序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇設(shè)備故障診斷系統(tǒng)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢表明煤炭仍將是我國未來30a發(fā)展的主要能源，智慧礦山、綠色發(fā)展等理念對于礦山設(shè)備的開采提出了更高的要求，無人化是煤礦作業(yè)發(fā)展的必然趨勢。煤炭設(shè)備工作環(huán)境惡劣，發(fā)生故障的次數(shù)較多，不僅影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，對于員工的安全也是一大威脅，因此在線遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的研發(fā)是一種必然趨勢。目前采煤機(jī)、帶式輸送機(jī)等設(shè)備的單機(jī)故障檢測系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中都有相應(yīng)的應(yīng)用，然而采用云平臺(tái)技術(shù)對設(shè)備群故障進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷的系統(tǒng)鮮少有人開發(fā)，本文利用云平臺(tái)設(shè)計(jì)煤炭設(shè)備遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，對采煤機(jī)、帶式輸送機(jī)、礦用提升機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷與維護(hù)，提高煤炭開采效率。

1煤炭設(shè)備故障類型分析

煤炭設(shè)備包含提升設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、排水設(shè)備、挖掘設(shè)備、支護(hù)設(shè)備、供電設(shè)備等，其中采煤機(jī)、帶式輸送機(jī)、礦用提升機(jī)是發(fā)生故障次數(shù)較高的設(shè)備，本文主要對這3類設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷與維護(hù)。（1）采煤機(jī)故障采煤機(jī)故障常見的部位為液壓泵、截割部、牽引部和變頻器，為分析液壓泵的狀態(tài)，需對泵工作狀態(tài)下的冷卻水壓、調(diào)高水壓以及其工作轉(zhuǎn)速進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)這些數(shù)據(jù)超過其臨界值時(shí)應(yīng)引起重視。截割部故障通常是電機(jī)發(fā)生故障，需采集電機(jī)的電流以及溫度作為判斷依據(jù)。牽引部故障一般也是電氣部分發(fā)生故障引起的，將牽引速度、電機(jī)電流、變壓器溫度作為判斷依據(jù)。變頻器故障需監(jiān)測變頻器電壓以及電流。（2）帶式輸送機(jī)故障帶式輸送機(jī)常見的故障部位為驅(qū)動(dòng)裝置、托輥和輸送帶，其中輸送帶故障最為頻繁，因此需定期對輸送帶進(jìn)行檢查與維護(hù)。驅(qū)動(dòng)裝置故障發(fā)生后可根據(jù)軸承是否存在異響、電機(jī)的電壓電流轉(zhuǎn)速是否正常等對其故障具置進(jìn)行定位。托輥故障主要是托輥支撐處發(fā)生相對滑動(dòng)，只需監(jiān)測其位移即可。輸送帶故障分為輸送帶跑偏、輸送帶撕裂、輸送帶打滑，需對輸送帶壓力、位移、磨損情況等進(jìn)行監(jiān)測。（3）礦用提升機(jī)故障礦用提升機(jī)常見的故障部位為主軸裝置、減速器、電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)系統(tǒng)。主軸裝置發(fā)生故障時(shí)軸承溫度會(huì)高于50℃，閘盤的位移也會(huì)大于0.3mm，其振動(dòng)速度也會(huì)變大。減速器故障時(shí)軸承溫度和振動(dòng)速度也會(huì)變大。制動(dòng)系統(tǒng)的故障可通過監(jiān)測閘瓦溫度以及油溫等判斷。煤礦用設(shè)備故障類型如圖1所示。

2基于云平臺(tái)的煤炭設(shè)備遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于云平臺(tái)的煤礦用設(shè)備遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的架構(gòu)主要分為3層：數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)通信層和系統(tǒng)應(yīng)用層。在數(shù)據(jù)采集層采用溫度、壓力、速度等傳感器對采煤機(jī)、礦用提升機(jī)和帶式輸送機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將采集數(shù)據(jù)傳輸至無線采集分站，然后通過本地環(huán)網(wǎng)、5G網(wǎng)絡(luò)等通信方式傳輸至故障診斷中心，故障診斷中心對收到的信號(hào)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換為可被監(jiān)控系統(tǒng)識(shí)別的數(shù)據(jù)，并采用防火墻隔離病毒，完成處理后將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地服務(wù)器中。為了保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，本文設(shè)置了本地主服務(wù)器以及備服務(wù)器，當(dāng)主服務(wù)器癱瘓后備服務(wù)器工作，保障系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。煤炭設(shè)備遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。數(shù)據(jù)采集層將溫度、電流傳感器等通過螺栓聯(lián)接的方式安裝在采煤機(jī)、礦用提升機(jī)以及帶式輸送機(jī)上，對設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。網(wǎng)絡(luò)傳輸層備有無線連接和有線連接2種方式，通過以太網(wǎng)或5G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信息傳輸至故障診斷中心，交換機(jī)對本地網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段管理。系統(tǒng)應(yīng)用層分為硬件部分和軟件部分，硬件部分主要指的是服務(wù)器，完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與讀取，增加了云服務(wù)器，由分布式云平臺(tái)組成，減少了本地服務(wù)器的存儲(chǔ)壓力；軟件部分包含數(shù)據(jù)處理算法、數(shù)據(jù)庫以及遠(yuǎn)程客戶端，對采集數(shù)據(jù)預(yù)處理指的是處理包含數(shù)據(jù)的備份、檢索等，并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能算法分析故障類型，診斷完成后將處理結(jié)果在客戶端上呈現(xiàn)，及時(shí)地推送設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，提醒工作人員檢查設(shè)備。

3基于云平臺(tái)的遠(yuǎn)程故障診斷關(guān)鍵技術(shù)

遠(yuǎn)程故障診斷最重要的信息傳輸，煤礦開采環(huán)境復(fù)雜，有些地方無線無法覆蓋，因此本文采用無線和有線結(jié)合的方式。云服務(wù)器通過MQTT協(xié)議與客戶端實(shí)現(xiàn)交互，該協(xié)議在不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中可提供可靠的服務(wù)，而且結(jié)構(gòu)簡單，保障了信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性。數(shù)據(jù)的信息存儲(chǔ)也是云平臺(tái)很關(guān)鍵的技術(shù)，本文將采集得到的數(shù)據(jù)單獨(dú)存儲(chǔ)在服務(wù)器中，采用Hadoop數(shù)據(jù)倉庫Hive對分布式文件系統(tǒng)（HDFS）內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，分類的原則是來自不同設(shè)備的數(shù)據(jù)分別分開存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)遷移工具（Sqoop）處理后按照設(shè)備、數(shù)據(jù)類型、時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，并將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在HDFS中。該存儲(chǔ)技術(shù)不僅可實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)查詢，還能對數(shù)據(jù)庫在線擴(kuò)容，保障數(shù)據(jù)庫的空間足夠。基于Hive的數(shù)據(jù)分類存儲(chǔ)技術(shù)原理如圖3所示。故障診斷的依據(jù)是傳感器采集的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理的依據(jù)是專家多年的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用層的客戶端將專家遠(yuǎn)程故障診斷經(jīng)驗(yàn)通過邏輯分類的形式編輯為相應(yīng)的程序，在線對煤炭設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)判斷。專家診斷中心先根據(jù)現(xiàn)場工人的描述判斷設(shè)備故障類型，當(dāng)設(shè)備故障難以通過這些現(xiàn)象判斷時(shí)，再專家診斷中心根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷。專家故障診斷中心根據(jù)現(xiàn)場描述對故障類型進(jìn)行初步預(yù)判后將其分配給專家智能決策系統(tǒng)。

4基于云平臺(tái)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)故障診斷流程

遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)故障診斷功能的構(gòu)建需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)參數(shù)的獲取以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的查看、分析與存儲(chǔ)，專家故障診斷中心先根據(jù)現(xiàn)場工人的描述進(jìn)行判斷，當(dāng)專家診斷中心不能根據(jù)描述對故障類型進(jìn)行診斷時(shí)，專家需與現(xiàn)場工人交流。然后以現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)為依據(jù)對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行判斷，專家診斷中心根據(jù)傳輸至云診斷中心的數(shù)據(jù)對煤礦用設(shè)備的故障進(jìn)行分析與判斷。故障診斷中心的判斷有時(shí)需要依賴設(shè)備歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)，一般通過列表或圖表等方式獲取設(shè)備歷史數(shù)據(jù)，有時(shí)需要遠(yuǎn)程發(fā)送命令指令進(jìn)行調(diào)試從而更好地判斷設(shè)備的故障類型。完成故障診斷后，將診斷結(jié)果保存在設(shè)備的故障案例庫中，形成典型故障庫，為之后的故障診斷提供依據(jù)，當(dāng)其他用戶遇到相似問題時(shí)可以通過索引的方式更快速地定位故障。基于云平臺(tái)的遠(yuǎn)程在線實(shí)時(shí)故障診斷流程圖如圖4所示。

5結(jié)語

（1）對煤礦用故障率較高的設(shè)備采煤機(jī)、礦用提升機(jī)以及帶式輸送機(jī)的故障類型進(jìn)行總結(jié)，分析為診斷相應(yīng)故障需要監(jiān)測的參數(shù)。（2）對基于云平臺(tái)的煤炭設(shè)備遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)通信層和系統(tǒng)應(yīng)用層，分析不同層的功能以及層與層之間的關(guān)系。（3）分析基于云平臺(tái)的遠(yuǎn)程故障系統(tǒng)通信技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)以及專家診斷中心的工作原理，并對專家故障診斷的具體工作流程進(jìn)行研究。

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篇（2）

中圖分類號(hào)：TM845 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）30-0101-02

配電設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)，主要是針對設(shè)備實(shí)際工作狀態(tài)，通過現(xiàn)代化的監(jiān)測手段以及科學(xué)有效的評價(jià)手段，來判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和使用壽命。通過配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)，可以自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和檢測等功能，同時(shí)，具備支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能，提高配電設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性。因此，在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修時(shí)，配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)是智能變電站自動(dòng)化水平的體現(xiàn)，是未來電網(wǎng)發(fā)展的主要方向。本文就對配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，主要針對變電站內(nèi)的變壓器、電壓互感器、電流互感器、電容器、斷路器以避雷器等設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測。配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

