专题设备监测与诊断技术进展.ppt

研究专题1 1．前 言 技术内涵 设备监测与诊断技术是大型机械设备的关键技术之一，是随着计算机技术、现代测试技术和信号处理技术的迅速发展而发展起来的一项新技术，是现代化生产发展的产物，也是各种自动化及一般机电系统提高效率和可靠性，进行预知维修及预知管理的基础。 应用价值 应用设备监测与诊断技术对设备进行监测和诊断，可以找出生产系统中的事故隐患，及时发现机器的故障和预防设备恶性事故的发生，从而避免人身伤亡、环境污染和巨大经济损失。设备故障大都是由于人为干预以及不当措施所造成的，因而减少维护次数和提高维护的科学性是预防设备恶性事故发生的重要方面。 为现代设备维修提供技术手段 由于故障诊断技术能诊断和预报设备的故障，因此在设备正常运转没有故障时可以不停车，在发现故障前兆时能及时停车，按诊断出故障的性质和部位，有目的检修，即预知维修，预知维修方式可以从根本上改变原有的设备维修制度。以预知维修取代以时间为基础的预防性维修，成为关键设备和大中型设备维护方式的发展趋势。由于诊断技术所产生的巨大的经济效益和社会效益，从而得到迅速发展。 2．设备监测、诊断技术 与设备维修方式 设备维修的几种方式 从机电设备的维修历史和现状来看，设备维修方式大致有： 发生事故停机维修，定期停机维修或预防性维修，预知维修或状态维修。 传统的设备维修方式 传统的设备维修方式为运转至损坏再维修和以时间为基础的预防性维修。 前者一般用于廉价的小型机器，采用后备设备来保证生产； 后者也称定期维修，一般用于大中型设备，不论设备是否有故障都按人为计划的时间定期维修，为避免重要设备意外停产而造成巨大的经济损失，周期性强制维修时间往往留有较大的安全系数，因而这种维修方式是不经济的。 先进的预知维修方式 设备的预知维修是设备动态维护方式，它通过对设备运行状态作监测与诊断来取代定期维修方式； 其维修原则是：只有当监测、分析和诊断结果表明有必要维修时才进行维修。 设备监测与诊断技术提供预知维护的技术手段 设备监测与诊断技术为实现预知维护提供了技术手段； 通过检测分析设备经历的和当前的状态，并预测随后的发展，则可以随时、科学、有效地揭示设备当前的工作状态，并预测今后多长时间设备状态将达到不可接受的程度而应当停机维修； 从传统的预防维护上升到预知维护，为从根本上改变传统的设备维修制度创造了条件。 3．设备监测与诊断技术  的进展 3．1 从技术发展历史过程看， 设备监测与诊断技术大致经 历了两个阶段 技术发展的第一阶段 第一阶段是以传感器技术和动态测试技术为基础，以信号处理技术为手段的常规技术发展阶段。 这一阶段的技术已在工程中得到了应用，它吸收了大量的现代科技成果。 传感器技术的飞跃发展，使之可以利用振动、噪声、力、温度、电、磁、光、射线等多种信息。由此产生了设备的振动、噪声、光谱、铁谱、无损检测、热成像等监测和故障分析技术。 信号分析与数值处理技术的发展，结合微计算机技术的发展，使各种方法应运而生，如：状态空间分析、对比分析、函数分析、逻辑分析、统计和模糊分析方法、传感器信息融合方法等。近年来，各种数据处理软件、硬件的出现使实时在线监测及故障分析技术成为可能。 技术发展的第二阶段 人工智能技术为设备监测和故障分析的智能化发展提供了可能，使得现代监测技术发展步入第二阶段。这一阶段的研究内容与实现方法已开始并正在继续发生着重大变化。 以数据处理为核心的过程将被以知识处理为核心的过程所替代。 开展了专家系统、灰色理论、神经网络和模糊分析等理论、方法和应用技术的研究。 在这一阶段，信号检测与数据处理仍然起着十分重要的作用，然而起主导作用的将是人类专家的知识，包括人类专家所拥有的领域知识、求解问题的方法等。由于实现信号检测、数据处理与知识处理的统一，使得先进技术不再是少数专业人员才能掌握的技术，而是一般操作人员所能使用的工具。 技术的发展 机械设备运行状态的监测技术，已经从单凭直觉的耳听、眼看、手摸，发展到采用现代测量技术、计算机技术和信号分析技术的先进的监测技术，诸如超声、声发射、红外测温等，层出不穷。 人工智能、专家系统、模糊数学等新兴学科在机械状态监测技术中也找到用武之地。 设备监测与诊断技术有很强的工程背景，具有重要的实用价值，并且以深厚的理论为基础。系统论、信息论、非线性科学等必威体育精装版的技