浅论状态监控及故障诊断技术在航空发动机中的

2019-08-22 作者:关于威尼斯   |   浏览(81)

  “不行!不丢掉技术‘拐杖’我们大队的弹药保障能力将永远在低层次徘徊。”说罢,贺中武换上防静电服,对照着技术资料一步步进行故障分析,逐个机柜地对故障进行定位。经过数小时的排查,他终于从上百个插件板中找出故障部件,使检测设备恢复了正常。

在现代计算机技术飞速发展,信息化网络连接日益紧密的背景作用之下,机电一体化技术取得了前所未有的发展,逐步成为了一门涵盖综合机械技术、自动化控制技术、伺服传动技术、传感检测技术、计算机信息技术、以及集成化管理技术在内的综合性系统技术。在社会各行业领域当中,机电一体化技术的应用是极为广泛的。

创意无极限,仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种智能电能表的故障远程判断方法及其系统。该专利由国家电网公司申请,并于2016年10月26日获得授权公告。 内容说明 本发明涉及电能表技术领域,尤其涉及一种智能电能表的故障远程判断方法及其系统。 发明背景 目前,随着智能电网的构建,智能电表的推广和技术的不断发展,可以实现对于电能表数据的实时采集以及远程分析等,例如,通过远程通信方式电能计量装置进行校验检测或者公开号为CN1368777A的发明专利文献提及的电能表远程数据采集方案。 但是,在现有电力用户现场的电能表故障判断方法中,依然是采用传统的人工到达现场对电能表进行检测校验来进行判断的方式。这种方式需要耗费电力公司大量的人力资源,而且无法及时的发现电能表的故障,对于故障期间内的电力用量难以统计,造成用户以及电力公司的不便。 另外,现有还有一些直接利用电能表数据,在远程对电能表进行故障判断的方法。但是,这种方法通常使用统一的标准进行判断,较为简单,无法很好的筛查具体的故障情况,存在较大的片面性,很容易出现误报的情形,导致工作人员需要频繁的外出检测,应用效果不佳。因此,现有技术还有待发展。 发明内容 鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种智能电能表的故障远程判断方法及其系统,旨在解决现有技术中智能电能表故障排查不便,容易误报的问题。 为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:一种智能电能表的故障远程判断方法,所述故障远程判断方法包括:通过远程通信接口获取智能电能表采集的电压及电流参数值;将获取的电压及电流参数值与预设阈值进行比对;若电压或电流参数值超过预设阈值时,判断智能电能表处于故障状态;获取处于故障状态的智能电能表的位置并采集相对应位置的与电网运行相关的影响因素情况;在采集与电网运行相关的影响因素时,采用分区分块的方法,对馈线段采取行向量法分析,并基于故障扩散的搜索,附加额外的分区条件从而形成若干节点分类采集。

