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设备故障诊断系统范文1
中图分类号：TM845 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）30-0101-02
配电设备的在线监测技术，主要是针对设备实际工作状态，通过现代化的监测手段以及科学有效的评价手段，来判断设备的运行状态和使用寿命。通过配电设备状态监测与故障诊断系统，可以自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能，提高配电设备的运行稳定性和安全性。因此，在线监测和状态检修时，配电设备状态监测与故障诊断系统是智能变电站自动化水平的体现，是未来电网发展的主要方向。本文就对配电设备状态监测与故障诊断系统进行详细分析。
1 配电设备状态监测系统的功能架构设计
配电设备状态监测与故障诊断系统是智能电网的重要组成部分，主要针对变电站内的变压器、电压互感器、电流互感器、电容器、断路器以避雷器等设备进行在线监测。配电设备状态监测与故障诊断系统功能结构，如图1所示。
1.1 系统构成
由上图可知，配电设备状态监测与故障诊断系统主要通过在线诊断的方式，通过对历史数据、在线实时数据来判断配电设备的运行状态，为后期设备的检修和保养提供必要的理论依据。具体包括变电站内的变压器状态监测与故障诊断装置；电压互感器状态监测与故障诊断装置；电流互感器状态监测与故障诊断装置；电容器状态监测与故障诊断装置；断路器状态监测与故障诊断装置以及避雷器状态监测与故障诊断装置。
1.2 系统功能
配电设备状态监测与故障诊断系统主要功能包括提供配电设备在线或者非在线监测信息的浏览；智能诊断；故障分析、预测和评估等。配电设备状态监测与故障诊断系统主要采用现代互联网技术，用户可以通过浏览器查询配电设备的相关数据和运行状态信息，同时可以借助主机对配电设备的实时监测数据进行分析计算，并将最终结果反馈给用户。智能诊断主要涉及到变电站内的变压器、电压互感器、电流互感器、电容器、断路器以避雷器等设备，状态监测装置具有数据信息事实录入功能、数据修改、查询以及显示和打印功能，故障诊断采用了人工智能理论，能够准确有效的指出设备的实时状态，并且根据设备的历史数据和工作状况，预测设备未来的云翔状态，能够对潜在故障隐患进行有效预判。当设备发生故障或者灾害时，系统可以帮助分析该设备发生故障的具体原因，并且计算损失，便于对故障采取进行及时有效的维护处理，并且将损失降到最低。
2 在线监测系统的软/硬件设计
本文主要从触头温度及行程监测两个方面，分析断路器的状态监测与故障诊断。断路器触头温度及行程监测系统，采用分布式结构，由一个上位机监测模块和多个温度、行程测量模块构成，彼此间通过无线传输方式进行通信，具体设计如下。
2.1 断路器在线监测系统的硬件设计
温度、行程测量模块的硬件设计主要包括单片机、传感器、可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）、无线射频芯片以及数据转换芯片构成。通过传感器对断路器的触头温度以及行程数据进行实时采集，然后再利用无线通信的方式传输到上位机模块进行深入分析和处理。温度、行程测量模块结构，如图2所示。
从图2中可以看出，断路器触头温度、行程测量模块主要可以分为温度测量单元、行程测量单元以及无线通信单元三个部分。其中温度测量单元主要由远红外温度传感器和数据转换芯片组成，通过远红外温度传感器对触头温度进行实时监测，然后在利用数据转换芯片将传感器监测到的电压信号转换成可供单片机利用的数字模拟信号；行程测量单元主要由光电编码器、信号处理电路、数据转换芯片以及数据存储器组成；无线通信单元主要通过无线射频芯片完成对数据信息的无线传输。无线通信测量模块对应的地址是唯一的，当测量模块接收到上位机发送的数据包后，与相应的地址进行比对分析，如果相同则立刻向上位机恢复应答信号，如果不同，则不做任何回复。这三个单元主要由单片机微处理器对其进行控制，从而实现数据信息的收集与传输。
