故障檢測與診斷精選(九篇)

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第1篇：故障檢測與診斷范文

關(guān)鍵字：數(shù)據(jù)包丟失；網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；故障檢測；觀測器；殘差

中圖分類號：TP399文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 24-0000-03

Fault Detection and Diagnosis of Networked Control System

Zhuo Min

(Zhenjiang Electrical and Mechanical Branch of Jiangsu Union Technical Institute,Zhenjiang212016,China)

Abstract:A great deal of attention has been focused on a class of networked control systems (NCS) wherein the control loops are closed through communication networks.This family of systems is an integration of plants, sensors,controllers,actuators and communication networks of certain local field.In this paper,based on the condition of data packet dropout,firstly,a modeling approach of the system is presented,and the fault observer is modeled as a stochastic switching discrete-time linear system with delay.When a fault occurs,the observer residual can change rapidly and detect the occurrence of the fault.Finally,an illustrative example shows the effectiveness of the proposed method.

Keywords:Data packet dropout;Networked control system (NCS);Fault detection;Observer;Residual

與傳統(tǒng)的點對點控制系統(tǒng)相比，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有可實現(xiàn)資源共享、遠程控制，具有較高的診斷能力和交互性好、增加系統(tǒng)柔性和可靠性、安裝維護方便、減少系統(tǒng)的布線等優(yōu)點。但由于網(wǎng)絡(luò)的介入，使得傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)面臨著新的挑戰(zhàn)，如網(wǎng)絡(luò)傳輸誘導(dǎo)時延、數(shù)據(jù)包丟失、時鐘異步等，因此在利用網(wǎng)絡(luò)作為信息的傳輸通道時，數(shù)據(jù)包丟失和時延等故障檢測問題受到了廣泛的關(guān)注[1-3]。

在故障診斷與容錯控制方面，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和傳統(tǒng)控制系統(tǒng)有所不同。在數(shù)據(jù)傳輸中存在信息碰撞和網(wǎng)絡(luò)帶寬限制等問題，使得延遲和丟包問題在信息傳輸中發(fā)生，以致網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯控制變的復(fù)雜[4]。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯控制是具有現(xiàn)實和理論意義的研究課題，關(guān)系到國家經(jīng)濟命脈和國防安全的戰(zhàn)略性需求，也是提升國家工業(yè)基礎(chǔ)水平、綜合實力和自主創(chuàng)新能力的重要舉措[5]。

NCS的數(shù)據(jù)包丟失和時延是NCS中的重要研究課題。鑒于此，文獻[6]針對一類具有數(shù)據(jù)包丟失和時延的NCS設(shè)計了保證閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的控制器?？紤]到NCS中同時存在數(shù)據(jù)包丟失和時延的情況，以建立NCS模型來構(gòu)建故障檢測器；最后通過數(shù)據(jù)仿真驗證了本文所描述問題的可行性。

一、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)NCS(Networked Control Systems)，即將控制系統(tǒng)中至少一個或多個回路經(jīng)過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)閉環(huán)的控制[7]。

如圖1所示的，網(wǎng)絡(luò)只存在于控制器和執(zhí)行器之間[8]，所以系統(tǒng)只具有控制時延 ，為上界已知的時變時延。假定NCS的被控對象模型為

(1)

其中， 是狀態(tài)向量； 是輸出向量； 是輸入向量； 是故障向量，正常情況下 是非零向量； ， ， 是適維常系數(shù)矩陣。

圖1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

Fig.1 Networked control systems

在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，通訊網(wǎng)絡(luò)并非是一個非?？煽康臄?shù)據(jù)傳輸通道，會產(chǎn)生傳輸錯誤、網(wǎng)絡(luò)堵塞、節(jié)點競爭發(fā)送權(quán)失敗、連接中斷和時序錯亂等現(xiàn)象。雖然多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議具有多次重發(fā)送數(shù)據(jù)機制，由于此機制受到時間的限制，所以在超過了設(shè)定的時間范圍時，便會導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失。

正常情況下，實時反饋控制系統(tǒng)能夠接受一定數(shù)量的數(shù)據(jù)包丟失。但是對數(shù)據(jù)包丟失尋求正確的解決方法的研究以及對在數(shù)據(jù)包丟失時系統(tǒng)是否穩(wěn)定的探索是很有價值的。

二、狀態(tài)預(yù)測器的設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的狀態(tài)可以直接反映系統(tǒng)的運行狀況，所以在NCS系統(tǒng)中基于狀態(tài)估計的故障診斷與容錯控制方法顯得特別突出。此方法可以歸納為以下兩種：一種基于觀測器的方法，另一種基于濾波器的方法。本文的研究是基于預(yù)測器的方法。

不考慮噪聲等外部擾動時，被控對象的離散模型可以表示為：

(2)

令 = ，表示不確定時延 引起的不確定項。式(2)寫為：

(3)

假設(shè) 非奇異和( ， )能觀測，被控對象的狀態(tài)觀測器就可以采用下列模型：

(4)

由于系統(tǒng)存在網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延[0， ]， 時刻傳輸?shù)接^測器的信號為：

。 (5)

由式(3)可得

(6)

由式(5)和(6)，得到觀測方程為

(7)

定義估計誤差

(8)

則估計誤差方程為

(9)

由于 和 均已知，則式(9)可以表示為

(10)

其中，

由于 由不確定時延 引起，因此誤差方程含有不確定項 ，且 有界。

三、存在數(shù)據(jù)丟包的故障檢測

數(shù)據(jù)包丟失能夠影響到閉環(huán)NCS狀態(tài)矩陣的結(jié)構(gòu)和NCS的控制性能，特別是其穩(wěn)定性。因此，關(guān)于在NCS中數(shù)據(jù)包丟失對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響成為關(guān)注的熱點。

在NCS中，一是由于通信機制和網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制造成的數(shù)據(jù)包，另一種是為達到某種目的而采取的主動丟包。本文是基于前者提出的故障檢測方法。

當在傳感器與控制器之間發(fā)生數(shù)據(jù)包丟失時，NCS結(jié)構(gòu)可以用圖2表示

圖2 具有數(shù)據(jù)包丟失和時延的NCS

Fig.2 NCS with network-induced delay and packet dropout

圖2中隨機變量 表示第 個周期是否有傳感器數(shù)據(jù)到達控制器，即

是獨立的Bemoulli隨機變量。在傳感器與控制器之間，由于數(shù)據(jù)時延能夠被看作在本周期未接收到有效數(shù)據(jù)，便可判斷發(fā)生了數(shù)據(jù)包丟失。

若原系統(tǒng)的控制率為 ，則由式(2)可得

(11)

假設(shè)事件1和事件2發(fā)生的概率分別為 和 ，亦即

(12)

事件1 時刻傳感器數(shù)據(jù)沒有到達控制器端，在控制器端建立觀測器

(13)

定義觀測器狀態(tài)估計誤差 ，無故障時，其狀態(tài)估計誤差方程為

(14)

對于式(14)，引入增廣向量 ，可得

(15)

式(15)中含有 的兩個滯后項，引入 ，可得

(16)

事件2 時刻控制器收到來自傳感器的數(shù)據(jù)，建立觀測器

(17)

則無故障時，觀測器狀態(tài)估計誤差方程為

(18)

按照事件1中同樣的方法，可得

(19)

有式(12)，(16)和(19)，可得如下的隨機切換系統(tǒng)

(20)

其中，

， ，

四、故障檢測設(shè)計

定理1：基于如下的觀測器，殘差系統(tǒng)（10）漸進穩(wěn)定，

其中 ， ， 定義省略。 為卡爾曼濾波增益，誤差協(xié)方差矩陣為 ，且

。

下面，我們將通過數(shù)值例子說明所得到結(jié)果的有效性。

五、數(shù)字示例和仿真結(jié)果

本文通過第2和3部分對狀態(tài)觀測器和存在數(shù)據(jù)丟包的故障檢測進行了研究和描述，我們假定以下系統(tǒng)

(21)

其中 ， ， ， 。假設(shè)Markov鏈的轉(zhuǎn)移概率矩陣已知為 ，干擾信號 為任意的隨機數(shù)。使用Matlab仿真工具，可得如下結(jié)果。圖3顯示為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)。

圖3 系統(tǒng)狀態(tài)響應(yīng)

Fig.3 State response of system

圖4 傳感器故障時的仿真結(jié)果

Fig.4 Simulation result with sensor fault.

