電氣設備故障診斷系統的分析與設計

王 帥

（黑龍江工商學院，哈爾濱 150025）

所有電器設備在實際應用過程中都有一段較長的磨損期，但在建設過程中容易出現各種不同的問題，導致機械設備出現停止工作的情況，嚴重時還有可能對工作人員造成人身傷害。導致事故出現的原因與多種因素有較為密切的關聯，主要包含外在因素和內在因素[1]。外在因素多指設備外表上的損傷，如機器外殼出現損毀或者電線的熔斷、短路等。這一系列故障出現的原因與工作人員的不正常操作有較為密切的關聯。內在原因指的是設備元部件的損壞，如機械內部的軸承不咬合或者部分元件無法發揮其應有的作用。這些問題出現的主要原因與設備長時間工作而出現磨損或者工作人員在進行原件選擇時選擇的材料不過關有較為密切的關聯，會影響機械設備的使用壽命。

這一系列問題的出現會導致整個工作系統出現癱瘓，進而影響整體產業的質量，給產業造成不可估量的損失。對于現代企業來說，每一秒每一分都是產生經濟效益的關鍵。所以，想要在激烈的市場競爭中脫穎而出，相關工作人員需要盡量提高自身的工作能力，且提升整個機械設備的利用效率，及時有效地處理出現的各種設備事故，使整個機械能夠保持平穩且正常的工作和運行。這對我國整個工業產業鏈具有良好的效果。

1 診斷系統的工作原理

新型專家診斷系統相較于傳統的診斷系統增加了人機互動功能，將計算機的程序性與人腦的創新性進行有效整合，能夠最大限度地縮短診斷和修理的工作時間，提升系統的工作效率。故障診斷專家系統，如圖1所示[2]。這一新型系統工作時將專家經驗和名著理論收集入儲存器，操作人員可以根據事故的種類進行劃分，并建立相應的應急反應，預案每一次出現的新事故。操作人員需要以程序化的代碼將新事故錄入系統，利用計算機自動對其進行記錄，并且更新原有的數據庫，使專家系統具有較高的實時性。通過這種方式能夠最大限度地解決工作中存在的問題。

圖1 故障診斷專家系統

2 電氣設備故障診斷系統的主要構成

2.1 人機互動裝置

人機互動裝置在整個運行過程中的主要目的是使操作人員能夠隨時錄入信息，并且與計算機進行及時有效的交流，使信息具有高度的準確性和時效性，從而保障電氣設備的整體運行質量。此外，人機接口還具有自動分析識別用戶反映信息價值性的作用，診斷系統內的人機接口顯示出經過分析判定后的數據信息，從而為后續的診斷系統運行提供有效的幫助，提升用戶滿意度。對于電器診斷系統來說，人機接口部分的存在，可使診斷系統在短時間內了解設備存在的問題，并幫助相關工作人員選擇合適的方式對其進行有效處理[3]。

2.2 儲存器

儲存器對于整個系統來說至關重要，主要功能是儲存各種出現的故障數據。數據庫系統管理人員定期更新數據庫，能夠使數據庫與社會中各種電氣設備形成有效銜接。數據庫還能夠通過人工智能有效整合庫內的數據，并且重新編排不同類型的事故。只有這樣才能尋找到有效的問題解決方式，保障電氣設備的使用壽命和儲存器的合理應用。

2.3 微型計算機

微型計算機是整個診斷系統的核心。計算機在系統中的主要功能是對各種故障進行處理，并發出各種指令來對故障進行糾正或者記錄。計算機通過一定時間的學習，能夠模擬出部分較為簡單的故障解決方案。對于常規的簡單性問題，計算機能夠在第一時間找到解決方案。對于突發性事件，計算機能夠通過組合分析的方式選擇一種損壞最小且最有效的方案[4]。所以，工作人員需要做好有效的計算機日常維護，使整個系統保持良好的運行。

2.4 知識獲取

相關工作人員在進行設備和系統建設時，需要對電氣設備運行過程中存在的故障診斷經驗和診斷知識進行有效更新和整理，并對其進行進一步的系統規劃。管理時，通過合理的方式對其進行有效的系統識別，能夠滿足設備的運行需求和診斷。

3 電氣設備故障診斷系統的主要功能

3.1 設備診斷

對于電氣設備故障診斷來說，不僅相關工作人員需要知曉故障在發生時出現在哪一臺設備，還需要指導故障在發生時的精確位置，所以需要對其進行有效的設備診斷。在進行設備診斷時，操作者可以在診斷系統的基礎菜單上，選擇需要診斷的設備，隨后系統可以根據設備的不同運行狀況做出相應的調整。操作者只需要根據設備所反饋的內容，即可了解設備的具體狀況，隨后再根據故障發生的概率檢查電氣設備的輸出信號。如果在檢查過程中發現信號報警的情況，就能夠直接確定最終的故障點。工作人員也可以分析故障，通過這種方式確認設備問題的形成原因，并根據原因選擇合適的解決方式，隨后在退出時可以按照使用頻率和數據庫進行有效的自動排序。這樣在下次登錄時就能夠將頻率較高的排列在前面，對其進行優先調用，能夠大大縮短故障的整體查詢時間，提高工作效率。

3.2 部件診斷

電氣設備故障系統應用于部件診斷產生的效果良好，主要是對已知故障位置但無法確定故障原因的電氣設備進行診斷。這種運行方式與分類型專家系統運行模式的相似度較高。用戶將診斷部位的輸出點信號輸入到故障診斷系統，故障就能夠對輸出點的條件做出相應提問，而工作人員只需要操作系統上的yes鍵和no鍵，當人機對話滿足一定條件時，就能夠完成診斷，同時系統也能夠確定存在的主要問題。如果知識庫中已有的知識規劃無法對電氣設備存在的問題進行診斷，系統可以自動進入數據庫中更新環境，并且能夠求助于專家對知識庫內的相關內容進行補充[5]。通過這種方式能夠使知識庫中的一系列知識滿足電氣設備的故障處理需求，最終達到系統診斷的效果。

3.3 系統的有效維護

系統維護本身是程序員的相關工作，工作人員可以在登錄時設置入口令，并建立相應的防火墻，有效避免數據庫遭到黑客的惡意破壞[6]。當進入維護狀態后，工作人員可以對知識庫內的內容進行相應的編輯或者刪除，并且實時更新數據庫，使數據庫內的一系列知識能夠滿足診斷需求。此外，對于不合理的知識庫，工作人員能夠進行有效編輯。這一過程需要嚴格按照相關的規則進行輸入，使輸入的有效性得到保障。工作人員對于故障系統中的知識庫進行相應的修訂或者更新，則能夠滿足電氣設備的診斷需求。

4 結語

隨著我國經濟的不斷發展，我國各種高新技術在電氣設備中得到了廣泛應用。工作人員通過分析電氣設備中存在的相關故障，并建立相應的電氣設備診斷系統，能夠很好地滿足我國電氣設備故障診斷的整體需求。此外，通過分析現實中的電器設備問題，并且將一部分內容輸入電氣設備故障診斷系統，能夠為下一次的診斷提供便利。這樣也能夠節約維修時間，提升整體工作的效率，促進電氣設備安全穩定運行。