1 傳統水切割機中存在的故障及其解決方法

1.1 水切割機存在的故障

水切割機的故障是指水切割機運行在非正常狀態，且使系統無 法正常工作，導致部分功能失調，即導致設備的功能低于規定的最 低要求，該異常狀態就為故障[1]。按照故障發生部位不同，將水切割 機設備故障和超高壓系統故障兩個部分，其中水切割機設備故障主 要包括主機故障、電氣部分故障、驅動裝置錯誤以及位置檢測裝置 故障等四種故障；超高壓系統故障主要包括水切割機系統泄漏、水 切割機系統壓力不夠、振動和噪聲以及油溫過高等四種故障。

 1.2 水切割機故障診斷方法 目前，常見的故障診斷系統有專家系統、模糊集系統、人工神經 網絡系統、支持向量機和粗糙集理論等方法，能夠診斷水切割機的 各種故障，但是同時有存在著缺點，例如專家系統難以建立精確的 數學模型或者沒有精確的數學模型；粗糙集方法存在有決策表數據 非常龐大，計算效率低缺點。因此，許多學者和研究人員正在積極研 究智能診斷方法，采用神經網絡和專家系統相結合的整合模型結 構，將采集到的信號進行一定的處理后輸入到神經網絡系統中，神 經網絡則通過剁成并行結構來求解及推到數控機床中多類故障類 型，最后通過專家系統對診斷結果進行解釋和驗證[2]。

2 遠程自診斷型水切割機床的構成

遠程自診斷型水切割機床采用基于知識的水切割機故障診斷 專家系統，借助計算的高速性、準確性以及知識的完整性，克服故障 診斷專家系統難以建立精確數學模型的缺點，可以將人類專家的經 驗和技術充分的運用到實際故障診斷中。遠程自診斷型水切割機床 主要水切割遠程故障診斷系統和水切割機兩個部分組成。

2.1 水切割遠程故障診斷系統

水切割機遠程自診斷系統主要監控終端控制部分、GPRS 數據 傳輸部分和遠程故障診斷中心等三部分組成。

（1）監控終端控制部分

該部分由機床數控系統、通信控制器和數據通訊模塊組成。其 主要功能為通過通信控制器與機床數控系統相連，實時地將數據發 送給 GPRS 模塊，同時接收 GPRS 模塊發來數據并完成相應的功能。

（2）GPRS 數據傳輸部分

GPRS 數據傳輸部分包括 GPRS 通訊模塊，移動 GPRS 網絡和 internet 組成，其上與監控終端部分相連，下與遠程故障診斷中心相 連，其主要功能是在收到控制模塊發來的數據后會把傳送數據分 組，無線送到 GPRS 網絡，在經由外部數據網，以 TCP/IP 傳輸協議送 到遠程監控服務器上。

（3）遠程故障診斷中心

遠程故障診斷中心實際上是一個局域網 （LAN），其主要包含 ADSLMODEM 模塊、防火墻部分，通信網關服務器、數據庫管理程 序、監控軟件、查詢軟件、故障診斷莊家系統等部分，具有固定 IP 地 址的通訊器通過連接 internet 以及 ADSLMODEM, 編寫相關的應用 軟件，將接收到的遠程數據發送并保存到系統數據庫服務器中，用 來查詢使用。遠程故障診斷系統采用良好的人機界面顯示出來，托 系統檢測到故障信息時，可以及時調用故障專家系統對設備進行診 斷從而獲得設備故障原因以及想的故障排除方案，遠程故障診斷中 心服務器控制現場水切割機進行報警[3]。

3.1 遠程自診斷型水切割機床的工作原理

遠程自診斷型水切割機床利用遠程自診斷系統故障診斷中心 對水切割機運行狀態進行監測，遠程故障診斷中心對終端采集系統 傳遞的水切割機運行狀態信息進行分析處理，遠程監控診斷中心收 到現場監測終端發送過來的狀態信息后，可調用故障診斷系統，判 斷機床發生了何種故障，并將故障信息存入數據庫，接著遠程控制 現場監測終端的單片機按照預先設定的故障報警方式進行報警，如 電話報警、發送故障短信息報警、通過液晶屏顯示報警內容等， 并利用已存在知識庫中的各類知識和推理方法，進行故障分析診 斷，找出可能的故障原因，最后給出故障的解決方案。