故障检测技术（通用12篇）
故障检测技术 篇1
1 电机故障概述
电机是机械设备的动力,在机械设备中占据重要的地位。因而加强电机检测是相当必要的。
电机主要有转子、定子两大部分组成电机的主要故障一般产生在轴承上,转子上和线圈上。
a.电机轴承故障:电机轴承检测是电机检测很重要的一部分,大部分的电机故障都是因为轴承出现故障而造成的。造成轴承故障的原因主要有轴承的磨损,保持架、滚珠。的断裂、剥落。故障的直接现象表现为振动值增大。轴承故障一般通过简易振动诊断可以判断。b.转子故障:转子的故障产生的原因二般是因为转子失衡、轴弯曲和不对中等现象造成,故障的直接现象一般表现为电机扫膛。检测它的故障需要精密诊断中的谱图分析,在它的转频上有一个最大的能量分布。c.线圈故障:一般的线圈故障为线圈匝间短路或断路,电机区间短路故障直接现象表现为电机启动困难或电机发热。用测温仪可以判断出短路的一相。现在有一些仪器生产广家生产出专用于交流电机故障诊断的仪器和专家诊断系统,对电机检测很方便,只是造价太高。
2 电机故障判断及维修的一般技术措施
电动机运行或故障时,可通过看、听、闻、摸四种方法来及时预防和排除故障,保证电动机的安全运行。
2.1看
观察电动机运行过程中有无异常,其主要表现为以下几种情况。
2.1.1定子绕组短路时,可能会看到电动机冒烟。2.1.2电动机严重过载或缺相运行时,转速会变慢且有较沉重的“嗡嗡”声。2.1.3电动机正常运行,但突然停止时,会看到接线松脱处冒火花;保险丝熔断或某部件被卡住等现象。2.1.4若电动机剧烈振动,则可能是传动装置被卡住或电动机固定不良、底脚螺栓松动等。2.1.5若电动机内接触点和连接处有变色、烧痕和烟迹等,则说明可能有局部过热、导体连接处接触不良或绕组烧毁等。
2.2听
电动机正常运行时应发出均匀且较轻的“嗡嗡”声,无杂音和特别的声音。若发出噪声太大,包括电磁噪声、轴承杂音、通风噪声、机械摩擦声等,均可能是故障先兆或故障现象。
2.2.1对于电磁噪声,如果电动机发出忽高忽低且沉重的声音,则原因可能有以下几种。2.2.1.1定子与转子间气隙不均匀,此时声音忽高忽低且高低音间隔时间不变,这是轴承磨损从而使定子与转子不同心所致。2.2.1.2三相电流不平衡。这是三相绕组存在误接地、短路或接触不良等原因,若声音很沉闷则说明电动机严重过载或缺相运行。2.2.1.3铁芯松动。电动机在运行中因振动而使铁芯固定螺栓松动造成铁芯硅钢片松动,发出噪声。2.2.2对于轴承杂音,应在电动机运行中经常监听。监听方法是:将螺丝刀一端顶住轴承安装部位,另一端贴近耳朵,便可听到轴承运转声。若轴承运转正常,其声音为连续而细小的“沙沙”声,不会有忽高忽低的变化及金属摩擦声。若出现以下几种声音则为不正常现象。2.2.2.1轴承运转时有“吱吱”声,这是金属摩擦声,一般为轴承缺油所致,应拆开轴承加注适量润滑脂。2.2.2.2若出现“唧哩”声,这是滚珠转动时发出的声音,一般为润滑脂干涸或缺油引起,可加注适量油脂。2.2.2.3若出现“喀喀”声或“嘎吱”声,则为轴承内滚珠不规则运动而产生的声音,这是轴承内滚珠损坏或电动机长期不用,润滑脂干涸所致。2.2.3若传动机构和被传动机构发出连续而非忽高忽低的声音,可分以下几种情况处理。2.2.3.1周期性“啪啪”声,为皮带接头不平滑引起。2.2.3.2周期性“咚咚”声,为联轴器或皮带轮与轴间松动以及键或键槽磨损引起。2.2.3.3不均匀的碰撞声,为风叶碰撞风扇罩引起。
2.3闻
通过闻电动机的气味也能判断及预防故障。若发现有特殊的油漆味,说明电动机内部温度过高;若发现有很重的糊味或焦臭味,则可能是绝缘层被击穿或绕组已烧毁。
2.4摸
摸电动机一些部位的温度也可判断故障原因。为确保安全,用手摸时应用手背去碰触电动机外壳、轴承周围部分,若发现温度异常,其原因可能有以下几种。
2.4.1通风不良。如风扇脱落、通风道堵塞等。2.4.2过载。致使电流过大而使定子绕组过热。2.4.3定子绕组匝间短路或三相电流不平衡。
3 电机电气连接故障的检测技术
3.1 两种比较好的故障诊断方法
3.1.1 用红外测温仪测试电气连接点的温度温度是设备故障诊断中的一个非常重要的因素,电气连接不好,往往造成连接点发热,通过温度变化可以判断连接点故障,使用红外测温仪可以快速提供温度测量,安全、准确且不用停机。3.1.2回路电阻测试仪测量电气连接点的接触电阻回路电阻测试仪使用220V交流电源,内部由测量数字电压表和可调恒流源两部分组成。它能针对具体的接触点,通以100A的大电流,由数字表直接读取接触电阻值。可以清楚直观地反映出连接是否接触良好。
3.2 小结
综上所述,以上两种新方法能直观、全面、准确地检测出电机电气连接点处的接触不良,及时地排出事故隐患。在大中型直流电机中连接点众多,尤其是铜和铝之间的电气连接点容易接触不良,以前是出故障后,必须停机检修,现改为新方法检测可不停机进行。实践证明,新方法使用后,效果良好,既护电机,又为生产赢得了大量的时间。
4 电机振动异常的识别与诊断
三相交流电机定子异常产生的电磁振动,三相交流电机在正常运转时,机座上受到一个频率为电网频率2倍的旋转力波的作用,而可能产生振动,振动大小与旋转力波的大小和机座的刚度直接有关。
4.1 定子电磁振动异常的原因:a.定子三相磁场不对称,如电网三相电压不平衡。因接触不良和断线造成单相运行,定子绕组三相不对称等原因,都会造成定子磁场不对称,而产生异常振动;b.定子铁心和定子线圈松动将使定子电磁振动和电磁噪声加大;c.电磁底脚线条松动,相当于机座刚度降低使定子振动增加。
4.2 气隙静态偏心引起的电磁力电机定子中心与转子轴心不重合时,定、转子之间气隙将会出现偏心现象,偏心固定在一个位置上,在一般情况下,气隙偏心误差不超过气隙平均值的上下10%是允许的,过大的偏心值产生很大的单边磁拉力。气隙静态偏心产生的原因:a.电磁振动频率是电源频率的2倍F=2f;b.振动随偏心值的增大在增加,随负载增大而增加;d.断电后电磁振动消失。
4.3 气隙动态偏心引起电磁振动偏心的位置对定子是不固定的,对转子是固定的,因此偏心的位置随转子而转动。气隙动态偏心产生的原因:a.转子的转轴弯曲;b.转子铁心与转轴或轴承不同心;c.转子铁心不圆。
4.4 转子绕组故障引起的电磁振动。笼形电机笼条断裂,绕组异步电机由于转子回路电气不平衡都将产生不平衡电磁力。转子绕组故障产生的原因:a.笼条铸造质量不良,产生断条和高阻;b.笼形转子因频繁起动,电机负载大产生断条或高阻;c.同步电动机磁绕组匝间短路。
4.5 转子不平衡产生的机械振动;转子不平衡的原因:a.电机转子质量分布不均匀,产生重心位移,与转子中心不同心;b.转子零部件脱落和移位,绝缘收缩造成绕组移位、松动;c.联轴器不平衡,冷却风扇不平衡,皮带轮不平衡;d.冷却风扇与转子表面不均匀积垢。
4.6 滑动轴承由于油膜涡动产生振动。产生的原因:在轴承比负载较小,轴颈线速度叫高,特别是大型告诉的柔性转子电机中易发生,轴承经过长期运行,间隙变大,或润滑油粘度大,油温低,轴承负载轻等互相造成油膜加厚,轴承油膜动压不稳定而产生振动。
4.7 加工和装配不良产生振动。产生的原因:与轴承内孔配合的轴颈和轴肩加工不良或由于轴弯曲等原因,使轴承内圈装配后,其中心线与轴中心线不重合,轴承每转一周,轴承受一次交变的轴向力作用,使轴承产生振动。
参考文献
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故障检测技术 篇2
以万用表为检测工具
万用表是检测网络传输介质双绞线是否正常导通的基本工具，也是最常用、最得力的工具。利用万用表的欧姆档，能测试出网络中单个导线(一条芯线的两端)是否连通(读到的欧姆值较小且接近0，表明测量的两端导通，读到的欧姆值较大且接近无穷大，表明测量的两端不导通，同一根线的两端应该是导通的)，可以得知一端接头的几号引脚与导线另一端接头的几号引脚相对应，但此方法不能测出信号经过导线的衰减情况。
LAN电缆测试器
电缆测试器是一种比较便宜的专用网络测试工具，价格在100元左右/套。通常电缆测试器有两个部分组成：一个是主测试器(如图1左边所示)，另一个是远程测试端(如图1右边所示)，主测试器或远程测试端上有一组指示灯(有的电缆测试器主测试器和远程测试端各有一组指示灯)、RJ-45接头的插口、BNC接头的插口。检测时将LAN电缆两端的接头插入对应的插口中(如图1所示，UTP5LAN电缆的RJ-45接头放入电缆测试器的RJ-45的插座中)，打开电缆测试器电源，当网络传输介质LAN电缆导通正常时，主测试器或远程测试端上的对应指示灯发亮(如图1中右边的1&2、3&6、4&5、7&8指示灯会依次发亮)，表明LAN电缆导通正常，如果主测试器或远程测试端上的对应指示灯有不发亮的存在，则表明LAN电缆导通有问题。电缆测试器的部分功能也可以用万用表来模拟，但在检测LAN网线时，比万用表好用多了。
ping指令检测
在网络管理中，ping是使用最频繁的命令之一，ping指令主要用于检查网络的连接。ping指令支持两种网络协议：IP协议和IPX协议，学会使用ping来判断TCP/IP网络故障是一个网络用户应具备的技能。ping指令是一个外部命令，在Windows下有ping.exe与之相应。
ping指令的使用方法：
pingIP地址(或目标主机域名)-
n：执行ping指令时发送测试数据包的次数，缺省值为4。
