人工智能在电气设备故障诊断中的应用

2021-03-23尹治邦

现代制造技术与装备 2021年2期

关键词：电气设备故障诊断机器人

尹治邦

（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局，大理 671000）

智能机器人先进且智能，可以快速诊断电气设备出现的故障，使设备尽快投入正常运行，以有效保证电气设备的高效工作。

1 电气设备故障诊断分析

电气设备故障的诊断种类较多，如结构故障方面的诊断和运行环境方面的诊断等。不同种类的诊断的工作重点不同。

1.1 运行环境的诊断分析

电气设备运行期间，相关人员可以根据噪声监测系统中的转换功能诊断运行环境。电气设备的运行状态可以通过噪声监测系统转化为复合噪声。如果设备处于正常运行状态，系统得到的声音会处于平稳状态；反之，如果设备处于不稳定运行状态，系统得到的声音的频率波动会较大，说明电气设备的噪声源较多[1]。

1.2 结构故障方面的诊断分析

电气设备种类多样，其内部结构会因为设备不同而有多种形态。如果某些故障影响设备的内部结构，则会直接影响电气设备运行期间的状态。一般情况，电气设备的结构包含许多功能模块，且运行期间每个模块的功能不同。因此，从电气设备内部构成方面来看，电气设备一旦出现故障问题，运检人员可以根据设备运行的状态分析判断设备中具体发生故障的模块。

1.3 生产状态方面的诊断分析

电气工程中，不同电气设备的工作任务不同，需要运检人员和检修人员互相帮助才能顺利完成生产工作。大部分电气系统都会配备多个控制设备，运行人员可以根据实际生产状态进行适当调整。故障检测时，电气设备的生产状况可以根据计算机等类似媒介进行翻译，以数字信号的方式传达到信息处理系统并对其进行汇总。此外，系统还可以根据设备的运行信息，精确分析电气设备中的故障现象。

2 电气设备故障的诊断原理和系统构成

电气设备故障诊断中，电源系统可以根据其所发出的信息准确预测电气设备中的故障。电气设备故障的诊断系统中，应根据发生的故障问题分析原因，并应采用最有效的方法解决问题[2]。

2.1 电气设备故障的诊断原理分析

电源系统可以维护电机的平稳运行，是判断电气设备出现故障的基本依据。电气设备在正常运行期间，每一项工作运行的数据都处于平稳状态。当电气设备出现故障时，电源系统的供电频率波动较快，可达到提醒的目的。

电气设备故障诊断的核心是根据电源系统模型控制设备元件参数，再根据设备中元件参数的关系精确识别电气设备中出现的故障。因此，进行故障诊断工作时，相关人员应先对电气设备中的各个元件参数进行专业分析，在保持它们之间关系的基础上，最大化加强数据监测软件的数据识别能力。此外，应根据设备的不同故障创建多种类型故障模式，并根据每个元件反馈的信息直接判断出现故障的具体部位，从而为故障诊断提供良好的前提条件。

2.2 电气设备故障诊断系统的构成

电气设备故障诊断系统的组成主要包括信息检测和采集、特征提取、状态分析、状态诊断以及诊断决策。其中，信息检测和采集主要是根据电气设备的运行状态实时监测设备，并根据传感器显示出来的信息给予反馈处理。状态诊断主要通过与知识库和历史数据等进行比较来推测电气设备是否存在故障。

3 人工智能在电气设备故障诊断中的应用

3.1 应用人工智能的自动化功能进行诊断

目前，为了有效诊断电气设备中出现的故障，应改变人工检查设备的方式，使用智能机器人全面检查电气设备。检查过程中，操作人员应按照标准化流程操作智能机器人。首先，采集电气设备信息，录入设备型号；其次，点击人工智能诊断功能按钮，使智能机器人可以自动检查电气设备的电源线、零部件、构件、变压器的电阻功率以及设备表面的温度等；最后，往往只需几分钟就可以得出检查结果。如果电气设备出现障碍，智能机器人的屏幕上会显示立体的图像和影像，且可显示出设备故障的具体位置，从而诊断出设备故障出现的原因。现场使用人员可以结合设备的故障原因进行维修和抢修工作，使电气设备快速恢复运行。

3.2 应用人工智能全面检查设备

3.2.1 借助人工智能生成图像

目前，电气设备进行诊断时，现场人员应重视智能机器人的自动功能，并按照一定的步骤检查电气设备是否出现故障。启动智能机器人时，它会自动生成相关图像，使操作人员对电气设备内部的结构一目了然。此外，可以看到电气设备显示的具体数值，如果发现数值指针不稳定，可以对其按下操作保存和暂停按钮，将出现的图片有效保存到文件中，从而有助于制定故障的解决方案。智能机器人可以自动发挥识别功能。操作人员只需要按照要求的流程点击辨别按钮，就可以使智能机器人发出相应的指令，诊断电气设备中的部件。诊断过程中，它还能同时播报设备的性能，并检查状况是否良好以及是否运行稳定等。如果电气设备出现故障，智能机器人会提示故障部位展开图片，使检修人员可以准确观察到设备故障的情况，以确保快速进行检修工作。

3.2.2 应用人工智能扫描设备

操作人员应严格按照智能机器人的操作步骤进行操作，减少因操作不当而不能发挥其作用的情况。首先，输入电气设备的型号等信息，智能机器人会显示电气设备功能；其次，操作人员点击屏幕上出现的功能，则智能机器人就可以进行自动扫描，且只需几分钟就可以完成自动扫描，从而方便运检人员进行检查和检测等工作，也充分实现了智能机器人的应用价值和实用价值。