数据采集系统故障分析

数据采集系统故障分析（共12篇）

数据采集系统故障分析 篇1

当前随着经济的发展, 人们对电能的需求量不断提高, 电力企业为了更好的提高自己的供电能力, 为用户提供更优质的服务, 建立用电信息采集系统对用户终端的信息进行实时采集和分析, 从而实现在线监测的功能。通过用电信息采集系统, 可以有效的为远程自动抄表和线损的实时计算提供技术依据, 同时还可以为电力企业的决策提供必要的科学依据, 从而有效的提升电力企业经营管理的水平, 提高电力企业应对市场的反应能力, 只要电力企业用电信息采集系统全面建立起来后, 就可以全面的覆盖用电用户, 实现实时采集和预付费控制, 从而有效的促进电力营销业务的开展。

1 用电信息采集系统的重要作用

电力企业需要充分的掌握购电信息、供电信息和销售信息三个环节才能更好的制定出适应用户的营销策略, 而这三个环节的实现, 则可以通过用户用电信息采集系统来完成, 通过用电信息采集系统有效的实现了这三个环节信息的采集、统计和分析, 并利用用电信息采集系统使之全面的履盖各关口、各变压器和低压用户, 从而实现整个电网内信息的共享, 实现各个环节的实时监控, 使电力企业可以针对不同用户的特点来制定具体的营销策略。电力企业对于用户用电信息的需求量较大, 同时对信息的及时性、完整性和准确性也有较高的需求, 所以在这种情况下, 建立用电信息采集系统更具有非常重要的意义。当前我国供电企业由于采集的对象范围较广, 不仅包括的专业变压器用户, 同时还包括低压和居民用户等, 这样就面临着采集任务量大的问题, 给采集的信息处理工作带来了较大的挑战。所以就需要加强对智能电网底层设施的设计工作, 从而使其能够有效的对用户的用电信息进行收集和记录。

2 关于采集终端功能和分类

用户所安装的电表, 要实现对其进行数据收集, 则需要具有终端设备, 而这个终端设备即是用电信息采集终端, 通过这个终端实现数据的收集、管理、传输和发布命令。同时用电信息采集终端又有不同的分类, 通常情况下会按照采集对象以及应用场所来进行分类的, 以变压器采集终端和集中抄表采集终端为主。

2.1 变压器采集终端主要完成对变压器用电信息的采集、检测和监控等功能, 同时对采集到的信息进行处理, 可以有效的保证供电的质量。

2.2 集中抄表终端中包括两种设备, 即集中器和采集器, 这两种设备有效的实现了低压用户用电信息的采集工作。其中的集中器可以有效的实现对电能表的数据进行收集和处理工作, 并实现与主站数据进行交换的功能, 而采集器可以对多个电表的用电信息及各居民用电及小动力电等用户的用电信息进行采集, 并与其进行数据交换。

2.3 而分布式电源的控制则要通过分布式电源监控终端来实现, 其不仅可以控制分布式电源, 同时对接入公用电网的分布式电源和用户侧分布式电源也可以进行相关的控制, 同时可以采集用户用电计量设备的信息, 并实现对电能质量的监测工作, 从而有效的保证供电的质量。

3 用电信息采集终端常见故障类型

3.1 电源故障:

主要以输入和输出故障表现出来, 由于电压断相、失压及接线断了或是虚接所导致的输入故障的发生、而当保险丝继或是电源模块坏了的时候, 终湍电源没有输出或与标称值存在不相符的情况下, 即表现为输出故障的发生。

3.2 通信故障

3.2.1 230MHz终端:

230 MHz终端常见故障现象有:电台工作正常, 终端收不到主站信号;终端接收到主站信号, 但不产生回码;终端产生回码, 但主站接收信号失败等。这些故障和230 MHz终端通信相关要素, 如电源、主板、调制解调器、电台、馈线、天线、避雷器放电管等出现故障有关。

3.2.2 GPRS、CDMA终端:

GPRS、CDMA终端通信由于涉及到移动GPRS、电信CDMA网络、Radius认证系统等, 当终端无法与主站通信时, 故障原因较复杂, 分为安装问题、移动侧问题、参数设置问题、设备问题等类型。

3.3 抄表故障:

终端成功抄表应具备的主要条件:终端、电能表具备完好的RS485接口;终端软件具备适应该种电能表通信规约的抄读程序模块;主站准确设置电能表类型 (通信规约) 、电能表地址 (通信地址) 、端口号等参数。终端抄表出现的故障主要有终端没有抄表数据、抄表数据错误2种情况。

3.4 终端遥控输出故障:

根据被控跳闸机构性能的不同, 终端遥控输出与被控对象跳闸机构之间接线方式有2种:

3.4.1 遥控跳闸开关为加压跳闸:

遥控线一端的2根线接至双向终端相应跳闸轮次继电器的常开触点, 遥控线的另一端并接至遥控跳闸回路中。执行遥控操作时, 终端遥控输出端由常开转为闭合接通被控对象遥控跳闸机构的分励线圈回路。

3.4.2 遥控跳闸开关为失压跳闸:

遥控线一端的2根线接至双向终端相应跳闸轮次继电器的常闭触点, 遥控线的另一端并接至遥控开关失压脱扣跳闸回路中。执行遥控操作时, 终端遥控输出端由常闭转为打开, 断开被控对象跳闸开关脱扣跳闸回路。

4 用电信息采集系统的应用与管理

4.1 自动抄表管理:

采集系统通过与SG186营销业务系统接口, 每月将设定抄表日电表数据导入SG186营销业务系统, 实现自动抄表。在导入数据时, 以户号为关联字段, 完成采集终端档案以SG186营销业务系统中资料为准同步更新, 保证用户的档案在两个系统中的一致性。

4.2 IC卡购电:

将SG186营销业务系统中用户预付电费余额换算成购电量和最近月结算的电表的止度写入IC卡。终端通过与电表的通讯后计算剩余电量, 剩余电量小于设定的电量时终端报警, 提示用户充值;剩余电量小于零时启动跳闸, 只有客户充值刷卡以后, 才能合闸用电。

4.3 需求侧管理:

(1) 分析地区、行业、用户等历史负荷、电能量数据, 找出负荷变化规律, 为负荷预测和电网规划提供支持。 (2) 根据有序用电方案管理或安全生产要求对电力用户的用电负荷进行有序控制, 并可对重要用户采取保电措施, 可选取功率定值控制和时段控制两种方式。

4.4 增值服务管理:

实现了信息的时实查询、发布等, 相关系统利用所提供的数据可以有效的实现向用户传递相关的信息的服务, 同时通过对数据的实时交换, 实现了网上售电业务, 可能通过银行的窗户缴纳电费等服务。

5 结束语

当前, 随着电力企业营销工作的不断开展, 为了更好的使用电力营销向现代化和精细化的方向发展, 满足市场发展的需求, 提高电力企业的服务质量, 进行用电采集系统的建设是当前电力企业发展的必然需求, 同时也有效的带动了电力营销的快速发展, 提高了电力营销的管理水平。当前随着科学技术的快速发展, 用电信息采集系统建设的成本不断降低, 同时其系统的自动化水平也不断的提升, 通过其对用户用电量的监测, 使采集技术与电力营销管理实现了良好的结合, 有效的提高了用户的用电质量, 使用电采集信息系统的功能性得到最大化的发挥, 充分实现了供电企业的经济效益。

参考文献

[1]刘海峰, 路宗歧.用电信息采集系统深化应用研究[J].供用电, 2012 (12) .

[2]周.用电信息采集系统在电能质量在线监测中的应用与评价[J].华东电力, 2011, 39 (12) .

