時間：2023-06-05 10:16:14
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇故障診斷，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
[關(guān)鍵詞]時滯系統(tǒng) 故障診斷 狀態(tài)觀測器 無時滯變換
[中圖分類號]TP273 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A
引言
在現(xiàn)代實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，由于受信息傳輸技術(shù)和測量技術(shù)的影響，時滯現(xiàn)象普遍存在。時滯通常會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定、性能惡化，甚至可能造成整個系統(tǒng)的癱瘓。因此，對于時滯系統(tǒng)的研究已引起人們的廣泛關(guān)注。同時，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，工程設(shè)備變得越來越復(fù)雜，這樣使得故障診斷和容錯控制問題的研究顯得尤為重要。所以，研究時滯系統(tǒng)的故障診斷和容錯控制問題，提高系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性，具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。近些年來，有關(guān)時滯系統(tǒng)的故障診斷和容錯控制問題的研究已成為控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，并取得了一定的成果[1-8]，但相對于無時滯系統(tǒng)[9-11]來說還是較少。文[3]針對狀態(tài)時滯系統(tǒng)，設(shè)計了一種故障檢測的未知輸入觀測器，依據(jù)Razumikhin定理，給出了該觀測器的存在條件及穩(wěn)定性和收斂性的證明；文[7]針對狀態(tài)時滯線性系統(tǒng)提出了一種基于觀測器的故障診斷器以及自修復(fù)容錯控制律的設(shè)計方法；文[8]研究了同時含有狀態(tài)時滯和測量時滯的線性時滯系統(tǒng)的故障診斷器的設(shè)計問題。以上文獻(xiàn)大都利用殘差診斷時滯系統(tǒng)的故障，殘差的存在會導(dǎo)致由于閾值選擇不當(dāng)而產(chǎn)生的漏報和誤報的情況。為了避免此類不利情況的發(fā)生，本文綜合考慮了系統(tǒng)發(fā)生執(zhí)行器故障和/或傳感器故障的情況，針對含有狀態(tài)時滯的線性系統(tǒng)，研究了其基于觀測器而不利用殘差體現(xiàn)故障的故障診斷方法及其基于觀測器的故障診斷方法的故障可診斷性問題，從而避免了故障誤報和漏報情況的發(fā)生，同時具有響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。
二、系統(tǒng)描述和無時滯轉(zhuǎn)換
（一）系統(tǒng)描述
考慮如下帶有故障的線性時滯控制系統(tǒng)：
其中，x（t）∈Rn，u（t）∈Rp，y（t）∈Rq分別為系統(tǒng)的狀態(tài)向量，控制輸入向量和輸出向量；f（t）∈Rm為故障信號向量且可以是不可測量的。A0，A1，B，C，D1和D2是具有適當(dāng)維數(shù)的常量矩陣。d>0為狀態(tài)滯后時間常數(shù)。
假定故障f（t）的動態(tài)特性是已知的且可由下列外系統(tǒng)來描述
為外系統(tǒng)（2）的狀態(tài)向量，故障的初始時刻t0和初始狀態(tài) 是未知的。G∈Rr×r和F∈Rm×r為常量矩陣。 和 fa∈Rm1分別代表執(zhí)行器故障狀態(tài)向量和執(zhí)行器故障向量，執(zhí)行器故障的初始時刻為ta； 和fs∈Rm2分別代表傳感器故障狀態(tài)向量和傳感器故障向量，傳感器故障的初始時刻為ts。當(dāng)t
注1外系統(tǒng)（2）是階躍故障、周期故障、衰減故障、發(fā)散故障等常見的連續(xù)變化故障的通用表達(dá)式。
（二）無時滯轉(zhuǎn)換
時滯項的存在使系統(tǒng)的故障診斷和容錯控制律的設(shè)計變得較為困難，為此，我們引入線性變換把時滯系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成無時滯系統(tǒng)。考慮依賴于矩陣 的線性變換
三、故障的可診斷性
為了能利用成熟的觀測器理論進(jìn)行故障診斷，我們把原系統(tǒng)和故障構(gòu)成一個不顯含故障的增廣系統(tǒng)。令
眾所周知，如果能觀測出故障的狀態(tài)，也就診斷出了故障，故對故障的診斷就轉(zhuǎn)化為對系統(tǒng)中故障狀態(tài)進(jìn)行觀測。
至此，我們已將含狀態(tài)時滯系統(tǒng)的故障診斷問題轉(zhuǎn)變?yōu)闊o時滯系統(tǒng)（9）的可觀測性問題，只要觀測出系統(tǒng)（9）的狀態(tài)即可診斷出系統(tǒng)中的故障。
記S（*）為*的特征值集合，λ∈S（A2）為A2的任意的特征值；λA∈S（A）為A的任意的特征值；λG∈S（G）為G的任意的特征值。
定理1 （C2，A2）完全能觀測，即故障可診斷的充分條件是：（（C（λI-A）-1D1F+D2F），G）、（DF，G）和（C，A）都是完全能觀測的。其中D=[D1T D2T]T，λ∈（S（G）-S（A）∩S（G））為S（G）-S（A）∩S（G）的任意特征值。
下面我們根據(jù)特征值的不同，分三種情況討論。
由能觀性的PBH特征向量判據(jù)知，（C2，A2）是能觀的。即當(dāng)λ=λA≠λG時，若（C，A）是完全能觀測的，則（C2，A2）是完全能觀測的。
（Ⅱ） λ=λG∈（S（G）-S（A）∩S（G））即λ=λA≠λG時，
由能觀性的PBH特征向量判據(jù)知（C2，A2）是能觀的。即當(dāng)λ=λA≠λG時，若（（C（λI-A）-1D1F+D2F），G）是完全能觀測的，則（C2，A2）是完全能觀測的。
由能觀性的PBH特征向量判據(jù)知（C2，A2）是能觀測的。即當(dāng)λ=λA≠λG時，若（C，A）和（DF，G）都是完全能觀測的，則（C2，A2）是完全能觀測的。
證畢。
注2 當(dāng)A和G沒有相同的特征值時，（C2，A2）完全能觀的充分條件就簡化為：（C，A）和（（C（λI-A）-1D1F+D2F），G），λ∈S（G）都是完全能觀測的。
四、故障診斷
構(gòu)造一個非奇異矩陣
其中，H1∈R（n+r）×（n+r-q），H2∈R（n+r）×q；H11，H12，H21和H22都是適當(dāng)維數(shù)的矩陣。則關(guān)于由（1）和（2）描述的線性時滯系統(tǒng)的故障診斷器的設(shè)計，我們給出如下定理：
定理2考慮由（1）和（2）描述的線性時滯系統(tǒng)，在滿足定理2的條件下，其故障診斷器可由下式描述
注3上述診斷器的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)速度快，如果響應(yīng)速度要求不是太高，則可以構(gòu)造下列簡單的基于全維觀測器的故障診斷器，因此關(guān)于故障的可診斷性的討論具有普遍性。
五、仿真例子
考慮由（1）式描述的系統(tǒng)，其中
考慮由（2）描述的故障，其中
其中傳感器故障發(fā)生在ts=20s，執(zhí)行器故障發(fā)生在ta=30s，所以t0=20s。
取故障診斷器的極點(diǎn)為-3、-3±j1、-1±j1。依照Ackermann公式，可得到故障診斷器的反饋增益矩陣L如下
采用式（25）所設(shè)計的故障診斷器，用MATLAB進(jìn)行仿真。圖1為系統(tǒng)的實(shí)際輸出，圖2為故障診斷器輸出的執(zhí)行器故障的診斷值和真實(shí)值的對比曲線圖，圖3為故障診斷器輸出的傳感器故障的診斷值和真實(shí)值的對比曲線圖。
由圖1可看出，在t=20s和t=30s時，系統(tǒng)中分別有故障發(fā)生.由圖2和圖3可看出，該故障診斷器診斷出的執(zhí)行器故障值和傳感器故障值均漸近趨近于它們各自的真實(shí)值，說明本文所提出的故障診斷方法及故障可診斷性判據(jù)是有效的和可靠的。
六、結(jié)論
本文針對含狀態(tài)時滯的線性系統(tǒng)，研究了其故障診斷方法，給出并證明了基于觀測器的故障可診斷性的充分條件，進(jìn)而設(shè)計了無需殘差體現(xiàn)故障即可實(shí)時診斷故障的故障診斷器。仿真結(jié)果證實(shí)了本文提出的故障診斷方法及故障可診斷性判據(jù)的可行性和有效性。
[參考文獻(xiàn)]
[1]Koenig D，Bedjaoui N，Litrico X.Unknown Input Observers Design for Time-Delay Systems Application to an Open-Channel[A].Proceedings of the 44th IEEE Conference on Decision and Control，and the European Control Conference [C].Piscataway，United States：Institute of Electrical and Electronics Engineers Computer Society，2005：5794-5799.
[2]Yang H L，Saif M.Observer Design and Fault Diagnosis for State-Retarded Dynamical Systems[J].Automatica，1998，34（2）：217-227.
[3]馬傳峰，鐘麥英，何寧.線性時滯系統(tǒng)故障檢測濾波器設(shè)計 優(yōu)化方法 [J].控制與決策，2006，21（5）：550-554.
[4]Mao Z H，Jiang B.Fault Estimation and Accommodation for Networked Control Systems with Transfer Delay [J].Acta Automatica Sinica，2007，33（7）：738-743.
[5]Tang G.Y，Li J.Optimal fault diagnosis for systems with delayed measurements[J].IET Control Theory and Applications，2008，2（11）：990-998.
[6] Lv X，Li J.Fault Diagnosis and Self-Restore Fault-Tolerant Control for Systems with State Delays[A].Proceedings of the 21st Chinese Control and Decision Conference[C].Guilin，China，2009：914-918.
[7]李娟，呂新麗.含兩類時滯的線性系統(tǒng)的故障診斷及故障可診斷性[J]. 計算機(jī)應(yīng)用研究，2009，20（1）：151-155.
[8]Wu L，Yao X，Zheng W X.Generalized H2 fault detection for two-dimensional Markovian jump systems[J].Automatica，2012，48（8）： 1741-1750.
[9] Zhu Y，Jin X，Du Z.Fault diagnosis for senors in air handling unit based on neural network pre-processed by wavelet and fractal[J].Energy and Building，2012，44：7-16.
[10]Paoli A，Sartini M，Lafortune S.Active fault tolerant control of discrete event systems using online diagnostics[J].Automatica，2011，47（4）：639-649.
作者代表性論文及研究項目和成果：
[1]Lv X，Li J.Fault Diagnosis and Self-Restore Fault-Tolerant Control for Systems with State Delays[A].Proceedings of the 21st Chinese Control and Decision Conference[C].Guilin，China，2009：914-918.
[2]李娟，呂新麗.含兩類時滯的線性系統(tǒng)的故障診斷及故障可診斷性 [J]. 計算機(jī)應(yīng)用研究，2009，20（1）：151-155.
