設備故障診斷系統精選(九篇)
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第1篇：設備故障診斷系統范文
1 前言
在鋼鐵廠中熱軋機械是非常關鍵的設備之一，不過在日常生產中，熱軋設備機械常常會發生受到沖擊或者重荷等情況，久而久之這對于設備來說就會容易出現大量問題，比如結構強度減弱、振動增加、可靠性降低及噪聲增加等。由此，如果我們在生產過程中及時地掌握熱軋設備機械的工作狀態，根據實際情況做出合理判斷，并實施相應的應對方案，可以有效避免故障的發生，還能夠讓熱軋設備工作的可靠性得到提高和保障，進而提高整個鋼鐵廠的生產工作效率。不過，對于現代化鋼鐵廠的管理者和經營者來說，如何有效保證設備的良好工作狀態同時對發生的故障進行有效的預防、排查和修理是一項非常嚴峻的問題。如今伴隨著科技的高速發展，故障診斷和排查技術日臻完善，計算機和應用電子技術的成熟運用，讓通過網絡實時地監測車間內熱軋設備工作狀態成為了可能。
2 系統功能和系統結構
針對變負荷、低轉速或者變轉速的減速機，那么熱軋機械振動信號就會進行監測。針對那些故障信號是反映齒輪、轉軸或者滾動軸承的則一般而言會更多地選擇加速度傳感器。不過加速度傳感器也有缺點，鋼鐵廠內的軋鋼機械如若發生故障，則它的振動頻率范圍會十分寬，而加速度傳感器對于轉速低的低頻振動并不敏感，所以，就非常有需要一如位移傳感器，即渦流傳感器來測量軸的振動。比如，對于軸承來說，磨損是最常見的一種現象，而軸承的振動卻無法被加速度傳感器清晰捕捉并分辨出來，而渦流傳感器能夠對旋轉軸和探頭體之間的相對的間隙變化進行不間斷地測量，從而有利于及時地發現磨損給軸承帶來的徑向間隙的變化，有利于鋼鐵廠管理人員對故障進行最早的診斷。在對系統進行配置時，可以設置多個參數以保證整套系統正常穩定地工作，并且還能夠避免對軟件的修改卻又能夠實現對監測設備參數的修改。這一點對于一些時常需要調整系統參數的大型監測診斷系統來說是非常有意義的。
系統具有非常晚上的故障診斷信號判別方法，這套方法適用于滾動軸承和齒輪的各章診斷，主要包括：頻域分析，包括細化譜、倒頻譜、瀑布圖、頻譜及其數據特征、包絡分析；時頻分析，包括小波變換；時域分析，包括趨勢分析、波形及其數據特征；除此以外還有對比分析。
系統為了能夠更好地排查和診斷滾動軸承和齒輪的故障，對于傳遞回來的某些傳統信號根據需要進行特殊化處理。比如，在波形圖中顯示除了峰值以外的波峰因子、均方根值、峭度、歪度和絕對均值，或者針對波形圖進行濾波和通頻再顯示。而在頻譜圖中，在顯示傳統的功率譜和幅值譜基礎上，可以額外地計算振動的頻率方差、均方頻率、均方根頻率和中心頻率以及選擇分析頻率范圍。
3 故障診斷專家系統
利用計算機對設備進行故障診斷便是故障診斷專家系統。影響故障診斷專家系統準確性有三個重要因素，分別是否擁有強力的先兆收集能力、豐富的診斷資料以及科學合理的診斷排查方法。故障診斷專家系統依據發生故障的充分條件和必要條件，結合原有故障的案例分析，在專家故障張原理的研究和咨詢基礎之上，建立了非常豐富的故障診斷資料數據庫，比如先兆庫、決策庫、診斷原則庫和故障庫，這些不僅僅適用于軸承和齒輪，也適用于風機的故障。在運用系統的過程中，在實踐經驗的基礎上，對原有的數據庫進行適當地修改、刪除、新增等，保證診斷知識能夠適應時代的發展和需求。
案例、模型和原則相互結合是該系統采取的主要推理模式，通過正反向的混合推理方法，當發生異?；蛘呷斯みM行干預之后都能夠及時啟動在線的診斷，甚至也可以進行離線診斷。現在，由于擁有強大的故障先兆自動收集獲取能力，系統能夠對多種情況進行自動診斷，比如軸承間隙增大、螺栓松動、滾動體故障、偏心、點蝕、軸承外圈故障、軸承內圈故障、局部斷齒、不平衡、不對中、齒輪磨損等。除此以外，該系統還有很多其他功能，例如打印診斷報告、事故追憶、存儲診斷結果、對故障處理提出建議、對話診斷、對診斷結果進行解釋等。
4 結語
鋼鐵廠的熱軋設備機械振動在線監測和故障診斷系統有非常先進的設計，并且還對監測和故障診斷提供了一些新的參考方法。該系統還具有非常多有點，穩定的運行狀態，準確可靠的數據收集，強大的先兆收集能力。能夠讓工作人員及時掌握設備工作狀態，有效預防故障的發生給生產帶來的影響。
參考文獻：
[1]梅宏斌.滾動軸承振動監測與診斷.北京：機械工業出版社，1995.
第2篇：設備故障診斷系統范文
關鍵詞：機械設備；檢修；故障診斷；問題；故障監測
中圖分類號：U673文獻標識碼： A
機械設備的故障和失效帶來的安全生產事故會帶來嚴重的后果，如：前蘇聯切爾諾貝利核電站四號機組在1986年4月時發生嚴重振動，導致核泄漏事故的發生，最終致使2000多人死亡，經濟損失高達30億美元。隨著科學技術的發展，機械設備檢修和故障診斷的技術水平越來越高，但是機械設備也是越來越復雜化、大型化，這給檢修和故障診斷帶來了一定的挑戰。
1.我國機械設備檢修中存在的問題分析
我國工業生產的機械化水平不斷提高，但是機械設備的檢修卻稍顯滯后，傳統落后的檢修方式使得機械設備依然經常出現故障，機械設備的運轉中存在很多安全隱患。那么，機械設備的檢修中主要有哪些問題呢？
1.1.檢修手段落后
我國機械設備的檢修主要是以定期檢修和事后檢修為主。定期檢修中包含了所有的機械設備，但是卻沒有機械設備檢修計劃方案。也就是說，在檢修時很多不同的機械設備都是采用的同一種方法檢修，而且檢修時也沒有按照輕重緩急去檢修，檢修效果不佳。事后檢修就是當機械設備發生故障之后再來檢修，這種方式不僅影響了工程的正常生產活動，還影響了工廠的安全生產。
1.2.檢修質量控制不嚴
機械設備的檢修是一個非常復雜非常專業的過程，它需要檢修人員根據機械設備的特點和檢修的類型來對機械設備進行全面的檢修。但是我國機械設備的檢修中經常會出現檢修沒有按照作業標準和檢修工藝執行的情況。很多時候，機械設備在表面上看是沒什么問題，但是在用一段時間后就會出現故障，機械設備的檢修質量控制不嚴，檢修人員在檢修過程中掉以輕心，機械設備的檢修效果不佳。
1.3.檢修人員的專業素質不高
隨著科學技術的發展，各種各樣的新型機械設備不斷出現，機械設備檢修中運用到的專業知識和技能越來越多，對檢修人員的要求大大提高。而在我國機械設備的檢修中，檢修人員很多時候都是依靠經驗來檢修的，而沒有充分利用現代科學知識，這也導致了檢修效果不佳。依靠經驗來檢修在一些傳統的老舊的設備中還有用處，但是在新型設備中卻沒有用武之地了。檢修人員自己都不懂機械設備的運轉原理，那么如何去發現其中的問題，如何保證檢修質量呢？
1.4.設備故障責任追究制不清晰
由于沒有對檢修質量卡關，也沒有對檢修進行詳細的記錄，當檢修后的機械設備在運行一段時間后發生故障時也無法迅速的將責任追究到具體的檢修人員身上，這種情況不利于企業建立起完善的設備檢修管理體系，影響了機械設備檢修的質量。在這種形勢下檢修人員很容易逃脫責任，因而檢修人員在檢修時也會不那么認真，檢修中就經常出現問題。
2.機械設備檢修的類型
機械設備的檢修是為了保證機械設備能夠正常運轉，提高機械設備的使用壽命，促進工業生產經濟效益的提高。按照檢修的目的，一般可以將檢修分成事后檢修、預防性檢修、狀態檢修和改進性檢修。
2.1.事后檢修
事后檢修是當機械設備發生故障或失效時立即停車進行檢修，這種檢修方式是最為常見的，是一種非計劃性檢修。我國的機械設備檢修中就是以事后檢修為主，這種檢修方式是為了使機械設備迅速解決故障，使機械設備能夠盡快投入生產運營中。因此，檢修的質量很重要。
2.2.預防性檢修
