下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
设备状态监测是指对运转中的设备整体或其零部件的技术状态进行检查鉴定，以判断其运转是否正常，有无异常与劣化征兆，或对异常情况进行追踪，预测其劣化趋势，确定其劣化及磨损程度等。
状态检测的目的在于掌握设备发生故障之前的异常征兆与劣化信息，以便事前采取针对性措施，控制和防止故障的发生，从而减少故障停机时间与停机损失，降低维修费用和提高设备有效利用率。
对于使用状态下的设备进行不停机或在线监测，能够确切掌握设备的实际特性，有助于判定需要修复或更换的零部件和元器件，充分利用设备和零件的潜力，避免过剩维修，节约维修费用，减少停机损失。
印刷设备的定期检查是针对实施预防维修的印刷设备在一定时期内所进行的较为全面的一般性检查，间隔时间较长（多在半年以上），检查方法多靠主观感觉与经验，目的在于保持设备的规定性能和正常运转。而状态监测是以关键的重要设备为主要对象，检测范围较定期检查小，要使用专门的检测仪器，针对事先确定的监测点进行间断或连续的监测检查，目的在于定量地掌握设备的异常征兆和劣化的动态参数，判断设备的技术状态及损伤部位和原因，以采取相应的维修措施。
设备状态监测是设备诊断技术的具体实施，是一种掌握印刷设备动态特性的检查技术。它包括各种主要的非破坏性检查技术，如振动理论、噪声控制、振动监测、应力监测、腐蚀监测、泄漏监测、温度监测、光谱分析及其他各种物理监测技术等。
设备状态监测是实施设备状态维修的基础，状态维修根据设备检查与状态监测结果，确定设备的维修方式。所以，实行设备状态监测与状态维修的优点有：
· 减少因机械故障引起的损失。
· 增加设备运转时间。
· 减少维修时间。
· 提高生产效率。
· 提高产品和服务质量。
设备技术状态是否正常、有无异常征兆或故障出现，可根据监测所取得的设备动态参数（温度、振动、应力等）与缺陷状况，与标准状态进行对照加以鉴别。
设备状态监测按其监测的对象和状态来划分，可分为两方面的监测。
（1）印刷设备的状态监测，是指被监测印刷设备的运行状态，如印刷设备的振动、温度、油压、油质劣化等情况。
（2）印刷生产过程的状态监测，是指监测由几个因素构成的印刷过程的状态，如监测印刷产品的质量、工艺参数量等。
上述两方面的状态监测是相互关联的。例如，印刷设备发生异常，将会导致印刷生产过程的异常。
设备状态监测按监测手段划分，可分为主观型状态监测和客观型状态监测。
主观型状态监测，即由设备维修或检测人员凭感官感觉和技术经验对印刷设备的技术状态进行检查和判断。这是目前在设备状态监测中使用较为普遍的一种监测方法。由于这种方法依靠的是人的主观感觉和经验、技能，要准确地做出判断难度较大，因此必须重视对检测维修人员的技术培训，编写各种检查指导书，绘制不同状态比较图，以提高主观检测的可靠程度。
客观型状态监测，即由设备维修或检测人员利用各种监测器械和仪表，直接对印刷设备的关键部位进行定期、间断或连续监测，以获得设备技术状态（如磨损、温度、振动、噪声、压力等）变化的图像、参数等确切信息。这是一种能精确测定劣化数据和故障信息的方法。
在一般情况下，使用一些简易方法是可以达到客观监测的效果的。但是，为能在不停机和不拆卸设备的情况下取得精确的检测参数和信息，就需要购买一些专门的检测仪器和装置，其中有些仪器装置的价格比较昂贵。因此，在选择监测方法时，必须从技术与经济两个方面进行综合考虑，既能不停机地迅速取得正确可靠的信息，又必须经济合理。这就需要将购买仪器装置所需费用同故障停机造成的总损失加以比较，确定应当选择何种监测方法。
