重载列车PHM 关键技术研究综述∗

重载列车部件传统计划修方式较低效,有必要开发更高效的运维技术.故障预测与健康管理(PHM) 系统 能够通过智能化感知技术收集车辆运行数据,转化为电信号和数字信号;运用信息传输与通信技术,实现车对车、车 对地、列车内部的数据传输;通过数据处理,实现故障预警和寿命评估,提供状态修方案,降低维护成本.梳理了 PHM 关键技术在重载列车的应用现状,为后续的故障预测与健康管理系统研究提供参考.     

基于传感网的传感器感知信息可视化系统设计

遵循Open Geospatial Consortium (OGC)的传感器观测服务(SOS)规范,设计了一种基于传感器网络的传感器感知信息实时可视化系统,提出了由信息感知层、数据服务层、解析传输层及可视化显示层组成的4层系统架构.信息感知层负责观测区域感知信息的获取;数据服务层提供传感器观测数据服务和网络地图数据服务;解析传输层负责消息的传递、响应文档的接收与解析;可视化显示层负责传感器感知信息的可视化显示.采用面向服务的体系结构,在JAVA平台上实现了多源传感器观测信息的实时可视化.实际应用表明,系统可以很好的实现传感器的注册,传感器信息的获取和传递以及感知信息的可视化.     

电厂动力设备状态维修管理系统的开发

状态维修是根据设备状态信息、判断设备的异常、预测设备的故障 ,在故障发生前进行维修。电厂动力设备状态维修管理系统设计思路是建立数据库 ,结合电厂现有的设备信息管理系统、物质管理系统、缺陷管理系统以及设备巡检系统等 ,建立集数据管理、分析、预测、诊断、决策于一身的设备状态维修管理系统。该系统由输入模块、输出模块、诊断预测模块、维修决策模块、数据库备份模块和索引模块等组成 。     

智能电网输电线路运行监控平台系统设计

智能电网输电线路运行监控平台是实现输电设备状态运行、检修管理,提升输电线路运行管理精益化水平的重要手段。监控平台系统通过采用多种传感器技术、广域通信技术和信息处理技术实现输电设备运行状态的实时感知、监视预警、分析诊断和评估预测,其建设和推广应用对提升电网智能化水平,实现输电设备状态运行管理具有重要意义。     

基于复杂电网的能源互联网班组融合管理的研究

针对目前复杂电网环境下的能源互联网班组信息化管理水平不高的现状,提出新型的能源互联网班组信息融合管理方法,构建出具有不同信息层次的班组融合系统。该系统包括感知层、数据传输层、信息融合层、信息决策层和应用调控层,在感知层感知班组的各种信息,通过数据传输层将感知到的班组信息传输到信息融合层。在信息融合层中对班组不同的态势感知信息进行融合,融合后的信息通过用户决策传递到应用调控层供用户决策、使用。调控中心根据底层信息情况做出指示,并能够发送或接收班组信息命令。在本研究中还构建出不确定性信息评估函数来计算感知信息情况,通过信息融合函数来实现班组信息融合。试验结果表明,该技术方案能够有效地感知班组信息,数据评估误差较小,提高了班组的工作效率。     

基于3G物联网的高压输电线路多状态信息监测系统

开发了一种基于3G物联网技术的综合数字化图像监控及运行状态参数监控等多种监测方法于一体的输电线路多状态信息监测系统,系统将图像信号、传感器采集的设备状态信号进行数字化,通过3G无线通信网络实时传输至多种移动接入终端,从而实现高压输电线路多状态信息监测。系统设计分为数据采集终端层、3G传输层、专家分析控制系统层3层结构,其中3G传输层采用自适应带宽的3G无线数据传输技术,充分利用中国电信、中国联通、中国移动3G网络,通过软件自动切换3种网络中信号较好的1个网络,根据多条链路的带宽,自动分配音视频数据以及设备运行状态数据的带宽,大大增加了网络通信带宽,提高了视频、音频的传输质量,保证了输电线路监测系统的稳定性、可靠性、实时性。     

