關于電氣設備故障診斷系統的相關設計探討

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摘要：隨著社會主義市場經濟的發展，電氣設備在工業生產及日常生活中發揮著重要作用，尤其是在工業生產中，隨著工業經濟的不斷發展，工業對電氣設備的使用提出了更高的要求，大多數工業都采用高度密集的電氣設備，這就導致電氣設備在使用過程中電氣故障頻繁發生，因此，設計電氣故障診斷系統來加強電氣設備的故障診斷，以保證電氣設備正常運行。

關鍵詞：電氣設備；工業生產；故障診斷系統；設計

隨著電氣設備自動化程度的提高，若電氣設備在運行過程中出現故障，則可能導致正常運行系統異常運行，甚至可能給企業帶來巨大的經濟損失，因此，通過設計電氣設備故障診斷系統來及時排除故障，以達到實現生產效益的目的。

一、電氣設備故障診斷系統設計概述

電氣設備故障診斷系統主要以分類型專家系統理論作為設計基礎，如圖1所示，通過計算機對電氣設備在現場使用的實時數據進行采集，并通過建立裝置設備系統故障的知識庫和推理機對采集的實時數據進行深入的邏輯推理分析，最終找出電氣設備產生故障的原因。采用專家系統法，其可以根據推理的結果對系統故障的知識庫進行修改，因此，專家系統法適用于系統結構比較復雜的大型工業系統，如石化企業，將專家系統法應用在故障診斷中上。分類型專家系統與傳統的專家系統相比，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，實現自動應答的功能，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的工作效率。

圖1 電氣設備故障診斷專家系統

二、電氣設備故障診斷系統相關設計分析

電氣設備故障診斷系統的主要作用是在短時間內找出故障產生的原因及解決故障的有效方法，其工作原理是利用數據庫原理對電氣設備進行故障分析，并將故障信息輸入計算機分析系統中，結合計算機的數據分析來達到診斷故障的目的，下面則分析電氣設備故障診斷系統的基本結構組成：

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

2、數據庫。其是故障診斷系統的核心部門，主要目的是為故障的查找與分析提供準確的數據支撐，一般數據庫主要包括靜態、動態等兩種數據庫，其主要是根據數據的途徑不同來劃分實現的，所謂靜態數據庫，是指通過產生式的規則形式來獲取數據，而動態數據庫是指對系統在運行過程中所產生的中間數據進行存儲處理，雖然靜態、動態數據庫的獲取途徑不同，但兩類數據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行，通過利用貝葉斯方法與 Turb-prolog 系統的推理機制來實現系統的精確推理，并找出故障產生的原因，以保證電氣設備正常運轉，總的來說，推理機和數據庫在診斷故障中發生著相同的作用，其都是故障診斷系統最核心的部分。

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

三、電氣設備故障診斷系統分析

（一）電氣設備故障診斷

在故障診斷過程中，不僅要找出故障發生在哪臺電氣設備上，還需要找出故障發生的位置，因此，在初級診斷過程中，首先技術人員應在系統菜單上選擇需要診斷的設備，根據電氣設備的實際情況來選擇相應的知識庫，然后才能根據故障發生的幾率進行電氣設備的檢查，若系統發出報警聲音，則可以確定故障發生的精確位置。通過對故障進行分析，找出故障發生的原因，并提出相應的解決方法。當系統故障診斷完成后，在退出過程中，應根據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先調用使用頻率較高的知識內容，也可以有效縮短故障的查詢時間，對提供系統診斷的工作效率具有重要作用。

（二）設備部件診斷

對于電氣設備故障診斷系統中的部件診斷，其主要是針對于已經知道故障發生的精確位置，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中，這時系統通過人機交互將輸出信號的條件進行相關故障診斷的提問，操作人員只需要在系統中調出故障的設備數據，并按 YES 鍵和 NO 鍵，則可以對系統提問進行回答，這時系統將根據操作人員的回答結果進行推理，最終得出診斷結果。在電氣設備故障診斷系統中，若出現因數據庫知識儲量不足而無法進行精密部件診斷的現象，則需要及時對數據庫進行更新補充，確定精密部件發生故障的準確位置，并找出故障發生的原因，以滿足系統對電氣設備故障診斷的需求。

（三）故障處理

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

（四）系統維護

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

結束語：

隨著電氣設備的不斷增多，電氣設備在運行過程中頻繁出現故障現象，這就要求需要建立電氣設備故障診斷系統對其進行故障診斷，找出故障發生的位置及原因，并根據故障原因提出相應的解決方案，以保證電氣設備處于正常的工作狀態下。

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