文档介绍：广东工业大学
硕士学位论文
基于小波分析的浊度传感器故障诊断方法研究
姓名:谢永兴
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:陈健
20100601
摘要随着科学技术的发展,传感技术得到快速发展,应用水平不断提高,应用领域迅速扩大,无论是农业、工业、环境保护、医学、航空航天等领域还是我们的日常生活所用的家用电器、汽车、防灾等方面,它们都用到各种各样的传感器。传感器是自动控制系统和信息系统的重要器件之一,自动化和智能化的技术水平越高,对传感器技术的依赖程度就越高。传感器的工作环境往往是比较恶劣的,它们在使用过程中经常会由于某些原因而发生故障。根据统计,在工业生产中,由于传感器故障所导致的各种生产故障或工业事故占所有事故的%。如果传感器发生故障,轻则使自动化系统的性能下降,重则会造成很严重的事故,其后果不堪设想。传感器故障诊断的实施能够保证诊断系统获取实时准确信息,避免因错误的或可疑的信息造成的负效应,保证数据的正确性,提高数据的可信度。传感器发挥着越来越重要的作用,其可靠性直接影响到系统的正常运行,影响分析和决策的正确性。对于传感器的故障,仅靠人力去发现和维修传感器故障是很难达到较好的效果,所以如何提高传感器的可靠性是我们面临的重要难题之一。本文阐述了国内外传感器故障诊断的研究现状以及在该领域上取得的一些研究成果。详细介绍了小波分析的相关理论和小波分析在信号检测方面的优势。基于小波分析的故障诊断方法是故障诊断领域的一个重要研究分支。小波分析如同一台数学显微镜,可以探测到被处理信号中所包含的奇异点并识别出它的性质,或分析出非平稳信号所包含的各种成分,以便可以有效地检测并诊断出传感器的故障。本文研究的浊度传感器系统是使用虚拟仪器技术和小波分析的方法对浊度传感器的输出信号进行分析,以便达到浊度传感器系统故障诊断的目标。系统的工作流程是计算机的τ贸绦蛲ü莶杉ǘ宰嵌却ǜ衅鹘惺莶杉集数据后,把这些数据传回计算机,然后对数据进行预处理,接着对数据进行小波分析处理,结果表明小波分析能够较好地诊断出传感器的常见故障,满足实际的要关键字:小波分析;传感器;故障诊断求。摘要
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第一章绪论课题的研究背景和意义传感器是获取信息的重要工具。传感器技术是现代信息技术的三大支柱之一,是信息产业的重要基础。随着传感器技术的广泛应用,传感器的可靠性能越来越受到重视。传感器是自动化测试及控制系统的重要组成部分,是系统获得数据的关键环节,它是能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,其质量的好坏直接影响到系统是否能正常运行。随着科学技术的日新月异,生产设备逐渐走向大规模、高速化和智能化,一旦系统发生故障就有可能发生人员伤亡和财产的损失。年樟璩浚澜缟献钛现氐暮耸鹿试谒樟G卸贝利核电站发生,给当地居民带来了灾难性的后果,土地和水源被严重污染,不少平民百姓要搬离家园。月到年碌亩潭痰鲈履冢拦种运载火箭“大力神ⅰ把诺淠、“德尔他卜⑸次发射失败,直接经济损失到达多亿美元,迫使美国航天局于年孪铝钔V沽怂械纳桃捣⑸计划,美国的航天计划遭受了严重的打击⋯。除此之外,在化工领域、医药制造业和机械制造过程等等,这些系统如果安全性和可靠性不能得到保证的话,往往容易发生一些大的事故,容易造成人员的伤亡扭,”。因此,系统的可靠性和安全性应该给予足够的重视。近几年来,我不断提高,应用领域也迅速扩大,从工业、农业、环境保护、医学、航空航天等领域直到我们的日常生活所用的家用电器、汽车、防灾等方面都用到各种各样的传感器。由于传感技术所涉及的技术广泛,它几乎渗透到各个学科领域。为了提高系统的可靠性和安全性,通过人为的检查,这种方式可以发现传感器在物理方面的损坏,但是不能发现传感器内部的情况,比如是否发生故障,而且有时候传感器是安装在高温高压之下的情况,要人去检查传感器是否发生故障是很难做到的,严重的情况会危害到工人们的安全。因此,需要建立一个有效的故障诊断方法,这不但能够延长设备的使用寿命,而且还可以减少相应的维修费用,当发现到不正常情况的时候,对故障进行分析,提出
国内外传感器故障诊断技术的研究现状中在船舶、核电厂、发电厂和航天航空等一些专用应用领域,由此可见,这些故障解决问题的方法,采取有效的措施,从而就可以避免对产品的质量产生影响或者发生事故。因此,传感器是获取信息的工具,在系统中发挥着重要的作用。研究传感器的故障诊断是非常重要和有意义的。传感器的故障诊断与检测是一门综合技术,对它的研究已经涉及到数理统计、可靠性理论、信号处理、模式识别和小波分析等领域。本文研究的是基于小波分析的浊度传感器故障诊断