数据采集系统故障分析 篇2

【摘 要】用电信息采集系统建设是国家电网公司统一坚强智能电网建设的重要组成部分，它的运用使电网公司对用户电情况的监控增添了一个有力的平台，通过这个平台我们可以实时掌握客户用电负荷的增减、并同时具备了用电需求预测、远程抄表、线损统计、调度控制、负荷管理等功能，本文主要叙述在日常电力计量装置故障处理中如何运用用电信息采集系统的几起典型案例，为从事电力计量人员在日常工作中提供一些帮助和经验。

【关键词】计量故障；用采系统通过用电信息采集系统查获窃电用户

【发生时间】2014年6月至7月

【问题现象】某供电公司用电采集信息班人员，通过采集系统线损指标分析功能，对线路线损统计计算中发现某线路日线损率在18%左右，严重超出线损正常水平。XX线路为110千伏某变电所的一条20千伏线路，线路中只有两个用电户，分别是“某制造有限公司”和“某设备科技有限公司”。线路线损分析表见（表1）

表1 XX线路线损分析表：电量单位：千瓦时

时间 供电量 某设备科技有限公司 某制造有限公司 损失电量 线损率%

2013年1-12月 17344624 9440 17291200 43984 0.25

正常生产月份（5-12月）15006524 5520 14955360 45644 0.30

2014年3月 1640000 171200 1294080 174720 10.65

2014年4月 2568300 194880 1951360 422060 16.43

2014年5月 3049000 142760 2321280 584960 19.19

2014年6月 2691300 194720 2064672 431908 16.05

2014年7月 1760400 1430720 102280 227400 12.92

2014年1-7月 13487000 2269120 9381032 1836848 13.62

【线索初探】线路线损率为线路总供电量减线路用户用电量的差值与线路总供电量的比值。XX线路2013年全年线路线损率为0.25%，2014年1月1日至7月11日线损率为13.62%，初步认定用户用电量存在异常，通过用电采集系统的“计量在线监测功能”，我们发现某钢制造有限公司有超容现象和计量电能表有停走现象，我们初步锁定了问题所在。

【处理过程】根据初步分析供电公司于2014年6月13日安排用电检查及计量人员对两家的计量装置进行常规检查，计量装置表面接线正常，表计显示正常。但XX线每日线路供电量与用户用电量对比计算发现每日线损率仍然较大。供电公司计量人员于6月22日0时对两家用户电能表进行现场校验。某设备科技有限公司电能表校验正常。到达某制造有限公司配电间时，一开始有用电负荷，校验设备接好准备校验时，用户负荷突降造成无法校验电能表。为排除电能表本身原因产生的异常，6月23日供电公司安排人员更换了两家用户的电能表，通过采集系统监测，6月22至7月4日XX线线损率与正常值偏差较小，但7月5日至10日线损又出现严重异常，7月7日损失电量41780千瓦时，线损率高达35.40%，具体分析如下，线路线损分析表见（表2）

表2 XX线路线损分析表（2014-6-25到2014-7-8）

电量单位：千瓦时

日期 供电量 某制造有限公司 某设备科技有限公司 损失电量 线损率%

2014-6-25 107376 100800 6668-92-0.09

2014-6-26 108216 102080 6488-352-0.33

2014-6-27 117504 109760 6680 1064 0.91

2014-6-28 108600 98880 6316 3404 3.13

2014-6-29 97560 94080 6560-3080-3.16

2014-6-30 93576 87360 6800-584-0.62

2014-7-1 98400 92640 5388 372 0.38

2014-7-2 111720 104480 6696 544 0.49

2014-7-3 115368 108160 6736 472 0.41

2014-7-4 105240 98880 6848-488-0.46

2014-7-5 132936 104000 5932 23004 17.30

2014-7-6 111720 66560 7376 37784 33.82

2014-7-7 118128 69920 6392 41816 35.40

2014-7-8 81888 46400 6580 28908 35.30

同时采集系统计量监测异常事件也监测出多次停走记录，见下图1

图1

图2

同时我们通过系统采集了该用户的日负荷曲线，发现该用户在电价非谷时段也有生产负荷，而同行业其他企业基本都在谷时段生产，钢帘不锈钢该生产安排属于非正常现象。负荷曲线图见图2

根据以上监测数据和分析判断线路上可能存在严重窃电，从损失电量数据分析，该不锈钢制造有限公司有重大窃电嫌疑，通过以上的综合分析和排查7月11日中午，供电公司果断组织人员对该企业进行特别检查，现场通过逐一排查最终在现场发现该户在计量装置二次回路的联合接线盒背面做了手脚安装窃电装置，通过遥控方式分流实施窃电，现场检查见下图3。

图3 窃电装置图

根据《供用电营业规则》我们依法对该企业实施了停电处理，该用户最后接受了供电公司用电检查与反窃电班作出的相关处理。最终为供电公司挽回损失电量、追补电费、收取违约电费。通过用电信息采集系统成功发现细微计量故障

【发生时间】2014年8月至9月

【问题现象】

供电公司用电采集信息班人员，通过采集系统发现某公用变压器变线损不合格，立即对其台区下户表关系进行核实，发现其中有多户零电量用户。系统截图见图

4、图5

【处理过程】

根据异常情况，供电公司于2014年8月18日安排计量装接人员去进行移动公司现场检查，发现用户正常用电，且接线正确，细致检查后发现表计停走。将表计拆回，对其进行校验，见图七

图7

常规检查未能发现异常，在征得用户同意后，将表计拆开检查，终于在记度器后方发现齿轮磨损，表计拆解图见图八：

图8

按规定给用户安装费控智能电能表，按照《供电营业规则》，从2013年1月至2014年8月按正常情况下日平均用电量进行退补，异常处理后，因流程归档日期为9月9日，即时采集系统中还未刷新新的线损数据，但通过手工计算后发现该台区线损已经合格。对比表见表3：

表3

类别 供电量

（千瓦时）售电量

（千瓦时）损失电量

（千瓦时）线损率

（%）

故障处理前 2635.2 2164.42 470.78 17.87

故障处理后 2635.2 2545.38 89.82 3.41

这是一起典型的通过采集系统的线损分析、计量异常事件监测等系统疑似事件分析与现场检查相结合的成功案例。

通过该户计量故障的处理过程，深感“电力用户信息采集系统”发挥的作用，通过发挥采集系统监测，加强计量专业、线损管理等各专业的日常监测与分析，将是我们发现问题的重要手段，而现场检查与系统疑似事件分析相结合的工作模式，以及“智能表”推广的重要性，已成为我们现今工作的主要方式，为现场周期性检验和巡视提供更准确的方向，尽早发现计量隐患和故障，挽回公司的经济损失。通过用电信息采集系统处理日常计量故障

【发生时间】2014年8月21日

供电公司用电采集信息班人员，通过系统发现某用户电压异常。

【问题现象】

通过系统数据分析发现用户表计A相电压235.0V，B相、C相无电压。

通过对数据曲线的查询，发现该用户三相电流无异常，A相电流1.01A，B相0.87A，C相1.1A。系统截图见图

9、图10

图9

图10

【处理过程】

8月29日，计量班工作人员现场与客户共同查验，确认用户该户表计铅封完好，电能表显示B相缺压。通过验电笔检查确认，该户联合接线盒B相电源端子接触不良。重新拧螺丝后B相电压恢复正常。

现场检查见图

数据采集系统故障分析 篇3

关键词：数据挖掘技术；保护设备；故障信息管理；分析系统

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 10-0000-01

数据挖掘技术作为当前计算机信息技术中的一項较为新兴的技术，综合运用了数理统计、模式识别、计算智能、人工智能等多项先进技术，主要是从大量的数据中来发现和挖掘一些隐含的有价值的知识，也就是从大型的数据库数据中挖掘一些人们比较感兴趣的知识，这些被提取的知识通常会表现为模式、规律、规则和概念，将数据挖掘的所有对象定义成数据库或者是文件系统以及其他的一些组织在一起的数据集合，数据挖掘技术也是现在智能理论系统的重要研究内容，已经开始被应用于行政管理、医学、金融、商业、工业等不同的领域当中，在保护设备故障信息管理方面发挥出了积极的作用。

一、数据挖掘技术的概念

随着数据库技术和人工智能技术的不断进步，数据挖掘技术逐步发展起来，主要是指从大量的数据中发现和挖掘一些隐含的有价值的有用信息和知识，这些被提取的知识通常会表现为模式、规律、规则和概念，将数据挖掘的所有对象定义成数据库或者是文件系统以及其他的一些组织在一起的数据集合，当前数据挖掘技术已经逐渐被应用于了医药业、保险业、制造业、电信业、银行业、市场营销等不同的领域，随着计算技术、网络技术以及信息技术的不断进步，在故障诊断过程中所采集到的数据可以被广泛地存储在不同的数据库当中，如果依然采用传统的数据处理方法来对这些海量的信息数据进行分析处理，不仅会浪费大量的实践而且也很难挖掘到有效的信息数据，同时，尽管智能诊断以及专家系统等方式在故障的诊断过程中已经被得到了广泛的应用，但是这些方法却仍然存在着很多推理困难、知识瓶颈等一些尚未完全被解决的问题，采用数据挖掘技术就可以比较有效地来解决这些难题，在故障诊断的过程中发挥其独特的优势。从不同的角度进行分析，数据挖掘技术可以分为不同的方法，就目前的发展现状来看，常用的数据挖掘技术方法主要有遗传算法、粗集方法、神经网络方法以及决策树方法等。

二、数据挖掘技术在保护设备故障信息中的实现方法

1.基本原理。在设备出现故障时采用数据挖掘技术对设备进行一系列的故障诊断，也就是说根据这一设备的运行记录，对其运行的趋势进行预测，并对其可能存在的运行状态进行分类，故障诊断的实质就是一种模式识别方式，对机器设备的故障进行诊断的过程也就是该模式匹配和获取的过程。

