故障诊断新技术范文
时间：2024-04-24 17:31:03
导语：如何才能写好一篇故障诊断新技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
近年来，随着变压器运行数量的不断增加，国内各个变压器生产厂商的生产技术水平存在差异化，导致投入运行的变压器质量无法保证，为了保证电力变压器持续稳定的运行，迫切需要使用新的诊断技术来提高诊断效率。基于此，本文对电力变压器诊断新技术进行探讨。
随着电力系统的日益扩大，对供电的可靠性要也逐渐提高，如何及时、有效的对电力变压器故障进行诊断，已经成为了一项非常重要的任务。在计算机信息技术不断发展下，国内外的相关专家学者通过不断对变压器的故障进行诊断，已经研制出了基于计算机信息技术的故障诊断的专家系统，并取得了良好的故障诊断效果，本文重点对该项技术的开发和应用进行探讨。
1 电力故障诊断系统开发工具
用于电力故障诊断系统开发的工具要可以实现应用领域内容和系统结构设计，主要是由推理机和开发机构成，其中推理机主要是利用知识库中的知识进行知识推理，并使用自然语言和用户进行对话；开发机是使用自然语言的方法和开发人员进行交互，将接收到的知识存入知识库或者修改知识库中的内容。电力故障诊断系统开发工具提供了获取知识、表示知识、推理功能、开发接口、用户接口等，用户不需要了解专家系统具体的构成方法，只需要对相关的领域知识进行使用即可，这样就有效的降低了专家系统的周期和难度，本文建立的专家系统是一种专家决策支持系统，使用骨架型专家系统作为开发工具，使用C语言进行编程，领域专家学习起来比较容易，而且良好的接口，用户使用起来更加的方便。
2 专家系统的结构构成
变压器故障诊断系统结构图如图1所示，在使用的过程中，用户可以和专家系统进行信息的交流，在遇到明显出错的问题或者专家系统无法解决的问题时，领域专家可以根据具体的情况利用开发工具进行修改和维护。在图1中，专家系统主要是由推理机、知识库、知识获取器、中间数据库、解释器、用户接口等构成，主要具备如下功能：（1）系统含有文本编辑器，可以自动编辑文件。（2）拥有多种语言交互数据的能力，可以生成知识规则。（3）具有前向和后向诊断推理的能力。（4）具有对推理过程进行解释的能力。（5）显示对话时搜索规则的路径。（6）自动形成问题询问。（7）可以进行数学函数浮点运算。（8）可以执行外部DOS文件。（9）置信因子，可以对知识库中信息的不确定程度进行估算，有推理搜索窗口、会话窗口和结论窗口构成，如图1。
3 电力变压器故障诊断系统知识库
由于导致电力变压器故障的原因很复杂，而且大多数的电力系统故障都不明显，故障类型也比较多，每一种故障都会出现多种故障现象，作为专家系统的核心，知识库收集和归纳了所有可能出现的故障，并将这些故障制成规则存放在知识库中。在对故障进行诊断时，根据运行变压器检测到的信息进行推理，从而对故障进行正确的诊断，找出故障的大概位置和出现故障的具体原因。在诊断电力变压器故障时，一般使用油中气体分析的方法进行诊断，国外多使用气体含量相对值的方法对故障进行诊断，通过对三百多台故障变压器的油中其它进行分析，分别验证了改良罗杰斯法、电协研法、改良电协研法和HAE法，研究证明，使用改良电协研法进行判断具有较高的准确率。因此，本电力变压器故障准段系统使用改良电协研法进行油中气体分析。具体的故障判断规则如表1所示。
除了以上内容外，故障诊断还包括对故障能力和热源温度进行估算、对产气速率进行考察、对油中溶解气体的饱和水平进行估算、预算油达到气体饱和释放需要花费的时间，对于确定具体故障的部位来说，分析油中的气体难度是比较大的，除了需要根据磁路产气特征和导电回路的一些特征的差异性来对故障的位置进行推断外，还可以根据具体的检修情况、具体的运行情况、外部检查情况、电气试验情况、其它试验情况来进行综合的判断、本电力变压器故障诊断系统可以将比较抽象的知识形成规则，并形成多个知识模块，所有的知识模块都是独立存在的。而且，为了维护方便，所有的模块都可以进行扩充和修改。比如，特征气体模块主要用来判断故障是涉及固体绝缘材料，还是只涉及绝缘油。气体正常值模块用来判断变压器是否出现了异常情况，改良电协研法模块主要用来判断故障是放电性故障还是过热性故障，产气速率模块主要用来对故障的严重程度进行判断，电气试验模块和外部检查模块主要用来对故障的大概位置进行确定。
4 具体的故障诊断案例
本电力变压器故障诊断系统主要是在IBM-PC机或兼容机上进行开发和使用的，在进入到这个专家系统后，在屏幕上会显示出三个窗口，并在会话窗口将问题显示出来，用户可以输入或选择问题的答案，而且在推理窗口可以看到具体的搜索过程，在搜索到某个问题的答案时，规则会停止下来，并在结论窗口将推理的中间结果显示出来，会话窗口根据具体的搜索需要进行提问，知直至得出诊断结果。
4.1 案例
某电力变压器为SFPS-120000/2000，在电力变压器运行的过程中，发现油中其它的含量如表2所示。
通过使用该电力变压器故障诊断系统进行诊断发现变压器异常，提示改良电协研法编码为100，为电弧放电，主要是因为分接开关飞弧、相间闪络导致的故障，故障置信度为0.86，在进行现场检查的过程中，发现分接头和分接开关操作杆之间存在接触不良的情况，并且有悬浮电位连续火花放电的情况，证明该诊断结果是正确的。
5 结论
总而言之，由于电力变压器的出现故障的现象和原因比较复杂，在诊断故障时，有比较多的不确定因素存在，例如安装质量、制造质量、运行维护水平、继电保护、变压器容量、电压水平、冷却方式、绝缘结构、运行时间、自然灾害等因素都会影响诊断结果。而通过对电力变电站故障诊断系统进行不断的完善和改进，可以准确的诊断故障原因，找出故障点，具有广泛的应用前景。
参考文献
[1]邓宏贵，罗安，曹建，丁家峰，王会海.基因多点交叉遗传算法在变压器故障诊断中的应用[J].电网技术，2004，（24）：67-68.
[2]李海江.变压器故障的智能诊断系统[J].山东电力技术，2008，（04）：45-46.
