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故障检测与诊断范文1
关键词 助航灯光;故障;检测;诊断;程序;解调
中图分类号[U8] 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)50-0144-01
机场助航灯光系统是飞机飞行安全的保障,是机场非常重要的一个目视助航设备。在一个中型的机场中,其助航灯光包括了跑道中线灯、跑道边灯、进近灯、末端等、顺序闪光灯、坡度灯等共计上千盏灯。机场助航灯光系统保障着飞机的安全起降,安全问题不容许丝毫的差错,助航灯光系统是否完好无损十分关键。在实际机场应用中,如何保证助航灯光系统的正常工作,如何及时的检测助航灯光系统的故障,也就变成保障安全的大问题。助航灯光系统中自动监视功能就可以很好的满足这一要求。我国目前较大规模机场使用的都是国外的助航灯光巡检系统,自己在助航灯光巡检监控系统方面的研究还没能形成成熟的系统,不能在实际中应用。不断学习,努力探索,寻求自己的助航灯光故障诊断系统,解决国内机场的燃眉之急。
1 助航灯光故障检测
助航灯光故障的检测主要通过自动监控,实行远程巡检,它的主要硬件设计包括了单片机、过零检测模块、模数转换模块、调制及隔离变压器模块、晶闸管驱动模块、进水检测模块、串口通信模块、单片机模块等。
1.1 灯暗检测和灯泡开路检测
灯暗检测实际上就是对灯电压进行检测,检测灯泡两端的电压。检测灯电压可以判断灯泡的输出功率,在使用6.6:6.6的隔离变压器时,一次测电流和二次侧电流是相同的。灯泡两端的电压反应了灯泡输出功率的大小,是判断灯暗的一个替代参数。灯暗的原因要么是灯泡经过长时间的使用,老化使得电阻减少,电压降低,从而导致灯暗。要么是灯泡中的灯丝出现靠丝现象,使得线圈被短路减小电阻,降低两端电压,减少功率,导致灯泡发暗。而灯泡开路检测则是对灯泡电流大小的检测。一个比较稳定的干路电流在隔离变压器的一次侧流过时,如果二次侧有正常的负载也会流过一个比较稳定的电流。当开灯光级设置越低时,电流越小;或则当负载的电阻越小时,电流越大。灯泡在使用过程中,新旧程度对电流的影响不大。而灯泡处于开路时,其负载电阻无穷大,电流就会急剧减小。在这一特点作用下,二次侧电压升高达到一定的数值时,通过对电路电压进行采用就可以判别灯泡是否断芯。
1.2 上行信号的调制
上行信号是指远程巡检单元向主控制单元上传的信息,这是灯光巡检中远程巡检单元和主控制单元之间通过调解和调制进行的有效通信中的一个方向。调制信号频率是工频50Hz,所以调制信号可以跨过隔离变压器,然后上传回主控单元。
1.3 上行信号的解调
经过电压互感器采样,然后经信号调理电路把调光器回路电压分为两路,一路过零检测电路,进入单片机;另一路经差分放大器处理,然后进行模数变换。进行采样12次,时间在2ms内。12次数据分为4组值,每组数据求一个平均值。所得的3个平均值分别与单片机中预先计算好并存储起来的对应数据进行比较,有调制的信号,其数值相比没有调制的信号明显要小。在差处理下,就可以得出“1”、“0”信息。
2 助航灯光故障诊断系统设计
2.1 主控单元解调程序
主控单元过零检测电路实时检测正过零点后,经过P3.3通道信号向单片机请求中断,然后执行中断程序。单片机读取转换值,2ms内进行采样12次,所得到的结果分成每组4个数据的3组,每组数据求其平均值,然后把求得的平均值与预先计算好并存储好的数值进行做差处理,如果差值大于设定值则为“1”,否则为“0”。重复过程3次,如果得到3个结果均为“0”,则说明没有下达命令;如果得到3个结果均为“1”,则说明肯定有下达命令;如果得到结果中有一个为“1”,则返回,要求上位机重新发送命令。
