具有故障保护功能的数据采集系统

关键词： 装置 故障 数据

具有故障保护功能的数据采集系统（精选6篇）

篇1：具有故障保护功能的数据采集系统

传感系统，例如飞机中的传感系统，必须经得起各种故障条件从而避免元件和系统损坏，因为一次传感器失效可能会导致灾难性事件的发生。由两个n沟道 MOSFET与一个p沟道MOSFET串联组成的通道保护器，无论有没有接通电源，都能保护传感元件不受信号途径上瞬态电压的影响(图 1)。在正常工作期间，通道保护器起串联电阻器的作用。如果输入电压超过电源电压，三只MOSFET中就有一只关断，将输出箝位在电源电压以内，从而在过压或电源失效情况下保护电路。不管有没有接通电源，通道保护器都能工作，因此非常适用于那些无法保证正确上电顺序的设备和热插拔机架系统。图 2 示出了一种输入信号超过电源电压的ADG465型通道保护器。该保护器能箝位输出信号，从而保护通道保护器后面的传感元件。

图1，通道保护器可防止传感电路受瞬态电压冲击。

图2，通道保护器将瞬态过压箝位在安全电平内。

当出现某种故障时，通道保护器输入端电压就会超过一个由电源电压减去 MOSFET 阈值电压设定的电压。如果发生正过压，则这一电压是 VDD-VTN ，其中 VTN 是 NMOSFET的.阈值电压(典型值为 1.5V)。如果发生负过压，则这一电压是 VSS-VTP，其中 VTP 是 PMOSFET的阈值电压(典型值为 -2V)。当通道保护器的输入超过上述两个设定电压中任何一个时，保护器都能将输出箝位在这两个电压值以内。NMOSFET和PMOSFET都具有双向故障保护和过压保护功能，所以它们的输入和输出端可以交换使用。图 3 显示出了正过压情况下的设定电压和 MOSFET 状态。

图3，在出现正过压时，设定电压和 MOSFET 的状态如图中所示。

图4，在出现故障条件时，输出负载将电流限制在VCLAMP/RL以下。

图5，在本电路中，ADG466 通道保护器保护测量仪表放大器的敏感输入端，防止发生传感器故障。

在出现故障期间，输出负载将电流限制在VCLAMP/RL以下(图 4)。如果电源关断，保护器就将故障电流限制在nA量级。图 5 说明了如何使用 ADG466 通道保护器保护测量仪表放大器的敏感输入端，防止出现传感器故障。有些设备除了需要通道保护之外，还需要一个复用器。在这类设备中，你可以使用具有故障保护功能的ADG439F型 4 通道模拟复用器(图 6)。这些复用器均采用一种将n 沟道MOSFET、p沟道MOSFET、n沟道 MOSFET 串接的方法。在出现故障时，复用器的输入端或输出端呈开路状态，从而保护传感器、信号源以及输出电路。

图6，数据采集系统中的一个复用器可保护信号源及输出电路。

篇2：具有故障保护功能的数据采集系统

毕业设计（论文）任务书

专业班级 学生姓名

一、题目

二、主要任务与要求

三、起止日期 年 月 日至 年 月 日

指导教师 签字（盖章）系 主 任 签字（盖章）

年 月 日

—1—

河 南 理 工 大 学 万 方 科 技 学 院

毕业设计（论文）评阅人评语

专业班级 学生姓名 题目

评阅人 签字（盖章）职 称

工作单位

年 月 日

—2—

河 南 理 工 大 学 万 方 科 技 学 院

毕业设计（论文）评定书

专业班级 学生姓名 题目

指导教师 签字（盖章）

职称 年 月 日

—3—

河 南 理 工 大 学 万 方 科 技 学 院

毕业设计（论文）答辩许可证

经审查，专业 班 同学所提交的毕业设计（论文），符合学校本科生毕业设计（论文）的相关规定，达到毕业设计（论文）任务书的要求，根据学校教学管理的有关规定，同意参加毕业设计（论文）答辩。

指导教师 签字（盖章）

年 月 日

根据审查，准予参加答辩。

答辩委员会主席（组长）签字（盖章）

年 月 日

—4—

河 南 理 工 大 学 万 方 科 技 学 院 毕业设计（论文）答辩委员会（小组）决议

院（系）专业 班 同学的毕业设计（论文）于 年 月 日进行了答辩。题目 答辩委员会成员 主 席（组长）委 员（成员）委 员（成员）委 员（成员）委 员（成员）委 员（成员）委 员（成员）