篇2
信息化企业档案管理的引入，可以将信息技术的严密逻辑性与快速运算性有机结合，在提高资料输出效率的同时也可实现数据排列，有效降低了传统管理模式的时间性。
二、电子信息技术在电力企业自身的档案管理工作当中的应用阐述
电力企业作为企业的一部分，电子信息技术在其中的运用大体于其它企业相一致，具体表现为以下几点：首先，从具体应用层面来看。为了提高档案管理的工作质量与效率，可在电子企业管理体系当中引入信息化的管理模式，目前，其主要运用表现为以下几个方面：第一，企业档案目录复制、检索与存储；第二，内容的检索与存储；第三，文件的汇总、统计经及编目；第四，关键词自动索引；第五，文书管理以及立卷；第六，信息数据备份；第七，工作情况的具体统计及分析；第八，数据传统以及系统维护；第九，相关文件打印等等。其次，从信息管理系统的具体构建层面上来看。我们知道，档案数据管理系统其实则是一种先进的管理体系，集多种现代化新型技术于一身。因此，在构建系统的环节当中，可引入信息技术，比如建立数据库后台可引入SQLServer2003等。档案信息化的先进管理系统大多都是许多模块构成，在许多模块的设计之初，其也不能脱离信息技术，在运行的过程当中，其还能够借助信息技术进而达到自身功能，此外，还可借助当前信息技术，通过互联网手段，将不同模式连接到一起，进而达到完整系统的构建，以便为信息化的档案管理提供更为科学与完善的技术支撑。最后，从档案信息恢复及备份当中来看。任何事物是不完善的，电子档案也不例外，其最为明显的不足就是容易丢失或者损坏，此种情形一旦产生，那么后果将非常严重。因此，对电子档案必须采取备份形式，在这个过程当中，信息技术功能可以将其实现。一般来讲，科学完整的数据恢复及备份方案包含了许多因素，比如硬件、恢复计划与软件等等。如需对管理系统采取备份，则必要因素为系统软件、驱动程序、应用软件等。当前，我国在备份硬件方面的选择大体有硬盘、光盘等几种。在这几种存储性文件当中，属硬盘成本最高，但相应其储存量也最大；而就光盘来讲，虽其成本较低，然而容量及访问次数等都不尽完善，在对档案进行数据备份的过程当中，如若信息量大且要保存较长时间，那么就整体而言，其可靠性及安全性就有待商榷。随着科学技术的发展，人们一直试图找寻容量及价格方面的平衡性，在这方面也取得了较大进步，当前，许多大容量的存储产品也然出现。
三、从电力企业的角度来剖析提高档案信息管理的具体方略
就电力企业而言，由于其起步稍晚，笔者认为，要想尽量提高电子信息技术在其档案管理当中的应用力度，必须做好以下几点：第一，加强对档案信息工作的使用及开发力度。对于电力企业信息化管理而言，不仅只是开发新的内容与技术，同时也包含了在管理过程当中所遗留的各类知识及经验，由于这些技术的遗留可为相关研发者提供一定的指引及借鉴，因而从很大程度上来讲，可以引发新的创新思路。再者，从研发层面上来讲，光盘以及计算机技术等因素都要加大力度将其与档案信息管理技术开发相结合，在对其它信息技术进行借鉴的同时，还在确保相关的开发技术持有充分的先进性。第二，电力企业在加强对档案管理的投资力度。对于任何一种管理方案，资金支持都是必不可少的，信息化建设作为一项极具现代性及科学性的新技术更是如此，如果缺乏资金的供给，不仅会对信息开发构成不利影响，同时也会严重阻碍后期的档案管理工作。除此之外，还要加大力度不断吸引优秀人才参与，这也需要强大的资金作后盾。
四、结语
篇3
【关键词】加工中心；无报警故障；诊断检验技术
伴随着电子技术和互联网技术的迅猛发展，数控机床在化工业和制造业的普及应用也在加大。显然数控机床技术的提高为我国制造业的发展提供了持续的动力，对国民经济也造就了积极的促进影响。与此同时，数控系统因其结构复杂和专业性较强的特点加大了日常故障的排查和维护的困难。因此，为了更好的解决突发和日常数控加工中心故障问题，本文对加工中心无报警故障诊断检验进行探讨。
1、报警故障诊断检验技术简要介绍
目前的国内外的数控机床中心均具备自动报警功能和故障自检功能，也就是说其控制体系的运行原理是：报警传感元件与相应的故障检测程序相连，当加工中心出现故障时及时的进行检测和报警。同时详细的显示出故障点和故障的类型，以帮助技术人员提供维修信息。报警故障显示包括软件报警和硬件报警，也就是计算机显示器提示报警和LDE发光管报警。而加工中心无报警故障是指：当故障对数控系统造成影响使其无法正常显示。当出现这种状况时，故障的排查和检测工作则只能依靠经验丰富的技术员工耗费大量精力和时间逐一的排查。所以，加工中心无报警故障检验技术对数控机床的维护十分重要需要引起足够的重视。
2、数控机床常见的故障
2.1随机故障
加工中心随机故障是指日常工作状态下偶然发生的故障，此类故障的发生具有随机性，难以分析诊断不容易提前预防。此类故障的发生通常与以下几种因素相关：系统参数的设定、组件的排列、安装质量、设备质量、后续维护和操作技术。例如：未对产生污染锈渍的钢件进行维护处理导致电阻间接触不良进而影响电动机的启动功能。
2.2系统故障
加工中心系统故障是：当系统参数超过设定限度以及达到临界条件时出现的故障。这类故障在日常的数控机床操作工作中时常发生，例如：当液压系统中管路泄露致使油标低于最低刻度线，使得系统停止运行。
3、加工中心无报警故障诊断和维修
当数控加工中心发生故障时，维修工程师应沉着冷静思考对故障观察和调查，主要依据技术员在操作和维修中积累的经验，尽量避免立刻动手查看。无报警故障检测的技术研究对数控机床的操作十分关键，其容易受到的影响因素有气动、电源电压、环境温度、液压和油污。具体诊断维修有以下几点：
3.1回参考点故障维修
加工中心运转故障时，应先对参考点进行检查，排查减速撞块松动程度、减速开关固定状态。进而对机械相对位移的位置、回参考点起始位置检查，最后检查参考点和减速开关间距以及参考计算器的摆放位置。当出现以下问题时需先行判断然后处理。（1）当出现撞块开关松动而导致的减速系统停止运行。应将工作台快速移动到行动终端而不是持续减速状态。另外当无法接通减速开关和参考点操作失败时，应快速将工作台移动参考点。具体维修措施是：减速开关螺丝和拧紧撞块。（2）当撞块位置移动时，需要在减速操作的同时检测位置的移动距离。具体维修手段：调试撞块位置使其符合零信号位置。（3）当撞块位置十分接近擦考点或撞块太短时，容易引起搜索信号和操作不符的现象，导致擦考点移动。具体解决措施：调整撞块使其尽可能的接近参考点的速度。（4）当编码器或光栅尺等感应开关零件出现损坏，致使发出信号微弱或接近无信号时滑台会移动至超限，将视为参考点操作失败。具体解决措施：只有更换相关零件。
3.2编码器数据丢失
当串行脉冲编码器的机械位置数据丢失时可参考以下方法：（1）当系统具有返回参考点功能时，技术员可以进行手动参考点返回操作，并按下复位键。（2）当系统不具备参考点功能时，需要技术员进行无挡块参考点程序设定，书写记录下参考点的具置。同时，在更换串行脉冲编码器时应考虑到参考点的初始位置的不同，依照具体数据调试参考点的新位置。
3.3自动换刀故障检测与维护
在系统显示器无报警提示信息的前提下，程序执行M语句刀库链条减速转动不能定位插销且换刀指令停止时。有以下几种常见检修方法：（1）刀套上升接触杠杆不能弹出、接触杆弹出动作迟钝和刀套下降限位开关损坏。具体解决办法：首先检查限位开关的接触杠杆运行是否正常，然后更换限位开关。（2）当刀套上升限位开关出现损坏的现象时，解决办法为：首先检查相应的设备是否出现故障，或是直接更换限位开关。（3）当感应开关线路出现故障时，应首先排查整体的线路，然后检查相应感应零件，或是更换感应器。（4）刀库负载过大出现阻滞现象时，技术员应检查示范刀库装刀合理，并检查液压系统的油路和液压阀是否处于正常状态。（5）当自动换刀时株洲送到动作缓慢时，首先应检查气动系统的压力值，进行排除压力值上升故障。
4、小结
加工中心无报警检查技术是数控机床应用中十分关键的一项内容，对未来数控技术的发展也起到重要的作用。希望本文提出的几点关于加工中心无报警检测技术的观点，对相关行业来说有一定的参考价值，也希望能够引起制造业和化工业对数控机床维修的足够重视，以保障企业高质量的生产。
参考文献
[1]胡景清.加工中心机械手无法取出刀具的维修.《科技信息》，2013年15期
