中高压断路器在线监测装置的设计与实现

二氧化碳检测装置的设计与实现--正文

二氧化碳检测装置的设计与实现 摘要 正是因为现在二氧化碳对我们的生活环境影响真的越来越大。二氧化碳给温室效应起到的加剧作用也是二氧化碳危害的主要方面，就是因为过高的二氧化碳浓度是会影响到我们的身体健康。所以就想通过设计一个二氧化碳的检测装置来实现对二氧化碳的报警与控制。本设计采用单片机来完成二氧化碳检测装置的控制部分设计。利用单片机编程的便利性，还有单片机控制下的二氧化碳检测装置的准确性和稳定性，来给检测装置的运行和使用提供保证。本文就整个二氧化碳检测装置的硬件设计部分，软件设计部分做出了相应的探讨。从整个设计当下的设计背景入手，详细介绍了设计的二氧化碳检测装置的特点，设计要点，设计的思想。还有装置测试中的数据，和出现的问题都做了探讨研究。 关键词：单片机；二氧化碳浓度；声光报警 绪论 设计的背景情况简析：我们全世界科学技术的发展，我们国家科学技术的发展，都为我们的生活条件改善带来了许许多多的好处。但是正是在这样高速发展的情况下我们的工业发展就就成了一个双刃剑，推动了我们社会的进步的同时又的破坏环境，造成大量的二氧化碳排放。并且现在越来越高的二氧化碳浓度已经逐渐的在影响我们人类还有其他动物的生存环境。所以现在二氧化碳已经成为了空气中的主要污染物，也是诸多的人员密集场所必须要检测的数据之一。一旦二氧化碳浓度过高就会引起人身体的不良反应，所以就必须要进行二氧化碳浓度的实时检测。 还有就是当下的农业发展，植物的生长有是需要二氧化碳的。因为一定浓度的二氧化碳对植物的生长起到极大的促进的作用。所以说在现代农业生产中对二氧化碳浓度控制检测的需求同样是越来越大。因为国外先进成熟的二氧化碳检测系统价格昂贵，不便于大量的推广使用，于是就真的需要一种成本低，性价比高，便于推广使用的二氧化碳的检测装置。正是基于这样的背景下我们就想要通过单片机这样低成本的控制设备来设计一个二氧化碳的检测报警装置，为二氧化碳浓度的检测提供新的思路。还有就是这样低成本的二氧化碳检测装置也是利于推广，便于大面积使用的。

SF6断路器在线监测

SF6断路器在线监测 前言 SF6断路器在线监测仪主要记录断路器开关动作时操动机构合分闸线圈的电压、电流波形，操动机构和监控回路各开关触点动作间隔。由数据计算确定断路器的开断性能及操动机构的运行性能；通过分别累计断路器3相主回路各次开断电流大小并折算成断路器触头磨损量，确定断路器开关检修期限；同时可以方便地监测断路器工作现场的环境温度。 1、SF6状态监测系统方案设计 1.1、SF6断路器常见故障分析 要对高压断路器施行有效的在线监测,就必须先通过信息收集和统计数据分析的方式从断路器运作原理、硬件结构以及各部位的故障概率等角度,推断在线状态监测系统需要针对性监测的故障类型、状态参数、关键部件。国际大电网会议(CIGRE)曾在 1974～1991年间,两次针对 63kV 及以上电压等级的各式断路器进行了设备可靠性调 查研究,为我们提供了高压断路器常见故障类型及其占比分布情况等有用信息,为断路器状态检测系统的研发起到了重要的指向作用。下表列出了第二届 CIGRE 调查的相关信息。

从上表统计数据中,我们不难看出超过半数的断路器主要故障和次要故障都集中于机械操动机构。尤其是,1978 年后安装的 72.5kV 以上单压式SF6高压断路器的事故统计数据也同样表明操动机构及辅助回路的事故占 75%,灭弧室及绝缘部分占 20%,来自国内的统计也 有类似情况。根据相关数据我们得到高压断路器常见故障及监测项目关系图,如图2-1,可见对于高压断路器,机械故障最主要故障来源,绝缘劣化次之。所以设计SF6高压断路器在线监测系统,应首要研究“开关机械操动系统特性”和“绝缘灭弧特性”两个主要对象的在线监测。 图一故障与监测项目关系图 1.2方案总体设计