由上圖可知，配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)主要通過在線診斷的方式，通過對歷史數(shù)據(jù)、在線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來判斷配電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，為后期設(shè)備的檢修和保養(yǎng)提供必要的理論依據(jù)。具體包括變電站內(nèi)的變壓器狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷裝置；電壓互感器狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷裝置；電流互感器狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷裝置；電容器狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷裝置；斷路器狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷裝置以及避雷器狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷裝置。

1.2 系統(tǒng)功能

配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)主要功能包括提供配電設(shè)備在線或者非在線監(jiān)測信息的瀏覽；智能診斷；故障分析、預(yù)測和評估等。配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)主要采用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，用戶可以通過瀏覽器查詢配電設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)信息，同時(shí)可以借助主機(jī)對配電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，并將最終結(jié)果反饋給用戶。智能診斷主要涉及到變電站內(nèi)的變壓器、電壓互感器、電流互感器、電容器、斷路器以避雷器等設(shè)備，狀態(tài)監(jiān)測裝置具有數(shù)據(jù)信息事實(shí)錄入功能、數(shù)據(jù)修改、查詢以及顯示和打印功能，故障診斷采用了人工智能理論，能夠準(zhǔn)確有效的指出設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并且根據(jù)設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)和工作狀況，預(yù)測設(shè)備未來的云翔狀態(tài)，能夠?qū)撛诠收想[患進(jìn)行有效預(yù)判。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或者災(zāi)害時(shí)，系統(tǒng)可以幫助分析該設(shè)備發(fā)生故障的具體原因，并且計(jì)算損失，便于對故障采取進(jìn)行及時(shí)有效的維護(hù)處理，并且將損失降到最低。

2 在線監(jiān)測系統(tǒng)的軟/硬件設(shè)計(jì)

本文主要從觸頭溫度及行程監(jiān)測兩個(gè)方面，分析斷路器的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷。斷路器觸頭溫度及行程監(jiān)測系統(tǒng)，采用分布式結(jié)構(gòu)，由一個(gè)上位機(jī)監(jiān)測模塊和多個(gè)溫度、行程測量模塊構(gòu)成，彼此間通過無線傳輸方式進(jìn)行通信，具體設(shè)計(jì)如下。

2.1 斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

溫度、行程測量模塊的硬件設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)、傳感器、可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）、無線射頻芯片以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成。通過傳感器對斷路器的觸頭溫度以及行程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，然后再利用無線通信的方式傳輸?shù)缴衔粰C(jī)模塊進(jìn)行深入分析和處理。溫度、行程測量模塊結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

從圖2中可以看出，斷路器觸頭溫度、行程測量模塊主要可以分為溫度測量單元、行程測量單元以及無線通信單元三個(gè)部分。其中溫度測量單元主要由遠(yuǎn)紅外溫度傳感器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片組成，通過遠(yuǎn)紅外溫度傳感器對觸頭溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，然后在利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片將傳感器監(jiān)測到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成可供單片機(jī)利用的數(shù)字模擬信號(hào)；行程測量單元主要由光電編碼器、信號(hào)處理電路、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器組成；無線通信單元主要通過無線射頻芯片完成對數(shù)據(jù)信息的無線傳輸。無線通信測量模塊對應(yīng)的地址是唯一的，當(dāng)測量模塊接收到上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，與相應(yīng)的地址進(jìn)行比對分析，如果相同則立刻向上位機(jī)恢復(fù)應(yīng)答信號(hào)，如果不同，則不做任何回復(fù)。這三個(gè)單元主要由單片機(jī)微處理器對其進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的收集與傳輸。

2.2 斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

斷路器觸頭溫度、行程測量模塊軟件設(shè)計(jì)包括主程序設(shè)計(jì)、溫度測量軟件設(shè)計(jì)以及行程測量軟件設(shè)計(jì)三個(gè)部分。

①主程序是接收數(shù)據(jù)，發(fā)送指令的核心環(huán)節(jié)，具體包括接收上位機(jī)發(fā)送的觸頭溫度測量指令、行程數(shù)據(jù)傳輸指令等。主程序的工作流程，如圖3所示。

從圖中可以看出，主程序接收到指令后，根據(jù)不同類別將指令分別傳輸?shù)綔囟葴y量傳輸和行程測量傳輸單元中并完成相應(yīng)的操作，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完成后，主程序進(jìn)行初始化，并進(jìn)入查詢狀態(tài)等待下一次指令的發(fā)送。

②溫度測量軟件由I/O CLOCK和CS共同定義串行接口的6種時(shí)序模式。其工作過程主要有模擬量采樣、模擬量轉(zhuǎn)換和數(shù)字量傳輸三個(gè)階段。模擬量采樣過程中，CS需要保持高電平，當(dāng)電平變低時(shí)，在第三個(gè)I/O CLOCK下降沿，開始對輸入模擬量進(jìn)行采樣，采樣周期維持7個(gè)I/O CLOCK，并且在第10個(gè)I/O CLOCK下進(jìn)行降沿鎖存；在模擬量轉(zhuǎn)換過程中，CS由低電平轉(zhuǎn)換成高電平，I/O CLOCK禁止模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果的輸出，此時(shí)DATA OUT處于高阻狀態(tài)，單元內(nèi)的CMOS門限檢測器通過檢測一系列電容的充電電壓決定模擬轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量的每一位，轉(zhuǎn)換過程不超過21μs；在數(shù)字量傳輸階段，CS由高電平變?yōu)榈碗娖剑试SI/O CLOCK正常工作，并使DATA OUT脫離高阻狀態(tài)，接收上次的轉(zhuǎn)換結(jié)果。期間需要移出上次轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)量對應(yīng)的最高位，下一個(gè)I/O CLOCK的下降沿驅(qū)動(dòng)DATA OUT輸出上一次轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)量對應(yīng)的次高位，依次第9個(gè)I/O CLOCK的下降，沿驅(qū)動(dòng)DATA OUT輸出上一次轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)量的最低位，第10個(gè)I/O CLOCK的下降沿驅(qū)動(dòng)DATA OUT輸出一個(gè)低電平，以便串行接口的傳輸大于10個(gè)時(shí)鐘。

在CS的下降沿，上一次轉(zhuǎn)換的最高位MSB，出現(xiàn)在DATA OUT端，10位數(shù)字量通過DATA OUT發(fā)送到微處理器。為了開始傳輸，將需要10個(gè)時(shí)鐘脈沖，在第10個(gè)時(shí)鐘脈沖的下降沿，內(nèi)部邏輯把DATA OUT拉至低電平，確保其余位清零。在正常轉(zhuǎn)換內(nèi)，CS端由高電平至低電平的跳變，可以終止該周期，器件將返回到初始狀態(tài)，輸出數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容保持為上一次轉(zhuǎn)換結(jié)果。由于可能破壞輸出結(jié)果數(shù)字量，所以在接近轉(zhuǎn)換完成時(shí)，需要將CS拉至低電平。

3 結(jié) 語

綜上所述，伴隨著我國智能電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，配電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用越來越普遍，其發(fā)揮的作用也越來越重要。配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)，可以對運(yùn)行狀態(tài)下的變壓器、電壓互感器、電流互感器、電容器、斷路器以避雷器進(jìn)行在線監(jiān)測，并且通過相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，對這些設(shè)備的狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和診斷，從而便于技術(shù)的發(fā)現(xiàn)配電設(shè)備的潛在故障，同時(shí)，根據(jù)分析結(jié)果對該設(shè)備進(jìn)行檢修和保養(yǎng)，從而提升了配電設(shè)備運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，使其運(yùn)行質(zhì)量得到改善，有效地延長使用壽命，降低電力部門的運(yùn)維成本。

參考文獻(xiàn)：

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篇（3）

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）06（c）-0059-02

設(shè)備老化、人為破壞、極端天氣等，都是導(dǎo)致電力設(shè)備出現(xiàn)故障的常見因素。電力設(shè)備故障不僅會(huì)給電力企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重情況下還會(huì)危及人們的生命安全，因此必須要做好嚴(yán)格的監(jiān)管，實(shí)施必要的故障診斷，保障電力設(shè)備的運(yùn)行安全。文章首先概述了電力設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)（RMFDS）的設(shè)計(jì)思路和硬件組成，隨后分別從現(xiàn)場監(jiān)控、故障診斷、應(yīng)用程序三方面對遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析。

1 電力設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

在電力設(shè)備內(nèi)部安裝傳感器或是在工作現(xiàn)場安裝監(jiān)控器，收集電力設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，隨后將這些數(shù)據(jù)輸入到專門的計(jì)算機(jī)操作軟件上進(jìn)行分析和加工，將加工后的信息與數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行比對，從而檢測出電力設(shè)備存在的潛在故障或安全隱患。檢測到故障信息后，計(jì)算機(jī)發(fā)出警告信息，管理人員可以快速鎖定電力設(shè)備的故障問題，及時(shí)制定相應(yīng)的問題解決措施。RMFDS的應(yīng)用優(yōu)勢在于，它能夠在短時(shí)間內(nèi)完成信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、指令反饋等多項(xiàng)操作，提高了遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)時(shí)性和靈活性，解決了傳統(tǒng)電力設(shè)備監(jiān)控中需要耗費(fèi)大量人力和物力的弊端。除此之外，運(yùn)用大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)，還能夠?qū)㈦娏υO(shè)備運(yùn)行所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息作為原始依據(jù)，對其進(jìn)行深層次的分析和利用，最大程度上發(fā)揮數(shù)據(jù)的利用價(jià)值。

