瓦斯抽采监控系统传感器故障诊断
电力电子
? Power Electronics
230 ?电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering
【关键词】瓦斯抽采 监控系统 传感器故障
井下瓦斯抽采监控系统的主要作用于矿井下监控瓦斯抽采工作和采集传输数据工作，以达到提高抽采安全性的目的。瓦斯抽采工作所处的井下环境一般比较复杂，瓦斯抽采监控系统的正常工作和信息数据的采集、传输显的尤为重要，如果系统中传感器一旦出现错误，会导致一系列的安全事故发生，直接影响企业的生产和经济效益。
1 瓦斯抽采监控系统传感器故障诊断的意义
据《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》可知，在矿井生产中抽采工作占据着十分重要的地位。瓦斯抽采监控系统承担着保证安全生产的重要责任，它是保障矿井安全生产的基础条件。瓦斯抽采监控系统的正常运转为矿井安全生产提供了可靠的保障。瓦斯抽采泵是整个抽采系统的中心环节，其自动化和智能化程度相对较低，因此需要强大的监测和控制系统的支持。
2 瓦斯抽采监控系统的主要问题
2.1 监控系统问题
目前，由于我国监控系统的智能化程度和自动化水平不是特别先进，在检测和安全保护方面也存在着一些的问题。井下瓦斯浓度是需要时时检测、即时上传的数据。煤矿井下监控系统会采用人工监测和瓦斯监测系统两种方式。人工监测会有覆盖面不全和延时性的弊端。以往，由于井下监控系统不完善，会有很多误传、误报、不传的问题产生。随着技术的发展和安全生产意识的提升，越来越多企业重视矿井监控系统，加强了矿井监控系统的管理，大大的减少了传输上报的故障发生。2.2 故障识别问题
当瓦斯抽采监控系统传感器出现问题时，最重要的就是尽快找到故障源所在的位置。但是，目前，传感器诊断方法在查找故障源时存
瓦斯抽采监控系统传感器故障诊断
文/牛耘
在的问题：
（1）无法快速找到故障源，寻找时间比较长，要花费大量的时间和精力才能找到故障源。
（2）可以找到故障源所在，却因为监控系统体系庞大，操作比较复杂困难，运算较容易出错，故障位置不精确，导致工作量加大，工作效率低下。
3 导致传感器故障的因素
3.1 监控系统故障3.2 传感器自身故障
监控系统出现的问题随着科技的发展、技术的革新，人们安全意识的提升已经有了较大的改进。然而，传感器作为终端采集数据的核心设备，出现故障的概率比较高。
井下环境复杂多变，传感器也很容易受到环境的影响而发生故障。例如：在瓦斯抽采的钻孔操作时，工作面产生的粉尘和水会将传感器的采集端堵塞，导致传感器数据采集偏离实际数据，无法为地面传送真实、准确的现场数据。一旦传感器发生了故障，整个监测系统会因错误的测量数据，无法实施相应的控制和措施，为生产带来及其严重的安全隐患。
4 瓦斯抽采监控系统传感器故障诊断方法
4.1 解析模型
对于瓦斯抽采监控系统传感器故障诊断方法而言，解析模型法是最早使用的一种方法。它通过将残差进行分析探究之后，根据结果信息推断传感器的故障，再通过一系列分析，确定最终故障。这种方法需要使用到数学模型，将分析得到的数据信息分析过后利用数据模型来得到最终准确的结果。这里面所使用到的数据模型主要是瓦斯传感器动态输出模型，其能够对瓦斯传感器故障给予有效的诊断，具体实现方法如图1所示。
通过对图1进行分析可以发现，瓦斯传感器运行过程中，实际输出的前n 步采样数据序列值依次为x （k-1），x （k-2），…x （k-n ）进入神经网络，此时可以借助神经网络来对下一个第n 步的输出值x i （k ）进行预测，如果传感器第k 步所得到的实际输出值x （k ）与x i （k ）的偏差值在设定阈值范围内时，则可以判定瓦斯传感器正常工作。反之，如果偏差值超过设定阈值时，则可以判定传感器出现故障。
4.2 信号处理
由于监控系统使用线性系统的概率是最大的，因此，信号处理是在线性系统的基础上提出来的。信号处理使信息检测变得更加具有时效性，它能实时监测数据信号，然后对其进行分析处理。除了线性系统之外，信号处理还可以应用到非线性系统当中，它也能发挥出极大的作用。信号处理能完美的避免对象数学模型，它使诊断工作的可操作性大大提高了，既不需要花费太大的时间和精力，又能与其他方法相结合，将其他方法的优势完全发挥出来。4.3 数据驱动
数据驱动的传感器诊断方法已经逐渐成为了最热门的一种诊断方法了，这种方法虽然还处于起步阶段。但是，由于其吸收了其他方法的优点而去掉了缺点，使得企业更愿意花费大量资金和人力去研究它。首先，数据驱动法对于数学模型的精确度要求不是特别高，它所接触和处理的数据信息都是还没经过处理的初步信息，因此所花费的成本也比较低。而由于其可操作性强，对工作人员的专业能力要求也不高，所以已经被大范围的应用到了各个领域中去。
5 结束语
总而言之，瓦斯抽采监控系统的正常运转为矿井安全生产提供了可靠的保障，故井下瓦斯抽采监控系统要不断完善、创新，才能满足目前矿井生产的需求。
参考文献
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综述[J].科技创新与应用,2016(16):82. [2]程爱英.监测监控系统网络故障排查及解
决方案分析[J].数据通信,2015(01):53-54.