2.对故障诊断的数据挖掘方法建模。针对机械故障的诊断来说，首先就应当获取一些关于本机组的一些运行参数，既要包括机器在正常运行以及平稳工作时的信息数据，也应当包括机器在出现故障时的一些信息数据，在现场的监控系统中往往就会存在着相应的正常工作状态下以及出现故障时的不同运行参数，而数据挖掘的任务就是从这些杂乱无章的信息样本库中找出其中所隐藏着的内在规律，并且从中提取各自故障的不同特征，在对故障的模式进行划分时，我们通常可以借助概率统计的方式，在对故障模式进行识别时可以采用较为成熟的关联规则理论，实现变量之间的关联关系，并最终得到分类所需要用到的一些规则，从而最终达到分类的目的，依据这些规则，就可以对一些新来的数据进行判断，而且可以准确地对故障进行分类，找出故障所产生的原因和解决故障的正确方法。

三、数据挖掘技术保护设备故障信息管理的基本功能

1.数据传输功能。数据挖掘技术保护设备故障信息管理与分析系统的主要数据来源就是故障信息的分站系统，而分站系统中的数据是各个子站的一个数据汇总，而保护设备故障信息管理与分析系统所采用的获取数据的主要方式就是一些专门的通信程序构建起系统与分站之间的联系，将分站上的一些汇总数据传输到故障信息系统的数据库中，分析系统所具有的数据传输功能，在进行数据的处理时又能做到不影响原先分站数据库的正常运行，并且具备抗干扰能力强、计算效率高的优点。

2.数据的分析功能。系统在正常运行时，会从故障信息子站或者是分站采集相关的数据并且对这些采集到的数据进行分析整理，最终得到有用的数据信息，利用数据挖掘技术对庞大的故障数据进行分析、分类以及整理，能够有效地找出有用的信息，归并一些冗余的信息，对信息进行有效地存储和分类。另外，数据挖掘技术还具有信息查询的功能，可以进行不同条件下的查询，例如按时间段、报告类型、设备型号以及单位等进行查询，实现查询后的备份转存等，根据故障信息系统所提供高的数据信息以及本系统库中所保存的一些整定阻抗值，可以通过逻辑判断生产继电保护动作的分析报告，主要包括对故障过程的简述、故障切除情况以及保护动作情况等，可以便于继电保护人员直观的对保护装置的动作情况进行分析。

四、结语

随着企业自动化程度的不断提高以及数据库技术的迅速发展，很多企业在一些重要的设备方面都安装了监测系统，对设备运行过程中的一些重要参数和数据进行采集，采用数据挖掘技术可以有效地解决设备故障诊断中的一些知识获取瓶颈，将数据挖掘系统充分应用到监控系统中，有效解决故障诊断中的一些困难，事实证明，将数据挖掘技术应用到故障诊断中是非常有效的，也是值得研究和学习的新型技术手段。

参考文献：

[1]李勋,龚庆武,杨群瑛,罗思需,李社勇.基于数据挖掘技术的保护设备故障信息管理与分析系统[J].电力自动化设备,2011,9

[2]李建业,刘志远,蔡乾,赵洪波.基于Web的故障信息发布系统[J].电力信息化,2007,S1

[3]严夏,胡崇晶,汪建余,郑诗木,李强.继电保护故障信息子站系统结构探讨[J].机电工程技术,2008,10

民航气象数据库系统故障案例分析 篇4

呼伦贝尔机场民航气象数据库系统, 主要由数据库服务器、WEB应用服务器、通信服务器、预报平台工作站, 监控终端等组成, 软件主要有AIX操作系统、LINUX操作系统、ORACLE数据库、MQ通信中间件等。该系统自2008年5月运行, 设备运行稳定可靠, 系统故障较少。但在实际使用过程中, 也出现过无法进行数据交换的故障, 下面笔者对以下两例故障进行分析。

二、常见故障及维修

2.1网络传输设备故障

故障现象:2013年11月7日, 值班人员发现数据库中资料不能及时更新, 中心交换服务器有大量消息积压且通道章台显示为Running, MQ消息传输延时较长。

故障分析及处理过程:值班机务员仔细查看交换机、路由器、基带猫工作指示灯显示正常, 使用ping命令测试到民航华北气象中心的传输链路通信质量, 发现ICMP丢失现象比较频繁。检查DB00、DB01服务器传输正常。联系气象中心确认对方交换服务器运行正常, 可以排除对方数据库故障的情况。联系本单位技术保障部们=门检查更换传输线路, 确认本地线路正常。联系网络公司确认北京至本地的数据传输正常, 这样可以排除北京至本地网络线路故障的可能性。联系北京网控中心临时更换ATM传输端口, 确认ATM网络数据传输正常。这样故障点初步判断在路由器、交换机、基带猫三个方面, 通过监控终端ping通信机、及服务器不存在丢包现象, 所以交换机可以排除。更换备用路由器, 故障依旧。所以初步判断故障点应该在基带猫, 由于基带猫没有备件, 拆开基带猫后, 检查Modem电源模块输出电压不稳, 经过抢修以后更换电源模块, 数据链路恢复正常, 丢包现象消失, MQ消息传输正常。

2.2通信机故障

故障现象:2015年7月12日, 14:50分左右, 值班机务员发现通过CMTS客户端发现无法清除AB报, ping北京服务器及本地服务器均正常;使用telnet命令无法登陆通信机。在19:30左右, 再次出现以上情况, 重启恢复;在24:00左右再次出现以上情况。

故障分析及处理过程:根据以往处理经验, 由于硬盘满, 无法提供存储空间及程序运行空间, 易出现类似情况, 重启通信机后, 设备恢复, 通过查看硬盘空间, 硬盘空间充足。

通过查看通信机目录, 在comm/receive/caac目录下面一个未处理的气象预报文件;删除该未处理的文件, 未发生通信机死机情况, 判断通信机死机与该未处理的文件有关;太极公司技术人员联系, 得到证实, 由于文件处理后, 程序未删除掉, 会再次调用程序处理, 这样重复处理, 后逐渐占用更大的内存空间, 直至内存沾满, 每次死机间隔时间在4小时左右, 也大概消耗与机器的内存量相符。

2.3报文的转发

故障现象:2015年8月10日, 本场数据库无法收到其他机场的气象情报。08:05 (北京时) 预报员通过在蓝波终端发请求报的方式请求所需的实况及预报报文。值班机务员在设备巡视中, 发现民航气象数据库系统MQ线路转发了某地机场的气象情报, 值班机务员立即进行排查。

故障分析及处理过程:机务员通过对通信系统$HOME/COMM/history/的留底文件进行检查, 确认了请求报所请求的报文被通过MQ线路所转发。为了进一步分析转发的原因, 仔细对通信系统BSB控制数据进行检查, 检查结果正常, 控制数据无误, 在存储转发参数设置为N。对数据库系统各个进程进行检查, 检查结果正常, 对转报机蓝波终端软件进行检查, 发现发送的RQM请求报的请求地址包含本地地址。

蓝波终端发送RQM请求报:报文内容如下:

GG ZBBBYPYX, ZBBBYZYX, ZNNNYMYX,

RQM/SAZXXX, ZMMM FC=

请求地址为:ZBBBYPYX, ZBBBYZYX, ZNNNYMYX, 发送请求报时, 错误增加本地数据库请求地址, 红色字体部分。故障原因分析为本地数据库收到请求报后, 将本地数据库ZXXX、ZMMM最新时次报文收集, 以公报形式附加本地报头发送到转报机, 转报机收到报文后, 再次将报文发送至ZNNNYMYX (本地数据库) , 数据库系统收到的这份报, 由于报头是本地的报头, 并且时次是最新的, 于是数据库系统做存储转发处理, 通过MQ线路, 转发至华北地区气象中心民航气象数据库。

三、小结

对于维修人员来说, 设备出现故障之后要沉着冷静分析, 平时多看业务维修手册, 对系统有整体的把握, 熟悉数据的处理流程, 有利于快速判断故障点, 分析故障原因, 必要时向厂家寻求技术支持, 可达到事半功倍的效果, 要善于对故障进行记录、归纳、总结。通过实践的学习, 经验的积累, 这样就可以快速的解决设备故障, 为维修带来方便。从而保证设备的正常运转, 充分发挥设备的作用。

参考文献

数据采集系统故障分析 篇5

山西省临汾市有6个县(市)气象局均采用的是天津气象仪器厂生产的DZZ2型自动气象采集设备,该自动气象采集设备地温的采集由温度采集器和通信控制器2部分组成,其传感元件为PT100型温度传感器,可同时将采集到的.12路浅层地温及深层地温温度数据通过地温变送器传送到主采集器中.本例故障从地温传感器(PT100铂电阻)的测温工作原理、其阻值以及采集原理,地温变送器的组成及接线方式入手,进行了详细分析.用万用表对传感器阻值进行测量、判断,继而排除故障.

