状态监控系统（精选12篇）
状态监控系统 篇1
0 引言
随着民用航空技术的发展, 航空机载设备的综合集成化程度越来越高。随之现代大型民用飞机基本都装备了飞机状态监控系统 (ACMS) , 来协助航空公司监控飞机的飞行品质和维修品质[1]。
飞机状态监控系统主要通过采集、处理和存储飞机各系统的大量数据信息, 为航空运营提供发动机和其他各系统的性能和趋势数据信息。监控的飞机系统数据信息能够帮助航空公司运控人员监控飞行机组的飞行操作, 帮助飞行和地勤人员定位故障原因, 为系统故障的准确定位和飞机状态趋势分析提供了客观可信的技术依据。
1 飞机状态监控系统功能要求
飞机状态监控系统应提供如下功能。
1) 数据采集与处理功能[2]
ACMS应接入飞机的数字模拟数据总线, 具备采集选定的各种数据的能力, 并使用这些数据进行事件监控、数据记录或者报告生成, 接收数据的速率可以根据系统设计或者用户需求进行定义。
2) 事件监控功能
ACMS应可以通过监控已选定的一组飞机数据来进行逻辑运算或者数学运算。根据运算结果启动一些其他的操作, 如数据记录, 报告生成, 报告分配等。
3) 报文的生成、分发、存储与人机交互功能
ACMS应可将采集到的各系统数据, 按照预设报文格式, 生成ACMS报文。根据监控事件触发和人工触发, ACMS将报文分发至特定的输出和存储设备, 如数据链通信、驾驶舱打印机或快速转录记录器 (QAR) 等。ACMS报文应存储在易于拆卸的非易失性存储器。除此以外, ACMS还应具备人机交互功能, 可以通过机上或外部接入显示终端, 显示系统采集参数和生成报文信息。
4) 客户化配置功能
ACMS应可通过加载地面配置软件生成的配置信息, 实现对事件报文的配置管理:报文触发逻辑、报文所关联的参数 (相关参数的参数快照) 、参数阈值、报文的实时分发等。
2 基于飞行数据接口管理组件 (FDIMU) 的飞机状态监控系统
以ARINC 429作为基本数据总线的传统民用飞机中, 一般采用以FDIMU为核心的飞机状态监控系统。
FDIMU是飞机飞行数据记录系统的中央采集计算机, 与机上各系统的LRU通过ARINC 429总线相连, 采集各系统参数。其主要由数字飞行数据记录系统 (DFDRS) 的飞行数据接口组件 (FDIU) 和飞机状态监控系统的数据管理组件 (DMU) 组成。FDIU为飞行数据记录器 (FDR) 提供数据, 供事故调查人员进行突发性事件或事故调查分析使用。DMU为ACMS采集处理数据信息, 根据预设的触发逻辑, 生成事件报文, 供发动机状态监控和飞机性能分析使用, 其数据内容和格式可由用户配置更改。
ACMS的主要外围机载设备由DMU控制和管理, 主要包括飞机通讯寻址和报告系统 (ACARS) 、控制显示部件 (CDU) 、无线快速转录记录器 (WQAR) 、驾驶舱打印机 (PRINTER) 和机上数据加载设备 (ADL) 。地面管理人员使用地面配置软件, 自定义报文格式和触发逻辑, 包括实时监控的参数和频率, 并通过ADL将配置软件加载至FDIMU。在飞机飞行过程中, DMU将所采集的参数生成ACMS报文, 传输至ACARS管理组件通过甚高频空地数据链下传至地面站。机组人员通过CDU来与ACMS进行人机交互并可使用驾驶舱打印机来打印所感兴趣的报文。机组人员还可按压ACMS事件按钮来手动下传预设的事件报文给地面站, 供其分析按压时刻飞机系统可疑或者不正常的状态参数。
WQAR同时接收来自FDIU与DMU的数据, 既包括常规的飞行数据, 也包括各种实时监控报文。在飞机过站或者航后WQAR即可通过电信运行商的3G网络进行无线下传, 将所记录的原始数据输出至地面译码和分析应用系统, 避免了传统人工上机下载方式所带来的不便。
3 基于网络服务系统 (NSS) 的飞机状态监控系统
新型民用飞机大多采用ARINC 664 P7规范[3]的航电全双工以太网 (AFDX) 为基础的集成交换式机载数据网络。新兴的机载网络服务系统 (NSS) 作为飞机开放数据网络域的重要组成部分, 不仅能够存储大量飞机系统信息数据库和文档, 还拥有多种人机接口供机组和维护人员使用, 使得机上实时监控成为可能。
基于NSS的飞机状态监控系统功能由ACMS实时部分 (ACMS-RT) 和ACMS服务器应用 (ACMS-SA) 组成。ACMS-RT驻留在集中数据采集模块 (CDAM) 中, 将AFDX网络监控接口所采集的全机各系统参数处理生成报文, 然后传输给ACMS-SA进行报文的预处理、存储和转发, 并通过ARINC 717总线[4]输出报文至WQAR进行存储。
ACMS-SA驻留在NSS中, 除了管理ACMS报文数据外, 还拥有丰富的人机接口 (HMI) , 方便机组和维护人员来对ACMS进行显示和配置。除了ACARS通信、WQAR和驾驶舱打印机等传统外围设备外, ACMS-SA还可接入机载信息终端 (OIT) 、机载维护终端 (OMT) 和便携式多用途接入终端 (PMAT) 等, 来实现ACMS的状态监控、实时监控和数据存储功能。ACMS状态监控功能主要包括已生成和存储报文的显示、报文重新配置和人工报文生成, ACMS实时监控功能主要包括飞机数值和图片参数的实时显示、数字飞行数据记录系统回放, ACMS数据记录功能主要包括ACMS报文记录管理、ACMS报文记录的机上快速查看和人工记录ACMS报文。
4 结论
随着航空电子技术的发展, 民用飞机状态监控系统的组成愈发趋于集成化和综合化, 功能应用更加丰富, 完全满足了航空公司对飞行品质监控以及维修品质监控的需求, 对飞机的持续适航和安全运营具有重要意义。
参考文献
[1]唐世明.飞机状态监控系统的研究与改进[D].电子科技大学, 2011, 9.
[2]王旭辉.飞机飞行安全实时监控关键技术研究[D].南京航空航天大学, 2008, 6.
[3]ARINC characteristic 717-12, Flight data acquisition and recording system[S].Airlines Electronic Engineering Committee, June 16, 2006.
[4]ARINC664P7-1, Aircraft data network part 7avionics full-duplex switched ethernet network[S].Airlines Electronic Engineering Committee, September23, 2009.
状态监控系统 篇2
系统还原功能能够帮助我们将电脑快速恢复到备份时状态，这样就可以很好的解决系统各种问题，之前也介绍过win7系统还原点创建教程，但对部分用户来说这个功能完全是不需要的，特别是在备份系统后，担心其他用户对现在的系统进行随意还原，也会造成系统设置和文件丢失等问题，其实我们是可以手动来禁止将系统还原到默认状态的，一起来看看win7 64位旗舰版是如何进行设置的，
1、首先点击win7旗舰版键盘上面的的win+r快捷键，这时候就可以打开运行窗口。运行窗口打开之后，在里面输入gpedit.msc字符，然后点击回车键，这样就能够打开win7组策略编辑器窗口了。
2、组策略编辑器窗口打开之后，将下面的左边菜单里面的选项依次展开：“计算机配置” — “管理模块” — “系统” — “恢复”，之接着就在右边窗口里面找到“允许将系统还原到默认状态”选项并双击打开 ， 3、编辑窗口打开之后，把默认设置更改成“已禁用”小黄太，接着就单击确定保存设置，就算是完成了。 当我们对win7纯净版本地组策略编辑器将“允许系统还原到默认状态”设置为已禁用，那么系统还原功能就会处于关闭状态，这样就不用担心系统被还原，当然，用户还是根据个人情况来设置。
船舶水下技术状态评估信息系统 篇3
关键词：船舶水下评估模型；系统设计；评估信息系统
中图分类号：U692.7文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 08-0000-02
Ship Underwater Technology State Assessment Information System
Wu Chunqiu,Fan Kai
(Navy Representative Office Located in Jiangnan Shipyard(Group) Co.,Ltd,Shanghai200083,China)
Abstract:An state assessment information system for ship under-water technology is presented in this paper,system design of the ship underwater assessment mode.The system provides a new technical means for the management of the ship.