[2]侯晓东.HASS VF10加工中心主轴系统118号报警.《设备管理与维修》，2012年9期
[3]董哲.XH715加工中心ATC故障维修两例《设备管理与维修》，2011年4期
[4]张博耀.基于虚拟数控加工过程的在机检测仿真研究仪器.科学与技术.河北工业大学，2013（学位年度）
篇4
论文关键词：故障诊断,信息融合,神经网络,证据理论
0引言
现代工业生产设备趋向大型化、连续化、高速化和自动化，功能越来越多、结构越来越复杂，但因此设备故障停工造成的损失大大增加。保证生产正常进行的关键是使各种重要的大型设备正常运转。如果在设备出了问题后维修，停产不仅带来经济上的巨大损失，而且设备带病工作有可能引起严重损害。目前对设备进行定期检修，如检修间隔长，有可能在两次检修之间设备发生故障。设备发生故障时，将产生机械的、电气的、物理的、化学的变化，并随着故障程度的增加而显著，可以通过各种检测手段来发现这些异常现象来分析设备的故障状况。但是采用单一检测手段都因各种不确定因素的影响，采用单一检测手段诊断设备故障的结论往往不准确。
针对上述问题，本系统将通过对设备进行在线动态连续监测分析，随时了解设备的状态，给出故障报警信号。要实现设备故障诊断的准确性，最有效的方法就是采用多种检测手段来进行综合诊断。
1故障诊断技术
故障诊断是指在一定工作环境下查明导致系统某种功能失调的原因或性质，判断劣化状态发生的部位或部件，以及预测劣化状态的发展趋势等。故障诊断的过程有三个主要步骤：
1)检测设备状态的特征信号；
2)从所有检测到的特征信号中提取征兆；
3)根据征兆和其它诊断信息来识别设备的状态，从而完成故障诊断。
2神经网络技术的信息融合故障诊断方法
神经网络是一个具有高度非线性的超大规模连续时间动力系统，主要特征为连续时间非线性动力学、网络的全局作用、大规模并行分布处理和联想学习能力。其在故障诊断领域的应用主要集中于三个方面：一是从模式识别角度应用神经网络作为分类器进行故障诊断；二是从预测角度应用神经网络作为动态预测模型进行故障预测；三是从知识处理角度建立基于神经网络的诊断专家系统。
2.1神经网络的特点以及用于故障诊断的原因
神经网络故障诊断问题可以看成模式识别。通过对一系列过程参量进行测量，然后用神经网络从测量空间映射到故障空间，实现故障诊断。应用于故障诊断的方法多种多样，神经网络之所以适合于故障诊断，有以下三个主要原因：
1)训练过的神经网络能存储有关过程的知识，能直接从定量的、历史故障信息中学习。可以根据对象的正常历史数据训练网络，然后将此信息与当前测量数据进行比较，以确定故障。
2)神经网络具有滤出噪声及在有噪声情况下得出正确结论的能力，可以训练人工神经网络来识别故障信息，使其能在噪声环境中有效的工作，这种滤出噪声的能力使得神经网络适合在线故障检测和诊断。
3)神经网络具有分辨原因及故障类型的能力。
BP网络在诸如模式识别、系统辨识、图像处理、语言理解、函数拟合等一系列实际问题中得到了极为广泛的应用。
2.2神经网络的故障诊断过程
模糊神经网络与传统多层感知器的主要区别在于其输入和输出均表示为模糊隶属度，通过隶属度函数的适当选择，该网络既可以处理数字形式输入又能适应语义形式输入，同时输出也不再是单一的分类结果而是各类的隶属度，这样就更好地模拟了人脑思维的模糊性。
3证据理论的信息融合故障诊断方法
3.1D-S证据理论概述
在诊断领域，由于设备本身的复杂性和运行环境的不稳定性，设备反映的信息具有不确定性。贝叶斯法和证据理论方法提供了有效的处理不确定性信息的手段。具体的讲，诊断问题中不确定性的来源有：事实中的、准则中条件的、准则本身有效性的以及不完全知识、片面数据等。由此决定了三种不确定性：随机性或可能性、模糊性、不完全性或不知性。对这些不确定性的处理，贝叶斯法和证据理论（D-S推理）方法提供了有效的手段。
3.2证据理论的推理结构及其优点
3.2.1证据理论的推理结构
任何一个完整的推理系统都需要用几个不同推理级来保持精确的可信度表示。D-S方法的推理结构自上而下分为三级：
第一级是合成，它把来自几个独立传感器的报告合成为一个总的输出。
第二级是推断，由它获取传感器报告并进行推断，将传感器报告扩展成目标报告。这种推理的基础是：一定的传感器报告以某种可信度在逻辑上定会产生可信的某些目标报告。
第三级是更新，因各种传感器一般都有随机误差，所以，在时间上充分独立的来自同一传感器的一组连续报告，将比任何单一报告都可靠。这样，在进行推断和多传感器合成之前要先组合（更新）传感器级的信息。
3.2.2证据理论的优点
证据理论具有以下一些优点：
1)证据理论采用信任函数而不是概率作为度量，通过对一些时间的概率加以约束以建立信任函数而不必说明精确的难以获得的概率。
2)证据理论具有比较强的理论基础，既能处理随机性所导致的不确定性，又能处理模糊性所导致的不确定。
3)证据理论可以依靠证据的积累，不断的缩小假设集。
4)证据理论能将“不知道”和“不确定”区分开来。
5)证据理论可以不需要先验概率和条件概率密度。
4BP网络与D-S证据理论相结合的综合诊断模型
在用D-S证据理论进行各征兆域神经网络输出结果的局部信息融合时，在系统中将单通道输出直接转化为证据推理模型，即将神经网络的单通道输出经过归一化处理，直接作为各焦点元素的基本概率分配，从而避免了构造基本概率分配函数的复杂性，然后用D-S证据理论的组合规则逐次合并各通道的诊断信息，得到该征兆域独立的局部诊断结果。
具体方法如下：
假设在征兆域s中，Bel对应于第一通道神经网络的输出结果，Be1对应第二通道神经网络输出结果，依次类推，每个信任函数的焦点元素都对应不同神经网络目标诊断结果（即各故障模式），它们构成辨别框架Θ，将神经网络每一通道的各个输出节点输出值归一化处理，作为各焦点元素的基本概率分配m，其中i=1,2,…,n,j=1,2,…,p，n为通道数，p为故障模式分类数，即焦元数。然后运用D-S证据理论的组合规则得到该征兆域的诊断结果m(j)。
4.1BP网络多测点诊断
为了全面精确检测破碎机的故障情况，对表4.1给出的五种故障状态各提供4个样本，构成了20个样本的样本集。采用神经网络来对这20个样本进行仿真。
表4.1故障测试样本的部分仿真结果
组号
A
B
C
D
E
1
0.9968
0.0884
0.0369
0.0787
0.0223
0.9496
0.0685
0.0769
0.0144
0.0191
0.9714
0.0902
0.0847
0.0087
0.0963
0.9505
0.0880
0.0666
0.0131
0.0699
2
0.0043
0.9256
0.0129
0.0560
0.0219
0.0575
0.9359
0.0203
0.0944
0.0184
0.0113
0.9310
0.0753
0.0852
0.0213
0.0727
0.9676
0.0067
0.0580
0.0901
3
0.0697
0.0452
0.9751
0.0265
0.0968
0.0169
0.0442
0.9193
0.0472
0.0454
0.0303
0.0403
0.9733
0.0808
0.0175
0.0139
0.0304
0.9184
0.0339
0.0817
4
0.0933
0.0280
0.0985
0.9569
0.0512
0.0567
0.0784
0.0085
0.9442
0.0454
0.0620
0.0002
0.0446
0.9535
0.0516
0.0206
0.0921
0.0136
0.9599
0.0632
5
0.0683
0.0231
0.0116
0.0098
0.9066
0.0432
0.0356
0.0456
0.0901
0.9615
0.0042
0.0628
0.0410
0.0986
0.9736
0.0926
0.0995
0.0331
篇5
关键词：模拟电路；人工智能；故障诊断
