民用建筑电气设备状态远程监测与诊断技术 栗亚男

发表时间:2020/4/23   来源:《当代电力文化》2019年第18期   作者:栗亚男
[导读] 电气设备是民众生活和工业生产的驱动心脏
       摘要:电气设备是民众生活和工业生产的驱动心脏,具有特性数据库庞大及结构复杂的特点,因此电气设备发生故障的原因分析及诊断处理就面临比较复杂的局面了,维修难度与成本控制以及对民众生活和社会经济发展造成的影响是必须考虑到的问题,因此有针对性的根据电气设备的特点进行实时监测以及自动诊断故障原因就很有必要了。本文从电气设备测控方向着手展开调查,并对电气设备的远程监测以及诊断进行研究,制定相应的优化措施。
        关键词:民用建筑;建筑电气;设备状态;远程监测;诊断技术
        1电气设备状态在线监测与诊断技术的重要性及前景分析
        1.1是以防电网发生大面积停电事故的重要技术
        据相关研究显示,如果气候环境比较恶劣复杂的话,电网很容易发生大面积停电,而电气设备本身所带故障也是造成电网事故的重要原因,而且这样的趋势在逐年增多。不但国内如此,国外情况也是这样,从中分析可以得出,电气设备自身发生故障是导致电网发生事故的主因素。电气设备运行状态在线监测和诊断技术可以很好的估计出电气设备寿命剩余年限,同时,评估其运行状态如何,这在维修的时候就变得很容易,因为有判断理论和依据,这能够提高电网运行的经济性和安全性。所以,预防复杂气候因素是防止电网大面积停电的第一道屏障,但是电气设备状态在线监测和诊断技术却是第一道屏障中的核心。
        1.2电气设备状态在线监测和诊断技术阐述
        设备诊断技术,就是指设备在运行或者是停止的时候,通过其运行状态做出判断,看设备某些部位是否发生故障,严重程度如何,什么原因导致,而且对设备的可靠性及寿命期限做出预测,然后,进行针对性维修的一门技术。其诊断方法有多种,比如,定时诊断、实时诊断、间接诊断、直接诊断以及在线诊断和离线诊断等,它们之间相互结合进行诊断,可以形成模式较多的诊断方式。状态监测,不是所谓的设备状态在线监测,其是在监测结果的基础上,判断故障原因、类型、位置、程度等,同时,预测出设备大概寿命还剩多少,以及如何做好维修工作。设备状态在线诊断,也不是设备状态的故障诊断,设备状态的故障诊断,是把某刻监测到设备的特征跟之前监测的进行比对,其是横向比较,同时,通过往年监测的数据和经验,对故障原因及类型还有损坏程度进行综合判断,并得出维修方法。
        2我国电气设备在检测与故障诊断方面设计原理
        2.1设计方向
        电力设备利用PC―PLC进行远程监控与故障诊断系统(RMFDS),它是由监测与诊断子系统,远程诊断中心和各电力设备车间的现场通信网络等内容组成。其中,现场监测诊断子系统通过自身包括信息采集系统、工控PC机、软件系统等部分与现场控制设备进行通信连接进行电气设备具体情况的诊断与监测,并对从电气设备中获取的数据进行整体统计分析和信息的存储处理,达到电气设备信息可以智能诊断系统进行数据交换的目的。
        2.2电气设备组成原理
        电气设备的主要系统组成部件有系统控制器以及传感器和执行器,计算机主体和其他部件,网络通信设备等,只有对PC通信机制进行详细彻底的了解之后通过合理的通信协议和通信部件模块达到PLC与PC进行数据交换的过程.也因为这种连接方式涉及到内部复杂的结构,往往是通过站点PC与PLC对电气设备进行现场运行参数的监控,中间数据传输则是由光纤和工业双绞线在两者之间进行的,而这种连接方式相对电气设备的复杂结构而言就相对简单与便捷;在整个数据采集、传输、交换、数据分析处理、诊断下结论的过程中都是通过接口模块、网关、数据协议自动智能来完成的,减少的人工参与也就减少了很多人为的失误影响,增加了系统的可靠性及准确性,因此更多的企业更倾向于选择电力网络设备硬件,也正是因为电力网络设备硬件具有强大用户功能界面,人机交互亲和,可扩展性强大,可编程,多功能等特点,才为电气设备现场监控与故障诊断和远程故障诊断提供了实现的基础。


        2.3Web服务器与应用程序服务器的软件设计
        为了提高诊断系统的安全性以及准确性,在电气设备的具体实施情况下设计符合运行的Web服务器与应用程序服务器软件,保障系统底层关于PLC的安全控制实现.在进行设计Web服务器与应用程序服务器的软件中会涉及到Web服务器的软件和应用程度服务器的设计,Web服务器的软件主要在客户机的C/S结构中应用,而服务器的设计会基于IIS的ASP动态网站进行应用。对服务器和服务器软件进行设计是为了后期加强电力设备故障诊断系统的灵活性,以及大大降低数据采集和缓存过程中的难度,完成美观的浏览器界面要求。此外,在针对使用者对查询结果和查询标准的理解程度问题,在电气设备中进行于查询区域内完成客户机和服务器数据库的数据交互,方便广大群众对电气设备的使用.
        3民用建筑的电气设备状态监测与远程诊断技术
        建筑电气系统是建筑不可分割的一部分,是建筑能否发挥其预期功能的关键要素。一旦建筑电气系统发生故障,会引起设备停机、计算机信息数据丢失、火灾等事故,给人们的工作和生活带来极大的不便乃至造成经济损失和人身伤亡。目前民用建筑电气系统的在线监测和远程诊断技术研究还未像继电保护等技术研究那么深入和广泛,这主要是随着信息技术的飞速发展,建筑电气系统的功能随之增加,作为一个与实际联系紧密的研究对象,状态监测和诊断技术相对于建筑电气系统的复杂性、重要性还未引起足够的重视。现如今,建筑电气系统的发展已不可同日而语,随着用电设备的增多,负荷急剧增加,传统的检测技术和方法已稍显不足,需要研究有针对性的适用于建筑电气系统的故障诊断技术。
        4电气设备状态监测与故障诊断技术未来展望
        电气设备状态监测与故障诊断技术未来展望实际上就是应用人工智能、识别判断、信号处理等相关技术,分布式、综合性远程监控系统的研究和开发,能够及时保留或者提高信息强度,保证可以及时提取信号特征。主要包括指纹诊断、频率特性诊断、时域波形诊断、阀值诊断等信号处理诊断方式。识别故障模式的方式中包括人工神经网络。人工神经网络能够识别局部放电指纹的严重程度和放电类型。依据被诊断系统的实际情况,相关专家能够利用一定经验规则来正确诊断故障的方式就是设备故障诊断专家系统。最好的处理电气设备故障工具就是模糊理论,相比较一般优化方式来说,遗传算法故障诊断技术能够利用比较少的信息来达到优化控制系统的目的。由于不断发展科学技术,逐渐形成很多新的技术,在电气设备状态监测与故障诊断中开始应用多传感器融合技术、混合智能故障诊断技术、现实故障检测算法等相关技术。
        结束语
        借助智能测控单元,可以建立基于远程通信网络的建筑电气设备状态监测系统,对建筑电气设备的运行状态进行实时监测,可以监测其电压、电流等信息,并实时进行存储。当出现电气设备的故障后,可以很容易根据监测的数值分析出设备的故障原因,极大地方便了电气故障的检修与维护工作。在当前物联网技术和监测技术突飞猛进的情况下,民用建筑电气设备状态的远程监测与诊断技术必然迎来更大的突破。
        参考文献:
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