通用电力设备远程监控与故障诊断系统的研究

卞明国+肖爱华

摘 要：科技的发展，带动着传统的电力设备监测诊断系统及相关技术也随之更加的智能化和高效化，从而能够胜任各种应用场合，而伴随着远程监控和故障诊断系统自应用以来，它的应用逐渐得到各个领域的广泛认可，而且它的使用范围也正在逐步的增多。提高了电力电子设备监控与故障诊断的网络化、实时化以及对象通用化。

关键词：通用；电力电子设备；远程监控；故障诊断

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.143

1 通用电力设备的远程监控和故障诊断系统的设计思绪

通常情况下，会在电力设备中安装一些传感器，通过这种方式来对设备实际运行的实时数据进行收集，当数据收集完成之后，会将其传输给计算机，作进一步的分析和处理，然后再把分析出的结果和原有的信息开展对比，这样能够发现设备运行过程中存在的隐患和故障。当检测出存在故障信息之后，这种情况下，计算机则会发出警告通知相关的人员，管理人员能够及时的赶赴现场寻找出问题，并尽快地制定出合理的处理举措。RMFDS的应用本身具有诸多优势，它不仅可以迅速地对主要信息进行精确的采集，而且信息处理能力也非常的强大，这使得远程监控的实时性得到了大幅提升，最终节省了大量的人力和物力，为企业带来更高的效益。

2 通用电力设备的远程监控与故障诊断系统的设计分析

2.1 RMFDS系统的硬件组成

RMFDS系统的构成原理相對比较简单，通常主要是由计算机软硬件设备以及外设、网络通信设备、控制终端、执行器以及传感器等组成，它们共同构成了整个完整的远程信息监控与故障诊断的智能化系统，这里分别来就每个部分进行详细的说明下。

（1）现场监控与数据采集的硬件配置。为了使PLC与PC之间的数据能够顺利地实现交换，那么必须要对PC的通信机制非常熟悉，只有这样才能够选择出更加可靠的硬件，为有效地实现PLC与PC间的接线连接提供很大帮助，此外，也为相关软件的制作带来很大便利。就目前来看，RMFDS系统一般具有两种硬件连接方案，它们分别是：

（2）将PC当作工业以太网的站点。一般采用此类连接方式的时候，它的内部结构非常的复杂，就目前来看，监控PC与全部PLC都以工业以太网为站点，然后再通过双绞线或者光纤等与PLC实现连接，最终可以顺利实现数据的传输。

（3）PC与PLC网络串行通信方式。这是工业上较为常用的一种分布式总线的，它的特点在于操作简单、数据传输稳定、及时，从而保障了系统的监控信息的实时性，并且它还可以实现多设备的挂载，即一条地址总线上可以连接所有的PLC通信设备。

（4）企业局域网或互联网的硬件配置。就目前来看，局域网与互联网的硬件配置可供选择的类型有很多，并且有很多成功的经验可供参考，其中RMFDS系统的网络硬件设备选择相对来说非常多。

2.2 电力设备中RMFDS系统的软件构成

为了能够使RMFDS系统的功能得到有效的发挥，则需要有功能强大的软件系统来支撑，而且必须具备界面操作方便、功能多、可扩展性好等特点。此外，要求它包括现场监控与故障诊断、Web服务器与应用程序服务器的软件设计、远程故障诊断实现等三个内容。

（1）现场监控与故障诊断。为了可以使PC端与PLC的数据实现正常的交换，那么一定要熟悉相关的通信机制。首先，应当对实际情况进行综合考虑，然后再对相关的通信模块进行合理的选择，当所有的连线工作完成之后，就能够对两者两者之间的硬件连接进行合理的选择。就目前来看，国内大多数都是采用以下两种方式，一种是把PC当作工业以太网的一个站点，然后再使用双绞线或者光纤等把这些设备连接起来，从而实现数据的传输。此外，还可以采用串行通信的方式。相对于前者，这种连接方式更加的简便，通过这种方式，就能够使PC和全部的PLC实现最终的通信。虽然两种方式进行对比，后者更加的简单，但是也存在着一定的缺点，大多数时候PC和PLC的距离都非常远，而且还会受到很多干扰，因此这对信息传输的准确性造成了严重影响。

（2）远程故障诊断。过去的系统已经很难能够实现复杂化的环境下对电力设备的监控，这就会导致很多问题的出席，特别是在当今对电力资源需求较大的时期，这种情况是绝对不允许发生的。这时候基于网络通信技术而出现的远程实时监控与故障诊断系统的出现从根本上解决了人们当前所面临的这些问题，它能够实时、准确的监控电力系统的电气参数，并能够及时的做出响应，确保电力系统运行的稳定性。目前我国常用的远程故障针对是专家会诊网络群建。通过这种方式可以及时有效的对相关数据进行检测和处理，此外，还可以综合现场的实际情况，提出合理的优化建议。近些年以来，电力技术得到了迅猛的发展，而且技术也在持续的更新，针对这种情况，只需要对相关的知识库内容进行完善即可，这样就会有效的节省大量人力，同时为企业获得更高的经济效益提供很大帮助。

（3）Web服务器与应用程序服务器的软件设计。通过对电力设备的实际运行进行深入的分析，并据此设计出相应的Web服务器与应用程序服务器软件，通过这种方式，能够使数据的传输变得更加安全，这对于系统的安全运行来说至关重要。目前，Web服务器与应用程序服务器的软件设计不仅涵盖Web服务器的软件设计，此外，还包括程度服务器的设计。

3 电力电子设备远程监控与故障诊断系统设计的通用化实现

该系统的设计初衷就是要提高其的兼容性，也就是我们所说的通用性。它在设计时考虑到了各种各样的电子设备的使用、监控对象的不同等，传统的监控方式又不能够满足我们现有的需要，这就会影响到监测的范围和准确性，这就需要运用现有的技术来对传统技术进行延伸。为此，为了能够使系统具有更好的扩展性，为以后的升级提供便利，系统采用了分级与组态定义相结合的方法，这样使得系统自身的兼容性变得更高，在实际运用过程中取得了很好的效果，因此得到了广泛应用。

4 结语

电力设备不同于其他的基础设施，它需要承载很大的电能负荷，同时又很容易受到周围环境的影响导致故障经常发生，因此当电力设备出现故障后其所导致的后果将难以想象。本文通过对电力系统中存在的问题进行了分析，探究出一种专门的远程监控与故障诊断方法，并就其组成结构和功能特点进行了分析，完成了本系统的设计和实现。

参考文献：

[1]刘春玉.基于Web的远程监测系统的研究和实现[D].华北电力大学（河北），2006.

[2]王建新.基于Internet远程监控系统研究[D].河北农业大学，2004.endprint