t：连续向指定目标主机域名或IP地址，发送测试数据包，直到收到-C信号为止。在遇到网络不通的故障时，利用ping命令可以诊断出网络不通的故障点。具体的操作步骤如下：
ping127.0.0.1127.0.0.1
是本地循环地址，如果该地址无法ping通，表明本机TCP/IP协议不能正常工作;如果ping通了该地址，证明TCP/IP协议正常。
如有故障解决方法：在网络属性对话框中，删除已安装网络组件中的“TCP/IP协议”，然后再重新添加“TCP/IP协议”，可解决由于TCP/IP协议不能正常工作而产生的问题。
ping本机的IP地址
使用IPCONFIG或WINIPCFG命令可以查看本机的IP地址，ping本机的IP地址，如果ping通，表明网络适配器工作正常，则可以进入下一个步骤继续诊断;反之则是网络适配器出现故障，
如有故障解决方法：一般网络适配器上有两个指示灯，其中一个是连接指示灯，如果该指示灯亮(通常为绿色)，则表明网络适配器连接导通工作正常;如果该指示灯不亮，则表明网络适配器连接导通工作不正常。产生网络适配器连接导通工作不正常的原因通常有两个：一是网络适配器没坏，问题是网络适配器与插槽的接触不良所至，那么更换网络适配器的插槽即可解决问题;二是网络适配器已损坏，那么只有更换一块新的网络适配器来解决问题;
另一个是数据传输指示灯，如果该指示灯亮(通常为绿色)，则表明网络适配器的数据传输工作正常;如果该指示灯不亮，则表明网络适配器的数据传输工作不正常。产生网络适配器的数据传输工作不正常的原因通常有三个：一是网络适配器的驱动程序有问题，更换与操作系统相匹配的最新的该网络适配器的驱动程序可解决问题。二是网络适配器配置有问题，该问题通常是网络适配器自身配置有问题或与其他的硬件设备在操作系统的资源分配上有冲突。通过调整操作系统对网络适配器或与网络适配器产生冲突的硬件设备的资源分配，可以解决此问题(可通过控制面板->“系统”图标->“系统属性”对话框的“设备管理器”标签->选择产生资源冲突的设备->调整它们在系统中占用的资源来解决问题)。三是网络适配器的收发类型与传输介质不一致，通过调整网络适配器或传输介质使两者的收发类型一致即可。
ping同网段计算机的IP地址
ping一台同网段计算机的IP地址，ping不通则表明网络线出现了故障，如果ping不通的同网段计算机与本机是连接在同一集线器上，则有可能该集线器与本机和同网段计算机之间的连线不通或该集线器有故障;如果ping不通的同网段计算机与本机不是连接在同一集线器上，则需再ping一台同网段与本机连接在同一集线器上的计算机，以此来判断故障点在哪个集线器或该集线器的连线上。如果网络中还包括有路由器，则应当先ping路由器在本网段端口的IP地址，不通则此段线路有问题，通则再ping路由器在目标计算机所在网段的端口IP地址，不通则是路由器有问题。如果通，最后再ping目的计算机的IP地址。如有故障解决方法：若连线不通，可以通过下述三种方法来解决问题。第一更换能正常导通的连线;第二检查该连线，找出连线中的断点，然后重新按标准要求制作该连线将断点排除在新做的连线之外;第三检查该连线是否按标准要求制作，如果不是则重新按标准要求制作该连线。若是连接线路上的集线器有故障，则可以通过下述两种方法来解决问题。第一通过集线器上的指示灯来判断集线器上的连接端口是否工作正常，如有问题可通过更换连接端口来解决问题;第二集线器本身有问题，则通过更换新的能正常工作的与网络系统要求相匹配的集线器，来解决问题。
ping网址
如果要检测的是一个带DNS服务的网络(比如Internet)，在上一步ping通了目标计算机的IP地址后，仍然没有连接到该计算机，则可以ping该计算机的网络名，比如：pingwww.sjtu.edu.cn，正常情况下会出现该网络所指向的IP地址，这表明本计算机的DNS设置正确而且DNS服务器工作正常，反之就可能是其中之一出现了故障;同样也可以通过ping计算机名来检测WINS解析的故障(WINS将计算机名解析到IP地址的服务)。
基于连采机检测故障的技术分析 篇3
关键词：连续采煤机；电气故障；行走系统；截割系统
一、连续采煤机的介绍
连续采煤机已经成为目前煤矿企业工作的重要设备，因为它具有很多特点，比如，使用连续采煤机在工作中可以灵活的选择作业范围或者面积的大小；这种机器工作效率比其他设备的工作效率要高出很多；相对其他设备它的同采率也会很高。
连续采煤机还有保护功能，对工作状态和故障问题都有显示功能。煤矿的下井作业环境比较恶劣，使用机器设备尤其是电控设备也会产生问题，不同类型或者不同规则的煤岩也会给采煤机带来影响，故障率就会增加。因此，在井下诊断设备出现的故障或者维修设备都是比较困难的，所以对连续采煤机要做好认真检查，对可能出现的故障做好处理方案。
二、行走系统电气故障的诊断和处理
1.故障现象
在实际的使用中，启动连续采煤机泵电机以后，操作连采机行走控制手柄时，可能会出现设备没有反应，设备的VDU信息显示行走状态，其他的操作系统都很正常。
2.故障判断
泵电机启动后，通过操作连采机行走控制手柄，可以使可控硅整合器连接电源，经过常闭接点和接触器线圈可以得到信息，从而给行走系统电机提供电力，电机得到电源以后开始运转，设备就可以前进。
油泵电机出现行走问题的原因有以下几点：故障点可能发生在熔断器上；也可能发生在主变压器上；或者是主断路器出现断闸情况；信号选择器没有显示或者输出信号；接触器没有按时吸合，导致可控硅没有正常导通；也可能是行走系统本身存在的问题。
具体判断故障的流程：首先启动油泵电机，检查左右操作手柄是否可以实现机器向前移动任务；然后旋转油泵电机旋钮至停止位置，将控制开关停在维修位置，如果显示器有行走状态信息就说明控制开关没有问题；断开电源，对连续采煤机周围的瓦斯进行相应的测量，如果瓦斯的体积分数为零则可以打开电控开关，泵接触器板拉到相应位置，继续供电；操作员使用MF500型万用表进行测量r号端子，如果显示信息为110V，而且接触器没有吸合，说明故障出现在常闭接点或者接触器线圈上。
3.故障处理
对连接的常闭接点的接触板进行检测，对接触线圈的接触板进行检测，在使用万用表进行测量发现常闭接点有问题时，需要使用其他万用表反复检测，直到确定故障原因，然后进行处理。
三、截割系统电气故障的判断和处理
1.故障现象
连续采煤机在进行割煤时，如果设备出现故障，设备上的照明灯会亮，但是显示器上没有显示故障提示。
设备如果突然停止，显示器显示正常，停止几秒鐘以后，设备又重新启动正常运行，使用一段时间以后又发生了这种现象，时好时坏，而且显示器没有显示故障信息。
2.故障判断
截割系统的控制同路的运行状态会直接影响其他电机的运行，油泵电机的常闭接点也会在其他电机同路中出现，所以，需要保证油泵电机的顺利运行，其他电机也会顺利运转。如果其他电机出现停止运行现象，就要对其进行检查和诊断，它不会影响油泵电机的运行。
电机设备常见的故障现象就是油泵电机不能正常开启。造成这种故障的原因是：超过它的荷载能力、温度可能过高或者过低、液压箱里的油位过低、瓦斯体积分数比较高、直流电源出现问题、控制线路接触不良、选择器出现故障等。如果显示器没有问题，那么以上这些就可能是出现故障的原因；显示器出现“黑屏”现象或者出现断电现象，可以确定油泵电机停止运行不是控制线路接触不良导致的；设备产生故障可能是因为直流电源的问题或者是多路信号选择器出现问题；设备运行和显示器使用的是24V直流电流，电源不稳定（超过或者低于这个标准），电机和显示器都不能正常运行。
3.故障处理
24V直流电源如果出现问题不能通过测量来发现，如果是直流电源出现问题则需要更换损坏的部件。电源开关设置在主控站的电控箱里，首先将主断路器切断，取出电手柄，然后将各个液压阀的操作杆拆卸掉，再将控制线打开，最后将损坏的电源部件取出换成新的，把所有控制线安装连接，启动电源，电机就可以正常运行了。
四、油泵电机回路故障类型
油泵电机的回路有很多方面的保护，比如，漏电时可以自动闭锁、电流过大、温度过高、油位以及瓦斯的保护等，如果这些中的一项出现问题，显示器就会显示故障出现的位置等一些有效信息。根据这些信息提示，维修人员就可以分析油泵电机回路的故障原因以及PLC逻辑关系，一般情况下要从设备不能正常运行的环节着手。
显示器上如果显示油温很高，油泵就不可以正常运行，需要进行以下方面的检查和判断。如果油温超过规定的范围时，传感器的常闭接点就会自动关闭，造成设备突然停止；如果油温和传感器都很正常，但是安全栅损坏，油温高的信号进入PLC线路内，造成设备不能启动。因此，设备故障的检查要注意油温、传感器、安全栅以及PLC线路有无损坏。
油泵电机出现过载的情况时，回路过载断路器可能会直接断开，油泵电机就会停止工作；当出现电流过载跳闸的现象，电机设备需要停止四分钟之后才可以重新开启。在检查了以上各个方面的原因电机还是不能正常运行的情况下，就要考虑其他方面的问题。比如，油泵电机的启动开关是否有问题；油泵电机的先导继电器是否有问题；WD继电器是否有问题；PL集成电路是否有问题。
总结
通过对以上连采机常见的故障进行分析和采取相应的解决措施，希望在以后的实际工作中有所借鉴。具有人工智能的设备检测仪在连续采煤机故障中发挥着重要作用，采煤机作业环境比较恶劣，也会有很多干扰，因此，需要结合多种判断方法来分析发生故障的原因，为连续采煤机正常顺利运行提供保障。
参考文献：
[1]高国富.连续采煤设备电控技术[J].中国矿业大学出版社，2014（2）45-46.