作 者：乔卫平刘建宏 原冬梅 李计萍 侯亚君 Qiao Weiping Liu Jianhong Yuan Dongmei Li Jiping Hou Yajun 作者单位：乔卫平,Qiao Weiping(山西省临汾市气象局,山西,临汾,041000)

刘建宏,原冬梅,李计萍,Liu Jianhong,Yuan Dongmei,Li Jiping(山西省霍州市气象局,山西,霍州,031400)

侯亚君,Hou Yajun(山西省汾西县气象局,山西,汾西,031500)

专变用电信息采集终端故障分析 篇6

关键词：专变用电信息采集终端；运行；常见故障；分析

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 24-0000-01

近年来，随着我国电力行业的不断发展，用电用户的数量也在不断地增加，而传统的抄表计量方式已经不能适应我国当前电力行业的发展，因此，用电信息采集系统就应运而生了。

近两年来，我国电力行业中的用电信息采集系统发展速度很快，但实际上其上线率与抄表成功率还是相对比较低，特别是作为承担着大电量专变用户的用电负荷控制、电能量监控等的专变用电信息采集终端，其运行的不稳定性对于我国数据采集终端的全面应用有着一定的制约。因此，我们要对专变用电信息采集终端的运行功能以及常见故障进行深入的分析，从而保证专变用电信息采集终端的正常运行，并进一步实现用电信息采集系统的全面应用。

一、专变用电信息采集终端的工作功能

当前我国的专变用电信息采集终端所覆盖的功能包括五个方面，即数据通信、数据采集、数据处理、负荷控制以及维护功能。（1）数据通信。专变用电信息采集终端的数据通信主要包含两个方面，一是终端与主站的通信，二是终端与电能表的通信。（2）数据采集。专变用电信息采集终端通过下行通信与电能表通信，从而对电能表的数据进行实时监控与接收。（3）数据处理。专变用电信息采集终端能够对电能表所采集到的数据进行解析，并将系统判定的重要信息上报到主站。（4）负荷控制。专变用电信息采集终端可以接收主站的控制命令，进行跳闸来停止对专变用户的供电，或者是进行合闸来继续对用户的供电。（5）维护功能。专变用电信息采集终端可以利用有效的设备进行相关数据的备份与升级，从而对自身的通信通道进行远程维护。

二、专变用电信息采集终端的常见故障分析

（一）专变用电信息采集终端的通讯类故障。这类故障在实际生活的应用过程中，我们还可以具体分析五类，即IP地址的无法获取，设备掉线或是无法上线，身份验证无法通过，注册前置机失败以及通讯设备损坏。其的具体表现为，专变用电信息采集终端在正常安装到使用现场后，其拨号正常且信号强度也显示正常，但其仍是无法通过身份验证并及时获取IP地址，更没有相应的提示信息。从笔者的实际经验来看，造成此种现象的原因可能是由于专变用电信息采集终端在搬运过程中出现了某些问题，导致终端内部的通讯模块松动，或者是由于使用现场的环境问题，而导致的通讯模块的变形扩张，从而使得终端内部的SIM卡槽松动，并进一步导致SIM卡接触不良。

另一方面，SIM卡表面存在污渍或者SIM卡表面的铜模被氧化以及专变用电信息采集终端的天线松动等也都能导致此类故障的发展。

（二）专变用电信息采集终端的数据采集类故障。此类故障，在我们的实际应用中还可以细分为两类，即终端安装后无法采集电能表数据和使用过程中无法采集电能表数据。在专变用电信息采集终端安装到使用现场后，发生的数据采集故障，其主要原因可能是终端表计地址、数据位等参数的错误设置，或者是终端与电能表之间的采集协议不匹配等。而在专变用电信息采集终端的使用过程中，突然地数据采集故障，其的主要原因可能是现场表计停电所致，或者是表计本身程序的设计缺陷所导致的电表堵死等。

三、处理专变用电信息采集终端故障的主要方法

（一）专变用电信息采集终端的通讯设备损坏问题的确定。终端本身内部通讯设备的损坏与SIM卡损坏或SIM卡数据损坏所表现的故障问题相类似，所以，对于终端的通讯设备损坏，我们要具备相应的确定方法。

首先我们可以用一张确信有效的备用SIM卡来替换终端内部的原SIM卡，如果在重新启用终端后，成功注册并上线，则说明为原SIM卡的故障问题，其由移动公司来解决；但如果问题依旧没有得到解决，我们就可判断为终端的内部通讯设备的损坏故障。

（二）专变用电信息采集终端通讯类故障的处理方法。对于专变用电信息采集终端的身份验证无法通过，IP地址无法获取等故障的处理，我们可以首先将终端内部的SIM卡取出，并将SIM卡表面的污垢进行及时地清理，然后再将SIM卡重新放入终端内。另一方面，我们还要对终端的天线连接进行查看，并对其进行稳固，保证终端使用现场的信号强度达到标准要求。一般性的通讯类故障问题，在此处理方法下都能得到解决，否则，技术人员可以考虑专变用电信息采集终端的更换问题。

（三）专变用电信息采集终端数据采集类故障的处理方法。对于终端安装后的数据采集故障，我们可以根据表计厂家提供的说明书以及实际现场的表计接入情况，对各个参数进行核准，从而解决参数设备有误的问题。

而对于终端在使用过程中的数据采集故障，我们可以指派技术人员到实际现场将表计进行重新起到或是更换其他型号的电表。

（四）专变用电信息采集终端的其他故障问题的处理方法。比如说，对于表计485端口损坏等问题，我们可以将485端口损坏的表计进行及时地更换，以保证表计功能的正常使用。同时，我们还要注意终端的升级维护问题，终端设备的定期升级可以在一定程度上对其起到维护的作用，从而保证专变用电信息采集终端的正常运行与使用。

四、结束语

专变用电信息采集终端作为我国智能电网应用、发展的主要内容之一，其的正常运行及广泛使用对于我国电力行业的发展、壮大有着不可忽视的现实意义。尽管，我国智能用电信息采集系统的发展速度较快，但是在实际的使用过程中，其所表现出许多问题与缺陷，并在一定程度上制约着我国智能电网的普及。因此，我国在提高电力行业技术人员的专业技能的同时，还要制定相关制度规范我国用电信息采集终端的生产与制造，从而从基础上为我国智能电网的实现奠定良好的基础，并推动我国电力行业的进一步发展与壮大。

参考文献：

[1]于朝惠.浅谈专变采集终端常见故障的分析处理[J].建筑遗产，2013（08）.

[2]陈静.浅析专变用电信息采集终端通讯故障[J].科技资讯，2013（07）.

[3]龚舒.浅析专变用电信息采集终端运行及维护[J].科技创新与应用，2013（18）.

[4]王虎飞.浅谈专变采集终端常见故障处理[J].中小企业管理与科技，2012（12）.

数据采集系统故障分析 篇7

Senographe DS采集系统是GE Medi cal Systems (通用电气医疗系统) 开发的一套乳腺X线数字成像系统, 该系统控制台AWS工作站采用Sun Blade150安装Solaris操作系统[1]运行ADS v43.10应用程序。现将该系统自2006年装机使用以来计算机方面的常见故障及处理方法整理列出, 供同行参考。

1 故障一

1.1 故障现象

开机, 自检提示系统检测失败, 需修复文件, 设备停止运行。

1.2 故障分析

出现该故障通常是由于机器突然掉电或硬盘出现坏道导致系统文件被破坏, 可尝试通过UNIX系统命令fsck (file system check) 检查修复[2]文件。

1.3 故障排除

在login提示符后用账户“root”、密码“operator”登录, 由于不确定异常文件类型, 因此在Mfg ADS26#提示符后输入fsck-Y (参数“-Y”表示在修复时不询问文件类型自动修复) 后回车, 系统开始修复文件, 重复一次后退出, 重启计算机, 用“sdc”账户成功登录。

2 故障二

2.1 故障现象

查看本地数据库, 已无检查患者的目录, 登记新检查后载入检查失败。

2.2 故障分析

此种故障通常是本地数据库文件异常, 需用本地图像文件重建生成新的数据库文件。

2.3 故障排除

拖动ADS显示界面下移, 在显示背景下点击右键进入应用程序后台, 选择管理菜单service/databaserecovery选项进行数据库重建。完毕后查看本地数据库已有已检患者目录且浏览图像正常, 登记新患者后载入检查正常, 曝光采集图像正常。

3 故障三

3.1 故障现象

开机自检, 提示系统检测失败, 需修复文件。按故障一的方法多次修复后重启, 自检提示系统找不到configuration文件, sdc用户无法登录。

3.2 故障分析

出现该故障说明系统文件已无法修复, 需重装计算机系统。

3.3 故障排除

按照维修手册FMI (FIELD MODIFI-CATION INSTRUCTION) 56页软件安装“ADS v43.10 only (SB150) software upgrade-Installation from scratch”内容提示部分, 用3 h左右经如下步骤安装设置参数完成后, 故障排除。

