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基于多级流模型的故障诊断技术研究

2020-12-06阅读(271)

基于多级流模型的故障诊断技术研究

论文摘要

状态监测与故障诊断技术的研究与应用对于保障流程工业中设备安全、可靠、高效运行,消除设备以及由设备组成的生产系统的故障隐患,避免事故的发生具有重要理论意义和应用价值。本论文结合浙江省科技攻关计划项目“分布式机组远程智能状态监测与故障诊断技术和系统研发”(2007C21086),以多级流模型(Multilevel Flow Models,MFM)为理论基础,以火力发电系统为对象,开展流程工业系统的状态监测与故障诊断技术研究,对于促进状态监测与故障诊断技术的发展具有重要的科技意义。本论文研究的主要内容及章节安排如下:第一章论述了流程工业设备故障诊断的重要意义;阐述了流程工业设备故障诊断的研究现状;综述了MFM建模与故障诊断方法的研究现状与发展;分析了MFM在系统故障诊断应用中的优势;最后结合科研项目的具体要求,给出了本论文的主要研究内容与总体框架。第二章在分析机电系统建模方法特点的基础上,介绍了MFM建模的基本概念和原理;研究了MFM的建模方法,建立了火力发电供水系统的MFM简化模型;分析了MFM功能节点间的因果关系,给出了一种功能节点因果关系的图形表示方法;提出一种多状态功能节点间因果关系的矩阵表达方法,方便应用计算机进行基于MFM的计算与分析。第三章分析了基于MFM的故障诊断技术,给出了基于MFM的故障诊断的一般过程;分析了MFM中流的基本属性、功能节点分组和故障警报分析规则,提出了一种MFM模型中未知功能节点测量值和未知功能节点警报状态的确定方法,给出了测量校验算法和故障警报分析与诊断的一般实现流程;最后分析了基于MFM故障诊断技术的适用性。第四章在分析火力发电系统组成、功能及电力生产过程基础上,分别确定了火力发电系统MFM对应的目标、功能、设备元件,建立了火力发电系统的MFM模型,给出了火力发电系统基于MFM的故障警报分析与与诊断的应用过程。第五章分析了基于MFM的火力发电系统故障诊断软件设计的要求,给出了该软件的系统框架设计方案,设计了该软件的主要功能模块,开发了火力发电系统故障诊断软件,给出了一个故障诊断应用实例。第六章对全文进行了总结,并对今后的工作提出了一些建议和设想。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 流程工业设备故障诊断的意义
  • 1.2 流程工业设备故障诊断的研究现状
  • 1.2.1 设备级故障诊断的研究现状
  • 1.2.2 系统级故障诊断的研究现状
  • 1.3 MFM建模与诊断的现状与发展
  • 1.4 MFM在故障诊断应用中的优势分析
  • 1.5 本文的主要研究内容及总体结构
  • 1.6 本章小结
  • 第二章 多级流建模方法研究
  • 2.1 引言
  • 2.2 机电系统建模方法
  • 2.2.1 理论建模方法
  • 2.2.2 试验建模方法
  • 2.3 MFM建模的理论基础
  • 2.3.1 目标
  • 2.3.2 功能
  • 2.3.3 设备元件
  • 2.3.4 目标、功能、设备元件间的映射关系
  • 2.3.5 MFM的层次关系
  • 2.4 基于MFM建模流程分析
  • 2.5 火力发电供水系统MFM建模实例
  • 2.6 MFM模型因果关系分析
  • 2.6.1 功能节点的失效
  • 2.6.2 功能节点的因果依赖关系图
  • 2.6.3 功能节点因果关系的几点探讨
  • 2.7 本章小结
  • 第三章 基于MFM的故障诊断技术研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 基于MFM的故障诊断技术及实施过程
  • 3.3 状态信号测量值校验
  • 3.3.1 流的基本属性
  • 3.3.2 功能节点分组规则
  • 3.3.3 基于流量推衍的未知功能节点测量值的确定方法分析
  • 3.3.4 测量校验算法的流程
  • 3.4 故障警报分析与诊断
  • 3.4.1 故障警报分析与诊断的规则
  • 3.4.2 未知功能节点警报状态的确定方法分析
  • 3.4.3 警报状态的校验
  • 3.4.4 故障警报分析与诊断的算法流程
  • 3.5 基于MFM的诊断方法适用性分析
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 火力发电系统MFM建模与故障诊断
  • 4.1 引言
  • 4.2 火力发电系统MFM建模与故障诊断的应用过程
  • 4.3 火力发电系统组成、功能及电力生产过程分析
  • 4.3.1 火力发电系统主要设备及其功能分析
  • 4.3.2 火力发电系统电力生产过程分析
  • 4.4 火力发电系统的MFM建模
  • 4.4.1 火力发电系统目标与功能分析
  • 4.4.2 火力发电系统MFM
  • 4.5 基于MFM的火力发电系统故障诊断实施方法分析
  • 4.5.1 信号采集与数据处理
  • 4.5.2 火力发电系统故障诊断流程
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 基于MFM的火力发电系统故障诊断软件设计与开发
  • 5.1 引言
  • 5.2 基于MFM的故障诊断软件框架设计
  • 5.2.1 系统设计要求
  • 5.2.2 系统框架设计方案
  • 5.2.3 系统功能模块设计
  • 5.3 开发环境的建立及工具的选择
  • 5.3.1.NET平台
  • 5.3.2 C#编辑语言简介
  • 5.3.3 Microsoft SQL Server 2000
  • 5.4 基于MFM的火力发电系统故障诊断软件开发
  • 5.4.1 软件系统建模
  • 5.4.2 软件系统参数配置
  • 5.4.3 监测与诊断
  • 5.4.4 应用实例分析
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 本文总结
  • 6.2 未来展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与的项目
  • 致谢

    • 相关论文文献

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