摘要：目前电力设备在各行各业中得到了广泛的应用，它所承担的角色也越来越重要，因此，对电力设备本身运行状况进行一定监控与故障诊断是很重要的。进行监测和故障诊断是提升设备可维护性的关键，它不仅能进行动态监测，及时掌握电力设备的运行状态，如果出现故障，自动监测系统还可以及时进行故障定位，隔离故障部位，为设备维修提供良好支持。
关键词：电力设备；远程监控；故障诊断
1 电力设备的故障诊断系统和远程监控的设计思路
在电力设备内部安装传感器或是在工作现场安装监控器，收集电力设备的运行数据，随后将这些数据输入到专门的计算机操作软件上进行分析和加工，将加工后的信息与数据库中的信息进行比对，从而检测出电力设备存在的潜在故障或安全隐患。检测到故障信息后，计算机发出警告信息，管理人员可以快速锁定电力设备的故障问题，及时制定相应的问题解决措施。RMFDS的应用优势在于，它能够在短时间内完成信息采集、数据传输、指令反馈等多项操作，提高了远程监控的实时性和灵活性，解决了传统电力设备监控中需要耗费大量人力和物力的弊端。除此之外，运用大数据和云计算技术，还能够将电力设备运行所产生的数据信息作为原始依据，对其进行深层次的分析和利用，最大程度上发挥数据的利用价值。
2 电力设备的RMFDS系统硬件组成与原理
电力设备的RMFDS系统的组成包括计算机主体及其外围设备、互联网通信设备、控制器、执行器、传感器，下面将对各部分进行详细分析。现场监测和数据采集硬件配置：为了实现PLC与PC之间的数据交换，要了解PC机机制，科学选择的通信模块，通信硬件和通信协议，实现PC与PLC之间的连接关系，为软件的编制提供良好基础。电力设备中RMFDS系统有两种硬件连接方案，分别是：（1）将PC当作工业以太网的站点。这种硬件连接方式内部结构复杂，电力设备现场监控PC与全部PLC都以工业以太网为站点，通过工业双绞线、光纤等于PLC实现连接，进一步实现数据传输。（2）PC与PLC网络串行通信方式。这种连接方式简单、方便，可实现串行通信的电力设备的现场监控上位机和PLC的数据交换，PLC通过通信网络可以连接或MPI总线和PLC技术，实现了PC与PLC之间的通信连接。公司的硬件配置：在局域网或互联网，局域网和互联网的硬件配置是最常见的硬件设备，电力设备中RMFDS系统的网络硬件设备选择较多。
3 电力设备的RMFDS系统软件组成
除了硬件设备的支持，为实现远程监控和故障诊断的功能，我们还必须建立一个兼容的软件系统，功能和易用性。根据不同功能的软件，RMFDS可以分为三个模块，即故障诊断，现场监测，和应用程序。
3.1现场监控与故障诊断
为了能够顺利完成PC端和PLC的数据信息交换工作，必须要对PC端的通信机制进行深入、全面的了解，才能够为后期的系统软件编制工作做好准备。首先，要根据系统的实际情况合理选择通信硬件模块和通信协议类型，当完成了PC端和PLC的连线连接工作后，就可以开始选择两者之间的硬件连接。目前我国常用的硬件连接方式有两种，一种是以PC作为工业以太网的其中一个站点，通过选用工业双绞线、光纤、以及交换机等设备和PLC相互传输数据。而另一种连接方式就是两者网络串行通信。这种连接方式比较简单，当PLC和现场监控PC进行串行通信后，那么这一台PLC和其他的PLC将会连接到MPI网络或者总线进行通信，从而实现PC和所有的PLC进行通信的目的。虽然这种类型的连接的是相对简单的，但一般来说，在实际情况下，PC机与PLC之间的距离较远，所受到的干扰也比较多，方法的精密度也较低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2Web服务器与应用程序服务器的软件设计
