【淺析汽車故障診斷技術(shù)文獻綜述4500字】

汽車故障診斷技術(shù)研究國內(nèi)外文獻綜述1.故障診斷研究綜述早些時候美國的一個公司叫做杜邦公司這個公司就首先提出了狀態(tài)檢修(c.B.M.Conditionbasedmaintenance)。杜邦公司它提出的這個叫做狀態(tài)的檢修方式把預(yù)防性的檢修維護方面的技術(shù)經(jīng)過了研究后發(fā)展而來的更高水平技術(shù)方面的要求也提高了是一個新的層次面上的檢修維護方式，這種檢修維護方式是以生產(chǎn)裝置上電氣設(shè)備的實際運行狀態(tài)為基礎(chǔ)、然后通過監(jiān)測電氣設(shè)備狀態(tài)和預(yù)測電氣設(shè)備在樣的狀態(tài)下發(fā)展趨勢的方向為依據(jù)的檢修維護方式。這種預(yù)防性的檢修維護方式能夠及時的有針對性的對其所監(jiān)測的生產(chǎn)裝置中的電氣設(shè)備進行檢修維護，這種檢修維護的方式不僅可以提高裝置中電氣設(shè)備的可用時間，這樣就能有效的降低了檢修維護的成本費用，這種狀態(tài)檢修維護方式與在裝置中設(shè)備的預(yù)防性檢修來進行比較的話，它就顯的很主動。對于需要生產(chǎn)裝置連續(xù)運行的石化企業(yè)來說狀態(tài)檢修是很有必要的。國務(wù)院原來就曾經(jīng)頒過一個關(guān)于設(shè)備管理條例，這就是《全民所有制工業(yè)交通設(shè)備管理條例》在這個條例中就明確指出:“只有以采用電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ)的檢修維護方法，才能夠不斷的提高大型工業(yè)企業(yè)的設(shè)備管理水平和維修維護的現(xiàn)代化水平”。對于我們企業(yè)來說我們的電氣設(shè)備要進行狀態(tài)檢修維護的基礎(chǔ)問題就是對電氣設(shè)備運行過程中狀態(tài)的監(jiān)測，根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)對電氣設(shè)備的日常維護保養(yǎng)的檢查、重點的設(shè)備大型的設(shè)備的確定期限的維護檢查、電氣設(shè)備的實時狀態(tài)監(jiān)測和在故障診斷中所提供的電氣設(shè)備狀態(tài)信息內(nèi)容，得到的狀態(tài)信息內(nèi)容經(jīng)過分析和處理，由此來判斷電氣設(shè)備運行的實時狀態(tài)和當(dāng)前情況下性能劣化的程度及其在之后運行中的趨勢變化，并且在電氣設(shè)備故障發(fā)生之前和設(shè)備的安全性能降低到不允許運行之前，對改電氣設(shè)備有計劃的進行安排檢修。電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的特點是:(1)要有能反映出電氣設(shè)備當(dāng)前運行情況下的狀態(tài)參數(shù)，(2)有明確的參數(shù)對比值和概念明確的數(shù)據(jù)判據(jù)結(jié)論，用數(shù)據(jù).上的對比來判斷電氣設(shè)備是否需要進行檢修維護，(3)狀態(tài)檢修維護工作所對應(yīng)的電氣設(shè)備自身不需要替換設(shè)備。設(shè)備故障診斷技術(shù)(FaultDiagnosisTechnology)是70至80年代得到迅速發(fā)展的一項新技術(shù),是指在大型企業(yè)的生產(chǎn)裝置中對運行中的機械設(shè)備或電氣設(shè)備的非正常的實時狀態(tài)檢測、非正常狀態(tài)原因的判斷和異常狀態(tài)下的對電氣設(shè)備運行狀態(tài)變化方向預(yù)測在內(nèi)的各種故障診斷技術(shù)的通稱。它是-項建立在機械工程、電氣工程、測試技術(shù)、通訊和信號處理技術(shù)、工業(yè)計算機應(yīng)用技術(shù)、和人工智能等眾多理論基礎(chǔ)上的新興的綜合性的科學(xué)的技術(shù)。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的復(fù)雜程度和大規(guī)?；脑黾樱蜁y以避免的出現(xiàn)各種設(shè)備故障問題，于是電氣設(shè)備故障診斷的技術(shù)和方法就愈來愈受到工業(yè)生產(chǎn)的高度重視。許多現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段被廣泛地應(yīng)用到機械故障診斷中來，如信號處理、模式識別、模糊數(shù)學(xué)、人工智能等。