注：1-系統(tǒng)的實際輸出；2-觀察期輸出；3-殘余量

Note：1system actual；2observer output；3residual

當傳感器故障發(fā)生在8.8秒時，系統(tǒng)的實際輸出、觀測器輸出和殘余量如圖4所示。從中我們可以觀察到，殘差量在8.8秒迅速增加，并且無延遲，表明了該傳感器在此時出現(xiàn)了故障。

六、結(jié)論與展望

本文針對長時延的NCS，假定傳感器和控制器之間存在數(shù)據(jù)包丟失，執(zhí)行器與控制器之間存在時變控制時延等現(xiàn)象。針對此類NCS，本課題研究了有無故障兩種情況下可能出現(xiàn)的結(jié)果，并且設(shè)計了故障觀測器。

本文概述了近年來常用的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)基于模型的故障診斷方法，建立恰當?shù)臄?shù)學模型，將數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)簡化為對控制系統(tǒng)產(chǎn)生的若干影響因素，并將一般的故障診斷與容錯控制方法與理論推廣應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中來。

對一般的控制系統(tǒng)來說，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯控制并不完善。首先多數(shù)的研究主要針對某一特定性能的設(shè)計，缺少對系統(tǒng)整體與總體性能的研究；其次現(xiàn)有模型對網(wǎng)絡(luò)時滯具有嚴重的依賴性，而且在非線性系統(tǒng)中難以實現(xiàn)。NCS的故障診斷與容錯控制方法有很多，本文僅總結(jié)和歸納了一部分。

參考文獻：

[1]方華京,方翌煒,楊方.網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的故障診斷[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2006,28(12):1858-1862

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[4]霍志紅,方華京.一類隨機時延網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的容錯控制研究[J].信息與控制,2006,35(5):584-587

[5]邱占芝,張慶靈,楊春雨.網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分析與控制[M].科學出版社,2009

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[7]Fang Huajing,Ye Hao,Zhong Maiying.Fault diagnosis of networked control systems[J].Annual Reviews in Control,2007,31:55-68

第2篇：故障檢測與診斷范文

關(guān)鍵詞：自動故障檢測;暖通空調(diào);運用

一、自動故障檢測與診斷的常用方法

（1）直接方法指的是在空調(diào)系統(tǒng)中，將各個輸入與輸出的參數(shù)作為故障檢測的癥狀，將這些癥狀輸入到分類器中，根據(jù)事先制定好的分類策略進行詳細分類，以此實現(xiàn)正確的故障分類，然后再給出故障診斷結(jié)果。直接方法在實際應(yīng)用中主要是利用分類器的設(shè)計，常用的分類方法包括專家規(guī)則、貝葉斯分類法、故障樹與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，這些分類方法都為設(shè)備自動故障檢測與診斷提供了極大的便利，確保了診斷數(shù)據(jù)的準確無誤。（2）間接方法指的是利用系統(tǒng)模型進行預(yù)測的方式，這種方式在施行過程中必須先建立正常的系統(tǒng)運行條件，同時更需要對已知故障條件進行系統(tǒng)建模，利用這些標準化的模型對系統(tǒng)進行詳細預(yù)測，通過將預(yù)測得出的實際參數(shù)與測量數(shù)據(jù)進行比較，利用比較后得出的偏差作為分類器的輸入?yún)?shù)，以此實現(xiàn)故障分類。其中的分類方法與直接方法相同，其中建立模型的方法包括回歸法。模糊邏輯法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法與物理原理法等。在建立模型的過程中需要對模型的誤差大小與準確性有一個明確的控制，以此提高故障診斷與檢測的可靠性。

二、自動故障檢測與診斷在暖通空調(diào)中的應(yīng)用

通過對相關(guān)文獻進行探究，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)用情況進行評述。早期的自動故障檢測與診斷往往只是通過一些手提式的診斷器進行設(shè)備檢測，維修人員在實際工作中利用這些維修設(shè)備對空調(diào)進行故障檢查與問題診斷，這種工具的優(yōu)點是可以通過一臺儀器實現(xiàn)多個系統(tǒng)的檢測與故障診斷，在儀器中還可以配置精度較高的傳感器進行輔助檢測，實現(xiàn)高效化的暖通空調(diào)設(shè)備故障診斷[2]。但是，利用檢測設(shè)備進行檢測與診斷的過程中，往往不能實現(xiàn)在線檢測與診斷，檢測出來的數(shù)據(jù)結(jié)果并不能反映出系統(tǒng)的動態(tài)特征，這些數(shù)據(jù)資料只是檢測設(shè)備中的靜態(tài)檢測結(jié)果，還需要經(jīng)過一系列的處理以后才能發(fā)揮出實際效用。

近年來，大多數(shù)檢測設(shè)備生產(chǎn)廠家，在設(shè)備的安全性與實用性上進行了相應(yīng)的改善與創(chuàng)新，在檢測產(chǎn)品中加入了一些保護系統(tǒng)與故障診斷系統(tǒng)。保護系統(tǒng)是通過設(shè)備的啟停操作來實現(xiàn)故障檢測。這種方法可以有效提高制冷系統(tǒng)的使用壽命，確保操作人員的安全，但是這種去安全系統(tǒng)只能對一些故障情況較為嚴重的設(shè)備進行故障診斷，對系統(tǒng)的運行狀態(tài)與特性惡化情況卻無法起到有效的監(jiān)測作用，致使設(shè)備在出現(xiàn)問題以后無法得到及時的維修，導(dǎo)致能源被大量損耗。

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展與社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的完善，國內(nèi)市場對暖通空調(diào)自動故障檢測與診斷的需求將會變得越來越大，將來一定會出現(xiàn)更加完善的故障檢測與診斷產(chǎn)品，這些產(chǎn)品將為我國空調(diào)設(shè)備發(fā)展指明一條新的方向。

三、自動故障檢測與診斷在暖通空調(diào)中的發(fā)展方向

（1）加強經(jīng)濟性研究。自動故障檢測與診斷在今后的實際發(fā)展過程中需要加強自身的經(jīng)濟效益，讓人們能夠更加直觀的認識到自動故障檢測與診斷系統(tǒng)帶給人們的便捷與保障。吸引更多的人來研究如何將自動故障檢測與診斷系統(tǒng)更好地與暖通空調(diào)技術(shù)相結(jié)合。同時，在設(shè)計與研發(fā)的過程中，需要不斷降低自動故障檢測與診斷系統(tǒng)的投資費用，在提出診斷與檢測方法時，需要盡可能的利用暖通空調(diào)系統(tǒng)本身的元器件，避免過多對自動故障檢測與診斷系統(tǒng)進行篡改。（2）加強可靠性研究。自動故障檢測與診斷系統(tǒng)在實際運行過程中，往往會受到外界因素的干擾，進而出現(xiàn)一系列不可預(yù)見的問題狀況，因此，提高自動故障檢測與診斷系統(tǒng)運行的可靠性，是設(shè)備改善與創(chuàng)新過程中尤為重要的問題。通過加強自動故障檢測與診斷系統(tǒng)的可靠性，可以極大地減少設(shè)備的錯誤警報，減少警報噪聲對用戶的干擾，避免操作者關(guān)掉自動故障檢測與診斷系統(tǒng)，為暖通空調(diào)安全穩(wěn)定的運行提供了有效保障。（3）加強理論研究。暖通空調(diào)是一整套較為復(fù)雜的服務(wù)性制冷設(shè)備，在實際運轉(zhuǎn)過程中往往極易受到外界因素的干擾，自動故障檢測與診斷設(shè)備在實際應(yīng)用于暖通空調(diào)中時，應(yīng)使用更為簡單、易于理解、適用面廣的故障診斷方法，這樣才能更好的維持暖通空調(diào)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，加強理論知識的研究證實滿足這一要求的必要性保障，通過加強對整個空調(diào)系統(tǒng)故障診斷方法的研究，可以切實有效地為暖通空調(diào)今后的運轉(zhuǎn)提供理論知識保障。

結(jié)語：綜上所述，通過研發(fā)人員的不斷努力，未來的自動故障檢測與診斷設(shè)備與暖通空調(diào)系統(tǒng)一定會呈現(xiàn)出更加合理、高效的融合發(fā)展趨勢，為我國第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供有力的保障。

參考文獻：

第3篇：故障檢測與診斷范文

關(guān)鍵詞：任務(wù)驅(qū)動教學法；《汽車故障檢測與診斷》課程；合理設(shè)計

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2013）20-0102-03

隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，汽車逐漸進入尋常百姓家，這給汽車維修行業(yè)帶來了機遇，也使得汽修專業(yè)在近幾年成為了各大院校的熱門專業(yè)?！镀嚬收蠙z測與診斷》是汽修專業(yè)必修的一門實踐性較強的專業(yè)課，也是汽修專業(yè)的重點和難點課程之一。受傳統(tǒng)教育觀念的影響，《汽車故障檢測與診斷》課程教學仍存在較多問題。例如，在教學體系上，仍存在重理論輕實踐的傾向；在教學方法上，仍是灌輸式教學，忽視了學生獨立思考能力的培養(yǎng)，忽視了學生動手能力、創(chuàng)造和開拓能力的培養(yǎng)。因此，這種教學模式急需進行改革。