基于故障统一模型的故障检测策略 篇4
根据软错误和电路老化的诱导机制不同, 现有单独对软错误或者老化预测结构进行改进不能满足要求。要将预测老化和检测软错误等其它目标故障整合在一个结构中进行违规检测, 建立新的理论基础。通过数字信号学分析可以得到如下结果:由跳变、毛刺或串扰等引起的延迟故障都可以统一描述为信号稳定违规, 因此可以提出统一的故障检测模型, 从而在检测能力、设计复杂度和成本方面达到要求。
1 研究现状
基于上述要求, 对于统一故障模型, SV期望研究的目标故障类型如下:
(1) 软错误。包括单事件翻转 (Single Event Upset, SEU) 和单事件瞬态 (Single Event Transient, SET) [3]。如果一些高能辐射粒子诱导存储单元发生翻转, 这种偶然的翻转被称为SEU。如果粒子导致某个组合逻辑的节点收集了足够多的电荷, 可以产生瞬态电流脉冲。该脉冲转化成电压脉冲并随着组合逻辑向下传播。这种类型的错误被称为SET。基于3种屏蔽效应[4], 软错误可能被捕获:逻辑屏蔽, 电屏蔽和锁存屏蔽。
(2) 老化延迟。老化效应, 例如负温度不稳定性导致的老化延迟可以用来对老化进行预测[5]。通常, 老化延迟是时间的一个累积效应。它的检测时间窗为TGB。
(3) 延迟故障。延迟故障是指传统的延迟故障, 一般由器件故障, 包括由缺陷、串扰、电压不稳等导致的时延故障。这类故障的检测通常都在时钟上升沿之后, 与老化检测类似, 都是后检测带 (Detection Slick) , 检测窗口为TDS (即后检测带间隔) 。对于一般的数字电路可以用这样的逻辑模型表示:组合逻辑的输入信号Si来自上一级触发器, 输出So被后一级的触发器捕获, 触发器间使用同步时钟, 周期为T。
对于软错误、老化延迟和延迟故障, 一般在保护带预测老化延迟, 在后检测带检测延迟故障, 如图1所示。用上述信号模型分别对软错误、老化延迟和延迟故障的故障行为进行了分析: (1) 延迟故障。延迟的So会在TDS期间发生SV, 但没有在TGB期间发生的跳变。延迟故障还会在时钟周期的后端导致So的TVV故障, TVV会在下一个时钟周期引起下一级逻辑发生IVV故障。因此, 对于延迟故障来说, SV、TVV和IVV是等效的。 (2) 老化延迟。延迟的So在TGB期间将会导致SV。但老化延迟不会导致TVV或IVV。 (3) SEU。发生SEU的触发器, 其输出端Si会发生的是SV, 之后Si将保持稳定。因此, SV可能会导致下一级触发器捕获到错误的数据, 继而导致发生TVV以及下一级触发器Si发生IVV, 即SEU将表现为SV、IVV或TVV。 (4) SET。对于宽度<TDS+TGB的SET故障, 其行为与普通的延迟故障相似。因此, 对于SET来说, SV、IVV和TVV也是等效的。
综合上述分析, 结论如下:对于上述引起电路时序发生错误、时序违规的各种故障行为都可以统一为SV, 即统一故障模型。
统一故障检测中最重要的单元是信号稳定性检测单元。图2显示了SVFD在电路中的位置及其主要结构。通过插入检测单元的一个关键路径末端, 触发器采用XOR保护检测, 通过将触发器输入端和输出端两路信号送入一个同或门NXORX。当CLKG低电平期间触发器受到SEU时, 其会在或非门B1输出高电平, 导致X节点放电。
检测电路由3部分组成:稳定性检测器 (Stability Checker, SC) 、输出压缩器 (Compactor) 和输出锁存器 (Output Latch) 。稳定性检测器的基本结构来自于在线老化预测, 与之类似, 稳定性检测器也是通过比较一对预充电的节点状态来判断被检测信号上是否发生SV。下面分析SVFD的工作原理。
如图3所示, 稳定性检测器是通过对动态节点S1和S2状态的监测来控制节点S4的状态, 判断电路是否发生故障。然后把信号输出给输出压缩器用于判断故障类型。当经过预充电阶段后, S1与S2均处于高电平, 电路进入检测状态。当组合逻辑输出的信号Co正常时, M3和M4的栅极状态总是互斥的, 即为“0”、“1”或“1”、“0”, S1与S2其中必有一个发生放电。这种情况下, 节点S4会稳定在高电平, 稳定性检测器的输出A1为0, SV没有发生。与之相反, 当Co在在保护区间发生SV, 这时原本保持在高电平状态的节点发生放电, 即S1和S2均处于低电平状态, 从而打开节点S4的下拉网络, 稳定性检测器的输出A1由0变成1。输出压缩器捕获到A1信号, 从而释放节点X的电荷。与节点X相连的两个锁存器分别在不同时钟CLK和CLK锁存X的值, 根据两个锁存器输出a, b的值来判断具体故障类型。
文献[2]在面积开销、功耗、以及故障检测能力等方面都进行了分析, 发现SVFD对于有时序违规引起的电路故障有着较好的检测结构。然后, 它也存在着明显的缺点: (1) 需要额外的控制信号。与其他检测结构相比, 需要额外的控制信号才能保证SVFD的正常工作, 而引入一路控制信号必然增加它的面积开销。 (2) 不适用于高速电路。在SVFD结构中, 大量的保护器被用来保护动态节点高状态的稳定性, 这会导致节点充放电时间的增加, 使其不适用高速电路。
2 高速信号违规检测结构
考虑上述原因, 针对SVFD的稳定性检测器是影响电路在高速电路中运用的主要障碍。根据这个分析, 论文提出了一种高速信号违规检测结构 (Highspeed Signal Violation Detector, HSVD) , 如图4所示。
新的稳定性检测器 (Stability Checker, SC) 在保留原先结构的基础上, 最大的改动是引进了被用于软错误防护时序单元中使用的Muller C单元 (简称C单元) [6]。图5给出了C单元以及对应的真值表。这样就减少了SC中动态节点和补偿动态节点“弱”逻辑所需的保持器的数量, 大幅减少了检测单元的硬件开销。不仅如此, C单元所具有的保持功能加强了SC输出的N1信号的保持时间, 还提高了输出压缩器中X节点的电荷释放时间, 从而避免在高速电路中因X节点放电不足而可能造成的电路检测失效。这种改进大幅提高了HSVD对高速电路的适应能力。
3 仿真与对比
为验证HSVD的功能, 对单个检测单元进行了晶体管级的Hspice故障模拟仿真。图6是使用32 nm PTM工艺模型[7], 对HSVD中几个关键节点状态在5个周期中变化的仿真波形图。其中系统主时钟信号为CLK, CLKS为控制预测时钟, So是组合逻辑输出信号, CLKG为保持时间的控制信号, NXOR是XOR保护的输出信号;在第4个波形图中, 显示了SC内部节点S1和S2随着上述信号变化而出现的状态变化图形;第5个波形显示的是SC输出信号N1以及XOR保护的输出信号, 从图中可以看出, N1信号具有较好的保持性, N1和B1是输出压缩器的输入信号;最后一个图显示了最终的检测结果, 从中可以看出结果对故障的识别。
与其它方案的比较:将HSVD与其他几种方案进行比较。表1列出了与老化预测策略 (Aging Resistant Stability Checker, ARSC) [8]以及SVFD在晶体管数目、时钟信号数量以及检测完备性上的比较结果。面积开销可以利用晶体管数目来估算。可以看出新结构对比传统ARSC具备明显的性能优势, 而增加的开销微小。与原先的SVFD相比, HSVD的硬件开销更少。
4 结束语
相对于目标故障检测, 多故障统一检测具有明显的应用价值。通过对SV的分析, 提出一种适合高速电路的多故障统一检测策略HSVD, 给出了其电路实现。在HSVD的稳定性检测器中, C单元的使用使HSVD更适用于高速芯片。Hspice仿真验证其功能有效, 与已有的机制方案相比也具有面积和功耗的优势。
摘要：随着集成电路制造工艺持续向纳米尺度的推进, 数字电路受老化、工艺误差、软错误等故障所造成的时序偏差越发突出, 严重威胁了电路的“时序安全”。文中通过分析故障影响信号稳定性侵犯模型, 提出了一种新的故障检测模型。该模型扩展了现有的故障检测能力, 通过使用C单元作为稳定性检测器输出单元, 提高了其对高速的适应性。仿真结果显示, 与已有结果相比其具有明显的速度优势和较小的硬件开销。
关键词：时序偏差,在线故障检测,信号稳定性,老化感知
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检测电脑故障的简单方法 篇5
2007年10月07日 星期日 10:01故障及对策
一、电脑启动过程
Ⅰ、首先来了解一下电脑的启动过程
1、贮存在ROM(只读存储器)中的Bootstrap Loader程序和自诊断程序移动到RAM(随机存储器)中。
2、随着Bootstrap Loader的运行,储存在辅助记忆装置中的操作系统将系统文件送到RAM中。
3、执行系统文件Io.sys和Msdos.sys。这时画面上出现“Starting Windowsn98„„”的信息。
4、若有Config.sys则执行它。
5、执行系统文件的Command.com文件。
6、若有Autoexec.bat则执行它。
7、读取Windows的初始化文件“System.ini”和“Win.ini”,再读取注册表文件。
8、启动结束,出现初始画面,运行操作系统。
这个过程中,在主板的ROM BIOS中监测硬件是否异常，包括硬件故障,接线情况,各类卡的安装等。如果发生错误，画面上什么也不出现,启动停止。这种情况下很可能是硬件故障。
Ⅱ、系统启动顺序
1、PC电源的ON——显示器，键盘，机箱上的灯闪烁。
2、检测显卡——画面上出现短暂的显卡信息。
3、检测内存——随着嘟嘟的声音画面上出现内存的容量信息。
4、执行BIOS——画面上出现简略的BIOS信息。
5、检测其他设备——出现其他设备的信息(CPU,HDD,MEM...)。
6、执行OS(操作系统)的初始化文件－Starting Windows 98等。Ⅲ、在启动时主板中发出声音,通过这个声音可以判断是何种错误根据主板形式的不同,声音的表示也有所不同.AMI BIOS:
1短:内存刷新失败
2短:内存校验错误
3短:基本内存错误
4短:系统时钟错误
5短:CPU错误
6短:键盘错误
7短:实模式错误
8短:内存显示错误
9短：ROM BIOS校验错误
1长3短:内存错误
AWARD BIOS:
1短:启动正常
2短:非致命错误
1长1短:显示错误
1长2短:键盘错误
其他BIOS可查《BIOS错误提示音》,这里不再详细介绍。
二、易混淆的软件故障
必须明确地区分硬件故障和软件故障，否则费了很大的力气将电脑搬到电脑市场,店主告诉你是软件故障时你会是什么心情呢。特别是启动故障也有可能是软件故障造成的。下面我们就来看一看由软件故障造成的启动异常。Ⅰ、CMOS Setup的错误
