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[關(guān)鍵詞]電氣設(shè)備；故障分析；診斷系統(tǒng)；研究分析

中圖分類號(hào)：TM507 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：2306-1499（2014）13-0027-01

促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本動(dòng)力是生產(chǎn)力的發(fā)展，只有提高了生產(chǎn)力，生產(chǎn)技術(shù)才會(huì)得以提高，經(jīng)濟(jì)效益才能發(fā)生質(zhì)的改變。社會(huì)是不斷向前發(fā)展的，生產(chǎn)力發(fā)展就是其中一個(gè)重要的體現(xiàn)，在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)快速進(jìn)步的這個(gè)過程中，電氣設(shè)備發(fā)揮了無比大的價(jià)值。在歡慶之余，也應(yīng)該看到電氣設(shè)備的不足之處。如果電氣設(shè)備一旦發(fā)生問題，由于網(wǎng)絡(luò)、電氣等科技產(chǎn)品具有很強(qiáng)的整體性和連帶性，那么發(fā)生的后果將是無法挽回的，嚴(yán)重的話整個(gè)系統(tǒng)將會(huì)發(fā)生癱瘓。因此在使用電氣設(shè)備的基礎(chǔ)上，也要注重電氣設(shè)備的故障檢測(cè)，及時(shí)修復(fù)電氣設(shè)備故障，掌握電氣設(shè)備的相關(guān)應(yīng)用知識(shí)，利用電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)排除因?yàn)樵O(shè)備故障而發(fā)生任何后果的情況，避免企業(yè)的生產(chǎn)受到損失和延退，更好地促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的提高。

1.電氣設(shè)備故障診斷的必要性

進(jìn)行電氣設(shè)備故障診斷主要有兩個(gè)方面的原因，一方面是隨著全球經(jīng)濟(jì)政治一體化的趨勢(shì)日益顯著，整個(gè)世界已經(jīng)連成一個(gè)整體，各國經(jīng)濟(jì)貿(mào)易日益密切，這些都說明了在以后經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，電氣設(shè)備更加發(fā)揮著重要的作用。經(jīng)濟(jì)交易是連接生產(chǎn)和消費(fèi)的橋梁，只有保障企業(yè)進(jìn)行安全的生產(chǎn)才能保證經(jīng)濟(jì)交易的成功。而企業(yè)安全生產(chǎn)的保證就必須依靠電氣設(shè)備的安全應(yīng)用。古往今來，每一家企業(yè)都明白生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著企業(yè)的信譽(yù)和前景，并希望自己的產(chǎn)品能夠達(dá)到工業(yè)品的質(zhì)量要求，在此基礎(chǔ)上，企業(yè)也希望所付出的成本代價(jià)較低，為企業(yè)后續(xù)的資金運(yùn)作提供一個(gè)良好的平臺(tái)。電氣設(shè)備不僅能夠保證企業(yè)產(chǎn)品的安全，還可以避免企業(yè)因?yàn)樵O(shè)備不善而不斷投入資金造成巨大的成本損失。因此，企業(yè)必須采取科學(xué)的手段對(duì)企業(yè)電氣設(shè)備進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確地檢測(cè)，對(duì)電氣設(shè)備的故障進(jìn)行精確可靠的分析，運(yùn)用科學(xué)的技術(shù)方法的監(jiān)測(cè)和故障診斷措施對(duì)生產(chǎn)裝置的電氣設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的檢修維護(hù)的工作。這樣就可以預(yù)先知道電氣設(shè)備存在的安全隱患，并根據(jù)故障分析結(jié)果，進(jìn)行相應(yīng)的措施和防范，及時(shí)改善電氣設(shè)備的不足和問題之源，在最短的時(shí)間里解決隱患問題和出現(xiàn)的故障問題。

另一方面是工業(yè)所應(yīng)用的電氣設(shè)備稍微不注意，一般都比較容易受到磨損。當(dāng)設(shè)備受到磨損后，就會(huì)阻礙企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。導(dǎo)致電氣設(shè)備發(fā)生磨損主要有以下兩大原因。第一個(gè)原因主要是設(shè)備的外部表面的原因，由于員工在工作的時(shí)候沒有多加注意造成機(jī)器外部的摩擦、電線的熔斷以及短路電線磨出火花等等問題。第二個(gè)原因主要是設(shè)備內(nèi)部的原因，比如設(shè)備內(nèi)在的零件軸承不咬合，部分零件的損壞和部分元件不能像正常那樣發(fā)揮本具有的價(jià)值，這些問題都是當(dāng)時(shí)選取設(shè)備的時(shí)候采購方面出現(xiàn)問題造成的，例如無意間采購了不合格的產(chǎn)品等等。所以為了避免電氣設(shè)備發(fā)生損壞而造成無法彌補(bǔ)的過錯(cuò)，必須對(duì)電氣設(shè)備的故障進(jìn)行日常檢查和維修，利用電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)來進(jìn)行處理。

2.電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的構(gòu)成

電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)主要由人機(jī)接口、數(shù)據(jù)庫、推理機(jī)、知識(shí)獲取設(shè)備這幾部分組成。

2.1人機(jī)接口

人機(jī)接口主要是連接用戶和故障診斷系統(tǒng)的橋梁，用戶可以通過人機(jī)接口將受到的信息進(jìn)行更加準(zhǔn)確、更加科學(xué)的處理，最后整理出實(shí)效信息，在一定程度上保證了信息的可靠性和精準(zhǔn)性。

2.2數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫主要有靜態(tài)數(shù)據(jù)庫和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫兩種表現(xiàn)形式，不同的形式有著不同的作用途徑。靜態(tài)數(shù)據(jù)庫是通過產(chǎn)生式的規(guī)則來獲取數(shù)據(jù)，而動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫則是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)處理。雖然數(shù)據(jù)庫的表現(xiàn)形式不同，產(chǎn)生作用的途徑不同，但是這兩種方式都可以對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)和研究，其重要地位不可小覷。

2.3推理機(jī)

推理機(jī)和數(shù)據(jù)庫有相同點(diǎn)，但是也有不同點(diǎn)。相同點(diǎn)是他們都可以有效地對(duì)電氣設(shè)備提供相應(yīng)的技術(shù)支持，進(jìn)而更好地為電氣設(shè)備提供一個(gè)有效的故障診斷系統(tǒng)。兩者的不同點(diǎn)在于推理機(jī)要比數(shù)據(jù)庫更加具體，處理故障比較細(xì)微的地方。根據(jù)故障診斷系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)來對(duì)電氣設(shè)備的故障進(jìn)行推理，從而可以確定電氣設(shè)備的部位，找出電氣設(shè)備發(fā)生故障的根本原因，針對(duì)下藥，采取正確的措施來使得電氣設(shè)備更好的工作和發(fā)揮作用。缺少了推理機(jī)，則無法完成故障分析和故障修復(fù)，因此，推理機(jī)在整個(gè)故障診斷系統(tǒng)中占有重要的位置。

2.4知識(shí)獲取設(shè)備

知識(shí)獲取設(shè)備主要和故障診斷系統(tǒng)性能的高低有著重要的聯(lián)系。通過知識(shí)獲取設(shè)備可以掌握有關(guān)故障的一切知識(shí)，也可以借鑒前期的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。總之，在知識(shí)獲取設(shè)備的基礎(chǔ)上，將經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)兩者相結(jié)合，使得診斷系統(tǒng)日益完善，其功能也不斷提高。

3.電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的作用

3.1保護(hù)作用

電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)可以對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)有力的保護(hù)，通過對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行故障診斷和故障分析，保證電氣設(shè)備的更新程度和更新頻率，可以使電氣設(shè)備更好地投入到工作中。也可以提前了解電氣設(shè)備的質(zhì)量，根據(jù)數(shù)據(jù)反饋來進(jìn)行故障預(yù)防，這樣可以降低修復(fù)故障的成本。

3.2能夠有效地處理設(shè)備故障

電氣設(shè)備診斷系統(tǒng)不僅可以為設(shè)備進(jìn)行診斷，還可以對(duì)設(shè)備的故障處理進(jìn)行指導(dǎo)。在找出故障的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地分析故障產(chǎn)生的原因，條件，從而有針對(duì)性地提供一個(gè)故障解決的計(jì)劃，而且這個(gè)計(jì)劃具有最優(yōu)性。當(dāng)遇到其他問題時(shí)，也可以為人們提供一個(gè)比較好的處理規(guī)劃。

3.3診斷作用

通過電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，人們可以找到發(fā)生故障的位置，明白哪里出現(xiàn)了問題。首先，在最開始進(jìn)行設(shè)備的診斷時(shí)，在系統(tǒng)的選擇頁面選擇需要進(jìn)行故障診斷的設(shè)備；其次，根據(jù)所選擇的的設(shè)備來調(diào)取相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)找出準(zhǔn)確的故障發(fā)生點(diǎn)；最后，根據(jù)數(shù)據(jù)庫來進(jìn)行故障原因的分析，為故障的診斷提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]肖方勇.淺議電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013，20：238.

[2]胡曉光，齊明，紀(jì)延超，于文斌.基于徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)的高壓斷路器在線監(jiān)測(cè)和故障診斷[J]；電網(wǎng)技術(shù)；2001（08）.

篇2

【關(guān)鍵詞】煤礦機(jī)電；遠(yuǎn)程監(jiān)控；故障診斷；設(shè)備管理

由于煤礦機(jī)電處于相對(duì)惡劣的工作環(huán)境中，煤礦機(jī)電設(shè)備多承受變載荷，煤礦機(jī)電的監(jiān)控與故障診斷要求實(shí)時(shí)性較高，機(jī)械的故障原因復(fù)雜。對(duì)于煤礦機(jī)電設(shè)備的管理，只有可靠的及時(shí)的監(jiān)控技術(shù)和故障診斷系統(tǒng)，才可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定安全性能，降低管理運(yùn)行成本。煤礦機(jī)電設(shè)備監(jiān)控與診斷系統(tǒng)采取了數(shù)據(jù)的采集與集中監(jiān)測(cè)顯示的方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備的動(dòng)態(tài)診斷，這種方式在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)中起到重要作用，及時(shí)準(zhǔn)確地診斷分析出機(jī)電設(shè)備可能出現(xiàn)的故障。

1．機(jī)電設(shè)備管理信息系統(tǒng)的目標(biāo)