A Simple Discuss about Condition Monitoring and Fault Diagnosis Technique and its Application in Modern Aeroengine◎查春林李名魁/空军工程大学论述了状态监控及故障诊断技术研究的基本方法及其在现代航空发动机上的应用,对现代航空发动机的状态监控及故障诊断具有一定理论和工程应用价值。所谓故障,就是设备某工作状态的参数不符合技术文件要求。从系统论的观点来看,故障包括两层含义:一是系统偏离正常功能,二是功能失效。故障的类型可按其故障性质、状态的不同而分为以下几类:按故障程度分有局部功能失效的故障和整体功能失效的故障;按故障形成速度分有急剧性故障和渐进性故障;按故障程度及形成速度分有突发性故障和缓变性故障;按故障形成的后果分有危险的故障和非危险的故障等。状态监控与故障诊断设备研究及功能实现的目标是:保证可靠有效地发挥设备的功能,它包括以下4个方面:保证设备无故障,安全可靠的运行;保证设备发挥最大设计能力;能及时准确地对各种异常或故障作出诊断,并对必要的干预措施提供指导意见;通过性能评价,为优化设计、正确制造提供数据和信息。状态监控与故障诊断方法 状态监控与故障诊断应用技术的实质就是进行状态识别或状态分类,其根本任务是根据运行信息来识别设备的状态。1.基于数学模型的状态监控与故障诊断方法基于直接测量系统输入输出及信号处理的方法该诊断方法是直接测量被诊断对象有关的输出量,如果输出超出正常变化范围,则可以认为对象已经或将要发生故障。常用的方法有谱分析法、概率密度法、相关分析法等。基于状态估计的方法 被诊断过程的状态直接反映系统的运行状态,通过估计出系统的状态并结合适当模型则可进行故障诊断。状态估计的方法通常是状态观测器法及滤波器法。基于过程参数估计的方法该方法是根据参数变化的统计特性来检测故障的发生,而后进行故障分离、估计和分类。由于可以建立故障与过程参数的精确联系,因此,这种方法比基于状态估计的方法更有利于故障的分离。基于数学模型的故障诊断方法,其优点是能深入系统本质的动态性质和实现实时诊断,缺点是当系统模型未知、不确定或具有非线性时,这种方法不易实现。2.基于人工智能的状态监控与故障诊断方法基于专家系统的方法该方法是状态监控与故障诊断领域中研究最多、应用最广的一类智能化监控与诊断技术。它主要经历了两个发展阶段:基于浅知识(领域专家的经验知识)的状态监控与故障诊断系统和基于深知识(诊断对象的模型知识)的状态监控与故障诊断系统。基于案例的诊断方法基于案例的推理方法能通过修订相似问题的成功结果来求解新问题。它能通过获取新知识作为案例来进行学习,不需要详细地诊断对象模型。基于案例的诊断方法的原理是,对于所诊断的对象,根据其特征从案例库中检索出与该对象的诊断问题最相似匹配的案例,然后对该案例的诊断结果进行修订作为该对象的诊断结果。3.基于信息融合思想的状态监控与故障诊断方法信息融合是信息科学领域内的一项高技术,也就是将多种类型的信息融合在一起,并从中提取更多有价值信息的技术。由于监控系统中传感器数量和种类的增多,尤其是集散监控诊断系统的出现,信息融合技术也开始应用于设备诊断领域。机械故障诊断问题中的信息融合技术包括两个方面,一是多个传感器信息的融合,以全面考察整个机组的运行情况,提高对故障特征的认识深度;二是多种诊断方法的融合,即对每一个诊断方法所提供的结论进行综合以取得更为合理、更为科学的诊断结果。信息融合技术的基本方法有贝叶斯法和证据理论方法,而目前研究和应用较多的方法有一致性理论、模糊融合技术等。贝叶斯方法贝叶斯法是基于概率统计的推理方法。在设备运转过程中,大量的问题常常是随机出现的,但它们又受一定的规律支配。描述这种规律的最严格的数学方法是概率密度函数。贝叶斯方法就是以概率密度函数为基础,综合设备的各种信息来描述设备的运行状态,进行故障分类。 D-S推理信息融合方法对于具有主观不确定性判断的多属性诊断问题,Dempster-Shafer证据组合理论是一个融合主观不确定性信息的有效手段。D-S理论针对事件发生后的结果,探求事件发生的主要原因。首先,分别通过各证据对所有的假设进行独立的判断,然后将某假设在各证据下的判断信息进行融合,进而形成"综合"证据下该假设发生的概率,分别求出各假设在"综合"证据下发生的概率,发生概率最大的假设被认为是事件发生的主要原因。状态监控与故障诊断技术在航空发动机上的应用 航空发动机监控系统是现代科学技术的综合体,它依赖于敏感技术、测试技术、计算机技术、显示技术以及发动机结构与热力学性能分析和大量维修试验经验的支持而发展。由于监控和诊断都是检测故障信号,本质上它们是相同的。一般来说,故障诊断着眼于时间点上的故障检测和分析,而状态监控是着眼时间轴上的故障过程的反复检测。广义上讲,监控包含机内外和空中实时的及飞行后的飞机、发动机重要工作参数监控。 航空发动机的良好状态和多种故障状态构成了发动机多种多样的技术状态。检查燃气涡轮发动机的完好性、工作能力、功能的正确性以及判断故障都是航空燃气涡轮发动机技术状态监控和诊断总任务的一部分。通常,航空燃气涡轮发动机监控和技术诊断的任务有以下3类。确定发动机当时所处的状态,即诊断任务,其目的是对在一定的具体飞行中确保发动机安全可靠的工作做出结论;预测任务,即对发动机在将来某一时刻所处状态进行预测,其目的在于确定发动机的安全使用期,确定预防检修的完成期限;研究事故的起因,即对发动机在过去某一时刻所处状态的回顾分析,其目的在于调查分析事故及事故的起因。航空燃气涡轮发动机所采用的诊断方法是以诊断系统的快速发展为前提,而诊断系统是在充分利用先进而适用的发动机检测方法,切实组织诊断信息流、信息记录方法和有效的分析方法的基础上发展的。原则上,所有现行的发动机技术状态诊断系统都能按照工作过程的参数来检查发动机的适用性。但与此同时,发动机的技术状态还由确定其零件机械性能的许多参数表示。由于燃气涡轮发动机参数相互影响很大,在许多情况下,同一参数可以鉴定各种不同的技术状态。为了保证诊断达到足够的深度和状态诊断的有效性,征兆数应多于被检状态数,这样发动机技术状态的判断就可以根据技术状态参数综合或诊断信息融合的数据来确定。燃气涡轮发动机的使用实践表明,并不是导致可靠性降低的技术状态参数的一切变化都能造成发动机快速停车。通常燃气涡轮发动机零件的损坏过程是很长的,许多情况下发动机的状态参数变化是产生严重故障的开始。在发现发动机运行环境参数变化时,根据状态征兆参数的允许变化极限作为评定发动机故障状态的技术标准,对发动机进行仔细的融合诊断,并决定发动机能否继续使用。这样,在发动机技术状态诊断中,既强调了诊断的有效性,又保证了对严重故障状态的临控、预防和报警,发动机的设计工作能力得到发挥,运行安全得到保证。