關(guān)鍵字 煤礦；變壓器；故障診斷
中圖分類號TD9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2014）123-0184-02
1 煤礦變壓器常見故障
一般在煤礦供電系統(tǒng)中應(yīng)用的是防爆變壓器，從變壓器主體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行其故障類型劃分，可以將其分為繞組故障、附件故障及鐵芯故障。
1.1 繞組故障及其成因
繞組屬于變壓器重要組成部分，繞組故障主要表現(xiàn)為繞組斷路、繞組松動及匝間短路等。引起繞組故障的主要原因在于：變壓器繞組制造質(zhì)量偏低，機(jī)械強(qiáng)度較低，在短路沖擊下出現(xiàn)變形問題，破壞其絕緣性能；在繞組檢修過程中局部絕緣被破壞；有雜物進(jìn)入到繞組內(nèi)，導(dǎo)致變壓器內(nèi)部溫度較高，引起設(shè)備絕緣老化；繞組出現(xiàn)受潮問題，引起繞組局部放電，出現(xiàn)匝間短路故障；匝間短路故障應(yīng)及時予以處理，避免匝間短路問題引起單相接地故障等。
1.2 附件故障及其成因
變壓器附件故障，主要表現(xiàn)為有載分接開關(guān)故障、引線故障及套管故障。其中有載分接開關(guān)在頻繁的切換操作中，常會出現(xiàn)故障問題，動靜觸頭是其故障多發(fā)部位。在絕緣物質(zhì)及高溫影響下，動靜觸頭表面出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，增加觸頭接觸電阻，從而導(dǎo)致其局部溫度較高；引線屬于連接繞組出線及外部接線的關(guān)鍵，其接頭部位主要是靠焊接而成，如焊接質(zhì)量較低，則可能會引起引線斷路、引線短路及接觸不良等問題；套管連接著變壓器內(nèi)部繞組及箱外聯(lián)接引線，如套管設(shè)密封性較差，則容易引起變壓器繞組短路等故障。
1.3 鐵芯故障及其成因
鐵芯質(zhì)量直接影響著煤礦變壓器能否正常穩(wěn)定運(yùn)行，是變壓器關(guān)鍵部件。變壓器正常穩(wěn)定運(yùn)行要求鐵芯一點(diǎn)接地。然而在變壓器應(yīng)用中，經(jīng)常會出現(xiàn)變壓器鐵芯多點(diǎn)接地及短路故障問題。鐵芯多點(diǎn)接地，會出現(xiàn)環(huán)流問題，導(dǎo)致煤礦變壓器局部溫度較高，在長時間運(yùn)行下導(dǎo)致絕緣老化，引起鐵芯燒損故障，引起安全事故等。
2 煤礦變壓器常規(guī)故障診斷措施
在煤礦變壓器出現(xiàn)故障后，應(yīng)及時采取故障診斷措施，找出故障成因，并及時修復(fù)，保障煤礦變壓器運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性。常規(guī)故障診斷方法主要包括以下幾種：
第一，直觀法。在煤礦變壓器出現(xiàn)故障后，通過直觀觀察與檢驗，查看設(shè)備儀表指示是否發(fā)生異常，是否執(zhí)行保護(hù)動作，查看設(shè)備部件是否出現(xiàn)破裂，是否存在燒焦及冒煙現(xiàn)象等，通過直觀檢查，找出故障位置。
第二，絕緣電阻試驗法。絕緣電阻是測一次繞組對二次繞組及地的電阻。測量部位如下表所示：
順序 雙繞組變壓器 三繞組變壓器
被測線圈 接地部位 被測線圈 接地部位
1 低壓 外殼和高壓 低壓 外殼、高壓和中壓
2 高壓 外殼和低壓 中壓 外殼、高壓和低壓
3 ―― ―― 高壓 外殼、低壓和中壓
在測定絕緣電阻的同時記下15s及60s的絕緣電阻，計算比值R60/R15，即變壓器的吸收比。變壓器容量在500KV?A及以上的變壓器吸收比，其標(biāo)準(zhǔn)在10℃～30℃時一般不低于1.3，吸收比越大，絕緣性越好。通過采取絕緣電阻試驗法，檢查繞組接頭的焊接質(zhì)量和繞組有無匝間短路；分接開關(guān)的各個位置接觸是否良好以及分接開關(guān)的實(shí)際位置與指示位置是否相符；引出線有無斷裂；多股導(dǎo)線并繞的繞組是否有斷股的情況等，同時試驗變壓器的絕緣電阻也是檢測變壓器是否可以繼續(xù)進(jìn)行絕緣強(qiáng)度（如耐壓、沖擊試驗）的一個輔助手段。
第三，泄漏電流試驗法。變壓器線圈連同套管的泄漏電流測定，微安表應(yīng)接在高壓側(cè)或采用消除雜散電流影響的接線。泄漏電流值應(yīng)在加壓1min后讀取。應(yīng)用這種方法可以判斷出變壓器套管密封性問題。
第四，交流耐壓試驗法。試驗高壓線圈時，將高壓的各相線端連在一起，接到試驗變壓器上，低壓的各相線端也連接在一起，并和油箱一起接地，試驗電壓即加在高壓線圈與地之間。試驗低壓線圈時，按上述方法換接。具體如下圖所示：
R1――限流電阻；
R2――變阻器；
B――試驗變壓器（可用自耦變壓器）；
V、A――電壓表和電流表；
通過交流耐壓試驗，可以診斷出變壓器主絕緣局部缺陷問題，如繞組絕緣受潮、開裂及松動故障等。
第五，直流電阻試驗法。該試驗是在一個很小的直流電壓下測高壓側(cè)線圈的直流電阻，通過測算直流電阻的不平衡率來判斷變壓器線圈及引線的連接是否正常。直流電阻不平衡率
=，對于1600KV?A及以下直流電阻不平衡率，
線不超過2%，相不超過4%，其它所有變壓器線、相均不超過2%。通過這種方式可以對繞組斷路、匝間短路、接頭狀況、套管及引線接觸狀況等進(jìn)行診斷。
第六，空載試驗法。通過空載試驗法，對變壓器鐵芯接地狀態(tài)、鐵芯老化及絕緣不良等問題進(jìn)行有效診斷，在交流耐壓試驗前后采取空載試驗，可以診斷出變壓器繞組是否存在著匝間擊穿問題等。
3 煤礦變壓器人工智能診斷措施
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦變壓器故障診斷技術(shù)不斷發(fā)展，出現(xiàn)了人工智能診斷方法，人工智能診斷方法，具有著診斷速度快，準(zhǔn)確性高，維護(hù)簡單方便等優(yōu)勢。專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合等屬于變壓器人工智能診斷的重要方式。
3.1專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)主要由用戶接口、解釋機(jī)制、推理機(jī)制及專家知識庫等構(gòu)成。其中專家數(shù)據(jù)庫屬于專家系統(tǒng)故障診斷的核心。在煤礦變壓器故障診斷中應(yīng)用專家系統(tǒng)，可以從變壓器表象故障推理到故障本質(zhì)。專家系統(tǒng)故障診斷，具有著概念清洗，推理路徑明確，解釋清楚，便于參與等眾多優(yōu)勢。由專家所具備的變壓器領(lǐng)域?qū)I(yè)知識，專家對變壓器故障的認(rèn)識、分類、成因及診斷經(jīng)驗等構(gòu)成專家知識庫，從而保證了變壓器故障診斷工作的順利進(jìn)行。但在應(yīng)用中，專家系統(tǒng)也存在著缺乏對思維過程描述、專家系統(tǒng)知識體系不夠完善，且推理過程效率較低，難以滿足變壓器故障診斷及維護(hù)的適時性要求。
3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
變壓器故障診斷的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是由數(shù)量較多的簡單處理單元相互連接構(gòu)成的一種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，相當(dāng)于對人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡化模擬，具有著學(xué)習(xí)、記憶及歸納等功能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是與常規(guī)電氣試驗不同，在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中并不包括診斷規(guī)則，可以輸入輸出非線性映射關(guān)系。在故障診斷人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究中，研究最多的屬于前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，如BP網(wǎng)絡(luò)與RBF網(wǎng)絡(luò)。其中BP網(wǎng)絡(luò)采取是以誤差函數(shù)梯度下降方式收斂，其收斂速度較慢且容易陷入到局部極小點(diǎn)問題中，而RBF網(wǎng)絡(luò)其學(xué)習(xí)速度、模式識別能力較強(qiáng)，主要由輸入層、隱含層及輸出層三部分組成，其結(jié)構(gòu)如下：
應(yīng)用效果較好。雖然人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障診斷方法診斷速度較快，適時性較好，診斷正確性較高，避免了專家系統(tǒng)中存在的部分不足。但在應(yīng)用中，其診斷方法缺乏解釋機(jī)制。
RBF網(wǎng)絡(luò)示意圖
3.3專家系統(tǒng)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合
專家系統(tǒng)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)均存在著一定缺陷，將兩者結(jié)合，可以避免其不足，發(fā)揮其故障診斷優(yōu)勢。通過將家系統(tǒng)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用于煤礦變壓器故障診斷中，通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)功能，解決專家系統(tǒng)中知識庫不完善等問題，應(yīng)用專家系統(tǒng)邏輯推理功能，克服人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識不直觀等問題。
煤礦變壓器人工智能故障診斷技術(shù)發(fā)展前景十分廣闊，在故障診斷中的應(yīng)用將會越發(fā)廣泛。
4 結(jié)論
煤礦變壓器屬于煤礦供電系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行狀態(tài)的可靠性及安全性，直接影響著煤礦生產(chǎn)活動的安全性與經(jīng)濟(jì)性。然而在煤礦變壓器運(yùn)行過程中，常會出現(xiàn)繞組故障、附件故障、鐵芯故障等，嚴(yán)重影響著煤礦生產(chǎn)的綜合效益。針對煤礦變壓器故障問題，應(yīng)通過故障診斷方法，如常規(guī)變壓器常規(guī)故障診斷措施及人工智能診斷措施。提高變壓器故障診斷技術(shù)水平，在保障變壓器安全可靠運(yùn)行，保障煤礦作業(yè)綜合效益等方面發(fā)揮著重要現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)
[1]閆學(xué)杰.煤礦變壓器故障診斷的研究[J].煤礦現(xiàn)代化，2011（2）：56-57.
[2]朱天柱，徐小明.電力變壓器常見故障診斷與分析[J].煤礦機(jī)械，2012，33（4）：269-271.
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)故障；故障檢測；故障定位；故障診斷；專家系統(tǒng)；數(shù)據(jù)挖掘；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
中圖分類號：TP393.06
隨著計算機(jī)、通信以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展及應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)作為一種重要的工具，在軍事、政治、經(jīng)濟(jì)和科研等諸多領(lǐng)域起著越來越重要的作用，已經(jīng)成為社會生產(chǎn)和生活必不可少的一部分。與此同時，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和復(fù)雜性不斷增大，一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，如果不能在有效時間內(nèi)對網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行診斷與修復(fù)，將會造成巨大的損失，甚至嚴(yán)重威脅社會的安全與穩(wěn)定，因此對網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)進(jìn)行研究具有越來越重要的應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義。
1 網(wǎng)絡(luò)故障診斷一般過程
通常來說，網(wǎng)絡(luò)故障診斷是以網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)配置和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的知識為基礎(chǔ)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，并使用專門的網(wǎng)管理和檢測工具以獲取告警信息進(jìn)而對網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷、恢復(fù)以及預(yù)測的過程，一般可分為以下五個部分[1]：
（1）故障檢測，即網(wǎng)絡(luò)故障告警信息的獲取。網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，通過主動輪詢或異步收集方式，對網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)設(shè)備或服務(wù)的相關(guān)告警信息、設(shè)置和性能參數(shù)，狀態(tài)信息等進(jìn)行收集和分析，及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的故障及問題。
（2）故障定位，即定位故障源。對故障檢測階段收集的海量告警數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，在網(wǎng)絡(luò)中找出故障，為下一步的故障原因的診斷提供依據(jù)。
（3）故障原因的診斷，即查找故障產(chǎn)生的根源。根據(jù)故障定位的結(jié)果綜合運(yùn)用各種規(guī)則進(jìn)行系統(tǒng)的推理，快速的找到故障產(chǎn)生的原因或者最可能的原因。
（4）故障修復(fù)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)故障診斷結(jié)果修復(fù)網(wǎng)絡(luò)故障，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。
（5）故障預(yù)測，即根據(jù)先驗知識和監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)測網(wǎng)絡(luò)可能發(fā)生的故障。
其中故障檢測，故障定位，故障原因診斷是必不可少的三個步驟，下面將重點(diǎn)對上述三個步驟進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
2 網(wǎng)絡(luò)故障檢測
通常計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通過以下兩種方式收集信息，通過分析收集到的信息來檢測故障[2]。
（1）Trap機(jī)制。在網(wǎng)絡(luò)中每一個被管設(shè)備中都要運(yùn)行一個程序以便和管理站中的管理程序進(jìn)行通信。
（2）主動輪詢。網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生故障的被管設(shè)備或服務(wù)主動向網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)發(fā)出告警信息，能夠及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的故障，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)還需通過主動輪詢這種方式了解與網(wǎng)絡(luò)性能密切相關(guān)的信息，并對這些影響網(wǎng)絡(luò)性能信息設(shè)置閾值，來判斷網(wǎng)絡(luò)性能，超過設(shè)定閾值也會觸發(fā)事件。
3 網(wǎng)絡(luò)故障定位
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，一般通過監(jiān)測被管設(shè)備或服務(wù)等各種方法獲取大量原始告警數(shù)據(jù)或歷史積累信息，這些數(shù)據(jù)往往由于通信系統(tǒng)的復(fù)雜性、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)異構(gòu)性、噪聲、外界因素、因果關(guān)系等原因而具有相當(dāng)大的不確定性和不精確性，導(dǎo)致故障癥狀和故障原因都存在非線性映射關(guān)系，需要利用關(guān)聯(lián)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析才有效的進(jìn)行故障定位[3]，目前常用的故障定位技術(shù)主要有下面幾種：
3.1 基于人工智能的故障定位技術(shù)
3.1.1 基于規(guī)則的推理技術(shù)
基于規(guī)則的推理（Rule-based Reason，RBR）是最簡單的關(guān)聯(lián)技術(shù)，已被用于多種構(gòu)架。一般而言，基于規(guī)則的系統(tǒng)由三個組成部分組成，如圖1所示。
（1）推理引擎，主要提供解決問題所需要的策略。
（2）知識庫，提供和定義與問題相關(guān)的規(guī)則和專家知識。
（3）工作內(nèi)存，主要提供解決問題所需要的數(shù)據(jù)。
在基于規(guī)則的推理的網(wǎng)絡(luò)故障定位系統(tǒng)中，知識庫充當(dāng)一個專家的角色，利用從人類專家獲取專家積累的經(jīng)驗和知識，這些知識主要包括對網(wǎng)絡(luò)問題的定義以及當(dāng)某一特定問題發(fā)生時，網(wǎng)絡(luò)故障定位系統(tǒng)需要執(zhí)行的操作。工作內(nèi)存主要是利用具體的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)中的被管設(shè)備或服務(wù)進(jìn)行監(jiān)測，得到有關(guān)被管設(shè)備或服務(wù)的各種信息。在對網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行定位時，推理引擎與知識庫共同合作，將監(jiān)測得到的網(wǎng)絡(luò)中被管設(shè)備或服務(wù)的狀態(tài)信息與知識庫中定義好的條件部分進(jìn)行比對，根據(jù)條件滿足與否，來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)故障的定位。
基于規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)故障定位系統(tǒng)，由于無需對專家系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)和操作細(xì)節(jié)進(jìn)行深入了解，從而具有結(jié)構(gòu)簡單等諸多優(yōu)點(diǎn)，并且實(shí)現(xiàn)起來比較簡單，非常適用于小型系統(tǒng)。但是基于規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)故障定位系統(tǒng)在匹配規(guī)則時，需要網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)與知識庫中的規(guī)則條件精確匹配，否則將推出整個推理過程，無法定位故障，并且規(guī)則存在不易維護(hù)性和指數(shù)增長性，所有這些缺點(diǎn)決定了基于規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)故障定位系統(tǒng)不適用大型系統(tǒng)。
3.1.2 基于模型的推理技術(shù)
基于模型的推理（Model-based Reason，MBR）是建立在面向?qū)ο笊系幕A(chǔ)之上，利用現(xiàn)有的專家經(jīng)驗和知識，將具體的目標(biāo)系統(tǒng)中的實(shí)體都模型化診斷對象，并且明確地表現(xiàn)出現(xiàn)實(shí)目標(biāo)系統(tǒng)中對象之間存在的各種關(guān)聯(lián)關(guān)系，再根據(jù)系統(tǒng)模型對具體的目標(biāo)系統(tǒng)的行為進(jìn)行推測。由于通常情況下，具體的目標(biāo)系統(tǒng)與理想的系統(tǒng)模型之間存在差異性，因此基于模型的推理的專家系統(tǒng)需要對推測的行為和目標(biāo)系統(tǒng)的實(shí)際行為進(jìn)行不一致診斷，以確定具體目標(biāo)系統(tǒng)中的故障根源。
