状态监测和故障诊断(绪论)
汽车底盘系统状态监测与故障诊断
汽车底盘系统状态监测与故障诊断售后服务始终是汽车制造商和经销商的一项重要任务，而底盘系统作为汽车重要的组成部分，其状态的检测和故障的诊断也是售后服务中的重要环节之一。
因此，汽车制造商和经销商越来越注重汽车底盘系统的状态监测和故障诊断，并且也在不断地研发新的技术来提高诊断的精确度和速度。
一、汽车底盘系统的状态监测汽车底盘系统主要由车轮、悬挂系统、转向系统、刹车系统以及传动系统等组成。
因此，对汽车底盘系统进行状态监测，需要对以上几个部分进行分别监测。
1、车轮状态监测车轮是汽车底盘系统最重要的组成部分之一，其状态直接关系到汽车的行驶安全性。
因此，对车轮的状态进行监测是非常必要的。
目前，常用的车轮状态监测技术有以下几种：（1）轮胎压力监测系统（TPMS）轮胎压力监测系统是一种通过传感器实时监测轮胎压力的系统。
当轮胎压力低于预设值时，系统会发出警报或者直接将警告信息发送给车辆仪表盘。
（2）轮胎磨损监测系统轮胎磨损监测系统是一种通过传感器实时监测轮胎磨损程度的系统。
当轮胎磨损达到一定程度时，系统会发出警报或者直接将警告信息发送给车辆仪表盘。
（3）轮胎动平衡检测系统轮胎动平衡检测系统是一种通过传感器实时监测车轮的动力学参数的系统。
通过检测车轮的动力学参数，该系统可以检测车轮的偏心度和失衡情况。
2、悬挂系统状态监测悬挂系统是控制汽车行驶稳定性和行驶舒适性的重要组成部分，因此，对悬挂系统的状态进行监测是非常必要的。
目前，常用的悬挂系统状态监测技术有以下几种：（1）车身姿态监测系统车身姿态监测系统是一种通过传感器实时监测汽车车身的多个角度参数的系统。
通过监测车身的角度参数，该系统可以检测悬挂系统的工作状态，并且可以检测到悬挂系统的异常情况。
（2）悬挂系统工作参数监测这种监测系统可以监测悬挂系统的工作参数，例如悬挂系统的压力，阻尼等工作状态。
通过对这些参数的监测，可以检测到悬挂系统的异常情况，例如阻尼调节失效等等。
3、刹车系统状态监测刹车系统是保证汽车行驶安全性的重要组成部分，因此，对刹车系统的状态进行监测也是非常必要的。
设备状态监测及故障诊断综述
设备状态监测与故障诊断综述：摘要从设备管理的角度，介绍了典型的设备状态监测与故障诊断的诊断理论、技术手段和具体方法。
首先对设备状态监测与故障诊断的意义、开展，根底理论和现状进展了介绍，阐述了设备状态监测、故障诊断与设备管理的关系。
进而对振动监测、温度检测、无损检测等根本监测手段的原理及诊断方法。
关键字：状态监测；故障诊断；振动；设备1设备状态监测和故障诊断概述1.1设备状态监测和故障诊断的意义和开展历史1.1.1设备故障及故障诊断的意义随着现代化工业的开展，设备能否平安可靠地以最正确状态运行，对于确保产品质量、提高企业生产能力、保障平安生产都具有十分重要的意义。
设备的故障就是指设备在规定时间内、规定条件下丧失规定功能的状况，通常这种故障是从*一零部件的失效引起的。
设备的故障诊断则是发现并确定故障的部位和性质。
寻找故障的起因，预报故障的趋势并提出相应的对策。
1.1.2 设备故障诊断技术开展历史设备故障诊断技术的开展是与设备的维修方式严密相连的。
可以将故障诊断技术按测试手段分为六个阶段，即感官诊断、简易诊断、综合诊断、在线监测、精细诊断和远程监测。
从时间考察，故障诊断技术大致可以分为20世纪60年代以前、60年代到80年代和80年代以后几个阶段。
1.2现代设备故障诊断技术在故障诊断学建立之前，传统的故障诊断方法主要是依靠经历的积累。
将反映设备故障的特殊信号，从信息论角度出发对其进展分析，是现代设备故障诊断技术的特点。
可以分为统计诊断、逻辑诊断、模糊诊断。
其中有几种方法做简单的介绍。
贝叶斯法,此方法是基于概率统计的推理方法，以概率密度函数为根底，综合设备的故障信息来描述设备的运行状态，进展故障分析。
此外还有最大似然法、时间序列、法灰色系统法和故障树分析法。
故障树分析法模型是一个基于被诊断对象构造、功能特性的行为模型，是一种定性的因果模型。
1.3基于知识的故障诊断方法基于知识的故障诊断方法，不需要待测对象准确的数学模型，而且具有智能特性。
电力设备状态监测与故障诊断
电力设备状态监测与故障诊断电力设备是电力系统中不可或缺的组成部分，它们的正常运行对于保障电力系统的可靠性和稳定性至关重要。
然而，由于设备的长期运行和外界环境的影响，电力设备存在着各种潜在的故障隐患。
因此，电子与电气工程师在电力设备状态监测与故障诊断方面发挥着重要的作用。