電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)逐漸的發(fā)展，到現(xiàn)在來說主要有兩大類別:第一種是基于數(shù)學(xué)模型處理的方法，第二種就是基于人工智能處理技術(shù)的方法，如圖1.1所示設(shè)備故障診斷的方法分類。首先是傳統(tǒng)的基于數(shù)學(xué)模型的故障診斷方法，這種診斷方法主要是以直接測量系統(tǒng)輸入輸出及信號處理的方法作為基礎(chǔ)的;然后就是基于狀態(tài)估計的方法和基于參數(shù)估計的方法，這兩種方法均是以設(shè)備系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，這種診斷技術(shù)的優(yōu)點就是能深入設(shè)備系統(tǒng)本質(zhì)對該系統(tǒng)的動態(tài)特征以及實現(xiàn)對該系統(tǒng)的實時診斷，不足之處就是對系統(tǒng)的復(fù)雜的模型或者是存在非線性特性的模型時不易實現(xiàn)診斷處理。圖1-1設(shè)備故障診斷方法分類由上面的圖中所示的在傳統(tǒng)的設(shè)備故障診斷方法中,各種的診斷方式都有其要求和特點，就如上圖中所顯示的的使用信號處理的診斷方法，就是通過監(jiān)測該運行設(shè)備所能顯示出的一些重要特征參數(shù)量如該設(shè)備振動值、該設(shè)備發(fā)出的聲音變化、該設(shè)備溫度的變化情況來確定該設(shè)備系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障或其它的不確定問題。但由于在實際的系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，對于石油化工裝置來說該生產(chǎn)過程是一個動態(tài)變化的過程，所以當(dāng)該系統(tǒng)的各個可變量的變化程度出現(xiàn)較大變化時，簡單的用這些可變量的變化來進行判斷設(shè)備系統(tǒng)的故障是很不確切的，并且在實際的工業(yè)生產(chǎn)裝置中在設(shè)備系統(tǒng)中存在著控制回路，因此就會使得設(shè)備系統(tǒng)中不影響裝置正常運行的故障問題會由于信息反饋的存在而被疏忽或未被查出，由此原因使得傳統(tǒng)的故障診斷方法不能實現(xiàn)當(dāng)今越來越復(fù)雜的工業(yè)化生產(chǎn)實際的需要。而對于基于解析模型的故障診斷的方法應(yīng)用在線性系統(tǒng)中的辨識技術(shù)來實時的為該裝置生產(chǎn)系統(tǒng)建立-一個數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)，當(dāng)該數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)中發(fā)生故障問題時，系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系量就會因此改變，這些關(guān)系量的變化就會映射在該數(shù)學(xué)模型中，所以通過監(jiān)測該系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的參數(shù)量的變化，就能判斷出系統(tǒng)是否發(fā)生了設(shè)備故障問題。這種基于解析模型的電氣設(shè)備故障的診斷方法能夠較深入細(xì)致的研究該系統(tǒng)本質(zhì)的設(shè)備動態(tài)運行性質(zhì)并進行實時性的診斷分析，這種解析模型故障診斷分析的方法可以分為對監(jiān)測狀態(tài)量變化估計的方法、等價狀態(tài)的空間中的變化方法和設(shè)備的參數(shù)量變化估計方法。通過一些科學(xué)研究證明，等價空間變化法和監(jiān)測狀態(tài)空間法以及參數(shù)量估計法不是相互獨立的，他們中間是存在一定的相對應(yīng)關(guān)系。監(jiān)測狀態(tài)估計法的基本理論思想就是用監(jiān)測設(shè)備、觀測器或濾波器對該裝置系統(tǒng)的狀態(tài)進行監(jiān)測估計和分析，并對監(jiān)測和分析結(jié)果并構(gòu)成殘差序列信息內(nèi)容，然后再采取相應(yīng)對科學(xué)技術(shù)措施來增強殘差序列中所包含的電氣設(shè)備故障信息內(nèi)容，我們約束模型中的誤差因素等非故障的信息，然后就通過對殘差序列的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗分析把該裝置中的電氣設(shè)備的故障從信息內(nèi)容中分析檢測出來。