基于振动特征的智能电缆防外破监测技术研究

电力电缆是城市输配电系统的重要组成成分,其运行状态关系着城市供电的可靠性。近年来,因施工、偷盗、改造引起的电缆外力破坏问题长期威胁电缆运行安全,但由于电缆分布广、运行环境复杂,目前缺乏有效的监测和预警方法,传统的在线监测系统因其改造成本和维护难度较大,且难以在城市电缆系统中实现主动预警。本文首先基于压电传感器研制了无线分布式的电缆外力扰动智能传感器,并对其数据处理、低功耗电源管理、取能单元以及物联网通讯方法进行了分析;通过典型外力激励下电缆振动试验,获得了电缆振动信号的时域特征和时频域特征,并提取了可用于外力扰动识别的特征参量,为建立基于物联网的分布式电缆防外破智能预警系统鉴定基础。     

基于电缆振动信号特征的智能防外破监测技术研究

电力电缆是城市输配电系统的重要组成成分,其运行状态关系着城市供电的可靠性.近年来,因施工、偷盗、改造引起的电缆外力破坏问题长期威胁电缆运行安全,但由于电缆分布广、运行环境复杂,目前缺乏有效的监测和预警方法,传统的在线监测系统因其改造成本和维护难度较大,且难以在城市电缆系统中实现主动预警.本文首先基于压电传感器研制了无线...     

基于双目视觉的输电线路防外破系统设计

为防止吊车臂触碰输电线引发事故,设计一种基于双目视觉的输电线路防外破系统。首先,通过将双目视觉防外破装置安装在吊车吊臂上实时获取图像数据;接着,针对实际环境中存在的光照干扰、弱纹理区域以及视差图中的边缘空洞填充,提出一种改进SGBM立体匹配算法,利用最小二乘拟合插值法和双边滤波进行算法优化,从而准确获取输电线路的三维信息;最后,根据双目视觉原理与空间耦合电容分压原理搭建测距环境与10 kV输电线路测试环境并进行现场测试。结果表明,改进SGBM算法在干扰环境下的测距平均相对误差仅为1345%和1229%,对比传统SGBM算法与场强测距方法,分别减少2047%和1851%,算法运行时间为817552 ms,测距系统兼顾实时性与精准性需求,满足实际环境下的输电线路吊车防外破使用。     

煤矿井下基于无线传感器网络的安全监测系统设计

本文针对井下监测系统的研究现状及存在问题,设计了一种煤矿井下基于无线传感器网络的安全监测系统,描述了系统的整体框架和各主要部分组成,详细阐述了利用无线传感器网络进行井下定位的工作原理及实现方案,该系统可以实时监测各种环境信息准确反映井下,地面的设备运行状态,从而提高煤矿安全监控系统的可靠性和安全性.     

基于无线传感器的防触电预警模型设计

防触电预警模型的研究具有重要意义,当前防触电预警模型存在预警正确率低、虚警率高等缺陷,为了获得理想的防触电预警结果,设计了基于无线传感器的防触电预警模型.首先采用无线传感器对的防触电预警信号进行采集,并进行一定的预处理,去除信号无用的噪声,然后提取防触电预警信号中的特征,并将特征输入到机器学习算法中进行学习,建立防触电...     

基于ZigBee无线传感器网络的防误闭锁系统

针对传统微机防误闭锁操作规程繁琐和实时性差的缺点,提出一种应用ZigBee无线传感器网络的新型防误闭锁系统方案.首先介绍ZigBee协议和网络结构,分析ZigBee技术用于防误闭锁系统的优势,然后选用Jennic公司JN5139-Z01-M02 ZigBee模块进行防误闭锁系统的通信网络设计,主要包括End-Device节点的硬件结构,Zigbee网络的组建方法和用于防误闭锁系统的工作流程.测试结果表明该系统具备防误闭锁功能和所监测设备状态实时更新的功能,具有一定的可靠性和实时性.     

面向架空输电线路的防外破装置设计

针对传统防外破技术抗干扰能力弱、适配性低、报警效果差以及平板电容型传感器对称结构中存在的边缘效应问题,研制一种适用于多组态与多电压等级架空输电线路的防外破装置。首先,分析感应电压与场强关系,进行等位环结构改进并完成PCB设计制作,利用Ansys Maxwell搭建多组态与多电压等级架空输电线路仿真模型,为报警阈值设定提供理论依据;其次,完成防外破装置的硬件与软件设计,实现不同线路情况下的电压档位选择、电场信号采集处理以及声光报警等功能;最后,搭建10 kV模拟架空输电线路高压实验环境并进行现场验证,测试分析装置的工作性能。结果表明,所设计的防外破装置感应电压测量平均相对误差在3%以内,与测试电压线性相关系数R=0.999 7,其变化规律符合电场分布规律;现场报警成功率为100%,装置稳定可靠、兼顾精准性与线性度要求。     

智能压力传感器无线数据采集系统

无线技术能在短距离内用发射、接收模块代替有线电缆的连接。本文给出了一种基于无线技术的智能压力传感器数据采集系统,由数据采集发射端和接收端两部分组成。主要介绍了硬件结构设计、软件系统工作流程及测试结果,并且应用多项式标准化拟合的方法对压力值作了热零点漂移补偿,提高了传感器的测量精度及温度稳定性。该系统可以在一些特殊的场所实现信号的采集、处理和发送,解决了复杂的现场连线,并且具有成本低、可靠性好、实用性强等优点。     