设备是在各种不同的环境条件下运转的，承受着各种应力与能量的作用，这些作用会使设备的技术状态发生变化，亦即使设备的性能劣化，最终导致设备发生故障。如果故障是由一种主要原因（如应力）引起的单一类型的故障，只要掌握了发生这类故障的机理和设备应力的状态，就能比较精确地定量预测设备性能的劣化程度和故障发生的时间，从而确定预防故障的对策。但是，如果故障的出现是偶然的，故障的类型是复合的，引起故障的原因是多种多样而又不易检查的，则故障就会呈现明显的随机性，要预测这类故障的发生将是相当困难的。对于小型印刷设备来说，这类偶发性故障比较容易发现，也可用事后维修的办法进行处理。然而对于大型、复杂的印刷设备，发生故障不仅会造成停产和重大经济损失，而且可能发生严重的安全事故和灾害，因而不能采用事后修理的办法，必须采用设备诊断技术。
设备诊断技术与人们熟悉的医学上的症状诊断十分相似。对印刷设备进行的定期检查，就相当于对人体进行的健康检查，设备定期检查中发现的设备技术状态异常现象，则相当于人体检查中发现的各种症状，根据设备技术状态对设备劣化程度与故障部位、故障类型及故障原因所做分析判断就相当于根据人体症状对病位、病名、病因所做的识别诊断。不难理解，印刷设备故障的诊断和人体疾病的诊断在实质上是完全相同的，也是利用了温度、噪声、振动、压力、气味、形变、腐蚀、泄漏、磨损等表示设备状态的各种特征。由此可知，所谓“诊断”就是对诊断对象在出现异常现象时（或进行预防性检查发现有异常现象时）所进行的故障识别和鉴定。设备诊断的目的在于尽可能早地发现印刷设备的劣化现象和故障征兆，或者在故障处于轻微阶段时将其检测出来，采取有针对性的防止或消除措施，恢复和保持设备的正常性能。
设备诊断要有正确的依据，就必须进行状态监测和记录，掌握设备从过去到现在的经历及状态。状态监测与故障诊断是诊断技术的两个组成部分，有联系但又不相同。状态监测主要是对设备的技术状态进行初步识别，故障诊断则是对该状态的进一步分析识别和判断。所以，状态监测是设备诊断的基础，设备状态监测是设备诊断技术不可缺少的组成部分。
印刷设备诊断技术又称设备状态诊断技术，是一种通过监测设备的状态参数，发现设备异常情况，分析设备故障原因，并预测、预报印刷设备未来状态的一种技术。其基本功能是在不拆卸或基本不拆卸设备的情况下，掌握设备运行现状，定量地检测和评价设备的以下状态：设备所承受的应力、强度和性能、故障、劣化，预测设备的可靠性。在印刷设备发生故障的情况下，对故障原因、故障部位、危险程度进行评定，并确定正确的修复方法。
印刷设备诊断技术包括以下三个环节：检测异常、诊断故障症状和故障部位、掌握故障类型。因此应用设备诊断技术，能确定设备存在的问题及其原因和程度，可以采取最适宜的对策，避免故障的发生和确定针对性修复方法，以达到维修目标准确，排除故障及时，减少修理时间，降低维修费用和停机损失，提高设备有效利用率的目的。
以上印刷设备诊断是针对印刷企业对印刷设备的使用，如果从印刷设备的寿命周期而言，不仅要在设备运行阶段进行诊断，以实施状态维修；还必须在设计、制造阶段进行检测，诊断设备是否达到了设计技术要求、精度标准和预定功能；而在设备发生故障后，诊断分析故障发生原因。对这三个相互联系的阶段和技术数据的积累，必然有助于提高印刷设备的设计、制造质量，增大印刷设备的可靠性，延长其使用寿命。
印刷设备诊断技术的基本原理及工作程序如图3-1所示。它包括信息库和知识库的建立，以及信号检测、特征提取、状态识别和预报决策4个工作程序。
