電力電子電路故障診斷論文

1、一、電力電子電路故障診斷特點電力電子電路的實際運行表明， 大多數(shù)故障表現(xiàn)為功率開關(guān)器件的損壞， 即晶閘管的損壞， 其中以功 率開關(guān)器件的開路和直通最為常見，屬于硬故障。但是，電力電子電路的故障診斷與一般的模擬電路、 數(shù)字電路的 故障診斷還有一個重要的差別故障信息僅存在于發(fā)生故障到停電之 前的數(shù)毫秒到數(shù)十毫秒之間，因此，需要實時監(jiān)視、在線診斷。一電力電子電路故障診斷的目的電力電子設(shè)備一旦發(fā)生故障， 小 則造成電器產(chǎn)品損壞、交通阻塞、工礦企業(yè)停產(chǎn)，大則會威脅人民生 命、財產(chǎn)安全， 甚至造成重大的人員傷亡或災(zāi)難事故，影響國民經(jīng)濟 的正常運行。所以，對電力電子設(shè)備進行故障檢測和診斷顯得日趨重要。長期以

2、來，人們采取兩種維修對策 1等設(shè)備壞了再進行維修， 稱為事后維修。這種辦法的問題是經(jīng)濟損失很大。2定期檢修設(shè)備，稱為預(yù)防維修。這種方法有一定的計劃性和預(yù)防性， 但其缺點是如無故障， 則經(jīng) 濟損失較大。電力電子設(shè)備由很多部分組成，包括電力電子主電路、電動機、 發(fā)電機和各種應(yīng)用電路。對電力電子設(shè)備進行故障診斷就是要對所有的這些電路進行故 障檢測和診斷。電力電子電路是整個電力電子設(shè)備中最關(guān)鍵的部分， 對其的故障檢測和診斷就顯得尤其重要二電力電子故障診斷的作用 1實現(xiàn)早期預(yù)報，防止事故發(fā)生； 2預(yù)知性維修， 提高設(shè)備管理水平 3方便檢修，縮短了維修時間， 提高設(shè)備利用率； 4對提高設(shè)備的設(shè)計制造水平，

3、改善產(chǎn)品質(zhì)量有 指導(dǎo)意義。二、電力電子電路故障診斷方法電力電子電路故障診斷技術(shù)包括 兩方面的內(nèi)容 1故障信息的檢測以一定的檢測技術(shù)，獲取故障發(fā)生 時的所需故障信息，供故障分析，推理用； 2故障的診斷依據(jù)檢測 的故障信息，運用合適的故障診斷方法，對故障進行分析、推理，找 出故障發(fā)生的原因并定位故障發(fā)生部位。傳統(tǒng)的故障診斷方法在電力電子電路故障診斷中也得到的廣泛 應(yīng)用，如故障字典法、故障樹、專家系統(tǒng)等。一故障字典法。把一組典型的測量特征值和故障值以一定的表格形式存放， 通過 比較測量值和特征值，判斷故障。先用計算機對電路正常狀態(tài)和所有硬故障狀態(tài)模擬， 建立故障字 典。然后對端口測試進行分析， 以識

4、別故障， 即將選定節(jié)點上測出的 電壓與故障字典中電壓比較，運用某些隔離算法查出對應(yīng)故障。故障字典法對于模擬電路和數(shù)字電路故障診斷具有很大的實用 價值，但字典法只能解決單故障診斷，多故障的組合數(shù)大，在實際中 很難實現(xiàn)。二故障樹法。故障樹診斷法就是對可能造成系統(tǒng)失效的各種因素包括硬件、軟件、環(huán)境、人為因素進行分析，畫出邏輯框圖，即故障樹，從故障樹 的頂事件進行搜索從而找出故障原因的方法。故障樹表達了系統(tǒng)內(nèi)在聯(lián)系，并指出元部件故障與系統(tǒng)之間的邏 輯關(guān)系。故障樹診斷直觀、靈活、通用，但建樹工作量大，繁瑣易錯，對 診斷故障空間較小的問題比較合適。三殘差法。殘差法是一種基于解析模型的故障診斷方法。即通過研