2.2 远程巡检单元调制程序
由P1.0和P1.2发送信号,经P3.7通道把正过零点后信号送入单片机,触发晶闸管开关。由于电压上加载了调制信号,所以电压输出就产生了畸变。
2.3 远程巡检单元故障定位程序
一个周期定位50ms,每个周期采样10次,每次采样之间间隔10ms,结果存放在寄存器中。每个周期采样的10次结果计算平均值,然后与设定的值作比较。在比较中,采样结果大于或则等于设定值,则灯已经损坏。
3 实际应用中的实验与结果
选择机场进近灯做灯泡断丝实验,结果实验的6盏灯判断全部正确,没有一盏误报。而灯暗实验中,电压波动率在5%以下,也基本能满足实际应用的要求。进水实验中,通过实验人员的实地检查,检测到进水的隔离变压器桶,其进水深度确实达到了设定值,而没有检测到进水的隔离变压器桶,则均未发现进水现象。以上实验结果表明,助航灯光故障检测准确度高,传输数据准确,电源足够稳定,操作灵活方便,在实际机场的应用中,能基本满足助航灯光故障检测与诊断的要求。
4 讨论
当然,笔者仅仅是从助航灯光故障检测的基本原理出发,浅显探析了其故障检测的方面。而实际应用中的助航灯光故障检测,要复杂多样得多,需要研究人员进一步探索,进一步完善才能达到实际应用的客观要求。而助航灯光故障诊断系统的设计,笔者更是仅仅点出了其大致的工作原理,要达到实际设计应用的要求,还需要全面细化,落实到细节,以及具体程序的编写和完善工作。
参考文献
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关键词:暖通空调;系统故障;自动故障检测;诊断技术
近年来随着建筑不断增多,对暖通空调系统应用提出了更高要求。保障暖通空调系统运行安全、稳定,实现优质、节能运行是目前该系统的主要问题。在暖通空调系统日常应用中,常出现不同类型故障影响系统运行,当诊断调试后仍可能出现故障,直接造成资源浪费,降低室内空气质量。因此,针对暖通空调系统加强故障检测与诊断至关重要。
本文将结合暖通空调系统自动故障检测与诊断的常用方法,并对该系统故障检测与诊断技术发展目标及方向进行总结,为进一步加强暖通空调系统故障检测与诊断技术应用提供理论参考。
1 暖通空调系统故障检测与诊断常用方法
(一)直接方法
直接方法主要是指在暖通空调系统运行中,以不同的输入、输出参数为依据作为故障检测基本症状,直接将这些症状输入分类器中。利用预期设置完成的分类策略对分类器中症状进行具体分类,即对系统故障进行分类,再以此为依据作出准确故障诊断结果。该故障检测与诊断方法常用于分类器设计中,较常见的分类方法如专家规则、贝叶斯分类法等等。利用这些具体方法可有效实现对设备自动故障检测与诊断,效果良好,操作便利,诊断数据较准确。
(二)间接方法
间接方法主要是指通过系统模型预测,该方法的应用前提条件是要先设立正常系统运行条件,并对已经确定的故障进行系统建模。在此基础上构建标准化模型系统,进而展开进一步针对性预测,再将预测结果所得参数与实测参数对比,将对比后偏差作为输入参数,再输入至分类器,确定故障类型。其分类方法包括贝叶斯分类法、故障树与神经网络法等等。其主要建模方法则为回归法等。
2 暖通空调系统故障检测与诊断技术研究与发展
传统暖通空调系统故障检测与诊断技术进依靠手提式诊断器检测,通过技术人员利用工具进行维修检验,以一台仪器对多个系统进行检测,并利用高精度配置传感器进行辅助检测,提高暖通空调系统故障检测效率。但该检测与诊断方法的不足在于无法实现在线检测,不能对系统动态运行情况进行反映,因此在故障处理后不能立即发挥效用。随着技术不断提升,以及应用需求不断提高,暖通空调系统故障检测与诊断技术中融入了保护系统,利用对设备启停操作确定故障检测,例如,暖通空调的制冷系统达到其压力上限时,应对该制冷系统进行中止操作,检测设备保护系统的应用则能够对制冷设备进行故障检测,并明确诊断其影响原因。
