状态监测和故障诊断(绪论)

汽车底盘系统状态监测与故障诊断售后服务始终是汽车制造商和经销商的一项重要任务，而底盘系统作为汽车重要的组成部分，其状态的检测和故障的诊断也是售后服务中的重要环节之一。

因此，汽车制造商和经销商越来越注重汽车底盘系统的状态监测和故障诊断，并且也在不断地研发新的技术来提高诊断的精确度和速度。

一、汽车底盘系统的状态监测汽车底盘系统主要由车轮、悬挂系统、转向系统、刹车系统以及传动系统等组成。

因此，对汽车底盘系统进行状态监测，需要对以上几个部分进行分别监测。

1、车轮状态监测车轮是汽车底盘系统最重要的组成部分之一，其状态直接关系到汽车的行驶安全性。

因此，对车轮的状态进行监测是非常必要的。

目前，常用的车轮状态监测技术有以下几种：（1）轮胎压力监测系统（TPMS）轮胎压力监测系统是一种通过传感器实时监测轮胎压力的系统。

当轮胎压力低于预设值时，系统会发出警报或者直接将警告信息发送给车辆仪表盘。

（2）轮胎磨损监测系统轮胎磨损监测系统是一种通过传感器实时监测轮胎磨损程度的系统。

当轮胎磨损达到一定程度时，系统会发出警报或者直接将警告信息发送给车辆仪表盘。

（3）轮胎动平衡检测系统轮胎动平衡检测系统是一种通过传感器实时监测车轮的动力学参数的系统。

通过检测车轮的动力学参数，该系统可以检测车轮的偏心度和失衡情况。

2、悬挂系统状态监测悬挂系统是控制汽车行驶稳定性和行驶舒适性的重要组成部分，因此，对悬挂系统的状态进行监测是非常必要的。

目前，常用的悬挂系统状态监测技术有以下几种：（1）车身姿态监测系统车身姿态监测系统是一种通过传感器实时监测汽车车身的多个角度参数的系统。

通过监测车身的角度参数，该系统可以检测悬挂系统的工作状态，并且可以检测到悬挂系统的异常情况。

（2）悬挂系统工作参数监测这种监测系统可以监测悬挂系统的工作参数，例如悬挂系统的压力，阻尼等工作状态。

通过对这些参数的监测，可以检测到悬挂系统的异常情况，例如阻尼调节失效等等。

3、刹车系统状态监测刹车系统是保证汽车行驶安全性的重要组成部分，因此，对刹车系统的状态进行监测也是非常必要的。

设备状态监测与故障诊断综述：摘要从设备管理的角度，介绍了典型的设备状态监测与故障诊断的诊断理论、技术手段和具体方法。

首先对设备状态监测与故障诊断的意义、开展，根底理论和现状进展了介绍，阐述了设备状态监测、故障诊断与设备管理的关系。

进而对振动监测、温度检测、无损检测等根本监测手段的原理及诊断方法。

关键字：状态监测；故障诊断；振动；设备1设备状态监测和故障诊断概述1.1设备状态监测和故障诊断的意义和开展历史1.1.1设备故障及故障诊断的意义随着现代化工业的开展，设备能否平安可靠地以最正确状态运行，对于确保产品质量、提高企业生产能力、保障平安生产都具有十分重要的意义。