一、《汽車故障檢測與診斷》采用任務(wù)驅(qū)動教學法的適應(yīng)性與優(yōu)點

1.任務(wù)驅(qū)動教學法的含義?！叭蝿?wù)驅(qū)動教學法”是一種建立在建構(gòu)主義教學理論上的教學方法，教師將學生所要學習的新知識點隱含在一個或多個“任務(wù)”當中，通過創(chuàng)建真實的教學情境激發(fā)學生的學習興趣，學生在完成“任務(wù)”的過程中掌握知識和技能。

2.采用任務(wù)驅(qū)動教學法的適應(yīng)性。任務(wù)驅(qū)動教學法最根本的特點就是“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學生為主體”，這就很適合實踐性較強的汽車類課程，如《汽車故障檢測與診斷》課程的教學。它是一門理論與實踐結(jié)合性很強、極富創(chuàng)造性的課程，不僅需要學生牢固掌握以往各個教學模塊的知識，還要求能將知識融會貫通，通過故障現(xiàn)象分析原因，并逐步排除故障。

3.《汽車故障檢測與診斷》采用任務(wù)驅(qū)動教學法的優(yōu)點。在以前的《汽車故障檢測與診斷》教學中，由于分析故障原因需要大量分散的知識點，學生可能短時間內(nèi)無法想起而導(dǎo)致聽不懂，教學效果不理想。如果改用任務(wù)驅(qū)動教學學法，每節(jié)課教師都會布置一個任務(wù)，通過某個故障現(xiàn)象，讓學生自己分析。在分析過程中，學生可能會遇到很多問題，有的可以通過翻閱教材解決，有的可以通過學生的交流探討解決，有的可能需要教師的點撥才能解決。不管解決過程如何復(fù)雜，學生都由過去被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在主動尋求知識。同時，學生在完成“任務(wù)”的過程中能不斷獲得成就感，從而增強學習的自信心，激發(fā)學習熱情和興趣。

二、任務(wù)驅(qū)動教學法在《汽車故障檢測與診斷》課程中的實施

1.根據(jù)教學內(nèi)容合理設(shè)計任務(wù)。任務(wù)驅(qū)動教學法首先就是任務(wù)的設(shè)計，能否結(jié)合教學內(nèi)容合理設(shè)計任務(wù)決定了該教學模式的成敗。以筆者講授的《汽車故障檢測與診斷》課程中機油消耗過多為例，設(shè)置如下故障現(xiàn)象：發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，機油消耗量超過正常值，或排氣冒藍煙，氣缸內(nèi)積碳增多。作為汽車檢測維修專業(yè)的學生，不難知道故障可能出現(xiàn)的原因，但并不能準確而快速地設(shè)計診斷流程、準確辨別故障部位，可為學生設(shè)計這樣的任務(wù)。

2.圍繞下達任務(wù)聯(lián)想相關(guān)知識。通過故障現(xiàn)象，可以很清楚地知道是發(fā)動機燒機油了。因此，筆者啟發(fā)學生回憶學過的相關(guān)知識，分析出可能出現(xiàn)此種故障的主要原因：①活塞、活塞環(huán)與汽缸壁的間隙過大或活塞環(huán)與環(huán)槽的側(cè)隙過大；②活塞環(huán)開口方向一致或錯開過??；③氣門與氣門導(dǎo)管間隙過大或氣門油封失效；④發(fā)動機各部件密封表面漏油；⑤曲軸箱通風不良；⑥大修后扭曲環(huán)或錐面環(huán)裝反；⑦若發(fā)動機安裝廢氣渦輪增壓器，增壓器軸磨損嚴重；⑧機油過多。

3.以學生為主、教師為輔，完成任務(wù)。對于這些可能出現(xiàn)的原因，筆者提出診斷故障時，盡可能遵循汽修故障診斷的4大原則：①先簡后繁，先易后難；②先思后行，先熟后生；③先上后下，先外后里；④先備后用，代碼優(yōu)先。讓學生自己合理設(shè)計故障診斷方法，繪出診斷流程圖。最后給出優(yōu)化的故障診斷方法，畫出如下的診斷流程圖，并實際操作加以驗證。

教師講解完后，指導(dǎo)學生通過自主研究分析，完成診斷流程圖。雖然教師分析故障原因時講得比較詳細，但學生在完成診斷流程圖的過程中還會提出各種問題，需要教師及時給予指導(dǎo)。這樣既能增強學生的學習興趣，消除學生學習中自我創(chuàng)新的恐懼心理，還能使學生又快又好地掌握新知識。

4.評價檢查。每個學生的學習基礎(chǔ)不一樣，理解能力也有高低，接受能力也有不同，這就要求教師在檢查學生繪出的故障流程圖時，應(yīng)對學生的學習情況作出評價和反饋。對于完成得好的學生，應(yīng)該加以表揚和鼓勵，這樣有利于提高學生的學習積極性，樹立學習的自信心。同時，對學生出現(xiàn)較多錯誤的地方應(yīng)重點提出來，并解釋清楚，防止學生以后犯同樣的錯誤。讓學生在良好的心理狀態(tài)下不斷總結(jié)，不斷進步。

三、運用任務(wù)驅(qū)動教學法需要注意的問題

從實施過程中不難看出，任務(wù)驅(qū)動教學法緊緊圍繞“任務(wù)”這個中心進行教學活動，因而“任務(wù)”設(shè)計是任務(wù)驅(qū)動教學法成敗的關(guān)鍵所在。

1.“任務(wù)”設(shè)計要結(jié)合教材和學校的軟硬件環(huán)境。目前，在《汽車故障檢測與診斷》課程中運用任務(wù)驅(qū)動教學法的教材很多，但部分教材換湯不換藥，僅將原來的章節(jié)換成現(xiàn)在的項目任務(wù)；還有部分教材雖然體現(xiàn)了任務(wù)驅(qū)動教學法，但所需器材與學校的硬件不配套。這就需要教師根據(jù)學校實際設(shè)計“任務(wù)”，否則很可能出現(xiàn)“任務(wù)”設(shè)計不合理，導(dǎo)致教學效果不好或無法進行任務(wù)驅(qū)動教學。

2.任務(wù)設(shè)計要難易適度，先易后難。在設(shè)計“任務(wù)”的時候，要充分考慮學生的特點和接受能力，充分了解學生現(xiàn)有的水平之后，教師才能設(shè)計好“任務(wù)”的難易程度。難易程度要適中，難度較小容易使學生產(chǎn)生驕傲情緒，難度較大容易使學生產(chǎn)生畏學心理。例如，在《汽車故障檢測與診斷》課程的教學中，只要學生找出故障原因，然后按照故障診斷的基本原則進行排序和優(yōu)化組合，那么基本上可以接近正確的答案，但要完全正確還需要學生吃透故障原因和故障部位。

3.任務(wù)設(shè)計要前后銜接，體現(xiàn)課程的遞進性和完整性。由于任務(wù)驅(qū)動教學法中的項目任務(wù)并非按傳統(tǒng)教材安排教學內(nèi)容，相對原來教材中的章節(jié)來說會缺乏系統(tǒng)性、遞進性和完整性，但各個任務(wù)之間還是有一定的聯(lián)系。如果教師在設(shè)計任務(wù)的時候不加以注意，很可能造成各個任務(wù)很獨立，讓學生感覺到頭腦發(fā)懵。例如，《汽車故障檢測與診斷》課程中的發(fā)動機故障診斷就有很多種任務(wù)，如果從發(fā)動機的結(jié)構(gòu)順序來設(shè)計，就會出現(xiàn)很多針對零部件的小任務(wù)，并且各個任務(wù)之間很可能相對獨立。如果從發(fā)動機工作原理來設(shè)計任務(wù)，就可以通過氣路、油路、電路、水路等系統(tǒng)性的任務(wù)，讓學生了解各個任務(wù)之間相互作用的關(guān)系，更有利于學生完整地掌握知識。

在《汽車故障檢測與診斷》的課程教學中，根據(jù)教學內(nèi)容的需要，采用任務(wù)驅(qū)動教學法授課，不僅能改變學生的學習方法，還可激發(fā)學生的學習興趣，提升綜合應(yīng)用能力。

參考文獻：

[1]辛嵐.職業(yè)教育中CAD教學改革研究[J].職業(yè)教育研究，2006，（7）.

