故障檢測與診斷
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故障檢測與診斷范文第1篇
當(dāng)前，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的建設(shè)，經(jīng)濟(jì)技術(shù)迅速發(fā)展，促使數(shù)字技術(shù)主導(dǎo)高科技產(chǎn)品層出不窮，同時已經(jīng)滲透到我們的日常生活中。但是在電子電路工作的過程中，會存在內(nèi)部或者外部原因造成電路出現(xiàn)各種問題，導(dǎo)致電路不能正常的工作。因此電子工程設(shè)計人員一項重要的任務(wù)就是要對工作電路進(jìn)行檢修、檢測以及故障的診斷與排除。在實際生活中，數(shù)字電路故障檢測與診斷在電路設(shè)計與生產(chǎn)的過程中具有重要的意義。對數(shù)字電路進(jìn)行檢修與診斷，對及時發(fā)現(xiàn)、修復(fù)數(shù)字電路中出現(xiàn)的問題具有重要影響。同時還能夠重新配置數(shù)字電路系統(tǒng)，有助于數(shù)字電路生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與改進(jìn)。分析數(shù)字電路故障檢測與診斷，能夠提高數(shù)字電路的質(zhì)量、效率與可靠性。
1 數(shù)字電路以及故障的特點
數(shù)字信號主要是在時間與數(shù)值方面具有離散的信號，而數(shù)字電路就是用來處理和改變這些離散信號。其工作的原理就是利用這兩種狀態(tài)的元器件表示離散信號。這樣看起來較為復(fù)雜，但是基本的電路單元較為簡單。數(shù)字電路的元器件參數(shù)值方面具有較大的差異。因而不會出現(xiàn)由于電壓不高不低的電平。除去三態(tài)門之外，通常輸出的電平要么是低電平或者是高電平。因此，這兩種電平稱為了解數(shù)字電路的主要特征。由此可見，檢測事物存在一定的復(fù)雜性。并且其復(fù)雜性主要體現(xiàn)在待測電路存在大量的輸出與輸入變量，可能大于一百個變量。同時電路相應(yīng)又具有時序性，有的還存在組合型。所集成的電路元器件與門都被安裝在芯片里面，不能度邏輯電平、輸入輸出波形進(jìn)行檢測。類似模擬集成電路，僅僅可以在芯片的外部對其測試，而不能對數(shù)字IC內(nèi)部電路進(jìn)行測試。所以，必須及時尋找出一種能夠簡單的完成對芯片內(nèi)部進(jìn)行檢測的方法。
2 數(shù)字電路故障產(chǎn)生的原因
在數(shù)字電路運行的過程中，產(chǎn)生故障的原因有很多種。但是較為常見的故障筆者認(rèn)為有這么幾種。首先，就集成數(shù)字電路而言，負(fù)載能力范圍具有一定性。常規(guī)與非門的輸出低電壓可以帶同類們的最大限度為10個。但是實際生活中這個輸出電壓所帶門遠(yuǎn)大于理論值。這樣就容易導(dǎo)致電路輸出低電壓，造成電路破壞，使得電路不能穩(wěn)定運行。為避免這種情況的發(fā)生就需要使用負(fù)載的集成電路。其次，集成電路運行效率較低。在集成電路運行的過程中唯有第一組信號通過集成電路，并在電路內(nèi)部延時作用下穩(wěn)定輸出端時，另外一組信號才能進(jìn)入。由此可見，造成電路運行效率低下的主要原因就在于電路內(nèi)部延時。如果輸入脈沖很高時也會導(dǎo)致輸出端不穩(wěn)定。檢測這一問題的過程相對復(fù)雜。因此，在設(shè)計邏輯電路時要采用運行效率高的集成電路。
3 數(shù)字電路故障檢測與診斷策略
在數(shù)字電路檢修的過程中，針對其中的故障需要采取有效的診斷策略，提高數(shù)字電路運行的效率。這樣不僅保證電路運行的質(zhì)量，還能夠減少檢修的次數(shù)。
3.1 隔離故障檢測與診斷
在檢測數(shù)字電路問題的過程中，第一步就應(yīng)當(dāng)根據(jù)故障的基本特點，最大限度的減少問題的區(qū)域，也就是將故障診斷與檢測進(jìn)行隔離。這一環(huán)節(jié)對數(shù)字電路檢測具有十分重要的意義。在檢測的過程中，其檢測關(guān)鍵之處就是邏輯診斷與檢測。通常而言，如果電路信號消失，那么可以使用檢測探頭完成電路信號連接的線路實施診斷與檢測工作，從而快速找到消失的電路信號，并且檢測探頭上都安裝了邏輯存儲裝置。這樣就能夠?qū)?shù)字電路上具體的信號進(jìn)行診斷與檢測。如果出現(xiàn)電路信號，就會被檢測器上的邏輯儲存裝置記錄下來，并通過顯示器顯示出來。從這一點就充分說明了數(shù)字電路上的脈沖信號能夠被檢測與診斷。通過縮小點路鼓掌范圍，來找到電路故障的具置。另外一種就是能夠有效的診斷和檢測數(shù)字故障的方法就是邏輯分析。在檢測的過程中利用邏輯分析儀對數(shù)字電路的設(shè)備進(jìn)行檢測，分析電路運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及其輸出情況。
3.2 定位檢測與診斷