5、究實際系統(tǒng)與參考模型特征輸出量間的殘差來進行電力電子裝置主電路在線故障診斷和故障定位的過程。該方法同樣適用于逆變器主電路的故障診斷， 參考模型法用于電 力電子電路的故障診斷具有檢測量少、判據(jù)簡單且與輸出大小無關(guān)的 特點。特別是在復(fù)雜電力電子電路的故障診斷中該法的優(yōu)勢更加明顯。四直接檢測功率器件兩端電壓或橋臂電流的方法。通過檢測各功率器件兩端的電壓， 或檢測各橋臂電流，得到功率 器件的工作方式，再與觸發(fā)脈沖進行時序邏輯比較， 從而判斷被診斷 對象是否故障，此方法需要檢測每個被診斷器件的電壓和電流， 所需 測點較多，需要專門的檢測電路和邏輯電路。該方法還可以通過測量電路的輸入輸出來實現(xiàn)故障診斷正常

6、工作時，電路的輸入輸出在一定的范圍內(nèi)變動， 當(dāng)超出此范 圍時，可認(rèn)為故障已經(jīng)發(fā)生。另外，還可以測量輸入輸出變量的變化率是否超出范圍來判斷是 否發(fā)生故障。該方法雖然簡單，但抗干擾性差。五專家系統(tǒng)診斷的方法。專家系統(tǒng)就是利用計算機推理能力和領(lǐng)域?qū)＜业呢S富經(jīng)驗， 以及 系統(tǒng)內(nèi)部因果關(guān)系和人工智能的機器學(xué)習(xí)功能， 設(shè)計出的一種智能計 算機程序系統(tǒng)，解決復(fù)雜的系統(tǒng)故障診斷問題。專家系統(tǒng)對經(jīng)驗性的診斷知識進行形式化描述， 突破個人局限廣 為傳播，有利于存儲和推廣專家的經(jīng)驗，發(fā)揮專門人才作用，開辟了 綜合利用專家知識的新途徑，比人類專家更可靠、靈活，不受環(huán)境影 響。專家系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)中知識庫與推理控制相對獨

7、立，可重寫增刪,可以結(jié)合其它診斷方法，構(gòu)成知識結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序，擁有人機聯(lián)診功 能，充分發(fā)揮了現(xiàn)場技術(shù)人員的主觀能動性， 并能逐步積累經(jīng)驗日趨 完善，因此是很有生命力的故障診斷法。專家系統(tǒng)診斷的基本思想是先通過實驗或仿真建立起一個可靠 的知識庫，該知識庫包含了電路的環(huán)境知識、系統(tǒng)知識和一個規(guī)則庫， 其中知識庫反映了系統(tǒng)的因果關(guān)系，具體到故障診斷系統(tǒng)中就是系統(tǒng) 變量和故障類型、故障點之間的因果關(guān)系然后通過人機接口得到實際 運行中的特征變量值；將它應(yīng)用到規(guī)則庫進行推理，就得到了電路的基本工作狀態(tài)和故障信息該方法的缺點是知識庫建立困難， 特別是知識庫龐大時更是如此。 傳統(tǒng)的故障診斷專家系統(tǒng)， 大多是基

8、于規(guī)則的專家系統(tǒng)， 它將領(lǐng) 域知識編成一系列產(chǎn)生式規(guī)則表示形式為，。這種專家系統(tǒng)可以解決許多系統(tǒng)的故障診斷問題， 但是由于對復(fù) 雜的系統(tǒng)要利用大量的產(chǎn)生式規(guī)則這種規(guī)則主要依賴人工編寫， 因而 故障診斷專家系統(tǒng)運行很慢，很難適應(yīng)實時環(huán)境的要求；另外，當(dāng)遇 到未見過的新故障或新信息時， 如此建立的專家故障診斷系統(tǒng)往往不 能正確處理， 會因推理能力弱而出現(xiàn)匹配沖突、 組合爆炸及無窮遞歸 等問題。要解決這些問題， 除非不斷進行規(guī)則更新， 可是新規(guī)則與原有規(guī) 則很有可能相互牽連， 這必然導(dǎo)致在規(guī)則添加和刪除時遇到難以處理 的困難?？傊?，專家診斷系統(tǒng)存在知識獲取瓶頸問題、難以維護、應(yīng)用面 窄以及診斷能力弱