為了更好地說明基于模型的推理專家系統(tǒng)的工作流程，文獻(xiàn)[4]使用一個物理模型和對應(yīng)的對等模型分別如圖2、3所示的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)按一定的周期，有規(guī)律的向圖2中的被管設(shè)備發(fā)送ping命令以監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的被管設(shè)備是否運(yùn)行正常。管理系統(tǒng)和被管設(shè)備之間通過一個模型對象實(shí)現(xiàn)彼此之間的相互通信，具體來說，如圖2所示，系統(tǒng)中的集線器模型向被管設(shè)備集線器發(fā)送ping命令，路由器模型則向被管設(shè)備路由器發(fā)送ping命令。當(dāng)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，如果故障發(fā)生在集線器1，則集線器1模型可以將其發(fā)現(xiàn)并且識別出來，如果集線器1模型連續(xù)3次向被管設(shè)備集線器1發(fā)送ping命令，在3次響應(yīng)超時以后，集線器模型1根據(jù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象推測被管設(shè)備集線器1有可能發(fā)生故障，或者說目標(biāo)系統(tǒng)中的故障位于集線器1。集線器1模型則會在確定故障并正式發(fā)送告警信息之前，集線器1模型將分析自身與圖2中其他被管設(shè)備的模型之間的關(guān)系以此來確定其是否應(yīng)該詢問網(wǎng)絡(luò)中路由器模型，如網(wǎng)絡(luò)中的路由器模型返回的是相應(yīng)的被管路由器設(shè)備工作處于正常狀態(tài)，則集線器1觸發(fā)警報。
3.1.3 基于范例的推理技術(shù)
基于范例的推理（Case-based Reason，CBR）故障定位技術(shù)與前面的基于規(guī)則推理技術(shù)和基于模型推理技術(shù)相比具有很大的差異性，主要因為基于范例的推理技術(shù)的思想源于人類現(xiàn)實(shí)生活，主要根據(jù)過去積累的實(shí)際經(jīng)驗或經(jīng)歷，利用類比的推理方法對現(xiàn)有的新問題做出相似的解答，然后根據(jù)新問題與舊問題之間的差異對解答進(jìn)行修改從而得到新問題的完全解答。基于范例推理的網(wǎng)絡(luò)故障定位技術(shù)主要由四個部分組成，檢索 （Retrieve）、復(fù)用（Reuse）、修正（Revise）、保存（Retain），簡稱4R過程。
基于范例推理的故障定位技術(shù)與基于規(guī)則推理的故障定位技術(shù)相比，由于在基于范例推理的故障定位技術(shù)中檢索只是基于對案例的部分匹配，而基于規(guī)則推理的故障定位技術(shù)則是完全匹配，因此基于范例推理的故障定位技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)配置變化的適應(yīng)度更好，更適用于問題的總體解決方案。
3.2 模型遍歷技術(shù)
模型遍歷技術(shù)（Model traversing techniques）是一種構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)故障傳播模型的方法，該方法在構(gòu)建故障傳播模型時，主要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行時各種被管對象之間的相互關(guān)系，并且按照從引起事件的被管對象開始的順序進(jìn)行構(gòu)建。該方法主要適用于網(wǎng)絡(luò)中被管對象之間的相互關(guān)系類似于圖形，并且一般情況下較容易獲取的情況，并且在系統(tǒng)配置變化較頻繁時該方法的魯棒性很好。模型遍歷技術(shù)主要具有兩大特點(diǎn)，事件驅(qū)動和事件關(guān)聯(lián)，所謂事件驅(qū)動是指在一個故障癥狀報告到來之前，系統(tǒng)一直處于等待故障癥狀狀態(tài)；事件關(guān)聯(lián)則是確定兩個故障癥狀是否來源同一個事件源。
一般情況下，模型遍歷技術(shù)需要在其事件報告中明確標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中故障的征兆類型、征兆目標(biāo)等相關(guān)信息，如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中出現(xiàn)故障征兆，且不妨用si來表示該故障征兆，當(dāng)si的目標(biāo)和si來源相同，則說明si是一個次要征兆也就說明某些告警信息可以被忽略。模型遍歷技術(shù)的整個處理可分為以下3步：
（1）首先，對網(wǎng)絡(luò)中的每個事件，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行時各種被管對象之間的相互關(guān)系對其構(gòu)建一個和事件源相關(guān)的對象圖。
（2）當(dāng)給定的兩個事件的對象圖相交時，此時說明兩個圖至少包含同一個對象，則認(rèn)為這兩個對象圖的事件源是關(guān)聯(lián)的。
（3）當(dāng)給定三個故障癥狀si，sj，sk，其中si，sj相互關(guān)聯(lián)，sj，sk相互關(guān)聯(lián)，則根據(jù)故障癥狀的傳遞性可知si是一個次要的故障癥狀。
4 網(wǎng)絡(luò)故障原因診斷
（1）基于信號處理方法。該方法主要是依據(jù)信號模型，直接對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的可測信號進(jìn)行分析與處理，并通過提取可測信號的頻率等特征值，對網(wǎng)絡(luò)中存在的故障原因進(jìn)行診斷。
（2）基于解析模型的方法。基于解析模型的方法主要依據(jù)數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)方法來進(jìn)行故障原因的診斷，在診斷時需要建立對象的精確數(shù)學(xué)模型。
（3）基于知識檢測的方法。與基于解析模型方法相比，此方法最大的特點(diǎn)在于其并不需要對象的精確數(shù)學(xué)模型就可以對網(wǎng)絡(luò)中的故障原因進(jìn)行診斷。
下面主要介紹幾種目前國內(nèi)外研究學(xué)者研究比較多的基于知識檢測的方法，基于專家系統(tǒng)故障原因診斷方法和基于模糊理論故障原因診斷方法以及基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障原因檢測方法。
4.1 基于專家系統(tǒng)故障原因診斷方法
基于專家系統(tǒng)故障原因診斷系統(tǒng)主要是利用人類專家的經(jīng)驗和歷史積累診斷數(shù)據(jù)，使用一定的方法將其轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)能夠識別的規(guī)則存在專家系統(tǒng)的知識庫中。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)故障時，診斷系統(tǒng)利用專家系統(tǒng)知識庫中的規(guī)則，對發(fā)生故障網(wǎng)絡(luò)中的被管對象的各項性能參數(shù)進(jìn)行處理與分析以正確的確定網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生的具體原因[5]。組成由人機(jī)接口、推理機(jī)、知識庫等六部分組成：
目前，國內(nèi)外學(xué)者公認(rèn)的專家系統(tǒng)瓶頸是知識獲取問題，因為專家系統(tǒng)在診斷過程中主要依賴于從人類專家領(lǐng)域內(nèi)獲取的知識、經(jīng)驗和以往診斷數(shù)據(jù)，而這些獲取起來途徑有限，操作起來具有一定的局限性和復(fù)雜性。另外，專家系統(tǒng)在實(shí)時性和學(xué)習(xí)能力等方面也存在一定的局限性，因此目前通常將專家系統(tǒng)同其他方法相結(jié)合以提高專家系統(tǒng)在這些方面存在的局限性和不足。
4.2 模糊故障診斷方法
很多時候，網(wǎng)絡(luò)中的故障與系統(tǒng)得到的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象之間存在非線性的映射關(guān)系，這種非線性的映射關(guān)系很難用確定的數(shù)學(xué)公式或者模型來刻畫，相應(yīng)的在故障原因診斷時，很難給出故障的精確原因。相反，只能給出故障發(fā)生的可能原因。對于這種存在一定模糊性的問題，可以使用模糊邏輯來解決。
目前使用的比較多的是向量識別法，其診斷過程可分為以下3步：
首先，需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的故障與表征網(wǎng)絡(luò)故障的數(shù)據(jù)，建立二者之間的關(guān)系，通常用關(guān)系矩陣R來表示。
其次，對需要診斷的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（對象）進(jìn)行狀態(tài)檢測，提取相關(guān)的特征參數(shù)以構(gòu)建特征向量矩陣X。
最后，根據(jù)模糊理論和矩陣?yán)碚摚蠼馇懊鎯刹綐?gòu)建的關(guān)系矩陣方程Y=X?R，得到關(guān)系矩陣方程的解Y，再根據(jù)隸屬度等原則，對目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障向量Y進(jìn)行處理，得到故障的原因。
從上述診斷過程可知，在模糊故障診斷中，正確的進(jìn)行故障原因診斷的前提是建立關(guān)系矩陣R、隸屬函數(shù)、特征值向量X，而這些矩陣、函數(shù)、向量的建立是人為構(gòu)造而成，難免具有一定的主觀性，并且由于該模糊診斷方法對特征元素的選取也有一定的要求，所以兩者若處理不當(dāng)，會導(dǎo)致該方法的診斷結(jié)果精度嚴(yán)重下降甚至完全錯誤。
4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法
由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的這些特性以及網(wǎng)絡(luò)中故障與征兆之間有可能存在的非線性映射關(guān)系，使得人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)故障診斷中大有用武之地。目前，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)大量應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)故障診斷領(lǐng)域。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是常用的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[6]。
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷分為訓(xùn)練和診斷兩個階段：
（1）訓(xùn)練階段。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對樣本進(jìn)行訓(xùn)練，以選定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和規(guī)模，確定網(wǎng)絡(luò)總層數(shù)、各層神經(jīng)元數(shù)。借助BP學(xué)習(xí)算法，將原始網(wǎng)絡(luò)收集到的故障樣本的特征參數(shù)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入樣本集，以與之對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)故障原因編碼為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出，以此對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練。
（2）故障診斷階段。主要對待檢測對象的故障樣本進(jìn)行特征提取和歸一化處理，然后輸入到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷輸出診斷結(jié)果，整個過程分為以下4個步驟：1）故障樣本集預(yù)處理。2）BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計。3）訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。4）故障診斷。
5 結(jié)束語
本文對網(wǎng)絡(luò)故障的概念以及基本過程進(jìn)行了概述，重點(diǎn)對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)故障中的故障檢測、故障定位、故障診斷的關(guān)鍵技術(shù)及方法進(jìn)行了研究和總結(jié)歸納，對開展網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)研究具有一定的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]王成等.網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)研究[J].科技信息，2011（11）.
[2]陳琳.一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的故障診斷模型[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報，2004（11）.
[3]張燕.網(wǎng)絡(luò)故障診斷關(guān)鍵技術(shù)[J].電腦知識與技術(shù)，2009（31）.
[4]李千目.戰(zhàn)略互聯(lián)網(wǎng)智能診斷技術(shù)研究[D].南京理工大學(xué)，2005.
[5]吳曉知，李興明.網(wǎng)絡(luò)故障管理專家系統(tǒng)中知識庫的構(gòu)造[J].微計算機(jī)信息，2008（06）.
[6]戚涌，劉鳳玉.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)智能診斷系統(tǒng)[J].微電子學(xué)與計算機(jī)，2004（10）.
關(guān)鍵詞：故障診斷；小波分析；專家系統(tǒng)：數(shù)據(jù)融合
引言
故障診斷(fd)全名是狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷(cmfd)。基于解析冗余的故障診斷技術(shù)被公認(rèn)為是這一技術(shù)的起源。所謂解析冗余，是指被診斷對象的可測變量之間(如輸入與輸出間，輸出與輸出間，輸入與輸入間)存在的冗余的函數(shù)關(guān)系，故障診斷在過去的十幾年里得到了迅速的 發(fā)展 ，一些新的理論和方法，如遺傳算法、神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò) 、小波分析、模糊理論、自適應(yīng)理論、數(shù)據(jù)融合等均在這里得到了成功的應(yīng)用。
1 基于小波分析的故障診斷方法
小波分析是20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來的新的數(shù)學(xué)理論和方法，它被認(rèn)為是傅立葉分析方法的突破性進(jìn)展。小波分析最初由法國學(xué)者daubeches和callet引入信號處理領(lǐng)域，它具有許多優(yōu)良的特性。小波變換的基本思想類似于fourier變換，就是用信號在一簇基函數(shù)張成空間上的投影表征該信號。小波分析優(yōu)于博立葉之處在于：小波分析在時域和頻域同時具有良好的局部化性質(zhì)。小波分析方法是一種窗口大小(即窗口面積)固定但其形狀、時間窗和頻率都可以改變的時頻局部化分析方法。即在低頻部分具有較高的頻率分辨率和較低的時間分辨率。因此，小波變換被譽(yù)為分析信號的顯微鏡，小波分析在信號處理、圖像處理、話音分析、模式識別、量子物理、生物醫(yī)學(xué)工程、 計算 機(jī)視覺、故障診斷及眾多非線性 科學(xué) 領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
動態(tài)系統(tǒng)的故障通常會導(dǎo)致系統(tǒng)的觀測信號發(fā)生變化。所以我們可以利用連續(xù)小波變換檢測觀測信號的奇異點(diǎn)來檢測出系統(tǒng)的故障。其基本原理是利用信號在奇異點(diǎn)附近的lipschitz指數(shù)。lipschitz指數(shù)時，其連續(xù)小波變換的模極大值隨尺度的增大而增大；當(dāng)時，則隨尺度的增大而減小。噪聲對應(yīng)的lipschitz指數(shù)遠(yuǎn)小于0，而信號邊沿對應(yīng)的lipschitz指數(shù)大于或等于0。因此，可以利用小波變換區(qū)分噪聲和信號邊沿，有效地檢測出強(qiáng)噪聲背景下的信號邊沿(援變或突變)。
2 專家系統(tǒng)故障診斷方法
專家系統(tǒng)故障診斷方法，是指計算機(jī)在采集被診斷對象的信息后，綜合運(yùn)用各種規(guī)則(專家經(jīng)驗)，進(jìn)行一系列的推理，必要時還可以隨時調(diào)用各種應(yīng)用程序，運(yùn)行過程中向用戶索取必要的信息后，就可快速地找到最終故障或最有可能的故障，再由用戶來證實(shí)。此種方法國內(nèi)外已有不少應(yīng)用。專家系統(tǒng)的故障診斷方法可用圖1的結(jié)構(gòu)來說明：它由數(shù)據(jù)庫，知識庫，人機(jī)接口，推理機(jī)等組成。其各部分的功能為：
數(shù)據(jù)庫：對于在線監(jiān)視或診斷系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容是實(shí)時檢測到的工作數(shù)據(jù)；對于離線診斷，可以是故障時檢測數(shù)據(jù)的保存，也可是人為檢測的一些特征數(shù)據(jù)。即存放推理過程中所需要和產(chǎn)生的各利，信息。
知識庫：存放的知識可以是系統(tǒng)的工作環(huán)境，系統(tǒng)知識(反映系統(tǒng)的工作機(jī)理及結(jié)構(gòu)知識)：規(guī)則庫則存放一組組規(guī)則，反映系統(tǒng)的因果關(guān)系，用來故障推理。知識庫是專家領(lǐng)域知識的集合。
人機(jī)接口：人與專家系統(tǒng)打交道的橋梁和窗口，是人機(jī)信息的交接點(diǎn)。
推理機(jī)：根據(jù)獲取的信息綜合運(yùn)用各種規(guī)則進(jìn)行故障診斷，輸出診斷結(jié)果，是專家系統(tǒng)的組織控制結(jié)構(gòu)。
3 基于數(shù)據(jù)融合的故障診斷方法
數(shù)據(jù)融合是針對一個系統(tǒng)中使用多個傳感器這一問題而展開的一種信息處理的新的研究方向。數(shù)據(jù)融合將各種途徑、任意時間和任意空間上獲取的信息做為一個整體進(jìn)行綜合分析處理，為決策及控制奠定基礎(chǔ)，產(chǎn)生比單一信息源、單一處理機(jī)制更精確、更完全的估計和判決。
數(shù)據(jù)融合模型一般可表為圖2所示的三級結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)融合模型的每一級內(nèi)部又可有相應(yīng)子結(jié)構(gòu)，其中，第一級為原始信息融合層，其輸入是由信息源提供的各種原始數(shù)據(jù)，其輸出是特征提取的結(jié)果或某種局部決策。第二級為特征融合層，它以原始信息融合層的輸出做為輸入。其輸出為目標(biāo)的局部標(biāo)識。第三級是決策融合層，其輸入為特征融合層的輸出，并以全局決策做為本層的輸出。全局決策一般既要有硬決策，如故障類別、部位、程度，也要給出軟決策，如可信度。
1SPSB模型與典型故障
1.1SPSB模型SPSB模型[6]主要子系統(tǒng)包括：1）協(xié)同控制子系統(tǒng)：根據(jù)最優(yōu)匹配原則計算柴油機(jī)參考轉(zhuǎn)速和最佳螺距；2）油門刻度PI控制：根據(jù)參考轉(zhuǎn)速和PI控制規(guī)則，控制油門齒條（進(jìn)油量）；3）柴油機(jī)子系統(tǒng)：輸出扭矩，推動軸系旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生前進(jìn)動力；4）螺旋槳動力特性：根據(jù)軸系實(shí)際轉(zhuǎn)速、螺旋角、水流速度計算螺旋槳推力和扭矩；5）船舶動態(tài)：根據(jù)螺旋槳推力、船體所受阻力、風(fēng)雨外力計算船速。由于柴油機(jī)和船舶運(yùn)動的復(fù)雜性，船舶推進(jìn)控制系統(tǒng)是一個具有強(qiáng)非線性和不確定性的復(fù)雜控制系統(tǒng)，SPSB船舶推進(jìn)控制系統(tǒng)非線性狀態(tài)空間方程與輸出方程總結(jié)見式。
1.2典型故障通常，船舶推進(jìn)控制系統(tǒng)典型故障包括：柴油機(jī)故障（軸系斷裂、進(jìn)氣管泄漏、油管泄漏、單或多缸無法啟動）、轉(zhuǎn)速測量傳感器故障（電磁干擾引起的測量誤差、失效）、螺距測量傳感器故障（失效、電磁干擾引起的測量波動）和調(diào)距機(jī)構(gòu)故障（液壓泄漏引起的螺距緩慢漂移、失效）等等。
2船舶推進(jìn)系統(tǒng)T-S模糊模型