如果在CMOS Setup中的硬盘设置不正确的话,因为电脑无法识别硬盘,因此导致不能用硬盘中的操作系统(Windows)启动。出现画面但无法启动时应该检查CMOS Setup的内容。若要正确识别硬盘，可以使用CMOS Setup中的“IDE HDD Auto Detection”选项。
Ⅱ、系统文件的错误
Windows启动时需要Command.com, Io.sys, Msdos.sys, Drvspace.bin 四个文件。如果这些文件遭破坏，即使识别了硬盘也不能启动。这时可以使用“Sys.com”文件恢复这些文件。用启动盘启动后,键入“Sys c:”即可。Ⅲ、初始化文件的错误
Windows在启动时要读取“Autoexec.bat”,“Config.sys”，“System.ini”，“Win.ini”,“User.dat”,“System.dat”六个文件。但在读取时若其中有错误的信息将发生启动失败。而这些文件是很难恢复的,因此要使用Windows重新设置等方法。但这不是硬件故障，用不着把电脑抱到电脑市场去。
Ⅳ、Windows的错误Windows初始画面出现后的故障大部分是软件的故障。程序间的冲突或驱动程序的问题等等。这样的问题可以用翻阅书籍等方法自行解决。
三、不是故障的硬件故障
虽然不是故障,但时常发生用户组装不正确或插口松等现象。这时可以自己打开电脑检查接线,插口等的错误。在新购硬盘,CD－ROM等EIDE设备时要注意将连接在中间的装置设置为“SlaveE”,将连接在边上的装置设置为
“Master”,如果设置得不正确,有可能无法启动或使用相应装置时发生错误。
四、硬件故障的检测方法
下面我们来看一看硬件故障的基本测试方法。显示器没有任何图像出现时可以使用下面的方法测试出故障的部件。
一、首先准备一个工作台。
二、将主板从机箱拔出,再把主板上的所有部件拔出,只留下CPU和RAM.然后把主板放到工作台上。
三、将稳压电源连接在主板上。
四、将显卡插入AGP插槽。当然如果是PCI显卡则插入PCI插槽中。插入时要注意将显卡镀金的部分完全地插入插槽中。
五、连接显示器电源插口后将显卡与显示器连接起来。
六、打开显示器电源,再接通机箱电源开关。然后用金属棒接触主板的电源开关。
主板的电源开关是与机箱电源开关连接的部分,一般标记为“PWR SW”或“POWER SE”。
七、如果画面上出现BIOS的版本信息,画面没有异常的话,说明CPU,主板,RAM,显卡,电源都正常.通常,经常易出现故障的部件是“显卡”,“主板”,“硬盘”这个顺序。
八、然后连接硬盘和软区进行检测。接着连接CD－ROM检测,然后是声卡。Modem等一个一个的连接进行检测。如果不出现画面就说明后连接的那个部件有故障或是有兼容性问题。只须处理那个出故障的部件即可。
九、机箱的问题
有时将主板安装到机箱时发生问题,导致启动失败。因此如果在上面的部件检查中没有任何问题的话,可以将主板安装到机箱上测试。如果在测试中没有任何的错误,则说明是CMOS Setup错误,驱动程序等的软件问题。
如果排除了“假故障”，那么就是真的有故障存在了！若再检测一下各配件的外观，包括打开机箱看到主机内部的各部件表面都没有被高电压击毁的迹象，或者明显的伤痕，若有的话，故障部件就清楚了。若都没有，可先试下面的处理方法。
1.清除尘埃
飘浮在空气中的尘埃是计算机一大杀手，使用一段后就可能因主板等关键部件积尘太多而出现故障，即便是在专用机房中也会如此。所以，对于使用了较长时间的计算机，应首先进行清洁，用毛刷轻轻刷去主板、外设上的灰尘。如果灰尘已清扫掉，或无灰尘，故障仍然存在，就表明硬件存在别的问题。
另外，由于板卡上一些插卡或芯片采用插脚形式，震动、灰尘等原因常会造成引脚氧化，接触不良。可用橡皮擦擦去表面氧化层，重新插接好后开机检查故障是否排除。
随便说一句，键盘使用日久往往会出现漏电、按键卡死等故障，此故障应及时处理，否则在输入文件时将会键入一些错误的字符。处理时应把键盘用一个托架托起来，按键向下，打开键盘的后盖，用酒精清洗线路板及按键的触点，并把卡死的按键下面的弹片适当撬起，使之恢复原有的弹性。
注意：软盘使用中，脏污或被划伤的软盘插入软驱时会划伤读写头，损坏软驱。清洗磁头时一定要十分谨慎，长时间不用的软驱，可能在磁头上会有锈蚀，此时不可使用清洗盘，具体做法是打开机箱将清洗剂滴在磁头上，浸泡半小时后，用脂棉小心地擦拭干净。如果盲目地使用清洗盘势必导致软驱读写头的损伤，使软驱报废。
2.看、听、闻、摸
“看”即观察系统板卡的插头、插座是否歪斜，电阻、电容引脚是否相碰，表面是否有烧焦痕迹，芯片表面是否开裂，主板上的铜箔是否烧断。当然了，不用说您也知道还要查看是否有异物掉进主板的元器件之间(这将造成短路)，也可以看看板上是否有烧焦变色的地方，印刷电路板上的走线(铜箔)是否断裂等等。
“听”即监听电源风扇、软/硬盘电机或寻道机构、显示器变压器等设备的工作声音是否正常。另外，系统发生短路故障时常常伴随着异常声响，监听可以及时发现一些事故隐患和在事故发生前即时采取措施。
“闻”即辨闻主机、板卡中是否有烧焦的气味，便于发现故障和确定短路所在地。
“摸”即用手按压管座的活动芯片，看芯片是否松动或接触不良。另外，在系统运行时用手触摸或靠近CPU、显示器、硬盘等设备的外壳根据其温度可以判断设备运行是否正常；用手触摸一些芯片的表面，如果发烫，则为该芯片损坏。
3.拔插检测
前面说过，计算机产生故障的原因很多，主板自身故障、I/O总线故障、各种插卡故障均可导致系统运行不正常。采用拔插维修法是确定故障发生在主板或I/O设备的简捷方法。该方法就是关机后，将插件板逐块拔出，每拔出一块板就开机观察机器运行状态，一旦拔出某块后主板运行正常，那么故障原因就是该插件板故障或相应I/O总线插槽及负载电路故障。若拔出所有插件板后系统启动仍不正常，则故障很可能就在主板上。
拔插检测时，还能从另一个方面排除计算机故障：一些芯片、板卡与插槽接触不良，将这些芯片、板卡拔出后在重新正确插入可以解决因安装接触不当引起的微机部件故障。
4.交换检测
将同型号插件板，总线方式一致、功能相同的插件板或同型号芯片相互交换，根据故障现象的变化情况也可判断故障所在。此法多用于易拔插的维修环境，例如内存自检出错，可交换相同的内存芯片或内存条来判断故障部位，无故障芯片之间进行交换，故障现象依旧，若交换后故障现象变化，则说明交换的芯片中有一块是坏的，可进一步通过逐块交换而确定部位。如果能找到相同型号的微机部件或外设，使用交换法可以快速判定是否是元件本身的质量问题。
5.比较检测
运行两台或多台相同或类型相差不大的计算机，根据正常计算机与故障微机在执行相同操作时的不同表现可以初步判断故障产生的部位。
6.振动敲击检测
用手指轻轻敲击机箱外壳，若故障排除了，说明故障是由接触不良或虚焊造成的。然后，可进一步检查故障点的位置并排除之，只是此类故障难以检测到确切的部位。
7.升温降温检测
人为升高微机运行环境的温度，可以检验各部件，尤其是CPU的耐高温情况，因而及早发现事故隐患。降低运行环境的温度后，如果故障出现率大为减少，说明故障出在高温或不能耐高温的部件中，此举可以帮助缩小故障诊断范围。事实上，升温降温法是采用的是故障促发原理，以制造故障出现的条件来促使故障频繁出现以观察和判断故障所在的位置，只是具体实施时要注意控制好加热方法，温度也不可超过摄氏40度。
8.运行检测程序
随着各种集成电路的广泛应用，焊接工艺越来越复杂，仅靠一般的维修手段往往很难找出故障所在，而通过随机诊断程序、专用维修诊断卡及根据各种技术参数(如接口地址)，自编专用诊断程序来辅助检测，往往可以收到事半功倍的效果。程序测试的原理就是用软件发送数据、命令，通过读线路状态及某个芯片(如寄存器)状态来识别故障部位。此法往往用于检查各种接口电路故障及具有地址参数的各种电路，但应用的前提是CPU及总线基本运行正常，能够运行有关诊断软件，能够运行安装于I/O总线插槽上的诊断卡等。
选择时诊断程序时要严格、全面、有针对性，能够让某些关键部位出现有规律的信号，能够对偶发故障进行反复测试，并能显示出错记录。如何诊断电脑故障
很多初学者刚接触电脑时都有一种恐惧感，认为电脑的故障一定是难以逾越的大问题。其实，多数电脑故障都有一定的规律可循，这方面的问题就好像是一层窗户纸，一捅就破，并不需要你具备太多电脑方面的知识。下面就让我们一起来学几招诊断电脑故障的快捷方法。环境检查法
对于一些突如其来的硬件故障，如开机无显示等。我们先不要进行深入的考虑，因为往往我们会忽略一些细节问题。首先我们应该看看那些显而易见的东西：如有没有接通电源？开关是否已打开？电源插座有没有通电？是不是所有的接线都连接上了？或许问题的根源就在其中。
CMOS还原法
有些用户往往会因为好奇而改动主板CMOS里的一些设置，而这恰恰是导致故障发生的一个主要原因。如果电脑故障因此而起，那么我们可以通过还原CMOS的设置来解决问题。方法非常的简单，开机后按下键盘上的“Delete”键进入主板的CMOS，选择其中的“Load Optimized Defaults”（载入缺省设置），按“Y”键确认，保存退出CMOS即可。
注册表恢复法
有些用户喜欢通过修改注册表来达到对系统的优化设置或进行个性化设置，也有的用户在上网浏览时被恶意程序改动了注册表，一些故障就是因为对注册表不正常的更改而造成的。这时我们可以重新启动计算机，并切换到MS-DOS方式下，在C盘根目录下输入并执行“scanreg/restore”进入注册表恢复界面，然后选择一个电脑完好时的注册表文件，进行“Restore（还原）”，即可实现对注册表的恢复。精简启动法
部分计算机故障是在我们安装一些软件后出现的，如果此时计算机还可以进入操作系统，那么我们可以在开始菜单中，运行“msconfig”程序，关闭启动菜单里除“internat.exe、Scanregistry、Systemtray”之外的所有程序。重新启动计算机后如果故障不再出现，那么问题多半是由某个自启动的软件造成的。
logged跟踪法
如果计算机已无法进入到Windows中或进入后不正常，那么我们可以采用Logged（Bootlog.txt）的方式启动计算机，这样所生成的Bootlog.txt文件能够记录下故障出现的位置。使用Logged方式启动的方法是，在系统启动时按下键盘上的F8键，会出现启动菜单，选择以Logged方式启动，故障出现后，用Windows启动盘重新启动计算机，然后将C盘根目录下的Bootlog.txt文件复制到软盘上，在其他计算机上打开该文件，你会发现上面记录了Windows启动的整个过程，从中可以找到问题的根源。
设备替换法