9、和不適應(yīng)模糊問題等缺點。本 word 為可編輯版本，以下內(nèi)容若不需要請刪除后使用，謝謝您的理解 篇一：重癥肺炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)及治療重癥 肺 炎【概述】肺炎是嚴(yán)重危害人類健康的一種疾病，占感染性疾病中死亡率之首， 在人類總 死亡率中排第 56 位。重癥肺炎除具有肺炎常見呼吸系統(tǒng)癥狀外 , 尚有呼吸衰竭和其他系統(tǒng) 明顯受累的表現(xiàn) , 既可發(fā)生于社區(qū)獲得性肺炎 (community -acquired pneumonia, CAP), 亦可發(fā) 生于醫(yī)院獲得性肺炎 (hospital acquired pneumonia, HAP) 。在 HAP 中以重癥監(jiān)護病房 (intensive care unit

10、 ,ICU) 內(nèi)獲得的肺炎、 呼吸機相關(guān)肺炎 (ventilator associated pneumonia ,VAP) 和健康護 理（醫(yī)療）相關(guān)性肺炎（health care -associated pneumonia ,HCAP更為常見。免疫抑制宿主發(fā) 生的肺炎亦常包括其中。 重癥肺炎死亡率高，在過去的幾十年中已成為一個獨立的臨床綜合 征，在流行病學(xué)、風(fēng)險因素和結(jié)局方面有其獨特的特征， 需要一個獨特的臨床處理路徑和初 始的抗生素治療。重癥肺炎患者可從ICU綜合治療中獲益。臨床各科都可能會遇到重癥肺炎 患者。在急診科門診最常遇到的是社區(qū)獲得性重癥肺炎。 本章重點介紹重癥社區(qū)獲得性肺炎。 對

11、重癥院內(nèi)獲得性肺炎只做簡要介紹。【診斷】首先需明確肺炎的診斷。 CAP 是指在醫(yī)院外罹患的感染性肺實質(zhì)（含肺泡壁即廣義上的肺間質(zhì) ） 炎癥 ,包括具有明確潛伏期的病原體感染而在入院后平均潛伏期內(nèi)發(fā)病的 肺炎。簡單地講 ,是住院 48 小時以內(nèi)及住院前出現(xiàn)的肺部炎癥。 CAP 臨床診斷依據(jù)包括 : 新近出現(xiàn)的咳嗽、咳痰,或原有呼吸道疾病癥狀加重，并出現(xiàn)膿性痰；伴或不伴胸痛。 發(fā)熱。 肺實變體征和（或）濕性啰音。WBC 1099 X 10 / L或重癥肺炎通常被認(rèn)為是需要收入ICU的肺炎。關(guān)于重癥肺炎尚未有公認(rèn)的定義。在中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會公布的 CAP 診斷和治療指南中將下列癥征列為重癥 肺炎

12、的表現(xiàn)：意識障礙；呼吸頻率30次/minPaO25d、機械通氣4d）和存在高危因 素者, 即使不完全符合重癥肺炎規(guī)定標(biāo)準(zhǔn) , 亦視為重癥。美國胸科學(xué)會 （ATS） 2001 年對重癥肺炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)：主要診斷標(biāo)準(zhǔn) 需要機械通氣 ； 入院48h內(nèi)肺部病變擴大 50%;少尿（每日177卩mol/L（ 2mg/dl）。次要標(biāo)準(zhǔn)：呼吸 頻率30次/min;PaO2/FiO2 2007年ATS和美國感染病學(xué)會（IDSA）制訂了新的社區(qū)獲得性肺炎治 療指南，對重癥社區(qū)獲得性肺炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)進行了新的修正。主要標(biāo)準(zhǔn)： 需要創(chuàng)傷性機械通氣 需要應(yīng)用升壓藥物的膿毒性血癥休克。次要標(biāo)準(zhǔn)包括：呼吸頻率30次/min;