機(jī)電設(shè)備管理水平的高低、設(shè)備運(yùn)行的好壞、設(shè)備有效作業(yè)率的高低直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)計(jì)劃的制定、實(shí)施、產(chǎn)品、質(zhì)量、原材料的消耗以及工藝指標(biāo)的控制等方面，因此，開發(fā)和建立煤礦機(jī)電設(shè)備管理信息系統(tǒng)有著重要意義。機(jī)電設(shè)備管理信息系統(tǒng)的目標(biāo)如下：(1)對(duì)企業(yè)內(nèi)的設(shè)備檔案、運(yùn)行狀態(tài)、維修計(jì)劃等進(jìn)行維護(hù)、查詢，為各級(jí)管理部門提供所需的設(shè)備統(tǒng)計(jì)、查詢數(shù)據(jù)。建立符合煤礦生產(chǎn)的設(shè)備管理系統(tǒng)，以保障設(shè)備信息的動(dòng)態(tài)完整性、可靠及時(shí)性。(2)機(jī)電設(shè)備管理子系統(tǒng)應(yīng)將全部的設(shè)備管理部門、設(shè)備使用部門、財(cái)務(wù)等相關(guān)部門聯(lián)系起來，達(dá)到數(shù)據(jù)共享，形成一個(gè)完整的設(shè)備管理體系。(3)設(shè)備維修管理，支持輔助編制設(shè)備維修計(jì)劃功能；提供記錄歷次設(shè)備維修情況的輸入、存儲(chǔ)功能；提供反映維修計(jì)劃、執(zhí)行情況的相關(guān)數(shù)據(jù)；提供維修分析功能。(4)設(shè)備改造管理，支持輔助編制設(shè)備改造計(jì)劃功能；提供記錄歷次設(shè)備維改造情況的輸入、存儲(chǔ)功能；提供反映改造計(jì)劃、執(zhí)行情況的相關(guān)數(shù)據(jù)。(5)設(shè)備運(yùn)行管理，提供設(shè)備完好率等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以反映設(shè)備技術(shù)狀態(tài)和管理水平。煤礦檢測(cè)與診斷系統(tǒng)可以直觀地反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行效率及設(shè)備的安全狀況，對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的跟蹤反饋，動(dòng)態(tài)的展示機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以方便制定出合理的維修、保養(yǎng)計(jì)劃，使設(shè)備因故障造成的停工時(shí)間降到最短，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低庫存量，增加經(jīng)濟(jì)效益。

2.煤礦機(jī)電監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)的原理

2.1現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和高級(jí)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。由于現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等一系列突出的優(yōu)點(diǎn)，因而受到了許多標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體和計(jì)算機(jī)廠商的高度重視?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)溝通了煤礦生產(chǎn)過程現(xiàn)場(chǎng)及控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。它不僅是一個(gè)基層網(wǎng)絡(luò)，而且還是一種開放式、新型全分布控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是以智能傳感、控制、計(jì)算機(jī)、數(shù)字通訊等技術(shù)為主要內(nèi)容的綜合技術(shù)，對(duì)于煤礦機(jī)電設(shè)備的管理起著重要的作用。

2.2小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

小波分析 (wavelet Analysis) 是 20 世紀(jì) 80 年代中期發(fā)展起來的一門數(shù)學(xué)理論和方法 ,由法國科學(xué)家Grossman和Morlet 在進(jìn)行地震信號(hào)分析時(shí)提出的,隨后迅速發(fā)展。小波分析的出現(xiàn)被認(rèn)為是傅立葉分析的突破性進(jìn)展 ,在逼近論、微分方程、模識(shí)識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺、圖像處理、非線性科學(xué)等方面使用小波分析取得于許多突破性進(jìn)展。

小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研收集1000 組傳感器收集的常見檢測(cè)記錄，依據(jù)不同的故障診斷方法、疑似故障的內(nèi)部檢查、專家討論分析等方法確定出相應(yīng)的故障類型。溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)也己廣泛應(yīng)用于煤礦設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，但設(shè)備在即將出現(xiàn)事故溫度才會(huì)急劇上升，因此溫度檢測(cè)難以完成設(shè)備安全監(jiān)測(cè)和早期預(yù)警的重任和及時(shí)報(bào)警的現(xiàn)場(chǎng)要求。鐵譜技術(shù)是現(xiàn)階段煤礦行業(yè)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷常用技術(shù)，美國煤礦開展 屑監(jiān)測(cè)工作較早，然而，在應(yīng)用鐵譜分析技術(shù)屬于離線監(jiān)測(cè)，大多還是從設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)采集油樣，再在實(shí)驗(yàn)室制作譜片進(jìn)行油液成分分析，分析周期相對(duì)較長(zhǎng)，速度慢，降低了設(shè)備監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性。振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)利用振動(dòng)信號(hào)對(duì)設(shè)備進(jìn)行診斷，是設(shè)備故障診斷最常用、最有效的方法之一。設(shè)備振動(dòng)信號(hào)中包含了系統(tǒng)、零部件由于磨損、疲勞、老化等因素引起的劣化和失效等重要信息，通過對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集、分析和處理，可以監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，識(shí)別機(jī)械設(shè)備的故障類型、故障來源，從而為設(shè)備的維修提供依據(jù)，以達(dá)到保障設(shè)備安全運(yùn)行的目的。

3.機(jī)電監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

以下是通過振動(dòng)分析儀對(duì)煤礦通風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行的故障診斷數(shù)據(jù)及處理過程：(1)振動(dòng)加速度信號(hào)波形：振動(dòng)峰峰值大小為81.6m/ss(8.16g) 峭度指標(biāo):1.8103；(2)振動(dòng)烈度信號(hào)波形：振動(dòng)烈度為29.7mm/s（最大值*0.707）；(3)振動(dòng)加速度信號(hào)包絡(luò)譜分析。

分析結(jié)果：一是風(fēng)機(jī)軸承型號(hào)為NU324，軸承故障頻率為內(nèi)圈損傷故障頻率97.5Hz，外圈損傷故障頻率為65Hz，滾動(dòng)體損傷故障頻率為60Hz。分析圖譜中未發(fā)現(xiàn)與軸承各故障頻率相對(duì)應(yīng)的成分；二是從振動(dòng)加速度時(shí)域波形可以看出風(fēng)機(jī)振動(dòng)劇烈，峰峰值達(dá)到80m/ss，此外，時(shí)域波形上存在雜亂毛刺，說明風(fēng)機(jī)零部件存在摩擦現(xiàn)象；三是振動(dòng)加速度信號(hào)頻譜圖中沒有出現(xiàn)明顯的軸承故障頻率成分，在700Hz附近存在明顯的邊頻帶現(xiàn)象，對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)解調(diào)分析，得出的調(diào)制頻率為12.5Hz，與風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率750rpm相對(duì)應(yīng)；四是由于振動(dòng)加速度信號(hào)振動(dòng)峭度指標(biāo)為1.8，小于3，所以風(fēng)機(jī)振動(dòng)劇烈原因不是由軸承故障引起的沖擊性故障；五是由振動(dòng)波形中摩擦現(xiàn)象，以及故障調(diào)制頻率12.5Hz，可以判斷風(fēng)機(jī)振動(dòng)劇烈原因與葉片有關(guān)，且葉片存在摩擦現(xiàn)象。

結(jié)論：檢修發(fā)現(xiàn)剛安裝風(fēng)機(jī)的葉片與機(jī)殼出現(xiàn)嚴(yán)重摩擦，檢修后運(yùn)行正常。

總之，煤礦機(jī)電設(shè)備管理涉及內(nèi)容廣泛，信息復(fù)雜，數(shù)據(jù)量大。在傳統(tǒng)手工管理方式下，信息的采集和反饋速度慢，數(shù)據(jù)失真、丟失嚴(yán)重，導(dǎo)致了設(shè)備管理的各個(gè)環(huán)節(jié)相互脫節(jié)，各種指標(biāo)的分析不準(zhǔn)確，計(jì)劃與實(shí)際脫離，影響了設(shè)備管理水平的提高。因此，企業(yè)開發(fā)設(shè)備管理信息系統(tǒng)的基本任務(wù)，就是要通過將信息技術(shù)和管理技術(shù)結(jié)合，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)備管理人員的工作，提高工作效率，達(dá)到促進(jìn)設(shè)備管理現(xiàn)代化，為提高企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量、降低消耗、確保安全生產(chǎn)、增加經(jīng)濟(jì)效益等服務(wù)的目的。

煤礦機(jī)電監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)及時(shí)準(zhǔn)確識(shí)別核心零部件故障的微弱特征信號(hào)，必將為潛在故障預(yù)示和演化、壽命預(yù)測(cè)和制定維修策略提供技術(shù)支持，從而提高煤礦關(guān)鍵裝備整體運(yùn)行安全性和可靠性，實(shí)現(xiàn)由“事后維修”到“預(yù)知維修”的轉(zhuǎn)變，避免意外停機(jī)及惡性事故發(fā)生，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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篇3

關(guān)鍵詞　電力gis設(shè)備；故障診斷。局部放電

引言

電力gis設(shè)備(gas-insulated metal-enclosed switch gear，氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備)是由斷路器、接地開關(guān)、母線等元件直接聯(lián)到一起，并壘部封閉在接地的金屬外殼內(nèi)，殼內(nèi)充以一定壓力的絕緣氣體作為滅弧介質(zhì)。近年來，隨著城市電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，gis變電站的數(shù)量不斷增加。gis因其具有的諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為主導(dǎo)開關(guān)設(shè)備。但是，由于電力gis設(shè)備本身的封閉性，使得故障檢測(cè)和診斷相對(duì)困難，同時(shí)該類設(shè)備內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)又很高，一旦出現(xiàn)內(nèi)部缺陷，極易發(fā)生設(shè)備故障，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生爆炸，造成巨大損失。到目前為止，國內(nèi)已發(fā)生多起由于電力gis／斷路器絕緣故障引起的變電站事故，例如韶關(guān)和溪電站的110kv gis、江門的220kv和500kvgis、大亞灣的400kvgis、云南臨滄大朝山500kvgis等都發(fā)生過絕緣事故。為提高供電可靠性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故的征兆，避免重大事故，同時(shí)也是為了減少盲目的定期檢修造成的停電、人力物力浪費(fèi)和可能的設(shè)備損壞，具備一套完整準(zhǔn)確的電力gis設(shè)備故障診斷與分析綜合系統(tǒng)是非常必要的。