2 RMFDS的硬件組成及功能

遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊的硬件主要有攝像機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、報(bào)警解碼器、計(jì)算機(jī)、云臺(tái)等。其中攝像機(jī)安裝在電力設(shè)備工作和運(yùn)行的現(xiàn)場，全天候的檢測電力設(shè)備的工作狀況；攝像機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器相連，攝像機(jī)采集到的視頻信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換后，以二進(jìn)制數(shù)據(jù)的形式發(fā)送到視頻采集終端，然后經(jīng)過一系列的運(yùn)算和操作，實(shí)現(xiàn)對視頻信息的分解。如果監(jiān)測到電力設(shè)備的運(yùn)行信息異常，則報(bào)警解碼器聯(lián)動(dòng)報(bào)警輸出設(shè)備，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。早期的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，各個(gè)硬件之間采用有線連接，這種連接方式雖然能夠保證系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互，但是穩(wěn)定性較差，現(xiàn)階段遠(yuǎn)程監(jiān)控大多采用集成模塊，不僅壓縮了設(shè)備體積，而且極大地提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保障了遠(yuǎn)程監(jiān)控的穩(wěn)定性。

RMFDS所實(shí)現(xiàn)的功能主要包括：一是數(shù)據(jù)的采集和處理功能，例如電力設(shè)備的運(yùn)行狀況、生產(chǎn)情況等，這是遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)資料；二是管理功能，系統(tǒng)可以將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)、圖像進(jìn)行詳細(xì)分析、故障診斷和險(xiǎn)情預(yù)測，從而制定出相應(yīng)的故障應(yīng)急處理預(yù)案；三是控制功能，管理人員可以將控制指令及時(shí)發(fā)送到電力設(shè)備的各個(gè)控制端，實(shí)現(xiàn)信息的反饋。

3 電力設(shè)備中RMFDS的軟件組成

除了有硬件設(shè)備作為支撐外，要想系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷功能的實(shí)現(xiàn)，還必須建立一個(gè)兼容性好、功能豐富、界面友好的軟件系統(tǒng)。根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)功能的不同，RMFDS的軟件部分可分成三大模塊，分別是現(xiàn)場監(jiān)控、故障診斷和應(yīng)用程序。

3.1 現(xiàn)場監(jiān)控

現(xiàn)場監(jiān)控的基礎(chǔ)是PC端能夠與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在PLC方面，只需要根據(jù)系統(tǒng)功能的需要錄入程序即可，因此重點(diǎn)要研究PC端的通信機(jī)制，以確保現(xiàn)場監(jiān)控能夠取得應(yīng)用的效果。要合理選擇PC端與PLC的連接形式，既要保證兩者之間系統(tǒng)兼容，又要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。目前來說，主流的PC-PLC連接方式主要有兩種：第一種是將PC端和PLC的網(wǎng)絡(luò)串口進(jìn)行一一對應(yīng)連接，直接完成信息傳輸和指令控制，這種連接方式的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡便，不會(huì)出現(xiàn)亂碼，保證了通信質(zhì)量；第二種是將PC端看作是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換站點(diǎn)，利用無線通信設(shè)備、交換機(jī)等，實(shí)現(xiàn)與PLC的數(shù)據(jù)傳輸。這種連接方式不需要在PC端和PLC之間布線，而且信息傳輸速率快。在具體選擇連接方式時(shí)，需要結(jié)合電力設(shè)備監(jiān)控和診斷的實(shí)際需要，綜合分析兩種連接方式的利弊，確保電力設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷的實(shí)現(xiàn)。

3.2 遠(yuǎn)程故障診斷

傳統(tǒng)的監(jiān)控模式和故障診斷系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足電力系統(tǒng)高科技發(fā)展要求，鑒于電力設(shè)備技術(shù)水平的不斷提高，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可充分應(yīng)用遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)對電力設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，不僅能夠幫助新建大型關(guān)鍵電力設(shè)備更加完善，還可以時(shí)刻密切跟蹤電力設(shè)備的運(yùn)行情況，降低其故障率。目前我國常用的遠(yuǎn)程故障診斷是專家會(huì)診網(wǎng)絡(luò)群建。這個(gè)軟件能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測和分析，并根據(jù)分析的實(shí)際情況對電力設(shè)備的運(yùn)行情況提出優(yōu)化建議。當(dāng)電力設(shè)備的技術(shù)不斷提高的時(shí)候，只需要完善和更新專家知識(shí)庫的內(nèi)容即可，減少了大量的人力資源和時(shí)間花費(fèi)。

3.3 Web服務(wù)器與應(yīng)用程序服務(wù)器的軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)電力設(shè)備的運(yùn)行情況設(shè)計(jì)專門的Web服務(wù)器與應(yīng)用程序服務(wù)器軟件，能夠?yàn)閿?shù)據(jù)的傳輸提供可靠、安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，令PLC的底層控制系統(tǒng)安全性得到有效的保障，提高診斷系統(tǒng)的安全性和準(zhǔn)確性。一般的Web服務(wù)器與應(yīng)用程序服務(wù)器的軟件設(shè)計(jì)主要包括Web服務(wù)器的軟件和應(yīng)用程序服務(wù)器的設(shè)計(jì)，前者主要適用于B/S結(jié)構(gòu)的客戶機(jī)，而后者大多適用于基于IIS的ASP動(dòng)態(tài)網(wǎng)站。當(dāng)設(shè)計(jì)工作完成后，可以提高電力設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的靈活性，進(jìn)行采集和緩存數(shù)據(jù)工作的時(shí)候，使其能夠變得更加方便和簡單，令瀏覽器界面的美觀性也能夠達(dá)到要求。此外，在客戶機(jī)和服務(wù)器數(shù)據(jù)庫查詢的專用區(qū)域中設(shè)置數(shù)據(jù)交互，能夠令查詢標(biāo)準(zhǔn)和查詢結(jié)果更容易被使用者理解。

4 RMFDS的技術(shù)問題和發(fā)展趨勢

電力設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷是依托于計(jì)算機(jī)和電子信息工程發(fā)展而來的一門新技術(shù)，它一方面能夠借助于程序運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了對電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，減輕了人力管理負(fù)擔(dān)；另一方面也能夠及時(shí)查找和消除故障隱患，保證了設(shè)備的正常運(yùn)行。但是從目前來看，RMFDS仍然存在一些技術(shù)上的不足，例如網(wǎng)絡(luò)通信大多采用FTP技術(shù)，無論是在數(shù)據(jù)傳輸速率還是傳輸穩(wěn)定性上，都有待進(jìn)一步提高；網(wǎng)絡(luò)通信中多種結(jié)構(gòu)并存，各種信息交互傳遞，容易造成信息流紊亂，影響控制指令的及時(shí)傳達(dá)等。

5 結(jié)語

遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)自應(yīng)用以來，其應(yīng)用優(yōu)勢逐步得到了各行各業(yè)的認(rèn)可，應(yīng)用范圍也呈現(xiàn)出爆炸式的增長。從最初的模擬視頻監(jiān)控到“PC+多媒體”視頻監(jiān)控，再到當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，RMFDS以更加快速、更加精確的遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷功能，為實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的穩(wěn)定和安全運(yùn)行提供了必要的保障。而隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的優(yōu)化、故障診斷系統(tǒng)的升級(jí)，RMFDS的應(yīng)用水平也會(huì)不斷提升，為推動(dòng)電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

篇（4）

基于設(shè)備管理及網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)建設(shè)的設(shè)備管理系統(tǒng)，是企業(yè)設(shè)備管理實(shí)現(xiàn)信息化的基本因素之一。在此次研究的過程中，設(shè)備故障診斷系統(tǒng)運(yùn)用B/S與C/S混合框架結(jié)構(gòu)，并結(jié)合硬件以及軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，最終驗(yàn)證整個(gè)機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的診斷準(zhǔn)確性。

1 面向設(shè)備管理的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)框架

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程中，運(yùn)用B/S與C/S混合框架模式。在數(shù)據(jù)庫的選擇方面則需要依據(jù)企業(yè)的具體標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化，提供多種常用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫選擇。整個(gè)故障診斷系統(tǒng)環(huán)境當(dāng)中，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境大致分為三種[1]。一種為基于C/S結(jié)構(gòu)的設(shè)備故障診斷網(wǎng)、基于B/S框架的設(shè)備管理信息網(wǎng)以及企業(yè)的ERP等。

在C/S模式下，設(shè)備監(jiān)測人員運(yùn)用動(dòng)態(tài)信號(hào)測試分析儀在遠(yuǎn)程終端下載設(shè)備的巡檢路徑，依據(jù)下載路徑以及上傳數(shù)據(jù)的相互切換，將信息狀態(tài)所顯示的數(shù)據(jù)保存到分析儀當(dāng)中。在這一環(huán)節(jié)，設(shè)備檢測人員可在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器當(dāng)中生成故障診斷報(bào)告?；诖耍诒匾獣r(shí)則需要作出快速的維修決策，將設(shè)備維修計(jì)劃報(bào)表提交到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。

B/S框架下構(gòu)建的設(shè)備管理信息網(wǎng)當(dāng)中，設(shè)備管理人員能夠借助瀏覽器，在服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫當(dāng)中讀取專家提交的維修計(jì)劃申請，在報(bào)批有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審核后即可安排相關(guān)的計(jì)劃申請，根據(jù)維修計(jì)劃當(dāng)中所涉及到的內(nèi)容進(jìn)行維修，完成設(shè)備維修后，設(shè)備管理人員可以充分運(yùn)用字段狀態(tài)進(jìn)而來表示設(shè)備是否已經(jīng)被維修。

2 面向設(shè)備管理的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1硬件實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，最終形成一個(gè)基于嵌入式XPE操作系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)信號(hào)測試分析儀。在工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際運(yùn)用過程中，主要集合電荷、電壓以及ICP等信號(hào)輸入，最終形成了一個(gè)基于生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，為整個(gè)故障診斷、預(yù)測維修提供解決方案[2]。硬件設(shè)備既能夠滿足遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)診斷與分析的基本要求，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)故障診斷。在樣本數(shù)據(jù)采集方面，能夠?qū)崿F(xiàn)大樣本數(shù)據(jù)以及小樣本數(shù)據(jù)的采集要求，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場工況的動(dòng)態(tài)化的發(fā)展過程控制，最終保持離線與在線巡檢的高度統(tǒng)一。并且在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)械設(shè)備故障診斷方面，不同的信號(hào)分析方法所展現(xiàn)出的狀態(tài)存在差異，在內(nèi)部管理系統(tǒng)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，各項(xiàng)數(shù)據(jù)能夠直接被傳遞到數(shù)據(jù)中心，以便于故障診斷的詳細(xì)分析。