一、电力设备状态监测的意义电力设备状态监测旨在通过对设备运行参数的实时监测和分析，了解设备的工作状态，及时发现设备存在的问题，并采取相应的措施进行修复和维护。
通过电力设备状态监测，可以实现对设备运行情况的全面了解，提前预警潜在故障，避免设备的突发故障对电力系统的影响。
二、电力设备状态监测技术电力设备状态监测技术是电子与电气工程师在电力设备状态监测与故障诊断中的重要手段。
目前，常用的电力设备状态监测技术包括振动监测、红外热像监测、超声波监测、电流监测等。
1. 振动监测技术：通过对电力设备振动信号的采集和分析，可以判断设备的机械状况，如轴承的磨损、不平衡、松动等。
振动监测技术可以实时监测设备的振动频率和振动幅值，提供设备健康状况的评估和故障预警。
2. 红外热像监测技术：利用红外热像仪对电力设备表面的红外辐射进行监测和分析，可以检测设备的热异常情况，如电气接触不良、局部过载等。
红外热像监测技术可以无接触地获取设备表面的温度分布图像，提供设备的热状态评估和故障诊断。
检测设备的机械故障，如机械摩擦、裂纹等。
超声波监测技术可以实时监测设备的声波频谱和振幅，提供设备的机械状态评估和故障诊断。
4. 电流监测技术：通过对电力设备电流信号的采集和分析，可以判断设备的电气状况，如电气接触不良、过载等。
电流监测技术可以实时监测设备的电流波形和电流谐波分布，提供设备的电气状态评估和故障预警。
三、电力设备故障诊断的意义电力设备故障诊断是在设备出现故障时，通过对故障现象的观察和分析，确定故障原因和位置，为故障的修复提供依据。
电力设备故障诊断的及时准确性对于恢复设备的正常运行至关重要，可以减少故障对电力系统的影响，提高设备的可靠性和运行效率。
故障诊断与状态监测
详细描述
基于信号处理的故障诊断方法是一种实时监 测和诊断技术，它通过采集设备运行过程中 的各种信号，如振动、声音、温度等，利用 信号处理和分析技术，提取出反映设备状态 的参数和特征，识别出异常模式，判断设备 的运行状态和潜在故障。
03
状态监测技术
振动监测技术
总结词
通过监测设备或结构的振动情况，分析其振 动特征，判断设备或结构的运行状态。
故障树分析
总结词
通过构建故障树，分析系统故障的成因和相互关联，找出导致系统故障的关键因素。
详细描述
故障树分析是一种自上而下的逻辑分析方法，通过构建故障树，将系统故障的成因逐级展开，分析各 因素之间的逻辑关系，找出导致系统故障的关键因素，为改进设计和降低故障概率提供依据。
故障诊断专家系统
总结词
利用专家知识和推理规则进行故障诊断，提供专业化的故障解决方案。
复杂系统与多源异构数据的集成处理
复杂系统
随着工业设备的复杂度增加，故 障诊断与状态监测需要处理来自 不同系统、不同部件的多源异构 数据。
数据集成
为了全面分析设备的运行状态， 需要将不同来源、不同格式的数 据进行集成，形成统一的数据视 图。
数据处理方法
针对多源异构数据的特性，需要 发展新的数据处理方法，包括数 据清洗、融合、转换等，以提取 有价值的信息。
故障诊断与状态监测技术的发展历程
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
初步探索阶段
20世纪50年代以前， 主要依靠人工观察和经 验判断，缺乏科学依据 和技术手段。
初步发展阶段
20世纪50年代至70年 代，开始出现简单的振 动和温度监测技术，初 步形成了基于信号处理 和模式识别的故障诊断
设备状态监测和设备故障诊断技术
设备状态监测与设备故障诊断技术第一章：绪论第一节：什么是设备诊断技术机械设备状态监测与故障诊断是同一学科的两个不同层次，它们既有联系又有区别，为了方便起见统称为机械设备故障诊断。
机械设备故障诊断是识别机械设备（机器或机组）运行状态的一门综合应用科学和技术，它主要研究机械设备运行状态的变化在诊断信息中的反映。
具体来说，就是通过测取设备运行的状态信号，并结合其历史状况对所测取的信号进行处理、分析、提取特征，从而定量诊断（识别）机械设备及其零部件的运行状态（正常、异常、故障），再进一步预测设备未来的运行状态，最终确定需要采取何种必要的措施来保证机械设备取得最优的运行效果。
主要内容包括对机械设备运行状态的监测、诊断（识别）和预测三个方面。
其中，状态监测也被称为简易诊断，一般是通过测定设备的某些较为单一的特征参数（如：振动、温度、压力等）来检查设备运行状态，再根据特征参数值与门限值之间的关系来确定设备当前是处于正常、异常还是故障状态。