答辩前向毕业设计答辩委员会（小组）提交了如下资料：

１、设计（论文）说明 共 页

２、图纸 共 张

３、评阅人意见 共 页

４、指导教师意见 共 页

—5—

根据学生所提供的毕业设计（论文）材料、评阅人和指导教师意见以及在答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计（论文）答辩委员会（小组）做出如下决议。

一、毕业设计（论文）的总评语

二、毕业设计（论文）的总评成绩

毕业设计答辩委员会主席（组长）签名

委员（组员）签名

年 月

—6— 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文

摘要

电网继电保护及故障信息处理系统由主站系统、通信网络和子站系统3 部分组成。该系统的应用价值和作用主要体现在主站系统的功能设计上。在综合分析国内各种继电保护及故障信息处理系统的基础上, 着重论述了主站系统的硬件、软件平台构架及功能模块的设计。硬件平台构架的设计充分考虑了系统的独立性、安全性和可靠性;软件平台的设计对两种可行的方案进行了比较, 分析其合理性;功能模块的设计基于故障信息的合理分类从故障分析的各个角度对功能模块进行合理划分。最后简要地展望了主站系统未来的发展趋势。

关键词：继电保护;故障录波;故障信息处理;管理信息系统;系统设计。

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目 录

1.绪论.........................................................10 1.1 继电保护研究现状...........................................11 1.2 系统保护..................................................11 1.3 继电保护发展趋势..........................................12 1.4 常用保护..................................................15 1.5 基本任务及要求............................................15 1.6基本原理....................................................18 1.7继电保护组成................................................19 1.8 系统概述..................................................19 2.硬件平台设计................................................21 2.1 主站系统的独立性...........................................21 2.2 主站系统的可靠性..........................................21 2.3 主站系统的安全性..........................................21 2.4 主站系统的硬件平台........................................22 3．软件平台设计................................................22 4．应用功能设计................................................25 4.1 主站系统的信息划分.........................................25 4.2 主站系统的应用功能划分.....................................25 5.结语.........................................................30

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1.1 继电保护研究现状

随着电网规模的扩大和全国联网的发展,电力系统中投入电网的各种保护、自动装置、故障录波器等设备越来越多。在出现故障时，这些设备记录了大量的数据和信息,如何综合利用这些信息来判断故障的元件和性质、故障重演、保护动作分析和录波分析，已成为分析电力系统事故和辅助调度员进行故障处理的重要课题。目前，网络通信技术得到了快速的发展，变电站已经具备了以数据方式向电网调度中心传输各种信息的能力，如何有效地综合运用这些信息从而提高整体调度智能信息化水平成为推动电网故障信息系统研制开发的主要动力。

1.2 系统保护

实现继电保护功能的设备称为继电保护装置。虽然继电保护有多种类型,其装置也各不相同,但都包含着下列主要的环节：①信号的采集，即测量环节；②信号的分析和处理环节；③判断环节；④作用信号的输出环节。以上所述仅限于组成电力系统的各元件（发电机、变压器、母线、输电线等）的继电保护问题，而各国电力系统的运行实践已经证明，仅仅配置电力系统各元件的继电保护装置，还远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统的全局和整体出发，研究故障元件被相应继电保护装置动作而切除后，系统将呈现何种工况，系统失去稳定时将出现何种特征，如何尽快恢复系统的正常运行。这些正是系统保护所需研究的内容。系统保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时，尽可能将其影响范围限制到最小，负荷停电时间减小到最短。

大电力系统的安全稳定运行，首先必须建立在电力系统的合理结构

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1计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台pc机的功能。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚需进行具体深入的研究。

2网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用主要是切除故障元件，缩小事故影响范围。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。

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1.4 常用保护

传统保护

1、电流保护。多用于配电网中，分为：电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。

2、距离保护。

3、差动保护。新兴保护

基于暂态的保护，如行波保护等。

1.5 基本任务及要求

电力系统继电保护的基本任务是：

(1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。

(2)反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件(如有无经常值班人员)而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免暂短地运行波动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。

(3)继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。

电力系统继电保护的基本要求是：

继电保护装置为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。对于作用于继电器跳闸的继电保护，5河南理工大学万方科技学院本科毕业论文