13、氧合指數(shù)（PaO2/FiO2） 20 mg/dL） 白細(xì)胞減少癥（WBC計數(shù)v 4X 109 /L） 血小板減少癥（血小板計數(shù)v100 X 10gL） 體溫降低（中心體溫v 36 C） 低血壓需要液體復(fù)蘇。符合 1 條主要標(biāo)準(zhǔn)，或至少 3項次要標(biāo)準(zhǔn)可診斷。重癥醫(yī)院獲得性肺炎（SHAF）的定義與SCAP相近。2005年ATS和美國感染病學(xué)會（IDSA） 制訂了成人HAR VAF HCAF處理指南。指南中界定了 HCAP的病人范圍：在90d內(nèi)因急 性感染曾住院2d;居住在醫(yī)療護理機構(gòu)；最近接受過靜脈抗生素治療、化療或者30d內(nèi)有感染傷口治療；住過一家醫(yī)院或進行過透析治療。因為HCAP患者往往需要應(yīng)

14、用針對多重耐藥（MDR）病原菌的抗菌藥物治療，故將其列入HAP和VAP的范疇內(nèi)。【臨床表現(xiàn)】重癥肺炎可急性起病，部分病人除了發(fā)熱、咳嗽、咳痰、呼吸困難等呼 吸系統(tǒng)癥狀外，可在短時間內(nèi)出現(xiàn)意識障礙、 休克、腎功能不全、肝功能不全等其他系統(tǒng)表 現(xiàn)。少部分病人甚至可沒有典型的呼吸系統(tǒng)癥狀， 容易引起誤診。也可起病時較輕，病情逐 步惡化，最終達到重癥肺炎的標(biāo)準(zhǔn)。在急診門診遇到的主要是重癥CAP患者，部分是HCAP患者。重癥 CAP的最常見的致病病原體有：肺炎鏈球菌、金黃色葡萄球菌、軍團菌、革蘭 氏陰性桿菌、流感嗜血桿菌等，其臨床表現(xiàn)簡述如下：肺炎鏈球菌為重癥 CAP最常見的病原體，占30%70%。呼吸

15、系統(tǒng)防御功能損傷（酒 精中毒、抽搐和昏迷）可是咽喉部大量含有肺炎鏈球菌的分泌物吸入到下呼吸道。病毒感染和吸煙可造成纖毛運動受損， 導(dǎo)致局部防御功能下降。 充血性心衰也為細(xì)菌性肺炎的先兆因 素。脾切除或脾功能亢進的病人可發(fā)生暴發(fā)性的肺炎鏈球菌肺炎。多發(fā)性骨髓瘤、低丙種球蛋白血癥或慢性淋巴細(xì)胞白血病等疾病均為肺炎鏈球菌感染的重要危險因素。典型的肺炎鏈球菌肺炎表現(xiàn)為肺實變、寒戰(zhàn)，體溫大于39.4 C,多汗和胸膜痛疼，多見于原先健康的年輕 人。而老年人中肺炎鏈球菌的臨床表現(xiàn)隱匿， 常缺乏典型的臨床癥狀和體征。 典型的肺炎鏈 球菌肺炎的胸部X線表現(xiàn)為肺葉、肺段的實變。肺葉、肺段的實變的病人易合并菌血癥。

