談數字化處理與檢測技術在電氣領域的研究論文

　　一、數字化處理技術在電氣工程自動化中的應用特點

　　隨著科學技術的發展，數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、數字化處理技術具有可靠性。數字化技術的發展是以計算機網路與高階的智慧化電氣系統為基礎的，所以，應用數字化可以減少對其他傳統裝置的使用，操作更加簡便，而且具有較高的準確率，同時，數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。數字化、網路化，可以將模擬技術轉化為數字技術，而且數字技術中的技術含量更高，在市場中佔有更大的比例，具有較好的平衡性，明確定位性，具有良好的市場發展前景。

　　2、數字化處理技術具有較高的價效比。應用數字化技術，可以有效的保證裝置自動執行，檢查、診斷等，而且具有很強的通訊能力，豐富的資訊資料，同時，數字化技術還具有智慧化的特點，在應用中有統一的高標準規範，清晰的結構，在保證質量的基礎上為企業節約了大量的成本。此外，開放性的數字化系統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。這種技術為資料資訊的共享，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，線上資料分析和結果評估；以便在輸入資料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、多種機器裝置之間進行連線使用，技術之間的串聯運用，對於分析複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，並用更加最佳化的處理方式進行資料處理分析。數字化技術在電氣工程自動化中的應用，產生了優質的價效比。

　　3、數字化處理技術具有強大的可操作性。因為數字化技術的發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式，裝置就會自動開始執行，而且，本身也具有對指令的判斷能力和辨析能力，透過傳輸裝置。

　　例如，光纜、電纜、網際網路等介質進行資訊傳遞，同時，數字化技術自身還具有邏輯分析能力，能夠自動化的進行資訊數量、準確度的校正，降低成本的消耗，而且還保證了安全性。此外，數字化平臺的開放性也帶來了操作程式碼的標準化，有效的提高了程式的使用率，縮減了程式的編寫時間；與此同時，計算機的作業系統，如windows等，也開始了語言，操作程式碼的標準化與統一化，由於個人計算機的控制系統具有靈活性，吸引了大批的使用者使用和喜愛。

　　從這些方面可以看出，計算機技術帶領的產業發展方向已經趨向於電子商務，無論是管理，還是在電氣工程自動化內部的儲存應用，每個環節都實現了數字控制，並在此基礎上應用微電子技術及其處理裝置，完善了電氣工程自動化的應用環境，數字化技術的地位也是越來越重要。

　　二、數字處理技術在電氣自動化裝置檢測中的應用

　　透過訊號處理，能夠抑止干擾、保留或增加有用的訊號，提煉訊號特徵，從中獲得與故障相關的徵兆，利用徵兆進行故障診斷。時域分析、快速傅立葉變換頻域分析、小波分析、小波包分析等訊號處理提取技術的發展為電氣裝置的檢測診斷提供了前提條件。

　　利用小波變換的多解析度性質，基於訊號和隨機噪聲在小波變換域中不同的模極大值係數特徵，提取訊號和噪聲在多尺度分辨空間中的波形特徵，而且根據表徵該特徵的小波係數模極大值傳播特性的不同，來實現對訊號波形的有效檢測。小波分析能準確的反映故障發生的時間、位置等資訊，並能對電氣裝置進行實時有效的狀態檢測和故障診斷。

　　三、電氣裝置檢側技術的發展方向

　　1、電氣裝置檢測的資訊融合技術發展

　　在電氣裝置檢測中引入多感測器與數字化資訊融合技術，首先是可以拓寬資訊來源渠道，其次是可以改善資訊處理的質量，提高診斷的準確性，以便對裝置的執行狀態有整體的、全面的瞭解。這種技術最大的優點是能夠提高測量抗干擾的能力，因為不同的感測器對干擾的反映靈敏度不同，儘管在某些感測器中可能存在比較強的干擾訊號，但是當與其他對電磁干擾反映不靈敏的感測器資訊進行融合之後，就可以剔除其中所包含的干擾訊號分量。

　　2、基於虛擬訊號技術的發展

　　虛擬儀器技術是當前測試與控制領域技術的研究熱點，它是以計算機及網路為基礎，以軟體為核心的自然科學資訊測試、分析、儲存、傳輸與控制系統。透過虛擬技術，系統的介面更加形象逼真，具有良好的可視性和互動性，可以明瞭的表現電氣系統的狀態。

　　3、遠端電氣訊號檢測和網路化跟蹤

　　隨著分散式計算技術、大型資料庫技術、面向物件的軟體技術和寬頻數字通訊技術的長足發展，基於因特網的電氣裝置故障檢測將成為現實，將裝置診斷技術與計算機網路技術相結合，採集裝置狀態資料，實現對裝置故障的早期診斷和及時維修。遠端監測和診斷可實現全國範圍內的診斷知識與資料共享，遠端協作診斷以因特網為橋樑，必將在時間和空間上縮短電力裝置和診斷專家的距離。

　　4、基於人工智慧的訊號數字化檢測系統開發

　　所謂的人工智慧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。專家系統實際上是人工智慧計算機程式系統，透過彙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實生活中某些複雜的重要問題，而目前專家系統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；神經網路的興起開闢了一條嶄新的途徑，它是由大量處理單元互連而成的網路，是在現代神經生物學和認知科學對人類資訊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、並行能力、容錯能力和魯棒性，從而可以代替複雜耗時的傳統演算法，使訊號處理過程更接近人類思維活動；狀態監測與故障診斷中經常用模糊的自然語言來說明狀態的特徵，為了準確有效的判斷具有模糊徵兆的狀態，必須用模糊集合的概念對其是否屬於某個狀態的原因進行描述，特別對於一些徵兆與狀態之間無法確定的數學模型的複雜的機械系統，只有在獲取系統狀態的綜合效應、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監控。

　　5、開放式電氣訊號數字化故障診斷系統

　　開放式電氣訊號數字化故障診斷系統是透過網路連線的遠端故障診斷系統，與傳統的故障診斷系統有著本質的區別。傳統的故障診斷系統的資料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，而遠端故障診斷系統的知識庫必須是基於Web資料庫的開放式體系結構，設計者只需完成一個簡單的系統框架，知識庫的填充是在系統的維護與使用過程中不斷充實的，從而使整個系統具有靈活性，可擴充套件性。

　　6、基於數字化的壽命週期成本管理

　　實行狀態檢測的最終目的就是為了提高經濟效益和降低生產成本，當電氣裝置執行到一定的年限，裝置的檢修費用可能會高於重新配置裝置的費用，這與狀態檢測的初衷是相悖的。而基於裝置壽命週期費用管理就是以裝置在整個壽命週期內所花費的總費用為評價指標，比僅僅根據檢測診斷、壽命預測、可靠性分析進行狀態檢修更加合瑾，更符合所追求的目標，基於這種方法的狀態檢修決策要同時考慮本次檢修和本次檢修對裝置長期執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：

　　透過以上對於電氣裝置檢側技術發展方向的分析，我們可以進一步明確，訊號數字化應用於電氣檢測的各個領域。從多方面來講，電氣訊號數字化檢測是今後發展的方向。我們應該從理論與實踐上進一步推進電氣裝置檢測技術的不斷髮展，為企業提供良好的技術保障。