Test Criteria and Methodology for Evaluation of Coal Mine Monitoring and Control Systems

Field evaluation of coal mine monitoring and control systems yields data on installation and maintenance, but does not provide a full evaluation of these systems under all possible conditions. Also, the differences in installations and configurations do not allow the performance of different systems to be measured and compared. Under contract of the United States Bureau of Mines (USBM), the West Virginia University (WVU) Department of Electrical Engineering has designed criteria for evaluation of monitoring systems, and a test facility for simulation of mine conditions. This facility provides evaluation of monitoring and control systems under both normal and abnormal conditions. This paper describes the test criteria chosen, the design of the test facility, and the experiences of tests performed on mine monitoring systems to date.     

物联网技术在煤矿安全生产中的应用

针对现有煤矿安全监控系统扩展性差,响应时间长及移动物体的监控能力相对较弱的问题,提出利用物联网技术,开发用于煤矿安全生产的监控平台,该平台主要由ZigBee无线传感器网络、物联网接入服务器和上位机可视化软件系统构成,对各种监测传感器采集的信息进行采集、处理、传输、显示与反馈。通过矿井仿真平台测试及煤矿井下现场测试表明,设计能够实现煤矿井下环境参数测控及人员的精准定位,能为煤矿安全生产监控提供有价值的参考。     

基于无线通信技术的配电网电流监测系统

电力设施作为重要的民生设施，对其工作电流的实时监测具有重要的意义。基于无线传感网络技术，研究开发了由多个电流采集节点以及一个集合无线通信技术的主控模块组成的无线传感网络，实现对配电网电流的监测。其中电流采集节点利用电流互感器采集节点处的电流信号，并通过ZigBee技术将采集结果发送到中央处理单元的协调器单元，经中央处理单元对数据进行处理后采用GPRS技术将数据发送至配网主站服务器，同时采用GSM方式将数据发送给移动终端，比如配网相关工作人员的手机。设计开发了相应模块的硬件电路以及软件程序，测试结果表明，研发的电流监测系统最小可测电流为200 mA，动态范围达24 dB。     

Application of adaptive learning networks for the detection offailing power system components

A system capable of monitoring mine electrical power systems and detecting component failure in early stages could significantly improve power system safety and availability. Such monitoring would require a method of evaluating electrical features, calculated from terminal values, for indications of component deterioration. Research is being conducted by the US Bureau of Mines to examine the use of mathematical models to aid in this evaluation by creating polynomial networks called adaptive learning networks that can indicate deteriorated conditions in cable-connected motor systems. This process uses laboratory training data to select the electrical features most significant for accurately modeling cable-motor system conditions and forms mathematical expressions relating these features to the presence and severity of deterioration. Particular attention is given to PNETTR-4X, a modelling software package that forms adaptive learning networks from input training data using an unsupervised learning process. Models developed thus far can process readily measured terminal information and quantify deterioration power and current to within 3% of motor full load values     

含分布式电源配电系统中计及警报错误的故障定位

现有针对含分布式电源配电系统的故障定位方法在实际应用时如果存在警报漏报与误报就可能发生误判。针对这一问题,提出了一种综合利用遥信和遥测信息的配电系统故障定位两层模型。首先,利用遥信信息建立故障定位的上层解析模型,然后在此基础上通过遥测数据建立下层模型。所提出的两层模型可以较好地处理含分布式电源配电系统的故障定位,并能给出漏报和误报的警报。最后,采用算例系统说明了所发展的两层模型的基本特征。     

基于WinCC的矿井水泵远程监控

本文研讨适用于煤矿井下的多水平智能排水自动控制系统。利用可编程控制器PLC及其控制网络构建监控平台,并在此基础上进行现场控制软件及WinCC远程监控软件的开发,从而实现了煤矿井下多水平排水系统的自动控制和集中监控。     

