Research on Integrated Monitoring and Prevention System for Stray Current in Metro

On the basis of analyzing the influencing factors and harmfulness of stray current, and discussing the existing problems of monitoring and prevention system for stray current, the integrated monitoring and prevention system for stray current in metro was developed. A net system of distributed computers for monitoring was set up. It can monitor the distribution of stray current in metro and the corrosion of the metal structure in the whole line. According to the situation of monitoring it can also control the drainage of its tank to reach the best effect and eliminate the negative effect of polarity drainage. By using the new type unilateral electric device, the problem of burning the rail by electric arc can be avoided. The unilateral electric device can be connected with the monitoring net system directly to realize the monitor in line and improve the reliability of the device.

气体快速监测系统的组建及其在漠河冻土区天然气水合物钻探工程MK-2孔中的应用

本文结合非动力型脱气器与动力型脱气器的优点,研制出一种适用于低流量、低流速等小型钻探工程的飞溅离心式钻井泥浆脱气设备,并组建一套陆域天然气水合物钻井气体的快速监测系统。此套系统中,钻井泥浆在脱气筒内自动采集气体并将气体样本通过导管引入实验室,通过阀切换、多柱分离、双检测器的气相色谱分析系统,可同时检测C_H__4、C_2H__6、C_2H_4、C_3H_8、C_3H_6、n-C_4H_(10)、i-C_4H_(10)、n-C_5H_(12)、i-C_5H_(12)、O_2、N_2、C_O2、CO等多种气体。其中,烃类气体的方法检出限为0.10~1.00μL/L,非烃气体的检出限为100μL/L^0.01%,方法精密度为1.65%~11.6%,样品分析周期约10min。该系统通过在黑龙江省漠河盆地开展的东北冻土区天然气水合物科学钻探工程MK-2孔的试运行,实现了钻井气体的在线快速监测,方法灵敏、稳定可靠,具有较好的精密度和较低的检出限,能够基本满足天然气水合物等气体钻探现场检测的需要。

压敏电阻防起火技术研究

针对金属氧化物压敏电阻(MOV)在工作中出现的失效和燃烧事故,给出几种在线监控MOV的方法,其能够在MOV失效前发出告警信号,并及时处理,从而避免严重事故发生。通过实践证明该监控方法有效并且可规模应用。监控技术在MOV器件上实现技术和应用突破,可供其他类型浪涌保护器件参考。

基于Python多项式回归的钻孔瓦斯压力预测与应用

针对瓦斯测压过程中读取数据误差大、操作不方便和周期性长等问题,研发了一套远程、实时在线监测装置,并利用Python多项式回归对数据进行分析预测。研究结果显示,利用传感器、网络交换机和数据监测系统实现了钻孔瓦斯压力远程、精准、实时在线监测,同时相比传统的一元线性回归方法,Python多项式回归方法对数据的拟合度更高预测更准确,有效缩短了测压时间。

气田回注水地下水环境特征水质因子在线监测装置研究

国内已初步建立重点地区及区域的地下水在线监测网络,实时对地下水动态等进行在线监测,其监测指标主要针对温度、电导率、pH值等基本水质因子,但对于现有气田回注井,地下水环境监测的重点是气田回注水中的氯离子(Cl^(-))、VOCs(石油类)、硫化物等特征因子是否存在泄露,现有监测主要采取每月一次现场地下水采样送样,实验室分析,耗费人力物力。针对气矿监测井中的地下水动态监测,研发一种快速便携式气田水回注地下水环境在线监测仪器,重点解决特征水质因子的野外现场的在线监测与分析,实现提高工作效率目标。

基于LKJ运行数据的铁路基础设施检测车通用定位自动校正设备研究

中国铁路成都局集团有限公司(简称:成都局)山区铁路隧道多、枢纽线路复杂,基础设施检测车定位精准度不高,全球定位系统(GPS,Global Positioning System)信号无法全程提供里程校正,人工校正和换线操作繁琐费力。文章提出基于列车运行监控记录装置(LKJ)运行数据的铁路基础设施检测车通用定位自动校正设备的设计,由安装在机车上的前端车载装置、安装在检测车上的LKJ运行数据接收装置和定位数据综合处理软件组成;能够实时获取LKJ运行数据,通过无线通信传输至检测车,自动完成线路转换和里程校正,为检测车提供较为精准的定位校正信息。该设备适用于成都局配属的各专业基础设施检测车,安装简单快捷,与LKJ装置的接口具备完善的电气隔离。目前,该设备已在成都局电务检测车和接触网检测车上开展初步动态测试,基本达到设计要求,提升了基础设施检测车的智能化程度,有助于提高检测作业质量和效率。