这种故障检测与诊断技术的应用对保障系统稳定,延长系统使用寿命有着重要作用,同时对保护系统安全也起到积极作用。但在故障检测与诊断系统中应用这汇总安全系统仅局限与出现较严重故障的设备检测与诊断,对系统继续恶化起不到有效监测与动态控制作用,因此会造成设备因严重故障无法有效修复,延长维修周期,造成资源浪费。
为进一步提高暖通空调系统故障检测与诊断技术,应充分结合技术理论及经济性理论,在提高系统整体可靠性的同时,提高暖通空调系统节能性,有效降低暖通空调出现故障的几率,提升暖通空调应用质量及寿命。在今后的暖通空调系统故障检测与诊断技术发展过程中,从几个方面进行强化研究:
(1)经济性角度。故障检测与诊断技术在今后的强化研究中应更加注重经济效益,进一步为人们带来应用保障。加强自动故障检测与诊断技术和暖通空调系统的结合,最大限度利用系统元器件,减少对故障检测与诊断系统的改动。
(2)可靠性角度。故障检测与诊断技术在暖通空调的应用中会受到多种因素影响,造成其他不可预见为题,所以要加强对故障诊断与检测技术的可靠性,最大限度避免降低设备错误警报,避免出现造成干扰,提高暖通空调运行保障。
(3)理论角度。暖通空调属于较复杂的服务性制冷设备,运行过程中受多种因素干扰,因此故障检测与诊断技术的应用应趋向简单、实用性高等方面,以保证其运行稳定。因此,通过加强理论验证与研究正式满足这一要求的必要性十分重要,以切实有效为暖通空调系统运行提供理论保障。
3 结语
综上所述,针对暖通空调系统加强故障检测与诊断对保证系统正常运行,提高室内空气质量有着重要作用。为进一步提高暖通空调系统故障检测与诊断技术,应充分结合技术理论及经济性理论,在提高系统整体可靠性的同时,提高暖通空调系统节能性,有效降低暖通空调出现故障的几率,提升暖通空调应用质量及寿命。同时加强故障检测与诊断技术研究,对进一步推进我国暖通空调系统创新发展也有着重要意义。
参考文献:
[1]陈友明.自动故障检测与诊断在暖通空调中的研究与应用[J].暖通空调,2014,03:29-33.
故障检测与诊断范文3
关键词:矿山机电设备;故障检测;应用
0 引言
现阶段,我国大多数的矿山设备所采用的维修方法以及设施,通常应用计划经济体制模式,和国外发达的国家相比,差异较大,其中部分模式已无法适应当前市场经济的需要。而在矿山机电设备维修应用故障检测诊断技术,不仅结合我国的国情,还吸收了先进技术及经验,有效提高矿山的生产管理水平,改变传统的维修体制,以便适应当前市场经济的体制。
1 故障诊断检测技术
1.1 故障检测诊断技术定义
故障检测诊断技术主要是包括故障检测和故障诊断,以现阶段的实践领域和学界理论的通说,统称为故障检测机诊断。设备工作运行正常主要是指设备能按自身功能特征,正常运转,和设备该有效能相符合。而设备的异常运转,是指其在运转的过程中出现问题,且影响到其它零件的正常运转,造成难以满足生产的发展需求。设备出现瑕疵,故障指油耗等,导致设备性能丧失,无法继续工作。故障检测诊断技术就是以设备的工作状态信号变化,进行准确定位,精确发现存在的问题,且快速处理相关问题,以确保设备的安全运行。
1.2 故障检测诊断技术特点分析
随着现阶段设备维修理论、检查技术理论等的快速发展,故障检测诊断技术也得到不断发展,其主要有如下三个特点:(1)目的性较强。诊断目的明确,能快速对运行中的设备进行故障定位和分析,且在这样的基础上制定出行之有效的维修方案,进而保障设备的正常运行。(2)复合型技术。诊断维修均涉及到动力学和物理学等多种学科的领域,主要包括液压器操作、机械制造等的原理与应用等相关专业的知识。由此可见,故障检测诊断技术涉及到各种学科知识,知识面广且经验丰富。(3)理论化向实践转化。所有的诊断方法及维修技术均根据时间来定,处理原理及结果可直接转化为实践,并用于实际操作。
