本文關(guān)鍵詞：感應(yīng)電爐的高速數(shù)據(jù)采集與故障分析系統(tǒng)

  更多相關(guān)文章： 感應(yīng)電爐 高速數(shù)據(jù)采集 故障分析 ISOMAP算法

【摘要】：感應(yīng)電爐在工業(yè)上的應(yīng)用十分廣泛,主要用于熔煉鋼、鐵、銅、鋁及合金等,具有熔化效率高,節(jié)電效果好以及熔煉成分均勻等特點(diǎn)。由于感應(yīng)電爐熔煉金屬所需要的能量非常高,所以用于驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電爐的電氣柜功率也非常高。電氣柜的主電路是整流逆變電路,電路的關(guān)鍵器件是可控硅(SCR)。主電路的原理雖然簡單,但是由于其中含有各種輔助電路,所以當(dāng)電路出現(xiàn)故障的時(shí)候,很難快速判斷故障源。而且一般出現(xiàn)故障后,維修人員只能根據(jù)故障電路的損壞結(jié)果推測(cè)故障原因,所以這種方式的效率和準(zhǔn)確率都非常低。針對(duì)上面所說的問題,本文提出了感應(yīng)電爐的高速數(shù)據(jù)采集和故障分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分為兩個(gè)部分：高速數(shù)據(jù)采集和故障分析。高速數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)對(duì)主電路中各個(gè)參數(shù)進(jìn)行高速采樣和故障監(jiān)測(cè),當(dāng)判斷出現(xiàn)故障的時(shí)候,將故障時(shí)間點(diǎn)前后的采樣數(shù)據(jù)都及時(shí)保存下來。我們可以通過現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程兩種手段對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行下載,并在PC端恢復(fù)故障時(shí)的信號(hào)波形。這樣,對(duì)于故障的判斷方式由故障后的結(jié)果這一個(gè)時(shí)間點(diǎn)擴(kuò)展到故障發(fā)生前后這一個(gè)時(shí)間段。同時(shí)我們將故障數(shù)據(jù)提供給下一步故障分析模塊進(jìn)行故障數(shù)據(jù)的分析。故障分析模塊主要功能是將故障數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、降維和分類。本文將故障劃分為幾個(gè)類,然后對(duì)每個(gè)類的故障數(shù)據(jù)先進(jìn)行預(yù)處理,然后使用ISOMAP (Isometric Mapping)降維算法,得到每個(gè)類的數(shù)據(jù)降維結(jié)果。當(dāng)出現(xiàn)故障數(shù)據(jù)樣本點(diǎn)的時(shí)候,將該樣本點(diǎn)代入每種故障數(shù)據(jù)集合,計(jì)算降維重構(gòu)誤差,取重構(gòu)誤差最小的類作為樣本點(diǎn)的故障類。我們通過高速數(shù)據(jù)采集獲得比較詳細(xì)的故障信息,通過故障分析,獲得關(guān)于故障信息的一個(gè)分析結(jié)果。兩者相輔相成,密不可分。同時(shí)也可以知道,高速數(shù)據(jù)采集模塊是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ),而故障分析是系統(tǒng)的延伸和拓展。通過高速數(shù)據(jù)采集獲得的故障信息為技術(shù)人員的人工故障分析提供了強(qiáng)有力的依據(jù),而人工分析如果結(jié)合故障分析則能快速獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：感應(yīng)電爐 高速數(shù)據(jù)采集 故障分析 ISOMAP算法
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG232.3;TP274.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 背景與意義10-12
• 1.2 感應(yīng)電爐的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 高速數(shù)據(jù)采集的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文主要工作15-16
• 1.5 本文的組織結(jié)構(gòu)16-18
• 2 高速數(shù)據(jù)采集模塊的分析與設(shè)計(jì)18-36
• 2.1 模塊總體設(shè)計(jì)18-23
• 2.1.1 硬件總體框架18-19
• 2.1.2 軟件總體框架19-23
• 2.2 采樣模式的設(shè)計(jì)23-27
• 2.2.1 采樣速度的分析23-26
• 2.2.2 故障信息的存儲(chǔ)26-27
• 2.3 故障監(jiān)測(cè)算法的設(shè)計(jì)27-29
• 2.4 系統(tǒng)的可靠性分析與設(shè)計(jì)29-36
• 2.4.1 數(shù)據(jù)采集線程的監(jiān)督30-33
• 2.4.2 看門狗程序33
• 2.4.3 多線程運(yùn)行穩(wěn)定性分析33-36
• 3 感應(yīng)電爐的故障分析36-68
• 3.1 感應(yīng)電爐故障的分類36-49
• 3.1.1 整流電路的故障分類37-46
• 3.1.2 逆變電路的故障分類46-49
• 3.2 基礎(chǔ)算法介紹49-55
• 3.2.1 MDS算法50-51
• 3.2.2 ISOMAP算法51-52
• 3.2.3 RkNN算法52-53
• 3.2.4 多流行分類方法53-55
• 3.3 感應(yīng)電爐主電路的故障分析55-68
• 3.3.1 故障數(shù)據(jù)的預(yù)處理55-57
• 3.3.2 整流電路故障分析57-64
• 3.3.3 逆變電路故障分析64-68
• 4 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用68-74
• 4.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果68-70
• 4.1.1 運(yùn)行主界面69
• 4.1.2 故障下載69-70
• 4.1.3 狀態(tài)顯示窗口70
• 4.2 數(shù)據(jù)的分析70-74
• 5 總結(jié)與展望74-76
• 5.1 總結(jié)74-75
• 5.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 作者在學(xué)期間取得的科研成果80

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：685189