如果对设备进行定期或连续的状态监测，就可以获得设备运行状态变化的趋势和规律，据此就可以预报设备的未来运行发展趋势，也就是人们常说的趋势分析。
诊断（识别）则不仅要掌握设备的运行状态和发展趋势，更重要的是查找产生故障的原因，识别、判断故障的严重程度，为科学检修指明方向，这就是人们常说的精密诊断，设备状态监测与设备故障诊断可以从以下两个方面来理解。
1.设备状态监测以监测设备振动发展趋势为手段的设备运行状态预报技术。
2.设备故障诊断以分析设备振动主要特征为手段的设备运行故障诊断技术。
设备故障诊断技术是以设备为对象，采用多种现代化科学成果而形成的一门综合性学科。
它涉及了传感器技术、信息采集技术、信息处理技术、识别理论、预报决策、计算机诊断技术及有关机械设备的专业技术与理论。
第二节：故障诊断的目的机械设备故障诊断的根本目的就是要保证设备的安全、可靠和高效、经济地运行，具体来说就是：1．及时、正确、有效地对设备的各种异常状态和故障状态作出诊断，预防或消除故障；同时对设备的运行维护进行必要的指导。
设备状态监测与故障诊断
5 设备状态监测与故障诊断所谓“状态监测与故障诊断”，就是对运行中的设备实施定期或连续监测、有关参数分析、有效地对设备运行状态进行系统自动监测分析或人工分析，读取相应的自诊断状态报告，以便尽早发现潜伏性故障，提出预防性措施，避免发生严重事故，保证设备的安全、稳定和经济运行，并以此指导设备检修。
设备状态监测和故障诊断技术也称为预测维修技术，是新兴的一门包含很多新科技的多学科性综合技术。
简单地说就是通过一些技术手段，对设备的振动、噪声、电流、温度、油质等进行监测和技术分析，掌握设备的运行状态，判断设备未来的发展趋势，诊断故障发生的部位、故障的原因，进而具体指导维修工作。
传统的耳听、手摸等也可以算是其中的一种比较简单的手段。
5.1 设备故障的规律设备故障是一个非常广义的概念。
简单地说，设备故障就是设备系统或其中的元件／部件丧失了规定的功能或精度。
与故障意义相近的还有“失效”的概念，失效通常指的是不可修复的对象；故障指的是可以修复的对象。
早期故障：这种故障的产生可能是设计、加工或材料上的缺陷，在设备投入运行初期暴露出来。
或者是有些零部件如齿轮箱中的齿轮及其他摩擦副需经过一段时期“跑合” , 使工作情况逐渐改善。
这种早期故障经过暴露、处理、完善后，故障率开始下降。
使用期故障：这是产品有效寿命期内发生的故障，这种故障是由于载荷（外因，指运行条件等）和系统特性（内因，指零部件故障、结构损伤等）无法预知的偶然因素引起的。
设备大部分时间处于这种工作状态。
这时的故障率基本上是恒定的。
对这个时期的故障进行监测与诊断具有重要意义。
后期故障（耗散期故障）：它往往发生在设备的后期，由于设备长期使用，甚至超过设备的使用寿命后，设备的零部件由于逐渐磨损、疲劳、老化等原因使系统功能退化，最后可能导致系统发生突发性的、危险性的、全局性的故障。
这期间设备故障率是上升趋势，通过监测、诊断，发现失效零部件应及时更换，以避免发生事故。
设备故障的规律可分为以下六种模式。
浅谈风力发电机组振动状态监测与故障诊断
浅谈风力发电机组振动状态监测与故障诊断摘要：随着科技的发展，风电机组单机容量变大，内部的结构越来越复杂，还会受到天气的不可控因素的影响，比如会受到下雨时，打雷闪电等，本文对风力发电机组振动状态监测与故障诊断进行分析，以供参考。
关键词：风力发电；机组振动；状态监测；故障诊断引言风能是自然界中常见的自然现象，特别是在经济不发达，风能资源丰富的山地地区。
考虑到风能对当前社会结构的重要性，它提高了风力发电机运行的可检测性，并允许在整个发电机组运行期间及时发现问题，使整个风力发电机运行更平稳和安全。
1概述近年来国内风电发展迅速，风电机组容量的提升能够有效提高风能利用率和施工效率以及降低后期运维成本。
在机组容量和体型逐渐增大的同时，风电机组的安全成为风电领域内研究的重点。
江苏某风电场安装了多台6.45MW机组，此类型机组是目前国内厂家生产新型大容量机组之一，此机组塔筒高度为110m，叶轮直径达到171m。
国外GE公司生产的12MW风机单支叶片更是长达107m。
机组容量增大的同时叶片也在不断增大。
风电机组叶片成本约占风电机组总成本的15%～20%，风电机组叶片在风电机组运行过程中受风力作用而产生较大的弹性形变，故通常选用质量较轻、强度较大、耐腐蚀、抗疲劳的材料来制作风电机组叶片。
此外，由于结冰或者风力和风向的突变导致叶片振动过大，从而超过设计载荷发生断裂或者扫塔的现象也时有发生，而振动检测是叶片故障识别的常用方法之一，所以研究大型风电机组的叶片振动情况，对于叶片安全检测和监测具有重要的意义，研究结果也可对风电机组的控制策略优化提供重要指导作用。