2 故障诊断技术在煤矿机电设备中的应用
2.1 矿井提升机检测与故障诊断
提升机是矿井生产、运输的基础设备之一,在矿山生产中的地位及其重要,它担负着提升原煤、矸石,下放相关材料、升降人员等任务。提升机的运行是否安全,直接关系到的一个煤矿能否正常运作,关系到煤矿工作人员的生命安全,其重要性不容忽视。有学者提出矿井提升机故障有“软故障”和“硬故障”之分。文章以下将对“软故障”和“硬故障”进行定位分析。“软故障”涉及到工况参数,实践中需要对工况参数进行测量,对相关数据进行分析和处理才可以得出。“硬故障”是指由一些特定的参数超限表现的故障“,硬故障”的出现往往以“软故障”为前提,从这一点定位来看,对“软故障”的及时预诊和定位检修极为重要。由于该项基础设备关系到矿山运作的安全,属于重要基础性设备之一,为了确保这一领域的安全性,我们国家许多科研机构和科研人员都进行了大量的研发工作,如中国矿业大学研制的KJ46型矿井提升机状态监护系统、ASCC型全数字提升机控制系统等都包含了故障诊断技术的功能,取得了比较好的效果。
文章在实际的工作过程中发现,矿井双筒提升机松绳现象经常发生,一旦发生事故将会带来不可估量的损害。文章在研究以前成果的基础上,认为可以用一种简单实用的松绳检测装置来解决该问题。该装置主要由单片机和霍尔传感器组成,在提升机每个天轮一侧安装一周小磁钢,并在适当位置安装霍尔传感器检测两天轮的转速,在正常运行(即无松绳)时,两天轮的转速相同,则两个传感器输出的计数脉冲个数基本相同,该装置内单片机计算出的两天轮的行程差几乎为零;当钢丝绳出现松绳现象时,两天轮的行程不同,该装置可计算出两天轮之间的行程差,当行程差达到预报警值时发出松绳报警信号;当行程差达到保护值时,该检测装置发出控制信号,使提升机及时刹车,起到保护作用。
2.2 采煤机工况检测和故障诊断
与国外先进采煤机相比,国产采煤机的整机水平还是比较低的,与国外先进水平存在着极大差距。譬如检测范围狭窄、检测参数满足不了需要,对故障检测的功能基本上是缺失的。为了从根本上改变国产采煤机检测水平低的落后状况,原煤炭部将“电牵引采煤机工况检测及故障诊断系统”的研制列入了“九五”重点科技攻关计划。该故障检测诊断系统主要有:(1)左、右摇臂检测单元;(2)机身检测单元;(3)高压控制箱检测单元;(4)变频器通信单元;(5)工况检测及故障诊断单元(6)检测152.4mm 显示单元。目前来看已经取得显著的效果,在此领域获得较大突破,有望彻底解决这一难题。
2.3 通风机的检测诊断技术
文章通过研究相关产品, 发现目前用于通风机故障检测诊断的产品寥寥无几, 比较典型装置是江西煤炭工业研究所研制的KFCA型通风机集中检测仪、煤炭科学总院重庆分院研制的FJZ 型矿井主风机在线监测与故障诊断仪。其主要特点是:16位中央处理器、丰富高效的指令系统、四通道10位A/D转换器、高速输入/输出接口、8个中断源、两个16位定时器、16位监视定时器和具有多用途的接口。由于通风机的检测诊断技术在国内的研究较少,可以借鉴的东西不多,文章希望通过自己的研究可以起到抛砖引玉的作用,尽快促进该问题的解决。
2.4 矿用高压异步电动机的检测及诊断技术
矿用高压异步电动机在矿山生产中的地位也及其重要,一旦发生故障,不仅仅会给煤矿带来较大的经济损失, 还会影响到煤矿正常的生产运营。现代信号处理技术和人工智能技术的出现和应用使得异步电动机的故障诊断变得较为得心应手,取得了较好的效果。通说认为异步电动机故障检测与诊断方法主要有:①局部放电检测;②电流高次谐波检测;③磁通检测。
3 结语
