感应电炉在工业上的应用十分广泛,主要用于熔炼钢、铁、铜、铝及合金等,具有熔化效率高,节电效果好以及熔炼成分均匀等特点。由于感应电炉熔炼金属所需要的能量非常高,所以用于驱动感应电炉的电气柜功率也非常高。电气柜的主电路是整流逆变电路,电路的关键器件是可控硅(SCR)。主电路的原理虽然简单,但是由于其中含有各种辅助电路,所以当电路出现故障的时候,很难快速判断故障源。而且一般出现故障后,维修人员只能根据故障电路的损坏结果推测故障原因,所以这种方式的效率和准确率都非常低。针对上面所说的问题,本文提出了感应电炉的高速数据采集和故障分析系统。该系统主要分为两个部分：高速数据采集和故障分析。高速数据采集模块实时对主电路中各个参数进行高速采样和故障监测,当判断出现故障的时候,将故障时间点前后的采样数据都及时保存下来。我们可以通过现场和远程两种手段对故障数据进行下载,并在PC端恢复故障时的信号波形。这样,对于故障的判断方式由故障后的结果这一个时间点扩展到故障发生前后这一个时间段。同时我们将故障数据提供给下一步故障分析模块进行故障数据的分析。故障分析模块主要功能是将故障数据进行预处理、降维和分类。本文将故障划分为几个类,然后对每个类的故障数据先进行预处理,然后使用ISOMAP (Isometric Mapping)降维算法,得到每个类的数据降维结果。当出现故障数据样本点的时候,将该样本点代入每种故障数据集合,计算降维重构误差,取重构误差最小的类作为样本点的故障类。我们通过高速数据采集获得比较详细的故障信息,通过故障分析,获得关于故障信息的一个分析结果。两者相辅相成,密不可分。同时也可以知道,高速数据采集模块是整个系统的基础,而故障分析是系统的延伸和拓展。通过高速数据采集获得的故障信息为技术人员的人工故障分析提供了强有力的依据,而人工分析如果结合故障分析则能快速获得准确的分析结果。