[3]汪丛笑.煤矿安全监控系统智能
化现状及发展对策[J].工矿自动
化,2017,43(11):5-10.
作者简介
牛耘（1983-），女，山西省太原市人。毕业于郑州轻工业学院，大学本科学历。助理电气工程师。矿用仪器仪表及传感器的检定工作。
作者单位
西山煤电（集团）有限责任公司 山西省太原市 030053
图1：瓦斯传感器故障诊断实现流程
—电力系统远程监控
1套
1．电力系统远动的基本功能是遥控、遥测、遥调、遥信。 2．电力系统远动的主要性能指标是可靠性、实用性、准确性。 3．列举常用的信道类型（至少4种）卫星通信无线电通信光纤通信微波通信专用有线通信，信道理想的衰减频率特性是，理想的相移频率特性是。 ，则监督位长度是n-k ，可检出的错误个4．已知（n，k）分组码，最小码距为d min 数最大为 n-k-1 ，可纠正的错误个数最大为(n-k-1)/2 ，分组码的编码效率是 k/n 。 5．遥信量的采集过程中常用的隔离方法有数字滤波法和限幅滤波法。 6．远动中常用的同步码是。 二．简答： 1．简述波特率和比特速率的区别。 比特率是数字信号的传输速率：单位时间内所传输的二进制代码的有效位数。单 位：比特/秒（bps）或千比特/秒（kbps）。 波特率是调制速率（又称波形速率）：线路中每秒传送的波形的个数。单位：波 特（baud）。调制速率B是波形周期T 的倒数：B = 1/T 2．简述多路复用技术及其主要实现方法。 在发送端，将多路数字信号按一定方式复合起来通过一条线路传输，在接收端， 将收到的多路合成数字信号分解成原来的多路数字信号的技术。实现方法：（1）频分多路复用：信号安排在互不重叠的频段内进行调制，然后合并成一个信号传输。（2）时分多路复用：各个不同信号按先后顺序安排在不同时间段内循环传输。（3）波分复用：光的频分复用，用于光纤通信（4）码分复用：CDMA码分多址。 3．说明数字调制的概念及其实现原理。 数字调制是利用数字信号去控制一定形式的载波而实现调制的一种方法。通常用高频正弦作为载波信号，当用数字基带信号区分别控制正弦载波信号的幅值Um、角频率w、相位φ这三个参数中的任意一个参数时，便分别实现了振幅控件（ASK）移频键控（FSK）及移相键控（PSK）的调制方式。 4．画出调度端分布式远动装置的构成框图。 5．说明电力系统远动中常用的差错控制方式，简述其信息传输过程。 差错控制指能在接收端发现数据错误的控制措施和方法。四种差错控制方法： 1.、循环检错发：收到误码丢弃等待再发。2、检错重发：收到误码并检测出来，通 知发送端重发直至正确。3、反馈检测：将受到的信息原样发回发送端比较，若正确则发送新信息反之重新发送。4、前向纠错：接收端检测出错误并确定位置自动纠正（一般取反）。
煤矿瓦斯监控系统管理办法
煤矿安全监控 系统管理办法 根据AQ 1029-2007《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》及兄弟单位治理瓦斯经验,结合本矿实际,特制定《原相煤矿安全
监控系统管理办法》： 二、安全监控系统的安装、使用、维护、管理 1、通风区负责安全监控系统的安装、维护、管理工作。 2、采掘队组在编制采掘作业规程或制定安全技术措施时，必须对传感器的数量、种类和位臵，分站、动力开关的安装地点，控制电缆和电源线的敷设、控制区域等做出明确规定，并绘制布臵图，报矿总工批准。 3、采掘队组在开工前7天必须填写安全监测装臵安装申请单，并根据已批准的作业规程或安全技术措施对传感器的种类、数量和分站位臵、动力开关的安装地点、信号电缆、控制电缆以及电源线的连接方法，超限断电控制区域等做出明确规定,分送通风区和机电科进行会签，报矿总工批准后由监测队进行安装。监控设备未安装完毕前严禁开工。 4、因工作面贯通、封闭、搬迁需要拆除监测装臵时，由采掘队组提出拆除申请，送通风区和机电科签注意见，并经矿总工程师批准后实施。 5、由机电科负责向通风区提供采掘工作面详细的供电系统图。 6、安装“瓦电、风电闭锁”装臵时，采掘区域队组、监测队、机电队三方必须有专人在场，互相配合使“闭锁”装臵安装调试正常后方可同时离开，严禁中途离岗。 7、甲烷传感器的设臵： ㈠甲烷传感器的位臵设臵： ①甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁、屋顶）不大于300mm，
距巷道侧壁（墙壁）不小于200mm,并应安装维护方便，不影响行人 和行车。 ②采掘工作面甲烷传感器的设臵参照AQ1029-2007执行，另工作面距上隅角20m处增设一台T9（架间甲烷传感器）。 当掘进工作面长度大于1000m时，必须在掘进巷道中部增设甲 烷传感器。 ④采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站应设臵甲烷传感器。 ⑤井下煤仓，封闭的地面煤仓上方应设臵甲烷传感器。 ⑥瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设臵： (a)地面瓦斯抽放泵站内必须在室内设臵甲烷传感器； (b)井下临时瓦斯抽放泵站下风侧栅栏外必须设臵甲烷传感器； (c)抽放泵输入管路中应设臵甲烷传感器。利用瓦斯时。应在输出管路中设臵甲烷传感器；不利用瓦斯，采用干式抽放瓦斯设备时，输出管路中也应设臵甲烷传感器。 ㈡甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围 掘进工作面及其回风流、采煤工作面及其回风流、采煤工作面回风尾巷及架间甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度实行 0.8%CH4管理（报警浓度大于等于0.8%CH4、断电浓度大于等于0.8%CH4、复电浓度小于0.8%CH4），上隅角的报警浓度为大于等于0.8%CH4，断电浓度为大于等于１.２％CH4，复电浓度为小于０.８%CH4。断电范围及其它位臵的甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度的设臵参照AQ1029-2007的规定执行。 8、一氧化碳传感器： ①一氧化碳传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁）不大于300mm，距巷壁不小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。 ②开采容易自燃、自燃煤层的采煤工作面必须至少设臵一个一氧
电力设备的远程监控与故障诊断系统探析 刘频