預防性檢修也可以說是定期檢修，也是我國機械設備檢修中的一個重要方式。它一般是以時間為基礎，無論機械設備是否存在問題都要停車進行檢修，是為了預防機械設備故障的出現而進行的檢修。
2.3.狀態檢修
狀態檢修在我國機械設備的檢修中不太常見，它是從預防性檢修發展而來的更高層次的檢修。這種檢修方式是根據監測系統和故障診斷技術來開展的針對性檢修，它能夠有效的提高機械設備的工作效率和使用壽命，能夠促進機械設備的安全生產。由于是針對性的有目的的檢修，因而還能大大降低檢修費用，促進企業經濟效益的提高。
2.4.改進性檢修
改進性檢修是根據機械設備的先天性缺陷和常見故障開展的檢修工作，對設備中的局部結構或零件的設計加以改進，提高機械設備的工作效率和使用壽命。改進性檢修是機械設備的優化過程，在機械設備的檢修中應該是單獨歸為一類的，企業應該看到改進性檢修的重大作用，不斷對機械設備進行優化設計，促進工作效率的提高，促進企業經濟效益的提高。
3.故障診斷分析
檢修實踐證明，機械設備在發生故障前是有一定的征兆的，從設備的正常狀態到發生故障的過程中，狀態信號也是在不斷變化的，因此在機械設備的故障診斷中構建起完備的狀態信號監測系統對故障診斷是有重大意義的。
機械設備的故障診斷不僅僅是狀態監測、尋找原因、解決故障，它還包括了在對機械設備進行監測的過程中尋找出機械設備發生故障的規律，根據故障的類別、性質、征兆、原因之間的相互關系，尋找出機械設備故障的發展趨勢，以此來做好機械設備的故障診斷。在機械設備未發生故障時指導操作人員進行調控，避免故障的發生；當故障發生或即將要發生時指導操作人員將故障的影響力降到最低?？梢哉f，機械設備的故障診斷是與狀態檢修相一致的，都是一種更高層次的檢修，提高機械設備工作效率和使用壽命。
4.加強機械設備檢修與故障診斷的思路
機械設備的完好能夠促進工業生產的正常運轉，可以促進經濟效益的提高，避免安全生產事故的發生。針對當前我國機械設備檢修與故障診斷中還存在的問題，應該從哪幾個方面著手來做好機械設備的檢修與故障診斷呢？
4.1.完善機械設備檢修與故障診斷管理制度
機械設備的檢修與故障診斷應該有一套系統的管理制度，所有的工作人員都要在制度要求內規范作業，這樣既能減少機械設備故障出現的頻率，又能有效的提高機械設備檢修的質量，促進工業生產活動的順利開展。因此，企業要不斷完善檢修管理制度，逐步提高檢修的質量。詳細記錄機械設備的各項資料，出廠資料、日常運行資料、各類檢修資料等；根據機械設備的使用狀況進行分類，在不同類別的機械設備上采用不同的管理制度，在企業內形成一套明晰完善的管理制度，逐步促進檢修質量的提高，減少安全生產事故的發生，促進企業經濟效益的提高。
4.2.完善機械設備故障監測系統
監測系統是故障診斷中一個重要環節，企業要認識到故障監測系統的重要性。要利用先進的傳感技術為企業的機械設備構建起完善的故障監測系統，配合狀態檢修一起作業，提高企業故障診斷的水平。
4.3.做好預防性檢修
預防性檢修是我國機械設備檢修中的一種主要方式，但是由于我國預防性檢修中常常沒有根據機械設備的類型來開展有計劃性的檢修，所以預防性檢修的效果不太好。因此，企業要在檢修管理制度之下明確不同類型機械設備的檢修作業，預防性檢修要有一套完整的作業流程，要有計劃有目的的開展下去。使得預防性檢修發揮作用，做到該檢修的檢修，不該檢修的不檢修，節約檢修費用，提高檢修質量。
結束語
機械設備是工業生產中的重要物質基礎，要做好檢修和故障診斷才能促進工業生產的順利開展，促進工業生產活動經濟效益的提高。隨著科學技術的發展，我國要不斷運用先進的檢修技術和方法來努力提高機械設備的檢修質量，促進工業生產活動的順利開展。
參考文獻：
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[2]鮑文霞.機械加工設備的預防性維護[J].科技資訊，2012（7）.
第3篇：設備故障診斷系統范文
關鍵詞：工程裝備；故障診斷；無線嵌入式系統
中圖分類號：TP311文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2008)22-828-02
Embedded Engineering Equipment Design Fault Diagnosis System
ZHANG Peng
(National University of Defense Technical,Commanding officers based Institute of Education,Changsha 410037,China)
Abstract: This paper presents an engineering equipment on-line monitoring and fault diagnosis of wireless embedded systems programmes, the terminal detection equipment on the curing of the project, the host and the detection terminal through a wireless network communications, thus replacing the mainframe terminals with the Connecting cables, allowing the system to achieve the intelligent and small; at the same time introduced a system of hardware and software components and principle.
Key words: engineering equipment; fault diagnosis; wireless embedded systems
1 引言
實時數據分析實現故障預警和故障診斷, 以及對裝備歷史使用數據進行存儲及處理, 發現裝備故障規律和故障深層次原因對裝備的技術工藝改進和日常保養具有重要意義。為此我們提出了一種基于ARM (Advanced RISC Machines) 嵌入式的無線故障診斷系統, 用一個低成本網絡設備系統和工程裝備固化在一起, 把要監視的傳感器信號存儲起來, 或通過嵌入式無線網絡發送到上位機上顯示和處理, 構成在線實時或歷史數據監測、報警和診斷分析于一體的嵌入式無線遠程監控系統, 提供裝備壽命周期內的技術服務和維修保障服務, 實現工程裝備檢修的智能化。
2 系統組成
系統選用三星公司S3C2410嵌入式開發系統，具有高性能、低功耗、低成本和體積小等優點，內嵌ARM920T核和一只64Mb NAND Flash 存儲器, 帶有全性能的MMU 和8個GPIO (通用I/O端口)，其擴展板囊括了USB、UART、GPIO (通用I/O端口)，其擴展板囊括了USB、UART、SD、PCMCIA 和10 Mbps以太網接口，具有16/32位雙指令集，三級流水線指令結構使系統具有較高的執行速度，最高可達202 M。與工業控制計算機相比，采用ARM嵌入式系統不僅能滿足系統的運算速度、數據采集和網絡功能要求，而且將ARM嵌入式系統固化在工程裝備上可以實現裝備狀態的實時檢測與記錄，并向小型化和智能化邁進了一步，并且在檢測點增多的情況下易于系統下位機(無線嵌入式檢測系統)的擴展。
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圖1 系統硬件組成