机电一体化纺织设备管理策略如下:

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对纺织机械设备进行综合优选

使机械设备实际性能与作业环境的实际需求更加契合,提高产量与工作效率,在降低受到机械设备故障因素而引发纺织安全事故机率的同时,促进械设备质量与技术的不断发展与强化。

加强实时性的安全管理

从设备操作人员的管理、纺织设备的角度入手,以“零故障”作为纺织机械设备管理的发展目标,加强设备点检工作制度、预防性检修工作制度的落实力度,以确保所投入使用机械设备性能的完好性,配合供应商提高设备专业化水平。

设备运行状态信息管理

建立应急呼叫联络体系和运行保障体系,同时应用信息化手段,将设备日常运行中的信息登录到信息管理系统中。从而实现信息的共享。通过设备信息系统等渠道对设备运行状态进行有效监控,并按照“WHO、WHAT、WHEN、WHERE、WHY、HOW”六要素对设备运行信息进行追踪和检修。

设备故障管理

设备故障管理的内容:

故障信息的收集与处理。设备运行出现问题时,工作人员应当及时汇报到设备管制中心。故障处理结束后,将故障信息登录到信息系统,并给予汇总及统计。

故障时间、现象、故障部位信息收集。设备运行出现故障后,要对停机时间、维修时间、检修完成时间,故障出现时的征兆、数据、图像及现象,进行详细的记录。

故障的统计分析

故障出现后,根据表现出来的特征及现象,找出相应的性质和类型,根据这些查询出故障的根本原因。

对多次出现的故障进行统计分析,找出故障出现的规律和趋势,从中获得有用的信息,为以后避免故障出现起到参考价值。

威尼斯正规平台,故障管理的对策:

对于仪器操作不恰当的操作,要及时给予纠正,并对使用人员讲述有关仪器操作中的注意事项。加强监督及考核。

对于事故多发的仪器设备,根据故障记录情况,对于易损坏的仪器,提出更换申请,以减少仪器停机的时间;对于重复出现的故障,采用改善性维修;老旧的仪器设备,对其进行更换。

按照管理流程进行设计,遵循“简化流程、提高效率”的原则,最大程度的应用信息化手段提高设备的运行管理水平,从而提高了工作效率,也为企业下一步制订对策奠定基础,适应经济市场化及人们对纺织企业的要求。

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