1 传统水切割机中存在的故障及其解决方法

1.1 水切割机存在的故障

水切割机的故障是指水切割机运行在非正常状态，且使系统无 法正常工作，导致部分功能失调，即导致设备的功能低于规定的最 低要求，该异常状态就为故障[1]。按照故障发生部位不同，将水切割 机设备故障和超高压系统故障两个部分，其中水切割机设备故障主 要包括主机故障、电气部分故障、驱动装置错误以及位置检测装置 故障等四种故障；超高压系统故障主要包括水切割机系统泄漏、水 切割机系统压力不够、振动和噪声以及油温过高等四种故障。

 1.2 水切割机故障诊断方法 目前，常见的故障诊断系统有专家系统、模糊集系统、人工神经 网络系统、支持向量机和粗糙集理论等方法，能够诊断水切割机的 各种故障，但是同时有存在着缺点，例如专家系统难以建立精确的 数学模型或者没有精确的数学模型；粗糙集方法存在有决策表数据 非常庞大，计算效率低缺点。因此，许多学者和研究人员正在积极研 究智能诊断方法，采用神经网络和专家系统相结合的整合模型结 构，将采集到的信号进行一定的处理后输入到神经网络系统中，神 经网络则通过剁成并行结构来求解及推到数控机床中多类故障类 型，最后通过专家系统对诊断结果进行解释和验证[2]。

2 远程自诊断型水切割机床的构成

远程自诊断型水切割机床采用基于知识的水切割机故障诊断 专家系统，借助计算的高速性、准确性以及知识的完整性，克服故障 诊断专家系统难以建立精确数学模型的缺点，可以将人类专家的经 验和技术充分的运用到实际故障诊断中。远程自诊断型水切割机床 主要水切割远程故障诊断系统和水切割机两个部分组成。

2.1 水切割远程故障诊断系统

水切割机远程自诊断系统主要监控终端控制部分、GPRS 数据 传输部分和远程故障诊断中心等三部分组成。

（1）监控终端控制部分

该部分由机床数控系统、通信控制器和数据通讯模块组成。其 主要功能为通过通信控制器与机床数控系统相连，实时地将数据发 送给 GPRS 模块，同时接收 GPRS 模块发来数据并完成相应的功能。

（2）GPRS 数据传输部分

GPRS 数据传输部分包括 GPRS 通讯模块，移动 GPRS 网络和 internet 组成，其上与监控终端部分相连，下与远程故障诊断中心相 连，其主要功能是在收到控制模块发来的数据后会把传送数据分 组，无线送到 GPRS 网络，在经由外部数据网，以 TCP\IP 传输协议送 到远程监控服务器上。

（3）远程故障诊断中心

远程故障诊断中心实际上是一个局域网 （LAN），其主要包含 ADSLMODEM 模块、防火墙部分，通信网关服务器、数据库管理程 序、监控软件、查询软件、故障诊断庄家系统等部分，具有固定 IP 地 址的通讯器通过连接 internet 以及 ADSLMODEM, 编写相关的应用 软件，将接收到的远程数据发送并保存到系统数据库服务器中，用 来查询使用。远程故障诊断系统采用良好的人机界面显示出来，托 系统检测到故障信息时，可以及时调用故障专家系统对设备进行诊 断从而获得设备故障原因以及想的故障排除方案，远程故障诊断中 心服务器控制现场水切割机进行报警[3]。

3.1 远程自诊断型水切割机床的工作原理

远程自诊断型水切割机床利用远程自诊断系统故障诊断中心 对水切割机运行状态进行监测，远程故障诊断中心对终端采集系统 传递的水切割机运行状态信息进行分析处理，远程监控诊断中心收 到现场监测终端发送过来的状态信息后，可调用故障诊断系统，判 断机床发生了何种故障，并将故障信息存入数据库，接着远程控制 现场监测终端的单片机按照预先设定的故障报警方式进行报警，如 拨打电话报警、发送故障短信息报警、通过液晶屏显示报警内容等， 并利用已存在知识库中的各类知识和推理方法，进行故障分析诊 断，找出可能的故障原因，最后给出故障的解决方案。