Keywords:Ship underwater assessment mode;System design;Assessment Information System
现代船舶水下技术状态十分复杂，船舶水下技术状态评估系统引进了当今先进的图像识别技术，以科学的评估模型，解决了传统方式的弊病，通过图像识别、综合评估的方式，全面、直观、准确地反映了舰船水下部分腐蚀、污底和变形的分布及特征。同时，系统还提供了多种查询、统计、定位功能，为船舶管理提供了全新的技术手段。
一、系统组成
系统主要由图象识别、数据维护等功能模块组成，各个功能模块集成在同一个操作界面下，它们之间既相互联系又相对独立。其技术核心是图像识别、综合评估模型。其软件的主要组成模块如图1所示。
图1软件的主要组成模块
二、系统实现
本软件系统是在VC平台上开发的，数据库采用sql server。本软件系统数据库的设计符合第三范式，能对ODBC提供强大的支持。评估程序对各用户提供权限管理，用户权限分为三级，分别为：超级管理员、管理员和普通用户。用户admin为系统默认的超级管理员，该用户不可删除。超级管理员可以创建管理员和用户，还可以删除管理员和用户；管理员可以创建用户、删除用户；普通用户只有使用软件的权限，无任何用户管理权限。
程序采用标准Windows界面，在标题栏中显示当前船名，状态栏中显示当前登陆的用户名和用户类型。主窗体左侧使用树状空间显示船舶中需要评估的项目。窗体右侧上半部分显示当前项目的基本数据；窗体右侧下半部分显示评估时的部分信息。程序主菜单的项目有：系统、查看、基础数据、测量数据、模型管理、评估、图示和帮助。各项目主要功能如表1所示。表1程序主菜单功能
项目主要功能
系统用户登陆；增加用户；修改密码；删除用户
查看查看窗体部件；修改界面显示风格
基础数据添加、修改、删除舰艇信息
测量数据添加、修改、删除测量数据
模型管理输入判定矩阵，得到指标层权系数；输入评估层权系数
评估确定评估标准；污底评估；变形评估；腐蚀评估；综合评估
图示原理图显示；三维图显示
帮助关于；帮助
三、系统评估模型
输入待评估的各项目测量数据后，可以开始进行评估，评估之前需要确定层次分析法使用的权系数。输入准则层权系数界面如图2所示。
图2准则层参数设置
准则层包括腐蚀、变形、污底，输入各部分权系数，单击确定即可，程序将自动保存权重系数。确定准则层系数后，需要确定评估层系数，评估层系数使用评估矩阵方式求得，具体公式可参考层次输入法。图3表示腐蚀评估的权重设置界面。
图3 腐蚀评估权重设置界面
确定评估矩阵后，单击计算权重，系统将计算腐蚀评估的评估权重系数。单击确定将保存该设置。变形、污底等设置与之类似。确定各项系数后，可以进行单项评估：腐蚀评估、污底评估和变形评估，得到单项评估结果。系统将根据测量数据，进行腐蚀评估，得到各部分腐蚀评估值，乘以各自权重，得到最终腐蚀评估总值，并给出评估结果。也可以直接进行综合评估，综合评估界面如图4所示。
图4 综合评估界面
综合评估显示单项评估结果和综合评估结果，并给出结论。单击详细查询，也可以显示单项评估的具体结果。
四、系统的特点
（一）数据操作的简便性
本系统考虑到数据输入的工作量非常庞大，在设计中大量采用了系统赋值的方法自动赋值。同时在设计中通过与用户的相互沟通，对很多数据的大量取值情况进行了统计，得到了很多属性的最大可能取值，将此值在数据库设计阶段就作为初值赋予该字段。这样用户在增加一个新项目时，系统就将大部分数据的值已经自动取好，简化了用户的工作。
（二）定位和查询的方便性
本系统查询功能的实现，专门设计了三种查询方式。一种是组合查询方式，一种是全文查询方式。这二种查询方式基本满足了不同层次用户的需求，不仅可按照各种字段进行查询，也可借助各种函数进行较高级的查询，极大地方便了用户。
（三）数据维护的全面性
本系统设计了增加记录、删除记录、取消修改记录、拷贝记录、打印记录等维护功能。同时建立了专门的浏览窗口，方便了用户的预览。在此浏览窗口，高级用户还可以使用SQL语言实现更高级的查询功能。针对用户的实际情况，在前台实现了数据库的备份与还原等功能，使得用户不必进入系统后台就可以实现系统的日常维护，从而极大地降低了系统管理员的工作。
人眼状态跟踪系统 篇4
鉴于检测并及时预警驾驶员疲劳驾驶的重要性, 众多科研院所和相关公司推出了一些比较有效的检测方法。白中浩[2]选取驾驶员的2个面部特征 (眼睛和嘴巴) 对驾驶员状态进行判断, 具有较高的准确性和鲁棒性。刘刚[3]根据睁眼、闭眼LBP矩阵匹配数值关系判断眼睛睁闭状态, 检测速度快, 并在嵌入式设备上取得良好效果。在本文通过对眼睛状态几何特征进行分析, 从而能简单快速的对判断眼睛状态进行判断并进行跟踪。
2 人脸定位和眼睛定位算法
在对眼睛定位之前先定位人脸可以减少眼睛定位所需要的搜索空间, 提高检测速度, 同时排除背景因素的干扰, 提高眼睛定位的鲁棒性。Paul Viola和Michael Jones[4]提出基于Haar特征的Cascade级联分类器的人脸检测方法, 让人脸检测技术真正走向了实用。该方法检测速度快、鲁棒性高, 正面人脸的检测准确率能达到95% 左右。该方法主要包含三大部分: (1) 用Haar特征来表征人脸, 利用积分图实现对Haar特征的快速计算; (2) 利用Adaboost算法训练得到大量弱分类器, 再将弱分类器加权叠加构造出强分类器; (3) 将训练得到的强分类器串联形成一个级联分类器, 这种级联结构能够有效地提高人脸分类器的检测速度。该方法不仅适用于人脸检测, 也适用于其他物体检测, 经过眼睛样本训练后的眼睛定位分类器也可以实现快速眼睛检测。
3 图像自适应分割
在得到眼睛区域的图像后, 我们需要过滤掉非眼睛像素获得二值图像, 由于不同光照条件下, 人眼区域的灰度值也会发生变化, 如果把阈值固定在某个值, 则不能获得比较满意的人眼轮廓。所以我们根据整个图像的灰度情况, 动态改变阈值。阈值的选择是根据不同光照条件下设定的。
4 眼睛状态检测
眼睛状态识别是驾驶员疲劳检测中的一种关键技术。根据特征提取和分类模型主要分为两类:一是基于外貌特征的眼睛状态判别方法, 二是基于统计学习的眼睛状态判别方法。我们主要关注的是基于外貌特征的眼睛状态判别方法。首先人眼睁闭时眼睛灰度存在一定的分布特征, 利用这种特征可以确定大部分眼睛的睁闭状态。当眼睛灰度分布特征, 不能进行判断时, 我们可以利用眼睛形状的类椭圆性质进行判断。
(1) 眼睛灰度分布特征。从图1 (a) 中可以看到睁眼时人眼轮廓和虹膜比其他区域的颜色要深, 在二值图像中尤其明显。在闭眼时眼睑成下凹形曲线, 且颜色更深如图1 (c) 所示。在二值图中找到眼睛的两个内角点并用直线连接的时候, 当睁眼时 ( 如图1 (b) ) , 在红线上方的黑色的像素数比红线下方的要多。当闭眼时 ( 如图1 (d) ) , 在红线下方的黑色像素比红线上方的要多。因此, 我们可以通过求出眼睛的内角度即最左端点Lp (x1, y1) 和最右端点Rp (x2, y2) , 并以这两点建立直线方程L如下:
分别统计二值图像中, 在直线L上方黑色像素的个数Nup, 在直线L下方黑色像素的个数Ndown。如果Nup-Ndown≥ T1 (T1为阈值) 则判定眼睛状态为睁开, 否则判定眼睛状态为闭合。
(2) 眼睛形状的类椭圆性。当遇到如图2 所示的情形时, 因为眼睛的灰度分布比较均匀, 很难用特性1 判断眼睛的睁闭状态。一般通过计算上眼睑和下眼睑的距离来进行判断, 但由于下眼睑的灰度跟它周围像素的灰度比较接近, 所以很难准确的进行判断。我们眼睛睁开时, 我们发现眼睛睁开时的形状类似椭圆。当眼睛睁地越大, 椭圆的离心离越小, 此时表明人更有活力。当眼睛半睁时, 椭圆的离心率越大, 椭圆看上去更扁。我们用椭圆拟合眼睛的形状, 进而通过其离心率来判断眼睛的状态。Jun-bin Guo[5]把眼睛的睁开程度定义为Copen=1/E (E表示椭圆的离心率) , 则Copen≤ 1, 当Copen值越小, 说明眼睛睁地越小, 当Copen小于某个阈值时判定为闭眼状态。
5 结束语
本文通过利用眼睛睁闭时的几何特征判断眼睛的状态, 具有简单快速的特点。并以此建立了一个利用harr分类器确定人脸和眼睛区域, 再利用眼睛睁闭时的几何特征对眼睛状态进行跟踪的系统。通过模拟实验对该系统进行了测试, 准确率高, 实时性好。对于在真实环境中, 该系统的鲁棒性还需进一步认证。
摘要：在驾驶员疲劳检测中, 基于PERCLOS[1] (percentage of eyelid closure) 的疲劳检测方法是最实用和可靠的, 该方法的关键点就是对驾驶员眼睛的状态进行实时、准确的跟踪。本文提出了一种新颖、简单的人眼状态的判别算法, 通过对人眼状态的几何特征进行分析进而判断人眼的睁闭状态, 并以此为基础建立人眼状态跟踪系统。
关键词：疲劳检测,眼睛睁闭状态,几何特征
参考文献
[1]白中浩, 焦英豪, 白芳华.基于主动形状模型及模糊推理的驾驶疲劳检测[J].仪器仪表学报, 2015 (04) .
[2]刘刚.基于眼睛状态判断的疲劳检测[D].大连:大连理工大学, 2013.
带状随机线性系统状态的估计问题 篇5
带状随机线性系统状态的估计问题
针对目前关于广义系统状态估计的研究现状,即几乎所有的讨论都集中在奇异矩阵为方阵的`情况,讨论了广义逆矩阵和矩阵的奇异值分解问题.首次提出了带状随机系统的状态估计问题,利用矩阵的奇异分解理论给出了带状广义连续线性系统的奇异值标准形式.基于标准形式,利用广义逆矩阵的性质,在两种情况下将系统分解成两个子系统,通过估计子系统的状态,得到了该系统状态的最优预测和滤波递推方程.
