●陳星寧

一、引言

在工程機(jī)械領(lǐng)域，經(jīng)常會出現(xiàn)因?yàn)楣收蠈?dǎo)致工程進(jìn)度落后耽誤甚至無限期拖延的問題，因此對于工程機(jī)械故障的診斷與解決在工程建設(shè)中就顯得尤為重要。合理地解決故障問題能夠?qū)こ探ㄔO(shè)和工程機(jī)械的工作效益產(chǎn)生重要影響，這種影響不僅體現(xiàn)在工程機(jī)械本身的使用效果、使用時(shí)長、貢獻(xiàn)工作量等指標(biāo)，還有故障判斷時(shí)間、故障解決時(shí)間、機(jī)械停用時(shí)間等等這些因素；良好的診斷系統(tǒng)可以快速準(zhǔn)確判斷出故障所在并迅速解決，而舊有診斷系統(tǒng)則會對工程機(jī)械造成進(jìn)一步的隱性傷害，不利于工程機(jī)械的工作效益提高。本文以推土機(jī)為例，通過已經(jīng)建立的基于多傳感器信息融合的專家系統(tǒng)的故障診斷架構(gòu)，在理論上進(jìn)行故障診斷系統(tǒng)對于提高工程機(jī)械效益的分析，得出相關(guān)理論依據(jù)。

二、故障診斷系統(tǒng)對于工程機(jī)械的重大意義

（一）正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件

在工程機(jī)械的實(shí)際操作過程中，經(jīng)常會由于工期較長、任務(wù)量較重、機(jī)械使用時(shí)間較長等各種因素導(dǎo)致工程機(jī)械出現(xiàn)各種故障，導(dǎo)致停用；在推土機(jī)的故障中，由于推土機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)裝置趨于復(fù)雜以及推土機(jī)運(yùn)行壓力的逐步增大，推土機(jī)作為典型的高強(qiáng)度使用機(jī)械，容易引發(fā)更多的故障。因此，建立基于多傳感器信息融合的專家系統(tǒng)的故障診斷架構(gòu)，能夠有效地對故障進(jìn)行判斷，使得推土機(jī)的故障盡快被找出并且加以解決，保證工程建設(shè)機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與使用，提高工程建設(shè)的流暢度和可靠性。①

（二）保證機(jī)械使用壽命

如果工程機(jī)械頻繁地出現(xiàn)較多故障，那么在診斷維修的過程中，不僅會花費(fèi)大量的人力物力和時(shí)間，并且對于工程建設(shè)有一定的影響，而且長期損壞和維修的循環(huán)往復(fù)容易縮短機(jī)械的使用壽命，反而會造成更多的浪費(fèi)和消耗。利用基于多傳感器信息融合的專家系統(tǒng)的故障診斷架構(gòu)，通過多源信息的融合互補(bǔ)，對故障進(jìn)行一次性徹底排查，解決包括故障本身及其關(guān)聯(lián)故障、相關(guān)零部件軟硬件等問題，實(shí)現(xiàn)較為徹底的修復(fù)與改造，避免了反復(fù)維修與損壞，從而能夠有效地提高工程機(jī)械的使用壽命，減少故障對于工程機(jī)械壽命的影響。

（三）工程機(jī)械改進(jìn)的重要依據(jù)

基于多傳感器信息融合的專家系統(tǒng)的故障診斷架構(gòu)，能夠有效地整合多方面信息源，通過科學(xué)細(xì)致的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得出哪些故障屬于高發(fā)故障、哪些故障屬于次高發(fā)或者低發(fā)故障，通過對于故障發(fā)生頻率以及發(fā)生部位的劃分，以推土機(jī)為例，能夠在推土機(jī)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)裝置中更好地判斷出故障高發(fā)區(qū)域所在，進(jìn)行針對性的區(qū)域?qū)ｉT修復(fù)與后續(xù)重點(diǎn)監(jiān)測；不僅是有效解決故障、避免今后故障多次發(fā)生的巧妙方法，還能夠通過搜集相關(guān)故障發(fā)生頻率、區(qū)域、次數(shù)等進(jìn)行匯總，交由推土機(jī)等工程機(jī)械的開發(fā)者與制造者，為他們提供相應(yīng)的思路和靈感，使得工程機(jī)械得以在一次次的實(shí)踐中更好地得到改進(jìn)升級。

三、故障診斷系統(tǒng)對于工程機(jī)械效益的提高體現(xiàn)在哪些方面

（一）適應(yīng)更大工作量、更長工作時(shí)間

在其他條件不變的情況下，如果多傳感器信息融合的專家系統(tǒng)的故障診斷架構(gòu)能夠有效地診斷出故障，并且之后維修人員能夠快速排除修復(fù)故障，那么諸如推土機(jī)之類的工程機(jī)械就會獲得更長的使用時(shí)間，如果在工程現(xiàn)場不只有推土機(jī)一臺機(jī)械，那么就會在相當(dāng)大程度上提高了工程機(jī)械的動力來源，能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)提供更好的持續(xù)輸出，適應(yīng)更大的工作量和更長的工作時(shí)間，使用價(jià)值的提高能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)帶來更大的效益。