由式（1）可知，船舶推進(jìn)控制系統(tǒng)是一個具有強(qiáng)非線性和不確定性的復(fù)雜控制系統(tǒng)，難以直接進(jìn)行故障診斷。因此，本文利用模糊函數(shù)無線逼近能力將推進(jìn)控制系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換T-S模糊模型，基于T-S模糊非線性模型進(jìn)行故障診斷。依據(jù)柴油機(jī)工作轉(zhuǎn)速特征（低速、中速和高速），采用3條模糊規(guī)則，盡可能的減小設(shè)計的復(fù)雜性，同時達(dá)到合理逼近SPSB非線性模型的要求。基于此，考慮由如下3條T-S模糊規(guī)則構(gòu)成的式（1）模糊逼近船舶推進(jìn)控制系統(tǒng)故障模型。顯然，系統(tǒng)無故障情況下，觀測器的輸出與系統(tǒng)的輸出相同。雖然干擾對殘差作用使ey(t)≠0，但|ey(t)|<r（r為故障檢測閥值）；但系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)的輸出偏離正常輸出值，與觀測器的輸出不同，即|ey(t)|>r。因此，可利用動態(tài)誤差方程進(jìn)行故障檢測與診斷。為了使動態(tài)誤差系統(tǒng)能盡快的反應(yīng)系統(tǒng)故障，同時在抑制外界干擾的情況下放大故障對殘差的影響，給出如下故障診斷觀測器設(shè)計準(zhǔn)則。
3故障診斷觀測器設(shè)計
考慮船舶推進(jìn)系統(tǒng)誤差動態(tài)方程（4）及滿足條件，存在故障診斷觀測器Gi使動態(tài)系統(tǒng)（4）同時滿足指數(shù)穩(wěn)定，H∞魯棒性能指標(biāo)和H-故障靈敏度指標(biāo)的充要條件。基于定理1，給出同時滿足多性能指標(biāo)約束故障診斷觀測器設(shè)計步驟及相容性分析方法：1）對誤差動態(tài)系統(tǒng)（4），驗證關(guān)于變量(Xi,γi,βi,εij)的LMI（5-10）的可行性。2）若LMIS（5-10）有可行解，以(Xi,βi,εij)為變量，LMI（5-10）為約束，求解極值問題：minγi。記極小值為γi-min。3）給定魯棒指標(biāo)γ2>(max(γi-min))2。以(Xi,γ0,εij)為變量，LMIS（5-10）為約束,求極值問題maxβi，記極大值為βi-max。取靈敏度指標(biāo)：β<min(βi-max)。4）對給定的魯棒指標(biāo)和靈敏度指標(biāo)，求解LMI（5-10）解構(gòu)造滿足1）～3）的故障診斷觀測器。
4仿真實(shí)例
本文以某3500箱集裝箱船為仿真對象，根據(jù)以上船舶推進(jìn)系統(tǒng)T-S模糊模型建立的特點(diǎn)，可以將其系統(tǒng)分成三個狀態(tài)子空間，即(S1,S2,S3)，Si表示3個局部模型中起主要作用的局部模型，根據(jù)文獻(xiàn)[6]中數(shù)據(jù)，利用T-S模糊建模方法可給出子系統(tǒng)的對應(yīng)參數(shù)矩陣如下：本文仿真采用液壓缸執(zhí)行器故障方案：由于液壓缸為執(zhí)行器件，產(chǎn)生的故障應(yīng)加入到狀態(tài)方程中，液壓缸常常由于密封性能不良，出現(xiàn)漏油情況，從而產(chǎn)生不了應(yīng)有的壓力，達(dá)不到理想的執(zhí)行效果。對于液壓系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏故障，常采用恒偏差故障模型，其故障模型解析式為：f(x,u,t)=c，c為一常數(shù)。仿真結(jié)果分析：1）PS可調(diào)螺距槳液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏，出現(xiàn)執(zhí)行器恒偏差故障，雖然從圖1(a)、圖2(b)中都能測得船速發(fā)生的偏值，但是本文觀測器有效的抑制了干擾對船速輸出的影響，提升了對故障靈敏反應(yīng)。2）PS可調(diào)螺距槳液壓系統(tǒng)出現(xiàn)輕微泄漏故障，圖1(c)仿真圖像反映了船速有較小的變化，而圖1(d)由于干擾的作用，無法檢測船速是否由于故障的作用而發(fā)生了一定的偏離。3）在圖2(a)、圖2(b)中，PS可調(diào)螺距槳液壓系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重泄漏故障和輕微泄漏故障，采用本文設(shè)計的觀測器，都能有效的通過殘差的變化，檢測出故障發(fā)生的時間和大小。
5結(jié)論
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)故障診斷;路由器;分層診斷技術(shù);網(wǎng)絡(luò)接口
中圖分類號:TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-2374 (2010)25-0070-02
0引言
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺計算機(jī)及其外部設(shè)備,通過通信線路連接起來,在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下,實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機(jī)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有四個基本要素:通信線路和通信設(shè)備;有獨(dú)立功能的計算機(jī);網(wǎng)絡(luò)軟件軟件支持;實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與資源共享。所以網(wǎng)絡(luò)故障無非就是這四個方面的故障。本文先介紹網(wǎng)絡(luò)和路由器的基本概念,而后通過介紹網(wǎng)絡(luò)分層診斷技術(shù)來詳細(xì)闡述排除網(wǎng)絡(luò)連通性故障的方法。
1網(wǎng)絡(luò)與路由器概述
網(wǎng)絡(luò)診斷是一門綜合性技術(shù),涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的方方面面。為方便下面的討論,首先回顧一下網(wǎng)絡(luò)和路由器的基本概念。
(1)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按其覆蓋范圍通常被分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)覆蓋地理范圍較小,一般在數(shù)米到數(shù)十公里之間。廣域網(wǎng)覆蓋地理范圍較大。按拓?fù)浞诸惪煞譃榭偩€型,星型,環(huán)形以及網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
(2)為了完成計算機(jī)間的通信,把每部計算機(jī)互連的功能劃分成定義明確的層次,規(guī)定了同層進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口和服務(wù),將這些層、同層進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出的開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI)是當(dāng)代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系的核心。該模型將網(wǎng)絡(luò)劃分為7個層次:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。
(3)Internet依靠TCP/IP協(xié)議,在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同硬件結(jié)構(gòu)、不同操作系統(tǒng)、不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互聯(lián)。在Internet上,每一個節(jié)點(diǎn)都依靠唯一的IP地址互相區(qū)分和相互聯(lián)系。IP地址是一個32位二進(jìn)制數(shù)的地址,由4個8位字段組成,每個字段之間用點(diǎn)號隔開,用于標(biāo)識TCP/IP宿主機(jī)。
(4)路由器(Router)是用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò),所謂邏輯網(wǎng)絡(luò)是代表一個單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或者一個子網(wǎng)。當(dāng)數(shù)據(jù)從一個子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€子網(wǎng)時,可通過路由器來完成。因此,路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能,它能在多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中,建立靈活的連接,可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問方法連接各種子網(wǎng),路由器只接受源站或其他路由器的信息,屬網(wǎng)絡(luò)層的一種互聯(lián)設(shè)備。路由器技術(shù)始終處于核心地位。
2網(wǎng)絡(luò)故障診斷概述
網(wǎng)絡(luò)故障診斷有以下三方面的目的:確定網(wǎng)絡(luò)的故障點(diǎn),恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行;找到網(wǎng)絡(luò)配置和規(guī)劃中的欠缺之處,改善和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能;觀察網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況,及時預(yù)測網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量。
網(wǎng)絡(luò)故障診斷以網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)配置和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的知識為基礎(chǔ)。從故障現(xiàn)象出發(fā),以網(wǎng)絡(luò)診斷工具為手段獲取診斷信息,確定網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn),查找問題的根源,排除故障,恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行。
網(wǎng)絡(luò)診斷可以使用包括局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)分析儀在內(nèi)的多種工具:路由器診斷命令;網(wǎng)絡(luò)管理工具和其它故障診斷工具。CISCO提供的工具足以勝任排除絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)故障。查看路由表,是解決網(wǎng)絡(luò)故障開始的好地方。ICMP的ping、trace命令和Cisco的show命令、debug命令是獲取故障診斷有用信息的網(wǎng)絡(luò)工具。
網(wǎng)絡(luò)故障的故障癥狀包括一般性和較特殊的。一般故障排除模式如下:第一步,當(dāng)分析網(wǎng)絡(luò)故障時,首先要清楚故障現(xiàn)象;第二步,收集需要的可能的故障原因信息,充分了解故障現(xiàn)象;第三步,根據(jù)收集到的情況考慮可能的故障原因,然后根據(jù)具體故障現(xiàn)象排除不符合的故障原因;第四步,根據(jù)最后的可能的故障原因,建立一個診斷計劃;第五步,執(zhí)行診斷計劃,認(rèn)真做好每一步測試和觀察,直到故障癥狀消失;第六步,每改變一個參數(shù)都要確認(rèn)其結(jié)果。
3網(wǎng)絡(luò)故障分層診斷技術(shù)
3.1物理層及其診斷
物理層是第一層,它雖然處于最底層,卻是整個開放系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物理層為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設(shè)備,為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。
物理層的故障主要表現(xiàn)在設(shè)備的物理連接方式是否正確;MODEM、CSU/DSU等設(shè)備的配置及操作是否正確。可以使用show interface命令來檢查路由器各端口物理連接是否正常,檢查端口狀態(tài),EIA狀態(tài)和協(xié)議建立狀態(tài)。
3.2數(shù)據(jù)鏈路層及其診斷
數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第二層,該層解決兩個相鄰結(jié)點(diǎn)之間的通信問題,實(shí)現(xiàn)兩個相鄰結(jié)點(diǎn)鏈路上無差錯的協(xié)議數(shù)據(jù)單元傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層傳輸?shù)膮f(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)鏈路層不關(guān)心數(shù)據(jù)包中包含什么信息,而僅是將其傳遞到網(wǎng)絡(luò)中的下一結(jié)點(diǎn)。
3.3網(wǎng)絡(luò)層及其診斷
網(wǎng)絡(luò)層提供建立、保持和釋放網(wǎng)絡(luò)層連接的手段,包括路由選擇、流量控制、傳輸確認(rèn)、中斷、差錯及故障恢復(fù)等。
排除網(wǎng)絡(luò)層故障的基本方法是:沿著從源到目標(biāo)的路徑,查看路由器路由表,同時檢查路由器接口的IP地址。如果路由沒有在路由表中出現(xiàn),應(yīng)該通過檢查來確定是否已經(jīng)輸入適當(dāng)?shù)撵o態(tài)路由、默認(rèn)路由或者動態(tài)路由。然后手工配置一些丟失的路由,或者排除一些動態(tài)路由選擇過程的故障,包括RIP或者IGRP路由協(xié)議出現(xiàn)的故障。
4路由器接口故障排除
4.1串口故障排除
串口出現(xiàn)連通性問題時,為了排除串口故障,一般是從show interface serial命令開始,分析它的屏幕輸出報告內(nèi)容,找出問題之所在。串口報告的開始提供了該接口狀態(tài)和線路協(xié)議狀態(tài)。接口和線路協(xié)議的可能組合有以下幾種:串口運(yùn)行、線路協(xié)議運(yùn)行,這是完全的工作條件。該串口和線路協(xié)議已經(jīng)初始化,并正在交換協(xié)議的存活信息;串口運(yùn)行、線路協(xié)議關(guān)閉,這個顯示說明路由器與提供載波檢測信號的設(shè)備連接,表明載波信號出現(xiàn)在本地和遠(yuǎn)程的調(diào)制解調(diào)器之間,但沒有正確交換連接兩端的協(xié)議存活信息;串口和線路協(xié)議都關(guān)閉,可能是電信部門的線路故障、電纜故障或者是調(diào)制解調(diào)器故障;串口管理性關(guān)閉和線路協(xié)議關(guān)閉,這種情況是在接口配置中輸入了shutdown命令。通過輸入no shutdown命令,打開管理性關(guān)閉。
正常通信時接口輸入或輸出信息包不應(yīng)該丟失,或者丟失的量非常小,而且不會增加。如果信息包丟失有規(guī)律性增加,表明通過該接口傳輸?shù)耐ㄐ帕砍^接口所能處理的通信量。解決的辦法是增加線路容量。
4.2以太接口故障排除
以太接口的典型故障問題是:帶寬的過分利用;碰撞沖突次數(shù)頻繁;使用不兼容的類型。使用show interface ethernet命令可以查看該接口的吞吐量、碰H沖突、信息包丟失、和類型的有關(guān)內(nèi)容等。
(1)通過查看接口的吞吐量可以檢測網(wǎng)絡(luò)的利用。如果網(wǎng)絡(luò)廣播信息包的百分比很高,網(wǎng)絡(luò)性能開始下降。光纖網(wǎng)轉(zhuǎn)換到以太網(wǎng)段的信息包可能會淹沒以太口。互聯(lián)網(wǎng)發(fā)生這種情況可以采用優(yōu)化接口的措施,即在以太接口使用no ip route-cache命令,禁用快速轉(zhuǎn)換,并且調(diào)整緩沖區(qū)和保持隊列。
(2)兩個接口試圖同時傳輸信息包到以太電纜上時,將發(fā)生碰H。以太網(wǎng)要求沖突次數(shù)很少,不同的網(wǎng)絡(luò)要求是不同的,一般情況發(fā)現(xiàn)沖突每秒有三五次就應(yīng)該查找沖突的原因了。
(3)如果節(jié)點(diǎn)的物理連接正常,接口和線路協(xié)議報告運(yùn)行狀態(tài)也正常,可是還是不能通信。原因可能是兩個節(jié)點(diǎn)使用了不兼容的幀類型。可以嘗試重新配置使用相同幀類型。
4.3異步通信口故障排除
互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行中,異步通信口的任務(wù)是為用戶提供可靠服務(wù),但又是故障多發(fā)部位。
異步通信口故障一般的外部因素是:撥號鏈路性能低劣;電話網(wǎng)交換機(jī)的連接質(zhì)量問題;調(diào)制解調(diào)器的設(shè)置。如果調(diào)制解調(diào)器丟失了它的設(shè)置,應(yīng)采用一種方法來初始化遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器。簡單的辦法是使用可通過前面板配置的調(diào)制解調(diào)器,另一種方法是將調(diào)制解調(diào)器接到路由器的異步接口,建立反向telnet,發(fā)送設(shè)置命令配置調(diào)制解調(diào)器。
show interface async 命令、show line命令是診斷異步通信口故障使用最多的工具。show interface async 命令輸出報告中,接口狀態(tài)報告關(guān)閉的唯一的情況是接口沒有設(shè)置封裝類型。線路協(xié)議狀態(tài)顯示與串口線路協(xié)議顯示相同。show line命令顯示接口接收和傳輸速度設(shè)置以及EIA狀態(tài)顯示。show line命令可以認(rèn)為是接口命令(show interface async)的擴(kuò)展。show line命令輸出的EIA信號及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài):
noCTS noDSR DTR RTS:調(diào)制解調(diào)器未與異步接口連接。
CTS noDSR DTR RTS:調(diào)制解調(diào)器與異步接口連接正常,但未連接遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器。
CTS DSR DTR RTS:遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器撥號進(jìn)入并建立連接。
確定異步通信口故障一般可用下列步驟:檢查電纜線路質(zhì)量;檢查調(diào)制解調(diào)器的參數(shù)設(shè)置;檢查調(diào)制解調(diào)器的連接速度;檢查rxspeed 和txspeed是否與調(diào)制解調(diào)器的配置匹配;通過show interface async 命令和 show line命令查看端口的通信狀況;從show line命令的報告檢查EIA狀態(tài)顯示;檢查接口封裝;檢查信息包丟失及緩沖區(qū)丟失情況。
5結(jié)語
網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障是不可避免的。網(wǎng)絡(luò)建成運(yùn)行后,網(wǎng)絡(luò)故障診斷是網(wǎng)絡(luò)管理的重要技術(shù)工作。搞好網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理和故障診斷工作,提高故障診斷水平需要注意以下幾方面的問題:認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論;清楚網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括網(wǎng)絡(luò)拓樸、設(shè)備連接、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置及軟件使用;了解網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行狀況、注意收集網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行時的各種狀態(tài)和報告輸出參數(shù);熟悉常用的診斷工具,準(zhǔn)確的描述故障現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn)
[1] 李江,戴金萍,彭婷.淺談醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)常見故障的分類診斷[J].中國管理信息化,2010,(7).
