探討電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù).pdf

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1、探討電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)張連龍（大慶市東湖水廠黑龍江大慶163311）摘要：電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)將向智能型、系統(tǒng)型的狀態(tài)管理系統(tǒng)發(fā)展。先進的傳感器技術(shù)和智能信息處理技術(shù)在發(fā)展新型狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)方面具有巨大的作用。關(guān)鍵詞：電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測狀態(tài)智能管理1、引言狀態(tài)監(jiān)測（condition-basedmonitoring）是利用傳感技術(shù)和微電子技術(shù)對運行中的設(shè)備進行監(jiān)測，獲取反映進行狀態(tài)的各種物理量，并對其進行分析處理，預(yù)測運行狀況，必要時提供報警和故障診斷信息，避免因故障的進一步擴大而導致事故的發(fā)生，指導設(shè)備最佳的維

2、修時機，為狀態(tài)檢修提供實時數(shù)據(jù)。20世紀80年代以來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)在我國逐漸開展起來，設(shè)備維修策略也從“計劃維修”逐步向“狀態(tài)維修”轉(zhuǎn)換。目前，狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用還不夠成熟，總體來看，投入產(chǎn)出比和性能價格比都很不理想。隨著網(wǎng)絡(luò)、通信、信息技術(shù)的進一步發(fā)展，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測將向系統(tǒng)化集成化方向發(fā)展，形成以狀態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ)的設(shè)備智能管理系統(tǒng)、新型傳器技術(shù)和智能信息處理技術(shù)將更多地應(yīng)用于系統(tǒng)中，能對在線和離線數(shù)據(jù)進行分析處理，對設(shè)備進行實時監(jiān)測、故障診斷、針對診斷結(jié)果提供相應(yīng)的維修策略，并對設(shè)備進行狀態(tài)

3、分析，評估設(shè)備的當前健康水平。2、狀態(tài)智能管理系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的研究將從局部探討進入系統(tǒng)研究階段，建立在狀態(tài)監(jiān)測基礎(chǔ)上的狀態(tài)智能管理系統(tǒng)將成為發(fā)展趨勢，該系統(tǒng)具有對設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測、故障預(yù)警、故障診斷、狀態(tài)評估等功能，并且能對狀態(tài)維修提供智能化決策。該狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是實行電氣設(shè)備狀態(tài)檢修體制的前提和基礎(chǔ)，系統(tǒng)由下列幾部分組成：（1）傳感器（Sensor）。將電量、物理量、化學量轉(zhuǎn)換成適合于數(shù)據(jù)采集裝置處理的電信號。其選擇依賴于狀態(tài)監(jiān)測采用的方法和被監(jiān)測設(shè)備的故障產(chǎn)生機理。通?？紤]適用于在線監(jiān)測，有較高的靈敏度，價

4、廉，非侵人性，抗干擾等特點。（2）數(shù)據(jù)采集（Dataquisition）。采集傳感器輸出信號，對信號進行去噪，選取、濾波、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，以及對傳感器補償和校正等。（3）故障檢測（Faultdetection）。首要目的是明確被檢測設(shè)備是否出現(xiàn)初期故障征兆，為故障報警以及進一步的故障分析提供依據(jù)，故障檢測一般包括參考模型和故障特征提取兩種方法。（4）診斷與決策（Diagnosis）。對檢測到的異常信號進行處理、分析，制定維修策略。目前的研究方向傾向于由計算機采用先進的數(shù)字信號處理、人工智能技術(shù)進行在線自動分析

5、處理，從而給出設(shè)備的故障類型、故障定位和維修決策等信息。（5）評估（Assessment）。對影響設(shè)備狀態(tài)的各種因素進行分析，涉及到這些因素的定義（即狀態(tài)參量）、檢測和綜合分析，最終對設(shè)備的狀態(tài)進行評估，為設(shè)備的使用和維護提供依據(jù)。新型傳感器技術(shù)、數(shù)字信號處理、智能信息處理等技術(shù)以其強大的數(shù)字信號處理能力在設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。自動分析處理功能和在線故障診斷是實行狀態(tài)監(jiān)測的顯著特征，狀態(tài)監(jiān)測將向著快速計算，智能分析的系統(tǒng)化方向發(fā)展。智能管理系統(tǒng)的軟件部分將是高性能的信息融合軟件系統(tǒng)，具有規(guī)范的接口和

6、通信標準。能實現(xiàn)各種狀態(tài)信息，各種故障診斷方法，各種信息處理方法的有機融合，提高狀態(tài)監(jiān)測的可靠性和實用性，其系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)能夠遠程傳輸，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。該軟件是信息處理的中樞，能夠?qū)Χ嘣葱畔⑦M行融合處理，對在線、離線數(shù)據(jù)進行自動分析，根據(jù)故障征兆進行分析診斷，及時發(fā)現(xiàn)潛伏性故障，并且對設(shè)備狀態(tài)進行分析，對設(shè)備進行狀態(tài)評估，根據(jù)評估的情況，如正常級別、缺陷級別、障礙級別、事故級別確定合適的檢修方案。3、新技術(shù)的應(yīng)用3.1智能傳感器。傳感器是設(shè)備狀態(tài)信息獲取的源頭，將直接影響到監(jiān)測系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)的傳感器有易受干擾、壽

7、命低、靈敏度不高、成本高、穩(wěn)定性差等缺點?？茖W技術(shù)的發(fā)展，新型傳感器的出現(xiàn)促進了測量技術(shù)的進步，解決了信息采集可行性問題，采用新工藝、新測量原理的傳感器對提升系統(tǒng)性能起到了關(guān)鍵作用。目前，新型數(shù)字式傳感器和基于MEMS技術(shù)的傳感器已大量采用，特別是MEMS傳感器，具有體積小，可靠性高，技術(shù)附加值高等特點，已成為全世界傳感器市場增長最快產(chǎn)品之一。建立在新工藝、新測量原理上的智能傳感器，能提高數(shù)據(jù)采集的精度，并且具有自校正、自補償功能，將智能傳感器用于設(shè)備數(shù)據(jù)采集，能解決數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、存在嚴重干擾、測量數(shù)據(jù)精確度不高

8、等問題，也為系統(tǒng)診斷分析打好了基礎(chǔ)。3.2智能信息處理。智能信息處理技術(shù)就是將不完全、不可靠、不精確、不一致和不確定的知識和信息進行處理的過程和方法，就是利用對不精確性，不確定性的容忍來達到問題的處理。處理方法有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊系統(tǒng)、粗糙集、信息融合等。設(shè)備的診斷、分析、評估、決策都存在信息處理的問題。拿故障診斷來說，設(shè)備故障類型繁多，故障的征兆也很多，故障因果關(guān)系復(fù)雜，其故障機理無法