故障检测诊断技术综述
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故障诊断方法综述故障诊断是指在设备或系统出现故障时,通过一系列的方法和技术,找出故障原因并进行修复的过程。
故障诊断方法的选择和应用,直接影响到故障诊断的效率和准确性。
本文将综述常见的故障诊断方法。
1. 经验法经验法是指通过经验和直觉来判断故障原因的方法。
这种方法的优点是简单易行,但缺点是准确性不高,容易出现误判。
因此,经验法只适用于一些简单的故障诊断。
2. 分析法分析法是指通过对故障现象进行分析,找出故障原因的方法。
这种方法的优点是准确性高,但缺点是需要一定的专业知识和技能。
分析法适用于大多数故障诊断,但需要进行系统性的分析和判断。
3. 测试法测试法是指通过对设备或系统进行测试,找出故障原因的方法。
这种方法的优点是直观、准确,但缺点是需要专业的测试设备和技术。
测试法适用于大多数故障诊断,但需要进行系统性的测试和分析。
4. 模拟法模拟法是指通过模拟故障现象,找出故障原因的方法。
这种方法的优点是可以在不影响正常运行的情况下进行故障诊断,但缺点是需要专业的模拟设备和技术。
模拟法适用于一些特殊的故障诊断,如电路板故障等。
5. 统计法统计法是指通过对设备或系统的历史数据进行统计分析,找出故障原因的方法。
这种方法的优点是可以发现一些隐蔽的故障,但缺点是需要大量的数据和专业的统计技术。
统计法适用于一些长期运行的设备或系统的故障诊断。
故障诊断方法的选择和应用,需要根据具体情况进行综合考虑。
在实际应用中,可以根据故障现象的特点和设备或系统的特点,选择合适的故障诊断方法,以提高故障诊断的效率和准确性。
滚动轴承故障诊断方法与技术综述引言:滚动轴承作为机械设备中常用的零部件之一,承担着支撑和传递载荷的重要作用。
然而,由于使用环境的恶劣和工作条件的复杂性,滚动轴承往往容易出现各种故障。
因此,为了保证机械设备的正常运行和延长轴承寿命,对滚动轴承的故障进行准确诊断非常重要。
一、故障诊断方法1. 观察法观察法是最常用的故障诊断方法之一。
通过观察滚动轴承的外观和运行状态来判断是否存在故障。
例如,如果发现滚动轴承有异常噪声、温度升高、润滑油泡沫、振动加剧等现象,很可能是轴承出现了故障。
2. 振动诊断法振动诊断法是一种先进的故障诊断方法,可以通过检测轴承的振动信号来判断轴承是否存在故障。
通过分析振动信号的频谱图,可以确定轴承故障的类型和位置。
常用的振动诊断方法包括时域分析、频域分析和小波分析等。
3. 声音诊断法声音诊断法是一种通过听觉判断轴承故障的方法。
通过专业人员对轴承产生的声音进行听觉分析,可以判断轴承是否存在异常。
常见的轴承故障声音包括金属碰撞声、摩擦声和振动声等。
4. 热诊断法热诊断法是一种通过测量轴承的温度来判断轴承故障的方法。
由于轴承在故障状态下会产生摩擦热,因此轴承的温度可以间接反映轴承的工作状态。
通过测量轴承的温度分布,可以判断轴承是否存在异常。
二、故障诊断技术1. 模式识别技术模式识别技术是一种基于机器学习的故障诊断技术,可以根据轴承的振动信号和声音信号等特征,通过训练模型来识别轴承的故障类型。
常用的模式识别技术包括支持向量机、神经网络和决策树等。
2. 图像诊断技术图像诊断技术是一种通过图像处理和分析来判断轴承故障的技术。
通过对轴承的外观图像进行特征提取和分类,可以实现对轴承故障的自动诊断。
常用的图像诊断技术包括边缘检测、纹理分析和目标识别等。
3. 声音信号处理技术声音信号处理技术是一种通过对轴承声音信号进行滤波、频谱分析和特征提取等处理,来判断轴承故障的技术。
通过对声音信号的频谱图和时域图进行分析,可以判断轴承故障的类型和位置。
电气设备在线监测与故障诊断技术综述周远超摘㊀要:随着经济的发展ꎬ国内电量需求日益加大ꎬ电网超负荷运转ꎬ再加上电网设备自身存在一些故障ꎬ导致国内电网大面积停电的事故时有发生ꎮ文章在阐述电气设备状态监测及诊断相关概念的基础上ꎬ分析电气设备状态监测与故障诊断系统的组成及相应功能ꎬ总结并提出了目前常用的在线监测与故障诊断技术存在的问题及解决办法ꎮ关键词:电气设备ꎻ在线监测ꎻ故障诊断一㊁电气设备在线监测与故障诊断的定义与实现(一)电气设备在线监测与故障诊断的定义1.在线监测在线监测是在电气设备正常运行的前提下ꎬ利用传感技术㊁计算机技术和光电技术对电气设备状态进行连续㊁自动的监测方法ꎮ为防止产品质量问题对电气设备运行可靠性造成不利影响ꎬ采用在线监测技术ꎬ对电气设备的运行状态进行实时监测ꎬ及时发现隐患ꎮ2.