該系統由上位機、下位機、信號轉接與調理電路和傳感器電路等組成, 如圖1 所示。上位機是處理能力比較強并附無線網卡的臺式機或便攜式計算機，下位機就是附無線網卡的嵌入式計算機系統，針對系統的實際需要，我們對S3C2410擴展板進行了調整，去除那些不需要的部分，保留了下載程序用的JTAG接口、一個串口用于調試程序和PCMCIA無線網卡通信模塊，增加了I/O光隔電路和AD轉換電路。為了防止外部輸入的模擬信號干擾嵌入式下位機的運行，在擴展板上增加了AD轉換電路，采用德州儀器公司的AD轉換芯片TLC2543，它具有11個輸入通道12位轉換精度10μs的典型轉換時間，以SPI總線格式與嵌入式核心板進行數據通信；在擴展I/O接口電路時，采用了VISHAY半導體公司的ILD615系統的光隔芯片，提高了系統的抗干擾能力與可靠性。
系統硬件主要集中于下位機設計與檢測點信號的引入方面。由于系統具有在線檢測的功能，為了不影響裝備的操作性能，采用并聯的方式將信號引出，比如在實際電纜的插頭和插座之間加入一對轉接插座和插頭，而檢測信號就從這對轉接頭中引出。為了不影響實際的電信號參數，系統采取了高輸入阻抗探針型接入方式，既能將工作過程的各類信號有效引出，又能實時監測武器裝備控制系統的運行狀態，并且不影響整個裝備的正常工作，還能更好地實現檢測儀與裝備的隔離，為在線監測的實現奠定基礎。
2.1 工作原理
嵌入式系統最基本的工作單元是傳感器，固化在裝備上各傳感器將相應檢測點的液壓、機械和電信號等狀態轉換成相應的數模信號，經由信號轉接與調理電路，連接到嵌入式系統的相關接口電路，從而實現裝備相關狀態信息的采集。上位機與下位機之間通過無線網絡實現命令發送和采樣數據信息回復等數據交換。具體工作流程為：系統啟動后，在實時情況下，上位主機將根據檢測流程實時地向各下位機發出要求檢測數據的命令，下位機接收到命令后對相應點位進行測量，并將測試數據上傳至上位主機，命令和數據的傳輸均采用無線通訊方式，上位主機對數據進行分析處理后一方面將相關信息向用戶實時顯示，同時在各種檢測算法的支持下給出檢測診斷結論與故障信息。
系統采用二級分布式計算機智能檢測和無線數據傳輸等新技術，針對裝備的電-液控制系統I/ O、模擬和開關信號多，還有大量執行機構和控制繼電器的工作狀態需要檢測，單個嵌入式系統無法滿足實際檢測需要，為此可采用三個以上的嵌入式系統，它們各自有獨立的IP地址，以服務器與客戶端模式建立上下位機的通信，在數據通訊量不是太大的情況下可以滿足數據實時傳輸的要求。為了盡量減少上下位機網絡通信的數據傳輸量，提高單次傳輸數據的有效信息量，降低下位機的負載和能耗，根據裝備結構和各信號采集點的實際分布，結合裝備操作過程中的各信號邏輯關系，對信號進行了分組，盡量將那些需要同時檢測概率較大的采集信號安排由同一下位機采集。
2.2 監測終端軟件設計
下位機的核心就是嵌入式S3C2410開發系統，其采用的是linux2.4.18內核，根據實際需要可對內核代碼進行重新編譯，從啟動加載選項中去除那些不需要的驅動程序，如IDE、SD卡等驅動，從而減小了內核運行時占用的空間。
①I/O、SPI和中斷驅動程序的開發。在系統內部，I/O設備的存取通過一組固定的入口點完成與外部的通信，常用的字符型設備驅動程序入口點函數有open、read、write、ioctl和close等入口點函數，驅動開發的主要工作是如何實現這些函數，對這部分函數的調用使程序運行環境由用戶態進入核心態。這里要注意的是因為S3C2410使用了MMU的地址映射功能，所以在訪問核心板的GPIO時, 應該去訪問GPIO的相對應的虛擬地址，而非實際的物理地址。為了便于程序的調試，需開發模塊化的驅動程序，這樣可以通過insmod drv.o和rmmod drv.o命令，通過NFS (網絡文件系統)動態地加載驅動程序，從而降低程序調試的工作量。
②采集數據的存儲和網絡數據傳輸程序的開發。在上位機沒有要求將采集數據實時發送的情況下，下位機要將采集的數據存儲起來以備將來調用。但K9F1208UOM芯片是以頁和塊為基本單位的存儲結構，其64M共分4096塊×32頁×528字節，最小寫入單元為一頁，即512字節(另外16字節用以存儲數據校驗、標識等信息)，為了將每次采集的數據區別開，對每次采集的數據以特定的格式加以編碼：標識頭+一次采集數據，因此在N Flash中存儲的數據內容應該為：AA +數據+AA +數據，如此持續。為了防止頻繁的寫入數據而消耗大量的系統時間，我們不將每次采集到的數據立即存儲，而是在系統中開辟一16頁大小的緩沖區，只有當采集數據累積達到16×512 bytes時，系統才存儲一次， 這樣利用較小的系統空間節約大量的系統時間，從而提高了系統效能。在與上位機實時通訊的情況下，與前述同樣的數據格式進行編碼，只是當采集數據累積達到16×512 bytes時，下位機把數據發送出去，上位機通過接收信息的標識來辨識該信息來自哪個下機位及該信息類型，然后依據不同信息的處理要求進行相應處理。
2.3 上位機軟件設計
上位機程序是整個系統軟件的主體，包括Delphi開發的程序和數據分析處理程序兩部分。Delphi 程序的任務是完成通過無線網絡選擇性控制某個下位機的數據采集，接收、辨識和存儲，這一系列動作，并通過可視化界面以曲線的方式將某些裝備信息動態的顯示給用戶。數據分析處理程序可利用Matlab等專用數學分析處理軟件編寫的，任務是對前者接收到的采集信息進行分析處理。在對該裝備工作原理進行深入分析的基礎上，結合模式識別和神經網絡的分析方法，建立該裝備所有操作工作步驟的數學模型，通過對檢測到的各種特征量與模型進行分析比較，應用神經網絡的分類功能, 判斷當前工作步驟及狀態，并將處理結果通過可視化界面向用戶顯示出來。
3 結束語
無線嵌入式系統運用到工程裝備的故障診斷，使工程裝備故障檢測實現智能化和小型化，降低故障診斷系統的外在復雜程度，從而提高診斷系統的可靠性，通過對大量檢測數據的分析處理，結合工程裝備的信息數據庫，能發現裝備運行中潛在的問題和及時給出維修解決方案，同時為裝備的自身技術升級改進奠定基礎。
參考文獻：
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[3] Hollabaugh C.嵌入式Linux―硬件、軟件與接口[M].陳雷,譯. 北京, 電子工業出版社, 2005.
第4篇：設備故障診斷系統范文
[關鍵詞] 焦化系統設備故障診斷技術應用
一、前言
焦化公司從1998年生產以來，在焦化機動科設立了點檢站，負責焦化公司所有設備的設備點檢管理工作。制定點檢定修管理辦法并詳細制定了點檢的范圍、點檢職責的劃分、點檢的程序、故障處理程序、預知維修、點檢管理職責及點檢管理的考核制度，組織監督各作業區的點檢運行情況，保證焦化各臺設備的安全穩定運行。
焦化公司在點檢工作中對重要設備實行預知維修。預知維修是應用故障診斷技術對運行中的設備進行動態監測，根據大量的數據科學的預言設備的使用壽命，在最合理的時間和條件下進行檢修，使各項綜合費用降到最低。我們已經對主要的設備進行了動態監測，獲得了大量的設備運行數據，及時掌握設備運行狀況及劣化程度，使合理的安排設備計劃檢修延長設備的使用壽命，節約經費開支，為最大限度地防止設備過修和欠修提供了科學依據，同時為設備安全經濟穩定高效運行做出了貢獻。
二、故障監測及診斷技術在焦化公司設備上的應用
1.檢測的步驟
(1)對每一臺設備詳細地指定出敏感的檢測部位，找出最能反映設備工作狀態的合適位置，作為定期的檢測點；