高压开关设备在线监测技术策略研究 孙增利

高压开关设备在线监测技术策略研究孙增利 发表时间：2018-10-17T10:23:06.120Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：孙增利[导读] 摘要：高压开关的在线监测可以实时、连续地监测开关柜的重要参数。 （陕西能源电力运营公司陕西省西安市 710016） 摘要：高压开关的在线监测可以实时、连续地监测开关柜的重要参数。它不仅可以提供设备现有的运行状态，还可以分析各种重要参数的变化趋势，及时发现设备是否有故障，判断提醒电力设备是否从常规维护变为状态维护，进行有选择性维修。一方面缩短了维修周期，降低维修成本，另一方面，防止隐患事故化，提高设备利用率，保证供电质量，具有重要的经济意义。 关键词:高压开关设备；监测技术；策略 随着我国经济的快速发展，作为国民经济的命脉，电力工业的现代化变得越来越重要。管理网络化、数字化、自动化已成为电力发展的必由之路。特别在较成熟的变电站领域内，无人值班变电站，综合管理和安全管理现代化是大势所趋，为适应其要求，对高压开关电气设备进行综合监测，对高压开关电气设备的工作状态进行集中管理显得越来越重要。 一、在线监测的应用现状 近10年来在线监测的应用主要是设备调试后的重新实施，成本相对较高。在线监测作为一种先进的设备状态监测技术，本应取得较好的监测效果，但却与预期背道而驰。主要表现为:(1)产品技术性能差，稳定性差，检测传感器和通信缺乏严格的产品性能测试，导致产品性能特别不稳定，可靠性非常低，使操作员对其失去信心;(2)大部分在线监测是科技投资形成的资产。没有资产转移程序，往往导致单位运营和资产管理单位不统一，缺乏系统化运营导则和维护规定，使设备可靠性和稳定性下降;(3)大部分在线监测设备不稳定性决定了调试过程问题多，导致成本大幅增加;(4)技术规范，尤其是系统通信协议不统一，导致信息孤岛，无法形成规模效应。归纳起来，主要原因有两个:一个是技术先天缺陷，智能化程度低，不能很好解决高压开关柜和在线监测设备的匹配问题。安装在线监测设备，为了高压开关柜的安全可靠性，采取降低测量精度或选择减少监测点；不能智能区别环境和消除干扰因素，如高压开关柜在线监测设备的电磁干扰，导致性能下降或丧失功能。第二个是网络监控设备制造商与高压开关柜制造商之间的配合衔接不到位。由于在线监测设备和“紧密连接”的高压开关柜投标主体不一致，设计制造和运行维护界面容易弄混，划分不清，影响在线监测设备的缺陷和故障的及时处理。其深层原因就是在线监测专业与高压开关柜的分离。僵化的体制与前沿科技化多学科综合性企业矛盾的集中表现，这种情况也决定了网络监测的研究和应用不是一朝一夕的事情，也是近十年来网络监测技术进展缓慢的根本原因。 二、高压开关设备在线监测技术策略 1. 监测参量的选择。这里提到的高压开关设备主要是指126kV 及上的瓷柱式断路器、罐式断路器和GIS(HGIS)。高压开关设备在线监测技术比较成熟的有6 个监测参量，即触头行程、分合闸线圈电流、开断电流、储能电机电流、SF6气体密度和局部放电。高压开关设备历年的运行历史数据是选择在线监测参量的重要根据。主要是机构异常(包括分合闸线圈烧毁、辅助开关故障、储能异常、拒动、分合不到位)和SF6气室的密封不良。另外由于开断电流监测的实现仅为断路器在线监测设备的一种附加功能，成本较低，其经济性较好，因而提升了其在线监测的利用。虽然高压开关原件多，结构差异大，但检测数据原则上主要就是这几个，目前在线监测的主要理由就是可靠性，经济性的原则来综合衡量。 2.温度在线监测。一是光纤光栅温度在线监测，是采用光纤传导信号，不受高压高温和电磁环境的干扰，光纤测温传感器重量轻、体积小，能够直接安装到带电物体的表面，精确测量带电物体的温度，这对于各类室内室外的设备，地下电缆等设施的温度实时监测非常有效。而红外测温为非接触式测温，其特点是非接触，可移动，但是对测量方法和测量环境要求高，精度也较差，易受环境及周围的电磁场干扰，红外测温对温度、湿度、光照要求苛刻( 例如要求检测目标和环境温度一般不低于5℃，湿度不大于85%，不应在有雷、雨、雾、雪的天气中检测，若风速超过0. 5m/s 就要记录风速，进行数据的测量修正，被测对象一定要避免灯光直射或在阴天及日出之前、日落之后进行等等) ，不但需要人工操作，而且无法全天候的测量，更谈不上实现自动在线测量了。二是光纤测温与光电结合型测温系统的比较。光纤测温与光电结合型测温系统的比较如表1所示。其中标准温度以分辨率为1 ℃的水银温度计为准。可以看出，系统测量误差在±1 ℃以内，符合设计的预期目标。 3.机械状态监测。断路器的机械特性可以直接反映断路器的运行状态，为判断断路器的健康状态提供依据。此外，根据这两个全球调查高压断路器的可靠性由国际大电网会议和高压开关事故的统计分析在中国，80%的高压断路器的故障是由机械引起的，并且大多数故障是由运行机制引起的。因此，对执行机构特性的监测是非常重要的。监测断路器机械状态需要位移传感器和小电流传感器。位移传感器可以监测断路器的位置信息，如开关速度，切换时间，开关同步位移，等。小电流传感器可以监测断路器开关，开关线圈电流波形，断路器储能电机工作状态，等等。我们建议安装位移传感器和小电流传感器在新建变电站综合监控和掌握断路器的机械特性。在运行中变电站的断路器机构箱内不建议安装位移传感器，因为位移传感器安装在断路器的主轴上，用来测量断路器的位置信息。在现场改造中，需要更换断路器的工作机构，部分机构需要更换断路器的主轴，整个灭弧室需要吊装，这可能会增加断路器的安全隐患。建议安装小电流传感器。通过监测断路器断开、闭合线圈电流波形和储能电机电流，可以计算出储能状态、储能时间、频率等信息。能够得到工作机构和断路器的工作状态，能够尽早发现故障前兆，从而实现早期维修。另外，HC中安装了小电流传感器，不需要对本体进行任何修改。 现在，许多加工企业在建立了自己的研究和开发中心，出现了兼容程度高、稳定性大的在线检测设备，走上了系统化的发展道路，明显消除专业界限，具有综合程度强，适应性范围广的特点，这是我们乐于和期待见到的局面！ 参考文献 [1]苑舜.高压开关设备状态监测与诊断技术[M].北京机械工业出版社，2017.

