移动电站电气系统故障诊断系统的研究

论文摘要

故障诊断技术是提高系统可靠性、可维修性和有效性的一个重要因素。移动电站电气系统故障诊断在移动电站使用和维护中起着重要的作用。本文首先对故障诊断技术进行了探讨,着重研究了故障字典诊断法及灰色预测诊断法的基本原理,并针对故障字典法在实际应用中存在的困难,运用灰色控制理论同故障字典法相结合的解决方法,形成了对该系统进行故障诊断的总体方案。然后,在掌握了移动电站基本工作原理的基础上,提出了以8031单片机为核心的故障诊断系统的硬件和软件实现方案。硬件方面主要进行了信号调理电路的设计、系统复位电路的设计及诊断系统外围设备接口电路的设计;软件主要进行了主控程序、键功能程序、数据采集程序及LCD显示子程序的设计。最后,针对诊断系统可能的干扰来源,提出了本系统所采取的抗干扰措施。根据上述设计方案研制的基于油田野外作业车移动电站电气系统故障诊断设备,经在移动电站上实际调试,所开发的故障诊断系统各项功能正常,达到预期的预测诊断效果,而且运行比较稳定。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题的立项依据
• 1.2 项目研究的目的和意义
• 1.3 课题完成达到的目标及推广价值
• 1.4 本文所做的主要工作
• 第二章 电气系统故障诊断的理论研究
• 2.1 故障字典诊断法
• 2.1.1 由故障树形成故障字典
• 2.1.2 由故障模拟形成故障字典
• 2.1.3 故障字典法的使用范围
• 2.2 灰色控制理论
• 2.2.1 灰色控制
• 2.2.2 灰色预测控制技术与灰色关联分析法
• 2.3 灰色控制理论同故障字典法的结合应用
• 2.3.1 系统故障的灰色预测方法
• 2.3.2 基于灰色关联方法的故障判别
• 2.4 移动电站电气系统的故障诊断方案设计
• 2.4.1 硬件设计原理
• 2.4.2 系统软件设计
• 第三章 诊断系统的硬件设计
• 3.1 检测点的选择及采集信号分析
• 3.1.1 检测点的选择
• 3.1.2 采集信号的分类
• 3.1.3 采集信号的逻辑关系分析
• 3.2 系统功能框图及工作原理
• 3.2.1 系统工作原理简介
• 3.2.2 系统硬件原理
• 3.3 系统复位电路的设计
• 3.3.1 X25045芯片介绍
• 3.3.2 X25045与8031的接口
• 3.4 信号调理电路的设计
• 3.4.1 一般信号的调理电路
• 3.4.2 “差”信号的条理电路
• 3.4.3 脉冲拓宽电路的设计
• 3.4.4 随负载变化的信号条理电路
• 3.5 8279同8031的接口
• 3.6 液晶显示模块LCD的接口电路设计
• 3.6.1 MGLS160128的外特性
• 3.6.2 T6963C液晶显示控制器的特点
• 3.6.3 MGLS160128与8031的接口
• 3.7 微型打印机TPｕP-40A与8031的接口
• 3.7.1 TPｕP-40A微型打印机简介
• 3.7.2 TPμP-40A与8031的接口电路
• 第四章 故障诊断系统软件设计
• 4.1 主控程序的设计
• 4.2 键功能程序的设计
• 4.2.1 测量功能键设计
• 4.2.2 显示功能键的设计
• 4.2.3 其他功能键的设计
• 4.3 数据采集程序的设计
• 4.3.1 开关量采集程序的设计
• 4.3.2 模拟量采集子程序的设计
• 4.4 LCD显示程序的设计
• 4.4.1 LCD初始化子程序
• 4.4.2 LCD显示子程序
• 第五章 诊断系统的抗干扰设计
• 5.1 系统的主要干扰来源
• 5.1.1 空间干扰及抗干扰措施
• 5.1.2 供电系统的干扰及抗干扰措施
• 5.1.3 通道干扰及抗干扰措施
• 5.2 印刷电路板的抗干扰设计
• 5.2.1 地线设计
• 5.2.2 电源线的布置
• 5.2.3 去耦电容的配置
• 5.2.4 印刷电路板的尺寸与器件布置
• 5.3 软件的抗干扰设计
• 5.3.1 干扰对系统软件的危害
• 5.3.2 软件系统的抗干扰设计
• 第六章 故障诊断结果分析
• 6.1 故障诊断诊断方法
• 6.2 故障诊断结果分析
• 结束语
• 参考文献
• 致谢