在數(shù)字電路出現(xiàn)故障的過程中，其最為關(guān)鍵的步驟就是檢測故障，將故障進(jìn)行定位。一般情況下，在電路故障范圍縮小到一定范圍時，直至縮小到某一電路元件時，就能夠使用邏輯探頭、脈沖檢測儀等對數(shù)字電路的故障進(jìn)行分析，并就其產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析。通過這種方法就能夠檢測出故障的具置。利用邏輯信號對數(shù)字電路的脈沖信號進(jìn)行檢測，分析電路輸出與輸入信號的情況。依據(jù)獲取的信號判定數(shù)字電路運行的情況。研究表明，數(shù)字電路在日常的工作中，都會存在低電壓與高電壓。這兩者在運行的過程中能夠互相轉(zhuǎn)換。使用邏輯探頭等儀器進(jìn)行檢測，如果有信號就能夠判斷出工作電路是正常。通常情況下，數(shù)字電路偶爾也會出現(xiàn)故障。因此，電路信號的時需不需要經(jīng)常檢測。
4 結(jié)語
總而言之，在數(shù)字電路獲得廣泛應(yīng)用的過程中，在一定程度上對提高電器使用與質(zhì)量具有重要的影響。同時也進(jìn)一步促進(jìn)了電器產(chǎn)品性能的提高。但是，在此環(huán)節(jié)中我們應(yīng)當(dāng)充分的認(rèn)識到，數(shù)字電路正常運行離不開故障的檢測與診斷。重視數(shù)字電路檢測與診斷，能夠全面提高數(shù)字電路應(yīng)用水平與運行質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介
馬均（1990-），男，咸陽師范學(xué)院物理與電子工程學(xué)院電子信息工程專業(yè)本科在讀。
故障檢測與診斷范文第2篇
關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)系統(tǒng)；故障檢測；診斷技術(shù)
引言：暖通系統(tǒng)由于安裝、運行條件發(fā)生改變，有時候，在長時間的運作之后，暖通空調(diào)的性能也會隨之發(fā)生衰退。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，暖通空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)模越來越龐大，設(shè)備種類和數(shù)量也在大大的增多，因此，暖通空調(diào)系統(tǒng)的程度愈加復(fù)雜，更加容易出現(xiàn)各種各樣的故障，比如：閥門卡死、盤管結(jié)垢嚴(yán)重、水泵燒毀等故障 。如果以上的故障得不到及時的解決，一定會導(dǎo)致運行過程的參數(shù)偏離預(yù)期的設(shè)定值很大程度，影響工作質(zhì)量，也對現(xiàn)場工作人員的舒適度造成制約。根據(jù)對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行探究，結(jié)合我國自動故障檢測與診斷實際應(yīng)用于暖通空調(diào)的相關(guān)經(jīng)驗，有效對自動故障檢測與診斷在暖通空調(diào)中的發(fā)展原因及應(yīng)用情況進(jìn)行評述。
一、暖通空調(diào)系統(tǒng)故障檢測與診斷主要途徑
（一）基于模式識別的檢測與診斷途徑。這種故障是在正
常的工作狀態(tài)下，對工作狀態(tài)的模式與故障狀態(tài)的模式加以識別與分類。使用得到的故障的特點的數(shù)量值來開展的決策研究。同樣，也可以開展故障的診斷與計算，由此看來，這種模式的檢測與診斷途徑的優(yōu)勢在于計算量不多，并且，不需要建模。
（二）基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障的檢測與診斷途徑。基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的這種檢測途徑，主要是通過并行的，數(shù)量多、聯(lián)系緊密的神經(jīng)元形成的網(wǎng)絡(luò)來完成檢測與診斷的工作的。神經(jīng)元經(jīng)過輸入的信號在其之間反復(fù)的傳遞。神經(jīng)網(wǎng)建立之后可在大量的數(shù)據(jù)庫樣本中進(jìn)行對這個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，持續(xù)的修改網(wǎng)絡(luò)之間的權(quán)值。最終可把數(shù)據(jù)樣本來對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行校驗[1]。在非線性方面故障來說，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有天然的優(yōu)點，并且，不需要建模型。
（三）基于故障樹的檢測與診斷途徑。這種故障的基礎(chǔ)與診斷途徑主要的思想是在檢測診斷的過程由暖通空調(diào)系統(tǒng)最終的故障開始的，這是一種從上而下的倒查故障的方法，由此，形成了一顆倒立的故障樹。這種檢測與診斷的途徑有一大特點，就是檢測的比較徹底，但是一旦暖通空調(diào)系統(tǒng)是比較龐大的話。對于建立故障樹是很有難度的。
二、暖通空調(diào)系統(tǒng)故障檢測與診斷技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)