作 者：张卓奎 陈慧婵 刘三阳 作者单位：西安电子科技大学理学院,陕西,西安,710071刊 名：系统工程与电子技术 ISTIC EI PKU英文刊名：SYSTEMS ENGINEERING AND ELECTRONICS年，卷(期)：24(11)分类号：O211.6关键词：广义逆矩阵 广义系统 奇异值分解 状态估计
状态监控系统 篇6
【关键词】三级五大；状态检修；大检修；PMS
一、主配网状态检修决策系统概述
随着电网规模的发展以及输变电设备在数量、质量上的迅速提升，原先的设备定期检修模式越来越不适应电网及设备的管理要求。为规范输变电设备检修管理，适应当前电网管理需要，公司制定了部分设备的状态检修标准及评价导则为适应“SG186”工程信息化战略需要，使“设备状态检修辅助决策应用”（CBM）成为公司生产管理系统（PMS）的一个高级应用模块，有必要对CBM的功能规范提出统一要求。
CBM就是根据设备状态及安全风险因素，实现自动化/半自动化设备评价，并向设备管理人员提供何时开展设备检修、如何开展设备检修等决策建议，使状态检修比传统定期检修更具针对性，实现“应修必修、修必修好”的工作方针，更好地满足电网安全性、可靠性以及经济性要求，为此在开展生产管理系统的基础上开展了状态检修工作，时至今日取得了良好的效果。
1.当前已经颁布11类设备的状态检修导则，本公司对应全部设备已纳入状态检修系统。该系统已经实现巡检状态量、试验状态量的自动收集功能，实现了设备状态的自动评价功能，同时也实现了设备评价报告和专业报告的自动生成功能，目前该系统运行正常。
2.状态检修系统基于设备台帐、缺陷、试验报告等数据，对设备进行自动/半自动状态评价。为了适应公司“大检修”体系中集约化、扁平化和专业化管理的总体要求，提高系统的标准化、自动化和智能化水平，需要从扩大设备评价范围、完善设备评价方法、提升辅助决策功能三个方面对系统进行功能完善，满足精益化管理的需要。
3.在扩大设备评价范围方面，以现有十九类设备为基础，逐步扩充直流输电设备、继电保护等二次装置以及配电设备的状态评价，实现交直流输变电及配电主要设备类型全覆盖；增加家族性缺陷、带电检测、不良工况、在线监测数据为状态评价信息来源。
4.在完善设备评价方法方面，建立统一的设备缺陷信息标准和试验项目标准，实现状态量的自动评价；强化数据的追溯和分析，实现历史数据变化趋势的展现及分析；提供异常数据的辅助分析及故障诊断功能，提升辅助决策功能方面，建立专业评价报告审批流程，实现专业报告的三级评审；根据设备试验检修情况、状态评价结果、检修策略等，辅助生成设备检修计划。提高了检修工作的针对性和有效性，保证了检修质量，降低了检修成本，确保了各项生产任务的安全顺利完成。
二、主配网状态检修辅助决策系统对企业工作的指导
日前主网状态检修辅助决策模块已从建设、使用进入到深化应用阶段，根据公司深化应用常态化要求，组织对各使用单位应用情况进行巡检。
通过对执行体系、管理体系及技术体系三个方面对主网状态检修开展全面核查工作，对照达标评价细则以及结合主网状态检修辅助决策系统应用情况开展验收，从验收结果可见，各单位圆满通过主网状态检修达标评价验收，且在实际工作中，运用在线检测系统与状态检修辅助决策系统相结合方式，科学制定检修策略，提高主网精益化管理水平。此外随着配网设备日益增多和管理需求，状态检修工作也同步启动，并进入了初期实施阶段。
1.通过主网状态检修辅助决策系统的有效开展与使用，公司相继又开展了配网状态检修辅助决策系统的推广与实施，结合自身状态检修实际开展情况，已相继完成了《配网状态检修实施方案》的发文和发布，同时制定了《配网状态检修工作规划目标》的制定和发布，并获得相关专业人员的高度肯定；目前在实际运行中，实现了状态检修工作的动态管理和持续完善，且在制度建设、状态评价、检修决策、计划执行等方面取得了一定的成效。
2.目前实现配网设备状态信息的录入、设备状态的评价到评价报告的生成和归档，流程顺序操作等，配网状态检修人员更加熟练地掌握了配网状态检修辅助决策系统的使用，为今后更好地开展配网状态检修工作打下了良好的基础。
3.系统功能充分发挥作用，从状态检修辅助决策系统中数据获取、数据处理、监测预警、状态评价、状态诊断、预测评估、风险评价、决策建议等功能应用，满足了电网安全性、适应性、灵活性的要求；且按评价分数纳入管理绩效考核范畴。
三、主配网状态检修系统运用培训与调考工作
2014年以来公司为进一步推动状态检修工作的开展和深化，提高员工队伍素质和状态检修系统使用工作质量；依据安全生产重点工作安排各公司组织开展了状态检修专业的培训与调考活动，实现专业人员学习常态化、考试科学化、规范化。
1.首先开发了“状态检修在线考试系统”，作为状态检修项目负责人完成从系统的部署到上行运行及人员培训工作，状态检修专业调考活动历时3个月，分为全员学习培训、公司普考和调考三个阶段。按照规定考试内容，通过集中培训、网络培训、岗位自学等形式，对各单位负责状态检修工作的相关专业部门负责人、专责、班组长进行了全员培训，培训覆盖率达到了100%；培训结束全省17个地市两个层级从业人员进行了普考。并抽调人员对参考人员又进行了封闭集训，较好地提升了状态检修专业队伍的整体素质。
2.2014年以来继续深入各地市公司开展现场深化应用培训，并针对实际问题逐一讲解，即不合格数据的整改方法和提高指标的注意事项等，从而大大提升了工作效率和深化应用水平。
四、主配网状态检修系统后期展望
按照公司“三集五大”建设发展需求以及对照2014年度总体思路与目标，在该系统不断升级与完善的基础上；逐步建立以标准化工作为考核机制和标准，促进该系统进一步深化应用与改进，同时为“大运行”与“大检修”体系的建设发展提供技术支撑；也为电网的安全与可靠运行以及今后调控一体化工作的推进打下坚实的基础。
1.坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，随着主配网设备的不断增加，为保证设备健康运行和实施全过程管理，建立健全主配网状态检修系统是设备安全运行的技术手段；目的是增强设备检修针对和有效性，提高设备可用率、供电可靠率及企业综合效率。
2.该系统今后坚持“持续完善”的原则，以适应电网发展和技术进步的要求，提升信息化水平，提高人员素质和技能水平、最终达到设备运行安全可靠、检修成本更加合理的检修策略。
3.今后公司发展方向定位为以信息系统集成、运维服务为核心业务的专业化公司。重点发展信息设备集采、信息系统集成服务。
参考文献
[1]DL/T 393《输变电设备状态检修试验规程》.
状态监控系统 篇7
1 监测设备的功能
火控系统技术状态在线监测系统应具备以下功能:
(1) 实时读取并记录火控系统工作时各个关键部件的运行数据。
(2) 选取有效数据进行分析, 得到对火控系统技术状态的综合评价。
(3) 分析单个部件的运行数据, 对该部件进行故障预测。
(4) 可通过安装通信系统, 完成信息的远程传输。
2 系统工作原理
火控系统工作时, 所属各电子部件内部的电压值会持续变化。其中, 关键部位的电压值的变化特征能够反映出相应技术参数的实际变化。监测系统通过连接火控计算机、炮控箱等火控系统关键部件的测试端口可测得部件内部反应多组火控系统技术参数的电压矩阵:
对电压矩阵中的单列电压值进行拟合, 可以获得对应技术参数的电压变化曲线。如下图为某火控系统正常工作时稳像水平角速度对应的电压拟合曲线:
通过累加拟合函数有效区间内各点导函数的绝对值得到变化总量, 最后除以有效数据区间, 可以得到反映电压值变化快慢的特征值。其算法具体如下:
式中, H为电压特征值, Xi为测试过程中某一时刻, Xn为测试时长, f (xi) 为xi时刻的电压值, 下表为测得的同一个火控系统在不同的使用环境下正常工作且技术状态良好时监测得到的炮控箱内部8组电压特征值:
实际工作条件下, 通过测试端口对火控计算机、炮控箱的工作电压的监测, 可以获取各类情况下各路电压特征值并建立特征值数据库。对火控系统技术状态进行评价时, 可以将在线监测得到的电压数据特征值与数据库中相应部件的电压特征值相对比, 进而得出实际工作中对各个技术参数的评价, 最后经系统综合分析得出对火控系统技术状态的评价。部件技术状态评价流程如下图:
3 系统硬件介绍
工控机内含工业电源、主板、采集卡及相应配件, 它的电源、机箱、主板都是以适应长时间不间断运行为目的而设计的, 能适应特殊、恶劣工作环境。本系统硬件以EPC-2020工控机为基础, 此工控机能充分满足坦克火控系统的实际工作环境对系统可靠性、实时性的要求, 可扩充多个卡板与多种外设相连以完成更多任务, 且体积小, 便于携带。系统工作时, 工控机的输入端口与火控计算机、炮控箱的测试端口相连, 对反映火控计算机、炮控箱重要技术参数的电压值进行采集, 来实时获取火控系统技术状态的情况, 并通过显示器将系统监测情况实时显示出来, 工作过程简单可靠。如图为系统工控机实时测得的炮控箱内8组电压数据的变化情况:
4 系统软件设计
软件开发平台采用labwindows/CVI集成开发环境进行开发, 遵循风格统一、简单直观、功能完善、操作简便的软件设计原则, 依照设计目标, 以模块化设计方案将软件划分为3个子模块, 达到操作简便, 易于升级的效果。软件程序流程图如图所示:
4.1 数据管理模块
数据管理功能完成的主要任务是:通过设置判定火控系统处于工作状态的电压门值来选取有效数据, 对每次系统评价和故障预测的结果进行整理保存;根据使用者的需要查询数据;完成相关信息的远程传输。
4.2 系统评价模块
系统评价模块基于一个新的火控系统技术状态指标体系进行, 给出对火控系统技术状态的整体评价。该指标体系为了实现对火控系统的综合评价, 所选取的指标中一部分指标参数来源于指定时间段内监测系统测量得到的各部件实时电压数据, 此类指标参数在火控系统工作后保存于监测系统中;另一部分指标参数来自将该火控系统的工作履历, 进行系统评价前由测试人员输入进监测系统。指标数据输入完毕后, 通过软件中的数学模型计算得出对火控系统技术状态的综合评价并保存。其工作流程如下:
4.3 故障预测模块
故障预测是本监测系统的一个重要功能。火控系统的作用就是提高武器的射击精度和反应速度, 当火控系统技术状态发生变化时, 武器系统射击精度会收到影响, 监测系统以指定部件运行数据的特征值为基础, 结合火控系统的使用环境 (环境温度、振动强度等) , 与数据库中相应的故障征兆集特征值进行对比, 判断得出预测部件发生故障的趋势以及严重程度。其工作流程如下:
5 结论
经测试实验证明, 火控系统状态监测设备可以在坦克训练中全过程实时监测火控系统技术状态。系统使用简单, 携带方便灵活, 在野外行车环境下可靠性高, 能够经受住高低温、风沙、强烈振动等恶劣因素的影响。通过对系统进一步的无线通信设计, 可以传输数据到监测终端, 使监测终端获取坦克分队火控系统技术状态情况。
参考文献
[1]郑丽娅, 康林, 刘瑶华.便携式火控计算机综合检测设备设计[J].兵工自动化, 2014, 33 (8) :8-10.
