电气信号数字化检测技术研究

摘要：近几年来，随着电气设备被广泛应用于各行各业，为了使得电气设备能够正常稳定运行，应当积极引进先进的电气信号数字化检测技术，及时对电气设备运行过程中产生的故障进行诊断、维修，从而全面提高生产效率，保证企业能够获得更多的经济效益、社会效益。本文对电气信号数字化检测技术进行研究分析。

关键词：电气信号；数字化检测技术；电气设备

引言：随着电气设备应用越来越频繁，加上电气设备会在日常运行过程中出现故障问题，如何合理应用电气信号数字化检测技术对电气设备运行过程中产生的故障进行诊断、维修已经成为当前的核心内容。通过科学合理应用电气信号数字化检测技术，能够及时对电气设备的运行状态进行动态化监测，可以对电气设备运行的数据进行高效收集、处理、存储、分析，从而及时发现电气设备运行过程中存在的故障问题及原因。

一、电气设备在我国的实际应用状况

正常情况下，我国普遍使用到的电信设备主要有变压器、电抗器、电容器、互感器、输电线路、接地装置、发电机等，电气设备已经成为人们日常生活中不可或缺的部分，通过对电气信号进行数字化检测已经成为未来发展的必然趋势，可以判断当前的电气设备运行是否符合安全标准，及时检测出电气设备运行过程中存在的信号异常问题，进而保证整个设备运行更加具备安全性、稳定性。

二、电气设备检查与故障诊断系统的组成

在电气设备运行过程中需要对其进行定时、定期的维修、检查，才能够及时发现设备运行过程中可能存在的问题。通常情况下，电气设备故障及诊断主要包括以下流程：对故障信号进行检测、对故障数据进行高效采集、对收集到的数据进行处理，进而对电气设备产生的故障进行诊断。具体来说，可以通过运用光电传感器、温度传感器、振动传感器、化学传感器等先进设备及时检测电气设备故障时产生的各种信号，通过高效传输、转换、采集处理，能够将生成的数据单元集合存储在数据库中。一般来说，对数据进行传送的载体主要是应用电缆或者光缆，可以避免外界干扰，具备较强的抗干扰能力，可以对多组数据及信号进行高效传输。通常情况下，数据采集主要分为采集信号波形、采集信号峰值、记录峰值超过遇阻的脉冲三种类型，在对故障数据进行处理的过程中主要是对整个信号进行干扰、保留、提炼有用信息，并根据得到的有效数据选择更加科学合理的故障诊断方法，进而保证诊断结果更加具备精确性、高效性。

三、电气信号数字化检测技术的主要手段

首先，安装传感器。通过科学合理应用数字化信息技术，能够对电气设备运行过程中产生的电气信号进行数字化技术检测，通过取代传统的人工检测方式，保证检测结果更加准确、高效、全面，能够真实反映出当前电气设备实际运行状况。其次，通过对电气信号进行统一、规范的配置，能够科学合理应用数字化检测技术相关的软硬件设备对整个电器信号进行检测，并结合计算机技术，可以使得电气信号数据获取更加高效。同时，也能够对电气信号数据进行详细的处理、解读。此外，通过引进先进的高科技检测设备，能够全面提高电气设备故障诊断的效率及质量，通过将电气信号转化为数字信号，可以及时对设备运行过程中产生的数据进行收集整理、处理、读取，全面发挥出电气信号数字化检测技术的积极作用。

四、电气信号数字化检测技术的实际应用

通过电气信号数字化检测能够防止外界信息干扰，保留有用信号，根据有效数据的特征，进而对当前电气设备发生的故障进行判断、诊断。通常情况下，信号处理技术主要分为时域分析、频率分析、小波分析等提取技术，可以为后续电气设备故障诊断及检测提供重要的前提条件。具体来说，小波变化可以以信号以及噪声在小波中不同的大值系数存在的差异，进而提取有用数据，及时分辨当前不同数据的波形特征，通过其不同的传播性特性，能够对有用信号进行有效检测提取，经过科学合理应用小波分析技术，可以真实反映出当前电气设备发生故障的时间位置、坐标，并为后续电气设备故障诊断奠定良好的技术基础。

