1.2 液压故障智能诊断与在线监测

液压系统的稳定性与可靠性已成为一个十分突出的问题。除了对液压系统进行可靠性设计外，液压系统故障监测和诊断技术越来越受到人们的重视，成为液压技术发展的一个重要方向。

1.2.1 液压故障智能诊断

智能诊断是人工智能（Artificial Intelligence，AI）技术在设备故障诊断领域中的应用，它是计算机技术和故障诊断技术相互结合与发展进步的结果。智能诊断的特点是模拟人脑的机能，有效地获取、传递、处理、再生和利用故障信息，成功地识别和预测诊断对象的状态。在液压技术领域，智能诊断的对象主要是构成与控制机理复杂的液压系统、连续运行的液压系统、高精度与高可靠性的液压系统等，其故障的多样性和突发性、成因的复杂性、危害的严重性等使得仅靠人工诊断难以及时顺利地完成相关工作。液压泵与伺服阀等关键元件因其重要性和复杂的故障机理，也是智能诊断的主要对象。

在当前科技条件下，液压故障智能诊断具有以下优越性。

①能根据现有的和可测得的液压件有关参数与症状得出故障原因（找出症状可能原因中的真正原因并指出其存在可能性的大小）、故障性质、严重程度，解释故障机理。

②做到定性分析与定量分析相结合。

③能指出液压件故障对应的特征信息。

④能根据历史数据及液压件现状预测其磨损劣化趋势与使用寿命。

⑤具有友好的人机界面，能与诊断人员顺利进行信息交流。

⑥具有良好的知识获取与自学习能力，便于维护和扩充，并能根据诊断误差自动修改诊断模型。

总而言之，智能诊断可在故障诊断过程中起提示、引导、参考、咨询、解释、纠正错误、数据统计、资料整理等作用。

1.2.2 液压设备在线监测

随着现代化大生产的不断发展和科学技术的不断进步，为了最大限度地提高生产效率和产品质量，作为主要生产工具的机械设备正朝着大型、高速、精密、连续运转以及结构复杂的方向发展。这样，在满足生产要求的同时，设备发生故障的潜在可能性和方式也在相应增加；并且设备一旦发生故障，就可能造成严重的甚至灾难性的后果。如何确保机械设备的安全正常运行已成为现代设备运行维护和管理的一大课题。对机械设备进行在线监测是保障其安全、稳定、长周期、满负荷、高性能、高精度、低成本运行的重要措施。

所谓在线监测（On-line Monitoring），是指在生产线上对机械设备运行过程及状态所进行的信号采集、分析诊断、显示、报警及保护性处理的全过程。

设备在线监测技术以现代科学理论中的系统论、控制论、可靠性理论、失效理论、信息论等为理论基础，以包括传感器在内的仪表设备、计算机、人工智能为技术手段，并综合考虑各对象的特殊规律及客观要求，因此它具有现代科技系统先进性、应用性、复杂性和综合性的特征。

目前，在线监测技术发展的主要趋势如下。

①整个系统向高可靠性、智能化、开放性以及与设备融为一体的方向发展，从单纯监测、分析、诊断向主动控制的方向发展。

②采集器向高精度、高速度、高集成度以及多通道方向发展。

③采样方式从等时采样向等角度同步整周期采样发展，以获取包括相位在内的多种信息；采集的数据从只有稳态数据发展到包括瞬态数据在内的多种数据。

④通道数量从单通道向多通道发展，信号类型从单一类型向多种类型（包括转速、振动、位移、温度、压力、流量、速度、开关量以及加速度等）发展。

⑤数据的传输从串行口和并行口通信向网络通信发展。

⑥监测系统向对用户友好的方向发展，显示直观化，操作方便化，采用多媒体技术实现大屏幕动态立体显示。

⑦分析系统向多功能方向发展，不仅能分析单组数据，还可分析开、停机等多组数据。

⑧诊断系统向智能化诊断多种故障的方向发展，由在线采集和离线诊断向在线采集和实时诊断发展。

⑨数据存储向大容量方向发展，存储方式向通用大型数据库方向发展。

⑩诊断与监测的方式向基于Internet/Intranet的远程诊断与监测的方向发展。远程诊断与监测还包括基于无线网络的系统。