电气设备故障检测与维护 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:冶金工业出版社

作者:王国贞

出品人:

页数:178

译者:

出版时间:2005-6

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787502435769

丛书系列:

图书标签:

• 电气设备
• 故障检测
• 电气维护
• 电力系统
• 电气工程
• 设备诊断
• 预防性维护
• 电气安全
• 工业电气
• 电力故障

工业自动化系统与智能控制技术前沿探索 本书聚焦于当前工业生产中日益复杂和关键的自动化控制系统，深入剖析了其核心组件、先进控制策略以及前沿的智能化应用技术。 旨在为自动化工程师、系统集成商、研发人员以及相关专业领域的高校师生提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考手册。 第一部分：现代工业控制系统架构与基础 本部分详细梳理了现代工业控制系统的演进历程与当前主流架构。我们从可编程逻辑控制器（PLC）的核心原理出发，涵盖了从早期的继电器逻辑到现代高性能处理器的发展脉络。重点阐述了不同品牌和系列PLC的硬件选型、指令集特点以及编程规范，特别是针对实时性要求极高的顺序控制和批处理过程的设计要点。 随后，本书深入讲解了分布式控制系统（DCS）的结构优势，探讨了其在大型、复杂流程工业（如石油化工、电力能源）中的应用。我们分析了DCS如何实现层次化控制、集成化管理的理念，包括过程控制层、监控与操作层以及信息管理层的协同工作机制。特别关注了最新的基于模型的集成控制架构（Model-Based Control Integration），及其在提高系统稳定性和响应速度方面的应用。 此外，现场总线技术作为连接传感器、执行器与控制器的神经系统，是本部分的关键内容。我们不仅对比了Profibus、Foundation Fieldbus、CANopen等主流总线的技术特性、通信协议栈和网络拓扑结构，还探讨了如何利用这些总线技术实现高效、可靠的现场数据采集与控制信号传输。针对工业物联网（IIoT）的需求，本书还引入了基于Ethernet/IP和PROFINET的新一代高速工业以太网技术的实施细节与安全考量。 第二部分：高级过程控制与优化算法 本部分超越了传统的PID控制范畴，全面介绍了现代过程控制中应用的关键高级算法和优化技术。 模型预测控制（MPC）作为当前过程控制领域的研究热点和工业应用的主流技术，被赋予了重点篇幅。本书从系统辨识的基础入手，详细推导了MPC的状态空间模型、约束处理机制以及优化目标函数的求解方法。通过多个实际案例（如精馏塔温度控制、反应器浓度优化），演示了如何利用MPC实现多变量耦合系统的解耦控制和软约束优化。 针对非线性、强耦合的复杂系统，本书引入了自适应控制和鲁棒控制的理论与实践。详细介绍了基于误差反馈的自适应控制器（如MRAC）的设计流程，以及$mu$-综合等鲁棒控制方法在应对模型不确定性和外部扰动时的有效性。 此外，本部分还探讨了模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control）和神经网络控制在解决难以建立精确数学模型的问题中的应用。特别是近年来兴起的深度强化学习（Deep Reinforcement Learning, DRL）在复杂工况下的自学习优化控制策略，提供了系统的理论基础和仿真验证方法。 第三部分：工业网络安全与信息集成 随着控制系统与企业信息系统的融合（IT/OT融合），网络安全已成为保障工业生产连续性的核心要素。本部分专门探讨了工业控制系统（ICS）的安全防护体系。 我们分析了关键基础设施保护（CIP）的框架和标准，识别了操作技术（OT）环境中常见的安全威胁，如拒绝服务攻击、恶意代码注入和供应链风险。本书详细介绍了网络分段（Segmentation）、数据包检测（DPI）在工业网络中的应用，以及零信任架构（Zero Trust Architecture）在OT环境下的部署策略。 在信息集成方面，本书重点关注数据治理与工业大数据的应用。探讨了如何从PLC、DCS、SCADA系统中高效、安全地抽取数据，并利用OPC UA等标准协议实现跨平台的数据互操作性。此外，还详细介绍了制造执行系统（MES）与企业资源规划（ERP）系统的集成模式，以及如何构建数据湖来支持生产绩效分析、能耗优化和质量追溯。 第四部分：人机交互与虚拟调试技术 提升操作人员的认知负荷管理和优化系统调试效率是本领域的两大前沿方向。 在人机工程学（Ergonomics）方面，本书基于认知科学原理，详细阐述了高效SCADA界面设计的原则，包括信息层级、颜色编码规范、警报管理系统的优化设计，旨在减少误操作和提高操作员对异常事件的快速反应能力。 关于虚拟调试（Virtual Commissioning），本书提供了从三维建模到实时仿真的完整流程。利用数字孪生（Digital Twin）技术，在实际硬件到场之前，对控制逻辑、I/O映射和运动轨迹进行高保真仿真验证。详细介绍了PLC-in-the-Loop (PLC-in-the-Loop, PCL)和Software-in-the-Loop (SIL)仿真环境的搭建方法，并探讨了如何利用仿真结果来加速现场调试周期和降低项目风险。 --- 本书的特点在于理论深度与工程实践的紧密结合。每一章节都配有经过验证的工程案例分析和专业软件工具的使用指南，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“怎么做”，为推动我国工业自动化水平的迈向更高阶段提供坚实的技术支撑。