所谓设备替换，就是当你怀疑哪个设备有问题时，用同样功能（最好是同一型号）的设备替换它，如果替换后问题消失了，那么多半就是这个设备出现了问题。
最小系统法
如果你不能确定是哪个硬件出现了问题，可以使用最小系统法来判断。最小系统法就是去掉系统中的其他硬件设备，只保留主板、内存、显卡三个最基本的部件，然后开机观察是否还有故障。如果有，则可排除其他硬件的问题，故障应来自于现有的三个硬件中。如果没有，则将其他硬件一一添加，查看在添加哪个硬件后出现故障，发现故障所在后，再针对这个硬件进行处理即可。程序升级法
很多人对驱动程序重视不够，认为随便装一个就可以了。但是，我们在购买硬件时已经有了驱动程序，为什么硬件厂商还要不停地发布新版本的驱动程序呢？其实，这样做的目的就是为了让厂商自己的产品更加的完善。
由于现在的硬件更新速度很快，而且大多数硬件厂商的硬件研发先于软件研发，因此与硬件配套的驱动程序在刚发布时可能会存在一些小Bug，需要通过不断更新驱动程序来弥补这些缺陷。因此，升级驱动程序也是解决硬件故障的一项有效方法。
软件测试法
诊断硬件故障通常需要了解一些硬件方面的信息，但很多人没有记录硬件信息的习惯或不知该怎样记录。计算机出现故障后，可能会无法进入系统，这时候我们就需要一个在DOS下测试硬件的工具，如HwInfo for DOS，它的大小只有582KB，放在软盘里可以随身携带，借助于它就可以随时诊断硬件故障了。更改资源法
汽车发动故障检测与维修 篇6
关键词：汽车发动故障检测与维修
0引言
随着社会的发展，随着科技的不断进步，汽车已进入家庭，进入了许多领域，随着汽车数量的增加，汽车维修也随着不断发展壮大起来，汽车的故障也多种多样，五花八门。发动机作为汽车的心脏是多种零件中的重中之重，我就发动机故障的维修与检测，发表几点想法：
1发动机失速故障
1.1故障现象：发动机工作时，转速忽高忽低，这现象即为发动机失速现象，其故障被称为发动机失速故障。
1.2故障原因：造成发动机转速忽高忽低的原因有燃油喷盘系统的故障，也有点火控制系统的故障，还有进气系统的故障。常见的故障原因有以下几点：①空气滤清器滤芯过脏；②空气流量计工作不正常；③燃油喷射系统供油压力不稳。如油管变形，系统线路连接接触不良，燃油泵泵油压力不足，燃油压力调节器工作不稳定，燃油滤清器过脏，断路继电器触点抖动等；④点火正时不正确；⑤冷起动喷油器和温度正时开关工作不良
2动机不能发动
2.1故障现象：打开点火开关，将点火开关拨到起动位置，发动机发动不着。
2.2故障产生的可能原因：
2.2.1起动系统故障使发动机不能转动或转动太慢：①蓄电池存电不足、电极桩柱夹松动或电极桩柱氧化严重；②电路总保险丝断；③点火开关故障：④起动机故障；⑤起动线路断路或线路连接器接触不良。2.2.2点火系统故障：①点火线圈工作不良，造成高压火花弱或没有高压火花；②点火器故障；③点火时间不正确。
2.2.3燃油喷射系统故障：①油箱内没有燃油；②燃油泵不工作或泵油压力过低；⑨燃油管泄漏变形；④断路继电器断开；⑤燃油压力调节器工作不良；⑥燃油滤清器过脏。
2.2.4进气系统故障：①怠速控制阀或其控制线路故障；②怠速控制发阀空气管破裂或接头漏气；③空气流量计故障。
3发动机烧机油
3.1故障现象：汽车行驶时，低、中、高速都有蓝烟。且机油压力低，起动困难，行驶乏力。动力性能和经济性能大大下降，燃油和机油损耗增加，机油约5天时间补加一次，废气排放超标。打开机油加注口察看，有一定的脉动烟雾冒出；检查曲轴和进气口，有刺激气味烟雾窜出；看排气管口，有油湿现象，检查火嘴，积炭明显。以上特征表明发动机窜油现象突出。
3.2故障产生的可能原因发动机在正常温度下运转，要取得动力性和经济性，工作时就必须要使进入燃烧室的混合气的压缩力符合设计要求，而且保证进气充分并且燃烧彻底，因为只有压缩压力达到最大要求和进气充分，才能保证发动机做功时能产生足够的爆破力，从而产生足够的动力，带动发动机曲轴高速运转。而要保证发动机气缸压缩力达到最大要求，则要求发动机配气机构以及曲轴连杆机构等各配合部件密封配合良好。保证密封配合良好，则要求各配合间隙符合技术要求。一旦发动机各密封配合件磨损过大，将会影响其密封性，使发动机出现窜烧机油的故障，最终令其输出功率下降且不能正常行驶。造成发动机窜烧机油有以下几个原因：
3.2.1由配气机构引起。气机构的气门、气门杆、气门导管的磨损，令其配合间隙增大。当气门杆和气门导管由于修理工艺及磨损不均匀时。会造成密封配合不良，产生漏油现象。配气机构出现上述故障，将使机油窜入燃烧室燃烧，从而影响发动机的动力性和经济性。
3.2.2由曲柄连杆机构引起①活塞环磨损或失效、各环环口对口。活塞环是活塞连杆组中磨损最快的零件，尤其是第一道活塞环的磨损更为剧烈。在燃烧的作用下，环背产生很大的压力，当然大的环背压力有助于密封，但另一方面也加速了环背的磨损。活塞环磨损或失效后，弹力减弱，开口间隙、边隙以及背隙增大，令活塞环与气缸体的配合间隙增大，使气缸内密封性变差而出现窜油，造成发动机的动力性能降低，机油消耗升高，引致通风系统严重冒烟，排气冒蓝烟和燃烧室表面积炭。②活塞磨损引起的窜油。活塞磨损最快的部位，是活塞环槽与活塞销座孔环槽的磨损，其中第一道环槽磨损最严重，由上至下，依此减轻，环槽的磨损，使活塞环槽中配合间隙增大，结果容易引起窜油现象。
3.2.3由气缸磨损引起气缸的工作表面，在正常情况下一般是在活塞环运动的区域形成不均匀的磨损，沿气缸轴线方向磨成上大下小的圆锥形，磨损产生圆柱度误差，最大的磨损部位是活塞在上止点位置时，第一道环所对应的缸壁处，而沿横向截面是磨成不规则的椭圆形，磨损产生圆度误差。最大的磨损在进气门对面的气缸壁上，由于此处受新鲜混合气流较强冲袭作用，导致润滑油膜稀释磨料增多，温度降低，使该部位磨损严重。
变压器故障检测技术 篇7
作为机械设备运转的关键器械, 变压器的作用不言而喻, 确保变压器的正常工作才能实现对机械零件之间进行有效的传递指令和动力, 是当前很多机械的重要传动装置, 因此对变压器的工作状态进行定期检查和维护十分必要, 及时检测出变压器可能出现的故障, 并采用合适的方法对故障进行修复, 保证机械设备的持续稳定运转, 是变压器维护检修过程的基础, 探讨变压器故障检测技术并根据实际故障原因采取合理的故障处理方法, 是本文主要探讨的话题。
1 变压器的故障原因
由于不同机械设备的变压器型号、功率等差异较大, 面临的工作环境和支持的工作设备也不尽相同, 因此引起可能引起变压器故障的因素较多, 总的来说, 可以归纳为以下几点:
(1) 变压器出厂质量不满足相关要求。变压器质量不合格常常体现在一些细节之处, 比如关键位置的螺丝拧紧, 焊接质量不满足要求, 导致出现残余应力, 降低变压器的使用寿命, 以及相关绝缘系统出现破坏等现象。
(2) 变压器没能按照使用标准使用, 导致其寿命受到影响。目前市场上的变压器平均使用寿命在20年之内, 而变压器上的标定使用寿命基本都是在40年左右, 实际使用寿命远低于标定寿命。
(3) 线路不当造成变压器损坏。线路干扰问题是变压器使用过程中的常见问题, 由于变压器工作环境中电压过大或者经常开关电闸等操作, 都会影响变压器内部线路的正常工作, 进而给变压器带来损伤。
(4) 电荷超标。目前生产的变压器都可以在承担短时间的内的超标电荷, 但如果变压器持续工作在超负荷的电荷之下, 变压器内部机械无法正常运转, 给变压器自身带来较大的损伤。
(5) 天气原因造成的故障。自然天气中的一些极端现象比如雷击等会给变压器带来严重的损害, 使得变压器无法继续使用。
(6) 日常维护工作不到位。变压器在使用时需要定期对其工作性能进行检修和维护, 如果维护工作做得不好, 不能及时修复变压器中出现破损的位置, 或者没能对变压器进行及时的清理, 比如定期清理灰尘等, 也会导致变压器的工作性能受到损害。
(7) 工作环境的影响。变压器如果工作在较为潮湿的环境中, 自身的使用寿命会受到不利影响, 绝缘性能也会相应降低。
2 变压器故障检测技术
变压器需要定期的进行日常检测与维护, 以及时修复其在工作中出现的问题, 延长变压器的使用寿命。具体的使用方法是及时收集变压器的工作状态参数, 并将参数与正常工作时的参数进行对比, 如果发现异常情况, 通过对参数进行分析, 确定可能出现的故障原因和故障位置, 并及时进行维修。变压器的检测方法有: (1) 局部放电法。变压器出现故障时, 在内部会有一定规律的声音, 利用磁场产生的局部电流能够对变压器出现的状况进行跟踪, 及时发现变压器内部发生的具体变化, 进而检查出可能出现故障的位置; (2) 振动分析法。变压器工作时会出现一定频率幅度的振动, 通过对变压器的振动情况进行检测, 并与正常工作时的振动进行对比, 可以给其故障诊断提供参考; (3) 红外热线法。红外热线法是利用检测目标散发出的红外信号, 并利用计算机对信号进行放大处理, 根据红外信号中出现的异常现象确定故障原因和故障位置; (4) 频率响应法。频率响应法目前主要用在检测接地线是否迁移, 变压器工作时内部的线圈由于彼此之间的磁场作用会出现不同频率的响应, 对这种响应进行检测和判断就能帮助检测故障。
3 变压器故障维修策略
目前来说对变压器的维修是全球经济范围内重点研究对象因为变压器承载着多部设备的正常运行结果, 所以对变压器进行维修的技术是值得探讨的问题只有做到对变压器进行正常的运行巡视, 以及日常的维护等做到全面, 才能在遇到紧急问题时能及时处理, 使得变压器运行正常。
日常对变压器的巡视检查项目主要有: (1) 检查变压器是否干净, 有无破损、开裂和漏电的现象; (2) 检查变压器在每日的运行中是否有与以往下同的声音; (3) 定期检查主要配件是否处于正常位置; (4) 检查气状继电器; (5) 检查变压器的上层油是否正常; (6) 检查变压器的铁芯外壳的接地线是否良好; (7) 看引线接头处是否接触良好接触良好的状态应该是引线接头处下产生热量、下发红、下变色; (8) 变压器的冷却装备运行应正常; (9) 检查调压分接头处的位置是否标准; (10) 呼吸器正常的检查看看该呼吸器是否能正常的调节变压器的气流, 在硅胶部分有无脱落等; (11) 防爆隔膜处应该是完好无缺的; (12) 当遇上暴雨、打雷等恶劣环境时, 更要注意对变压器的检查。
4 结语
变压器的正常运行是机械设备保持持续工作能力的关键, 对企业的工作效率也会产生间接影响, 确保变压器的可靠性和稳定性不仅需要选择质量优秀的变压器, 还要在平时的工作中定期对变压器进行检查维修, 及时发现变压器出现的问题, 有效延长变压器的使用寿命, 才能保证机械设备的可靠性。
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数字电路在线故障检测技术研究 篇8