能满足灵敏性要求的继电保护，在规定的范围内故障时，不论短路点的位置和短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，都能正确反应动作，即要求不但在系统最大运行方式下三相短路时能可靠动作，而且在系统最小运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能可靠动作。

系统最大运行方式：被保护线路末端短路时，系统等效阻抗最小，通过保护装置的短路电流为最大运行方式；

系统最小运行方式：在同样短路故障情况下，系统等效阻抗为最大，通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。

保护装置的灵敏性是用灵敏系数来衡量。4）可靠性

可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护最根本的要求。安全性：要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动。

信赖性：要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不拒动。

继电保护的误动作和拒动作都会给电力系统带来严重危害。即使对于相同的电力元件，随着电网的发展，保护不误动和不拒动对系统的影响也会发生变化。

以上四个基本要求是设计、配置和维护继电保护的依据，又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间是相互联系的，但往往又存在着矛盾。因此，在实际工作中，要根据电网的结构和用户的性质，辩证地进行统一。

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1.7 继电保护组成

一般情况而言，整套继电保护装置由测量元件、逻辑环节和执行输出三部分组成。

测量比较部分

测量比较部分是测量通过被保护的电气元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”“非”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。

逻辑部分

逻辑部分使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是应该使断路器跳闸、发出信号或是否动作及是否延时等，并将对应的指令传给执行输出部分。

执行输出部分

执行输出部分根据逻辑传过来的指令，最后完成保护装置所承担的任务。如在故障时动作于跳闸，不正常运行时发出信号，而在正常运行时不动作等。

1.8 系统概述

电网继电保护及故障信息处理系统是由子站系统、主站系统和连接二者的通信网络构成。系统的总体结构如图1 所示。子站系统的主要任务是负责采集变电站内的微机保护装置、故障录波器及各种电子智能设备的信息, 并负责把这些信息规范化后上传至主站系统。子站系统安装于厂站现场, 采用分布式结构, 一般包含多个子站, 每个子站一般由一台保护管理机或集控中心来完成站内装置信息的采集和通信。

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2.硬件平台设计

2.1 主站系统的独立性

主站系统侧重于在电网发生故障后实时地进行故障处理和故障分析,E M S 等侧重于电网正常运行时的实时监视和控制。因此, 主站系统与E MS 等现有系统应该是相互独立的, 所以宜采用相对独立的硬件平台, 以避免不同系统之间的干扰。

2.2 主站系统的可靠性

电网故障的突发性决定了主站系统必须具有很高的可靠性, 以保证故障时故障信息的可靠上传。为此, 采用冗余设计, 设置两台服务器作为主/ 备用通信服务器, 且每台通信服务器均可通过拨号网络或电力专线数据网络与子站系统通信。同时, 通信服务器最好采用U N IX 操作系统和基于U N IX 的底层通信服务, 因为U N IX 具有W in do w s 无可比拟的安全可靠性和灵活开放性。

2.3 主站系统的安全性

根据我国电力二次系统安全防护的总体要求,电网继电保护及故障信息处理主站系统的大多应用属于二级安全区的非控制生产区, 而W e b 信息发布的应用应属于三级安全区的生产管理区。根据安全等级和防护水平的要求, 主站系统的二级安全区与三级安全区之间应该设置安全隔离的硬件防火墙,并采取签名认证和数据过滤等措施。此外, 为了防止主站系统的数据遭到网络黑客或病毒的侵扰, 主站系统与外部系

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有如下两种设计方案:方案1 : 采用通信服务层和应用服务层2 层软件体系结构, 直接操作数据库。如图3 所示, 该方案结构简单, 易于实现。

方案2 : 采用3 层软件体系结构, 即在方案1 的基础上, 把通信服务层和应用服务层中的数据访问逻辑独立出来构成数据访问服务层。如图4 所示。

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数据的一致性。

4．应用功能设计

4.1 主站系统的信息划分

主站系统所处理的信息都来源于各个子站, 从时间上可以划分为电网正常时的信息和电网故障时的信息。此外, 还可以按照不同的角度对这些信息进行划分。

a.按照信息的来源不同, 分为: 来自录波器的录波文件列表和录波文件, 来自微机保护装置的开关变位信息、保护动作信息、故障简报等, 来自其他采集装置的状态信息等。

b.按照信息的类型不同, 分为开关量信息(开关信息、保护动作信息等)和模拟量信息(电压、电流等)。

c.按照信息的意义不同, 分为动作类、状态类、自检类等。d.按照故障时信息到达主站时间的优先不同,依次分为: 故障简报, 保护动作信息、开关变位信息、保护的录波数据等, 故障录波器的录波信息等。

e.按照获得信息的方式不同, 分为主站召唤的信息和子站上传的信息。另外, 主站系统还可以允许用户对到达主站的信息自定义分类, 例如分为重点信息、一般信息和次要信息等, 以方便用户识别重要信息。主站系统的应用都是基于以上信息进行信息管理和故障分析的, 不同的信息分类方式直接关系到应用功能模块的设计。