由于現(xiàn)代化的企業(yè)工業(yè)性質(zhì)很復(fù)雜所以在實際的生產(chǎn)裝置中很難獲得電氣設(shè)備系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)內(nèi)容模擬形式，因此現(xiàn)在普遍對于設(shè)備狀態(tài)估計方法的研究工作主要集中于提高檢測設(shè)備系統(tǒng)對于建模技術(shù)上的誤差、抗干擾、噪聲等未知數(shù)據(jù)的誤傳輸及生產(chǎn)裝置系統(tǒng)對產(chǎn)生故障的靈敏性分析。在相關(guān)的的技術(shù)內(nèi)容中有人提出了一種將殘差產(chǎn)生器與殘差數(shù)值評價和闕值數(shù)值的選取結(jié)合在一起進行了一種集成數(shù)據(jù)設(shè)計的方法，這種提出的方法能夠有效的提高裝置系統(tǒng)對發(fā)生故障時檢測的靈敏度，同時也在-定的程度上降低了漏報率。對于非線性系統(tǒng)來說現(xiàn)在相關(guān)的研究成果還是較少，而且主要集中在對特定的要求下的非線性系統(tǒng)中，采取與此相應(yīng)方法，例如利用非線性的觀測器的技術(shù)方法和利用非線性狀態(tài)參數(shù)值估計的技術(shù)方法。等價狀態(tài)空間變化方法利用了生產(chǎn)裝置中電氣系統(tǒng)在輸入過程和輸出過程中實際測量值的變化來進行對系統(tǒng)數(shù)學(xué)模擬形式的等價性的分析判斷，用這種方法來實現(xiàn)裝置中電氣設(shè)備故障診斷的功能。通過這些故障診斷的技術(shù)思想，還有一些新的方案分別提出了利用約束優(yōu)化的等價方程法、構(gòu)造廣泛意義上的殘差產(chǎn)生器方法、利用動態(tài)等價方程產(chǎn)生方向變化性殘差數(shù)值的方法和運用近似的擾動的等價空間中數(shù)值變化的方法來進行對故障診斷的判斷。參數(shù)估計法則是依據(jù)設(shè)置的模型參數(shù)和與之相對應(yīng)的給定參數(shù)的數(shù)值變化量來對設(shè)備故障進行檢測、分離及估計判斷。這種參數(shù)估計法對故障的定位和故障幅值的估計更加的抑郁檢測。找出模型參數(shù)量和物理參數(shù)量之間相對應(yīng)的關(guān)系是采參數(shù)估算方法中所要求的，所以現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)中將參數(shù)量變化估計法和狀態(tài)監(jiān)測狀態(tài)估計法以及等價空間變化法相對應(yīng)結(jié)合起來使用?，F(xiàn)代化的裝置設(shè)備監(jiān)測技術(shù)是以信號的實時采集、信號無干擾傳輸、信號的處理為主要內(nèi)容，傳感系統(tǒng)則是測量和檢測的第一個環(huán)節(jié)。隨著現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和變化，于是乎新的測量傳感技術(shù)在工業(yè)裝置電氣設(shè)備監(jiān)測的運用中更加的廣泛，由這些新發(fā)展的光纖數(shù)據(jù)傳感技術(shù)、噪音聲波監(jiān)測技術(shù)、紅外線測溫技術(shù)、無損探傷等技術(shù)增加了工業(yè)裝置中電氣設(shè)備狀態(tài)的測量范圍，并且提高了所測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，使工業(yè)裝置中電氣設(shè)備監(jiān)測與診斷技術(shù)得到了新的發(fā)展。另--種技術(shù)是用直線的位移傳感器來監(jiān)測出斷路器動觸頭的分?jǐn)嗪烷]合的速度及其行程:這些新的技術(shù)的發(fā)展和在實際的生產(chǎn)裝置中的運用，實現(xiàn)了多參數(shù)量的綜合監(jiān)測系統(tǒng)，全面地了解裝置中生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)。通過對傳輸信號的處理，能夠有效的抑止傳輸中對信號干擾、傳輸有用的信號，并提煉出信號相對應(yīng)的特征，使得從信號中獲得與故障相關(guān)地征兆信息，利用征兆信息對電氣設(shè)備故障進行診斷。