新型电力系统设备状态监测与故障诊断传感芯片关键技术与展望

随着新型电力系统的建设与发展,电力关键设备运行环境发生改变,运行过程也面临更多风险。电力关键设备的状态监测和故障诊断技术是其正常运行的保障,但目前仍存在不足。集信号采集、数据分析、信息传输功能于一体的传感芯片将能够实现在线、实时、准确的关键设备状态监测和故障诊断。文中从面向新型电力系统的设备状态监测和故障诊断传感芯片的基本概念出发,综述了传感芯片的传感采集、信号处理、数据分析及信息传输4项关键技术的发展现状,指出关键技术面临的挑战。最后,展望了未来电力关键设备状态监测和故障诊断研究方向。

基于物联网技术的电力网络设备状态监测算法研究

针对当前电力网络设备状态监测数据采集和传输能力差的缺陷,提出基于物联网技术的电力网络设备状态监测算法。根据采集模型计算感知节点下传感器检测位置补偿值,设置电力网络外源信息筛选条件,获取电力网络数据安全传输的稳定报警值,计算数据安全传输阈值,判断传感器采集数据的传输安全性;采用物联网技术研究状态监测算法,对不同类型的设备状态进行分类处理,得到电力网络设备状态监测结果。实验结果表明:三种传感器节点拓扑结构下,所提算法的比特误码率均小于1.0%,且其信噪比最小为65 dB,网型结构的时延小于60 ms,树形结构的时延小于180 ms,星型结构的时延最大为230 ms,满足电力网络设备状态监测需求,具有较高的实际应用价值。

基于多传感器的电力大件设备位移实时自动化监控系统

为提高电力大件设备位移监测效果,开展基于多传感器的电力大件设备位移实时自动化监控系统设计研究。首先通过拉线传感器使用三球交会定位原理对位移数据进行采集;然后利用放大电路对其进行处理,通过A/D模块进行转换,获得数字信号传输至单片机;最后通过单片机模块将输入的数字信号进行处理和控制,实现电力大件设备位移实时自动化监控。实验结果表明,该系统可完成电力大件设备位移实时自动化监控,且位移测量误差不超过0.3 mm,满足发电厂对于设备位移实时自动化监控的需求。

基于ZigBee无线传感网络的导线接头在线测温系统

基于无线传感网络的基本原理,将新型ZigBee无线自组网通信平台应用于输电线路跳线接头温度在线监测系统。介绍了系统的软硬件平台架构,说明了基于ZigBee技术的接头温度监测节点集群组网的方案和算法,设计了实现可靠、节能及高效的数据传输方法。应用结果表明,ZigBee技术具有自组织性、动态拓扑、网络容量大、以数据为中心等特点,在电气设备在线监测中具有独特的应用优势。

车间设备监控节点的ZigBee组网方法应用研究及低功耗策略

分析传统有线方式构建车间设备监控系统的不足,提出一种基于无线传感网络与嵌入式以太网相结合的组网方法,实现车间设备监控,并给出应用实例。以飞思卡尔32位MCF52233微控制器(内部集成以太网模块)和8位MC13213微控制器(内部集成ZigBee底层协议)为基础,给出一种车间设备监控节点的软硬件设计方案,针对电池供电监控节点,提出了ZigBee节点的低功耗策略,较详细地阐述了数据管理中心软件设计的技术要点。

基于ZigBee技术的消防设备电源监控系统研究

随着电力电子技术的不断发展,各种高层建筑、智能化建筑相继出现。这些建筑形式对消防安全及实时监控消防电源等方面提出了越来越高的要求。基于此背景,从应用与实践的角度出发,研制了一套消防电源的远程监控系统。该系统采用ZigBee技术来完成数据采集与传输,并与3G网构建异构远程监控数据传输网,从而形成分布式远程在线监控消防应急电源系统,真正做到消防设备电源的智能化、自动化、网络化管理。

一种新的航空电源监控电路设计

针对 ATE测试台电源可靠性的要求 ,设计了一种高可靠性的电源监控电路。采用霍尔传感器进行电压取样 ,电路简单 ,工作稳定可靠 ,易于维护。

基于ZigBee技术的医疗设备使用状态无线监测系统的设计

目的：设计一个基于ZigBee技术的医疗设备使用状态无线监测系统,实现医疗设备使用状态的在线监测,为使用率统计提供一种新的方法。方法：建立医疗设备功耗与其使用状态的数学模型,通过数据采集终端实现医疗设备功耗数据的实时采集,采集的数据由ZigBee无线网络发送至服务器进行存储并结合所建模型进行统计分析。结果：通过对医院健瑞监护仪M8000和飞利浦V60呼吸机功耗进行测试,所测数据能够通过ZigBee无线网络实时准确的传输到服务器端;实验结果显示,所建模型有较好的适用性,使用时长统计精确度较高。结论：系统实现了医疗设备使用状态的在线监测,同时能够准确统计医疗设备使用时长,为医疗设备使用率统计提供准确的数据来源,对推动医院数字化发展具有重要作用。

高压电气设备在线监测无线传感器的磁谐振非接触供电

无线传感器是高压电气设备在线监测系统的关键部件,而工作电源已成为其进一步发展和应用的关键技术。为此,提出了采用磁谐振非接触电源给在线监测无线传感器供电和相应的无线传感器方案。首先以金属部件多、工作环境苛刻的典型高压电气设备开关柜为应用场合,确定了磁谐振非接触电源关键参数,然后采用电路互感模型研究了引入效率系数kQ作为非接触电源磁谐振线圈的设计目标参数,在此基础上采用基于电磁场有限元仿真的方法优化设计了磁谐振线圈。在样机测试实验时,采用分别施加高电压大电流和开关柜多金属这2种环境来模拟非接触电源的实际工作环境。样机实验和运行结果表明:磁谐振非接触电源额定输出功率为0.5 W、电压为3.3 V,最大传输效率为32%,在最高工作环境电压为20 kV、电流为1 kA的实验中,以及金属部件多、工作环境恶劣的开关柜中有良好适应性。研究表明:磁谐振非接触电源不仅安装比较方便,而且可以给安装在高压侧的无线传感器提供稳定充足的电能;为提高电能传输效率,应尽可能提高效率系数kQ。

智能电网背景下的电力设备监测和维护技术

介绍了智能电网中电力设备安全运行的前景,详细叙述了电力设备在线监测系统的开发和应用,利用人工智能诊断实例论证了电力设备智能化监测系统的可行性和实效性.

