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摘要:电气自动化设备趋于大型化,故其故障诊断能力也必须随之提高。考虑到电气自动化设备故障多样,无法以一个定性标准进行诊断。即使电气自动化设备出现一个小小的故障也有可能导致整个电气自动化设备停止工作,最终直接影响工作进程。
关键词:建筑;电气系统;故障诊断;综述
引言
建筑电气自动化设备故障智能诊断设计的故障智能诊断技术的各项功能均可满足设计总体要求,可广泛应用于电气自动化设备故障智能诊断方面。设计的故障智能诊断技术不但能完成传统的故障智能诊断技术所不能完成的任务,还能以故障诊断模型为核心,为电气自动化设备故障智能诊断技术的设计提供学术意义。
1建筑电气系统故障类型
建筑电气系统故障类型可分为电气线路故障、电气元件和设备故障和防雷与接地系统故障等。建筑电气系统故障诊断实质上是故障发生时的征兆提取和故障状态判断。目前,由于建筑电气设备在现代化的生产模式中正不断向大规模自动化和集成化发展,因此人们也越来越看重复杂系统或是混杂系统。然而复杂系统往往是由大量的子系统组成,各个子系统间相互耦合关联,一旦这类系统发生故障,影响范围将会非常广泛,因此有效的故障诊断技术十分重要,它可以及时发现并处理故障,且使建筑电气设备与系统始终高效、可靠、安全的工作。美国是首先对故障诊断进行研究的国家,目的是为了解决航天设备的故障,降低事故发生的概率。最初人们对于建筑电气系统的故障诊断都是通过工作人员进行检查,这样会有许多的主观性和不确定性。直到现在,国内外在建筑电气故障诊断领域的研究还不成熟。主要有两方面的原因:一方面是由于建筑电气故障诊断处于配电网的末端;另一方面,由于在过去建筑电气系统比较简单,不易引起电力方面研究者的注意和重视。并且对于建筑电气系统的故障诊断必须要有正确的故障数据进而加以准确的分析,需要从建筑电气系统中采集更多的数据,主要是对电流、电压、谐波等故障信号进行采集,这能为建筑电气系统提供实时、准确的故障数据,因此,数据的采集也是十分的重要。
2建筑电气仿真平台故障诊断原理
建筑电气系统的故障诊断主要是由症状和故障两个模式组成,其中也包括症状的提取与故障的识别功能。建筑电气系统的故障种类繁多,故障的概率也各有不同,因此要加强规范故障系统,建立建筑电气系统仿真平台,对常规的建筑电气故障进行系统分析,通过对系统的诊断来对电网进行故障配置分析,再根据不同的情况来选择诊断故障的信号传感器,并利用数据将其装置在电路中。利用集电气对电路中的异常信号进行采集,由此分析出故障特征,将处理的数据输送到故障的算法中。通过算法来确定故障的位置以及故障的原因,传递报警信息,并针对故障提出解决措施和维修方案。
3建筑电气系统故障诊断方法应用
3.1解析模型方法在建筑电气故障诊断中的应用
对于基于解析模型的方法即是进行残差生成,在于借助系统的解析数学模型,产生一个信号,该信号携带有关故障的信息。该方法适用系统精确的数学模型和可观测输入输出量构造残差信号来反映系统预期行为与实际过程行为之间的不一致,然后在对残差信号分析的基础上进行故障诊断。解析模型方法在空调系统故障诊断中应用最为广泛。通过GIS可以快速定位故障所在的区域,通过该模型可以把要解决的故障诊断问题转化成求目标函数最优解的问题,同时考虑了一些漏报、误报等别的故障信号。实验结果表明,该方法对配电网故障检测和诊断具有较高的准确性。针对暖通空调系统中多个类似机组易发生故障的问题,其根据故障检测和诊断的难点是机组中的现有故障和渐进故障,提出构建一种混合数学模型,首先通过交互式多模(IMM)滤波器得到相似单元的特征参数,其次对相似单元的参数统计特性进行处理,最后通过统计特性参数进行故障检测与诊断。实验结果表明,该方法有效地解决了渐进故障和现有故障的问题。
3.2电气控制系统故障诊断辅助训练系统的整体设计
1)故障诊断辅助训练系统的视觉效果需要尽可能与真实的系统场景一致,保证受训人员在接受并通过辅助训练系统的培训后,能够与真实的应用场景无缝衔接。2)由于电气控制系统中的电路结构较为复杂,在构建故障诊断辅助训练系统时,可以适当进行简化,但是虚拟场景中的按钮、警报、电路逻辑必须要跟实际保持一致。3)故障诊断辅助训练系统具有模拟所有电器控制系统故障的功能,任意电路元器件都可以出现故障,且元器件故障导致的电路状态必须与实际保持一致。辅助训练系统的接头之间的电压,电阻等可用万用表测量,使受训人员能够产生身临其境的受训体验。4)辅助训练系统具有评分机制,受训人员可以在虚拟的机舱环境中通过客户端的显示设备查询评分。在进行船舶电气控制系统的故障诊断训练的同时,受训人员还可以针对当前系统模拟的故障问题,提出解决方案,采取相应的措施,提升综合能力。
3.3配电网智能故障诊断
智能电网的通信主要采用光纤进行信息传输,电力线载波、卫星、微波等是辅助通信传输的主要手段。智能电网是电力流和信息流双向的网络系统,是在原有的电力系统的基础上不断创新而发展起来的,通信能力的提高和通信方式的多样性极大地提升了智能电网通信的水平,WiFi、WLAN、4G、5G和光纤等通信通过与运营商公网的融合实现了全国电力资源共享,逐步扩大服务范围。电力通信技术在智能电网双向电力信息流的传输方面发挥着至关重要的作用。电力通信技术通过对智能设备的信息采集,运用智能化技术把复杂的多系统融合成技术系统。智能电网采用电力通信技术有利于智能电网的稳定运行,且能够实时监控电力系统的状态。一旦电力系统出现故障,基于电力通信技术和智能化技术的智能电网会第一时间将故障信息反馈给电网管理者,使电力系统更便于管理者进行控制。
3.4电气设备分级管理
根据设备的不同生产情况和使用情况,对设备进行明确的分类,保证各个分类中的设备均能够得到更有效的规划处理,在此期间,还需要主动与专业工作者展开交流,及时了解更多关于机械设备运行状态以及设备故障出现的主要原因。电气设备分级管理对于钢铁企业而言具有非常重要的作用,在企业对电气设备进行分级管理后,不同类型、不同用途、不同换节的各种电气设备的实际运行信息均能够更加直观地展现在设备管理者的眼前,与此同时,在对故障设备进行维修作业时,能够更加快速、直接地找到设备负责人,便于在第一时间对故障设备进行维修管理。在这样的情况下,电气设备在出现故障后,可以及时得到有效的维护或维修,设备使用寿命也能够得到有效延长,企业的设备成本支出可以得到有效保障。
4结束语
总之,以目前的实际需求来说,对建筑电气系统的故障分析不能只依靠过去已存在的实际经验,更多应该寻求新的诊断方法,以科学缜密的思考态度判断问题、诊断故障,以防止灾难的发生。在目前可实行的诊断方法中,电子科技诊断是较为稳定与科学的方法,在问题出现前,综合运用多种方法,消除可能导致故障的不利因素,出现故障问题后,透过现象看本质,深入发掘分析其成因,合理将诊断结果作为解决问题的依据。从安全性、可靠性层面确保系统的正常运行。
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