【正文】 解的異味等。遠(yuǎn)程控制由路由器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器和遠(yuǎn)程控制終端組成。狀態(tài)分類是一個(gè)模式識(shí)別問(wèn)題。這種分布比較容易區(qū)分正常與非正常 ,如狀態(tài)“ 0”為正常 ,其余為非正常 ,但是 ,至于狀態(tài)“ 1”和狀態(tài)“ 2”對(duì)應(yīng)哪種故障則需進(jìn)一步分析后確定。為了消除噪 聲的影響，除了應(yīng)用硬件濾波，往往還需要運(yùn)用許多的數(shù)字濾波技術(shù)。沒(méi)有王教授的幫助也就沒(méi)有今天的這篇論文。狀態(tài)監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)是傳感器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)分析。為了對(duì)輸變電設(shè)備絕緣子的鹽密進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，相關(guān)研究人員已經(jīng)提出用光傳感器來(lái)對(duì)絕緣子的污穢程度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，盡管現(xiàn)在并未得到大范圍的推廣，但卻是對(duì)電力系統(tǒng)現(xiàn)行等值鹽密法的一種突破。文字識(shí)別的樣本不成問(wèn)題 ,而對(duì)一臺(tái)具體設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)分類問(wèn)題 ,除正常狀態(tài)樣本容易得到外 ,完整的故障狀態(tài)樣本一般得不到。狀態(tài)分類和處理決策是數(shù)據(jù)分析的核心部分 ,也是難度較大的部分。傳感器作為一個(gè)裝置 ,由變換元件、單片機(jī)系統(tǒng)和通信接口等組成 , 基于對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特性的分析，設(shè)計(jì)了基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。絕緣子的電暈放電聲端子金具上突出部分的電暈放電 ,被污染的絕緣表面 產(chǎn)生的沿面放電會(huì)發(fā)出可聽(tīng)得見(jiàn)的聲音 ,還有其它如絕緣子、套管的龜裂和內(nèi)部缺陷等原因 溫度與故障的關(guān)系 當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部存在短路性故障時(shí) ,就會(huì)在局部產(chǎn)生溫度的急劇升高 ,形成所謂的局部異常溫升。②發(fā)生不對(duì)稱故障 。 設(shè)備狀態(tài)量及監(jiān)測(cè) 狀態(tài)量的分類及采集 ： 1 運(yùn)行狀態(tài)量 : 電氣運(yùn)行中的各種狀態(tài)量。對(duì)這些信息進(jìn)行處理和綜合分析后，根據(jù)其數(shù)值的大小 及變化趨勢(shì)，可對(duì)設(shè)備的可靠性隨時(shí)作出判斷和對(duì)設(shè)備的剩余壽命作出預(yù)測(cè)，從而能早期發(fā)現(xiàn)潛伏的故障，必要時(shí)可提供預(yù)警或規(guī)定的操作。 基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的變電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體上劃分為三層：信息管理層、中間層、設(shè)備控制層。目前對(duì)在線監(jiān)測(cè)的要求不應(yīng)過(guò)高，只要檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾性較好，且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠真實(shí)準(zhǔn)確地分辨出電氣設(shè)備狀態(tài)的變化，對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、傳感器和信號(hào)傳輸?shù)纫罂蛇m當(dāng)放寬。對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的分類可以作為設(shè)備維護(hù)管理的根據(jù)。設(shè)備的“故障診斷”借用了上述概念，其含義是指這樣的過(guò)程：專家根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)所得到的各測(cè)量值及其運(yùn)算處理結(jié)果所提供的信息，采用所掌握的關(guān)于設(shè)備的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行推理判斷，找出設(shè)備故障的類型、部位及嚴(yán)重程度，從而提出對(duì)設(shè)備的維修處理建議。但是 ,它們的任務(wù)不盡相同 ,這里指出它們的區(qū)別 ,是為了進(jìn)一步明確狀態(tài)監(jiān)測(cè)的任務(wù) ,避免一些誤解。近 10年來(lái) ,已經(jīng)研制成功很多傳感器裝置 ,并安裝在現(xiàn)場(chǎng)。由于客觀的需要，相信這門(mén)技術(shù)一定能迅速發(fā)展成長(zhǎng)，從而對(duì)提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行水平發(fā)揮巨大的作用。但是 ,目前狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的應(yīng)用還不普遍 ,還存在種種問(wèn)題 ,包括一些認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)。