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【摘要】在鐵路工程的建設過程中，機械設備的使用是必要的，在鐵路工程建設中更是發揮著舉足輕重的作用。但是，在有效提高機械設備能力與效率的同時，機械設備的故障問題是不可避免的。本文探討了鐵路工程機械設備可能出現的故障及其診斷技術，并提出有效的診斷方法，以供參考。

【關鍵詞】鐵路；機械設備；故障；診斷技術

1引言

我國當前的鐵路項目，在保障鐵路施工建設的過程中，機械設備發揮著不可替代的作用，而機械設備的長期使用，必然會導致磨損等多種故障問題，我們必須采取相應的診斷措施加以監督管理，以便及時進行維修和維護。實際的機械設備故障診斷中，其技術方法有多種，因此需要明確了解診斷技術的實施辦法，從而及時對機械故障采取合理的維修措施。

2鐵路施工專業機械設備診斷技術發展現狀

2.1狀態監測功能

計算機網絡技術的發展，為機械設備帶來了新的運行模式，對于鐵路施工專業機械設備的故障診斷技術，也引入了計算機技術，用于對機械設備的處理、狀態監測及維修。為了開發全面的故障診斷技術，通過大量研究和探討，開發了很多高技術的儀器設備，其檢測的方式主要分為離線檢測與在線監測兩種，其中的離線檢測，越來越傾向于小型化筆記本與便攜機的使用，而一些以便攜為優勢的數據采集器檢測系統，也逐漸發展起來，例如國產的YE5938，2115以及IRD890等系統；對于在線監測方面，則大多以個人計算機作為基礎，開發相應的在線監測系統，開發周期短、性價比高且柔韌性好，日益受到行業的重視。

2.2故障診斷功能

鐵路施工專業機械設備的診斷技術仍然在不斷的豐富與發展過程中，從FFT譜分析、AR譜分析、軸心軌跡分析以及時域波形分析，發展到了軸心軌跡計算機模擬分析、全息譜理論分析和主分量分析等方法，在很大程度上體現出鐵路施工專業機械設備故障診斷方法的進步。當前的鐵路施工專業機械設備故障診斷方法，已經開啟了智能化的診斷新模式，大大提高了鐵路機械設備診斷工作的質量與實際效果，從而更好地確保施工專業機械設備順利運行，保證鐵路的機械設備能夠維持正常運轉，提高施工建設質量。

2.3狀態預報

狀態預報功能與監測診斷技術存在一定差別，該項功能更加強調的是對于鐵路機械設備運行現場運行態勢的診斷，是識別設備潛在風險的重要功能，能夠更好地幫助工作人員及時了解機械設備當前的實際運行狀況，以及未來的運行期限，能否繼續持續運行等基本情況，從而讓工作人員能夠在生產指導的過程中，有依循的證據以指導生產。該項功能的相關技術還不完善，尚不能完全滿足設備運行的需要，但卻是今后鐵路施工專業機械設備故障診斷技術研究中的重點所在。

3鐵路施工專業設備故障診斷分析法

3.1圖像識別算法

在鐵路施工設備系統中設備故障的出現也是多種多樣，所以對設備故障的分析要從機電有機結合、轉變思維方式的角度進行診斷，熟悉機電各個功能模塊框圖，然后根據各組成部分的功能和組合形式以及工作環境等斷面進行全面分析、層層分解，綜合分析故障的癥狀、影響等，找到故障根源。圖像識別技術屬于人工智能，其診斷的過程中往往需要對很多技術進行識別、測量、提取、分類和處理。WCARBONWORLDLOWCARBONWORLD2016/3

3.1.1系統軟件/硬件的合理選擇

該系統通常包括了硬件與軟件兩個部分，其硬件設備包括臺式機、線陣相機等實體設備；軟件系統一般包括語言操作系統、開發平臺系統以及其他必要的系統軟件。這兩部分相互協調完成整個系統的監測、識別、診斷等。

3.1.2技術分析過程

鐵路機械設備故障檢測系統中，首先安裝機械設備，如果處于正常運行狀態，所采集的設備無故障原始圖像，為完整的設備運行圖，然后將該圖像保存至計算機軟件中，以便在設備出現故障的情況，將其與運行圖進行對比。在系統進入正常的運行工作后，首先應當對所采集到的設備運行圖像實施預處理，提取出圖像運行特征點，并與正常情況下的運行狀況進行對比分析。等到設備故障的信息確定后，系統將自動將結果傳輸至設備控制臺，控制臺的界面可自動發出報警信號，從而提醒工作人員進行檢查、維修，這種診斷技術根據設備運輸組織的變化，有針對性地對機械設備進行區別、處理監測等，逐步實現檢修分離，通過人、機結合的工作模式，大大提高了鐵路設備故障檢測的效率和質量。