4.2 主站系统的应用功能划分

主站系统的作用主要定位于电网发生故障后实时/ 准实时的故障

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息过滤配置、信息规范化、对信息加以分类从而识别和剔除误传信息等, 以方便后续的故障诊断和故障分析基于有效信息进行。

c.故障发生后, 主站系统必须提供各种完整分析模块, 最大化地利用所有的信息帮助用户全面分析故障。波形分析模块能分析录波文件, 显示各个通道数据的波形, 并可进行谐波、相量图、序分量、功率以及高频信号、开关信号等的分析。故障诊断专家系统模块帮助用户定位故障元件, 并分析哪些保护误动、拒动或是正确动作。故障测距模块提供多种单端和双端测距算法, 精确定位线路故障地点, 针对线路两端录波数据不完全同步的情况, 系统提供了基于电压模值稳定和基于不同步角计算的非同步双端测距算法进行测距, 还可以辅助以过零点、突变量、人工调节等多种原理性和可视化的同步手段, 使同步误差限制在一个采样点以内, 进而利用同步测距算法, 提高双端测距的准确性。动作行为分析模块通过分析保护的动作原理并用实际测量值验算动作方程来分析保护动作的行为, 可以帮助用户找到保护误动/ 拒动是否是整定值不适合所引起, 或者是保护本身原理的缺陷所引起。

d.故障开始后, 子站系统按照信息的优先权来分批传送各类故障信息。主站系统对故障的处理过程是按照信息到达主站的时间先后进行逐级分析,并最终形成完整的故障分析报告。整个过程是分时间、分层次的, 这样处理将方便调度分析人员逐步认清故障的性质和原因, 分析故障过程兼顾了快速判断和全面分析的效果。其关系如图5 所示。

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c.主站系统应进一步提高故障智能诊断水平,增加故障辅助决策等功能, 例如可以提供网络等值计算、继电保护整定计算、故障状况评估和故障恢复辅助系统等模块, 使该系统真正发展成为一个全方位的故障处理系统。

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篇3：具有故障保护功能的数据采集系统

随着近些年我国政府开始加大电力设施建设速度, 各地区电网装机容量也在快速增长, 电网规模也在逐渐扩大, 电压等级正在不断提高, 输电容量也在持续上升, 这也就必须提升电力自动化水平, 以增强电网运行的可靠性与提高供电企业效益。随着对电网可靠性要求越来越高, 各种微机保护措施、自动装置措施、故障检测措施都被应用到电网建设中去, 但是随着电网容量的不断增加和扩建, 对于各项装置不仅要在速动性、灵敏性、选择性、可靠性上满足其要求, 还要进一步实现自动监测和节能降耗等要求, 所以供电企业针对这些因素创建了PFIMS管理系统, 建立PFIMS系统需要经过几个方面的试验和努力才可以投入使用, 这几个方面主要是:

1对于PFIMS系统中所出现的电力保护设备首先要做的就是实现其微机化、网络化和通信智能化, 在整个系统建设中对于电力设备的选择要格外注意, 所有设备必须是微机保护设备或综合自动化设备, 要具备强大的通信功能, 只有这样才能满足PFIMS系统所需要的基础条件。

2在PFIMS系统建设过程中还要满足其技术支撑, 对这个系统进行技术支撑的软件就是数据采集与监控系统、能量管理系统、管理信息系统等多个系统。

3电力企业管理水平与人员素质的提高, 对建立PFIMS系统提出了迫切需求。

4基础通信设施的完善提高, 为PFIMS提供了高速、可靠、便捷的通信手段, 这也是基础通信设施比较普遍应用的地方, 当电网运行过程中出现故障时, 通讯信号就会传输到调度中心, 从而实现报警功能。