（一）加強經(jīng)濟(jì)性研究。加大對暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障檢測與診斷是非常有必要的，尤其是體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢來說。提升暖通空調(diào)系統(tǒng)本身的經(jīng)濟(jì)效益，這樣就可以使使用者直觀的了解到自動故障檢測與診斷系統(tǒng)給自己帶來的方便與技術(shù)保障。可以把更加多的讓吸引過來，對研究如何將自動故障檢測與診斷系統(tǒng)更好的和暖通空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)向結(jié)合的課堂起推動的作用。對于暖通空調(diào)的設(shè)計與研發(fā)的工作人員來說，不斷的使自動故障檢測與故障的診斷系統(tǒng)的開支是一項任重而道遠(yuǎn)的責(zé)任，需要在研究出檢測與診斷的方法的同時，要盡可能利用系統(tǒng)本身自帶的元器件，減少對檢測與診斷系統(tǒng)進(jìn)行篡改。
（二）加強理論研究。提高對暖通空調(diào)故障的整個檢測與診斷方法的探討，需要從加強系統(tǒng)故障的理論性的研究著手。自動故障檢測與診斷設(shè)備在運行與實際的暖通空調(diào)時，需要使用適用面廣泛與更加簡單明了的檢測與診斷的方法，由此，保障暖通空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。暖通空調(diào)是一項很復(fù)雜的服務(wù)性制冷的系統(tǒng)設(shè)備，提升對暖通空調(diào)故障檢測與診斷技術(shù)的理論知識的研究是滿足技術(shù)發(fā)展的必要。
（三）加強可靠性研究。暖通空調(diào)設(shè)備要有較高的性能系
數(shù)，除在設(shè)計與制造方面加強技術(shù)的研究效率外，也要求在運行的過程中保持正常的運行狀態(tài)，保證可以實現(xiàn)最優(yōu)化的運行。在檢測與診斷暖通空調(diào)故障的過程中，會遭受來自外界的影響，從而導(dǎo)致一些不可預(yù)見的問題出現(xiàn)。如果要對設(shè)備進(jìn)行改善與創(chuàng)新的話，對暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障檢測與診斷系統(tǒng)運行的可靠性的要求是必不可少的。這種提升可靠性的做法，可以大大的降低設(shè)備警報的錯誤率，對警報噪聲的降低也起很大的作用，盡可能的避免了操作者對故障檢測與診斷系統(tǒng)的操作，提供給暖通空調(diào)的安全穩(wěn)定運行更多有效的保障。
結(jié)語：綜上所述，暖通空調(diào)系統(tǒng)故障的檢測與診斷作為復(fù)雜的一項工程，我們簡析了當(dāng)代暖通空調(diào)系統(tǒng)大大應(yīng)用于人們生活中的情況下，暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障檢測與診斷技術(shù)的實習(xí)途徑與發(fā)展的目標(biāo)，分析和探討發(fā)展檢測與診斷技術(shù)的目的是為了更好讓暖通空調(diào)系統(tǒng)更有效的進(jìn)行。另外，隨著技術(shù)的實現(xiàn)途徑不斷的改善，暖通空調(diào)系統(tǒng)的服務(wù)能力也要不斷加強和改進(jìn)，才能適應(yīng)人們的發(fā)展需要。
故障檢測與診斷范文第3篇
關(guān)鍵詞：林業(yè)運輸機械 變速器 故障檢測 診斷排除
在我國的林業(yè)建設(shè)中，運輸機械起到了極為關(guān)鍵的作用，在運輸林業(yè)管理物資等方面發(fā)揮了重要作用。而在林業(yè)運輸機械的日常運行中，不可避免的會發(fā)生一些機械故障，影響到機械的正常運行。尤其是林區(qū)的道路大多較為崎嶇，地形相對較為復(fù)雜，這更是給運輸機械的性能提出了更高的要求。其中變速器最為運輸機械行駛過程中使用頻率最大的一個部件，在林區(qū)的地形中行駛時常處于高速運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，產(chǎn)生負(fù)荷較大，磨損就更加嚴(yán)重。因此在林業(yè)運輸機械中，變速器是最容易出現(xiàn)故障的部位，嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重的事故。那么如何才能及時檢測到變速器的故障進(jìn)而有效排除呢？現(xiàn)本文就來詳細(xì)探討這一問題。
1、變速器跳檔
1.1故障現(xiàn)象與原因
林業(yè)運輸機械在某檔位行駛過程中，當(dāng)受到?jīng)_擊載荷時，變速桿自動跳到空檔位置，檔位齒輪脫離嚙合狀態(tài)。故障原因有以下幾點：變速器齒輪、齒套或同步器錐盤輪齒磨損過量，沿齒長方向呈錐形；變速器軸承磨損后松曠，變速器第一軸、第二軸與中間軸的平行度相差太大；變速器齒輪嚙合長度不足，尤其是內(nèi)外齒環(huán)的嚙合長度不足更易引起跳檔；變速器二軸花鍵齒與滑動齒輪花鍵槽磨損松曠；自鎖裝置磨損嚴(yán)重或彈簧過軟、折斷；同步器鎖銷松動或同步器散架。
1.2 故障診斷與排除
由于跳檔一般都是發(fā)生在檔位較高時，在經(jīng)由外界因素使其發(fā)生沖擊震動時方能發(fā)現(xiàn)。為了盡早的判定變速器是否有跳檔的現(xiàn)象發(fā)生，一般可以通過下述方法來實現(xiàn)：首先在行駛的過程中，快速改變車速，如突然加快或減慢車速來查看是否有跳檔；利用上坡的時段，輕點制動，若在平路中行駛也可在中速與高速之間輕點制動來查看是否跳檔；若行駛的道路較為顛簸，也可利用此空隙來查看是否有跳檔。
