摘　要：本文介紹了工程機械行業(yè)的特點，詳細闡述了設備故障診斷技術，進而結合設備故障診斷技術及計算機網(wǎng)絡技術提出了基于集成媒體“看門狗”式的機電一體化產(chǎn)品的工程機械遠程故障診斷及維護系統(tǒng)的構架。對工地上機械設備故障迅速診斷、盡快修復，保證施工正常進行具有十分重要的意義。
　　關鍵詞：工程機械　遠程故障診斷與維護
　　近年來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，一些高等級交通樞紐成了必要的建設項目，由此，對土木工程的施工工期，施工進度，施工質量等提出了更高的要求。對于那些工程量大，工期緊，工程質量要求十分嚴格的工程項目，必然要用現(xiàn)代化程度很高的施工機械設備來完成。從某種意義上講，施工機械對工程施工起著決定性的作用。然而，由于施工機械多系露天作業(yè)，受風雨、日曬、大氣、粉塵影響和侵蝕，工作環(huán)境十分惡劣，故障頻繁；加之，施工生產(chǎn)的特性決定了它們工作在各工地上，分散性大，流動性強，給故障的及時排除帶來了很大困難。尤其近年來隨著施工規(guī)模日益龐大，現(xiàn)代的機械設備也日趨大型化、連續(xù)化、機電一體化，其性能與復雜程度不斷提高，對設備故障的診斷也更為復雜?？總鹘y(tǒng)的填寫值班日志、靠參數(shù)越限報警等人工或半自動化的方法來維護機械設備既落后，又不客觀，雖然可以有類似黑匣子之類的自動數(shù)據(jù)記錄器，但也只能做事后分析。而且這種陳舊的設備維護模式，無論是數(shù)據(jù)的可靠性或實時性，還是設備的維護質量均無法滿足要求，導致施工機械在施工過程中停機多，檢修時間長，嚴重影響到工程的進度和質量。所以，為了保持處于異地的施工設備良好的技術狀態(tài)，將異地的信息技術協(xié)調起來進行實時診斷和維護是很必要的，建立遠程故障診斷及維護系統(tǒng)是解決問題的很好的方法。
　　遠程故障診斷技術就是通過設備故障診斷技術與計算機網(wǎng)絡技術相結合，在施工機械設備上建立狀態(tài)監(jiān)測點，采集設備狀態(tài)數(shù)據(jù)；而在技術力量較強的科研單位建立診斷中心，對設備運行進行分析診斷的一項新技術。遠程故障診斷與維護的實現(xiàn)可以使機械設備的故障診斷更加靈活方便，也能實現(xiàn)資源共享。
　　1　工程機械故障診斷及維護技術的行業(yè)特點
　　工程機械故障診斷及維護技術作為一個新興而特殊的行業(yè)，隨著現(xiàn)代維修理論、相關基礎學科理論和各種檢查技術、工藝手段的不斷發(fā)展而發(fā)展和完善。它有三個主要特點：
　?。?）目的明確
　　診斷的目的就是要確定機械運行狀況、檢查故障部位、分析故障產(chǎn)生的原因和制定經(jīng)濟有效的維修方案。
　?。?）交叉性強
　　診斷及維修涉及摩擦學、材料學、力學、化學等多種學科；包括機械制造、金屬結構、液壓、電氣和制動化等相關專業(yè)；需采用焊接、鑄造、車、鉗、鍛、鍍等多種工藝手段；要掌握維修理論，機構學及經(jīng)營管理等多方面知識。
　　（3）工作環(huán)境惡劣，實踐性強
　　一切診斷方法和維修技術都必須以機械的實際狀況為基礎，處理結果很快得到實踐驗證。
　　2　故障診斷技術
　　設備故障診斷技術包括故障檢測與故障診斷，通常合在一體統(tǒng)稱為故障檢測和診斷（FDD）。
　　2.1　故障機理
　　通常我們說設備工作正常是指它具備應有的功能，沒有任何缺陷，或雖有缺陷但仍在容限范圍內。異常是缺陷有了進一步發(fā)展，使設備狀態(tài)發(fā)生變化，性能惡化，但仍能維持工作。故障則是缺陷發(fā)展到使設備性能和功能都有所喪失的程度。
　　設備的異?；蚬收鲜窃谠O備運行中通過其狀態(tài)信號（即二次效應）變化反映出的。由于監(jiān)測與故障是在設備不停機的情況下進行的，因此必然以狀態(tài)信號為依據(jù)。二次效應就是設備在運行中出現(xiàn)的各種物理的、化學的現(xiàn)象，如振動、噪聲、溫升、油耗、變形、功耗、磨損、氣味等，這些都是一種設備運行所固有的。監(jiān)測與診斷就是要快速、準確地提取設備運行時二次效應所反映的特征。
　　2.2　故障診斷過程
　　2.2.1　狀態(tài)監(jiān)測
　　主要是測取與設備運行有關的狀態(tài)信號。狀態(tài)信號是故障信息的唯一載體，也是診斷的唯一依據(jù)。因此在狀態(tài)監(jiān)測中及時、準確地獲取狀態(tài)信號是十分重要的。
　　狀態(tài)信號的獲取主要是依靠傳感器或其它監(jiān)測手段進行故障信號的檢測。檢測中主要有以下幾個過程：
　?。?）信號測?。褐饕峭ㄟ^電量的或傳感器組成的探測頭直接感知被測對象參數(shù)的變化；
　?。?）中間變換：主要完成由探測頭取得的信號的變換和傳輸；
　?。?）數(shù)據(jù)采集：就是把中間變換的連續(xù)信號進行離散化過程。數(shù)據(jù)是診斷的基礎，能否采集到足夠長的客觀反映設備運行狀態(tài)的信息，是診斷成敗的關鍵。
　　2.2.2　特征提取
　　就是從狀態(tài)信號中提取與設備故障有關的特征信息。
　　2.2.３　故障診斷
　　故障診斷就是根據(jù)所提取的特征判別狀態(tài)有無異常，并根據(jù)此信息和其它補充測試的輔助信息尋找故障源。
　　2.2.４　決策
　　根據(jù)設備故障特征狀態(tài)，預測故障發(fā)展趨勢，并根據(jù)故障性質和趨勢，做出決策，干預其工作過程（包括控制、調整、維修等）。故障診斷基本過程如圖1所示：
　　2.3　診斷原理
　　設備診斷是