继电保护运行监测装置设计及方法研究

继电保护运行监测装置设计及方法研究 文章研究获取继电保护装置采集的实时数据，以及接收运行环境的在线监测信息，从而形成一体化继电保护装置的监测装置。当继电保护装置运行环境指标超出正常运行允许范围时，监测装置进行报警，以避免环境因素造成继电保护设备误动作，提高继电保护设备运行安全性和可靠性。 關键词：继电保护装置；运行环境；监测；方法 1 概述 随着计算机技术的发展和变电站自动化水平的提高，国内很多地区建设了继电保护故障信息处理系统，但因为系统的复杂性，各地都在摸索适应自身的实用方案。尤其是继电保护装置的运行环境存在很大的隐患。非法闯入盗窃、自然或人为的因素导致火灾发生，这些事故隐患一旦发生，会造成较大的生产安全事故。但是，如果能够及时较早的预知这些隐患，及时地解决，防患于未然。温度过高或者过低，工作的环境过于干燥或潮湿，空调漏水或雨水浸入等，如果不及时的发现和处理，都对继电保护装置的正常工作造成严重损害，导致生产事故的发生。另一方面，振动、大气污染等都可使继电器产生误动。据统计分析，由于环境造成的保护误动作占保护动作的5.4%。而保护设备异常动作比例为12.6%，可见，由于环境造成的异常动作占所有异常动作的43%，所以，对继电保护设备运行环境进行监测，对系统的正常运行起着重要作用。 目前由于事故责任归属问题，行业内只关注继电保护设备本体运行状态的监测，对继电保护设备运行环境的重视程度远远不够。而且，继电保护设备运行环境监测是一项综合性工作，系统的实施同时受限于变电站运行管理规程，所以市场上没有对继电保护装置运行环境的在线监测装置。 2 建设目标 2.1 监测方法特征及手段 文章所研究装置包括监测终端，所述监测终端分别与继电保护装置、视频采集装置、在线运行环境采集装置连接，所述在线运行环境采集装置分别与气体传感器、温度采集器、湿度采集器和振动传感器连接；所述气体传感器、温度传感器、湿度传感器、振动传感器外壳加入一层屏蔽网进行屏蔽，所述屏蔽网为致密铜网；所述气体传感器、温度传感器、湿度传感器、振动传感器安装面通过磁性材料贴装在继电保护装置柜壁，所述磁性材料为磁铁；所述监测终端包括数据显示模块、数据显示模块与数据分析模块连接，所述数据分析模块与数据存储模块和报警模块连接，所述数据分析模块分别与继电保护装置数据采集模块、视频采集模块和环境信息采集模块连接；所述在线运行环境采集装置包括数据上传模块，数据上传模块与数据转换模块连接，所述数据转换模块分别与模拟量接口模块、数字量接口模块和控制量接口模块连接。

轴类零件的自动检测装置设计

轴类零件的自动检测装置设计 徐莹1易琨2 1重庆工商大学2嘉陵)本田发动机公司 摘要:设计了一套轴类零件的自动检测装置,该装置能检测轴类零件的直径、圆度和圆跳动。本装置的测量方法为3S90b,且为定点测量,可同时对三个截面进行测量。介绍了总体方案设计、部件设计和软件设计。 关键词:轴类零件,自动检测,部件设计,摩擦驱动,界面 Design of Automatic Checkout Equipment Used for Axle Part X u Ying Yi Kun Abstr act:A suit of the automatic checkou t equip ment used for the axle parts is desig ned.The equip ment can check automat2 ically the diameter,circle degree and circle jumpiness.The3S90b measure metho d is used for the equipment and the measure points are fixed,the equipment can measure parameters i n three sections at the same time.The project design in the g eneral,as2 semblies design and software design are mainly presen ted. Keywor ds:axle part,automatic checkout,assemblies design,rubbing drive,interface 1引言 本仪器检测的轴类零件为某部件的传动轴。该零件的轴上有一些螺旋槽和通孔;其长径比较大,长度一般为300~500mm,直径为15~30mm。在部件装配中,它要和孔接触且配合精度要求较高,故该零件的尺寸精度、圆度和圆跳动均要求较高。另外,零件的外圆磨削加工是在无心外圆磨床上进行的,采用贯穿磨削法,每分钟大约加工6~10件,所以要求检测方法简单、高效。 由于缺乏合适的专用检测设备,工厂里工件尺寸精度与形位精度的检测不是由工人通过测量器具手工完成,就是采用价格昂贵的通用量仪进行测量。对前者,当工件批量比较大时,需要花大量的人力、物力和时间,且人为误差大;对后者,其仪器调整过程繁琐,测量时间长,效率低。此外由于通用量仪大多属于计量型仪器,对环境和操作人员要求高,故不适用于生产现场。因此,有必要研制一套使用范围广、测量成本低的自动检测装置。 2原始测量方法 211圆度的测量 测量圆度的方法有单点法、二点法、三点法与坐标法,本设计采用的是三点法。三点法是对被测实际轮廓在两个固定测量支承和一个可在测量方向上移动的测头之间所进行的测量。测头位于固定测量支承夹角(A或180b-A)之外的,称为顶式三点测量,如图1a、图1b、图1c、图1d所示;测头位于固定测量支承夹角(A或180b-A)之内的,称为鞍式三点测量,如图1e、图1f所示,我们采用的是图1a 方式。 图1三点法测量圆度 212径向圆跳动的测量 根据GB1958)80的有关规定,圆跳动的检测方法有三类,即用同心套、V形块和两顶尖,本设计采用V形块。当圆跳动\0101mm时,采用此法较为得当。而精度较高时用这种方法,其检测精度要受V形块精度和实际基准要素形状误差的综合影响。 3装置的总体设计及其主要部件的功用 装置的总体设计如图2所示,由图可看出本装置主要由工件传送装置、工件装夹装置、测量装置和工件驱动装置四部分组成。 311工件传送装置 工件传送装置的作用是将被测工件自动地从其堆放位置输送到工件装夹装置中的V形块上,它包括上料装置、皮带传送装置和送料装置三部分。 83 2005年第39卷l5 收稿日期:2004年8月