3.3.1 安装准备

(1) 随机自带系统定制软盘 (ADSv43.10 Jumpstart Floppy) 。

(2) 操作系统光盘 (Solaris 8 Operating System CD-ROM) 。

(3) 应用软件光盘 (ADS v43.10 Applications SW CD-ROM) 。

3.3.2 开始安装

(1) 按照手册步骤29.4.1的说明使ADS屏幕显示“OK>”提示符。

(2) 开始步骤29.4.2:放入软盘及系统安装光盘, 在“OK>”提示符后输入“boot cdrom-install”并按下回车键。

(3) 计算机会从光盘启动并开始步骤29.4.3安装, 出现交互界面选择时按照手册提示输入信息, 同时会提示输入本机主机名 (hostname) 、IP地址 (primary IP address) 。安装完毕后, 光驱会自动弹出, 如果光驱没有自动弹出, 需输入命令“eject cdrom”。

(4) 放入第2张系统安装光盘开始步骤29.4.4安装, 在本步骤一定不能取出软盘, 安装完毕后光驱会自动弹出。

(5) 插入ADS应用软件光盘, 开始步骤29.4.5, 在安装过程中系统会自动重启2次。

(6) 在login状态提示符下输入“sdc”进入系统, 选择用户“service”、密码“service”进入管理界面, 开始29.4.6应用软件序列号安装。安装完毕在背景模式下重启浏览器。

(7) 按照29.4.7步骤安装刻录软件及更新IDC文件。

(8) 按照29.4.8步骤验证ADS安装是否成功。

3.3.3 安装计算机系统的注意事项

(1) 计算机随机原装的2块IDE接口硬盘容量为80 GB, 跳线均设为master。

(2) 确保软驱及软盘正常。该主机系统及应用程序是GE公司已定制的专机专用安装光盘, 若安装时从软盘读取定制文件失败会导致安装失败。

(3) 确保光驱弹出光盘功能正常。弹出光盘由安装程序控制, 手动取出光盘会导致安装程序异常中止。

4 故障四

4.1 故障现象

曝光后生成图像, 进度显示在83%时报错“S20:图像传输问题可能丢失图像”, 等待数分钟后图像可显示, 计算机反应缓慢。

4.2 故障分析

由于打开已检患者图像时间较长, 点击应用软件其他功能菜单反应较慢, 估计是计算机系统方面的故障。

4.3 故障排除

用时6 h左右重装系统, 故障依旧, 正常情况装机只需2~3 h;更换硬盘, 花费相同时间装机完毕, 故障依旧;更换2块内存条后开机, 故障依旧。由此分析, 怀疑是CPU故障。由于此次故障整机在厂家保修合同时间内, 厂家直接更换了计算机Sun Blade150, 用时2~3 h重装系统, 设置参数完毕, 整机运行正常。在更换计算机前CPU主频显示为137 MHz, 更换后显示为650 MHz。

5 小结

一般出现故障一时估计计算机硬盘就已工作异常, 原因是曾更换过2块新硬盘, 重装系统后该故障很少出现, 故障一出现多次或出现故障二后就需按照故障三的介绍重装计算机系统。重装系统多次后, 系统能正常运行的时间会越来越短, 此时需更换硬盘重装系统。GE Senographe DS是同类型产品中比较高端的设备, 在曝光完成采集图像的过程中计算机处理的数据量很大, 对硬件尤其是硬盘的读写速度要求很高, 采用IDE接口读写速度太慢[3]且相对其他接口不太稳定, 会影响整机的正常开机率。工作站AWS故障除更换硬盘或其他硬件外, 多数情况下常为软件故障, 但由于计算机安装的是solaris8操作系统, 这给用户工程师维修带来了一定的难度, 但详细查阅维修手册和其他资料也能克服困难。因此很多故障除需厂家工程师维修外, 用户工程师也可以尝试动手排除, 这在缩短停机时间的同时也能为医院节省部分维修费用。

参考文献

[1]刘健.谈Solaris系统安全性分析及管理[J].中国新技术新产品, 2012 (15) :35-36.

[2]张小惠.Unix平台常见故障解决及使用技巧的浅析[J].计算机网络与信息安全, 2010, 6 (33) :9274-9276.

数据采集系统故障分析 篇8

1 系统内部结构和功能特点

此系统主要开发工具是Visual C++6.0, 可以在Windows平台上运行, 利用ODBC接口实现数据库访问。该系统采用了分层结构模式, 以前台图像界面和后台数据库管理为基础, 利用模块拼接方式, 实现各功能模块连接, 有利于系统功能的扩展和统一管理。系统具体结构主要由图像参数管理、发电机参数管理、内部故障仿真计算、仿真数据COMTRADE格式转换、D/A转换和功率放大、测试发电机保护装置等组成。

1.1 发电机参数管理

由于发电机定子绕组故障暂态仿真计算涉及众多电子参数和外部系统参数领域, 所以, 直接在数据库内部修改或输入参数, 容易因操作失误造成仿真计算机问题。本系统利用图形截面对各项参数进行管理。如图1所示。

1.2 发电机内部故障仿真计算

根据相关研究, 本次研究根据回路相关理论, 建立了发电机和无穷系统数学模型, 并对发电机内部故障发生的暂态过程进行分析。该方法的研究优势是:让定子绕组故障的短路电流等效为一条独立的支路, 该支路可以按照非故障分支回路写电压和磁链方程。转子绕组必须遵循正常绕组方法。例如, 可以将阻尼绕组等效成横轴和纵轴阻尼绕组。本仿真建立了基于正常电视的直轴同步电抗Xd、直轴电钮反应电抗Xad、交轴同步电抗Xq和交轴电钮反应电抗Xaq等故障电阻电感的计算方法, 操作较简单。该系统可以对同一分支匝间短路、同相不同分支绕组短路等故障情况进行仿真计算, 获得的分支电流、异相分支绕组短路电流和机端电压暂态数值。

1.3 转换数据格式

本系统可以将数据模式模块转化为标准系统暂态数据交换格式COMTRTADE。完成转换后, 主要由头文件、配置文件、数据文件和信息文件等组成。由于COMTRADE91不能反映参数信息缺陷, 所以必须对其进行改进。具体可从以下几个方面进行操作:

第一, 给每路模拟通道都增加反映TV和TA变化以及决定录波数据的字段, 保证软件可以根据分析状况实现录波数据的转换。第二, 开关量通道全部增加了相位以及监视元件字段, 保证了开关量变位信息的准确性。第三, 对每个字段的格式、数据和字段类型等做了明确规定, 可以帮助用户更好的进行软件编制和利用。

1.4 功率放大和D/A转换

为了保证装置可以进行测试, 还必须利用D/A转换和功率放大, 将COMTRADE格式的数字量变化才能电流模拟量和二次侧电压, 然后进行插件测试。D/A转换和功率放大是系统关键环节, 对测试精确度具有很大影响。目前使用的微机保护测试仪暂态回放都可以提供暂态回放功能, 保证COMTRADE格式文件内部数据可以利用计算机传给继电保护测试仪, 实现文件数字波形一直模拟输出。此系统利用较先进的数字技术和特殊设计的无耦合直流功率放大器进行操作, 其输出频率在1-3k Hz之间, 可以满足短路时直流、谐波分量频率输出的要求, 保证故障数据暂态回放的准确性和实时性。

2 测试方案

安置发电机保护测试系统装置。根据发电机特点可知, 该系统内利用开环方式操作。本次以某两分支发电机A相1分支匝短路测试进行分析, 详细介绍了系统测试流程。首先, 对保护装置不完全纵差保护功能进行测试, 保证所需电量是A相分支电流和A相电流, 完成测试后, 对作业指导书、测试仪装置接线进行保护, 开启截面, 输入发电机相关参数, 利用发电机内部故障仿真程序实施故障仿真计算, 同时以COMTRADE格式储存。测试仪读入COMTRADE文件之后, 可以将其转化为二次侧电流输出。由于正常运行数据周期性变化, 所以可以长时间反复输出该周期内波的数据, 发生故障后, 按照顺序输出过程数据, 然后对保护装置实时系统号进行监视, 并观察保护情况, 直到完成所有数据输出, 最后按照测试情况, 完成装置测试报告。发生匝间短路故障后, 从相故障电流和A相分支故障电流回放的波形图进行分析。该系统主要利用一台PW30A微机型继电保护测试仪和一台主机完成了TF21-5M1发电保护测试, 主要对发电机在各种故障下的动作状况进行测试。经过分析发现, 仿真故障主要包括定子绕组相见短路、同相不同分支绕组短路和同一分支绕组匝间短路等。

3 结束语

该测试系统探索是对动态模拟实验的一种填补, 可以支持USB接口测试仪和计算机的同步通信, 提高了COMTRADE格式数据文件的传输速率, 同时还可以实现多个测试仪同步驱动, 模拟更多点变化, 实现多节点电气保护控制系统测试。随着数字式接口新型保护系统的应用, 省略了功率放大环节, 使测试系统可以更加便捷。

参考文献

[1]肖仕武.同步发电机定子绕组内部故障暂态仿真及其应用的研究[J].华北电力大学, 2010 (03) .

[2]胡浩.基于内部故障仿真数据的发电机主保护测试系统研究[J].上海交通大学, 2014 (03) .

