談數字化處理與檢測技術(shù)在電氣領(lǐng)域的研究論文
一、 數字化處理技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應用特點(diǎn)
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數字化處理技術(shù)的應用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，尤其是在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域，更是具有其獨特的特點(diǎn)如下：
1、數字化處理技術(shù)具有可靠性。數字化技術(shù)的發(fā)展是以計算機網(wǎng)絡(luò )與高端的智能化電氣系統為基礎的，所以，應用數字化可以減少對其他傳統設備的使用，操作更加簡(jiǎn)便，而且具有較高的準確率，同時(shí)，數字化互感器與光纖的應用，更能夠有效的提高電氣自動(dòng)化應用中的安全。數字化、網(wǎng)絡(luò )化，可以將模擬技術(shù)轉化為數字技術(shù)，而且數字技術(shù)中的技術(shù)含量更高，在市場(chǎng)中占有更大的比例，具有較好的平衡性，明確定位性，具有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景。
2、數字化處理技術(shù)具有較高的性?xún)r(jià)比。應用數字化技術(shù)，可以有效的保證設備自動(dòng)運行，檢查、診斷等，而且具有很強的通信能力，豐富的信息資料，同時(shí)，數字化技術(shù)還具有智能化的特點(diǎn)，在應用中有統一的高標準規范，清晰的結構，在保證質(zhì)量的基礎上為企業(yè)節約了大量的成本。此外，開(kāi)放性的數字化系統更能夠為電氣工程自動(dòng)化方面在應用和技術(shù)更新中提供基礎條件。這種技術(shù)為數據信息的共享，電氣工程自動(dòng)化的高效率使用提供了可能。
例如，在使用儀器進(jìn)行樣品分析時(shí)，可以進(jìn)行測試、樣品分析定位，在線(xiàn)數據分析和結果評估；以便在輸入數據與輸出分析結果時(shí)進(jìn)行控制，提高操作效率，保證服務(wù)質(zhì)量；還能與多項技術(shù)、多種機器設備之間進(jìn)行連接使用，技術(shù)之間的串聯(lián)運用，對于分析復雜的電氣自動(dòng)化方面的問(wèn)題處理更加有效，計算結果會(huì )更加精確，并用更加優(yōu)化的處理方式進(jìn)行數據處理分析。數字化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應用，產(chǎn)生了優(yōu)質(zhì)的性?xún)r(jià)比。
3、數字化處理技術(shù)具有強大的可操作性。因為數字化技術(shù)的發(fā)展都是以計算機技術(shù)為基礎的，所以，在操作方面都具有間接性，只要輸入相應的操作指令和程序，設備就會(huì )自動(dòng)開(kāi)始運行，而且，本身也具有對指令的判斷能力和辨析能力，通過(guò)傳輸設備。
例如，光纜、電纜、互聯(lián)網(wǎng)等介質(zhì)進(jìn)行信息傳遞，同時(shí)，數字化技術(shù)自身還具有邏輯分析能力，能夠自動(dòng)化的進(jìn)行信息數量、準確度的校正，降低成本的消耗，而且還保證了安全性。此外，數字化平臺的開(kāi)放性也帶來(lái)了操作代碼的標準化，有效的提高了程序的使用率，縮減了程序的編寫(xiě)時(shí)間；與此同時(shí)，計算機的操作系統，如windows等，也開(kāi)始了語(yǔ)言，操作代碼的標準化與統一化，由于個(gè)人計算機的控制系統具有靈活性，吸引了大批的用戶(hù)使用和喜愛(ài)。
從這些方面可以看出，計算機技術(shù)帶領(lǐng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向已經(jīng)趨向于電子商務(wù)，無(wú)論是管理，還是在電氣工程自動(dòng)化內部的存儲應用，每個(gè)環(huán)節都實(shí)現了數字控制，并在此基礎上應用微電子技術(shù)及其處理設備，完善了電氣工程自動(dòng)化的應用環(huán)境，數字化技術(shù)的地位也是越來(lái)越重要。
二、數字處理技術(shù)在電氣自動(dòng)化設備檢測中的應用
通過(guò)信號處理，能夠抑止干擾、保留或增加有用的信號，提煉信號特征，從中獲得與故障相關(guān)的征兆，利用征兆進(jìn)行故障診斷。時(shí)域分析、快速傅立葉變換頻域分析、小波分析、小波包分析等信號處理提取技術(shù)的發(fā)展為電氣設備的檢測診斷提供了前提條件。
利用小波變換的多分辨率性質(zhì)，基于信號和隨機噪聲在小波變換域中不同的模極大值系數特征，提取信號和噪聲在多尺度分辨空間中的波形特征，而且根據表征該特征的小波系數模極大值傳播特性的不同，來(lái)實(shí)現對信號波形的有效檢測。小波分析能準確的反映故障發(fā)生的時(shí)間、位置等信息，并能對電氣設備進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的狀態(tài)檢測和故障診斷。
三、電氣設備檢側技術(shù)的發(fā)展方向
1、電氣設備檢測的信息融合技術(shù)發(fā)展