高压断路器机械特性在线监测+李盟+1092201068

高压断路器机械特性在线监测 的研究 姓名：李盟 班级：研电0905班 学号：1092201068 指导老师：王伟

高压断路器机械特性在线监测的研究 1概述 1.1断路器机械特性在线监测的意义 3kV 及以上电力系统中使用的断路器称为高压断路器，它是电力系统中最重要的控制和保护设备。无论电力线路处在什么状态，例如空载、负载或短路故障，当要求断路器动作时，它都应能可靠的动作，或是关合，或是开断电路。概括的讲，高压断路器在电网中起着两方面的作用：第一，控制作用。根据电网运行需要，用高压断路器把一部分电力设备或线路投入或退出运行。第二，保护作用。高压断路器还可以在电力线路或设备发生故障时将故障部分从电网快速切除，保证电网中的无故障部分正常运行。总之，高压断路器能够开断、关合及承载运行线路的正常电流，也能在规定时间内承载、关合及开断规定的异常电流，如过载电流和短路电流。 根据控制、保护的对象不同，高压断路器可分为发电机断路器、输电断路器、配电断路器、控制断路器。按灭弧原理又可划分为油断路器(包括多油和少油断路器)、压缩空气断路器、6SF 断路器、真空 断路器、磁吹断路器等。目前应用较多的是少油断路器、真空断路器和6SF 断路器。其中,真空和6SF 断路器是主要的发展方向。 高压断路器与其它电力设备如电机、电抗器、电容器相比，有以下几个特点：结构的多样性、试验的重要性、要求高度的可靠性。电力系统的运行状态和负载性质是多种多样的，作为控制、保护元件的高压断路器，要保证电力系统的安全运行，对它的要求也是多方面的，如对电气性能、机械性能、开合能力以及断路器所处自然环境的要求，但是高度的可靠性是对高压断路器最基本的要求。 与高压断路器所保护的设备，如发电机、变压器相比，单台断路器的价格低得多。但是因断路器故障造成的损失，如引起其它电力设备的损坏和电力系统的停电，则远远超过断路器本身的价值。因此要十分重视断路器工作的可靠性，认真对待设计、加工、生产、检验、安装、运行、维修等各个方面，以最大限度地保证断路器的可靠性。对高压断路器实施预测性维修和科学化管理是断路器运行环节中提高可靠性的最有效途径。 断路器的在线监测工作，无论是国内还是国外，都还没有通用的在线监测装置标准产品，各研究机构或制造厂家根据不同的断路器装置和用户要求而生产不同的产品。国外由于起步早，产品相对比较成熟；国内尚在不断的探索之中。如今，一些发达国家对高压开关设备的机械特性诊断技术己日趋成熟，并且已有了功能较齐全、抗干扰性能较高的产品。在我国，断路器机械特性在线监测技术发展起步较晚，近年来，国内一些单位和厂家也在开展断路器在线监测和故障诊断方面的工作。 总的来说，断路器的在线监测装置可以分为两种类型，一种是具有综合功能的在线检测装置，它监测断路器的状态参数相对多一些，如断路器的分、合闸速度和时间、断路器的开端电流和燃弧时间、气体压力等；另一种则是专门的参数状态监测装置，如断路器的机械状态监测、绝缘的在线监测、温度监测等。从发展的趋势看，无论是具有综合功能的在线检测装置还是专门的参数状态监测装置，在其不断改进发展的进程中，都在向技术更先进、可靠性更高的智能化方向发展，都将成为智能化断路器的一部分而融合到其整体中去。（要不要） 断路器的状态监测内容主要包括：机械特性监测、操动机构的储压系统监测、绝缘状态监测、灭弧

