摘　要：本文介紹了工程機(jī)械行業(yè)的特點(diǎn)，詳細(xì)闡述了設(shè)備故障診斷技術(shù)，進(jìn)而結(jié)合設(shè)備故障診斷技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提出了基于集成媒體“看門狗”式的機(jī)電一體化產(chǎn)品的工程機(jī)械遠(yuǎn)程故障診斷及維護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)架。對(duì)工地上機(jī)械設(shè)備故障迅速診斷、盡快修復(fù)，保證施工正常進(jìn)行具有十分重要的意義。
　　關(guān)鍵詞：工程機(jī)械　遠(yuǎn)程故障診斷與維護(hù)
　　近年來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，一些高等級(jí)交通樞紐成了必要的建設(shè)項(xiàng)目，由此，對(duì)土木工程的施工工期，施工進(jìn)度，施工質(zhì)量等提出了更高的要求。對(duì)于那些工程量大，工期緊，工程質(zhì)量要求十分嚴(yán)格的工程項(xiàng)目，必然要用現(xiàn)代化程度很高的施工機(jī)械設(shè)備來完成。從某種意義上講，施工機(jī)械對(duì)工程施工起著決定性的作用。然而，由于施工機(jī)械多系露天作業(yè)，受風(fēng)雨、日曬、大氣、粉塵影響和侵蝕，工作環(huán)境十分惡劣，故障頻繁；加之，施工生產(chǎn)的特性決定了它們工作在各工地上，分散性大，流動(dòng)性強(qiáng)，給故障的及時(shí)排除帶來了很大困難。尤其近年來隨著施工規(guī)模日益龐大，現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)備也日趨大型化、連續(xù)化、機(jī)電一體化，其性能與復(fù)雜程度不斷提高，對(duì)設(shè)備故障的診斷也更為復(fù)雜?？總鹘y(tǒng)的填寫值班日志、靠參數(shù)越限報(bào)警等人工或半自動(dòng)化的方法來維護(hù)機(jī)械設(shè)備既落后，又不客觀，雖然可以有類似黑匣子之類的自動(dòng)數(shù)據(jù)記錄器，但也只能做事后分析。而且這種陳舊的設(shè)備維護(hù)模式，無論是數(shù)據(jù)的可靠性或?qū)崟r(shí)性，還是設(shè)備的維護(hù)質(zhì)量均無法滿足要求，導(dǎo)致施工機(jī)械在施工過程中停機(jī)多，檢修時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)重影響到工程的進(jìn)度和質(zhì)量。所以，為了保持處于異地的施工設(shè)備良好的技術(shù)狀態(tài)，將異地的信息技術(shù)協(xié)調(diào)起來進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷和維護(hù)是很必要的，建立遠(yuǎn)程故障診斷及維護(hù)系統(tǒng)是解決問題的很好的方法。
　　遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)就是通過設(shè)備故障診斷技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，在施工機(jī)械設(shè)備上建立狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)；而在技術(shù)力量較強(qiáng)的科研單位建立診斷中心，對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行分析診斷的一項(xiàng)新技術(shù)。遠(yuǎn)程故障診斷與維護(hù)的實(shí)現(xiàn)可以使機(jī)械設(shè)備的故障診斷更加靈活方便，也能實(shí)現(xiàn)資源共享。
　　1　工程機(jī)械故障診斷及維護(hù)技術(shù)的行業(yè)特點(diǎn)
　　工程機(jī)械故障診斷及維護(hù)技術(shù)作為一個(gè)新興而特殊的行業(yè)，隨著現(xiàn)代維修理論、相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科理論和各種檢查技術(shù)、工藝手段的不斷發(fā)展而發(fā)展和完善。它有三個(gè)主要特點(diǎn)：
　　（1）目的明確
