談數(shù)字化處理與檢測技術在電氣領域的研究論文
一、 數(shù)字化處理技術在電氣工程自動化中的應用特點
隨著科學技術的發(fā)展，數(shù)字化處理技術的應用領域也越來越廣泛，尤其是在電氣工程自動化領域，更是具有其獨特的特點如下：
1、數(shù)字化處理技術具有可靠性。數(shù)字化技術的發(fā)展是以計算機網絡與高端的智能化電氣系統(tǒng)為基礎的，所以，應用數(shù)字化可以減少對其他傳統(tǒng)設備的使用，操作更加簡便，而且具有較高的準確率，同時，數(shù)字化互感器與光纖的應用，更能夠有效的提高電氣自動化應用中的安全。數(shù)字化、網絡化，可以將模擬技術轉化為數(shù)字技術，而且數(shù)字技術中的技術含量更高，在市場中占有更大的比例，具有較好的平衡性，明確定位性，具有良好的市場發(fā)展前景。
2、數(shù)字化處理技術具有較高的性價比。應用數(shù)字化技術，可以有效的保證設備自動運行，檢查、診斷等，而且具有很強的通信能力，豐富的信息資料，同時，數(shù)字化技術還具有智能化的特點，在應用中有統(tǒng)一的高標準規(guī)范，清晰的結構，在保證質量的基礎上為企業(yè)節(jié)約了大量的成本。此外，開放性的數(shù)字化系統(tǒng)更能夠為電氣工程自動化方面在應用和技術更新中提供基礎條件。這種技術為數(shù)據(jù)信息的共享，電氣工程自動化的高效率使用提供了可能。
例如，在使用儀器進行樣品分析時，可以進行測試、樣品分析定位，在線數(shù)據(jù)分析和結果評估；以便在輸入數(shù)據(jù)與輸出分析結果時進行控制，提高操作效率，保證服務質量；還能與多項技術、多種機器設備之間進行連接使用，技術之間的串聯(lián)運用，對于分析復雜的電氣自動化方面的問題處理更加有效，計算結果會更加精確，并用更加優(yōu)化的處理方式進行數(shù)據(jù)處理分析。數(shù)字化技術在電氣工程自動化中的應用，產生了優(yōu)質的性價比。
3、數(shù)字化處理技術具有強大的可操作性。因為數(shù)字化技術的發(fā)展都是以計算機技術為基礎的，所以，在操作方面都具有間接性，只要輸入相應的操作指令和程序，設備就會自動開始運行，而且，本身也具有對指令的判斷能力和辨析能力，通過傳輸設備。
例如，光纜、電纜、互聯(lián)網等介質進行信息傳遞，同時，數(shù)字化技術自身還具有邏輯分析能力，能夠自動化的進行信息數(shù)量、準確度的校正，降低成本的消耗，而且還保證了安全性。此外，數(shù)字化平臺的開放性也帶來了操作代碼的標準化，有效的提高了程序的使用率，縮減了程序的編寫時間；與此同時，計算機的操作系統(tǒng)，如windows等，也開始了語言，操作代碼的標準化與統(tǒng)一化，由于個人計算機的控制系統(tǒng)具有靈活性，吸引了大批的用戶使用和喜愛。
從這些方面可以看出，計算機技術帶領的產業(yè)發(fā)展方向已經趨向于電子商務，無論是管理，還是在電氣工程自動化內部的存儲應用，每個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)了數(shù)字控制，并在此基礎上應用微電子技術及其處理設備，完善了電氣工程自動化的應用環(huán)境，數(shù)字化技術的地位也是越來越重要。
二、數(shù)字處理技術在電氣自動化設備檢測中的應用
通過信號處理，能夠抑止干擾、保留或增加有用的信號，提煉信號特征，從中獲得與故障相關的征兆，利用征兆進行故障診斷。時域分析、快速傅立葉變換頻域分析、小波分析、小波包分析等信號處理提取技術的發(fā)展為電氣設備的檢測診斷提供了前提條件。
利用小波變換的多分辨率性質，基于信號和隨機噪聲在小波變換域中不同的模極大值系數(shù)特征，提取信號和噪聲在多尺度分辨空間中的波形特征，而且根據(jù)表征該特征的小波系數(shù)模極大值傳播特性的不同，來實現(xiàn)對信號波形的有效檢測。小波分析能準確的反映故障發(fā)生的時間、位置等信息，并能對電氣設備進行實時有效的狀態(tài)檢測和故障診斷。
三、電氣設備檢側技術的發(fā)展方向
1、電氣設備檢測的信息融合技術發(fā)展
在電氣設備檢測中引入多傳感器與數(shù)字化信息融合技術，首先是可以拓寬信息來源渠道，其次是可以改善信息處理的質量，提高診斷的準確性，以便對設備的運行狀態(tài)有整體的、全面的了解。這種技術最大的優(yōu)點是能夠提高測量抗干擾的能力，因為不同的傳感器對干擾的反映靈敏度不同，盡管在某些傳感器中可能存在比較強的干擾信號，但是當與其他對電磁干擾反映不靈敏的傳感器信息進行融合之后，就可以剔除其中所包含的干擾信號分量。
