設(shè)備故障診斷系統(tǒng)精選(九篇)

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第1篇：設(shè)備故障診斷系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】 熱軋設(shè)備 監(jiān)測 故障診斷

1 前言

在鋼鐵廠中熱軋機械是非常關(guān)鍵的設(shè)備之一，不過在日常生產(chǎn)中，熱軋設(shè)備機械常常會發(fā)生受到?jīng)_擊或者重荷等情況，久而久之這對于設(shè)備來說就會容易出現(xiàn)大量問題，比如結(jié)構(gòu)強度減弱、振動增加、可靠性降低及噪聲增加等。由此，如果我們在生產(chǎn)過程中及時地掌握熱軋設(shè)備機械的工作狀態(tài)，根據(jù)實際情況做出合理判斷，并實施相應(yīng)的應(yīng)對方案，可以有效避免故障的發(fā)生，還能夠讓熱軋設(shè)備工作的可靠性得到提高和保障，進而提高整個鋼鐵廠的生產(chǎn)工作效率。不過，對于現(xiàn)代化鋼鐵廠的管理者和經(jīng)營者來說，如何有效保證設(shè)備的良好工作狀態(tài)同時對發(fā)生的故障進行有效的預(yù)防、排查和修理是一項非常嚴(yán)峻的問題。如今伴隨著科技的高速發(fā)展，故障診斷和排查技術(shù)日臻完善，計算機和應(yīng)用電子技術(shù)的成熟運用，讓通過網(wǎng)絡(luò)實時地監(jiān)測車間內(nèi)熱軋設(shè)備工作狀態(tài)成為了可能。

2 系統(tǒng)功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

針對變負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速或者變轉(zhuǎn)速的減速機，那么熱軋機械振動信號就會進行監(jiān)測。針對那些故障信號是反映齒輪、轉(zhuǎn)軸或者滾動軸承的則一般而言會更多地選擇加速度傳感器。不過加速度傳感器也有缺點，鋼鐵廠內(nèi)的軋鋼機械如若發(fā)生故障，則它的振動頻率范圍會十分寬，而加速度傳感器對于轉(zhuǎn)速低的低頻振動并不敏感，所以，就非常有需要一如位移傳感器，即渦流傳感器來測量軸的振動。比如，對于軸承來說，磨損是最常見的一種現(xiàn)象，而軸承的振動卻無法被加速度傳感器清晰捕捉并分辨出來，而渦流傳感器能夠?qū)πD(zhuǎn)軸和探頭體之間的相對的間隙變化進行不間斷地測量，從而有利于及時地發(fā)現(xiàn)磨損給軸承帶來的徑向間隙的變化，有利于鋼鐵廠管理人員對故障進行最早的診斷。在對系統(tǒng)進行配置時，可以設(shè)置多個參數(shù)以保證整套系統(tǒng)正常穩(wěn)定地工作，并且還能夠避免對軟件的修改卻又能夠?qū)崿F(xiàn)對監(jiān)測設(shè)備參數(shù)的修改。這一點對于一些時常需要調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)的大型監(jiān)測診斷系統(tǒng)來說是非常有意義的。

系統(tǒng)具有非常晚上的故障診斷信號判別方法，這套方法適用于滾動軸承和齒輪的各章診斷，主要包括：頻域分析，包括細(xì)化譜、倒頻譜、瀑布圖、頻譜及其數(shù)據(jù)特征、包絡(luò)分析；時頻分析，包括小波變換；時域分析，包括趨勢分析、波形及其數(shù)據(jù)特征；除此以外還有對比分析。

系統(tǒng)為了能夠更好地排查和診斷滾動軸承和齒輪的故障，對于傳遞回來的某些傳統(tǒng)信號根據(jù)需要進行特殊化處理。比如，在波形圖中顯示除了峰值以外的波峰因子、均方根值、峭度、歪度和絕對均值，或者針對波形圖進行濾波和通頻再顯示。而在頻譜圖中，在顯示傳統(tǒng)的功率譜和幅值譜基礎(chǔ)上，可以額外地計算振動的頻率方差、均方頻率、均方根頻率和中心頻率以及選擇分析頻率范圍。

3 故障診斷專家系統(tǒng)

利用計算機對設(shè)備進行故障診斷便是故障診斷專家系統(tǒng)。影響故障診斷專家系統(tǒng)準(zhǔn)確性有三個重要因素，分別是否擁有強力的先兆收集能力、豐富的診斷資料以及科學(xué)合理的診斷排查方法。故障診斷專家系統(tǒng)依據(jù)發(fā)生故障的充分條件和必要條件，結(jié)合原有故障的案例分析，在專家故障張原理的研究和咨詢基礎(chǔ)之上，建立了非常豐富的故障診斷資料數(shù)據(jù)庫，比如先兆庫、決策庫、診斷原則庫和故障庫，這些不僅僅適用于軸承和齒輪，也適用于風(fēng)機的故障。在運用系統(tǒng)的過程中，在實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對原有的數(shù)據(jù)庫進行適當(dāng)?shù)匦薷?、刪除、新增等，保證診斷知識能夠適應(yīng)時代的發(fā)展和需求。

案例、模型和原則相互結(jié)合是該系統(tǒng)采取的主要推理模式，通過正反向的混合推理方法，當(dāng)發(fā)生異?；蛘呷斯みM行干預(yù)之后都能夠及時啟動在線的診斷，甚至也可以進行離線診斷?，F(xiàn)在，由于擁有強大的故障先兆自動收集獲取能力，系統(tǒng)能夠?qū)Χ喾N情況進行自動診斷，比如軸承間隙增大、螺栓松動、滾動體故障、偏心、點蝕、軸承外圈故障、軸承內(nèi)圈故障、局部斷齒、不平衡、不對中、齒輪磨損等。除此以外，該系統(tǒng)還有很多其他功能，例如打印診斷報告、事故追憶、存儲診斷結(jié)果、對故障處理提出建議、對話診斷、對診斷結(jié)果進行解釋等。

4 結(jié)語

鋼鐵廠的熱軋設(shè)備機械振動在線監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)有非常先進的設(shè)計，并且還對監(jiān)測和故障診斷提供了一些新的參考方法。該系統(tǒng)還具有非常多有點，穩(wěn)定的運行狀態(tài)，準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)收集，強大的先兆收集能力。能夠讓工作人員及時掌握設(shè)備工作狀態(tài)，有效預(yù)防故障的發(fā)生給生產(chǎn)帶來的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]梅宏斌.滾動軸承振動監(jiān)測與診斷.北京：機械工業(yè)出版社，1995.

第2篇：設(shè)備故障診斷系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：機械設(shè)備；檢修；故障診斷；問題；故障監(jiān)測

中圖分類號：U673文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

機械設(shè)備的故障和失效帶來的安全生產(chǎn)事故會帶來嚴(yán)重的后果，如：前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站四號機組在1986年4月時發(fā)生嚴(yán)重振動，導(dǎo)致核泄漏事故的發(fā)生，最終致使2000多人死亡，經(jīng)濟損失高達(dá)30億美元。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械設(shè)備檢修和故障診斷的技術(shù)水平越來越高，但是機械設(shè)備也是越來越復(fù)雜化、大型化，這給檢修和故障診斷帶來了一定的挑戰(zhàn)。

1.我國機械設(shè)備檢修中存在的問題分析

我國工業(yè)生產(chǎn)的機械化水平不斷提高，但是機械設(shè)備的檢修卻稍顯滯后，傳統(tǒng)落后的檢修方式使得機械設(shè)備依然經(jīng)常出現(xiàn)故障，機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)中存在很多安全隱患。那么，機械設(shè)備的檢修中主要有哪些問題呢？

1.1.檢修手段落后

我國機械設(shè)備的檢修主要是以定期檢修和事后檢修為主。定期檢修中包含了所有的機械設(shè)備，但是卻沒有機械設(shè)備檢修計劃方案。也就是說，在檢修時很多不同的機械設(shè)備都是采用的同一種方法檢修，而且檢修時也沒有按照輕重緩急去檢修，檢修效果不佳。事后檢修就是當(dāng)機械設(shè)備發(fā)生故障之后再來檢修，這種方式不僅影響了工程的正常生產(chǎn)活動，還影響了工廠的安全生產(chǎn)。

1.2.檢修質(zhì)量控制不嚴(yán)

機械設(shè)備的檢修是一個非常復(fù)雜非常專業(yè)的過程，它需要檢修人員根據(jù)機械設(shè)備的特點和檢修的類型來對機械設(shè)備進行全面的檢修。但是我國機械設(shè)備的檢修中經(jīng)常會出現(xiàn)檢修沒有按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和檢修工藝執(zhí)行的情況。很多時候，機械設(shè)備在表面上看是沒什么問題，但是在用一段時間后就會出現(xiàn)故障，機械設(shè)備的檢修質(zhì)量控制不嚴(yán)，檢修人員在檢修過程中掉以輕心，機械設(shè)備的檢修效果不佳。

1.3.檢修人員的專業(yè)素質(zhì)不高

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種各樣的新型機械設(shè)備不斷出現(xiàn)，機械設(shè)備檢修中運用到的專業(yè)知識和技能越來越多，對檢修人員的要求大大提高。而在我國機械設(shè)備的檢修中，檢修人員很多時候都是依靠經(jīng)驗來檢修的，而沒有充分利用現(xiàn)代科學(xué)知識，這也導(dǎo)致了檢修效果不佳。依靠經(jīng)驗來檢修在一些傳統(tǒng)的老舊的設(shè)備中還有用處，但是在新型設(shè)備中卻沒有用武之地了。檢修人員自己都不懂機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)原理，那么如何去發(fā)現(xiàn)其中的問題，如何保證檢修質(zhì)量呢？

1.4.設(shè)備故障責(zé)任追究制不清晰

由于沒有對檢修質(zhì)量卡關(guān)，也沒有對檢修進行詳細(xì)的記錄，當(dāng)檢修后的機械設(shè)備在運行一段時間后發(fā)生故障時也無法迅速的將責(zé)任追究到具體的檢修人員身上，這種情況不利于企業(yè)建立起完善的設(shè)備檢修管理體系，影響了機械設(shè)備檢修的質(zhì)量。在這種形勢下檢修人員很容易逃脫責(zé)任，因而檢修人員在檢修時也會不那么認(rèn)真，檢修中就經(jīng)常出現(xiàn)問題。

2.機械設(shè)備檢修的類型

機械設(shè)備的檢修是為了保證機械設(shè)備能夠正常運轉(zhuǎn)，提高機械設(shè)備的使用壽命，促進工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益的提高。按照檢修的目的，一般可以將檢修分成事后檢修、預(yù)防性檢修、狀態(tài)檢修和改進性檢修。