目前, 数字电路已渗透到社会的各个行业中, 与人们的生产生活息息相关, 科技的发展、社会的进步都需要使用到数字电路。但数字设备由于各方面原因使得故障事件频频高发, 因此要求数字电路故障检测技术的效率高、迅速处理好事故原因, 尽快回复电路正常运转。所以应该提高数字电路检测技术并找到迅速检测的方法, 解决传统数字电路检测技术中检测时间长、难度大、效率低下的难题, 使数字电路的故障检测工作更快捷, 在最短的时间内处理好数字电路故障检修。
1 数字电路故障特点
数字信号是量化的离散信号, 数字电路主要针对这些离散的数字信号实施有效处理的电路。数字电路的功能主要有两种, 一种是时序型, 另一种是组合型。在数字电路的输送界限中不存在反馈路线, 只有一种简单的组合型电路, 在数据输送中都是依靠输入进的信号, 与前期的电路输送没有任何的关联, 所以数据记录是完全空白的。组合型同时序型的最大的区别就是是否有集成数据, 触发器具备的储蓄功能是时序型电路的重要组成部分, 数字电路的思维和状况表现是依靠时序型电路来完成。数字电路信号的输出与收入都是在储蓄电路的尾端进行的, 因此在检测故障的过程中, 需要进行检测的数据高达上千条之多。并且电路中的元件通常都设置在软芯片中, 二软芯片中有非常多的物理曲线, 导致检测工作非常繁杂, 且不容易展开, 严重影响了数字电路检测工作的速度。
2 数字电路故障原因
(1) 没有重视集成参数的变化。在设计时对元件中集成参数变化的重视程度不够, 考虑不周全, 因此在电子元件使用过程中会发生许多元件老化、参数性能低下或者不平稳等故障, 都讲导致数字电路无法正常使用。
(2) 工作环境差, 不符合要求。大多数数字电路对运作环境都有一定的标准和要求, 比如:温度、湿度, 运转时间长短、电路控制是否合理还有高强度电磁搅扰都可能引起数字电路的不良反应, 影响数字电路的正常使用。
(3) 使用超量、超过使用期限。如果超负荷使用数字电路, 会导致数字电路元件的老化速度加快, 使数字电路的性能大大降低, 数字电路的故障频率因此而上升。
(4) 线路安排不合理, 故障频发。在按装电路的过程中, 因安装不当导致的故障数不胜数, 任何一点问题都将会影响到数字电路的使用, 所以在按装时要特别注意。
3 在线电路检测技术
(1) 持续观测。电路检测的最基本的方法是坚持不间断的观察。连接电源后, 随时观察整个的电路运作情况有无异常, 这是在线电路检测的第一步。
(2) 分割检测。将完整的数字电路分割成若干部分, 再对这些部分进行单独检测, 连接电源后, 进行部分排查寻找, 最后由逻辑笔判断出故障的具体位置。也可以连接数据显示器, 检查电路运行情况。分割检测可以更快速的找到故障位置。
(3) 电阻测试。电阻测试主要是针对通电后的电路检测。在电路通电后, 出现发烫、冒烟的情况, 必须迅速切断电源, 避免故障部位发生扩大, 然后采用电阻测试法对使用的设备一段一段的进行认真的检查, 内部的输送端口有无异常、电源设备等。电阻测试非常适合用于接触不好、电路短路的故障检测。
(4) 替换零件。如果数字电线发生故障的位置非常隐密, 不容易查找, 到不妨使用替换法。将疑似有故障的零件卸下, 按装上同一型号且质量合格性能好的零件, 再进行检测故障有没有解除, 通常情况下, 替换法是快速处理此类隐密故障最有效的手段。但有一点要谨记, 在替换零件时, 要记得关掉电源。
4 检测注意事项
(1) 在检测过程中应按照前后顺序依次进行, 切不可盲目实施。一利用万用表检测集成设备和电源。通过询问客户大致了解一下发生故障的原因和位置, 再直接观察故障的位置, 检测设备元件是否损坏, 将电源连接后, 查看一下设备有无异常情况, 若发生冒烟、发烫等情况必须赶快切断电源, 若没有异常, 再开始检测电路信号, 寻找故障发生的具体原因。二、对组合电路的检测通常使用故障排除法。使用故障排除法是在在电路运转过程中, 用逻辑笔检测输入的电平, 按照得出的数值, 一一进行排查最后确定故障的位置实施检修。
(2) 因为数字电路设备和型号类型多样化, 检测人员不肯全都掌握, 所以在检测时, 如果接触到不常见或不了解的型号, 就必须先借助检测手册, 了解该数字电路的型号、运转功率和引脚名称等, 再根据该电路的检测手册进行全面细致的检测, 对与检测手册中的注意事项要特别注意, 对故障的排查工作非常有利。
5 结语
归纳上述, 数字电路应用的迅速普及, 使得数字电路发生故障的次数频频高升, 因而数字电路故障检测就显得尤为重要。所以, 作为检测人员必须通过累积丰富的检测经验, 提高故障检测技术水平, 并及时的了解故障发生的真正原因, 通过检测找到对应的处理方法, 迅速处理好故障, 及早恢复数字电路的正常使用。
参考文献
[1]王继业.数字电路在线故障检测方法研究[J].哈尔滨工业大学, 2012 (25) :129-132
在线状态检测与故障诊断技术 篇9
从设备的设计、制造到安装、运行、维修等诸多环节, 如果其中的任何环节出现了偏差, 都有可能会导致设备性能的恶化或是引发故障。在设备运行过程中, 其内部往往会受到力热、摩擦等多种物理及化学作用, 使其性能出现变化, 从而引发设备故障, 带来巨大的损失, 所以对设备在线状态监测和故障诊断技术相关内容进行详细的、深入的分析研究具有十分重要的意义。
2 状态检测与故障诊断技术概述
①状态检测:在设备运行过程中, 对特定的特征信号进行检测、变换、记录与分析处理, 并显示记录情况, 这是设备故障诊断工作顺利开展的基础条件。②诊断分析:一般情况下, 诊断分析主要涉及信号分析处理与故障诊断两方面内容。其中, 信号分析处理是指对所获得的信息以一定的方式进行变换处理, 并且以不同的角度提取最直观的、最敏感、最有用的特征信息。故障诊断是在状态检测与信号分析处理基础上进行的一项工作, 主要是对故障性质、危险程度、产生的原因或者是发生的部位进行诊断, 然后以此为基础, 对设备性能与故障进一步发展情况进行相应的预测。③治理预防:治理预防主要是指对已经诊断出设备异常情况发生的原因、部位及危险程度进行相应的研究, 并且采取相关治理措施与预防的方法。
3 状态检测与故障诊断技术系统结构特点
3.1 离线检测与诊断系统
所谓离线检测与诊断, 即为对设备运行情况进行定期的检测与诊断, 一般先在实验室或者是计算机房中以计算机对数据采集器设置巡检路径组态, 之后再单独将数据采集器带至项目现场进行数据的采集与存储工作。当完成了数据的采集操作之后, 将数据采集器带回实验室与计算机联机, 然后将采集器中的数据上载至计算机中, 最后将其存入计算机数据库中进行集中的管理与相应的分析处理。离线检测与诊断系统较为简单, 一般由传感器、动态数据采集器与卫星计算机构成, 也可称其为T-C-PC机械故障巡检系统。其中, 微型计算机主要涉及检测、通讯、分析与诊断软件。此外, 对于动态数据采集器与微型计算机的连接, 主要采用RS-232C接口或其他专用接口进行, 以形成可分离的联机系统。
3.2 在线检测与诊断系统
在线检测与诊断系统即为在测点上永久性的安装传感器, 并且以处理设备与传输设备或者是Internet网络将传感器所采集到的信号直接传输至计算机或是专用分析与诊断仪器中, 能够实时显示所测设备的技术状态, 同时还能够对其进行相应的分析诊断的技术。此外, 其还能够将分析诊断结果接入设备电器控制部分, 在此过程中, 一旦发现故障或者是所测得的参数超过了报警范围, 计算机就会发出指令, 使得电器控制部分作出停机操作, 以此来对设备进行良好的保护。在线检测与诊断系统基本构成如图1所示。
4 在线设备状态检测与故障诊断技术
4.1 在线设备状态检测技术
4.1.1 在线检测技术
从目前的在线检测技术来看, GPS检测技术是一种新型的设备状态安全检测技术, 通过GPS检测技术可以对故障进行自动检测。GPS检测技术主要包括有监视控制系统和SCADA系统。GPS检测技术主要是根据电磁暂态的记录, 对故障进行合理的分析, 以此实现对的运行状态进行有效的监督控制。GPS检测技术与其他故障录波仪器相比, 在检测过程中不会出现数据沉冗问题, 因此在很大程度上提高了数据的有效性。同时, 将GPS检测技术与通信技术进行有效的融合, 可实现数据的同步传输, 进而确保检修质量和效率。在数据传输以后, 还能够自动产生检测记录, 为故障发生原因的分析提供参考依据。GPS检测技术的运用能够提高的可靠性, 保障电力系统的稳定运行。GPS检测技术同步方法是通过钳形传感器触发外同步, 获得同步信号。在软件方面, 可以通过四个特征对的放电情况进行有效的判断, 为故障判断提供了参考资料。
4.1.2 红外检测技术
热与有着十分紧密的联系, 一旦出现故障, 都会提高设备的温度, 导致设备发热, 从而容易损坏。红外检测技术是一种新型的在线检测技术之一, 具有较高的安全性, 检测效率好, 甚至可以检测出设备温度的些微变化, 以此确定故障的情况。红外检测技术是一种理想的在线检测技术, 将其运用在发热故障中的检测中, 可以充分发挥极大的作用。将红外检测技术运用于设备的状态监测, 可以检测出冷却装置控制键元件、各个部位接头的温度, 并且还能检测出变压器的潜伏性故障。
4.2 故障诊断技术
4.2.1 简易诊断法
简易诊断法是指采用便携式的简易诊断仪器, 例如测振仪、声级计、工业内窥镜、红外点温仪对设备进行人工巡回监测, 其能够依据设定的标准或人的经验进行相应的分析, 以了解设备是否处于正常状态, 如果发现异常, 可通过对监测数据分析进一步了解其发展的趋势。由此可知, 简易诊断法可解决状态监测和一般的趋势预报问题。
4.2.2 精密诊断法
精密诊断法指对已产生异常状态的原因采用精密诊断仪器和各种分析手段 (包括计算机辅助分析方法、诊断专家系统等) 进行综合分析, 以期了解故障的类型、程度、部位和产生的原因及故障发展的趋势等问题。精密诊断法主要解决的问题是分析故障部位、程度、原因和较准确地确定发展趋势。
4.2.3 振动噪声测定法
机械设备在运动状态下 (包括正常和异常状态) 都会产生振动和噪声。通过相关研究可知, 振动和噪声的强弱及其包含的主要频率成分和故障的类型、程度、部位和原因等有着密切的联系。大多数设备是定速运转设备, 各零部件的运动规律决定了它的振动频率。由于是定速运转, 其振动频率即为该零件的特征频率, 观测特征频率的振动幅值变化, 可以了解该零部件的运动状态和劣化程度。因此利用这种信息进行故障诊断是比较有效的方法, 也是目前发展比较成熟的方法。尤其是振动法, 由于不受背景噪声干扰的影响, 使信号处理比较容易, 因此应用更加普遍。
4.2.4 无损检验
