自动化调试技术在机械电气设备管理中的应用探索

引言

机械电气设备的自动化调试技术是一种无需维修人员参与，能够借助设备安装的自动检测以及调试设备完成设备调试，以此确保设备处于良好运行状态的技术。该技术的核心优势是能够提高设备运行效率，确保设备处于良好的运行状态。本研究主要针对自动化调试技术存在的普遍问题，对该技术如何使用以及优化进行了分析。

1 机械电气设备的自动化调试技术

1.1 自动化传感技术

自动化传感技术是对设备的运行情况进行监测的技术，主要依靠传感器实现。在设备上安装传感器，并利用传感器获取设备运行信息的管理模式在设备管理中已经得到普遍应用。自动传感技术一般可以根据设备设定的监测要求自动开启并获取数据，同样可以根据环境监测反馈，在当前环境可能存在偏差时自动开机并完成数据检测。自动传感技术是自动调试实现的基础，自动调试系统需要根据传感反馈数据完成调试作业。

1.2 自动化调试算法

自动调试算法包括数据清洗以及数据分类、利用自动调试模型对设备当前的运行情况进行分析，并根据分析结果判断设备当前是否可能存在运行故障，以及如何根据故障对设备进行自主调试。在机械电气设备的自动调试系统中，应当利用人工智能技术，建立自动化调试所需的模型，并利用神经网络对模型进行分析，确保模型能够快速分析设备的运行情况，给出合理的调试方案。

1.3 智能控制调试系统

智能控制调试系统需要嵌入当前的机械电气设备管理系统中，原本由人工操控的控制中心应当由智能控制系统取代。设备的智能控制系统不仅能够根据预设自动完成设备的调试，同样能够根据设备传感器返回的数据，综合人工智能模型的分析结果判断设备当前是否存在调试需求，控制中心的显示终端应当显示设备运行状况，并在调试阶段自动报警显示系统的调试作业。

2 自动化调试技术在机械电气设备管理中应用的难点

2.1 设备结构复杂

机械电气设备结构复杂化以及部件类型、数量增加是当前机械电气设备发展的主要方向，设计并应用设备的自动调试技术时，设备结构的复杂化造成的核心影响是任何结构简单较为的自动调试系统，均难以满足不同类型设备的调试需求，甚至可能出现在某款设备试用效果较好的技术完全无法与其他设备兼容的情况。兼容性较高的设备，大都模型较大、收敛速度较慢，调试需要耗费较长时间。

2.2 数据处理实时性高

大型机械电气设备同时产生的数据数量较多，且数据类型极为复杂，这使得数据的处理、传输以及后续分析均需要耗费较长时间。但同时大型机械设备的调试要求数据快速传输、快速处理，传统的数据传输模式打包、传输以及解压需要花费较长时间，难以满足机械电气设备调试的数据传输以及分析需要。由于数据传输效率较低，因此数据分析的准确性难以得到保证。

2.3 人机协同与智能决策技术要求高

人机协同以及智能决策需求对自动化调试的影响集中体现在人机协同中操作人员以及系统的权限判断困难，人机之间由于控制权不明确因此发生冲突的风险始终无法得到有效控制。尤其在智能决策体系中，智能决策模型建立时必须明确人机的权限，而当前该系统在不同场景下人机权限是否需要调整，以及如何准确判断人机权限的调整需求始终存在较大的难度。

3 自动化调试技术在机械电气设备管理中应用的优化措施

3.1 引入智能感知技术

（1）应用智能终端，实现对设备运行数据的自动提取。自动化调试系统应当使用精度更高的传感器对设备的运行情况进行监测。根据传感器的检测以及维护需求，一般应当采用分离式的传感器，传感器应当能够通过无线网络传输数据，并自主检测数据传输完整性。

（2）实现设备自动化。自动化调试技术适用于智能设备，需要设备拥有较高的自动化水平，对当前无法实现自动控制的机械电气设备，需要安装自动控制终端实现对设备的自动控制，通过自动控制技术设备影响较小的故障可以由自动系统自行调整。

（3）利用虚拟仿真技术对设备的运行情况进行预测，以此预先判断设备长期运行过程中是否可能发生故障，以及故障的具体类型。利用数字孪生模型构建设备对应的数字模型后，检修人员可以根据模型的运行以及分析结果，对设备的运行状态进行预测，建立预检修体系。

3.2 优化数据传输系统

（1）传感器以及通信系统的整体功能需要全面提升。在自动化调试系统对传输效率要求较高的情况下，系统配置的设备应当具备高速传输功能，如使用5G 网络传输数据，并使用具备自动检测功能的传输设备，在数据传输的同时对数据完整性进行自主检测。

（2）机械电气设备调试过程中需要获取大量的数据，同时计算总量较大，该情况无法完全避免。针对该问题，应当着重引入边缘计算以及云计算，提高技术资源的利用效率，解决资源总量不足等相关问题。在调试要求较高的阶段，可以继续提高云计算的权重，深入利用云计算技术。

（3）优化数据压缩以及数据存储技术，储存阶段实行数据库的分区存储，并在存储同时省略部分调用需求较低的特征，以及缩小数据，提高数据存储以及利用效率。从硬件层面，则应当将原本的存储设备优化为闪存设备，让存储设备的读写效率从物理层面得到提升。

3.3 提高智能调试系统适用性

（1）优化学习曲线，降低系统学习难度。设计智能调试系统时应考虑使用成本的影响，对后台模型以及前台的用户界面进行综合优化，前台用户界面应当降低专业要求，以直观的功能性模块为主，确保通过短期培训非专业的使用者同样能够有效应用系统。

（2）开发智能辅助系统，辅助操作人员对设备运行情况进行分析，全面了解设备是否存在故障风险。智能辅助系统通过大量数据的训练，提高分析设备运行监测能力，操作人员除可以通过可视化数据了解设备的电压、温度等变化，同样能够直接获取系统分析结果。

（3）推动专项培训，培养具备系统操作能力的团队，确保维修人员具备使用系统分析机械电气设备运行情况并对设备进行调试的能力。通过训练培训的专业团队，不仅应当具备基本的系统使用能力，且应当具备数据分析，并根据使用情况反馈系统应用情况的能力。

4 机械电气设备自动化调试技术的发展趋势

物联网技术以及云计算数据的广泛应用，已经成为机械电气设备自动化调试技术发展的主要趋势。物联网技术能够将生产所需的主要设备连接入共同的系统中，管理以及维修人员能够利用物联网实现对大量设备的统一控制。云计算技术则能够满足设备远程管理的需要，在远程管理技术辅助下监管人员能够通过获取资质的远程终端实现对设备的监管辅助，以此实现设备的 24h 连续有效监管。

结语

当前机械电气设备的自动化调试技术依然处于快速发展阶段，终端设备以及计算模型的更新速度更快。应用自动化调试技术时，需要从调试控制稳定性以及先进性评估的角度出发，逐步优化现有的自动化调试系统。

参考文献

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