灰色理论在泵站机电设备故障诊断中的应用

陈海峰

摘要：在本文就灰色理论在泵站机电设备故障诊断中的应用展开的研究中，笔者通过相关故障诊断模型的建立对灰色理论在这一领域中的应用有效性进行了判断，希望这一研究内容能够为相关从业人员带来一定启发。

关键词：灰色理论；机电设备；故障诊断

前言：在经济与社会快速发展的今天，为了保证我国有效灌溉与排涝的较好实现，近年来我国政府加大了泵站更新改造的投入，但在笔者的实际调查中却发现，我国当下就泵站机电设备故障诊断展开的研究较少，这就在一定程度上影响了泵站较好发挥自身效用，而为了解决这一问题，正是本文就灰色理论在泵站机电设备故障诊断中的应用展开具体研究的原因所在。

1.灰色理论概述

为了较好完成本文就灰色理论在泵站机电设备故障诊断中的应用展开的研究，我们首先需要深入了解何为灰色理论。灰色理论全称为灰色系统理论，这里理论认为现实世界存在大量已知、未知以及不确定的信息，而灰色系统则是指即存在已知信息又含有未知信息。之所以结合灰色理论展开泵站机电设备故障诊断应用的相关研究，主要是由于泵站机电设备在很大程度上具备着灰色系统的特征，而结合这一特征与灰色理论，我们就能够展开统观全局、全貌的分析，这自然就能够较好实现泵站机电设备故障诊断。

2.灰色理论应用的泵站机电设备故障诊断方法

对于结合灰色理论的泵站机电设备故障诊断方法来说，我们需要明晰这一诊断方法的诊断原理与方法步骤。

2.1诊断原理

对于结合灰色理论的泵站机电设备故障诊断方法来说，这一诊断方法的实质属于泵站机电设备故障模式的识别，而在灰色理论的应用中，我们就可以通过将泵站机电设备故障与某参考模式之间的接近程度对比，完成泵站机电设备的状态识别与故障诊断。

2.2方法步骤

对于结合灰色理论进行的具体泵站机电设备故障诊断来说，这一诊断可以具体分为灰生成、构造标准故障模式向量、确定待检状态模式向量、计算灰关联度、根据关联度大小进行故障分析与诊断等五个步骤。

2.2.1灰生成

在灰生成这一步骤中，我们需要结合需要进行故障的泵站机电设备，进行其各项参数的量纲采集，但由于采集得到向量纲不能直接用于比较，为此我们就需要结合灰生成步骤将相关采集得到的数据进行无量纲处理，这样就能够为后续的研究提供较为有力的支持。在具体的灰生成中，其本身需要经历层次变换、数值变换以及极性变换。在灰生成的层次变换中，这一变换主要包括累加生产与累减生成；而数值变化则主要包括出值化生成、均值化生成与区间值化生成；而在极性变换中，其主要包括上限效果测试、下限效果测试以及适中效果测试。

2.2.2构造标准故障模式向量

在构造标准故障模式向量这一步骤中，这一步骤我们需要考虑泵站机电设备因多种零件构成而存在的多层次性，而受这一多层次性影响，在具体结合灰色理论的泵站机电设备故障诊断中，我们就必须考虑泵站机电设备故障之间存在的关联关系。而在具体的标准故障模式向量构造中，这一构造需要结合故障模拟试验才能够得顺利展开，而通过泵站机电设备故障信号的采集，我们就可以完成具体的标准故障模式特征向量矩阵建立，即：

2.2.3确定待检状态模式向量

在结合灰色理论的泵站机电设备故障诊断中，我们还需要确定待检状态模式向量，而结合上文研究取得的数据，我们就可以完成具体的设备待检状态模确定，该待检状态模式向量为Y=（y（1），y（2），…，（n））。值得注意的是，在这一待检状态模式向量的确定中，应用的相关数据都必须经历灰生成进行无量纲化处理，这样才能够保证这一环节较好支持泵站机电设备故障诊断的实现。

2.2.4计算灰关联度

2.2.5根据关联度大小进行故障分析与诊断

完成灰关联度的计算后，我们就可以进行具体的泵站机电设备故障分析与诊断。在结合关联度大小进行的故障分析与诊断中，我们需要将所有得到的灰关联度进行从大到小排序得到灰色关联序，这样就能够确定泵站机电设备故障模式的具体划分。

3.实例分析

结合上文内容我们能够较为全面的了解应用灰色理论进行的泵站机电设备故障诊断方法，而为了能够保证本文研究的更加深入客观，笔者将以泵站中的电动机局部放电现象为例，结合上文中论述的应用灰色理论的泵站机电设备故障诊断方法展开详细论述。

3.1故障源定性分析

在故障源定性分析中，我们可以确定机座接地、定子绕组、绝缘损坏可能引起泵站电动机局部放电现象的原因。

3.2故障模拟试验

在确定上述三类泵站电动机局部放电现象原因后，我们就可以建立标准故障模式矩阵及待检验状态模式向量。

3.3灰关联度计算

结合上一步骤得到的标准故障模式矩阵及待检验状态模式向量，我们就能够通过比较差异信息集、灰关联系数，完成具体的灰关联度计算。

3.4得出结论

结合上一步骤取得的灰关联度计算结果，我们就可以通过对结果的对比进行灰关联序列出，最终得出定子绕组绝缘损坏这一泵站电动机局部放电现象的原因。

结论：在本文就灰色理论在泵站机电设备故障诊断中应用展开的研究中，笔者详细论述了灰色理论相关概念、灰色理论应用的泵站机电设备故障诊断方法，并开展具体的实例分析，结合这一系列研究内容我能能够清楚发现，灰色理论凭借著自身特性能够较好应用与泵站机电设备故障的分析与诊断，这种诊断能够节省大量人力资源，实现不必要浪费的有效较少，希望这一理论能够早日在我国泵站机电设备故障诊断领域实现普及。