电力设备的远程监控与故障诊断系统探析刘频 发表时间：2018-08-30T12:37:02.820Z 来源：《防护工程》2018年第8期作者：刘频 [导读] 借助计算机技术和电子信息技术，实现电力设备的远程监控和自动检测。一方面，员工的压力得到缓解。它还提高了故障诊断的速度，保证了电力设备的平稳安全运行。 刘频 国网江西省电力有限公司吉安供电分公司江西吉安 343009 摘要：电力设备广泛应用于各行各业，发挥着重要作用。一旦电力设备出现故障，可能会对人们的日常生活和公司的正常运转产生不利影响。因此，对电力设备进行日常维护和故障诊断非常重要。传统的故障诊断大都是基于人体经验的判断，诊断效率较低。借助计算机技术和电子信息技术，实现电力设备的远程监控和自动检测。一方面，员工的压力得到缓解。它还提高了故障诊断的速度，保证了电力设备的平稳安全运行。 关键词：电力设备；远程监控；故障诊断；系统结构 设备老化、人为破坏、极端天气等，都是导致电力设备出现故障的常见因素。电力设备故障不仅会给电力企业带来一定的经济损失，严重情况下还会危及人们的生命安全，因此必须要做好严格的监管，实施必要的故障诊断，保障电力设备的运行安全。文章首先概述了电力设备远程监控与故障诊断系统（RMFDS）的设计思路和硬件组成，随后分别从现场监控、故障诊断、应用程序三方面对远程监控和故障诊断功能的实现进行了分析。 1 电力设备的远程监控与故障诊断系统的设计思路 在电力设备内安装传感器或在工地安装监控器以收集电力设备的运行数据。然后将数据输入到特殊的计算机操作软件中进行分析和处理，并处理数据库中的信息和信息。比较以检测电气设备中的潜在故障或潜在的安全危害。检测到故障信息后，计算机发出警告信息，管理人员可以迅速锁定电力设备的故障问题，并及时制定相应的解决问题的措施。RMFDS的应用优势在于可以在短时间内完成信息采集，数据传输，指令反馈等多种操作，提高了远程监控的实时性和灵活性，解决了大量的需求人力和物力资源对传统动力设备的监控。缺点。另外，大数据和云计算技术的使用也可以作为电力设备运行产生的数据信息的原始依据。它可以用于深入分析和使用，并最大限度地利用数据的价值。 2 RMFDS的硬件组成及功能 远程监控模块的硬件主要有摄像机、A/D转换器、报警解码器、计算机、云台等。其中摄像机安装在电力设备工作和运行的现场，全天候的检测电力设备的工作状况；摄像机与A/D转换器相连，摄像机采集到的视频信号经过A/D转换器的转换后，以二进制数据的形式发送到视频采集终端，然后经过一系列的运算和操作，实现对视频信息的分解。如果监测到电力设备的运行信息异常，则报警解码器联动报警输出设备，发出报警信号。早期的远程监控系统中，各个硬件之间采用有线连接，这种连接方式虽然能够保证系统之间的数据交互，但是稳定性较差，现阶段远程监控大多采用集成模块，不仅压缩了设备体积，而且极大地提升了系统的稳定性，保障了远程监控的稳定性。 RMFDS所实现的功能主要包括：一是数据的采集和处理功能，例如电力设备的运行状况、生产情况等，这是远程监控与故障诊断系统运行的基础资料；二是管理功能，系统可以将现有的数据、图像进行详细分析、故障诊断和险情预测，从而制定出相应的故障应急处理预案；三是控制功能，管理人员可以将控制指令及时发送到电力设备的各个控制端，实现信息的反馈。 3 电力设备中RMFDS的软件组成 除了硬件设备作为支撑外，为了实现系统的远程监控和故障诊断功能，还需要建立一个兼容性好，功能丰富，界面友好的软件系统。根据要实现的不同功能，RMFDS的软件部分可以分为三个模块，即现场监控，故障诊断和应用程序。 3.1远程故障诊断 传统的监控模式和故障诊断系统已经无法满足电力系统高科技发展要求，鉴于电力设备技术水平的不断提高，网络技术的广泛应用，可充分应用远程故障诊断系统对电力设备进行监控，不仅能够帮助新建大型关键电力设备更加完善，还可以时刻密切跟踪电力设备的运行情况，降低其故障率。目前我国常用的远程故障诊断是专家会诊网络群建。这个软件能够对电力系统的数据信息进行实时的检测和分析，并根据分析的实际情况对电力设备的运行情况提出优化建议。当电力设备的技术不断提高的时候，只需要完善和更新专家知识库的内容即可，减少了大量的人力资源和时间花费。 3.2 现场监控 现场监控的基础是PC端能够与PLC进行数据交换。在PLC方面，只需要根据系统功能的需要录入程序即可，因此重点要研究PC端的通信机制，以确保现场监控能够取得应用的效果。要合理选择PC端与PLC的连接形式，既要保证两者之间系统兼容，又要保证数据传输的稳定性。目前来说，主流的PC-PLC连接方式主要有两种：第一种是将PC端和PLC的网络串口进行一一对应连接，直接完成信息传输和指令控制，这种连接方式的优点在于操作简便，不会出现乱码，保证了通信质量；第二种是将PC端看作是一个网络交换站点，利用无线通信设备、交换机等，实现与PLC的数据传输。这种连接方式不需要在PC端和PLC之间布线，而且信息传输速率快。在具体选择连接方式时，需要结合电力设备监控和诊断的实际需要，综合分析两种连接方式的利弊，确保电力设备远程监控和故障诊断的实现。 3.3 Web服务器与应用程序服务器的软件设计 根据电力设备的运行情况设计专门的Web服务器与应用程序服务器软件，能够为数据的传输提供可靠、安全的网络环境，令PLC的底层控制系统安全性得到有效的保障，提高诊断系统的安全性和准确性。一般的Web服务器与应用程序服务器的软件设计主要包括Web服务器的软件和应用程序服务器的设计，前者主要适用于B/S结构的客户机，而后者大多适用于基于IIS的ASP动态网站。当设计工作完成后，可以提高电力设备故障诊断系统的灵活性，进行采集和缓存数据工作的时候，使其能够变得更加方便和简单，令浏览器界面的美观性也能够达到要求。此外，在客户机和服务器数据库查询的专用区域中设置数据交互，能够令查询标准和查询结果更容易被使用者理解。 4 RMFDS的技术问题和发展趋势 电力设备远程监控和故障诊断是依托于计算机和电子信息工程发展而来的一门新技术，它一方面能够借助于程序运行，实现了对电力
电力施工监控系统组成
电力施工风险如何能降低？电力施工作业现场管理水平如何提高？这正是目前电力行业所面临的问题。 针对上述问题，远控研发了一套电力施工监控系统。该系统的原理是将施工现场摄像头釆集到的模拟视频信号，送到无线视频终端，经过数字化、视频压缩编码后，通过3G EVDOAVCDMA无线网络、intern e t网送到视频监控中心，在监控中心上对视频流进行解码，即可看到摄像头拍摄的现场视频画面。电力施工监控系统的主要模块有以下几部分： (1)前端视频采集模块 前端的视频采集模块实现的功能是从普通的视频摄像头中捕捉瞬时的视频信号，然后压缩。该模块支持不同的压缩比和图像大小，用户可以根据需要选择不同型号产品。 (2)无线传输模块 视频采集压缩后就可以将压缩好的视频图像文件传送到中心：传送的方式是通过3G网络，系统具有PPP拨号过程，并嵌入式地实现了TCP/IP协议、P0P3/SMTP 协议，同时支持 动态IP。 (3)监控中心 监控中心只要是一台具有公网IP或者域名的服务器即可。启动服务后，就等待各个监控终端的连接，对于始终在线模式的终端，可以按照需要査询当前的图像情况，也可以自动 不停地记录监控点的图像变化。 1系统功能特点及性能指标 1.1远控的电力施工监控系统特色 1、资源集中管理。视频、云台、报警、串口等等资源集中管理，统一配置，管理方便、科学：不用针 对多个设备进行多次、单独、重复操作。节约系统管理的人力、物力、财力。 2、多级用户权限管理；用户需密码机制保障了系统使用的安全性。管理员提供了用户帐号的开户、修 改、删除、密码修改等维护操作：对于每个用户，管理员可以分配他的操作权限(包括浏览/控制/管理)。 3、随时随地全实时视频监控。通过网络，用戸可以在远端，随时随地査看现场情况，及时 了解、指导工作。对单位形象宣传也有很好的促进作用。 4、强大的网络录像管理功能，系统不仅能够自动录像，自动淸除以往录像，还能够提供录像异地查