基于智能配变终端的低压台区智能化监控系统设计

正设计了一种基于智能配变终端的低压配电台区智能化监控系统,在智能配电箱中配备智能配变终端用以获取台区内设备的运行状态和用户的用电数据等信息,通过低压配电箱将所收集的台区内设备的运行状态信息和用户的用电信息等传输到系统主站,进而能够对低压配电台区进行智能化监控。     

基于NB-IoT与ZigBee的智慧城市路灯管理系统设计

提出一种基于NB-IoT与ZigBee的智慧城市路灯管理系统设计方案,主要对路灯地理位置信息,路灯灯光调节,工作状态监测,远程调控以及路灯基础信息,智慧路灯运营维护信息等资产进行管理。经实际测试可知,系统运行稳定并且数据传输性能高,不但节约和减少了传统路灯在控制终端方面的成本和能耗,而且实现了客户端对城市路灯的远程监控与管理,具有很好的应用前景。     

智能变电站温升在线监测IED的设计与实现

研发了一种应用于变电站间隔层的温升在线监测智能电子装置(IED).该IED以ARM+DSP为系统架构,采用linux操作系统嵌入IEC61850协议;以GPS授时实现全站的数据同步触发,通过RS485与一次终端在线监测设备进行数据传输,并利用光纤以太网将数据以IEC61850规约封装后与监控中心进行通信,最终实现对一次设备终端温度的采集、传送等功能.该设计己在上海虹桥220 kV变电站安装运行,运行结果表明所设计的IED能准确采集一次设备的温度并进行分析、处理和传输至信息一体化平台及在线监测系统,能够实现对终端一次设备的温度智能化在线监测功能.     

发电设备点检定修管理系统

针对发电企业的生产设备日益繁多,原有的计划维修方式已不能保证发电企业的安全经济运行,越来越多的企业正在实施和引进新的设备维修管理方式。介绍了一种研究与开发的应用于电厂或电站的点检定修管理系统。该系统利用掌上电脑及系统管理软件,综合身份识别、振动测量、红外测温、信息采集与处理、数据库与网络等先进技术,将生产现场的设备运行状态、运行参数、维护管理等信息有机地结合在一起,防止设备“过维修”和“欠维修,”减少故障发生率,达到安全、经济、科学、有效的设备管理目的。该系统的应用也为状态检修的实现奠定了基础。     

基于物联网的输变电设备监控体系研究

在深入研究物联网及其体系结构的基础上,提出一种面向输变电设备监控体系的物联网应用方案,分析了方案中基于设备标识码的设备信息感知与监控。采用面向服务的全景信息集成及信息协同方法,构建了具有数据层、中间层和应用层的全景信息集成平台。采用功能模块化思想,设计了平台中的物联网中间件,并对其功能结构进行了设计说明。与传统监控方案相比,该体系方案具有确保设备信息感知与监控之间的信息可靠交互、全景信息的有效集成和精益处理等优点。     

基于QoS的变电站设备无线监测网络拓扑研究

随着无线传感器网络在智能变电站不同业务应用中的深化,网络的高数据率传输和网络的服务质量（qual-ity of service,QoS）问题成为无线传感器网络（wireless sensor network,WSN）的新热点。针对智能变电站的设备状态监测应用,利用无线传感器网络技术,建立分簇的三层智能变电站设备无线监测网络结构;参考 Zigbee协议和 IEC 61850报文规定,对监测网络数据流进行建模;从用户感知 QoS、网络 QoS 和节点 QoS 三个方面,结合Opnet仿真功能,提出包括端到端时延、MAC层时延、MAC层吞吐率、MAC层丢包率、数据碰撞、丢包率、比特误码率、信噪比和接收功率的QoS指标。根据实际变电站设备监测配置,建立起仿真网络模型,仿真研究表明相比于树状拓扑、Mesh拓扑网络,设计的簇状拓扑网络具有更好的QoS综合性能。     

山西电网输变电状态监测中心的设计实现

针对山西电网状态监测信息分散的问题,分析了输变电设备状态量监测的新思路、新方法,设计实现山西电网基于面向服务架构的输变电状态监测中心,为输变电状态监测数据的集中有效统一管理、智能分析、实时诊断提供了基础平台。     