2.1.事后檢修

事后檢修是當(dāng)機械設(shè)備發(fā)生故障或失效時立即停車進行檢修，這種檢修方式是最為常見的，是一種非計劃性檢修。我國的機械設(shè)備檢修中就是以事后檢修為主，這種檢修方式是為了使機械設(shè)備迅速解決故障，使機械設(shè)備能夠盡快投入生產(chǎn)運營中。因此，檢修的質(zhì)量很重要。

2.2.預(yù)防性檢修

預(yù)防性檢修也可以說是定期檢修，也是我國機械設(shè)備檢修中的一個重要方式。它一般是以時間為基礎(chǔ)，無論機械設(shè)備是否存在問題都要停車進行檢修，是為了預(yù)防機械設(shè)備故障的出現(xiàn)而進行的檢修。

2.3.狀態(tài)檢修

狀態(tài)檢修在我國機械設(shè)備的檢修中不太常見，它是從預(yù)防性檢修發(fā)展而來的更高層次的檢修。這種檢修方式是根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)和故障診斷技術(shù)來開展的針對性檢修，它能夠有效的提高機械設(shè)備的工作效率和使用壽命，能夠促進機械設(shè)備的安全生產(chǎn)。由于是針對性的有目的的檢修，因而還能大大降低檢修費用，促進企業(yè)經(jīng)濟效益的提高。

2.4.改進性檢修

改進性檢修是根據(jù)機械設(shè)備的先天性缺陷和常見故障開展的檢修工作，對設(shè)備中的局部結(jié)構(gòu)或零件的設(shè)計加以改進，提高機械設(shè)備的工作效率和使用壽命。改進性檢修是機械設(shè)備的優(yōu)化過程，在機械設(shè)備的檢修中應(yīng)該是單獨歸為一類的，企業(yè)應(yīng)該看到改進性檢修的重大作用，不斷對機械設(shè)備進行優(yōu)化設(shè)計，促進工作效率的提高，促進企業(yè)經(jīng)濟效益的提高。

3.故障診斷分析

檢修實踐證明，機械設(shè)備在發(fā)生故障前是有一定的征兆的，從設(shè)備的正常狀態(tài)到發(fā)生故障的過程中，狀態(tài)信號也是在不斷變化的，因此在機械設(shè)備的故障診斷中構(gòu)建起完備的狀態(tài)信號監(jiān)測系統(tǒng)對故障診斷是有重大意義的。

機械設(shè)備的故障診斷不僅僅是狀態(tài)監(jiān)測、尋找原因、解決故障，它還包括了在對機械設(shè)備進行監(jiān)測的過程中尋找出機械設(shè)備發(fā)生故障的規(guī)律，根據(jù)故障的類別、性質(zhì)、征兆、原因之間的相互關(guān)系，尋找出機械設(shè)備故障的發(fā)展趨勢，以此來做好機械設(shè)備的故障診斷。在機械設(shè)備未發(fā)生故障時指導(dǎo)操作人員進行調(diào)控，避免故障的發(fā)生；當(dāng)故障發(fā)生或即將要發(fā)生時指導(dǎo)操作人員將故障的影響力降到最低?？梢哉f，機械設(shè)備的故障診斷是與狀態(tài)檢修相一致的，都是一種更高層次的檢修，提高機械設(shè)備工作效率和使用壽命。

4.加強機械設(shè)備檢修與故障診斷的思路

機械設(shè)備的完好能夠促進工業(yè)生產(chǎn)的正常運轉(zhuǎn)，可以促進經(jīng)濟效益的提高，避免安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。針對當(dāng)前我國機械設(shè)備檢修與故障診斷中還存在的問題，應(yīng)該從哪幾個方面著手來做好機械設(shè)備的檢修與故障診斷呢？

4.1.完善機械設(shè)備檢修與故障診斷管理制度

機械設(shè)備的檢修與故障診斷應(yīng)該有一套系統(tǒng)的管理制度，所有的工作人員都要在制度要求內(nèi)規(guī)范作業(yè)，這樣既能減少機械設(shè)備故障出現(xiàn)的頻率，又能有效的提高機械設(shè)備檢修的質(zhì)量，促進工業(yè)生產(chǎn)活動的順利開展。因此，企業(yè)要不斷完善檢修管理制度，逐步提高檢修的質(zhì)量。詳細(xì)記錄機械設(shè)備的各項資料，出廠資料、日常運行資料、各類檢修資料等；根據(jù)機械設(shè)備的使用狀況進行分類，在不同類別的機械設(shè)備上采用不同的管理制度，在企業(yè)內(nèi)形成一套明晰完善的管理制度，逐步促進檢修質(zhì)量的提高，減少安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，促進企業(yè)經(jīng)濟效益的提高。

4.2.完善機械設(shè)備故障監(jiān)測系統(tǒng)

監(jiān)測系統(tǒng)是故障診斷中一個重要環(huán)節(jié)，企業(yè)要認(rèn)識到故障監(jiān)測系統(tǒng)的重要性。要利用先進的傳感技術(shù)為企業(yè)的機械設(shè)備構(gòu)建起完善的故障監(jiān)測系統(tǒng)，配合狀態(tài)檢修一起作業(yè)，提高企業(yè)故障診斷的水平。

4.3.做好預(yù)防性檢修

預(yù)防性檢修是我國機械設(shè)備檢修中的一種主要方式，但是由于我國預(yù)防性檢修中常常沒有根據(jù)機械設(shè)備的類型來開展有計劃性的檢修，所以預(yù)防性檢修的效果不太好。因此，企業(yè)要在檢修管理制度之下明確不同類型機械設(shè)備的檢修作業(yè)，預(yù)防性檢修要有一套完整的作業(yè)流程，要有計劃有目的的開展下去。使得預(yù)防性檢修發(fā)揮作用，做到該檢修的檢修，不該檢修的不檢修，節(jié)約檢修費用，提高檢修質(zhì)量。

結(jié)束語

機械設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)中的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，要做好檢修和故障診斷才能促進工業(yè)生產(chǎn)的順利開展，促進工業(yè)生產(chǎn)活動經(jīng)濟效益的提高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國要不斷運用先進的檢修技術(shù)和方法來努力提高機械設(shè)備的檢修質(zhì)量，促進工業(yè)生產(chǎn)活動的順利開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋樹波，邵澤波，李鳳蘭.渦流法在機械設(shè)備檢修中的應(yīng)用[J].機械制造，2004，42（6）.

[2]鮑文霞.機械加工設(shè)備的預(yù)防性維護[J].科技資訊，2012（7）.

第3篇：設(shè)備故障診斷系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：工程裝備；故障診斷；無線嵌入式系統(tǒng)

中圖分類號：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044(2008)22-828-02

Embedded Engineering Equipment Design Fault Diagnosis System

ZHANG Peng

(National University of Defense Technical,Commanding officers based Institute of Education,Changsha 410037,China)

Abstract: This paper presents an engineering equipment on-line monitoring and fault diagnosis of wireless embedded systems programmes, the terminal detection equipment on the curing of the project, the host and the detection terminal through a wireless network communications, thus replacing the mainframe terminals with the Connecting cables, allowing the system to achieve the intelligent and small; at the same time introduced a system of hardware and software components and principle.

Key words: engineering equipment; fault diagnosis; wireless embedded systems

1 引言

實時數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)故障預(yù)警和故障診斷, 以及對裝備歷史使用數(shù)據(jù)進行存儲及處理, 發(fā)現(xiàn)裝備故障規(guī)律和故障深層次原因?qū)ρb備的技術(shù)工藝改進和日常保養(yǎng)具有重要意義。為此我們提出了一種基于ARM (Advanced RISC Machines) 嵌入式的無線故障診斷系統(tǒng), 用一個低成本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備系統(tǒng)和工程裝備固化在一起, 把要監(jiān)視的傳感器信號存儲起來, 或通過嵌入式無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到上位機上顯示和處理, 構(gòu)成在線實時或歷史數(shù)據(jù)監(jiān)測、報警和診斷分析于一體的嵌入式無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng), 提供裝備壽命周期內(nèi)的技術(shù)服務(wù)和維修保障服務(wù), 實現(xiàn)工程裝備檢修的智能化。

2 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)選用三星公司S3C2410嵌入式開發(fā)系統(tǒng)，具有高性能、低功耗、低成本和體積小等優(yōu)點，內(nèi)嵌ARM920T核和一只64Mb NAND Flash 存儲器, 帶有全性能的MMU 和8個GPIO (通用I/O端口)，其擴展板囊括了USB、UART、GPIO (通用I/O端口)，其擴展板囊括了USB、UART、SD、PCMCIA 和10 Mbps以太網(wǎng)接口，具有16/32位雙指令集，三級流水線指令結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)具有較高的執(zhí)行速度，最高可達(dá)202 M。與工業(yè)控制計算機相比，采用ARM嵌入式系統(tǒng)不僅能滿足系統(tǒng)的運算速度、數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)功能要求，而且將ARM嵌入式系統(tǒng)固化在工程裝備上可以實現(xiàn)裝備狀態(tài)的實時檢測與記錄，并向小型化和智能化邁進了一步，并且在檢測點增多的情況下易于系統(tǒng)下位機(無線嵌入式檢測系統(tǒng))的擴展。

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圖1 系統(tǒng)硬件組成

該系統(tǒng)由上位機、下位機、信號轉(zhuǎn)接與調(diào)理電路和傳感器電路等組成, 如圖1 所示。上位機是處理能力比較強并附無線網(wǎng)卡的臺式機或便攜式計算機，下位機就是附無線網(wǎng)卡的嵌入式計算機系統(tǒng)，針對系統(tǒng)的實際需要，我們對S3C2410擴展板進行了調(diào)整，去除那些不需要的部分，保留了下載程序用的JTAG接口、一個串口用于調(diào)試程序和PCMCIA無線網(wǎng)卡通信模塊，增加了I/O光隔電路和AD轉(zhuǎn)換電路。為了防止外部輸入的模擬信號干擾嵌入式下位機的運行，在擴展板上增加了AD轉(zhuǎn)換電路，采用德州儀器公司的AD轉(zhuǎn)換芯片TLC2543，它具有11個輸入通道12位轉(zhuǎn)換精度10μs的典型轉(zhuǎn)換時間，以SPI總線格式與嵌入式核心板進行數(shù)據(jù)通信；在擴展I/O接口電路時，采用了VISHAY半導(dǎo)體公司的ILD615系統(tǒng)的光隔芯片，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力與可靠性。

系統(tǒng)硬件主要集中于下位機設(shè)計與檢測點信號的引入方面。由于系統(tǒng)具有在線檢測的功能，為了不影響裝備的操作性能，采用并聯(lián)的方式將信號引出，比如在實際電纜的插頭和插座之間加入一對轉(zhuǎn)接插座和插頭，而檢測信號就從這對轉(zhuǎn)接頭中引出。為了不影響實際的電信號參數(shù)，系統(tǒng)采取了高輸入阻抗探針型接入方式，既能將工作過程的各類信號有效引出，又能實時監(jiān)測武器裝備控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并且不影響整個裝備的正常工作，還能更好地實現(xiàn)檢測儀與裝備的隔離，為在線監(jiān)測的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