随着科学技术的迅速发展，电子设备广泛的运用在通信、航空、医疗器械以及自动控制等各个领略，它的运用环境也多种多样，这也包括一些高电磁干扰、高辐射以及高温等恶劣的环境，这就要求电子设备必须要有很高的可靠性和安全性。因此，这就要求我们要不断的研究新技术和新方法，提高电子设备的可靠性，对故障进行及时的检测和诊断，并且有效的预测其发展趋势，确保具有合理的应对措施进行维修和保养，更好的保证电子设备的安全、稳定、经济运行。电子设备中的电路系统具有两部分构成，即模拟电路以及数字电路，由于客观世界信号的本质，这决定了模拟电路的不可替代性，模拟电路被广泛运用到生产和生活的各个领域。但是，模拟电路很容易发生一些故障，从而造成整个电路系统的不稳定，因此，要重视模拟电路的诊断，从而更好的保障整个电子系统的安全、可靠运行。
一、模拟电路故障产生的原因及分类形式
模拟电路故障，即偏离元件标称值，而使整个电路发生异常的一种现象。它故障产生的原因主要在设计、制造以及使用这三个阶段，有些元件的故障是由于在设计的过程中对于特殊的工作环境没有进行充分的考虑，例如高温环境或者高辐射环境等；有些故障产生的原因是在制造的过程中，制造工艺的缺陷所造成的，例如封装缺陷或者是氧化厚度不够等原因；还有一些故障缺陷是由于在使用的过程中，元件使用时间过程，造成了元件的磨损或者是老化，从而造成了电路故障的发生。电路故障分为很多的形式，根据元件参数值偏离其标称值得程度，电路故障可以为了硬故障和软故障两种，软故障是由于元件的参数由于受到环境或者是时间的影响，其参数进行偏离，并且超出了偏离的允许程度，导致了系统的恶化和异常，这大多不会对电路功能造成重要的影响。硬故障是灾难性的故障，指元件的参数发生变化，例如出现了开路或者是短路，导致了系统的失效和瘫痪，这是一种结构性的破坏，造成了电路功能的失效。元件参数的变化会引起开路（极大值）和短路（极小值）的发生，导致性能参数发生改变，从而引起软故障和硬故障的发生。
二、模拟电路故障诊断特点
模拟电路故障诊断与数字电路故障诊断相比，比较的困难，而且也没有形成一个被认可的诊断理论和方法，其诊断困难是有以下的特点所决定的。第一，模拟电路的一些输入和输出的信号在电压幅度以及时域上有很大的连续性，并且元件的参数也有很大的连续性，使故障诊断变得很复杂，很难进行量化。第二，对于模拟电路的元件参数来说，具有离散性，即容差，这就导致了故障具有模糊性，对故障的位置很难进行确定，很难保证诊断结果是否具有准确性，这就给故障的诊断带来了很大的困难。第三，在模拟电路中，存在着很多非线性的元件，而且线性的电路中，也会存在着大量的非线性问题，使诊断更加的复杂，这就给诊断带来了很多的困难。第四，模拟电路对于环境的变化特别的敏感，其输出不仅要要受到制造工艺的影响，而且还很容易受到电磁、噪音等外界干扰的影响。基于上述的特点可以看出，模拟电路的故障诊断具有很大的复杂性，因此，必须根据电路的特点探索出一些兴致有效的智能方法，能好的解决模拟电路中的问题。
三、模拟电路故障诊断方法
随着电子设备的发展，传统的模拟电路的诊断方法已经不能满足电路诊断的需要，为了更好的解决模拟电路故障诊断中的难题，人工智能的诊断方法已经成为了模拟电路故障诊断领域的一个主流的方法。
（一）基于专家系统的故障诊断方法
专家系统就是基于知识的一种计算机程序系统，它内部具有某些领域一些专家的经验和知识，充分利用专家的知识来处理该领域所遇到的一系列问题。这种诊断方法就是根据专家们提供的经验和知识，采用人工智能来模拟专家的决策，更好的解决一些复杂的问题。故障诊断专家系统由知识库、人际接口、综合数据库以及推理机和解释机这几部分组成的。基于专家系统的诊断方法可以充分运用专家的经验、知识，不需要对专家的系统进行数学建构，而且结果也很容易理解，这种方法在很多领域也得到了广泛的运用。
（二）基于模糊逻辑的诊断方法
故障诊断就是对故障与征兆的关系进行系统的判断，由于信息不完全、语言表达等造成的模糊属性经常产生在故障的描述之中，对于故障和征兆之间的关系，用精确的数学模型很难进行精确的表示，这也造成了一些故障的状态也是模糊的。模糊逻辑可以更好的克服系统本身的噪音以及不确定性所带来的影响，在进行复杂系统诊断的过程中，具有很强的优越性。对于这种诊断方法，现在建立基于模糊逻辑的决策树模拟系统自动故障诊断方法，这种方法主要是在存在噪音的情况下，对多种故障进行很好的检测和定位。
（三）基于神经网络的故障诊断方法
神经网络具有高度的联想记忆、并行处理、自组织以及强非线性映射能力，这在故障诊断方面有很大的优势以及应用前景。其主要的应用方式，就是利用神经网络进行辨别，并且建立辨别模型，根据模型产生残差序列，更好的进行下面的故障检测以及诊断。运用神经网络的识别能力，仅仅需要训练数据，就能实现测量空间到故障空间的映射，更好的识别出故障模式与正常模式之间的区别，因此，这种诊断方法有很多的优点。
结语：
总之，随着科学技术的迅速发展，模拟电路故障诊断的重要性和复杂性也日益凸显，因此，要运用多种有效的方法加强模拟电路故障的诊断技术，更好的提高整个电路系统的稳定性和安全性。
参考文献
[1]彭敏放，何怡刚，王耀南.模拟电路的融合智能故障诊断[J].中国电机工程学报，2006（3）.
篇6
关键词 汽车故障 诊断技术 新技术 发展趋势
中图分类号：U472.4 文献标识码：A
1汽车故障诊断技术的发展状况
现代汽车故障诊断技术是在60年代的西方发达国家开始，由于汽车结构越来越复杂，所以就需要有相应的诊断手段来维护。因此，汽车诊断技术在迅速的发展。综合来看，汽车诊断技术以及发展经历了四个阶段。
1.1人工检验阶段
最原始的汽车诊断，主要依靠有一定技术和经验的汽车工人，凭各种方法来了解汽车的技术状况，然后根据已掌握自己的经验对汽车故障进行诊断。这种诊断方式主要是靠检查者的感觉和经验进行的。该诊断方法主要是：问、看、嗅、听、摸、试、断。这种方法相对简单、经济，但是准确性太差，主要是依赖于操作者的个人实践经验。
1.2使用简单的仪器、仪表进行测量阶段
随着汽车结构逐渐复杂，一些简单的测试仪器，开始应用于汽车的故障诊断中，如使用万用表、真空仪、油压表等。这时诊断技术就从耳听手摸来定性阶段，渐渐发展到使用仪器、仪表来测量的阶段。该方法为汽车故障诊断提供了更为准确的依据，只是仪器分散，对故障缺乏综合的分析和判断。
1.3使用专业设备进行诊断阶段
在汽车总成不解体的情况下，使用先进的仪器以及先进的设备对汽车的各工作系统进行精密监测，测出的有关与汽车的数据，再通过电子计算机的计算和处理，就能显示出汽车的技术状况甚至寻找出故障的原因。
1.4人工智能诊断阶段
现如今随着专家系统的发展和电子计算机技术智能化的提高，利用计算机储存的专家知识，建立的汽车故障诊断专家系统，把汽车故障诊断推向了智能化。
2我国汽车检测诊断技术的发展状况
我国汽车检测诊断技术的应用须运用汽车检测诊断设备来完成和实现通过汽车综合性能检测站来进行不解体减压和测试。目前主要方向是：我国实行的是定期检测、强制维护、视情修理、的汽车维修制度。定期检测：根据车辆从事运输的性质使用条件和强度以及汽车技术等级等，通过现代化的技术手段，定期对车辆实施检测作业，正确判断车辆的技术状况。它包括车辆技术等级评定检测污染排放监督检测。车辆二级维护及大修竣工质量检测等，检测的项目主要有发动机综合性能、汽车制动性能、前照灯、车轮定位、排放污染物、噪声、车速表、整车外观、汽车底盘测功等，通过检测，及时发现车辆故障隐患，确定二级维护附加作业项目，级维护和大修竣工出厂车辆的质量进行评定。
3国外汽车检测诊断技术的发展状况
20世纪60年达国家就相继研制开发了各种独立于车辆的车外诊断设备。80年代末期，人工智能技术的迅速发展，特别是专家系统、人工神经网络在故障诊断领域的进一步应用，故障诊断技术向信息化和智能化方向不断前进。
到了20世纪90年代末期，具有诊断复杂故障能力的专家系统和汽车自身诊断功能密切相连，构成新的车外诊断系统。这些车外诊断系统采用了微电子技术、计算机技术、先进的传感器技术并结合人工智能技术，将汽车自身的诊断结果，汽车的运行状态参数输出到车外诊断系统中进而综合分析做出相应的判断和处理。维修中心的主机通过串行通讯与在维修点的终端机相连，相互之间可以交换信息，维修人员在专家故障诊断系统上，可以方便地查询所需的资料，得到检测故障的步骤和排除故障的方法。
4我国汽车故障诊断技术的发展趋势
4.1检测设备的智能化