论10kV高压开关柜智能化在线监测系统

论10kV高压开关柜智能化在线监测系统 发表时间：2019-08-30T16:42:11.807Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：詹松茂[导读] 摘要：本文主要对10kV高压开关柜智能化在线监测系统进行分析。 广东正超电气有限公司 515000摘要：本文主要对10kV高压开关柜智能化在线监测系统进行分析。高压开关柜是电力系统中不可缺少的重要设备，承担正常线路的投入、退出以及故障线路的切除，对电网和负荷的安全、稳定运行起着控制和保护双重作用，其状态的好坏直接影响着电力系统的可靠运行。 关键词：高压开关柜；在线监测；系统；内容引言 随着变电站综合自动化和配电自动化的迅速发展，电力系统自动化程度越来越高，相应地对各种输变电和配电设备提出了更高的要求。在电力系统中起着控制和保护等重要作用的高压开关柜首当其冲，不仅要求运行中的高压开关柜要有高度的可靠性，而且还要监视其自身的运行状态。对反映其性能的运行参数实施在线监测，是保证高压开关柜本体运行可靠性的关键。 一、10kV高压开关柜智能化在线监测系统的目标 随着电力系统自动化的迅速发展和供电可靠性要求的日益提高，特别是目前电力部门正大力推行的变电站综合自动化，对高压开关柜的可靠性提出了更高的要求。为了适应这种要求，构建高压开关柜在线监测系统的根本任务是了解和掌握开关柜的主体断路器的运行状态，为断路器的故障诊断、性能评估、合理使用和安全工作提供信息和准备基础数据。因此，高压开关柜在线监测系统应实现以下几个基本目标： （1）建立高压开关柜在线监测系统，对能反映开关柜本体运行状态的有关参量进行长期连续的监测。 （2）监测系统的投入和使用不应改变和影响开关柜原有的性能及其可靠性。 （3）监测系统应能对开关柜的有关运行参量进行显示和记录。 （4）应用各种数据处理和信号分析方法，综合考虑各种因素，如运行历史，环境因素等，能对开关柜运行状态的相关数据进行分析处理。 （5）采用计算机技术、传感器技术、电磁兼容技术，使现场监测单元的运行有足够的可靠性，具有较好的抗干扰能力和必要的监测灵敏度。 （6）具备一定的通信能力，能满足综合自动化和无人值守变电站的需求。 （7）具有自检和报警功能。 （8）具有很好的可行性和较好的技术经济指标。 二、10k V高压开关柜智能化在线监测系统的监测内容 对高压开关柜状态进行在线监测，应根据其工作原理及主要故障形式并结合当前的技术水平和产品成本等因素综合考虑监测参数。当前普遍认为应监测以下几项：（1）柜内断路器操作次数统计—监测断路器是否达到规定机械寿命次数或达到需要进行维修的次数。 （2）开断电流的累计—间接监测断路器灭弧触头（包括灭弧介质）烧损状况是否达到制造厂规定值。 （3）与分、合闸线圈有关的项目：线圈回路—监测控制回路是否完好，有无断线；线圈电流—监测电磁铁及所控制的锁闩或阀门以及连锁触头在操作过程中的工作情况；线圈电压—监测控制回路与电压是否正常。 （4）分、合闸时间—监测分、合闸过程的时间。 （5）断路器动触头行程—监测分、合闸过程的动触头行程-时间曲线。 （6）断路器动触头速度—监测断路器动触头运动速度，包括速度曲线，刚分、合速度、平均速度、最大速度。 （7）断路器动作过程中的机械振动—监测机械部分的卡涩、机构运动零件脱落，缓冲器性能，运行过程中有无非正常碰撞等。 （8）合闸弹簧状态—监测弹簧机构的弹簧压缩状态。 （9）导电接触部位温度—监测发热程度。 （10）绝缘状态，如介损、局放、漏电流等指标——监测开关柜的绝缘状况。 （11）真空断路器的真空度——监测灭弧室内的真空度，判断真空断路器的可靠性。 三、10k V高压开关柜智能化在线监测系统的结构设计 1. 嵌入式系统 嵌入式计算机系统是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统中，是以应用为中心、以计算机技术为基础、软、硬件可裁剪、适应应用系统对功能可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。它的最大优势是传感器信号的本地数字化，避免了模拟信号的远距离传输，从而大大提高了系统的抗干扰能力和实用性。依据嵌入式系统的构成原则，对于实际变电站中的多台开关柜，采用嵌入式的高压开关柜分布式在线监测系统，其结构如图1所示。 分布式监测系统的基本思想是模拟信号就地采集，就地处理，把模拟信号转变为数字信号通过总线形式传输。彻底杜绝了被测信号的长距离传输的衰减问题及地电位冲击问题，同时也有效的减少了信号传输过程中的干扰。分布式监测系统符合模块化开发，系统总体集成的思想，各模块之间通用性强，互换方便。 2.DSP的系统主控单元