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这本书的章节组织结构逻辑性极强，这一点非常值得称赞。作者显然是经过深思熟虑才安排了这样的叙事脉络。它没有一开始就抛出复杂的故障诊断流程，而是循序渐进地从电气设备的基本结构、正常运行参数入手，为后续的故障分析打下了坚实的基础。我尤其欣赏它在引入特定设备（比如高压开关柜或大型电机）的维护规程时，总能先用一个简短的背景介绍来交代该设备在工业系统中的重要性，然后再进入技术细节。这种“情境化”的教学方法，使得学习过程不再是枯燥的技术堆砌，而更像是在解决实际工程问题。比如，当讲到绝缘监测技术时，它不仅罗列了各种测试方法（如吸收比、极化指数），还巧妙地穿插了一些真实案例的简要描述，虽然没有深入分析案例的具体数据，但能让人体会到这些测试值在实际中意味着什么。这种由宏观到微观，再回归到应用场景的构建方式，极大地提升了阅读的连贯性和知识的吸收效率。对于需要系统性学习设备维护的人来说，这本书的框架是极其有价值的。

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这本书的装帧设计倒是挺吸引人的，封面色彩搭配沉稳又不失活力，让我对内容抱有很高的期待。拿到手里的时候，感觉纸张的质感也相当不错，印刷清晰，排版也比较考究，看得出来出版方还是下了不少功夫的。我一开始翻阅的时候，主要是被那些精美的图表和清晰的流程图所吸引，对于初学者来说，这种直观的呈现方式无疑是非常友好的。比如，在介绍一些基础电气元件的工作原理时，书中配的剖面图和工作状态示意图都画得极其细致，即便是一些比较抽象的概念，也能通过这些视觉辅助快速理解。我记得有一个章节专门讲了变压器的温升测试，那里的图解将内部热点和外部监测点的对应关系描绘得非常到位，让人一目了然。不过，虽然视觉效果很棒，但对于一些更深层次的理论推导部分，我感觉稍微有些浅尝辄止，可能更侧重于实际操作的应用层面，对于希望深挖其背后物理机制的读者来说，可能需要再找一些更偏理论的参考资料来补充。总体来说，作为一本入门或日常操作参考手册，它的视觉体验和基础知识的覆盖面是相当扎实的，让人愿意拿起来去翻阅和学习。

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从内容覆盖的广度来看，这本书展现了作者对现代电力系统中各类设备的广泛涉猎。它不仅仅关注传统的输配电环节，还对一些新兴的或特定领域的设备给出了相当的篇幅。例如，对于变频器内部的IGBT模块的寿命评估和初步失效判断，书中的描述就比我之前读过的许多通用书籍要深入。它似乎努力地想囊括从低压配电到中压设备的常见问题，并且在不同电压等级的设备上，明确指出了操作和维护上的差异点。这种“全景式”的覆盖，使得这本书在不同的工作场景下都具有很高的适用性。不过，正因为覆盖面广，导致在某些特定细分领域，比如特定品牌或型号的保护继电器的参数设置细节上，深度略显不足。例如，对于最新的基于微处理器的智能型保护装置的编程逻辑，书中更多的是停留在概念介绍，而没有提供详细的软件界面操作步骤或故障代码详解。这使得它在处理最前沿、最依赖软件配置的故障时，可能需要依赖设备原厂的最新手册作为补充。总体而言，它的价值在于提供了一个全面的技术地图，而非某一特定角落的“深度钻探”。

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这本书在语言风格上展现出一种非常专业和严谨的学术态度，用词精准，几乎没有出现模棱两可的描述。这使得它在作为技术文档时具有很高的可靠性。比如，在阐述电气安全规范时，引用的标准和术语都非常规范化，给人一种权威感。阅读过程中，我发现它在处理那些容易混淆的术语时，总会给出明确的界定，这一点对于跨专业交流时避免理解偏差非常重要。然而，这种高度的专业性也带来了一个挑战：对于刚接触电气领域，尤其是那些数学基础不太扎实的读者，书中部分公式的推导过程可能会显得有些突兀和难以跟进。虽然结论性的公式是清晰的，但中间的推导步骤被大幅度简化了，仿佛默认读者已经具备了扎实的电磁学和电路理论功底。这让我在试图理解某些参数选择背后的物理限制时，需要花费额外的时间去回顾和查阅其他的数学参考资料。可以说，这本书更像是给已经具备一定理论基础的工程师提供的“精炼手册”，而不是为零基础学习者准备的“入门教材”。

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从操作层面上看，这本书的实用性毋庸置疑，它似乎是为一线技术人员量身打造的“快速参考指南”。书中对各种检测工具的使用规范和注意事项描述得非常详尽，这一点对于避免操作失误至关重要。例如，在红外热像仪的使用章节中，它详细区分了不同发射率对测量结果的影响，并给出了不同天气条件下读数修正的经验法则，这些都是教科书里很少会涉及的“软知识”。我发现书中关于故障排查的部分，采用了大量的“If-Then”逻辑树，这种结构极大地简化了复杂的判断过程。当你遇到一个模糊的现象时，可以迅速根据这本书提供的症状列表找到对应的可能原因和首选的检查步骤，避免了盲目试错带来的时间浪费和安全隐患。当然，这种详尽的流程导向也带来了一个小小的局限性：对于那些非常罕见或涉及多系统交叉耦合的复杂故障，书中的指导可能会显得有些保守，更偏向于安全停机和基础复位，而缺乏对前沿诊断技术的深入探讨。但总的来说，它成功地将复杂的维护流程“SOP化”了，对于保证维护质量的标准化非常有帮助。

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