[2] 莊保新.網(wǎng)絡(luò)中的常見故障診斷及分析[J].硅谷,2010,(8).
[3] 代樹強(qiáng).計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)日常維護(hù)方略[J].硅谷,2010,(1).
【摘要】驅(qū)動橋的功用是將萬向傳功裝置傳來的扭矩改變方向后傳給驅(qū)動車輪，并起到降速增扭的作用，同時，允許左右驅(qū)動輪以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。本文將闡述汽車驅(qū)動橋的故障診斷與維修。
【P鍵詞】汽車 驅(qū)動橋 故障 診斷 維修
一、驅(qū)動橋結(jié)構(gòu)組成
后輪驅(qū)動汽車的后橋是驅(qū)動橋，主要包括主減速器、差速器、半軸、驅(qū)動橋殼等。如圖1所示。
后輪驅(qū)動汽車的后橋是驅(qū)動橋，主要包括主減速器、差速器、半軸、驅(qū)動橋殼等。驅(qū)動橋的常見故障部位主要有：行星齒輪與十字軸、軸承、花鍵、調(diào)整墊片、齒輪等。驅(qū)動橋的常見故障主要包括：驅(qū)動橋異響，驅(qū)動橋過熱和驅(qū)動橋漏油。
二、故障診斷與維修
（一）驅(qū)動橋異響
1.故障現(xiàn)象
驅(qū)動橋在汽車不同的行駛工況下發(fā)出非正常響聲。
2.故障原因
造成驅(qū)動橋異響的根本原因是驅(qū)動橋的傳動部件磨損松曠，調(diào)整不當(dāng)或不良，當(dāng)承受較大的動載荷時，發(fā)出不正常的響聲。
（1）主減速器主、從動齒輪，行星齒輪和半軸齒輪等嚙合間隙過大或過小，應(yīng)予調(diào)整。
（2）半軸齒輪與半軸的花鍵配合、差速器殼與十字軸配合、行星齒輪孔與十字軸配合松曠，應(yīng)予調(diào)整。
（3）主、從動齒輪印痕不符合要求，應(yīng)予調(diào)整。
（4）主、從動齒輪，行星齒輪和半軸齒輪的齒面磨損嚴(yán)重，輪齒折斷、變形或未成對更換，應(yīng)予更換。
（5）油量不足，牌號不符，變質(zhì)或有雜物，應(yīng)更換正確的油，并調(diào)整到規(guī)定高度。
（6）圓錐滾子軸承預(yù)緊度調(diào)整不當(dāng)，應(yīng)予調(diào)整。
（7）驅(qū)動橋殼體、主動齒輪緊固螺母或從動齒輪連接螺釘松動，應(yīng)予緊固或更換等。
3.故障診斷與排除
造成驅(qū)動橋異響的根本原因是驅(qū)動橋的傳動部件磨損松曠，調(diào)整不當(dāng)或不良，當(dāng)承受較大的動載荷時，發(fā)出不正常的響聲。
隨著汽車行駛工況的不同，驅(qū)動橋的異響也不同：汽車行駛時驅(qū)動橋發(fā)出較大響聲，而當(dāng)滑行或低速行駛時響聲減弱，甚至消失；汽車行駛、滑行時驅(qū)動橋均發(fā)出較大的響聲；汽車轉(zhuǎn)彎行駛時驅(qū)動橋發(fā)出較大的聲音，而直線行駛時響聲明顯減弱或消失；汽車起步或突然改變車速時驅(qū)動橋發(fā)出“鏗”的一聲。
根據(jù)異響的規(guī)律，結(jié)合如圖2所示驅(qū)動橋異響常見故障原因的診斷流程找出故障。
（二）驅(qū)動橋過熱
1.故障現(xiàn)象
汽車在行駛一段路程后，用手觸摸后橋，有燙手感覺。
2.故障原因
（1）齒輪油型號不對或油量不足。
（2）軸承預(yù)緊度過大。
（3）齒輪磨損嚴(yán)重。
（4）主、從動錐齒輪嚙合間隙過小。
3.故障診斷與排除
（1）檢查齒輪油量是否充足，若不足應(yīng)按規(guī)定將齒輪油加至規(guī)定高度。
（2）檢查齒輪油型號是否正確。若不正確應(yīng)將原油放凈，并沖洗橋殼內(nèi)部，換上規(guī)定型號的齒輪油。（3）檢查驅(qū)動橋軸承的預(yù)緊度是否過大，若過大應(yīng)重新調(diào)整。
（4）檢查齒輪的磨損是否嚴(yán)重，若磨損嚴(yán)重應(yīng)更換齒輪。
（5）檢查主、從動錐齒輪的嚙合間隙是否過小，若過小應(yīng)重新調(diào)整。
按照過熱部位的不同，結(jié)合圖2所示驅(qū)動橋過熱常見故障原因的診斷流程找出故障。
（三）驅(qū)動橋漏油
1.故障現(xiàn)象
驅(qū)動橋減速器襯墊或放油螺塞周圍漏油。
2.故障原因：（1）油面過高。（2）通氣塞堵塞。（3）油型號不對。（4）油封磨損或損壞，放油螺塞松動或墊片損壞。（5）橋殼有裂紋。
3.故障原因及排除
（1）檢查齒輪油的油面高度，若油面過高，應(yīng)放掉多余的齒輪油，調(diào)整至合適的位置。
（2）檢查通氣塞是否堵塞，若堵塞應(yīng)予以檢修。
（3）檢查放油螺塞是否松動，墊片是否損壞，若損壞應(yīng)更換墊片，并擰緊放油螺塞。
（4）檢查油封是否磨損或損壞，若磨損或損壞應(yīng)更換油封。
1級聯(lián)式變頻器故障診斷原理
級聯(lián)式變頻器是由多個相互獨(dú)立的低壓功率單元串聯(lián)實(shí)現(xiàn)高壓輸出。移相整流變壓器采用的為多重化設(shè)計，它將網(wǎng)側(cè)的高壓轉(zhuǎn)換為二次側(cè)的多組低壓，二次側(cè)低壓繞組均相互獨(dú)立給功率單元供電，所以也沒有串聯(lián)均壓的問題存在。功率單元是級聯(lián)式變頻器實(shí)現(xiàn)其功能的基本單元，它相當(dāng)于一臺交直交低壓電壓型變頻器，結(jié)構(gòu)如圖1所示，相鄰的功率單元的輸出端成Y型連接，實(shí)現(xiàn)高壓輸出，給高壓電動機(jī)供電。本文所研究的級聯(lián)式變頻器每相分別由五個功率單元相互串聯(lián)組成，其中每個功率單元的逆變部分有四個功率器件(Q1～Q4)。由于所含的功率器件數(shù)量眾多而且在運(yùn)行時不停的導(dǎo)通和關(guān)斷，因此極易發(fā)生開路故障。由于級聯(lián)式變頻器發(fā)生功率管開路故障時，對輸出的電壓、電流影響很小，不容易被發(fā)現(xiàn)，因此需要研究高效的級聯(lián)式變頻器故障診斷方法。級聯(lián)式變頻器每個功率器件發(fā)生故障的概率相同，而且是隨機(jī)的，因此需要分析級聯(lián)式變頻器故障時的輸出電壓和電流信號，找到能夠反映其故障特征的信號。本文通過對級聯(lián)式變頻器故障時輸出的電壓電流信號進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在故障時輸出的電壓信號所含的信息量最大，因此將級聯(lián)式變頻器輸出電壓作為故障信號源來對級聯(lián)式變頻器進(jìn)行故障分析。
2改進(jìn)PSO－BP的級聯(lián)式變頻器故障診斷算法
2．1PSO算法PSO算法是通過模擬鳥群捕食行為來進(jìn)行群體搜索的算法。PSO算法中的每個待優(yōu)化問題的解都可以看作搜索空間中的一只鳥，稱其為“粒子”。所有粒子都有一個適應(yīng)度來決定它們的優(yōu)劣，然后每個粒子就跟隨其當(dāng)前最優(yōu)粒子在解空間中進(jìn)行搜索。即粒子對以前速度的改變程度，當(dāng)它取值較大時有利于使算法擺脫局部最優(yōu)，當(dāng)它取值較小時有利于算法收斂。所以，在算法的初期階段，ω應(yīng)該賦予較大的值以便于擴(kuò)大粒子的搜索范圍，從而提高全局搜索效率;在算法的收斂階段，應(yīng)該盡可能減小ω的取值，使其盡可能的搜索最優(yōu)個體周邊的范圍，從而提高其準(zhǔn)確率。
2．2PSO算法的改進(jìn)思想在PSO算法中，ω大多設(shè)定為隨進(jìn)化而線性遞減，由于慣性權(quán)重ω服從線性變化，難以在搜索范圍和尋優(yōu)精度之間取得較好的權(quán)衡，所以本文考慮將ω服從隨機(jī)分布，如式(3)所示，易跳出局部最優(yōu)值，且能有效搜索到全局最優(yōu)值。學(xué)習(xí)因子c1、c2分別代表了粒子在進(jìn)行速度更新時，個體最優(yōu)和全局最優(yōu)所占的比重大小。c1、c2的調(diào)整方式與粒子群此時位置的適應(yīng)度有關(guān)，當(dāng)適應(yīng)度大于群體適應(yīng)度的平均值時，可以通過增大c1、減小c2的方式來減小飛向全局極值的速度;反之，則減小c1、增大c2［12］。
2．3BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)假設(shè)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層、隱含層、輸出層神經(jīng)元個數(shù)分別為n、m、q，輸入層到隱含層的權(quán)值為vij，隱含層的閾值為b1，隱含層到輸出層的權(quán)值為ωjk，輸出層的閾值為b2，隱含層和輸出層節(jié)點(diǎn)所用的傳遞函數(shù)分別。
2．4PSO－BP的級聯(lián)式變頻器故障診斷過程PSO－BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法診斷流程如圖2所示，具體步驟如下:1)故障模擬及樣本數(shù)據(jù)采集。首先根據(jù)級聯(lián)式變頻器的仿真模型模擬出功率管開路故障，獲取其故障信息。然后，采用小波分解方法對級聯(lián)式變頻器故障狀態(tài)和正常狀態(tài)的輸出電壓信號進(jìn)行分解，提取其頻帶能量值。將提取的特征頻帶能量值與輸出電壓歪度值一起構(gòu)造故障特征向量，并對其進(jìn)行歸一化處理，進(jìn)而作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本和測試樣本。2)確定網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)n=5，根據(jù)多次實(shí)驗結(jié)果隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)確定為m=7，網(wǎng)絡(luò)的輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)q=13。
3級聯(lián)式變頻器的故障診斷
本文以6kV級聯(lián)式變頻器功率管開路故障為例，在MATLAB下建立其故障仿真模型。級聯(lián)式變頻器每相由5個輸出電壓為690V的功率單元(即1號～5號功率單元)串聯(lián)組成。每個功率單元的逆變部分有4個功率管，分別為Q1、Q2、Q3、Q4。以每相1號功率單元的功率管開路故障為例，級聯(lián)式變頻器的輸出共有13種狀態(tài)，規(guī)定為F1～F13，對應(yīng)的故障編碼分別為(1000000000000～0000000000001)。根據(jù)級聯(lián)式變頻器的故障特點(diǎn)，采集級聯(lián)式變頻器不同狀態(tài)下每相的仿真輸出電壓信號，用于網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和測試。仿真時的采樣頻率fs為2000Hz，采樣點(diǎn)數(shù)為512個。本文總共采集了78組仿真數(shù)據(jù)，其中前65組數(shù)據(jù)用于網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，后13組數(shù)據(jù)用于網(wǎng)絡(luò)的測試。表1列舉了每種狀態(tài)的一組訓(xùn)練樣本，其中A1Q1表示A相1號功率單元逆變橋的1號功率管故障，后面的依次類推;|γ|表示不同狀態(tài)下輸出電壓的歪度值;E1，E2，E3，E4分別為四層小波分解后d1～d4細(xì)節(jié)頻帶所對應(yīng)的頻帶能量值。為了驗證改進(jìn)的PSO－BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有更好更快的學(xué)習(xí)能力和精度，分別用改進(jìn)的PSO－BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對級聯(lián)式變頻器進(jìn)行故障診斷，設(shè)定最大訓(xùn)練次數(shù)為2000，設(shè)定訓(xùn)練精度為0．0001。每一種算法運(yùn)行100次，傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在100次運(yùn)行中有85次不能夠達(dá)到設(shè)定的精度，并且陷入了局部極小值，只有15次能夠達(dá)到設(shè)定的精度;而改進(jìn)的PSO－BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在100次運(yùn)行中都能夠達(dá)到設(shè)定的精度，并且達(dá)到精度所需迭代的步數(shù)集中在20～69步之間。選取這兩種算法在100次運(yùn)行中的平均情況，得到樣本的學(xué)習(xí)過程如圖3所示。在改進(jìn)的PSO－BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作用下所得到的測試數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果如表2所示。其中A1Q1、A1Q2、A1Q3、A1Q4、B1Q1、B1Q2、B1Q3、B1Q4、C1Q1、C1Q2、C1Q3、C1Q4分別代表這些功率管所對應(yīng)的開路故障。改進(jìn)的PSO－BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在100次運(yùn)行中的平均診斷結(jié)果參數(shù)對比如表3所示。由圖3兩種算法的對比，可以看出傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度非常慢，且陷入了局部極值。改進(jìn)的PSO－BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂速度很快，由表3可以看出，傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的均方誤差很大，未達(dá)到設(shè)定精度，而只需要經(jīng)過30次迭代就可以達(dá)到設(shè)定的訓(xùn)練誤差，且均方誤差為2．05353×10－5。由此可知，改進(jìn)的PSO－BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不論是在學(xué)習(xí)速度還是精度方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