故障诊断故障诊断主要是对电气设备的在线实时监测数据进行比较分析ꎬ给出设备的故障点㊁故障类型和故障发展趋势ꎬ提出有效的维修策略ꎬ以保证设备安全稳定运行ꎬ减少电气设备故障造成的不利影响ꎮ(二)电气设备在线监测与故障诊断的实现一般来说ꎬ电气设备的在线监测和故障诊断过程可分为运行信号检测㊁信号特征提取㊁运行状态识别和故障诊断结果ꎮ运行信号检测:根据对电气设备的监测和监测目的ꎬ选择相应的不同传感器ꎬ对电气设备的运行信号进行监测ꎬ将模拟信号同声传译为数字信号ꎮ信号特征提取:保留或增加信号中有用的部分ꎬ提取一些与电气设备故障有关的信号ꎬ便于后续故障诊断ꎮ二㊁制约电气设备状态在线监测与故障诊断技术的问题根据以往的经验ꎬ从停电后电气设备的诊断和维护过渡到电气设备的诊断和评估ꎬ确定电气设备的剩余寿命ꎬ并提供维修计划ꎬ是一项重大的技术变革ꎮ它需要大量的技术支持ꎮ根据我国国情ꎬ引进先进技术ꎬ开展长期的实践工作和经验ꎬ总结了防治的技术流程ꎮ电气设备的在线监测与故障诊断技术是实现无停电检修的基本和必要条件ꎮ因此ꎬ要发展电气设备在线监测与故障诊断技术ꎬ必须解决运行中存在的问题ꎮ(一)在线监测设备稳定性在线监测设备的稳定性是电气设备在线监测与故障诊断技术广泛应用的基础和必要条件ꎮ电气设备监测元件老化㊁电气设备状态在线监测和故障诊断设备中使用的元器件种类繁多ꎬ而电子元器件在恶劣的环境条件下ꎬ经受住电网电压㊁短路等正常故障的考验ꎬ很容易损坏ꎮ对于温度变化范围大㊁工作环境恶劣的电器元件ꎬ也要求其工作温度和稳定性要求较高ꎮ但是ꎬ如果后台工控机的质量不能得到保证ꎬ很容易受到负载的冲击ꎬ导致主板㊁控制器等元器件损坏ꎬ导致频繁的死机ꎮ监测电气设备的电磁兼容性和防止电磁干扰一直是阻碍电气设备在线监测与故障诊断技术发展的重要原因ꎮ制造商一直在不断地研究和探索这个问题ꎮ从现有技术来看ꎬ在线监测主要是软硬件结合ꎬ软件是电气设备在线监测的主导因素ꎬ但在强电磁场干扰下ꎬ监测信号的提取非常困难ꎮ虽然已经取得了一流的进展ꎬ但在实际运行过程中ꎬ不同变电站的干扰是不同的ꎬ需要具体分析才能得到在线监测结果ꎮ因此ꎬ有必要在积累大量经验的基础上ꎬ根据不同的工作环境定制相应的设备标准ꎮ电气设备的现场维护监测ꎬ由于电气设备的在线监测设备长期工作在复杂的环境中ꎬ受多种因素的影响ꎮ电子元器件的老化速度和灵敏度下降很快ꎬ导致采集的数据存在一定的误差ꎬ需要定期更换和维修ꎮ这就要求生产厂家对电气设备进行在线监测ꎬ给出准确的设备维护和更换时间ꎮ电力监控不仅可以对这些设备进行归档ꎬ建立信息ꎬ以便及时更换和维护以及相应的维修队伍ꎬ并增设专职岗位负责ꎮ(二)实行电气设备状态在线监测与故障诊断系统标准化电气设备在线监测与故障诊断技术尚处于起步阶段ꎮ相关软件和技术还不成熟ꎬ软件有待开发和完善ꎮ而且ꎬ互相交流是不现实的ꎮ电气设备在线监测与故障诊断技术的标准化在短期内是不可能建立的ꎮ为了发展电气设备在线监测和故障诊断技术ꎬ必须建立标准的产品模型和信息管理系统ꎬ采用标准的现场总线技术和数据管理系统ꎬ相互借鉴ꎬ统一标准ꎬ使设备的任何一部分都可以由不同的厂家更换ꎬ不同厂家的不同产品具有一定的可开发性㊁互换性和可扩展性ꎬ减少维修的制约性和依赖性ꎬ降低维修成本和人员ꎬ以便用户及时维修和维护电气监控设备ꎮ(三)电气设备剩余寿命的精确预测电气设备在线监测与故障诊断技术的最大优点是根据大量的数据和实证分析来判断电气设备在正常情况下的使用寿命ꎮ在电气设备正常运行的情况下ꎬ故障主要分为初次安装调试一年左右暴露的故障ꎬ在稳定期为5~10年期间ꎬ定期检查主要是为了延长电气监控设备的使用寿命ꎻ在劣化期从10年开始到20年ꎬ根据实际情况逐步增加定期检查的频率ꎬ根据大量监测数据判断电气设备的剩余寿命ꎻ主要采用20年以上的风险期ꎬ要持续监测ꎬ准确预测剩余寿命ꎬ制订更换和维护计划ꎮ三㊁结束语随着电力设备状态检修策略的全面推广和智能电网的加速发展ꎬ状态监测与故障诊断技术将得到广泛应用ꎮ电气设备状态监测系统和诊断结果的准确性将直接影响状态检修策略的有效实施ꎮ因此ꎬ电力系统状态监测应与前沿技术成果紧密结合ꎬ创新开发智能化㊁系统化的信息诊断专家应用系统ꎬ提高电气设备运行的可靠性ꎬ优化设备状态检修策略ꎮ参考文献:[1]钟连宏ꎬ梁异先.智能变电站技术应用[M].北京:北京出版社ꎬ2019.[2]王波ꎬ陆承宇.数字化变电站继电保护的GOOSE网络方案[J].电力系统自动化ꎬ2019(37).作者简介:周远超ꎬ男ꎬ山东省青岛市ꎬ研究方向:电气方向ꎮ222。
基于知识的故障诊断方法综述引言故障诊断是解决各种技术问题的关键步骤之一,它涉及到从已知的问题描述中推断出可能的故障原因,并采取相应的措施进行修复。
基于知识的故障诊断方法是一种通过利用专家知识和经验来进行故障诊断的方法。
本文将对基于知识的故障诊断方法进行综述,包括其定义、分类、应用领域以及优缺点等内容。
定义基于知识的故障诊断方法是一种利用专家知识和经验来进行故障判断和定位的方法。