V型锥瓦斯抽放监控系统安装说明
Ｖ型锥瓦斯抽放监控系统安装说明 一、V型锥流量传感器 V型锥流量传感器自带有高品质的差压传感器、压力传感器,有铂热电阻温度传感器接口。内装多功能微处理器,用微处器将差压传感器、压力传感器、温度传感器、流量计算显示有机的结合在一起。相互之间不再用4-２0mＡ标准信号来连接。取而代之的是在微处理器控制下的数字信号进行传递和处理。从根本上解决因使用现有的差压变送器引起的流量测量范围窄、计算精度不高、安装使用复杂的问题。能自动根据被测流量的大小来调整差压传感器的输出信号。Ｖ型锥流量传感器输出信号是RS４85通讯输出多参量。 V型锥流量传感器默认主示值是瞬时流量(用户特别要求除外）。压力显示值为4位数,温度显示值为4位数，差压显示值为4位数，累积流量显示为8位整数，瞬时流量显示为6位数。使用中只能同时显示４个参量,温度显示和差压显示可交替进行。 １．1外型及尺寸 V型锥流量传感器显示外型尺寸 1电源及信号进线套２累积、瞬时、压力和温度显示屏 3 盒盖 4 负压端排气阀盖 5 正压端排气阀盖 6 正压端取压过程连接口 7 负压端取压过程连接口8 外接Ｐt100热电阻进线套 １．2 安装位置
V型锥流量传感器自带有差压传感器,安装位置要求与差压变送器一样。如果使用在蒸汽管道上，必须在表的上游或下游管道上安装疏水阀,以防止蒸汽管道内产生的“水锤”现象引起的过压打坏仪表。出厂默认安装位置是水平(垂直于水平管通上方或下方）安装，如下图所示。管道垂直时也应保障Ｖ型锥流量传感器是垂直于地面的。 水平管道垂直管道 V型锥流量传感器安装位置示意图 1．３Ｖ型锥流量传感器显示内容如下图所示
风光互补无线远程视频监控系统方案
风光互补供电 无线远程视频监控系统 设 计 方 案 编制：深圳市鑫日科科技有限公司 日期：二O一三年八月 目录 一、前言................................................................................................................................................ 二、应用特点............................................................................................................................................ 2.1 太阳能发电子系统 2.2 数据无线传输子系统 2.3 其他子系统 2.3 系统相关应用案例图片 三、项目需求.......................................................................................................................................... 四、无线视频传输方案设计 .................................................................................................................... 4.1 无线传输方案概述 4.2 无线传输方案设计 4.3 无线传输设备介绍 五、风光互补发电系统方案设计 ............................................................................................................ 5.1 风光互补独立供电系统（监控类）示意图 5.2 设计思路 5.3 安装地对自然资源要求 5.4 设备选型方案 六、前端监控设备介绍 ............................................................................................................................ 七、远程视频同步方案介绍 ................................................................................ 错误！未定义书签。 八、方案预算............................................................................................................................................ 一、前言
标准42矿井瓦斯抽采监测监控系统技术标准
矿井瓦斯抽采监测监控系统技术标准 1 范围 本标准规定了瓦斯抽采监测监控系统的基本功能以及设计、安装、管理的要求。 本标准适用于煤矿井下瓦斯抽采监测监控系统的建设、安装和使用管理。 并标准适用于晋煤集团所属矿井。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 煤矿安全规程 煤矿瓦斯抽采达标暂行规定 AQ6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求 AQ1029-2007 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 MT/T1126-2011 煤矿瓦斯抽采监控系统通用技术条件 GB50471-2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范 AQ1076-2009 煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统设计规范 AQ1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范 3 术语和定义 3.1 矿井瓦斯抽采监测监控系统 矿井瓦斯抽采监测监控系统主要用来监测煤矿瓦斯抽采系统管路中甲烷浓度、一氧化碳浓度、压力、流量、温度、抽采泵状态、阀门状态等，并实现参数异常声光报警、瓦斯抽采泵和阀门控制等功能的系统。同时也对抽采泵站内环境甲烷浓度进行实时监测并预警。 3.2 传感器 将被测物理量转换为电信号输出的装置。 3.3 执行器 将控制信号转换为被控物理量的装置。 3.4 声光报警器 能发出声光报警的装置。 3.5 断电控制器 控制馈电开关或电磁启动等的装置。 3.6 分站 系统中用于接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式远距离传送给传输接口，同时，接收来自传输接口多路复用信号的装置。 3.7 主机