生产线工作状态监测装置设计

生产线工作状态监测装置设计 摘要：基于Cortex-M3内核的ARM芯片STM32F107构建了生产线工作状态监测终端，包括CAN通信、串口通信、实时时钟、液晶显示、工作电源等电路单元。利用CAN总线实现远程通信，控制室根据实际需要可切换RS232或RS485与PC机的通信；终端具有非挥发实时时钟，以及通过LCM提供了人机对话功能。实验表明，生产线工作状态监测终端利用CAN总线能够实现数据准确、快速地传输，可适用于各种现场数据传输的应用场合。关键词： STM32F107；μC/OS-II；CAN总线；串口通信 生产流水线在正常运转时，各个工位的工作量或工作强度并不一致，当某一工位因缺料、零配件缺陷等各种原因，会导致该工位工作滞后，并需要临时请求停止运行的现象。然而，目前流水生产线大多都不具备协同与管理功能，体现在两个方面：一方面究竟是哪个工位出现了停止请求并予以实时在线指示，以确保各自工位的有序工作进程；另一方面对工位请求停止以及再开机运行的时刻进行实时管理，对管理者提供准确的生产信息以掌控生产进度。生产线工作状态监测装置，可以实时监测流水生产线的工作情形，对工位或工序请求暂停以及供电突然断电等情形进行有效统计，以协助管理者掌握各工位的工作状况，合理安排流水线生产进度，提高工作效率，提升电子信息化管理水平。1 总体方案生产线工作状态监测终端采用基于Cortex-M3内核的ARM芯片STM32F107为处理核心，构建了STM32基本应用电路、CAN通信电路、串口通信电路、实时时钟电路、人机接口电路、工位监测、电源电路，其结构框图。终端分协调终端和工位终端。工位终端辐射在对应的装配流水线，实现流水线工位有效信息的采集、传输；协调终端安装在现场总线末端以及与计算机临近的控制箱内（一般在控制室），实现现场总线数据与计算机数据的交换。 CAN总线数据传输网络，当工位状态变化或者终端掉电时，工位终端将相关信息通过CAN 总线传输至协调终端[1]，协调终端接收到数据后将接收到的数据传送到PC机中，协调终端与PC机的数据传输根据实际要求，可以选择RS232或者通过RS485。当上位机有数据需要发送至工位终端时，可通过串口发送至协调终端，再通过CAN总线发送至相应工位终端。考虑到工位终端的时钟与PC机时钟需要保持一致，有必要对工位终端定期刷新时钟，也就是PC 机利用CAN网络定期对终端中DS1302时钟芯片重新设置。 CAN通信使用MCP2551[2-3]芯片作为CAN控制芯片，它的TXD引脚和RXD引脚产生的电平信号传输到STM32F107的CAN1_TX（PD1）引脚以及CAN1_RX（PD0）引脚。不论是发送数据还是接收数据，这两个引脚都配置为中断引脚，这样有利于微处理器对数据快速、准确地处理。串口通信采用SP3845芯片，将计算机的电平转换成STM32F107能识别的电平，从而完成STM32F107与计算机的串口通信[4-5]，应用中终端与PC机连接时尚需要接入一个RS232/RS485转换器。实时时钟DS1302可以对秒、分、时、日、月、星期、年的计数，并能够对闰年天数自动调整，年计数可至2100年。芯片采用主电源和备份电源供电，工作时功耗很低，备用电源为可编程涓流充电，在终端掉电时可以切换至备用电池工作。DS1302与微处理器之间采用同步串行方式通信。人机接口电路采用320×240点阵的汉字图形型液晶显示模块LM320240TFW，内置GB2312码简体中文字库（16×16点阵）、128字符（8×16点阵）、及320×240点阵显示RAM（GDRAM），可显示汉字及图形。LCM 屏显示的内容有工位工作状态，以及现在正申请暂停服务的工位等。3 软件设计实时操作系统μC/OS-II是专为嵌入式应用设计的公开源代码的抢占式实时操作系统[6-8]，它把系统软件分割成多个任务，每个任务负责完成相应工作，系统功能由多个任务协作完成，任务分配将直接影响软件编写效率和系统运行性能。软件设计建立了CAN总线通信、串口通信、

流量检测-装置系统设计课程设计

专业综合课程设计 课题：流量计检测装置设计 学院：城南学院 班级：机电0701班 指导老师：陈书涵 学号：2007 学生:邹娟 一检测系统背景介绍 流量计广泛应用于工业生产和人民生活当中，但大都存在体积大、精度低、价格贵等缺点．本文设计的电子巴(靶式)智能流量计，于六十年代开始应用于工业流量测量，主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量，先后经历了气动表和电动表两大发展阶段，SBL系列智能靶式流量计是在原有应变片式靶式流量计测量原理的基础上，采用了最新型电容力传感器作为测量和敏感传递元件，同时利用了现代数字智能处理技术而研制的一种新式流量计量仪 表。其主要由测量管、受力元件(靶片)、感应元件(电容式力传感器，压力传感器，温度传感器)、传递部件、微控制器及其显示和输出部分组成．由于采用了压力工作温度补偿，大大提高了测量精度。

二检测系统设计方案 本作品是一款基于C8051F系列单片机为核心的流量计，给出了硬件组成和软件设计．设计以C8051F单片机为控制模块，选用电子靶式流量传感器，信号调理电路、通信电路、LCD显示等电路．在软件上进行了压力和温度补偿．设计的流量计精度高，抗干扰能力强，使用方便． 三检测系统硬件结构 系统的硬件电路以C8051F206单片机为控制核心，主要有信号的输入通道、微控制器及外围电路、红外通信接口和RS一485通信接口和人机交互界面等部分组成，如图1所示． 图1 以C8051F206单片机为核心的硬件框图 ① C8051F206的A／D转换模块 C8051F206的A／D转换模块是利用C8051F206的片内12位分 辨率的ADC转换模块和可编程增益放大器．当工作在100ksps 的最大采样速率时，提供真正的12位精度和±2 L SB的模数

高压断路器在线监测系统.