除以上所述内容外,文章认为故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用还需要对机工、电工和相关领域的工作人员做渗透培训,提高安全生产意识和应急能力。为了适应扩大化的生产,同时要重视技术的革新、改造,建立和完善的矿山机电设备的故障检测诊断机制,完善相关制度,责任到人。只有这样才可以保证矿山设备正常、高效、安全的运行,推进我国经济的高速发展。■
参考文献
故障检测与诊断范文4
中图分类号:F407.471 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)13-0364-01
一、定义:
汽车故障的“诊断”和“检测”从广义来讲,两个词没有太大的区别,但要讲究的话,还有一点差异,诊断是运用必要的手段(包括外观、气味、震动、声响、感觉和电气现实及仪器等)和知识、经验对车辆故障(包括故障码、故障症状)做出分析和判断,确定故障部位、器件、电路的过程,诊断的过程是一个完整的过程,不是一个单一的某个内容的检测,而是对一些故障症状从开始接触到测量、到分析判断,最后做出修理方案的思维过程。而检测是指根据判断,对确定的故障部位、器件和电路进行精确的测量,以便证实判断是否正确并准确地确定故障部位、器件、电路的过程。
二、故障诊断技术特征
1、故障分析手段的多样化。现代汽车结构的复杂使故障状态呈现出多样性、模糊性和不确定性,将小波分析技术、模糊集理论、粗糙集理论、灰色关联分析、波形分析、融合技术、神经网络技术等应用于故障诊断
2、故障诊断设备的现代化。车外诊断系统和车载诊断系统仪器的发展融合了机械、电子、流体、声学、光学等技术,还具有自动分析、判断、打印结果的功能,并不断向着集成化和智能化方向发展。
3、故障诊断方式的网络化。现代网络技术的发展可使在汽车故障诊断方面运用现代通信技术,集各种组件如维修企业的管理软件、诊断维修技术信息系统、专家系统为一体,实现各维修企业的软硬件共享。
三、汽车故障诊断技术方法
1、人工经验诊断法:诊断人员凭借丰富的实践经验和理论知识,在汽车不解体或局部解体情况下,借助简单工具,用眼看、耳听、手摸、鼻闻等手段,边检查、边试验、边分析,进而对汽车技术状况作出判断。有直接检测法、换件法、条件改变法、顺序检查法、分段排除法等。特别是对汽车运行中出现的随机故障,直至现在它仍不失为一种行之有效的诊断方法。然而,它只能对故障进行定性的分析,而对于因诸多因素导致的复杂故障则难以诊断,诊断的准确与快慢取决于诊断技术人员的技术水平。经验诊断法经过不断地积累、总结和完善,已朝着人工智能分析、逻辑推理的方向发展。在使用该方法时,一般应先了解汽车的使用和维护情况,搞清楚故障特征及其伴随现象,然后由简到繁、由表及里进行推理分析,做出判断。其诊断方法大致分为望问法、观察法、听觉法、嗅觉法、触摸法、试验法等,
2、仪器设备诊断法
仪器设备诊断法是在传统的人工经验诊断法的基础上,随着社会和科学技术的进步逐渐发展起来的。与人工经验诊断法相比,其不同点在于:一是要借助于仪器;二是可将检查结果定量化。
目前可供利用的仪器设备有:万用表、点火正时灯、汽缸压力表、真空表、油压表、声级计、流量计、油耗仪、示波器、汽缸漏气量检测仪、曲轴箱窜气量检测仪、气体分析仪、烟度计,以及功能比较齐全的测功机、四轮定位仪、制动试验台、侧滑试验台、发动机综合检测仪、底盘测功机,等等。这些仪器设备给人们提供了可靠的工具,使汽车故障诊断从定性诊断发展为定量诊断。
现代仪器设备诊断法具有检测速度快、准确性高、能定量分析、可实现快速诊断等优点,而且采用微机控制的现代电子仪器设备能自动分析、判断、存储并打印出汽车的各项性能参数。但其缺点是投资大,需有专用厂房,需要培训操作人员,检测成本高等。这种诊断方法适用于汽车检测站和大中型维修企业。使用现代仪器设备诊断法是汽车诊断与检测技术发展的必然趋势。