3.2模糊邏輯方法

由于我們對事物的定義沒有根本的把握便產生了模糊性，在質上沒有明確的涵義，在數量上沒有規定。模糊邏輯之所以被越來越廣泛地采用，是因為它具有很多在故障排查當中所具有的獨特優勢。模糊邏輯方法比較適合表達模糊的知識，所以它進入故障診斷領域是一種必然的發展趨勢，在普及的時候比較接近人的邏輯思維。我們應該在具體的故障排查操作過程中，按照比較正規的操作規范和正確的流程對一系列的故障進行檢查，這樣才能避免檢查完畢之后出現沒有必要的麻煩。基于事例的推理和規則的推理可以迅速判斷故障的原因，快速確定故障點，得到診斷結果。

3.3解析模型法

解析模型法的建立，需要以診斷對象的精確數學模型作為基礎，運用數理統計、解析函數等數學方法，實現對于機械設備運行信息的處理。在系統出現故障的情況下，運用該技術，能夠有效改變系統的輸入輸出關系，然后依據數學模型，發現其中存在的問題，通過對數學模型的檢查，即可再行判斷其中是否存在故障，進而采取有效的措施加以解決。該方法的應用優勢即在于能夠詳細了解系統內部的具體問題，從而采取合理的預測和解決措施。這種方法通過充分到位地運用高科技，有效解決機械設備運行故障，從而解決并處理突發的事故，使數學運算方法在其中得到了淋漓盡致的運用，人類的智慧表現了人類對于解決現實問題的超然物外的優越性。

3.4人工神經網絡分析法

該方法通常適用于鐵路施工設備監控系統的故障診斷，在故障解決方面具有自身的獨特性，是通過形成人腦神經處理系統的方式，模擬人腦的思維方式來處理故障問題，為機器賦予人性的處理思維，來尋找故障問題所在。該方法在的應用不必要建立知識信息庫，其運算推理過程也不會由于處理對象復雜，導致處理問題，因而能夠有效提高處理效率。但是其資金投入較大，研發周期也較長。

4鐵路機械設備故障診斷技術的發展

4.1改進監測儀器與傳感器，提高準確度

在發展鐵路機械設備故障診斷技術的過程中，應當尤其注意對于監測儀器和傳感器相關技術的改進與提升，從而更好地提高設備的故障診斷精確度。為了使傳統檢測儀器能夠與傳感技術有機結合起來，需要運用最新的技術手段，綜合運用多種不同的分析數據功能，改進檢測設備，最終提高監測準確性。

4.2結合新型小波分析處理技術

我國當前對于鐵路施工機械設備的故障診斷技術，仍然處于研究的過程中，從未間斷過，但取得的實際進展卻很小，正是因為研究始終處于傳統的理論和實踐層面，未能拓展眼光，結合最新的科技發展狀況，忽視了與時俱進。因此，應當積極運用最新的技術方法，例如結合小波分析法，不僅能夠增強并提高故障診斷技術對于該方法的適應能力，還可以在故障發生時，及時發現并采取排除措施。

4.3融合現代智能化手段

現代化的智能方法，包括的是進化計算、神經網絡、模糊邏輯、專家系統等多種方法，這些方法均體現出了高水平的現代智能發展現狀，通過將這些現代科技方法融入鐵路施工機械設備診斷中的方式，將能夠有效達到最終的鐵路施工機械設備診斷職能監測與診斷故障效果。

4.4實現故障診斷技術遠程化、網絡化

當前的鐵路施工機械設備故障診斷技術中，仍然存在設備開發利用率低、信息技術不易共享、開發維護費用較高等弊端，且對于診斷規則的收集也不夠全面，導致系統實際診斷能力較低，無法徹底排除故障，如果能夠與遠程化、網絡化的技術設備相結合進行改進，就能夠在鐵路施工設備出現問題時，及時、準確的進行排除，并能夠實現診斷規則和相關知識的共享，形成一個真正完善的鐵路施工機械設備故障管理體系。

5結語

科學技術不斷進步，我國的鐵路運輸業也隨之發展，用于鐵路施工設備故障的診斷技術也小斷進步，鐵路施工設備故障診斷技術的類型比較多，利用現代化技術發展設備診斷技術，能夠促進設備診斷技術現代化，以適應不斷變化中的鐵路施工建設，保證鐵路施工建設的安全與高效。

參考文獻

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作者：顧德明 單位：中交三航局有限公司交建工程分公司