薛清華　張?jiān)?/p>

摘 要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)械設(shè)備也朝著智能化、自動(dòng)化、復(fù)雜化和大型化的方向進(jìn)行。在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備所帶來(lái)的影響力越來(lái)越大，并且它的復(fù)雜程度也在不斷地提高。在這些機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，任何一個(gè)部件出現(xiàn)了故障和問(wèn)題，都會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)帶來(lái)影響。在這樣的背景下，對(duì)機(jī)械設(shè)備故障開(kāi)展智能的診斷非常關(guān)鍵。本文主要對(duì)機(jī)械故障的智能診斷技術(shù)進(jìn)行了研究和探討，更好地為機(jī)械故障的排除提供有效的參考，推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備；故障；智能診斷技術(shù)；分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）07-0047-01

1 機(jī)械故障診斷方法的概述

伴隨著機(jī)械設(shè)備在人們生活生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，對(duì)于機(jī)械的故障診斷來(lái)說(shuō)，也有很多診斷的方法出現(xiàn)。機(jī)械設(shè)備在使用的過(guò)程中容易出現(xiàn)各種各樣的故障和問(wèn)題，因此開(kāi)展故障的診斷非常關(guān)鍵。雖然從表面上來(lái)看，關(guān)于機(jī)械故障診斷的方法非常多，并且在日常的機(jī)械設(shè)備的故障診斷中，也有很多應(yīng)用，但是能夠真正地進(jìn)入到實(shí)際中，使故障的診斷能夠獲得及時(shí)性和準(zhǔn)確性呈現(xiàn)的方法卻寥寥無(wú)幾。對(duì)機(jī)械設(shè)備的故障診斷來(lái)說(shuō)，首先我們要進(jìn)行常規(guī)的診斷。這方面主要是利用一些動(dòng)態(tài)性的檢測(cè)技術(shù)和傳感器來(lái)開(kāi)展相關(guān)的工作，在信號(hào)處理手段的幫助下進(jìn)行。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，該類(lèi)型診斷技術(shù)慢慢地在機(jī)械設(shè)備的故障診斷中逐漸被取代。目前，人們經(jīng)常使用的故障診斷方法是智能的診斷方法，并且在這種方法中，人工智能是它的核心和基礎(chǔ)。對(duì)智能診斷技術(shù)來(lái)說(shuō)，它是無(wú)法和原有的診斷技術(shù)進(jìn)行脫離然后單獨(dú)存在，需要獲得原有技術(shù)的支持才能進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。人工智能的方法主要是在計(jì)算機(jī)和軟件技術(shù)的幫助下，利用知識(shí)化的診斷過(guò)程把故障的診斷問(wèn)題盡量降到一個(gè)最低門(mén)檻的狀態(tài)，這樣可以使診斷結(jié)果在準(zhǔn)確性方面得到提高。

2 基于專(zhuān)家系統(tǒng)的智能診斷系統(tǒng)

伴隨著現(xiàn)階段專(zhuān)家系統(tǒng)的智能診斷在不斷地發(fā)展，開(kāi)始有不同的診斷方式在人們的生活中出現(xiàn)，并且淺知識(shí)、深知識(shí)和復(fù)合式的專(zhuān)家系統(tǒng)智能診斷系統(tǒng)是最主要的一種形式[1]。

2.1 基于淺知識(shí)

對(duì)淺知識(shí)的故障診斷來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)來(lái)進(jìn)行的，并非是從過(guò)程知識(shí)或者是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展。從專(zhuān)家啟發(fā)性經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的角度出發(fā)，它會(huì)開(kāi)展演繹式的推理活動(dòng)，從而產(chǎn)生出一定的診斷結(jié)果，因此這樣的措施會(huì)在故障集合找出的輔助下，對(duì)人們?cè)O(shè)定出來(lái)的征兆集合所產(chǎn)生出來(lái)的原因開(kāi)展一個(gè)深入性的解釋和探討。對(duì)于這樣的一類(lèi)問(wèn)題來(lái)說(shuō)，它一般會(huì)涉及到兩個(gè)方面的內(nèi)容，第一個(gè)方面是對(duì)機(jī)械設(shè)備故障所導(dǎo)致的征兆集合的因果性符號(hào)知識(shí)進(jìn)行有效地反應(yīng)。第二個(gè)方面是對(duì)機(jī)械設(shè)備這類(lèi)型的因果關(guān)系的可能性和成立程度的數(shù)值給予一定的反應(yīng)。但是，這類(lèi)型的技術(shù)也會(huì)存在著一定的缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在伴隨著機(jī)械設(shè)備故障復(fù)雜程度的不斷提高，在故障的智能診斷上會(huì)有不完備知識(shí)面的存在甚至?xí)?duì)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生出比較強(qiáng)的一些依賴(lài)性。

2.2 基于深知識(shí)

從深知識(shí)的角度出發(fā)所誕生的故障智能診斷技術(shù)主要是對(duì)模型方面的知識(shí)進(jìn)行依賴(lài)，例如機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身的一些功能模型、過(guò)程模型和結(jié)構(gòu)模型等，同時(shí)還會(huì)對(duì)相對(duì)應(yīng)的一些因果關(guān)系模型進(jìn)行思考。對(duì)于這類(lèi)型的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它要求機(jī)械設(shè)備中的每一個(gè)環(huán)節(jié)在輸入和輸出方面的關(guān)系都比較明確，并且在進(jìn)行診斷的時(shí)候，要對(duì)機(jī)械設(shè)備的設(shè)定的輸出和實(shí)際輸出之間的偏差進(jìn)行關(guān)注，并且開(kāi)展偏差的診斷工作，這樣才能有效地找到偏差之間的原因。緊接著再按照機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的一些特定的約束關(guān)系和一些第一定律知識(shí)，在固定算法的幫助下，就是找到故障源[2]。