[2]林海.装甲车辆武器系统技术使用[M].北京:装甲兵工程学院出版社, 2014.
[3]康葳, 董田沼, 王仁忠等, 一种便携式火控系统检测仪设计[J].火炮发射与制导学报, 2013 (1) :47-50.
[4]邵思杰, 刘全胜, 林海.嵌入式坦克射击训练运动参数监测系统设计[J].装甲兵工程学院学报, 2012, 26 (2) :58-61.
[5]冯辅周, 李斯伟, 江鹏程等.基于嵌入式计算机的温湿度智能监控系统设计[J].装甲兵工程学院学报, 2011, 25 (3) :57-60.
[6]温之亮, 常天庆, 赵鹏, 基于虚拟仪器的坦克火控检测系统设计[J].微计算机信息, 2010 (26) :88-91.
[7]史君成, 张淑伟, 律淑珍.labwindows虚拟仪器设计[M].北京:国防工业出版社, 2007.
[8]吕强, 张永秀, 张永谦.基于Lab Windows/CVI的坦克火控检测系统软件设计[J].火炮发射与控制学报, 2006, 增刊:21-23.
[9]李爱民, 张耀辉, 张仕新.装甲车辆工况监测参数的选择[J].装甲兵工程学院学报, 2006, 20 (4) :32-35.
状态监控系统 篇8
随着世界范围绿色、环保呼声的高涨,电动汽车等绿色、低碳经济的用电设备的逐步增多。由于阀控式密封铅酸电池VRLA(Valve Regulated Lead Acid Battery)具有体积小、重量轻、自放电小、寿命长、使用方便、安全可靠等优良特点,目前己广泛应用于电力系统[1],目前大型电池供电设备一般多采用VRLA蓄电池作为主要的供电来源。由于目前对电池工作状态的监测管理系统在我国还是空白,使得电池供电系统的可靠性难以保证。目前国内企业所使用的管理系统,都是来自国外的产品,存在成本高,管理、升级困难,且仅适用于低电压、小电流器件,测控体系不健全,智能化程度低[2]。故此研究基于网络对大型电池供电系统电池电压、电流、温度、内阻等状态数据,监测的电池的工作状态的监测系统具有现实意义。
1 系统总体设计
系统由主监控室、分监控室和基站三部分组成,主监控室负责协调和管理的作用,管理各个分监控室和基站,具有最高权限,可是控制和访问下面的任意一个分监控室和基站。分监控室负责监控和管理基站,能够从基站得到信息并向主监控室提供信息服务。主监控室、分监控室由工业控制计算机和监控系统软件构成。基站的功能是实时采集本地监测数据并作一级存储,向分监控室提交监测信息,完成监控系统的执行功能。基站分为两种,一种是固定基站,另一类是移动基站,也就是该电池组使用在电力机车或者是电源车上。
1.1 基站检测单元的硬件设计
系统基站检测单元的硬件电路由处理器、蓄电池端电压检测、充放电电流检测、环境温度检测、充电电压输出、充电电流输出、液晶显示、RS232通信接口、失效报警电路和充电回路等部分组成。其结构如图1所示。
1.1.1 控制器的选择
处理器芯片是整个系统的核心部分。主要任务是对蓄电池状态信号采集、处理,并输出控制信号从而实现对蓄电池充放电的管理。系统选用ATmega16L,它是能够以单片方式提供Flash、EEPROM和10位ADC的高效的8位RISC微处理器,数据吞吐率高达1MIPS/MHz,可以减缓系统在功耗和处理速度之间的矛盾。
1.1.2 无线数据传输模块的实现
系统选用的是挪威Nordic VLSI公司推出的单片射频收发器nRF905,该芯片工作电压为1.9～3.6V,32引脚QFN封装(5×5 mm),工作于433/868/915MHz三个ISM(工业、科学和医学)频道,频道之间的转换时间小于650μs。适用于无线数据通信、无线报警及安全系统、无线开锁、无线监测、家庭自动化和玩具等诸多领域。无线数据传输系统结构如图2所示。
1.2 系统的软件设计
系统主要完成对蓄电池充电过程、放电过程实时监控,能及时判断出失效的蓄电池并输出报警信号通知用户,同时能够对蓄电池的剩余容量进行估算。实时显示当前蓄电池的状态信息,并通过串行通信接口将蓄电池的状态信息发送给上位监控机,实现信息的海量存储、查阅分析,决定对电池的维护、更换,保障供电的可靠性。
1.2.1 基站监测模块设计
电池充放电监测控制原理如图3所示。
(1)失效模块
在系统中,采取了以每节VRLA蓄电池出厂前厂家给出的在额定容量下的内阻值为基准值,进行比较、分析、评估VRLA蓄电池性能的优劣。当测得内阻高于基准值的25%,启动活化放电子程序对蓄电池进行核对性活化放电;当测得内阻高于基准值的50%时,即刻发出蓄电池己失效的报警指示。
(2)充电监控
系统采用改进的四阶充电法,动态地调整各充电阶段转换点的值。第一阶段,采用恒流充电,不断检测蓄电池的端电压,当一定时间t内检测到的两次端电压值变化足够小时,这时即刻转入第二充电阶段,第二阶段采用恒压充电方式,第二阶段不断的检测充电电流,当充电电流的变化也足够小时,转入第三阶段恒流充电方式,同理检测充电电压,如果变化很小,则转入第四阶段恒流充电,直至蓄电池充满并将充电电压保持在浮充电压补充蓄电池的自放电。
(3)放电监控
在蓄电池使用和维护的过程中,为了活化蓄电池和测量蓄电池的容量,必须定期进行放电实验,因此,一套高性能的放电装置对蓄电池显得尤为重要[3]。系统将1.80 V设置为VRLA蓄电池末期放电电压的基准值,实时检测蓄电池的放电电流,根据放电电流的大小动态调整VRLA蓄电池的末期放电电压,从而达到对VRLA蓄电池的保护。同时系统也对放电电流监控,当放电电流大于正常值较多时,可判断VRLA蓄电池发生短路放电,应立即切断开关,结束放电。
1.2.2 上位机软件的设计
上位机软件平台主要把对采集到的数据做处理,实现数据的海量存储,设计友好复杂的功能和加人性化的管理界面。考虑到通用计算机的功能要远远大于单片机,故此上位机采用通用计算机,利用LabVIEW软件开发系统的管理界面。主要有通信模块、电池充放电管理模块、在线检测模块和网络功能模块。
1.2.3 网络功能的实现
系统利用LabVIEW平台提供的Web Publishing来实现网络功能,该工具在所有平台的所有版本都支持Internet/HTTP服务。可以方便地实现FTP,Telnet,SMTP,CGI,和E-mail等功能。在对蓄电池的综合测试中,利用Internet Toolkit工具包对蓄电池电压、电流、温度等测量值进行上传、下载、网络发布、远程登陆甚至以E-mail的形式发送。利用Internet toolkit工具包所提供的Vi子模块,可以编写FTP,Telnet,SMTP,E-mail等程序,再把所有的程序以子程序的形式显示,即当点击网络按钮时自动弹出网络选择模块,从而实现相应网络功能[4]。
2 系统试验与分析
2.1 失效检测试验与分析
在线运行蓄电池组绝大部分时间处于浮充状态,也就是静态状态,少数时间处于充放电状态,也就是动态状态,由于长时间的浮充使得蓄电池极易老化,造成各个蓄电池性能不一致,蓄电池寿命会大大下降。如何及早知道蓄电池的寿命,准确把握蓄电池性能变化趋势[5]。本系统是通过测量蓄电池的内阻来判断蓄电池是否失效。实验时分别对五块12 V、7 Ah铅酸蓄电池进行了测试,测试结果如表1所示。
实验时,1号、2号、3号蓄电池能正常放电,程序运行正常,但是测不出其内阻值,分析原因是因为检测精度造成的,本系统的检测精度为l mV,而蓄电池放电在l ms内端电压的变化量远低于1 mV,因此读数全部为零。4号、5号已严重损坏,无法进行放电,未能检测。测内阻失效检测功能失败。
实验时,4号、5号蓄电池无法正常充电,未能做放电实验。1号、2号、3号分别放出电量4.24 Ah、4.5l Ah、0.07 Ah。判断结果全部失效。考虑到1号、2号是新购买的蓄电池,由于库存、运输等问题未能激发正常状态,因此对1号、2号蓄电池做了多个充放循环,后测试分别放出电量6.75 Ah和6.78 Ah。判断1号、2号蓄电池有效。3号蓄电池经多个循环后实际容量未能恢复,判断其已失效。
2.2 充电试验与分析
实验时分别对3块12 V、7 Ah铅酸蓄电池进行了测试,1号蓄电池充电曲线如图4所示。