在排除跳檔這一故障的時候，首先要先檢查運輸機械的變速器是否有松動的跡象，若變速器固定牢靠，就要拆除變速器的前蓋，查看齒輪之間是否因長期磨損而形成錐形狀態(tài)。另外，若果跳檔的部位是在滑動齒輪處，就應(yīng)該檢查第二軸上的花鍵是否與鍵槽配合良好。在變速器掛檔時，變速器桿阻力較小或無阻力，且該檔跳檔，一般是變速叉軸自鎖裝置失效。這時應(yīng)檢視自鎖鋼球和變速叉軸上的凹槽是否磨損過甚、自鎖鋼球彈簧是否過軟或折斷；掛檔時，若變速桿的移動距離變短，且出現(xiàn)跳檔，一般是變速叉磨損或向一側(cè)彎曲變形造成齒輪嚙合深度不夠而引起跳檔。
2、變速器亂檔
2.1 故障現(xiàn)象與原因
故障現(xiàn)象有：變速桿不能掛入應(yīng)掛的檔位或掛入后不能摘入空檔；一次能夠掛入兩個檔位；放松離合器踏板后，發(fā)動機熄火，同時聽到撞擊聲。故障原因有以下幾點：變速桿球頭限位銷松動、折斷、脫落或球頭磨損過多；變速桿球節(jié)與座孔磨損嚴(yán)重或變速桿下端與換檔叉導(dǎo)塊凹槽磨損過多；換檔叉軸上互鎖凹槽、互鎖球銷等嚴(yán)重磨損，導(dǎo)致互鎖裝置失效；變速器第二軸前端滾針軸承燒結(jié)，使第一軸與第二軸聯(lián)成一體。
2.2 診斷與排除
對于變速器發(fā)生亂檔這一故障的診斷與排除方法一般有：以變速桿中心線轉(zhuǎn)動變速桿，若能成圈轉(zhuǎn)動，證明其球頭限位銷磨損或脫落；擺動變速桿，若擺動幅度大，證明限位銷磨損過多；若變速桿可以同時掛入兩個檔位，證明換檔叉軸上互鎖裝置失效；當(dāng)掛檔后不能脫入空檔，若變速桿可以轉(zhuǎn)動而引起錯位，則屬于變速桿下端下?lián)Q檔叉導(dǎo)塊凹槽磨損過多或變速桿球與座孔嚴(yán)重磨損；若變速桿擺動幅度大，證明變速桿下端脫出換檔叉凹槽；若只有掛入直接檔能行駛空檔也能行駛而其他檔位均不能進(jìn)入嚙合，則應(yīng)檢查第二軸前端的滾針軸承是否燒結(jié)而使第一軸和第二軸聯(lián)成一體。
3、變速器換檔困難
3.1 故障現(xiàn)象與原因
變速器換擋困難是在林區(qū)山路行駛中，運輸機械較常出現(xiàn)的故障。換擋困難的表現(xiàn)主要有：很難將預(yù)期的擋位掛上，甚至是不能掛上檔；掛檔的過程中會有類似齒輪撞擊的聲音，就算是勉強將擋位掛上，也很難再將其摘下，或者摘不下。當(dāng)這種故障發(fā)生卻不能及時發(fā)現(xiàn)并排除的話，在林區(qū)崎嶇的道路中行駛是非常危險的。在分析其原因后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)變速器發(fā)生以下狀況時，就會出現(xiàn)換擋困難的現(xiàn)象：變速叉軸發(fā)生彎曲或者變形嚴(yán)重；自鎖或互鎖鋼球破裂、毛糙卡滯，鎖止變速叉軸彈簧過硬；變速桿調(diào)整不當(dāng)或損壞。
3.2 診斷與排除
為了能夠及時發(fā)現(xiàn)變速器掛檔困難這一問題，這就需要駕駛員經(jīng)常對運輸機械進(jìn)行定期排查檢驗，首先應(yīng)先檢查當(dāng)離合器是否能夠完全分離、齒輪油的質(zhì)量是否符合要求以及齒輪的數(shù)量是否齊全等問題。當(dāng)這些部位都正常時，就需要對以下幾點部位進(jìn)行檢驗：
檢查變速桿及遠(yuǎn)距離操縱機構(gòu)調(diào)整是否合適，有無變形，卡滯現(xiàn)象；拆下變速器蓋，檢查變速叉軸是否彎曲變形，進(jìn)而檢查自鎖和互鎖鋼球是否損壞，鎖止變速叉軸彈簧是否過硬；如以上檢查均正常，對于安裝同步器的變速器，還應(yīng)檢查同步器是否損壞。主要檢查同步器錐面螺旋槽是否磨損嚴(yán)重，同步器是否散架，同步器滑塊是否磨損過多，同步器彈簧彈力是否過弱等。
4、變速器發(fā)響
4.1 故障現(xiàn)象
當(dāng)運輸機械的變速器處于掛空擋的狀態(tài)時，若有雜音出現(xiàn)，而在將離合器閉合的時候，雜音就會消失，這種情況下，就說明變速器有了故障，除此之外，若變速桿處于其他檔位時也有雜音出現(xiàn)，低速檔時雜音大，高速檔時雜音小或消失，在各個檔均有雜音出現(xiàn)等等，也都表示變速器出現(xiàn)故障。這些故障的產(chǎn)生大多是因為齒輪磨損較嚴(yán)重，或齒輪發(fā)生變形，或者換擋桿的固定螺絲出現(xiàn)松動等原因。
4.2診斷與排除
發(fā)動機空轉(zhuǎn)時，變速桿處于空檔位置，發(fā)出“擋嘟”的異響，當(dāng)拉緊手制動器后響聲增大，踩下離合器踏板后響聲消失，一般是常嚙齒輪嚙合不良造成的；在變速桿處于空檔位置運轉(zhuǎn)時，異響不明顯，在起步或換檔的瞬間有強烈響聲，但在離合器結(jié)合后響聲消失，證明變速器第一軸的前軸承損壞；當(dāng)掛入某檔，響聲嚴(yán)重、明顯，說明該檔齒輪磨損嚴(yán)重。若該檔是新更換的齒輪，則說明齒輪嚙合不良，待使用一段時間后會有好轉(zhuǎn)；若變速器各檔位都有“嘎啦、嘎啦”的響聲，在加速時又變?yōu)椤案?、嘎”的響聲，就?yīng)檢查變速器的基礎(chǔ)件軸、齒輪、花鍵等是否磨損嚴(yán)重而使其形狀和位置公差超差。
故障檢測與診斷范文第4篇
關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；狀態(tài)監(jiān)測；故障診斷