和淺知識(shí)的故障智能診斷技術(shù)比起來(lái)，在深知識(shí)方法所誕生出來(lái)的知識(shí)獲取簡(jiǎn)便性更加突出，同時(shí)在維護(hù)上也比較簡(jiǎn)單，這對(duì)于知識(shí)庫(kù)的一致性和完整性來(lái)說(shuō)是有保障的。當(dāng)然這種方式也會(huì)存在著一定的缺點(diǎn)，它所需要的搜索空間是比較大的，并且自身在推理方面的過(guò)程存在著一定的緩慢性，復(fù)雜的程度也比較高，因此這類(lèi)型的診斷推理方式能夠慢慢地得到機(jī)械界的一致認(rèn)可，并且得到了人們較為廣泛的一些關(guān)注。

2.3 復(fù)合式

復(fù)合式的機(jī)械故障智能診斷系統(tǒng)，一般是在開(kāi)展機(jī)械設(shè)備故障診斷開(kāi)始的時(shí)候，在淺層推力的幫助下開(kāi)展初步的故障假設(shè)生成工作，然后再利用一些深層的整頓，開(kāi)展相應(yīng)的解釋與確認(rèn)工作。對(duì)于二者之間的相互銜接來(lái)說(shuō)，在很多情況之下需要對(duì)假設(shè)的對(duì)象及假設(shè)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效的利用，這樣才能夠使相互之間的對(duì)應(yīng)得到有效地保持。如果機(jī)械設(shè)備的故障假設(shè)對(duì)象在淺層產(chǎn)生后，那么在深層的推理當(dāng)中就會(huì)建立起一個(gè)相對(duì)更大網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行推理工作的有效開(kāi)展。在這樣的背景下，人們能夠獲得對(duì)推翻故障假設(shè)的一些精確的解釋?zhuān)瑥亩鴰椭藗兏玫貙?duì)機(jī)械設(shè)備的故障進(jìn)行智能方面的診斷。對(duì)這類(lèi)型的智能診斷方法來(lái)說(shuō)，它的存在可以使機(jī)械設(shè)備在智能診斷的專(zhuān)家系統(tǒng)方面有著比較強(qiáng)大的求解能力，因此故障診斷的高效性也會(huì)更加突出[3]。

對(duì)機(jī)械故障設(shè)備的智能診斷工作來(lái)說(shuō)，它需要在一個(gè)合理的系統(tǒng)下來(lái)進(jìn)行運(yùn)行。一般來(lái)說(shuō)這個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在對(duì)人類(lèi)思維方式要求的滿(mǎn)足方面，同時(shí)在理解性方面也會(huì)比較突出，它的知識(shí)能夠有效地對(duì)機(jī)械設(shè)備的一些基本原則來(lái)進(jìn)行運(yùn)用，從而完成解釋工作的開(kāi)展，并且在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中他不需要太多的細(xì)節(jié)知識(shí)進(jìn)行大量的輸入。從整體上來(lái)說(shuō)，它對(duì)個(gè)別的事實(shí)進(jìn)行改變，同時(shí)也方便相關(guān)維修工作和修改工作的開(kāi)展，能夠?qū)Ρ旧淼耐评磉^(guò)程開(kāi)展最為合理解釋的同時(shí)，使整體的故障診斷效果更加突出，精準(zhǔn)性更加明顯。但是從總體到角度上來(lái)說(shuō)，在這些設(shè)備當(dāng)中所使用的故障診斷系統(tǒng)，它也一樣會(huì)存在著自身的一些局限性。例如：人們?cè)谶M(jìn)行專(zhuān)家性知識(shí)庫(kù)存建立的時(shí)候，就會(huì)遇到一定的難度，難以把機(jī)械設(shè)備的故障進(jìn)行全方面的收集。此外，有的經(jīng)驗(yàn)是沒(méi)有辦法在描述的過(guò)程當(dāng)中完全利用格式化或者數(shù)字化的方式來(lái)進(jìn)行表達(dá)的。有的推理本身的效率比較低下，因此自我適應(yīng)的能力和主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力都會(huì)呈現(xiàn)出低下的特點(diǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前在機(jī)械設(shè)備的故障智能診斷當(dāng)中，它可以有效地對(duì)各種各樣不同的智能技術(shù)進(jìn)行綜合利用，然后形成一個(gè)比較強(qiáng)大的，有著混合診斷能力的系統(tǒng)。伴隨著智能化發(fā)展趨勢(shì)的不斷推進(jìn)，在一些機(jī)械設(shè)備的日常使用中，依然會(huì)有一些問(wèn)題的存在，需要人們通過(guò)各種各樣的方式去解決。因此，在今后機(jī)械設(shè)備故障診斷工作開(kāi)展的過(guò)程當(dāng)中，需要人們通過(guò)比較前沿的科學(xué)技術(shù)水平進(jìn)行利用，并且在一些新的方法和思維的幫助之下，從實(shí)際當(dāng)中進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的尋找，這種把機(jī)械設(shè)備故障的診斷，從理論層面的分析，朝著故障診斷處理的方向進(jìn)行發(fā)展和邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐廣生.機(jī)械設(shè)備故障智能診斷技術(shù)的現(xiàn)狀分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013，（24）：101.

[2]別云成，張斌.機(jī)械設(shè)備故障監(jiān)測(cè)與智能診斷[J].電子技術(shù)應(yīng)用，1999，（11）：42-44.

[3]焦健.機(jī)械設(shè)備故障智能診斷技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].科技尚品，2016，（06）：127.