2.2軟件實(shí)現(xiàn)

軟件實(shí)現(xiàn)是整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，在軟件部分的實(shí)現(xiàn)當(dāng)中主要包括服務(wù)器控制軟件與客戶端信號(hào)分析診斷軟件兩項(xiàng)。

2.2.1服務(wù)器控制軟件

服務(wù)器的控制軟件，是整個(gè)系統(tǒng)的核心因素。在具體運(yùn)用的過程中，能夠提供監(jiān)測、管理在線用戶的基本功能。該控制軟件，主要是采用Socket技術(shù)，對客戶端所能夠傳遞的信息進(jìn)行監(jiān)測，并對使用者進(jìn)行身份驗(yàn)證，通過系統(tǒng)比對，給定相應(yīng)的權(quán)限，能夠運(yùn)用服務(wù)器的鏈接運(yùn)行客戶端軟件。

服務(wù)器控制軟件的具體特征主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）融合服務(wù)器的實(shí)際硬件性能，對系統(tǒng)用戶并發(fā)數(shù)進(jìn)行設(shè)置；（2）對客戶端進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，包括斷開、連接，系統(tǒng)安全性得到增強(qiáng)；（3）為驗(yàn)證客戶端的非正常退出，定時(shí)為用戶發(fā)送信息。在固定的時(shí)間范圍內(nèi)如果沒能夠收到用戶的反饋信息，則說明用戶已經(jīng)斷開連接，并將其在系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行移除，及時(shí)釋放系統(tǒng)資源；（4）對用戶的登錄歷史進(jìn)行保留，包括用戶IP、用戶權(quán)限、登錄時(shí)間、離開時(shí)間等信息；（5）不定期的對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行維護(hù)，增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的安全性[3]。

服務(wù)器控制軟件在具體應(yīng)用的過程中，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)械設(shè)備診斷系統(tǒng)的核心。如果整個(gè)服務(wù)器控制軟件沒有運(yùn)行，則分布在不同客戶端的診斷軟件也必將失去作用，無法發(fā)揮出診斷優(yōu)勢及價(jià)值。

2.2.2客戶端信號(hào)分析診斷軟件

一方面設(shè)備管理人員可以運(yùn)用嵌入式的動(dòng)態(tài)信號(hào)測試分析儀在現(xiàn)場分析相關(guān)數(shù)據(jù)。另一方面，也可對數(shù)據(jù)進(jìn)行具體回放處理，這一過程中主要是運(yùn)用客戶端信號(hào)分析診斷軟件進(jìn)行處理。在這一基礎(chǔ)之上，機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中。用戶可通過不同的終端，運(yùn)用用戶名及密碼登錄信號(hào)分析診斷軟件，最終獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)。

該診斷軟件在工業(yè)環(huán)境當(dāng)中的應(yīng)用，能夠在不同階段范圍內(nèi)進(jìn)行控制，包括各個(gè)分廠、車間等。當(dāng)然，該軟件的運(yùn)用，設(shè)備管理員可針對具體的機(jī)械設(shè)備故障診斷的要求，對各個(gè)控制點(diǎn)展開檢測，包括測點(diǎn)添加、權(quán)限刪除等等。同時(shí)，還具備狀態(tài)警報(bào)的功能，對機(jī)械設(shè)備具體狀態(tài)精確診斷。

3 系統(tǒng)測試

依據(jù)當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備管理的基本要求，對網(wǎng)絡(luò)化機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行探索，基于B/S以及C/S框架融合的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)硬件與軟件方面的具體優(yōu)化，網(wǎng)絡(luò)化機(jī)械故障診斷效果顯著，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備的應(yīng)用狀況以及各項(xiàng)過程實(shí)現(xiàn)記錄，向維護(hù)管理相關(guān)部門發(fā)送檢修請求，完成故障診斷之后提交故障診斷結(jié)果。系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中，能夠準(zhǔn)確診斷機(jī)械設(shè)備故障，為機(jī)械設(shè)備的良好運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上所述，本次研究面向設(shè)備管理以及網(wǎng)絡(luò)化，構(gòu)建了一套機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)所產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中化的管理，在具體分析的過程得出故障所在。進(jìn)而通過信息傳遞的方式，將故障診斷狀況生成狀況調(diào)查表，將反饋機(jī)制與ERP融合，系統(tǒng)可行性得到驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)：

篇（5）

中圖分類號(hào)：V557+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

型鋼煉鐵廠燒結(jié)區(qū)域自動(dòng)化程度較高，各個(gè)自動(dòng)化設(shè)備之間都具有重大的連鎖控制關(guān)系，如果有一個(gè)設(shè)備故障停機(jī)，勢必影響整條生產(chǎn)線，這就決定了一旦設(shè)備發(fā)生故障，PLC系統(tǒng)必須能及時(shí)的對故障進(jìn)行報(bào)警以及故障原因的跟蹤顯示。因此，特開發(fā)一套適合于燒結(jié)區(qū)域生產(chǎn)的故障診斷系統(tǒng)。

2 技術(shù)方案

2.1 開發(fā)故障獲取、報(bào)警、顯示的程序，對影響設(shè)備停機(jī)的關(guān)鍵信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警和顯示；

一個(gè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制，是在遠(yuǎn)程控制方式下，具備電氣主回路和控制回路的電源合閘以及沒有任何的故障下，才具備啟動(dòng)條件。對于這些能夠引起設(shè)備停機(jī)的關(guān)鍵信號(hào)點(diǎn)，開發(fā)故障獲取、報(bào)警、顯示的程序，通過上位機(jī)畫面時(shí)時(shí)的進(jìn)行顯示。該程序具有故障保持和復(fù)位功能，靈活適用。

2.2 開發(fā)三故障、四故障優(yōu)先級(jí)辨識(shí)程序，多個(gè)故障點(diǎn)同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，能夠辨別優(yōu)先級(jí)，最終確定直接影響停機(jī)的故障點(diǎn)；

對燒結(jié)區(qū)域的主線設(shè)備進(jìn)行分析和總結(jié)，影響設(shè)備停機(jī)的關(guān)鍵信號(hào)點(diǎn)一般都在三個(gè)到四個(gè)，所以開發(fā)三故障、四故障優(yōu)先級(jí)辨識(shí)程序，當(dāng)幾個(gè)信號(hào)同時(shí)報(bào)故障停機(jī)時(shí)，通過三故障、四故障優(yōu)先級(jí)辨識(shí)程序，采用置位優(yōu)先的控制思路，當(dāng)幾個(gè)故障信號(hào)同時(shí)到來，利用CPU 掃描周期，來判斷哪個(gè)信號(hào)先到，然后按照優(yōu)先級(jí)的方式，對號(hào)入座，分別存入相對應(yīng)的寄存器中，通過畫面把故障信號(hào)按照優(yōu)先級(jí)順序進(jìn)行顯示，這樣，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障停機(jī)時(shí)，維護(hù)人員，通過上位機(jī)畫面，就可以很直接的找出影響設(shè)備停機(jī)的故障點(diǎn)，節(jié)省查找故障的時(shí)間，提高了維護(hù)效率。

2.3 開發(fā)對于配料皮帶秤下料量偏離設(shè)定置的語音報(bào)警系統(tǒng)，確保崗位人員第一時(shí)間掌握配料皮帶秤下料量的穩(wěn)定情況，更好的把握生產(chǎn)過程；

配料發(fā)生偏差是影響燒結(jié)過程正常進(jìn)行和燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的重要因素。對于燒結(jié)區(qū)域的皮帶秤是人工計(jì)算配比，通過上位機(jī)畫面設(shè)定配比，然后再有變頻器控制下料量恒定的。為了確保崗位人員第一時(shí)間掌握配料皮帶秤下料量的穩(wěn)定情況，開發(fā)對于配料皮帶秤下料量偏離設(shè)定配比值的語音報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)實(shí)際下料量偏離設(shè)定配比值的±10%時(shí)，通過語音報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出聲音，提示崗位人員幾號(hào)倉的皮帶秤下料量有偏差，及時(shí)進(jìn)行處理。同時(shí)，該語音報(bào)警系統(tǒng)具有記憶功能，當(dāng)崗位人員選擇了幾號(hào)倉下料，系統(tǒng)就會(huì)存儲(chǔ)選倉信號(hào)，如果被選擇的料倉對應(yīng)的皮帶秤出現(xiàn)了自停故障，語音報(bào)警系統(tǒng)也會(huì)給出明確的提示，報(bào)出停機(jī)故障。

2.4 開發(fā)崗位人員誤操作信號(hào)趨勢歸檔記錄程序；

對畫面上操作設(shè)備啟停以及連鎖控制的按鈕信號(hào)，進(jìn)行歸檔記錄，并在上位機(jī)畫面上通過歷史趨勢圖來進(jìn)行顯示，以備故障停機(jī)時(shí)可以查閱，界定設(shè)備停機(jī)是人為誤操作，還是關(guān)鍵信號(hào)的丟失所造成的設(shè)備自停。

2.5 開發(fā)變頻設(shè)備運(yùn)行故障檢測裝置，時(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