加拿大、日本、前蘇聯(lián)等國(guó)陸續(xù)研制了油中溶解氣體，變壓器、發(fā)電機(jī)、氣體絕緣封閉組合電器（ GIS）等的局部放電，電容型設(shè)備的介質(zhì)損耗因數(shù)（ tgδ）等特性，交鏈聚乙烯電纜的泄漏電流等等的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。例如 ,美國(guó)齊成公司的變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括了對(duì)變壓器的油中氣體和水分分析、頂層油溫和有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的運(yùn)行監(jiān)測(cè) ,以及對(duì) 套管絕緣、 SF6 密度、斷路器電流、避雷器泄漏電流等物理量的監(jiān)測(cè)。但是 ,到目前為止 ,國(guó)產(chǎn)傳感器裝置的生產(chǎn)和國(guó)內(nèi)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用情況還落后于國(guó)外先進(jìn)水平。如果不能對(duì)未發(fā)生的故障時(shí)間、位置進(jìn)行預(yù)測(cè)和不能對(duì)已發(fā)生故障的位置、程度進(jìn)行準(zhǔn)確判斷 ,則不能稱為故障預(yù)報(bào)和故障診斷 ,其結(jié)論應(yīng)該屬于狀態(tài)監(jiān)測(cè)范 圍。如果強(qiáng)調(diào)對(duì)主設(shè)備故障的“預(yù)報(bào)”和“定位” ,不僅現(xiàn)有條件下很難達(dá)到預(yù)期效果 ,而且容易產(chǎn)生過(guò)分的期望和誤解 ,并將影響監(jiān)測(cè)技術(shù)的推廣和發(fā)展。因?yàn)橹挥屑皶r(shí)、準(zhǔn)確地掌握設(shè)備的真實(shí)狀態(tài)，并結(jié)合該設(shè)備在系統(tǒng)中的重要程度等因素，才能確定何時(shí)檢修及如何檢修。 ,形成了瞬變故障和緩變故障兩個(gè)類型。這也正是電力系統(tǒng)設(shè)備故障的特點(diǎn)和難點(diǎn)之一。通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)往下能對(duì)變電站內(nèi)各控制子系統(tǒng)發(fā)布調(diào)用、監(jiān)測(cè)和控制命令，并能 見(jiàn)各子系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，收集所需的生產(chǎn)和安全參數(shù)。 狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)有很 大的難度。 振動(dòng)診斷 :對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理和分析 絕緣診斷 :對(duì)設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)、工作性 能和是否存在缺陷做出判斷 ,并對(duì)絕緣剩余壽命作出預(yù)測(cè) 溫度診斷 :對(duì)設(shè)備各部分溫度進(jìn)行檢測(cè)或紅外測(cè)試 振聲診斷 :對(duì)診斷的對(duì)象同時(shí)采集振動(dòng) 信號(hào)和噪聲信號(hào)。 聲音比平時(shí)增大 ,且有明顯雜音。 局部過(guò)熱 的測(cè)量主要有 :分布測(cè)點(diǎn)溫度測(cè)量 (如熱電偶、光纖溫度傳感器 )、紅外熱成像、絕緣分解物監(jiān)測(cè)等手段。路由器協(xié)調(diào)不同現(xiàn)場(chǎng)采集單元與遠(yuǎn)程控制終端的通信；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器不僅收集和存儲(chǔ)不同網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，而且為各個(gè)單獨(dú)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)提供備份，加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)體系的可靠性；遠(yuǎn)程控制終端則為工程技術(shù)人員提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)出控制命令。例如 ,一個(gè)一維的狀態(tài)分類問(wèn)題 ,設(shè) x 為特征指數(shù) ,x0 為特征指數(shù)的閾值 ,則 :xx0 為故障狀態(tài)。比較法和趨勢(shì)分析法是聚類分析應(yīng)用到特征指數(shù)為一維情況的方法 ,比較法例如用 8 臺(tái)設(shè)備的套管泄漏電流 I0 測(cè)值的互相比較來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。比如目前常用的小波變換濾波技術(shù)，它可以有效消除穩(wěn)態(tài)干擾信號(hào)，把有用信號(hào)提取出來(lái)進(jìn)行分析；還有當(dāng)前廣泛受到關(guān)注的數(shù)學(xué)形態(tài)濾波，具備比小波濾波更好的濾波效果，它不僅可以消除穩(wěn)態(tài)干擾，而且對(duì)暫態(tài)干擾也有不錯(cuò)的抑制效果。求學(xué)歷程是艱苦的，但又是快樂(lè)的。狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的概念存在差別 ,狀態(tài)監(jiān)測(cè)更適合電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行和維修的管理現(xiàn)狀。