油色谱在线监测装置管路漏油案例分析及对策研究

油色谱在线监测装置可实时监测变压器的健康状况并及时预警,是保障变压器安全的有效手段。但在设备检修中发现了大量装置管路漏油的案例,本文作者通过分析其中典型案例的根本原因和特征,并结合现阶段国内外油色谱在线监测装置管路保护性措施及防护性试验结论,提出针对油色谱在线监测装置管路漏油风险相应的管控措施,可为电网的安全稳定运行提供保障。

提高输电线路缺陷故障识别准确率

输电线路缺陷故障识别率是输电专业向数字化、智能化转型的一项重要考核指标,小组成员经过调查分析得出智能监拍装置通道缺陷故障识别准确率低是影响输电线路缺陷故障识别率的关键症结。针对症结,从软硬件方面分析找到6条末端原因,逐条分析确认出4条要因。针对要因,开展现场勘察与测试,提出提高芯片主频以及NPU算力,更换像素更高的摄像机,改进图片压缩算法以及增加样本库数量4条对策。对策实施后进行效果检查,输电线路智能监拍装置通道缺陷故障识别准确率由86.68%提高至91.50%,症结得以成功解决,活动初见成效。

智能牵引供电系统接触网状态监测技术及应用

智能牵引供电系统具有信息化、自动化和智能化的特点,接触网作为牵引供电系统的重要组成部分,承担着电力输送的艰巨任务。为防止由于热胀冷缩使补偿装置移动范围过大导致发生接触网断线等重大事故,基于深度学习理论和图像处理算法对补偿装置进行实时监控,设计了接触网断线智能监测系统,实现了对智能化牵引供电系统进行更加全面的数据实时监测,为不断调整和优化智能牵引供电系统提供技术支持。

基于红外测温技术的高压电力设备温度在线监测传感器的研究

基于红外辐射原理, 研制开发用于高压电力设备温度在线监测的非接触式传感器;重点研究探测距离、外界热源、被测物体表面状况以及探测器本体温度等因素对传感器工作可靠性和精度的影响,给出提高传感器工作性能的措施,这些措施包括确定合适的探测距离、采用热源屏蔽筒屏蔽外界热源的干扰以及采用特殊涂料消除表面状况的影响等。本研究对提高基于红外辐射的非接触式传感器工作可靠性和精度方面有一定的创新,对提高高压电力设备运行可靠性乃至电力系统运行可靠性都有一定的实用价值。

数据驱动的输电线路在线监测装置可靠性评估

我国骨干网架规模不断扩大,其输电通道覆盖范围广、地形多样、环境复杂,这为保障重要输电通道安全稳定运行带来巨大挑战。针对目前输电线路在线监测装置故障原因识别困难、可靠性评估粗糙的问题,在深入分析输电线路在线监测装置数据异常模式的基础上,提出一种在线监测装置故障部件识别方法。针对输电线路在线装置可靠性评价方法的不足,构建装置＂失效—异常—正常＂的三元判断模型。实例分析结果表明,该方法可以有效判别输电线路在线监测装置状态,并依据概率大小给出故障原因,有助于现场运维人员采取针对性的处理措施,具有较强的工程应用价值。

我国电力设备在线监测技术的开发应用状况分析

文章通过对全国１２７个变电站的电力设备在线监测系统的安装和使用情况的调查及统计，分析总结了该系统的生产和使用现状，从技术和管理的角度指出了存在的问题及今后研究的方向。

基于OPGW的输电线路覆冰广域监测方法

输电线路大多架设在野外,受自然灾害影响范围较大、程度较深,而覆冰灾害给电网带来的经济损失尤为严重。在分析现有覆冰监测装置的基础上,提出了基于OPGW的输电线路覆冰广域监测方法。该方法以OPGW光缆内部光纤作为传感器,采用光纤布里渊散射技术,结合覆冰广域监测原理模型,分析覆冰与线缆温度变化关系,利用有限元分析软件对OPGW覆冰与未覆冰状态的缆线温度变化进行了热力学仿真。为验证该方法监测的性能及可靠性,在覆冰实验基地进行了现场模拟挂塔试验,试验结果表明,基于OPGW的输电线路覆冰监测能够准确定位和识别覆冰区段与未覆冰区段,实现输电线路覆冰广域监测。