一种有源电子式电流互感器供能状态监测系统的设计

本文中笔者设计了一种供能状态监测系统。通过本监测系统对某型号有源电子式电流互感器进行了供能状态监测试验验证,并给出几种常见的供能故障告警。     

基于CC2530的无线监控系统设计与实现

建立涉密场所的人员、环境、物体实时监控网络对保证涉密场所的安全具有十分重要的意义。本文针对传统有线监控系统耗材多、造价高、功耗大等缺点,采用CC2530芯片组建了基于ZigBee无线通信技术的无线监控网络,并在此基础上进行了上位机软件设计和ZigBee网络软件设计,最后对涉密大楼内部人员、环境和物品实施实时监控,进行了该系统的组网测试、通信距离测试以及数据传输测试。实验测试结果表明,本系统组网正常,数据传输稳定,能够很好的对大楼实施监控,可广泛应用于办公场所的监控领域。     

A production system for intelligent monitoring systems

Conventional monitoring systems use data-collection techniques to obtain sensor data about various aspects of hazardous workplaces such as coal mines and provide warnings. However, they are ill-equipped for making complex decisions involving large amounts of interrelated data. Laser/RPS, a C language-based object-oriented production system, is presented, and those programming system features that can be used to develop intelligent monitoring systems are described. Potential applications of this system to underground coal mine monitoring systems are discussed     

面向新型智能电网故障告警管理的研究与应用

随着现代电网技术的高速发展、网络结构的不断完善,有必要面向新型智能电网讨论建立全新的故障告警管理模式,其主要作用是对支持自动化机房的动力环境、设备状态、系统状态进行在线监控。当设备发生异常现象时及时自动产生告警,通过不同的告警方式通知相应的值班人员,使值班人员可以及时处理系统的异常因素和故障。在自动化机房安装相应智能采集设备,通过现有电力系统内部专用网络通道以及专门针对智能管理系统所开发的应用软件系统等,实现远程集中监控现场温湿度、设备运行情况、电网运行情况等关键数据,同时采取智能辅助手段,对监控数据超出设定值范围的异常值,实现自动告警、自动分析、智能判断故障原因等,辅助运行值班人员及时发现故障或异常现象。通过以上技术的应用,可以实现减轻值班人员的工作量,及时发现设备异常现象,在第一时间发现问题并及时解决问题,排除故障隐患,保证设备安全运行。     

基于红外技术的变电站温度监控

针对变电站各发热点温度测量和监控问题,提出利用红外摄像机代替昂贵的红外热像仪对电力设备进行实时非精确的温度监控设计方案。该方案基于自源无线红外温度传感器,利用微型太阳能电池为测温和发射设备提供电源;发射端把测温传感器测得的温度量转化为红外信号并发射;接收端的红外监控摄像机对传感器扫描接收;监控中心对提取的红外图像处理、分析后,给出温度指示和异常报警信号。解决了变电站内高温高压强干扰问题。并开发了软件界面进行实时监控,做到各被测点的温度实时显示。通过实际检验,所设计的方案获得满意的效果。     

家用冷藏冷冻箱性能测试系统的开发与研究

针对传统的家用冷藏冷冻箱性能测试系统数据采集量大、测试时间长、系统设计复杂、数据实时监控不便等问题,设计了一套新型四工位家用冷藏冷冻箱性能测试系统。系统采用三层网络管控技术,以LabVIEW作为上位机软件,结合PLC、控制器以及采集仪表实现实验室温湿度控制、系统报警、数据存储和处理及报告生成等功能。在满足GB/T8059.2的基础上,实现了集中高效的数据处理,友好直观的界面操作,快速稳定的系统运行,实时准确的系统监控等目的。     

Design, commissioning, and operational experience of heat tracingsystem with extensive electronics monitoring