根据电力设备的运行情况设计专门的Web服务器与应用程序服务器软件，能够为数据的传输提供可靠、安全的网络环境，令PLC的底层控制系统安全性得到有效的保障，提高诊断系统的安全性和准确性。一般的Web服务器与应用程序服务器的软件设计主要包括Web服务器的软件和应用程序服务器的设计，前者主要适用于B/S结构的客户机，而后者大多适用于基于IIS的ASP动态网站。当设计工作完成后，可以提高电力设备故障诊断系统的灵活性，进行采集和缓存数据工作的时候，使其能够变得更加方便和简单，令浏览器界面的美观性也能够达到要求。此外，建立在专用区域中数据交互的客户端和服务器数据库查询的设置数据交互，客户机和模式查询和查询结果使用户更容易理解。
4 电力设备的故障诊断
电力设备故障诊断的关键是提取故障的特征。故障信号反映的是故障征兆的信号经过加工处理后所得的反映设备与系统的故障类型，位置与程度的综合量。为了及时而精确地对电力设备故障做出报警并诊断，系统采取了二级诊断的结构方式，即在现场端进行数据信号实时报警和在线实时诊断的基础上，将可能的故障数据录波并上传至中心服务器，以供异地用户下载，调用离线诊断程序进行异地离线诊断，实现本地在线诊断和远程离线诊断的结合。
4.1本地在线检测与诊断
由于发生电力故障时各点信号间的相关性，现场端对于严重的故障情况设定了整机信号的提前数据录波处理，最大限度还原发生故障前后时刻电力设备的工作情况。这些数据第一时间内上传至中心服务器，是异地专家进行故障诊断时的重要参考。越限与变位的故障检测仅能对电力设备信号状态是否正常作出诊断，而在基于故障诊断模型的故障诊断中，其诊断结果给出了故障原因或故障点。基于故障诊断模型的在线故障诊断是指由现场端实时运行各类故障诊断程序，发现故障或故障征兆时进行报警。各故障诊断模型由用户根据实际监控设备进行远程组态设置。该系统在分析电力装置各种结构性故障和参数性故障的基础上，实现了多种能分别应用于不同电力电路的故障诊断模型。用户只须在远程客户端运行相应的故障诊断模型，一旦电力设备发生故障，由可由诊断模型对故障发生点进行定性分析，并将分析结果和故障数据上传至中心服务器。
4.2异地离线诊断
波形数据记录在报警位置，可向用户提供远程离线诊断。一个拥有合法权限的用户只要登录系统，便可通过中心服务器获取电力设备故障的信息。这样，系统实现了各地的电力故障诊断专家通过网络的异地会诊，使得在大范围内实现电力设备诊断知识库和数据库共享成为可能，同时该系统也提供了离线诊断程序，用户可调用有关程序对已经记录下来的波形数据进行离线诊断，为电力设备运行性能提高和改善提供可靠保障。
5结束语
随着信息技术和计算机网络技术的发展，传统的电力设备监控、故障诊断系统及相关技术已经无法满足社会发展的高要求，所以必须要不断提高我国电力设备远程监控和故障诊断系统的技术水平，充分利用网络技术，降低了故障率，电力设备能够达到现场应用的相关标准和要求，为未来电力系统的发展水平奠定了坚实的基础。
参考文献：
[1]一种电力设备红外诊断算法的研究与实现[J].李孟兴，王海燕，杨屹东，侯锐锋，赵连政，侯力枫，杨屹勋，李凤海，肖立，杨波.高压电器.2017（08）
[2]基于嵌入式Web技术的远程监控与诊断系统[D].苏振涛.西安工业大学，2010
[3]智能远程监控系统设计与实现[J].翟峰.硅谷.2012（09）
[4]基于云计算的远程诊断关键技术研究[D].朱朝鹏.郑州大学2013（67）
[5]电力设备状态监测及故障诊断系统原理[J].高亢，林圳杰.自动化应用.2016（01）
[6]电力系统设备故障诊断与监测分析[J].罗珊.科技创新与应用. 2012（07）
论文作者:宋中书
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/18
标签：电力设备论文; 故障诊断论文; 故障论文; 系统论文; 数据论文; 离线论文; 服务器论文; 《电力设备》2017年第28期论文;