2.2 断路器在线监测系统的软件设计
断路器触头温度、行程测量模块软件设计包括主程序设计、温度测量软件设计以及行程测量软件设计三个部分。
①主程序是接收数据，发送指令的核心环节，具体包括接收上位机发送的触头温度测量指令、行程数据传输指令等。主程序的工作流程，如图3所示。
从图中可以看出，主程序接收到指令后，根据不同类别将指令分别传输到温度测量传输和行程测量传输单元中并完成相应的操作，当数据传输完成后，主程序进行初始化，并进入查询状态等待下一次指令的发送。
②温度测量软件由I/O CLOCK和CS共同定义串行接口的6种时序模式。其工作过程主要有模拟量采样、模拟量转换和数字量传输三个阶段。模拟量采样过程中，CS需要保持高电平，当电平变低时，在第三个I/O CLOCK下降沿，开始对输入模拟量进行采样，采样周期维持7个I/O CLOCK，并且在第10个I/O CLOCK下进行降沿锁存；在模拟量转换过程中，CS由低电平转换成高电平，I/O CLOCK禁止模拟数据转换结果的输出，此时DATA OUT处于高阻状态，单元内的CMOS门限检测器通过检测一系列电容的充电电压决定模拟转换后的数字量的每一位，转换过程不超过21μs；在数字量传输阶段，CS由高电平变为低电平，允许I/O CLOCK正常工作，并使DATA OUT脱离高阻状态，接收上次的转换结果。期间需要移出上次转换结果数据量对应的最高位，下一个I/O CLOCK的下降沿驱动DATA OUT输出上一次转换结果数据量对应的次高位，依次第9个I/O CLOCK的下降，沿驱动DATA OUT输出上一次转换结果数据量的最低位，第10个I/O CLOCK的下降沿驱动DATA OUT输出一个低电平，以便串行接口的传输大于10个时钟。
在CS的下降沿，上一次转换的最高位MSB，出现在DATA OUT端，10位数字量通过DATA OUT发送到微处理器。为了开始传输，将需要10个时钟脉冲，在第10个时钟脉冲的下降沿，内部逻辑把DATA OUT拉至低电平，确保其余位清零。在正常转换内，CS端由高电平至低电平的跳变，可以终止该周期，器件将返回到初始状态，输出数据寄存器的内容保持为上一次转换结果。由于可能破坏输出结果数字量，所以在接近转换完成时，需要将CS拉至低电平。
3 结 语
综上所述，伴随着我国智能电网建设的快速发展，配电设备在线监测系统的实际应用越来越普遍，其发挥的作用也越来越重要。配电设备状态监测与故障诊断系统，可以对运行状态下的变压器、电压互感器、电流互感器、电容器、断路器以避雷器进行在线监测，并且通过相应的软件系统，对这些设备的状态检测数据进行分析和诊断，从而便于技术的发现配电设备的潜在故障，同时，根据分析结果对该设备进行检修和保养，从而提升了配电设备运行的可靠性和稳定性，使其运行质量得到改善，有效地延长使用寿命，降低电力部门的运维成本。
参考文献：
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设备故障诊断系统范文2
关键词：故障诊断；信号采集；报警显示
中图分类号：V557+.2 文献标识码：A
1 概述
型钢炼铁厂烧结区域自动化程度较高，各个自动化设备之间都具有重大的连锁控制关系，如果有一个设备故障停机，势必影响整条生产线，这就决定了一旦设备发生故障，PLC系统必须能及时的对故障进行报警以及故障原因的跟踪显示。因此，特开发一套适合于烧结区域生产的故障诊断系统。
2 技术方案
2.1 开发故障获取、报警、显示的程序，对影响设备停机的关键信号点进行报警和显示；
一个设备实现PLC自动控制，是在远程控制方式下，具备电气主回路和控制回路的电源合闸以及没有任何的故障下，才具备启动条件。对于这些能够引起设备停机的关键信号点，开发故障获取、报警、显示的程序，通过上位机画面时时的进行显示。该程序具有故障保持和复位功能，灵活适用。
2.2 开发三故障、四故障优先级辨识程序，多个故障点同时出现时，能够辨别优先级，最终确定直接影响停机的故障点；