對于燒結(jié)區(qū)域變頻設(shè)備較多，如燒結(jié)機(jī)主體、圓輥給料機(jī)、環(huán)冷機(jī)、板式給礦機(jī)、九輥布料器等。這些變頻設(shè)備都是燒結(jié)生產(chǎn)的關(guān)鍵，在日常生產(chǎn)中，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)邊變頻有運(yùn)行信號(hào)，但是設(shè)備不運(yùn)轉(zhuǎn)，以環(huán)冷機(jī)為例，如果出現(xiàn)此現(xiàn)象，勢必造成壓料或更嚴(yán)重事故，因此開發(fā)變頻設(shè)備運(yùn)行故障檢測裝置。這些設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備本體的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此減速機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)是故障發(fā)生較大的部分。我利用廢舊鋼板制作了一個(gè)帶有孔洞的碼盤和安裝接近開關(guān)的支架，碼盤安裝在減速機(jī)的從動(dòng)軸上，隨其一起轉(zhuǎn)動(dòng)，接近開關(guān)安裝在支架上，與碼盤相對。當(dāng)碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)，碼盤上兩個(gè)孔洞之間的鋼板遮擋住接近開關(guān)時(shí)，接近開關(guān)便發(fā)出一個(gè)脈沖輸入到PLC中進(jìn)行計(jì)數(shù)，PLC根據(jù)計(jì)數(shù)的情況，判斷設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，并且依次發(fā)出報(bào)警和停機(jī)指令，保護(hù)大型設(shè)備。以環(huán)冷主機(jī)為例來闡述PLC具體的編程控制功能：根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的速度，以25秒的時(shí)間為計(jì)數(shù)周期，如果每25秒時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)超過9次，說明設(shè)備運(yùn)行正常；低于6次則發(fā)出異常報(bào)警，提醒崗位工檢查設(shè)備的運(yùn)行狀況；如果低于3次，則PLC直接發(fā)出停機(jī)指令，強(qiáng)制設(shè)備停止運(yùn)行。檢測裝置如圖所示：

結(jié)語

該故障診斷系統(tǒng)應(yīng)用后，很好的解決了設(shè)備出現(xiàn)故障，查找不出原因及盲點(diǎn)問題，更好的解決了因設(shè)備故障盲點(diǎn)制約生產(chǎn)的問題，得到了廠方的高度評價(jià)，減少了故障查找時(shí)間，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，具有良好的推廣和應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]周曉謀，譚超，舒鳳翔.基于PLC的控制系統(tǒng)故障診斷模塊設(shè)計(jì)[M].自動(dòng)化儀表.2004（2）.

篇（6）

中圖分類號(hào)：TS736文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1 前言

自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)故障后，按照傳統(tǒng)的處理方法，技術(shù)人員首先需要到現(xiàn)場確認(rèn)故障并查詢PLC程序，形成方案對故障進(jìn)行處理。這種故障處理方式存在幾個(gè)方面的弊端：1）故障原因可能無法快速確定，給快速解決故障帶來困難；2）技術(shù)人員辦公地點(diǎn)不在現(xiàn)場和主控室，無法及時(shí)掌握設(shè)備故障信息，不利于快速及時(shí)恢復(fù)生產(chǎn)；3）沒有手段根據(jù)設(shè)備參數(shù)變化情況及時(shí)預(yù)判設(shè)備故障，不利于提前發(fā)現(xiàn)問題；4）技術(shù)人員水平存在差異，導(dǎo)致在處理方案形成上可能存在安全和技術(shù)隱患。

為解決以上問題，開發(fā)了自動(dòng)化設(shè)備故障自動(dòng)診斷系統(tǒng)，有效解決了維檢工作過程中在設(shè)備故障處理方面存在的問題，系統(tǒng)現(xiàn)已在濟(jì)鋼投用，效果良好。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)本著快捷、方便、實(shí)用的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)重要設(shè)備的故障診斷、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行情況監(jiān)視、故障預(yù)判、故障處理方案快速形成、故障信息快速通知等功能。

2.2系統(tǒng)架構(gòu)

硬件架構(gòu)如圖1所示。

圖 1 硬件架構(gòu)

軟件架構(gòu)如圖2 所示。

圖 2 軟件架構(gòu)

3 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)主要具有數(shù)據(jù)采集、故障診斷、故障處理方案自動(dòng)生成、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)視、短消息自動(dòng)發(fā)送等功能。由于數(shù)據(jù)采集周期的限制，為將設(shè)備的所有故障信息全面的采集上來，在PLC程序中需要實(shí)現(xiàn)故障記錄功能。

1）PLC實(shí)現(xiàn)部分

主要是為了將導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)的故障信息和操作員的操作信息進(jìn)行記錄，為故障診斷提供完整的數(shù)據(jù)信息。記錄的故障和操作信息在每次設(shè)備停止時(shí)先清空再記錄，保證暫存變量的數(shù)據(jù)為上一次停機(jī)時(shí)的信息。

2）數(shù)據(jù)采集與故障診斷

采集分為實(shí)時(shí)信息和歷史信息，歷史信息為設(shè)備停機(jī)時(shí)PLC程序記錄下來的故障和操作暫存信息，為實(shí)現(xiàn)用戶可以在辦公網(wǎng)上訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)同時(shí)防止辦公網(wǎng)干擾控制網(wǎng)，采集程序首先將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換，由控制網(wǎng)經(jīng)485轉(zhuǎn)換為辦公網(wǎng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集采用OPC方式獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，再使用Modbus協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。實(shí)時(shí)信息中包含設(shè)備的重要參數(shù)和實(shí)時(shí)故障信息，歷史信息只在判定設(shè)備由運(yùn)行轉(zhuǎn)為停機(jī)時(shí)進(jìn)行記錄，并將與此設(shè)備相關(guān)的故障變量信息和操作信息寫入數(shù)據(jù)庫中。故障診斷程序根據(jù)數(shù)據(jù)庫中故障預(yù)判規(guī)則對設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行判定，在判定出設(shè)備異常信息后及時(shí)將異常信息寫入數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)將信息及時(shí)發(fā)送給Web程序。

3）短消息發(fā)送

根據(jù)數(shù)據(jù)庫中短消息發(fā)送規(guī)則，在設(shè)備啟動(dòng)或停止時(shí)將導(dǎo)致設(shè)備狀態(tài)變更的預(yù)置信息發(fā)送到相關(guān)人員，實(shí)現(xiàn)了管理人員和技術(shù)人員隨時(shí)隨地掌握生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行情況。

4）Web訪問

Web主要呈現(xiàn)三個(gè)方面的功能：設(shè)備實(shí)時(shí)信息、故障預(yù)判信息、故障信息查詢，其中設(shè)備實(shí)時(shí)信息是讀取數(shù)據(jù)采集程序發(fā)送過來的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)。故障預(yù)判信息一方面獲取故障診斷程序的診斷信息，另一方面通過查詢數(shù)據(jù)庫中的信息呈現(xiàn)。故障查詢?yōu)闄z索數(shù)據(jù)庫中的記錄信息呈現(xiàn)，根據(jù)檢索到的故障信息關(guān)聯(lián)到故障處理方案供用戶參考，實(shí)現(xiàn)出現(xiàn)故障即可快速形成故障處理方案，彌補(bǔ)了維檢人員由于技術(shù)水平差異導(dǎo)致的在故障處理方案形成上存在的安全和技術(shù)隱患。

5）數(shù)據(jù)庫

為達(dá)到方便使用，友好操作的要求，數(shù)據(jù)庫主要設(shè)計(jì)了以下數(shù)據(jù)表：采集信息表、設(shè)備信息表、手機(jī)號(hào)碼表、短消息規(guī)則表、故障預(yù)判規(guī)則表、故障記錄表、操作記錄表、故障處理方案表。

4 軟件開發(fā)

軟件開發(fā)采用C++、C#、JavaScript相結(jié)合的方式進(jìn)行，其中數(shù)據(jù)采集程序采用C++進(jìn)行，其它程序采用C#、JavaScript開發(fā)。軟件開發(fā)過程中主要有以下幾個(gè)方面的策略：

中斷續(xù)連策略

對于數(shù)據(jù)采集程序在與PLC通訊由于網(wǎng)絡(luò)或其它原因?qū)е轮袛嗪髷?shù)據(jù)采集程序應(yīng)具備重新連接功能，重連時(shí)首先判斷網(wǎng)絡(luò)是否正常，在網(wǎng)絡(luò)正常后如無法正常通訊，則中斷20秒后重新進(jìn)行連接，防止由于OPC Server過于繁忙導(dǎo)致死機(jī)，影響通訊。

快速數(shù)據(jù)呈現(xiàn)

為實(shí)現(xiàn)采集后Web總是可以呈現(xiàn)最新的設(shè)備信息，采取將數(shù)據(jù)存入WebService的方式而不是將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫Web頁面再讀出的方式實(shí)現(xiàn)，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖傩裕瑫r(shí)采用JavaScript異步讀取WebService數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在頁面呈現(xiàn)上只刷新數(shù)據(jù)而無須刷新頁面。

方便擴(kuò)展

篇（7）

導(dǎo)彈測試設(shè)備主要由地測微機(jī)、采集控制器、監(jiān)控裝置、電源/模擬器等組成，它們之間都是通過I/O總線和專用總線接口相連。模擬量測試電路、數(shù)字量測試電路、開關(guān)量測試電路和其他電路通過測控總線和地測微機(jī)連接。其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

專象系統(tǒng)

該測試設(shè)備是70年代的產(chǎn)品，儀器采用大量分離元件，其工作可靠性較差。由于使用該設(shè)備時(shí)間較長，積累了較多的排故經(jīng)驗(yàn)，具備了利用專家系統(tǒng)進(jìn)行對該設(shè)備故障診斷的基本條件。該專家系統(tǒng)需對地面測試設(shè)備實(shí)現(xiàn)如下功能：

?對地面測試設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，反應(yīng)故障信號(hào)；

?根據(jù)故障現(xiàn)象，利用專家診斷系統(tǒng)找出故障原因；

?根據(jù)專家知識(shí)經(jīng)驗(yàn)提出排除故障的方法或建議。

考慮到數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和組織應(yīng)具備可靠性和關(guān)聯(lián)等特點(diǎn)。該專家系統(tǒng)采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)、用c++Builder(簡稱CB)前端開發(fā)工具開發(fā)。實(shí)現(xiàn)Windows下的應(yīng)用。

