基于FPGA的开关量输入模块设计

在测控系统中,经常需要对各种现场信号进行采集;该模块主要实现对开关量状态信号进行实时监控,记录状态信息,为故障诊断提供依据;在设计中,采用了光耦隔离器件对输入信号进行了隔离和抗干扰处理,使用了FPGA实现了数据实时采集和中断处理,最后经PCI总线与主机进行数据交互;在故障诊断系统中,该信号采集板工作稳定、可靠,能够满足系统的实时性要求。     

面向高压断路器故障诊断的多源信号采集系统

针对高压断路器定期停电检修十分不便、状态监测采集信号种类单一的问题,该文设计了一种面向高压断路器故障诊断的多源信号采集系统。系统利用信号采集调理模块采集声音、振动及电流信号,调理后存入缓存模块;由AT32F437ZMT7读取缓存模块内信号数据,对之进行处理后利用以太网传输模块传至上位机,对信号数据进行显示、储存、回读以及时频域分析。结果表明,该系统可较好采集到断路器三类信号,并利用以太网模块稳定传输数据至上位机,实现断路器的状态监测和故障诊断。     

基于小波变换和TMS320F2812的水泵故障诊断系统研究

对于水泵等旋转机械来说,通过采集水泵振动信号并进行分析,能够较全面地判断出水泵设备运行状态;因此,振动信号的采集就成为设备状态监测与故障诊断的关键部分;设计了一套基于小波变换和DSP的水泵故障诊断系统,该系统可以实现对水泵振动信号的实时采集;为了提高振动信号的信噪比,得到较为纯净的振动信号,采用小波消噪的技术对采集的振动信号进行消噪处理;并且以水泵机组正常运行和发生绕组过热、轻度不平衡、严重不平衡、支座松动等故障为例进行诊断实验,并且故障集参数amax,smax,Tamax,Tsmax和amin,smin,Tamin,Tsmin分别为1.1500,0.1600,46.9787,446.5000和0.9000,0.0700,40.9825,410.6000;实验结果表明,该系统可以有效发现故障,区分故障类型及识别故障程度,为水泵机组故障诊断提供了又一种有效的方法,对其它类似机械故障诊断具有一定的指导意义。     

权限管理型开放式微弱信号采集系统研究

在基于因特网、面向设备管理的开放式设备状态监测与故障诊断系统的系统构架下,引入权限管理的路径管理方式,有利于实现现场采集数据的专人专管。该系统在建立远程状态监测与故障诊断体系的同时,有机地将开放式微弱信号采集系统融合为体系的一个前台子系统,可以为设备管理部门及时提供现场设备运行状况,也可以成为一套独立的系统。论文详细介绍了系统的构成方式并采用变尺度随机共振算法作为微弱信号提取的手段,最后通过天津某大型电厂的应用证明了该系统的实用性和准确性。     

移动无尘检修车间设备运行故障诊断方法设计

移动无尘检修车间内最重要的除尘设备是否出现故障，是整个车间设备运行是否正常的关键，因此，针对其除尘设备，构建了一种由智能终端、云平台以及远程监测系统组成的故障诊断系统，首先，介绍了该系统的整体设计构架；其次，对选择系统硬件设备和设计系统软件部分；之后，提出基于小波分析的故障检测方法，并以清灰系统中出现的漏气故障与不喷吹故障对其进行测试验证；然后测试系统硬件是否正常运行；最后，将故障诊断系统用于移动无尘检修车间进行现场测试。综合实验结果表明：由智能终端、云平台以及远程监测系统组成的故障诊断系统能够对移动无尘检修车间内的设备运行实时数据进行采集显示并能够对故障进行正确诊断。     

复杂矿冶设备故障诊断数据质量工程学

文章详细介绍了矿冶设备数据的产生过程,提出了一种复杂矿冶设备故障诊断的数据质量工程学方法,其目的是通过提高数据质量来保障故障诊断的准确性,即从数据采集系统进行抗干扰能力的优化设计(线外)来降低数据变异效应和在后期使用维护(线内)进行变异源的识别、减少或预防变异发生的措施,使其在恶劣矿冶环境下仍能采集高质量的设备状态数据,从而保障设备故障诊断数据的可靠性。实例验证表明该方法可以为数据质量保障提供一种系统解决途径,减少故障诊断的虚警和漏报。     