16、肺 炎鏈球菌合并菌血癥的死亡率為 30%70%，比無菌血癥者高 9 倍。金葡菌肺炎 為重癥CAP的一個重要病原體。 在流行性感冒時期，CAP中金葡菌的發(fā) 生率可高達 25%，約 50%的病例有某種基礎(chǔ)疾病的存在。呼吸困難和低氧血癥較普遍， 死亡率為64%。胸部X線檢查常見密度增高的實變影。常出現(xiàn)空腔，可見肺氣囊，病變變化較快，常伴發(fā)肺膿腫和膿胸。 MRSA（耐甲氧西林金葡菌）為 CAP中較少見的病原菌，但一旦明確 診斷，則應(yīng)選用萬古霉素治療。革蘭氏陰性菌 CAP重癥CAP中革蘭氏陰性菌感染約占 20%,病原菌包括肺炎克雷白 桿菌、不動感菌屬、變形桿菌和沙雷菌屬等。肺炎克雷白桿菌所致的CAP約占

17、1%5%,但其臨床過程較為危重。 易發(fā)生于酗酒者、 慢性呼吸系統(tǒng)疾病病人和衰弱者， 表現(xiàn)為明顯的中 毒癥狀。胸部 X 線的典型表現(xiàn)為右上葉的濃密浸潤陰影、邊緣清楚，早期可有膿腫的形成。 死亡率高達 40%50%。非典型病原體 在CAP中非典型病原體所致者占3%40%。大多數(shù)研究顯示肺炎支原體在非典型病原體所致 CAP中占首位，在成人中占 2%30%,肺炎衣原體占6%22%,嗜肺軍團菌占2%15%。但是肺炎衣原體感染所致的CAP,其臨床表現(xiàn)相對較輕，死亡率較低。肺炎衣原體可表現(xiàn)為咽痛、聲嘶、頭痛等重要的非肺部癥狀，其他可有鼻竇炎、 氣道反應(yīng)性疾病及膿胸。 肺炎衣原體可與其他病原菌發(fā)生共同感染,

18、特 別是肺炎鏈球菌。 老年人肺炎衣原體肺炎的癥狀較重, 有時可為致死性的。 肺炎衣原體培養(yǎng)、 DNA檢測、PCR血清學(xué)（微熒光免疫抗體檢測）可提示肺炎衣原體感染的存在。軍團菌肺 炎占重癥CAP病例的12%23%,僅次于肺炎鏈球菌，多見于男性、年邁、體衰和抽煙者， 原患有心肺疾病、 糖尿病和腎功能衰竭者患軍團菌肺炎的危險性增加。 軍團菌肺炎的潛伏期 為 210 天。病人有短暫的不適、發(fā)熱、寒戰(zhàn)和間斷的干咳。肌痛常很明顯,胸痛的發(fā)生率 為 33%,呼吸困難為 60%。胃腸道癥狀表現(xiàn)顯著,惡心和腹痛多見, 33%的病人有腹瀉。不少 病人還有肺外癥狀, 急性的精神神志變化、急性腎功能衰竭和黃疸等。 偶

19、有橫紋肌炎、 心肌 炎、心包炎、腎小球腎炎、血栓性血小板減少性紫癜。 50%的病例有低鈉血癥,此項檢查有 助于軍團菌肺炎的診斷和鑒別診斷。軍團菌肺炎的胸部X線表現(xiàn)特征為肺泡型、斑片狀、肺葉或肺段狀分布或彌漫性肺浸潤。有時難以與ARDS區(qū)別。胸腔積液相對較多。此外，20%40%的病人可發(fā)生進行性呼吸衰竭,約15%以上的病例需機械通氣。流感嗜血桿菌肺炎 約占CAP病例的8%20%,老年人和 COPD病人常為高危人群。 流感嗜血桿菌肺炎發(fā)病前多有上呼吸道感染的病史, 起病可急可慢, 急性發(fā)病者有發(fā)熱、 咳 嗽、咳痰。 COPD 病人起病較為緩慢,表現(xiàn)為原有的咳嗽癥狀加重。嬰幼兒肺炎多較急重, 臨床上