一、設(shè)計(jì)原則

由于gis設(shè)備本身的特性，除微水等少數(shù)試驗(yàn)項(xiàng)目外，現(xiàn)行的高壓電氣設(shè)備預(yù)防性實(shí)驗(yàn)方法大多無法用于gis設(shè)備。一般來講，在電力gis設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)安裝前，只進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，驗(yàn)證其運(yùn)輸和安裝過程中是否受損以及檢查其重新組裝的正確性。統(tǒng)計(jì)表明，通過試驗(yàn)的gis設(shè)備如果存在的一些缺陷，最初可能無害，也不容易發(fā)現(xiàn)，但隨著運(yùn)行年限的延長(zhǎng)，在開關(guān)操作震動(dòng)和靜電力作用下，異物碎屑的移動(dòng)或是絕緣的老化等可能產(chǎn)生局部的放電現(xiàn)象，以致最終發(fā)展為擊穿放電事故。研究表明，gis設(shè)備內(nèi)部故障以絕緣性故障為多。gis設(shè)備的局部放電往往是絕緣性故障的先兆和表現(xiàn)形式。一般認(rèn)為，gis設(shè)備中放電使sf6氣體分解，嚴(yán)重影響電場(chǎng)分布，導(dǎo)致電場(chǎng)畸變，絕緣材料腐蝕，最終引發(fā)絕緣擊穿。實(shí)踐證明，開展局部放電檢測(cè)可以有效避免gis事故的發(fā)生。針對(duì)上述問題，對(duì)于電力gis設(shè)備的故障診斷和分析系統(tǒng)要具有高靈敏度、強(qiáng)抗干擾性，盡量避免設(shè)備的體內(nèi)傳感器。在設(shè)計(jì)上可概括為：按照模塊化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，通過對(duì)電力gis設(shè)備局部放電現(xiàn)象的研究，設(shè)計(jì)電力gis設(shè)備故障診斷模型，以及電力gis設(shè)備通用故障檢測(cè)算法和分析決策算法，構(gòu)建由硬軟件結(jié)合的電力gis設(shè)備故障綜合診斷系統(tǒng)。軟件研發(fā)過程采用了面向構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法，為系統(tǒng)日后升級(jí)提供了必要條件，同時(shí)也為最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)綜合的電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)綜合管理系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。另外，設(shè)計(jì)過程中系統(tǒng)突出資源共享的特性，力求實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備故障綜合診斷系統(tǒng)和其他電力軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享、信息交換。

二　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

電力gis設(shè)備故障綜合診斷系統(tǒng)在體系上主要由狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元、數(shù)據(jù)預(yù)處理與初判單元和服務(wù)器三部分組成。具體結(jié)構(gòu)見圖1。系統(tǒng)通過gi s設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元獲得電力g r s設(shè)備運(yùn)行時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，上傳至上位主機(jī)，在主機(jī)中提取特征信息，進(jìn)行一般的設(shè)備狀態(tài)判別與分類，并將提取的數(shù)據(jù)通過上位主機(jī)借助網(wǎng)絡(luò)上傳至服務(wù)器，建立數(shù)據(jù)庫，通過智能算法對(duì)異常設(shè)備進(jìn)行深入的多層次地識(shí)別與分析，得出準(zhǔn)確的故障定位與故障種類，同時(shí)進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)，為診斷決策提供依據(jù)，利用分析后的結(jié)論來進(jìn)行設(shè)備維修和更換的科學(xué)合理的決策。

三、系統(tǒng)功能分析

(一)狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元

該部分主要由氣體密度測(cè)量裝置傳感器和局部放電監(jiān)測(cè)裝置傳感器等功能模塊組成，監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，完成測(cè)量信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換和預(yù)處理。其原理框圖如圖2。其中針對(duì)監(jiān)測(cè)中抗干擾性、檢測(cè)靈敏度，以及滿足避免電力gis設(shè)備體內(nèi)傳感器的要求，在局部放電監(jiān)測(cè)中采用gi s局部放電uhf信號(hào)傳感。

(二)數(shù)據(jù)預(yù)處理與初判單元

通過u sb接口接收狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元的狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，對(duì)接收的設(shè)備氣體密度狀態(tài)數(shù)據(jù)同標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，若超出正常范圍則報(bào)警；對(duì)所接收的局部放電信號(hào)進(jìn)行特征提取，并同典型波形進(jìn)行初步比對(duì)，進(jìn)行初步判別；將狀態(tài)信息上傳至服務(wù)器，以便建立數(shù)據(jù)庫。

(三)服務(wù)器

在系統(tǒng)中服務(wù)器端主要實(shí)現(xiàn)以下功能：海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理，提取關(guān)鍵特征數(shù)據(jù)，對(duì)電力gis設(shè)備進(jìn)行多層次的故障診斷分析。實(shí)現(xiàn)gis設(shè)備重要參數(shù)的長(zhǎng)期狀態(tài)監(jiān)測(cè)，進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。系統(tǒng)不僅要提供gis現(xiàn)有的狀態(tài)，而且還能通過這些數(shù)據(jù)分析各種重要參數(shù)的變化趨勢(shì)，識(shí)別gis設(shè)備可能存在的故障}通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)將有益于動(dòng)態(tài)分析的數(shù)據(jù)從大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中提取出來，形成故障特征數(shù)據(jù)樣本；由淺入深地從不同層面對(duì)監(jiān)測(cè)到的電力gis設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。結(jié)合智能化解決方案，對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和趨勢(shì)分析，辨別設(shè)備狀態(tài)，對(duì)存在故障隱患的設(shè)備進(jìn)行跟蹤，適時(shí)報(bào)警，做出對(duì)電力gis設(shè)備科學(xué)合理的維修和更換策略。制定維修計(jì)劃、合理地下達(dá)維修工單，根據(jù)系統(tǒng)中得出的設(shè)備狀態(tài)的結(jié)論，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維修、以可靠性為中心的維修以及狀態(tài)維修等幾種維修模式，合理制定電力gis設(shè)備檢修。同時(shí)，對(duì)每次維修的維修成本進(jìn)行總體量化，對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)gis設(shè)備的維修做出合理決策。同時(shí)將設(shè)備整體情況進(jìn)行實(shí)時(shí)分析與決策，以工作單的提交為執(zhí)行主線，對(duì)進(jìn)行檢修和維護(hù)人員的工作進(jìn)行規(guī)范，把檢修過程中責(zé)任明確到個(gè)人，杜絕事故的發(fā)生。

篇4

論文關(guān)鍵詞：測(cè)試系統(tǒng)，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，故障診斷

 

引 言

系統(tǒng)測(cè)試是導(dǎo)彈發(fā)射前必要的過程，測(cè)試的快速性和有效性直接影響到導(dǎo)彈的正常發(fā)射，因此要時(shí)刻確保導(dǎo)彈的測(cè)試系統(tǒng)的處于良好狀態(tài)，才能做到對(duì)導(dǎo)彈的及時(shí)保障。而導(dǎo)彈的測(cè)試系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，具有系統(tǒng)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，一旦發(fā)生故障很難排查。多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其誤差向后傳播的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是目前應(yīng)用最成功的一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，本文以導(dǎo)彈伺服機(jī)構(gòu)測(cè)試設(shè)備的故障為例，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入測(cè)試設(shè)備的故障診斷中，使故障診斷更加方便、快捷，對(duì)增強(qiáng)導(dǎo)彈部隊(duì)的生存能力有著重要意義。

1 BP（Back Propagation）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及學(xué)習(xí)算法

1.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)描述

標(biāo)準(zhǔn)的BP網(wǎng)絡(luò)由三層神經(jīng)元組成，由于三層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)以任意精度逼近任意連續(xù)函數(shù)，所以本文只研究三層.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其學(xué)習(xí)算法。圖1是一個(gè)典型的三層前向網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖[1，3]。圖中圓圈代表神經(jīng)元，?（.）是作用函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用函數(shù)是sigmoid函數(shù)。輸入層對(duì)應(yīng)于故障現(xiàn)象，輸出層對(duì)應(yīng)于故障原因。設(shè)輸入層有m個(gè)節(jié)點(diǎn)，輸出層有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，隱含層節(jié)點(diǎn)的數(shù)目u可根據(jù)需要設(shè)置。

隱含層中的節(jié)點(diǎn)輸出函數(shù)為

（1）

輸出層中節(jié)點(diǎn)的輸出函數(shù)為

（2）

式中，；――輸入層輸入，也是輸入層輸出；

――輸入層到隱含層間的連接權(quán)；――隱含層到輸出層間的連接權(quán)；

――隱含層的閾值；――輸出層單元閾值。

1.2 BP網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法

BP網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)原理[3-4]：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時(shí)輸出層出現(xiàn)的與事實(shí)不符的誤差，歸結(jié)為連接層中各節(jié)點(diǎn)連接權(quán)及閩值的過錯(cuò)，通過把輸出層節(jié)點(diǎn)的輸出誤差逐層向輸入層逆向傳播以分給各連接節(jié)點(diǎn)，可算出各連接點(diǎn)的參考誤差，并據(jù)此對(duì)各連接權(quán)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到適合要求的輸出，實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練模式對(duì)A（k）--C（k)(k= 1,2,3......， N)的映射，其中

C(k)=(C1（k),C2 (k),...,Cn（k))――第k個(gè)輸出樣本

A(k)=(a1(k),a2(k),...,am(k))，――第k個(gè)輸入樣本

ai(k),cj(k)∈R (R為實(shí)數(shù)域)

概括起來，BP網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)算法如下：

（1）給、、、隨機(jī)賦一個(gè)（0，1）之間的較小值；

（2）將的值輸入給輸入層節(jié)點(diǎn)，輸入層節(jié)點(diǎn)激活值，依次正向計(jì)算、；

（3）計(jì)算輸出層節(jié)點(diǎn)輸出與期望輸出值的誤差；

（4）向隱含層節(jié)點(diǎn)反向分配誤差

（5）權(quán)值調(diào)整

式中為學(xué)習(xí)步長(zhǎng)，一般?。?，1）范圍內(nèi)的值；為動(dòng)量因子，?。?，1）范圍內(nèi)的值。

（6）閾值調(diào)整

（7）重復(fù)（2）至（6），直至對(duì)于，誤差變得足夠小或者達(dá)到規(guī)定的訓(xùn)練步數(shù)。

2某伺服機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)的故障診斷模型

以某導(dǎo)彈伺服機(jī)構(gòu)為例論文提綱怎么寫。伺服機(jī)構(gòu)是導(dǎo)彈重要的組成部分，其所處工作狀態(tài)的好壞直接關(guān)系到導(dǎo)彈能否正常發(fā)射，因此伺服機(jī)構(gòu)的測(cè)試是保障工作必不可少的內(nèi)容。伺服機(jī)構(gòu)的測(cè)試裝置采用的是智能化和自動(dòng)化程度較高的測(cè)試系統(tǒng)，主要由控制機(jī)箱、啟動(dòng)機(jī)箱、計(jì)算機(jī)、顯示器、打印機(jī)等組成測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試原理框圖如下[2]