基于知識(shí)的故障診斷專家系統(tǒng)所依據(jù)的是知識(shí)庫中的知識(shí)，良好的知識(shí)庫管理系統(tǒng)可以方便知識(shí)的獲取和知識(shí)庫的維護(hù)。針對導(dǎo)彈測試設(shè)備中數(shù)據(jù)種類多、數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)管理任務(wù)重等特點(diǎn)，以及對各種數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性和可擴(kuò)充性等方面的要求。本故障診斷專家系統(tǒng)中考慮使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。管理和維護(hù)。其好處是：

(1)基于數(shù)據(jù)庫的知識(shí)庫管理是知識(shí)庫管理的新技術(shù)。數(shù)據(jù)庫中的表，不僅創(chuàng)建時(shí)比較方便，而且對于用戶來說維護(hù)也比較容易；發(fā)展的軟件技術(shù)也使數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用程序之間的接口更容易實(shí)現(xiàn)。所以用數(shù)據(jù)庫特別是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫來進(jìn)行對知識(shí)的建立與維護(hù)是十分合適且方便的。

(2)對知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化組織與存儲(chǔ)，并能有效地管理是建立專家系統(tǒng)時(shí)必須要考慮的問題。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上來建造知識(shí)庫，充分利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能，可以方便知識(shí)庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

(3)基于數(shù)據(jù)庫的知識(shí)庫的建立和維護(hù)技術(shù)，為診斷知識(shí)庫提供了易于擴(kuò)充和完善的框架。合理的知識(shí)庫組織和管理系統(tǒng)也是今后完善診斷知識(shí)的基礎(chǔ)，通過不斷積累經(jīng)驗(yàn)，不斷地完善已有的知識(shí)體系，最終可提高診斷系統(tǒng)的智能化水平。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型

系統(tǒng)的硬件部分主要是對導(dǎo)彈地面測試設(shè)備的模擬量測試信號(hào)、數(shù)字量測試信號(hào)和時(shí)序量測試信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和檢測，與計(jì)算機(jī)之間采用串行通訊的方式，提供專家系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集信息。其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

通過對該地面測試設(shè)備可能發(fā)生故障的分析，有兩種不同的故障判別方式。一種是針對確定因素進(jìn)行推理的精確故障診斷模式；另一種是針對多因素模糊判斷的模糊判別故障診斷模式。因此，在知識(shí)的獲取、表示和推理等的機(jī)制上采取了不同的方法。圖3示出該專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。

專家系統(tǒng)一個(gè)重要的功能就是新知識(shí)的學(xué)習(xí)能力，該專家系統(tǒng)知識(shí)庫可以根據(jù)不同型號(hào)需要改進(jìn)更新而重新充實(shí)，專家系統(tǒng)中的故障庫系統(tǒng)承擔(dān)著為學(xué)習(xí)系統(tǒng)準(zhǔn)備學(xué)習(xí)樣本的重要任務(wù)，該系統(tǒng)的故障實(shí)例可以以(原始信號(hào)，診斷結(jié)論，維修措施)形式進(jìn)行記錄，這樣記錄的實(shí)例通用性比較強(qiáng)，在理論上可以供多個(gè)專家系統(tǒng)使用，不同型號(hào)的地測設(shè)備的故障診斷專家系統(tǒng)可以應(yīng)用自己的征兆識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別，將實(shí)例轉(zhuǎn)化為適合自己的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)。該專家系統(tǒng)做了專門的應(yīng)用程序窗口來進(jìn)行對知識(shí)的獲取，包括添加、修改、刪除等操作。針對精確故障推理知識(shí)和故障模糊判斷知識(shí)的不同要求，分別做了不同的知識(shí)獲取窗口應(yīng)用程序，既可以通過向維修專家和所記錄的維修資料來獲取知識(shí)，也可以通過系統(tǒng)自學(xué)習(xí)來獲取知識(shí)。

在專家系統(tǒng)中，核心環(huán)節(jié)是推理機(jī)，推理的知識(shí)存放在相應(yīng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫中，知識(shí)推理控制著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行并使之按照一定的推理策略去解決問題。由于故障分析中存在確定性知識(shí)和模糊性知識(shí)，所以知識(shí)推理采用了狀態(tài)鏈推理和模糊推理兩種不同的方法。

篇（8）

在國內(nèi)電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，雖然某些廠家能夠生產(chǎn)出各種檢測裝置。但是，現(xiàn)在在實(shí)際的應(yīng)用中還是有局限的，在進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測以及診斷某些故障時(shí)，還是做的不夠完美，在某些問題的分析上缺乏透徹的分析。本文主要是從電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷內(nèi)容和任務(wù)方面展開研究，關(guān)于其在以后的發(fā)展空間進(jìn)行了進(jìn)一步的探討，同時(shí)針對其目前的不足提出了一些建設(shè)性的意見，從內(nèi)容上來講主要有狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷，以此來保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

一、狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的含義

為了特殊的目的而進(jìn)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(yùn)用各種測量手段，來檢測一些物理、化學(xué)量，他們能夠反映設(shè)備的運(yùn)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(yùn)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(yán)重程度及類型、部位都需要專家用所得到的各測量值、運(yùn)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(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)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。

二、在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

1.狀態(tài)監(jiān)測的概念和任務(wù)

故障預(yù)報(bào)、故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測等幾個(gè)內(nèi)容雖然相近，但在實(shí)際應(yīng)用中卻存在差別。所采用的很多方法都是一樣的，在內(nèi)容上它們沒有嚴(yán)格的界限，在線檢測和數(shù)據(jù)分析工作都要進(jìn)行，而且防患于未然是它的最終目標(biāo)。而在任務(wù)方面卻有所相同，這里加以區(qū)分，以確保能進(jìn)一步明確狀態(tài)監(jiān)測的任務(wù)。

故障預(yù)報(bào)就是預(yù)測設(shè)備可能出現(xiàn)的各種故障，具體來講要預(yù)測故障發(fā)生的時(shí)間、位置及程度。故障診斷是針對已經(jīng)發(fā)生的各種故障而言的，是對這些故障進(jìn)行診斷，首先要找出故障的特征，然后做出正確的定位，而且還要分析故障程度，最后進(jìn)行診斷。

狀態(tài)監(jiān)測包含如下工作內(nèi)容：①建立設(shè)備運(yùn)行的歷史檔案，為設(shè)備的運(yùn)行情況積累資料和數(shù)據(jù)。②判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是異常還是處于正常應(yīng)根據(jù)已出現(xiàn)的故障特征或征兆、歷史檔案、運(yùn)行狀態(tài)等級(jí)，并判斷故障的程度和性質(zhì)。③應(yīng)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估并分類。狀態(tài)檢修的實(shí)施在一定的標(biāo)準(zhǔn)形成后便可提供依據(jù)。在進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測評估時(shí)，要體現(xiàn)出對設(shè)備異常狀態(tài)的預(yù)測以及以后可能發(fā)生的某種變化的估計(jì)，同時(shí)還可以創(chuàng)造一些更有利的條件，使這種評估達(dá)到最高的水平。

2.狀態(tài)監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)

（1）信號(hào)采集

診斷對象狀態(tài)信息的獲取是設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)量反映設(shè)備運(yùn)行情況中首要完成的任務(wù)，信息的內(nèi)容除了包括電力設(shè)備的電壓、電流、頻率、局部放電量外，還包括磁力線的密度情況以及正常信號(hào)和故障信號(hào)。通常，信號(hào)的采集方法會(huì)隨著表征設(shè)備狀態(tài)量信號(hào)特性的不同而改變。

（2）數(shù)據(jù)傳送

在傳輸過程中通常由于信號(hào)處理系統(tǒng)距監(jiān)測設(shè)備較遠(yuǎn)，所以數(shù)據(jù)易受干擾且容易損失，受周圍環(huán)境因素的影響較大。首先，應(yīng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)過預(yù)處理后壓縮打包，而后傳輸?shù)教幚砜刂浦行?。光纖傳輸數(shù)字信號(hào)能較好地保證信號(hào)的質(zhì)量，因?yàn)樗芤种聘蓴_，所以電力領(lǐng)域目前已廣泛應(yīng)用通信設(shè)備。

（3）處理數(shù)據(jù)

在通信線路的協(xié)助下，數(shù)據(jù)處理中心可以接受到狀態(tài)量數(shù)據(jù)包，之后會(huì)很快的在不同的數(shù)學(xué)方法的幫助下解包處理這些數(shù)據(jù)。搜索另一個(gè)信號(hào)可以在時(shí)域中由兩個(gè)信號(hào)之間相關(guān)性采用相關(guān)分析的處理數(shù)據(jù)；小波分析；人工智能。數(shù)字信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以及智能技術(shù)的應(yīng)用，都對電力設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理時(shí)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性起到了良好的作用。

三、故障診斷

1.選取故障信號(hào)特征量

將有用的信息量從錯(cuò)綜復(fù)雜的信號(hào)中提取出來，這就是信號(hào)處理技術(shù)要完成的工作，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)提供的信息更加精細(xì)的時(shí)候，設(shè)備進(jìn)行診斷就會(huì)表現(xiàn)出更佳的靈敏度。一個(gè)故障特征量可能不僅僅是由于某一種故障狀態(tài)引起的，但是通常情況下，許多的故障特征量反映的是同一種故障，因此，我們要解決的一個(gè)困難就是如何爭取的選擇故障特征量。常因特征量選取不恰當(dāng)，而在識(shí)別運(yùn)行中電力設(shè)備的故障狀態(tài)和正常狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)誤診或漏診，正常狀態(tài)和故障狀態(tài)的特征參量有交叉的部分，這樣可能會(huì)出現(xiàn)不正確的判斷，即故障特征量中具有模糊性。所以我們要選擇典型的而且是行之有效的故障特征參量。