无损检验是一种从材料和产品的无损检验技术中发展起来的方法, 其是在不破坏材料表面及内部结构的情况下检验机械零部件缺陷的方法。其使用的手段包括超声、红外、x射线、γ射线、声发射、掺透染色等。这一套方法目前已发展成一个独立的分支, 在检验由裂纹、砂眼、缩孔等缺陷造成的设备故障时比较有效。其局限性主要是其某些方法如超声、射线检测等不便于在动态下进行。
5 结语
综上所述, 相比于离线检测, 在线检测与诊断系统的成功相对较高, 但在设备运行过程中, 通过在线状态检测与故障诊断技术的合理应用, 能够对设备故障发生原因的分析与诊断等工作的顺利进行提供先进的技术支持, 从而及时解决设备运行过程中存在的问题, 提升企业的经济效益与社会效益。
摘要：通过在线状态检测与故障诊断技术的合理运用, 能够有效了解并掌握设备运行过程中的实际状态, 从而对设备的可靠性进行相应的评价与预测, 更好地识别设备故障原因与危险程度等情况, 预测发展趋势, 及时处理。此背景下, 本文首先分析了状态检测与故障诊断技术, 其次对状态检测与故障诊断技术系统结构特点进行了一定的研究, 最后探讨了在线设备状态检测与故障诊断技术的应用, 以供参考。
关键词：设备,在线状态检测,故障诊断技术
参考文献
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故障检测技术 篇10
测控装备是保障靶场武器系统试验鉴定的重要环节。测控装备在发生故障时,装备的修复率和修复速度从某种程度上将影响靶场试验的顺利进行,所以运用故障诊断系统来对复杂测控系统装备进行诊断,找出故障原因、给出维修建议,成为辅助技术保障人员维修测控装备必不可少的途径。随着电子技术的发展,人们逐步认识到,对故障诊断问题有必要重新研究,必须把以往的经验提升到理论高度,同时在坚实的理论基础上,系统地发展和完善一套严谨的现代化电子设备故障诊断方法,并结合先进的计算机数据处理技术,实现电子电路故障诊断的自动检测、定位及故障预测。
1 故障树分析方法
故障树分析[1,2]是一种主要的系统可靠性和可用性预测方法,广泛的应用于工程实践中。在系统设计过程中,通过对可能造成系统失效的各种因素(例如硬件、软件、环境、人为等因素)进行分析,画出逻辑框图(图1),从而确定系统失效原因的各种可能组合方式及其发生概率,以计算系统失效概率,并采取相应的纠正措施,是提高系统可靠性、安全性的一种设计分析方法和评估方法。
将系统级的故障现象(称为顶事件)与最基本的故障原因(称为底事件)之间的内在关系表示成树形的网络图[3],各层事件之间通过 “与”、“或”、“非”、“异或”等逻辑运算关系相关联。基于故障树模型可以对系统进行定性和定量的分析,故障诊断则是一个从观测到的顶层故障现象出发,逐步向下演绎,最终找出对应的底层故障原因的过程。他把系统故障与组成系统的部件故障联系在一起,并有层次地分别描述出系统在实效的进程中,各种中间事件的相互关系。故障树模型是描述诊断对象结构、功能和关系的一种定性因果模型,他体现了故障传播的层次性和子节点(即下层故障源)与父节点(即上层故障现象)之间的因果关系。
2 故障树建造
在故障树分析中,建树的关键是要清楚地了解所分析的系统功能逻辑关系及故障模式、影响及致命度,建树完善与否直接影响定性分析和定量计算结果是否正确,故障应是实际系统故障组合和传递的逻辑关系的正确抽象。整个建树过程是工程技术人员对系统的分析思考过程,通过不同角度的建树过程,使分析人员进一步得到系统各种信息而更加熟悉系统,帮助设计人员判明潜在故障,以便改进设计、改进运行和维修方案。建树工作较繁,因此应由系统设计、使用人员和可靠性方面的专家密切合作,而且应该不断深入,逐步完善。
首先,分析系统各个组件的功能、结构、原理、故障状态、故障因素及其影响等,并作深刻透彻的了解,确定一个不希望的顶事件。由此开始,逐级找出各级事件的全部可能的直接原因,并用故障树的符号表示各类事件及其逻辑关系,直至分析到各类底事件为止。按以下4个步骤进行建树[5]:
(1) 熟悉系统
在对一个系统进行故障树分析之前,建树者首先应对系统的功能、结构原理、故障状态、故障因素及其影响等作深刻透彻的了解,收集有关系统的技术资料,这是建树的基础工作。
(2) 确定顶事件
顶事件可以根据研究对象来选取,通常顶事件是指系统不希望发生的故障事件,为了能够进行分析,顶事件必须有明确的定义,能够定量评定,而且能进一步分解出发生的原因。一个系统可能有多个不希望发生的事件,因此可以建立几棵故障树,但一个故障树只能从一个不希望事件开始分析,这就要选择与设计、分析目的最相关的事件作为建树的起始事件,即顶事件。
(3) 构造故障树
由顶事件出发,逐级找出各级事件的全部可能的直接原因,并用故障树的符号表示各类事件及其逻辑关系,直至分析到底事件为止。显然,对于一个复杂的系统构造一颗故障树需要很大的工作量,建树分为2类:人工建树,基本上用演绎法,即对系统的各级故障事件进行逻辑推理;第2类是计算机辅助建树,目前这是个很活跃的研究课题。
(4) 简化故障树
当故障树构成后,还必须从故障树的最下级开始,逐级写出上级事件与下级事件的逻辑关系式,直到顶事件为至。并结合逻辑运算算法做进一步分析运算,删除多余事件。
3 脉冲雷达故障树的建立
电子设备故障检测和定位,由于情况复杂、原因较多,传统的手段难以很快给出相应正确的故障判断,因为故障解决时间的拖延,因此迫切需要可以快速自动检测故障[6]。某装备发射机发射功率大,故障发生频繁,给保养维护带来很多问题。以该发射机为例,建立发射机故障树,应用故障树分析方法对发射机进行分析。
发射机分系统是该雷达的核心部分之一。发射机将激励源所产生的频率稳定度极高的高频小信号放大到所需要的功率电平,具有频率稳定度高,失真小,相位相参等优点。建立故障树建立某型雷达发射机的故障树,如图2所示。
其中,T表示发射机不能上高压;主要故障分别是:U1为末级组件电路故障,U2为前级组件电路故障,U3为激励产生故障,U4为PIN开关故障,U5为组件电源故障,U6为馈线故障。
对应的故障征兆参数有10个,分别是:X1为发射机功率欠输出,X2为末级组件输出故障,X3为前级组件输出故障,X4为前级组件RF功率输出不正常,X5为发射机超温,X6为工作比和脉宽不正常,X7为发射激励故障,X8为发射允许故障,X9为PIN驱动故障,X10为电源过流或欠压。
4 故障树分析
4.1 定性分析
对故障树进行定性分析[7]的主要目的是:寻找导致与系统有关不希望事件发生的原因组合,即寻找导致顶事件发生的所有故障模式,从中确定系统的薄弱环节,采取措施,予以补救。
undefined
同样,引入二值变量Φ,表示顶事件T的状态。定义顶事件的状态为
undefined
割集是导致正规故障树(仅含有底事件、结果事件以及与、或、非三种逻辑门)顶事件发生的若干底事件集合。若有K个状态向量X,能使Φ(X)=1,则称为割向量,割向量对应的底事件集合称为割集。最小割集是导致正规故障树顶事件发生数目不可再少的底事件集合。如图2所示的故障树,利用下行法求最小割集。下行法的特点是根据故障树的实际结构,从顶事件开始,逐级向下寻查,找出故障树的所有割集,然后再通过集合运算规则加以简化、吸收,得到全部最小割集。求解过程如表1所示。
经简化、吸收,去掉重复的割集,得到全部10个最小割集分别为
K1={X1};K2={X2};K3={X3};K4={X4};K5={X5};K6={X6};K7={X7};K8={X8};K9={X9};K10={X10}。最小割集表明系统的危险性,每个最小割集都是顶事件发生的一种可能渠道,最小割集越多系统越危险。
4.2 定量分析
定量分析[8]的目的是计算顶事件的发生概率,以他来评价系统的安全可靠性,将计算的顶事件发生概率与预定的目标值进行比较,如果超出目标值就应该采取必要的改进措施,使其降至目标值以下。各底事件发生概率如表2所示。
根据底事件的发生概率可以计算出顶事件发生概率为
undefined
概率重要度分析是故障树分析中的重要部分,反映了底事件概率变化对顶事件概率变化的难易程度,但并不能反映出不同底事件改进的难易程度。设t=1000h,λ为各底事件的发生概率,则可靠度的计算公式为
Ri(t)=e-λit (3)
各底事件的可靠度为
R1(t)=e-λ1t=0.923;R2(t)=e-λ2t=0.368;R3(t)=e-λ3t=0.895;R4(t)=e-λ4t=0.926;R5(t)=e-λ5t=0.945;R6(t)=e-λ6t=0.932;R7(t)=e-λ7t=0.913;R8(t)=e-λ8t=0.894;R9(t)=e-λ9t=0.941;R10(t)=e-λ10t=0.926。
设t=1000h,Fi(t)=1-Ri(t),则概率重要度的计算公式为
undefined
式中
各底事件的概率重要度为
Δg1(t)=0.221;Δg2(t)=0.850;Δg3(t)=0.231;Δg4(t)=0.239;Δg5(t)=0.219;Δg6(t)=0.263;Δg7(t)=0.256;Δg8(t)=0.219;Δg9(t)=0.245;Δg10(t)=0.219
通过分析可知每个底事件在系统中所处位置的重要性,设计人员在设计过程中应该采取必要的检测手段和保护措施来提高其可靠性和安全性。
5 结束语
由于导致顶事件故障的原因有多个,在故障诊断时,可以判断所有最小割集即故障模式,从而找到故障原因,但是对于复杂电路的故障树分析,将有大量的故障模式需要测试,在此用故障树最小割集重要度进行分析,只要对重要度大的故障模式进行监测,对于重要度小的故障模式可以不进行监测,或者对几个重要度大的故障模式所对应的监测点进行监测,然后综合进行判定。根据故障树分析结果,将脉冲雷达的可靠性指标转换为对各底事件的可靠性要求,通过提高底事件的可靠性达到提高脉冲雷达可靠性的目的。经过可靠性验证,脉冲雷达实际达到的可靠性值与分析结果基本一致。将所有底事件按概率重要度进行排序,由高到低初步设置故障检测点,然后再进行优化,达到用尽量少的检测点来确保尽可能高的故障检测能力。
摘要：首先对某单脉冲雷达建立故障树模型,然后通过建立的故障树对雷达故障进行定性、定量分析、计算,最后对研究结果进行试验验证。可以证明利用构建故障树来进行无线电测量设备故障诊断分析,不仅可以方便推理机构寻找潜在故障和进行故障诊断,而且可以进一步预测未来系统故障发生的概率,便于测量设备故障的检测与定位。
关键词：故障树分析,雷达,故障诊断,重要度
参考文献
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[7]耿宏,刘晔,武泰安.基于模糊故障树的ILS接收机的故障诊断[J].计算机技术与发展,2011,21(9):133-136.