在风力发电机组中，齿轮箱也存在着异常问题，表面磨损，齿轮轻度裂纹，设备老化等问题，以下对论文展开叙述。
2风力发电机组安全系统2.1分析(1)安全有关停止功能在机组通过安全防护装置(如传感器)检测到风轮转速超过限值、扭缆超过限值、过度振动及控制系统失效等信号时,安全系统起动机组紧急制动进入停止状态。
机械设备状态监测与故障诊断技术
（大、中、小修 ） 不足维修——新故障和潜在的故障因素
路漫漫其悠远
机械设备状态监测与故障诊断技术
第一章 概 述
2.2重要缺陷—传统的检修方式对于故障的寻找往往需要
对设备的大拆大卸才能实现，检修周期长，且检修后，设备
机械设备状态监测与故 障诊断技术
路漫漫其悠远
2020/11/18
机械设备状态监测与故障诊断技术
第一章 概述
近些年来，设备状态监测与故障诊断逐渐进入工程应用 阶段，技术日趋成熟，应用范围日趋广泛，成为现代设备维 护技术的一个重要组成部分。
一、实施设备状态监测与故障诊断的意义
1.机械设备维护的基本任务：对设备进行合理的技术维护、 及时发现异常和故障、适时采取检修措施以最大限度保证其 正常运行。 2.传统的机械设备维护方法——一定意义上的经验维护法 特点：具有相当的局限性，往往依靠人的眼看、耳听、手摸 等感观手段获取某种信息继而凭借过去的经验来加以判断。
路漫漫其悠远
齿轮座受倾翻力矩作用
机械设备状态监测与故障诊断技术
机械振动及设备故障诊断方向
轧机主传动系统故障诊断
a. 咬入
路漫漫其悠远
c.抛出
齿轮座振动纪录曲线机械设备状态监测与故障诊断技术
机械振动及设备故障诊断方向
小波分析在故障诊断中的应用
小波具有时频“聚焦”特性 高斯小波—最大熵谱分析 小波分析—AR谱 实现微弱故障诊断信号分离和提取，发现早期故障 R1减速机高速轴工作侧轴承保持架不平衡产生的故障频率 计算值3.19HZ 故障：该轴承保持架不平衡
§ 有限元计算：两向受力，一向受压，等效应力最大
机械设备状态监测与故障诊断
机械设备状态监测与故障诊断机械设备的状态监测与故障诊断是指利用现代科学技术和仪器，根据机械设备（系统、结构）外部信息参数的变化来判断机器内部的工作状态或机械结构的损伤状况，确定故障的性质、程度、类别和部位，预报其发展趋势，并研究故障产生的机理。
机械设备状态监测与故障诊断技术是保障设备安全运行的基本措施之一，其实质是了解和掌握设备在运行过程中的状态；预测设备的可靠性；确定其整体或局部是正常或异常。
它能对设备故障的发展作出早期预报，对出现故障的原因、部位、危险程度等进行识别和评价，预报故障的发展趋势，迅速地查寻故障源，提出对策建议，并针对具体情况迅速地排除故障，避免或减少事故的发生。
所谓机械故障，就是指机械系统（零件、组件、部件或整台设备乃至一系列的设备组合）因偏离其设计状态而丧失部分或全部功能的现象。
其内容包括●能使设备或系统立即丧失其功能的破坏性故障。
●由于设计、制造、安装或与设备性能有关的参数不当造成的设备性能降低的故障。
●设备处于规定条件下工作时，由于操作不当而引起的故障。
●设备的自然耗损，如磨损、疲劳、老化等所引起的故障。
机械故障诊断可以分类如下1．按目的分（1）功能诊断（2）运行诊断2．按方式分（1）巡回检测（2）在线监测3．按提取信息的方式分（l）直接诊断（2）间接诊断4．按诊断时所要求的机械运行工况条件分（l）常规工况诊断（2）特殊工况诊断5．按功能分（1）简易诊断（2）精密诊断设备诊断技术的三个环节（1）信息的采集（2）信息的分析处理3）状态的识别、诊断、预测和决策设备诊断技术覆盖的知识面较宽，它包括：数据采集技术，计算机数据分析处理技术，计算机诊断、预测、决策技术；设备本身的结构原理、运动学和动力学；设备的设计、制造、安装、运转、维护、修理知识；设备系统与部件的故障或失效机理及零部件可靠性方面的知识等等。
机械设备状态监测及诊断技术的主要工作内容如下（1）保证机器运行状态在设计的范围内 监测机器振动位移可以对旋转零件和静止零件之间临近接触状态发出报警。
故障诊断与状态监测
声发射监测技术具有非接触 性、实时性等优点。
详细描述
声发射监测技术可以通过传 感器非接触地采集声音信号， 实时监测结构的声发射事件， 并通过数据采集和分析系统 进行远程监测和诊断。
红外监测技术
总结词
红外监测技术通过测量物体或结构的红外辐射来评估其运行状态。
详细描述
