水利工程机电设备故障细化诊断与智能运维方法研究

水利工程机电设备故障细化诊断与智能运维方法研究

杨志航

深圳市东江水源工程管理处  广东深圳  518000

摘要：随着我国经济的飞速发展，国内的水利工程项目也随之不断发展起来。水利工程机电设备作为水利工程项目中的重要组成部分，因水利工程机电设备故障导致水利工程效率低下的问题相对常见，为进一步提高水利工程机电设备故障诊断，文章以水利工程机电设备诊断及改进策略为研究方向。研究中，首对水利工程机电设备的常见故障进行分析后，提出水利工程机电设备故障诊断方法，从诊断思路、算法、方法三个角度论述了水利工程机电设备诊断流程，进而结合当前水利工程机电设备故障诊断最新思路，提出水利工程机电设备故障诊断改进策略，旨在为我国水利工程机电设备故障诊断及改进提供理论指导与帮助。

关键词：水利工程机电设备故障细化诊断与智能运维方法研究

引言

我国水利资源丰富，河流湖泊水系发达，水利工程是经济社会发展不可替代的重要基础设施，是拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物，是水务管理及能源建设的基础。加强水利工程建设、运行管理，保障大坝平稳、高效运行，是国家重大战略需求，同时也是关系到民生经济发展的重要任务。机电设备对于制造业水利工程的生产活动至关重要，直接关系到制造业水利工程的生产环节，因此对机电设备的故障诊断策略进行研究至关重要，有助于技术人员及时发现机电设备故障，及时维修避免出现重大的安全事故。

1机电设备的故障诊断概述

1.1 故障诊断内涵

水利工程机电设备的电控系统由“综合监控HMI+PLC+变频传动”组成，其应用中的质量及安全会影响运行工作开展的整体效果，因此，要根据车辆维修情况对数据进行分析、处理、存储等直接高效的操作，对其实施严格管理与控制，增强安全性与应用实效，适应新时期的发展需求。同时，在科学技术的带动下，诊断工作要做好检测和显示方的完善和升级，全过程监控电铲的运行状态，配合PLC的可控运行保证整个过程井然有序，从而进一步提高水利工程机电设备运行的安全性和稳定性，规避各类风险问题的出现，保证运行符合时代发展需求。

1.2 故障诊断特点

水利工程机电设备在运行过程中，需要通过多种方式开展故障诊断工作，目的是保障在运行中的效果，执行前指派专业技术人员进行技术交底，配合安全防护措施做好细节调整，统一对检修方案进行全面细致的检查，提高实际运行中的安全性和稳定性，避免出现问题对后续的活动造成影响。机电设备的故障包括电流、电压、功率因数等变化，在产生以后设备内的监控设施会发出指令信号，若受外部要素的影响则参数发生错误，如发现问题，要求立即组织技术队伍开展分析检查工作，并结合当前所分析的情况制定方案，方便以后各类工作的开展。

2水利工程机电设备故障细化诊断与智能运维方法

2.1故障分析

水轮机是水利工程中最核心的机电设备之一，其故障会严重影响水利工程的发电能力和安全稳定运行。常见水轮机故障有:第一，叶轮损坏。水轮机叶轮是水流在转子上的动能转换部件，承受着巨大的水力冲击和离心力。长期运行后叶轮表面容易出现磨损，严重时可能出现叶片断裂、叶轮脱落等故障。第二，轴承磨损。水轮机轴承是支撑转子的关键部件，负责承受转子的重力和惯性力，长期运行后容易出现磨损和疲劳断裂等问题。第三，密封失效。水轮机密封件包括前轴封、后轴封、油封等，负责防止水和油从轴承处泄漏。经过长期运行，这些密封件容易出现老化、磨损等故障，可能导致泄漏和渗漏。以上故障均会导致水轮机的转速和转矩变化，影响水轮机的输出功率，严重时可能会导致水轮机失效。

