關(guān)于電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計探討

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摘要：隨著社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展，電氣設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)及日常生活中發(fā)揮著重要作用，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)中，隨著工業(yè)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工業(yè)對電氣設(shè)備的使用提出了更高的要求，大多數(shù)工業(yè)都采用高度密集的電氣設(shè)備，這就導(dǎo)致電氣設(shè)備在使用過程中電氣故障頻繁發(fā)生，因此，設(shè)計電氣故障診斷系統(tǒng)來加強電氣設(shè)備的故障診斷，以保證電氣設(shè)備正常運行。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；工業(yè)生產(chǎn)；故障診斷系統(tǒng)；設(shè)計

隨著電氣設(shè)備自動化程度的提高，若電氣設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)故障，則可能導(dǎo)致正常運行系統(tǒng)異常運行，甚至可能給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失，因此，通過設(shè)計電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)來及時排除故障，以達到實現(xiàn)生產(chǎn)效益的目的。

一、電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)設(shè)計概述

電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)主要以分類型專家系統(tǒng)理論作為設(shè)計基礎(chǔ)，如圖1所示，通過計算機對電氣設(shè)備在現(xiàn)場使用的實時數(shù)據(jù)進行采集，并通過建立裝置設(shè)備系統(tǒng)故障的知識庫和推理機對采集的實時數(shù)據(jù)進行深入的邏輯推理分析，最終找出電氣設(shè)備產(chǎn)生故障的原因。采用專家系統(tǒng)法，其可以根據(jù)推理的結(jié)果對系統(tǒng)故障的知識庫進行修改，因此，專家系統(tǒng)法適用于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的大型工業(yè)系統(tǒng)，如石化企業(yè)，將專家系統(tǒng)法應(yīng)用在故障診斷中上。分類型專家系統(tǒng)與傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)相比，前者具有較強的實時性，通過改進人機交互功能來盡可能減少人機對話，實現(xiàn)自動應(yīng)答的功能，這樣不僅可以有效縮短故障離線診斷的時間，也可以提高電氣故障診斷系統(tǒng)的工作效率。

圖1 電氣設(shè)備故障診斷專家系統(tǒng)

二、電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計分析

電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的主要作用是在短時間內(nèi)找出故障產(chǎn)生的原因及解決故障的有效方法，其工作原理是利用數(shù)據(jù)庫原理對電氣設(shè)備進行故障分析，并將故障信息輸入計算機分析系統(tǒng)中，結(jié)合計算機的數(shù)據(jù)分析來達到診斷故障的目的，下面則分析電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)組成：

1、人機接口。人機接口的設(shè)計，其主要作用是實現(xiàn)用戶與診斷故障系統(tǒng)之間的信息傳遞，根據(jù)信息傳遞的情況，利用計算機系統(tǒng)將輸出結(jié)果顯示在屏幕上，以保證信息收集的實時性、準確性。

2、數(shù)據(jù)庫。其是故障診斷系統(tǒng)的核心部門，主要目的是為故障的查找與分析提供準確的數(shù)據(jù)支撐，一般數(shù)據(jù)庫主要包括靜態(tài)、動態(tài)等兩種數(shù)據(jù)庫，其主要是根據(jù)數(shù)據(jù)的途徑不同來劃分實現(xiàn)的，所謂靜態(tài)數(shù)據(jù)庫，是指通過產(chǎn)生式的規(guī)則形式來獲取數(shù)據(jù)，而動態(tài)數(shù)據(jù)庫是指對系統(tǒng)在運行過程中所產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)進行存儲處理，雖然靜態(tài)、動態(tài)數(shù)據(jù)庫的獲取途徑不同，但兩類數(shù)據(jù)庫都可以進行故障分析。

3、推理機。在故障診斷過程中，推理機的主要目的是具體的故障分析執(zhí)行，通過利用貝葉斯方法與 Turb-prolog 系統(tǒng)的推理機制來實現(xiàn)系統(tǒng)的精確推理，并找出故障產(chǎn)生的原因，以保證電氣設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，總的來說，推理機和數(shù)據(jù)庫在診斷故障中發(fā)生著相同的作用，其都是故障診斷系統(tǒng)最核心的部分。

4、知識獲取設(shè)備。電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)中的知識獲取設(shè)備發(fā)揮著重要作用，其在很大程度上決定著系統(tǒng)的性能，由于知識獲取設(shè)備的內(nèi)容豐富多樣，主要包括故障知識資料的收集、診斷資料分析、故障診斷經(jīng)驗總結(jié)及故障診斷系統(tǒng)運行模式的改進等，通過對知識獲取設(shè)備中的信息進行整理，獲得有效的知識內(nèi)容，從而為診斷系統(tǒng)的故障診斷工作提供有效的信息。