第4篇：故障檢測與診斷范文

關(guān)鍵詞：輸電設(shè)備；發(fā)展；實時監(jiān)測系統(tǒng)；故障診斷；專家系統(tǒng)

隨著輸電系統(tǒng)朝著高電壓、大容量的方向發(fā)展，保證輸電設(shè)備安全工作越來越重要，停電事故給國民經(jīng)濟和人民生活帶來的影響和損失越來越大。統(tǒng)計表明，輸電設(shè)備工作中70%左右的問題是由絕緣故障造成的，因此確保輸電設(shè)備在其制造和工作過程中嚴格檢測，進行交接試驗和預(yù)防性試驗，才能及時掌握輸電設(shè)別絕緣狀況，確保輸電設(shè)備的正常工作。

一、輸電設(shè)備實時監(jiān)測及發(fā)展

國際上在早期都是采用事后維修，后來演變?yōu)槎ㄆ诰S修，即按事先制訂的檢修周期進行停機檢測，因而也稱“時間基準維修”。它雖然對提高設(shè)備可靠性起了一定作用，但由于未考慮設(shè)備的具體情況，而且制定的周期往往比較保守，以致出現(xiàn)了過多不必要的停機維修，甚至因拆卸、組裝等過多而出現(xiàn)過早損壞。

20世紀50年代，美國出現(xiàn)了以狀態(tài)為基準的維修方式，各國相繼效仿。由于大多數(shù)故障事前都有先兆，這就要求需要發(fā)展一種連續(xù)或定時的檢測技術(shù)，實時監(jiān)測技術(shù)應(yīng)運而生。

二、實時監(jiān)測系統(tǒng)

輸電設(shè)備實時監(jiān)測技術(shù)是一種利用工作電壓來對高壓設(shè)備絕緣情況進行試驗的方法，可達到提高試驗的真實性和靈敏性，及時發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。采用實時監(jiān)測的方法可以根據(jù)設(shè)備的好壞選擇不同的檢測周期，并且可以積累大量數(shù)據(jù)，通過當前數(shù)據(jù)與前期數(shù)據(jù)比較分析，即可以有效預(yù)測故障特征。這種輸電設(shè)備的實時監(jiān)測系統(tǒng)主要由傳感器系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)、分析診斷系統(tǒng)這三部分組成。

1、 傳感器系統(tǒng)

傳感器系統(tǒng)主要是用來感知所需要的電器參數(shù)或非電器參數(shù)，能夠完成檢測任務(wù)，它的輸出參數(shù)與被測參數(shù)有一種內(nèi)在的定量關(guān)系，且具有一定的精度，被測量包括物理量、光、電氣、化學量、生物量等。目前常用的傳感器有電磁傳感器、力學傳感器、聲參數(shù)傳感器、熱參數(shù)傳感器、化學量傳感器。

2、 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

信號采集系統(tǒng)的功能是采用來自傳感器的各種信號，并將其送往數(shù)據(jù)處理和診斷系統(tǒng)對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行分析、處理，使其由模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量進行傳輸。此外，為了提高監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測靈敏性，還需要采取一些抗干擾措施以提高信號的信噪比。通常采用放大器對信號進行處理，提高有用信號的成分，并對噪聲信號進行抑制。

3、 信號傳送與電磁干擾抑制

實時監(jiān)測系統(tǒng)的信號不僅包括從傳感器傳來的待測信號，而且還有來自微機的控制信號。這些信號需要在各個系統(tǒng)間、單元間、甚至部件間進行傳遞，通常信號傳送的方式有串行傳輸方法，并行傳輸方法和光電光纖傳輸方法。此外，針對傳輸信號中干擾信號的來源不同，可分別對內(nèi)部干擾和外部干擾加以抑制。對于內(nèi)部干擾，可以通過保證一點接地、隔離、以及盡可能拉開各個通道之間的距離，特別要避免通過高阻連接等方法解決，對于系統(tǒng)外部產(chǎn)生的干擾，應(yīng)根據(jù)進入的途徑采取不同的措施。干擾通常分為共模干擾和差模干擾，對于兩根電源線對地之間的干擾，其電位相等、相位相同。對于差模干擾，是兩根電源線之間形成的干擾。其干擾電流在兩根線上是異向的環(huán)流，我們應(yīng)該根據(jù)實際情況選擇不同的應(yīng)對措施。

4、 分級集成系統(tǒng)和遠程監(jiān)控系統(tǒng)

輸電設(shè)備的實時監(jiān)測系統(tǒng)中存在著計算機的分級管理，它的上位C是微型計算機，下位機是單片機。下位機負責數(shù)據(jù)的采集和存取，上位機進行數(shù)據(jù)的處理和診斷。在一個變電站里需要檢測的設(shè)備很多，這就需要對整個變電站的主要電氣設(shè)備進行全面的檢測和診斷，形成全變電站的實時監(jiān)測系統(tǒng)。各類設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和存儲仍由各自監(jiān)測系統(tǒng)的單片機擔負。各單片機分散在現(xiàn)場各自被測設(shè)備的附近，并由微機來集中管理和控制各個監(jiān)測系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)處理和診斷。

三、故障診斷方法

1、依據(jù)規(guī)則診斷

工程診斷問題的關(guān)鍵在于要找到特征、狀態(tài)、診斷規(guī)則這三者之間的關(guān)系，從而可根據(jù)診斷規(guī)則由特征函數(shù)推斷出設(shè)備的狀態(tài)。根據(jù)診斷規(guī)則的不同，可以將診斷分為三種類型：邏輯診斷、模糊診斷、統(tǒng)計診斷。

2、依據(jù)樣板診斷

設(shè)備診斷過程通常從測試開始，測出能表征設(shè)備狀態(tài)的信號，這些信號被稱為初始模式，然后檢驗出其中的干擾信號，提取特征，形成待檢模式；最后將待檢模式與樣板模式對比，確定故障類型。根據(jù)這個過程中所用的樣板模式的不同，可將診斷分為以下幾類：

a、 閾值診斷：對設(shè)備進行測試，按照所得特征量是否超過規(guī)定閾值來判斷設(shè)備狀態(tài)。該方法比較簡單，容易推行，但也存在判斷不夠全面，容易發(fā)生誤報等缺點。

b、 時閾波形診斷：對設(shè)備進行監(jiān)測，將測得的某種物理量隨時間變化的曲線與樣條板對照來判斷設(shè)備狀態(tài)。

c、 頻率特性診斷：對設(shè)備監(jiān)測之后，將測得的某種物理量的頻譜特性與樣板特性進行對照，進而判斷設(shè)備狀態(tài)。

d、 指紋診斷：對設(shè)備進行監(jiān)測之后，將測得的數(shù)據(jù)進行處理，將得到的特殊圖形與樣條板進行對比，進而判斷設(shè)備狀態(tài)。

3、應(yīng)用專家系統(tǒng)進行診斷

從本質(zhì)上講，專家系統(tǒng)是一類包含著知識和推理的智能計算機程序。但是這種“智能程序”與傳統(tǒng)的計算機“應(yīng)用程序”已有本質(zhì)區(qū)別。專家系統(tǒng)已經(jīng)從傳統(tǒng)的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序”的應(yīng)用程序模式變成了“知識+推理=系統(tǒng)”的模式。

通常，一個以規(guī)則為基礎(chǔ)、以問題為求解中心的系統(tǒng)主要包括五個組成部分：知識庫、推理機、綜合數(shù)據(jù)庫、解釋接口或人機界面和知識獲取。按照不同的方法分為不同的類別?？蓮膽?yīng)用領(lǐng)域分為化學專家系統(tǒng)、醫(yī)療專家系統(tǒng)、氣象專家系統(tǒng)、地質(zhì)專家系統(tǒng)等系統(tǒng)；按照知識表示技術(shù)可分為基于規(guī)則的專家系統(tǒng)、基于框架的專家系統(tǒng)、基于語義網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)等；

診斷專家系統(tǒng)已經(jīng)在不少領(lǐng)域顯示出強大的工作能力，許多場合已經(jīng)遠遠超過人類專家的工作能力。并且隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，它也在不斷發(fā)展和完善。但依然存在知識獲取較困難，診斷處理不完全匹配問題的能力還不強等限制。這依然是人類努力打破的枷鎖，目前人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以其模擬人腦的能力備受關(guān)注，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的診斷專家系統(tǒng)也許會很好的解決上述缺陷問題。

參考文獻：

第5篇：故障檢測與診斷范文

[關(guān)鍵詞]電氣設(shè)備監(jiān)測與故障診斷；基本原則；故障診斷

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）20-0358-01

1、引言

隨著人類的發(fā)展和科學的進步，能源科學不斷的受到關(guān)注，帶來的更新?lián)Q代，電力系統(tǒng)也迅猛發(fā)展。特高壓、超高壓輸、變電技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)容量提高，覆蓋面積的增加都是涌現(xiàn)的新科技成果，當然科技的提高，必須有硬件設(shè)施作為前提，電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性就越來越多的受到人們的關(guān)注，故障的診斷是人們努力攻克的一面，在線監(jiān)測，能夠?qū)Τ跗诠收线M行解決，減少不必要的經(jīng)濟損失，及早解決安全隱患更是人們不斷追求的技術(shù)關(guān)鍵。