電氣設(shè)備實際上就是電力系統(tǒng)中電力線路、變壓器、發(fā)電機、斷路器等的統(tǒng)稱。依據(jù)不同測量方式和傳感器來反映設(shè)備實際運行狀態(tài)的化學(xué)量和物理量的一種方式就是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測，主要就是為了能夠檢測是否具備正常運行的設(shè)備狀態(tài)。這種電氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)屬于新型的交叉科學(xué)，實際應(yīng)用的時候還是處于初級研究階段，由于不斷發(fā)展科學(xué)技術(shù)，逐漸運用信號技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)等，從而一定程度上提高了電氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的整體水平。
1 狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)基本概念
狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷主要包括以下幾方面：第一，信息檢出單元。傳感器能夠及時體現(xiàn)需要檢測設(shè)備的物理量實際狀態(tài)，并且變?yōu)橄鄳?yīng)電信號。第二，數(shù)據(jù)采集單元。預(yù)處理傳感器輸送的相關(guān)信號，主要作用就是抑制干擾，及時采集記錄和A/D轉(zhuǎn)換。第三，信息輸出單元。給后續(xù)單元輸送采集的信息，應(yīng)用固定裝置的時候，由于存在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的數(shù)據(jù)處理單元，需要適當(dāng)安裝一定的合理傳輸信息單元。應(yīng)用便攜式設(shè)備的過程中，僅僅只是需要隔離以及變換信息就可以。第四，處理數(shù)據(jù)單元。分析和處理數(shù)據(jù)信息的過程中，如，提取特征值、抑制干擾，為進(jìn)一步分析和判斷提供依據(jù)。第五，診斷單元。分析比較處理歷史數(shù)據(jù)、規(guī)程、判據(jù)等，為以后研究設(shè)備提供基礎(chǔ)[1]。
2 電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的方法
2.1 發(fā)電機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷
發(fā)電機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷在實際應(yīng)用的時候主要作用就是檢測設(shè)備初始階段的問題和缺陷，以便于能夠有計劃的對設(shè)備進(jìn)行維修，最大限度降低設(shè)備停機概率。在設(shè)備運行使用的過程中盡可能縮短發(fā)電機維修時間以及延長無故障時間，可以在一定程度上降低維修發(fā)電機的費用，從而增加設(shè)備可用性?，F(xiàn)階段發(fā)電機就是在運行中利用發(fā)電機射頻監(jiān)視儀、發(fā)電機狀態(tài)監(jiān)視器以及發(fā)電機光纖測漏儀進(jìn)行狀態(tài)檢測，上述系統(tǒng)可以監(jiān)測和報警發(fā)電機內(nèi)部故障，引導(dǎo)相關(guān)操作人員能夠及時了解以及重視設(shè)備實際運行情況，為操作人員進(jìn)一步調(diào)整負(fù)荷進(jìn)行指導(dǎo)以及檢測是否出現(xiàn)停機問題。國內(nèi)現(xiàn)階段也開始研究氫冷發(fā)電機，依據(jù)化學(xué)量分析方式來診斷氫氣中雜質(zhì)成分，以此來判斷設(shè)備故障。發(fā)電機設(shè)備狀態(tài)檢測以及系統(tǒng)故障診斷的時候需要采集和觀測很多機械、電氣、物理、化學(xué)特征和數(shù)據(jù)，形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，為監(jiān)測提供正確的缺陷和異常數(shù)據(jù)信息。利用早期故障預(yù)報來判斷和分析計算機故障情況，并且提供相對合理的檢修方案。診斷發(fā)電機故障的時候主要包括以下幾方面：定子類故障：繞組振動故障、引出線套管故障、絕緣故障、鐵心故障；轉(zhuǎn)子類故障：繞組故障、本體及護(hù)環(huán)故障、絕緣故障以及油系統(tǒng)故障、氫系統(tǒng)故障、水系統(tǒng)故障[2]。
2.2 變壓器狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷
電力工業(yè)一般情況下都是在使用充油式變壓器，特殊地方也可以應(yīng)用六氟化硫變壓器或者干式變壓器?，F(xiàn)階段，對外監(jiān)測變壓器狀態(tài)的時候一般都是應(yīng)用紅外技術(shù)、超聲定位技術(shù)、局部放電監(jiān)測技術(shù)等。針對充油式變壓器來說，除了定期離線分析油中溶解氣體之外，還應(yīng)該分析油中合理應(yīng)用微水分技術(shù)以及溶解氣體技術(shù)。對于變壓器高壓套管來說，一般需要合理應(yīng)用介質(zhì)損耗因數(shù)數(shù)字化技術(shù)，利用有載故障診斷技術(shù)來在線測量多故障有載調(diào)壓開關(guān)、觸點磨損、電氣回路等，此外，也需要合理測量電壓、負(fù)載電流、風(fēng)扇、冷卻泵運行等參數(shù)，油溫、線匝繞組溫度等。主要包括以下幾種變壓器狀態(tài)檢測部分：液體絕緣、設(shè)備磁路、固體絕緣、繞組絕緣、氣體絕緣以及冷卻系統(tǒng)。擬診斷故障包括放電性故障、過熱性故障、機械故障、進(jìn)水受潮以及過熱兼放電故障[3]。