汽车故障诊断检测设备智能化的特点是：虚拟仪器与信号处理技术的广泛使用。所谓虚拟仪器，就是在通用计算机平台上用软件定义和设计仪器的功能，它使用户所操作和使用的计算机成为一台专用的电子仪器。虚拟仪器是以计算机为核心，充分利用计算机的图形界面和强大的数据处理能力，提供测量数据进行分析和显示。虚拟仪器的软件和硬件具有开放的，模块化的，可重复使用和可互换的特点，根据实际需要，用户可以轻松地更改或修改的软件，硬件模块，以实现特定的功能。虚拟仪器的数据采集器和计算机，使用统一的数据采集模块，可以测量各种参数，用户可以仅专注于信号处理和分析上。同时，分析测试结果的从人工向计算机自动分析发展。
4.2资料数据的在线化
汽车故障诊断资料数据在线化的特点是：交互式电子技术手册的使用。它将技术资料以数字格式存储，可以方便地进行查询，维修人员可以非常方便的查看、浏览其想要获取的信息。大大提高了汽车故障维修的效率，智能化水平较高。同时解决了传统纸质手册不易保管，查询不便得缺点。用户可以通过网络在线访问维修资料数据库，实时查询相关资料。测试设备从仅有测试功能向除测试外还能够提供在线资料数据库支持发展。即从单一测试仪器逐步向仪器资料一体化设备发展。
4.3故障诊断信息的网络化
汽车故障诊断信息网化包括远程支持、远程控制和现场诊断信息收集。
远程控制是指售后支持中心可以通过网络控制维修站的诊断软件，通过远程控制实现对维修站现场的车辆诊断，远程诊断所用的计算机与维修站现场与车辆相连的计算机可以看到相同的信息，诊断信息通过网络传输到售后支持中心的计算机上，使售后支持相关人员不用到现场就可以协助维修站对车辆的故障的分析及问题的解决。这样就可以实现工程师在办公室内通过网络实时对维修站进行车辆故障分析援助，实现远程故障排除。
现场诊断信息的收集系统主要作用为收集各个维修站在使用诊断软件的过程中生成的后台数据，这些数据将会被收集系统进行分析和整理，然后存放到数据库中。汽车厂商的售后服务部门、质量部门和工程部门可以利用收集系统查看这些数据并生成多种数据报表。这样，汽车生产商的设计、生产、售后等相关部门可以从数据库上及时清楚的了解车辆的故障率的统计分析结果，哪些故障发生的概率高，哪些供应商的零部件可靠性差等问题，可以尽快的给出相应的对策，方便汽车生产商在生产过程中有针对性的改善生产环境，控制生产过程，提高供应商的零部件质量，从而改善出厂车辆的质量，提高客户的满意度。
4.4专家系统的智能化智能故障诊断专家系统
汽车故障诊断专家系统的研究是人工智能应用研究的一个分支，故障诊断专家系统的特点就是在必要时呼出存储在计算机中专家们的知识，使初学者也能得出接近专家们的判断。目前已研究的汽车故障诊断专家系统模型有基于规则的诊断专家系统、基于实例的诊断专家系统、基于行为的诊断专家系统、基于模糊逻辑的诊断专家系统和基于人工神经网络的诊断专家系统。其各有优缺点，但发展趋势都是智能化。
5结语
汽车故障诊断技术是随着诊断设备的发展而发展起来的，就目前我国汽车诊断技术水平来说，与国外还存在一些差距，但随着国民经济的发展以及国内计算机、电子、汽车等高新技术的发展，我国故障检测诊断技术得到了迅速发展。现在我国汽车故障诊断技术正处在从传统向现代化转变的重要关头，其特征为汽车诊断技术从经验体系向科学体系的转变。现在我国的汽车故障诊断学科已经起步，并正处在蓄势待发的紧要关头。只有准确把握汽车故障诊断技术的发展方向，同时诊断设备研发技术人员与汽车维修技术人员的有机结合才可能创造出优秀的故障诊断设备和卓越的诊断思想，才可能将我国的汽车故障诊断技术推进到当代世界汽车故障诊断技术的前沿中去。
参考文献
篇7
Abstract： With the increasing improvement of automotive electronization， it is inevitable to apply the mobile internet and big data to conduct the On Board Diagnostic of the electronic control system（fuel injection system， automatic transmission， anti lock braking system， airbag， air conditioning， suspension） of automobile， then send the working conditions and system failures（DTCs and data stream） of main automobile parts to the service center and conduct remote vehicle diagnostics， so as to provide accurate fault location and cause to passengers and maintenance personnel.
关键词： 移动互联；大数据；远程在线故障诊断技术；方法
Key words： mobile internet；big data；remote online fault diagnosis technology；method
中图分类号：U472.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）11-0212-03
0 引言
随着移动互联与大数据应用的深入，对行驶当中的汽车实现全车型、全系统的远程在线故障诊断与技术支援服务：读取与分析车辆数据流、动作测试及特殊功能，实时分析汽车各部件故障码、故障码清除等；同时，融合移动互联网的应用优势，集成更多的应用和服务：构建维修资料和案例库、提供即时维修资讯、建立公共及个人维修圈子等，从而打造一个广泛的汽车诊断社区，实现在线互享车辆维修知识，在线交流车辆维修经验，在线提供车辆维修方面的服务支持，实现诊断设备到诊断社区的转变成为必然。
什么是大数据？大数据是指无法在容许的时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合。当然，大数据规模的标准是持续变化的，当前广泛指单一数据集的大小在几十TB和数PB之间。大数据将加快推动互联网的演进。
大数据是实现对行驶当中的车辆全车型、全系统的远程在线故障诊断与技术支援服务的核心资源。大数据是远程在线故障诊断与技术支援服务各个领域都能够实现智慧化的关键支撑技术，远程在线故障诊断与技术支援服务的建设离不开大数据。从联系平台到浏览平台，到交互平台，到工作平台，互联网始终在不断发展中前行，而随着互联网的不断发展，逐步进入大数据时代，全车型、全系统的远程在线故障诊断与技术支援服务所形成的各种数据成为我们虚拟与现实生活的重要组成部分。
1 大数据汽车电子故障在线诊断技术的分析
对行驶当中的车辆实现全车型、全系统的远程在线故障诊断与技术支援服务，要通过多种分析来实现，这一过程不可避免地要产生大量数据、图表、实验曲线，还须进行多种运算、处理等，这之中所用的不仅仅有传统的结构化数据，还有很多非结构化的数据。用传统的数据存储方式，即运用数据库（Database）系统所具有数据结构化、最低冗余度、较高的程序与数据独立性、易于扩充、易于编制应用程序等优点，通过计算机把实验数据，中间计算结果等事先存储起来，再有效及时地处理数据库中的数据，并提供安全性和完整性保证，这种传统的数据存储分析处理方式已经不符合要求，而且全车型、全系统的远程在线故障诊断与技术支援服务本身的要求也是有变化的，对于结构化的数据处理方式的要求和现在大数据处理方式的要求不完全一样。
1.1 汽车故障诊断技术 汽车故障诊断是指在不解体（或仅拆部分、零件）条件下，检查汽车的技术状况，确定故障发生的部位（部件）和产生故障原因的一门技术。
现代汽车故障诊断系统有两种：一种是车外诊断系统，即诊断功能的实现需要从车外进行检测的车外仪器诊断系统。一种是车载诊断系统，即电子控制汽车的故障自诊断系统，它能自动检测系统故障，并以故障代码的形式显示出来。