2号蓄电池测试曲线如图5,充电前开路电压为11.08 V。
3号蓄电池在上电以后,其电压变化非常快,仅恒流充电约20 min就进去了浮充状态。
观察1号,2号蓄电池的充电曲线,可以看出:1号、2号蓄电池充电过程基本正常,共用时大约12个小时,充电经过了四个阶段,经过恒流、恒压、恒流充电,最后进入浮充状态。与最佳充电曲线比较,各阶段曲线比较接近,但是在各阶段充电时间上要比最佳充电曲线短,分析认为造成时间缩短的原因是因为1号、2号蓄电池都是新购买的蓄电池,对于新的蓄电池在最初的几个充电循环中出现这种情况应属正常。3号蓄电池在上电以后,其电压变化非常快,仅恒流充电约20 min就进去了浮充状态。
分析充电过程,由于在恒流充电阶段,通过判断端电压的变化值决定是否转入第二阶段,实际中蓄电池的端电压变化仍很大,未能达到进入第二阶段的条件,而电压直接超过了浮充电压值而转入了第四阶段浮充充电。
2.3 放电试验及分析
实验时对1、2、3号铅酸蓄电池进行了测试,测试结果1号蓄电池放电曲线如图6所示。
通过观察1号、2号、3号蓄电池的放电曲线,可以看出:1号、2号蓄电池放电过程正常,1号蓄电池放电约7 h结束,2号蓄电池放电约7个半小时结束,都未能达到理论放电时间,分析认为原因仍然是因为新的蓄电池初始几个循环未能达到最佳状态。3号蓄电池己经老化,放电不到7 min就结束了。
2.4 剩余容量显示实验与分析
剩余容量显示实验目的是要检测系统能否及时准确地显示蓄电池当前状态下的剩余容量。测试结果如表2。
从实验结果可以看出:1号蓄电池放电持续431min结束,实际放出电量4.26 Ah,用安时法计算剩余容量应为2.74Ah,改进后计算剩余容量理论值应为-0.02 Ah,而程序中设定当放出电量大于基准电量值时剩余容量显示为0。安时法与改进安时法显示结果差距非常大,造成这样结果的原因是两种方法的基准值不同,如果蓄电池的实际容量值与额定值相同时,两种方法的显示结果应该是相同的,实验中使用的1号蓄电池,是新的蓄电池,其容量未能达到额定容量,实验结果恰好能够证明当蓄电池使用很长时间以后,由于老化蓄电池的实际寿命减小,这时安时法显示就会出现偏差,而改进后的安时法则能够准确显示蓄电池的剩余容量。
3 结论
系统采用分级管理结构,以单片机为监控单元的基站实现电池状态数据的采集和电池的投入和切除,上位机采用LABVIEW编程实现与底层单片机的通信,系统结构简单,成本低廉,通过LABVIEW自带的Web Publishing工具实现采集的信息发布和数据的远程传送,实现了大型供电电池监测和控制。系统的应用变原有的故障维修机制为状态维修机制,减少了故障几率,提高了电池供电系统的供电可靠性。
参考文献
[1]沈梦甜.电力用阀控密封式铅酸蓄电池维护方法的探讨[J].继电器,2001,29(5):20-22,26.SHEN Meng-tian.Discussion of valve-regulated sealed lead-acid battery used in power[J].Relay,2001,29(5):20-22,26.
[2]朱松然,邱训高.阀控式密封铅酸蓄电池现状及待解决的技术[J].电池工业,1999,12(5):185-187.ZHU Song-ran,QIU Xun-gao.VRLA current situation and need technology solving[J].China Battery Industry,1999,12(5):185-187.
[3]蔡子亮,马俊朋.一种新型电力系统蓄电池放电装置的设计[J].继电器,2007,35(14):38-41.CAI Zi-liang,MA Jun-peng.A new power system battery discharge device design[J].Relay,2007,35(14):38-41.
[4]秦学华,刘亚斌,等.基于LabVIEW的虚拟仪器网络化实现[J].测控技术,2004,23(2):71-73.QIN Xue-hua,LIU Ya-bin,et al.Implementation of network virtual instrument based on LABVIEW[J].Measurement and Control Techniques,2004,23(2):71-73.
状态监控系统 篇9
一、当前智能化变电站视频监控系统相关技术
1. CMOS图像传感器技术的成熟。
监控系统地图像传感器正在从CCD向CMOS演化, 这两种远程监控系统各有优缺点, 近几年, CMOS传感器由于成本低, 被广泛的应用, 但是其图形不是十分清晰, 不过近些年随着技术的改进, 凸显的清晰度正在逐步提升, 与CCD相比, 图像的集成处理功能也在提升, 所以就成为智能变电站监控设备的主流。
2. 智能分析技术的发展。
IEEE在图像的智能分析等方面有比较大的成果, 比如远程系统的监控中, 可以有效地避免光线带来的干扰, 也不受气候的影响。对于各种信号的识别非常的清晰, 通过视频的帧来比较检测的图像变化。
3. 芯片技术为视频监视产品提供新方案。
目前上高端的芯片产品很多, 针对不同的现场需要, 芯片对图像处理的也有很大的差别。高性能的芯片在日后的远程监控系统中将有很大的提升空间。
二、变电站远程监控系统研究内容
基于Web的网络的变电站远程监控系统, 包括网络传输技术, 视频技术和压缩解码技术等多种技术内容。本文所探讨的变电站远程监控主要是针对电力系统开发的远程监控加以研究, 总体上提出了监控系统的设计方案和具体程序的开发, 对于关键部位的技术开发都是在基于Web网络技术的基础上研究进行的, 最后实现变电站的远程监控无人值守。在通过互联网技术进行变电站远程视频监控的过程中对所有的视频压缩信号进行传输, 在远距离的监控人员可以通过视频信号的采集对变电站进行现场监控, 通过IE网页实时现场监控, 所以变电站的远程视频监控系统应该具有对运动图像的监控, 报警和录像的功能, 并且可以有效的播放在无人值守时变电站的监控图像。
变电站远程监控系统一般情况下都采用C++Builder 6作为开发工具进行服务器端软件的设计与开发, 本文主要重点讨论视频压缩MPEG-4协议这种模式所做的原理和软件开发, 利用Direct Show开发工具包进行对视频图像的处理和传输, 在对视频信号进行数字化处理的过程中, 可以让所有使用监控系统的操作人员对监控系统有所了解和掌握, 从而明确该系统改的工作原理和工作情况。
三、变电站远程监控系统研究方案
(1) 利用安装在监视目标区域的摄像头, 对监视点进行全方位监视。 (2) 利用Direct Show编程捕获摄像头传来的视频数据并采用MPEG-4压缩算法, 将视频信号进行压缩。 (3) 将所有的视频信号采集后进行压缩处理。 (4) 将压缩后的视频数据通过Active X技术网络传输送至客户端 (即远端监控中心的主机) 。客户端的PC机能在IE上顺利访问监控系统页面。 (5) 利用远程监控系统的程序对视频进行检索和播放, 让客户端的使用者可以方便的了解监控内容, 并且使用它进行工作。 (6) 在对所有的远程视频图像监控中进行运动图像检测, 对变电站的现场视频图像进行监控, 检测变电站的工作状态和工作情况, 在处理的过程中对运动的图像进行动态的数字化技术处理, 一旦设备出现问题可以及时发出报警信号。
摘要：随着我电力系统的规模不断扩大, 智能变电站及其网络也在不断发展, 智能变电站自动化程度的提升就带了结构复杂性。作为电力系统中关键的枢纽站, 智能变电站的作用日益凸显, 做好电网的监管尤为重要。所以采用先进技术的智能变电站正在朝无人值守的模式演变, 做好智能变电站的远程监控对于提升电网的稳定运行有着重要的意义。
关键词：智能电网,变电站,远程监控,改进
参考文献
[1]任频波.变电站微机防误系统的设计与实现[D].大连理工大学, 2004.
[2]潘夏清.变电站无线视频监控系统的技术研究与实现[D].电子科技大学, 2012.
[3]陈智勇.变电站智能监控网络系统的设计与实现[D].电子科技大学, 2011.