设备的故障就是指设备在规定时间内、规定条件下丧失规定功能的状况，通常这种故障是从*一零部件的失效引起的。

设备的故障诊断则是发现并确定故障的部位和性质。

寻找故障的起因，预报故障的趋势并提出相应的对策。

1.1.2 设备故障诊断技术开展历史设备故障诊断技术的开展是与设备的维修方式严密相连的。

可以将故障诊断技术按测试手段分为六个阶段，即感官诊断、简易诊断、综合诊断、在线监测、精细诊断和远程监测。

从时间考察，故障诊断技术大致可以分为20世纪60年代以前、60年代到80年代和80年代以后几个阶段。

1.2现代设备故障诊断技术在故障诊断学建立之前，传统的故障诊断方法主要是依靠经历的积累。

将反映设备故障的特殊信号，从信息论角度出发对其进展分析，是现代设备故障诊断技术的特点。

可以分为统计诊断、逻辑诊断、模糊诊断。

其中有几种方法做简单的介绍。

贝叶斯法,此方法是基于概率统计的推理方法，以概率密度函数为根底，综合设备的故障信息来描述设备的运行状态，进展故障分析。

此外还有最大似然法、时间序列、法灰色系统法和故障树分析法。

故障树分析法模型是一个基于被诊断对象构造、功能特性的行为模型，是一种定性的因果模型。

1.3基于知识的故障诊断方法基于知识的故障诊断方法，不需要待测对象准确的数学模型，而且具有智能特性。

电力设备状态监测与故障诊断电力设备是电力系统中不可或缺的组成部分，它们的正常运行对于保障电力系统的可靠性和稳定性至关重要。

然而，由于设备的长期运行和外界环境的影响，电力设备存在着各种潜在的故障隐患。

因此，电子与电气工程师在电力设备状态监测与故障诊断方面发挥着重要的作用。

一、电力设备状态监测的意义电力设备状态监测旨在通过对设备运行参数的实时监测和分析，了解设备的工作状态，及时发现设备存在的问题，并采取相应的措施进行修复和维护。

通过电力设备状态监测，可以实现对设备运行情况的全面了解，提前预警潜在故障，避免设备的突发故障对电力系统的影响。

二、电力设备状态监测技术电力设备状态监测技术是电子与电气工程师在电力设备状态监测与故障诊断中的重要手段。

目前，常用的电力设备状态监测技术包括振动监测、红外热像监测、超声波监测、电流监测等。

1. 振动监测技术：通过对电力设备振动信号的采集和分析，可以判断设备的机械状况，如轴承的磨损、不平衡、松动等。

振动监测技术可以实时监测设备的振动频率和振动幅值，提供设备健康状况的评估和故障预警。

2. 红外热像监测技术：利用红外热像仪对电力设备表面的红外辐射进行监测和分析，可以检测设备的热异常情况，如电气接触不良、局部过载等。

红外热像监测技术可以无接触地获取设备表面的温度分布图像，提供设备的热状态评估和故障诊断。

检测设备的机械故障，如机械摩擦、裂纹等。

超声波监测技术可以实时监测设备的声波频谱和振幅，提供设备的机械状态评估和故障诊断。

4. 电流监测技术：通过对电力设备电流信号的采集和分析，可以判断设备的电气状况，如电气接触不良、过载等。

电流监测技术可以实时监测设备的电流波形和电流谐波分布，提供设备的电气状态评估和故障预警。

三、电力设备故障诊断的意义电力设备故障诊断是在设备出现故障时，通过对故障现象的观察和分析，确定故障原因和位置，为故障的修复提供依据。

电力设备故障诊断的及时准确性对于恢复设备的正常运行至关重要，可以减少故障对电力系统的影响，提高设备的可靠性和运行效率。

设备状态监测与设备故障诊断技术第一章：绪论第一节：什么是设备诊断技术机械设备状态监测与故障诊断是同一学科的两个不同层次，它们既有联系又有区别，为了方便起见统称为机械设备故障诊断。

机械设备故障诊断是识别机械设备（机器或机组）运行状态的一门综合应用科学和技术，它主要研究机械设备运行状态的变化在诊断信息中的反映。

具体来说，就是通过测取设备运行的状态信号，并结合其历史状况对所测取的信号进行处理、分析、提取特征，从而定量诊断（识别）机械设备及其零部件的运行状态（正常、异常、故障），再进一步预测设备未来的运行状态，最终确定需要采取何种必要的措施来保证机械设备取得最优的运行效果。

主要内容包括对机械设备运行状态的监测、诊断（识别）和预测三个方面。

其中，状态监测也被称为简易诊断，一般是通过测定设备的某些较为单一的特征参数（如：振动、温度、压力等）来检查设备运行状态，再根据特征参数值与门限值之间的关系来确定设备当前是处于正常、异常还是故障状态。