高压断路器在线监测系统 1.1 系统简介北京九为安泰科技有限公司高压断路器在线监测系统采用先进的传感器技术、数据通信技术与在线监测技术，可实现对高压断路器运行状态、动作过程的实时在线监测；实现对操动机构和储能机构的故障诊断；实现对触头电寿命的综合分析，进而对高压断路器存在的拒动、误动等隐患进行预警，为高压断路器的状态检修提供充分的依据。 高压断路器在线监测系统能对断路器的开断电流与开断次数、分闸线圈电流、合闸线圈电流、分合闸控制电源电压、储能电机电流、储能电机电源电压、断路器辅助接点、储能系统辅助接点、触头行程以及机械振动等重要状态信息进行在线监测，适用于不同220kV ～10kV 电压等级的SF6及真空高压断路器，能同时对一个变电站内多台断路器进行实时监测与诊断，监测数据可远程上传。 系统采用传感器体外安装方式，无需更改运行中高压断路器的机械部件及控制系统接线，对高压断路器运行无影响，安全可靠，能够有效地提高对高压断路器的监测和管理水平。 1.2 系统结构

系统结构图 高压断路器在线监测系统采用分层、分布式系统结构。其结构如图所示，系统包括主站系统、通信系统、分布式监测装置三部分。 分布式监测装置又称下位机，由单片微机系统组成，安装在各监测断路器处，主要完成断路器各电气参数、机械参数的数据采集，并通过通讯系统总线，按照特定的通信规约将数据上传给主站系统。通信系统基于485总线和以太网，用于下位机与主站系统的通讯联络。主站系统主要完成与下位机的通讯、数据的分析处理、运行参数波形曲线的显示、报表的显示打印、综合诊断分析、下位机的监视等功能。 主站系统软件层次结构如下图所示。串口通信驱动负责硬件层收发串口数据，101协议驱动负责链路层通信过程控制及数据帧收发，用户数据驱动负责各子站用户数据的交换，并同数据库及显示操作界面交互，参数计算驱动负责进行各参数计算并同数据库及显示操作界面交互。 软件层次结构 1.3 系统功能

单相用电器分析监测装置设计报告

单相用电器分析监测装 置设计报告 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

2017年全国大学生电子设计竞赛单相用电器分析监测装置（K题） 2017年8月12日

摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 本系统先将220V交流电通过电流电压互感器处理成几百毫伏的交流信号，然后由芯片CS5463转换成数字信号并通过SPI串口通信发送给51单片机，最后由单片机处理并显示在LCD12864上。 关键词：CS5463；电参数测量；51单片机；SPI通讯 目录

单相用电器分析监测装置（K题） 【本科组】 一、系统方案 本系统主要由数据采集模块、单片机系统、液晶显示模块组成。下面分别论证这 几个模块的选择。 1、液晶显示器件的论证与选择 方案一：采用LCD12864液晶显示屏 该屏幕驱动简单，显示信息明确，价格低廉。与51单片机兼容性良好。 方案二：采用LCD1206液晶显示屏 该屏幕价格低廉，与51单片机兼容性良好，但是显示内容有限，不能显示详细的信息。 通过比较，我们选择方案一。 2、数据采集模块的论证与选择 方案一：采用电流互感器与电流变送器。 可以直接测得较为精确的电流，经过加法器抬升后在送到单片机AD采样，可以得到与输入信号一致的电流波形。 方案二：采用电流互感器与电压互感器。 采用CS5463电能计量芯片，CT118F电流互感器，ZMPT101B电压互感器，可以测出具体的电流值和电压值。CS5463是一个包含模-数转换器（ADC）、功率计算功能、电能到频率转换器和一个串行接口的完整的功率测量芯片。它可以精确测量瞬时电压,电流和计算IRMS、VRMS、瞬时功率、有功功率、无功功率。功能齐全。 综合以上两种方案，选择方案二。 3、方案描述 220V交流信号经过电流互感器及电压互感器处理后变成几百毫伏的交流信号，然后经过电路将信号送入CS5463芯片实现模数转换功能，再通过串口通信将信号传输给51单片机系统。单片机处理信号后显示在液晶显示器上。系统总体框图如图1.1所 示： 图1.1系统总体框图

轴承检测装置的设计

摘要 轴承是各类机械装备中最为重要的基础部件，它的精度、性能、寿命以及可靠性对主机的精度、性能、寿命以及可靠性起着非常重要的作用。在机械产品中，轴承属于高精度产品，不仅需要数学、物理等诸多学科理论的综合支持，而且需要材料科学、热处理技术、精密加工和测量技术、数控技术和有效的数值方法及功能强大的计算机技术等诸多学科为之服务，因此轴承又是一个代表国家科技实力的产品。随着工业水平的不断进步、生产自动化水平的不断提高，轴承已经广泛的应用在好多行业领域，它的质量直接影响到工作母机的工作性能，其精度的高低直接影响到整个设备性能的好坏。据统计在旋转机械中30%的故障与轴承有关。因此，工业生产监控的要求也越来越高，为了保证轴承质量必须对其进行严格的出厂检测。目前在轴承检测项目中：轴承游隙检测、内径检测以及振动情况检测等项目，都是反应轴承质量的重要指标，轴承的合格与否将会直接影响到轴承的使用性能。现有的轴承检测仪一般只能进行单一项目的检测，检测效率低不方便。为了满足轴承安全检测的要求，研制出一种检测效率高、基本实现自动化的轴承多方面检测项目的检测装置显得越来越重要。 关键词：轴承；自动化；检测；装置