2.故障診斷

第一、利用多傳感技術(shù)和信息融合處理技術(shù)診斷某種故障不同的故障表象。多傳感技術(shù)利用多個(gè)傳感器從多側(cè)面、多角度觀測同一對象，即針對同一故障的多種故障表征，多層次多領(lǐng)域（時(shí)域、空間域、頻域）采集不同的特征量，選擇故障反映靈敏度高的狀態(tài)信息量，從而較全面的分析診斷故障。

第二、基于特征空間矢量的故障診斷方法，可通過對故障誤差的學(xué)習(xí)實(shí)時(shí)修正故障特征量。這種診斷方法具有一定的自適應(yīng)能力，適合于具有不確定性和慢時(shí)變性的復(fù)雜對象的故障診斷。其實(shí)質(zhì)是將每次的故障征兆矢量作為原先驗(yàn)征兆矢量集中的一個(gè)新的先驗(yàn)征兆矢量，并根據(jù)自適應(yīng)算法修正故障特征矢量。故障先驗(yàn)征兆矢量不確定時(shí)，則需要人工判斷第一次故障。

第三、針對電力設(shè)備的固有特性以及在線監(jiān)測狀態(tài)信息量不足導(dǎo)致的不確定性，可考慮采用模糊理論中的最大隸屬度原則診斷故障原因，判斷故障類型，將狀態(tài)信號(hào)與模糊數(shù)學(xué)方法結(jié)合起來分析故障的隨機(jī)性和模糊性問題。

篇（9）

中圖分類號(hào)：F407.61文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

0引 言

電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的檢修方式是電力系統(tǒng)的定期維修，但是，關(guān)于電氣設(shè)備定期維修的時(shí)間周期，工作人員難以準(zhǔn)確地確定，檢修周期往往只是憑檢修人員的經(jīng)驗(yàn)來制定，而不能準(zhǔn)確地制定出設(shè)備需要定期維修的周期，因此可能會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備的過度維修或者維修時(shí)間間隔過長。電氣設(shè)備的過度維修必然會(huì)增加不必要的維修費(fèi)用，甚至還可能會(huì)導(dǎo)致沒有故障的電氣設(shè)備錯(cuò)誤地修出故障；維修時(shí)間間隔過長，則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的運(yùn)作可靠性達(dá)不到電力系統(tǒng)的要求，因而，并沒有達(dá)到維修的目標(biāo)。反而造成了電氣設(shè)備的障礙，甚至?xí)l(fā)生威脅電網(wǎng)安全的事故。最近幾年以來，隨著我國在電力設(shè)備制造業(yè)中廣泛應(yīng)用高新技術(shù)、新型工藝，所制造的電力設(shè)備的性能和質(zhì)量已經(jīng)有了很大的改進(jìn)。同時(shí)，由于電氣設(shè)備的功能越多，其中的電氣控制關(guān)系就越發(fā)復(fù)雜，因此，這類故障出現(xiàn)的幾率就越多。雖然只是簡簡單單的小故障，但想要快速地分析和查找發(fā)生故障的具體點(diǎn)比較麻煩，常常檢測人員需要借助于各類監(jiān)測工具才能夠找出故障點(diǎn)。由于這些隱患的長期存在，將會(huì)在電氣設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，各種安全隱患可能會(huì)顯露出來，產(chǎn)生多種電氣設(shè)備故障，將必然會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備無法正常運(yùn)行，影響工廠生產(chǎn)，更為嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐扇松韨龅戎卮蟀踩鹿省?/p>

1 電氣設(shè)備狀態(tài)檢測機(jī)理研究

（1）電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的基本原則

A.需要檢修人員統(tǒng)籌考慮各種電氣設(shè)備的維護(hù)過程。由于電氣設(shè)備具有各自的特殊性，無論是進(jìn)行全面的預(yù)防性試驗(yàn)還是進(jìn)行臨時(shí)的拆裝性檢修，都要求設(shè)備在退出運(yùn)行時(shí)進(jìn)行各種檢修試驗(yàn)。所以，在對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測維護(hù)的過程中，要充分考慮到各種設(shè)備之間的相互關(guān)聯(lián)性和對彼此的影響，公司管理層人員要合理統(tǒng)籌安排檢修人員對電氣設(shè)備進(jìn)行檢修，并且將檢修的周期上升到管理策略的層面，盡最大可能的保證電氣設(shè)備的運(yùn)作時(shí)間，同時(shí)，減少公司電氣系統(tǒng)不必要的停電時(shí)間，為公司提供良好的工作運(yùn)行環(huán)境。

B. 電氣設(shè)備狀態(tài)的信息獲取要運(yùn)用各種綜合的方法。通過系統(tǒng)在線監(jiān)測獲取的實(shí)時(shí)信息，進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)獲取的有效信息，發(fā)生缺陷事故的不良信息記錄以及不良運(yùn)行工況時(shí)所記錄的信息，來反映設(shè)備的狀態(tài)信息。這是一個(gè)綜合性的信息來源途徑，獲取的各項(xiàng)信息依其對電氣設(shè)備工作狀態(tài)的準(zhǔn)確反映，所獲取的信息也應(yīng)當(dāng)充分考慮設(shè)備的折舊情況。

C.建立健全的數(shù)字化管理體系。電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的主要內(nèi)容：包括電氣設(shè)備信息的有效獲取、電氣設(shè)備的綜合診治以及檢修管理。只有建立了數(shù)字化管理體系，才能引入智能的綜合診斷電氣設(shè)備故障和檢修管理系統(tǒng)，才能與未來的發(fā)展相適應(yīng)，建立健全的數(shù)字化管理體系是建立在前面講述的設(shè)備狀態(tài)評價(jià)體系的基礎(chǔ)之上，簡而言之，建立數(shù)字化管理體系就是要建立數(shù)字化的綜合診斷系統(tǒng)和數(shù)字化的設(shè)備檢修管理系統(tǒng)。

（2）實(shí)施電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的策略

在進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)分析的基礎(chǔ)上而后電氣設(shè)備狀態(tài)檢修，在設(shè)備狀態(tài)分析前，首先要分析狀態(tài)信息所包含的內(nèi)容。狀態(tài)信息得內(nèi)容主要包括預(yù)防性試驗(yàn)、檢修記錄、不良運(yùn)行工況記錄、家族質(zhì)量記錄、缺陷記錄、在線監(jiān)測等幾個(gè)方面。其分析的目的是運(yùn)用上述狀態(tài)信息包含的數(shù)據(jù)，對電氣設(shè)備的工作狀態(tài)做一個(gè)初步的評價(jià)，即是否檢修提供依據(jù)，然而診斷設(shè)備是否存在缺陷，需要在檢修前后，檢修人員根據(jù)實(shí)際情況綜合分析后給出。設(shè)備狀態(tài)一般從狀態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、家庭質(zhì)量缺陷記錄和不良運(yùn)行工況記錄三個(gè)方面采用百分制綜合評分的方式確定。當(dāng)綜合評分≤30時(shí)，電氣設(shè)備應(yīng)當(dāng)立即安排檢修，當(dāng)綜合評分介于31～55之間，設(shè)備應(yīng)在三個(gè)月內(nèi)安排檢修，當(dāng)綜合評價(jià)介于56～75之間的設(shè)備應(yīng)按計(jì)劃優(yōu)先安排檢修，當(dāng)綜合評價(jià)介于86～100之間的可延期檢修。

（3）電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修與在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的互相融合

對于單個(gè)電氣設(shè)備設(shè)備的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)融合到電廠綜合信息管理系統(tǒng)(MIS)，通過MIS，將電氣設(shè)備狀態(tài)檢修系統(tǒng)與系統(tǒng)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)有機(jī)地融合在一起；而對于多設(shè)備的在線監(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(shí)施對全部前端站的控制，同時(shí)由監(jiān)控中心的監(jiān)測工作站實(shí)施在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與狀態(tài)檢修的融合。

2電力系統(tǒng)電氣設(shè)備故障診斷與檢修的步驟及方法

（1）檢修前的調(diào)查研究

檢修前的調(diào)查研究是電氣設(shè)備檢修的前奏，是分析故障的第一手材料。得到的調(diào)查研究數(shù)據(jù)正確、全面，則會(huì)對檢修工作往往起到意想不到的效果。檢修前的調(diào)查研究的主要方法是問、聞、看、聽、摸、拽六種方法。①問：檢修人員要仔細(xì)詢問電氣設(shè)備使用者，設(shè)備在發(fā)生故障前的情形、有無異?，F(xiàn)象、以往該設(shè)備的病史情況、發(fā)生故障前使用者有否操作失當(dāng)或某操作桿、按鈕失靈或誤動(dòng)作等。如果該設(shè)備是初次檢修，檢修人員還應(yīng)向使用者詳盡了解各個(gè)操作機(jī)構(gòu)的功能、操作順序等，為今后分析電氣設(shè)備故障，迅速查找設(shè)備發(fā)生的故障點(diǎn)提供依據(jù)。②聞：聞下電氣設(shè)備在故障時(shí)是否有發(fā)出有刺激性的氣味，是否有絕緣漆、橡膠等材料過熱、燒焦的特殊氣味。③看：觀察熔斷器里的熔體或熔絲是否熔斷，觸點(diǎn)是否燒熔。如果再次發(fā)生故障，查看接點(diǎn)間是否有火花。④聽：要仔細(xì)聽電動(dòng)機(jī)、電磁閥等機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)，在其運(yùn)行或運(yùn)動(dòng)當(dāng)中是否發(fā)出異常的聲音。⑤摸：首先要切斷電源，用手背觸摸電動(dòng)機(jī)外殼、電器線圈等，根據(jù)體溫判斷機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)是否有明顯的溫升與局部過熱現(xiàn)象。⑥拽：首先切斷電源，用手輕輕拽電線，檢查電線是否松動(dòng)情況。通過以上檢修前的調(diào)查研究，一般來說，具有外特征直觀性特別強(qiáng)的一類故障，可以快速地找出故障，對檢修人員比較熟悉的電氣設(shè)備的電路，還可據(jù)此大致確定發(fā)生故障的范圍。

（2）根據(jù)電路分析來確定發(fā)生故障的范圍與故障點(diǎn)