在電氣設備檢測中引入多傳感器與數字化信息融合技術(shù)，首先是可以拓寬信息來(lái)源渠道，其次是可以改善信息處理的質(zhì)量，提高診斷的準確性，以便對設備的運行狀態(tài)有整體的、全面的了解。這種技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠提高測量抗干擾的能力，因為不同的傳感器對干擾的反映靈敏度不同，盡管在某些傳感器中可能存在比較強的干擾信號，但是當與其他對電磁干擾反映不靈敏的傳感器信息進(jìn)行融合之后，就可以剔除其中所包含的干擾信號分量。
2、基于虛擬信號技術(shù)的發(fā)展
虛擬儀器技術(shù)是當前測試與控制領(lǐng)域技術(shù)的研究熱點(diǎn)，它是以計算機及網(wǎng)絡(luò )為基礎，以軟件為核心的自然科學(xué)信息測試、分析、存儲、傳輸與控制系統。通過(guò)虛擬技術(shù)，系統的界面更加形象逼真，具有良好的可視性和交互性，可以明了的表現電氣系統的狀態(tài)。
3、遠程電氣信號檢測和網(wǎng)絡(luò )化跟蹤
隨著(zhù)分布式計算技術(shù)、大型數據庫技術(shù)、面向對象的軟件技術(shù)和寬帶數字通信技術(shù)的長(cháng)足發(fā)展，基于因特網(wǎng)的電氣設備故障檢測將成為現實(shí)，將設備診斷技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)相結合，采集設備狀態(tài)數據，實(shí)現對設備故障的早期診斷和及時(shí)維修。遠程監測和診斷可實(shí)現全國范圍內的診斷知識與數據共享，遠程協(xié)作診斷以因特網(wǎng)為橋梁，必將在時(shí)間和空間上縮短電力設備和診斷專(zhuān)家的距離。
4、基于人工智能的信號數字化檢測系統開(kāi)發(fā)
所謂的人工智能是以模型化的計算機來(lái)代替人的思維方式解決問(wèn)題的一種方法。專(zhuān)家系統實(shí)際上是人工智能計算機程序系統，通過(guò)匯集和管理不同來(lái)源的眾多專(zhuān)家知識，用仿人類(lèi)專(zhuān)家推理過(guò)程的.計算機模型來(lái)解決現實(shí)生活中某些復雜的重要問(wèn)題，而目前專(zhuān)家系統的問(wèn)題是缺乏有效的診斷知識表達、不確定性的知識推理及知識獲取困難；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的興起開(kāi)辟了一條嶄新的途徑，它是由大量處理單元互連而成的網(wǎng)絡(luò )，是在現代神經(jīng)生物學(xué)和認知科學(xué)對人類(lèi)信息處理研究成果的基礎上提出的，具有很強的自適應能力、學(xué)習能力、并行能力、容錯能力和魯棒性，從而可以代替復雜耗時(shí)的傳統算法，使信號處理過(guò)程更接近人類(lèi)思維活動(dòng)；狀態(tài)監測與故障診斷中經(jīng)常用模糊的自然語(yǔ)言來(lái)說(shuō)明狀態(tài)的特征，為了準確有效的判斷具有模糊征兆的狀態(tài)，必須用模糊集合的概念對其是否屬于某個(gè)狀態(tài)的原因進(jìn)行描述，特別對于一些征兆與狀態(tài)之間無(wú)法確定的數學(xué)模型的復雜的機械系統，只有在獲取系統狀態(tài)的綜合效應、積累維修經(jīng)驗和集中專(zhuān)家意見(jiàn)的前提下，用模糊的方法進(jìn)行狀態(tài)監控。
5、開(kāi)放式電氣信號數字化故障診斷系統
開(kāi)放式電氣信號數字化故障診斷系統是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接的遠程故障診斷系統，與傳統的故障診斷系統有著(zhù)本質(zhì)的區別。傳統的故障診斷系統的數據庫是封閉或半封閉的，其構造和輸入都需要設計人員來(lái)修改，而遠程故障診斷系統的知識庫必須是基于Web數據庫的開(kāi)放式體系結構，設計者只需完成一個(gè)簡(jiǎn)單的系統框架，知識庫的填充是在系統的維護與使用過(guò)程中不斷充實(shí)的，從而使整個(gè)系統具有靈活性，可擴展性。
6、基于數字化的壽命周期成本管理
實(shí)行狀態(tài)檢測的最終目的就是為了提高經(jīng)濟效益和降低生產(chǎn)成本，當電氣設備運行到一定的年限，設備的檢修費用可能會(huì )高于重新配置設備的費用，這與狀態(tài)檢測的初衷是相悖的。而基于設備壽命周期費用管理就是以設備在整個(gè)壽命周期內所花費的總費用為評價(jià)指標，比僅僅根據檢測診斷、壽命預測、可靠性分析進(jìn)行狀態(tài)檢修更加合瑾，更符合所追求的目標，基于這種方法的狀態(tài)檢修決策要同時(shí)考慮本次檢修和本次檢修對設備長(cháng)期運行效率和成本的影響，從而提出更加切合實(shí)際的維修、更新措施。
結束語(yǔ)：
通過(guò)以上對于電氣設備檢側技術(shù)發(fā)展方向的分析，我們可以進(jìn)一步明確，信號數字化應用于電氣檢測的各個(gè)領(lǐng)域。從多方面來(lái)講，電氣信號數字化檢測是今后發(fā)展的方向。我們應該從理論與實(shí)踐上進(jìn)一步推進(jìn)電氣設備檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，為企業(yè)提供良好的技術(shù)保障。
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