(2)對檢測的時間做出規定（分為正常運轉、非正常運轉期）；
(3)根據儀器的使用要求，正確的采集數據；
(4)根據數據繪制劣化趨勢圖表；
(5)根據所有數據進行分析，發現異常點及時分析原因，并提出處理方案；
(6)逐步積累數據圖譜，形成分析評價設備狀態的標準。
2.遠紅外測溫儀在供電設備及電器控制系統上的應用
根據遠紅外檢測技術的特點，將檢測重點放在供電配電的電器設備上，如變壓器，高低壓開關柜接線接點等，并獲得了良好的經濟效益。在對變壓器等電器設備的狀態監測過程中，均發現過數起故障，及時進行了處理，避免了因電器系統接點發熱而釀成的設備事故和突發性的故障停機，保證了設備的安全運行，并為正常合理的電器檢修提供了大量可靠的信息和依據。
3.應用診斷技術對大型旋轉機械進行振動監測和診斷
焦化的吸氣機和1200m3/h摻混風機是焦化的重要的煤氣輸送設備，是保證焦化正常生產和外網煤氣用戶正常生產的最關鍵設備，這兩臺風機一旦有故障停機現象，將會給焦化和其他煤氣用戶造成巨大的經濟損失，根據生產的重要性，我們對這兩種風機進行設備的狀態監測和故障診斷，并取得了很好的成績。
風機在進行正常運轉時進行定期檢測，記錄振動數值，繪制振動軌跡圖表，如發現風機某點的振動值超出正常運轉時的數值范圍，便開始劣化跟蹤，縮短監測周期，實行每班一次或每兩個小時一次的監測，同時進行分析產生振動增值的原因，提出處理方案或做檢修前的準備和安排倒機運行方案。
例1:2005年10月21日1#風機振動值突然出現異常，數值已為原正常振動值的4倍以上。我們立即組織分析原因：首先，改變風機轉速、進口流量及壓力，振動數值未見減少，因此排除了風機在喘振區工作的可能;恒定進口壓力改變進口流量，并根據軸瓦溫升不變判定出軸承運行良好。經分析后初步判斷：風機是由于轉子粘積灰塵造成轉子不平衡導致的振動增值。2005年10月21日至30日進行分析和提出方案同時進行檢修前的準備。31日開始檢修，在檢修中發現，轉子動平衡量已經達到220g/cm，（允許不平衡量11.5g/cm）超出允許不平衡量很多，證明經監測后判斷正確。檢修時重新做動平衡，風機安裝運行后振動值達到正常運行數值范圍，運行穩定。如表1。
例2:2005年8月5日，2＃風機電機、偶合器的各測振點數值明顯偏高，初步判斷：電機軸承損壞，電機與偶合器的同心度不夠。在8月25日檢修中發現，電機軸彎曲，軸與定子不同心；電機軸承損壞。通過更換電機轉子軸、精確找正偶合器與電機軸的同心度，安裝后風機運行振動值在正常的范圍內。檢修前后的振動數值劣化趨勢圖如表2。
振動監測技術在焦化公司應用后，通過對風機的振動監測，可以為風機提供機械設備狀態與所記錄的振動數據之間的直接相關性，風機機械狀態的任何劣化均可以利用振動監測技術查出來，通過振動分析，可以在發生嚴重損壞之前識辨正在劣化的機械零件或故障模式，使風機的故障停機降到了最低。因在發生故障前為排除機器的故障，修理件和技術工人均做好了事前的安排，從而減小了故障嚴重程度，避免了重大的修理，節約了使用備件費和人工費，降低了檢修成本。還可以更合理地安排檢修時間。
三、結論
通過分析，對運轉中的風機不停車檢查其主要作用有:可以掌握設備的運行狀態，建立劣化趨勢分析和動態管理，變被動為主動;可以對設備故障原因、故障機理進行診斷分析，適時制定對策，選擇最合理的時間和最優化的檢修方案進行檢修;對檢修后的設備嚴格把關，對維修質量進行檢查和驗收。
通過應用故障診斷技術，實現預知維修，逐步實現精細化的設備管理，提高整體管理水平。監測與設備故障診斷技術是保證企業生產安全、可靠、經濟運行，最大限度發揮設備效能的重要手段，對于像風機這樣的關鍵設備，普及設備監測與診斷技術，費用低，見效快，能解決設備的常見故障。
參考文獻:
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第5篇：設備故障診斷系統范文
一、前言
主要的電子設備維修方式是定期做電力系統檢修，往往只是憑借著運行的經驗制定檢修周期，不能夠準確的做定期維修，而導致維修不足或過度。維修的不足會導致設備達不到可靠性的要求，很可能會造成設備障礙甚至會給國家電網的安全帶來危險。過度的維修不僅會增加維修費用，還很有可能會將本無故障的電器修出了故障。
二、電力系統電氣設備故障診斷檢修的流程與方法
電力系統電氣設備故障診斷和檢修流程包括:首先調查研究檢修前的狀態，其次對電路故障點與故障范圍進行分析，再次要試驗控制電路，最后應用經驗進行故障電路檢修和利用電工常用儀表進行故障診斷五個方面。
（一）調查研究檢修前的狀態
調查研究是故障分析和設備檢修的重要工作，檢修工作的大部成功都可歸功于正確全面的調查研究。問、看、聽、摸是主要的調查研究方法。問，對設備發生故障前的異常狀態、以前的病史、發生故障前是否錯誤操作等進行詢問；果果是第一次接觸該設備，應該將對該設備的控制關系，各項操作功能和順序向使用者了解清楚，分析故障的的原因并快速的將故障點找出；看，對熔絲、熔體、接觸點進行查看，如果故障還在出現，看接觸點是否有火花；聽，異常聲音是否存在于運行的繼電器、電動機、變壓器等在機械中；摸，將電源切斷，用手背對機殼、線圈進行觸摸，判斷是否有過熱的現象。
（二）分析電路確定故障點與故障范圍
復雜設備的電路，分析故障時要根據電器的原理圖和控制關系的范圍進行確定，找出故障點?？刂齐娐泛椭麟娐穬刹糠质请姎庠O備總電路的構成，主電路的故障直觀、簡單、容易查找。控制電路是由復雜的很多個環節及基本單位組成的。它們根據設備功能、控制要求與生產工藝通過組合就像積木塊一樣一起完成任務。要確定故障口就要在維修時通過故障現象結合原理圖和控制關系。
（三）試驗將電路控制
如果在外部沒有找到故障點，可將電源通電進行試驗，控制電路的動作對故障點逐個排除。例如操作開關時，對線路中的相應電器進行檢查，如果有沒反應的電器，就查看沒反應電器存在的問題。如接觸點的磨損，線圈的損壞等癥狀。其次再將相關的電路進行檢查。這樣的方法一般較適于維修人員熟悉的電氣控制。在試驗時，切記要斷開運動電器的電源，以免發生不必要的傷害。
（四）將故障電路應用經驗進行檢修
檢修類似或者相同的設備故障時可以運用平常在檢修時積累的經驗。例如起動的控制電路發生故障變成點動的不能自鎖，其故障點通常是通電閉合的時候接觸不良或者是接線處松動。萬能銑床X62W型的變速沖動如果失靈。大多的原因在于沖動開關的觸點在閉合的時候接觸不良，此外開關松動、位置的變化、也是造成失靈的原因之一。檢修時運用積累的經驗是故障檢修時提高速度最有效的方法。在平時，對電氣故障檢修完畢后，對發生的故障現象、出現故障的起因、出現故障時的處理方案和減少發生故障的頻率方法進行分析并將相關的記錄做好，并將設備檢修等相關工作的提高進行總結，使檢修工作水平更好的得到提高。
（五）進行故障診斷時利用電工常用儀表
維修工作人員通常用電工儀器儀表進行測量并判斷電路的故障。將其運用的恰當能夠使查找故障點更加迅速。
1.測量電壓法
如果要對電器元件中的接點電壓或者故障電路中的線路電壓進行測量，就要將萬用表開關調動成檔位合適的交流電源，采用分斷電壓測量法或分階電壓測量方法才可判斷出故障點。
2.測量電阻法
測量電路故障的線路電阻或電阻接頭時，必須先將電源斷開，將萬用表置于適合的電阻檔位，才能夠判斷出故障點。當測試點之間的電阻顯示為無窮大時，證明接觸點或電路開路；當測試點之間的接線或者接觸點顯示為接觸不良時，說明電阻增大了許多。
3.短接法