现代汽车故障诊断综合机械、电子、流体、声学、光学等技术，通过各种参数、曲线、波形的变化，测试汽车的性能和故障，对形成的数据流具有自动分析、判断、输出的功能，并不断向着集成化和智能化方向发展。例如：采用电控汽车故障诊断仪的动态数据流功能，可以读出汽车燃油喷射系统中各种传感器和执行器输入、输出信号的动态数据。通过对这些数据进行分析，可以更容易地判断故障的类型和发生部位，有效提高电控汽车的故障诊断准确率。
1.2 汽车故障的特性 汽车故障具有如下特性：
①“纵向性”故障，即系统的结构的层次性的故障。任何故障都是与系统的某一层次相联系的，高层次故障可以由低层次的故障所引起，而低层次故障必定引起高层次故障。②“横向性”故障，即由系统各元素之间的联系所决定的故障。某个子系统的故障常是与之相关的子系统或者下一级子系统故障发散所至，从而表现出相关性。故障发散途径的不唯一，又引起了多故障并存。③“时间性”故障，即系统故障的产生与表现与时间有关，从原发性故障到系统级故障的发生、发展及形成，是一个由量变到质变的过程。这一特性提示人们，故障可以早期预测、诊断，达到“防患于未然”的目的。④“不确定性”故障：即系统性故障具有模糊性和随机性两种特征。引起故障不确定性的因素有很多方面，如系统的元素特性和联系特性的不确定性、状态描述方法与工作环境的不确定性等等。复杂系统诊断问题的不确定性，是基于知识的诊断推理的一个重要研究内容。
1.3 故障诊断模块 根据汽车的具体情况将诊断模块分为三个部分，即发动机系统、底盘系统、电器设备系统。
以发动机系统为例，在建立发动机不能发动诊断子模块时，针对其故障特点，采用了较形象的树状图示诊断方案。当进行诊断时，系统根据用户对询问的回答确定下一步显示的树枝，直到诊断进行到树叶（找出故障原因）为止保存。汽车电喷发动机的电子控制器（ECU）是电控系统的核心部件。它内含输入/输出接口电路、A/O变换器、存储器、CPU等，同时还具有故障自诊断功能。维修人员检修时，通过车上的故障自诊断插座，便可调出故障代码，并按故障代码指定的故障区域进行检修。
2 大数据汽车电子故障在线诊断技术的检测信息获取
检测信息获取来源基于两个部分：一是汽车的行车电脑ECU“电子控制单元”（Electronic Control Unit），能被OBD “车载诊断系统”（On-Board Diagnostic System）联接以来，OBD就能及时的反映出汽车ECU检测分析出来的故障，运用移动互联技术方式传输汽车故障码；二是汽车维修服务中心利用安装在行驶的汽车的不解体故障诊断专家系统通过移动互联技术获取的汽车故障信息。
由行驶的车辆所形成的各种数据流以此来获得汽车各部件参数等构成的大数据，为在线实时故障诊断提供帮助。
除此之外，还需收集由移动互联与大数据的分析处理以及对诊断过程及维修过程所反馈过来的信息，与汽车故障专家诊断系统初始判断做出对比，以此来修正知识库中所存储的案例，新的案例也需填充到知识库中，并将历史记录诊断结果与用户资料做出相应的备份，以方便用户的查询。
方法库中的检测指导部分是由维修中心负责，指导维修人员对全车型、全系统的远程在线故障诊断与技术支援服务各子系统提供合理有序、方便快捷的检测方法，包括故障分类形式、仪器的使用、检测顺序及正确的操作方法。维修指导部分与检测指导部分所包含的内容大体相似，均是为维修人员提供更具指导性和专业性的行业技术而设计，目的是让汽车故障的检测与维修有明确的指导案例，将大数据技术人员及领域专家的知识整合起来，做成工作手册，帮助刚入门的维修人员可以通过相关指引完成一系列的故障检测维修，同时为用户提供一种合理有序的故障诊断指导，利于用户了解并掌握整个故障检测诊断维修的过程，增加用户的信赖度。
3 大数据汽车电子故障在线诊断系统各部分的设计
汽车品牌构型的多样化造就了汽车动力结构及参数的多样化，面对庞杂的数据，需要一个合理的划分模式对其进行分类归纳，降低数据检索的复杂性，也便于整个系统数据的整理维护。汽车整体系统包括驱动系统、传动系统、制动系统、转向系统、储能系统五大部分。其中以驱动系统和储能系统的差异最大，种类最多，驱动系统包括汽油机系统、柴油机系统、电驱动系统以及混合动力系统等，储能系统包括储油系统、储气系统、电池组、复合电源等。
4 大数据汽车电子故障在线诊断网络化专家系统的建立
汽车已成为人们日常生活中代步的普遍交通工具，生产厂商、销售公司及维修中心之间并无一个合理地进行统筹规划的部门，维修中心的数据不能及时准确地传输给生产厂商，生产厂商发现了技术问题也不能及时地通知销售公司进行产品的回收，生产、销售、维修部门的信息脱节是众多安全隐患的重要因素，建立大数据汽车电子故障在线诊断网络化的专家系统，可以为这些部门之间搭建交流的平台，方便信息的反馈，也方便政府部门对整体车辆市场的监控。
专家系统的网络化有众多的好处，分别对应于三个方面：①对应使用监控环节，交通管制部门、车辆用户及电视广播等媒体获取专家系统中的知识，可以为城市整体交通规划管制提供数据支持，用户可以通过移动互联技术或者是收看电视收听广播节目获取车辆故障信息；②对应设计研发环节，专家诊断系统通过和汽车设计研究所的信息交换，可以快捷地获取最新车型的故障及整体结构，汽车研究所可以通过专家系统中的案例为车辆的设计做出合理的方案，同时将相关信息提供给汽车工程院校可以给在校学生提供学习的材料，增加阅历；③对应于制造、销售、维修等汽车前后市场环节，将其信息进行整合，方便其信息的交换流通，通过信息反馈为汽车的大规模安全隐患提出预警，减少不必要的生命财产损失。
5 大数据汽车电子故障在线诊断技术未来发展趋势
①应用汽车局部网采用汽车网络（VAN/CAN）对各子系统模块进行管理的技术将会得到推广应用。②增强在板诊断系统对汽车运行状态的监视功能采用大容量的存储器，实时记录车辆运行的状态（各种传感器及执行器的工作状态）。③提高在板故障诊断系统对突发性故障的处理能力预测突发性故障的发生。④加强维修点与其维修中心之间故障诊断信息资源的交流与共享。⑤加强远程在线诊断技术的研究。将移动互联新技术用于远程在线汽车故障诊断。
6 大数据汽车电子故障远程在线诊断技术发展方向
①基于多种模型结合的诊断专家系统。这里所说的模型是指专家系统的知识表示模型与推理模型。现有的各种模型都具有各自优势和特点，同时它们各自也存在着局限性，各种模型具有各自适用的领域。随着远程在线诊断技术发展对故障诊断的要求不断提高，被诊断对象也将更加复杂，这样必然造成对象的故障诊断知识的复杂化，因此，融合多种知识表示方法是提高故障诊断知识表示准确度的有效途径。故障诊断知识表示与推理方法有着密切的联系，这就要求将多种诊断方法加以融合，克服各诊断方法的局限性，从而提高远程在线诊断专家系统的智能性和实时诊断可靠性。②分布式诊断专家系统。远程在线诊断专家系统应是在大数据支持下的利用移动互联技术构成的面向全车型、全系统的远程在线故障诊断与技术支援服务的，可扩充性、灵活性、通用性、各诊断系统之间相互独立，即使是不同开发单位研制的针对同类问题的诊断系统之间也能进行有效的信息交流和共享。③实时诊断专家系统。随着用户对系统可靠性、稳定性、可靠性的要求不断提高，故障诊断技术已经由原来简单的对故障设备进行离线故障检测、隔离，发展为对系统、设备全寿命周期提供可靠性保障，主要包括基于传感器网络的健康状态在线检测，故障的早期预报以及故障发生后的在线实时定位与排除。这些都对未来故障诊断专家系统的实时性提出了很高的要求。
7 结语
移动互联网、大数据、社交网络、物联网、云计算是未来10年最重要的、最值得关注的五大IT技术。其中，移动互联网、物联网更多的表现为互联网接入和工作终端的扩展，社交网络和大数据是基于互联网的新应用和新方案，云计算则是平台和基础。新技术、新模式、新需求是全车型、全系统的远程在线故障诊断与技术支援服务的新课题。从这一课题角度来讲，我国大数据的发展处于数据资源的加工、整合和规范阶段，国内数据还远远没有达到大数据或者全车型、全系统的远程在线故障诊断与技术支援服务的目标。未来大数据的发展还有诸多瓶颈，大数据对全车型、全系统的远程在线故障诊断与技术支援服务的驱动，还需要不断跨越障碍。可以预见，未来的十年将是一个“大数据”引领的智慧科技的时代，因此，无论任何人都应直面大数据，并从中发现属于自己的机会。
参考文献：
[1]盛祥政.基于智能手机的远程汽车故障诊断系统的研发与开发[D].武汉理工大学，2012.
