電氣設備狀態監測及故障診斷系統的構建

任丕杰

保障電氣設備的運行效率是提升企業經濟效益與發展的重要手段，但是在新形式下，企業傳統的監測以及診斷方式已經難以滿足現階段的需求，因而需要不斷的引進技術，設計設備狀態監測與故障診斷系統。本文主要分析該系統的功能與構成。希望通過本文的分析，企業可以積極的引進硬件及軟件技術，實現對電氣設備運行的實施監控和診斷，以便最大程度的保障電氣設備的使用性能和壽命。

【關鍵詞】電氣設備 狀態監測 故障診斷系統

設備的長期應用會導致設備內部出現故障，如絕緣、局部過熱以及操作不良等，影響設備的使用壽命，同時影響了企業的生產發展效益。在此情況下，應該加強對故障的調查研究，經過綜合分析以及長期監測，確定故障診斷系統的構建，以此來制定科學的維修計劃。

1 基于新形式下的電氣設備狀態監測與故障診斷系統功能

在新形式下，隨著電子、計算機、信號、網絡以及數據等技術的應用，電氣設備的狀態監控與故障診斷系統需要不斷的進行改進，其主要功能如下：

1.1 數據瀏覽功能

在系統的狀態監測與故障診斷系統中，需要通過網絡技術來實現數據的瀏覽，用戶在監控系統過程中，可以通過聯網計算機實現對設備運行相關數據的查詢和分析。其主要是由于在設備的運用過程中，通過傳感器可以將設備運行的狀態發送到計算機中，通過處理器的分析功能，可以實現對數據的整理和反饋，從而可以實現對設備運行狀態的監控和診斷，

1.2 提供參數信息

在設備的運行中，包括變壓器、傳感器以及開關等組成部分，通過溫度、濕度以及氣體傳感器的檢測，可以將數據發送到計算機中，從而通過系統軟件，可以為用戶提供設備的參數信息，實現對系統的整體分析。

1.3 智能診斷功能

在電氣設備運行中，通過系統可以實現對設備的數據收集，而用戶將專家系統、神經網絡以及人工智能等手段應用于設備的監控中，可以實現對設備運行狀態的綜合診斷，降低了人力資源的使用率，同時提升了設備診斷的質量和效率。

1.4 預測和分析功能

在設備運行監控以及診斷系統中，可以實現對系統運行的預測以及綜分析，其主要是由于系統通過相關數據，可以實現對設備的綜合預測，通過歷史數據以及工作狀態，可以分析設備的使用壽命及功率的變化，另外，在系統的運行中，可以實現對故障的分析，從而可以最大程度的保障設備的運行狀態。

2 基于新形式下的電氣設備狀態監測與故障診斷系統組成

在系統的設計中，系統組成圖如圖1所示，系統的組成需要通過紅外測量單元來實現對出具的采集，將信息傳遞給中央處理器，之后通過用戶設定的專家系統，實現對故障的分析和運行設備的監控。并且在顯示器中顯示，最終存儲到數據庫中，其主要組成部分如下。

2.1 硬件系統

在紅外測量單元中，設備的運行狀態會發射相應的能量，經過系統的收集和處理分析后，會將紅外輻射信息輸送到探測器中，之后通過轉換器轉換成為電信號，輸送到處理器中，同時經過系統的放大、補償以及線性化處理后，將信息傳送到中央處理器。

激光系統具有集中性，可以運用紅外探測器測量遠距離的目標，在測量的過程中，可以精確的定位中心點，通過前置放大器、濾波器、積分器以及線性化電路來實現對信號的處理，將激光輻射信號轉化成為電信號。

中央處理器是系統的核心組成部分，微處理器的運用中，主要采用PC/104模塊，具有體積小、功能強以及功率低等特點，顯示器采用真彩平板，具有較高的使用性能。通過硬件系統，可以實現對數據的收集和存儲。

2.2 軟件系統

在軟件系統的設計中，主要包括記錄和診斷系統，記錄系統是于處理器進行通信的系統，可以實現對數據的收集和存儲，將相關數據輸送到數據庫中。專家系統是對數據的分析和推理，制定出診斷功能，從而制定科學的維修計劃。

專家系統主要由知識庫和規則庫組成，其結構形式由BNF表示，規則庫是通過故障樹的方式來進行表示，可以表達相關領域知識。

數據庫主要包括動態和靜態兩個數據庫組成部分，動態數據庫是用來診斷的信息，靜態數據庫是專家推理信息，通過兩個數據庫的結合，可以實現對設備運行狀態的動態監控。

在軟件設計中，專家軟件時通過混合推理的方式來進行診斷，其主要包括在線診斷及離線診斷兩種形式，在線診斷方式是通過實時數據時間處理分析，最終實現對故障的診斷，離線診斷方式是利用人機接口，實現對故障的診斷。在系統的設計中，硬件系統與軟件系統是系統的重要組成部分，兩者共同構成了系統的監測與診斷功能。

3 系統的發展與展望

在電氣設備系統監測和診斷的過程中，隨著技術的不斷發展，系統必然逐漸引進新技術以及智能技術。在現階段的系統運行中，恩泰克公司推出的PM系統、MM系統可以較好的實現對發電機和電動機的監測及故障診斷，具有極高的應用價值。該軟件具有數據庫，可以實現對圖像的輸出功能呢過，便于分析和診斷設備的運行狀態。另外，在未來系統的設計中，必然逐漸加強對智能化設備的運用。如粗糙集理論依據概率等方式將逐漸應用于系統的設計中，最終可以實現數據的動態監測與故障診斷，以此來制定科學的維修計劃。

4 結語

本文主要探究新形式下的電氣設備運行監控及故障診斷，主要觀點如下：

（1）系統的功能主要包括數據瀏覽、提供參數、預測和診斷分析功能；

（2）系統的組成主要包括硬件系統、數據庫和軟件系統；

（3）系統未來必然逐漸趨于智能化和技術化。

參考文獻

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作者單位

山西地方電力有限公司 山西省太原市 030009