工程机械健康状态监测技术

摘 要：在工程机械运行中难免会发生一些故障问题,如何及早的发现这些故障隐患,从而减少机械维修成本,使工程机械保持一个良好的健康状态成为机械状态监测领域研究的一大课题.本文详细的分析了工程机械健康状态监测技术的发展现状及其常用的监测方法与监测仪器,以供参考.

关 键 词：工程机械健康监测技术研究

中图分类号：TH17文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）04（c）-0102-01

随着工程机械事业的深入发展,近几年,工程机械检测技术进行了深入的分析和研究,使得工程机械健康状态检测技术得到很大程度的发展,过去传统的监测技术无法满足现代化的应用需求,势必要求在传统的监测方法的基础上的做出创新发展.

1工程机械健康状态监测技术的发展现状

我国目前在工程机械健康状态监测技术领域的研究表现在以下六个方面.

（1）针对声音信号的分析研究及其处理方法.此技术的研究大概历经了由最初的谱分析、序分析、时分析到现代所应用的信号分析的应用过程.现代信号分析手段,其中包括：短时间福利业分析,小波变换分析和Wingner谱分析等分析手段,在分析数据的精准性上大大的弥补了传统分析技术的不足.

（2）针对传感技术的分析研究.此技术是通过设备工作状态的仪表参数数值得以反应的分析技术.在我国先后研制了电涡流、加速度和温度传感器；目前应用最为普遍的传感技术是最新的光导纤维传感器、激光传感器和声发射传感器等等.

（3）对于神经网络系统的分析发展.旋转机械在神经网络系统中的分析已得到了广泛应用,且达到了一定的效果.

（4）针对人工智能系统的分析研究.此项技术已经是目前监测技术发展的主流方向,工程机械故障人工诊断系统现在已经得到了应用,但其监测效果却没有达到预期的期望值.

（5）针对便携式监测仪器的研究,目前此项技术的研究才刚刚起步,还未得到广泛应用.

（6）针对工程机械健康状态诊断仪器的分析研究.目前主要从单机巡检与诊断到上下位机式的主从结构,直至以网络为基础的分布式结构,系统的结构越来越复杂,监测的实时性要求越来越高.

2工程机械健康状态常用的监测方法及仪器

2.1工程机械健康性能监测技术

2.1.1液压功率监测方法

常用的液压功率监测设备是动态的压力监测系统,在工程机械的液压系统内部安装一些压力传感器,通过机械工作所产生的压力将信息准确无误的输送到信号接收系统,再通过调整、放大、过滤、传送到达诊断系统,利用回路原件将整个液压系统的性能及工作状态做出细致描述,最后利用计算机导出数据.这种监测系统所采用的是波形诊断原理,对于液压系统中较长出现的溢流卡滞和压泵吸空等问题能够较为准确的做出诊断和检测.利用压力表和流量表还能够监测出液压系统的故障问题.

2.1.2发动机功率监测方法

对于工程机械而言,其发动机的功率大小密切关系着机械的工作状况.检测如一台工程机械工作无力,通过人工监测又无法给出正确判断时,就可以利用功率监测设备对发动机的功率进行测量.此种监测方法较为常用的监测设备就是无外载测试加速仪器.

在油样检测技术中应用较为广泛的是铁谱和光谱分析技术.铁谱分析是利用磨砺形貌获取磨损信息,光谱分析是通过从磨损产物中的数量获取信息,二者比较铁谱分析要更加敏锐.通过机油中的金属成分检测,比较出需要更换和修理的部位和部件.

2.2工程机械健康状态的震动监测技术

在众多监测技术中,工程震动监测技术的应用最为普遍.其监测原理是通过正常工作设备的震动特点的差异性对故障做出判断.在工程机械障碍中有60%的故障是利用振动监测技术反映出来的.振动监测技术大致分为三个步骤：首先对需要诊断的部位做出机理分析,比如机械的结构及工作特性等相关联的部件连接情况做出分析,要求必须掌握好机械的工作条件和其历次的维修档案,了解机械工作异常的震动反映和状态特征；第二步,开始对较为常见故障的部位进行检测,其中有测点的定位,测试参数的确定及振动方向的识别,利用测试信号分析出机械的运行是否正常,通过检测数值偏离正常值得大小判定故障的大小程度.周而复始,就会摸索出机械的运行规律,进而更好的掌握机械的运行状态及故障的严重程度；最后一步就是对检测出的故障,作深入的分析研究,通过分析其成因、厉害程度,做出维修判断.其中包括振动波形的判断、时差的定位、波频的特性、相位的分析等等.通过以上检测步骤完毕之后,就可以根据故障采取对应的维修措施进行修复了.

3工程机械健康状态创新监测技术研发

3.1开创计算机辅助监测技术

在继承传统监测技术优良部分的基础上增加计算机辅助监测系统,安装多功能的自动监测软件.要勇于打破落后陈旧的工作模式,善于创新,成为创新技术研究的开拓者.通过人机对话,帮助工程机械设备做好检测工作,对于工程机械健康状态检测系统,领导干部要用创新观念进行创新领导,这样才能实现机械的正常运转,从根本上提高工作效率.

3.2建立高效的高效的专家监测系统

通过建立完善的计算机监控系统、自动监测系统之后,要建立一个具有人工智能的咨询系统,把对于工程机械健康检测的监督机制和工作实行科技化管理,从而达到科学发展和科学管理的有机结合.使得专家监测的宝贵经验与方式方法利用计算机得以储存,形成一个真正的人工智能化监测系统.利用计算机中所储存的知识库和监测数据,对诊断数据做出推理识别,从而解决监测诊断中的各项复杂障碍问题.

3.3神经网络诊断监测创新技术

通过模拟人脑的神经网络对工程机械运行做出故障监测诊断的方法.此项方法在知识获取上无需在经过整理,从根本上解决了专业知识的表述问题,通过过去专家的经验实例对神经网络系统进行模拟训练就可以.神经网络系统能够轻松的掌握专业知识并将其同专家系统做出对比,具有高效、保质的监测性能.但美中不足的是,它只能利用一些明确的故障案例进行诊断,不具备自身逻辑思维的能力.

3.4提升检测工作人员的素质

进行检测管理,必须把工人的各项素质不断进行提升,第一生产线上的检测的工作人员真正将设备的安全问题放在心上,把设备检测当成是自己的事来做,为社会、为人民作出贡献.

4结语

对于新形势下工程机械健康状态的监测技术,我们必须要给予新的认识,从思想观念和技术方法上进行创新,做好新形势下工程机械健康状态的监测技术的应用,使工程机械健康状态的监测技术的可靠性和检修质量进一步提升,为我国工程机械健康状态的监测技术事业的更快、更稳的发展做出一份应有的贡献.