在檢修的時候，如果有電路帶電的情況，我們就要將懷疑接觸不良或斷路的部位用一根較好的絕緣導線進行短接。例如某段電路若斷路，我們在用絕緣導線短接到這段時，電路就會接通。一般的情況下我們采用的短接法是長短結合短接法。這種方法就是一次短接一個或者短接多個觸點對電路進行故障檢查。進行電阻測量方法時，必須要在檢修前停電，這樣的安全性較好。但有的時候組織測量的不準確會導致判斷的錯誤，尤其是在并聯電路較多時忘記斷開電阻的情況會更容易出現。判斷比較準確、檢修較快的是電壓測量法，但是這種方法是有一定的危險性的。使用短接法檢修故障時可只用絕緣導線和試電筆，不用萬用表就可進行，而且短接法的判斷速度相對較快，但是對于線圈、電阻和繞組就不可以用這種辦法，因為這是帶電檢修會有危險性，應該要注意安全。可以將上面的方法相互利用，這樣就可以使檢修的速度快且檢修結果準確。
第6篇：設備故障診斷系統范文
要：介紹了火電廠主要設備的典型故障以及采用的故障診斷方法，闡述了現有的故障診斷系統和火電廠設備故障診斷中存在的問題，并指出了故障診斷系統的發展趨勢，提出了研究方向。
大型火電廠主要設備包括鍋爐、汽輪機和發電機等，完成從熱能到機械能再到電能的轉換過程。設備與設備之間的耦合性、系統的復雜性，以及設備在高溫、高壓、高速旋轉的特殊工作環境下，決定了火電廠是一個高故障率和故障危害性很大的生產場所，這些故障都將造成重大的經濟損失和社會后果。因此，通過先進的技術手段，對設備狀態參數進行監測和分析，來判斷設備是否存在異?；蚬收?、故障的部位和原因、故障的劣化趨勢，以確定合理檢修時機很有必要。
一、火電廠主要設備的典型故障及其診斷方法
1.鍋爐的主要故障及診斷方法
(1)主要故障
①過熱器泄漏。過熱器泄漏爆管區集中在高溫過熱器下彎頭外圈向火側，主要原因是爐膛高度偏低，使該處出現過熱，此處也有選材裕度不足及焊接質量問題。
②省煤器泄漏。主要原因是飛灰磨損造成管壁減薄，特別是在穿墻管、爐墻漏風和彎頭處為常見。
③水冷壁泄漏。主要原因是局部過熱和腐蝕，局部過熱是水循環破壞和管內結垢造成，而火焰偏斜或燃燒區煙溫過高則使水冷壁高溫腐蝕。
④除塵器故障。主要原因有煙氣流速太快，灰粒的粒度較大，含塵濃度大，排煙溫度低于露點溫度等。
(2)診斷方法
在鍋爐故障診斷中，物理診斷方法有：紅外測溫技術，具體應用范圍有鍋爐火焰和燃燒狀態進行辨別與控制、熱力設備疲勞損傷、熱力設備熱機械學特征規律、熱力系統漏熱及保溫進行診斷與評價、鍋爐熱污染控制等；超聲波診斷方法，它可用來監視爐膛上部區域的煙氣溫度，決定何時進行吹灰操作，保持鍋爐良好的運行性能，監視爐膛各個燃燒器區域附近煙氣溫度，有助于識別和清除燃燒器故障導致的燃燒工況異常，同時可對污染物生成有重要影響的溫度的優化控制，實現清潔燃燒；無損傷檢測技術是指對材料、部件進行的非破壞檢測，以期發現表面和內部缺陷的一項技術。數學診斷方法有故障樹診斷法、模糊診斷方法等。在診斷系統方面，主要有清華大學研究開發的大型電站鍋爐遠程監測與故障診斷系統，華中科技大學研究開發的循環流化床鍋爐在線監測與狀態診斷專家系統等。
2.汽輪機組的主要故障及診斷方法
(1)汽輪機的主要故障
①不平衡。主要是由于轉子存在加工誤差和永久彎曲、葉片脫落、聯軸器漂偏、接長軸制造不良、受熱不均勻或材質缺陷而引起的熱撓曲等造成的。
②不對中。主要原因是滑銷系統卡澀，汽缸溫差超限，機組升速太快，真空下降過大，基礎不均勻下沉等，使機組膨脹不暢和軸承座膨脹不均勻，以及聯軸器偏心等。
③轉子碰摩。主要原因有汽封間隙設計和調整不當，汽缸膨脹不暢，汽缸熱變形過大，機組振動過大和軸向位移增大等。
④葉片脫落。主要是由于設計的強度不足，蒸汽參數波動較大，機組在電網周波變化較大和低負荷下長期運行，以及機組在小于額定轉速以下某轉速停留時間過長等。
⑤蒸汽激振。主要原因是由于高中壓轉子臨界轉速較低，并且高中壓轉子熱態下撓度變化較大，軸承標高變化較大，接長軸的加工和安裝質量不良，聯軸器中心徑向或軸向誤差太大，軸系平衡和對中狀態惡化等，使高中壓轉子失穩。
(2)發電機的主要故障
①油膜振蕩。主要是因為發電機轉子一階臨界轉速過低，并且三軸楔瓦穩定性差，在載荷減輕時，其失穩轉速過低。
②定子線圈絕緣故障。主要是由于磨損、老化、污染及腐蝕等原因使絕緣失效，造成局部放電和溫度升高，以及由于綁扎不緊、冷卻水泄漏、疲勞磨損等原因使絕緣層損壞，造成線棒位移和匝間短路。
③定子線圈過熱。主要是由于制造或安裝過程中某些缺陷使匝間短路，造成局部過熱。
④轉子繞組故障。包括接地、匝間短路和斷線故障。接地和匝間短路障礙主要是由于絕緣降低和損壞引起的，接頭開焊和熱變形會引起斷線。
⑤冷卻水系統故障。主要是由于冷卻水泄漏、管道異物堵塞、誤動作等使冷卻水流量降低和中斷，以及由于材料和安裝缺陷引起定子漏水。
(3)診斷方法
在汽輪機組故障診斷中，振動法是應用最普遍也比較成熟的一種方法。應用熱力學分析診斷汽輪機組性能故障也是一個重要手段，另外還有油液分析、聲發射法、無損檢測技術等。聲發射法主要用于動靜碰磨故障檢測、泄漏檢測等。日立公司在350MW汽輪機高中壓轉子上設置試片，在兩端軸承的軸瓦處進行聲發射和記錄，診斷轉子的碰磨。在汽輪機組壽命診斷中，無損檢測技術應用相當重要，目前用到的非破壞性評價法主要包括硬度測定法、電氣抵抗法、超聲波法、組織對比法、結晶粒變形法、顯微鏡觀察測定法和X射線分析法等。
現今國內外已經研制開發出了幾十種用于汽輪機組的故障診斷系統。國外主要有美國Radial公司開發的汽輪發電機組振動診斷用專家系統，西屋公司的汽輪發電機組故障診斷系統，Bendy公司的旋轉機械故障診斷系統。國內主要有上海大學研制的熱力參數監測和故障診斷系統TPD，該系統可以提高汽輪機組的運行可靠性，同時能夠優化運行方案、提高運行效率、延長運行壽命。由清華大學、華中理工大學、哈爾濱工業大學、哈爾濱電工儀表所等院所聯合研制200MM、300MW汽輪發電機組工況監測與故障診斷專家系統，可全面監測診斷機械振動故障、氣隙振動故障、熱因素引起的故障、機電耦合軸系扭振故障以及調節控制系統故障。
3.變壓器的主要故障及診斷方法
(1)主要故障
①線圈匝間短路。主要原因是絕緣老化或散熱不良或長期過負荷，由于短路電動力損傷匝間絕緣，繞組的材料或工藝方面的缺陷，進水受潮，大氣或操作過電壓的襲擊。
②繞組斷線。主要原因有短路電動力使線圈斷線，焊接不良，匝間短路。
③繞組對地擊穿。主要原因有主絕緣的老化，絕緣油受潮，繞組內有雜質進入，過電壓短路時線圈變形損壞，因冷卻系統故障、冷卻油道堵塞、保護失靈從而產生整體或局部過熱以致絕緣損壞。
④繞組相間短路。主要原因與對地擊穿相似，也可能是引線間或套管間短路，油面過低。
⑤鐵芯片局部短路或局部融毀。主要原因是鐵芯或扼鐵的螺桿絕緣損壞，故障處有金屬片使鐵芯片短路，片間絕緣損壞嚴重，接地方法不正確構成電流環路。
⑥分接開關接觸不良，觸頭表面熔化。主要原因是結構裝配上存在缺陷，切換分接頭后，接觸不可靠，動觸頭彈簧壓力不夠，有載調壓裝置安裝調整不當。
⑦套管對地閃絡或爆炸。主要原因是表面積灰，臟污，裂紋，密封不嚴，呼吸器配置不當。
⑧負荷正常油溫升高。主要原因是繞組匝間短路，損耗增加，大電流連接處接觸不良，油位過低，冷卻效果差。
(2)診斷方法
在變壓器故障診斷中，常用的方法有振動分析法、油中氣體分析法、局部放電法、恢復電壓法、頻率響應分析法以及紅外診斷技術等。目前應用較多的主要是紅外診斷技術。在診斷系統方面，國內外學者和研究單位在這方面進行了大量的工作，已經研制出了具有故障檢測和初步診斷功能的專家系統，如河南電力試驗研究所開發研究的電力變壓器故障診斷微機專家系統。此外，國內有許多著名高校正在從事這方面的研究，取得了巨大的理論成果。