2.3 在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)
電氣設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)主要包括：檢測信號、采集數(shù)據(jù)源、處理數(shù)據(jù)、診斷故障。監(jiān)測和診斷故障設(shè)備基本步驟為，依據(jù)各種傳感器，來檢查設(shè)備實際狀態(tài)，并且能夠及時傳輸、采集、轉(zhuǎn)換、處理信號，然后在存儲器中存儲采集單元信息。光纜或者電纜可以被當(dāng)做傳送載體，為了能夠有效提高抗干擾能力，合理應(yīng)用數(shù)字信號和光纜信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。主要包括三種采集數(shù)據(jù)的方式，采集信號峰值、采集信號波形、記錄超過閥值的脈沖來處理數(shù)據(jù)，能夠抑制干擾，可以增強或者保留有用信號，提取信號特征。依據(jù)提出的信號特征來進(jìn)行故障診斷。
現(xiàn)階段，電氣設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)包括以下方面：第一，局部放電監(jiān)測技術(shù)。局部放電監(jiān)測技術(shù)、超聲波監(jiān)測法及電容器禍合監(jiān)測法、電容器禍合監(jiān)測法。第二，油色譜監(jiān)測技術(shù)?，F(xiàn)階段比較常用的UI中設(shè)備絕緣檢測方式就是油中氣體分析法。第三，介損監(jiān)測技術(shù)。這種技術(shù)主要應(yīng)用在電容型設(shè)備中，電容型設(shè)備實際上就是部分或者全部絕緣，依據(jù)電容式設(shè)計設(shè)備絕緣結(jié)構(gòu)，主要目的就是用來檢測設(shè)備介電特性。合理應(yīng)用測量方式能夠在一定程度上克服上述問題，也就是說在相同變電站中安裝容性設(shè)備，并且對比分析容性設(shè)備絕緣情況，可以及時獲得出現(xiàn)大變化容性設(shè)備。在對比分析相同電容型設(shè)備電容量比值和介損值的時候，需要合理利用介損差值變化量來對設(shè)備絕緣情況進(jìn)行判斷。
3 電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)未來展望
電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)未來展望實際上就是應(yīng)用人工智能、識別判斷、信號處理等相關(guān)技術(shù)，分布式、綜合性遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究和開發(fā)，能夠及時保留或者提高信息強度，保證可以及時提取信號特征。主要包括指紋診斷、頻率特性診斷、時域波形診斷、閥值診斷等信號處理診斷方式。識別故障模式的方式中包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠識別局部放電指紋的嚴(yán)重程度和放電類型。依據(jù)被診斷系統(tǒng)的實際情況，相關(guān)專家能夠利用一定經(jīng)驗規(guī)則來正確診斷故障的方式就是設(shè)備故障診斷專家系統(tǒng)。最好的處理電氣設(shè)備故障工具就是模糊理論，相比較一般優(yōu)化方式來說，遺傳算法故障診斷技術(shù)能夠利用比較少的信息來達(dá)到優(yōu)化控制系統(tǒng)的目的。由于不斷發(fā)展科學(xué)技術(shù)，逐漸形成很多新的技術(shù)，在電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷中開始應(yīng)用多傳感器融合技術(shù)、混合智能故障診斷技術(shù)、現(xiàn)實故障檢測算法等相關(guān)技術(shù)。
4 結(jié)束語
綜上所述，變壓器、發(fā)電機設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的應(yīng)用能夠連續(xù)、迅速體現(xiàn)設(shè)備實際運行情況，對設(shè)備潛在故障進(jìn)行分析，能夠提高處理效率，可以延長不同設(shè)備服役時間，以便于最大限度降低維修設(shè)備的干擾和運行成本，保證經(jīng)濟(jì)、安全的運行電氣設(shè)備。
參考文獻(xiàn)
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故障檢測與診斷范文第5篇
關(guān)鍵詞:礦井通風(fēng)機;故障診斷;專家系統(tǒng);模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);智能診斷