2.1 工作原理

嵌入式系統(tǒng)最基本的工作單元是傳感器，固化在裝備上各傳感器將相應(yīng)檢測點的液壓、機械和電信號等狀態(tài)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)模信號，經(jīng)由信號轉(zhuǎn)接與調(diào)理電路，連接到嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)接口電路，從而實現(xiàn)裝備相關(guān)狀態(tài)信息的采集。上位機與下位機之間通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)命令發(fā)送和采樣數(shù)據(jù)信息回復(fù)等數(shù)據(jù)交換。具體工作流程為：系統(tǒng)啟動后，在實時情況下，上位主機將根據(jù)檢測流程實時地向各下位機發(fā)出要求檢測數(shù)據(jù)的命令，下位機接收到命令后對相應(yīng)點位進行測量，并將測試數(shù)據(jù)上傳至上位主機，命令和數(shù)據(jù)的傳輸均采用無線通訊方式，上位主機對數(shù)據(jù)進行分析處理后一方面將相關(guān)信息向用戶實時顯示，同時在各種檢測算法的支持下給出檢測診斷結(jié)論與故障信息。

系統(tǒng)采用二級分布式計算機智能檢測和無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)刃录夹g(shù)，針對裝備的電-液控制系統(tǒng)I/ O、模擬和開關(guān)信號多，還有大量執(zhí)行機構(gòu)和控制繼電器的工作狀態(tài)需要檢測，單個嵌入式系統(tǒng)無法滿足實際檢測需要，為此可采用三個以上的嵌入式系統(tǒng)，它們各自有獨立的IP地址，以服務(wù)器與客戶端模式建立上下位機的通信，在數(shù)據(jù)通訊量不是太大的情況下可以滿足數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)囊?。為了盡量減少上下位機網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)傳輸量，提高單次傳輸數(shù)據(jù)的有效信息量，降低下位機的負(fù)載和能耗，根據(jù)裝備結(jié)構(gòu)和各信號采集點的實際分布，結(jié)合裝備操作過程中的各信號邏輯關(guān)系，對信號進行了分組，盡量將那些需要同時檢測概率較大的采集信號安排由同一下位機采集。

2.2 監(jiān)測終端軟件設(shè)計

下位機的核心就是嵌入式S3C2410開發(fā)系統(tǒng)，其采用的是linux2.4.18內(nèi)核，根據(jù)實際需要可對內(nèi)核代碼進行重新編譯，從啟動加載選項中去除那些不需要的驅(qū)動程序，如IDE、SD卡等驅(qū)動，從而減小了內(nèi)核運行時占用的空間。

①I/O、SPI和中斷驅(qū)動程序的開發(fā)。在系統(tǒng)內(nèi)部，I/O設(shè)備的存取通過一組固定的入口點完成與外部的通信，常用的字符型設(shè)備驅(qū)動程序入口點函數(shù)有open、read、write、ioctl和close等入口點函數(shù)，驅(qū)動開發(fā)的主要工作是如何實現(xiàn)這些函數(shù)，對這部分函數(shù)的調(diào)用使程序運行環(huán)境由用戶態(tài)進入核心態(tài)。這里要注意的是因為S3C2410使用了MMU的地址映射功能，所以在訪問核心板的GPIO時, 應(yīng)該去訪問GPIO的相對應(yīng)的虛擬地址，而非實際的物理地址。為了便于程序的調(diào)試，需開發(fā)模塊化的驅(qū)動程序，這樣可以通過insmod drv.o和rmmod drv.o命令，通過NFS (網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng))動態(tài)地加載驅(qū)動程序，從而降低程序調(diào)試的工作量。

②采集數(shù)據(jù)的存儲和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸程序的開發(fā)。在上位機沒有要求將采集數(shù)據(jù)實時發(fā)送的情況下，下位機要將采集的數(shù)據(jù)存儲起來以備將來調(diào)用。但K9F1208UOM芯片是以頁和塊為基本單位的存儲結(jié)構(gòu)，其64M共分4096塊×32頁×528字節(jié)，最小寫入單元為一頁，即512字節(jié)(另外16字節(jié)用以存儲數(shù)據(jù)校驗、標(biāo)識等信息)，為了將每次采集的數(shù)據(jù)區(qū)別開，對每次采集的數(shù)據(jù)以特定的格式加以編碼：標(biāo)識頭+一次采集數(shù)據(jù)，因此在N Flash中存儲的數(shù)據(jù)內(nèi)容應(yīng)該為：AA +數(shù)據(jù)+AA +數(shù)據(jù)，如此持續(xù)。為了防止頻繁的寫入數(shù)據(jù)而消耗大量的系統(tǒng)時間，我們不將每次采集到的數(shù)據(jù)立即存儲，而是在系統(tǒng)中開辟一16頁大小的緩沖區(qū)，只有當(dāng)采集數(shù)據(jù)累積達(dá)到16×512 bytes時，系統(tǒng)才存儲一次， 這樣利用較小的系統(tǒng)空間節(jié)約大量的系統(tǒng)時間，從而提高了系統(tǒng)效能。在與上位機實時通訊的情況下，與前述同樣的數(shù)據(jù)格式進行編碼，只是當(dāng)采集數(shù)據(jù)累積達(dá)到16×512 bytes時，下位機把數(shù)據(jù)發(fā)送出去，上位機通過接收信息的標(biāo)識來辨識該信息來自哪個下機位及該信息類型，然后依據(jù)不同信息的處理要求進行相應(yīng)處理。

2.3 上位機軟件設(shè)計

上位機程序是整個系統(tǒng)軟件的主體，包括Delphi開發(fā)的程序和數(shù)據(jù)分析處理程序兩部分。Delphi 程序的任務(wù)是完成通過無線網(wǎng)絡(luò)選擇性控制某個下位機的數(shù)據(jù)采集，接收、辨識和存儲，這一系列動作，并通過可視化界面以曲線的方式將某些裝備信息動態(tài)的顯示給用戶。數(shù)據(jù)分析處理程序可利用Matlab等專用數(shù)學(xué)分析處理軟件編寫的，任務(wù)是對前者接收到的采集信息進行分析處理。在對該裝備工作原理進行深入分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合模式識別和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分析方法，建立該裝備所有操作工作步驟的數(shù)學(xué)模型，通過對檢測到的各種特征量與模型進行分析比較，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類功能, 判斷當(dāng)前工作步驟及狀態(tài)，并將處理結(jié)果通過可視化界面向用戶顯示出來。

3 結(jié)束語

無線嵌入式系統(tǒng)運用到工程裝備的故障診斷，使工程裝備故障檢測實現(xiàn)智能化和小型化，降低故障診斷系統(tǒng)的外在復(fù)雜程度，從而提高診斷系統(tǒng)的可靠性，通過對大量檢測數(shù)據(jù)的分析處理，結(jié)合工程裝備的信息數(shù)據(jù)庫，能發(fā)現(xiàn)裝備運行中潛在的問題和及時給出維修解決方案，同時為裝備的自身技術(shù)升級改進奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[3] Hollabaugh C.嵌入式Linux―硬件、軟件與接口[M].陳雷,譯. 北京, 電子工業(yè)出版社, 2005.

第4篇：設(shè)備故障診斷系統(tǒng)范文

[關(guān)鍵詞] 焦化系統(tǒng)設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)用

一、前言

焦化公司從1998年生產(chǎn)以來，在焦化機動科設(shè)立了點檢站，負(fù)責(zé)焦化公司所有設(shè)備的設(shè)備點檢管理工作。制定點檢定修管理辦法并詳細(xì)制定了點檢的范圍、點檢職責(zé)的劃分、點檢的程序、故障處理程序、預(yù)知維修、點檢管理職責(zé)及點檢管理的考核制度，組織監(jiān)督各作業(yè)區(qū)的點檢運行情況，保證焦化各臺設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

焦化公司在點檢工作中對重要設(shè)備實行預(yù)知維修。預(yù)知維修是應(yīng)用故障診斷技術(shù)對運行中的設(shè)備進行動態(tài)監(jiān)測，根據(jù)大量的數(shù)據(jù)科學(xué)的預(yù)言設(shè)備的使用壽命，在最合理的時間和條件下進行檢修，使各項綜合費用降到最低。我們已經(jīng)對主要的設(shè)備進行了動態(tài)監(jiān)測，獲得了大量的設(shè)備運行數(shù)據(jù)，及時掌握設(shè)備運行狀況及劣化程度，使合理的安排設(shè)備計劃檢修延長設(shè)備的使用壽命，節(jié)約經(jīng)費開支，為最大限度地防止設(shè)備過修和欠修提供了科學(xué)依據(jù)，同時為設(shè)備安全經(jīng)濟穩(wěn)定高效運行做出了貢獻(xiàn)。

二、故障監(jiān)測及診斷技術(shù)在焦化公司設(shè)備上的應(yīng)用

1.檢測的步驟

(1)對每一臺設(shè)備詳細(xì)地指定出敏感的檢測部位，找出最能反映設(shè)備工作狀態(tài)的合適位置，作為定期的檢測點；

(2)對檢測的時間做出規(guī)定（分為正常運轉(zhuǎn)、非正常運轉(zhuǎn)期）；

(3)根據(jù)儀器的使用要求，正確的采集數(shù)據(jù)；

(4)根據(jù)數(shù)據(jù)繪制劣化趨勢圖表；

(5)根據(jù)所有數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)異常點及時分析原因，并提出處理方案；

(6)逐步積累數(shù)據(jù)圖譜，形成分析評價設(shè)備狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。

2.遠(yuǎn)紅外測溫儀在供電設(shè)備及電器控制系統(tǒng)上的應(yīng)用

根據(jù)遠(yuǎn)紅外檢測技術(shù)的特點，將檢測重點放在供電配電的電器設(shè)備上，如變壓器，高低壓開關(guān)柜接線接點等，并獲得了良好的經(jīng)濟效益。在對變壓器等電器設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測過程中，均發(fā)現(xiàn)過數(shù)起故障，及時進行了處理，避免了因電器系統(tǒng)接點發(fā)熱而釀成的設(shè)備事故和突發(fā)性的故障停機，保證了設(shè)備的安全運行，并為正常合理的電器檢修提供了大量可靠的信息和依據(jù)。