二、目前火電廠設備故障診斷存在的問題
目前雖然有許多診斷方法和診斷系統應用于火電廠設備的故障診斷，并取得了很好的應用效果，但在實際應用時也存在著不少的問題，主要表現在以下幾個方面。
1.檢測手段
故障診斷的推理機制已經達到很高的水平，但征兆的獲取成為了一個瓶頸，即最大的問題是檢測手段不能滿足診斷的需要，不能真實地反應故障的特征。
2.復雜的故障機理
對故障機理的了解是準確診斷故障的前提。目前，對電廠某些設備的復雜故障，很難從理論上給出解釋，對其機理的了解并不深刻。
3.人工智能應用
專家系統作為人工智能在電廠主要設備故障診斷中的應用已獲得成功，但仍有一些關鍵的人工智能應用問題需要解決，主要有知識的表達與獲取、自學習、智能辨識、信息融合等。
4.診斷方法的單一性
當前火電廠設備的故障診斷系統所用的診斷方法有模糊邏輯法、故障樹分析法、專家系統、人工神經網絡等。但是單一的診斷方法往往難以達到期望的診斷效果。
5.故障定位
目前的故障診斷系統常常只是進行到故障類型識別這一部分，不能確定故障的具置，且對設備的狀態進行預測的功能研究不夠。
三、火電廠設備故障診斷的發展
1.故障診斷系統的發展趨勢
(1)分層分布式結構的故障診斷系統
火電機組的各子系統的結構和功能是分布式和多層次的，這種結構上的層次關系，要求其診斷系統是分布式和多層次的，由全局診斷系統和子診斷系統組成。全局診斷系統負責診斷任務的管理，包括將總體任務分解成子任務和向各子診斷系統分配任務，這些任務往往是相互耦合的。診斷子系統完成以后，通過對各子診斷系統結論的綜合，給出最終結論。分布式故障診斷專家系統具有推理效率高，診斷速度快，系統可靠，適時性好的特點。 (2)集成式故障診斷系統
由于當前的診斷系統在推理方法上的單一性，在求解復雜系統的診斷問題時受到很大的限制。未來的火電機組故障診斷系統，將根據不同子系統的特點采用不同的推理模型，甚至采用幾種不同推理模型進行混合推理，各種推進模型的優勢將得到充分發揮，從而提高推理速度和準確性。
(3)構造大型監測診斷中心
在同一電網中，有許多同類型的火電機組在同時運行。構造大型監測診斷中心所帶來的好處是非常明顯的：①便于集中保存機組的運行數據和機組健康狀況的資料；②便于多臺機組之間、多個電廠之間共享已有的知識，便于知識庫的完善化；③有利于機組的負荷調度。
(4）自主閉環診斷系統
全自主、閉環故障診斷系統能夠在人員不參與的情況下完成持續的故障診斷，形成決策，再由診斷系統發出相應的控制命令，對機組施加適當的控制。要實現自主閉環診斷，必須要有成熟和先進的診斷技術。診斷系統的知識庫必須完備，診斷系統應有學習機制，能診斷不可預知的故障。
(5)基于Internet的遠程故障診斷系統
隨著計算機網絡技術的發展，使得基于Internet的遠程應用系統成為可能。將故障診斷系統與Internet相結合不但能夠獲取大量的故障案例與診斷經驗，同時能夠共享診斷資源，實現專家異地會診，提高故障診斷水平。
參考文獻
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5 徐敏等主編．設備故障診斷手冊．西安交通大學出版社，1998
第7篇：設備故障診斷系統范文
關鍵詞：KJ707煤礦電氣設備；狀態監控網絡；故障診斷；設計與實現
0前言
煤礦電氣設備作為煤礦開采中必不可少的裝備，是確保井下作業順利進行、提高煤礦開采效率的基礎保障。但是，由于井下環境復雜，煤礦電氣設備在長期運行過程中，工作性能會因為粉塵、潮氣等多種因素的影響而下降，很容易引發設備故障。不僅影響井下正常作業，還會威脅井下人員的生命健康。實現對煤礦電氣設備運行情況的實時監控，及時發現并解決故障問題，是當前煤礦生產作業中必須重視的問題，而網絡計算機技術的迅速發展，為該目標的實現提供了技術保障，并且已經得到了廣泛應用。
1煤礦電氣設備狀態監控網絡及故障診斷的概念和作用
（1）煤礦電氣設備狀態監控網絡及故障診斷的概念
煤礦電氣設備監控網絡及診斷技術具有較強的綜合性、系統性及復雜性，涵蓋了計算機技術、傳感器技術、信號處理技術等多個技術領域，是當前對煤礦電氣設備運行情況進行實時監測的最為先進、可靠的手段。通過將各項先進技術與煤礦電氣設備相結合，構建信息化、自動化監控系統，能夠及時獲取煤礦電氣設備運行的動態信息，并以此作為依據，對設備工作性能進行評判，能夠準確識別故障隱患，評估故障可能造成的影響。同時，根據設備正常工作狀態下的各項運行參數，結合系統反饋得到設備運行信息，科學預測設備的運行穩定性及持續性，將可能出現的故障問題加以排除，保證煤礦電氣設備工作性能的良好性及可靠性。
（2）煤礦電氣設備狀態監控網絡及故障診斷的重要作用
利用網絡監控及故障診斷系統，可以在設備正常運行、開采作業正常狀態下，通過在線技術得到較為準確的設備運行數據及運行參數。然后將所得信息傳輸至狀態專家系統進行處理和分析，便可以根據當前設備實際運行情況，及時發現存在的故障隱患、故障類型及具體影響，為制定設備檢修方案提供指導性意見，實現對設備故障的早發現、早處理、早預防。通過利用狀態監控網絡及故障診斷技術，既不會降低煤礦開采效率，又可以提高設備運行的穩定性，對促進我國煤礦開采事業的發展具有重要作用。
2煤礦電氣設備故障診斷常用方法
煤礦電氣設備故障進行診斷，可分為多種類型，使用比較廣泛的煤礦電氣設備故障診斷方法包括溫度檢測方法、振動檢測方法以及鐵譜檢測方法。
（1）溫度檢測方法
煤礦電氣設備在出現運行故障問題時，往往表現為溫度升高，因此可以將設備溫度作為故障診斷標準，判斷設備是否處于正常運行狀態。通過對設備運行參數進行實時監控，可以根據其溫度變化情況，利用網絡技術自動繪制成數據圖*陜西省教育廳科研計劃項目資助（16JK1395）表，結合數據圖表中的曲線關系，更加清楚地了解到在不同時間點設備溫度值的高低，以此作為依據，對設備溫度未來趨勢進行預測，判斷可能出現的最高溫度。同時還可以利用熱成像技術，了解設備內部熱能分布情況，溫度最高的位置往往是故障的引發點，進而可以對設備故障進行準確定位。結合設備運行特點及正常運行要求，迅速制定科學、有效的處理措施，在第一時間將設備故障加以排除。
（2）振動檢測方法
振動檢測是煤礦電氣設備常用的一種狀態監控和故障診斷方法，操作簡單，通過檢測工具迅速完成對各種類型故障的診斷。振動檢測使用的工具主要有精密診斷系統和簡易診斷儀2種，相比于簡易診斷儀，精密診斷系統得到的結果更加準確，應用更加廣泛。精密診斷儀的工作原理是利用檢波器將設備的振動信號準確呈現出來，根據振動信號表現是否異常，來判斷設備是否存在故障隱患。簡易診斷儀的工作原理是將設備的振動信號放大，并在檢波器上顯示振動數值，實現對設備故障的診斷。
（3）鐵譜檢測方法
鐵譜檢測法是一種新型的煤礦電氣設備故障診斷技術，所用檢測儀器主要有旋轉式鐵譜儀、顆粒定量儀等幾種。煤礦電氣設備在運行過程中，油中的鐵屑和油會在磁場作用分離開，根據鐵屑大小可以判斷故障程度，鐵屑成分可以判斷發生故障的具置，進而完成設備故障診斷，并制定針對性的處理維護措施。采用鐵譜檢測法可以迅速完成對煤礦電氣設備故障的診斷及處理，可以有效減少因設備停運所造成的損失。
3煤礦電氣設備狀態監控網絡及故障診斷系統關鍵技術
實現網絡技術在煤礦電氣設備狀態監控及故障診斷中的有效應用，需要明確所用到的關鍵技術，為信息化診斷系統的設計提供理論依據。
（1）煤礦電氣設備網絡監控技術