One of the most extensive heat tracing monitoring systems ever installed is examined. Over 400 circuits in a crude oil separation facility are independently and individually monitored. The results of the initial construction commissioning and the first six months of operation are reported. Analysis of cost-effectiveness and engineering lessons learned about electrical heat tracing systems operations are examined in detail. The results of an operational system are examined. The general philosophy and the physical hardware and software of the heat tracing monitoring system are discussed. An analysis of the operational logs of the first six months of operation of the system is included. Various topics related to successful heat tracing projects are addressed     

基于模糊诊断理论的提升机振动监测诊断系统

依据模糊诊断理论和组态软件,设计了基于模糊诊断理论的提升机振动监测诊断系统。该系统通过s7‐200和EM 231模拟量采集模块对振动数据进行采集,利用RS‐485与组态软件建立通信,将数据存入其数据库并通过模糊诊断模块对振动数据进行处理判断,组态软件对数据实时显示,并对提升机各振动异常状况进行报警。实现提升机振动状态的实时监测诊断、预测、报警。解决了人工巡检误差大和缺乏连续性等问题,提高了系统监测准确性。     

基于PCI-1714UL的10kV系统电压在线监测装置研究

为分析10 kV配网系统过电压事故性质,实时、准确监测电力系统内、外过电压和电压暂降信号,研制能在线追踪记录10 kV系统各种电压波形的电压在线监测装置。通过对装置的高压分压器、二次阻容分压器、PCI-1714UL高性能数据采集卡等硬件,及数据采集存储、分析处理等软件进行设计,并对关键技术进行研发,研制出具有波形记录、处理和分析功能的电压在线监测装置。实验室调试结果表明,该装置能够实现设计的全部功能,性能稳定、可靠,并可对实时采集的电压信号进行谐波分析。     

胎压监测系统测试试验台的研发与设计

针对胎压监测系统的工作原理及特点,研发出一套仿真实车运行中不同轮胎环境的胎压监测系统测试试验台。文章介绍了目前主流胎压监测系统的工作原理及特点,从硬件设计以及软件设计两方面对试验台设计原理进行阐述。试验台设计硬件方面主要包括系统压力控制模块、温度控制模块、中央控制台模块、总线仿真监测模块和上位机模块,软件方面主要包括总线仿真界面、试验台中央控制界面以及总线信号监测界面。本文从试验台精度验证及胎压监测系统实际测试两方面对试验台进行实验,实验结果显示试验台精度符合要求,对胎压监测系统实际测试中体现了较好的便利性及准确性。     

基于CC2630的低成本井下监测系统研究

针对大中型煤矿监控系统成本高功耗高的问题,基于ZigBee网络无线传感技术提出了一种低成本监控系统的设计方案,详细阐述了CC2630协调器节点与终端节点硬件电路设计方案与软件控制流程,实现了通过LabView主控制界面对井下环境数据实时采集与控制的功能,并给出了测试结果。测试结果表明系统具有良好的稳定性、较远的无线传输距离以及较低的成本。     

A flexible voltage flicker teaching facility for electric powerquality education

A voltage flicker teaching facility is developed for electric power quality education. The facility consists of a single and three-phase voltage flicker generator, measurement devices, and a lamp test system. The modulation amplitudes and frequencies based on the UIE 10 Hz equivalent voltage flicker value (ΔV₁₀) can be arbitrarily assigned by software with high accuracy. Three experiments can be offered to students, including the introduction of voltage flicker with finite or infinite frequency components and the effect of voltage flicker on lamps. This hardware teaching facility can give students a realistic and practical concept about voltage flicker     

基于网络的电能质量监测系统设计

根据电能质量检测技术的现状及现代监测系统的要求,提出了一种基于网络的电能质量监测系统的设计方案,并完成了系统的硬件和软件设计。介绍了系统的硬件结构和软件模块,软件设计采用虚拟仪器技术,能够实现对电网中相关参数的数据采集、分析处理数据,并能进行图形化显示;系统采用网络技术,能够对现场计算机的远程访问,实现远程监测与控制;最后,详细阐述了系统网络通信功能技术的实现,并在LabVIEW开发环境下完成了监测系统软件的设计与实现。