3、汽车故障的自诊断法
随着现代科学技术特别是计算机技术的进步,20世纪末期,汽车故障的自诊断技术随着汽车电子控制技术发展起来。汽车电子控制系统机理与结构的复杂性,要求其自身必须建立可靠的故障自诊断系统。1979年,美国通用公司首次在汽车上运用了电子控制装置ECU自诊断系统,该系统由存储于ECU中的软件及相应的硬件构成,当汽车运行时,ECU不断监控系统中各部分的工作情况,如果发生故障,ECU根据故障的性质和程度,首先进入失效安全模式,使汽车有可能行驶到附近的维修点排除故障。同时,其将故障信息以代码的形式存贮,汽车维修时,利用专门的仪器和方法提取故障代码,据此排除故障后再将其清除。这种汽车故障自身诊断系统又称为OBD。
四、故障诊断、检测过程
1、故障描述。要仔细询问故障出现的状态,比如时间、温度、冷车、热车、加速、减速、行驶里程、晴天还是雨天,在整个修理过程中,故障的描述是非常重要的,千万不可忽略。
2、初步诊断
2.1根据对故障症状的了解,对该故障系统的知识以及积累的经验,可对故障正中做出一个初步的判断。例如,什么系统、何部位、与故障症状相关的器件等。比如发支机系统,有很多子系统,出现的故障和哪些系统有关?这个判断是初步的判断,但是该判断已经有了一个理性的认识,这是根据你对故障的了解以及你的经验,知识进行的判断,它已经不是客观存在的东西,是你的大脑思维做出的阶段,这个结论对不对呢?还要去检测。
2.2利用合适的仪器设备,对初步判断的内容作一个简单快速的检测,比如行到一个相关的故障码。
2.3相关的技术资料,这点非常重要,因为随着车辆更新的加快、技术变更的加快,技术资料也是必不可少的,专修厂因为获得技术支持比较直接有及时。
3、替换试验
3.1替换的原则有两个,一是用性能良好件,而不是新件,新件不等于好件,性能良好指在同类车上正确使用完全没有问题。二是替换的时候应该一个一个换,有人不间断地换,换到最后也不知道是哪个出了问题。
3.2替换后的实验,应该是同故障状态一致,替换后的实验一定应该与故障状态同等,否则的话,替换试验没有意义。
4、路试,有一个原则,一定是谁陪客户验的车,由他去陪客户实验。
4.1一个好的试车员,应该对车况、对路况非常悉。
4.2一个系统所有的功能都要经过验证。现在的车讲究的是,除了良好换挡以外,还有品质的控制,换档的过程、强制换楼的过程,TOC的控制过程,包括发动机的功能等等都有要试,不能说人家有8个功能,修了以后剩3个功能,车主也不会同意。所以说,无论你修的是哪个系统,所有的功能都要去试验。
五、诊断、检测方法技巧
1、熟练掌握手中的各类测试仪器的使用。熟练对仪器的型号、连接、选择、使用都要知道,一个功能应用得好坏,取决于人对仪器的理解。
2、要了解进行测量器件的位置,电路(如接口、针脚、线色、信号类型等),压到电路图、位置图中去找。电路上的故障,有60-80%是根据现象能在电路图上分析出来的,在哪点测量,根据线路图就能分析出来。现在有的修理工都看不清楚电路力这是可行的。
3、选择合适合理的测量部位,正确连接测试设备,全面如实记录测试数据。有些东西,如果用手测非常难,要拆一大堆东西,还下不去手,那么这时候你考虑到同理的设备,也可以进行测量。
4、全面正确的分析所得信息,如果测量错了,你可能得出错误的结论,可是总有人不承认自己的错误。因此,在记录数据的时候也要做到全面、如实,在开始测量的时候并不知道数据是有用,在分析的过程中,就需要各方面的数据。
结语:通过对汽车检测和故障诊断方法的论述,有利于汽车维修工作人员在汽车发生故障时能够快速诊断出故障的原因和部位,及时修复,提高汽车的维修工作效率和汽车的使用效率,使汽车造福于人类。
