（中铁十九局集团矿业投资有限公司）
摘要：电力系统作为矿山资源开发中较为重要的组成部分，加强对其设备状态监测和故障诊断分析，能够更好的保证电力系统运行的质量，增大矿山作业安全系数。本文将重点分析矿山电力设备状态监测和故障诊断技术，以供参考。
关键词：矿山；电力设备；状态监测；故障诊断；
电力系统设备的状态监测和故障诊断是近几年来发展较快的新技术，具有良好的发展前景。不过目前的状态监测和故障诊断还不是十分普遍，其依然存在诸多不足。为此，需要加大研究力度，完善状态监测和故障诊断技术，为相关工作的开展提供助力。
1矿山电力设备状态监测和故障诊断的作用
状态检测是通过各种测量检测方式方法，结合以往的信息数据和现状，对设备的运行状态进行评估，从而掌握设备运行的基本情况，在此基础上，及时发现存在的异常状况，为设备故障诊断和分析提供基础数据。在矿山电力系统运行中，对电力设备进行状态监测和故障诊断的作用有：
首先，提高供电可靠性。矿山作业中电能的及时供应是保证开采作业安全，提升工作效率的重要保障，通过对电力设备进行状态监测和故障诊断，能够降低设备运行中问题的产生次数，避免停电情况的发生，保证供电的可靠性。
其次，提高企业的经济效益。电能供应的及时性、有效性，可以降低电能传输中的损耗，减少维修成分支出，从而为矿山企业节省更多的资金收益。
最后，降低事故产生概率，延长设备的使用寿命。状态监测和故障诊断技术的应用可以对电力设备的运行情况予以实时了解和掌握，并对其中存在的异常现象实行及时的发现和解决，减少了安全事故的产生，维护了人身财产安全。同时异常问题的及时处理，也抑制了问题的扩散，延长了设备的使用寿命。
2电力设备状态监测过程
2.1监测信号的采集
信号采集是电力设备运行前的主要工作内容，通过信号采集和分析，能够及时了解电力设备运行的情况，找出存在问题的地方，并上报解决，确保电力设备的稳定运行。在监测信号采集时，一般会采用一次性采样方式，每次收集一个足够数据处理所需长度的信号样本，并按照规定时间开展故障信号的采样工作，然后分析采样信号，明确设备的运行情况。由于设备的不同，其所采取的检测方式也不相同，自然进行信号采集的方式也会存在差异，这就要求工作人员结合实际情况合理选择。在信号采集中，变压器和交流旋转电机是最常出现故障问题的设备，发生变压器故障的原因有很多，如设备绝缘材料老化、压力荷载较大等。因此在对变压器实行状态监测时，一般会采用机械性、电气性的实时监测方式，及时掌握变压器运行情况。而对于交流旋转电机故障，由于故障产生原因较多，且存在一定的差异，所以一般会采用神经网络等预测方式完成实时监测。
2.2监测信号处理
信号处理和信号监测系统之间的距离较远，在监测信号传输过程中，很容易受到不良因素的影响而导致传输数据出现损坏，所以在传输前，需要先对监测信号进行有效处理，之后再通过打包压缩的方式将数据传输到处理系统中来，确保工作人员能够及时了解电力设备运行的情况及其存在的故障问题。传输到处理中心的数据信号，要采用不同的处理方式对其实行分析和研究，如果在处理中发现存在不精确、不准确的信息内容，还需要综合对比和分析调取的历史数据信息，以此加强信息提取的准确性、可靠性，为后续工作的开展提供帮助。
2.3故障诊断技术设计
在诊断电力设备故障时，由于其影响因素较多，诊断结果经常存在模糊性和随机性的特征，其中随机性的产生是由于数据酚酸以及故障因果造成的，而模糊性的产生则是由于故障的模糊输出以及故障现象之间的模糊状态造成的，这种情况为工作人员在分析故障成因上带来了较多的困难。现阶段，在对电力设备进行故障诊断时，会采用POI技术，以此来降低故障诊断中模糊性和随机性出现的概率，帮助工作人员直观的找出故障产生原因，提高解决效率，继而保证电能的正常输送。
3POI技术的具体内容和应用