2、電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的含義

電氣設(shè)備故障是由于設(shè)備的某些劣化積累到一定程度后所產(chǎn)生的。特別是大多為有機材料制成的電氣設(shè)備絕緣介質(zhì)，在外界因素作用下容易發(fā)生老化。組成電力系統(tǒng)的基本元件是電氣設(shè)備，局部或廣大范圍的停電會因它的失效而產(chǎn)生，必將導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失，并造成不良的社會影響。

為了特殊的目的而進行的注視、觀察與校核即為監(jiān)測。設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測就是通過使用各種傳感器，運用各種測量手段，來檢測一些物理、化學量，他們能夠反映設(shè)備的運行狀態(tài)，監(jiān)測是為了使我們能夠知道設(shè)備是在正常運行，還是出現(xiàn)了某些的異常。設(shè)備的“故障診斷”是指根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測，設(shè)備故障的嚴重程度及類型、部位都需要專家用所得到的各測量值、運算處理結(jié)果所提供的信息后結(jié)合掌握的有關(guān)設(shè)備的知識和經(jīng)驗進行推理判斷，并根據(jù)此判斷提出維修處理設(shè)備的建議。簡單的說就是特征量收集后的分析判斷過程是故障診斷，狀態(tài)監(jiān)測是特征量的收集過程。

3、電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的基本原則

（1）電氣設(shè)備的維護需要統(tǒng)籌考慮

由于電氣設(shè)備的特殊性，無論是全面的預(yù)防性試驗還是拆裝性檢修，一般都要求設(shè)備退出運行。所以，在設(shè)備的監(jiān)測維護過程中要考慮各種設(shè)備間的相互關(guān)聯(lián)和影響，統(tǒng)籌安排電氣設(shè)備的檢修工作，將檢修的周期和項目上升到管理策略的層面，盡可能的保證設(shè)備的可用性，減少電氣系統(tǒng)的停電時間。

（2）采用綜合的設(shè)備狀態(tài)信息獲取方法

反映設(shè)備的狀態(tài)信息應(yīng)來自于，在線監(jiān)測獲取信息，各項試驗獲取信息，設(shè)備家族缺陷事故記錄信息，不良運行工況記錄信息。這是一個綜合的信息來源，各項信息依其對設(shè)備狀態(tài)的準確反映以權(quán)重反映，信息也應(yīng)考慮折舊，越新的設(shè)備折舊越小。

（3） 建立數(shù)字化管理體系

狀態(tài)檢修主要包括設(shè)備信息獲取、綜合診斷、檢修管理。建立數(shù)字化管理體系才能引入智能綜合診斷和檢修管理系統(tǒng)，才能適于未來發(fā)展的需要，前述的量化的設(shè)備狀態(tài)評價體系就是為建立數(shù)字化管理體系奠定基礎(chǔ)，實際上，建立數(shù)字化管理體系就是建立數(shù)字化綜合診斷，數(shù)字化檢修管理系統(tǒng)。

4、電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)

（1）故障機理研究

我們之所以研究故障機理是因為為了了解故障的形成和發(fā)展過程中的原理，能夠熟悉故障的本質(zhì)和特征。我們只有充分了了被診斷對象的工作原理和易損件的失效機理，才能保證電力設(shè)備狀態(tài)故障診斷技術(shù)安全高效地運行，故障機理研究的方法必須有相關(guān)的基礎(chǔ)學科做鋪墊，我們還需要對故障機理進行分析，需要做大量的實驗來觀察，保證診斷技術(shù)的可靠性。

（2）狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的發(fā)展

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)也再發(fā)展，人工智能技術(shù)就是其中一種。人工智能技術(shù)是一種方法，是對信息進行吸收和處理，從簡單數(shù)值的計算發(fā)展到模擬人腦不能準確辨認和思考。隨著現(xiàn)代計算機的迅猛發(fā)展，也帶動了智能技術(shù)的發(fā)展，形成一整套相關(guān)的智能計算方法，并在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，這些方法主要有模糊方法、時序分析法以及遺傳算法等等，結(jié)合原有的專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自學習等等技術(shù)進而相互之間進行補充，不斷完善，從而在很多的領(lǐng)域做出相應(yīng)的貢獻。

（3）電力設(shè)備在線監(jiān)測

傳統(tǒng)的電力設(shè)備的定期預(yù)防性試驗對于故障的檢測具有一定的作用，但是也存在著明顯的不足。第一，在進行停電試驗時，由于試驗時的電壓與設(shè)備正常工作時的電壓存在一定的差距，從而使得設(shè)備可能存在的缺陷無法被及時的查找出來；第二，定期預(yù)防性試驗所需要的試驗周期較長，對于那些急需要實用的設(shè)備而言，無法滿足生產(chǎn)的需要。因此對于這些離線的預(yù)防性試驗而言，在線的監(jiān)測就顯得方便快捷。在線監(jiān)測通過對設(shè)備相關(guān)的狀態(tài)信號進行監(jiān)測，從而達到對設(shè)備的故障缺陷監(jiān)控的目的。設(shè)備的各項狀態(tài)信號是反應(yīng)設(shè)備故障的重要依據(jù)和載體，通常這一過程包括：信號測取、中間轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集三個過程。這一技術(shù)在電力設(shè)備的日常檢修中應(yīng)用時間較短，有的系統(tǒng)還存在一定的問題，但總的系統(tǒng)設(shè)計通常包括：傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置以及計算機等設(shè)備。

5、電氣設(shè)備故障診斷

（1）電力系統(tǒng)、設(shè)備出現(xiàn)故障的種類

基于電力系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備運行故障發(fā)展中的差別，通常將電力系統(tǒng)中的故障分成瞬變故障型與緩變型故障兩類。其中，瞬變型故障如相間短路，在電力系統(tǒng)運行故障診斷過程中，發(fā)展相對比較快。一般而言，繼電保護設(shè)備應(yīng)當在10ms～20ms范圍內(nèi)將這些故障問題處理好，為能夠有效地避免造成巨大損失，在瞬變故障發(fā)生的時候，應(yīng)當努力做好電力系統(tǒng)故障保護，以免事故及問題進一步擴大化，該種類型故障并非診斷與監(jiān)測過程中存在的問題；對于緩變型故障而言，它主要是從電力系統(tǒng)、電力設(shè)備運行過程中發(fā)現(xiàn)故障問題征兆，并一直發(fā)展至系統(tǒng)故障災(zāi)害的發(fā)生，由此可見，它實際上就是一種進程相對比較緩慢的故障類型。當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障征兆時，應(yīng)當對系統(tǒng)故障問題進行準確定位，并對故障程度及發(fā)展進程進行實時監(jiān)測，并在此基礎(chǔ)上及時采取有效的應(yīng)對策略，以免系統(tǒng)故障進一步惡化或向不利的方向發(fā)展。緩變型故障問題是可狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的重要對象。絕緣故障，電力設(shè)備、系統(tǒng)的主要故障，很多故障問題均與絕緣有著密切的關(guān)系；絕緣故障問題及電力設(shè)備中的絕緣環(huán)境、結(jié)構(gòu)以及分布狀況有著密切的關(guān)系。對電力設(shè)備及電力系統(tǒng)絕緣故障問題進行定位和診斷絕緣損壞情況時，存在著很大的困難。

（2）故障監(jiān)測特征信號的選取

一種故障，由很多故障的特征量反映出來，而一個故障的特征量，又可能產(chǎn)生于多種故障的狀態(tài)，故障的特征量選取以及提取，是故障診斷的難點問題。識別運行的電力設(shè)備故障的狀態(tài)以及正常狀態(tài)的時候，通常因為特征量的選取不恰當出現(xiàn)誤診或者漏診，誤診的主要原因，是正常狀態(tài)及故障狀態(tài)特征參量，存在著交疊的區(qū)域，就是故障的特征量存在模糊性。因此，需要選取有著代表性和有效性的故障特征參量。

（3）故障診斷的分析技術(shù)以及信息技術(shù)

故障診斷的分析，是分析致使電力設(shè)備、系統(tǒng)發(fā)生故障下的物理過程以及化學過程、故障因果關(guān)系。步驟為：對大量復(fù)雜的設(shè)備、系統(tǒng)狀態(tài)特征量進行歸納、整理和降維簡化，然后用識別技術(shù)進行識別故障的特征參數(shù)，最后對故障的性質(zhì)、程度、類別、部位以及原因進行判定。

6、結(jié)束語

電氣設(shè)備系統(tǒng)是一個復(fù)雜的、牽涉面廣的綜合性系統(tǒng)，電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定直接關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的有序運行。同時，電氣設(shè)備的運行狀態(tài)評估和預(yù)測以及電氣設(shè)備的故障診斷十分復(fù)雜。因此，運用綜合性的技術(shù)手段，掌握電力設(shè)備運行狀態(tài)，預(yù)測設(shè)備故障發(fā)生、發(fā)展情況，并采用人工智能信息處理技術(shù)進行故障診斷，對提高我國電力設(shè)備的安全穩(wěn)定性，保證電力系統(tǒng)高效有序運行都具有十分重要的意義。

參考文獻

[1] 薛善成，朱杰.電力系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)探討[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2009，（21）.

