1.設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的基本原理
設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷是診斷技術的兩個過程，兩者既有密切聯(lián)系又有區(qū)別。狀態(tài)監(jiān)測是指對設備某些特征參數(shù)（如振動、噪聲、溫度等）進行測取，將測定值與規(guī)定的正常值（門檻值）進行比較，以判別設備的工作狀態(tài)是否正常。若對設備進行定期或連續(xù)監(jiān)測便可獲得設備狀態(tài)變化的規(guī)律，進而對設備剩余的使用壽命作出估計，于是便可對設備狀態(tài)進行預測、預報。
　　圖1為振動監(jiān)測趨勢分析圖，整個工作由計算機完成，形成自動監(jiān)測系統(tǒng)。狀態(tài)監(jiān)測又稱為簡易診斷，只要恰當選擇監(jiān)測參數(shù)、測點以及監(jiān)測周期等，一般都能取得良好的效果。這種初級診斷適用于現(xiàn)場作業(yè)人員實施。

　　如圖2所示，設備診斷不僅要對設備是否正常作出簡易診斷，還要對設備產生故障的原因、部位和嚴重程度作出判斷，為設備管理決策提供依據(jù)，這稱之為精密診斷，它是由專門技術人員實施。兩者區(qū)別相當于醫(yī)院里的護士與醫(yī)生的職責關系。簡易診斷能對設備的狀態(tài)迅速有效地作出概括，繼而精密診斷則是對簡易診斷為有異常的設備進行專門測量、分析和判斷，最后確定采取哪些必要的技術措施。從設備管理全過程看，狀態(tài)監(jiān)測是基礎，采集的數(shù)據(jù)應準確無誤，而故障診斷是在狀態(tài)監(jiān)測基礎上的深入和發(fā)展，以加強分析和判斷。監(jiān)測與診斷的工作過程如圖3所示。目前我國有些大型廠礦企業(yè)，基于上述考慮和實際需要，已從班組、車間、分廠、總廠到公司（或工業(yè)局）建立了一整套設備監(jiān)測診斷技術網(wǎng)絡。實踐證明經(jīng)濟有效，值得推廣。


　　2.設備診斷的基本方法
　　設備診斷方法，根據(jù)狀態(tài)信號的物理特征有以下10種:
　　振動診斷是以機械振動、沖擊、機械導納以及模態(tài)參數(shù)為檢測目標。
　　聲學診斷是以噪聲（聲壓和聲強）、聲阻、超聲、聲發(fā)射為檢測目標。
　　溫度診斷是以溫度、溫差、溫度場、熱象為檢測目標。
　　污染物診斷是以泄漏，殘留物，氣、液、固體磨粒成分變化為檢測目標。
　　光學診斷是以亮度、光譜和各種射線效應為檢測目標。
　　性能趨向診斷是以機械設備各種主要性能指標為檢測目標。
　　強度診斷是以力、應力、轉矩為檢測目標。
　　壓力診斷是以壓力、壓差以及壓力脈動為檢測目標。
　　電參數(shù)診斷是以電流、電壓、電阻、功率等電信號及磁特性為檢測目標。
　　表面形貌診斷是以變形、裂紋、斑點、凹坑、色澤等為檢測目標。
　　以上這些診斷方法對不同的機械設備有不同的靈敏程度，所以效果也不同。因此，應當合理選用，既可單獨使用，又可幾種聯(lián)合（對比）使用。為了進一步普及和發(fā)展設備診斷技術，對人工參與、計算機輔助的診斷和專家系統(tǒng)這3種技術應給予足夠的重視。
　?。?） 人工參與診斷
　　使用較復雜的診斷設備及分析儀器，除能對設備有無故障、故障的嚴重程度作出判斷外，在有經(jīng)驗的工程技術人員參與下，還能對某些特殊類型的典型故障的性質、類別、部位、原因以及發(fā)展趨勢作出判斷和預報，往往可以收到事半功倍的效果。
　?。?） 計算機輔助診斷系統(tǒng)
　　在設備狀態(tài)監(jiān)測與診斷工作中，建立一種以計算機輔助診斷為基礎的多功能自動化診斷系統(tǒng)十分必要。這類系統(tǒng)（見圖4），不僅配有自動診斷軟件，實現(xiàn)了狀態(tài)信號采集、特征提取、狀態(tài)識別的自動化，還能以顯示、打印、繪圖等多種方式輸出分析結果。當設備故障超過門限值后，能用聲光方式發(fā)出報警指令，并通過計算機自動進行故障性質、程度、類別、部位、原因及趨勢的診斷及預報；能將大量設備（機組等）運行資料儲存起來。工作人員可隨時通過人機對話調出查閱歷史運行資料，幫助工程技術人員作出設備管理和診斷的決策。這種診斷系統(tǒng)對電力、石化、冶金系統(tǒng)中的機組實施在線監(jiān)測和自診斷非常適用。用戶可對診斷軟件不斷完善和擴充，若該系統(tǒng)與機組控制系統(tǒng)相連，還可以進一步實施自動監(jiān)控。

　?。?） 設備診斷專家系統(tǒng)
　　這是設備診斷技術的高級形式，又稱知識庫咨詢系統(tǒng)，它實質上是一種具有人工智能的計算機軟件系統(tǒng)，是設備診斷技術發(fā)展方向之一。設備診斷專家系統(tǒng)如圖4所示。專家系統(tǒng)用于設備診斷時，不僅包括從信號檢測到狀態(tài)識別，而且還包括從決策形成到干預的全過程。它不僅具有計算機輔助診斷系統(tǒng)的全部功能，還能將設備管理專家的寶貴經(jīng)驗和思想方法同當代計算機巨大存儲、運算與分析能力相結合，形成人工智能的計算機系統(tǒng)。事先將有關專家的知識和經(jīng)驗加以總結分類，形成規(guī)則存入計算機構成知識庫。根據(jù)數(shù)據(jù)庫中自動采集或人們輸入的原始數(shù)據(jù)，通過專家系統(tǒng)的推理機，模擬專家的推理、判斷思維過程，以建立故障檔案、解決狀態(tài)識別和診斷決策中的各種復雜的問題，最后對用戶給出正確的咨詢答案、處理對策和操作指導等。
　　這種診斷專家系統(tǒng)具備學習功能，可以很方便地修改、增加和刪除知識庫中的內容，還能高度仿真各個專家辯證施治解決問題的思維方法，使知識庫的內容不斷充實完善，診斷水平和準確度不斷提高。對設備診斷，專家系統(tǒng)具有十分有效地診