故障检测技术 篇11
【关键词】故障检测；信息融合；运维检修
【中图分类号】TF576.7【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0078-01
一、引言
近年来，国内外专家一直致力于研究电力变压器的在线监测技术，尤其是近年来，随着电力电子技术的飞速发展，光线技术、传感器和新的测量技术的可靠性迅速提高，为实现在线监测创造了良好的条件，新的在线检测方法和仪器不断涌现，丰富了原有的绝缘预防性试验方法。目前，对电力变压器在线监测比较有效的方法有：油中气体含量利用化学方法在线监测如油色谱在线监测等；铁芯多点接地利用电气方法在线监测和变压器局部放电在线监测等；箱体温度分布和接头温度过热利用红外测温方法在线监测等；介质损耗在线监测等。这些实时数据的及时获取极大地提高了诊断的实时性和准确性。
二、变压器故障诊断信息进行分类
在电力变压器诊断过程中，可以利用的变压器信息很多：温度测量；直流及绕组电阻测量；溶解在变压器油中的特征气体含量及产起速率；微水分析法；变压器本身的电压、电流值等电气参数，以及变压器工作噪声也能成为变压器诊断信息。从诊断学上考虑，诊断的各类需求信息具有模糊和不精确性，只有通过多方面的获取多维信息，才可使变压器的监测和诊断更具可靠性和准确性。
三、信息融合技术在变压器故障诊断中的应用
（1）信息融合技术的种类
信息融合技术从所应用的传感器从属范围来分，可分为两类系统：第一类是局部的或是自备式，以收集来自单个平台上多个传感器的数据；第二类称为全局或区域融合，以来自空间和时间上各个不相同的多个平台多个传感器的数据。
（2）信息融合系统的构成和关键技术
基本数据融合系统，主要由多传感器、数据校准、数据相关、模式识别、状态估计等组成。信息融合的关键技术为：
1）数据相关性技术：数据融合过程中，数据相关的核心问题是克服传感器测量的不精确性和干扰引起的相关二义性，保持数据的一致性。
2）数据转换：多传感器输出的数据形式、环境描述等都不一样，数据融合中心处理这些不同来源信息的首要任务，足把这些数据转换成相同的形式和描述，然后进行相关处理。
3）态势数据库：态势数据库分为实时数据库和非实时数据库。
4）融合计算：融合计算是多传感器数据融合系统的核心技术，它涉及对多传感器的相关观测结果的验证、分析、补充、取舍、修改和状态跟踪估计，并能对新发现的不相关观测结果进行分析和综合，生成综合态势及态势决策分析。
（3）基础信息融合的变压器故障诊断模型的构建
变压器故障诊断是一个多源信息融合的过程。一方面，故障诊断的信息来自于传感器的测量的数据结果，测量到的信息存在着相同、相近或不同的差异，分别称为冗余信息、交叉信息和互补信息。另一方面，故障诊断中传感器的信息是最原始的数据信息，利用这些原始信息，可提取一些有关系统故障的特征信息，这里称为故障表征，然后由故障表征及系统信息进行更详细的诊断，判断系统是否有故障及故障源的性质。因此，根据变压器故障诊断的特点与要求，可将信息融合的层次分为数据层、特征层和决策层。
四、应用分析
某厂1台SSPZ-45000/110型变压器的油色谱分析数据如表1所示，同时算出总烃绝对产气速率为24.758mL/h？表明气体含量及增长速率严重超标。
（1）表2所示是经数据融合后的结果。数据融合步骤为：实验标定；确定二维拟合回归方程；方程的系数求得。
根据三比值判断法变压器故障属于1，0，2型，查表是高能量放电故障。特征提取初步判断有内部故障发生，可能是：本体绝缘损坏，如受潮等；铁芯有问题；绕组问题，如相间短路、绕组和引线断线。
（2）油色谱分析法即方法1与局部放电法即方法2对故障的基本概率及其融合信息故障诊断结果见表3。
同时，证据理论定义计算出各种方法的不确定性分别为0.125，0.218和0.063，可以看出油色谱分析法和局部放电法不确定性较高，而融合后的不确定性（0.063）降了一个等级，因此，可得出变压器的冷却油受潮氧化（0.388）。再结合其它信息：铁芯泄漏电流为0.45A，三相电压平衡电流正常等。对以上判断进行分析，可得出结论：故障性质是绝缘损坏导致受潮。再自动调出台帐及历史数据进行纵向分析，根据检修时所得的绝缘电阻及介质损试验数据见表4。
电力电缆故障及检测技术探析 篇12
关键词：电力电缆,故障,检测
1电力电缆的组成
电力电缆是在其绞绕的几根绝缘导电芯线外,直接包装绝缘层和内外保护层。其中内保护层是用来保护电缆的绝缘层,外保护层的构成材料主要有钢铠、麻被、外覆沥青、塑料护套等。电缆的中间接头或者终端接头通常由环氧树脂和绝缘胶制成。
2电力电缆常见的故障分析
电缆从敷设开始直到日常运行维护,每个阶段电缆出现的故障特征不同。对于直埋电缆而言,因为电缆埋设的位置选择不正确, 周围的土壤会引起电缆发生位移,导致电缆附件安全受到影响。当电缆在排管敷设时,由于横向约束引起电缆的弯曲变形问题,使其金属护套出现疲劳应变;电缆在地沟的敷设摆放不恰当,刚性固定强度不足,竖井的跨度不够,电力电缆本身的重量影响,以及斜面敷设出现滑落现象等因素均会影响电缆的使用寿命。因为电缆受到外力或敷设不正确,极易产生机械损伤故障。当电缆敷设完成后,由于道路、城市建设、绿化工程的建设等活动,电缆维护不到位,导致电缆标示桩发生位移,甚至丢失,极其容易引起电缆受到外力的伤害。
电力电缆在运行过程中可能出现的故障分析。由于自然环境的影响,电缆敷设的原因,人为因素,电缆在运行过程中通常出现的故障主要有接头问题和绝缘问题。接头问题主要是由自然因素和人为因素造成的,由于电缆接头接触不好,封铅漏水,密封失效,以及过负荷等因素引起电缆内接头的绝缘胶膨胀,导致电力电缆的接头在运行过程中发生爆炸故障。至于绝缘问题,主要是因为电缆长期过载运行,或电缆敷设不当,使电缆严重受潮或者靠近热源等因素,引起电缆的绝缘老化、受潮,变质等问题。
3电力电缆故障测试方法介绍
电阻电桥法。在20世纪70年代以前,发达国家均采用电阻电桥法来检测电缆的故障,对于短路故障及低阻故障的测试甚为方便。所谓电阻电桥法就是根据电桥的平衡原理,将电缆的某一好相为臂组成电桥并使电桥达到平衡,以此来测量出两侧故障点的直流电阻,根据电缆的长度与其电阻值的变化成正比的关系,可以计算出电缆故障点与测试端之间的长度为:
可知,只要确定电缆的长度L,就能准确计算出故障点的距离。 图1为电阻电桥法测试连线图,R1、R2为已知电阻。
电容电桥法。如果电缆发生开路时,直流电桥臂则不能形成直流回路,所以采用电阻电桥法是测量不出电缆故障点的距离。此时可用交流电源,利用电桥平衡原理测量出电缆故障相的阻抗和电缆好相的阻抗值,因为电缆被看作是“均匀的传输线”,所以其长度和电容成正比关系,可以计算出电缆故障点的长度,计算公式如下:
可知,只要确定电缆的长度L,就能准确计算出故障点的距离。
高压电桥法。因为电力电缆的故障大部分是综合性的,往往是闪络高阻 ( 未形成固定泄漏通道的一类故障 ) 或者是泄露高阻 ( 已形成固定泄漏通道的一类故障 ),而电容法和电阻法检测电缆的故障的局限性大,类型单一,面对上述情况无法检测。所以人们采用高压电桥法,通过将直流电桥输出电压提高的办法来击穿故障点, 形成瞬间短路,一般情况下直流电压10 k V,这样测量出故障点两侧段电缆的直流电阻,计算出电缆故障点的位置,即:
可知,高压电桥法测电缆故障连线图与低压电阻电桥法相同。 只要确定电缆的长度L,就能准确计算出故障点的距离。R1、R2为已知电阻。
电缆故障检测仪。通过前面的分析,我们了解到电桥法实质上只能解决电缆部分故障的测试。而电缆的故障千奇百怪,三相全坏的情况常有发生。为了解决诸多难题,同时也为了方便各种故障的测试,因此,通过西安电子科技大学 ( 原西北电讯工程学院 ) 和西安供电局科研人员的合作攻关,我国才有了真正意义上的电缆故障检测仪。仪器的基本原理应用了微波传输 ( 雷达测距 ) 理论,即脉冲法。无论低压脉冲法还是高压脉冲法均是依据微波在“均匀长线(电缆)”传输中,因其某处 ( 故障点 ) 特性阻抗发生变化对电波的影响来微观地分析电波相位、极性及幅度等物理量的变化,来测得电波传输到故障点的时间再计算出故障点的距离。即:
其中:v — 电波在不同介质电缆中的传输速度。t — 电波从始端到故障点再返回始端的时间。
4结语