（二）工程機(jī)械使用效率大大提高

由于故障的出現(xiàn)能夠在多傳感器信息融合的多元信息源之下得到快速的診斷，之后通過相關(guān)人員也能快速地解決故障，實(shí)際上減少了不必要的維修時(shí)間，提高了維修效率和工程機(jī)械的使用效率，使得工程機(jī)械的空閑率大大降低，維修間隙時(shí)間進(jìn)一步縮短，實(shí)際上能夠更有效地銜接工程機(jī)械的使用需求，避免出現(xiàn)無工程機(jī)械可用的情況；這樣也會進(jìn)一步增強(qiáng)整個工程機(jī)械使用、維修、再次投入使用的流暢度，使得整個工程的運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到提高，至少在機(jī)械這一環(huán)節(jié)的效率會得到大幅提高。

（三）購買以及二次維修費(fèi)用開銷大大減少

工程機(jī)械本身就屬于高消耗品和易損壞品，而且又經(jīng)常是大型工程，需要使用的機(jī)械設(shè)備大都昂貴，因此在工程建設(shè)中工程機(jī)械的購買以及保養(yǎng)和維修等方面是一筆不小的開銷，對于整個工程的預(yù)算也有很大的影響。在多傳感器信息融合的專家系統(tǒng)的故障診斷架構(gòu)下，故障的診斷較為迅速和準(zhǔn)確，也為后續(xù)的維修保養(yǎng)提供了不小的便利，這樣經(jīng)過維修后的工程機(jī)械能夠快速地投入工程建設(shè)與生產(chǎn)作業(yè)，在創(chuàng)造效益的同時(shí)也減少了空閑率，省去了一大筆經(jīng)常需要維修機(jī)械的開銷，也因?yàn)楣收虾土己迷\斷和解決使得機(jī)械的使用壽命相比之前大大延長，不必頻繁更換和購買新機(jī)械設(shè)備，節(jié)省了購買開銷。

四、為進(jìn)一步提高故障診斷系統(tǒng)對工程機(jī)械的效益應(yīng)該注重哪些方面

（一）提高故障診斷的準(zhǔn)確度、減少診斷時(shí)間

在大型工程建設(shè)中，特別是像推土機(jī)這種起到重要支撐性作用的工程機(jī)械，一旦因?yàn)楣收贤Ｓ?，將會影響整個工期和建設(shè)進(jìn)程，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，必須在原有多傳感器信息融合的專家系統(tǒng)的故障診斷架構(gòu)的基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步優(yōu)化升級，提高故障診斷的精確度，避免診斷錯誤導(dǎo)致花費(fèi)時(shí)間延長，同時(shí)也要對信息搜集進(jìn)行智能化處理，在短時(shí)間內(nèi)搜集大量信息顯然不可能，也會存在花費(fèi)時(shí)間過久影響故障處理的情況，這時(shí)候就必須適當(dāng)選擇故障高發(fā)的相關(guān)信息進(jìn)行搜集以便盡可能地縮短故障排查時(shí)間，為工程建設(shè)爭取到更多的時(shí)間，減少在故障診斷這個環(huán)節(jié)的時(shí)間精力。②

（二）建立完善的故障診斷及處理機(jī)制

要實(shí)現(xiàn)相關(guān)工程建設(shè)的順利運(yùn)行，對工程機(jī)械設(shè)立專人、建立專門體系進(jìn)行系統(tǒng)的管理是十分必要的，需要建立完善的工程機(jī)械故障診斷及處理機(jī)制，盡可能縮短維修時(shí)間，使得工程機(jī)械能夠盡快投入使用；在體系建設(shè)上，要著重暢通故障診斷到故障處理這一環(huán)，盡可能減少干擾因素，使得故障能夠更快更合理地得到處理解決，從而最大化地發(fā)揮工程機(jī)械的應(yīng)有的效益。

（三）注重工程機(jī)械本身的保養(yǎng)維護(hù)

在工程機(jī)械出現(xiàn)故障時(shí)，可以利用相關(guān)的多傳感器故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行判斷甄別以及后續(xù)進(jìn)行處理，但是出現(xiàn)故障是不可避免的，我們更需要注意到不讓工程機(jī)械出現(xiàn)故障的前提——注重工程機(jī)械本身的保養(yǎng)維護(hù)，這種思維方式能夠防患于未然，使得工程機(jī)械在使用之前、使用時(shí)、使用后都能夠得到良好的保護(hù)，極大地減少了消耗與磨損等，既能減少工程機(jī)械不斷的更換與淘汰、節(jié)省經(jīng)濟(jì)支出費(fèi)用，也能提高其使用效率，從根源上減少了故障發(fā)生的可能性，是我們在迫切希望提高工程機(jī)械的工作效益時(shí)需要重點(diǎn)注意的一個方面。

五、總結(jié)

在多傳感器信息融合的專家系統(tǒng)的故障診斷架構(gòu)下，故障得以被良好地診斷出來和解決，保證了工程機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和效率提升，也提高了機(jī)械使用壽命，對于工程的流暢度提升起到了不小的作用；同時(shí)，故障診斷系統(tǒng)也能夠使得工程機(jī)械的工作效益大大提高，不僅體現(xiàn)在工作量和工作時(shí)間上，還體現(xiàn)在整個工程運(yùn)轉(zhuǎn)效率以及對于費(fèi)用開銷的減免上。但是，若想要更好地提高工程機(jī)械的工作效益，還需要注意對于故障的精確、快速診斷，相關(guān)信息傳達(dá)的有效性流暢性，以及提前做好機(jī)械的保養(yǎng)維護(hù)等工作，都是在整個過程中需要注意的地方。

注釋：

①馬奕翔，淺析液壓傳動系統(tǒng)故障診斷與應(yīng)對措施.南方農(nóng)機(jī)，2020（13）

②王磊，劉輝.基于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障分析.建材與裝飾，2020（19）