中圖分類號:TP277文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)18-0022-02
礦山安全生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備主要是礦井通風(fēng)機。隨著微電子和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展及信號檢測水平的不斷提高,用計算機技術(shù)來完成對主要通風(fēng)機的工作狀況進(jìn)行實時監(jiān)測和故障診斷報警是十分必要的。礦井通風(fēng)機監(jiān)測需要對電機功率、溫度環(huán)境、電機升溫、振動信號、軸承溫度、流量信號等多種參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測。當(dāng)故障發(fā)生時,根據(jù)通風(fēng)機故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷并對故障類型進(jìn)行識別,迅速作出決策,發(fā)出故障報警及輸出結(jié)果,指示相關(guān)人員迅速采取相應(yīng)的措施,避免或減輕因故障所造成的損失,以保證安全生產(chǎn)。
一、系統(tǒng)設(shè)計及系統(tǒng)監(jiān)控部位要求
(一)系統(tǒng)設(shè)計要求
1.實用性。要求系統(tǒng)提供友好的人機交互界面,操作和維護(hù)方便。
2.可靠性。要求系統(tǒng)具備長期和穩(wěn)定的工作能力,以保證各項監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時準(zhǔn)確可靠,減少人為因素的影響,提供可靠的現(xiàn)場數(shù)據(jù)支持。
3.集成性和可擴展性。要求系統(tǒng)具備良好的靈活性、兼容性、擴展性和可移植性。能為用戶提供良好的二次開發(fā)功能及能與其他管理信息系統(tǒng)進(jìn)行信息融合。
(二)系統(tǒng)監(jiān)控部位要求
主要工況參數(shù)包括:風(fēng)壓、風(fēng)量、風(fēng)機軸承溫度、電機定子繞組溫度、電壓、電流、功率因數(shù)、功率和開關(guān)狀態(tài)等。具體要求如下:
1.數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理。監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件從底層設(shè)備控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)包括模擬變量、數(shù)字變量、報警量、I/O地址、對象屬性等,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫所需要的格式,根據(jù)需求對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行寫操作。
2.監(jiān)控功能。監(jiān)控軟件中設(shè)置風(fēng)機性能監(jiān)測系統(tǒng),實時監(jiān)測風(fēng)機負(fù)壓、全壓、流量、全壓效率和軸功率等全部氣動參數(shù),以及電機軸承溫度、風(fēng)機軸承溫度、風(fēng)機機械振動等機械參數(shù),完成風(fēng)機綜合性能測試。
3.系統(tǒng)運行模擬圖動態(tài)顯示。為使系統(tǒng)內(nèi)的報警能更快被確定及能更容易分析系統(tǒng)的運行狀況,系統(tǒng)通過組態(tài)軟件提供模擬圖動態(tài)顯示,包括生產(chǎn)廠房的平面圖及被控設(shè)備的系統(tǒng)示意圖。監(jiān)控系統(tǒng)容許操作員通過菜單的選擇、文字的指令或圖像而得到不同系統(tǒng)的圖形示意圖或平面圖。有關(guān)的圖形是動態(tài)顯示,將壓力、溫度、流量、狀態(tài)數(shù)據(jù)等在圖形的正確位置中,不斷以實時的數(shù)值及狀態(tài)顯示出來。
4.操作界面。在系統(tǒng)內(nèi)每一個監(jiān)控點,操作員在操作界面上可以以圖形方式或表格方式顯示監(jiān)控點數(shù)據(jù)。可完成統(tǒng)計報表的查詢、打印,實現(xiàn)指定時間、指定設(shè)備對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢,并顯示數(shù)據(jù)曲線,以及將操作信息、設(shè)備信息、系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)、故障信息建立歷史數(shù)據(jù)庫,以便進(jìn)行分析管理。
二、實時監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的組成
