浅谈大数据下机械智能故障诊断的机遇与挑战

王晓峰

摘 要：机械故障是影响风力发电设备和数据机床等大型机械设备安全可靠运行的潜在因素，进行智能故障诊断是保障机械设备安全运行的有效途径。经济社会和信息技术的不断发展使得我国进入大数据时代，大数据技术开始广泛运用于各行各业中，机械智能故障诊断也不例外。大数据时代的到来给机械智能故障诊断带来了新的发展机遇：故障分析和诊断更加全面化、故障诊断的时效性增强等;与此同时，大数据也带来了新的挑战：数据众多且细碎、故障诊断浮于表面等。基于此，本文先是分析了机械智能故障诊断的意义，又是探讨了大数据下机械智能故障诊断面临的挑战，最后对大数据下机械智能故障诊断的发展趋势进行再思考，希望可以促进我国机械智能故障诊断的全面化和智能化发展。

关键词：大数据;机械智能故障诊断;机遇与挑战

1 运用大数据进行机械智能故障诊断的重要意义

1.1有利于确保机械设备能正常运行

只有对机械设备进行准确的故障诊断，及时找出并解决机械故障及出现的异常情况，才能确保机械设备正常稳定运行。及时准确的故障诊断能使工作人员对机械设备的运行时刻保持高度警惕，减少或规避机械设备安全事故，保证工作人员的生命财产安全，维护工作人员的切身利益。

1.2有利于延长机械设备的使用寿命，有效降低企业成本

运用大数据进行机械智能故障诊断能使机械检修人员根据机械具体的性能参数和实际运行效果，制定科学合理的检测维修流程和制度，這在一定程度上能延长机械设备的使用寿命，有效降低企业的生产成本，提升企业的利润，促进企业的可持续发展。

1.3有利于提升机械故障诊断和检修工作的效率

大数据技术能在短时间内快速、准确地分析大量机械故障数据，有效提升机械故障诊断和检修工作的效率和效果，使工作人员能清楚了解机械故障的类型和具体故障情况，工作人员能根据数据分析情况制定科学合理的维修方案，有效提升机械故障诊断的检修工作的效率和效果，改变传统的机械诊断和检修方式，增加机械诊断和维修工作的信息化和现代化程度。

2 大数据下机械智能故障诊断面临的挑战

机械智能故障诊断工作中蕴含着丰富的数据和信息，相较于传统的机械智能故障诊断方式，大数据技术能在一定时间内快速整合、处理和分析大量的机械故障数据，且出错率较低。但目前我国大数据下智能机械故障诊断还面临着重大挑战，具体分为以下几个方面：

2.1 故障诊断数据量大且细碎

机械故障诊断和检修工作中蕴含着大量的信息和数据，运用大数据能以一种更高的层面、更广的视角辅助工作人员了解和熟悉机械设备的运行情况，提升故障诊断和检修效能。但目前我国大多数企业运用大数据进行机械故障诊断和检修工作的开始时间较短、发展速度缓慢、发展经验不足，机械故障则河南段和检修工作中蕴含的数据量巨大且细碎，对数据的分析和挖掘不够深入，仅仅停留于表面，这就导致机械故障诊断的数据质量参差不齐，无法充分发挥数据的实际效果，严重降低了大数据技术的运用效果。

2.2 相关技术发展还不是很成熟，工作人员的专业素质不高

尽管大数据技术早已出现，但其在机械智能故障诊断工作中的运用时间较短、实际经验缺乏、相关技术的发展不成熟，只能检测机械设备的好坏状态和分析机械故障问题的大数据，无法对这些数据进行分析和整合;同时，相关工作人员在毕业后从事工作以后就很少再进行继续教育甚至完全不进行继续教育，这就导致相关工作人员的专业素质不高，无法熟练掌握和运用大数据技术进行机械智能故障诊断工作，

3 大数据下机械智能故障诊断的发展机遇

我们在认识到大数据技术的不断发展不仅给机械智能故障诊断工作的开展面临着众多挑战的同时，还给机械智能故障诊断工作带来了巨大的发展机遇，具体表现如下：

3.1 对机械智能故障诊断的大数据进行可靠性评价

由于机械故障诊断数据量巨大、具体运行形式多样、信号源分散等因素的影响和干扰，机械智能故障诊断数据杂乱无章。因此，企业要建立健全完整的大数据质量评估标准，仔细研究和分析多源信号的数据规整算法，整理分析多传感器的数据使用规则，提升大数据利用工作的合理性和高效性。

3.2 建立标准的大数据库

数据是机械智能故障诊断中最为关键的因素。企业要记录、整理和分析每一个机械运行的变化情况和信息状态，与其他企业共享标准的大数据实验室和具体的方案数据，观察和记录机械设备从正常运行到发生故障的整个变化过程，尽量标准的大数据库，使得机械智能故障诊断工作能得到进一步的发展和创新。

3.3 进行可视化研究分析

可视化研究分析能以视角展示的方式帮助工作人员准确理解和掌握大数据的真正内涵，使大数据更好地得到呈现、理解和诠释，帮助工作人员进行可靠的决策，推动机械智能故障诊断工作的进一步发展。因此，企业要以智能模型结构参数的可视化、提取特征与预测指标的可视化、识别与预测结果的可视化为主要发展方向，解析机械智能诊断的表达模式，客观反映机械故障与响应信号之间的关系;研究交互式一体化的机械故障智能解析、识别与预测结果的呈现方法，使大数据下机械智能故障诊断和检修工作的可视化水平。

4 结语

综上所述，经济社会的不断发展和现代化进程的加快使得我国进入了大数据时代，大数据技术以其智能、高效、快捷等优点，被逐渐运用于机械智能故障诊断工作中。但由于大数据技术的运用浮于表面、实际工作人员的专业素养不高、诊断数据数量众多且细碎等问题的存在导致了大数据技术在机械智能故障诊断中还存在着诸多问题。因此，我们要从监理标准的大数据库、评估大数据技术的可靠性、深度学习识别故障、了解熟悉机械设备的故障信息等方面进行深入、全面的研究，提升机械智能故障诊断的工作效率和工作效果，使大数据技术能在机械智能故障诊断工作中得到更好地运用，进一步提升大数据技术的运用效果，促进我国机械智能故障诊断工作的全面、可持续发展，使我国机械行业的发展更上一层楼。

参考文献

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[2]海山.大数据促使机械故障诊断智能化转变--访青年长江学者、西安交通大学雷亚国教授[J].航空制造技术，2017（20）：28-29.