大型空气压缩机远程监控与故障诊断系统

中国矿业大学和兖州矿业(集团)有限责任公司针对空气压缩机控制系统中存在的问题,设计出了一种无人值守的空气压缩机远程监控与故障诊断系统。该系统以PLC为控制核心,将整个现场构成一个通信网络系统,并且结合远程监控与故障诊断技术以及实时数据库,使压风系统更安全和稳定,最终达到无人值守的目的。该系统采用IPC+PLC的多级分布式结构,用PLC构成系统的控制站,负责模拟信号的采集与模拟控制信号的发送等;工控机IPC构成系统的操作站,负责数据处理、控制计算以及整个系统的综合管理,并结合Ethernet构成网络。该系统具有设备与过程的运行状态数据动态采集、信号处理、状态综合判别、自动报警及突发故障自动保护、     

EAST技术诊断系统监控子系统分析和设计

EAST是为科学研究建造的全超导核聚变实验装置。根据EAST的实验特点和性能要求,技术诊断系统数据监控子系统采用管理层、控制层和现场设备层3 层网络结构完成对装置的监控,通过采集卡和以太网实现信号采集及数据的传送。在EAST工程调试实验和两轮放电实验中,该数据监控系统成功实现了对EAST装置的运行状态和故障诊断的实时监控,表明该系统具有性能稳定、可靠等特点。     

基于DSP的高精度计量设备运行状态监测系统设计

为避免因设备运行异常导致计量失误,设计基于DSP的高精度计量设备运行状态监测系统。系统利用采集层中温湿度传感器实时采集高精度计量设备工作环境温湿度信息,并通过电流、电压传感器采集设备工作时的电流与电压信号,将所采集信号由该层信号调理电路转换为数字信号后,再利用通信层网络通信模块传输至处理层;处理层采用数据集中器对所接收信号进行整合处理,并通过DSP处理器处理整合信号获取设备监测数据,利用状态分析模块最小二乘法分析预测设备运行状态后传输至监测层;监测层通过监测数据显示模块实时展示设备运行状态监测数据,并在设备运行状态出现异常时,利用报警模块做出提示,同时将所接收数据存储至数据存储模块,实现对高精度计量设备运行状态的实时监测。实验结果表明,所设计系统可以实时监测高精度计量设备运行状态,判断电能计量设备产生异常的原因。     

旋转机械网络化集成监测单元的研究

该文设计并实现了针对旋转机械设备的网络化集成监测单元。该单元采用DSP技术、并行采集技术、TCP/IP协议、多进程与进程通讯机制,很好地解决了嵌入式状态监测系统中信号获取、数据动态管理和网络组态控制等任务的集成化问题,为设备状态监测和故障诊断的网络化提供了最基本的监测信息输入单元。     

嵌入式系统在液压状态监测与智能故障诊断中的应用

针对国产地F元轨采矿设备液压系统故障率高,而其检测和故障诊断手段落后的背景,提出了一种基于嵌入式系统的液搓状态监测与智能故障诊断模型,陔故障诊断模型通过没置在液压系统中的多源异质传感器实时采集设备特征信息,并采用模糊神经网络来实现数据的融合处理,诊断结果通过界而友好的LCD显示,实现了故障状态的实时岭测和故障的智能诊断。通过该故障诊断模型,有效地解决了无轨采矿没备液搓系统故障率高而其检测和故障诊断手段落后的问题。提高了设备故障诊断的自动化和错能化．增强了设备的市场竞争力。     

基于半监督极限学习机的轴承故障诊断

鉴于在实际的应用中滚动轴承的故障信号所属的类别往往是未知的,而且为了得到一定的测试数据需要花费大量的时间,甚至对机械设备造成了一些损害.利用极限学习机训练速度快且泛化能力强的特点,提出了一种基于半监督极限学习机的滚动轴承故障诊断方法,该方法允许在有少量带标签的轴承故障数据的情况下,将带标签的历史数据与新采集到的部分未带标签的数据一起用来训练得到一个最优的诊断模型.首先通过相空间重构将原始一维信号映射到一个高维的相空间,在相空间中提取初始的轴承特征集,然后将特征集输入半监督的极限学习机中进行训练和测试.实验结果表明,这种基于半监督算法的诊断模型简单,在神经元个数较少的情况下仍然具有很好的泛化能力,具有一定的应用价值.     

基于XML的分布式智能故障诊断系统研究

针对分布式智能故障诊断中存在的异构形式知识，文中采用XML技术进行集成，实现知识的统一表示。针对表格等非结构化的原始数据，运用基于人工神经网络的样本学习算法从中提炼得到诊断规则，实现知识的自动化获取。在此基础上，以Java、XML和Web为支撑技术，开发了一个分布式智能故障诊断原型系统DIFD，构建了该系统的三层体系结构，给出了其工作流程。并将该原型系统应用于某炼油厂的机组故障诊断实际中，试运行情况良好。     