伺服機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)故障是與測(cè)試步驟、測(cè)試動(dòng)作相聯(lián)系的，而且故障可歸類為指示燈、測(cè)試儀表和其他三類中。指示燈涵蓋了測(cè)試設(shè)備所有的指示燈，對(duì)于每一個(gè)指示燈，故障可分為動(dòng)作后不亮或不滅，儀表故障可分為無讀數(shù)或讀數(shù)出現(xiàn)偏差等，其他故障包括計(jì)算機(jī)顯示錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤等。故障定位網(wǎng)絡(luò)主要根據(jù)以上所述完成故障的定位，它通過對(duì)測(cè)試信號(hào)的判別(在線)或用戶的選擇(離線)對(duì)故障進(jìn)行分類，其輸出對(duì)應(yīng)第二層的輸入。第二層網(wǎng)絡(luò)包括漏電故障、計(jì)算機(jī)故障、綜合測(cè)試等診斷網(wǎng)絡(luò)，它們分別完成各自的故障診斷。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都是一個(gè)前饋式網(wǎng)絡(luò)，包括輸入層、隱含層和輸出層[6]。例如，在建立的故障診斷系統(tǒng)的神經(jīng)子網(wǎng)絡(luò)中，有一網(wǎng)絡(luò)，其輸入輸出符號(hào)定義如下表格A:

表格 A

 

符號(hào)

代表意義

1

符號(hào)

代表意義

1

X1

壓力表1

指示正確

指示不正確

X10

LED顯示

正確

不正確

X2

壓力表2

指示正確

指示不正確

Y1

調(diào)壓電路

正常工作

故障

X3

壓力表3

指示正確

指示不正確

Y2

調(diào)流電路

正常工作

故障

X4

電流表

指示正確

指示不正確

Y3

燈泡1

正常

故障

X5

指示燈1

亮

不亮

Y4

燈泡2

正常

故障

X6

指示燈2

亮

不亮

Y5

燈泡3

正常

故障

X7

指示燈3

亮

不亮

Y6

燈泡4

正常

故障

X8

指示燈4

亮

不亮

Y7

燈泡5

正常

故障

X9

指示燈5

亮

不亮

Y8

數(shù)據(jù)傳輸

篇5

關(guān)鍵詞：熔煉設(shè)備 液壓系統(tǒng) 故障分析 診斷

大型鑄鋼廠一般的熔煉設(shè)備主要包括電弧爐（EAF）、精煉爐（LF）、中頻爐（MF）、真空爐（VOD）及鋼包滑動(dòng)水口液壓站等。液壓站根據(jù)電氣控制原理、液壓控制原理，分段、分機(jī)構(gòu)運(yùn)行，其動(dòng)力源主要是電控及液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行是確保設(shè)備安全運(yùn)行的關(guān)鍵。本文主要針對(duì)寧夏共享鑄鋼有限公司生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行分析，包括液壓系統(tǒng)污染故障，液壓系統(tǒng)泄漏故障和液壓系統(tǒng)維護(hù)不當(dāng)造成的故障，并給出相應(yīng)的診斷方法。

1 液壓系統(tǒng)污染故障

1.1 雜質(zhì)污染故障 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因是油液中的雜質(zhì)污染物，多為切屑、毛刺、型砂、涂料、磨料、焊渣、銹片和灰塵等固體顆粒。常見的預(yù)防措施如定期濾油、定期清理油箱。清理油箱底部時(shí)，最好用和好的面團(tuán)把雜質(zhì)攢出，同時(shí)防止油液的二次污染等。油液過濾器類型及其能過濾的雜質(zhì)直徑如表1所示[1]。

表1 過濾器類型及過濾雜質(zhì)直徑

■

1.2 冷卻水污染故障 鑄鋼廠EAF爐與LF爐的三項(xiàng)電極夾持導(dǎo)電橫臂采用矩形結(jié)構(gòu)銅、鋼復(fù)合板焊接，內(nèi)部通水起冷卻作用，腔內(nèi)有氣路、油路。油路是內(nèi)置式，用于開啟三項(xiàng)電極夾持。它的控制元件是兩位兩通電磁換向閥，電磁閥得電時(shí)，壓力油接通，液壓缸打開，夾持裝置開啟;電磁閥失電時(shí)，回流油口接通，液壓油回流到油箱，三項(xiàng)電極夾持緊鎖。由于油管長(zhǎng)期浸泡在水中，容易被腐蝕后產(chǎn)生沙眼，冷卻水便通過沙眼進(jìn)入油管返回到油箱，對(duì)液壓油造成污染。

針對(duì)冷卻水污染常用的預(yù)防方式有：①在液壓回油管路上加裝LWF1-1型的流量監(jiān)測(cè)放大器，它具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)流量的功能，與系統(tǒng)電器控制相連。當(dāng)電磁閥不工作時(shí)，如果監(jiān)測(cè)到管路有流量就自動(dòng)切斷回路，避免冷卻水回流進(jìn)入油箱。②在電極夾持導(dǎo)電橫臂外單獨(dú)設(shè)計(jì)安裝絕緣良好的液壓管線，從而避免油污染，也解決了管道檢查難，易腐蝕，壽命低的難題，為公司生產(chǎn)節(jié)約成本。

2 液壓閥件故障

當(dāng)液壓系統(tǒng)換向閥置于中位并停止加壓后，在電極自重作用下，液壓缸活塞桿出現(xiàn)慢慢下滑的現(xiàn)象。分析圖1所示的液壓系統(tǒng)原理，得出造成該現(xiàn)象的原因主要包括以下幾方面。

①液壓缸泄漏;②液壓系統(tǒng)換向閥本身存在的質(zhì)量問題如密封圈老化導(dǎo)致內(nèi)漏;③由于回油背壓過高，液控單向閥的控制油路存在一定的壓力，導(dǎo)致液控單向閥關(guān)閉不嚴(yán)，處于開啟狀態(tài)而內(nèi)漏;④回油管路泄漏;⑤冷卻裝置、過濾裝置堵塞故障。

由此得出可能的故障元件包括液壓缸、液壓系統(tǒng)換向閥、液控單向閥、回油管路以及冷卻裝置的過濾裝置。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，液壓缸出現(xiàn)內(nèi)泄漏的可能性較小;回油管路，冷卻裝置、過濾裝置堵塞造成回油背壓過高的可能性很小。而液壓換向閥由于閥芯與閥套配合間隙小，容易卡緊，導(dǎo)致?lián)Q向不靈，換向不到位容易造成回油背壓過高;液控單向閥本身存在質(zhì)量問題或磨損的可能性亦較大。

■

圖1 液壓系統(tǒng)原理圖

3 液壓系統(tǒng)維護(hù)不當(dāng)造成的故障

灰塵顆粒污染物在液壓缸內(nèi)會(huì)加速密封件的損壞，使液壓缸發(fā)生泄漏，導(dǎo)致推力不足或者動(dòng)作不穩(wěn)定引起爬行故障、濾網(wǎng)堵塞[2]。

因此維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，要注意保持拆解下來的元器件的清潔。①拆開的管道口用干凈白綢布或塑料布包裹防止灰塵和異物進(jìn)入。②拆解下來的的閥件清洗完成后用白綢布擦拭干凈再進(jìn)行安裝。③安裝時(shí)先排掉少許液壓油再進(jìn)行正常安裝。④系統(tǒng)運(yùn)行過程如果出現(xiàn)振動(dòng)和噪聲等異?，F(xiàn)象，立即停止使用并進(jìn)行故障排查。

4 結(jié)論

一般情況下，液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障前都會(huì)伴有各種先兆，如異常噪聲和振動(dòng)、運(yùn)動(dòng)速度不符合要求、運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定或不動(dòng)作、外泄漏加劇、液壓油面下降、液壓油變質(zhì)、油溫急劇升高、管路接頭松動(dòng)等。目前有的液壓系統(tǒng)配有可預(yù)警故障隱患的智能裝置，但監(jiān)測(cè)范圍和程度比較局限，應(yīng)將智能裝置監(jiān)測(cè)結(jié)果與定期檢查保養(yǎng)相結(jié)合，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]謬培仁.液壓技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

篇6

【關(guān)鍵詞】 西門子Step7 故障診斷 PLC

1 前言

在計(jì)算機(jī)、微處理器和數(shù)字通訊技術(shù)的不但發(fā)展之下，計(jì)算機(jī)控制被廣泛的應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。并且隨著社會(huì)需求的不斷增大，制造業(yè)也對(duì)市場(chǎng)需求做出迅速的反應(yīng)。為滿足這一要求，自動(dòng)化生產(chǎn)和生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)具備較好的靈活性和可靠性。因此，可編程序控制器（PLC）的提出，便是為滿足這一發(fā)展要求，具有廣泛的應(yīng)用，并且具備應(yīng)用方便和功能強(qiáng)大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，逐漸的成為現(xiàn)代化的重要支柱，而且已逐步的被應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域中，尤其是在自動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮最為基本的過程控制作用。同時(shí)，其質(zhì)量的優(yōu)劣可直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)。因此，為保證PLC能夠保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，需對(duì)其出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)的處理，可采用故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方式。

2 Step7在PLC故障診斷中的應(yīng)用

在目前，S7300/400在我國所占有的市場(chǎng)份額較大，其為模塊式的PLC，通過信號(hào)模塊、接口模塊、信號(hào)模塊、機(jī)架、電源模塊和CPU模塊組成。并且該型號(hào)具有較強(qiáng)的故障判斷功能，結(jié)合STEP7編程軟件的應(yīng)用，能夠得到諸多的編程錯(cuò)誤信息和硬件故障信息。由于其內(nèi)部具有記錄和識(shí)別錯(cuò)誤的功能，可將錯(cuò)誤信息保存到CUP診斷緩沖區(qū)當(dāng)中，若是在此過程中出現(xiàn)事件，或是錯(cuò)誤的發(fā)生，還可將編輯有時(shí)間和日期的信息保存在診斷的緩沖區(qū)中，以便于后續(xù)處理措施的制定[1]。

2.1 故障診斷方法

在進(jìn)行故障診斷前，應(yīng)先對(duì)診斷符號(hào)進(jìn)行了解。依據(jù)診斷符號(hào)對(duì)模塊故障狀態(tài)和模塊運(yùn)行的形象表示，可對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)的了解。若是模塊運(yùn)行中存在診斷信息，相應(yīng)的模塊上便會(huì)有診斷符號(hào)增加，或者是相應(yīng)模塊對(duì)比度下降。診斷符號(hào)中顯示的“模塊故障”，其原因可能為診斷被中斷，檢測(cè)到故障時(shí)，LED發(fā)亮，或是I/O的訪問錯(cuò)誤；而若是診斷符號(hào)顯示為“無法診斷”，則表明不能夠?qū)崿F(xiàn)在線連接，或是其模塊對(duì)診斷信息不支持。

在基本的故障診斷的方法中，首先應(yīng)在管理器當(dāng)中透過菜單命令，將在線窗口打開。進(jìn)而將所有的站均打開，看其CPU是否存在指示故障或錯(cuò)誤的診斷符號(hào)。還可使用F1鍵幫助，對(duì)診斷符號(hào)進(jìn)行了解。通過對(duì)診斷符號(hào)的觀察，能夠?qū)PU模塊的相應(yīng)運(yùn)行模式進(jìn)行判斷，主要判斷其是否存在輕質(zhì)變量，以及CUP或是別的模塊是不是存在故障等。同時(shí)，還可將在線窗口打開，并在STEP7當(dāng)中將采用執(zhí)行菜單命令，進(jìn)而硬件診斷的瀏覽窗口快速的打開，在打開的窗口中會(huì)對(duì)PLC狀態(tài)有顯示，通過對(duì)其分析，可找出診斷模塊中存在的硬件故障，對(duì)故障模塊進(jìn)行雙擊操作，可對(duì)故障信息進(jìn)行詳細(xì)的了解。