如果对设备进行定期或连续的状态监测，就可以获得设备运行状态变化的趋势和规律，据此就可以预报设备的未来运行发展趋势，也就是人们常说的趋势分析。

诊断（识别）则不仅要掌握设备的运行状态和发展趋势，更重要的是查找产生故障的原因，识别、判断故障的严重程度，为科学检修指明方向，这就是人们常说的精密诊断，设备状态监测与设备故障诊断可以从以下两个方面来理解。

1.设备状态监测以监测设备振动发展趋势为手段的设备运行状态预报技术。

2.设备故障诊断以分析设备振动主要特征为手段的设备运行故障诊断技术。

设备故障诊断技术是以设备为对象，采用多种现代化科学成果而形成的一门综合性学科。

它涉及了传感器技术、信息采集技术、信息处理技术、识别理论、预报决策、计算机诊断技术及有关机械设备的专业技术与理论。

第二节：故障诊断的目的机械设备故障诊断的根本目的就是要保证设备的安全、可靠和高效、经济地运行，具体来说就是：1．及时、正确、有效地对设备的各种异常状态和故障状态作出诊断，预防或消除故障；同时对设备的运行维护进行必要的指导。

5 设备状态监测与故障诊断所谓“状态监测与故障诊断”，就是对运行中的设备实施定期或连续监测、有关参数分析、有效地对设备运行状态进行系统自动监测分析或人工分析，读取相应的自诊断状态报告，以便尽早发现潜伏性故障，提出预防性措施，避免发生严重事故，保证设备的安全、稳定和经济运行，并以此指导设备检修。

设备状态监测和故障诊断技术也称为预测维修技术，是新兴的一门包含很多新科技的多学科性综合技术。

简单地说就是通过一些技术手段，对设备的振动、噪声、电流、温度、油质等进行监测和技术分析，掌握设备的运行状态，判断设备未来的发展趋势，诊断故障发生的部位、故障的原因，进而具体指导维修工作。

传统的耳听、手摸等也可以算是其中的一种比较简单的手段。

5.1 设备故障的规律设备故障是一个非常广义的概念。

简单地说，设备故障就是设备系统或其中的元件／部件丧失了规定的功能或精度。

与故障意义相近的还有“失效”的概念，失效通常指的是不可修复的对象；故障指的是可以修复的对象。

早期故障：这种故障的产生可能是设计、加工或材料上的缺陷，在设备投入运行初期暴露出来。

或者是有些零部件如齿轮箱中的齿轮及其他摩擦副需经过一段时期“跑合” , 使工作情况逐渐改善。

这种早期故障经过暴露、处理、完善后，故障率开始下降。

使用期故障：这是产品有效寿命期内发生的故障，这种故障是由于载荷（外因，指运行条件等）和系统特性（内因，指零部件故障、结构损伤等）无法预知的偶然因素引起的。

设备大部分时间处于这种工作状态。

这时的故障率基本上是恒定的。

对这个时期的故障进行监测与诊断具有重要意义。

后期故障（耗散期故障）：它往往发生在设备的后期，由于设备长期使用，甚至超过设备的使用寿命后，设备的零部件由于逐渐磨损、疲劳、老化等原因使系统功能退化，最后可能导致系统发生突发性的、危险性的、全局性的故障。

这期间设备故障率是上升趋势，通过监测、诊断，发现失效零部件应及时更换，以避免发生事故。

设备故障的规律可分为以下六种模式。

浅谈风力发电机组振动状态监测与故障诊断摘要：随着科技的发展，风电机组单机容量变大，内部的结构越来越复杂，还会受到天气的不可控因素的影响，比如会受到下雨时，打雷闪电等，本文对风力发电机组振动状态监测与故障诊断进行分析，以供参考。