第6篇：故障檢測與診斷范文

1.1 離合器分離不徹底的故障現(xiàn)象

汽車發(fā)動機在正常運轉(zhuǎn)時，踏下離合器，掛擋時有齒輪撞擊聲，且難以掛上擋：如果勉強掛上擋，則在離合器踏板尚未完全放松時發(fā)動機熄火。

1.2 離合器分離不徹底的檢查方法

當出現(xiàn)掛擋困難時，如果在熄火狀態(tài)下可輕松掛擋也說明離合器分離不徹底；另一方面拉起制動手柄，空擋時，踩下離合器踏板，在飛輪殼下面孔內(nèi)試著推動離合器片。如果能推動，說明離合器分離是徹底的，如果不能推動，就說明說明離合器分離不徹底。

1.3 離合器分離不徹底的原因

1.3.1 操縱機構(gòu)故障

①拉線長度不合適以及離合器踏板的自由行程過大；②液壓操縱式離合器油泵內(nèi)混入空氣；③撥叉的支點磨損；④液壓系統(tǒng)有漏油狀況；⑤離合器分離軸承磨損。

1.3.2 離合器自身故障

①離合器從動盤擺動；②離合器摩擦片損傷；③離合器從動盤及從動軸配合花鍵磨損；④膜片彈簧式離合器彈簧尖端部位磨損；⑤飛輪歪斜；⑥支承軸出現(xiàn)磨損、損壞；⑦從動盤正反面裝配不對，從動盤在裝配時，有減振盤的減振盤面應(yīng)朝向壓盤。如果裝反會造成離合器分離不徹底；⑧液壓離合器液壓系統(tǒng)漏油；⑨新?lián)Q摩擦片太后。

2 離合器打滑

2.1 離合器打滑的故障現(xiàn)象

汽車起步困難，踏油門，汽車增速不明顯，有時發(fā)動機還會發(fā)出轟空油聲音。起步時離合器踏板接近完全放松汽車方能起步；汽車加速爬坡時車速不能隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提高而相應(yīng)增大。汽車燃料消耗量明顯比平時增加，可感到汽車行駛無力，動力比以往有所下降。

2.2 離合器打滑的檢查方法

拉緊駐車制動，掛上低速擋，慢慢放松離合器踏板并逐漸減小節(jié)氣門開度，發(fā)動機仍繼續(xù)運轉(zhuǎn)不熄火，說明離合器打滑?；蛘叨ㄗ≤囕?，手剎到底，使汽車完全制動。摘下離合器，掛上一檔，慢慢加大油門，同時慢慢地掛上離合器。此時，如果發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)，則可判定離合器不打滑；反之，則判定離合器打滑。如果汽車離合器打滑不太嚴重時，完全可利用發(fā)動機轉(zhuǎn)速表，對照發(fā)動機的轉(zhuǎn)速顯示狀況，就能夠判斷是否打滑。其方法是：在行駛中，把變速器操縱桿低速檔位上進行加速，車速上升后，摘下離合器，升檔，掛入中速檔，在離合器剛接合的時候，再猛踏油門，發(fā)動機轉(zhuǎn)速表指針突然振擺一下，而發(fā)動機轉(zhuǎn)速表指示并沒有下降，而是慢慢地上升，但事實上沒有感覺得到汽車加速，那我們就可以判定離合器處在打滑狀態(tài)。如果在坡路上進行試驗，就更能明顯地感覺出離合器是否打滑了。

2.3 離合器打滑的故障原因

（1）離合器踏板自由行程太小或沒有自由行程；

（2）離合器從動盤摩擦片磨損過薄、硬化、有油污、有腐蝕、鉚釘松動；

（3）離合器壓盤過薄或壓盤飛輪變形；

（4）離合器壓盤彈簧過軟，折斷，分離軸承常壓在分離杠桿上，使壓盤處于半分離狀態(tài)；

（5）離合器與飛輪連接螺栓過松；

（6）離合器分離杠桿調(diào)整過高；

（7）液壓分離裝置卡滯。

3 離合器不平穩(wěn)

3.1 離合器不平穩(wěn)的故障現(xiàn)象

當離合器處于半離合狀態(tài)下，汽車起步時出現(xiàn)振動并伴隨一陣陣急速加速的竄車現(xiàn)象。

3.2 離合器不平穩(wěn)的檢查方法

分離離合器的同時，把變速桿掛上最低檔，在慢慢接合離合器的時候，如果汽車出現(xiàn)竄動式起步，然后把汽車裝載放在坡路上起步， ，如果離合器不平穩(wěn)，可以清楚地感覺到汽車的竄動。

3.3 離合器不平穩(wěn)的故障原因

（1）摩擦片不干凈表面沾油；

（2）從動盤的減震彈簧失去彈性以及從動盤擺動大；

（3）離合器摩擦片松動；

（4）離合器彈簧或者膜片彈簧失去彈性或損壞；

（5）壓盤或者飛輪主動盤損壞；

（6）發(fā)動機懸置支撐松動；

（7）分離杠桿位置調(diào)整不正常。

4 離合器異響

4.1 離合器異響的故障現(xiàn)象

發(fā)動機運轉(zhuǎn)，踩下離合器踏板，使離合器分離時，離合器部位發(fā)出不正常響聲；汽車行駛中，放松離合器踏板，使離合器接合時，離合器有不正常響聲。

4.2 離合器異響的檢查方法

（1）當發(fā)動機空擋正常運轉(zhuǎn)，慢慢踏下或放松離合器踏板時，離合器發(fā)出連續(xù)或間斷的蕩蕩聲。

（2）當車輛起步時，松開離合器踏板時發(fā)出響聲。

4.3 離合器異響的故障原因

（1）踏板回位彈簧失去正常彈性和脫落或折斷，分離軸刮碰分離杠桿；

（2）分離軸承回位彈簧彈性是否正常；

（3）分離杠桿與分離軸承之間間隙是否符合規(guī)定；

（4）軸承損壞或軸承嚴重松曠、軸承滾珠破碎、卡死不能轉(zhuǎn)動；

（5）中間壓盤銷孔與傳動銷磨損松曠在傳動銷上晃動撞擊所致；

（6）車輛起步，剛放松離合器踏板時發(fā)出響聲；

（7）異物刮碰壓盤或飛輪所致；

（8）傳動卡滯，使壓盤突然壓向從動盤造成闖車；

（9）從動盤變形或磨擦襯片不干凈沾有油污，造成離合器不能正常斷開而引起沖撞。

5 離合器踏板沉重

5.1 離合器踏板沉重的故障現(xiàn)象

腳踏離合器踏板沉重， 踩動離合器踏板的力超過250N駕駛員操作十分困難相對于同樣其它車輛離合器踏板力有明顯差異。

5.2 離合器踏板沉重的檢查方法

（1）檢查踏板是否過高，空行程是否合適；

（2）不良的，及時對各軸與孔的配合處加強；

（3）檢查離合器盤總成、蓋總成、飛輪是否磨損過量；

（4）對裝有氣壓助力或油氣助力操縱的離合器若踏板沉重，應(yīng)檢查助力缸的管路是否漏氣，助力缸活塞密封圈是否磨損，排氣閥密封是否嚴密等。

5.3 離合器踏板沉重的故障原因

（1）飛輪工作面、壓盤工作面磨損嚴重；

（2）分離軸承過量磨損，離合器操縱機構(gòu)不良，軸與孔的配合處轉(zhuǎn)動不自如；

（3）分離總泵總成：調(diào)整不當，踏板過高，且無空行程；

（4）從動盤總成：摩擦片磨損量大，離合器從動盤花鍵槽與變速器第一軸花鍵過臟；

第7篇：故障檢測與診斷范文

關(guān)鍵詞：汽輪機；故障診斷；發(fā)電機組

通常的診斷技術(shù)有兩種，振動分析和，油液分析。汽輪機發(fā)電機組是電力生產(chǎn)的重要設(shè)備，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和運行環(huán)境的特殊性導(dǎo)致汽輪機的故障經(jīng)常出現(xiàn)，要對汽輪機設(shè)備進行診斷處理，了解設(shè)備的運行情況，查看隱患，故障導(dǎo)致的原因，提出維修的方案。信息技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展有效地提升了汽輪機故障診斷技術(shù)的能力。汽輪機轉(zhuǎn)子的震動，使零件磨損嚴重，轉(zhuǎn)子運行中的腐蝕、磨損和疲勞等，轉(zhuǎn)子的不平衡，不對中，油膜渦動，油膜震蕩，松動，動靜破摩。