它通过建立一个包含领域专家知识的模型,结合实际问题中出现的异常情况,根据预先定义好的规则和逻辑判断,推测可能存在的故障原因,并给出相应的解决方案。
分类基于知识的故障诊断方法可以按照不同的分类标准进行分类,下面将介绍几种常见的分类方式:基于规则推理基于规则推理是一种常见而直观的基于知识的故障诊断方法。
它通过事先定义好的规则库,将故障现象与规则进行匹配,从而推断出可能的故障原因。
这种方法的优点是易于理解和实现,但需要手动编写大量的规则,并且对专家知识的获取和表示要求较高。
基于案例推理基于案例推理是一种基于经验的故障诊断方法。
它通过建立一个案例库,将已知的故障案例存储起来,并根据当前问题与案例之间的相似度进行匹配,从而找到最相似的故障案例,并借鉴其解决方案。
这种方法可以充分利用历史数据和经验,但对案例库的构建和维护要求较高。
基于知识图谱基于知识图谱是一种以图结构来表示和组织知识的故障诊断方法。
它通过将领域专家知识以及实际问题中出现的异常情况进行抽象和建模,构建一个包含实体、关系和属性等元素的知识图谱,并利用图上的推理算法来进行故障诊断。
这种方法可以灵活地表示复杂的知识关系,但对知识图谱的构建和维护要求较高。
应用领域基于知识的故障诊断方法在许多领域都有广泛的应用,下面将介绍几个常见的应用领域:工业自动化在工业自动化领域,设备故障会导致生产线停机,影响生产效率。
基于知识的故障诊断方法可以帮助工程师快速定位故障原因,并采取相应的措施进行修复,从而减少停机时间和生产损失。
基于数据驱动的故障诊断方法综述一、本文概述随着工业技术的快速发展和智能化水平的提升,设备故障诊断技术在保障工业系统安全、稳定、高效运行方面发挥着日益重要的作用。
基于数据驱动的故障诊断方法,作为一种新兴的故障诊断技术,近年来受到了广泛的关注和研究。
本文旨在对基于数据驱动的故障诊断方法进行综述,分析其主要特点、研究现状和发展趋势,以期为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考和启示。
本文将简要介绍故障诊断技术的背景和重要性,阐述基于数据驱动的故障诊断方法的基本原理和核心思想。
在此基础上,重点分析各种基于数据驱动的故障诊断方法的优缺点,包括基于统计分析的方法、基于机器学习的方法、基于深度学习的方法等。
同时,结合具体的应用案例,探讨这些方法在实际故障诊断中的应用效果和挑战。
本文将对基于数据驱动的故障诊断方法的研究现状进行梳理和评价,包括理论研究的进展、应用领域的拓展以及存在的问题和挑战等。
通过对比分析不同方法的性能表现和适用场景,为研究人员提供选择和优化故障诊断方法的依据。
本文还将展望基于数据驱动的故障诊断方法的发展趋势和未来研究方向。
随着大数据、云计算等技术的快速发展,基于数据驱动的故障诊断方法将不断完善和优化,为工业系统的智能化、自动化和可靠运行提供有力支撑。
通过本文的综述和分析,期望能够为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
二、数据驱动故障诊断方法概述随着大数据和技术的快速发展,数据驱动故障诊断方法已成为现代工业系统中的重要手段。
这种方法主要依赖于对系统运行过程中产生的大量数据进行收集、处理和分析,以揭示系统的运行状态和潜在的故障模式。
与传统的基于模型的故障诊断方法相比,数据驱动方法不需要建立精确的数学模型,因此具有更强的适应性和灵活性。
数据驱动故障诊断方法的核心在于利用机器学习、深度学习等人工智能技术对系统数据进行特征提取和模式识别。
其中,机器学习算法能够从数据中学习出故障与正常状态之间的映射关系,进而构建出分类器或预测模型,用于诊断系统是否发生故障以及预测故障的发展趋势。
故障诊断技术综述及发展趋势文/卿宇搏 莫学芳 吴上海摘 要:本文在综合大量文献基础上,对故障诊断的发展进行回顾,并对国内外故障诊断的研究现状进行了述评和归纳,同时指出了目前各种智能诊断方法和技术的特点及局限性。
具体讨论了基于过程历史数据法中支持向量机。
最后指出了智能故障诊断今后的发展趋势 ,即基于机器学习的集成型智能故障诊断系统。
关键词:故障诊断;定性模型;定量模型;过程历史数据;支持向量机随着现代科学技术水平的日益提高,尤其是计算机科学和控制科学的飞速发展,现代控制系统的结构日益复杂,功能越来越完善,规模也越来越庞大,人们对于设备的安全性、可靠性和有效性的要求也越来越高,因此故障诊断技术愈来愈受到人们的重视。
在部队中对系统、设备的安全要求更高,对快速、准确、高效的故障诊断技术的需求更迫切。
比如在军队油料储运过程中,油泵房是管道输油中最关键的场所,泵房的运行管理水平的高低直接关系着输油能否安全、平稳、高效、低能耗和部队保障能力的好坏。