3.1故障信号特征量的选取
故障信号具有多样性和重复性的特征，在分析过程中，需要对故障信号予以不断提炼，找出其中最具代表性的故障信号内容，以此为基础，提升故障诊断的有效性。对于矿山企业来说，在对电力设备故障信号的特征量进行选取时，可以引进红外线技术，通过红外线技术来接收故障物体发出的红外线信号，并通过多角度、全方位的分析和处理，选出其中敏感度较高的特增量，为故障诊断提供帮助。通过这样的方式完成故障信号特征量的选取和分析，能快速、准确的选取故障信号特征量，进而提高电力管理系统的经济效益，节省时间成本，为工作者提供更优质的服务。
3.2故障诊断
电力设备故障诊断主要是对存在的故障问题、成因及其来源去向进行合理的分析和研究，进而为工作人员解决措施的制定提供支持。通过POI技术的应用，可以准确找出故障产生原因，通过对设备运行情况的实时监测，判断故障类型和影响，确保故障诊断的准确性。在使用POI技术时，会先对设备输入的模糊化层的相关参数数据予以收集，之后掌握释放强度层参数数据，最后将所得的相关信息数据实行统一的整体，并采用合理的计算公式，来分析设备故障情况。采用计算公式为：
在公式中fi代表模糊输出数值，a代表故障过程，此次计算不做定向分析。利用POI技术的计算，能够直观的来了解设备挂账参数情况，从而制定合理的解决措施，对故障问题予以诊断和分析，最终实现设备的及时调整和优化，减少危险的发生。
POI技术处理流程
上图对POI技术处理的流程进行了直观表述，从图中可以明确了解到POI技术的应用具有一定的有序性特征。通过该技术的合理应用，能够快速、准确的找出电力设备中存在的故障，并加以处理，有效保证矿山作业的效率和质量，具有较高的推广意义。
3.3实例论证
为了让相关人员进一步明确POI技术在矿山故障诊断中的作用，本文利用具体实例对POI技术和传统故障诊断技术实行对比分析，从而找出两者之间存在的差异。通过两者的对比可以看出，POI技术的应用，大大缩短了故障诊断的时间，保证了故障诊断的准确性和可靠性，相比于传统故障诊断技术，不管是在人力、物力上，还是在资金上都存在着较多优势，促进了矿山作业的高质量完成，为企业发展带来了更多的经济效益。
在实际案例中，传统的故障诊断方法在信息特征量的选取上会耗1.3小时，故障诊断的时间为2小时，总体耗时在4小时左右；而使用POI技术后，信息特征量的选取时间只有5分钟，故障诊断时间在10分钟左右，总体时间不会超过半小时。由此可以看出，POI技术在信息特征量获取上的速度要较传统故障诊断技术快十几倍，且故障诊断时间也缩短了24倍，这种惊人的信息处理速度，大大缩短了电力设备额故障处理时间，节约了大量人力和物力，为矿山电力系统的稳定运行以及相关作业的开展提供了更多的保障。
4结语
综上所述，在矿山作业中，合理应用状态监测和故障诊断技术，能够及时的发现和解决电力设备运行中存在的问题，保证电力设备运行的安全性，并提高电能传输的有效性和可靠性，从而促进矿山作业的顺利进行，减少危险和损失的形成。结合目前我国矿山发展的情况来看，企业必须注重状态监测和故障诊断技术的作用，加大对其应用，以此来实现对矿山电力系统的实时监测和管控，增大作业的安全系数，进而为企业自身经济和社会效益的增长贡献力量。
参考文献：
[1]李乐成.矿山机电设备故障诊断技术分析探讨[J].山东工业技术，2017（13）
[2]张瑞通.浅谈矿山机械设备的状态监测与故障诊断[J].数码世界，2017（7）
论文作者:杨春礼
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/24
标签：故障诊断论文; 故障论文; 电力设备论文; 矿山论文; 技术论文; 信号论文; 状态论文; 《电力设备》2018年第34期论文;