較為復(fù)雜的電氣設(shè)備電路，應(yīng)根據(jù)電氣控制關(guān)系和電氣原理圖，分析可能發(fā)生故障的范圍，進(jìn)一步查找故障點(diǎn)。由主電路和控制電路兩部分構(gòu)成的電氣設(shè)備電路，當(dāng)主電路發(fā)生故障時(shí)，一般簡單、直觀、易于查找。其故障的復(fù)雜性主要表現(xiàn)在控制電路上。它們就像積木塊一樣，根據(jù)設(shè)備的功能，通過設(shè)計(jì)者有機(jī)地將其組合在一起，共同完成控制任務(wù)。維修時(shí)，維修人員應(yīng)根據(jù)故障所表現(xiàn)的現(xiàn)象，結(jié)合電氣原理圖，確定可能在哪個(gè)出現(xiàn)的單元或環(huán)節(jié)故障。再跟據(jù)主電路的特征，例如正反轉(zhuǎn)的連線、降壓起動(dòng)的連線方式、調(diào)速電阻或變頻器連線。在此檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析確定發(fā)生故障的準(zhǔn)確點(diǎn)，來排除故障。

（3）試驗(yàn)電氣設(shè)備控制電路

當(dāng)檢修人員根據(jù)外部特征并未找到故障點(diǎn)時(shí)，下一步可運(yùn)用通電試驗(yàn)，來檢驗(yàn)控制電路的各種動(dòng)作關(guān)系，逐一排除故障，并最終找到故障點(diǎn)。例如：按設(shè)計(jì)的工藝要求，檢修人員操作某個(gè)按鈕、開關(guān)或者操作桿時(shí)，線路中相應(yīng)的接觸器、繼電器都應(yīng)按照規(guī)定的動(dòng)作進(jìn)行工作。發(fā)現(xiàn)有不動(dòng)作的電器時(shí)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)檢查拒不運(yùn)作的電器是否有問題。例如，檢驗(yàn)線圈是否損壞，各觸頭是否磨損等。其次檢修人員再對有相關(guān)性的電路，進(jìn)行逐一分析與檢查。但是，這種檢驗(yàn)方法一般只適用于維修人員電氣設(shè)備的電氣控制關(guān)系較為熟悉時(shí)。

3結(jié)束語

了解整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，制定健全的設(shè)備管理體系是進(jìn)行電氣設(shè)備檢修的重要的步驟。并且系統(tǒng)管理人員要根據(jù)電氣設(shè)備的工作特性來制定并完善設(shè)備檢修的管理體系。安排合理的檢修時(shí)間周期，靈活地運(yùn)用各種檢測方法對設(shè)備進(jìn)行檢修。并將設(shè)備檢測的記錄整理歸案，以備家族其他的設(shè)備作為參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]王君．電氣線路的檢修[J]．江蘇電器，2005.

篇（10）

隨著電力系統(tǒng)快速的發(fā)展，越來越多的電氣設(shè)備被投入到實(shí)際生產(chǎn)勞動(dòng)當(dāng)中，極大的保障了電力企業(yè)的供電能力的穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)長期供電的過程中，電氣產(chǎn)品由于受到不同因素的影響導(dǎo)致故障性問題時(shí)有發(fā)生，給電力企業(yè)的供電能力帶來不小的影響，在實(shí)際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于電力系統(tǒng)長期處于高負(fù)載的運(yùn)行時(shí)，電力系統(tǒng)內(nèi)部的電氣元件故障發(fā)生的機(jī)率越大，也有一些故障是受到外部自然天氣的影響導(dǎo)致電氣元件的性能下降、當(dāng)發(fā)電廠輸送電流到變電站的過程中出現(xiàn)的電流峰值突然加大導(dǎo)致的電氣故障、在電力系統(tǒng)中的防雷保護(hù)器的防雷引腳處由于氧化物造成電流不能有效地引流大地而引發(fā)的故障，還有一些電氣設(shè)備、元件由于在設(shè)計(jì)上就有缺陷或在投入工作的過程當(dāng)中問題出現(xiàn)導(dǎo)致的故障。而對于這些故障因?yàn)榘l(fā)生的狀況不同，所以在檢測和維修都不相同，因此，作為檢修技師要對所有的故障都要充分地掌握，要對故障時(shí)如何發(fā)生的進(jìn)行仔細(xì)的研究。力求在故障發(fā)生的時(shí)候第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，保障電力系統(tǒng)的供電能力。

一、電力系統(tǒng)電氣故障快速診斷方法

隨著社會(huì)生活水平逐步的提高，居民用電持續(xù)上升，一些地方電力企業(yè)為了保證地方用電量，加大電力設(shè)備的供電能力，造成一些設(shè)備長期處于高負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行，內(nèi)部的電氣元件會(huì)隨著使用程度的加大而逐步性能下降直至損壞。

當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，所在值班班組人員應(yīng)迅速做出應(yīng)急措施，首先判斷電力系統(tǒng)故障的范圍，影響程度，根據(jù)初步判斷結(jié)果采取局部斷電或者全部斷電的處理方式，然后把事故情況通報(bào)給電力企業(yè)維修班。當(dāng)檢修技師接到維修的指令的時(shí)候，應(yīng)迅速的通過通報(bào)過來的故障情況進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)式判斷，然后準(zhǔn)備好維修工具檢測儀表等維修工具前往故障現(xiàn)場，進(jìn)入現(xiàn)場后，首先把工作筆記先拿出來進(jìn)行故障以及現(xiàn)場的一些情況進(jìn)行記錄，再通過以往的故障記錄進(jìn)行迅速對比性故障排除，一般的電氣故障都是有跡可尋的，所以根據(jù)故障排查故障是非常快捷的。如果通過比對排除法沒有找到故障發(fā)生的原因在進(jìn)行進(jìn)一步的檢查工作，而這類故障一般都發(fā)生在電氣電路部分，特別是焊點(diǎn)比較密集和控制線路表較多的部位，這個(gè)時(shí)候就要需要長時(shí)間的檢查工作來排查故障點(diǎn)。

二、電力系統(tǒng)電氣故障檢修流程

當(dāng)檢修技師進(jìn)入現(xiàn)場后，首先要把電力設(shè)備的原理圖等相關(guān)圖紙都準(zhǔn)備好，通過圖紙對設(shè)備的故障進(jìn)行對比來診斷故障范圍，通過對值班班組的工作人員的口述，來進(jìn)一步分析故障的部位和發(fā)生的原因，在這里復(fù)述一下因?yàn)橛泻芏喙收鲜怯捎谌藶槭д`操作造成的電氣故障，所以對于第一現(xiàn)場責(zé)任人的講述可以迅速對設(shè)備發(fā)生原因予以確定。所以這個(gè)步驟非常重要，如果條件準(zhǔn)許可以采用錄音筆或者錄像器材進(jìn)行記錄，當(dāng)以后在遇到此類故障可以迅速作出判斷。如果故障部位沒有鎖定首先要對故障設(shè)備的整體情況作出評估，通過評估如果電氣設(shè)備仍然能保持供電，只是供電能力有所下降，故障部位應(yīng)該在電氣設(shè)備部位發(fā)生了問題，如果評估顯示已經(jīng)不能保證供電而且無電流顯示，這就表明是是來自發(fā)電廠的電流過大，變電前端出現(xiàn)故障性問題，如果設(shè)備仍然有電但是不運(yùn)作，那就需要檢查內(nèi)部線路以及電氣元件，采用逐步排查的方法。

三、電力系統(tǒng)電氣故障維修要點(diǎn)

當(dāng)檢修技師維修電力系統(tǒng)電氣故障的時(shí)候，采用電氣產(chǎn)品或者元件的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、數(shù)值與故障電氣設(shè)備、元件進(jìn)行相互對比，是非常保險(xiǎn)的檢測方法，特別是一些復(fù)雜電路的故障排查。而導(dǎo)致這些故障的主要原因基本上都是根設(shè)備長期大負(fù)荷運(yùn)行不能得到有效的保養(yǎng)造成的，特別是一些熱敏元件長時(shí)間的工作，性能就會(huì)大幅度下降，當(dāng)元件性能徹底消失，其后部元件就會(huì)失去保護(hù)，而電流再次加大的時(shí)候形成的峰值會(huì)直接擊穿元件形成故障。但是也不排除一些電氣元件、設(shè)備在生產(chǎn)工藝上出現(xiàn)的缺陷而引發(fā)的性能不耐用，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行后短期仍然能保持工作效率，當(dāng)處于高負(fù)荷運(yùn)行的情況下，電氣元件、設(shè)備缺陷問題就暴露出來了而引發(fā)的故障也相當(dāng)嚴(yán)重。這類故障是無法預(yù)測到的，所以檢查到此類故障應(yīng)該進(jìn)行詳細(xì)的記錄，以應(yīng)對未來更對的此類故障。因?yàn)槊總€(gè)設(shè)計(jì)都有其獨(dú)特性，維修技師是無權(quán)進(jìn)行線路或者元件更改的權(quán)利的，但是可以就此類問題上報(bào)給電力企業(yè)。

為了能夠保障電力系統(tǒng)的可持續(xù)運(yùn)行，建立長期的維修保養(yǎng)工作機(jī)制非常重要，而且電力企業(yè)在電氣設(shè)備引進(jìn)的時(shí)候也要進(jìn)行綜合性的考察，務(wù)必做到不是因?yàn)檎J(rèn)為因素造成的故障。維修技師在維修完畢的時(shí)候，要對其它輔助電路也要進(jìn)行仔細(xì)檢測，確認(rèn)無誤才可以進(jìn)行通電運(yùn)行。在檢修前和檢修完畢都要保證個(gè)人一直處于絕緣的狀態(tài)下，切記要保證人身安全。而且在送電地點(diǎn)一定要留有專人看守，不得到維修技師的命令不能進(jìn)行通電。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖峻,張義,王成山;基于專家系統(tǒng)的城市電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)程智能化控制系統(tǒng)[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2003年11期