三、電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)分析

（一）電氣設(shè)備故障診斷

在故障診斷過程中，不僅要找出故障發(fā)生在哪臺電氣設(shè)備上，還需要找出故障發(fā)生的位置，因此，在初級診斷過程中，首先技術(shù)人員應(yīng)在系統(tǒng)菜單上選擇需要診斷的設(shè)備，根據(jù)電氣設(shè)備的實際情況來選擇相應(yīng)的知識庫，然后才能根據(jù)故障發(fā)生的幾率進行電氣設(shè)備的檢查，若系統(tǒng)發(fā)出報警聲音，則可以確定故障發(fā)生的精確位置。通過對故障進行分析，找出故障發(fā)生的原因，并提出相應(yīng)的解決方法。當系統(tǒng)故障診斷完成后，在退出過程中，應(yīng)根據(jù)使用頻率對知識庫進行自動排序處理，這樣不僅可以方便在下次登錄時能優(yōu)先調(diào)用使用頻率較高的知識內(nèi)容，也可以有效縮短故障的查詢時間，對提供系統(tǒng)診斷的工作效率具有重要作用。

（二）設(shè)備部件診斷

對于電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)中的部件診斷，其主要是針對于已經(jīng)知道故障發(fā)生的精確位置，卻不知道故障原因的精密部件，部件診斷的方式是與分類型專家系統(tǒng)法的運行模式是相似的，即通過用戶將想要進行故障診斷的部件輸出信號輸入到系統(tǒng)中，這時系統(tǒng)通過人機交互將輸出信號的條件進行相關(guān)故障診斷的提問，操作人員只需要在系統(tǒng)中調(diào)出故障的設(shè)備數(shù)據(jù)，并按 YES 鍵和 NO 鍵，則可以對系統(tǒng)提問進行回答，這時系統(tǒng)將根據(jù)操作人員的回答結(jié)果進行推理，最終得出診斷結(jié)果。在電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)中，若出現(xiàn)因數(shù)據(jù)庫知識儲量不足而無法進行精密部件診斷的現(xiàn)象，則需要及時對數(shù)據(jù)庫進行更新補充，確定精密部件發(fā)生故障的準確位置，并找出故障發(fā)生的原因，以滿足系統(tǒng)對電氣設(shè)備故障診斷的需求。

（三）故障處理

電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)不僅具有故障診斷的功能，還具有故障處理的指導(dǎo)功能，通過設(shè)置故常處理的指導(dǎo)功能，可以幫助操作人員技術(shù)獲得最佳的故障處理方案，在故障診斷中，常常出現(xiàn)已知道故障發(fā)生的原因，卻找不出故障解決的方法，因此，通過計算機系統(tǒng)為操作人員提供一個比較科學(xué)、合理的故障處理方法，進而有效避免電氣設(shè)備故障難以處理的情況發(fā)生。

（四）系統(tǒng)維護

為了確保電氣設(shè)備長期處于正常工作狀態(tài)下，則需要對電氣設(shè)備進行日常維護，從原則上分析，系統(tǒng)維護屬于程序員的工作，即對系統(tǒng)中的知識庫進行編輯、修改、刪除和更新，嚴格按照規(guī)則進行輸入，確保信息輸入的有效性，充分體現(xiàn)系統(tǒng)的實時性，以保證知識庫的內(nèi)容滿足對電氣設(shè)備的故障診斷要求。因此，通過對電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)中的知識庫進行更新和修改，滿足電氣設(shè)備的故障診斷需求，進而提高系統(tǒng)的工作效率。持此之外，當系統(tǒng)維護完成后，利用故障診斷系統(tǒng)做好電氣設(shè)備維護工作，利用系統(tǒng)來判斷電氣設(shè)備的工作狀況，從而做好電氣設(shè)備的預(yù)防工作。

結(jié)束語：

隨著電氣設(shè)備的不斷增多，電氣設(shè)備在運行過程中頻繁出現(xiàn)故障現(xiàn)象，這就要求需要建立電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)對其進行故障診斷，找出故障發(fā)生的位置及原因，并根據(jù)故障原因提出相應(yīng)的解決方案，以保證電氣設(shè)備處于正常的工作狀態(tài)下。

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