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基于温度监测的电气设备状态Bayes评估模型研究与系统研制

作　者: 陈琳
导　师: 唐忠
学　校: 上海电力学院
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 红外技术 监测系统 状态评估 贝叶斯评估
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


随着建设坚强智能电网目标的提出，电力系统对电气设备的安全提出了更高的要求。特别是电网节点的变电站等区域目前均为无人值守，其安全尤其重要。变电站等区域的安全不仅包括变电站设备的安全防盗，更重要的是变电站电气设备的运行安全。在这样的背景下，建立电气设备状态在线监测系统，对电气设备的运行状态进行在线监测与评估，能够有效提高电网运行的可靠性。尽管电气设备发生故障的物理机理涉及到电、磁、热、力等方面，但故障的具体表象绝大多数表现为温度的异常，可以将这些部件的温度值作为设备状态评估和分析的依据。温度是设备状态最重要的标识之一。因此，建立电气设备温度在线监测系统，并以此为依据来对电气设备的运行状态进行评估与诊断，将对保障电气设备的安全运行具有重要的意义。本文首先利用TN9红外测温模块搭建测温系统，获取电气设备的温度值，通过反复验证，对测温结果进行修正。其次利用单片机和PC机之间的通讯，将红外测温系统的数据传输到PC机上，并在PC机上进行数据的存储、查询。另外，采用VC++语言编写系统软件，同时将温度数据保存到数据库中，方便历史数据的查询及调用。最后基于温度信息建立Bayes评估模型，来评估电气设备的运行状态，并且根据其运行状态进行相应的维修。目前该系统已经在现场试运行，其结果具有可行性。该系统的优势在于，不仅满足工程需要，而且大大减小了电气设备维修成本，提高了效率，具有较强的应用价值。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
1 绪论  11-16
  1.1 引言  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-14
    1.2.1 红外检测技术研究现状  12-13
    1.2.2 状态评估研究现状  13-14
  1.3 本文主要研究内容  14-16
    1.3.1 研究方法  14-15
    1.3.2 主要工作  15-16
2 红外温度在线监测系统的搭建  16-39
  2.1 红外测温的基本原理  16-18
    2.1.1 红外辐射的概述  16
    2.1.2 红外辐射的基本定律  16-18
  2.2 红外测温模块的概述  18-20
  2.3 红外测温系统的设计  20-27
    2.3.1 硬件电路设计  20-21
    2.3.2 测温电路的实物图  21-25
    2.3.3 测温电路软件设计  25-27
  2.4 红外测温系统的串口通讯  27-34
    2.4.0 串口通信原理  27-28
    2.4.1 RS-232 通信  28-30
    2.4.2 RS-485 通信  30-32
    2.4.3 ZigBee 无线通讯  32
    2.4.4 GSM 通讯  32
    2.4.5 串口通信程序设计  32-34
  2.5 红外测温的影响因素和修正方案  34-36
  2.6 测温结果的修正模型  36-38
  2.7 本章小结  38-39
3 基于 Visual C++和 SQL Server 数据库的人机交互界面设计  39-52
  3.1 系统人机交互界面设计  39-44
    3.1.1 实现功能  40-41
    3.1.2 显示功能  41
    3.1.3 查询功能  41-42
    3.1.4 云台旋转模块  42-44
  3.2 数据存储设计  44-47
    3.2.1 数据库简介  44
    3.2.2 数据库存储功能  44-47
  3.3 系统所用的控件  47-51
    3.3.1 MSComm 控件  47-48
    3.3.2 ADO 控件  48-51
    3.3.3 DataGrid 控件  51
  3.4 本章小结  51-52
4 贝叶斯评估系统的研制  52-69
  4.1 传统的故障诊断方法  52-54
    4.1.1 模糊温度阈值法  52-53
    4.1.2 模糊相对温差法  53-54
  4.2 贝叶斯理论  54-55
  4.3 贝叶斯评估系统  55-62
    4.3.1 贝叶斯传统模型的建立  55-57
    4.3.2 影响贝叶斯模型的关键因素  57-58
    4.3.3 贝叶斯模型的线性修正  58-62
  4.4 贝叶斯评估法诊断电气设备故障  62-68
    4.4.1 设备运行温度的非线性补偿  62-63
    4.4.2 设备运行时间的非线性补偿  63-65
    4.4.3 贝叶斯评估模型  65-68
  4.5 本章小结  68-69
5 现场安装及其试验结果  69-74
  5.1 系统方案介绍  69-70
  5.2 现场安装  70-73
  5.3 试验结果  73-74
6 结论与展望  74-76
  6.1 结论  74-75
  6.2 展望  75-76
附录  76-81
参考文献  81-85
致谢  85-86
发表论文和科研情况说明  86

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化
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