4結(jié)論
[關(guān)鍵詞]汽車；ABS系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)原理；故障診斷；維修方法
中圖分類號：TG302 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）20-0056-01
隨著汽車技術(shù)的不斷改進(jìn)，ABS防抱制動系統(tǒng)已逐漸成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)配件，如果對ABS系統(tǒng)使用不當(dāng)或維修方法不正確，將導(dǎo)致該系統(tǒng)效能降低或失，甚至發(fā)生行車事故。因此，了解汽車ABS的結(jié)構(gòu)及故障診斷、維修方法對行車安全有重要的作用。
一、汽車ABS的基本組成及原理
1、基本組成與功能
汽車防抱死系統(tǒng)一般由車輪速度傳感器、發(fā)動機(jī)速度傳感器、電磁閥、計算機(jī)（電腦）和液壓控制單元（液壓調(diào)節(jié)器）組成。目前，最新的ABS還有多方面的功能，比如：（1）電子牽引系統(tǒng)（ETS）；（2）驅(qū)動防滑調(diào)整裝置（ASR）；（3）電子穩(wěn)定程序（ESP）；（4）輔助制動器。
2、ABS的工作原理
汽車制動時由于車輪速度與汽車速度之間存在著差異，因而會導(dǎo)致車輪與路面之間產(chǎn)生滑移，當(dāng)車輪以純滾動方式與路面接觸時，其滑移率為零；當(dāng)車輪抱死時其滑移率為100%。當(dāng)滑移率在8%～35%之間時，能傳遞最大的制動力。制動防抱死的基本原理就是依據(jù)上述的研究成果，通過控制調(diào)節(jié)制動力，使制動過程中車輪滑移率控制在合適的范圍內(nèi)，以取得最佳的制動效果。
ABS系統(tǒng)的工作需要根據(jù)制動時車輪的滑移率來進(jìn)行控制，因此，及時地向電子控制單元輸送車輪的轉(zhuǎn)速信號就成為了ABS系統(tǒng)正常工作的前提。而4個車輪轉(zhuǎn)速傳感器的作用是為了檢測車輪的速度變化，并將速度的變化信號輸送至電控單元使其正常運(yùn)行。液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)是ABS系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它根據(jù)電控單元發(fā)出的指令，自動調(diào)節(jié)車輪制動器工作缸中的制動液壓力大小，使車輪不被抱死并處于理想滑移率狀態(tài)。如果制動過程中車輪沒有抱死現(xiàn)象，ABS不參與工作，此時制動主缸中的制動液直接通過液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)入各工作缸產(chǎn)生制動力。電子控制單元（ECU）是ABS系統(tǒng)的控制中樞，接收車輪轉(zhuǎn)速傳感器的信息并將其處理后，來根據(jù)處理結(jié)果向液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)出控制指令。
如果車輪將要抱死，電控單元就會從車輪速度信號的變化中判斷出來，并向液壓調(diào) 節(jié)系統(tǒng)發(fā)出控制指令，將使工作缸中的制動液壓力降低，防止車輪抱死。由于制動液壓力降低，制動力隨之下降，車輪轉(zhuǎn)速必然上升，滑移率下降，當(dāng)滑移率降低到一定程度時，這時液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)又使工作缸中制動液壓力增高，等到車輪將要再抱死時進(jìn)行降壓。液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過使趨于抱死車輪的制動壓力循環(huán)往復(fù)地經(jīng)歷保持―減小―增大的過程，而將趨于抱死車輪的滑移率控制在最大附著系數(shù)的范圍內(nèi)，直至汽車速度減小到很低或者制動主缸的壓力不再使車輪趨于抱死為止，使汽車的實(shí)際制動過程接近于最佳制動狀態(tài)。
ABS系統(tǒng)又是一種輔助制動系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)故障時，電控系統(tǒng)會自動切斷ABS的功能，同時點(diǎn)亮ABS故障警告燈，此時汽車仍可按常規(guī)制動系統(tǒng)功能故障。而且ABS系統(tǒng)是一種在緊急制動、制動力大到使車輪趨于抱死時，才進(jìn)入工作狀態(tài)的輔助制動系統(tǒng)，平時由于車輪不抱死一般不參與制動壓力的調(diào)節(jié)。
二、汽車ABS的故障診斷與維修
1、ABS的常見故障
ABS系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障有：緊急制動時，車輪被抱死；在駕駛過程中，或者放開手制動器時，ABS操作故障操作指示燈點(diǎn)亮；制動效果不佳，或ABS操作不正常等。
2、診斷與檢查的方法
在進(jìn)行ABS系統(tǒng)故障檢測與診斷時，應(yīng)根據(jù)ABS系統(tǒng)的工作特性分析故障現(xiàn)象和特征，在故障征兆確認(rèn)后，根據(jù)維修資料的說明有目的進(jìn)行檢測與診斷。為便于檢測與診斷查找ABS系統(tǒng)的故障，必須首先了解ABS系統(tǒng)各主要部件在車上的安裝位置。診斷與檢查可及時發(fā)現(xiàn)ABS系統(tǒng)中的故障，是維修中非常重要的部分。對于不同的車型，甚至同一系列不同年代生產(chǎn)的車型，檢查的方法和程序都會有所不同，這一點(diǎn)只要比較相應(yīng)的維修手冊便可知道。但是ABS系統(tǒng)基本診斷與檢查方法的內(nèi)容是不變的，它們一般包括如下4個步驟：（1）初步檢查；（2）故障自診斷；（3）快速檢查；（4）故障指示燈診斷。通常情況下，只要按照上述4個步驟進(jìn)行診斷與檢查，就會迅速找到ABS系統(tǒng)的故障點(diǎn)。故障自診斷是汽車裝用電控單元后給修理人員提供的快速自動故障診斷法。
3、ABS修理的基本步驟
通過診斷與檢查后，一旦準(zhǔn)確地判斷出ABS系統(tǒng)中的故障部位，就可以進(jìn)行調(diào)整、修復(fù)或換件，直到故障被排除為止。修理的步驟通常如下：
（1）泄去ABS系統(tǒng)中的壓力。
（2）對故障部位進(jìn)行調(diào)整、拆卸、修理或換件，最后進(jìn)行安裝。這一切必須按相應(yīng)的規(guī)定進(jìn)行。
（3）按規(guī)定步驟進(jìn)行放氣。如果是車輪速度傳感器或電控單元有故障，可以不進(jìn)行第一和第三步驟，只需按規(guī)定進(jìn)行傳感器的調(diào)整、更換即可，ABS電控單元損壞只能更換。
4、ABS維修的注意事項
（1）ABS系統(tǒng)與普通制動系統(tǒng)是不可分的，普通制動系統(tǒng)一出現(xiàn)問題，ABS系統(tǒng)就不能正常工作。因此，要將二者視為整體進(jìn)行維修，不能只把注意力集中于傳感器、電控單元和液壓調(diào)節(jié)器上。
（2）ABS電控單元對過電壓、靜電非常敏感，如有不慎就會損壞電控單元中的芯片，造成整個ABS癱瘓。因此，點(diǎn)火開關(guān)接通時不要插或拔電控單元上的連接器；在車上進(jìn)行電焊之前，要戴好防靜電器（也可用導(dǎo)線一頭纏在手腕上，一頭纏在車體上），拔下電控單元上的連接器后再進(jìn)行電焊；給蓄電池進(jìn)行專門充電時，要將電池從車上拆卸下來或摘下蓄電池電纜后再進(jìn)行充電。
（3）維修車輪速度傳感器時一定要十分小心。卸時注意不要碰傷傳感器頭，不要用傳感器齒圈當(dāng)作撬面，以免損壞。安裝時應(yīng)先涂覆防銹油，安裝過程中不可敲擊或用蠻力。一般情況下，傳感器氣隙是可調(diào)的（也有不可調(diào)的），調(diào)整時應(yīng)使用非磁性塞卡，如塑料或銅塞卡，當(dāng)然也可使用紙片。
（4）維修ABS液壓控制裝置時，切記要首先進(jìn)行泄壓，然后再按規(guī)定進(jìn)行修理。例如制動主缸和液壓調(diào)節(jié)器設(shè)計在一起的整體ABS，其蓄壓器存儲了高達(dá)18000kPa的壓力，修理前要徹底泄去，以免高壓油噴出傷人。
（5）制動液要至少每隔兩年要換一次，最好是每年更換一次。這是因為DOT3乙二醇型制動液的吸濕性很強(qiáng)，含水分的制動液不僅使制動系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生腐蝕，而且會使制動效果明顯下降，影響ABS的正常工作。注意不要使用DOT5硅酮型制動液，更換和存儲的制動液以及器皿要清潔，不要讓污物、灰塵進(jìn)入液壓控制裝置，制動液不要沾到ABS電控單元和導(dǎo)線上。最后要按規(guī)定的方式進(jìn)行放氣（與普通制動系統(tǒng)的放氣有所不同）。
三、汽車ABS常見故障排除
1、無相應(yīng)的故障診斷代碼故障
（1）ABS故障警告燈不停閃爍，但無故障代碼（浪迪）。
故障現(xiàn)象：將點(diǎn)火鎖打到“ON”當(dāng)時，ABS故障警告燈不停閃爍。
故障原因：該故障是由于ABS接地端懸空，造成ABS的ECU程序亂碼。
排除方法：將專用診斷測試儀連接到診斷端口上，利用相關(guān)操作，重新啟動程序。
（2）ABS故障警告燈不亮，但車輛無法通過檢測線（愛迪爾）。
故障現(xiàn)象：將點(diǎn)火鎖打到“ON”當(dāng)時，ABS故障警告燈正常，但ABS檢測到前輪壓力測試時，無法進(jìn)行下去。
故障原因：制動分泵釋放遲緩，高于檢測設(shè)備門限值。
排除方法：在行駛過程中多次踩踏制動或更換制動器。
（3）ABS故障警告燈不亮，但車輛無法通過檢測線（浪迪）
故障現(xiàn)象：將點(diǎn)火鎖打到“ON”當(dāng)時，ABS故障警告燈正常，但在進(jìn)行ABS檢測時前輪壓力測試不合格。
故障原因：左右前輪制動導(dǎo)管位置接錯。
排除方法：將左右前輪制動導(dǎo)管按正確位置連接。
2、有相應(yīng)的故障診斷代碼故障
（1）ABS故障警告燈時亮?xí)r滅（愛迪爾）。
故障現(xiàn)象：在車輛行駛時，ABS故障警告燈有時點(diǎn)亮有時熄滅。
故障原因：齒圈松動，由于ABS齒圈是由其他驅(qū)動軸上拆卸下來的，與新裝的驅(qū)動軸配合不緊，在車輛行駛時由于齒圈松動造成齒圈與輪速傳感器有時無相對運(yùn)動。ABS報警。
排除方法：重新壓制齒圈，消除故障碼。
（2）ABS故障警告燈常亮（利亞納a+）
故障現(xiàn)象：在車輛行駛時，ABS故障警告燈常亮，用診斷儀檢測，左右前輪輪速傳感器無信號。
故障原因：前驅(qū)動軸上沒有ABS齒圈。
排除方法：更換有齒圈的前驅(qū)動軸，消除故障碼。
四、結(jié)束語
總之，汽車ABS故障大多數(shù)產(chǎn)生并不在于元件的損壞，往往在于一些小問題，如：導(dǎo)線或接口連接不良、表面臟污等等原因造成。因此，我們在排除ABS故障時，不要一下子維修難點(diǎn)，要抓住重點(diǎn)，分析各種原因，由簡單到復(fù)雜，逐步檢修故障，最終解決故障。
關(guān)鍵詞：汽車故障 診斷方法
汽車故障有的是突發(fā)性的,有的是漸進(jìn)性的。當(dāng)汽車發(fā)生故障時,如能夠用經(jīng)驗和科學(xué)知識準(zhǔn)確快速地診斷出故障原因和部位,找出損壞的零部件,及時修復(fù)或更換,排除故障,恢復(fù)汽車原有的性能,就能發(fā)揮汽車高效、便捷的交通作用。
一、故障成因
汽車在使用過程中不發(fā)生故障是相對的,而發(fā)生各種各樣的故障是必然的。汽車故障的形成原因主要有:
1.存在易損零件。汽車在設(shè)計中不可能做到所有零件都具有同等壽命,有些零件為易損零件。例如:空氣濾清器濾芯,火花塞,離合器摩擦片等使用壽命較短,均需定期更換,如沒有及時更換就會發(fā)生故障。