該系統(tǒng)由引壓裝置、各類傳感器、變送器、濾配器、數(shù)據(jù)庫、操作臺和故障診斷決策系統(tǒng)組成。各環(huán)節(jié)的設(shè)計充分考慮了礦井通風(fēng)環(huán)境的特點,引壓裝置能防塵堵塞測孔,濾配器對信號進(jìn)行過濾、緩沖、穩(wěn)壓、限壓以保護(hù)傳感器,并將信號分配至相應(yīng)的傳感器,傳感器將負(fù)壓、差壓信號經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換成電信號,操作臺接收電信號后,一方面巡回顯示各監(jiān)測參數(shù)并輸入數(shù)據(jù)庫;另一方面將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,通過通訊線路傳到故障診斷決策系統(tǒng),由故障診斷決策系統(tǒng)處理,最后顯示和打印監(jiān)測結(jié)果,并提出處理方案。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示:
三、現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)與采集
故障診斷智能系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫中的現(xiàn)場數(shù)據(jù)必須同時具備實時性和準(zhǔn)確性,否則,故障診斷智能系統(tǒng)就會造成誤診和漏診。無論是誤診還是漏診,都將造成損失,影響安全生產(chǎn)。這是因為,如果故障診斷智能系統(tǒng)誤診,把正常狀態(tài)診斷為發(fā)生了故障,就會造成不必要的停機;如果故障診斷智能系統(tǒng)漏診,把發(fā)生的故障診斷為正常狀態(tài),則真正的故障得不到及時的排除,就會發(fā)生重大的生產(chǎn)事故。根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作特點,進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的研究,很好地解決了將現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)及時準(zhǔn)確地寫入故障診斷智能系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫這個難題。
故障診斷智能系統(tǒng)診斷故障的準(zhǔn)確率不僅取決于智能系統(tǒng)本身的性能,而且取決于通風(fēng)機異常信號的獲取及信號特征的提取。因此,智能系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)是一個系統(tǒng)工程。數(shù)據(jù)采集方案、數(shù)據(jù)管理方式、信號分析及特征提取方法均需依據(jù)故障診斷系統(tǒng)的需要而定。
四、組合智能故障診斷系統(tǒng)
智能故障診斷系統(tǒng)包括了4種推理引擎和1個專家知識庫,如圖2所示。4種推理引擎分別是:專家規(guī)則推理引擎、模糊邏輯推理引擎、遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理引擎和小波網(wǎng)絡(luò)分析推理引擎。可以從下列方面來解釋系統(tǒng)構(gòu)成的科學(xué)性:
1.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的知識處理所模擬的是人的形象思維與創(chuàng)造性思維機制;在人類的自身思維過程中,經(jīng)驗思維、邏輯思維和創(chuàng)造性思維是缺一不可的,并且三者非常巧妙地互相結(jié)合而形成一個有機的整體。
2.模糊診斷是根據(jù)模糊集合征兆空間與故障狀態(tài)空間的某種影射關(guān)系,由征兆來診斷故障。
3.由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有原則上容錯、結(jié)構(gòu)拓?fù)洹Ⅳ敯?、?lián)
想、推測、記憶、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、并行處理復(fù)雜模式的功能,使其能在實際中存在著大量的多故障、多過程、突發(fā)性故障、龐大復(fù)雜系統(tǒng)的檢測與診斷中發(fā)揮出較大作用。
4.小波變換具有良好的時頻局部化特性和對信號自適應(yīng)變焦、多分辨率分析的能力,它不需要對象的數(shù)學(xué)模型,對輸入信號的要求較低,計算量也不大,可以進(jìn)行在線實時故障檢測,靈敏度高,克服噪聲能力強,小波網(wǎng)絡(luò)具有對任意函數(shù)或信號有良好的逼近性能。
五、結(jié)語
礦井通風(fēng)機智能監(jiān)控系統(tǒng)在某礦山試用, 從現(xiàn)場使用情況看,效果良好,運行平穩(wěn)可靠,系統(tǒng)巡回監(jiān)測,時時控制。當(dāng)發(fā)生異常情況時,系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入診斷模式,并對故障進(jìn)行識別、分類,容錯模塊針對不同的故障源和故障特征,對故障進(jìn)行補償、削弱和消除。整個過程都在計算機控制下自動進(jìn)行,同時礦井通風(fēng)機參數(shù)變化過程采用窗口圖形顯示,為用戶提供了一個良好的監(jiān)視環(huán)境,此系統(tǒng)具有一定的推廣應(yīng)用價值。
參考文獻(xiàn)
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