电力系统远程监控 山大本科考试题库及答案
一、填空题（16分） 1、多路复用就的技术。 标准答案是：两个或多个用户共享公用信道 2、已知（n，K）分组码，最小码距为dmin，则可检出的错误个数最大为，可纠正的错误个数最大为。 标准答案是：dmin-1##（dmin-1）/2； 3、电力系统远动的基本功能是 标准答案是：遥测#遥信#遥调#遥控 4、常用的AVD转换方法有、、和。 标准答案是：计数式#双积分式#逐次通近式#并行式 二、实例分析题（24分） 5、列举遥测量采集与处理系统的主要组成环节。右图中图1所示为随时间变化的实际电压幅值信号的波形，经数据采集（采样方式为直流采样）后，得到的波形信号如图2所示，试分析该数据采集系统存在的问题，并给出必要的改进措施。 （数据采集组成，数据处理组成，系统存在问题6分，解决方法）数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。比如条码机、扫描仪等都是数据采集工具。数据处理系统是指运用计算机处理信息而构成的系统。其主要功能是将输入的数据信息进行加工、整理，计算各种分析指标，变为易于被人们所接受的信息形式，并将处理后的信息进行有序贮存，随时通过外部设备输给信息使用者。系统存在的问题是采集信号的时候滤掉了高电压部分。解决方法：增加采集信号的电压上限） 三、比较下列基本概念的异同（12分） 6、波特率与比特速率 比特率：在数字信道中，比特率是数字信号的传输速率，它用单位时间内传输的二进制代码的有效位（bit）数来表示，其单位为每秒比特数bit/s（bps）、每秒千比特数（Kbps）或每秒兆比特数（Mbps） 来表示（此处K和M分别为1000和1000000，而不是涉及计算机存储器容量时的1024和1048576）。波特率：波特率指数据信号对载波的调制速率，它用单位时间内
采煤机远程监控及故障诊断系统
深圳市科技有限公司基于4G、Internet等通讯原理开发的采煤机远程监控与故障诊断系统。该系统可对采煤机电机电流、扭矩、牵引速度、牵引方向和故障等内部参数以及采机位置和摇臂倾角等外部参数进行监测和传输,并可实现在紧急情况下远程紧急停车。阐述了采煤机在线远程监控与故障诊断系统的原理与实现方法。该系统在实际应用中取得了良好的效果。 采煤机是综采工作面落煤和装煤的主要设备,它的正常运转决定着综采工作面的生产效率。虽然采煤机控制系统具有监测和故障诊断功能,但由于工作环境恶劣,采煤机零部件多,结构复杂,致使操作司机不能及时掌控采煤机的各项运行参数,可能使采煤机带病工作,甚至出现故障。另外,采煤机的工作参数如采高和采机位置等信息是建立自动化综采工作面的基本依据。建立采煤机运行状态的实时远程监测,有助于保障采煤机的安全运行以及综合调度工作面生产,提高煤矿生产的自动化、信息化管理水平,并将为实现自动化无
人工作面奠定基础。 电牵引采煤机的监测参数分为内部参数和外部参数。内部参数指采煤机运行的内部系统参数;外部参数指需要加装相应的外部传感器而获得的采机运行宏观参数。 内部参数 采煤机内部参数由采煤机的PLC 控制器和牵引变频器采集。PLC 完成截割、滚筒升降、系统故障诊断等的操作与控制。牵引变频器在PLC 控制下,负责采煤机牵引操作,二者通过RS485 通讯端口实现主控通讯。牵引变频器完成牵引参数的采集并上传PLC ,PLC 完成其他内部参数的采集。全部内部参数数据由PLC 通过RS485/RS232 接口传输给通讯工控机。 外部参数 外部参数包括瓦斯含量、采高卧底量、采机位置等参数。(1) 瓦斯含量：外接瓦斯传感器直接接入PLC控制器。(2) 采高、卧底量：在左右摇臂上分别安装气体摆式倾角传感器,摇臂的升降状态转换成传感器的倾角变化,经APD 转换后由PLC 采集。 PLC远程网关控制系统架构：
(附件5)煤矿瓦斯抽放规范(AQ1027-2006)要点
矿井瓦斯抽放管理规范 （国家安全生产行业标准AQ1027-2006，国家安全生产监督管理总局2006年11月2日发布，2006年12月1日实施） 一、范围 本标准规定了建立矿井瓦斯抽放系统的条件及工程设计要求、瓦斯抽放方法、瓦斯抽放管理及职责、瓦斯利用、瓦斯抽放系统的报废程序，以及瓦斯抽放基础参数的测算方法、各类瓦斯抽放方法的抽放率、瓦斯抽放监控系统监测参数的指标要求和瓦斯抽放工程设计有关计算方法。 本标准适用于全国煤矿企业、管理部门及有关事业单位。 二、规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款： ——MT5018—96矿井抽放瓦斯工程设计规范。 ——《煤矿安全规程》（2004年版）。 ——《煤矿瓦斯抽放管理规范》（1997年版）。 ——GB50187—1993工业企业总平面设计规范。 ——GB50215—2005煤炭工业矿井设计规范。 三、定义 下列术语和定义适用于本标准： （一）瓦斯抽放：采用专用设备和管路把煤层、岩层和采空区中的瓦斯抽出或排出的措施。
（二）未卸压抽放瓦斯：抽放未受采动影响和未经人为松动卸压煤（岩）层的瓦斯，亦称为预抽。 （三）卸压抽放瓦斯：抽放受采动影响和经人为松动卸压煤（岩）层的瓦斯。 （四）本煤层抽放瓦斯：抽放开采煤层的瓦斯。 （五）邻近层抽放瓦斯：抽放受开采层采动影响的上、下邻近煤层（可采煤层、不可采煤层、煤线、岩层）的瓦斯。 （六）采空区抽放瓦斯：抽放现采工作面采空区和老采空区的瓦斯。前者称现采空区（半封闭式）抽放，后者称老采空区（全封闭式）抽放。 （七）围岩瓦斯抽放：抽放开采层围岩内的瓦斯。 （八）地面瓦斯抽放：在地面向井下煤（岩）层打钻孔抽放瓦斯。 （九）综合抽放瓦斯：在一个抽放瓦斯工作面同时采用2种或者2种以上方法进行抽放瓦斯。 （十）强化抽放：针对一些透气性低、采用常规的预抽方法难以奏效的煤层而采取的特殊抽放方式。 （十一）预抽：在煤层未受采动以前进行的瓦斯抽放。 （十二）瓦斯储量：煤田开采过程中，能够向开采空间排放瓦斯的煤层和岩层中赋存瓦斯的总量。 （十三）矿井瓦斯抽放量（纯瓦斯抽放量）：矿井抽出瓦斯气体中的甲烷含量。
高压电力线路在线视频监控系统工程应用及实践