3.應(yīng)用診斷技術(shù)對大型旋轉(zhuǎn)機械進行振動監(jiān)測和診斷

焦化的吸氣機和1200m3/h摻混風(fēng)機是焦化的重要的煤氣輸送設(shè)備，是保證焦化正常生產(chǎn)和外網(wǎng)煤氣用戶正常生產(chǎn)的最關(guān)鍵設(shè)備，這兩臺風(fēng)機一旦有故障停機現(xiàn)象，將會給焦化和其他煤氣用戶造成巨大的經(jīng)濟損失，根據(jù)生產(chǎn)的重要性，我們對這兩種風(fēng)機進行設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷，并取得了很好的成績。

風(fēng)機在進行正常運轉(zhuǎn)時進行定期檢測，記錄振動數(shù)值，繪制振動軌跡圖表，如發(fā)現(xiàn)風(fēng)機某點的振動值超出正常運轉(zhuǎn)時的數(shù)值范圍，便開始劣化跟蹤，縮短監(jiān)測周期，實行每班一次或每兩個小時一次的監(jiān)測，同時進行分析產(chǎn)生振動增值的原因，提出處理方案或做檢修前的準(zhǔn)備和安排倒機運行方案。

例1:2005年10月21日1#風(fēng)機振動值突然出現(xiàn)異常，數(shù)值已為原正常振動值的4倍以上。我們立即組織分析原因：首先，改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速、進口流量及壓力，振動數(shù)值未見減少，因此排除了風(fēng)機在喘振區(qū)工作的可能;恒定進口壓力改變進口流量，并根據(jù)軸瓦溫升不變判定出軸承運行良好。經(jīng)分析后初步判斷：風(fēng)機是由于轉(zhuǎn)子粘積灰塵造成轉(zhuǎn)子不平衡導(dǎo)致的振動增值。2005年10月21日至30日進行分析和提出方案同時進行檢修前的準(zhǔn)備。31日開始檢修，在檢修中發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子動平衡量已經(jīng)達(dá)到220g/cm，（允許不平衡量11.5g/cm）超出允許不平衡量很多，證明經(jīng)監(jiān)測后判斷正確。檢修時重新做動平衡，風(fēng)機安裝運行后振動值達(dá)到正常運行數(shù)值范圍，運行穩(wěn)定。如表1。

例2:2005年8月5日，2＃風(fēng)機電機、偶合器的各測振點數(shù)值明顯偏高，初步判斷：電機軸承損壞，電機與偶合器的同心度不夠。在8月25日檢修中發(fā)現(xiàn)，電機軸彎曲，軸與定子不同心；電機軸承損壞。通過更換電機轉(zhuǎn)子軸、精確找正偶合器與電機軸的同心度，安裝后風(fēng)機運行振動值在正常的范圍內(nèi)。檢修前后的振動數(shù)值劣化趨勢圖如表2。

振動監(jiān)測技術(shù)在焦化公司應(yīng)用后，通過對風(fēng)機的振動監(jiān)測，可以為風(fēng)機提供機械設(shè)備狀態(tài)與所記錄的振動數(shù)據(jù)之間的直接相關(guān)性，風(fēng)機機械狀態(tài)的任何劣化均可以利用振動監(jiān)測技術(shù)查出來，通過振動分析，可以在發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞之前識辨正在劣化的機械零件或故障模式，使風(fēng)機的故障停機降到了最低。因在發(fā)生故障前為排除機器的故障，修理件和技術(shù)工人均做好了事前的安排，從而減小了故障嚴(yán)重程度，避免了重大的修理，節(jié)約了使用備件費和人工費，降低了檢修成本。還可以更合理地安排檢修時間。

三、結(jié)論

通過分析，對運轉(zhuǎn)中的風(fēng)機不停車檢查其主要作用有:可以掌握設(shè)備的運行狀態(tài)，建立劣化趨勢分析和動態(tài)管理，變被動為主動;可以對設(shè)備故障原因、故障機理進行診斷分析，適時制定對策，選擇最合理的時間和最優(yōu)化的檢修方案進行檢修;對檢修后的設(shè)備嚴(yán)格把關(guān)，對維修質(zhì)量進行檢查和驗收。

通過應(yīng)用故障診斷技術(shù)，實現(xiàn)預(yù)知維修，逐步實現(xiàn)精細(xì)化的設(shè)備管理，提高整體管理水平。監(jiān)測與設(shè)備故障診斷技術(shù)是保證企業(yè)生產(chǎn)安全、可靠、經(jīng)濟運行，最大限度發(fā)揮設(shè)備效能的重要手段，對于像風(fēng)機這樣的關(guān)鍵設(shè)備，普及設(shè)備監(jiān)測與診斷技術(shù)，費用低，見效快，能解決設(shè)備的常見故障。

參考文獻(xiàn):

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第5篇：設(shè)備故障診斷系統(tǒng)范文

一、前言

主要的電子設(shè)備維修方式是定期做電力系統(tǒng)檢修，往往只是憑借著運行的經(jīng)驗制定檢修周期，不能夠準(zhǔn)確的做定期維修，而導(dǎo)致維修不足或過度。維修的不足會導(dǎo)致設(shè)備達(dá)不到可靠性的要求，很可能會造成設(shè)備障礙甚至?xí)o國家電網(wǎng)的安全帶來危險。過度的維修不僅會增加維修費用，還很有可能會將本無故障的電器修出了故障。

二、電力系統(tǒng)電氣設(shè)備故障診斷檢修的流程與方法

電力系統(tǒng)電氣設(shè)備故障診斷和檢修流程包括:首先調(diào)查研究檢修前的狀態(tài)，其次對電路故障點與故障范圍進行分析，再次要試驗控制電路，最后應(yīng)用經(jīng)驗進行故障電路檢修和利用電工常用儀表進行故障診斷五個方面。

（一）調(diào)查研究檢修前的狀態(tài)

調(diào)查研究是故障分析和設(shè)備檢修的重要工作，檢修工作的大部成功都可歸功于正確全面的調(diào)查研究。問、看、聽、摸是主要的調(diào)查研究方法。問，對設(shè)備發(fā)生故障前的異常狀態(tài)、以前的病史、發(fā)生故障前是否錯誤操作等進行詢問；果果是第一次接觸該設(shè)備，應(yīng)該將對該設(shè)備的控制關(guān)系，各項操作功能和順序向使用者了解清楚，分析故障的的原因并快速的將故障點找出；看，對熔絲、熔體、接觸點進行查看，如果故障還在出現(xiàn)，看接觸點是否有火花；聽，異常聲音是否存在于運行的繼電器、電動機、變壓器等在機械中；摸，將電源切斷，用手背對機殼、線圈進行觸摸，判斷是否有過熱的現(xiàn)象。

（二）分析電路確定故障點與故障范圍

復(fù)雜設(shè)備的電路，分析故障時要根據(jù)電器的原理圖和控制關(guān)系的范圍進行確定，找出故障點?？刂齐娐泛椭麟娐穬刹糠质请姎庠O(shè)備總電路的構(gòu)成，主電路的故障直觀、簡單、容易查找。控制電路是由復(fù)雜的很多個環(huán)節(jié)及基本單位組成的。它們根據(jù)設(shè)備功能、控制要求與生產(chǎn)工藝通過組合就像積木塊一樣一起完成任務(wù)。要確定故障口就要在維修時通過故障現(xiàn)象結(jié)合原理圖和控制關(guān)系。

（三）試驗將電路控制

如果在外部沒有找到故障點，可將電源通電進行試驗，控制電路的動作對故障點逐個排除。例如操作開關(guān)時，對線路中的相應(yīng)電器進行檢查，如果有沒反應(yīng)的電器，就查看沒反應(yīng)電器存在的問題。如接觸點的磨損，線圈的損壞等癥狀。其次再將相關(guān)的電路進行檢查。這樣的方法一般較適于維修人員熟悉的電氣控制。在試驗時，切記要斷開運動電器的電源，以免發(fā)生不必要的傷害。

（四）將故障電路應(yīng)用經(jīng)驗進行檢修

檢修類似或者相同的設(shè)備故障時可以運用平常在檢修時積累的經(jīng)驗。例如起動的控制電路發(fā)生故障變成點動的不能自鎖，其故障點通常是通電閉合的時候接觸不良或者是接線處松動。萬能銑床X62W型的變速沖動如果失靈。大多的原因在于沖動開關(guān)的觸點在閉合的時候接觸不良，此外開關(guān)松動、位置的變化、也是造成失靈的原因之一。檢修時運用積累的經(jīng)驗是故障檢修時提高速度最有效的方法。在平時，對電氣故障檢修完畢后，對發(fā)生的故障現(xiàn)象、出現(xiàn)故障的起因、出現(xiàn)故障時的處理方案和減少發(fā)生故障的頻率方法進行分析并將相關(guān)的記錄做好，并將設(shè)備檢修等相關(guān)工作的提高進行總結(jié)，使檢修工作水平更好的得到提高。

（五）進行故障診斷時利用電工常用儀表

維修工作人員通常用電工儀器儀表進行測量并判斷電路的故障。將其運用的恰當(dāng)能夠使查找故障點更加迅速。

1.測量電壓法

如果要對電器元件中的接點電壓或者故障電路中的線路電壓進行測量，就要將萬用表開關(guān)調(diào)動成檔位合適的交流電源，采用分?jǐn)嚯妷簻y量法或分階電壓測量方法才可判斷出故障點。

2.測量電阻法

測量電路故障的線路電阻或電阻接頭時，必須先將電源斷開，將萬用表置于適合的電阻檔位，才能夠判斷出故障點。當(dāng)測試點之間的電阻顯示為無窮大時，證明接觸點或電路開路；當(dāng)測試點之間的接線或者接觸點顯示為接觸不良時，說明電阻增大了許多。

3.短接法

在檢修的時候，如果有電路帶電的情況，我們就要將懷疑接觸不良或斷路的部位用一根較好的絕緣導(dǎo)線進行短接。例如某段電路若斷路，我們在用絕緣導(dǎo)線短接到這段時，電路就會接通。一般的情況下我們采用的短接法是長短結(jié)合短接法。這種方法就是一次短接一個或者短接多個觸點對電路進行故障檢查。進行電阻測量方法時，必須要在檢修前停電，這樣的安全性較好。但有的時候組織測量的不準(zhǔn)確會導(dǎo)致判斷的錯誤，尤其是在并聯(lián)電路較多時忘記斷開電阻的情況會更容易出現(xiàn)。判斷比較準(zhǔn)確、檢修較快的是電壓測量法，但是這種方法是有一定的危險性的。使用短接法檢修故障時可只用絕緣導(dǎo)線和試電筆，不用萬用表就可進行，而且短接法的判斷速度相對較快，但是對于線圈、電阻和繞組就不可以用這種辦法，因為這是帶電檢修會有危險性，應(yīng)該要注意安全?？梢詫⑸厦娴姆椒ㄏ嗷ダ?，這樣就可以使檢修的速度快且檢修結(jié)果準(zhǔn)確。