图3-1 印刷设备诊断技术的基本原理及工作程序
（1）信号检测。按照不同诊断目的和对象，选择最便于诊断的状态信号，使用传感器、数据采集器等技术手段，加以监测与采集。由此建立起来的是状态信号的数据库，属于初始模式。
（2）特征提取。将初始模式的状态信号通过信号处理，进行放大或压缩、形式变换、去除噪声干扰，以提取故障特征，形成待检模式。
（3）状态识别。根据理论分析结合故障案例，并采用数据库技术所建立起来的故障档案库为基准模式。把待检模式与基准模式进行比较和分类，即可区别设备的正常与异常。
（4）预报决策。经过判别，对属于正常状态的可继续监视，重复以上程序；对属于异常状态的，则要查明故障情况，做出趋势分析，预测今后发展和可继续运行的时间，以及根据问题采取控制措施和维修决策。
按照状态信号的物理特征，设备诊断技术的主要工作手段分为9种，如表3-1所示。
表3-1 设备诊断技术的主要工作手段
续表
印刷设备诊断技术由简易诊断技术和精密诊断技术两种技术组成。
（1）简易诊断技术，是指使用简单的方法，对印刷设备技术状态快速做出概况性评价的技术。它能够迅速而概括地检查了解设备状态，由现场维修人员施行。简易诊断技术一般有以下几个特点，即使用各种较简单、易于携带和便于在现场使用的诊断仪器及检测仪表；由设备维护检修人员在生产现场进行；仅对设备有无故障、严重程度及其发展趋势做出定性初判；涉及的技术知识和经验比较简单，易于学习和掌握；需要把采集的故障信号储存建档。
印刷设备的状态监测包括定期的和在线的，都属于简易诊断技术的范围。它可以对反映印刷设备技术状态的一些参数做出正常与否的判断，当存在异常或超过限值时，应能报警或自动停机。但应知道，状态监测并不同于故障的识别和判断。
（2）精密诊断技术，是指使用精密的仪器和方法，对简易诊断中难以确认的印刷设备故障进行精确的定量检测与分析，找出故障位置、原因和数据，据以确定应采取的相应措施的技术。一般有以下几个特点，即使用各种比较复杂的诊断分析仪器或专用诊断设备；由具有一定经验的工程技术人员及专家在生产现场或诊断中心进行；需对设备故障的存在部位、发生原因及故障类型进行识别和定量；涉及的技术知识和经验比较复杂，需要较多的学科配合；需要进行深入的信号处理，以及根据需要预测设备寿命。
近年开发的计算机辅助设备诊断系统和人工智能与诊断专家系统等，也都属于精密诊断技术范畴，一般多用于关键设备和诊断比较复杂的故障原因。
在一般情况下，多数印刷设备都采用简易诊断技术来诊断设备现时的状态。只有对那些在简易诊断中提出疑难问题的设备，才进行精密诊断。合理使用两种诊断技术，才是最有效而又最经济的。图3-2为简易诊断技术和精密诊断技术的功能。
图3-2 简易诊断技术和精密诊断技术的功能
印刷设备诊断的判定标准是用以评价设备技术状态的一种标准。据此可以判定设备的正常、异常和故障，以实施超限报警或自动停机。常用的判定标准有以下三种。
（1）绝对判定标准。根据对某种印刷设备长期使用、维修与测试所积累的经验，并由企业、行业或国家归纳而制定的一种可供工程应用的标准。这类标准一般都是针对某类印刷设备，并在规定了正确的测定方法后制定的，故在使用时必须掌握标准的运用范围和测定方法。
（2）相对判定标准。对同一台印刷设备，在同一部位定期测定参数，并按时间先后进行比较，以正常情况下的值为原始值，用实测值与该值的倍数作为判定标准。
（3）类比判定标准。数台同样型号、规格的印刷设备在相同条件下运行时，通过对各台设备的同一部位进行测定和相互比较来掌握异常程度。