基于PowerPC的微电网智能终端设计

详细介绍了以PowerPC为核心处理芯片的海岛微电网智能终端设计。微电网智能终端和上层控制器通信,完成一个间隔内配电变或线路的断路器操作控制和状态监视;通过过程层网络基于SV服务发送模拟量,基于GOOSE服务采集和发布状态信息,接收控制指令驱动操作回路来完成断路器的控制功能;并且具有过流保护功能,可作为变压器、低压母线和线路的后备保护,数据和命令传输满足IEC61850通讯标准要求,给出了软硬件设计和测试结果。     

数据采集系统在新能源汽车电机数字化车间中的应用

数据采集系统对于电机智能制造数字化车间的实施是至关重要的环节。针对新能源汽车电机数字化车间,以组态软件为核心处理层,通过工业以太网络采集生产设备参数、生产人员信息、物料信息、质量数据等关键生产参数,构建出车间生产现场综合数据的交换。基于该数据采集系统,可为智能制造上层管理系统提供数据支撑,进而实现新能源汽车电机的智能制造。     

变电设备智能巡检系统的开发与应用

为规范变电站运行人员设备巡视检查工作,提高变电设备巡检工作的规范化、标准化、信息化水平,实现变电设备巡检、缺陷管理工作的标准化和信息共享,开发和应用变电设备智能巡检系统.     

物联网技术在特高压变电站中的应用

随着物联网技术的发展,物联网在电力系统中的应用越来越受到重视。首先介绍了泛在电力物联网分层体系架构,概述了感知层、网络层、平台层和应用层4个层级的构成和基本功能,然后分析了特高压变电站设备的运行特性和运维监测的要求,从状态在线监测、安全风险评估、故障智能诊断分析控制处理、作业人员安全管控、主辅设备联动、智能化运行管理、备品资产精益化管理等方面,阐述了特高压变电站物联网典型的应用前景。变电站物联网建设,大大提升设备管理智能化水平,确保特高压系统长期安全稳定运行。     

基于窄带物联网的油浸式电流互感器智能检测技术研究

针对现有的手段巡视周期长、不能识别细微的故障征兆,延误处理时间,导致设备喷油、爆炸、起火等恶性事故,文中介绍了一种基于NB-IoT窄带物联网数据传输智能检测装置设计方案,将检测系统分为感知层、网络层和应用层。在保证设备原有结构不变的情况下将传感器安装风险降到最低,采用便携式设计,即插即用。使用窄带物联网,覆盖面广、传输稳定、可快速识别、诊断设备异常工况,实现了设备故障早期预判,早期处理。文中还提出了油位、油温双判据标准,在油气压力监测装置的基础上进一步优化了在线检测手段,运用了设备智能预诊断技术,方便人员进行电流互感器油位、油温横向和纵向对比。     

智能家居的物联网技术及其应用

从智能家居需求特点出发,分析应用物联网技术优势,提出物联网智能家居技术体系架构,阐述面向智能家居的物联网系统智能家居感知层、公共通信网络层、综合业务平台层、智能家居应用层的技术组成及应用服务。提出以智能家居感知与综合业务的一体化集成终端、综合业务向智能家居延伸及两者业务融合为支撑的基于物联网的智能家居应用的运营模式,为物联网在智能家居的应用奠定了技术与服务运营模式基础。     

基于物联网的具有全景功能的全维度设备状态监测系统研究

在智能电网中应用物联网技术,可以有效整合电网信息资源,实现电网信息的精细化和可视化。当前,物联网在电网中的应用相对简单,在电网设备运行监控和电力资产管理中尚无具体应用。针对输变电设备在电网系统中的重要性和智能电网的国家战略,研究基于全景数据的输变电设备状态监测系统,把信息模型引入到输变电设备的物联网中。根据输变电设备全寿命周期管理业务所需的设备全景信息,针对智能变电站设备,提出一个全面的全景信息建模方案,通过仿真分析监测网络的性能。该研究为我国输变电设备状态监测系统的发展提供参考和借鉴。