為了滿足在線監(jiān)測(cè)的要求，傳感器技術(shù)不斷進(jìn)行改進(jìn)，如光傳感器、氣體傳感器以及溫度傳感器等，他們都可以正確的測(cè)量電氣設(shè)備的狀 態(tài)量，并將它轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸。其基本原因在于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)分類問(wèn)題不同于文字識(shí)別之類的分類問(wèn)題。特征提取是指采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)、信號(hào)處理 (FFT、小波分析、分形和混沌 )等方法提取信號(hào)的特征。國(guó)產(chǎn)傳感器的性能和質(zhì)量與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有差距。電流互感器的聲音異常當(dāng)電流互感器開(kāi)路時(shí) ,會(huì)發(fā)出比正常時(shí)大得多的“嗡嗡”聲。 :出現(xiàn)可能原因有 :①三相負(fù)荷不對(duì)稱 。③人為的誤操作停車故障。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)和各種傳感技術(shù)的發(fā)展，可以對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行在線的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)取得各種即使是微弱的信息。與現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)相比，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：通信協(xié)議透明，兼容性好，有廣泛的技術(shù)支持；為了更好地發(fā)揮各種監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的作用，協(xié)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程中各系統(tǒng)間的關(guān)系，提高安全生產(chǎn)和管理水平，必須對(duì)上述系統(tǒng)整合，進(jìn)行綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的集成建設(shè)。兩種技術(shù)互相補(bǔ)充 ,缺一不可。雖然在國(guó)內(nèi)外對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)已在許多方面取得了成績(jī)，但還有不少問(wèn)題需要進(jìn)一步解決研究，需要在實(shí)際運(yùn)行中考驗(yàn)各種檢測(cè)方法的可行性。因此 ,狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)代設(shè)備管理是必要的?！霸\斷”一詞原是一醫(yī)學(xué)名詞，指醫(yī)生對(duì)收集到的病人癥狀（包括醫(yī)生的感觀所感覺(jué)到的、病人自身主觀陳述以及各種化驗(yàn)檢測(cè)所得到的結(jié)果）進(jìn) 行分析處理、尋求患者的病因、了解疾病的嚴(yán)重程度及制訂治療措施與方案 5 的過(guò)程。一般來(lái)講 ,它們?cè)趦?nèi)容上沒(méi)有嚴(yán)格的界限 ,采用的方法很多是一樣的 ,都要進(jìn)行在線檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析 ,而且最終目標(biāo)也是一致的 ,即防患于 未然。國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)科研工作也開(kāi)始于 20世紀(jì) 80年代 ,起步并不晚。 由于狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的難度，不論是國(guó)內(nèi)，還是國(guó)外，除個(gè)別項(xiàng)目以外，大多還不很成熟，仍處于研究發(fā)展階段。在國(guó)內(nèi) ,狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了十幾年 ,一些廠家已經(jīng)能生產(chǎn)各種檢測(cè)裝置。其中少數(shù)已發(fā)展成為正式產(chǎn)品。狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用較普遍的地區(qū)主要是北美和歐洲。一方面 ,還有很多發(fā)電廠和變電站的 狀態(tài)監(jiān)測(cè)沒(méi)有開(kāi)展起來(lái) 。 對(duì)故障的預(yù)測(cè)或預(yù)報(bào)必須建模和仿真 ,而故障診斷也需要對(duì)故障的機(jī)理進(jìn)行分析和研究 ,不能僅僅依靠信號(hào)處理的方法 ,只分析故障的外在表現(xiàn) ,因而存在較大的難度。同時(shí) ,生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)也沒(méi)有“預(yù)報(bào)”和“定位”的急需 ,現(xiàn)場(chǎng)人員首先需要知道主設(shè)備是否存在異常和是否需要檢修 。但是實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的狀態(tài)檢修，不能完全依靠在線監(jiān)測(cè)，必須充分地利用一切可以掌握設(shè)備狀況的檢測(cè)手段，如設(shè)備巡視和定期試驗(yàn)項(xiàng)目，診斷性試驗(yàn)項(xiàng)目等。以大型發(fā)電機(jī)和變壓