2.2 故障診斷中模塊信息的應(yīng)用

在應(yīng)用模塊信息進(jìn)行故障診斷時(shí)，首先應(yīng)將模塊信息的窗口打開，之后將其和PLC形成在線連接，選取STEP7中需要檢查的站點(diǎn)，接下來便可執(zhí)相應(yīng)的菜單命令，在開啟的模塊信息窗口當(dāng)中，可對(duì)選中站點(diǎn)中的CPU模塊信息進(jìn)行顯示。其次，需使用“Module Information”按鈕，其按鈕可在快速視窗中找到。此外，還可通過對(duì)CPU模塊的雙擊，進(jìn)而將模塊信息窗口打開。最后對(duì)于CPU所發(fā)生的故障明細(xì)，能夠顯示在模塊信息出口當(dāng)中診斷緩沖區(qū)的選項(xiàng)卡當(dāng)中。最后通過對(duì)緩沖區(qū)診斷可分析系統(tǒng)錯(cuò)誤，進(jìn)而找出其原因，在對(duì)事故分類的基礎(chǔ)上，制定出解決的措施[2]。

3 故障處理組織塊的應(yīng)用

3.1 錯(cuò)誤處理

相對(duì)而言，S7300/400具備較強(qiáng)的檢測(cè)錯(cuò)誤和處理事故的功能?！板e(cuò)誤”指的是PLC當(dāng)中存在的編程錯(cuò)誤，或是功能性錯(cuò)誤，并非是執(zhí)行裝置，或是外部傳感器存在的故障。在其應(yīng)用過程中，若是CPU檢測(cè)出錯(cuò)誤。此時(shí)，操作系統(tǒng)便會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤的組織模塊，進(jìn)行錯(cuò)誤的處理。若是出現(xiàn)的錯(cuò)誤，缺乏對(duì)應(yīng)的組織模塊，CPU將會(huì)進(jìn)入到相應(yīng)的STOP模式當(dāng)中。

3.2 錯(cuò)誤的分類

根據(jù)組織塊，可將能夠被S7CPU檢測(cè)到的錯(cuò)誤分為兩個(gè)基本的類型。其一為異步錯(cuò)誤，其二為同步錯(cuò)誤。其中異步錯(cuò)誤指的是同PLC操作系統(tǒng)和硬件具有密切關(guān)系的錯(cuò)誤，跟程序的執(zhí)行情況無關(guān)。同時(shí)異步錯(cuò)誤所造成的后果通常較大，其所對(duì)應(yīng)的組織模塊為OB80-OB87和 OB70-OB73。而同步錯(cuò)誤則是和程序執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤，對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤處理模塊為OB122和OB121。

除故障組織處理模塊的應(yīng)用外，還需注重通訊故障的診斷。在各類因素的影響下，PLC自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)通常會(huì)發(fā)生不同的通訊故障，并且其故障的存在，將會(huì)對(duì)整個(gè)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響。因此，若是應(yīng)用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，應(yīng)盡量的保證通訊的正常應(yīng)用，確保在發(fā)生故障時(shí)，能夠迅速作出反應(yīng)。其中，西門子S7300/400中的大型和中型的PLC可應(yīng)用STEP7的編程軟件進(jìn)行相應(yīng)程序的編寫，進(jìn)而診斷處理的各類網(wǎng)絡(luò)通訊中出現(xiàn)的故障[3]。

4 結(jié)語

企業(yè)通過PLC的應(yīng)用，可達(dá)到分布式過程控制的目的，但由于該種形式的分布存在地點(diǎn)分散和需要較多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的特點(diǎn)。因此，為能夠準(zhǔn)確、快速的對(duì)PLC所出現(xiàn)的故障進(jìn)行處理，并盡量減少停機(jī)的時(shí)間，要求企業(yè)的相應(yīng)的操作人員需掌握好PLC的診斷方法和狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，以此促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效果的提升。同時(shí)，由于PLC的故障特點(diǎn)較多，若是處理人員缺乏專業(yè)性知識(shí)，在處理中將會(huì)導(dǎo)致諸多問題的出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致問題擴(kuò)大化發(fā)展。所以作為設(shè)備技術(shù)人員，應(yīng)對(duì)PLC運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行較好的掌握，要求能夠?qū)ο鄳?yīng)的程序進(jìn)行編寫，進(jìn)而對(duì)分布式PLC系統(tǒng)的外部設(shè)備和通訊故障進(jìn)行處理，確保其系統(tǒng)的有效性運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]孔令峰.西門子PLC系統(tǒng)在切粒機(jī)調(diào)刀機(jī)構(gòu)控制應(yīng)用[J].中國科技縱橫，2012，4（2）：191-192.

篇7

[關(guān)鍵詞]電氣設(shè)備；在線監(jiān)測(cè)；故障診斷

中圖分類號(hào)：TH165+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-914X（2014）42-0017-01

電氣設(shè)備在日常生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，卻存在著較為明顯的問題，那就是設(shè)備的故障往往十分常見，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。為了在最大程度上消除電氣設(shè)備故障所帶來的影響，可以通過設(shè)計(jì)電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，來達(dá)到在第一時(shí)間診斷系統(tǒng)故障并排除故障的目的。

1 電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)的方式

1.1 在線監(jiān)測(cè)

在線監(jiān)測(cè)一般指在設(shè)備不停電、保持正常運(yùn)行的情況下，安裝在被檢測(cè)設(shè)備上的相關(guān)的設(shè)備、儀器，對(duì)電力設(shè)備狀況實(shí)時(shí)進(jìn)行連續(xù)或周期性自動(dòng)檢測(cè)的過程。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，各類單一功能的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)趨向集成，各種電氣設(shè)備的監(jiān)測(cè)單元通過現(xiàn)場(chǎng)總線或以太網(wǎng)的主機(jī)相連，統(tǒng)一生成圖形、報(bào)表，并將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的形成實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站變壓器、電抗器、斷路器、GIS、避雷器、高壓套管、容性設(shè)備等變電設(shè)備的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)功能。

1.2 離線檢測(cè)

離線檢測(cè)一般指通過各類檢測(cè)，對(duì)生產(chǎn)及設(shè)備狀況進(jìn)行必要的人工檢測(cè)。如日常巡檢、例行檢查、定檢、例行試驗(yàn)、診斷性試驗(yàn)等，旨在及時(shí)獲取設(shè)備狀態(tài)量，評(píng)估設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)事故隱患并為設(shè)備狀態(tài)檢修提供依據(jù)。離線檢測(cè)是對(duì)可能存在或已經(jīng)存在的故障進(jìn)行分析，而在線監(jiān)測(cè)的實(shí)質(zhì)是要求分析設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)及未來趨勢(shì)，在發(fā)生故障之前提出檢修計(jì)劃，做到防患于未然，是狀態(tài)檢修的技術(shù)基礎(chǔ)之一。在實(shí)際的應(yīng)用中有時(shí)需要結(jié)合在線監(jiān)測(cè)和離線檢測(cè)兩種手段，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，一般的做法是采用在線監(jiān)測(cè)的方法對(duì)運(yùn)行設(shè)備實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常后，根據(jù)嚴(yán)重程度可以采用必要的合適的離線檢測(cè)方法對(duì)異常進(jìn)行進(jìn)一步的判定，最終確定檢修策略。

1.3 帶電檢測(cè)

帶電檢測(cè)是采用便攜式檢測(cè)設(shè)備，在電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)下，對(duì)電氣設(shè)備狀態(tài)量進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，其檢測(cè)方式為帶電短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)，有別于長(zhǎng)期連續(xù)的在線監(jiān)測(cè)。帶電檢測(cè)受環(huán)境因素影響較大，實(shí)際測(cè)試過程中要密切關(guān)注信號(hào)的重復(fù)性，重復(fù)性包括周期、幅值、波形、頻率等。

2 電氣設(shè)備在線故障診斷系統(tǒng)的組成

針對(duì)于電氣設(shè)備的設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，主要是進(jìn)行故障部位的查找以及故障原因的分析，在盡量短的時(shí)間之內(nèi)找出解決故障的有效方法。在本文所研究的故障診斷系統(tǒng)中，是根據(jù)數(shù)據(jù)庫原理，將設(shè)備的故障表現(xiàn)輸入計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)，依靠計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)分析，來達(dá)到診斷故障的目的。通常一個(gè)完善的電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，包括了人機(jī)接口、數(shù)據(jù)庫、推理機(jī)、知識(shí)獲取設(shè)備等多個(gè)部分。

2.1 人機(jī)接口

人機(jī)接口是用戶和故障診斷系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交流的重要通道，可以保證信息收集的實(shí)時(shí)性以及準(zhǔn)確性。通過人機(jī)接口，可以將收集到的信息通過分析判斷其準(zhǔn)確性之后顯示出來，具有非常高的可信度。

2.2 數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷的核心依據(jù)，能夠?yàn)楣收系牟檎遗c分析提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。通常，數(shù)據(jù)庫包括了靜態(tài)數(shù)據(jù)庫以及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫兩種，以獲取數(shù)據(jù)的途徑不同來進(jìn)行劃分。靜態(tài)數(shù)據(jù)庫是通過產(chǎn)生式的規(guī)則來獲取數(shù)據(jù)，而動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫則是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)處理，兩類數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)獲取途徑不同，但都可以用于對(duì)故障分析的支持。

2.3 推理機(jī)

數(shù)據(jù)庫在系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷的過程中所起到的作用是對(duì)故障分析的支持，而推理機(jī)在故障診斷中的作用則是具體的故障分析執(zhí)行，通過系統(tǒng)在數(shù)據(jù)支持上的準(zhǔn)確推理，來找出電氣設(shè)備故障的部位與產(chǎn)生原因，從而讓電氣設(shè)備能夠保持正常的工作運(yùn)行。推理機(jī)和數(shù)據(jù)庫的地位一樣，都是故障診斷系統(tǒng)中最為核心的一部分。

2.4 知識(shí)獲取設(shè)備

在電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)當(dāng)中，知識(shí)獲取設(shè)備的好壞決定著系統(tǒng)的性能高低。知識(shí)獲取的內(nèi)容通常十分多樣，包括了對(duì)以往電氣設(shè)備故障診斷的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)最新故障知識(shí)資料的收集與分析，以及對(duì)故障診斷系統(tǒng)運(yùn)行模式的改進(jìn)等等。對(duì)這類信息進(jìn)行整理，得到較為系統(tǒng)的知識(shí)內(nèi)容，為系統(tǒng)的故障診斷工作提供支持。