对烧结区域的主线设备进行分析和总结，影响设备停机的关键信号点一般都在三个到四个，所以开发三故障、四故障优先级辨识程序，当几个信号同时报故障停机时，通过三故障、四故障优先级辨识程序，采用置位优先的控制思路，当几个故障信号同时到来，利用CPU 扫描周期，来判断哪个信号先到，然后按照优先级的方式，对号入座，分别存入相对应的寄存器中，通过画面把故障信号按照优先级顺序进行显示，这样，当设备出现故障停机时，维护人员，通过上位机画面，就可以很直接的找出影响设备停机的故障点，节省查找故障的时间，提高了维护效率。
2.3 开发对于配料皮带秤下料量偏离设定置的语音报警系统，确保岗位人员第一时间掌握配料皮带秤下料量的稳定情况，更好的把握生产过程；
配料发生偏差是影响烧结过程正常进行和烧结矿产质量的重要因素。对于烧结区域的皮带秤是人工计算配比，通过上位机画面设定配比，然后再有变频器控制下料量恒定的。为了确保岗位人员第一时间掌握配料皮带秤下料量的稳定情况，开发对于配料皮带秤下料量偏离设定配比值的语音报警系统。当实际下料量偏离设定配比值的±10%时，通过语音报警系统发出声音，提示岗位人员几号仓的皮带秤下料量有偏差，及时进行处理。同时，该语音报警系统具有记忆功能，当岗位人员选择了几号仓下料，系统就会存储选仓信号，如果被选择的料仓对应的皮带秤出现了自停故障，语音报警系统也会给出明确的提示，报出停机故障。
2.4 开发岗位人员误操作信号趋势归档记录程序；
对画面上操作设备启停以及连锁控制的按钮信号，进行归档记录，并在上位机画面上通过历史趋势图来进行显示，以备故障停机时可以查阅，界定设备停机是人为误操作，还是关键信号的丢失所造成的设备自停。
2.5 开发变频设备运行故障检测装置，时时掌握设备运转情况。
对于烧结区域变频设备较多，如烧结机主体、圆辊给料机、环冷机、板式给矿机、九辊布料器等。这些变频设备都是烧结生产的关键，在日常生产中，有时候会出现边变频有运行信号，但是设备不运转，以环冷机为例，如果出现此现象，势必造成压料或更严重事故，因此开发变频设备运行故障检测装置。这些设备的传动系统采用电动机带动减速机驱动设备本体的运转，因此减速机的传动系统是故障发生较大的部分。我利用废旧钢板制作了一个带有孔洞的码盘和安装接近开关的支架，码盘安装在减速机的从动轴上，随其一起转动，接近开关安装在支架上，与码盘相对。当码盘转动，码盘上两个孔洞之间的钢板遮挡住接近开关时，接近开关便发出一个脉冲输入到PLC中进行计数，PLC根据计数的情况，判断设备传动系统的运行状况，并且依次发出报警和停机指令，保护大型设备。以环冷主机为例来阐述PLC具体的编程控制功能：根据设备运行的速度，以25秒的时间为计数周期，如果每25秒时间内计数超过9次，说明设备运行正常；低于6次则发出异常报警，提醒岗位工检查设备的运行状况；如果低于3次，则PLC直接发出停机指令，强制设备停止运行。检测装置如图所示：
结语
该故障诊断系统应用后，很好的解决了设备出现故障，查找不出原因及盲点问题，更好的解决了因设备故障盲点制约生产的问题，得到了厂方的高度评价，减少了故障查找时间，降低劳动强度，具有良好的推广和应用价值。
参考文献
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设备故障诊断系统范文3
关键词：电力系统；状态监测；故障诊断；技术分析
在国内电力系统设备状态监测与故障诊断技术的实际应用中，虽然某些厂家能够生产出各种检测装置。但是，现在在实际的应用中还是有局限的，在进行状态监测以及诊断某些故障时，还是做的不够完美，在某些问题的分析上缺乏透彻的分析。本文主要是从电力系统设备状态监测与故障诊断内容和任务方面展开研究，关于其在以后的发展空间进行了进一步的探讨，同时针对其目前的不足提出了一些建设性的意见，从内容上来讲主要有状态监测与故障诊断，以此来保证电力系统安全、经济、稳定运行。
一、状态监测与故障诊断技术的含义