红外监测技术广泛应用于电力设备、化工设备、航空航天等领域，可以检测出设备的过 热、泄漏等情况，通过分析红外辐射的特征，可以判断设备的故障类型和严重程度。
故障诊断与状态监测
目录
• 故障诊断与状态监测概述 • 故障诊断技术与方法 • 状态监测技术与应用 • 故障诊断与状态监测的挑战与未来发展 • 案例分析与实践
01
故障诊断与状态监测概 述
定义与目的
定义
故障诊断与状态监测是针对设备或系统的运行状态进行检测、评估和预测的技 术，旨在及时发现潜在故障、分析故障原因，并采取相应的措施进行维修和预 防。
详细描述
油液监测技术可以直接检测润滑 油或液压油的性能和状态，通过 定期取样和分析，可以实时了解 机械设备的润滑和液压系统的工 作状态，及时发现潜在的故障和 问题。
声发射监测技术
总结词
声发射监测技术通过采集和 分析物体或结构在受力时发 出的声音信号来评估其运行 状态。
详细描述
总结词
声发射监测技术广泛应用于 压力容器、管道、桥梁等结 构的监测，可以检测出结构 的裂纹、腐蚀、疲劳等情况， 通过分析声发射信号的特征， 可以判断结构的损伤程度和 故障类型。
故障诊断的准确性与实时性要点一 Nhomakorabea总结词
要点二
详细描述
故障诊断的准确性和实时性是关键，需要不断提高诊断算 法的精度和响应速度，以满足工业应用的需求。
机械故障诊断—第一章绪论
总起来说，设备故障诊断既要保证设备的安全可靠运行， 又要获取更大的经济效益和社会效益。
3．故障增加的原因，以及设备故障诊断所要解 决的问题
（1）现代生产设备向大型化、连续化、快速化和自动 化方向发展，一方面提高了生产率，降低了成本，节 约了能源和人力；但另一方面，由于设备故障率的增 加和因设备故障停工而造成的损失却成十倍，甚至成 百倍地增大。维修费用也大幅度增加。
（3）按发生的快慢分：
①突发性故障：故障发生前无明显征兆，难 以通过早期试验或测试来预测。
②渐发性故障：设备在使用过程中零部件因 疲劳、腐蚀、磨损等而导致设备性能逐渐 下降，最终超出允许值而发生的故障。
（4）按发生的范围分 ： ①部分性故障：设计功能部分丧失的一类
故障。 ②完全性故障：设计功能完全丧失的一类
由此应指出，征兆既用于由外表现象推
断内部状态，此时可称为症侯；又用于由现 在现象推断未来状态，此时可称为预兆。状 态诊断既包括诊断设备是否将发生什么故障， 此即早期诊断，也包括诊断设备已发生什么 故障，此即故障诊断。
3. 根据征兆正确地进行设备的状态诊断 不能直接采用征兆来进行设备的故降诊断、
识别设备的状态。这时，可以采用多种的模式 识别理论与方法，对征兆加以处理，构成判别 准则，进行状态的识别与分类。
因此，保证设备的安全运行，消除事故，是十分迫 切的问题。因设备故障而造成的严重事故，不但会造 成巨大的经济损失，而且还可能会造成很大的人员伤 亡和环境污染。
状态监测及故障诊断的重要意义
随着现代设备的日趋大型化、复杂化、 自动化和连续化，设备一旦发生故障，给生 产和质量以至人们的生命财产安全造成的影 响往往大得难以估算。 采煤机 运输设备 提升系统
机电设备状态监测与故障诊断
机电设备状态监测与故障诊断为了确保设备的安全运行和生产的连续性，机电设备状态监测与故障诊断变得至关重要。
通过实时监测设备的状态，可以及时发现设备的异常情况，提前预警可能的故障，从而减少生产线的停机时间。
同时，监测设备状态也有助于优化设备的运行方式，延长设备的使用寿命，提高生产效率。
目前，机电设备状态监测与故障诊断主要依靠传感器技术、物联网技术以及大数据分析等先进技术手段。
传感器可以实时采集设备的各项参数，并将数据传输至监测系统，通过物联网技术实现设备状态的远程监测和控制。
而大数据分析技术则可以对采集到的大量数据进行深入分析，发现设备潜在的故障风险，为维修人员提供故障诊断的参考依据。
除此之外，人工智能技术的应用也使得机电设备状态监测与故障诊断更加智能化。
通过建立设备状态识别模型和故障诊断模型，可以实现对设备状态的自动识别和故障的智能诊断，大大提高了故障诊断的准确性和效率。
总的来说，机电设备状态监测与故障诊断是工业生产中不可或缺的重要环节。
仅靠人工的经验和判断已经无法满足日益复杂的生产需求，借助先进的技术手段，可以实现设备状态的实时监测和故障的精准诊断，保障了生产线的稳定运行和设备的安全运转。
随着技术的不断进步，相信机电设备状态监测与故障诊断会在未来发挥更加重要的作用。
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随着工业生产的智能化和自动化水平不断提高，机电设备状态监测与故障诊断系统也朝着智能化方向发展。