3 電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用

通過電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，可以進(jìn)行大多數(shù)電氣設(shè)備故障的診斷與排查，方便在第一時(shí)間內(nèi)找出故障問題并及時(shí)解決故障。從進(jìn)行故障診斷的過程以及故障的處理與維護(hù)等角度進(jìn)行分析，電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的作用主要包括了以下幾個(gè)方面。

3.1 對(duì)設(shè)備進(jìn)行診斷

在對(duì)電氣設(shè)備的故障進(jìn)行診斷時(shí)，找出故障位置，將故障位置精確到每一件具體設(shè)備中是最基本的一項(xiàng)要求。首先，在最開始進(jìn)行設(shè)備的診斷時(shí)，在系統(tǒng)的選擇頁面選擇需要進(jìn)行故障診斷的設(shè)備；其次，根據(jù)所選擇的的設(shè)備來調(diào)取相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)找出準(zhǔn)確的故障發(fā)生點(diǎn)；最后，根據(jù)數(shù)據(jù)庫來進(jìn)行故障原因的分析，為故障的診斷提供依據(jù)。在完成了對(duì)設(shè)備的診斷，確定了故障位置以后，可以對(duì)出現(xiàn)故障較為頻繁的設(shè)備進(jìn)行標(biāo)記，進(jìn)行具有針對(duì)性的處理，從而提高工作效率。

3.2 對(duì)精密部件診斷

在找出發(fā)生故障的設(shè)備以及故障存在的準(zhǔn)確部位之后，還需要分析出故障發(fā)生的機(jī)理以及細(xì)節(jié)，才能夠更好地為故障的處理提供前提條件。而對(duì)故障發(fā)生的機(jī)理進(jìn)行分析，其實(shí)也就是對(duì)設(shè)備內(nèi)的精密部件進(jìn)行診斷。在電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)中，進(jìn)行精密部件的診斷主要是通過人機(jī)交互來進(jìn)行。診斷人員在系統(tǒng)中調(diào)出發(fā)生故障的設(shè)備數(shù)據(jù)，并由系統(tǒng)提出一系列的問題由診斷人員來完成回答，系統(tǒng)根據(jù)診斷人員的回答結(jié)果來進(jìn)行推理，并最終得出診斷答案。如果系統(tǒng)出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫知識(shí)儲(chǔ)量不足，無法進(jìn)行準(zhǔn)確的精密部件診斷，以及無法進(jìn)行故障原因的分析，那么則需要對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新補(bǔ)充，滿足系統(tǒng)對(duì)電氣設(shè)備故障診斷的需求。

3.3 對(duì)電氣設(shè)備故障處理

通常電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)在提供了對(duì)設(shè)備的故障診斷功能的同時(shí)，也具有故障處理的指導(dǎo)功能，可以指出解決故障的主要方法。特別是對(duì)于一些設(shè)備故障來說，即使知道了故障發(fā)生的原因，也很難得出一個(gè)最佳的故障處理方案。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，則可以較為科學(xué)地給出一個(gè)比較合理的處理方法，杜絕電氣設(shè)備故障難以處理的情況出現(xiàn)。

3.4 對(duì)電氣設(shè)備維護(hù)

要保證電氣設(shè)備能夠長(zhǎng)久地進(jìn)行生產(chǎn)工作，就必須要進(jìn)行設(shè)備的日常維護(hù)。通常，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)同樣可以使用到故障診斷系統(tǒng)，由系統(tǒng)來判斷電氣設(shè)備的工作狀況，對(duì)可能發(fā)生故障的設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的預(yù)防。另外，對(duì)于電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)本身，也需要得到及時(shí)的維護(hù)，來保持系統(tǒng)診斷能力的實(shí)時(shí)性。一般可以通過向數(shù)據(jù)庫增加最新知識(shí)儲(chǔ)備的方式來對(duì)故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。

結(jié)語

本文主要介紹了電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)組成以及設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的系統(tǒng)作用，為故障診斷系統(tǒng)的理論設(shè)計(jì)提供了基本的依據(jù)。要實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備故障的準(zhǔn)確診斷以及為故障的處理提供依據(jù)，就必須要保持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性以及實(shí)時(shí)性，對(duì)系統(tǒng)中所存在的不足進(jìn)行及時(shí)的更新。隨著工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)電氣設(shè)備的使用要求也在逐年提高，電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的診斷性能也會(huì)達(dá)到更高水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖方勇.淺議電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（20）.

篇8

關(guān)鍵詞：鋼鐵 冶煉設(shè)備 故障 措施

在連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)中，如果某臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備因故障而不能繼續(xù)運(yùn)行，往往會(huì)涉及全廠生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行，而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)，例如電力系統(tǒng)的汽輪發(fā)電機(jī)組、冶金過程及化工過程的關(guān)鍵設(shè)備等，故障診斷具有極為重要的意義。

對(duì)于某些關(guān)鍵機(jī)床設(shè)備，因故障存在而導(dǎo)致加工質(zhì)量降低，使整個(gè)機(jī)器產(chǎn)品質(zhì)量不能保證，這時(shí)故障診斷技術(shù)也不容忽視。

故障診斷的基礎(chǔ)是建立在能量耗散原理上的。所有設(shè)備的作用都是能量轉(zhuǎn)換與傳遞，設(shè)備狀態(tài)愈好，轉(zhuǎn)換與傳遞過程中的附加能量損耗愈小。例如機(jī)械設(shè)備，其傳遞的能量是以力、速度兩個(gè)主要物理參數(shù)來表征，附加能量損耗主要通過溫度及振動(dòng)參數(shù)表現(xiàn)。隨著設(shè)備劣化程度加大，附加能量損耗也增大。因此，監(jiān)測(cè)附加能量損耗的變化，可以了解設(shè)備劣化程度。

一、 鋼鐵冶煉機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展

診斷技術(shù)發(fā)展幾十年來，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，成為各國研究的熱點(diǎn)。從診斷技術(shù)的各分支技術(shù)來看，美國占有領(lǐng)先地位。美國的一些公司，如Bently，HP等，他們的監(jiān)測(cè)產(chǎn)品基本上代表了當(dāng)今診斷技術(shù)的最高水平，不僅具有完善的監(jiān)測(cè)功能，而且具有較強(qiáng)的診斷功能，在宇宙、軍事、化工、工業(yè)等方面具有廣泛的應(yīng)用。

我國診斷技術(shù)的發(fā)展始于70年代末，而真正的起步應(yīng)該從1983年南京首屆設(shè)備診斷技術(shù)專題座談會(huì)開始。雖起步較晚，但經(jīng)過近幾年的努力，加上政府有關(guān)部門多次組織外國診斷技術(shù)專家來華講學(xué)，已基本跟上了國外在此方面的步伐，在某些理論研究方面已和國外不相上下。目前我國在一些特定設(shè)備的診斷研究方面很有特色，形成了一批自己的監(jiān)測(cè)診斷產(chǎn)品。全國各行業(yè)都很重視在關(guān)鍵設(shè)備上裝備故障診斷系統(tǒng)，特別是智能化的故障診斷專家系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)、石化系統(tǒng)、冶金系統(tǒng)、以及高科技產(chǎn)業(yè)中的核動(dòng)力電站、航空部門和載人航天工程等。工作比較集中的是大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷系統(tǒng)，已經(jīng)開發(fā)了20種以上的機(jī)組故障診斷系統(tǒng)和十余種可用來做現(xiàn)場(chǎng)故障診斷的便攜式現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器。透平發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)的診斷技術(shù)已列入國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目并受到高度重視；而西安交通大學(xué)的“大型選轉(zhuǎn)機(jī)械計(jì)算機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)”，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的“機(jī)組振動(dòng)微機(jī)監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)”。東北大學(xué)設(shè)備診斷工程中心經(jīng)過多年研究，研制成功了“軋鋼機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)”，“風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)”，均取得了可喜的成果。

故障診斷(FD)始于(機(jī)械)設(shè)備故障診斷,其全名是狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷(CMFD)。故障診斷技術(shù)是一門交叉學(xué)科 ,為解決復(fù)雜系統(tǒng)的故障診斷問題提供了強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ),同時(shí)實(shí)現(xiàn)了故障診斷技術(shù)的實(shí)用化;近二十年來,由于技術(shù)進(jìn)步與市場(chǎng)需求的雙重驅(qū)動(dòng),故障診斷技術(shù)得到了快速發(fā)展,已在航空航天、核反應(yīng)堆、電廠、鋼鐵、化工等行業(yè)得到了成功應(yīng)用,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益;從故障診斷技術(shù)誕生起,國際自動(dòng)控制界就給予了高度重視。

二、鋼鐵冶煉機(jī)械設(shè)備故障診斷的主要理論及其方法

從不同的角度出發(fā)有多種故障診斷分類方法,這些方法各有特點(diǎn),但從學(xué)科整體可歸納以下幾類方法。

1、基于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的診斷方法:該方法以系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),以現(xiàn)代控制理論和現(xiàn)代優(yōu)化方法為指導(dǎo),利用Luenberger觀測(cè)器 、等價(jià)空間方程、Kalman濾波器、參數(shù)模型估計(jì)與辨識(shí)等方法產(chǎn)生殘差,然后基于某種準(zhǔn)則或閥值對(duì)殘差進(jìn)行分析與評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)故障診斷。該方法要求與控制系統(tǒng)緊急結(jié)合,是實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、容錯(cuò)控制、系統(tǒng)修復(fù)與重構(gòu)等的前提、得到了高度重視,但是這種方法過于依賴系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的精確性,對(duì)于非線性高耦合等難以建立數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)起來較困難。 2、基于系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)處理的診斷方法:通過某種信息處理和特征提取方法來進(jìn)行故障診斷,應(yīng)用較多的有各種譜分析方法、時(shí)間序列特征提取方法、自適應(yīng)信號(hào)處理方法等。這種方法不需要對(duì)象的準(zhǔn)備模型,因此適應(yīng)性強(qiáng)。這類診斷方法有基于小波變換的診斷方法、基于輸出信號(hào)處理的診斷方法、基于時(shí)間序列特征提取的診斷方法。

3、基于人工智能的診斷方法:基于建模處理和信號(hào)處理的診斷技術(shù)正發(fā)展為基于知識(shí)處理的智能診斷技術(shù)。人工智能最為控制領(lǐng)域最前沿的學(xué)科,在故障診斷中已得到成功的應(yīng)用。對(duì)于那些沒有精確數(shù)學(xué)模型或者很難建立數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜大系統(tǒng),人工智能的方法有其與生俱來的優(yōu)勢(shì)?；趯＜蚁到y(tǒng)的智能診斷技術(shù)、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能診斷技術(shù)與基于模糊邏輯的診斷方法已成為解決復(fù)雜大系統(tǒng)故障診斷的首選方法,有很高的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。

