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列车牵引系统过流故障在线诊断与处理技术研究

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列车牵引系统过流故障在线诊断与处理技术研究

作者：蒋奉兵湖南大学

学位级别：硕士

铁路运输是组成全球交通运输网络的非常重要部分和关键的一部分,在国民经济发展中起到了关键性作用。随着我国高速铁路前以所未有的速度发展,列车车辆的技术日新月异,列车结构越来越复杂,因此对安全、可靠性、可用性等技术要求也越来越... 详细信息

铁路运输是组成全球交通运输网络的非常重要部分和关键的一部分,在国民经济发展中起到了关键性作用。随着我国高速铁路前以所未有的速度发展,列车车辆的技术日新月异,列车结构越来越复杂,因此对安全、可靠性、可用性等技术要求也越来越高。但是牵引系统各部件由于运行条件复杂,受腐蚀、温度、湿度等影响,且长时间运行在振动剧烈、冲击频繁的恶劣环境下,其内部机械、电气等各组成部分必然出现老磨损和老化现象,从而导致时有发生故障,列车可能会因此故障导致停车,从而延误正常运行,影响整条线路乃至全路的运输秩序,造成了重大的经济损失。其中,通过现场故障数据统计分析在牵引系统中因过流问题导致列车故障并停车请求救援的占比非常大。因此,旨在为提高列车牵引系统安全、可靠性与可用性,本文提出了一种列车牵引系统过流故障在线诊断与处理技术。本文首先阐明了列车牵引系统过流故障在线诊断与处理技术的现状和意义。介绍了列车牵引系统总体架构和牵引控制系统原理及控制单元组成,并分析了当前列车故障情况下通常采用的故障在线诊断及在线处理等方式下故障诊断与保护动作单一,只能对系统一些异常工况(如过压、过流、超温)等进行诊断且无法准确定位具体故障源的问题,导致系统过度保护,可用性较差。其次,本文详细的介绍了牵引系统故障在线诊断技术方案,提出了基于故障诊断规则库的在线诊断技术以及基于数据挖掘的牵引系统故障在线诊断等两种实用的在线诊断方法,基于上述方法实现了牵引系统过流故障源的准确的诊断定位。再次,在实现过流故障源的准确的诊断定位的前提下,本文提出了智能化故障复位技术,在保障安全且最有牵引力发挥的前提下对故障进行自动复位处理。然后以安全准确、可用性等指标为前提,深入研究了基于动力发挥最优化的故障运行模型及基于知识库的故障分级智能切除技术,从而保障了列车或动车故障情况下安全、可靠性及可用性最大化的运行。最后,在确定列车牵引系统过流故障在线诊断与处理技术方法的基础上,利用Matlab工具开发列车现场运行数据辅助分析软件,并集合现场数据验证本文所提出列车牵引系统过流故障在线诊断与处理技术,通过仿真试验结果表明,本文中提出的基于故障诊断规则库的过流故障在线诊断技术、基于数据挖掘的牵引系统过流故障故障在线诊断以及在线处理方法准确有效

关键词：列车牵引系统故障在线诊断故障智能处理自复位知识库控制单元

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RTD热电阻故障在线诊断工具的研发和应用

电力安全技术 2017年第8期19卷 35-39页

作者：张献军福建宁德核电有限公司福建宁德355200

介绍了某核电厂RTD热电阻故障在线诊断工具研发的目的和意义,描述了RTD热电阻故障在线诊断工具的技术方案,及工具研发、设计、实现和应用等技术细节;通过应用实践,证明了RTD热电阻故障诊断工具能够真实反映现场温度探头的故障,快速给出... 详细信息

介绍了某核电厂RTD热电阻故障在线诊断工具研发的目的和意义,描述了RTD热电阻故障在线诊断工具的技术方案,及工具研发、设计、实现和应用等技术细节;通过应用实践,证明了RTD热电阻故障诊断工具能够真实反映现场温度探头的故障,快速给出故障诊断结果。

