张亚妹，贾云献
摘要：本文论述了设备维修的新方式—基于状态的维修，并对其状态监测技术作了简要分析，给出了状态监测的方法及步骤。
关键词：状态维修；状态监测；监测技术
中图分类号：F273.4文献标识码：B
一、基于状态的维修的发展和优势
1．基于状态的维修的出现
传统的预防性定期维修在应用中存在着欠缺。20世纪70年代以来，由于测试技术、仪器、信号分析和计算机技术的进步，以及设备的状态监控技术、故障诊断技术和维修分析决策技术的迅猛发展，出现了以设备状态监测与故障诊断技术为基础的基于状态的维修(ConditionBasedMaintenance，CBM)，并显示出巨大的优越性。
2．状态维修的相对优势
CBM是一种先进的新型维修方式，它通过对设备状态进行在线或离线监测，诊断设备的故障机理并准确预测设备的剩余寿命，进而判断设备的维修需求。与传统的维修方式相比，CBM能更精确地对设备进行维修管理，它在制定维修策略时考虑了系统运行的状态及设备间由于制造过程、使用保障过程等原因造成的差异，尽可能在其发生故障前进行维修。由于其能够掌握装备（设备）的现行技术状态，运用数据分析与决策技术预测装备（设备）的寿命并实施“精确”维修，所以能够有效地减少停机时间，节约维修费用，延长设备的使用寿命，提高设备的完好率和可用度。
3．设备状态维修的实现
实现状态维修，首先必须实现对设备现有状态的估计，然后根据设备的实际状态决定维修方法。这包括状态监测、故障诊断与状态维修三方面的内容。设备的状态监测就是用仪器表示设备状态参数，这些状态参数应能真实表明设备故障状态。故障诊断就是根据状态决策系统提供的各种参数，进一步分析诊断故障发生的原因、部位、性质乃至说明故障的发展趋势。状态维修是状态监测、故障诊断的最终目的。在状态监测的基础上进行故障诊断后，确定部件状态、故障原因、性质等安排维修计划，进行设备维修。其中，状态监测与故障诊断是密不可分的两个部分。
二、状态监测技术
1．监测技术的分类
按其监测的征兆可分为以下几类。
(1)动力学效应。监测潜在故障部件以诸如振动波、脉冲波和声波的形式散发出的异常能量。
(2)颗粒效应。监测潜在故障可引起的释放到部件或组件运行环境中大小和形状各异的离散颗粒。
(3)化学效应。通过化验释放到环境中的化学元素来检测潜在故障。
(4)物理效应。监测包括外观和结构的物理变化。
(5)温度效应。主要检测造成设备本身温度升高的潜在故障。
(6)电学效应。主要检测电阻、导电性、绝缘强度和电位的变化。
2．状态监测仪器的局限性
几乎所有的状态监测仪器都有一个最大的局限性，即只能监测一种状态。而设备的结构复杂，故障多样，原因复杂，即使同一台设备，不同的寿命阶段也有不同的征兆，各种故障的征兆既有共性又有个性，因此，没有一种仪器能够满足这种要求。所以说状态监测设备较高的灵敏度是以人的感观所固有的通用性为代价而获得的。
3．状态监测步骤
(1)设备勘查。首先确定开展设备状态监测工作的可行性。应从几个方面对设备的利用率、停机时间进行分析得出结论。实际应用中也可以根据设备的数量和类型，再加上专家的经验做出判断。
(2)监测对象选择。选择一定数量的设备作为监测对象，选择监测对象时要同时考虑到人力的需要、生产计划和停机时间费用等。
(3)选择最佳的状态监测方法。①确定状态和故障发展的参数。②确定所需的仪器及手段，并能够监测上述参数。③确定监测周期，该周期应小于从发现故障至设备损坏这一段时间。④确定获取设备早期缺陷的监测部位。
(4)建立预知维修系统。在建立了每台设备的最佳状态监测方法之后，需将其归并在一起，以得到一个合理的监测程序，包括建立监测计划；确定一套简单的数据处理系统（包括数据采集、数据记录、数据分析及提出报告等四部分内容）；人员培训及教育计划。
(5)确定允许的状态数据和极限值。主要是建立设备状态监测参数的“正常”值和允许值，通常应根据经验、规范、标准和历史数据予以确定。
(6)设备状态的初次测量。利用已确定的状态监测方法进行一次实地测试，以便确知设备的初始状态，与预先建立的允许值进行对比，确认允许值是否科学。
(7)定期检测。数据采集、记录和趋势分析，即通过对测量数据的趋势分析，及时发现设备状态的劣化。
4．注意问题
(1)定位检测与定量检测的关系。定量检测较定性检测更有说服力、更全面，但其需要复杂的仪器和更多的专业知识，费用也较高；而定性检测所需费用较低，也易掌握和实施，还能充分发挥基层人员的实践经验。所以，两者要结合起来，在定性检验基础上逐渐开展定量测量工作。
(2)简易诊断与精密诊断的关系。
(3)模糊与精确的关系。由于设备和故障的复杂性，对设备状态的描述不可能十分精确，所以，判断标准应当根据实际情况来制定，应当采用模糊数学的有关理论和概念去正确描述设备诊断中遇到的各种现象。
参考文献：
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叶林，于新杰．机械设备现代维修技术—状态维修．机械科学与技术，1999，18(3)457-458
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