4、其它診斷方法:其它診斷方法有模式識(shí)別診斷方法、定性模型診斷方法以及基于灰色系統(tǒng)理論的診斷方法等。另外還包括前述方法之間互相耦合、互補(bǔ)不足而形成的一些混合診斷方法。

三、鋼鐵行業(yè)中機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

鋼鐵行業(yè)中的主要機(jī)械設(shè)備是各種傳動(dòng)設(shè)備和液壓設(shè)備,如軋機(jī)、傳送帶、各種風(fēng)機(jī)等。它們的工作狀況決定了生產(chǎn)效率和鋼鐵冶煉的質(zhì)量,對(duì)這些設(shè)備狀態(tài)的在線檢測(cè),能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的檢測(cè)出生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀況,并給出相應(yīng)的操作和建議。因此建立相應(yīng)的故障診斷系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行特別重要。于是針對(duì)鋼鐵行業(yè)特殊的機(jī)械環(huán)境(多傳動(dòng)設(shè)備和液壓設(shè)備),相應(yīng)的故障診斷系統(tǒng)也必須以這些設(shè)備的特點(diǎn)而建立。主要原理是以運(yùn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)參量檢測(cè)為中心,輔助以溫度、壓力、位移、轉(zhuǎn)速和電流等各種參數(shù)的采集,從而對(duì)這些大型傳動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行分析和判斷,再進(jìn)行相應(yīng)的處理。整套故障診斷系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集單元、檢測(cè)元件、數(shù)據(jù)通訊單元以及專業(yè)開發(fā)軟件組成。此系統(tǒng)既可單獨(dú)工作,又可和DCS或PLC組成分散式故障診斷系統(tǒng)對(duì)所遇生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和故障診斷。

機(jī)械振動(dòng)是普遍存在工程實(shí)際中,這種振動(dòng)往往會(huì)影響其工作精度,加劇及其的磨損,加速疲勞損壞;同時(shí)由于磨損的增加和疲勞損壞的產(chǎn)生又會(huì)加劇機(jī)械設(shè)備的振動(dòng),形成一個(gè)惡性循環(huán),直至設(shè)備發(fā)生故障,導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓、損壞。同時(shí)機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境也是造成機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障主要原因之一,因此,根據(jù)對(duì)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)和工作環(huán)境溫度、濕度的測(cè)量和分析,不用停機(jī)和解體方式,就可以對(duì)機(jī)械的惡劣程度和故障性質(zhì)有所了解。同時(shí)根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)建立相應(yīng)的處理機(jī)制庫,從而針對(duì)不同的故障做出相應(yīng)的診斷和處理。整個(gè)處理過程如下:

1、傳感器采集設(shè)備工作狀態(tài)信號(hào)。如各種傳動(dòng)裝置的振動(dòng)信號(hào)、溫度信號(hào)、液壓裝置的壓力、流量和功率信號(hào)等。

2、特征信號(hào)提取。將各種傳感器采集信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分類,刷選出相應(yīng)的傳感器信號(hào),如振動(dòng)傳感器采集的文振動(dòng)強(qiáng)度信號(hào)、壓力傳感器采集的壓力信號(hào)等。

3、對(duì)特征信號(hào)處理。對(duì)傳感器采集的特征信號(hào)進(jìn)行濾波、放大等處理,提取出相應(yīng)的特征信號(hào)。

4、對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行故障診斷。將提取的特征信號(hào)進(jìn)行判斷處理,選擇相應(yīng)的故障方法(如小波變換法),分析故障類型和設(shè)備狀態(tài),然后查詢故障類型庫,做出相應(yīng)的決策。

四、結(jié)束語

建立在現(xiàn)代故障診斷技術(shù)上的鋼鐵冶煉設(shè)備故障診斷系統(tǒng),可對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)、通過對(duì)其監(jiān)測(cè)信號(hào)的處理與分析,可真實(shí)地反映出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和松動(dòng)磨損等情況的發(fā)展程度及趨勢(shì),為預(yù)防事故、科學(xué)合理安排檢修提供依據(jù),可以提高設(shè)備的利用效率,產(chǎn)生了很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,對(duì)此類故障診斷系統(tǒng)的研究有很深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn):

篇9

關(guān)鍵詞:故障診斷技術(shù);鋼鐵冶煉設(shè)備;計(jì)算機(jī)控制

中圖分類號(hào):TP277文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2009)27-7781-02

Failure Diagnosis in Steel and Iron Smelting Equipment's Applied Research

LIAN Bin-zhong, DING Xiao-mei

(Xi'an Xin Ancestral Temple China Heavy Duty Machinery Research Institute Limited Company Three, Xi'an 710032, China)

Abstract: In modernized steel and iron smelting, along with mechanical device's large scale, the modernization and the automation, mechanical device's failure diagnosis question receives more and more takes seriously. This article first introduced the breakdown will examine the failure diagnosis technology the development as well as future predict that will then unify the steel and iron profession mechanical device characteristic, proposed the steel and iron smelting interruption system, and aimed at this kind of system characteristic to conduct the research.

Key words: failure diagnosis technology; steel and iron smelting equipment; computer control

1 故障診斷技術(shù)的發(fā)展[1]

故障診斷(FD)始于(機(jī)械)設(shè)備故障診斷,其全名是狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷(CMFD)。它包含兩方面內(nèi)容:一是對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè);二是在發(fā)現(xiàn)異常情況后對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行分析、診斷。故障診斷技術(shù)是一門交叉學(xué)科,融合了現(xiàn)代控制理論、信號(hào)處理、模式識(shí)別、最優(yōu)化方法、決策論、人工智能等,為解決復(fù)雜系統(tǒng)的故障診斷問題提供了強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ),同時(shí)實(shí)現(xiàn)了故障診斷技術(shù)的實(shí)用化;近二十年來,由于技術(shù)進(jìn)步與市場(chǎng)需求的雙重驅(qū)動(dòng),故障診斷技術(shù)得到了快速發(fā)展,已在航空航天、核反應(yīng)堆、電廠、鋼鐵、化工等行業(yè)得到了成功應(yīng)用,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益;從故障診斷技術(shù)誕生起,國際自動(dòng)控制界就給予了高度重視。

以運(yùn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)檢測(cè)為中心,輔助以溫度、壓力、位移、轉(zhuǎn)速和電流等各種參數(shù)的采集,從而對(duì)鋼鐵冶煉中的各種大型傳動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行分析和判斷,從而達(dá)到故障診斷的目的。

2 故障診斷的主要理論和方法[2-3]

1971年Beard 發(fā)表的博士論文以及Mehra和Peschon發(fā)表的論文標(biāo)志著故障診斷這門交叉學(xué)科的誕生。發(fā)展至今已有30多年的發(fā)展歷史,但作為一門綜合性新學(xué)科――故障診斷學(xué)――還是近些年發(fā)展起來的。從不同的角度出發(fā)有多種故障診斷分類方法,這些方法各有特點(diǎn),但從學(xué)科整體可歸納以下幾類方法。

1) 基于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的診斷方法:該方法以系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),以現(xiàn)代控制理論和現(xiàn)代優(yōu)化方法為指導(dǎo),利用Luenberger觀測(cè)器 、等價(jià)空間方程、Kalman濾波器、參數(shù)模型估計(jì)與辨識(shí)等方法產(chǎn)生殘差,然后基于某種準(zhǔn)則或閥值對(duì)殘差進(jìn)行分析與評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)故障診斷。該方法要求與控制系統(tǒng)緊急結(jié)合,是實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、容錯(cuò)控制、系統(tǒng)修復(fù)與重構(gòu)等的前提、得到了高度重視,但是這種方法過于依賴系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的精確性,對(duì)于非線性高耦合等難以建立數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)起來較困難。如狀態(tài)估計(jì)診斷法、參數(shù)估計(jì)診斷法、一致性檢查診斷法等。

2) 基于系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)處理的診斷方法:通過某種信息處理和特征提取方法來進(jìn)行故障診斷,應(yīng)用較多的有各種譜分析方法、時(shí)間序列特征提取方法、自適應(yīng)信號(hào)處理方法等。這種方法不需要對(duì)象的準(zhǔn)備模型,因此適應(yīng)性強(qiáng)。這類診斷方法有基于小波變換的診斷方法、基于輸出信號(hào)處理的診斷方法、基于時(shí)間序列特征提取的診斷方法?；谛畔⑷诤系脑\斷方法等。

3) 基于人工智能的診斷方法:基于建模處理和信號(hào)處理的診斷技術(shù)正發(fā)展為基于知識(shí)處理的智能診斷技術(shù)。人工智能最為控制領(lǐng)域最前沿的學(xué)科,在故障診斷中已得到成功的應(yīng)用。對(duì)于那些沒有精確數(shù)學(xué)模型或者很難建立數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜大系統(tǒng),人工智能的方法有其與生俱來的優(yōu)勢(shì)?；趯＜蚁到y(tǒng)的智能診斷技術(shù)、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能診斷技術(shù)與基于模糊邏輯的診斷方法已成為解決復(fù)雜大系統(tǒng)故障診斷的首選方法,有很高的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。這類智能診斷方法有基于專家系統(tǒng)的智能診斷技術(shù)、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能診斷技術(shù)、基于模糊邏輯的診斷方法、基于故障樹分析的診斷方法等。

4) 其它診斷方法:其它診斷方法有模式識(shí)別診斷方法、定性模型診斷方法以及基于灰色系統(tǒng)理論的診斷方法等。另外還包括前述方法之間互相耦合、互補(bǔ)不足而形成的一些混合診斷方法。

3 鋼鐵行業(yè)中故障診斷技術(shù)的應(yīng)用[4-6]

鋼鐵行業(yè)中的主要機(jī)械設(shè)備是各種傳動(dòng)設(shè)備和液壓設(shè)備,如軋機(jī)、傳送帶、各種風(fēng)機(jī)等。它們的工作狀況決定了生產(chǎn)效率和鋼鐵冶煉的質(zhì)量,對(duì)這些設(shè)備狀態(tài)的在線檢測(cè),能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的檢測(cè)出生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀況,并給出相應(yīng)的操作和建議。因此建立相應(yīng)的故障診斷系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行特別重要。于是針對(duì)鋼鐵行業(yè)特殊的機(jī)械環(huán)境(多傳動(dòng)設(shè)備和液壓設(shè)備),相應(yīng)的故障診斷系統(tǒng)也必須以這些設(shè)備的特點(diǎn)而建立。主要原理是以運(yùn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)參量檢測(cè)為中心,輔助以溫度、壓力、位移、轉(zhuǎn)速和電流等各種參數(shù)的采集,從而對(duì)這些大型傳動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行分析和判斷,再進(jìn)行相應(yīng)的處理。整套故障診斷系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集單元、檢測(cè)元件、數(shù)據(jù)通訊單元以及專業(yè)開發(fā)軟件組成。此系統(tǒng)既可單獨(dú)工作,又可和DCS或PLC組成分散式故障診斷系統(tǒng)對(duì)所遇生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和故障診斷。整個(gè)系統(tǒng)的工作流程圖如圖1所示。