而目前,油料储运过程在用故障诊断模式主要为人工巡检获取故障征兆,基于专家经验实施人工故障诊断。
在油库泵房的具体工作过程中,由于其工作环境恶劣、工作状态复杂,当故障发生时,很难及时准确地判断故障发生的部位及原因。
因此,如何将人工诊断模式转变为自动诊断模式,实时获得低误报率和低漏报率的故障检测与诊断结果,是进一步提高油料储运安全与稳定的前提。
1.故障诊断技术发展概述众所周知,基于解析冗余的故障诊断技术是从二十世纪七十年代初首先在美国发展起来的。
1967 年,在美国宇航局和海军研究所的倡导和组织下,成立了美国机械故障预防小组(MFPG),对故障诊断技术分专题进行研究。
1971 年,麻省理工学院的Beard发表的博士论文[1]和Mehra和Peschon发表在Automatica上的论文[2],首先提出了用软件冗余代替硬件冗余、通过系统自组织使系统闭环稳定、通过比较器的输出得到系统故障信息的新思想,标志着控制系统故障诊断技术的开端。
故障诊断方法综述摘要:本完在引见故障诊断理论的基础上,重点评述了小波剖析故障诊断办法、专家系统故障诊断办法、数据交融故障诊断办法。
对每种办法均引见了诊断原理与步骤。
引言故障诊断(FD)全名是状态监测与故障诊断(CMFD)。
基于解析冗余的故障诊断技术被公以为是这一技术的来源。
所谓解析冗余,是指被诊断对象的可测变量之间(如输入与输出间,输出与输出间,输入与输入间)存在的冗余的函数关系,故障诊断在过去的十几年里得到了疾速的开展,一些新的理论和办法,如遗传算法、神经网络、小波剖析、含糊理论、自顺应理论、数据交融等均在这里得到了胜利的应用。
1 基于小波剖析的故障诊断办法小波剖析是20世纪80年代中期开展起来的新的数学理论和办法,它被以为是傅立叶剖析办法的打破性停顿。
小波剖析最初由法国学者Daubeches和Callet引入信号处置范畴,它具有许多优秀的特性。
小波变换的根本思想相似于Fourier变换,就是用信号在一簇基函数张成空间上的投影表征该信号。
小波剖析优于博立叶之处在于:小波剖析在时域和频域同时具有良好的部分化性质。
小波剖析办法是一种窗口大小(即窗口面积)固定但其外形、时间窗和频率都能够改动的时频部分化剖析办法。
即在低频局部具有较高的频率分辨率和较低的时间分辨率。
因而,小波变换被誉为剖析信号的显微镜,小波剖析在信号处置、图像处置、话音剖析、形式辨认、量子物理、生物医学工程、计算机视觉、故障诊断及众多非线性科学范畴都有普遍的应用。
动态系统的故障通常会招致系统的观测信号发作变化。
所以我们能够应用连续小波变换检测观测信号的奇特点来检测出系统的故障。
其根本原理是应用信号在奇特点左近的Lipschitz指数。
Lipschitz指数时,其连续小波变换的模极大值随尺度的增大而增大;当时,则随尺度的增大而减小。
噪声对应的Lipschitz指数远小于0,而信号边沿对应的Lipschitz指数大于或等于0。
因而,能够应用小波变换辨别噪声和信号边沿,有效地检测出强噪声背景下的信号边沿(援变或突变)。
供配电设备状态检测与故障诊断技术综述供配电设备是现代电力系统中的重要组成部分,对电力系统的运行和稳定性起着至关重要的作用。
然而,由于长期的运行和环境的侵蚀,供配电设备容易出现各种故障,会给电力系统带来安全隐患和经济损失。
因此,准确检测供配电设备的状态并及时进行故障诊断,成为提高供配电设备运行可靠性和电力系统运行安全性的关键技术。
供配电设备状态检测与故障诊断技术的发展经历了多个阶段。
早期的供配电设备故障诊断主要依赖于经验和现场人工巡检,存在人为主观性强、效率低、覆盖范围有限等问题。
随着计算机技术和智能化技术的发展,传统的状态检测和故障诊断方法逐渐被自动化、智能化的技术所取代。
目前,供配电设备状态检测与故障诊断技术主要包括以下几种。
第一种是基于物理量的状态检测与故障诊断技术。
该技术通过对供配电设备的物理量进行监测和分析,来判断设备是否正常工作,并对设备故障进行诊断。
常见的物理量包括电压、电流、温度、振动等。
这种技术的优点是可靠性高、实时性好,但对监测设备的要求较高,且只能检测已知故障类型。
第二种是基于信号处理的状态检测与故障诊断技术。
该技术通过对供配电设备的电信号进行采集和处理,提取其中的特征信息,并通过比较和分析来判断设备的状态和故障类型。
常用的信号处理方法包括小波变换、傅里叶变换、时域分析等。
这种技术可以检测多种故障类型,但对信号处理算法的选择和参数调节较为关键。
第三种是基于数据挖掘的状态检测与故障诊断技术。
该技术通过对供配电设备运行数据进行挖掘和分析,寻找其中的规律和异常,并通过建立模型和预测来判断设备状态和故障类型。
常用的数据挖掘方法包括神经网络、支持向量机、遗传算法等。
