电气工程中智能监控系统的设计与实现.pdf
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1、信息记录材料 年 月 第 卷第 期电气工程中智能监控系统的设计与实现方连茂(福建省厦门市睿才人力资源服务有限公司 福建 厦门)【摘摘要要】为了保证电网运行的安全性、可靠性以及经济性对于变电站来说其电气设备的状态监测工作显得尤为重要 传统的人工巡检方式已经不能满足现代化生产的需要因此研究开发一套基于计算机视觉技术的电气设备状态检测及故障诊断系统具有非常重要的意义 本文通过对电气设备的需求进行分析精心设计和实施智能监控系统可以有效地提升其运行效率和可靠性并给出实用的建议以期为相关领域的发展提供有益的指导【关关键键词词】智智能能监监控控系系统统 系系统统故故障障 电电气气设设备备【中中图图分分类类号
2、号】【文文献献标标识识码码】【文文章章编编号号】()作者简介:方连茂()男福建云霄本科工程师研究方向:电气自动化 引言目前电气设备在日常生产和生活中被广泛使用但是这些电气设备通常都在一个相对恶劣的环境下运行容易受到天气变化、温度、湿度等因素影响而发生故障 因此如何提高电气设备的可靠性以及降低维护成本成为当前亟待解决的问题 本文提出一种基于物联网技术的智能化电气设备监测方案旨在通过实时采集电气设备数据信息并进行分析处理及时发现设备异常情况并发出警报以便工作人员及时采取措施加以修复或更换从而有效地保障电气设备的正常运行 智能监控系统在电气设备中的需求分析 系统的性能需求在进行电气设备运行状态监测时
3、需要保证系统具有较高的实时性、准确性和稳定性 因此系统必须满足以下几个相应的要求:()数据采集速度快 鉴于该系统的数据量庞大为了确保它能够迅速检测出任何异常状态并迅速采取有效的行动来解决问题必须拥有高效的反应能力()数据处理精度高 针对不同类型的故障问题系统应该具有自动识别各种故障的功能可以根据特定的参数来提供有效的解决方案从而有效地解决各种故障问题()报警机制完善 当检测到设备出现异常状况时系统应立即发出警报以提醒相关人员尽快前往现场进行检查和维修以防止因故障而造成更大的损失()可扩展性好 随着电力行业的不断发展以及新技术的引入原有的监控系统可能无法满足实际工作需求因此系统应当具备良好的可扩
4、展性方便后续升级及扩容 系统的安全性需求在电气设备运行过程中由于各种原因可能会导致数据信息泄露、损坏等问题 因此为了保障系统的稳定和可靠需要对其安全性进行严格要求 主要包括以下几个方面:()防止非法用户入侵 当有非法用户试图访问或篡改系统时该系统应能够及时发现并报警同时还需具备权限管理功能只允许授权用户进入系统操作()保证用户数据的完整性和机密性 通过采用加密算法以及其他技术手段来确保用户数据不被窃取或者丢失()防范网络攻击 针对来自外部的恶意攻击行为如黑客攻击、病毒木马等系统应有相应的防范措施例如安装防火墙、反病毒软件等()提供完善的异常处理机制 当出现某些意外情况时如停电、通信中断等系统应
5、能够自动检测并采取相应的应对措施以保护系统的正常运行 智能监控系统在电气设备中的设计 系统的总体设计该系统主要由数据采集、数据处理和控制中心 个部分组成 首先数据采集层负责对现场各种传感器进行实时监测并将收集到的信息传输给数据处理层其次数据处理层通过分析这些数据提取有用信息并存储于数据库中最后控制中心接收来自数据处理模块的反馈信息经过处理后发出相应指令来调整或控制现场设备的运行状态 整个系统结构清晰明了各部分之间相互协作共同完成监控任务 该系统的整体架构如图 所示()数据采集层 该层是指利用各种类型的传感器对现场设备进行实时监测包括温度传感器、电流互感器等 同时还需要设置一些辅助性的检测装置例
6、如震动传感器、压力传感器等以便更全面地掌握设备的工作状况()信号调理层 该层主要用于对接收到的原始信号进行放大滤波等预处理操作使其能够被后续处理单元有效识别()特征提取层 该层主要采用信号处理技术从已经预处理好的信号中提取出有用的特征参数例如功率因数、频率响应等()分类决策层 该层主要基于前面几步得到的特征参数运用模式识别算法对不同类别的设备进行判断信息记录材料 年 月 第 卷第 期最终输出报警提示或者采取相应措施予以解决()执行层 该层通常为现场设备当发现有异常情况时可以及时采取相应措施予以应对图 电力设备智能监控系统 系统的硬件设计为了实现智能监控系统的有效运行必须精心挑选和配置适当的传感
7、器以便准确捕捉现场环境并将信息实时传输至上位机或云端服务器 还需要考虑如何优化传感器的布局提升数据采集的效率以及降低运行成本 通过引入一款先进的处理芯片结合多种低功耗、高效率的传感器模块能够提升系统的实时性和稳定性从而更好地收集数据 此外还开发了一款手机 让用户可以在任何时间、任何地点查看监测结果并对相关设备进行控制除了上述硬件部分之外还需要对整个智能监控系统的软件架构进行规划和设计 由于涉及大量数据处理和分析任务因此采用了分布式计算模式将所有计算任务分配给不同的节点并行处理从而大大缩短了系统响应时间 针对可能出现的异常情况还设置了相应的告警机制当检测出某些参数超过预设范围时即触发警报提示 系
8、统的软件设计电气工程中智能监控系统的软件设计需要明确系统的功能需求和目标用户群体 通过对现有的监测设备进行调研和分析可以确定系统的主要功能为实时监测电力质量参数以及故障诊断 同时为了满足不同用户的需求还需要考虑系统的可扩展性和易用性 因此在软件的设计过程中应该充分考虑到这些因素 由于智能监控系统需要处理大量的数据并进行复杂的计算采用了分布式架构的方式来组织整个系统的运行过程 智能监控系统由多个节点组成每个节点都负责执行不同的任务 例如一个节点可以负责采集电能质量参数的数据另一个节点则用于对数据进行处理和存储 此外还使用了一些常用的编程语言和技术工具如、框架、数据库等 进行了系统的测试和调试工作
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