参考文献:
故障检测与诊断范文5
关键词 状态监测;故障诊断;频谱分析
中图分类号TQ05 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)94-0101-01
0引言
烟机是化工企业广泛使用的一类动力设备,其作用是利用装置的高温高压烟气进行能量回收,带动轴流机工作,将催化剂加入到反应之中。同时,也可以带动电动机工作,使之变成发电机,从而节省能源,创造效益。因此,对它的运行状态进行有效的监测,对出现的故障及时的诊断和排除是十分有必要的。
1监测手段
工具:01-db振动分析仪;BHXZ在线监测系统。
方法:通过在线系统发现故障信息,到现场核实故障情况,采集数据,分析故障原因。
监测标准:依据GB/T6075.3-2001,在非旋转部件上测量和评价机器振动,额定功率大于15kW, 额定转速为120r/min~15000r/min的现场测量的工业机器,设定所监测汽轮发电机的一级报警值为4.5mm/s。
2故障现象描述
某厂烟机为电机驱动,电机转速1516rpm,容量6300KW,电流683A,前后轴承均为轴瓦。采用齿轮箱实现增速。轴流机输送介质为空气,转速5925rpm,设计流量112500m3/h,设计温度206℃,入口压力0.1Mpa,操作压力0.31Mpa。烟机输送介质为烟气,设计流量105900m3/h,设计温度665℃,入口压力0.249Mpa,操作压力0.106Mpa,转速5925rpm。
该烟机因故障停车检修,重新开车以后,从在线监测系统上观察,6H和6V(如图1)两点在转速维持在4800rpm时振动通频值持续上升(6H由40.16μm上升到46.3μm,6V由44.15μm上升到53.74μm)。当转速提升到6000rpm时,两点的振动值大幅上扬(6H由46.3μm上升到83.93μm,最大曾达到86.99μm。6V由53.74μm上升到103.79μm)。其他测点振动数值也随转速的上升而上升。
3故障监测与诊断
3.1振动数据
6点由于结构原因不具备监测条件,从表1中数据可知,7点水平和轴向的振动值报警。
3.2振动频谱
3.3故障分析
从频谱图上观察,6点和7点振动值升高的主要成分是一倍频,此外受非线性振动的影响,图中还出现了一些幅值较小的高次谐波分量,说明烟机转子存在不平衡现象。通过对频谱和轴心轨迹的分析,我们认为烟机转动部件存在碰磨。导致机组整体平衡性降低。加剧了机组振动。
4验证
机组停车检修时,我们发现气封处有明显磨损。验证了我们的判断。检修更换了磨损的部件,开车后,对机组进行振动监测,各测点振动值均在正常范围内,烟机运行状态良好。
参考文献
故障检测与诊断范文6
关键词:状态监测;状态检修;故障诊断
一、电力系统状态监测的意义
第一、进行设备运行的历史档案的建立,从而使设备运行中所发生的情况中出现的资料和数据得到积累,以备后用。
第二、判断设备运行状态的正常与否,并对设备故障的性质和程度进行判断。判断的主要依据为以前所建立的历史档案,包括设备运行状态的等级、从前出现此种故障的过程中显示的特征等。
第三、为了能够在实施状态检修时为检修工作提供必要的依据,必须评估设备的运行状态,同时分析这些状态,分类评估,从而形成一定的评估标准。状态检测的评估的主要内容包括:评估设备运行状态、估计这杯异常状态、预测设备故障状态的未来变化。将这些内容都纳入评估的体系之中主要为提供一定的条件来进行评估,从而不断地健全、完善评估监测。
综上所述,设备的运行资料可以在状态监测过程中不断的被积累、完善、健全,突破了过去的管理体制的束缚,并对管理体制进行了完善。因而,笔者认为,在现代电力系统设备管理中,状态监测系统有着不可忽视的作用。