基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统设计

将无线传感器网络技术应用于变电站监测系统,采用高性能、低功耗的MSP430F149作为主微处理器芯片,构建了一种由多个传感器节点、中心节点和监测计算机组成的变电站设备温度监测系统。通过传感器技术、微处理器技术和无线通信技术的融合,实现温度数据的采集、融合和传输,保障变电站设备的安全运行。     

基于测距无线传感器的公交信息采集系统设计

针对当前公交车辆信息采集及传递过程中的问题,通过构建基于新型测距无线传感器（ZigBee）的蜂窝式大规模公交专用通信网络,可以实现低成本、迅捷的公交信息采集服务。测试结果表明,提出的基于新型芯片JN5148的公交信息采集系统易于实现,有助于公交系统的智能化改造,具有较好的应用参考价值。     

基于无线传感器网络节点的无线防误锁具设计

无线传感器网络使用电池供电,能量十分有限,其功耗问题严重制约了无线传感器网络的发展与应用。结合无线防误锁具,从硬件选型和低功耗软件设计两个方面设计无线传感器网络节点,降低功耗,延长网络的使用寿命。     

风电机组振动无线采集系统设计与应用

离线监测仍是早期投产风电机组开展振动监测的一种主要方式。由于离线振动监测需人员进入机组机舱,对运行状态下的风电机组进行数据采集,因此给采集人员带来一定的安全隐患。为实现人员在塔筒顶部平台进行振动数据采集工作,消除人身安全隐患,将无线传输技术应用于振动采集系统,设计了一套振动无线采集系统,系统由振动无线传感器、路由器、无线采集仪构成。设计工作完成后,对振动无线采集系统进行了系统调试、通信稳定性试验、测量性能试验以及现场测试。试验结果表明,所设计的采集系统各功能正常,具备了现场应用的基本条件。     

基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测系统

基于桥梁结构健康监测和无线传感器网络基本概念,设计出用于桥梁结构健康监测的无线传感器节点模型和软硬件结构体系。硬件基于Intel公司研制的Imote2平台,软件采用TinyOS操作系统。最后对基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测系统的优势进行了分析与总结。无线传感器网络以其覆盖范围广、测量精度高和分布式、自组织等特点解决了有线系统的一些固有缺点,还可解决结构健康监测系统鲁棒性、自身寿命以及数据泛滥等问题。     

变电站生产厂房可视化防渗漏智能预警技术探讨

针对厂房渗漏状态仍缺乏有效的监测预警手段的问题,研制了一套变电站生产厂房可视化防渗漏智能预警系统.该系统可实现积水监测、视频联动、自动排水与远程报警功能.介绍了该系统的组网框架、组成部分、主要功能和应用情况.实践证明,该系统能实现变电站生产厂房智能化远程预警, 可有效避免变电站生产厂房积水渗水事故。     

基于无线传感器网络的变压器呼吸器在线监测系统

为实现变压器呼吸器状态在线监测,提出了1种基于无线传感器网络的变压器呼吸器实时在线监测系统的设计方法。根据呼吸器的结构特点,采用湿度传感器对呼吸器工作状态在线监测。所设计的系统分为湿度传感终端以及数据处理终端,湿度传感终端负责状态信息的提取,数据处理终端负责逻辑判断以及呼吸器在线工作状态的实时显示及告警。分析了呼吸器内硅胶的状态与其湿度值之间的关系,实现了呼吸器状态的在线监测,同时进行了相关实验,证明了本方案的可行性和有效性。     

基于宽频振动传感器的电力设备状态监测方法可行性分析

宽频振动信号包括1 Hz～20 kHz的低频振动信号和20～500 kHz的高频超声信号。近年来,利用振动信号对变压器、电容器、电抗器等电力设备进行状态检测的手段日益成熟,超声信号也可以很好地检测出电力设备中的局部放电并定位,均已有较为成熟的应用。文中提出了基于宽频振动传感器的电力设备状态监测方法,并使用该传感器同时测量了脉冲振动源的振动以及油纸绝缘针板电极局部放电的超声,借助仿真对超声时延进行了修正,对局部放电进行了识别,并与脉冲电流法所得结果进行了对比。结果表明,所提出的监测方法可以很好地监测到振动和超声,并实现局部放电的识别,该方法应用于电力设备状态监测是可行的。     

基于无线传感器网络的温度采集监测系统

温度与日常生产生活息息相关,在很多情况下都要对温湿度信息进行采集监测.本文在无线传感器网络相关理论的基础上,结合单片机、集成传感器、无线收发、GSM通信和VB等知识研究设计一种温湿度采集监测系统,包括系统方案的确定、各模块硬件和软件设计.系统能实现多节点温湿度的实时检测,并能通过无线收发和GSM通信将采集的温湿度信息发...     

基于PXI的振动传感器检定系统设计

对振动传感器进行检定的目的是保证振动测量结果的精度和可靠性,传统的振动传感器检定工作主要是手工操作,人处于一个核心的位置,控制和协调检定工作的各个环节,工作效率低,难以达到高精度的要求。本文介绍一种基于PXI总线技术的振动传感器检定系统,并设计了相应软件,实现了振动传感器的自动检定和检定报告的自动生成,采用振级逐次逼近控制算法实现振动台的稳定控制,提高了测试精度。使用结果表明该系统重复性好、精度高,满足了部队外场一线维护及航空工厂的需求。     

振动能量供电的矿用无线传感器网络研究

针对现有矿用无线传感器网络使用的传统供电方式所带来的不足,根据振动能量收集装置在国内外的发展情况,提出了使用振动能量供电的新型无线传感器网络,研究了采用振动能量收集装置对矿用无线传感器网络所带来的优势和可行性分析,结果表明使用振动能量收集装置的矿用无线传感器网络可以极大地增强无线传感器网络的监测作用。