20、有高熱、 驚厥、呼吸急促和紫紺, 有時發(fā)生呼吸衰竭。 聽診可聞及散在的或局限的干、 濕性羅音，但大片實變體征者少見。胸部X線表現(xiàn)為支氣管肺炎， 約1/4呈肺葉或肺段實變影,很少有肺膿腫或膿胸形成?？ㄊ湘咦酉x肺炎（PCP） PCP僅發(fā)生于細(xì)胞免疫缺陷的病人，但PCP仍是一種重要的肺炎，特別是HIV感染的病人。PCP常常是診斷AIDS的依據(jù)。PCP的臨床特征性表現(xiàn)有干 咳、發(fā)熱和在幾周內(nèi)逐漸進展的呼吸困難。病人肺部癥狀出現(xiàn)的平均時間為4周，PCP相對進展緩慢可區(qū)別于普通細(xì)菌性肺炎。PCP的試驗室檢查異常包括：淋巴細(xì)胞減少，CD4淋巴細(xì)胞減少,低氧血癥,胸部 X 線片顯示雙側(cè)間質(zhì)浸潤,有高度特征的

21、“毛玻璃 ”樣表現(xiàn)。但 30%的胸片可無明顯異常。PCP為唯一有假陰性胸片表現(xiàn)的肺炎?！据o助檢查】1.病原學(xué)：診斷方法 包括血培養(yǎng)、 痰革蘭氏染色和培養(yǎng)、血清學(xué)檢查、胸水培養(yǎng)、支氣管吸出 物培養(yǎng)、或肺炎鏈球菌和軍團菌抗原的快速診斷技術(shù)。此外,可以考慮侵入性檢查,包括經(jīng)皮肺穿刺活檢、經(jīng)過防污染毛刷（PSB經(jīng)過支氣管鏡檢查或支氣管肺泡灌洗（BAL）。 血培養(yǎng) 一般在發(fā)熱初期采集,如已用抗菌藥物治療,則在下次用藥前采集。采樣以無菌法靜脈穿刺，防止污染。成人每次1020ml，嬰兒和兒童 0.55ml。血液置于無菌培養(yǎng)瓶中送檢。 24 小時內(nèi)采血標(biāo)本 3 次，并在不同部位采集可提高血培養(yǎng)的陽性率。在大規(guī)

22、模的非選擇性的因CAP住院的病人中，抗生素治療前的血細(xì)菌培養(yǎng)陽性率為5%-14%，最常見的結(jié)果為肺炎球菌。假陽性的結(jié)果，常為凝固酶陰性的葡萄球菌?？股刂委熀笱囵B(yǎng)的陽性率減半，所以血標(biāo)本應(yīng)在抗生素應(yīng)用前采集。但如果有菌 血癥高危因素存在時， 初始抗生素治療后血培養(yǎng)的陽性率仍高達15%。因重癥肺炎有菌血癥高危因素存在，病原菌極可能是金葡菌、銅綠假單胞菌和其他革蘭氏陰性桿菌，這幾種細(xì)菌培養(yǎng)的陽性率高， 重癥肺炎時每一位病人都應(yīng)行血培養(yǎng)， 這對指 導(dǎo)抗生素的應(yīng)用有很高的價值。另外，細(xì)菌清除能力低的病人（如脾切除的病人）、慢性肝病的病人、白細(xì)胞減少的病人也易于有菌血癥，也應(yīng)積極行血培養(yǎng)。 痰液細(xì)菌培養(yǎng) 囑病人先行漱口，并指導(dǎo)或輔助病人深咳嗽，留取膿性痰送檢。約 40%病人無痰，可經(jīng)氣管吸引術(shù)或支氣管鏡吸引獲得標(biāo)本。標(biāo)本收集在無菌容器中。痰量的要求，普通細(xì)菌1ml，真菌和寄生蟲35ml,分支桿菌510ml。標(biāo)本要盡快送檢，不得超過2 小時。延遲將減少葡萄球菌、肺炎鏈球菌以及革