2、基于虛擬信號技術的發(fā)展
虛擬儀器技術是當前測試與控制領域技術的研究熱點，它是以計算機及網絡為基礎，以軟件為核心的自然科學信息測試、分析、存儲、傳輸與控制系統(tǒng)。通過虛擬技術，系統(tǒng)的界面更加形象逼真，具有良好的可視性和交互性，可以明了的表現(xiàn)電氣系統(tǒng)的狀態(tài)。
3、遠程電氣信號檢測和網絡化跟蹤
隨著分布式計算技術、大型數(shù)據(jù)庫技術、面向對象的軟件技術和寬帶數(shù)字通信技術的長足發(fā)展，基于因特網的電氣設備故障檢測將成為現(xiàn)實，將設備診斷技術與計算機網絡技術相結合，采集設備狀態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對設備故障的早期診斷和及時維修。遠程監(jiān)測和診斷可實現(xiàn)全國范圍內的診斷知識與數(shù)據(jù)共享，遠程協(xié)作診斷以因特網為橋梁，必將在時間和空間上縮短電力設備和診斷專家的距離。
4、基于人工智能的信號數(shù)字化檢測系統(tǒng)開發(fā)
所謂的人工智能是以模型化的計算機來代替人的思維方式解決問題的一種方法。專家系統(tǒng)實際上是人工智能計算機程序系統(tǒng)，通過匯集和管理不同來源的眾多專家知識，用仿人類專家推理過程的.計算機模型來解決現(xiàn)實生活中某些復雜的重要問題，而目前專家系統(tǒng)的問題是缺乏有效的診斷知識表達、不確定性的知識推理及知識獲取困難；神經網絡的興起開辟了一條嶄新的途徑，它是由大量處理單元互連而成的網絡，是在現(xiàn)代神經生物學和認知科學對人類信息處理研究成果的基礎上提出的，具有很強的自適應能力、學習能力、并行能力、容錯能力和魯棒性，從而可以代替復雜耗時的傳統(tǒng)算法，使信號處理過程更接近人類思維活動；狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷中經常用模糊的自然語言來說明狀態(tài)的特征，為了準確有效的判斷具有模糊征兆的狀態(tài)，必須用模糊集合的概念對其是否屬于某個狀態(tài)的原因進行描述，特別對于一些征兆與狀態(tài)之間無法確定的數(shù)學模型的復雜的機械系統(tǒng)，只有在獲取系統(tǒng)狀態(tài)的綜合效應、積累維修經驗和集中專家意見的前提下，用模糊的方法進行狀態(tài)監(jiān)控。
5、開放式電氣信號數(shù)字化故障診斷系統(tǒng)
開放式電氣信號數(shù)字化故障診斷系統(tǒng)是通過網絡連接的遠程故障診斷系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)有著本質的區(qū)別。傳統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫是封閉或半封閉的，其構造和輸入都需要設計人員來修改，而遠程故障診斷系統(tǒng)的知識庫必須是基于Web數(shù)據(jù)庫的開放式體系結構，設計者只需完成一個簡單的系統(tǒng)框架，知識庫的填充是在系統(tǒng)的維護與使用過程中不斷充實的，從而使整個系統(tǒng)具有靈活性，可擴展性。
6、基于數(shù)字化的壽命周期成本管理
實行狀態(tài)檢測的最終目的就是為了提高經濟效益和降低生產成本，當電氣設備運行到一定的年限，設備的檢修費用可能會高于重新配置設備的費用，這與狀態(tài)檢測的初衷是相悖的。而基于設備壽命周期費用管理就是以設備在整個壽命周期內所花費的總費用為評價指標，比僅僅根據(jù)檢測診斷、壽命預測、可靠性分析進行狀態(tài)檢修更加合瑾，更符合所追求的目標，基于這種方法的狀態(tài)檢修決策要同時考慮本次檢修和本次檢修對設備長期運行效率和成本的影響，從而提出更加切合實際的維修、更新措施。
結束語：
通過以上對于電氣設備檢側技術發(fā)展方向的分析，我們可以進一步明確，信號數(shù)字化應用于電氣檢測的各個領域。從多方面來講，電氣信號數(shù)字化檢測是今后發(fā)展的方向。我們應該從理論與實踐上進一步推進電氣設備檢測技術的不斷發(fā)展，為企業(yè)提供良好的技術保障。
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