第6篇：設(shè)備故障診斷系統(tǒng)范文

要：介紹了火電廠主要設(shè)備的典型故障以及采用的故障診斷方法，闡述了現(xiàn)有的故障診斷系統(tǒng)和火電廠設(shè)備故障診斷中存在的問題，并指出了故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，提出了研究方向。

大型火電廠主要設(shè)備包括鍋爐、汽輪機和發(fā)電機等，完成從熱能到機械能再到電能的轉(zhuǎn)換過程。設(shè)備與設(shè)備之間的耦合性、系統(tǒng)的復(fù)雜性，以及設(shè)備在高溫、高壓、高速旋轉(zhuǎn)的特殊工作環(huán)境下，決定了火電廠是一個高故障率和故障危害性很大的生產(chǎn)場所，這些故障都將造成重大的經(jīng)濟損失和社會后果。因此，通過先進的技術(shù)手段，對設(shè)備狀態(tài)參數(shù)進行監(jiān)測和分析，來判斷設(shè)備是否存在異?；蚬收稀⒐收系牟课缓驮?、故障的劣化趨勢，以確定合理檢修時機很有必要。

一、火電廠主要設(shè)備的典型故障及其診斷方法

1.鍋爐的主要故障及診斷方法

(1)主要故障

①過熱器泄漏。過熱器泄漏爆管區(qū)集中在高溫過熱器下彎頭外圈向火側(cè)，主要原因是爐膛高度偏低，使該處出現(xiàn)過熱，此處也有選材裕度不足及焊接質(zhì)量問題。

②省煤器泄漏。主要原因是飛灰磨損造成管壁減薄，特別是在穿墻管、爐墻漏風(fēng)和彎頭處為常見。

③水冷壁泄漏。主要原因是局部過熱和腐蝕，局部過熱是水循環(huán)破壞和管內(nèi)結(jié)垢造成，而火焰偏斜或燃燒區(qū)煙溫過高則使水冷壁高溫腐蝕。

④除塵器故障。主要原因有煙氣流速太快，灰粒的粒度較大，含塵濃度大，排煙溫度低于露點溫度等。

(2)診斷方法

在鍋爐故障診斷中，物理診斷方法有：紅外測溫技術(shù)，具體應(yīng)用范圍有鍋爐火焰和燃燒狀態(tài)進行辨別與控制、熱力設(shè)備疲勞損傷、熱力設(shè)備熱機械學(xué)特征規(guī)律、熱力系統(tǒng)漏熱及保溫進行診斷與評價、鍋爐熱污染控制等；超聲波診斷方法，它可用來監(jiān)視爐膛上部區(qū)域的煙氣溫度，決定何時進行吹灰操作，保持鍋爐良好的運行性能，監(jiān)視爐膛各個燃燒器區(qū)域附近煙氣溫度，有助于識別和清除燃燒器故障導(dǎo)致的燃燒工況異常，同時可對污染物生成有重要影響的溫度的優(yōu)化控制，實現(xiàn)清潔燃燒；無損傷檢測技術(shù)是指對材料、部件進行的非破壞檢測，以期發(fā)現(xiàn)表面和內(nèi)部缺陷的一項技術(shù)。數(shù)學(xué)診斷方法有故障樹診斷法、模糊診斷方法等。在診斷系統(tǒng)方面，主要有清華大學(xué)研究開發(fā)的大型電站鍋爐遠(yuǎn)程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)，華中科技大學(xué)研究開發(fā)的循環(huán)流化床鍋爐在線監(jiān)測與狀態(tài)診斷專家系統(tǒng)等。

2.汽輪機組的主要故障及診斷方法

(1)汽輪機的主要故障

①不平衡。主要是由于轉(zhuǎn)子存在加工誤差和永久彎曲、葉片脫落、聯(lián)軸器漂偏、接長軸制造不良、受熱不均勻或材質(zhì)缺陷而引起的熱撓曲等造成的。

②不對中。主要原因是滑銷系統(tǒng)卡澀，汽缸溫差超限，機組升速太快，真空下降過大，基礎(chǔ)不均勻下沉等，使機組膨脹不暢和軸承座膨脹不均勻，以及聯(lián)軸器偏心等。

③轉(zhuǎn)子碰摩。主要原因有汽封間隙設(shè)計和調(diào)整不當(dāng)，汽缸膨脹不暢，汽缸熱變形過大，機組振動過大和軸向位移增大等。

④葉片脫落。主要是由于設(shè)計的強度不足，蒸汽參數(shù)波動較大，機組在電網(wǎng)周波變化較大和低負(fù)荷下長期運行，以及機組在小于額定轉(zhuǎn)速以下某轉(zhuǎn)速停留時間過長等。

⑤蒸汽激振。主要原因是由于高中壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速較低，并且高中壓轉(zhuǎn)子熱態(tài)下?lián)隙茸兓^大，軸承標(biāo)高變化較大，接長軸的加工和安裝質(zhì)量不良，聯(lián)軸器中心徑向或軸向誤差太大，軸系平衡和對中狀態(tài)惡化等，使高中壓轉(zhuǎn)子失穩(wěn)。

(2)發(fā)電機的主要故障

①油膜振蕩。主要是因為發(fā)電機轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速過低，并且三軸楔瓦穩(wěn)定性差，在載荷減輕時，其失穩(wěn)轉(zhuǎn)速過低。

②定子線圈絕緣故障。主要是由于磨損、老化、污染及腐蝕等原因使絕緣失效，造成局部放電和溫度升高，以及由于綁扎不緊、冷卻水泄漏、疲勞磨損等原因使絕緣層損壞，造成線棒位移和匝間短路。

③定子線圈過熱。主要是由于制造或安裝過程中某些缺陷使匝間短路，造成局部過熱。

④轉(zhuǎn)子繞組故障。包括接地、匝間短路和斷線故障。接地和匝間短路障礙主要是由于絕緣降低和損壞引起的，接頭開焊和熱變形會引起斷線。

⑤冷卻水系統(tǒng)故障。主要是由于冷卻水泄漏、管道異物堵塞、誤動作等使冷卻水流量降低和中斷，以及由于材料和安裝缺陷引起定子漏水。

(3)診斷方法

在汽輪機組故障診斷中，振動法是應(yīng)用最普遍也比較成熟的一種方法。應(yīng)用熱力學(xué)分析診斷汽輪機組性能故障也是一個重要手段，另外還有油液分析、聲發(fā)射法、無損檢測技術(shù)等。聲發(fā)射法主要用于動靜碰磨故障檢測、泄漏檢測等。日立公司在350MW汽輪機高中壓轉(zhuǎn)子上設(shè)置試片，在兩端軸承的軸瓦處進行聲發(fā)射和記錄，診斷轉(zhuǎn)子的碰磨。在汽輪機組壽命診斷中，無損檢測技術(shù)應(yīng)用相當(dāng)重要，目前用到的非破壞性評價法主要包括硬度測定法、電氣抵抗法、超聲波法、組織對比法、結(jié)晶粒變形法、顯微鏡觀察測定法和X射線分析法等。

現(xiàn)今國內(nèi)外已經(jīng)研制開發(fā)出了幾十種用于汽輪機組的故障診斷系統(tǒng)。國外主要有美國Radial公司開發(fā)的汽輪發(fā)電機組振動診斷用專家系統(tǒng)，西屋公司的汽輪發(fā)電機組故障診斷系統(tǒng)，Bendy公司的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷系統(tǒng)。國內(nèi)主要有上海大學(xué)研制的熱力參數(shù)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)TPD，該系統(tǒng)可以提高汽輪機組的運行可靠性，同時能夠優(yōu)化運行方案、提高運行效率、延長運行壽命。由清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱電工儀表所等院所聯(lián)合研制200MM、300MW汽輪發(fā)電機組工況監(jiān)測與故障診斷專家系統(tǒng)，可全面監(jiān)測診斷機械振動故障、氣隙振動故障、熱因素引起的故障、機電耦合軸系扭振故障以及調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)故障。

3.變壓器的主要故障及診斷方法

(1)主要故障

①線圈匝間短路。主要原因是絕緣老化或散熱不良或長期過負(fù)荷，由于短路電動力損傷匝間絕緣，繞組的材料或工藝方面的缺陷，進水受潮，大氣或操作過電壓的襲擊。

②繞組斷線。主要原因有短路電動力使線圈斷線，焊接不良，匝間短路。

③繞組對地?fù)舸?。主要原因有主絕緣的老化，絕緣油受潮，繞組內(nèi)有雜質(zhì)進入，過電壓短路時線圈變形損壞，因冷卻系統(tǒng)故障、冷卻油道堵塞、保護失靈從而產(chǎn)生整體或局部過熱以致絕緣損壞。

④繞組相間短路。主要原因與對地?fù)舸┫嗨疲部赡苁且€間或套管間短路，油面過低。

⑤鐵芯片局部短路或局部融毀。主要原因是鐵芯或扼鐵的螺桿絕緣損壞，故障處有金屬片使鐵芯片短路，片間絕緣損壞嚴(yán)重，接地方法不正確構(gòu)成電流環(huán)路。

⑥分接開關(guān)接觸不良，觸頭表面熔化。主要原因是結(jié)構(gòu)裝配上存在缺陷，切換分接頭后，接觸不可靠，動觸頭彈簧壓力不夠，有載調(diào)壓裝置安裝調(diào)整不當(dāng)。

⑦套管對地閃絡(luò)或爆炸。主要原因是表面積灰，臟污，裂紋，密封不嚴(yán)，呼吸器配置不當(dāng)。

⑧負(fù)荷正常油溫升高。主要原因是繞組匝間短路，損耗增加，大電流連接處接觸不良，油位過低，冷卻效果差。

(2)診斷方法

在變壓器故障診斷中，常用的方法有振動分析法、油中氣體分析法、局部放電法、恢復(fù)電壓法、頻率響應(yīng)分析法以及紅外診斷技術(shù)等。目前應(yīng)用較多的主要是紅外診斷技術(shù)。在診斷系統(tǒng)方面，國內(nèi)外學(xué)者和研究單位在這方面進行了大量的工作，已經(jīng)研制出了具有故障檢測和初步診斷功能的專家系統(tǒng)，如河南電力試驗研究所開發(fā)研究的電力變壓器故障診斷微機專家系統(tǒng)。此外，國內(nèi)有許多著名高校正在從事這方面的研究，取得了巨大的理論成果。

二、目前火電廠設(shè)備故障診斷存在的問題

目前雖然有許多診斷方法和診斷系統(tǒng)應(yīng)用于火電廠設(shè)備的故障診斷，并取得了很好的應(yīng)用效果，但在實際應(yīng)用時也存在著不少的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.檢測手段

故障診斷的推理機制已經(jīng)達(dá)到很高的水平，但征兆的獲取成為了一個瓶頸，即最大的問題是檢測手段不能滿足診斷的需要，不能真實地反應(yīng)故障的特征。