篇8
关键词：PLC；远程监控；故障诊断；方法
0前言
PLC远程监控系统的设计从其结构和控制要求上实现了系统工作环境、感染源种类因素分析和电源及软件抗干扰能力的优化，利用串行通讯协议实现前端机与PLC的串行通信强化了系统信息传输的安全性和精准性。近几年随着PLC远程监控的应用范围越来越广泛，如何利用故障诊断方法强化PLC远程监控系统的应用作用，为我国设备运行和使用提供技术保障成为了研究的主要侧重点，具有典型性。
1PLC远程监控
PCL远程监控中主要是利用PLC实现设备远程控制程序编写，进而实现PLC远程故障诊断，完后才能网络技术相关数据的传输和通讯，并且利用设备现场传感信息采集和数据运行来实现数据系统的信号转换和信号处理，利用数据信号的信息分析能力完成及设备的运行情况，及时完成故障的诊断处理[1]。PLC远程监控的应用领域较为广泛，近几年随着4G网络技术的逐渐发展，PLC能够有效的实现远程现场设备的终端信息采集处理，进而完成数据传输工作的数字化和可视化处理，完成设备故障的诊断和维护[2]。PLC远程监控在工业上的应用主要是以工业集成化、自动化、规模化和高效化发展为方向，完成对设备故障诊断的精确性优化。
2PLC远程监控的特诊
从特征性的角度出发对PLC远程监控系统急性分析，其主要包含系统安全可靠性、系统智能化和实时性的特征[3]。系统安全可靠性特征:PLC远程监控利用庞大的有机组合体实现了远程故障信息的集中处理和分析，进而提高了信息的可靠性，强化了设备信息系统的整体故障判定准确性，为设备的使用和维护经济损失带来了可靠性。系统智能化特征:PLC远程监控在设备监控和故障诊断的过程中根据设备的运行数据情况，实现了异常和故障的智能化判定和处理，并且能够及时的采取控制措施，以完成正常系统的智能化运行。实时性特征:PLC远程监控在其工作系统的处理和监控上能够实现监控连续性，始终对设备运行的状态实施整体监控，并且采用无间断反应传输的方式将监控的信息实时的传递给后台的工作人员，进而降低了传统反馈信息传输的延迟性和不稳定性缺陷，进一步奠定了PLC远程监控在设备运行监控中的实时性特征。
3PLC远程监控故障诊断方法分析
3.1数字模型故障诊断方法
数字模型故障诊断方法主要是利用系统的可测量运行信息和数学模型先验知识故障信号对比进行检测，其属于一种分离系统故障的诊断方法。数字模型故障诊断方法主要是包含两个故障处理阶段，残差产生和故障决策。其中残差产生主要是利用被监控系统输出和输入信信号残差反应整个系统可能出现的故障，如果无故障则残差一般为零。故障决策流程主要是当残差被检测出存在故障，利用阙值的设定以及统计决策模型的似然或序贯概率比的方式决定故障决策方案，完成数据模型故障PLC远程监控诊断。
3.2可测信号故障诊断方法
可测信号故障诊断主要是根据直接可测的输入和输出信号变化关系或变化趋势完成故障的整体诊断。可测信号故障诊断的过程中包含输入输出信号小波变化故障诊断以及数学形式表达故障诊断两个流程。第一流程中PLC远程监控系统能够利用系统暑促胡的幅值、频率、相位值等进行信号与故障源之间关系判定。第二流程数学形式表达故障诊断主要是使用批分析法、概率密度法及功率谱分析法的方式对输入和输出信号之间的波动差异性进行基础计算，完成可测信号故障运行诊断。
3.3人工智能故障诊断方法
目前PLC远程监控人工智能故障诊断主要包含故障树诊断、故障专家诊断、模糊识别诊断和模糊数学诊断四种方法。其中故障树诊断主要是利用系统或设备内特定时间及其子系统部件故障之间的逻辑结构关系图完成故障逐层次的故障树分析法。故障专家诊断主要是利用专家视觉、听觉、触觉等客观事实对系统故障进行判定。模糊识别诊断主要是采用离线分析法和在线诊断分析法对系统故障表象特征向量集进行故障模式向量函数识别。模糊数学诊断主要是利用模糊集聚类分析系统不同水平子集之间的关系，作为故障判定的成因向量，利用故障模糊合成法完成对故障的远程诊断和监控。
4总结
通过本文中对PLC远程监控及其故障诊断方法进行分析，能够看出PLC远程监控的应用具有安全可靠性、系统智能化和实时性的特征。就目前我国国内PLC远程监控故障诊断方法来看，其主要包含数字模型故障诊断方法、可测信号故障诊断方法和人工智能故障诊断方法三种类型，在其故障诊断方法构建和优化的过程中必须充分发挥网络远程监控技术的数据共享功能，加强远程监控系统故障诊断信息交流的快速性和交互性，进而为PLC远程监控系统的技术完善奠定基础。
参考文献：
[1]杨文刚.基于PLC的远程设备故障诊断方法研究[J].现代制造技术与装备,2016,05(02):82-83.
[2]周律，，查亮等.基于PLC的远程设备故障诊断方法研究[J].通信电源技术,2015,09(05):29-33.
篇9
【关键词】 故障诊断煤矿机电设备应用
当前,机电设备故障诊断技术是一项发展迅速的新兴检测技术,它在预防和诊断设备故障方面发挥着重要的作用。它能预防重大事故的发生,有效地避免人员伤害和设备损害,为煤矿机电设备的维修管理和日常保养提供重要的技术数据,有利于保证设备的安全运行,并在节约设备的维修费用和降低设备维修成本方面发挥着重要的作用,有利于现代化矿井的发展。
1 故障诊断技术的构成
故障诊断技术包括信号检测、信号处理、状态识别、预测和决策等部分。
(1)信号检测。设备状态信号是设备异常货故障信息的载体,要选择最便于诊断的状态信号(如振动、噪声、温度等),以便能真实、充分地检测到足够数量、能客观反映设备工作情况的状态信号。这是诊断能否成功的关键。
(2)信号处理。它是伴有各种干扰的综合信号中,把能反映设备状态的特征信号提取出来,并精化故障特征信号,以达到提高诊断灵敏度和可靠性的目的。
(3)状态识别。通过对设备状态特征信号进行分析和对比,识别和判断设备状态,确定其是否存在故障,以及故障的部位、原因及严重程度。
(4)预测和决策。预测是对尚未发生的或目前还不明确的事物进行预先的估计和推测,通过预测故障的发展过程,以及在何时进入危险范围,对设备的劣化趋势和剩余寿命做出预报,为进行事故预防和预防维修提供依据。决策是指根据预测预报及故障诊断结论,所应采取的预防和消除故障的方法、措施等。
2 故障诊断的基本方法
2.1 故障信息的采集
故障信息的采集是故障技术的第一步。只有信息正确,才有可能进行正确的分析、判断和决策。因此,故障信息的采集是诊断技术中最重要的内容。一般可用以下几种方法进行故障信息采集。
(1)直接观察。直接观察是现场工作人员根据经验对设备状态做出判断的方法。
(2)噪声及振动的测量。噪声和振动是诊断机器运行状态的重要信息,其测量可分为3个步骤:①测定总的噪声或振动强度,初步判断机器运行是否存在问题。②进行频谱分析,进一步判断机器中的问题发生在哪个环节。③采用一些特殊技术,对特定的可疑零部件进行深入分析。在噪声和振动测量中,仪器可以是便携式的,也可以是固定安装的。后者多用于对重要机器的监控,以防止发生事故和突然损坏。
(3)整机性能测定。整机性能测定是对整台机器的功能进行测定,以取得信息的方法。把其性能劣化与后果联系起来,对其发展趋势进行测定。对整台设备,通常用输入与输出的比较法或输出量的变化趋势进行测定。
2.2 设备运行工况综合诊断
机械设备运行状态的诊断方法是多种多样的,其中以噪声及振动测量、铁谱分析、油位油温检测、无损探伤及超声波等检测方法最为常用。然而,由于一些特殊环境对设备的影响,一些诊断技术在具体诊断中受到限制或影响其准确性,因此产生了进行设备运行工况综合诊断的专家系统。
3 故障诊断技术在煤矿机电设备中的应用
3.1 矿井提升机
矿井提升机担负着提升煤炭、矸石、下放运料、升降人员和设备的重要的任务,因此说提升机的运行是否安全可靠关系着煤矿的安全生产和职工的生命、财产安全。提升机常用的故障有硬故障和软故障两大类。硬故障一般可以通过保护装置解决。而对于软故障来说就需要设备运行工况综合诊断方法来判断,软故障通常是硬故障的前兆,因此说要对软故障进行及时的诊断和预报这对于提升机的安全运行是十分重要的。中国矿业大学研制的KJ46型矿井提升机状态监护系统、ASCC型全数字提升机控制系统等都包含了对提升机运行参数的检测和故障诊断功能,具有制动失灵保护、过卷保护、超速保护功能,均取得了良好的效果,有很重要的现实指导意义。
3.2 采煤机
采煤机是煤矿生产过程中应用最广泛的设备之一。它是集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统。因为煤矿井下工作场所环境恶劣、空间狭小,采煤机才如此复杂和恶劣的环境中工作容易出现故障,而采煤机一旦出现故障将会导致整个采煤工作面中断工作,给矿井带来严重的经济损失。随着现代化煤矿工业的发展,采煤机的功能越来越多,自身结构也越来越复杂,导致发生的故障的原因变得更加复杂。国产的采煤机与国外先进的采煤机相比在故障检测诊断技术方面还有不少差距,主要表现在检测参数的缺少和检测范围的不全面,并且无故障诊断功能。为了改变国产采煤机无故障诊断功能和检测水平低的现状,原煤炭部将“采煤机工况检测及故障诊断系统”的研制列入了“九五”重点科技攻关计划当中。该故障检测诊断系统主要包括了机身检测单元、左右摇臂检测单元、变频器通信单元、工况检测及故障诊断单元、高压控制箱检测单元、检测显示单元这六个单元,在当前煤矿生产过程中已取得了显著的成效。
4 结语
总之,故障诊断技术在煤矿机电设备的诊断和检测中发挥着重要的作用。但是我们也应该看到由于煤炭行业的各种原因,设备故障检测诊断技术应用的范围还比较窄,对故障诊断技术的开发研究投入不足,我国设备故障诊断检测技术在理论上还不成熟,这就需要广大的煤炭研究人员和技术人员不断的探索,从而缩短差距。同时,还应该加强与各个行业间故障检测诊断技术的交流与合作,并进行新技术的推广和应用,使煤矿机电设备的安全性、可靠性得到进一步提高,促进矿井的和谐发展。
参考文献:
[1]王琳.机械设备故障诊断与监测的常用方法及其发展趋势[J].武汉工业大学学报,2000(3):62-64.