基于图像匹配的输电导线舞动监测方法

输电导线舞动对电网的安全运行造成了严重威胁。为此,提出了基于图像匹配的输电导线舞动监测方法。通过输电导线视频监控装置获取导线舞动的视频信息,以输电导线舞动视频中截取的多帧连续图像为研究对象,选取导线间隔棒作为跟踪目标来创建轮廓特征模板,通过匹配导线间隔棒来定位导线位置和计算舞动偏移量。该方法首先提取出未发生舞动时导线上的间隔棒进行模板创建;再对输入的待分析图像进行预处理,从而确定模板待匹配区域;最后通过后续视频帧图像中的全图搜索进行轮廓特征匹配,通过匹配成功的导线间隔棒来确定导线位置。实例分析结果表明,该方法能够匹配跟踪到导线舞动位置,并计算出导线舞动的相对偏移量和偏移角度。

一种电涌保护器智能监测系统的研制

针对变电站电涌保护器(SPD)在线监测困难,现场测试成本过高,开发研制了一种SPD智能监测系统.首先介绍系统构架,对监测终端的设计、通信规约实现和中心管理平台的结构、功能和交互形式进行较为详细地阐述;研制了SPD智能监测系统,并在陈寮山微波站实际应用,证明了系统能够有效地采集雷击电流波形等参数,有效监测电涌保护器的运行情况;并根据保护器安装位置可以判断雷电流的入侵方式,为微波站整改防雷措施提供依据.

智能变电站SF_6气体智能监测装置设计

在线监测并分析SF6气体的状态参数的变化对于SF6电力设备故障的发现、诊断、定位有很大的帮助。笔者根据变电站通信网络和系统的最新国际标准IEC 61850协议,设计了变电站SF6气体智能监测装置,它属于智能电子设备(intelligence electronic device,IED)中的一种专用装置。文中给出了具体的软硬件设计,完成了符合智能变电站标准的IED的建模和相关配置过程,实现了对SF6断路器的监测和信息共享功能的一体化。运行结果表明,该装置可准确监测断路器SF6气体的温度、密度和压力等信息,并可通过IEC 61850协议将数据传输至在线监测数据中心。

水轮机振动在线监测系统设计

水轮发电机组的长期振动将导致机组部件的材料疲劳甚至遭到破坏,严重影响机组的安全运行和发电效率,而水电机组故障一般称为渐变型或耗损型故障,因此对水电机组进行在线状态监测就显得十分必要了。通过对水轮机振动监测内容和现有的振动监测设备的研究分析,结合国内外现有的振动监测仪器的特点,提出采用了具有硬件乘法器的DSP作为前台处理器,实现信号的采集、处理。后台机采用工业控制计算机实现对数据的分析、显示和远传。这样可大大加强系统对数据采集、处理、分析的实时性及稳定性。使用此系统对某电站进行现场测试试验,结果表明:系统完全可以达到振动状态监测的目的。

北斗卫星短报文技术在输电线路在线监测系统中的应用

通信技术是输电线路在线监测数据可靠传输的关键。然而在部分偏远地区,公网通信条件较差,未铺设光纤,专网部署成本过高,通信方式成为输电线路业务发展的主要技术瓶颈。针对这一问题,文章将北斗卫星短报文技术应用在输电线路在线监测系统中,在现场布置一体化通信系统,主站系统采用多指挥机扩展并联方式,并通过增加消息队列和确认重发机制来提高通信的可靠性,实现了状态监测数据的实时回传。文章相关研究很好地解决了偏远地区数据传输问题,实现了输电线路在线监测装置数据的无线接入。

刮板输送机链条故障在线监测仪设计

为了及时发现刮板输送机链条断链、断刮板、堵转和跳链故障,保障刮板输送机稳定可靠运行,保证煤矿安全生产,研发了能够检测多种链条故障的在线监测仪。设计了刮板输送机链条故障传感器,提出了以双单片机为核心、具备人机交互和以太网数据传输功能的隔爆兼本安型监测仪的总体架构,对监测仪核心元器件进行了选型设计,开发了由最小系统、脉冲信号隔离输入电路、脉冲测量电路等组成的监测仪核心电路,提出了双路脉冲信号分析逻辑实现了故障类别的判断。刮板输送机在线监测仪能够及时发现刮板输送机链条故障,为煤矿生产安全提供有效保障。

变电站在线监测智能电子设备的自动化测试

变电站在线监测智能电子设备(IED)通过IEC 61850标准通信方式采集并上传一次设备的状态信息到综合应用服务器等站控层装置,是变电站一体化监控系统的重要组成部分,对其进行功能测试是保证系统正常运行的基础。文中通过分析在线监测IED的功能,设计其功能测试用例,通过自动化测试脚本以及测试引擎,代替手动测试,提高测试效率。通过研制的在线监测IED自动化测试系统,以油中溶解气体监测数据上传功能为例,进行了自动化测试实验,并给出了测试流程及测试结果,验证了该方法的正确性和可行性。