2.復(fù)雜的故障機理

對故障機理的了解是準(zhǔn)確診斷故障的前提。目前，對電廠某些設(shè)備的復(fù)雜故障，很難從理論上給出解釋，對其機理的了解并不深刻。

3.人工智能應(yīng)用

專家系統(tǒng)作為人工智能在電廠主要設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用已獲得成功，但仍有一些關(guān)鍵的人工智能應(yīng)用問題需要解決，主要有知識的表達(dá)與獲取、自學(xué)習(xí)、智能辨識、信息融合等。

4.診斷方法的單一性

當(dāng)前火電廠設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)所用的診斷方法有模糊邏輯法、故障樹分析法、專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。但是單一的診斷方法往往難以達(dá)到期望的診斷效果。

5.故障定位

目前的故障診斷系統(tǒng)常常只是進行到故障類型識別這一部分，不能確定故障的具置，且對設(shè)備的狀態(tài)進行預(yù)測的功能研究不夠。

三、火電廠設(shè)備故障診斷的發(fā)展

1.故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

(1)分層分布式結(jié)構(gòu)的故障診斷系統(tǒng)

火電機組的各子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能是分布式和多層次的，這種結(jié)構(gòu)上的層次關(guān)系，要求其診斷系統(tǒng)是分布式和多層次的，由全局診斷系統(tǒng)和子診斷系統(tǒng)組成。全局診斷系統(tǒng)負(fù)責(zé)診斷任務(wù)的管理，包括將總體任務(wù)分解成子任務(wù)和向各子診斷系統(tǒng)分配任務(wù)，這些任務(wù)往往是相互耦合的。診斷子系統(tǒng)完成以后，通過對各子診斷系統(tǒng)結(jié)論的綜合，給出最終結(jié)論。分布式故障診斷專家系統(tǒng)具有推理效率高，診斷速度快，系統(tǒng)可靠，適時性好的特點。 (2)集成式故障診斷系統(tǒng)

由于當(dāng)前的診斷系統(tǒng)在推理方法上的單一性，在求解復(fù)雜系統(tǒng)的診斷問題時受到很大的限制。未來的火電機組故障診斷系統(tǒng)，將根據(jù)不同子系統(tǒng)的特點采用不同的推理模型，甚至采用幾種不同推理模型進行混合推理，各種推進模型的優(yōu)勢將得到充分發(fā)揮，從而提高推理速度和準(zhǔn)確性。

(3)構(gòu)造大型監(jiān)測診斷中心

在同一電網(wǎng)中，有許多同類型的火電機組在同時運行。構(gòu)造大型監(jiān)測診斷中心所帶來的好處是非常明顯的：①便于集中保存機組的運行數(shù)據(jù)和機組健康狀況的資料；②便于多臺機組之間、多個電廠之間共享已有的知識，便于知識庫的完善化；③有利于機組的負(fù)荷調(diào)度。

(4）自主閉環(huán)診斷系統(tǒng)

全自主、閉環(huán)故障診斷系統(tǒng)能夠在人員不參與的情況下完成持續(xù)的故障診斷，形成決策，再由診斷系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的控制命令，對機組施加適當(dāng)?shù)目刂?。要實現(xiàn)自主閉環(huán)診斷，必須要有成熟和先進的診斷技術(shù)。診斷系統(tǒng)的知識庫必須完備，診斷系統(tǒng)應(yīng)有學(xué)習(xí)機制，能診斷不可預(yù)知的故障。

(5)基于Internet的遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得基于Internet的遠(yuǎn)程應(yīng)用系統(tǒng)成為可能。將故障診斷系統(tǒng)與Internet相結(jié)合不但能夠獲取大量的故障案例與診斷經(jīng)驗，同時能夠共享診斷資源，實現(xiàn)專家異地會診，提高故障診斷水平。

參考文獻(xiàn)

1 阮躍，黃雅萍．大型電站狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷專家系統(tǒng)的研究．電站系統(tǒng)工程，1997(5)

2 李錄平，韓西京等．火電機組故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀與展望．電力情報，1997(3)

3 劉峻華，黃樹紅等．汽輪機故障診斷技術(shù)的發(fā)展與展望.汽輪機技術(shù)，2000(2)

4 陳維榮，宋永華等．電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的概念及現(xiàn)狀．電網(wǎng)技術(shù)，2000(11)

5 徐敏等主編．設(shè)備故障診斷手冊．西安交通大學(xué)出版社，1998

第7篇：設(shè)備故障診斷系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：KJ707煤礦電氣設(shè)備；狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；故障診斷；設(shè)計與實現(xiàn)

0前言

煤礦電氣設(shè)備作為煤礦開采中必不可少的裝備，是確保井下作業(yè)順利進行、提高煤礦開采效率的基礎(chǔ)保障。但是，由于井下環(huán)境復(fù)雜，煤礦電氣設(shè)備在長期運行過程中，工作性能會因為粉塵、潮氣等多種因素的影響而下降，很容易引發(fā)設(shè)備故障。不僅影響井下正常作業(yè)，還會威脅井下人員的生命健康。實現(xiàn)對煤礦電氣設(shè)備運行情況的實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)并解決故障問題，是當(dāng)前煤礦生產(chǎn)作業(yè)中必須重視的問題，而網(wǎng)絡(luò)計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，為該目標(biāo)的實現(xiàn)提供了技術(shù)保障，并且已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

1煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷的概念和作用

（1）煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷的概念

煤礦電氣設(shè)備監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及診斷技術(shù)具有較強的綜合性、系統(tǒng)性及復(fù)雜性，涵蓋了計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號處理技術(shù)等多個技術(shù)領(lǐng)域，是當(dāng)前對煤礦電氣設(shè)備運行情況進行實時監(jiān)測的最為先進、可靠的手段。通過將各項先進技術(shù)與煤礦電氣設(shè)備相結(jié)合，構(gòu)建信息化、自動化監(jiān)控系統(tǒng)，能夠及時獲取煤礦電氣設(shè)備運行的動態(tài)信息，并以此作為依據(jù)，對設(shè)備工作性能進行評判，能夠準(zhǔn)確識別故障隱患，評估故障可能造成的影響。同時，根據(jù)設(shè)備正常工作狀態(tài)下的各項運行參數(shù)，結(jié)合系統(tǒng)反饋得到設(shè)備運行信息，科學(xué)預(yù)測設(shè)備的運行穩(wěn)定性及持續(xù)性，將可能出現(xiàn)的故障問題加以排除，保證煤礦電氣設(shè)備工作性能的良好性及可靠性。

（2）煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷的重要作用

利用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)，可以在設(shè)備正常運行、開采作業(yè)正常狀態(tài)下，通過在線技術(shù)得到較為準(zhǔn)確的設(shè)備運行數(shù)據(jù)及運行參數(shù)。然后將所得信息傳輸至狀態(tài)專家系統(tǒng)進行處理和分析，便可以根據(jù)當(dāng)前設(shè)備實際運行情況，及時發(fā)現(xiàn)存在的故障隱患、故障類型及具體影響，為制定設(shè)備檢修方案提供指導(dǎo)性意見，實現(xiàn)對設(shè)備故障的早發(fā)現(xiàn)、早處理、早預(yù)防。通過利用狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷技術(shù)，既不會降低煤礦開采效率，又可以提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性，對促進我國煤礦開采事業(yè)的發(fā)展具有重要作用。

2煤礦電氣設(shè)備故障診斷常用方法

煤礦電氣設(shè)備故障進行診斷，可分為多種類型，使用比較廣泛的煤礦電氣設(shè)備故障診斷方法包括溫度檢測方法、振動檢測方法以及鐵譜檢測方法。

（1）溫度檢測方法

煤礦電氣設(shè)備在出現(xiàn)運行故障問題時，往往表現(xiàn)為溫度升高，因此可以將設(shè)備溫度作為故障診斷標(biāo)準(zhǔn)，判斷設(shè)備是否處于正常運行狀態(tài)。通過對設(shè)備運行參數(shù)進行實時監(jiān)控，可以根據(jù)其溫度變化情況，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自動繪制成數(shù)據(jù)圖*陜西省教育廳科研計劃項目資助（16JK1395）表，結(jié)合數(shù)據(jù)圖表中的曲線關(guān)系，更加清楚地了解到在不同時間點設(shè)備溫度值的高低，以此作為依據(jù)，對設(shè)備溫度未來趨勢進行預(yù)測，判斷可能出現(xiàn)的最高溫度。同時還可以利用熱成像技術(shù)，了解設(shè)備內(nèi)部熱能分布情況，溫度最高的位置往往是故障的引發(fā)點，進而可以對設(shè)備故障進行準(zhǔn)確定位。結(jié)合設(shè)備運行特點及正常運行要求，迅速制定科學(xué)、有效的處理措施，在第一時間將設(shè)備故障加以排除。

（2）振動檢測方法

振動檢測是煤礦電氣設(shè)備常用的一種狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷方法，操作簡單，通過檢測工具迅速完成對各種類型故障的診斷。振動檢測使用的工具主要有精密診斷系統(tǒng)和簡易診斷儀2種，相比于簡易診斷儀，精密診斷系統(tǒng)得到的結(jié)果更加準(zhǔn)確，應(yīng)用更加廣泛。精密診斷儀的工作原理是利用檢波器將設(shè)備的振動信號準(zhǔn)確呈現(xiàn)出來，根據(jù)振動信號表現(xiàn)是否異常，來判斷設(shè)備是否存在故障隱患。簡易診斷儀的工作原理是將設(shè)備的振動信號放大，并在檢波器上顯示振動數(shù)值，實現(xiàn)對設(shè)備故障的診斷。

（3）鐵譜檢測方法

鐵譜檢測法是一種新型的煤礦電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)，所用檢測儀器主要有旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀、顆粒定量儀等幾種。煤礦電氣設(shè)備在運行過程中，油中的鐵屑和油會在磁場作用分離開，根據(jù)鐵屑大小可以判斷故障程度，鐵屑成分可以判斷發(fā)生故障的具置，進而完成設(shè)備故障診斷，并制定針對性的處理維護措施。采用鐵譜檢測法可以迅速完成對煤礦電氣設(shè)備故障的診斷及處理，可以有效減少因設(shè)備停運所造成的損失。

3煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控及故障診斷中的有效應(yīng)用，需要明確所用到的關(guān)鍵技術(shù)，為信息化診斷系統(tǒng)的設(shè)計提供理論依據(jù)。

（1）煤礦電氣設(shè)備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)