2.零件質(zhì)量差異。汽車零件批量大,并由不同廠家生產(chǎn),因此不可避免地存在質(zhì)量差異。
3.運(yùn)行材料質(zhì)量。汽車上的消耗品主要有燃油和油等,這些用品質(zhì)量差會嚴(yán)重影響汽車的使用性能和壽命,使汽車易發(fā)生故障。加入劣質(zhì)燃油和機(jī)油對發(fā)動機(jī)危害極大。
4.使用環(huán)境影響。汽車使用環(huán)境變化很大,涉及氣溫高低,風(fēng)霜雪雨,道路不平使汽車振動顛簸嚴(yán)重,容易發(fā)生故障或引起突發(fā)性損壞。
5.駕駛技術(shù)影響。駕駛技術(shù)對汽車故障的產(chǎn)生影響很大,使用方法不當(dāng)影響更大。如汽車新車磨合期超速超載,不定期維護(hù),就會使汽車損壞和出現(xiàn)故障。
6.維修技術(shù)影響。汽車在使用中要定期維護(hù),出了故障要作出準(zhǔn)確的診斷,及時排除。要求汽車使用、維修工作人員要了解和掌握汽車技術(shù)性能和高新技術(shù)在汽車上的應(yīng)用。
二、故障癥狀
汽車常見故障的表現(xiàn)和癥狀有:
1.性能異常
動力性和經(jīng)濟(jì)性變差,如最高行駛速度明顯降低；汽車燃油消耗量大和機(jī)油消耗大。乘坐舒適性差,如汽車振動和噪聲明顯加大。汽車操縱穩(wěn)定性差,如汽車易跑偏,車頭擺振；制動側(cè)滑和距離長,排放超標(biāo)等。
2.工況異常
使用中突然出現(xiàn)某些不正常現(xiàn)象,如行駛中發(fā)動機(jī)突然熄火；制動無效；冬季起動困難；發(fā)動機(jī)熄火后再也起動不了等。
3.聲響異常
使用中發(fā)生的故障往往以異常響聲的
形式表現(xiàn)出來,如果響聲比較沉悶并且伴有強(qiáng)烈的振抖時,故障比較嚴(yán)重。
4.排煙異常
汽車排氣管冒黑煙一般為混合氣過濃,燃燒不完全；排氣管冒藍(lán)煙，一般為燒機(jī)油；排氣管冒白煙，一般為燃油中有水,或氣缸有水,或室外溫度過低。
5.操作異常
汽車不能按駕駛員意愿進(jìn)行加速、轉(zhuǎn)向、制動。如油門踏板、離合器踏板、制動踏板、轉(zhuǎn)向盤、變速桿操作不靈活等。
6.氣味異常
剎車片和離合器片的非金屬材料發(fā)出的燒焦味；蓄電池電解液的特殊臭味；電氣系統(tǒng)導(dǎo)線燒毀的焦糊味；漏機(jī)油滴到排氣管的燒焦味和汽油味。
7.外觀異常
汽車停放在平坦場地上時,檢查外觀時會發(fā)現(xiàn)汽車縱向傾斜或橫向歪斜；燈光、信號、儀表失常；表面碰傷、擦痕損傷等。
8.過熱
各部溫度超出正常使用溫度范圍。如水箱“開鍋”、變速器、制動器、后橋殼發(fā)熱燙手。
9.滲漏
燃油、機(jī)油、冷卻液、制動液、電解液、制冷劑等漏液;電氣系統(tǒng)漏電;氣缸墊,進(jìn)、排氣管墊,真空管等漏氣。
三、故障診斷方法
汽車發(fā)生故障,如果查不出故障原因和故障部位,就無法動手修理。汽車故障種類繁多,千變?nèi)f化,但萬變不離其中,只要掌握汽車的構(gòu)造、原理、性能,且具有豐富的維修實(shí)踐經(jīng)驗,就很容易作出準(zhǔn)確的判斷。內(nèi)行的人只要汽車一開過他身旁,他一聽一看就可以判斷出該車的技術(shù)狀況。汽車一般故障診斷方法大概歸納為深問歷程、慎察癥狀、細(xì)聽異響、觸感變化、辨嗅氣味、試驗求證、部件替換、分離檢查和局部拆裝等過程,對于疑難故障,在利用儀器和設(shè)備進(jìn)行檢測的過程中也要結(jié)合維修經(jīng)驗,靈活運(yùn)用檢測結(jié)果,對故障進(jìn)行綜合診斷。
1.深問歷程
中醫(yī)診病要望、聞、問、切,汽車故障診斷也是一樣。其中深問也是快速診斷汽車故障的方法之一。維修人員一定要向車主詢問使用年限、修理歷史、發(fā)生故障時的癥狀以及發(fā)生故障后的狀態(tài),進(jìn)一步深入地了解故障產(chǎn)生的原因,判斷故障的部位。
2.慎察癥狀
所謂慎察癥狀是對初步判斷的故障發(fā)生部位進(jìn)行仔細(xì)觀察或模擬檢測。
3.細(xì)聽異響
用聽覺判斷汽車故障是常用的簡便方法。當(dāng)汽車某個部位發(fā)生故障時,就會出現(xiàn)異常響聲,有經(jīng)驗者可以根據(jù)響聲判斷故障部位。
4.觸感變化
憑觸感來診斷汽車故障就像中醫(yī)切脈一樣,以傳到人體上感覺到的汽車狀況來判斷故障。如柴油機(jī)動力不足、怠速不穩(wěn)、加速不順有突突聲,用手指觸碰各缸高壓油管,如果哪一條高壓油管沒有脈動感,說明該缸不工作(缺缸工作)；如用手摸水泵出水口膠管可以感覺到水流壓力波動,說明水泵工作正常；如感覺不到水流壓力波動,說明水泵壞或者水箱無水；如用手指的壓力檢查風(fēng)扇皮帶的松緊度:用拇指從皮帶中間用40N的力按下皮帶,其撓度為10-15mm為合適,否則說明皮帶過松或過緊。
5.辨嗅氣味
汽車上不同的氣味代表著不同的狀態(tài)。如聞到焦糊味是電線短路燒焦味,必須立即關(guān)掉電源,查找故障部位。當(dāng)手摸到發(fā)燙的地方就是電線短路的部位。當(dāng)停車時或行駛中聞到汽油味,可能是某處油管或油箱漏油,要查明原因；如汽車載重上坡,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很高,但車速很慢,且在車后聞到一股古怪難聞的焦臭味,這是離合器打滑的故障。
6.試驗求證
所謂的試驗求證就是以試驗來證明汽車技術(shù)狀態(tài)的變異程度,以確定故障原因和部位。如汽車液壓制動不靈的故障診斷。
7.部件替換
所謂的部件替換就是對可能發(fā)生故障的部件用合格的部件替換。
8.分離檢查
分離檢查就是對具有系統(tǒng)性的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分段或隔離檢查,以確定故障部位。
9.局部拆裝
所謂局部拆裝就是已經(jīng)判明故障發(fā)生在某個總成以后,還不能準(zhǔn)確判斷具體某個零件發(fā)生故障時,可按總成工作原理,局部拆卸某個零件進(jìn)行檢查。
四、結(jié)語
通過汽車一般常見故障形成的原因及故障表現(xiàn)的癥狀和故障診斷方法的論述。便于汽車使用和維修工作人員在汽車發(fā)生故障時能夠快速診斷出故障的原因和部位,及時修復(fù),提高汽車的維修工作效率和汽車的使用效率,使汽車造福于人類。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】變壓器；故障；診斷
一、電力變壓器的構(gòu)成和分類
電力變壓器是用來改變電壓和電流、傳輸電能的一種靜止電器，是電力系統(tǒng)中輸變電、配電設(shè)備中最重要和最昂貴的設(shè)備之一，也是電力設(shè)備中容量較大、故障率較高的環(huán)節(jié)，其運(yùn)行狀態(tài)的安全與否直接關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，是電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。變壓器的結(jié)構(gòu)由變壓器本體和變壓器附件這兩大部分構(gòu)成。變壓器本體的主要部件包括以下幾個部分：線圈、鐵心及其夾緊裝置等構(gòu)成的變壓器器身；用于變壓器器身冷卻、絕緣和防腐作用的變壓器油；容納變壓器器身和變壓器油的油箱。變壓器附件是指：變壓器套管、變壓器油枕、有載分接開關(guān)、變壓器冷卻系統(tǒng)、變壓器本體保護(hù)裝置及其測示儀表等。
按照電力變壓器冷卻和絕緣介質(zhì)的不同，可歸納為三大類：一是油浸式電力變壓器，采用礦物油作為冷卻和絕緣介質(zhì)；二是氣體絕緣電力變壓器，采用人工合成的氣體作為冷卻和絕緣介質(zhì)；三是干式電力變壓器，采用空氣作為冷卻和絕緣介質(zhì)。目前，絕大多數(shù)的電力變壓器仍是油浸式變壓器。油浸式變壓器主要由器身、油箱、冷卻裝置、保護(hù)裝置、出線裝置等構(gòu)成，由于變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各個部分均有出現(xiàn)異常或故障的可能性，這些異常或故障可以通過各種現(xiàn)象如聲音、振動、氣味、顏色、溫度，或者通過檢測試驗數(shù)據(jù)反映出來。
二、電力變壓器的故障分類和規(guī)律
減少電力變壓器故障率，增加電氣設(shè)備的可靠性，一方面取決于設(shè)備的制造和安裝質(zhì)量，另一方面在于設(shè)備的檢修維護(hù)和必要的預(yù)防監(jiān)測。因此，隨時檢測變壓器狀態(tài)，及早發(fā)現(xiàn)并排除變壓器可能潛在的故障，已成為保障供電可靠性的重要手段之一，是電力系統(tǒng)中一項具有重大理論和實(shí)用價值的課題。
大型油浸式電力變壓器的故障涉及面廣而且復(fù)雜多樣，特別是在運(yùn)行過程中發(fā)生的故障，很難以某一判斷標(biāo)準(zhǔn)診斷出故障的類型及性質(zhì)。變壓器常見故障類型劃分方法有很多種，通常有：按變壓器主體結(jié)構(gòu)可分為繞組故障、鐵芯故障、油質(zhì)故障、附件故障；按回路可分為電路故障、磁路故障、油路故障；按一般常見故障易發(fā)區(qū)可分為鐵芯故障、分接開關(guān)故障、繞組故障、絕緣故障等；按變壓器本體可分為內(nèi)部故障和外部故障。變壓器內(nèi)部故障，按形成的原因和發(fā)展的過程，可分為由電氣回路缺陷構(gòu)成的突發(fā)性故障和由鐵芯、開關(guān)、并聯(lián)導(dǎo)線絕緣損傷等局部過熱構(gòu)成的緩慢發(fā)展的潛伏性故障兩大類。而對變壓器本身影響最嚴(yán)重、故障率最高的是變壓器出口短路故障，同時還存在變壓器油滲漏故障、油流帶電故障、保護(hù)誤動故障等等。
長期故障統(tǒng)計表明，變壓器的故障率隨時間的變化可以線性化為三個階段：早期故障期、偶然故障期和耗損故障期。早期故障期是指變壓器的早期故障起出現(xiàn)在設(shè)備使用的1～3年，其特點(diǎn)是故障率較高，且故障率隨著時間的增加而迅速下降。變壓器的早期故障通常是由于設(shè)計、制造上的缺陷等原因引起的，例如設(shè)計不合理，使用材料不合格，裝配不當(dāng)，焊接不良，質(zhì)量檢驗不認(rèn)真等造成的。偶然故障期是在早期故障期之后是變壓器的有用壽命期，稱之為偶然故障期。其特點(diǎn)是故障率低且穩(wěn)定，故障的產(chǎn)生是隨機(jī)的。偶然故障是由偶然因素引起的，如技術(shù)參數(shù)突然超過極限值，工藝缺陷、材料弱點(diǎn)在偶然因素的激發(fā)下，維護(hù)不良、操作失誤，運(yùn)行環(huán)境的突變等因素造成的。耗損故障期出現(xiàn)在變壓器的有用壽命期的末期，其特點(diǎn)是故障率隨時間的增加而加大。損耗故障是由于變壓器內(nèi)部的物理變化、化學(xué)變化或生物變化所引起的磨損、疲勞、腐蝕、老化、極化、損耗、阻抗增大、振動位移等原因所造成的。
三、變壓器的故障診斷技術(shù)
電力變壓器的故障診斷是指在設(shè)備吊罩、不解體的情況下，根據(jù)經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，采用一定的技術(shù)手段對變壓器所處狀態(tài)進(jìn)行判斷、對變壓器已有的故障及其發(fā)展變化進(jìn)行跟蹤診斷和估計的技術(shù)。如果能夠準(zhǔn)確診斷和估計設(shè)備的故障及其發(fā)展變化，就可以制定最佳維修策略。
1．變壓器油中溶解氣體分析（DGA）研究。對油絕緣電力變壓器進(jìn)行早期故障診斷顯得尤為重要。油中溶解氣體分析（DGA）就是一種全世界公認(rèn)的而又被廣泛使用的對油絕緣電力變壓器進(jìn)行早期故障診斷的技術(shù)。DGA即通過對變壓器油中溶解氣體的分析來判斷變壓器存在的故障，國內(nèi)外電力研究者對變壓器油色譜絕緣故障診斷開展了大量的研究工作。常用判斷方法有：特征氣體方法、比例法TCG方法、模糊診斷法。在DGA中，長期以來采用特征氣體法和IEC三比值法。這些方法只是實(shí)踐經(jīng)驗的總結(jié)，不能對所有故障提供完全客觀、準(zhǔn)確的診斷。其中IEC三比值法存在編碼不全問題，當(dāng)發(fā)生多重故障，故障氣體比值編碼可能找不到相對應(yīng)的比值組合，則診斷不成功。
2．變壓器紅外診斷技術(shù)。紅外診斷技術(shù)是對運(yùn)行中的電力變壓器進(jìn)行非接觸無損檢測和故障診斷技術(shù)，能進(jìn)行大面積溫度分布場的掃描和局部缺陷的定點(diǎn)測溫，能夠準(zhǔn)確的分辨出設(shè)備表面0.1～05℃的溫差變化，同時紅外儀器和計算機(jī)技術(shù)結(jié)合，對設(shè)備的紅外熱像進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析、顯示、存儲等技術(shù)功能。紅外測溫不受現(xiàn)場高壓強(qiáng)電場的干擾，不影響電力變壓器的正常運(yùn)行，同時對帶電部位可保持足夠的安全距離，因此安全、經(jīng)濟(jì)性好，可靠性高。常用診斷方法有：溫度判斷法、相對溫差法、同類比較法、歷史數(shù)據(jù)分析法。