[3]刘益青.智能变电站站域后备保护原理及实现技术研究[J].山东大学, 2013 (04) .

电缆故障检测数据采集系统研究 篇9

随着我国国民经济的高速发展和城市电网改造的完成, 大量输电线路敷设在地下。鉴于此现状, 研究了电力电缆故障检测高速数据采集系统的硬件电路, 设计并制作了电路板。电路采用单片机AT89S52作为系统的逻辑控制器, 以高速AD转化芯片实现模拟信号的高速转换, 采用USB接口实现下位机与上位机的高速数据通讯, 并利用高速FIFO芯片解决了高速数据采集与相对低速的数据通讯之间的矛盾。最终实现了对电缆故障信号的高速采集, 并将故障信号传输到上位机, 为故障波形的分析及处理奠定了基础。

2 系统的功能设计

采用了电力电缆故障检测高速数据采集系统的硬件电路和上位机显示的虚拟仪器相结合的设计, 使用USB接口实现他们上位机和下位机的连接。它们的结合既可以接收和显示电力电缆故障波形, 又可独立成为一套用于数据采集的虚拟仪器系统。

系统主要由两部分组成:硬件数据采集平台和上位机测控软件平台。其中, 硬件数据采集系统主要完成以下功能:

2.1 前端数据处理和高速AD转换, 采集

来的电力电缆故障的模拟信号经前端数据处理后由高速AD进行转换, 其中, 前端处理主要是将采集来的信号进行滤波、放大, 使其达到ADC的输入要求;

2.2 高速的数据存储, 由于本系统采集速

率高, 为保证采集来的信号完整, 加入了FIFO高速缓存芯片, 一方面是为了提高了数据的存储和提取速度;另一方面为了匹配A/D转换芯片和USB2.0接口芯片的时序和传输速率;

2.3 高速的数据通信, 使用USB接口与上位机系统进行数据传输。

上位机测控软件平台是指安装了测控软件的计算机, 在中, 上位机软件测控平台是基于虚拟仪器技术构建的, 主要完成如下的功能:a.通信功能:与硬件系统的高速USB通信;b.显示功能:对USB发送来的电力电缆故障的回波信号数据进行处理, 根据这些数据恢复、显示回波信号的波形特征;c.处理功能:完成对数据的分析, 根据回波的周期和已知的电缆波速度计算出故障点的大致位置;d.控制功能:控制硬件数据采集平台, 包括控制采样、通信等, 方便用户对下位机进行操作;e.扩展功能:包括波形的存取、回放、缩放等。

上述功能设计, 可以方便准确的采集电力电缆故障信息, 并能自动计算出电力电缆故障的大致位置。友好的人机交互界面简洁、明了、便于操作, 实用价值高。

3 硬件设计

根据系统的硬件设计方案, 主要阐述数据存储模块的硬件设计。系统硬件电路主要包括信号调理模块、A/D模数转换模块、逻辑控制模块、存储模块、通讯接口模块、电源模块及晶振模块的设计。

在高速数据采集系统中, 数据处理的速度、数据传输的速度与前端A/D转换器的采集速度往往不一致, 为了让各个模块协调运作, 可以在它们之间加上数据存储器或者数据缓冲器进行缓存, 使前端的数据采集与后端的数据处理能够异步工作。

目前采用的方式有:基于高速RAM的高速数据存储、基于双口RAM和FIFO的高速数据缓存。

高速RAM有很多种类型:SRAM (Static Random Access Memory静态随机存储器) , DRAM (Dynamic Random Access Memory动态随机存储器) , SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory同步动态存储器) 等。

双口RAM即双端口存储器, 它具有两套完全独立的数据线、地址线、读写控制线, 允许两个独立的系统或模块同时对双口RAM进行读写操作。

FIFO的英文全称是:First In First Out, 即先进先出。其特点是:同一个芯片里的同一存储单元配备有两个数据端口, 一个端口是数据输入端口, 只负责数据的写入, 另一个端口是输出端口, 只负责数据的输出, 另外在对这种存储器进行读和写操作时不需要地址线参与寻址, 它的数据是按照一种环形结构依次进行存放。先进先出 (FIFO) 存储器的另一个与传统存储器不同的地方是传统的存储器的一个存储单元只要写入一个数据后, 这个数据将一直保存, 直到一个新的数据将其覆盖, 无论这个存储单元中的数据被读取过多少次也是如此。而先进先出 (FIFO) 存储器中的存储单元则不是这样, 写入的数据一旦被读取后, 则这个数据再也无法被读取。所以, 先进先出 (FIFO) 存储器在操作时由“空”和“满”的标志位来表示其内部状态[14,15]。

由于电力电缆智能检测系统的单端故障测距是16km, 故选择先进先出 (FIFO) 存储器就可以达到设计的要求。FIFO的应用不但能方便数据处理, 又能减少外围电路的复杂性及硬件的接口设计。

在外部时钟信号W的作用下, FIFO进行写操作, FF当FIFO写满后, FF变为低电平, FF变为低电平信号经过74HC00与非门后, 闭塞采样时钟, 同时, FF的低电平信号通知单片机AT89S52, AT89S52就可以进行读取数据的操作过程了。当FIFO中的数据被读空时, EF变为低电平, FF变高电平, 这时, FF的高电平信号开放了采样时钟, 电路便可进入新的一轮写数据操作了。

当存储器满标志FF为高时, 写操作允许, 在写时钟W的上升沿输入的数据D0~D7被顺序地写入RAM阵列中, 为了防止数据的溢出, 满标志FF会在最后一个写时钟的下降沿置为低, 禁止再写入数据;当存储器满时, 内部的写指针被封锁, 外部的写时钟不能影响IDT7206。

读IDT7206中的数据时, 由地址译码器产生一读地址, 当发出读地址信号时, 可以对存储器进行读操作。读操作由空标志EF来控制, 当IDT7206空标志EF为高时 (存储器IDT7206非空) , 允许读取存储器中的数据;当空标志R为低时, 存储器为空, 禁止读取存储数据。IDT7206中的数据在读时钟的控制下顺序地读出存储数据, 内部的存储数据是在读时钟的上升沿输出到输出数据线Q0~Q7上;当读时钟R为高时, 数据输出端Q0~Q7为高阻态;当所有的数据从IDT7206读出时, 空标志EF变低, 允许最后一个数据的读出后禁止进一步的读操作, 此时数据输出端为高阻态, 一旦写操作有效写入数据后, 空标志EF又变高, 当IDT7206为空时, 内部的读指针被封锁, 外部的读时钟的变化不能影响FIFO存储器。

经过测试, 该系统运行良好, 达到了预期的设计目标。

4 结论

对现有的数据采集系统进行了广泛而深入的调研, 提出了一种用于电力电缆故障检测高数数据采集硬件的设计方案。用高速AD转换芯片实现故障数据的高速采集;以单片机为逻辑控制器实现系统的控制;使用USB接口实现数据的高速传输;采用高速FIFO解决了高速数据采集与相对的低速数据通讯之间的矛盾。此系统硬件平台电路简单、易实现。采用USB作为下位机与上位机的通讯接口, 不但实现了下位机和上位机之间的高速通讯, 而且安装方便、易于扩展、低成本、可靠性高, 满足了实用的要求。而且还符合仪器数字化、模块化、通用性和即插即用的发展趋势。

参考文献

[1]张栋国.电缆故障分析与测试[M].北京:中国电力出版社, 2005, 1～89.[1]张栋国.电缆故障分析与测试[M].北京:中国电力出版社, 2005, 1～89.

[2]刘子玉.电气绝缘结构设计原理[M].北京:机械工业出版社, 1981, 20～35.[2]刘子玉.电气绝缘结构设计原理[M].北京:机械工业出版社, 1981, 20～35.