关键词：热电阻故障在线诊断惠斯通电桥

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过程数据采集及故障在线诊断系统的网络设计

山东冶金 2009年第3期31卷 57-58,61页

作者：郭冬梅济南钢铁股份有限公司自动化部山东济南250101

结合PDA过程数据采集系统在冶金企业中的应用,分析便携式、TCP/IP、Profibus DP、Simadyn D、内存映像网、GDM连接到TDC和综合等几种数据采集及故障在线诊断系统的网络架构,为过程数据采集系统的软硬件选择及网络设计提供依据。

关键词：过程数据采集故障在线诊断网络架构

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矿用机电设备故障在线诊断系统研究

矿用机电设备故障在线诊断系统研究

第31届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第12届中国煤矿信息化与自动化高层论坛

作者：白战凯黄波河南平煤神马夏店煤业股份有限公司

矿井大型机电设备的正常稳定运行是矿井安全生产的保障,随着智能化矿山建设的完成,传统靠人力"看、听、闻、摸"等方法检修的模式已不能满足安全生产的需要,矿用机电设备故障在线诊断系统通过大数据与云平台技术,采用数据可视化技术将采... 详细信息

矿井大型机电设备的正常稳定运行是矿井安全生产的保障,随着智能化矿山建设的完成,传统靠人力"看、听、闻、摸"等方法检修的模式已不能满足安全生产的需要,矿用机电设备故障在线诊断系统通过大数据与云平台技术,采用数据可视化技术将采集的数据转化为形象图谱,通过趋势数据图、相关性分析、统计分析、健康状况、诊断报告等实现对电动机、通风机、减速机、辊筒、胶带等煤矿大机机电设备的监测诊断分析,做到设备故障的发展趋势和剩余寿命预知预报,对于已发现的设备故障能够及时得到处理,避免故障扩大化,造成设备事故和减少应设备故障造成的损失,减低人工成本和职工劳动强度。

关键词：智能化矿山矿用机电设备故障在线诊断

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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大功率柴油机故障在线诊断系统的研究

电子技术与软件工程 2019年第16期 239-240页

作者：武迎迎曹石秦涛刘建飞赵国强内燃机可靠性国家重点试验室山东省潍坊市261061 潍柴动力股份有限公司山东省潍坊市261061

本文主要针对大功率电控柴油机的故障管理及维保,开发故障在线诊断系统,实现全面提升发动机的故障检出率,并提高维修保养可实施性的目的。

关键词：大功率柴油机电控故障在线诊断 T-box

一种基于DSP的电力电子电路在线故障诊断方法

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电气传动自动化 2004年第3期26卷 44-48页

作者：陈如清李强嘉兴学院信息工程学院浙江嘉兴314001 汕头超声显示器有限公司广东汕头515041

以三相桥式整流电路为例 ,首先对可控整流装置正常工作和故障运行时整流电压波形进行分析和归类 ,定义了一种“面积”并建立了故障模型 ,提出了一种改进的谱分析故障诊断方法 ,根据其特征值进行诊断定位 ;其次归纳出实验算法并用DSP系... 详细信息

以三相桥式整流电路为例 ,首先对可控整流装置正常工作和故障运行时整流电压波形进行分析和归类 ,定义了一种“面积”并建立了故障模型 ,提出了一种改进的谱分析故障诊断方法 ,根据其特征值进行诊断定位 ;其次归纳出实验算法并用DSP系统实现 ,实验表明该方法实现了可控整流装置的在线故障诊断和监测 ;

关键词：故障在线诊断谱分析 DSP

基于FPGA的传感器故障诊断算法研究与实现

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现代电子技术 2019年第19期42卷 178-181,186页

作者：李小明李萌欣河南广播电视大学

对于目前传感器设备故障诊断方法在诊断过程中会导致实际生产中弱故障诊断不灵敏,无法有效识别故障,并且充分考虑实际生产过程中的特点,提出基于FPGA的传感器故障诊断算法设计。在不同残差空间中分析故障,使系统对于弱故障诊断的精准性... 详细信息