状态监控系统 篇10
FMS的故障通常包括结构故障、运动故障、加工过程故障或状态异常, 以及NC故障等。如何识别与诊断这些故障是FMS故障诊断系统设计的出发点。由于结构上的故障已由机床厂家给予充分考虑, 这种故障相对来说是比较少的, 因此在诊断系统的设计过程中只需考虑较为常见的后几种故障。
FMS是由若干独立模块组成。设备运动故障的表现形式是某一模块的的某一动作没有完成。具体地说, 是某一NC命令没有执行完。这类故障可以用设备内部的一些运动状态信号定位到一个大致的位置。进一步的诊断还要借助加工过程状态等其他可用的诊断信息。
设备加工过程故障或状态异常的诊断只需用监控到的加工状态信息即可完成。这些异常的加工过程信息可以用来预测早期故障, 以便及时采取措施, 避免事态恶化。
此外, 由于FMS的工况变化频繁, 而工况的变化情况又可通过对设备运动状态的分析来得到。因此, 加工过程状态的监控与运动故障的诊断二者不能分开考虑, 必须紧密地结合在一起, 使之成为一个有机的整体。
FMS的NC故障即NC系统的硬件及软件故障, 其诊断一般已由设备内部的自诊断监控程序完成。这类故障一旦发生, 设备则停止工作, 将故障原因存入存储器, 报警并显示报警号, 然后由用户根据报警提示查阅有关资料, 找到对应的故障原因及修复方法。对于这类故障, 只需提供一个快速、方便的查询手段, 即可满足诊断的要求。
通常, 为了实现FMS的故障诊断, 除了要用监控的状态信息, 还必须结合有关的诊断知识。有必要单独设计一个知识库管理系统, 使其扩充与修改等能自动化或半自动化, 形成知识获取部分。
CIMS (计算机集成制造系统) 是未来自动化发展的方向, 为了适应这一发展趋势, 在系统中设计了一个外部扩展接口, 来实现本诊断系统与其他外部功能子系统的信息集成。
最后, 在各个功能子系统或模块之上, 设计了一个对它们进行管理、协调与控制的系统, 称之为元系统, 它可调用有关的功能子系统完成相应的任务和为人机交互提供良好的环境。
FMS故障诊断系统总体模型结构设计如图1所示。
其各子系统或模块的功能简述如下。NC故障咨询子系统, 通过输入NC故障报警号, 提供故障描术及处理方法的咨询;知识库管理子系统, 对知识进行编辑、存储、检索、编排、添加、删除以及检验等;外部扩展接口, 通过计算机, 随时向外界发送诊断报告或接受信息等。
二、FMS监控与诊断子系统硬件结构
从现场的实际运行情况看, FMS出现故障或异常情况以及对这些故障的处理可分为三种情况: (1) 设备运动过程出现故障, 引起设备自动停机, 而设备加工过程没有发生任何故障或异常, 此时, 诊断仅依赖于设备内部关于运动状态的故障数据; (2) 设备的运动过程正常, 而加工过程出现故障或异常, 此时发出报警, 诊断将赖于监控到的异常加工过程状态信息; (3) 设备的运动过程出现故障, 引起设备自动停机, 同时, 加工过程也异常, 或者说, 异常的加工过程导致了设备的运动故障。此时在应用设备内部运动状态信号进行诊断的基础上, 结合异常加工过程状态信息, 进一步诊断推理, 将故障定位到具体的机、电、液零部件。
在高度自动化的FMS中, 与运动故障联系最密切的是设备的控制网络, 由它控制设备各功能模块间的数据交换和具体动作的执行。一般, 传动部件上均有传感器, 用来监控设备运动状态或位置信息。因此, 设备控制器内的数据就包含有状态信号、控制器I/O信号、设备功能控制产生的中间信号以及位置信息等。故障一旦发生, 根据控制器内的各类信息及信号之间的逻辑关系一般可找到发生故障的大致位置或部件, 这部分信号的采集及处理已在设备控制器内部作了相当周密的考虑, 不需另行设计, 只需通过设备的控制网络以实时通信的方式直接获取。另一方面, 为监控设备加工过程状态, 在设备的功能执行部件安装传感器, 来监控功率、振动、温度和压力等信息, 为此必须单独设计信号采集、处理及通信模块。此外, 现场人工观察到的现象, 对判断故障原因也有很大的帮助。
FMS监控与诊断子系统的总体结构如图2所示。图中数据获取模块首先对来自传感器的振动、压力、温度信号以及各电机的电流、电压、功率等信号进行放大、滤波、陷波、平滑等处理, 然后对这些信号进行高速数据采集;状态分类决策模块根据状态监控数据和设备控制器信息, 完成工况及状态变化辨识与运行状态分类决策、自适应学习训练、初始状态校验、全局状态综合决策及设备故障决策定位等;紧急情况模块负责识别状态分类决策模块给出的异常状态是否属于紧急异常情况, 分析其对设备运行或产品质量的危害程度, 然后发出适当的指令给执行机构或设备控制器;故障诊断模块引入专家系统技术, 根据所得信息实现对设备故障点的准确定位;信息管理模块对各类信息进行分类、组织、排序, 并负责向上级系统报告当前设备的运行状态。
三、FMS监控与诊断系统的组成
FMS系统状态监控与故障诊断系统可分为设备状态监控子系统和设备故障诊断子系统两部分。
1. 状态监控子系统
设备状态监控子系统 (图3) 的核心功能模块有快速信号处理单元、自适应学习训练单元、过程改变判别与辨识模块和全局状态综合评判模块等。同时, 对监控信号分类、分区、分层地进行监控管理决策功能。
该子系统的软件采取模块化设计, 快速运行并可在运行的任何时刻用键盘中断和进入参数调整, 因而具备较好的可靠性、容错性与灵活性。
2. 故障诊断子系统
设备故障诊断子系统的结构如图4所示, 其中, 综合知识库、公共数据库和综合推理机是该系统的3个重要组成部分。综合知识库包含系统故障的物理知识、经验、设备运行知识、监控信息知识等;公共数据库是监控信息、控制器信息和推理的中间结果的数据库;综合推理机利用已知信息进行推理, 得到诊断结果, 并做出诊断决策。
四、FMS设备状态监控与诊断系统关键技术
1. 设备状态监控子系统关键技术
(1) 多级信息融合的监控系统
图5是基于多传感器信息融合的FMS运行状态监控系统的硬件结构, 它是一个多传感器、多参数集中控制与处理的综合决策系统。图6是其软件模型。其信息融合主要在特征层与决策层。多传感器布置在设备的关键部位, 主要拾取系统的机械振动、电动功率、电流、转速、温度、传动压力以及加工控制信息等。
硬件集中在控制柜中, 其处理策略是将各个传感器拾取的信号分成不同的类别, 如电荷、电流、电压型和缓变、瞬变型, 相同信息种类由相同硬件模式来拾取, 这样即使扩充更多的信息融合范围, 只需接入相应类别的信号通道即可。将大的加工系统分为若干个子系统, 每一子系统对应一独立的控制处理板, 以便获得实时且完全并行的子系统的各类状态信息。功能相同或相近的各子系统的传感器尽量匹配或相同。各控制板以总线相连, 便于监控对象的扩充。
为保证数据的匹配和特征的关联性, 高速并行的多通道数据采集系统实时同步地获取大量数字信号, 它们被送入监控的核心———计算机进行处理变换, 提取特征进行数据、特征及决策层的信息融合。
(2) FMS加工设备与过程状态的特征提取与描述
对一个系统进行实时的状态监控与故障诊断, 其首要问题是对系统的状态特征进行快速提取与描述, 包括特征参数、状态检验、基准的参考状态模型的表述及状态表述。
(1) 特征参数提取准则。采用通用、归一化的状态监控特征参数提取准则。首先将要监控的信号分成以慢变 (缓变) 为主特征和以快变 (瞬变) 为主特征的快变与慢变两类, 对于慢变或缓变信号, 主要提取其表征能量的特征参数E (k) , 如幅值、主差、平方和等。对于快变或瞬变信号, 只需提取两类特征参数, 一是反映系统当前时刻的总体平均势态信息的参数∑E (k) , 如能量、散度、散布矩阵、均方差、模型参数等;二是反映当前时刻瞬时状态变化率信息的参数△准 (k) 。只需也仅需提取两类特征参数, 两者结合就可表征信号所反映的设备状态及状态变化类型。在此基础上, 通过相互联系的各信号点的状态特征表述, 能获得系统的状态描述。
系统∑ (k) 的构造选采集信号的方差。信息距离、散布矩阵、协方差等皆可单独或组合构成该特征参数。△准 (k) 选采集信号自适应卡尔曼滤波AR模型的参数估计的差, 即模型参数的变化率。
(2) 状态校验、学习与参考状态模型。针对复杂大系统多变过程的特点, 对其状态监控只能以同一工况下不同状态间可比性好, 不同工况下某一过程有其相关性的特征为出发点, 也就是只能采取以稳定加工参数的正常加工过程状态为基准的策略。对于正常平稳状态△准 (k) , 较小, ∑ (k) 较稳定, 无大的波动, 以此可制定状态检验模式及规则。
在正常状态检验满足后, 各特征参数都必须自适应地学习训练出它们的可变范围, 即阂值区间, 以此作为系统状态的基准参考状态模型。基于概率置信区间和正常状态参数的最大最小取值, 建立实时在线学习训练模型。
系统在运行过程中, 会逐渐产生不会消失的疲劳型状态变化, 为此必须进行系统的初始状态评价, 确定系统是否能继续加工以及监控系统能不能进行自适应的状态学习训练。
(3) 状态表述模型。监控过程中应实时地作每一信号的特征计算, 如超出参考状态模型则记为1, 否则为0。每一信号体现的状态及状态变化可描述为表的形式。所有信号表的总集合则可表征系统总体状态, 而相互关联的信息则表征各部件、部位的状态。这些状态同时用∑、△准的典型标准化的信号变化图来描述。更精细与合理的表述是模糊与关联描述模型, 系统以学习训练的信息和实时监控的信息, 建立了信号状态与设备状态模糊描述与关联描述模型。
(3) 柔性多变工况与复杂过程的状态辨识模型与策略