機(jī)械振動(dòng)是普遍存在工程實(shí)際中,這種振動(dòng)往往會(huì)影響其工作精度,加劇及其的磨損,加速疲勞損壞;同時(shí)由于磨損的增加和疲勞損壞的產(chǎn)生又會(huì)加劇機(jī)械設(shè)備的振動(dòng),形成一個(gè)惡性循環(huán),直至設(shè)備發(fā)生故障,導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓、損壞。同時(shí)機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境也是造成機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障主要原因之一,因此,根據(jù)對(duì)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)和工作環(huán)境溫度、濕度的測(cè)量和分析,不用停機(jī)和解體方式,就可以對(duì)機(jī)械的惡劣程度和故障性質(zhì)有所了解。同時(shí)根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)建立相應(yīng)的處理機(jī)制庫,從而針對(duì)不同的故障做出相應(yīng)的診斷和處理。整個(gè)處理過程如下:

1)傳感器采集設(shè)備工作狀態(tài)信號(hào)。如各種傳動(dòng)裝置的振動(dòng)信號(hào)、溫度信號(hào)、液壓裝置的壓力、流量和功率信號(hào)等。

2)特征信號(hào)提取。將各種傳感器采集信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分類,刷選出相應(yīng)的傳感器信號(hào),如振動(dòng)傳感器采集的文振動(dòng)強(qiáng)度信號(hào)、壓力傳感器采集的壓力信號(hào)等。

3)對(duì)特征信號(hào)處理。對(duì)傳感器采集的特征信號(hào)進(jìn)行濾波、放大等處理,提取出相應(yīng)的特征信號(hào)。

4)對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行故障診斷。將提取的特征信號(hào)進(jìn)行判斷處理,選擇相應(yīng)的故障方法(如小波變換法),分析故障類型和設(shè)備狀態(tài),然后查詢故障類型庫,做出相應(yīng)的決策。

4 結(jié)束語

建立在現(xiàn)代故障診斷技術(shù)上的鋼鐵冶煉設(shè)備故障診斷系統(tǒng),可對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)、通過對(duì)其監(jiān)測(cè)信號(hào)的處理與分析,可真實(shí)地反映出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和松動(dòng)磨損等情況的發(fā)展程度及趨勢(shì),為預(yù)防事故、科學(xué)合理安排檢修提供依據(jù),可以提高設(shè)備的利用效率,產(chǎn)生了很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,對(duì)此類故障診斷系統(tǒng)的研究有很深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn):

[1] 沈慶根,鄭水英.設(shè)備故障診斷[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.

[2] 王仲生.智能故障診斷與容錯(cuò)控制[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2005.

[3] 李民中.狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)在煤礦大型機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械,2006(03).

[4] 傅其鳳,葛杏衛(wèi).基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷[J].煤礦機(jī)械,2006(04).

篇10

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)，故障，診斷技術(shù)，發(fā)展

伴隨我國對(duì)工業(yè)發(fā)展的越來越高度重視，人們對(duì)工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性與可靠性等多方面提出了更高的要求。如何加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備故障診斷，降低故障發(fā)生幾率成為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域工作的首要任務(wù)。汽輪機(jī)作為電力生產(chǎn)中的重要設(shè)備之一，一旦其發(fā)生故障將會(huì)給整個(gè)電力系統(tǒng)帶來巨大的不良影響，甚至引發(fā)人員傷亡事故。因此，非常有必要對(duì)汽輪機(jī)故障進(jìn)行分析與診斷，這樣才能有效提高汽輪機(jī)的安全性與可靠性。

一、汽輪機(jī)故障診斷現(xiàn)存問題

（一）材料性能診斷環(huán)節(jié)薄弱

材料性能檢測(cè)是汽輪機(jī)檢測(cè)工作中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。正常情況下，在檢測(cè)汽輪機(jī)材料性能時(shí)，需要對(duì)汽輪機(jī)的使用期限進(jìn)行預(yù)測(cè)。但就目前情況來看，汽輪機(jī)材料性能檢測(cè)環(huán)節(jié)薄弱是我國大多數(shù)電力企業(yè)普遍存在的一個(gè)問題，即汽輪機(jī)材料性能診斷工作存在諸多地方需要改進(jìn)，材料性能檢測(cè)需要引起檢查人員的高度重視，檢測(cè)力度需要加強(qiáng)。

（二）檢測(cè)方面問題

就現(xiàn)有汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)而言，大多數(shù)系統(tǒng)均存在這樣那樣的弊端與缺陷，如許多汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)采用推理算法，這在故障征兆的獲取上是個(gè)不可忽視的弊端，長(zhǎng)期以來都沒有取得較有成效的突破。究其原因發(fā)現(xiàn)，汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)檢測(cè)問題是導(dǎo)致上述弊端產(chǎn)生的主要因素[1]。由于汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)所用檢測(cè)技術(shù)較為陳舊落后，難以適應(yīng)與滿足時(shí)展需求，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)故障的有效檢測(cè)，導(dǎo)致診斷系統(tǒng)應(yīng)有的效用無法正常發(fā)揮出來，這極大地阻礙了汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。

二、汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)

（一）信號(hào)采集與分析

在信號(hào)采集方面，鑒于汽輪機(jī)工作環(huán)境較為惡劣，對(duì)故障診斷系統(tǒng)中傳感器要求偏高，而傳感器是系統(tǒng)信號(hào)采集的重要部件，所以當(dāng)前對(duì)于汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的研究主要側(cè)重于降低誤診率和漏診率，提高傳感器的工作性能與可靠性，以及積極開發(fā)新的傳感器。

在信號(hào)分析與處理方面，目前使用最多的為振動(dòng)信號(hào)分析與處理。而快速傅里葉變換（FFT）是汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)中振動(dòng)信號(hào)分析與處理采用最多的一種思想[2]。該思想的主要內(nèi)容是將一般時(shí)域信號(hào)表示成不同頻率的諧波函數(shù)，并以線性疊加的方式表示出來。同時(shí)，快速傅里葉變換思想認(rèn)為信號(hào)是平穩(wěn)的，因而分析出的頻率具有統(tǒng)計(jì)不變性。從大量實(shí)踐應(yīng)用情況來看，F(xiàn)FT在汽輪機(jī)故障診斷信號(hào)分析過程中對(duì)于許多平穩(wěn)信號(hào)都較為適用。然而，在實(shí)際診斷過程中許多信號(hào)都是不平穩(wěn)的、非線性的。所以，提高信號(hào)分析精度與處理效率，是汽輪機(jī)故障診斷研究人員當(dāng)前所迫切需要解決的一個(gè)問題。

（二）故障診斷

要想對(duì)汽輪機(jī)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷，首先就需要對(duì)故障發(fā)生的機(jī)理進(jìn)行了解，這也是汽輪機(jī)故障診斷工作中一項(xiàng)不可缺少的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。目前對(duì)于汽輪機(jī)故障機(jī)理的研究主要包括故障類型與故障規(guī)律兩方面。根據(jù)汽輪機(jī)故障發(fā)生機(jī)理，目前制定的故障診斷策略較為有效的主要有邏輯診斷、模糊診斷、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)比診斷、專家系統(tǒng)和模式識(shí)別等[3]。其中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)是當(dāng)前研究較多的兩種診斷方法。故障診斷的一般過程如圖1。

圖1汽輪機(jī)故障診斷一般過程

（三）應(yīng)用人工智能

伴隨互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步與信息技術(shù)應(yīng)用的日益廣泛，人工智能已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代的代名詞，許多領(lǐng)域目前正致力于發(fā)展人工智能。作為我國重要支柱產(chǎn)業(yè)之一的電力產(chǎn)業(yè)，在汽輪機(jī)故障診斷方面也正朝著人工智能的方向發(fā)展。其中最具代表性的當(dāng)屬專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)作為人工智能在汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)中的應(yīng)用成果已取得了成功，但面對(duì)科技飛速發(fā)展的新時(shí)期，汽輪機(jī)故障診斷中的人工智能仍有許多問題丞待解決，如自學(xué)習(xí)、知識(shí)的獲取、智能辨識(shí)、信息融合等等。

三、汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的未來展望

雖然現(xiàn)有汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)已普遍應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中，但從上文對(duì)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)及各相關(guān)方面的深入研究與分析中發(fā)現(xiàn)，我國汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)仍存在較多問題，診斷技術(shù)水平需要不斷提高[4]。同時(shí)，為加快解決汽輪機(jī)故障問題，未來我國汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)將朝著全方位檢測(cè)技術(shù)，診斷技術(shù)與仿真技術(shù)有效融合、綜合診斷與故障機(jī)理更深入研究等幾個(gè)重點(diǎn)方向發(fā)展。

在故障機(jī)理更深入研究方面，需要電力企業(yè)相關(guān)工作人員加大對(duì)汽輪機(jī)故障機(jī)理的研究力度與深度，尤其是對(duì)漸發(fā)故障定量表征和整個(gè)故障系統(tǒng)狀態(tài)指標(biāo)的研究，并在此基礎(chǔ)上對(duì)汽輪機(jī)故障機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)、明確的區(qū)分。只有明確汽輪機(jī)故障機(jī)理，汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)才能得到有效的改進(jìn)與優(yōu)化，才能得到快速穩(wěn)定的發(fā)展。

在全方位檢測(cè)技術(shù)方面，需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員利用自動(dòng)化技術(shù)、GPS定位技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種現(xiàn)代化信息技術(shù)來積極開發(fā)新型汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)，在不斷提升系統(tǒng)功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)故障的全方位檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)故障診斷效率的提升。

對(duì)于診斷技術(shù)與仿真技術(shù)的有效融合，主要是基于故障仿真思想來實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)故障類型的辨別[5]。利用仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)組成零件故障的識(shí)別與診斷，而診斷技術(shù)與仿真技術(shù)的融合既能夠?yàn)閷＜蚁到y(tǒng)提供所需知識(shí)與學(xué)習(xí)樣本，又能夠在故障潛伏時(shí)期對(duì)汽輪機(jī)征兆進(jìn)行充分研究，從而大大提高汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)水平，促進(jìn)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)快速發(fā)展。

綜合診斷發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在相關(guān)研究人員正逐步擴(kuò)大對(duì)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的研究寬度，這就為綜合診斷技術(shù)的發(fā)展提供了有利的條件。目前，對(duì)于汽輪機(jī)性能診斷、油液診斷、機(jī)械振動(dòng)及溫度診斷等的綜合性診斷已初步形成體系，并在繼續(xù)發(fā)展著。