Abstract Bearing is the most basic components in all kinds of the mechanical equipment, for its accuracy, performance, life and reliability plays a very important role of the host's accuracy, performance, life and reliability. Bearing is a high precision product in the mechanical products, not only its needs a comprehensive support for math, physics and other disciplines theory, but also needs the material science, heat treatment technology, precision machining and measuring technology, numerical control technology and numerical method is effective and powerful computer technology and other disciplines to serve its, so the bearing is the products that represents of the national scientific and technological strength. Along with the automation level of continuous improvement, the level of industrial production increasing, application field of bearing has been widely in many industries, it directly affects the quality of the work performance of machine tools, and its precision directly affects the performance of the whole device is good or bad. there are 30 percent of faculties in the rotating mechanism to be relative to bearings. so we must strictly check the qualities of bearings before they are sold .At the present in the bearing detection project, Bearing clearance detection, inner diameter measurement and vibration detection project, is an important indicator of the quality of the bearing.Weather the bearing is qualified or not,it will directly affect the bearing performance. Detection of the existing bearing tester is generally only for a single project, low detection efficiency is not convenient. In order to meet the requirements of bearing safety detection, developing a detection for higb detecting efficiency ,and the basic realization of automatic bearing detection project becomes more and more important. Key words: bearing; automation; measurement; system equipment 优秀毕业设计（论文）通过答辩

SF6高压断路器综合在线监测系统

SF6高压断路器综合在线监测系统 董越肖登明 上海交通大学 摘要本文开发了一套SF6高压断路器综合在线监测系统，对三相主回路电流、动作线圈电流、触头行程、机械振动波形、SF6气体状态参量等多种状态参量进行在线监测，可实时了解断路器的电气特性、机械运动特性、SF6气体状态；建立了远程数据管理系统，可同时对多台SF6断路器进行在线监测，实现了对断路器在线监测数据的横向管理。 关键词SF6断路器；在线监测 1引言 近十年的统计数字表明，每次断路器事故平均损失的电量达数百万千瓦时，其损失为设备成本的数千倍甚至万倍。因此，电力运营部门对保证高压断路器的运行可靠性提出了迫切的需要和更高的要求，保证断路器运行的可靠性已经成为发电和输配电企业适应电力市场竞争的迫切需要，用状态检修取代传统的定期检修，是高压断路器发展的必然趋势。 目前开发的一些监测系统中存在以下几个问题:一、监测量少，功能单一。多数系统只局限于研究断路器的电气或机械某一方面的特性，如监测分、合闸线圈电流、分、合闸速度、累计开断次数等等;二、缺乏系统性和综合性。对断路器的监测功能只是作为微机保护或录波装置的一个功能模块加以开发; 三、对断路器的运行状态的识别缺乏有效的数学方法和技术手段。 本监测系统对三相主回路电流、动作线圈电流、触头行程、机械振动波形、SF6气体状态等多种状态参量进行调理、采集、传输，管理人员可实时了解断路器的电气特性（如触头电寿命、合分闸线圈工作是否异常等）、机械运动状态、SF6气体状态（如压力是否异常、湿度是否超过绝缘标准等），在上位机管理系统中建立远程数据库，结合信息传输技术，实现对多台断路器状态参数的远 程监测及横向管理。

高压开关柜的在线监测与故障诊断技术

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 高压开关柜的在线监测与故障诊断技术 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-5144-24 高压开关柜的在线监测与故障诊断 技术 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 高压开关柜是电力系统中非常重要的电气设备。现代电力系统对电能质量的要求越来越高，相应地对高压开关柜的可靠性也提出了更高的要求。同时，随着传感器技术、信号处理技术、计算机技术、人工智能技术的发展，使得对开关柜的运行状态进行在线监测，及时发现故障隐患并对累计性故障做出预测成为可能。它对于保证开关柜的正常运行，减少维修次数，提高电力系统的运行可靠性和自动化程度具有重要意义。 高压开关柜分户内式和户外式两种，10kV及以下多采用户内式，根据一次线路方案的不同，可分为进出线开关柜、联络开关柜、母线分段柜等。10kV进出

线开关柜内多安装少油断路器或真空断路器，断路器所配的操动机构多弹簧操动机构或电磁操动机构，也有配手动操动机构或永磁操动机构的。不同的开关柜在结构上有很大的差别，这将影响到传感器的安装和选择。 1.高压开关柜的故障表现及其原因 调查统计表明，高压开关柜的故障主要有以下几类： （1）拒动、误动故障：这种故障是高压开关柜最主要的故障，其原因可分为两类：一类是因操动机构及传动系统的机械故障造成；另一类是因电气控制和辅助回路造成。 （2）开断与关合故障：这类故障是由断路器本体造成的，对少油断路器而言，主要表现为喷油短路、