实际柔性加工过程, 即进料、抓刀、上刀、主轴启动、空程、切削进入、切削等, 是一连续与断续相交替以及加工设备相组合的过程。在这一过程中, 大量的正常工况变化、加工过程变化及异常状态变化必须加以区分, 辨识出异常状态来, 从而对其诊断决策, 真正实现其柔性环境下的实时状态监控与故障诊断。这是FMS环境下监控与诊断系统的基础、前提与核心。
对加工单元来说, 能够带来系统状态变化的一是加工工况与加工过程的改变, 一是系统出现异常加工工况与过程状态的改变是以各驱动电机的转速变化来调整实施的, 如启动过程, 也是由加工工件的结构变化和加工时序导致的 (如切削台阶、空程进入切削过程、换刀等) 。
归纳变化规律、变化组合及变化机理, 可建立实时状态辨识模块。其主要思想是: (1) 以学习训练的电机转速和实时监控的转速, 经一定的数学模型获得加工系统当前是否有以转速变化为标志的详细工况变化情况; (2) 研究各种工件结构和加工时序变化机理, 并对其归类, 给出对应的状态和状态变化类型, 建立状态特征描述模型和标准化图示知识库; (3) 在分析故障、异常与正常工况改变过程的时序机理基础上, 引入归一化处理策略, 获得正、异常状态变化的鉴别规律。三者结合, 能得到各个信号、各个部件的各类状态及状态变化的规则和知识。
对学习训练过程、初始校验过程及实际监控过程的参数规律, 可给出它们的相互关系分组及每组中的状态情况。结合分组分析和给出的状态及状态变化规则与知识能快速判断当前加工系统各部位状态及系统的总体状态。
(4) 柔性加工设备与过程状态全局综合诊断决策模型
在辨识出系统的状态后, 对正常状态改变, 系统自适应地跟踪学习当前的状态, 并以此作为新的状态参考模型继续监控。而对于异常状态, 需进一步决策诊断定位。以模糊综合决策理论为指导, 建立了柔性加工中心设备故障区域、部件、部位的模糊决策模型, 包括模型表述与决策方法、状态特征表述模型 (0, 1表述、模糊隶属度表述、关联模型表述) 、设备层故障分区与层次化方法、设备状态信息与故障信息的关联分析法和模糊关联矩阵的建立、多级状态综合决策与多级故障诊断模型、FMS状态参数层次化方法等。
根据FMS加工过程及动作的组合特点以及设备的联动特征, 提出了总和流动式模糊关联矩阵调整的思想, 以解决单轴与多轴加工等设备与过程联动的诊断决策问题。基于信号拾取的布点策略与信号选取策略以及状态特征参数提取与状态表述模型, 采用模糊关联综合决策模型能方便地将运行状态信息转化为设备层的故障信息, 且决策与诊断层次、深度、范围可调, 使监控与诊断没有明确的界限。
(5) 通信与系统集成技术
状态监控最终要与柔性加工单元的建立信息共享, 一是提取其加工中心内部自身的状态与控制信息, 二是建立监控与控制一体化。为此, 必须开发与系统的通信模块。
2. 设备故障诊断子系统的关键技术
(1) 故障树诊断模型
柔性制造设备结构复杂, 动作繁多, 但层次分明且逻辑关系严密, 其结构的最大特点是层次性和模块性强。基于结构与功能的分析, 按照系统分级原理, 将设备划分为多个子系统, 每个子系统又可分为多个模块。以各模块中最不希望发生的事件 (故障) 为顶事件, 并按照设备的动作流程建立模块的故障树。所建立的诊断模型如图7所示。
在故障树中, 每一结点事件一般都有判断其发生故障与否的设备控制器信息、状态监控信息或专家维修经验等作为前提条件, 对故障树进行知识编码, 存入各自的知识库。这样, 知识库以模块为单位, 每一知识库就对应于一模块故障树的知识描述。知识的表示采用以规则为主的方法, 便于知识的管理与推理。
这样建立的知识库, 知识模块多, 知识量大, 诊断推理时如不加选择地对所有知识库进行搜索, 势必花费大量时间, 诊断效率不高, 满足不了实时诊断的要求。为此, 可以利用元知识来帮助诊断推理, 迅速找到故障发生模块, 以提高推理的速度与有效性。元知识用框架表示, 它以整个诊断设备为对象, 记录了设备的结构与功能 (子系统与模块的功能) 的信息。这一诊断模型能够充分利用和集成多种形式的知识 (物理知识、状态知识、经验知识等) 进行综合诊断, 实现了监控与诊断的一体化, 提高了智能诊断与决策水平和诊断的自动化程度。
(2) 诊断推理策略与机制
(1) 基于故障树分析法的诊断推理。诊断推理利用元知识找到故障发生模块后, 通过设备控制器实时状态信息确定故障树顶事件的故障结点, 然后逐层往下搜索故障点。每一故障树是基于设备的动作流程而建立的, 其顶事件及各中间事件一般包含有控制器I/O信号或中间信号等信息, 而底事件含有输入信号或状态监控信息以及专家经验等信息。诊断推理利用给定的知识, 结合多种故障信息, 采用宽度优先搜索的方法来定位故障并给出维修建议。
(2) 基于设备内部监控报警的诊断推理。这种推理很简单, 对于报警信号为控制器的输入信号, 只需进行简单的条件匹配, 即可找到产生故障的报警号;对于报警号表现为设备功能控制产生的中间信号, 则需要根据该信号的逻辑生成公式进一步推理, 直至找到导致故障的输入信号为止, 若该中间信号无生成公式, 则将故障点定位到该信号。
(3) 基于状态监控信息的推理。有时状态监控发现故障或异常, 而设备运行没有故障, 这时诊断推理仅依赖于状态监控信息。其诊断过程是通过规则匹配、分析比较, 然后给出报警信息与诊断结果。
参考文献
[1]周祖德, 陈幼平.现代机械制造系统的监控与故障诊断[M].武汉:华中理工大学出版社, 1999.
[2]胡文彬.柔性制造环境下基于质量控制的故障诊断系统的研究[D].武汉:华中理工大学, 1995.
[3]万军.先进制造中加工过程智能建模与监控技术研究[D].清华大学博士学位论文, 1996.
[4]许云飞.基于行为的智能化故障诊断理论和方法的研究[D].南京:东南大学, 1996.
[5]史天运.FMS状态监控与故障诊断技术研究[D].北京:北京理工大学, 1998.
[6]孙宇, 范亚新等.基于DAI的FMS智能检控监控系统研究[J].中国机械工程, 1999, 10 (6) .
[7]邱静, 胡政, 温熙森.FMS状态监控与故障诊断述评[J].中国机械工程, 1999, 10 (7) .
[8]吴伟蔚.基于Internet的远程协作诊断若干关键技术[D].武汉:华中科技大学, 2001.
[9]高利辉.FMS智能故障诊断系统集成化研究[D].西安:西北工业大学, 2004.
状态监控系统 篇11
关键词：变压器；状态评估；信息管理系统；设计
在社会经济的推动下，我国电力事业有了较大发展，电网建设规模逐渐扩大，较好满足了人们的供电需求。在电力系统中，变压器是其中关键组成部分，对电力系统的正常运作有着较大影响。在变压器实际运作时，其很容易遭受一些外部环境的影响，进而出现多种隐患，增加了电力企业的维修成本，因此，对变压器进行状态评估有着重要作用。电力企业必须对变压器实际情况进行合理分析，加强变压器状态评估信息管理系统设计，实时了解变压器的运作情况，从而更好降低变压器维护成本，保障企业的经济效益。
1 变压器状态评估分析
以往在对变压器进行检修时，企业一般会依照一定的时间周期进行操作。在实际情况中，对变压器进行定期维修能够较好发现存在的相关问题，进而保障变压器的正常运作。虽然定期检修能起到一定作用，但是这种方式完全依照变压器的试验周期进行操作，没有对变压器的实际情况进行仔细考虑，致使检修工作存在一定盲目性，这不仅浪费了人力物力，而且很可能造成过度检修，导致变压器产生一些隐患，进而增加整体维修费用，降低变压器的使用质量。状态评估属于一种具有针对性和合理性的检修方式，在状态评估过程中，要求评估人员对变压器的运作环境、成本、风险因素进行准确了解，采取一定的风险评估以及检修决策方式，对变压器进行合理检修，从而在保障检修效果的同时降低检修成本。随着状态评估的优势逐渐凸显出来，很多企业都开始使用状态评估对变压器进行检修，以更好维持变压器的正常运作。
在实际情况中，变压器运作质量与整体电力系统的运行效果有着紧密联系，如果变压器质量不高，将很容易导致电力系统出现一些安全隐患，因此，对变压器进行合理检修有着重要作用。状态评估在变压器的检修操作中能发挥出较好作用，能够帮助检修人员实时了解变压器的运作情况，及时解决存在的各种问题，从而更好保障变压器的正常运作。由于变压器内部系统结构具有一定的复杂性，故障机理具有一定的多样性，所以评估人员必须准确分析变压器的实际运作情况，严格按照相關评估规范进行操作，并根据实际情况对相应的评估方法进行调整，以更好保障电力系统的安全性。随着时代的发展，为了更好适应电力系统的运作环境，国家在各电力企业中对状态检修进行了推广，取得了一定效果。状态评估主要是选取一定的变压器状态量，并根据一定的分级指标对设备状态进行分级，从而为检修人员相应工作提供依据，以保障变压器正常运作。
2 变压器状态评估信息管理系统设计分析
在对变压器状态评估信息管理系统进行设计时，设计人员需从多方面进行考虑，明确变压器运作各流程，并对相关信息技术进行合理应用，这样才能更好保障变压器状态评估信息管理系统设计的有效性。变压器状态评估信息管理系统设计具体如下（详见图1），针对数据模块功能进行详细分析：
2.1 数据集成模块设计 在实际情况中，由于各电力企业运作环境存在着一定差异，在变压器相应状态评估数据方面也属于异构形式，因此，对数据集成模块进行设计是变压器状态评估信息管理系统正常运作的基础条件。数据集成模块主要对相关数据进行采集、整合、传送，从各电力系统中对有关数据进行读取，为后面的工作准备条件。数据集成模块能够提供相应的在线监测装置数据输入接口，并将各种采集到的数据以一定的运作规则进行转化，对各种异构数据进行集成化、统一化，之后将处理好的数据传送至数据库中，为状态评估工作做准备。