二、状态监测的关键技术的研究
第一、在信号采集方面
所谓电力设备的在线监测系统,其功能是持续地对设备的状态进行检查和判断,并对设备状态的发展趋势进行预测;系统运行的时间为设备的使用期,也就是说,只要设备还在进行使用就必须对其进行监测。
诊断对象的状态信息的获取是设备运行状态量反映设备运行情况中首要完成的任务,信息的内容除了包括电力设备的电压、电流、频率、局部放电量外,还包括磁力线的密度情况以及正常信号和故障信号。通常,信号的采集方法会随着表征设备状态量的信号的特性的不同而改变。信号采样主要有以下几种方法:
1、每次所采集的信号的样本的长度为处理一个足够数据所需要的长度,我们将这种采样称为一次性采样。
2、采样的时间为事先规定的好的,且采样频率为一个整定的周期,简单地说就是定时采样。
3、自动采样,采样发生的时间为随机的,采样以故障时信号突变为手段。
4、特殊采样,采样方式根据所诊断的故障的要求不同而不同,例如转速跟踪采样、峰值采样等。
第二、数据传送
信号处理系统通常距监测设备较远,因此,数据在传输过程中易受干扰、易损失及相移(受环境因素影响较大),需先对数据进行模数转换、预处理和压缩打包,再经通信路径传输到处理控制中心。通信设备现已广泛应用于电力领域,光纤传输数字信号可较好地抑制干扰,保证信号质量。
第三、数据处理
工控数据处理中心收到通信线路传输来的状态量数据包后,利用各种不同数学方法对数据解包处理。例如,频谱分析将时域连续时间信号转变为频域不同频率信号进行分析;在时域中由2个信号之间相关性采用相关分析搜索另一个信号的处理数据;小波分析;神经网络;人工智能。数字信息技术和智能技术应用到电力设备监测系统的数据处理使电力设备在线监测更加实时准确。
三、故障诊断的建议
第一、利用多传感技术和信息融合处理技术诊断某种故障不同的故障表象。多传感技术利用多个传感器从多侧面、多角度观测同一对象,即针对同一故障的多种故障表征,多层次多领域(时域、空间域、频域)采集不同的特征量,选择故障反映灵敏度高的状态信息量,从而较全面的分析诊断故障。
信息融合技术是将来自多传感器的数据按照一定的准则加以分析和综合的数据处理过程。因同一设备故障在不同特征空间的不同反映之间存在着内在的关联关系,利用融合技术“求同去异”可提高电力设备状态检测和故障诊断的准确性。但信息融合基本理论尚不完善,该诊断方法还有待研究。
第二、基于特征空间矢量的故障诊断方法,可通过对故障误差的学习实时修正故障特征量。这种诊断方法具有一定的自适应能力,适合于具有不确定性和慢时变性的复杂对象的故障诊断。其实质是将每次的故障征兆矢量作为原先验征兆矢量集中的一个新的先验征兆矢量,并根据自适应算法修正故障特征矢量。故障先验征兆矢量不确定时,则需要人工判断第一次故障。
第三、针对电力设备的固有特性以及在线监测状态信息量不足导致的不确定性,可考虑采用模糊理论中的最大隶属度原则诊断故障原因,判断故障类型,将状态信号与模糊数学方法结合起来分析故障的随机性和模糊性问题。
除了上述方法外,还可以结合人工智能、专家系统、神经网络等方法诊断故障。
结语
在最近十年的电力系统的发展过程中,设备的状态监测技术和故障诊断技术作为一个新技术,持续着突飞猛进的发展趋势。无论是从发展前景方面看还是从应用前景方面看,都呈现着良好的发展势头。虽然,在我国这两个技术的发展的时间也持续了相当一段时间,并且已经有各种检测装置投入生产和使用的过程中,然而,还没有普及对状态监测和故障诊断技术的使用,并且无论在技术的认识方面还是使用过程中都存在着一些不可忽视的问题。我们应该继续大力探索研究这项技术,提高电力系统的稳定性和效率。
参考文献:
[1] 薛善成,朱杰. 电力系统的状态监测与故障诊断技术探讨[J]. 现代经济信息, 2009, (21).