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DGA在线监测系统可靠性研究与分析

作　者: 郭涛
导　师: 曹建
学　校: 中南大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: 溶解气体分析 在线监测 可靠性 测试 因果图 故障树
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 5次
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内容摘要


随着DGA (Dissolved Gas Analysis)在线监测系统的广泛应用和复杂度的不断提高,DGA系统开始面临越来越多的可靠性问题。本文针对DGA设备的运行现状,对其可靠性进行深入的研究和分析。对某型号DGA设备2012年现场运行故障进行统计,建立故障排列图,对累计发生率达到82.46%的前5类故障进行原因分析和解决措施探寻,结论表明有效降低这5类故障的发生率,能大幅提升系统的可靠性。根据可靠性分析优化结果,制定了DGA系统的硬件测试大纲,详细阐述了测试的流程和方法,从生产源头保证质量、提高可靠性。介绍了DGA软件系统的组成及其可靠性地位,包括上位机服务程序、基于嵌入式的下位机控制程序和基于BS架构的数据平台。其中,下位机程序设计采用多线程协同工作,集成多种模式、自诊断与报警机制、可靠性测试。数据平台对数据操作和业务逻辑进行封装,结合web设计的先进技术与框架,设计了界面友好、交互完备的表现层页面,集成多国语言、图表操作、设备状态实时监测、多专家故障诊断。借助LoadRunner对数据平台进行压力评估,结论表明数据平台可完全满足一定数量用户的访问需求。本研究还定性和定量地对DGA系统整体可靠性进行研究,分析影响DGA系统可靠性的关键因素,建立可靠性因果图和故障树模型,借助BlockSim8.0对该型号DGA系统的可靠性、维护性和寿命进行建模仿真,构建故障树和维护模型,求得10年平均可用性达91.2%。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
1 绪论  9-14
  1.1 课题研究的背景及意义  9
  1.2 DGA在线监测系统  9-11
    1.2.1 DGA系统简介  9-10
    1.2.2 DGA系统国内外发展现状  10
    1.2.3 DGA系统可靠性现状  10-11
  1.3 可靠性研究的发展历程  11-12
  1.4 论文研究内容与创新  12-14
    1.4.1 研究目标  12
    1.4.2 主要研究内容  12-13
    1.4.3 论文的创新点  13-14
2 可靠性理论知识  14-20
  2.1 可靠性的基本概念  14-16
    2.1.1 可靠性定义  14
    2.1.2 可靠性分类  14-15
    2.1.3 可靠性特征量  15-16
  2.2 可靠性的设计分析流程  16
  2.3 可靠性分析方法  16-19
    2.3.1 因果图  17
    2.3.2 排列图  17-18
    2.3.3 故障树  18-19
  2.4 本章小结  19-20
3 DGA系统硬件可靠性研究  20-36
  3.1 DGA系统硬件电路框架  20-21
  3.2 DGA系统运行现状调查  21-22
  3.3 故障分析及对策  22-28
    3.3.1 数据偏差较大  22-24
    3.3.2 通讯中断  24-26
    3.3.3 数据未上传  26-27
    3.3.4 色谱图异常  27-28
    3.3.5 脱气膜漏油  28
  3.4 硬件可靠性测试  28-35
    3.4.1 单元可靠性测试  28-30
    3.4.2 集成可靠性测试  30-34
    3.4.3 机械可靠性测试  34-35
  3.5 本章小结  35-36
4 DGA系统软件可靠性研究  36-50
  4.1 软件框架简介  36-37
  4.2 基于嵌入式的主控程序设计与可靠性研究  37-40
    4.2.1 多线程协同工作  37-38
    4.2.2 一键模式切换  38-39
    4.2.3 下位机自诊断和报警功能  39
    4.2.4 嵌入式软件可靠性测试  39-40
  4.3 基于BS架构的DGA数据平台设计与可靠性分析  40-49
    4.3.1 框架简介  41-42
    4.3.2 数据库设计  42-43
    4.3.3 表现层的设计与实现  43-45
    4.3.4 多专家故障诊断系统及算法实现  45-46
    4.3.5 数据平台负载测试  46-49
  4.4 本章小结  49-50
5 基于因果关系的DGA系统故障树研究  50-57
  5.1 DGA系统因果图  50-54
    5.1.1 选题和确定顶层事件  50
    5.1.2 故障原因统计归类  50-51
    5.1.3 绘制因果图  51-54
  5.2 DGA系统故障树分析  54-56
    5.2.1 模型建立与求解  54-55
    5.2.2 模型结果分析  55-56
  5.3 本章小结  56-57
6 结论与展望  57-59
参考文献  59-63
攻读学位期间主要的研究成果目录  63-64
致谢  64

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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