智能监测系统不仅能够实时监测设备的运行状态，还可以通过学习算法、机器学习和深度学习等技术手段，建立设备状态的预测模型，实现对设备故障的提前预警，从而降低生产线的停机风险，提高生产线的稳定性和连续性。
在智能化监测系统中，学习算法可以通过对历史数据的分析学习，建立设备状态的模式识别和故障预测模型。
通过对设备运行时产生的各项数据进行分析和处理，学习算法可以识别设备运行中的规律和异常情况，以便在设备出现故障前进行提前预警。
设备状态监测与故障诊断复习题(含答案)
设备状态监测与故障诊断复习题（后附答案）第一章绪论一、填空1、设备诊断技术、修复技术和已列为我国设备管理和维修工作的3项基础技术。
2、设备故障诊断是指在设备运行中或在基本的情况下，通过各种手段，掌握设备运行状态，判定，并预测、预报设备未来的状态，从而找出对策的一门技术。
3、设备故障诊断既要保证设备的安全可靠运行，又要获取更大的和。
4、的任务是监视设备的状态，判断其是否正常；预测和诊断设备的故障并消除故障；指导设备的管理和维修。
5、设备故障诊断技术的发展历程：感性阶段一量化阶段一诊断阶段(故障诊断技术真正作为一门学科)→(发展方向)。
6、现今设备和已列为我国设备管理和维修的3项基础技术。
7、在中或者在基本不拆卸设备的情况下，通过各种手段进行判断故障的位置等的技术叫做设备故障诊断9、现代设备的发展方向主要分为、连续化、、自动。
8、设备是防止事故和计划外停机的有效手段。
化等。
10、要求加强设备的安全监测和故障诊断的原因主要是大量生产设备的。
11、状态监测主要采用、测量、监测、和判别等方法。
12、通常设备的状态可以分为、和3种。
13、设备的整体或局部没有缺陷，或虽有缺陷但其性能仍在允许的限度以内称为设备的。
14、指缺陷已有一定程度的扩展，使设备发生一定的程度变化，设备性能已经劣化，但仍能的状态。
15、故障状态指已较大下降，不能维持正常工作的状态。
16、故从其表现障状态上分为、、17、设备已有故障萌芽并有进一步发展趋势的状态称为故障的。
18、设备出现“尚可勉强带病”运行的状态称为。
19、设备由于某种原因瞬间发生的故障称为。
20、通常故障的报警信号用。
21、故障诊断中一般用绿灯表示，黄灯表示，红灯表示。
22、设备状态演变的过程中应有，以便事后分析事故原因。
23、设备的运行历史主要包括和曾发生过的等。
24、设备故障诊断技术的发展历程为、量化阶段、诊断阶段、。
25、设备故障诊断既要保证，又要获取更大的和。
26、已列为我国设备管理和维修工作的3项基础技术的是技术、技术和技术。
电力设备状态监测及故障诊断系统原理
电力设备状态监测及故障诊断系统原理摘要：电力设备状态监测与故障诊断技术共同构成了状态维修，现已被广泛应用到电力系统的运行工作之中，能够对电力设备的运行状态进行实时地监测，事先就能知道电力设备发生事故的具体部位与时间，可以更好地安排停电计划与组织维修工作，提高维修工作的质量。
本文对电力设备状态监测及故障诊断系统原理进行探讨。
关键词：电力设备；状态监测；故障诊断技术一、电力系统设备状态监测与故障诊断技术概述1、对信号采集进行分析在我国电力设备的使用中，电力设备在线检测系统会对设备进行监测和诊断，并且对设备的运行状态进行分析和判断，并在此基础上科学的预测设备的运转状态。
技术人员可以分析设备的运行状态量获得设备的运行状态。
现阶段，电力系统设备的信息获取方法有四种：对电力设备进行运转周期定时采样；跟踪采样故障诊断的特殊性；对足够的数据信息进行一次性采样和自动采样随机故障时的信号突变。
2、对数据传输和数据处理进行分析现阶段，通信设备已经被我国电力系统广泛使用。
因为通信设备中有光纤传输数字信号可以使数据传输过程不受到干扰，从而使信号的质量能够保证。
信息数据被准确收集后，数据处理中心将其接收，通过一些数学方法分析和处理这些信息数据。
例如：分析频谱时，需要对时域连续时间信号进行转变，可以转变为频域不同频率信号，再对其分析。
此外，还有神经网络和小波分析等常用的数据分析。
对数据进行处理时，电力系统设备中涉及的数据问题需要用数字信息技术和智能技术结合起来处理，这样对数据的处理会更加准确。
二、电力设备状态监测和故障诊断技术发展趋势目前电力设备状态监测与故障诊断技术已经在电力系统中得到了广泛的应用，并受到了重视。