在對煤礦電氣設備運行情況進行在線監控時，為了能夠及時反饋監控信息，需要硬件設備和軟件技術的相互配合，并結合通信技術實現信息的及時傳輸，為故障診斷及決策制定提供支持。同時，還需要建立數據資源庫，完成監控信息及診斷信息的存儲及管理，為設備故障處理提供有效參考和依據。另外，還需要在系統中融入設備運行所涉及到的物理、化學等知識，為設備故障處理提供理論依據。通過對煤礦電氣設備進行網絡監控，可以判斷設備是否出現異常運行現象，當存在異?，F象時，準確識別故障類型、故障位置及影響程度，當沒有異?，F象時，則對其未來運行狀態進行預測分析。
（2）煤礦電氣設備故障診斷技術
煤礦電氣設備故障診斷方法主要有溫度檢測方法、振動檢測方法以及鐵譜檢測方法等幾種，每一種技術的診斷原理都不同，但是每一種診斷方法都分為故障預報和故障診斷。在實際診斷過程中，利用監控系統所得的設備各項運行參數及數據，對設備工作性能做出準確評估，及時發現設備存在的故障隱患，通過報警系統發出預報，及時采取針對性的預防措施，排除故障隱患，確保設備處于連續穩定運行。如果設備出現故障，則需要及時對設備進行維修或者更換，確保設備工作性能的良好，避免設備出現長時間停運現象為煤礦開采作業的順利開展提供保障。
（3）煤礦電氣設備故障診斷數據庫及報警系統
在對煤礦電氣設備運行故障進行檢測診斷時，需要以大量設備運行數據為依據，分析數據與設備運行參數之間的邏輯關系，進而實現對設備故障的準確診斷。所以，需要運用狀態監測與故障診斷、信息與控制和統計與分析等基本理論知識，結合軟件系統及硬件設備，建立數據庫對監控所得的設備運行信息進行存儲，不僅可以為故障診斷提供準確信息，還可以生成診斷日志，為其他設備故障診斷提供參考和借鑒，并在此基礎上構建設備故障報警系統，在設備出現故障隱患時及時發出警報，將所采集到故障類型、位置、程度等各項信息，反饋至系統控制中心，結合專家系統設計科學和可行的維修方案。
4KJ707煤礦電氣設備狀態監控網絡及故障診斷系統的設計和實現分析
煤礦電氣設備狀態監控網絡及故障診斷系統關鍵技術，對系統設計及實現具有重要的作用。以KJ707煤礦電氣設備狀態監測故故障診斷系統為例，對其網絡狀態監控及故障診斷系統的設計與實現進行了詳細論述與研究。
（1）系統運行流程分析
KJ707煤礦電氣設備狀態監控網絡及故障診斷系統，與大多數電氣設備在線監控及故障診斷系統相同，包括信號采集、信號分析處理、故障診斷及決策評估4部分。故障信號采集是利用傳感器獲取煤礦電氣設備的各項運行參數，包括振動、溫度、壓力等，并對所得信號進行放大、濾波、A/D轉換處理，為設備故障診斷提供可靠依據。根據所采集信號類型，將其分為不同種類，提取數據特征值，包括設備的振動情況及溫度變化等特征，對數據特征值進行分析、處理。利用所得數據特征值，結合設備故障與其運行參數之間的邏輯關系，判斷設備是否存在故障問題，并確定故障類型、位置、程度等，實現對故障的準確診斷。根據故障診斷結果，結合設備實際使用情況以及井下環境等多方面信息，對故障變化趨勢進行預測，判斷是否需要停運對設備進行維修，制定科學的故障處理決策。
（2）系統整體結構設計
KJ707煤礦電氣設備狀態監控網絡及故障診斷系統是由設備層、控制層及管理層3個層級組成的，如圖3所示。根據礦山規模及煤礦電氣設備監控需求，將整個監控系統分為多個監控管理點，采用CNA總線法，使監控管理點中的所有監控單元連接形成一個整體，確保監控信息傳輸的及時性。在通過網絡將所有監控單元采集到的監控信息，傳輸到控制中心平臺，將所有設備的運行數據及參數呈現在控制中心的顯示屏上，并使用中樞遠程計算機對所有信息進行分析和處理。信號數據監控系統采用B/S結構，該結構形式簡單，具有較強的分布性，在查看數據時不受空間和時間的限制，只需要通過Web網絡便可以對數據進行遠程查看，還可以對數據進行實時更新，保證設備運行數據的時效性。KJ707煤礦電氣設備狀態監控網絡及故障診斷系統的主要組成包括數據采集系統、數據傳輸系統、監控服務器、故障診斷系統等部分。該系統在對設備故障進行診斷時，所用診斷依據主要是設備振動情況及設備溫度變化，數據采集系統包括振動檢測裝置和溫度檢測裝置2部分。系統在得到設備振動信息后，對振動信號進行放大、濾波、A/D轉換處理，然后采用時頻域、包絡譜等方法對振動信號進行分析，將分析結果與采集到的溫度信息一起傳輸到環網交換機。通過網絡將采集到的設備振動信息、溫度信息傳輸到故障診斷數據庫，對數據進行存儲，并通過電子顯示屏將信息顯示出來，相關人員可以通過操作控制平臺查看各項數據，了解設備實際運行狀態，實現對煤礦電氣設備的網絡監控及故障診斷。當無法有效解決設備故障問題時，可以利用網絡向專家求助，實現遠程專家診斷，解決設備故障，有效減少因故障所造成的損失。
（3）系統硬件組成
該系統中所用硬件設備主要由YHZ20振動檢測裝置、KGS20振動加速度傳感器、GWP160B溫度傳感器、GDW85溫度變送器、KJJ65A本安交換機、KJ763—F數據采集分站、KDW19A礦用隔爆兼本安型不間斷電源箱、KDW70隔爆兼本安不間斷多路電源，以及電源電纜、信號線纜、接線盒等。其中振動檢測裝置、振動加速度傳感器和數據采集分站是主要硬件設備，振動檢測裝置，將采集的振動最大值、振動頻率等信息分析，對設備故障進行準確診斷。同時，根據ISO2372國家振動標準，在振動檢測裝置中融合了振動烈度信息，可以根據設備振動加速度做出故障報警。利用數據采集分站完成對設備振動、溫度、電壓等各項信息的采集、監測、傳輸及顯示等，實現對設備運行狀態的監測及故障診斷。
（4）系統軟件設計
在對KJ707煤礦電氣設備狀態監控網絡及故障診斷系統軟件進行開發設計時，是以OPC技術為基礎構建系統控制平臺，包括服務器、組、項3部分，將各個子系統接入到IFIX集控中心平臺。利用組態王形成操作界面的，將采集到設備運行信息轉化成HTML文件，并根據設備狀態監控網絡及故障診斷功能，進行Web應用設置，通過網絡獲取設備運行實時信息。以設備正常工作時各項運行參數，設置運行參數警報值，當設備實際運行參數超過設定值時，及時發出故障預警。根據信號特征值，綜合故障專家知識庫對故障類型、位置、程度進行判斷，生成設備運行監測及故障診斷日志。在對設備運行數據進行存儲、查詢、分析及處理時，所用數據庫為SQL數據庫，并使用軟件對數據庫進行管理。通過系統軟件，可以實現實時圖示、實時顯示、報表查詢、報警查詢、趨勢分析、診斷分析等功能。采用圖表等形式將使設備運行信息更加直觀，為故障診斷提供可靠依據。
（5）設備安裝及系統測試
在完成KJ707煤礦電氣設備狀態監控網絡及故障診斷系統設計后，根據設備運行監控及故障診斷需求，選擇合適的監控位置設置監控裝置，保證采集信號的精準性和全面性，并對監控裝置進行安全防護處理。然后對系統進行測試，得到煤礦電氣設備的振動、溫度、電壓等各參數。
5結語
結合計算機技術、傳感器技術、信號處理技術等技術，利用網絡平臺構建煤礦電氣設備狀態監控網絡及故障診斷系統，實現對設備運行狀態的實時監控，發現設備故障隱患采取有效處理措施及預防措施，對保證煤礦電氣設備的正常、穩定運行具有重要意義，為煤炭開采作業的順利、高效進行提供了基礎保障。
參考文獻：
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第8篇：設備故障診斷系統范文
關鍵詞：燃氣輪機;故障診斷;研究展望;人工智能
引言