这种技术可以发现潜在的故障规律,但对数据的质量和数量有一定要求。
此外,随着人工智能技术的发展,供配电设备状态检测与故障诊断技术也在不断创新和进步。
比如,基于深度学习的状态检测与故障诊断技术可以通过对大量数据的学习和分析,实现更精准的状态检测和故障诊断。
《微服务故障检测研究综述》篇一一、引言随着云计算和互联网技术的飞速发展,微服务架构作为一种新型的软件架构模式,已经得到了广泛的应用。
微服务架构将复杂的系统拆分成多个小型的、独立的服务,每个服务都运行在独立的进程中,这使得系统更加灵活、可扩展。
然而,微服务的复杂性也带来了新的挑战,其中之一就是故障检测。
本文旨在综述微服务故障检测的研究现状,分析现有方法及存在的问题,并提出未来可能的研究方向。
二、微服务故障检测概述微服务故障检测是指通过一系列的技术手段和策略,及时发现并定位微服务中出现的故障,确保系统的稳定性和可靠性。
故障检测的准确性、及时性和效率对于微服务系统的正常运行至关重要。
三、现有微服务故障检测方法1. 基于日志的故障检测基于日志的故障检测是微服务故障检测中最常用的方法之一。
该方法通过分析系统日志,检测异常事件和错误信息,从而发现潜在故障。
现有研究中,基于机器学习和深度学习的日志分析技术得到了广泛应用,能够更准确地识别和预测故障。
2. 基于网络流量的故障检测网络流量是微服务系统中的重要信息之一,通过分析网络流量可以检测到系统中的异常行为。
现有研究中,基于网络流量的故障检测方法主要包括流量监控、流量预测和流量模式识别等。
3. 基于容错的故障检测容错技术能够在系统出现故障时,通过冗余、复制等技术保证系统的正常运行。
基于容错的故障检测方法主要包括检查冗余节点的状态、分析数据复制的延迟等。
四、现有方法存在的问题及挑战虽然现有微服务故障检测方法取得了一定的成果,但仍存在以下问题和挑战:1. 故障检测的准确性和及时性有待提高。
现有的故障检测方法往往无法在第一时间发现所有故障,或者误报和漏报率较高。
2. 故障定位的难度较大。
微服务系统中各个服务之间的依赖关系复杂,一旦出现故障,很难快速定位到具体的故障源。
3. 跨领域的故障检测技术融合不够。
目前大多数研究集中在单一领域的故障检测技术上,缺乏跨领域的融合和协同。
航空发动机故障检测与诊断技术综述航空发动机作为飞机的心脏,它的性能对于飞机的整体性能至关重要。
航空发动机故障是造成飞行安全事故的主要原因之一。
因此,航空发动机故障检测和诊断技术的研究一直是航空工业的热点之一。
本文将从航空发动机故障检测和诊断技术的现状、发展趋势、优缺点以及未来发展方向等方面进行综述分析。
一、航空发动机故障检测和诊断技术的现状1.传统方法传统的航空发动机故障检测和诊断方法主要依靠人工进行。
操作人员通过航空发动机的运转声音、漏油情况、航行数据等手段来判断发动机的状态。
这种方法虽然简单易行,但是因为人的主观性,误判率高,同时也存在着不能发现潜在问题、不能及时准确判断问题症结等缺点。
2.基于故障树的方法基于故障树的方法是一种较为常用的故障诊断方法。
它采用图形化方式表示发动机各部件之间的关系,通过对树状结构的分析,可以快速定位故障,有效减少了故障诊断时间。
但是这种方法也存在着信息预处理和数据分析的困难等问题。
3.基于模型的方法基于模型的方法是一种比较先进的故障检测和诊断技术。
模型通过对发动机进行建模,模拟发动机在不同工作状态下的性能数据,再通过对比计算模型与实际数据之间的差异来诊断故障。
这种方法精度高,能够发现潜在问题,但是也对建模的要求较高,同时需要耗费大量时间来建立模型。
二、航空发动机故障检测和诊断技术的发展趋势1.无人驾驶飞机随着无人驾驶飞机的发展,自动化检测和诊断技术将会逐渐成为航空发动机故障检测的主流方法。
无人驾驶飞机具有自动飞行、自动控制等特点,能够实现对发动机状态的实时监测和故障诊断。
2.大数据对于航空发动机来说,产生的数据量是相当可观的,传统的人工判断很难完全解决发动机故障检测和诊断的问题。
因此,利用大数据技术对海量数据进行分析,挖掘出其中的规律,通过机器学习算法对数据进行分类、维度降低等方法将成为未来的发展趋势。
3.智能化智能化是未来航空发动机故障检测和诊断技术的必然趋势。
光纤电流传感器故障诊断实验分析综述在光纤电流传感器故障诊断中,为了防止出现误判,需要进行标定实验先测量出在正常运行时由于温度的影响,光路中传输光的光功率波动范围。
根据本文第二章搭建的实验平台,首先进行标定实验测定光纤电流传感器在不同温度下正常运行时光功率的范围,以此为正常参考范围值。
若输出光功率在正常参考范围内,则判断为正常;否则,则判定为故障。
然后进行验证实验测试本文所设计的方法是否能正确检测出光纤电流传感器所出现的各类故障。
