智能自诊断开关设备综合监测装置的设计及应用

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1、智能自诊断开关设备综合监测装置的设计及应用本文针对电力开关设备会出现机械机构传动故障、开断与关合故障、绝缘老化、载流故障、接地不良等故障，造成电力系统在运行过程中突然故障而造成财产和人员损失等问题，提出了研究开发智能自诊断开关设备综合监测装置的方案，经长期测试及应用，取得了预期效果，降低了设备事故产生的负面影响和损失，降低设备维护费用的同时提高了电力系统的安全稳定性。【关键词】电力开关设备在线监测诊断模块化设计1应用背景开关设备是电力系统的重要设备，设备运行状态对电力系统的可靠性具有重大影响。为了及时了解

2、开关设备运行状况，掌握其变化趋势，为检修维护提供依据，以开关设备在线监测和故障诊断为基础的智能化设备研究成为电力系统自动化研究的重点。在国家电网的智能电网发展规划中，电力开关设备智能化，电力系统监测、诊断、测量和控制技术的研发具有非常重要意义。因此，研发具有全面的连续在线监测和诊断功能的智能自诊断开关设备可以及时发现设备内部潜在故障和危险，有利于采取及时的预防措施，降低设备事故产生的影响和损失，提高电力系统的安全稳定性，具有非常重要的工程和经济价值。2功能原理2.1功能监测装置实现电力开关设备状态监测指示

3、和辅助控制功能，将开关设备的温湿度控制、带电状态指示、一次回路指示集中到同一装置内，同时提供弧光监测、电寿命监测、红外母线测温、实时图像视频、绝缘监测、电参数测量、电动地刀控制、文档管理、黑匣子存储、诊断作业指导、各种标准现场总线通信等功能，为实现开关设备智能化提供了有利条件。2.2原理监测装置采用先进的信号检测和处理技术，以采用嵌入式ARM9系统，大屏幕显示单元和大容量存储器为基础，集成了视频图像监测功能，在线监测和诊断分析功能，实现开关设备内部绝缘、温度、局部放电、电参数等的连续监测，并能在设备内部出

4、现异常的时候主动发出报警信息并提供适当维护操作指导。同时装置可以保存开关设备全生命周期的运行数据，实时分析系统运行状态并能根据状态做出决策，能够以友好的方式为检修和维护操作提供精确指导。支持各种符合标准的通信规范的分布式监测、诊断和控制功能，支持广阔区域内电力开关设备的集中监控、智能诊断和控制，使电力系统时时刻刻都处于可靠的监测控制。3设计方案3.1硬件设计为迗到灵活配置组合模块化设计方案，硬件设计必须分模块。这样既可在不同工程应用中进行硬件模块选配以满足不同工程应用需求，硬件模块原理图如图1所示。主CP

5、U集中采集显示终端内部采用硬件卡模式集成了实时视频功能、回路状态显示功能、带电显示功能、文档管理功能、黑匣子功能、作业指导功能、标准化智能接口功能。其他监测、测量、控制模块都是独立设计的，各个采集监测、测量模块实现数据采集、通过高速通信接口与终端模块之间进行数据交互。终端为基于ARM的综合测量运算、显示和通信装置，将收到的数字信号，综合进行数据信号分析判断实现了设备故障诊断专家系统，保证准确检测和预警设备内各种故障。3.2软件设计由于装置处理交互数据海量及处理数据速度要求实时性高。因此系统采用了UC/OC

6、-II嵌入式实时操作系统，为完全抢占先式实时内核、采用分时间片、分布式、分层，实现多任务处理机制软件设计方案。软件流程图如图2所示。4结束语综上所述，本文从硬件软件阐述了一种模块化的智能自诊断开关设备综合监测装置设计方案。装置在全面监测设备各项参数基础上，对设备运行状态进行评价，及时判断设备隐含故障及其原因作出故障检测报警，便于维护检修，故障定位及隔离，提高了设备安全稳定性。参考文献[1]周航慈.单片机应用程序设计技术修订版[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.[2]周立功.ARM嵌入式系统基础

7、教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008.作者单位常州森隆电力科技有限公司江苏省常州市213000