电力设备运输质量在线管控系统设计与实现

大型电力设备在运输过程中可能受到冲击、倾斜等因素影响,电力设备运输质量在线管控系统以保障设备质量为目的,应用电子检测、无线传感网、移动通信和Web开发等技术,构建包含实时采集装置、集中控制器和管控中心平台的三层智能结构,实现全程信息化质量管控,可以提供运输质量数据实时在线监控、异常报警联动和运输项目管理等功能,并在实际运输项目中得到验证。系统可以有效提升管理效率,缩短反应时间,切实加强运输质量管理。

消防设备电源监控系统设计及应用简析

介绍消防设备电源监控系统的基本原理、组成、功能及特点,消防设备电源状态监控器及消防设备电源传感器的设计与安装,及其在实际应用中的一些注意事项。

基于GIS平台的电力电缆实时在线监测系统研究

针对现阶段国内电力电缆监测系统操作困难、结构复杂、工效低等问题,以安徽省蚌埠市供电公司为例,采用国网地理信息服务平台(GIS1.6)与设备运维精益管理技术相结合的方法,基于计算机技术、网络通信技术,以全球定位系统、遥感、地理信息系统为技术核心,以传感器为基点,研究开发出了一套基于GIS平台的电力电缆实时在线监测系统。该系统具有监测数据存储、统计、分析、预警的功能,实现了重要电缆通道的接地电流、接头温度、水位、防盗、烟雾、有毒气体、局放数据的实时监控。该系统应用于地下电缆后,较好地实现了实时监测地下电缆以及精确的预警功能,有效防止了电力电缆各类事故的发生。

消防设备电源监控系统设计简析

依据GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》等规范要求,通过对消防设备管理现状的分析,概述设置消防设备电源监控系统的必要性,介绍消防设备电源监控系统的功能要求、系统基本构成及监控模块的类型,提出系统方案的选择和设计方法。

设备监测无线传感器网络时间同步算法

在运用无线传感器网络进行设备状态监测时,常常需要用到时间同步算法。针对现有时间同步算法计算量大、对硬件要求高的不足,提出了基于线性拟和误差修正的时间同步算法。该算法简单且易于硬件实现,能量开销小。实验数据和现场应用结果表明,该算法可以有效降低时间累计误差,避免无线传感器节点间的信息碰撞。

电力设备局部放电在线监测用传感器传输特性分析

电流传感器是电力设备局部放电在线监测系统中的一个重要组成部分 ,其局部放电信号传输特性直接影响测量结果。本文对电流传感器传输特性进行了理论分析 。

低功耗自供电机械设备状态监测系统设计

为解决机械设备安全运行监测设备的续航能力差、需要频繁更换电池的问题,设计了一种低功耗自供电机械设备状态监测系统.该系统由磁悬浮电磁能量采集器、能量管理电路、低功耗无线传感电路以及监测上位机组成,通过收集机械设备运行状态下溢散的振动能量为监测节点供电,同时将机械设备运行状态下的温度和振动信息通过蓝牙传输方式发送到接收器,并在监测上位机显示和存储.设计了低功耗传感监测电路并优化了供电逻辑.对监测系统性能进行了实验测试,结果表明该系统可以实现机械设备的无线自供电监测.

基于物联网技术的输变电设备智能在线监测研究及应用

针对现有的输变电设备在线监测网络在数据共享、设备通用性和网络拥塞等方面存在的问题,结合物联网技术,采用接入网和汇聚网两级通信网络结构进行变电站和输电线路的通信网络设计,通过汇聚网络的流量控制与通信流重定向解决通信网络拥塞;提出了异构双网双通道设计方法,以提高通信网络容错能力并实现了设备在线监测与资产巡检应用的紧密结合;设计了在输电线路采用无线Mesh+OPGW光纤的组合方案,并在现场进行了实测。验证结果表明:点对点远距离通信、单跳中继距离、稳定带宽和比特误码率均可以较好地满足要求,为偏远地区输电线路在线监测信号的远距离传输提供了一种有效的手段。

消防设备电源监控传感模块设计

针对市面上消防设备电源监控传感器采样精度差、通信不稳定、不符合国标规范等设计缺陷，以国家标准GB28184-2011《消防设备电源监控系统》为依据研究设计了一款电流电压型监控传感器。设计创新点在于采用RN8209G芯片进行采样，并通过CAN总线进行通信，在0~50 A电流范围内提高采样精度达到1%。设计产品已通过国标GB28184中4.7节表1中的基础实验及高低温试验要求。

基于多无线传感器网络的电力设备安全监控系统研究

电力设备安全管理是电力系统安全生产、管理中重要的环节之一。目前大部分电力设备安全管理处于员工巡查状态,效率低下,且难以监控到电力设备安全的各项指标。本文设计了一种基于无线传感器网络的电力设备安全远程自动监控系统,实现了电力设备安全的相关指标自动监控。