1.1.1标定实验为了避免正常情况下由于温度对光功率的影响而引起故障误判,我们首先对FOCS进行了温度循环实验[36],确定了FOCS在温度变化为-40℃~70℃下正常工作时的光功率变化范围,由此确定了光功率的正常波动范围。
温升实验按照国家标准《电子式电流互感器GB/T 20840.8--2007》,实验场地的环境温度为20℃,符合标准中的10℃和30℃之间,当地海拔为397米,符合标准中正常使用条件下海拔不超过1000米的要求。
供电电源的电压、电流、频率、纹波等满足相关技术要求。
温升测量使用18B20温度传感器,光纤电流传感器采集单元和光纤圈均置于温箱内。
待测电流等效值为320A,光纤电流传感器采集单元输出两路信号给计算机LabVIEW,分别为测量电流值和光功率值。
在第二章所搭建的实验平台上,用于需要进行温度循环试验,增加了温箱。
为了满足所需要的温度变化范围和速率,所采用的温箱的最大温度变化范围为-40℃至100℃,温度最快变化速率为5℃/min。
首先在室温下(20℃)将光纤电流传感器采集单元和传感光纤圈均放入温箱,为了使温度传感器测得的温度为传感器采集单元的温度,18B20传感头贴着传感器采集单元外壳放置,温度传感器采集单元不耐高温,需要摆放在温箱外,传输线穿过温箱穿线孔与传感头相连。
计算机两个串口分别与温度传感器采集单元、光纤电流传感器采集单元相连,以便完成对实时测量温度数据和传感器输出的光功率值和测量电流值的传输。
故障检测综述一、引言故障检测是指在工业生产和日常生活中,对于出现的异常情况进行诊断和解决的过程。
故障检测可以分为机械、电气、软件等多个领域。
本文将从机械和电气两个方面进行综述。
二、机械故障检测1. 机械故障分类机械故障可以分为以下几类:轴承故障、齿轮箱故障、传动链故障等。
其中,轴承是最常见的机械故障。
2. 轴承故障检测方法轴承故障检测可以采用以下几种方法:(1)声学法:通过声音来判断轴承是否正常。
(2)振动法:通过振动信号来判断轴承是否正常。
(3)温度法:通过测量轴承温度来判断轴承是否正常。
(4)视觉法:通过观察轴承表面是否有磨损等现象来判断轴承是否正常。
3. 齿轮箱故障检测方法齿轮箱故障检测可以采用以下几种方法:(1)声学法:通过声音来判断齿轮箱是否正常。
(2)振动法:通过振动信号来判断齿轮箱是否正常。
(3)油液法:通过检测齿轮箱内的油液是否正常来判断齿轮箱是否正常。
4. 传动链故障检测方法传动链故障检测可以采用以下几种方法:(1)声学法:通过声音来判断传动链是否正常。
(2)振动法:通过振动信号来判断传动链是否正常。
(3)视觉法:通过观察传动链表面是否有磨损等现象来判断传动链是否正常。
三、电气故障检测1. 电气故障分类电气故障可以分为以下几类:电源故障、线路故障、元件故障等。
其中,线路故障是最常见的电气故障。
2. 线路故障检测方法线路故障检测可以采用以下几种方法:(1)绝缘测试仪:通过测试线路的绝缘情况来判断线路是否存在问题。
(2)红外热像仪:通过测试线路的温度变化情况来判断线路是否存在问题。
(3)电流表:通过测试线路的电流情况来判断线路是否存在问题。
3. 元件故障检测方法元件故障检测可以采用以下几种方法:(1)万用表:通过测试元件的电阻、电容等参数来判断元件是否存在问题。
(2)示波器:通过测试元件的波形变化情况来判断元件是否存在问题。
四、总结故障检测是保证机械和电气设备正常运行的重要手段。
本文从机械和电气两个方面对故障检测进行了综述,介绍了各种故障检测方法。
智能故障诊断技术研究综述一、本文概述随着科技的飞速发展和工业生产的日益复杂化,智能故障诊断技术在确保系统稳定、预防事故、降低维修成本和提高生产效率等方面发挥着越来越重要的作用。
本文旨在对智能故障诊断技术的研究现状进行综述,探讨其发展历程、主要方法、应用领域以及未来发展趋势。
本文首先介绍了智能故障诊断技术的基本概念,包括其定义、特点以及与传统故障诊断方法的区别。
接着,从信号处理、模式识别、机器学习、深度学习等方面,详细阐述了智能故障诊断技术的主要方法及其优缺点。
然后,通过案例分析,探讨了智能故障诊断技术在航空航天、机械设备、电力系统等领域的应用情况。
结合当前研究热点和发展趋势,对智能故障诊断技术的未来发展进行了展望。
通过本文的综述,希望能够为相关领域的研究人员提供一个全面、系统的智能故障诊断技术知识体系,为推动该领域的理论研究和实际应用提供参考和借鉴。
二、智能故障诊断技术概述智能故障诊断技术是指利用计算机、模式识别、数据挖掘等先进技术手段,对设备或系统的运行状态进行监测、分析和诊断,以预测和识别潜在故障,从而提高设备运行效率、降低维护成本、减少事故发生的可能性。