关键词：风力发电；机组振动；状态监测；故障诊断引言风能是自然界中常见的自然现象，特别是在经济不发达，风能资源丰富的山地地区。

考虑到风能对当前社会结构的重要性，它提高了风力发电机运行的可检测性，并允许在整个发电机组运行期间及时发现问题，使整个风力发电机运行更平稳和安全。

1概述近年来国内风电发展迅速，风电机组容量的提升能够有效提高风能利用率和施工效率以及降低后期运维成本。

在机组容量和体型逐渐增大的同时，风电机组的安全成为风电领域内研究的重点。

江苏某风电场安装了多台6.45MW机组，此类型机组是目前国内厂家生产新型大容量机组之一，此机组塔筒高度为110m，叶轮直径达到171m。

国外GE公司生产的12MW风机单支叶片更是长达107m。

机组容量增大的同时叶片也在不断增大。

风电机组叶片成本约占风电机组总成本的15%～20%，风电机组叶片在风电机组运行过程中受风力作用而产生较大的弹性形变，故通常选用质量较轻、强度较大、耐腐蚀、抗疲劳的材料来制作风电机组叶片。

此外，由于结冰或者风力和风向的突变导致叶片振动过大，从而超过设计载荷发生断裂或者扫塔的现象也时有发生，而振动检测是叶片故障识别的常用方法之一，所以研究大型风电机组的叶片振动情况，对于叶片安全检测和监测具有重要的意义，研究结果也可对风电机组的控制策略优化提供重要指导作用。

在风力发电机组中，齿轮箱也存在着异常问题，表面磨损，齿轮轻度裂纹，设备老化等问题，以下对论文展开叙述。

2风力发电机组安全系统2.1分析(1)安全有关停止功能在机组通过安全防护装置(如传感器)检测到风轮转速超过限值、扭缆超过限值、过度振动及控制系统失效等信号时,安全系统起动机组紧急制动进入停止状态。

机械设备状态监测与故障诊断机械设备的状态监测与故障诊断是指利用现代科学技术和仪器，根据机械设备（系统、结构）外部信息参数的变化来判断机器内部的工作状态或机械结构的损伤状况，确定故障的性质、程度、类别和部位，预报其发展趋势，并研究故障产生的机理。

机械设备状态监测与故障诊断技术是保障设备安全运行的基本措施之一，其实质是了解和掌握设备在运行过程中的状态；预测设备的可靠性；确定其整体或局部是正常或异常。

它能对设备故障的发展作出早期预报，对出现故障的原因、部位、危险程度等进行识别和评价，预报故障的发展趋势，迅速地查寻故障源，提出对策建议，并针对具体情况迅速地排除故障，避免或减少事故的发生。

所谓机械故障，就是指机械系统（零件、组件、部件或整台设备乃至一系列的设备组合）因偏离其设计状态而丧失部分或全部功能的现象。

其内容包括●能使设备或系统立即丧失其功能的破坏性故障。

●由于设计、制造、安装或与设备性能有关的参数不当造成的设备性能降低的故障。

●设备处于规定条件下工作时，由于操作不当而引起的故障。

●设备的自然耗损，如磨损、疲劳、老化等所引起的故障。

机械故障诊断可以分类如下1．按目的分（1）功能诊断（2）运行诊断2．按方式分（1）巡回检测（2）在线监测3．按提取信息的方式分（l）直接诊断（2）间接诊断4．按诊断时所要求的机械运行工况条件分（l）常规工况诊断（2）特殊工况诊断5．按功能分（1）简易诊断（2）精密诊断设备诊断技术的三个环节（1）信息的采集（2）信息的分析处理3）状态的识别、诊断、预测和决策设备诊断技术覆盖的知识面较宽，它包括：数据采集技术，计算机数据分析处理技术，计算机诊断、预测、决策技术；设备本身的结构原理、运动学和动力学；设备的设计、制造、安装、运转、维护、修理知识；设备系统与部件的故障或失效机理及零部件可靠性方面的知识等等。