为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核即为监测。设备的状态监测就是通过使用各种传感器，运用各种测量手段，来检测一些物理、化学量，他们能够反映设备的运行状态，监测是为了使我们能够知道设备是在正常运行，还是出现了某些的异常。设备的“故障诊断”是指根据状态监测，设备故障的严重程度及类型、部位都需要专家用所得到的各测量值、运算处理结果所提供的信息后结合掌握的有关设备的知识和经验进行推理判断，并根据此判断提出维修处理设备的建议。简单的说就是特征量收集后的分析判断过程是故障诊断，状态监测是特征量的收集过程。
二、在线状态监测系统
1.状态监测的概念和任务
故障预报、故障诊断和状态监测等几个内容虽然相近，但在实际应用中却存在差别。所采用的很多方法都是一样的，在内容上它们没有严格的界限，在线检测和数据分析工作都要进行，而且防患于未然是它的最终目标。而在任务方面却有所相同，这里加以区分，以确保能进一步明确状态监测的任务。
故障预报就是预测设备可能出现的各种故障，具体来讲要预测故障发生的时间、位置及程度。故障诊断是针对已经发生的各种故障而言的，是对这些故障进行诊断，首先要找出故障的特征，然后做出正确的定位，而且还要分析故障程度，最后进行诊断。
状态监测包含如下工作内容：①建立设备运行的历史档案，为设备的运行情况积累资料和数据。②判断设备运行状态是异常还是处于正常应根据已出现的故障特征或征兆、历史档案、运行状态等级，并判断故障的程度和性质。③应对设备运行状态进行评估并分类。状态检修的实施在一定的标准形成后便可提供依据。在进行状态监测评估时，要体现出对设备异常状态的预测以及以后可能发生的某种变化的估计，同时还可以创造一些更有利的条件，使这种评估达到最高的水平。
2.状态监测的关键技术
（1）信号采集
诊断对象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信号特性的不同而改变。
（2）数据传送
在传输过程中通常由于信号处理系统距监测设备较远，所以数据易受干扰且容易损失，受周围环境因素的影响较大。首先，应对数据进行模数转换，经过预处理后压缩打包，而后传输到处理控制中心。光纤传输数字信号能较好地保证信号的质量，因为它能抑制干扰，所以电力领域目前已广泛应用通信设备。
（3）处理数据
在通信线路的协助下，数据处理中心可以接受到状态量数据包，之后会很快的在不同的数学方法的帮助下解包处理这些数据。搜索另一个信号可以在时域中由两个信号之间相关性采用相关分析的处理数据；小波分析；人工智能。数字信息技术的广泛应用，以及智能技术的应用，都对电力设备在线监测系统的数据处理时的实时性和准确性起到了良好的作用。
三、故障诊断
1.选取故障信号特征量
将有用的信息量从错综复杂的信号中提取出来，这就是信号处理技术要完成的工作，当设备运行时提供的信息更加精细的时候，设备进行诊断就会表现出更佳的灵敏度。一个故障特征量可能不仅仅是由于某一种故障状态引起的，但是通常情况下，许多的故障特征量反映的是同一种故障，因此，我们要解决的一个困难就是如何争取的选择故障特征量。常因特征量选取不恰当，而在识别运行中电力设备的故障状态和正常状态时出现误诊或漏诊，正常状态和故障状态的特征参量有交叉的部分，这样可能会出现不正确的判断，即故障特征量中具有模糊性。所以我们要选择典型的而且是行之有效的故障特征参量。
2.故障诊断
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。
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。
3.故障诊断分析技术与信息技术
设备故障诊断系统范文4
关键词：电力系统；电气设备故障；检修
电气设备是电力系统正常运行的基础，所以这就需要对其得到充分保障，使其能在电力输配送过程中得以良好运行。加强电气设备故障的理论研究，对电力系统的整体发展就有着实质性意义。
1电力系统中电气设备故障理论规律以及故障类型