[2]周东华,王桂增.故障诊断技术综述[J].化工自动化及仪表,1998(1):42-46.
篇10
[关键词]就业；汽车故障；教学改革；课程；人才培养
[中图分类号]G647[文献标识码]A[文章编号]2095-3712（2014）07-0064-03[作者简介]梁满朝（1984―），男，广西桂平人，硕士，桂林电子科技大学信息科技学院助教。
汽车故障诊断技术是一门综合应用性强的专业课程。当前就业市场存在“大学毕业生找不到合适的工作，企业招不到合适的人才”的矛盾。[1]如何改革汽车故障诊断技术课程教学，增强学生就业能力，直接关系到培养的学生是否可以跨越这个就业“鸿沟”，满足就业市场、用人单位和社会发展的需求。
一、传统汽车故障诊断技术课程教学存在的问题
传统的汽车故障诊断技术课程设置体系忽视了市场经济对就业能力的需求，教学内容更新不及时、教学方法缺乏丰富性、教学的针对性不强等，不利于学生综合能力的培养。具体而言，汽车故障诊断技术课程教学的问题主要表现在以下几个方面。
（一）传统教学观念与课程设置体系有待更新
传统教学观念以教师为中心，以课本理论知识为中心，对学生进行“填鸭式”教学，考核的内容以课本知识为主，显得单一、僵化。在教学过程中，教师一味强调课堂知识的传授，忽视学生就业能力综合素质的培养，致使培养出来的学生缺少学习主动性、动手能力差、创新意识差，工作岗位所需要的就业能力没有得到良好的发展。另外，传统的课程设置体系偏离就业能力培养目标，课程内容与市场需求脱节，课程的知识结构不合理，不利于课程专业的发展，也不利于大学生就业。[2]
（二）教学内容相对滞后，教学方法有待改进
由于汽车领域新技术更新较快，汽车故障诊断技术的更新紧随其后。比如，转向系统助力方式由原来的机械助力转向发展到后来的液压助力转向再发展到目前应用较为广泛的机电助力转向等。但目前的教学内容都没能及时反映出汽车故障诊断技术这门课程涉及的前沿技术。
尽管现在的教学模式多采用多媒体教学，比传统的板书进步了不少，但仍然摆脱不了教师“一言堂”的教学模式。教授该门课程的教师基本上都是先理论后实验，教学内容的前后关联性差，没能充分结合该课程的特点组织教学，学生学习该门课程的兴趣也受到影响。现有的教学模式无论是硬件还是软件都不理想，不仅没有促进教学内容的传授，反而制约了教学内容的实施，影响了教学效果。
（三）教学考核方式单一
传统单一的教学考核手段无法很好地考查学生综合的就业能力。单一的教学考核手段体现了考核标准的片面性，不利于引导学生就业能力的发展。汽车故障诊断检测技术是一门理论与实践结合紧密的专业课程。教学考核方式往往只重视理论知识和实际操作的卷面考试，而忽略了对学生操作技能的考核；理论教学与实验教学考核权重分配不合理，间接影响了学生的全面发展。
二、汽车故障诊断技术课程教学改革探讨
面对日趋严峻的就业形势，通过什么样的培养方式帮助大学生提高就业竞争力，是我们在汽车故障诊断技术课程教学改革方面需要深入研究的问题。
（一）转变教学观念，优化课程设置
重视就业能力培养需求分析。以就业能力培养要求贯穿汽车故障诊断技术教学的整个过程，树立以就业能力为导向、教师为主导、学生为中心的教育观念，通过教师的指导调动起学生的学习积极性、主动性。要以就业能力为导向，优化课程设置新体系。将理论教学与实践教学各环节相互联系起来，使理论、实践、实验、实训、实习教学各环节的内容前后衔接，建立一个“循序渐进、层层递进、全面综合”的教学体系。特别是要改革实验课程，加强教学的层次性，减少验证性实验的重复性，增加设计性、综合性的实验，培养学生的就业综合能力。
（二）充分利用网络资源，及时更新教学内容
互联网时代的到来，使技术更新的信息变得迅速，从新技术应用到新技术为大家所熟悉的周期缩短。汽车检测故障诊断技术的更新速度非常快，教科书上的相关教学内容来不及更新，但是这些信息资源可以通过网络共享获得。因此，教师要充分利用网络资源，在保留合适教学内容的基础上，把握以提高就业能力为导向的人才培养目标，淘汰过时的教学内容，及时补充新的教学内容，并进行有针对性的教学。通过将本学科的最新发展成果和科研成果补充进教学内容中，可以不断更新教材内容，使之更贴近实际需求。
（三）丰富教学方法
教学有法，教无定法。汽车故障诊断技术作为一门综合应用性强的专业课程，其特点决定了采用案例教学法及项目教学法能起到事半功倍的教学效果。教师在理论教学过程中可以采用启发式案例教学，以提高学生的就业能力为原则选择教学案例，即选择具有针对性、时代性、真实性、典型性、启发性的案例。[3]教师在教学过程中应注重培养学生的思维逻辑能力，让学生观察故障发生的现象、分析故障产生的原因、确认故障点、寻找排除故障的方法，以此作为教学分析的基本思路。
对于注重课程实践性的教学内容，如检测汽车故障参数，宜采用项目教学法。[4]就是将课堂搬到实验室现场和生产现场，实施理论实践一体化教学。项目的设计包括以下几个阶段：1.项目选择阶段。选择项目应贴近实际，与当前就业需求能力相近。2.任务分配阶段。先对学生进行分组，宜3～4人一组，然后给每组学生分配各自的任务，让学生查阅与任务相关的资料。3.项目实施阶段。学生小组在教师指导下进行组内和组间讨论，确定项目实施方案的步骤。4.课后反馈与评价阶段。通过教师点评、学生自评找出任务完成过程中存在的不足。5.课后总结阶段。要求学生完成项目报告，提高学习的完整性。通过项目教学法实施教学，能使学生更快、更好地学习，增强学生就业综合能力。
另外，突出学生就业能力的培养，还要注意综合、灵活地运用任务驱动式教学、直观教学、诱导式教学、分组讨论教学、情境教学等多种教学方法，并借助多媒体教学技术，构建起满足学生需求的可持续发展的教学方法体系。
（四）加强校企合作，重视校内外实训基地的建设
当前，配备充足先进的校内实训基地设备，建立多层次的校外实训基地是高校培养汽车故障诊断技术专业学生综合就业能力最有力的保障。学校可以采取三种方式进行校内实训基地建设：第一，高校根据就业需求独立建设；第二，高校与企业合作共建；第三，吸引企业进驻高校投资兴建。以就业能力为导向，按照“互惠互利，合作共赢”的校企合作原则，推进真实和仿真生产相结合的实训基地建设，建立集教学、技术开发与应用、生产、培训等功能于一身的校内实训基地。除此之外，学校还应积极推进校外实训基地建设，与行业或企业签订合作协议，建立多层次的校外实训基地，安排学生
到校外实训基地顶岗实习。在真实的环境下顶岗实习有利于提高学生的就业综合能力。另外，可根据企业的需求，开展校企深度合作，走产学研一体化道路，实现学生、学校、教师、企业四者共赢的目标。
（五）考核方式应以提高就业能力为标准
考核是督促学生学习的手段，而非目的。[5]考核方式应该以增加学生就业能力为导向而设置，不仅应该考核理论与实践知识，还要注重考核学生的操作能力。教师应该增加实验教学在整个教学内容中的比重，并加强实验考核的力度。教学考核应该将卷面考试和技能鉴定结合起来，以技能鉴定为主，建立一套汽车故障诊断技术课程特定的考核标准。
三、结语
就业能力不但包括理论知识和专业技术能力，而且包括人际交往、团队协作、自主管理和社会适应能力等。学生的就业能力越强，越容易找到合适、满意的工作，用人单位对学生也会更加满意。本文分析了综合应用性较强的汽车故障诊断检测技术课程教学存在的不足，提出以就业能力为导向进行教学改革，转变教学观念、采用丰富的教学方法，改进考核方式。实践证明，以就业能力为导向贯穿整个课程的教学改革是一种卓有成效的改革方法。
参考文献：
[1]肖潇.基于就业能力的医药类大学生人才培养模式研究[J].南昌教育学院学报，2011（9）：71-72.
[2]唐晶磊，耿朱，兆龙楠.高等院校信管专业学生就业能力培养的思考与探索[J].快乐阅，2011（8）：1-3.
[3]李建军，汪溪.案例教学法在汽车故障诊断学课程教学中的作用[J].云南农业大学学报，2013（1）：48-50.