无人值守变电站电力设备音频监测及故障诊断系统

针对智能变电站的无人值守需求及现有故障诊断系统的不足,提出一种电力设备音频监测及故障诊断系统。根据变电站电力设备音频信号信噪比较低的特点,采用具有强鲁棒性的梅尔频率倒谱系数作为判断音频信号异常的特征参数,在此基础上根据音频特征构成多样本观测序列,并采用隐马尔科夫模型进行故障诊断,通过对比对数似然估计概率的输出值确定故障类型。该方法具有实时性较强的优势,也避免了现有故障诊断方法要求较大样本容量的缺陷。实验结果表明,该故障诊断系统具有较高的识别率和鲁棒性。     

基于LabVIEW和PXI的某装备组合故障诊断系统设计

为了解决某装备电子组合故障诊断过程中诊断效率低的问题,设计并研制了基于LabVIEW软件和PXI总线技术的电子组合故障诊断系统。首先,采用PXI总线技术和多通道转换测试技术,将大量被测参数送到固定的测试点;其次,使用LabVIEW编程语言,将组合的所有被测参数一次性全部获取、储存与显示,并依据技术指标给出故障诊断结果和故障排除方法。实验结果表明,该系统具有数据获取快、测试效率高、故障诊断准等优点;经实践应用证明,该故障诊断系统操作简单、携带方便,是对某型装备电子组合进行测试和诊断的理想工具。     

基于LXI总线的多通道振动信号测试系统设计

针对某些大型复杂装备的振动信号采集需求,测控场景需对上百通道的振动信号实现同步测量;而单一采集仪器很难满足百道测试需求,因此,文章研制了一种可扩展的多通道振动信号采集与分析系统;该系统采用LXI总线架构,其主控计算机与设备和设备间均采用LAN进行数据通信;振动测量模块采用了大动态范围数据采集技术,且主控系统软件采用分布式数据管理模式;最终,主控计算机以仪器驱动函数方式通过通信协议合理调控采集模块参数,并通过综合数据分析得到振动信号的故障诊断结果;通过对某型高速列车的轴箱轴承进行振动信号采集与数据分析,得到某一轴承出现了故障,验证了所设计测试系统的有效性。     

基于仿真的军用电子设备故障知识获取新方法

故障知识获取瓶颈问题严重限制了我国军用电子设备智能诊断系统的发展。该文首先分析了军用电子设备的特点,然后总结了通过故障仿真获取故障知识的一般过程,在此基础上提出了计算机自动穷举设备所有可能故障,并进行仿真获取故障知识的新方法。提出4个关键策略解决仿真工作量及自动建立故障集的问题。提出了电路故障知识获取平台的建立方案作为该方法的具体实现。该文所提出的知识获取自动化在一定程度上解决了故障数据收集困难的根本问题,同时使获得的知识更完整。最后,实验结果证实其可行性。     

基于加速度信号的过山车监测预警系统设计

鉴于国家对特种设备安全的要求和大型游乐设施测试系统的现状,设计了一种过山车监测预警系统。系统的信号采集装置安装在过山车上,采用数字信号处理器(DSP)作为主控芯片,运算速度快,可实现数据的实时采集,硬件电路多采用3.3V的低功耗芯片,节能环保。系统采集高频振动加速度和低频运动加速度信号,通过WiFi将数据传输给上位机,上位机软件使用LabVIEW开发,运用小波分析处理数据,并采用BP神经网络算法诊断故障,同时,对采集的信号和标准信号进行快速傅立叶变换(FFT)分析并作频谱图,可直观的检验诊断结果。如果诊断出故障,系统可发出警报并通过通用分组无线业务(GPRS)通知相关工作人员。实验结果表明:系统的运算速度快,诊断结果可靠。     

采用Jess引擎的机械设备故障诊断专家系统设计

介绍一种在J2EE环境下构建机械设备故障诊断专家系统的方案,使用Jess引擎作为核心推理模块,通过WebService和OPC技术等多途径获取事实,采用数据库管理事实和规则,实现基于Web的机械设备故障诊断专家系统,使机械设备故障诊断系统融合领域专家的经验、智慧和方法,这对于保证设备安全运行具有重大意义。     

高速隧道监控系统的故障诊断设计分析与改进

高速隧道监控系统控制设备有着种类多、数量大、难管理、易损坏的特点且隧道内空间封闭,环境恶劣,一旦高速隧道监控系统发生故障,将对高速公路的安全产生危害。因此良好的监控系统故障诊断能力对于高速公路的安全至关重要。文章结合军用产品测试性设计分析的流程和方法,提出了一套针对高速隧道监控系统的故障诊断分析与改进提升方法,根据系统设计架构进行故障模式与影响分析,得出系统故障模式以及故障率、严酷度等信息,进而针对性地开展BIT诊断电路设计改进,使故障诊断对故障率和严酷度高的故障覆盖率达到80%,为高速隧道监控系统设计开发提供更高效的思路和技术途径。