1.1电力系统中电气设备故障理论规律分析
电力系统的运行需要依靠电气设备的支持，由于受到诸多因素的影响，电气设备的运行过程中就会出现诸多的故障，所以对电气设备进行诊断检修就比较重要。以往的电气设备故障的诊断检修多是凭借着经验，不能准确的制定设备定期维修周期。其实电气设备的故障发生存在着一个规律，从理论上分析来看主要可通过浴盆曲线进行标示[1]。电气设备的规律主要有几个阶段，也就是早期故障、偶发故障、耗损故障这几个时期。在早期故障期的故障发生率会比较高，原因就在于设计以及制造过程中存在的缺陷问题造成。到了第二阶段电气设备的故障发生率就会趋于平稳，这也是电气设备的工作效率最高的阶段，也是创造价值最高的一个阶段。这一阶段的故障发生主要是和维护管理不力造成的。最后是耗损故障阶段，由于长时期的设备运行，就会对设备造成磨损老化等，这一阶段的故障发生率就会逐渐的上升。
1.2电力系统中电气设备故障类型分析
对于电力系统当中的电气设备故障可以分成两个类型，也就是有着外特征直观性故障和无外特征直观故障。前者主要是表现在电气设备有着比较明显的故障特征，设备的冒烟以及断路器跳闸等方面。这些故障主要是由于电动机以及机械阻力偏大等所致[2]。后者的故障类型在进行实施检修时候就有着很大的难度，但这是电气设备故障检修过程中比较重要的内容。在这一类型中的故障主要是元器件以及电气线路上有着显著体现。在对这两种类型的故障检修过程中就要结合实际加以实施。
2电力系统中电气设备具体故障及诊断检修措施
2.1电力系统中电气设备具体故障分析
电力系统中电气设备的故障体现在多个方面，例如在电气设备的绝缘故障方面，这也是设备比较常见的故障。电气设备在高压强电场的运行下，就会造成绝缘设备故障的发生，从而影响正常的供电，严重的会造成故障的进一步扩大化。绝缘故障的发生和变压器以及电压电流互感器上比较容易发生，在设备的密封性不好情况下，就会造成设备出现老化的问题。电气设备中的机械设备故障也比较容易发生。在机械设备的故障方面主要是电机的磨损以及疲劳故障等。电机的主要组成就是轴承和定子以及转子，是独立的绝缘系统，这一系统和其它的电路也是相互独立的，这就对实际故障的诊断带来了很大的困难。机械设备故障严重的时候会造成设备的烧毁，从而影响整体的供电安全，对电气机械设备故障要充分重视。电气设备的发热故障也是比较常见的，电力的输送中，沿途线路和设备的功率损耗就会产生一定热量[3]。产生的热量如果比较大，就会对电气设备的正常运行造成影响，电气设备会由于热量过大而升温，对正常的温度会发生偏离。这就对电气设备造成致命的影响，严重的还会发生火灾情况。
2.2电力系统中电气设备故障诊断检修措施
对电力系统当中的电气设备的诊断检修要和实际的情况相结合，在调查分析阶段，要详细询问工作人员电气设备操作流程，对电气设备的运行记录以及故障史都要由详细了解。对故障现场要详细的观察，查看设备的外部完整情况，在设备故障的现场如果是发热或者雷击就会有气味产生，可通过闻的方法来诊断故障。或者通过听的方法对故障进行斩断。也可通过手拉线路对线路的接触情况进行检查，进而确定电气设备故障。对外部设备故障观察之后如果没有找到故障，就要通过通电试验对电路动作关系进行观察，排除故障点。按照工艺的要求对某个按钮开关进行操作，发现拒不动作的电气设备就要对其电器进行检查是不是存在问题。例如线圈的磨损以及电源线路的故障等。在通电试验之后就能找到具体的故障问题，从而针对性的加以解决。可以通过对短接法加以应用来对设备故障进行解决，短接法测量故障是在带电电路下对怀疑的断路以及接触不良部位，通过绝缘导线进行短接，如果电路能够通电就说明这一线路有着断路，就能找到故障点所在[4]。这一方法的应用能迅速的对故障点得到排查，工作的效率也能得到有效提升。对电力系统中的电气设备故障要以预防为主，在具体的工作过程中要能及时清除切换开关手柄，还要能在停电状态下实施开关的切换。避免螺母的松动问题，还要能够注意主变压器在经过了大检修后，可通过测量三相分接头直流电阻对接触情况进行确定。只有从多方面进行重视，才能将电气设备的故障得到有效解决。