近年来,随着大数据、云计算、深度学习等技术的快速发展,智能故障诊断技术在工业界和学术界得到了广泛关注和研究。
智能故障诊断技术的核心在于利用机器学习算法从大量数据中提取有用信息,建立准确的故障诊断模型。
这些模型能够对设备的运行状态进行实时监测,并在发现异常时及时发出预警。
智能故障诊断技术还能够对故障的原因进行深入分析,为维修人员提供有针对性的维修建议,从而提高维修效率。
智能故障诊断技术的应用范围非常广泛,涉及工业、能源、交通、医疗等多个领域。
在工业领域,智能故障诊断技术可以应用于各种生产设备的故障诊断,如机械设备、电子设备、化工设备等。
在能源领域,该技术可以应用于风电、太阳能等可再生能源设备的故障诊断。
在交通领域,该技术可以应用于汽车、飞机等交通工具的故障诊断。
《微服务故障检测研究综述》篇一一、引言随着互联网技术的飞速发展,微服务架构因其灵活性、可扩展性及高可用性等特点,逐渐成为现代大型分布式系统的主流架构。
然而,微服务架构的复杂性也带来了新的挑战,其中之一便是故障检测与诊断。
本文旨在全面梳理微服务故障检测的相关研究,分析现有方法及技术,为未来的研究提供参考。
二、微服务故障检测的重要性微服务架构将复杂系统拆分成多个小型的、独立的服务,每个服务都运行在自己的进程中。
这种架构模式极大地提高了系统的可维护性、可扩展性和灵活性。
然而,当单个或多个微服务出现故障时,如果不能及时准确地检测和定位,将可能导致整个系统的性能下降甚至服务中断。
因此,有效的故障检测对于保障微服务系统的稳定性和可靠性至关重要。
三、微服务故障检测方法与技术(一)基于日志的故障检测日志是微服务系统中重要的信息来源。
基于日志的故障检测方法主要通过分析系统日志,提取与故障相关的特征信息,进而判断系统是否出现故障。
该方法包括日志分析、模式识别和机器学习等技术。
(二)基于监控数据的故障检测通过在微服务系统中部署监控工具,实时收集系统的运行数据,如CPU使用率、内存占用率、响应时间等,基于这些数据进行故障检测。
该方法包括阈值法、异常检测算法等。
(三)基于容器技术的故障检测容器技术为微服务的部署和管理提供了便利。
基于容器技术的故障检测方法主要通过监控容器的状态和行为,判断其所承载的微服务是否出现故障。
四、现有研究分析(一)研究现状目前,关于微服务故障检测的研究主要集中在基于人工智能和机器学习的故障诊断、基于多源信息的融合诊断以及实时监控与预警等方面。
这些研究在理论和方法上取得了一定的成果,但仍需进一步优化和完善。
(二)问题与挑战虽然现有的故障检测方法在某种程度上能够检测和定位微服务故障,但仍存在一些问题和挑战。
如:如何提高故障检测的准确性和实时性、如何降低误报和漏报率、如何处理大规模和高并发场景下的故障检测等。
故障检测与诊断技术综述
【摘要】本文对故障检测与诊断技术进行了综述,主要介绍了故障诊断的重要性及经济效益,介绍了故障诊断的基本分析方法,结合学科交叉融合性,介绍了多学科相结合的故障诊断分析方法。
【关键词】故障检测;故障诊断;小波分析
一、概述
现代化工业技术发展突飞猛进,现代工业自动化程度越来越高,系统规模也越来越大,简单控制系统已经不能达到工业生成的需求,大规模、综合性、复杂的自动化系统运用越来越广[1]。
自动化设备和系统结构的日益复杂和集成化,使得系统发生故障的机率也增加,故障的产生会毁坏设备,影响系统正常运转,甚至造成人员伤亡。
国内外由于设备故障所引起的设备损坏、锅炉爆炸、道路塌陷,不仅造成经济损失也造成人员伤亡,社会影响及其恶劣。
为了达到以人为本同时维护经济的目的,可以加强系统的稳定性、可靠性、鲁棒性和安全性,但任何设备都不可能无限期使用,这就需要防患于未然,因此故障检测技术应运而生。
二、故障检测重要性
故障检测技术是是一门多学科融合交叉性学科[1],如:信号提取则依赖于传感器及检测技术;信号降噪离不开信号处理技术;状态估计和参数估计方法以系统辨识理论为基础;鲁棒故障诊断涉及到鲁棒控制理论知识;此外数值分析、概率与数理统计等基础学科也是故障检查和诊断不可缺少的方法。
多门学科知识的支撑确保了
故障诊断技术的迅速发展,在工业领域也应用广泛,如化工生产、冶金工业、电力系统、航空航天、机器人等生产的各个领域。
三、故障检测技术经济效益
数据显示[2],故障检测技术与经济发展息息相关,对故障检测技术的研究与发展越来越多,在工业生产中也得到了应用和推广。
通过故障诊断技术的推广,大大降低了设备维修费用,各国在故障诊断技术上的投入也逐渐增加。
日本对故障检测与诊断技术的投入占其生产成本的5.6%,德国和美国所占比例分别为 9.4%和7.2%。
在冶金工业生产中,我国每年承担的设备维修的费用就高达 250 亿元,金额庞大,然而如果应用故障检测与诊断技术,每年可以减少事故发生率同时也能节约 10%~30%的维修费用。