数据采集系统故障分析 篇10

杭州钢铁集团公司在全面实施德国SAP公司的ERP系统后,2003年通过本公司技术人员对ERP系统的消化吸收成功开发了为ERP系统提供数据的计量辅助系统。计量辅助系统由服务器和客户机组成。服务器负责ERP数据和计量数据的双向通信和计量数据的存储。客户机负责通过对服务器数据的读取和计量数据的采集向服务器提供计量数据,并向标签打印机提供标签数据以实现标签的自动打印。

浙江杭钢高速线材有限公司作为杭州钢铁集团公司下属的子公司,年产量约为68万t。在操作室(CP4)设置了一次计量秤,计量秤的精度控制在1‰以内。通过串口通信进入计量辅助系统的

称量数据能保证与计量秤上显示的完全一致。

计量秤采用梅特勒-托利多公司的Jaguar系列产品[1],具有串行数据通信功能。Jaguar控制板上有2个串行口:COM1和COM2。连接线束使用20～22号线,连接线束时必须将插头拔下。COM1接线插头由20 mA电流环和RS-232组成,COM2接线插头由RS-232和RS-422/485组成。高线公司使用COM1的RS-232接口。

标签打印机采用北京印特色达机械有限公司的LS线材标签打印机,能一次性打印2块金属标签,具有RS232串行数据口功能,支持串口通信自动打印和人工手动打印。

1 原系统存在的故障

在使用过程中计量辅助系统经常重复性地发生同一故障:鼠标不受控制,自动移动到屏幕的左上角;同时,计量秤的称量数据不能进入计量辅助系统,计量辅助系统产生“不能打开串口COM1”的故障信息。将计算机关机重启后,偶尔能正常工作,但是所需重启次数没有规律,此故障既浪费时间,又影响了正常的生产秩序。若计量辅助系统的故障时间超过0.5 h,按照《高线公司事故应急救援处置预案》的规定启动应急预案,去除计量辅助系统,进入手动打印标签过程。采用原始的手动方式一方面增加了操作人员的劳动强度,另一方面也增加了数据出错的可能性,给公司的信誉带来损失。

2 故障原因分析

通过对以上故障的分析,我们认为有3种原因可能导致该故障。

(1)外部输入接口的繁忙性抢占可能会干扰系统中其他输入接口的正常工作。系统忙于处理鼠标的输入信号,就没有时间处理同为输入信号的串口COM1。我们更换了全新的鼠标或将USB接口的鼠标更换成PS/2的接口鼠标,但没有效果。

(2)计量秤与计算机之间通信线路故障或传输过程受到干扰。

按图1重新制作通信线并采用抗干扰的双绞线,故障依然存在。

(3)若操作系统将计量秤通过串口发来的数据误认为一个移动中串口鼠标发出的数据,会先于计量辅助系统打开串口COM1,从而导致计量辅助系统无法打开该串口。

鼠标从接口上共分为串口、PS/2和USB 3种。在数据发送方面,格式基本相同。当计算机启动后鼠标向操作系统发送一个包含1 B的数据包[2],内容为ASCII字符M(十六进制值为4D),表示该设备为鼠标。

当鼠标移动时,鼠标向操作系统发送一个包含3 B的数据包,如图2所示。该数据包表示鼠标的移动方向、移动距离和按钮状态。

图中,P7P6为固定的二进制值01;P5=1表示目前鼠标左键呈按下状态;P4=1表示目前鼠标右键呈按下状态(P5P4=00则按键呈释放状态); P3P2=11表示本次鼠标移动包含上下移动分量;P1P0=11表示本次鼠标移动包含左右移动分量。

Q7Q6为固定的二进制值00;其余6位表示一个有符号的二进制数,表示左右移动量,大于0为向右移动,小于0为向左移动。

Z7Z6为固定的二进制值00;其余6位表示一个有符号的二进制数,表示上下移动量,大于0为向下移动,小于0为向上移动。

例如:[6C,02,3A]表示鼠标向右移动了2个单位,向上移动了6个单位,目前左键按下。

为便于操作人员及时掌握称量数据,计量秤已设置为“标准连续输出”的数据模式。计量秤会每隔0.2 s发送一次包含17 B的数据包,数据格式如图3所示。

图中, S1,为ASCII起始符(十六进制值为02);S2,为状态字;S3,表示净质量,6位不带符号和小数点的数字;S4,表示皮质量,6位不带符号和小数点的数字;S5,为ASCII回车符(十六进制值为0D)。

将鼠标与计量秤的通信格式进行对比分析,若计量秤数据包中S2部分的状态字中包含字符M,则会产生鼠标失控的现象。被串口鼠标占用的串口COM1会导致计量辅助系统客户机无法打开该串口。

3 改进方法

已确定操作系统误将计量秤识别为串口鼠标后,解决问题的关键就是让操作系统不支持串口型鼠标。参考相关的资料,发现有2种解决方法。

第1种方法是在系统文件BOOT.INI中加入开关“/NoSerialMice”[3]。该开关仅对于早期的Windows NT操作系统有效,对于新的操作系统如Windows 2000或Windows XP已改成“/FastDetect”。但是经过Windows XP下的实践,新开关“/FastDetect”并没有效果。

第2种方法是禁用设备法。具体步骤如下:进入Windows 2000或Windows XP操作系统的“设备管理器”后,从“鼠标和其他指针设备”中找到“Microsoft Serial Ballpoint”图标,将该设备禁用即可。

4 结语

从2010年10月到现在,通过改进,计量辅助系统因通信问题导致的故障为零。杭州钢铁集团公司内有多家单位使用该型号计量秤和计量辅助系统,可以直接使用该经验。另外,对于采集连续主动发送的串口数据的其他工业控制系统,也有很大的参考意义。

摘要：浙江杭钢高速线材有限公司的计量辅助系统客户机通过串口通信实现称量数据的采集,但系统不定期地会出现数据不能采集和鼠标不受控制的现象,严重影响了正常生产。通过对采集系统的全面分析,发现操作系统误将计量秤识别为串口鼠标。排除故障后的系统,称量数据能够稳定可靠地传递给客户机。

关键词：计量辅助,ERP,数据采集,称量

参考文献

[1]张晓飞.电子天平的正确使用及常见故障处理[J].浙江冶金,2009(1):1-2.

[2]让Windows自动为你的设备安装串口鼠标驱动[EB/OL].http://www.docin.com/p-46649903.html,2006-5-15.

数据采集系统故障分析 篇11

关键词:数据流 电控 故障诊断 传感器

中图分类号：U46文献标识码：A文章编号：1674-098X(2012)01(a)-0063-01

在对汽车维修时，若仅仅靠故障代码寻找故障，往往会出现判断上的失误。实际上，故障码仅仅是ECU认可或否的界定结论，不一定是汽车真正的故障部位。因此，在对汽车进行维修时应综合分析判断，结合汽车故障的现象来寻找故障部位。并且有很多故障是不被ECU所记录的，也就不会有故障代码输出，遇到这种情况，该如何处理呢？很明显，最为可行的办法就是使用故障诊断仪进行“数据流”的检测，根据“数据流”研究发动机工作状况，从而找出故障发生的原因和位置。

那么，什么是数据流呢？把电控系统的一些主要传感器和执行器工作时的参数值提供给维修者，然后按不同的要求进行组合，形成数据组，就称之为数据流。这些标准数据流是厂方提供的，或者是在正常行驶的汽车上提取的数据，它能监测发动机在各种状态下的工作情况。使用中，这些数据资料可通过故障检测仪，把各种传感器和执行元件通过ECU输入输出信号的瞬时值，以数据的方式在显示屏上显示出来，这样可以根据汽车工作过程中各种数据的变化与正常行驶时的数据或标准数据流对比，即可诊断出电控系统故障的原因。

运用数据流进行电控发动机故障的诊断,首先要打好理论基础,掌握电控发动机的基本原理、各传感器和执行器的作用、各元件之间的相互影响等,有了这些理论基础,在查找故障时就容易找出问题的根源。以下结合我在实际维修工作中的维修实例,谈一谈运用数据流进行电控系统故障诊断的体会。

1 利用“静态数据流”分析故障

所谓静态数据流是指把点火开关打到ON位置,不起动发动机,利用故障诊断仪读取发动机电控系统的数据。例如进气压力传感器的静态数据应接近标准大气压力(100～102KPa);冷却液温度传感器的静态数据应接近环境温度等。下面是利用“静态数据流”进行诊断的一个实例。

故障现象：一辆捷达王轿车,在入冬后的一天早晨无法起动。

检查与诊断：首先进行问诊,车主反映:前几天早晨起动很困难,有时经很长时间也能起动起来,起动后再起动就一切正常。

一开始在别的修理厂修理过,发动机的燃油压力和气缸压力、喷油嘴、配气相位、点火正时以及火花塞的跳火情况都做了检查,也没有解决问题。通过对以上项目重新进行仔细检查,同样没发现问题,发动机有油、有火,就是不能起动,到底是什么原因呢？

后来发现,虽经多次起动,可火花塞却没有被“淹”的迹象,这说明故障原因是冷起动加浓不够。如果冷起动加浓不够,又是什么原因造成的呢?冷却液温度传感器是否正常呢?