3结语
总而言之，对电力系统中的电气设备进行故障的诊断检修，就要结合电气设备的特征以及运行的要求加强管理，对电气设备要能制定定期检修的方案，确保故障能够得到及时性的解决。此次主要从电气设备故障的理论规律以及具体的故障方面进行了理论分析，然后对检修的方法进行了探究，希望能够在此次的理论研究下对实际的电气设备故障解决起到促进作用。
参考文献：
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设备故障诊断系统范文5
[关键词]汽车；电气设备系统；故障诊断；维修
中图分类号：U472 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0137-01
一、汽车电气设备系统的常见故障
1.1 充电指示灯处于常亮的状态
充电指示灯是汽车必不可少的构成部分，通常情况下，在汽车点火启动的时候，指示灯是亮的。但是如果汽车的发动机转速达到一定程度之后，指示灯就应该熄灭。但是在汽车使用的过程中可能会出现指示灯常亮的现象，这就说明汽车的电气系统出现了故障问题。可能引起这一问题的主要原因是充电指示灯的电路出现了严重的问题或者是汽车的调节系统以及发动机出现了故障问题。
1.2 蓄电池亏电故障
蓄电池亏电指的是由于自身存在故障，蓄电池无法正常充、放电。针对此种故障，常用的诊断方法是将所有蓄电池负极电线及用电设备开关断开，并将一个电流表连接在搭铁点与蓄电池的负极之间，根据电流表的读数来对蓄电池亏电情况进行判断。电流表的读数如果不超过10mA，表明电线不存在漏电现象，那么就极有可能为蓄电池发生故障；如果读数超过10mA，则表明电线极有可能出现漏电，应当进一步监测线路。在对蓄电池亏电这一故障进行维修时，应严格按照科学、规范的配方比配置新的电解液，加入蓄电池中，严格密封加液孔后，清理干净蓄电池盖上的灰尘、脏污等。
1.3 空调系统制冷不足
汽车中的空调也属于电气系统中的重要组成部分，其出现故障的主要现象就是制冷不足。其中冷媒的主要功能就是吸收车内的热量，如果填充度不够，或者是出现了渗漏的问题是导致冷媒出现问题的直接原因。从其工作原理上看，空调系统主要是借助压缩机对高温高热的气体进行处理和调节，从而达到制冷的效果[1]。
1.4 信号系统故障
信号系统是汽车驾驶员用来提示自己和他人的重要设备，但是在实际的运行中，出现信号开关不灵敏，或者是接通的信号灯不显示等都是比较多见的。出现这种现象的主要原因就是熔断器出现了故障或者是汽车的保险装置受到损坏。
1.5 发动机出现运转异常故障
汽车发动机出现运转异常的原因通常与点火系统的电路及供油系统的油路发生故障有着紧密联系。在汽车行驶过程中，如果感到加油不顺畅，但拉阻风门后会出现暂时好转，随后发动机又逐渐熄火的现象，一般是由油路故障引起。其中，点火故障又包括点火错乱、过早或过迟等。点火错乱时，会出现发动机不易启动、动力不稳、油耗量增加等情况，此时应当仔细检查分电器，看是否存在漏电现象，或使高压分线的排列顺序与发动机的做功顺序相同；如果点火过早，那么在运转过程中，发动机就可能发出金属敲击声，此时可利用点火校正仪将点火调整至规定值；如果点火过迟，那么发动机的温度就会升高，运转也会沉闷无力，对于此种故障的维修，可将压板的固定螺栓拧松，调整真空调节器、离心调节器、触点间隙等，并检查分电器的真空管有无漏气等[2]。
二、汽车电气设备系统故障的影响因素
汽车的电气系统出现了严重的故障问题，主要和以下几点因素有直接的关系。
2.1 温度与湿度
电气设备可能会出现老化或者是破损的现象，主要和温度有直接的关系。另外，电子器件的绝缘性在某种程度上受到湿度的严重影响，随着而来的就是性能的低下。
2.2 电压出现波动的现象
在汽车中电气系统运行的过程中电压的波动现象会出现两种形式，一种是在正常的范围内波动，另外一种就是出现过电压的现象。过电压给电子设备带来的影响是不可预知的，会直接造成汽车电气设备系统出现故障[3]。