2.2诊断方法

2.2.1搜集故障信息，分析故障原因

水利工程机电设备发生故障时，首先要做工作就是展开现场调查，维修人员应该在运行故障发生后第一时间赶到现场，收集水利工程机电设备发生故障初始时间、发生顺序等信息，并对水利工程机电设备运行状态、失常现象、故障原因展开分析，在确保获得故障信息及时性前提下还需要保证有关数据真实性和正确性，为后续故障诊断奠定基础。水利工程机电设备种类很多，且相关设备性能也有很大差别，因此，维护人员要重视对这些设备差别进行分析，以设备输出变量为依据，确定故障源位置后，再针对水利工程机电设备在运行过程中出现异常问题进行性能测试，测试内容包含各种功能性数据，主要是通过对设备电流、电压、功率以及运行效率、压力和流量等方面测试来确定水利工程机电设备性能。

2.2.2诊断设备故障，加强运行监测

实践表明，水利工程机电设备运行过程，对其运行状态有最大影响的是温度，所以，温度诊断就成为故障诊断首要工作。通过检测机水利工程内机电设备运行温度对设备在该运行环境下最佳温度进行分析，并将其设定为标准参考温度。当设备在运行过程中，如温度出现异常，温度检测系统就会自动报警，并向监测人员发出求助信号。当监测人员通过信息系统收到求助信号后，应该立即与水利工程机电设备运行状况相结合，确定是否执行停止设备运行命令，并快速赶到现场，用温度监测仪进行二次诊断，以此为依据，做出直观判断。因此可以看出，水利工程机电设备在正常运行时，工作环境温度也在正常范围内，如温度发生异常，设备就有可能处于异常状态。利用温度检测仪器对设备运行环境温度进行检测，相关设备故障诊断人员在现场可结合温度检测仪器对温度检测结果来判断设备故障类型。

2.2.3强化诊断管理

水利工程机电设备如出现问题会埋下安全隐患，为此必须对其实施修复，如借助检测仪器误差的部分进行检测，然后通过控制系统、机械传动系统等对误差进行排除。电气故障诊断包括硬件软件两个部分，在处理时，需要利用状况检查来对故障加以确定，选择对其进行修理或更换，但这样的方式不能预测，为此后续可以引入动态诊断观点与方法，预测出水利工程机电设备未来可能发生故障。当水利工程机电设备发生故障或转子位置发生改变时，提前呈现出相应的变化，通过对变化认真地观察并记录，最后根据波动范围来诊断是否存在问题。

2.2.4检测设备的振动情况

水利工程机电设备运转时都会产生振动。而当振动频率发生变化时，则表明水利工程机电设备已发生故障。可通过振动频率变化对水利工程机电设备工作状态进行判断，并结合一系列因素，找出水利工程机电设备发生故障确切位置。

2.2.5定期维修检查

在水利工程机电设备故障诊断过程中，需要对做好定期维修与检查，细化了解整体情况，判断当前的故障程度，掌握故障产生过程的情况，并以此为基础及时开展维修工作，最终按照规定完成维修工作，按标准规范要求复验率100%。在故障诊断中也需要结合当前参数做好防护工作，细化分析故障的原因，根据原因来制定相应的防护，通过采用定期加不定期的维护方式，及时发现机电设备在运行使用过程中存在的老化问题，重点机电设备合格率达到100%，并在此基础上做好维护处理工作，从而更有效地控制事故的影响范围。

结束语

制造业水利工程机电设备的稳定运行，直接关系到制造业水利工程工厂的安全、可靠、稳定运行。因此对制造业水利工程机电设备故障诊断技术展开深入研究至关重要。水利工程机电设备故障诊断过程中，应充分结合相关故障诊断理论的同时，要进一步保障相关故障维修人员具有较高的专业水平及综合素养，并针对故障发生原因及类型采取一系列针对性措施，以此才能保障水利工程机电设备故障第一时间得到维修，对于保障水利工程发展具有深远意义。

参考文献

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