机械设备状态监测及诊断技术的主要工作内容如下（1）保证机器运行状态在设计的范围内 监测机器振动位移可以对旋转零件和静止零件之间临近接触状态发出报警。

机电设备状态监测与故障诊断为了确保设备的安全运行和生产的连续性，机电设备状态监测与故障诊断变得至关重要。

通过实时监测设备的状态，可以及时发现设备的异常情况，提前预警可能的故障，从而减少生产线的停机时间。

同时，监测设备状态也有助于优化设备的运行方式，延长设备的使用寿命，提高生产效率。

目前，机电设备状态监测与故障诊断主要依靠传感器技术、物联网技术以及大数据分析等先进技术手段。

传感器可以实时采集设备的各项参数，并将数据传输至监测系统，通过物联网技术实现设备状态的远程监测和控制。

而大数据分析技术则可以对采集到的大量数据进行深入分析，发现设备潜在的故障风险，为维修人员提供故障诊断的参考依据。

除此之外，人工智能技术的应用也使得机电设备状态监测与故障诊断更加智能化。

通过建立设备状态识别模型和故障诊断模型，可以实现对设备状态的自动识别和故障的智能诊断，大大提高了故障诊断的准确性和效率。

总的来说，机电设备状态监测与故障诊断是工业生产中不可或缺的重要环节。

仅靠人工的经验和判断已经无法满足日益复杂的生产需求，借助先进的技术手段，可以实现设备状态的实时监测和故障的精准诊断，保障了生产线的稳定运行和设备的安全运转。

随着技术的不断进步，相信机电设备状态监测与故障诊断会在未来发挥更加重要的作用。

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随着工业生产的智能化和自动化水平不断提高，机电设备状态监测与故障诊断系统也朝着智能化方向发展。

智能监测系统不仅能够实时监测设备的运行状态，还可以通过学习算法、机器学习和深度学习等技术手段，建立设备状态的预测模型，实现对设备故障的提前预警，从而降低生产线的停机风险，提高生产线的稳定性和连续性。

在智能化监测系统中，学习算法可以通过对历史数据的分析学习，建立设备状态的模式识别和故障预测模型。

通过对设备运行时产生的各项数据进行分析和处理，学习算法可以识别设备运行中的规律和异常情况，以便在设备出现故障前进行提前预警。

设备状态监测与故障诊断复习题（后附答案）第一章绪论一、填空1、设备诊断技术、修复技术和已列为我国设备管理和维修工作的3项基础技术。

2、设备故障诊断是指在设备运行中或在基本的情况下，通过各种手段，掌握设备运行状态，判定，并预测、预报设备未来的状态，从而找出对策的一门技术。

3、设备故障诊断既要保证设备的安全可靠运行，又要获取更大的和。

4、的任务是监视设备的状态，判断其是否正常；预测和诊断设备的故障并消除故障；指导设备的管理和维修。

5、设备故障诊断技术的发展历程：感性阶段一量化阶段一诊断阶段(故障诊断技术真正作为一门学科)→(发展方向)。

6、现今设备和已列为我国设备管理和维修的3项基础技术。

7、在中或者在基本不拆卸设备的情况下，通过各种手段进行判断故障的位置等的技术叫做设备故障诊断9、现代设备的发展方向主要分为、连续化、、自动。

8、设备是防止事故和计划外停机的有效手段。

化等。

10、要求加强设备的安全监测和故障诊断的原因主要是大量生产设备的。

11、状态监测主要采用、测量、监测、和判别等方法。

12、通常设备的状态可以分为、和3种。

13、设备的整体或局部没有缺陷，或虽有缺陷但其性能仍在允许的限度以内称为设备的。

14、指缺陷已有一定程度的扩展，使设备发生一定的程度变化，设备性能已经劣化，但仍能的状态。

15、故障状态指已较大下降，不能维持正常工作的状态。

16、故从其表现障状态上分为、、17、设备已有故障萌芽并有进一步发展趋势的状态称为故障的。

18、设备出现“尚可勉强带病”运行的状态称为。

19、设备由于某种原因瞬间发生的故障称为。

20、通常故障的报警信号用。

21、故障诊断中一般用绿灯表示，黄灯表示，红灯表示。

22、设备状态演变的过程中应有，以便事后分析事故原因。

23、设备的运行历史主要包括和曾发生过的等。

24、设备故障诊断技术的发展历程为、量化阶段、诊断阶段、。

25、设备故障诊断既要保证，又要获取更大的和。

26、已列为我国设备管理和维修工作的3项基础技术的是技术、技术和技术。

电力设备状态监测及故障诊断系统原理摘要：电力设备状态监测与故障诊断技术共同构成了状态维修，现已被广泛应用到电力系统的运行工作之中，能够对电力设备的运行状态进行实时地监测，事先就能知道电力设备发生事故的具体部位与时间，可以更好地安排停电计划与组织维修工作，提高维修工作的质量。