第41卷第16期电力系统保护与控制 Vol.41 No.16 2013年8月16日 Power System Protection and Control Aug.16, 2013 高压电力线路在线视频监控系统工程应用及实践 张振华 （许继日立电气有限公司，河南 许昌 461000） 摘要：以许昌110 kV付葛线路改造工程为背景，以高压电力线路在线视频监控系统在许昌电网中的应用研究为目的，设计组建许昌地区高压电力线路在线视频监控系统。通过介绍高压电力线路监控现状，研究输电线路实时监控技术，针对目前许昌电网发展中的实际需求，采用最新的EPON光传输技术以及高压感应供电等多种先进技术，组建了许昌输电线路在线视频监控系统，克服了以往的无线传输和太阳能供电等技术存在的弊端。经过测试验证，该系统较之其他视频监控系统具有明显优势，图像传输效率高，供电系统可靠稳定，具有较好的推广应用前景。 关键词：高压电力线路；视频监控；EPON；在线监控；电力 Research and application of online video surveillance system for high-voltage power lines ZHANG Zhen-hua (XJ Hitachi Electric Co., Ltd, Xuchang 461000, China) Abstract: Based on Xuchang 110 kV Fu-Ge line reconstruction project, Xuchang high-voltage power transmission line online video monitoring system is designed to facilitate the study of the application of such system in Xuchang power grid. This paper introduces the current situation of high voltage power line monitoring and studies the technology of real-time monitoring of transmission line. In the light of actual needs of the development of Xuchang power grid, this paper adopts the latest EPON optical transmission technology, the high voltage induction power supply and other advanced technologies to set up an on-line video monitoring system for Xuchang power transmission line. The system overcomes the disadvantages of the traditional wireless transmission and solar power technology. The testing verifies the system has obvious advantages compared to other video monitoring systems, such as high efficiency of image transmission, reliable and stable power supply system, and good application prospects. Key words: high voltage power line; video monitoring; EPON; online monitoring; electric power 中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-3415(2013)16-0149-05 0 引言 电力作为国民经济中最为重要的支柱性行业，其作用可谓举足轻重。电网的安全、高效运转对整个国民经济各行各业的正常运行都有着至关重要的影响。近些年来，随着国民经济的高速发展以及国家电网公司“统一坚强智能电网建设”的重大战略性发展，输电线路大量建设，电力网络也越来越庞大，随之而来则是电力线路路况越来越复杂，线路维护难度越来越高，巡检量极具增大，通常采用的人工路巡检模式已较难满足实际需要[1-3]。 今年，国家电网公司全面推行“三集五大”体系建设，对电网运行的各类基础设施的监控数据提出了更高的要求，高压电力线路在线实时监控显然也更为重要，以往的常规在线监测已无法满足未来智能电网和“三集五大”体系建设的要求。随着视频监控系统在电力系统中变电站内的不断实践和完善，高压电力线路在线视频监控系统也必然成为未来线路在线监测的一个重要方向。 1 高压电力线路监控现状 高压电力线路的在线监控主要包括在线采集电力线路设备运行状态参数和在线采集电力线路周围环境参量的在线监测技术。前者包括雷电在线监测和污秽在线监测等，后者包括电力线路环境及电力线路视频监控等。 高压输电线路是国家电力系统的生命线，其故障直接关乎着整个电力系统的安全稳定运行。随着国民经济的不断发展，输电线路大量建设，电网结构可谓是越来越庞大，而现在工作中通常采用的监
《电力系统远程监控技术》课程教学
《电力系统远程监控技术》课程教学大纲 课程编号： 适用专业：电气工程及其自动化 执笔人：吴命利学时数：32 学分：2 编写日期：2002.3 一、课程的性质和目的 本课程的授课对象是电气工程及其自动化专业本科生，属专业技术选修课。 通过学习本课程，应掌握电力系统和电气化铁道牵引供电系统远程监控技术的基本概念，了解远程通信的基本原理，能够理解并掌握基于微型计算机的电力远程监控技术的主要原理，为今后从事监控系统的设计和运行维护等工作打下基础。 二、课程教学内容，重、难点安排，学时分配 第一章绪论（3学时） 明确远程监控（远动）概念和电力监控系统的基本功能、主要任务； 了解监控系统的基本结构、分类、性能指标和发展。 第二章数字通信基本原理（5学时） 掌握信息概念及信息量的计算方法； 了解数字通信系统模型及有关概念； 掌握信号的频谱概念，能计算简单信号的带宽；
掌握数字信号的三种调制方法（移幅键控，移频键控，移相键控）的原理； 了解串行通信与同步的概念。 第三章抗干扰编码（8学时，其中实验2学时） 掌握抗干扰编码有关基本概念； 掌握线性分组码、循环码和BCH码的编译码原理； 了解循环码的抗干扰能力。 重点：循环码的编译码原理 难点：本原多项式 第四章远动终端（10学时，其中实验2学时） 掌握远动终端的主要功能和基本组成； 掌握遥信、遥测采集和遥控、遥调输出的基本原理，能设计简单的功能模块； 掌握模拟电量变送器的基本原理和数字电量变送器的有关算法； 了解远动终端的有关通信技术； 了解远动终端软件总流程图和有关软件设计技术、技巧； 了解远动终端的发展趋势。 重点：远动终端各功能模块的构成和原理 第五章远动调度端（2学时） 掌握调度端的主要功能； 掌握功能纵向分布调度端和基于局域网的调度端的构成；