在對煤礦電氣設(shè)備運行情況進行在線監(jiān)控時，為了能夠及時反饋監(jiān)控信息，需要硬件設(shè)備和軟件技術(shù)的相互配合，并結(jié)合通信技術(shù)實現(xiàn)信息的及時傳輸，為故障診斷及決策制定提供支持。同時，還需要建立數(shù)據(jù)資源庫，完成監(jiān)控信息及診斷信息的存儲及管理，為設(shè)備故障處理提供有效參考和依據(jù)。另外，還需要在系統(tǒng)中融入設(shè)備運行所涉及到的物理、化學(xué)等知識，為設(shè)備故障處理提供理論依據(jù)。通過對煤礦電氣設(shè)備進行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，可以判斷設(shè)備是否出現(xiàn)異常運行現(xiàn)象，當(dāng)存在異常現(xiàn)象時，準(zhǔn)確識別故障類型、故障位置及影響程度，當(dāng)沒有異?，F(xiàn)象時，則對其未來運行狀態(tài)進行預(yù)測分析。

（2）煤礦電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)

煤礦電氣設(shè)備故障診斷方法主要有溫度檢測方法、振動檢測方法以及鐵譜檢測方法等幾種，每一種技術(shù)的診斷原理都不同，但是每一種診斷方法都分為故障預(yù)報和故障診斷。在實際診斷過程中，利用監(jiān)控系統(tǒng)所得的設(shè)備各項運行參數(shù)及數(shù)據(jù)，對設(shè)備工作性能做出準(zhǔn)確評估，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的故障隱患，通過報警系統(tǒng)發(fā)出預(yù)報，及時采取針對性的預(yù)防措施，排除故障隱患，確保設(shè)備處于連續(xù)穩(wěn)定運行。如果設(shè)備出現(xiàn)故障，則需要及時對設(shè)備進行維修或者更換，確保設(shè)備工作性能的良好，避免設(shè)備出現(xiàn)長時間停運現(xiàn)象為煤礦開采作業(yè)的順利開展提供保障。

（3）煤礦電氣設(shè)備故障診斷數(shù)據(jù)庫及報警系統(tǒng)

在對煤礦電氣設(shè)備運行故障進行檢測診斷時，需要以大量設(shè)備運行數(shù)據(jù)為依據(jù)，分析數(shù)據(jù)與設(shè)備運行參數(shù)之間的邏輯關(guān)系，進而實現(xiàn)對設(shè)備故障的準(zhǔn)確診斷。所以，需要運用狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷、信息與控制和統(tǒng)計與分析等基本理論知識，結(jié)合軟件系統(tǒng)及硬件設(shè)備，建立數(shù)據(jù)庫對監(jiān)控所得的設(shè)備運行信息進行存儲，不僅可以為故障診斷提供準(zhǔn)確信息，還可以生成診斷日志，為其他設(shè)備故障診斷提供參考和借鑒，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建設(shè)備故障報警系統(tǒng)，在設(shè)備出現(xiàn)故障隱患時及時發(fā)出警報，將所采集到故障類型、位置、程度等各項信息，反饋至系統(tǒng)控制中心，結(jié)合專家系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)和可行的維修方案。

4KJ707煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)分析

煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，對系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)具有重要的作用。以KJ707煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測故故障診斷系統(tǒng)為例，對其網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進行了詳細(xì)論述與研究。

（1）系統(tǒng)運行流程分析

KJ707煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷系統(tǒng)，與大多數(shù)電氣設(shè)備在線監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)相同，包括信號采集、信號分析處理、故障診斷及決策評估4部分。故障信號采集是利用傳感器獲取煤礦電氣設(shè)備的各項運行參數(shù)，包括振動、溫度、壓力等，并對所得信號進行放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換處理，為設(shè)備故障診斷提供可靠依據(jù)。根據(jù)所采集信號類型，將其分為不同種類，提取數(shù)據(jù)特征值，包括設(shè)備的振動情況及溫度變化等特征，對數(shù)據(jù)特征值進行分析、處理。利用所得數(shù)據(jù)特征值，結(jié)合設(shè)備故障與其運行參數(shù)之間的邏輯關(guān)系，判斷設(shè)備是否存在故障問題，并確定故障類型、位置、程度等，實現(xiàn)對故障的準(zhǔn)確診斷。根據(jù)故障診斷結(jié)果，結(jié)合設(shè)備實際使用情況以及井下環(huán)境等多方面信息，對故障變化趨勢進行預(yù)測，判斷是否需要停運對設(shè)備進行維修，制定科學(xué)的故障處理決策。

（2）系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

KJ707煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷系統(tǒng)是由設(shè)備層、控制層及管理層3個層級組成的，如圖3所示。根據(jù)礦山規(guī)模及煤礦電氣設(shè)備監(jiān)控需求，將整個監(jiān)控系統(tǒng)分為多個監(jiān)控管理點，采用CNA總線法，使監(jiān)控管理點中的所有監(jiān)控單元連接形成一個整體，確保監(jiān)控信息傳輸?shù)募皶r性。在通過網(wǎng)絡(luò)將所有監(jiān)控單元采集到的監(jiān)控信息，傳輸?shù)娇刂浦行钠脚_，將所有設(shè)備的運行數(shù)據(jù)及參數(shù)呈現(xiàn)在控制中心的顯示屏上，并使用中樞遠(yuǎn)程計算機對所有信息進行分析和處理。信號數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)形式簡單，具有較強的分布性，在查看數(shù)據(jù)時不受空間和時間的限制，只需要通過Web網(wǎng)絡(luò)便可以對數(shù)據(jù)進行遠(yuǎn)程查看，還可以對數(shù)據(jù)進行實時更新，保證設(shè)備運行數(shù)據(jù)的時效性。KJ707煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷系統(tǒng)的主要組成包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、監(jiān)控服務(wù)器、故障診斷系統(tǒng)等部分。該系統(tǒng)在對設(shè)備故障進行診斷時，所用診斷依據(jù)主要是設(shè)備振動情況及設(shè)備溫度變化，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括振動檢測裝置和溫度檢測裝置2部分。系統(tǒng)在得到設(shè)備振動信息后，對振動信號進行放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換處理，然后采用時頻域、包絡(luò)譜等方法對振動信號進行分析，將分析結(jié)果與采集到的溫度信息一起傳輸?shù)江h(huán)網(wǎng)交換機。通過網(wǎng)絡(luò)將采集到的設(shè)備振動信息、溫度信息傳輸?shù)焦收显\斷數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)進行存儲，并通過電子顯示屏將信息顯示出來，相關(guān)人員可以通過操作控制平臺查看各項數(shù)據(jù)，了解設(shè)備實際運行狀態(tài)，實現(xiàn)對煤礦電氣設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及故障診斷。當(dāng)無法有效解決設(shè)備故障問題時，可以利用網(wǎng)絡(luò)向?qū)＜仪笾?，實現(xiàn)遠(yuǎn)程專家診斷，解決設(shè)備故障，有效減少因故障所造成的損失。

（3）系統(tǒng)硬件組成

該系統(tǒng)中所用硬件設(shè)備主要由YHZ20振動檢測裝置、KGS20振動加速度傳感器、GWP160B溫度傳感器、GDW85溫度變送器、KJJ65A本安交換機、KJ763—F數(shù)據(jù)采集分站、KDW19A礦用隔爆兼本安型不間斷電源箱、KDW70隔爆兼本安不間斷多路電源，以及電源電纜、信號線纜、接線盒等。其中振動檢測裝置、振動加速度傳感器和數(shù)據(jù)采集分站是主要硬件設(shè)備，振動檢測裝置，將采集的振動最大值、振動頻率等信息分析，對設(shè)備故障進行準(zhǔn)確診斷。同時，根據(jù)ISO2372國家振動標(biāo)準(zhǔn)，在振動檢測裝置中融合了振動烈度信息，可以根據(jù)設(shè)備振動加速度做出故障報警。利用數(shù)據(jù)采集分站完成對設(shè)備振動、溫度、電壓等各項信息的采集、監(jiān)測、傳輸及顯示等，實現(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測及故障診斷。

（4）系統(tǒng)軟件設(shè)計

在對KJ707煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷系統(tǒng)軟件進行開發(fā)設(shè)計時，是以O(shè)PC技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建系統(tǒng)控制平臺，包括服務(wù)器、組、項3部分，將各個子系統(tǒng)接入到IFIX集控中心平臺。利用組態(tài)王形成操作界面的，將采集到設(shè)備運行信息轉(zhuǎn)化成HTML文件，并根據(jù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷功能，進行Web應(yīng)用設(shè)置，通過網(wǎng)絡(luò)獲取設(shè)備運行實時信息。以設(shè)備正常工作時各項運行參數(shù)，設(shè)置運行參數(shù)警報值，當(dāng)設(shè)備實際運行參數(shù)超過設(shè)定值時，及時發(fā)出故障預(yù)警。根據(jù)信號特征值，綜合故障專家知識庫對故障類型、位置、程度進行判斷，生成設(shè)備運行監(jiān)測及故障診斷日志。在對設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行存儲、查詢、分析及處理時，所用數(shù)據(jù)庫為SQL數(shù)據(jù)庫，并使用軟件對數(shù)據(jù)庫進行管理。通過系統(tǒng)軟件，可以實現(xiàn)實時圖示、實時顯示、報表查詢、報警查詢、趨勢分析、診斷分析等功能。采用圖表等形式將使設(shè)備運行信息更加直觀，為故障診斷提供可靠依據(jù)。

（5）設(shè)備安裝及系統(tǒng)測試

在完成KJ707煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷系統(tǒng)設(shè)計后，根據(jù)設(shè)備運行監(jiān)控及故障診斷需求，選擇合適的監(jiān)控位置設(shè)置監(jiān)控裝置，保證采集信號的精準(zhǔn)性和全面性，并對監(jiān)控裝置進行安全防護處理。然后對系統(tǒng)進行測試，得到煤礦電氣設(shè)備的振動、溫度、電壓等各參數(shù)。

5結(jié)語

結(jié)合計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號處理技術(shù)等技術(shù)，利用網(wǎng)絡(luò)平臺構(gòu)建煤礦電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及故障診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患采取有效處理措施及預(yù)防措施，對保證煤礦電氣設(shè)備的正常、穩(wěn)定運行具有重要意義，為煤炭開采作業(yè)的順利、高效進行提供了基礎(chǔ)保障。

參考文獻(xiàn)：

［1］方超穎,樊新鴻.煤炭企業(yè)電氣設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷［J］.煤炭技術(shù),2012,31(8):36-37.

［2］李國輝.煤礦機電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷［J］.價值工程,2012,31(15):39-39.

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［4］郭潤祥,劉江明,李洋.基于故障檢測技術(shù)構(gòu)建煤礦設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷庫［J］.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟,2012，(11):145-147.

［5］于中偉.煤礦機電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷［J］.能源與節(jié)能,2016(5):54-55.

［6］王馨樂.煤礦設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展探析［J］.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2016（Z3）：152-154＋163.