2.2 数据库模块设计 数据库模块主要对变压器相关状态评估数据进行整合和存储，为评估人员的相应检修工作提供便利，因此，对数据库模块进行设计有着重要作用。在变压器实际运作中，会产生多种数据，包括变压器自身参数、各类监测参数、电气试验参数、巡检参数以及不良工况参数等，其中检测参数主要包括微水监测参数、油气检测参数、油温监测参数等。在对变压器状态评估信息管理系统数据库模块进行设计时，设计人员必须根据实际情况对变压器相关参数进行准确分析，并按照一定标准进行分类处理，之后对数据库技术进行应用，建立专门的数据库模块，对相应参数进行存储。数据库模块主要包括运行数据库、检修数据库、资料数据库、试验数据库以及状态评估数据库，评估人员在进行状态评估工作时，则可根据变压器相应情况选择合适的参数进行对比，并采取有效措施解决存在的问题，从而保障变压器的正常运作。
2.3 数据分析模块设计 由于变压器内部结构具有一定的复杂性，状态评估涉及的内容较多，而且某些单个因素往往难以有效分析，所以设计人员须对数据分析模块进行设计。由于变压器故障往往涉及多个领域的知识，而且有些信息在采集上存在着较大问题，给状态评估工作的正常进行带来一定不利影响。所以设计人员可通过数据分析模块获取各领域的知识结构，对变压器参数进行准确采集，并进行针对性分析，从而更好维持变压器的正常运作。
3 结束语
基于变压器自身特性，其在实际运作过程中很容易受到多种因素的影响，进而对变压器造成一定的破坏，而人们对高质量电能的需求越来越大，在这种情况下，电力企业变压器的维修成本越来越高，因此，对变压器进行状态评估至关重要。企业须从多方面对变压器状态评估信息管理系统进行合理设计，对各种模块进行完善，对变压器运行状态进行实时了解，从而更好维护变压器的正常运作。
参考文献：
状态监控系统 篇12
根据智能化数字化矿山建设要求, 煤矿主通风机作为煤矿的主要安全设备, 实现其自动化和智能化监控是煤矿风机安全、可靠运行的必然选择。煤矿风机采用一主一备设计安装方式, 备用风机处于停机冷备用状态。煤矿主要通风机在正常倒机风门切换的时间内, 必然会有一段时间造成系统停风或微风, 对于煤与瓦斯突出矿井容易造成瓦斯超限, 威胁安全生产。另外, 在风机正常运行过程中, 如果出现故障, 没有及时发现, 再采用倒机的方法来进行处理事故时, 若备用风机此时运转出现故障, 也会造成风机倒机时间超出煤矿安全规程的上限, 这样就意味着系统停风时间偏长, 易发生井下瓦斯超限。所以, 应研究风机故障状态下监控系统如何监测故障, 并对一些故障采取相应的措施进行排除, 保证风机的正常运行, 从而保证高瓦斯和双突矿井安全生产。
1 通风机控制系统组成及硬件配置
目前, 部分矿井的主通风机控制系统仍然采用传统的人工操作, 或是人工加继电器进行简单的顺序控制的方法。系统仅有一些最基本的监测量, 不能全面、详细地监视风机的运行参数, 自动化程度低、可靠性差。这样就存在很大的安全隐患, 不适应煤炭生产的需要和发展。
本文主要以煤矿动叶可调轴流式风机的控制系统进行说明。风机系统由电机、风机本体、液压站、润滑站、风门装置、冷却装置、叶片执行器、配电装置和各种传感器等组成。风机控制系统主要由PLC控制主站、各类信号传感器、信号变送器、中间继电器等组成。上位工控机完成系统的监控以及系统的操作、显示界面, 安装在值班控制室的操作台上。控制主站的通讯模块的现场控制总线联网均使用RS-485通讯协议。风机房控制室设置的上位机, 采用工业以太网通讯方式进行通讯。上位机完成系统的监控、操作、显示等功能。与矿井调度室或机电设备管理服务器进行通讯的监控系统是通过工业以太网完成数据共享交换, 系统还可以接受矿调度室或机电管理部门的调度指令控制。
风机监控系统系统结构图, 如图1所示。
2 风机故障状态控制逻辑设计
风机监控系统在事故状态下, 针对各种的故障有不同方式的预警或报警, 监控系统有不同方式的响应。监控系统对一些不直接影响风机运行的故障, 可只做报警, 而不对风机进行故障控制。监控系统对影响风机运行的故障, 先发出报警, 根据故障情况, 立即或经延时后再采取相应的措施。再者, 监控系统在故障状态下能对故障进行排除。如当冷却水泵发生故障, 备用水泵能够瞬间启动, 保证冷却系统正常工作。这样不仅最大限度的保证矿井通风安全, 还可以留给值班人员一个处理故障的时间。
2.1 温度报警故障处理方法
在监控系统中, 对风机轴承温升、液压站和润滑站油温和管温、以及电机两端轴承和定子温度的实时监测。因为当以上温度不正常时, 会作用于风机的跳闸操作。所用对于以上的任何一个传感器采集来的温度都必须做到可靠、正确、稳定。
监控系统为了能做到准确、可靠、稳定, 分别从硬软件来进行设计:
(1) 在硬件上, 对于每个测点, 都设至少两个的传感器进行监测。这样避免因为某一个传感器出现故障, 报出假信号, 造成控制系统误动作, 而造成事故。另外, 就是严把传感器的质量关, 不能出现因传感器质量问题造成的假信号。
(2) 在程序中, 首先去除掉一些偏离实际可能出现的假值。比如对液压站油温和润滑站油温小于0℃和大于120℃的判断, 只要出现这两个值, 在程序中将其屏蔽, 不让其参与控制。其次, 对于象风机轴承温度和电机轴承温度作用于控制的信号, 在程序中做到至少需要同块轴承上的两个温度同时达到跳闸温度时, 才能作用于风机的跳闸。如当风机轴承温度值大于85℃时, 监控系统开始有预警, 由报警器报警灯仅发出红光报警。当轴承温度大于100℃时, 监控系统开始有报警, 由报警器发出有蜂鸣器报警音和报警灯的红光报警信号。
2.2 瞬间失电故障处理方法
监控系统对风机如瞬时失电故障等一些故障作出判断后, 能够自动将故障消除保证风机正常运行。
风机运行中当电网出现波动时, 风机高压开关的失压保护将动作, 使风机跳闸。当电网瞬间恢复后, 只能靠操作人员把各部分开关恢复, 才能启动风机。而风机低压配电为风机的叶片执行器、风门开合、风机系统的润滑、叶片角度调节的液压部分及冷却装置等供电。这些机构的正常工作都影响着风机的正常运行。所以, 电网的稳定性对风机监控系统很重要。
从以下两方面来解决以上提出的问题:
(1) 在硬件上, 主要问题是将各部分高、低压开关进行改造, 使高、低压开关能达到电源有电即可自动上电的功能。
(2) 在软件上, 要对风机各部分是否带电进行判断, 然后, 对短时间段内停电后又带电的情况下, 对风机进行开启, 从而在最短的时间内恢复矿井通风。这个时间可根据实际情况自己设定。
2.3 风机角度调节控制方法
风机在运行中出现多次角度自动回零, 因为出现风机叶片角度自动回零的现象, 而值班人员没有及时发现, 而造成全矿井停风的重大事故。
在程序中为了防止类似事故的出现, 设定一个叶片执行器返回报警值“最小角度”, 操作人员可以根据风机角度设定值的大小, 设定一个叶片最小角度报警值。在风机运行中, 监控系统根据叶片执行器返回值的大小来判断角度是否小于报警值。当返回值小于设定的最小角度报警值时, 监控系统发出报警, 提醒值班人员检查风机运行是否正常, 采取相应的措施, 不至于出现风机运行着, 而叶片角度改变, 造成井下停风的事故。
3 系统的特点
调试运行后, 系统投入自动运行, 各项参数显示准确正常、运行稳定。从系统经过长时间运行的结果来看, 满足了实际运行的各项要求。系统具有以下特点:
(1) 在硬件设计上, 对于每个测点, 都设一个以上的传感器进行测量。这样避免因为单个传感器出现故障, 报出假信号, 而使控制系统造成无操作。
(2) 在程序设计上, 对可能出现的情况进行判断, 首先去除掉一些偏离可能出现的假值, 保证采集数据准确、可靠。其次, 某些故障状态下能自动处理保证安全运行, 达到了风机房无人操作的条件。
4 结语
随着风机监控系统的发展, 只要在实际设计应用过程中, 充分考虑到对控制对象的各种不利因素, 在硬件、软件的设计中采取适当的措施, 就可以最大限度的减少事故发生, 保证控制系统安全、可靠地运行。在以后使用的过程中, 为减少劳动力投入、降低劳动量而不断进行改造和努力, 如何使系统更加智能化是研究的方向, 需要更多的探讨和研究。
摘要：本文针对某矿井动叶可调式风机控制系统的控制工艺进行分析, 对风机不同的故障采取相应的措施进行控制, 实现风机的自动控制和安全检测, 以提高煤矿风机运行的安全可靠性, 从而保证矿井的通风安全。
关键词：煤矿通风机,监控系统,故障,自动处理
参考文献
[1]于励民.煤矿机电管理实用指南[M].煤炭工业出版社, 2013 (07) .
[2]中国煤炭建设协会.GB 50450-2008煤矿主要通风机站设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2008.
[3]廖常初, S300/400 PLC应用技术[M].机械工业出版社, 2005 (08) .
[4]陈士纬, 王家兵.矿井主通风机在线监测监控现状及展望[J].煤矿安全, 1999 (12) .
[5]盛兆顺, 设备状态监测与故障诊断技术及应用[M], 化学工业出版社, 2008
[6]韩向峰, 煤矿主通风机监控系统的研究[M], 安徽理工大学, 2009.
[7]陈士纬, 王家兵, 矿井主通风机在线监测监控现状及展望[J].煤矿安全, 1999 (12) .