本文对电力设备状态监测及故障诊断系统原理进行探讨。

关键词：电力设备；状态监测；故障诊断技术一、电力系统设备状态监测与故障诊断技术概述1、对信号采集进行分析在我国电力设备的使用中，电力设备在线检测系统会对设备进行监测和诊断，并且对设备的运行状态进行分析和判断，并在此基础上科学的预测设备的运转状态。

技术人员可以分析设备的运行状态量获得设备的运行状态。

现阶段，电力系统设备的信息获取方法有四种：对电力设备进行运转周期定时采样；跟踪采样故障诊断的特殊性；对足够的数据信息进行一次性采样和自动采样随机故障时的信号突变。

2、对数据传输和数据处理进行分析现阶段，通信设备已经被我国电力系统广泛使用。

因为通信设备中有光纤传输数字信号可以使数据传输过程不受到干扰，从而使信号的质量能够保证。

信息数据被准确收集后，数据处理中心将其接收，通过一些数学方法分析和处理这些信息数据。

例如：分析频谱时，需要对时域连续时间信号进行转变，可以转变为频域不同频率信号，再对其分析。

此外，还有神经网络和小波分析等常用的数据分析。

对数据进行处理时，电力系统设备中涉及的数据问题需要用数字信息技术和智能技术结合起来处理，这样对数据的处理会更加准确。

二、电力设备状态监测和故障诊断技术发展趋势目前电力设备状态监测与故障诊断技术已经在电力系统中得到了广泛的应用，并受到了重视。

随着社会经济的发展，人们的生活质量与水平也逐渐提高，人们对电力质量的要求也随之提高，电力企业也面临着激烈的竞争，电力企业正在积极使用先进的状态监测与故障诊断设备技术，并将其不断创新与发展，电力设备状态监测与故障诊断技术呈现出新的具有时代性的发展趋势。

浅谈电力系统设备状态监测与故障诊断技术摘要：电力系统对于我国社会经济的发展有着至关重要的作用。

同时电力系统的运行情况也与经济的发展形势紧密相关，提升电力系统运行的安全性和稳定性，也让电力系统设备的状态监测及故障诊断工作水平得到提升，加强有关技术的完善性和创新性，保障工作效率。

关键词：电力系统设备；状态监测；故障诊断电力系统中的众多电气设备，一旦某个出现问题会对电力系统的整体安全运行带来不良影响，所以加强对电器设备运行状态的监测与管理尤为重要。

通过对电力系统设备状态的检测和故障诊断技术的正确使用，将电气设备中存在的问题进行及时发现和解决。

一、电力系统设备状态监测与故障诊断的重要意义将整个电力系统运行过程中的系统设备检测水平进行加强，将故障诊断工作效果进行提升，能够将整体电力系统的安全性和稳定性进行优化，避免电力系统设备受到不同因素的影响，导致运行效率减弱。

通常影响电力系统设备运行的因素，分为内部因素和外部因素。

在电力系统设备运行的过程中，受到时间和各种因素的影响，让有关设备不可避免地出现故障有问题，同时也会受到电热气候引起的老化问题。

因此，对不同因素引起的不同问题，应该进行及时的发现和处理，避免整体电力系统受到过多的危害，影响电力系统运行的安全性，避免导致区域性停电问题的出现同时，也通过加强电力系统设备状态监测与故障诊断工作水平，让电力企业的发展和经济收益得到帮助，也通过科学有效的故障诊断技术的使用，让电器设备故障问题出现的概率能够得到管控和减少，提升整体电力系统的稳定性。

二、关于电力系统设备状态监测技术的使用（一）重视在线状态监测技术的使用对于电力系统设备状态监测工作的开展，要根据实际情况进行合理分析，以此来选取合适的监测措施[1]。

通常来说，使用在线状态监测技术，主要从以下三个方面进行，一是故障诊断，二是监测分析，三是状态监测。

通过计算机对电力系统设备的参数进行抓取，展开电力系统设备故障诊断工作，并且所抓取的设备参数也要和以往的设备参数进行准确的结合，观察二者之间的差异。