用故障诊断仪检测发动机ECU,无故障码输出。通过读取该车发动机静态数据流发现,发动机ECU输出的冷却液温度为105℃,而此时发动机冷却液的实际温度只有12～13℃(约等于外界温度),很明显,发动机ECU所收到的水温信号是错误的,说明冷却液温度传感器出现了问题。为进一步确认,用万用表测量冷却液温度传感器与电脑之间线束,既没有断路,也没有短路,电脑给冷却液温度传感器的5V参考电压也正常,于是将冷却液温度传感器更换,再起动正常,故障排除。

这起故障案例实际并不复杂,对于有经验的维修人员,可能会直接从冷却液温度传感器着手,找到问题的症结。但它说明一个问题,那就是电控燃油喷射发动机系统的ECU对于某些故障是不进行记忆存储的,比如该车的冷却液温度传感器,既没有断路,也没有短路,只是信号失真,ECU的自诊断功能就不会认为是故障。在这种情况下,阅读控制单元数据成为解决问题的关键。

2 利用“动态数据流”分析故障

动态数据流是指接通点火开关,起动发动机时,利用诊断仪读取发动机电控系统的数据。这些数据随发动机工况的变化而不断变化,如进气压力传感器的动态数据随节气门开度的变化而变化;氧传感器的电压信号应在0～1V之间不断变化等。通过阅读控制单元动态数据,能够了解各传感器输送到ECU的信号值,通过与标准值的比较,能快速找出确切的故障原因和部位。

故障现象：一辆沈阳金杯面包车，发动机在起动后，暖机阶段工作正常，正常行驶一段时间，温度升高后，发动机有间断冒黑烟现象，加速时排气管还会发出“突突”声，发动机动力下降，严重时则无法挂档行驶。

检查与诊断：因为该车动力不足，排气管有突突声，其原因可能是：个别气缸工作不好，冒黑烟，说明混合气浓度有问题。后对电路(火花塞、点火线圈、高压线)和油路进行了检查，均未发现异常，故障原因可能在进气系统上。用检测仪诊断，无故障码显示，利用数据流诊断法对其怠速工况(无故障时)各主要数据进行了提取，其主要数据如下：

发动机转速：760～800r/min

喷油脉冲：0.6ms

点火提前角：7°～14°

进气压力：30.8kPa

冷却液温度：80℃

节气门开度：＜5.5°

路试时，行驶了几十公里后，发动机就出现了上述故障现象。一踩加速踏板，排气管有沉闷的突突声，此时再观察怠速工况的数据流，其主要数据如下：

发动机转速：560～920r/min

喷油脉冲：4.5ms

点火提前角：7°～21°

进气压力：100.2kPa

冷却液温度：92℃

节气门开度：＜5.5°

把热机时的数据流与冷机时(无故障)的数据流对比，最明显的变化是进气压力和喷油脉冲两项数据。从以上数据来看，该机故障的原因可能出在进气系统上，可能是由于进气压力传感器信号异常偏高引起的。拔下进气压力传感器上的真空软管，感觉只有微弱的真空吸力，真空不足就是造成上述故障的根本原因。于是对节气门进行了检查。拆下节气门，检查传感器真空源部位，节气门体与歧管座之间装有密封的石棉衬垫，在机体的高温和机油蒸汽的侵蚀下，石棉垫未被压住的部分泡胀起层，阻塞了狭窄的真空源通道，冷机时石棉垫泡胀的程度有所还原，故障就消失了。后将这部分多余的垫片剪掉，装复后试车，故障随之排除。

运用读取数据流的方法对电控发动机进行故障诊断分析，维修人员可以在实际维修工作中少走很多弯路,减少诊断时间,极大地提高了工作效率和维修质量。

参考文献

[1]张西振.汽车发动机电控技术.北京:机械工业出版社,2004.1.

[2]汪明跃.汽车电控发动机不能起动的故障与排除方法.科技大众,2007.5.

[3]张龙发.汽车发动机电控技术与检修,北京电子工业出版社,2007.8.

故障信息系统中数据平台技术应用 篇12

本文分析了电网继电保护故障信息系统的数据特性, 基于电力系统中各故障信息管理系统数据多而复杂的现状, 围绕基础数据模型、实时数据模型、录波数据模型设计了基础数据平台, 实现了基础数据共享、快速提取有效数据、简化数据复杂程度、现有资源得以充分利用。

1 数据存储概述

(1) 现状。目前调度主站端存在众多功能复杂的系统, 如数据采集与监视控制 (SCADA) 系统、能量管理系统 (EMS) 等, 不但包含海量数据, 且系统间也没有直接联系, 增大了结构的复杂程度, 造成了设备资源的严重浪费。 (2) 方向。为提高电网继电保护装置的运行、管理及故障分析水平, 各电力调度部门广泛建设故障信息管理系统, 将装置的故障信息传送到调度中心, 提高了电网调度系统的信息化、智能化水平, 本文提出一种新的故障信息管理系统建设模式, 即在一个数据平台的基础上, 实现继电保护信息系统与其他系统之间数据信息的自由交换, 不但简化了系统的整体结构, 同时也节省了资源, 具有较高的实用价值。

2 数据平台设计

数据平台是故障信息系统中实时监测与分析系统的核心, 具有动态性、时效性、可用性。它采用分布式结构设计, 软件设计基于C++开发语言、实时库技术, 运行稳定可靠、易于维护。

2.1 故障信息系统基础模型

故障信息系统中的基础模型数据, 是故障系统分析故障的基础, 所有的分析必须基于基础模型数据, 因此必须保证该部分数据能从数据平台中方便、快速、准确的抽取。

由于各个系统中对于设备的命名差异严重, 因此有必要先对模型数据编码进行编码, 通过统筹考虑电网模型的统一管理和充分共享, 按照设备统一命名、分布存储、属性有效关联、信息充分共享、维护科学分工的原则, 实现电网模型的统一管理和充分共享, 并且提供模型维护功能, 包括模型的查询和抽取、模型的校验和比较和模型访问等功能。模型管理包括横向模型管理和纵向模型管理, 以满足系统间的交互需要。

电网运行时使用资源信息大致可分为电网设备及参数、电网运行数据、调度业务数据三个方面, 其中:a) 电网设备及参数包括:一、二次设备以及与设备相关技术参数, 设备模型数据是调度一体化运行智能系统标准代码的核心;b) 电网运行数据主要包括电网运行的量测、水情、煤情和脱硫监测等各类采集信息;c) 调度业务数据主要包括调度各专业的业务工作及管理信息, 如计划、检修等。运行数据和大多数业务数据通常与电网设备有关联。

通过对系统中各一、二次设备及其它相关参数进行统一编码, 方便系统中进行交互。

数据平台基础数据参数编码原则如图1所示。

编码完成后数据平台将该部分数据初始化进数据平台自身的实时库中, 通过数据平台提供的各种实时库访问接口, 各个应用能方便快捷的进行数据调取, 并且数据平台提供方便的模型更新服务实时更新实时库中的模型信息。

2.2 故障信息系统实时数据

在电网运行中, 由于外界环境的多变, 随时可能是会产生故障, 通过采集检测装置的信息, 能够实时获取到电力设备的运行数据, 该部分数据由于定时采集, 会多而且难以解析, 但故障的分析又必须通过电力设备运行时数据的采集才能分析出电力设备的运行状况, 为了满足这部分数据的需要, 在数据平台中专门设计存放最新数据的断面区域。

对于每一个时刻从所有装置中采集的数据被定义为信息断面, 在数据平台中通过预先配置好的断面矩阵, 数据平台进行初始化, 从装置采集上来的断面按照预先的设定刷新到实时数据断面相应的区域。

实时数据断面配置结构如图2所示。

2.3 故障信息系统录波数据

伴随这电网故障的产生, 各种电力一次设备监测装置都会对电力故障产生的故障录制波形, 通过对录波曲线的绘制能够直观表现出电力故障发生的一个完整的过程, 因此故障录波对于研究故障产生的过程非常重要, 数据平台首先要将所有的波形信息以索引的方式记录在索引库中, 包含装置的编号 (已编码) 、录波存放的物理路径、录波产生的时间等信息, 方便外界的调阅。

同时, 随着时间的推移, 故障录波数据在磁盘上存放越来越多, 但实际上有很多是无用的过期数据, 对于这些数据可能从没有被调阅或者很少被调阅, 数据平台对于该部分数据采取清理或压缩的逻辑 (可通过平台的设置界面进行设置) , 节省磁盘空间消耗, 充分利用有限的硬件资源。

3 结语

国内保护信息故障信息系统从2000年初开始建设, 到目前为止已经过去十年, 部分早期建设的系统受当时各种技术条件限制, 已经无法满足当前发展需要, 系统的升级换代也迫在眉睫。数据平台作为本系统研发设计和实际应用中的核心之一, 涉及许多不同应用间的交互的接口。在传统电网向智能电网过渡之际, 必须既要保证原有标准的可用性, 同时也要着眼未来的发展性。

本文给出的故障信息系统数据平台的设计与实现方式, 解决了目前存在的数据冗余、故障信息数据访问效率低下、应用各种操作系统、提高开发效率等关键技术问题, 能够满足过渡阶段的新一代故障信息系统数据快速采集、分析和系统间数据交互的功能要求。

摘要：本文指出电网继电保护装置产生的数据是电网继电保护故障信息系统的基本数据来源, 并对电力故障数据进行分析, 通过分析得出电力故障的发生点、发生时间、发生过程等信息, 为提高电网运行安全稳定运行提供有力的保障, 基于电力系统中各故障信息管理系统数据多而复杂的现状, 设计了基础数据平台, 实现了基础数据共享、快速提取有效数据、简化数据复杂程度、现有资源得以充分利用。

关键词：电力故障信息,故障信息系统,数据存储,数据平台

参考文献

[1]王梅义.电网继电保护应用[M].北京:中国电力出版社, 1999.