随着社会经济的发展，人们的生活质量与水平也逐渐提高，人们对电力质量的要求也随之提高，电力企业也面临着激烈的竞争，电力企业正在积极使用先进的状态监测与故障诊断设备技术，并将其不断创新与发展，电力设备状态监测与故障诊断技术呈现出新的具有时代性的发展趋势。
浅谈电力系统设备状态监测与故障诊断技术
浅谈电力系统设备状态监测与故障诊断技术摘要：电力系统对于我国社会经济的发展有着至关重要的作用。
同时电力系统的运行情况也与经济的发展形势紧密相关，提升电力系统运行的安全性和稳定性，也让电力系统设备的状态监测及故障诊断工作水平得到提升，加强有关技术的完善性和创新性，保障工作效率。
关键词：电力系统设备；状态监测；故障诊断电力系统中的众多电气设备，一旦某个出现问题会对电力系统的整体安全运行带来不良影响，所以加强对电器设备运行状态的监测与管理尤为重要。
通过对电力系统设备状态的检测和故障诊断技术的正确使用，将电气设备中存在的问题进行及时发现和解决。
一、电力系统设备状态监测与故障诊断的重要意义将整个电力系统运行过程中的系统设备检测水平进行加强，将故障诊断工作效果进行提升，能够将整体电力系统的安全性和稳定性进行优化，避免电力系统设备受到不同因素的影响，导致运行效率减弱。
通常影响电力系统设备运行的因素，分为内部因素和外部因素。
在电力系统设备运行的过程中，受到时间和各种因素的影响，让有关设备不可避免地出现故障有问题，同时也会受到电热气候引起的老化问题。
因此，对不同因素引起的不同问题，应该进行及时的发现和处理，避免整体电力系统受到过多的危害，影响电力系统运行的安全性，避免导致区域性停电问题的出现同时，也通过加强电力系统设备状态监测与故障诊断工作水平，让电力企业的发展和经济收益得到帮助，也通过科学有效的故障诊断技术的使用，让电器设备故障问题出现的概率能够得到管控和减少，提升整体电力系统的稳定性。
二、关于电力系统设备状态监测技术的使用（一）重视在线状态监测技术的使用对于电力系统设备状态监测工作的开展，要根据实际情况进行合理分析，以此来选取合适的监测措施[1]。
通常来说，使用在线状态监测技术，主要从以下三个方面进行，一是故障诊断，二是监测分析，三是状态监测。
通过计算机对电力系统设备的参数进行抓取，展开电力系统设备故障诊断工作，并且所抓取的设备参数也要和以往的设备参数进行准确的结合，观察二者之间的差异。
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2、机械故障概论
2.1 故障的含义及类型
1 故障的含义
故障——机械设备在运行过程中，丧失或降低其规定 的功能及不能继续运行的现象。
2 故障的类型
故障可以不同角度分：如
1）临时性故障 2）永久性故障
按故障发生的时间分有以下几种：
1）早发性故障
2）突发性故障
3）渐进性故障
4）复合型故障
按故障表现形式分有：
事后维修体制
定义 设备运行到坏了再进行修理。
优点
不需要安排计划。 对一些设备，更换比修理更便宜。
缺点
意外停机引起生产损失。
可能引起设备的二次损坏，甚至 灾难性事故。 库存备件投资多。
定期维修体制
定义 按预订的时间间隔或检修周期，对
设备作维修、调整和更换备件。
优点
机器寿命较长。 减少意外停机。 备件库存较少。
内容：
确定故障部位 确定故障原因 提出维修建议
由设备维修人员在现场进行
由设备诊断人员在现场或中心 进行
状态监测和故障诊断的过程
开始 检测
搜集 征兆
正常 参数
状态 判别
异常
故障定位 原因分析
趋势 分析
不可
维修 决策
尚可
正常
定期检测 缩小故障范围
状态监测和故障诊断的作用
监测与保护
监测机器工作状态。发现故障及时报警，并隔离故障。
缺点
意外停机引起生产损失。 过剩维修导致维修费用增加。 过剩维修引起人为维修故障。
预测维修体制
定义 有计划地对设备作检查和测试，以确
定其健康状态，必要时才进行维修。
优点 缺点
减少非计划停机损失。 维修时间间隔可以延长。 维修费用大为减少。 备件库存最小。
需要初始投资。 需学习和培训。
不同制度的维修成本的比较
2.3 影响故障产生的主要因素 （一）制造和修理因素对故障的影响 1、零件材料的选择 2、零件加工质量 3、装配质量 （二）使用因素对故障的影响 1、工作负荷 2、工作环境 3、设备保养和操作技术
返回
3、简易诊断和精密诊断
状态监测（简易诊断）
内容：
识别有无故障 明确故障严重程度 作出故障趋势分析
故障诊断（精密诊断）
分析与诊断
判断故障性质、程度和部位。分析故障原因。
处理与预防
给出消除故障的措施。防止发生同类故障。
4、设备维修制度的发展
事后维修，故障维修 (Break down)