1振動分析法

儀表報警時，對故障數(shù)據(jù)進行分析，要診斷出設(shè)備故障原因，對振動參數(shù)分析竟然無法解決問題，對熱力參數(shù)監(jiān)測出現(xiàn)排氣溫度下降的現(xiàn)象。對振動信號進行分析處理可以采用，非線性、非平穩(wěn)性，對傳感器的檢測主要在硬件冗余、解析冗余和混合冗余方面。并采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)診斷汽輪機的系統(tǒng)性能，提高傳感器的信號可靠性。信號容易受到干擾，如振動干擾，電氣干擾，分析傳感器信號振動的頻域特征，振動故障的發(fā)生會引起信號結(jié)構(gòu)頻率的變動，所以狀態(tài)參數(shù)有時穩(wěn)定，有時不穩(wěn)定。而且非振動信號的參數(shù)也有可診斷的依據(jù)，如汽輪機發(fā)電機組的運行溫度、壓力、真空度、電流等。信號的變化和處理需要在幅值、時間、頻率等域進行。常用的技術(shù)有非線性補償技術(shù)、信號預(yù)處理技術(shù)。

2故障的分析

總結(jié)儀表報警的原因有兩點，一點是渦流傳感器是隨機運行的，二是探頭的安裝隱患。頻譜分析時故障診斷的最廣泛手段。診斷技術(shù)與仿真技術(shù)的結(jié)合，建立故障的決策表，準確辨別故障，還可以應(yīng)用模糊診斷和層次模型。熱力學分析手段以及頻域變換法都是診斷中常用的方法，對產(chǎn)生原因和機理做出判斷，確定措施和方案。轉(zhuǎn)子的不平衡也是常見的故障，不平衡引起振幅或相位的變化，徑向和軸向的碰磨產(chǎn)生振動，具有豐富的頻譜特征，可以通過頻譜分析監(jiān)測狀態(tài)。

3檢測方式

汽輪機故障的監(jiān)測技術(shù)，通常采用灰色理論、概率分布干涉模型，頻域的變化有譜圖顯示，可以采用主元分析法分析機組的實際振動狀況。振動故障狀況很多，不同的故障可能特征相似，因此診斷相對復(fù)雜。這種不確定性，可以采用模糊性處理和預(yù)診斷以及對比以及統(tǒng)計和邏輯的診斷方式。正常狀態(tài)和故障之間沒有明顯的劃分界限。確定常見故障的模式和分布，獲得故障的程度信息，用模糊C均值聚類分析方法，來識別故障類型，提高診斷的準確性。根據(jù)軸心軌跡、相位和振幅來模糊的診斷，也能縮小故障范圍。排除變量的相關(guān)性和冗余性。用定型觀測器、定性方針來進行故障定性，對材料和性能的檢測可以幫助信號的相關(guān)處理，排除干擾的信息。降低變量的維數(shù)。

4復(fù)雜故障的機理

第8篇：故障檢測與診斷范文

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備 監(jiān)測 故障 診斷

隨著我國高壓、超高壓、大容量電網(wǎng)的不斷發(fā)展，供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性對電力設(shè)備的安全可靠運行提出了更高的要求，同時，由于電力用戶對供電質(zhì)量要求的不斷提高，電氣設(shè)備故障造成的損失和影響也越來越大。因此，采用現(xiàn)代化的電氣設(shè)備運行狀態(tài)實時監(jiān)測技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異兆、對故障進行診斷分析，并采取相應(yīng)措施，對保證電氣設(shè)備的安全和整個供電系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行都具有十分重要的意義。

一、電氣設(shè)備狀態(tài)檢測機理研究

1.電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的基本原則

（1）電氣設(shè)備的維護需要統(tǒng)籌考慮。由于電氣設(shè)備的特殊性，無論是全面的預(yù)防性試驗還是拆裝性檢修，一般都要求設(shè)備退出運行。所以，在設(shè)備的監(jiān)測維護過程中要考慮各種設(shè)備間的相互關(guān)聯(lián)和影響，統(tǒng)籌安排電氣設(shè)備的檢修工作，將檢修的周期和項目上升到管理策略的層面，盡可能的保證設(shè)備的可用性，減少電氣系統(tǒng)的停電時間。

（2）采用綜合的設(shè)備狀態(tài)信息獲取方法。反映設(shè)備的狀態(tài)信息應(yīng)來自于，在線監(jiān)測獲取信息，各項試驗獲取信息，設(shè)備家族缺陷事故記錄信息，不良運行工況記錄信息。這是一個綜合的信息來源，各項信息依其對設(shè)備狀態(tài)的準確反映以權(quán)重反映，信息也應(yīng)考慮折舊，越新的設(shè)備折舊越小。

（3）建立數(shù)字化管理體系。狀態(tài)檢修主要包括設(shè)備信息獲取、綜合診斷、檢修管理。建立數(shù)字化管理體系才能引入智能綜合診斷和檢修管理系統(tǒng)，才能適于未來發(fā)展的需要，前述的量化的設(shè)備狀態(tài)評價體系就是為建立數(shù)字化管理體系奠定基礎(chǔ)，實際上，建立數(shù)字化管理體系就是建立數(shù)字化綜合診斷，數(shù)字化檢修管理系統(tǒng)。

2.實施狀態(tài)監(jiān)測的基本策略

狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)是進行狀態(tài)分析，在狀態(tài)分析前首先要分析狀態(tài)信息包含的內(nèi)容。狀態(tài)信息包括預(yù)防性試驗、不良運行工況記錄、缺陷記錄、檢修記錄、家族質(zhì)量記錄、在線監(jiān)測等幾個方面。狀態(tài)分析的目的就是基于上述狀態(tài)信息包含的指標，對設(shè)備的狀態(tài)做一個初步的評價，為是否檢修提供依據(jù)，而設(shè)備存在缺陷的準確診斷結(jié)果需要在檢修前后根據(jù)實際情況綜合分析后給出。設(shè)備狀態(tài)一般從狀態(tài)試驗數(shù)據(jù)、不良運行工況記錄和家庭質(zhì)量缺陷記錄三個方面采用百分制綜合評分的方式確定。綜合評分≤30應(yīng)立即安排檢修，綜合評分介于31～55之間應(yīng)在三個月內(nèi)安排檢修，介于56～75之間的設(shè)備應(yīng)按計劃優(yōu)先安排檢修，介于86～100之間的可延期檢修。

3.在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與狀態(tài)檢修的融合

對于單一設(shè)備的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)融合一般應(yīng)將數(shù)據(jù)傳送到電廠綜合信息管理系統(tǒng)（MIS），通過電廠綜合管理系統(tǒng)將在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與狀態(tài)檢修系統(tǒng)融合在一起；對于多設(shè)備、多系統(tǒng)的在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)融合應(yīng)先建立內(nèi)部設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中心，由監(jiān)控中心實施對全部前端站的控制，同時由監(jiān)控中心的監(jiān)測工作站實施在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與狀態(tài)檢修的融合。

二、電氣設(shè)備故障診斷方法

第9篇：故障檢測與診斷范文

關(guān)鍵詞：油液分析；主動維修；油液監(jiān)測

1 引言

隨著科技的發(fā)展，各項先進的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中，提升了煤礦生產(chǎn)的效率。在各種機械設(shè)備運行的過程中，如何保障其能夠安全穩(wěn)定的運行，是煤礦生產(chǎn)面臨的重要問題。油液監(jiān)測體系對于綜采設(shè)備的運行可以進行有效的監(jiān)測，對于潛在的安全隱患進行診斷，為煤礦的安全生產(chǎn)提供了有利的條件。

2 油液監(jiān)測的主要技術(shù)手段

2.1 油液理化性質(zhì)指標監(jiān)測。機械設(shè)備在運行的過程中，油的作用非常重要，是保證機械能夠正常運行的基礎(chǔ)。油液監(jiān)測技術(shù)通過對油的物理化學性能進行檢測，可以了解到油的使用狀態(tài)，從而判斷機械設(shè)備的運行狀況。在監(jiān)測的過程中，主要的指標包括運動粘度、水分、酸值、閃點、凝點（或傾點）、機械雜質(zhì)、抗乳化性、抗泡沫特性、抗磨性和極壓性等。

2.2 油液鐵譜檢測。鐵譜檢測是目前煤礦企業(yè)中使用最為廣泛的一種油液檢測方法，主要應(yīng)用到的設(shè)備是鐵譜儀。在機械高速運轉(zhuǎn)的過程中，會產(chǎn)生一定的磨損，通過對磨損顆粒進行監(jiān)測，就可以充分的了解到機械的磨損狀況，從而進行有針對性的維修。在高梯度磁場的作用下，將摩擦副中產(chǎn)生的顆粒從油中分離出來，按照一定的方法制成譜片，然后通過鐵譜顯微鏡和相關(guān)軟件對其進行定性和定量的分析。這種監(jiān)測方法的效率比較高，所以在煤炭行業(yè)中應(yīng)用的比較廣泛，通常使用旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀。