机械制造设备远程监控与故障诊断技术
机械制造设备远程监控与故障诊断技术 袁楚明,陈幼平,周祖德 摘要:概述了设备状态监控与故障诊断的发展过程和基于In ternet 的制造设备远程诊断技术研究现状;提出了制造设备远程监控与诊断系统的网络体系结构,介绍了远程诊断的基本原理与工作模式;讨论了实现远程监控与诊断的关键技术问题。 关键词:制造设备;远程监控与诊断;In tenet 收稿日期:1999-10-30 基金项目:高校博士点专项基金、湖北省自然科学基金资助项目 Abstract :In th is paper ,the develop ing p rocess of m on ito ring and disgno sis fo r m anufactu ring e 2qu i pm en t is review ed and the state of art of In ter 2net based rem o te m on ito ring and diagno sis is b riefly istroduced .T he netw o rk arch itectu re of re 2m o te m on ito ring and diagno sis is p resen ted ,and the p rinci p les and op erating m odels of rem o te diag 2no sis are discu ssed .Som e key techno logies fo r the realizati on are also p resen ted . Key words :m anufactu ring equ i pm en t ;rem o te m on ito ring and diagon sis ;in ternet 中图号分类:T P 277文献标识码:A 文章编号:1001-2257(2001)02-0054-0004 0 引言 设备状态监控与故障诊断作为现代先进制造技术与系统的一个重要环节,其研究已经取得了很大的进展。状态监控与故障诊断是一门涉及多学科的综合性学科问题,随着相关技术的发展,它大致经历了以下几个发展阶段: a .以多用户联机、 集中式控制为特征的单机监控与诊断系统,这是第一代监控与诊断系统。这时的监测与诊断系统主要是针对某一特定被监测的机器而设计的,它主要由1台计算机和1块或多块功能模板构成,信息的交换与处理仅限于监测与诊断系 统内部,因而是一种封闭式的系统。 b .以局域网络、集散化控制为特征的分布式监控与诊断系统。它主要是针对大型机电设备主机和 多辅助功能分布和地域分布的特点,通过工业局域网把分布于各个局部现场,独立完成特定功能的本地计算机互联起来,以实现资源共享、协同工作、分散监测和集中操作、管理与诊断功能的工业计算机网络系统,这是基于工业局域网的相对开放的系统,监控信息的处理在局域网内部进行。 c .进入90年代后期,随着计算机技术和信息技术的发展,特别信息高速公路的开通,监控与诊断已经步入发展的第三阶段——I N T ERN ET 阶段。基于I N T ERN ET 的远程监测与诊断是设备诊断技术和计算机网络技术的有机融合,是设备故障诊断技术发展的崭新阶段。它以若干台中心计算机作为服务器,在企业的重要关键设备上建立状态监测点,采集设备状态数据;在技术力量较强的科研机构建立远程诊断分析中心,为企业提供远程技术支持。企业的生产设备一旦出现异常,其状态监测服务器即向远程诊断中心服务器申请在线技术支持,同时以电子邮件的方式向有关专家发出离线会诊请求,在短时间内调动入网的所有资源,实现对设备故障的及时诊断与维修。 基于I N T ERN ET 的远程监测与诊断技术已引起国内外学者的广泛关注和重视,并投入了大量的人力、物力进行研究。如美国斯坦福大学和麻省理工学院合作开展“基于I N T ERN ET 的下一代远程诊断示范系统”的研究,该项工作得到了Boeing 、Fo rd 等10多家大公司的支持与合作,并很快建立了一个面向半导体制造设备的基于I N T ERN ET 的远程诊断原型系统。美国密执安大学也在进行机械加工的远程诊断与制造系统的研究工作。澳大利亚联邦科技与工业研究组织(CS I RO )将远程诊断纳入“智能制造系统计划——面向21世纪的全球制造”项目的重要研究内容之一,其应用对象直接面向CN C 平板切割机床。紧跟国际步伐,我国一些单位也已经开
电力远程视频监控系统技术方案
电力远程视频监控系统技术规范
前言 随着变电站无人值班运行管理模式的全面推广，在监控中心通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时图像监控、远程故障和意外情况告警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性及可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度，使电网调控运行更为安全、可靠。 远程图像监控系统最基本的目的是将变电站的各个监视点，如主控制室的设备运行情况、主变、断路器、隔离刀闸等的运行状态实时图像、防火防盗等智能设备报警信息传输到监控中心，监控人员可通过实时图像和远动信息对变电站的运行情况进行综合监控、分析。 本规范对远程图像监控系统功能、图像采集方式、图像语音编解码方式、系统网络结构设计、系统网络通讯媒介及带宽需要、系统性能、设备构成及安装等提出了相应的技术要求。
目录 1范围................................................................................ ５ 2引用标准............................................................................ ６3定义................................................................................ ７4总体要求............................................................................ ８5系统建设目标........................................................................ ９6系统建设规模和结构................................................................ １０7 系统网络通信要求 ................................................................... １１8系统结构.......................................................................... １２ 8.1系统结构要求...................................................................... １２ 8.2系统扩展技术要求.................................................................. １２ 8.3系统结构.......................................................................... １２9系统功能要求......................................................................... １４ 9．1监控中心功能要求................................................................. １４ 9.1.1实时图像监控.................................................................. １４ 9.1.2远程控制...................................................................... １４ 9.1.3报警管理...................................................................... １４ 9.1.4图像管理...................................................................... １５ 9.1.5安全管理...................................................................... １５ 9.1.6功能配置...................................................................... １５ 9.1.7系统管理...................................................................... １５ 9.1.8网络浏览...................................................................... １５ 9.2管理服务器功能要求................................................................ １５ 9.2.1用户管理...................................................................... １５ 9.2.2用户权限管理.................................................................. １６ 9.2.3数据配置...................................................................... １６ 9.2.4数据转发...................................................................... １６ 9.2.5设备运行状态判断（心跳测试）.................................................. １６ 9.2.6告警、事件、日志记录.......................................................... １６ 9.3变电站端系统功能要求.............................................................. １６ 9.3.1实时图像监控.................................................................. １６ 9.3.2报警功能...................................................................... １６ 9.3.3控制功能...................................................................... １７ 9.3.4图像录像管理.................................................................. １７ 9.3.5接受远方配置功能.............................................................. １７ 9.3.6系统对时功能.................................................................. １７10系统视频图像技术要求................................................................ １８ 10.1视频信号制式..................................................................... １８ 10.2视频编解码标准................................................................... １８ 10.3图像质量......................................................................... １８11系统设备配置要求.................................................................... １９ 11.1站端设备配置要求................................................................. １９ 11.1.1机柜......................................................................... １９ 11.1.2站端视频处理单元............................................................. １９