第8篇：設(shè)備故障診斷系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C;故障診斷;研究展望;人工智能

引言

作為一種典型的成套式大型機械動力設(shè)備，燃?xì)廨啓C的發(fā)展不斷融合多種新工藝、新科技、新材料于一體，該設(shè)備擁有先進且復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其故障率及對維修水平的要求不斷提高。然而，由于燃?xì)廨啓C具有熱效率高、工作平穩(wěn)、啟動較快等優(yōu)點而得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在航空航天、能源電力等高端領(lǐng)域。該設(shè)備一旦發(fā)生故障，便會帶來不可估量的經(jīng)濟損失。所以，對燃?xì)廨啓C的故障診斷技術(shù)進行研究進而保障燃?xì)廨啓C能夠處于正常穩(wěn)定的運行狀態(tài)意義重大。故障診斷技術(shù)是通過利用有效的分析方法對采集現(xiàn)場重要的狀態(tài)數(shù)據(jù)、歷史信息進行分析處理，從而對機械設(shè)備的運行狀態(tài)進行評價的一項識別技術(shù)。對燃?xì)廨啓C的運行狀態(tài)進行監(jiān)測可以在很大程度上減少維修成本，提高系統(tǒng)運行的可靠度。

1.故障診斷技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

1.1國外研究探索

從上個世紀(jì)六十年代開始，伴隨計算機技術(shù)、傳感器工藝的快速發(fā)展，故障診斷技術(shù)逐步作為一門重要的學(xué)科和研究領(lǐng)域而發(fā)展起來。在燃?xì)廨啓C故障診斷方面，美國是首先進行故障診斷技術(shù)研究與探索的國家，其相關(guān)技術(shù)較為先進且發(fā)展水平在多個方面均處在世界的領(lǐng)先地位，對航空及艦船的燃?xì)廨啓C故障診斷擁有自身的理論優(yōu)勢與先進的技術(shù)支撐。在理論的相關(guān)研究中，美國首次將應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)濾波相結(jié)合有效的增強來源于運行設(shè)備本體的信息及數(shù)據(jù)的可靠性，還利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實時監(jiān)測并分析燃?xì)廨啓C的運行狀態(tài)，對設(shè)備的性能變化作出及時的診斷。經(jīng)過不斷的探索，最終建立合理的故障診斷理論體系與可靠的專家診斷系統(tǒng)，就燃?xì)廨啓C的不同故障提出相應(yīng)的維護建議。此后利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功采集到RR公司生產(chǎn)制造的RB211型燃?xì)廨啓C的本體信息，并將多層傳感器、徑向基函數(shù)和回歸神經(jīng)網(wǎng)等應(yīng)用到故障診斷中，對徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠且適合用來對發(fā)動機性能參數(shù)、傳感器故障診斷與監(jiān)測、發(fā)動機獲取參數(shù)困難下的安全預(yù)測等作出了闡述。此外，非常多的文獻(xiàn)對燃?xì)廨啓C的故障診斷方面的知識和方法進行了說明。還有不少資料對燃?xì)廨啓C的旋轉(zhuǎn)式設(shè)備進行故障診斷，大都采取不同類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并利用小波分析技術(shù)對振動類型的信號進行處理，均得到良好的應(yīng)用效果。

1.2國內(nèi)研究探索

隨著燃?xì)廨啓C在國內(nèi)軍事設(shè)備及民用機械的應(yīng)用規(guī)模不斷擴大，我國逐步進入對其故障診斷技術(shù)的探索。不過與其它國家相比，因相關(guān)研究起步晚、規(guī)模不大并且缺少實用的診斷系統(tǒng)等限制，當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r相對落后。但因為許多新的理論和方法不斷應(yīng)用到燃?xì)廨啓C故障診斷，該方面的探索取得了不錯的科研成果。尤其是計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)的逐步發(fā)展使其故障診斷水平發(fā)展到智能化的水平。王永泓等在燃?xì)廨啓C的專家診斷系統(tǒng)中引入模糊Petri網(wǎng)知識表示系統(tǒng)取得不錯的效果，并采用綜合利用算法、模型診斷等結(jié)合而成的混合型人工智能故障診斷方法。翁史烈等人在“基于熱力參數(shù)的燃?xì)廨啓C智能故障診斷”中建議采用故障和征兆兩者間的定量求解途徑，并以此為基礎(chǔ)探索了模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷技術(shù)。卜凱旗等人研發(fā)出完整的燃?xì)廨啓C發(fā)電機組振動信號監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)，利用分析得到的振動數(shù)據(jù)以提前預(yù)測機組工作過程中產(chǎn)生的異常狀況，然后利用專家故障診斷系統(tǒng)給出合理建議以供技術(shù)工作者參考。通過使用驗證，該系統(tǒng)有效的保障了生產(chǎn)安全，提高了經(jīng)濟效益。

2.智能故障診斷技術(shù)

由于燃?xì)廨啓C設(shè)備的大型化及復(fù)雜化，設(shè)備會產(chǎn)生多種故障同發(fā)以及不同故障間的相互作用、聯(lián)系分析困難的狀況。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和在診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用，成功的使燃?xì)廨啓C的故障診斷技術(shù)提升到智能化新高度，彌補了傳統(tǒng)式故障診斷技術(shù)在現(xiàn)場應(yīng)用中存在的缺陷，很好地處理了復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷過程中出現(xiàn)的問題。

最初的專家診斷系統(tǒng)均采用基于規(guī)則的診斷方法，該方法采用直接及啟發(fā)式知識表示，診斷速度較快，且容易實現(xiàn)編程和系統(tǒng)開發(fā)，具有直觀方便的優(yōu)點。不過由于知識庫中的故障類型較少，面對新的故障問題時就顯得無從下手，極易導(dǎo)致診斷失誤或者失敗;基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷主要是建立故障源和征兆間的映射，具有高度的容錯機制及非線性等優(yōu)點。不過由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法對系統(tǒng)內(nèi)部的潛在關(guān)系不能進行準(zhǔn)確的揭示，因而增加了該方法出現(xiàn)誤診的概率;混合型智能診斷方法可以依據(jù)發(fā)動機組性能參數(shù)的不同以及采集存儲的歷史數(shù)據(jù)信息按照一定的選用規(guī)則選取合理的診斷方法，具有良好的綜合性能。

3.結(jié)束語

燃?xì)廨啓C故障診斷技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系到其經(jīng)濟性，必須得到充分的關(guān)注和研究，目前已建立有一定代表性的故障診斷系統(tǒng)。不過隨著新技術(shù)、新知識、新方法的不斷出現(xiàn)，對燃?xì)廨啓C故障診斷技術(shù)的研究也需更加深入。智能化故障診斷技術(shù)作為專家診斷系統(tǒng)的核心，具有廣闊的應(yīng)用空間。如何將理論研究運用到現(xiàn)場運行中進而保證燃?xì)廨啓C的運行可靠性，達(dá)到高智能化水平是相關(guān)研究者的共同目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫祥逢，陳玉春，胡福.發(fā)動機故障診斷主因子模型的測量參數(shù)選擇[J].航空動力學(xué)報. 2010（01）.

第9篇：設(shè)備故障診斷系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】多Agent；監(jiān)測；診斷

【中圖分類號】U284.362 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）11-0008-01

0、引言

管好用好煤礦大型關(guān)鍵設(shè)備，是煤礦穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的前提，也是煤礦安全生產(chǎn)的保障，若能對設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷，及時準(zhǔn)確識別核心零部件故障的微弱特征信號，必將為潛在故障預(yù)示和演化、壽命預(yù)測和制定維修策略提供技術(shù)支持，從而提高煤礦關(guān)鍵裝備整體運行安全性和可靠性，實現(xiàn)由“事后維修”到“預(yù)知維修”的轉(zhuǎn)變，避免意外停機及惡性事故發(fā)生，具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。傳統(tǒng)的礦用機電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)僅僅局限于簡單數(shù)據(jù)的采集與集中監(jiān)測顯示，這種方式雖然在設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測中起到重要作用，但不能及時準(zhǔn)確地診斷分析出機電設(shè)備可能出現(xiàn)的故障Ⅲ。

1、Agent與CSCW

1.1 Agent

Agent是指在某一環(huán)境下，能持續(xù)自主地發(fā)揮作用，以主動服務(wù)的方式完成一組操作的計算實體，Agent結(jié)構(gòu)如圖1。一般包括功能模塊、推理機、黑板、知識庫、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)與通信接口等。

1.2 多Agen與CSCW

多Agent系統(tǒng)各個Agent之間可以互相通訊，能對接收到的消息進行推理和學(xué)習(xí)。多Agent系統(tǒng)是分布式自主系統(tǒng)，能夠在相同環(huán)境中采用不同的方法解決問題，具有自治性、并行性、智能性和柔性。

CSCW（計算機支持的協(xié)同工作）系統(tǒng)的發(fā)展要求其成員的個體行為智能化，提高自組織和自適應(yīng)能力，Agent的自主性適應(yīng)了這樣的需求。其次，Agent問的通訊行為和特性也與協(xié)同工作中群體成員的交流行為相適應(yīng)。Agent之間是對等的實體，存在平等協(xié)作的關(guān)系，通過互相通訊協(xié)作共同完成任務(wù)。在cscw中，多Agent系統(tǒng)是通過網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)系的多個Agent相互協(xié)同完成預(yù)定的共同任務(wù)的系統(tǒng)。將CSCW和Agent技術(shù)結(jié)合，應(yīng)用于煤礦機電設(shè)備的故障診斷與監(jiān)測，具有靈活、開放、可擴充的優(yōu)點。

2、多Agent的監(jiān)測與診斷系統(tǒng)

多Agent監(jiān)測與診斷系統(tǒng)主要包括網(wǎng)絡(luò)知識庫、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、機械故障診斷Agent、液壓故障診斷Agent、電氣故障診斷Agent、其它故障診斷Agent、管理Agent、以及用戶上位機系統(tǒng)等，如圖2所示。

管理Agent負(fù)責(zé)診斷任務(wù)的分配、調(diào)度及控制。各診斷Agent子系統(tǒng)接受管理Agent的診斷請求，根據(jù)診斷請求從數(shù)據(jù)庫讀取相應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，調(diào)用合適的分析診斷方法完成診斷子任務(wù)，將結(jié)果返回給管理Agent。通信與網(wǎng)絡(luò)接口子系統(tǒng)提供圖形人機交互界面，將用戶的診斷任務(wù)及其分解和控制策略輸入系統(tǒng)，以及將診斷系統(tǒng)完成的診斷結(jié)果反饋給用戶，供用戶參考，以便作出決策。

3、系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件設(shè)計部分將接收到的數(shù)據(jù)進行處理，并比較、反饋、輸出到調(diào)節(jié)執(zhí)行裝置，以實現(xiàn)煤礦機電設(shè)備的控制。系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計，主程序模塊主要完成系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備的啟/?？刂坪惋@示等功能，其流程框圖如圖3所示。