作為一種典型的成套式大型機械動力設備，燃氣輪機的發展不斷融合多種新工藝、新科技、新材料于一體，該設備擁有先進且復雜的結構，導致其故障率及對維修水平的要求不斷提高。然而，由于燃氣輪機具有熱效率高、工作平穩、啟動較快等優點而得到了廣泛的應用，尤其是在航空航天、能源電力等高端領域。該設備一旦發生故障，便會帶來不可估量的經濟損失。所以，對燃氣輪機的故障診斷技術進行研究進而保障燃氣輪機能夠處于正常穩定的運行狀態意義重大。故障診斷技術是通過利用有效的分析方法對采集現場重要的狀態數據、歷史信息進行分析處理，從而對機械設備的運行狀態進行評價的一項識別技術。對燃氣輪機的運行狀態進行監測可以在很大程度上減少維修成本，提高系統運行的可靠度。
1.故障診斷技術發展狀況
1.1國外研究探索
從上個世紀六十年代開始，伴隨計算機技術、傳感器工藝的快速發展，故障診斷技術逐步作為一門重要的學科和研究領域而發展起來。在燃氣輪機故障診斷方面，美國是首先進行故障診斷技術研究與探索的國家，其相關技術較為先進且發展水平在多個方面均處在世界的領先地位，對航空及艦船的燃氣輪機故障診斷擁有自身的理論優勢與先進的技術支撐。在理論的相關研究中，美國首次將應用統計學與神經網絡濾波相結合有效的增強來源于運行設備本體的信息及數據的可靠性，還利用神經網絡技術實時監測并分析燃氣輪機的運行狀態，對設備的性能變化作出及時的診斷。經過不斷的探索，最終建立合理的故障診斷理論體系與可靠的專家診斷系統，就燃氣輪機的不同故障提出相應的維護建議。此后利用神經網絡技術成功采集到RR公司生產制造的RB211型燃氣輪機的本體信息，并將多層傳感器、徑向基函數和回歸神經網等應用到故障診斷中，對徑向基函數神經網絡能夠且適合用來對發動機性能參數、傳感器故障診斷與監測、發動機獲取參數困難下的安全預測等作出了闡述。此外，非常多的文獻對燃氣輪機的故障診斷方面的知識和方法進行了說明。還有不少資料對燃氣輪機的旋轉式設備進行故障診斷，大都采取不同類型的神經網絡并利用小波分析技術對振動類型的信號進行處理，均得到良好的應用效果。
1.2國內研究探索
隨著燃氣輪機在國內軍事設備及民用機械的應用規模不斷擴大，我國逐步進入對其故障診斷技術的探索。不過與其它國家相比，因相關研究起步晚、規模不大并且缺少實用的診斷系統等限制，當前發展狀況相對落后。但因為許多新的理論和方法不斷應用到燃氣輪機故障診斷，該方面的探索取得了不錯的科研成果。尤其是計算機技術、人工智能技術的逐步發展使其故障診斷水平發展到智能化的水平。王永泓等在燃氣輪機的專家診斷系統中引入模糊Petri網知識表示系統取得不錯的效果，并采用綜合利用算法、模型診斷等結合而成的混合型人工智能故障診斷方法。翁史烈等人在“基于熱力參數的燃氣輪機智能故障診斷”中建議采用故障和征兆兩者間的定量求解途徑，并以此為基礎探索了模糊邏輯與神經網絡的診斷技術。卜凱旗等人研發出完整的燃氣輪機發電機組振動信號監測及故障診斷系統，利用分析得到的振動數據以提前預測機組工作過程中產生的異常狀況，然后利用專家故障診斷系統給出合理建議以供技術工作者參考。通過使用驗證，該系統有效的保障了生產安全，提高了經濟效益。
2.智能故障診斷技術
由于燃氣輪機設備的大型化及復雜化，設備會產生多種故障同發以及不同故障間的相互作用、聯系分析困難的狀況。隨著人工智能技術的發展和在診斷系統中的應用，成功的使燃氣輪機的故障診斷技術提升到智能化新高度，彌補了傳統式故障診斷技術在現場應用中存在的缺陷，很好地處理了復雜系統故障診斷過程中出現的問題。
最初的專家診斷系統均采用基于規則的診斷方法，該方法采用直接及啟發式知識表示，診斷速度較快，且容易實現編程和系統開發，具有直觀方便的優點。不過由于知識庫中的故障類型較少，面對新的故障問題時就顯得無從下手，極易導致診斷失誤或者失敗;基于人工神經網絡的故障診斷主要是建立故障源和征兆間的映射，具有高度的容錯機制及非線性等優點。不過由于神經網絡的診斷方法對系統內部的潛在關系不能進行準確的揭示，因而增加了該方法出現誤診的概率;混合型智能診斷方法可以依據發動機組性能參數的不同以及采集存儲的歷史數據信息按照一定的選用規則選取合理的診斷方法，具有良好的綜合性能。
3.結束語
燃氣輪機故障診斷技術的發展直接關系到其經濟性，必須得到充分的關注和研究，目前已建立有一定代表性的故障診斷系統。不過隨著新技術、新知識、新方法的不斷出現，對燃氣輪機故障診斷技術的研究也需更加深入。智能化故障診斷技術作為專家診斷系統的核心，具有廣闊的應用空間。如何將理論研究運用到現場運行中進而保證燃氣輪機的運行可靠性，達到高智能化水平是相關研究者的共同目標。
參考文獻：
[1]孫祥逢，陳玉春，胡福.發動機故障診斷主因子模型的測量參數選擇[J].航空動力學報. 2010（01）.
第9篇：設備故障診斷系統范文
【關鍵詞】多Agent；監測；診斷
【中圖分類號】U284.362 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）11-0008-01
0、引言
管好用好煤礦大型關鍵設備，是煤礦穩產高產的前提，也是煤礦安全生產的保障，若能對設備進行狀態監測與故障診斷，及時準確識別核心零部件故障的微弱特征信號，必將為潛在故障預示和演化、壽命預測和制定維修策略提供技術支持，從而提高煤礦關鍵裝備整體運行安全性和可靠性，實現由“事后維修”到“預知維修”的轉變，避免意外停機及惡性事故發生，具有巨大的經濟效益和社會效益。傳統的礦用機電設備在線監測系統僅僅局限于簡單數據的采集與集中監測顯示，這種方式雖然在設備運行狀態監測中起到重要作用，但不能及時準確地診斷分析出機電設備可能出現的故障Ⅲ。
1、Agent與CSCW
1.1 Agent
Agent是指在某一環境下，能持續自主地發揮作用，以主動服務的方式完成一組操作的計算實體，Agent結構如圖1。一般包括功能模塊、推理機、黑板、知識庫、數據庫、網絡與通信接口等。
1.2 多Agen與CSCW
多Agent系統各個Agent之間可以互相通訊，能對接收到的消息進行推理和學習。多Agent系統是分布式自主系統，能夠在相同環境中采用不同的方法解決問題，具有自治性、并行性、智能性和柔性。
CSCW（計算機支持的協同工作）系統的發展要求其成員的個體行為智能化，提高自組織和自適應能力，Agent的自主性適應了這樣的需求。其次，Agent問的通訊行為和特性也與協同工作中群體成員的交流行為相適應。Agent之間是對等的實體，存在平等協作的關系，通過互相通訊協作共同完成任務。在cscw中，多Agent系統是通過網絡相互聯系的多個Agent相互協同完成預定的共同任務的系統。將CSCW和Agent技術結合，應用于煤礦機電設備的故障診斷與監測，具有靈活、開放、可擴充的優點。
2、多Agent的監測與診斷系統
多Agent監測與診斷系統主要包括網絡知識庫、網絡數據庫、機械故障診斷Agent、液壓故障診斷Agent、電氣故障診斷Agent、其它故障診斷Agent、管理Agent、以及用戶上位機系統等，如圖2所示。
管理Agent負責診斷任務的分配、調度及控制。各診斷Agent子系統接受管理Agent的診斷請求，根據診斷請求從數據庫讀取相應的設備狀態數據，調用合適的分析診斷方法完成診斷子任務，將結果返回給管理Agent。通信與網絡接口子系統提供圖形人機交互界面，將用戶的診斷任務及其分解和控制策略輸入系統，以及將診斷系統完成的診斷結果反饋給用戶，供用戶參考，以便作出決策。
3、系統軟件設計
系統軟件設計部分將接收到的數據進行處理，并比較、反饋、輸出到調節執行裝置，以實現煤礦機電設備的控制。系統軟件采用模塊化設計，主程序模塊主要完成系統初始化、數據采集、設備的啟/停控制和顯示等功能，其流程框圖如圖3所示。