对于目前传感器设备故障诊断方法在诊断过程中会导致实际生产中弱故障诊断不灵敏,无法有效识别故障,并且充分考虑实际生产过程中的特点,提出基于FPGA的传感器故障诊断算法设计。在不同残差空间中分析故障,使系统对于弱故障诊断的精准性得到提高。使用迭代算法对主元分析算法模型进行更新,利用残差空间平方加权预测误差变量的重构对故障进行确定,从而对传感器故障进行在线诊断。最后,通过企业实际数据实现此方法的在线故障诊断实验。实验结果表明,此种方法能够有效诊断传感器设备故障。

关键词：传感器故障诊断故障识别弱故障诊断故障在线诊断故障分析模型更新

基于旋转变压器的IPMSM系统转子位置获取

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微电机 2013年第11期46卷 62-66页

作者：江战红李红梅刘应龙合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009

基于旋转变压器(旋变)与旋变/数字转换器转换芯片相结合的转子位置获取方案,存在系统成本较高和设计复杂等不足;而且,基于旋变的位置传感器一旦出现幅值不平衡、正交不完全和信号偏移故障时,将导致转子位置信号出现偏差,影响内嵌式永磁... 详细信息

基于旋转变压器(旋变)与旋变/数字转换器转换芯片相结合的转子位置获取方案,存在系统成本较高和设计复杂等不足;而且,基于旋变的位置传感器一旦出现幅值不平衡、正交不完全和信号偏移故障时,将导致转子位置信号出现偏差,影响内嵌式永磁同步电机(IPMSM)矢量控制系统的动态和稳态性能。为了在降低系统成本且简化系统设计的同时,确保基于旋变的IPMSM矢量控制系统的位置获取精度,论文首先研究基于电机控制器中的DSP对旋变输出进行软件解调的实现方法,再提出位置传感器故障的在线诊断方法和自适应容错控制策略,最后搭建集成位置传感器故障的在线诊断和容错功能的IPMSM矢量控制系统,通过系统仿真证明提出的IPMSM系统转子位置获取方案的合理有效性。

关键词：旋转变压器 IPMSM 软件解调故障在线诊断自适应容错控制

基于油中气体分析的多种人工智能技术在变压器故障诊断中的应用

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基于油中气体分析的多种人工智能技术在变压器故障诊断中的应用

作者：曹国慧郑州大学

学位级别：硕士

变压器作为电力系统的枢纽设备，其运行可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定。变压器由计划检修转变为状态检修是提高其可靠性的重要手段之一。对于电力变压器这个电力系统重要的电气设备的状态维修，是国内外研究的重点，而变压器内... 详细信息