2.3 干扰
影响电气系统的正常运行的因素有很多，其中比较普遍的就是各类电子设备的干扰程度，由于汽车中存在着电力设备，空调设备以及电源等各种设备。因此，系统设备的运行彼此会产生干扰，使得系统的性能逐渐降低。
三、汽车电气设备系统故障诊断与维修方法
由于现如今汽车故障问题比较突出，只有对其做好有效地诊断和维修才能保证其正常运行。具体来说，所采用的方式主要有以下几种。
3.1 观察法
如果汽车的电气系统出现了严重的故障问题，必然会伴随着火花、指示灯亮的现象出现。通常情况下，可以通过观察的方式来对系统的故障问题进行判断。观察法是比较常见且较为简单的方式，主要通过操作人员的感官系统来进行具体的感知，通过出现的现象来对故障的部位以及原因进行判断，这种方式的实用性较强，而且较为直观。具体来说，如果汽车在夜间行驶的过程中，灯光突然熄灭，通过观察和判断是由于保险丝突然熔断引起，因此在进行维修的过程中就可以直接将原因作为依据，找到具体的故障位置。
3.2 比较法
所谓的比较法就是在实际的故障诊断和维修的过程中，利用某一完整的零部件来进行替换，然后观察系统是否完好。如果是汽车电力系统的电路出现问题，如果操作人员对某一零部件存在一定的故障问题就可以采用比较法来进行替换。如果故障问题消失则说明这一部件在运行的过程出现了问题。如果没有消除，则说明其他的零部件出现了故障问题，逐一找到问题的所在。采用比较法的效果较为明显，但是在实际的工作中可能会浪费一定的时间。因此，技术人员对于某一零部件的运行问题产生怀疑之后再进行替换，这样不仅可以节省时间还能够找到故障之所在。
3.3 仪器诊断法
仪器诊断法是最为常见的一种方式，具体来说就是通过电流表或者是电压表来进行诊断。将电流表连接到充电的电路上，可以根据汽车运行时所产生的电流状况来决定应该接在电流表的具置，如果电流量不是很大，可以将其接在电流表的前端，其他的设备需要连接到后端，呈现出并联的模式[4]。
3.4 短路试验法
利用导线或螺丝刀连接某段电路，认真观察仪表指针摆动的情况，并判断此段电路是否发生断路故障。
3.5 电流表诊断法
在电路中并联或串联一电流表，进而对电路中的断路或短路故障进行判断。
3.6 线路直通法
将用电设备与电源用一段导线连接起来，并对开关、保险丝或线路是否存在故障进行准确判断。
3.7 搭铁试火法
此种诊断方法主要分为直接搭铁与间接搭铁两种，根据有无火花出现便可判断电阻是否过大、电路有无断开等情况。
四、结束语
综上所述，当汽车的电气系统出现故障时，首先应根据实际条件选用科学的检测方法。在开展检测工作时，应重点检查电气系统的关键部位，将检测的范围尽量缩小，实现检测效率的提高。在选择检测方法及手段时，应注意适合实际检测条件，具备充分的安全性，尽可能避免对检测人员及汽车电气设备系统造成损害，然后再采取针对性的行之有效的维修方法，从而确保汽车安全行驶。
参考文献
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设备故障诊断系统范文6
关键词：计算机仿真； MATLAB/Simulink；机械故障诊断
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）06-0262-03
1机械故障诊断的重要性
现代工业设备呈现流水线大型化、功能复杂化、运行自动化的发展趋势，设备的管理与维护对于安全运行，避免经济损失和人员伤亡愈发重要。机械故障诊断技术为现代工业生产提供了高质量的测控系统，实现了大型工业设备的高效率管理与低成本维护，其故障诊断功能完善、且易操作。
2 计算机仿真技术在机械故障诊断中的应用意义
随着现代化计算机技术的快速发展，计算机所模拟的结构、功能更为逼真，计算机仿真技术已广泛应用于现代工业生产的信号处理和数据分析，尤其是在故障诊断领域享有盛誉。MATLAB/Simulink仿真凭借其强大的数值运算功能，以及交互性良好的用户界面在众多计算机仿真软件中脱颖而出。