设备坏了后才去修理。
定期维修，预防维修 (Preventive)
定期地检查和大修。
预测维修，视情维修 (Predictive)
周期的监测，必要时才去维修。
4、配置先进的检查、检测和监测设备，对重要设备和零部件进行实时监测，定期 分析，准确掌握设备故障的信息和征兆。
5、根据故障现象和信息及征兆，进行认真科学地分析，确定故障原因、类型、采取最佳的 维修策略和维修方案，及时维修过程进行记录。提供后期统计和借鉴。
6、对常发生或多次重复出现的故障的部位或零件，要重点监测，必要时对其进行系统技 术改造。建立故障信息管理流程图。
1）多样性
2）层次性
4）ห้องสมุดไป่ตู้时性
5）不确定性
3）多因素和相关性 6）修复性
2 故障管理 故障管理是设备管理的核心内容之一。其目的在于早期发现故障征兆，及时采取 措施进行预防和维修。
故障管理的程序和内容包括：
1、宣传教育和技术培训相结合。 2、制定严格的管理制度和维护保养制度。 3、熟悉机械设备结构和工作原理，掌握工作性能。
• 我国2002年规模以上企业共有固定资产￥8800万亿， 维修费有多少？能节省多少？
停产一天的损失有多大？
300MW发电机组 损失电720万kWh，约￥144万元 30万吨化肥装置 损失化肥1000t， 约￥150万元 三峡2号水轮机组700MW 停机4小时损失￥400万元
先进维修制度的作用
保证机器精度，提高产品质量 减少意外停车引起的生产损失 防止事故，杜绝灾难性故障 减少维修时间和维修费用（人力和财力） 改善环境，改善企业形象
工程机械故障检测与 诊断
1、什么是状态监测和故障诊断？
在设备运行中或在基本不拆卸的情况下， 通过各种手段，掌握设备运行状态， 判定产生故障的部位和原因， 并预测、预报设备未来的状态。
是防止事故和计划外停机的有效手段。 是设备维修的发展方向。
机械故障诊断是一种了解和掌握机器在运行过 程的状态，确定其整体或局部正常或异常，早 期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势 的技术。油液监测、振动监测、噪声监测、性 能趋势分析和无损探伤等为其主要的诊断技术 方式。
大型钢铁企业
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
事后维修 定期维修 预测维修
维修费用化了多少？
• 美国1980年税收总额 $7500亿，维修费为 $2460亿, 估计其中过剩维修费为 $750亿。
• 我国1987年国营公交企业40万个，固定资产￥7000亿, 维修费约为固定资产的 3～5％。
分析技术
可用于机械状态监测与故障诊断的信号有振动诊断、油样 分析、温度监测和无损检测探伤为主，其他技术或方法为 辅的局面。这其中又以振动诊断涉及的领域最广、理论基 础最为雄厚、研究得最为充分。目前，在振动信号的分析 处理方面，除了经典的统计分析、时频域分析、时序模型 分析、参数辨识外，近来又发展了频率细化技术、倒频谱 分析、共振解调分析、三维全息谱分析、轴心轨迹分析以 及基于非平稳信号假设的短时傅里叶变换、Winger分布和 小波变换等。而当代人工智能的研究成果为机械故障诊断 注入了新的活力，故障诊断的专家系统不仅在理论上得到 了相当的发展，且己有成功的应用实例，作为人工智能的 一个重要分支，人工神经网络的研究己成为机械故障诊断 领域的一个最新研究热点。
投资获得最大和最长远的回报
5、监测和诊断的各种手段
★ 振动：适用于旋转机械、往复机械、轴承、齿轮等。 ★ 温度（红外）：适用于工业炉窑、热力机械、电机、电器等。 ★ 声发射：适用于压力容器、往复机械、轴承、齿轮等。 ★ 油液（铁谱） ：适用于齿轮箱、设备润滑系统、电力变压器等。 ★ 无损检测：采用物理化学方法，用于关键零部件的故障检测。 ★ 压力：适用于液压系统、流体机械、内燃机和液力耦合器等。 ★ 强度：适用于工程结构、起重机械、锻压机械等。 ★ 表面：适用于设备关键零部件表面检查和管道内孔检查等。 ★ 工况参数：适用于流程工业和生产线上的主要设备等。 ★ 电气：适用于电机、电器、输变电设备、电工仪表等。
1）功能故障
2）潜在故障
按故障产生的原因分有：
1）人为故障
2）自然故障
按故障造成 的后果分有：
1）致命故障
2）严重故障
3）一般故障
4）轻度故障
故障通常采取几种分类法复合并用，如突发性的局 部故障；磨损性的危险故障等。由此看出故障的复杂性； 严重性和起因等情况。
2.2 故障的特点与故障管理
1 故障的特点