故障诊断试验系统设计----故障模拟文献综述

《故障诊断试验系统设计----故障模拟文献综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、文献综述故障诊断试验系统设计----故障模拟一．背景意义流程工业指主要生产过程为连续生产（或较长一段时间连续生产）的工业。包括了石化、冶金、电力、轻工、制药、环保等在国民经济中占主导地位的行业，全球500强行业中，流程工业企业有70余家，占15%，其营业收入占总收入的16.5%。我国流程企业年产值占全国企业年总产值的66%，流程工业的发展状况直接影响国家的经济基础，是国家的重要基础支柱产业。在流程生产系统中，如果某一关键设备因故障而不能继续运行，往往会涉及整个系统的运行。因此，故障诊断在这里具有极为重要的意义。利用各种检查和测试方法，发现系统和设备是否存在故障的过程是

2、故障检测，而进一步确定故障所在大致部位的过程是故障定位。要求把故障定位到实施修理时可更换的产品层次（可更换单位）的过程成为故障隔离。故障诊断就是指检测故障和隔离故障的过程。近几十年来，故障诊断技术一直是十分活跃的研究领域。随着人工智能、电子技术、计算机网络等新兴交叉学科的发展，故障诊断技术已经取得了重大的进展，各种故障诊断方法层出不穷，如信号分析法、定性趋势分析法、专家系统以及神经网络等方法。然而，在目前的诊断方法研究中，主要是针对单一设备的诊断，也称为设备级故障诊断。随着科学技术的不断进步和现代流程工业的迅速发展，系统生产过程变得越来越复杂，不同设备间往往存在关联与

3、耦合，这使单一设备的故障诊断已经不能满足整个系统过程的故障分析。为了对流程工业系统的生产过程进行故障诊断分析，系统级故障诊断技术的研究已经成为十分重要的课题。系统级故障诊断通过故障警报分析与诊断，可确定系统中产生根源故障的设备元件，是保证整个系统安全与稳定运行的重要手段。世界各地经常都会发生因为设备出现故障而导致的事故。1979年，美国三里岛核电站由于操作人员失误以及设备的连锁失效导致放射性物质经贮存罐释放到大气中，经济损失达到十亿美元。1986年4月，前苏联切尔诺贝利核电站因操作人员违章操作而使4号反应堆内石墨燃烧导致原子堆芯融化而发生反应堆爆炸，致使20多人死亡，

4、经济损失高达几十亿美元。2000年6月，科威特明那·阿哈麦迪炼油厂爆炸事件，造成将近一亿美元的损失。2002年，广东省的茂名发电厂、沙角A发电厂、韶关发电厂三个电厂连续发生事故。为了避免重大事故的发生以及安全进行工业生产，对于故障诊断技术的研究就显得尤为重要。它不仅可以保障系统和人身安全，还具有显著的经济效益和社会效益。综上诉述，对于大型的生产系统，设备的可靠性和有效性在其中占了很大的比重，故障诊断技术就是保证设备有效运行的一种很好的方法。如果能及时找出故障，不仅能避免事故的发生，还可以安全地完成整个系统的生产。因此，为生产系统配备合适的故障诊断技术是十分迫切的问题。

5、一．故障诊断研究的现状和发展故障诊断技术的研究起源于二十世纪60年代，由航天、军事工业的需要而发展起来的，二十世纪70、80年代逐步完善并开始应用，到了二十世纪90年代，故障诊断技术在石油、化工、交通、电力、能源等领域逐步跨入实用化时代。2.1国内的现状和发展我国诊断技术的发展始于70年代末，而真正的起步应该从1983年南京首届设备诊断技术专题座谈会开始。虽起步较晚，但经过近几年的努力，加上政府有关部门多次组织外国诊断技术专家来华讲学，已基本跟上了国外在此方面的步伐，在某些理论研究方面已和国外不相上下。目前我国在一些特定设备的诊断研究方面很有特色，形成了一批自己的监测

6、诊断产品。全国各行业都很重视在关键设备上装备故障诊断系统，特别是智能化的故障诊断专家系统，在电力系统、石化系统、冶金系统、以及高科技产业中的核动力电站、航空部门和载人航天工程等。在诊断理论方面，人们在其他各学科理论的基础上演绎出各种诊断模型，如模糊诊断模型、层次诊断模型、因果诊断模型、覆盖诊断模型、序贯诊断模型、神经网络诊断模型、多级流诊断模型等等。同时也注重针对自身特点理论的发展，如最近兴起的“小波”理论等；在传感器的设计研究方面，由于传感器被视为诊断的“瓶颈”，故相对于诊断系统硬件部分的其他环节，受到了人们更多的重视。对于高精度、高性能的传感器以及高信息量传感器的

7、研究，将是今后的发展方向。在诊断模式上面，人工智能已成为当今的主要发展趋势，不仅是因为人工智能的发展为其提供了强大的理论基础及实现工具，而且还因为对于复杂系统的诊断需要人工智能才能达到最佳效果。智能故障诊断技术的发展主要围绕三大方面：（1）分布式人工智能。分布式人工智能的发展为大规模诊断系统的设计和实现提供了一条极具潜力的途径，该技术是为解决大规模问题而发展起来的，其思想十分适合大规模诊断问题的智能求解。（2）自适应诊断模型。实际诊断中，由于知识获取的瓶颈问题，诊断知识库是不完善的，复杂系统自身特性又容易受到影响发生改变，当新故障出现时，在知识库中找