在設(shè)備故障診斷的相關(guān)文獻中有對小波分析在電氣設(shè)備故障診斷中的運用方法作了簡單介紹的內(nèi)容，其內(nèi)容是運用小波轉(zhuǎn)換的多分辨率的性質(zhì)，并且運用了信號信息和隨機產(chǎn)生的噪音污染在小波轉(zhuǎn)換域中對兩個以上的模極大值的系數(shù)特征，從中提取信號信息和噪音污染在多尺度的可辨認(rèn)空間中的波形特征，根據(jù)顯現(xiàn)出來的該系統(tǒng)特征的小波數(shù)字因數(shù)模極大值和傳遞信息特性的不一樣，來實現(xiàn)對信號內(nèi)容中的波的圖形的有效的檢驗測試方法。這樣的技術(shù)方法使得小波分析能夠及時準(zhǔn)確清晰的反映出電氣設(shè)備故障發(fā)生的時間、位置等信息，并且對電氣設(shè)備進行了實時有效的運行狀態(tài)監(jiān)視而且還可以進行相應(yīng)故障診斷分析。2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析在外國對生產(chǎn)裝置電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備的故障診斷技術(shù)的研究，始于上世紀(jì)的60年代，當(dāng)時每個發(fā)達國家都對此技術(shù)的發(fā)展很是重視。美國是首當(dāng)其沖的國家之一,其中它也是對開發(fā)生產(chǎn)裝置設(shè)備診斷技術(shù)最早的國家。早在1967年就由美國政府的宇航局部門來進行創(chuàng)造建設(shè)，美國政府的海軍研究室來進行主持工作，成立了美國機械故障預(yù)防小組，這是最早的故障預(yù)防組織。在1976年美國政府就研究并開發(fā)以了以工業(yè)化計算機為基礎(chǔ)的發(fā)電廠設(shè)備診斷系統(tǒng)，這是最早的設(shè)備診斷系統(tǒng)的研發(fā)，并且在80年代美國政府的電力部門就展示了一套以微型處理器系統(tǒng)作為基礎(chǔ)的對其部門的發(fā)電機來進行診斷的系統(tǒng)，這是美國對此的早期運用。之后一些歐洲的工業(yè)國家對裝置的設(shè)備診斷技術(shù)的研究和開發(fā)也都有新的進展，而且各自具有自己的專業(yè)領(lǐng)域和特色。像聲學(xué)與振動檢測和診斷技術(shù)是丹麥B&D公司的，瑞典的AGEMA公司對紅外測溫技術(shù)有獨到之處，他們生產(chǎn)的紅外熱像儀廣泛的運用于電力部門帶電部件及輸電線路的測溫，軸承監(jiān)測技術(shù)要看瑞典SAP儀表公司的。上世紀(jì)九十年代發(fā)表的關(guān)于電氣設(shè)備絕緣診斷技術(shù)的綜述性報告，在這項報告中對這一相關(guān)的領(lǐng)域截止到80年代末的科學(xué)研究成果作出了系統(tǒng)化的分析總結(jié)和說明。而我國電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究工作開發(fā)是從70年代末期開始的，到80年代我國國內(nèi)高等院校，科研所等開展了電氣設(shè)備診斷技術(shù)的研究開發(fā)，并取得了一-批成果，這些科研成果都獲得廣泛的得到了運用;與此同時人工智能化的診斷技術(shù)也正在逐步運用于工業(yè)裝置電氣設(shè)備的故障診斷分析內(nèi)容中。通過這些年來國內(nèi)外對裝置設(shè)備故障診斷的應(yīng)用和實踐說明了狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)能夠讓裝置的工作人員實時了解該生產(chǎn)裝置電氣設(shè)備的運行狀態(tài)、電氣設(shè)備參數(shù)的特性，這樣就減少了突發(fā)性故障的發(fā)生，提高了裝置設(shè)備的安全可靠性提高了運行效益，有效減少了設(shè)備維修維護成本，使電氣設(shè)備的有效使用壽命延長，使得設(shè)備的效益能夠最大化。但是在實際生產(chǎn)過程中對其設(shè)備的監(jiān)控及故障診斷有比較大困難。除極個別項目外，現(xiàn)在還處于邊實踐邊研究階段。參考文獻[1]段瑞強.鐵道車輛電氣設(shè)備故障及預(yù)防對策研究[J].幸福生活指南,2019(24):0240-0240.[2]朱智偉.淺談鐵路機車車輛電氣設(shè)備的故障傾向及其預(yù)防策略[J].電工技術(shù)：下半月,2015(1):52-52+56.[3]尹治邦.人工智能在電氣設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2021,57(2):185-186.[4]陳育彬.2013款保時捷卡宴混動版高壓電池故障[J].汽車維修與保養(yǎng),2021(3):44-45.[5]保時捷Taycan[J].汽車觀察,2021(4):36-37.[6]臧銀波.汽車電氣設(shè)備故障常用檢測方法分析[J].汽車實用技術(shù),