在机械故障诊断中，可以利用MATLAB/Simulink仿真的测试系统控制、图像处理、信号处理和数据统计等功能辅助诊断机械设备故障，简化故障信号分析的数学推导和复杂故障信号的描述，简洁的将故障诊断的结果用图形、图像表达出来，提高故障诊断的质量和效率。
将MATLAB/Simulink仿真应用到机械故障诊断中，增加了机械故障分析处理的可视化程度，使故障诊断中涉及的大量抽象的数值分析、信号变换等环节变得容易操作。利用MATLAB/Simulink仿真不仅能够实现对机械故障诊断系统的实时监测，还可以试验机械设备性能参数调整对诊断系统的影响。MATLAB/Simuknk仿真在机械故障诊断中的应用框架如图1所示。
3 基于MATLAB/Simulink的机械故障诊断系统构建
机械故障诊断系统融合了传感、信号处理、控制、统计等多门技术，主要包括数据采集、在线监测、信号调理、状态识别、诊断响应等内容。该系统由试验装置将待诊断机械设备控制在预定状态下，并将其有关方面的内在联系充分显露出来，以便进行有效诊断。
机械故障诊断系统中的诊断装置由传感器和故障信号预处理装置构成，将待测设备故障参数转换为电信号，并进行信号预处理。记显示仪器作为故障诊断系统的输出环节，能够将诊断过程中的有用信号及其变化过程显示或记录下来。机械故障诊断系统框架如图2所示。
机械故障诊断系统的硬件结构由故障诊断信号源、传感器、信号调理装置、数据采集装置、A/D转换器和计算机仿真系统组成。其中，故障诊断信号源的作用是产生测试信号；传感器将被测非电信号转换成电信号（模拟量，如电压信号），以便诊断系统对该电信号进行调理与分析；信号调理装置主要完成对电信号的预处理，例如信号调制解调、滤波、放大等；数据采集装置及A/D转换器将预处理后的电信号传递至计算机系统，最后由显示器、存储器等设备显示、记录故障诊断结果。机械故障诊断系统硬件结构框如图3所示。
根据机械故障诊断系统框架，可得出系统模块化设计方案。模块设计是机械故障诊断系统的核心部分，主要包括五大模块：故障诊断信号源、系统报警模块、数据采集与显示模块、数据分析模块和数据处理模块。
故障诊断信号源的功能是产生类似于方波、白噪声、锯齿波、正弦波等标准激励信号；系统报警模块能够对诊断系统实时数据进行统计分析，比较实时数据与系统阈值，智能判断是否报警；数据采集与显示；数据分析模块主要完成对诊断信号的时频域分析，可应用于均方值、最值、误差统计、相关分析、频谱分析等方面；数据处理模块可对采集到的诊断信号进行预处理，其处理方式如采样、滤波等。
4 MATLAB/Simulink实时诊断机械故障方法研究
4.1故障诊断系统信号源模型构建
1）诊断系统信号源的MATLAB仿真模拟
用户建立机械故障诊断系统时，可以直接使用MATLAB仿真系统工具箱的丰富的内置库函数。例如，MATLAB仿真系统中的sin、stepfun、randn等函数，可以进行诊断系统信号源的模拟，其MATLAB仿真实现方法如下：
%MATLAB编程实现阶跃信号源模拟
t=-0.5：0.001：1；t0=0；u=stepfun（t，t0）；plot（t，u），axis（[-0.5 1 -0.2 1.2]）
%MATLAB编程实现正弦信号源模拟
N=200；fs=200；n=0：N-1；t=n/fs；x=5*sin（10*pi*t）；plot（t，x）
%MATLAB编程实现随机信号源模拟，生成正态分布的伪随机信号（均值为0，方差为1）
randn（5，7）；plot（ans）
上图分别为阶跃信号模拟信号源、正弦信号模拟信号源、随机信号模拟信号源，三种不同类型的信号共同构成了诊断系统信号源，以应对故障诊断中对信号源的多样化需求。
2）基于MATLAB仿真诊断系统信号源分析
在故障诊断处理中，需要针对信号不同方面的特性逐一进行分析，例如信号的实部特性、虚部特性、幅值特性、相角特性等。借助MATLAB仿真工具箱对real、image、abs、angle函数进行函数调用，可以方便直观的实现对信号各个特性的分析，其具体实现编程如下：