2.3 油液光譜檢測。光譜檢測技術(shù)應(yīng)用的比較早，并且檢測的效果較好，主要是對油中的磨損顆粒的元素種類和含量進行檢測，還可以對油的污染程度以及衰變過程進行監(jiān)測。在目前使用較為廣泛的光譜技術(shù)為電感耦合等離子體發(fā)射光譜法。

2.4 顆粒計數(shù)。顆粒計數(shù)主要是對液壓油中的固體顆粒進行統(tǒng)計，其中包括了在機械運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的磨損顆粒。將這些顆粒以粒徑為標準進行分類，然后根據(jù)規(guī)定的標準進行計數(shù)，從而可以獲得顆粒的分布信息，與規(guī)范標準進行對比分析，可以了解到油液中的污染程度，從而做出相關(guān)的評價。

3 油液監(jiān)測在設(shè)備故障診斷技術(shù)中的應(yīng)用

任何機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)都需要油來，而機械設(shè)備出現(xiàn)故障大部分都是源于油的失效，雖然在設(shè)備運轉(zhuǎn)的費用消耗中，油所占的比例非常微小，但是由于油的質(zhì)量不合格或者是在使用的過程中性能發(fā)生改變，對于設(shè)備造成的故障率卻占據(jù)了很大的比例。所以說必須對設(shè)備的在用油狀況進行監(jiān)測，提高油的質(zhì)量，減少換油的周期，節(jié)省維修的費用，提高設(shè)備的使用壽命。所以對于油的使用狀況要加強監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題，提早采取有效的措施預(yù)防和處理。

通過分析油性能參數(shù)的變化可以間接了解機械主要部位的工作狀態(tài)，及時準確地監(jiān)測設(shè)備的工作情況。就油液監(jiān)測與診斷，其主要內(nèi)容包括油物理化學性能指標變化、油運轉(zhuǎn)參數(shù)如油壓的變化、油摩擦學性能的變化。首先，油液監(jiān)測是摩擦學系統(tǒng)監(jiān)測過程，監(jiān)測內(nèi)容主要包括油品自身劣化、油品污染、金屬磨損顆粒和摩擦學等四個方面。監(jiān)測手段主要包括油品紅外光譜分析、顆粒計數(shù)、油品性能指標和摩擦學性能測試分析等。由于大量機械設(shè)備的故障起因于不良，因此通過對油品自身劣化和污染進行監(jiān)測，有利于及時消除設(shè)備的故障隱患，延長設(shè)備的大修周期。其次，早期油液監(jiān)測以監(jiān)測診斷設(shè)備的磨損故障為目的，其技術(shù)方法以鐵譜技術(shù)為代表。目前油液分析技術(shù)已從早期的油樣分析和磨屑逐步過渡到現(xiàn)代在線油液監(jiān)測。現(xiàn)代在線油液監(jiān)測技術(shù)將油和機械設(shè)備視作統(tǒng)一的整體，強調(diào)從摩擦學角度出發(fā)考察失效和設(shè)備故障。而通過分析油的理化指標和摩擦學性能指標可以準確預(yù)測設(shè)備發(fā)生磨損故障的發(fā)展趨勢。

4 油液監(jiān)測與診斷技術(shù)在煤礦的應(yīng)用

作為煤礦企業(yè)，機械設(shè)備所處的工礦條件惡劣，機械設(shè)備損壞嚴重，影響到正常生產(chǎn)與安全，有必要建立完善的監(jiān)測體系以提高設(shè)備完好率，減少不必要的投入。特別有時監(jiān)測不到位，小事故釀成大事故，損失巨大。煤礦企業(yè)建立健全油液監(jiān)測體系應(yīng)做好以下三項工作。

4.1 配備品質(zhì)精良、功能齊全的各類油品檢查儀器設(shè)備，具備檢測項目多、數(shù)量大、速度快等特點，為快速判斷故障提供準確及時的數(shù)據(jù)。硬件設(shè)施除需配備發(fā)射光譜、紅外光譜、鐵譜、顆粒計數(shù)等磨損污染顆粒監(jiān)測儀器外，還需配備黏度、閃點、水分、總酸值、總堿值、傾點、泡沫、不溶物、機械雜質(zhì)等10種常規(guī)油品檢測手段。軟件方面：第一，建立實驗室及監(jiān)測數(shù)據(jù)局域網(wǎng)，將主要設(shè)備如采煤機、運輸機、主通風機、空壓機等監(jiān)測數(shù)據(jù)及油品檢測數(shù)據(jù)傳輸給機電科及主要礦領(lǐng)導(dǎo)，以便相應(yīng)采取措施；第二，建立功能齊全的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和報告生成系統(tǒng)，生成各種格式的油液監(jiān)測報告；第三，建立基于專家知識的計算機智能診斷系統(tǒng)，提高判斷問題的準確性和科學性。

4.2 應(yīng)當具有符合規(guī)范標準要求，保證測試結(jié)果足夠準確的檢測能力，考慮到經(jīng)濟性，以最少的檢測項目達到最佳監(jiān)測效果；對于具有國家標準以及ISO和ASTM等國際標準的檢測方法，應(yīng)嚴格按照標準方法進行檢測，以保證監(jiān)測診斷結(jié)論的科學性和合理性。

4.3 應(yīng)當建立具有豐富經(jīng)驗積累的高素質(zhì)、高水平的專家型油品監(jiān)測技術(shù)隊伍。通過與高等院校和科研院所合作，培養(yǎng)具有扎實理論基礎(chǔ)，同時具有在油液監(jiān)測和診斷實際經(jīng)驗的監(jiān)測人員，并在解決實際問題的過程中不斷發(fā)揮專業(yè)人員的技術(shù)價值。

5 案例

神東煤炭集團+補連塔煤礦轉(zhuǎn)載機減速器事故

事故經(jīng)過：2013年3月30日，設(shè)備管理中心油液監(jiān)測人員在對補連塔礦綜采工作面設(shè)備油樣的例行化驗中，發(fā)現(xiàn)煤機左搖臂行星頭油樣嚴重乳化、且存在超過80μm的滾滑復(fù)合顆粒，視場濃度超過80%，且存在紅色氧化物顆粒，摩擦聚合物、嚴重滑動顆粒和切削顆粒。立即通知礦方機電人員對該設(shè)備進行檢查。礦方機電人員檢查發(fā)現(xiàn)左搖臂行星頭漏油，而且有異響，礦方立即向設(shè)備管理中心調(diào)劑部申請更換減速器。但礦里因客觀原因未能及時更換，致使事故擴大化，導(dǎo)致減速器Ⅰ軸損壞。

事故原因分析：在油液監(jiān)測報告顯示異常的情況下，因客觀原因，礦方未能及時更換減速器，導(dǎo)致減速器Ⅰ軸損壞。

點評：油液分析能夠報告和預(yù)測的反映齒輪箱內(nèi)部的異常磨損和可能出現(xiàn)的故障。嚴格按照油液分析報告進行換油或采取其他措施能夠有效較低設(shè)備故障率，提高生產(chǎn)效率，延長設(shè)備壽命。

6 結(jié)束語

在煤礦生產(chǎn)中，機械設(shè)備的應(yīng)用可以有效的提高生產(chǎn)效率，促進煤礦企業(yè)的發(fā)展。為了保證生產(chǎn)能夠安全穩(wěn)定的進行，對于機械設(shè)備的運行應(yīng)該加強安全監(jiān)測?，F(xiàn)階段油液監(jiān)測體系在煤礦綜采設(shè)備的運行中廣泛的應(yīng)用，對設(shè)備的運行狀況進行監(jiān)測，可以及時的發(fā)現(xiàn)問題，提早制定出預(yù)防對策。在油液監(jiān)測體系中，應(yīng)該掌握科學的監(jiān)測方法，利用先進的設(shè)備和技術(shù)，對設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測。通過油液監(jiān)測體系的運用，可以有效的減少設(shè)備故障的發(fā)生幾率，減少維修成本，提高運行效率，提高設(shè)備的安全性，延長設(shè)備的使用壽命。隨著科技的不斷發(fā)展，各項新技術(shù)和新設(shè)備會逐漸的用到煤礦生產(chǎn)中，為煤礦生產(chǎn)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益，所以為了保證機械設(shè)備的安全運行，在監(jiān)測技術(shù)方面還要不斷的提升，為設(shè)備的安全穩(wěn)定運行提供有利的基礎(chǔ)，從而確保煤礦的安全生產(chǎn)。

參考文獻

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