变压器作为电力系统的枢纽设备，其运行可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定。变压器由计划检修转变为状态检修是提高其可靠性的重要手段之一。对于电力变压器这个电力系统重要的电气设备的状态维修，是国内外研究的重点，而变压器内部故障的在线诊断是实现其状态检修的前提条件之一。本文针对应用油中溶解气体分析法(Dissolved Gases Analysis，简称DGA)进行变压器绝缘诊断时所遇到的主要技术难点，提出了提高变压器故障诊断的准确性、可靠性的几种方法。国内外研究电力变压器内部故障诊断方法很多，如神经网络方法、模糊集理论方法、专家系统方法、综合人工智能技术以及变压器故障在线监测技术的应用等。然而要想准确、及时地诊断出变压器内部故障性质和故障部位，必须基于变压器油中溶解气体分析，综合多种人工智能技术、结合电气试验参数，利用在线监测才能诊断实施。当变压器内部局部过热或放电时，产生氢气(H)、甲烷(CH)、乙烷(CH)、乙烯(GH)、乙炔(CH)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO)等特征气体。当内部潜伏性故障加重时，它们产生速度加快，其油中溶解的组分和含量可以被看作诊断变压器故障的特征参数，因此通过对油中溶解气体进行气相色谱分析，可发现变压器内部故障。当固体绝缘局部过热时，会产生大量一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO);当油局部过热时，会产生大量乙烯和甲烷。电弧放电的特征气体主要是氢气和乙炔。一般乙炔(CH)占总烃20～70％，氢气(H)占氢烃的30～90％，乙炔(CH)大多高于甲烷(CH)。火花放电的特征气体也是以氢气(H)、乙炔(CH)为主，一般总烃含量不高。局部放电时，特征气体主要成份是氢气(H)和甲烷(CH)。乙炔(CH)在总烃中所占比例一般小于2％，这是和上述两种放电现象区别的主要标志。无论何种放电，只要有固体绝缘介入时，就都会产生一氧化碳(CO)和二氧化郑州大学工学硕士论文摘要碳(COZ)。特征气体法是根据变压器各种故障所产生的特征气体来判断故障的性质。三比值法是用油中溶解气体色谱法测得油中气体浓度后，用三个比值大小(C热/C2比、 CH扩HZ、CZH扩CZ氏)来判断变压器内部故障情况。四比值法是根据5种不同气体组分产生的四个比值(C比/HZ、CZH6/CH。、CZH。/C儿、CZHZ/CZH4)的大小范围来判定故障类型。本文基于电力变压器油中气体的产生和溶解原理，深入分析了油中溶解气体与变压器故障类型之间的关系，进而把油中溶解气体的组分和含量作为变压器故障诊断的特征量。通过对判断变压器故障常用的特征气体法、三比值法的深入分析，其诊断准确率较高，但对故障原因、故障现象和故障机理间同时存在不确定性和随机性的变压器等电气设备的故障诊断，经典法难于满足工程应用的需要;应用专家系统、人工神经网络和智能型系统综合人工智能技术诊断变压器故障时，专家系统模拟人类的逻辑思维，即人类专家处理问题时的思考过程;而人工神经网络模拟人类的形象思维，注重的是人类专家的结论。本文提出的人工智能型系统利用了人工神经网络自组织、自学习的特点，克服了传统专家系统知识获取的“瓶颈”及知识库维护等难点，再加上利用专家系统的逻辑推理功能，弥补了人工神经网络的不足之处。在理论研究的基础上，本文运用上述方法和技术对河南省南阳电业局近10年来电力变压器异常及故障的离线数据进行分析、诊断，针对每种方法的不足，提出了相应的解决措施。大量的诊断实例表明:离线气相色谱法对电力变压器绝缘故障诊断是有效的，它能够分析出变压器的绝缘状况，正确识别绝缘故障类型并能给出故障发生的大致部位，但是它必须经过油样采集一油样运输一油气分离一色谱分析的过程，会对判断故障类型及其严重程度造成很大误差，而且对于发展较快的故障不能连续在线监测。为更及时、准确地发现变压器故障，缩短检测周期，逐步实现变压器的状态检修，变压器的在线监测应运而生，并逐步得到推广应用。论文在探讨了气相色谱在线监测和故障诊断等技术在国内外发展的现状的基础上，对变压器应用在线监测装置的重要性进行了论证。郑州大学工学硕士论文摘要在线油中溶解气体分析的含义首先要求连续地监测变压器全部油中溶解气体，其检测灵敏度和范围最好达到或超过离线气相色谱分析;其次，应将检测结果实时远传给监测中心的故障诊断专家系统，由专家系统给出变压器的实际运行状态，并建议应采取的措施。电力变压器早期故障在线监测装置，是一种将变压器油中的溶解气体经选择性的渗透膜进入电化学气体传感器内，并在传感器内与氧气进行化学反应，产生与反应速率成比例的电信号，实时在线测量气体浓

关键词：状态检修变压器气体分析综合人工智能技术故障在线诊断