　　診斷的目的就是要確定機(jī)械運(yùn)行狀況、檢查故障部位、分析故障產(chǎn)生的原因和制定經(jīng)濟(jì)有效的維修方案。
　?。?）交叉性強(qiáng)
　　診斷及維修涉及摩擦學(xué)、材料學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等多種學(xué)科；包括機(jī)械制造、金屬結(jié)構(gòu)、液壓、電氣和制動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)；需采用焊接、鑄造、車、鉗、鍛、鍍等多種工藝手段；要掌握維修理論，機(jī)構(gòu)學(xué)及經(jīng)營(yíng)管理等多方面知識(shí)。
　?。?）工作環(huán)境惡劣，實(shí)踐性強(qiáng)
　　一切診斷方法和維修技術(shù)都必須以機(jī)械的實(shí)際狀況為基礎(chǔ)，處理結(jié)果很快得到實(shí)踐驗(yàn)證。
　　2　故障診斷技術(shù)
　　設(shè)備故障診斷技術(shù)包括故障檢測(cè)與故障診斷，通常合在一體統(tǒng)稱為故障檢測(cè)和診斷（FDD）。
　　2.1　故障機(jī)理
　　通常我們說設(shè)備工作正常是指它具備應(yīng)有的功能，沒有任何缺陷，或雖有缺陷但仍在容限范圍內(nèi)。異常是缺陷有了進(jìn)一步發(fā)展，使設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化，性能惡化，但仍能維持工作。故障則是缺陷發(fā)展到使設(shè)備性能和功能都有所喪失的程度。
　　設(shè)備的異?；蚬收鲜窃谠O(shè)備運(yùn)行中通過其狀態(tài)信號(hào)（即二次效應(yīng)）變化反映出的。由于監(jiān)測(cè)與故障是在設(shè)備不停機(jī)的情況下進(jìn)行的，因此必然以狀態(tài)信號(hào)為依據(jù)。二次效應(yīng)就是設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)的各種物理的、化學(xué)的現(xiàn)象，如振動(dòng)、噪聲、溫升、油耗、變形、功耗、磨損、氣味等，這些都是一種設(shè)備運(yùn)行所固有的。監(jiān)測(cè)與診斷就是要快速、準(zhǔn)確地提取設(shè)備運(yùn)行時(shí)二次效應(yīng)所反映的特征。
　　2.2　故障診斷過程
　　2.2.1　狀態(tài)監(jiān)測(cè)
　　主要是測(cè)取與設(shè)備運(yùn)行有關(guān)的狀態(tài)信號(hào)。狀態(tài)信號(hào)是故障信息的唯一載體，也是診斷的唯一依據(jù)。因此在狀態(tài)監(jiān)測(cè)中及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取狀態(tài)信號(hào)是十分重要的。
　　狀態(tài)信號(hào)的獲取主要是依靠傳感器或其它監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行故障信號(hào)的檢測(cè)。檢測(cè)中主要有以下幾個(gè)過程：
　?。?）信號(hào)測(cè)?。褐饕峭ㄟ^電量的或傳感器組成的探測(cè)頭直接感知被測(cè)對(duì)象參數(shù)的變化；
　?。?）中間變換：主要完成由探測(cè)頭取得的信號(hào)的變換和傳輸；
　?。?）數(shù)據(jù)采集：就是把中間變換的連續(xù)信號(hào)進(jìn)行離散化過程。數(shù)據(jù)是診斷的基礎(chǔ)，能否采集到足夠長(zhǎng)的客觀反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信息，是診斷成敗的關(guān)鍵。
　　2.2.2　特征提取
　　就是從狀態(tài)信號(hào)中提取與設(shè)備故障有關(guān)的特征信息。
　　2.2.３　故障診斷
　　故障診斷就是根據(jù)所提取的特征判別狀態(tài)有無異常，并根據(jù)此信息和其它補(bǔ)充測(cè)試的輔助信息尋找故障源。
　　2.2.４　決策
　　根據(jù)設(shè)備故障特征狀態(tài)，預(yù)測(cè)故障發(fā)展趨勢(shì)，并根據(jù)故障性質(zhì)和趨勢(shì)，做出決策，干預(yù)其工作過程（包括控制、調(diào)整、維修等）。故障診斷基本過程如圖1所示：
　　2.3　診斷原理
　　設(shè)備診斷是