因此故障检测能带来经济效益,不容小觑。
四、故障检测的分析方法
(一)状态估计法
状态估计法一般分为两步:首先求取残差,再从残差数据中提取故障特征从而实现故障诊断。
目前状态估计法的故障检测诊断方法方兴未艾,如h2估计[3]、鲁棒故障检测与反馈控制的最优集成设计方法[4]等。
(二)等价空间法
低阶的等价向量在实现过程中较易实现但性能不佳,而高阶的等价向量能够得到较理想的性能参数,但以较大的计算量和计算时间为代价。
为了解决上述问题,文献[5]采用窄带iir滤波器运用于
等价空间法中,在几乎不改变计算量的前提下,提高系统检测性能,但此方法会产生较高的漏报率。
(三)参数估计法
参数估计法是因为模型参数和相应的物理参数的特点不同,分别统计这两类参数的变化特性来分析和确定故障。
物理参数携带重要的信息,具有物理含义,因此,可以分析物理参数的特点,如果异常可以确定故障位置。
与状态估计法比较,参数估计法能更有效的故障确定。
参数估计法研究越来越丰富,故障诊断方法新成果倍出[6]。
(四)热门的分析方法
(1)小波分析技术
小波分析由于具有时频域局部化特性[7],可任意调节时间窗和频率窗,因此突变信号能够检测出来。
但是,小波基选取一直是在小波信号分析没能解决的问题,也是研究的一个难点,针对同一信号采用不同的小波基进行分析其分析结果往往不同。
通过小波分析可以检测信号的奇异点,在信号降噪和信号分析中应用广泛。
小波变换是结合时域和频域的分析方法,特征提取方便,在故障检测中应用较广。
小波分析对单一的故障源检测效果明显,但较复杂情况,如多故障源效果不佳。
(2)神经网络技术
神经网络技术是根据模式识别理论,采用分类器理论,用神经网络进行故障分析和诊断。
采用人工神经元网络进行故障诊断一般有
四种方式[8]:神经元网络计算残差;神经元网络分析残差;神经元网络进一步分析确定故障点;神经元网络自学习过程进行自适应误差补偿。
(3)小波包分析和神经网络结合技术
用有限元法建立系统动力学模型[9],再根据系统采集信号进行小波包分解,建立基于小波包能量谱指标。
把信号指标作为改进bp 神经网络的输入特征参数,用分步识别方法进行识别。
(五)展望
故障检测技术运用广泛,用单一方法进行处理存在准确度和精确度的问题,因此可以考虑多学科技术结合的方法,进一步提高准确度和精确度。
参考文献:
[1] 周东华,胡艳艳. 动态系统的故障诊断技术. 自动化学报. 2009, 35(6).
[2] 周福娜. 基于统计特征提取的多故障诊断方法及应用.[博
士学位论文].上海:上海海事大学, 2009.
[3] fadali m s, colaneri p, nel m. h2robust fault estimation for periodic systems[c]mproc. american control conference,denver, colorado,2003: 2973-2978.
[4]钟麦英,张承慧, ding s x.一种鲁棒故障检测与反馈控制的最优集成设计方法[j].自动化学报, 2004, 30(2): 294-299.
[5] ye h, wang g z, ding s x. an iir filter based parity
space approach for fault detection[c] proc. the15th ifac world congress, barcelona,2002.
[6] abidin m s z, yusof r, kahlid m, et al. application of a model based fault detection and diagnosis using parameter estimation and fuzzy inference to a dc-servomotor[c] proc.2002 ieee international symposium on intelligent control, vancouver, canada,2002:783-788.
[7]李青锋,缪协兴,徐余海.连续复小波在工程检测数据处理中的应用[j].中国矿业大学学报,2007,36(1):22-26.
[8] koppen s b, frank p m. neural networks in mode-l based fault diagnosis[c]mproc.1996 ifac world congress, san francisco,1996: 67-72.
[9] 孟范孔,邱志成. 梁损伤小波包分析和神经网络识别.噪声与振动控制.2013年2月第1期。