3．變壓器繞組變形故障的測試與診斷。電力變壓器是電力網(wǎng)的核心設(shè)備之一，因此，其運(yùn)行可靠性將對電力系統(tǒng)的安全起到非常重要的作用。然而，由于設(shè)計制造技術(shù)、工藝以及運(yùn)行維護(hù)水平的限制，變壓器的故障還時有發(fā)生，尤其是近年來逐漸引起人們重視的變壓器近區(qū)（或出口）短路故障，這大大影響了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。變壓器繞組發(fā)生局部的機(jī)械變形后，其內(nèi)部的電感、電容等分布參數(shù)必然發(fā)生相應(yīng)變化。利用一定的測試技術(shù)，測量變壓器各個繞組的某些特定參數(shù)，并對測試結(jié)果進(jìn)行縱向或橫向（三相之間）比較，就有可能診斷出繞組的扭曲、傾斜、鼓包、移位等變形現(xiàn)象。根據(jù)測試手段的不同，常用的測試方法有阻抗法、低壓脈沖法和頻率響應(yīng)分析法。
故障診斷分為故障性質(zhì)診斷和故障部位診斷。其中故障性質(zhì)診斷的方法很多，并在實(shí)際應(yīng)用中獲得了驗證和推廣，取得了可喜的成績。而故障部位診斷的研究和應(yīng)用仍處于探索階段。如果能在變壓器發(fā)生故障后，能夠準(zhǔn)確地分析出故障性質(zhì)，以及快速判斷出故障部位，就能及時排除變壓器的故障，提高供電可靠性，對實(shí)際工作具有較大的指導(dǎo)意義。鑒于電力變壓器在長時間的運(yùn)行中，受到電磁振動、機(jī)械磨損、化學(xué)作用、大氣腐蝕、電腐蝕等內(nèi)外影響，其健康狀態(tài)在逐漸變壞，有時間因素也有其他因素，在不同程度上影響了該設(shè)備的安全可靠性。電力變壓器在經(jīng)過一定時間運(yùn)行以后，必須進(jìn)行檢修，修復(fù)缺陷，更換不合格部件，使其恢復(fù)到健康狀態(tài)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]劉娜，高文勝．基于組合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的電力變壓器故障診斷方法[J]．電工技術(shù)學(xué)報．2003（2）
[2]付超，安國慶．變壓器的故障診斷與分析[J]．科協(xié)論壇（下半月）．2010（10）
關(guān)鍵詞：采煤機(jī)；故障診斷；預(yù)測
伴隨著工業(yè)化生產(chǎn)的不斷深入，重大型的機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)也越來越自動化，其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也逐漸的向著更加復(fù)雜的方向變化，規(guī)模也變得更大。對于我國的大型煤礦廠來說，其與機(jī)電設(shè)備的聯(lián)系也越來越緊密，這就從本質(zhì)上加大了機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性，而且往往這種故障會給煤礦的正常工作帶來一定的影響。在煤炭的生產(chǎn)過程中，采煤機(jī)無疑是一個重要的機(jī)械，其地位和作用是無可替代的。采煤機(jī)的工作環(huán)境一般都比較差，再加上采煤機(jī)自身的組成十分復(fù)雜，這就導(dǎo)致了采煤機(jī)故障的出現(xiàn)是十分頻繁的，而但凡發(fā)生問題就會給采煤工作帶來惡劣影響。因此，對采煤機(jī)進(jìn)行故障的診斷和故障的預(yù)測分析十分重要且必要。
1 采煤機(jī)的主要結(jié)構(gòu)
采煤機(jī)是煤礦產(chǎn)業(yè)中的核心機(jī)械，其主要負(fù)責(zé)裝煤和落煤的工作。對于下雙滾筒采煤機(jī)來說，其主要包括附屬裝置機(jī)構(gòu)、電氣裝置機(jī)構(gòu)以及牽引和截割裝置機(jī)構(gòu)。其中，電氣裝置機(jī)構(gòu)是采煤機(jī)的主要動力來源，主要任務(wù)就是負(fù)責(zé)牽引和采煤機(jī)的轉(zhuǎn)動。在電氣裝置中，所有的電機(jī)都是具有防爆功能的電動機(jī)，電子水冷技術(shù)也運(yùn)用在其中，其目的就在于提高采煤機(jī)的生產(chǎn)效率，并且保證采煤機(jī)運(yùn)行的安全性。促使采煤機(jī)沿著工作面行走是采煤機(jī)牽引裝置的最主要的功能，這可以保障將煤及時的運(yùn)走。采煤機(jī)的截割裝置的主要工作方式就是通過上下左右搖臂來刮取更多的更深層的煤，滾筒的驅(qū)動是由截割電動機(jī)來完成的。
2 采煤機(jī)的具體工作方式
在采煤機(jī)的實(shí)際工作之中，大致可以分為兩種采煤工作面：普采工作面和綜采工作面。在一般的情況下，單滾筒的采煤機(jī)是普采工作面通常采用的工作設(shè)備，而綜采工作面的工作設(shè)備一般是雙滾筒采煤機(jī)。其中，單滾筒的采煤機(jī)其最大的優(yōu)勢就是可以提高采煤機(jī)工作面的利用效率，其對于生產(chǎn)能力的提高十分有效。對于雙滾筒的采煤機(jī)來說，其形式是在兩端各自分別安裝一個滾筒，這兩個滾筒分為前滾筒和后滾筒，兩者的工作區(qū)域有明顯的分工，前滾筒主要在上面割煤頂，而后滾筒則主要負(fù)責(zé)在下割底煤。
3 采煤機(jī)的常見故障分析
（1）采煤機(jī)的軸承故障。采煤機(jī)牽引行走鏈輪的載荷不均勻以及其較大的負(fù)荷很容易導(dǎo)致支承軸承出現(xiàn)磨損，甚至導(dǎo)致滾動體出現(xiàn)破裂等。在實(shí)際的采煤過程中，由于搖臂的升降十分頻繁就會導(dǎo)致?lián)u臂部分的各個傳動軸出現(xiàn)較大的受力情況，這就很容易導(dǎo)致軸承出現(xiàn)損傷，這些都是在實(shí)際的采煤工作過程中軸承部位市場會出現(xiàn)的問題。其中，軸承過載是導(dǎo)致軸承故障的主要原因，不理想以及系統(tǒng)出現(xiàn)污染、支承座出現(xiàn)變形和錯誤的安裝軸承都是采煤機(jī)軸承故障的成因。除此之外，采煤機(jī)軸承的制造問題和設(shè)計問題以及軸承的自身問題都會從本質(zhì)上造成采煤機(jī)的軸承故障。（2）采煤機(jī)的液壓系統(tǒng)故障。采煤機(jī)的液壓系統(tǒng)故障是采煤機(jī)故障中出現(xiàn)頻率最高。采煤機(jī)的牽引部位液壓系統(tǒng)雖然有各種保護(hù)裝置，比如過載保護(hù)和自動調(diào)速裝置等，但依然不可避免的出現(xiàn)很多的故障問題。液壓系統(tǒng)自身的構(gòu)造十分的復(fù)雜，故障出現(xiàn)的具體部位以及故障的原因和現(xiàn)象也尤為復(fù)雜，因而在診斷和維修等方面面臨較大困難。再加上采煤機(jī)的工作環(huán)境大多比較惡劣，如果將采煤機(jī)的液壓系統(tǒng)拆開進(jìn)行徹底的檢查，極易造成采煤機(jī)液壓系統(tǒng)的二次污染，這也就是故障在診斷中不能徹底檢查的原因所在。油液污染是液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的重要原因，也是十分常見的故障成因，如果有雜質(zhì)混入到油液中就會導(dǎo)致液壓馬達(dá)、泵異常的泄露和磨損，這就會導(dǎo)致最終的液壓系統(tǒng)產(chǎn)生流量的欠缺，使得壓力下降，溫度升高，繼而致使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障。（3）采煤機(jī)其他機(jī)械系統(tǒng)的故障。在采煤機(jī)的實(shí)際工作中，各種故障的出現(xiàn)都會給煤礦的工作帶啦影響。采煤機(jī)其他機(jī)械系統(tǒng)的故障也是比較常見的，比如聯(lián)結(jié)松動則會使采煤機(jī)的載荷出現(xiàn)一定的變化，使得采煤機(jī)的某一個或者是多個部件承受比較大的荷載，不斷的惡化，最終出現(xiàn)機(jī)件的損傷甚至是斷裂。采煤機(jī)的齒輪傳動系統(tǒng)和聯(lián)結(jié)處的故障也是在采煤機(jī)故障中經(jīng)常發(fā)生的，對于采煤作業(yè)的產(chǎn)生的影響也是不能忽略的。另外，采煤機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的安裝以及使用和制造和采煤機(jī)零件自身的制造缺陷都是導(dǎo)致采煤機(jī)系統(tǒng)故障的重要原因。
4 采煤機(jī)故障診斷以及其故障預(yù)測
（1）采煤機(jī)的溫度監(jiān)督和預(yù)測。采煤機(jī)的機(jī)械設(shè)備在正常的工作中會出現(xiàn)溫度的上升，在產(chǎn)生摩擦發(fā)生故障之后其相應(yīng)區(qū)域的溫度就會有明顯的升高。對采煤機(jī)進(jìn)行溫度檢測可以使用一些溫度的傳感器，這些傳感器對溫度的變化十分敏感，在溫度上升到一定的高度后就會產(chǎn)生特定的警報，給相關(guān)的工作人員提醒。在實(shí)際的工作中，溫度監(jiān)督不僅僅可以應(yīng)用在一個特定的區(qū)域和特定的裝備，而且還可以較長時間的對多個領(lǐng)域的設(shè)備進(jìn)行溫度的集中檢測與監(jiān)督，同時也可以對溫度進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，從而有效的掌握溫度的變化情況，更好的掌握機(jī)械的運(yùn)行狀況。（2）采煤機(jī)的專家系統(tǒng)。采煤機(jī)的故障一般來說比較隱蔽而且比較復(fù)雜，在傳統(tǒng)的工作中，采用的診斷方式要想得出結(jié)論需要有一個漫長的過程，在短時間內(nèi)很難得出結(jié)論，而且還經(jīng)常出現(xiàn)一定的誤差，出現(xiàn)錯誤的判斷。采煤機(jī)專家系統(tǒng)建立和運(yùn)行的基礎(chǔ)在當(dāng)前具有一定的先進(jìn)性，其指的是獲得了一定的專家的知識的系統(tǒng)，并且可以以此為基礎(chǔ)來對故障進(jìn)行分析診斷。采煤機(jī)的專家系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)一般是由兩個重要的部分組成，即經(jīng)驗知識部分和事實(shí)知識部分，其中的經(jīng)驗知識部分包括了大量的判別規(guī)則，主要偏向于理論化。而事實(shí)部分的知識則偏向于智能化，由特定領(lǐng)域的專家根據(jù)大家廣泛認(rèn)同的事實(shí)來進(jìn)行診斷。（3）采煤機(jī)鐵譜分析。首先需要建立一個強(qiáng)磁場和高梯度的環(huán)境，在此環(huán)境下引入油，在重力和磁場力的共同作用下，油流中大小不同的磨屑顆粒就會按照一定的順序沉積下來，一般來說，上層是顆粒較大的，而下層是顆粒較小的磨屑；其次，將這些沉積下來的磨屑制作成透明的譜片，進(jìn)而使用顯微鏡裝置對此進(jìn)行觀察；再次，可以利用光密度計測儀測量并記錄下來磨屑數(shù)量的相關(guān)數(shù)據(jù)，并且通過所得到的磨屑數(shù)量以及其形狀的信息來具體的分析采煤機(jī)設(shè)備的具體磨損情況，以及其具體的磨損部位，采用該方法還可以將造成磨損的源頭查找出來，從而對采煤機(jī)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行診斷和及時的保護(hù)。
5 結(jié)束語
總而言之，采煤機(jī)作為采煤工作中的核心設(shè)備，故障的出現(xiàn)十分頻繁，而一旦出現(xiàn)故障就會對煤礦工作帶來諸多負(fù)面影響。而采煤機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，集機(jī)械、電氣以及液壓為一體，體積也較大，故障出現(xiàn)之后常常會導(dǎo)致整個采煤工業(yè)的中斷，給煤礦企業(yè)帶來難以估量的經(jīng)濟(jì)損失。隨著煤炭工業(yè)的不斷發(fā)展，采煤機(jī)的功能也有了一定的補(bǔ)充，這就導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，同時，其對應(yīng)的故障診斷和故障預(yù)測技術(shù)也應(yīng)該有更好的發(fā)展和創(chuàng)新，充分的了解采煤機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，盡量減少其在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)較大的故障，從而促進(jìn)整個煤礦工業(yè)的和諧穩(wěn)定發(fā)展，這也是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個方面。通過文章對采煤機(jī)故障診斷和故障預(yù)測的分析，希望可以引起相關(guān)工作人員的重視。
參考文獻(xiàn)
[1]趙體兵，董賀.采煤機(jī)故障診斷與故障預(yù)測研究[J].中國機(jī)械，2014 （11）：146.
[2]賀建設(shè).采煤機(jī)故障診斷與故障預(yù)測研究[J].科技風(fēng)，2014（18）：560-562.