五、电气信号数字化检测技术发展方向

（一）信息融合技术发展

通过在电气设备故障诊断过程中科学合理应用先进的传感器以及数字化信息融合技术，可以在拓宽数据来源渠道的过程中对当前的信息及数据处理的质量效率进行全方位提高，保证整个诊断结果更加具备准确性、可靠性，进而为后续电气设备正常稳定运行奠定基础。通过科学合理应用信息融合技术，可以利用其具备的抗干扰能力，对不同的传感器做出不同灵敏度的反应。由于传感器在运行过程中可能会受到外界信号干扰，但是将其与电磁干扰反应不灵敏的传感器信息进行有效融合之后，可以及时避免外界信号干扰，保证信息采集更加高效。

（二）虚拟信号技术

虚拟信号技术已经成为当前的重点研究内容，其可以以计算机以及网络技术为基础，通过搭建完善的软件平台，对自然科学信息进行测试分析、存储、传输、控制，并将以上功能结合为一个完整的远程控制系统。通过科学合理运用虚拟信号技术，能够使得传统的界面更加生动形象、逼真，具备良好的可视性、交互性，可以直观表达出整个电气系统的实际运行状况。

（三）远程电气信号监测和网络化追踪

随着当前我国科学技术的不断发展，分布式计算技术、大数据库技术、软件技术、宽带数字通信技术已经被广泛应用于电气设备的故障及检测过程中。通过将设备故障诊断与检测技术与先进的计算机网络技术进行有效融合，可以及时采集设备运行状态，并对设备运行的状态进行动态化监测，能够尽早发现整个设备运行过程中存在的问题，并制定更加科学合理的解决方案。同时，通过远程监测与诊断技术的有效融合，可以以因特网为通信桥梁，建立远程协作诊断，进而打破传统的时间限制、空间限制，全面提高电气设备检测及诊断的效率及质量。

（四）基于人工智能的信号数字化检测系统开发

人工智能主要是指通过搭建完善、全面的计算机模型，进而让机器能够拥有人的思维的方式，进而解决当前电气设备诊断过程中存在的问题。通常情况下，专家系统主要是指人工智能计算机程序系统，其可以通过整合众多专家知识，集合多种知识数据库，通过模仿人类专家推理计算过程的计算机模型，从而解决实际生活中遇到的复杂问题。然而当前情况下，专家系统并不能具备有效的诊断识别以及表达，并对知识获取相对困难，通过神经网络技术的发展，能够对大量的神经单元进行集成，进而形成完整的网络，可以以神经生物学、认知科学为基础，全面体现出人类的研究成果，使得专家系统具备较强的适应能力、学习能力、容错能力以，保证信号处理过程更加接近人工思维。此外，在对电气设备故障进行诊断监测的过程中，通过模糊自然语言的实际特征，能够为后续准确有效判断提供模糊征兆的相关状态，进而对模糊进行集合，及时判断当前电气设备的运行状态，并对其进行描述，通过对设备运行过程中可能存在的问题进行数学模型建模，进而搭建出复杂的机械系统，能够及时获取数据、处理数据，并为后续电气设备诊断提供重要的数据依据。

结束语

综上所述，为了全面提高我国电气信号数字化检测技术的水平及质量，应当投入更多的时间及精力在引进外来电气信号检测技术的过程中，通过加强中外合作，不断对我国现有的电气信号数字化检测技术进行完善、优化，并将其与计算机智能系统、网络通信技术、网络平台、虚拟信号技术、远程操作技术等进行有效融合，保证整个电气信号数字化检测过程走向智能化、自动化、现代化发展的道路，从而全面提高电气设备故障检测的效率及质量。

参考文献

[1]王新磊. 电气信号数字化检测技术的发展研究[C]// 2014年5月建筑科技与管理学术交流会论文集. 2014.

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