二、PFIMS系统的主要结构组成

PFIMS系统主要分为精简指令集计算结构、复杂指令集计算结构, 根据系统规模进行选择, 在这个过程中支持操作系统、数据库系统可以根据硬件平台、软件预算、应用习惯等任意选择组合, 尤其是系统通信技术软件从根本上解决了自动化信息的孤岛问题, 在这个过程中系统可以获知更多的设备信息和故障信息, 同时也可以为专业维护人员提供更多理论信息。

三、PFIMS系统的主要应用功能

1设备基本信息管理模块。通常所说的设备基本信息管理模块主要是对一次设备和二次设备进行基本信息的收集与记录, 这些基本信息主要包括设备的名称、设备型号、生产厂家、电压等级、安装位置以及设备出厂日期、设备的参数等级、设备的检修情况等, 同时还可以根据客户要求对其基本信息进行扩充。

2设备运行信息管理模块。设备运行信息管理模块主要是指主要管理设备投退信息、保护缺陷处理信息、保护检修信息, 这些运行信息都具备记录、查询、统计和报警的功能。

3录波数据分析模块。录波数据分析模块主要是对PFIMS系统运行过程中各个设备结构所产生的运行波形进行记录分析, 主要包括分析瞬时功率波形, 频率波形等多种波形, 并且会对这些设备运行波形进行记录和显示。

4故障定位模块。通常所说的故障定位模块主要针对的是PFIMS系统中设备运行过程中出现故障时, 故障定位模块可以根据自身收集到的故障信息对故障点进行分析定位, 从而在最快的时间内对故障点进行检查并维修。

5装置动作行为分析模块。装置动作行为分析模块主要功能就是可以对PFIMS系统的设备动作进行正确分析, 在设备动作存在问题时可以进行报警。

6短路计算模块。 (1) 对PFIMS系统中的故障进行简单的计算, 同时还可以将短路故障的电阻进行随意设置, 在功能上极大地方便了计算方式。 (2) 由于PFIMS系统中的故障问题都是随机的, 不会单独出现在某一条线路上, 这就需要对不同线路上的故障点进行计算, 而这一功能出现就解决了这一问题, 可以在不同线路上记录多个故障点。 (3) 特殊网络结构的故障计算, 有很多特殊网络结构的故障缺乏计算方法和经验, 这一功能模块的出现为特殊网络结构的故障计算奠定了基础。 (4) 直流系统故障计算, 计算模型采用两端交流系统简单等值。 (5) 与元件保护整定计算相关的故障计算。 (6) 短路计算曲线计算。 (7) 电网故障计算。 (8) 多选择性的故障计算输出结果自定义功能, 可根据需要定义输出量, 输出结果简单明了。

7整定计算模块。整定计算模块的主要任务其实就是将计算机中的数据进行自动整定, 这个过程中较之人为数据整定要快得多, 而且也避免了出现故障的机率, 能够更为快速、高效地完成整定任务。

8定值校核模块。定值校核模块的出现在很大程度上解决了PFIMS系统的缺陷, 在整定计算模块对该系统进行整定后, 各项设备故障参数都处于一种特定的运行方式, 在就需要系统灵敏度和选择性的准确, 定值校核模块的存在就可以将这些数据参数进行准确的判断, 并且在最快的时间内将设备参数数据进行准确分类, 然后还可以对数据参数进行实时监测, 为相关整定人员减轻了工作压力, 提升了工作效率和准确性。

9图档管理模块。 (1) PFIMS系统中的各项数据信息十分繁琐, 进行查找参数时十分困难, 而图档管理模块解决了这一问题, 只要在查询功能处输入关键词组, 就可以获得所需数据。 (2) 自动识别图档资料格式, 调用相应显示插件直接在浏览器中显示和编辑。 (3) 在数据资料查询到以后还会保留浏览记录, 这样就可以方便日后的检验工作, 也可以打印成档, 方便保存。

10子站数据管理模块。子站数据管理模块在PFIMS系统中并不是单独存在的, 是以多种方式收集到数据信息, 然后通过断点续传的方式实现其功能。 (1) 电网出现故障时系统会自动发出报警信号, 在这时系统平台上就会自动出现画面或者语音, 同时还会对故障点进行分析, 将故障信息反馈到系统平台上。 (2) 数据内容就会自动保存到系统文件夹内, 然后设备运行状态也会自动调整, 并且以图形的方式显示。

结语

随着时代发展的需要, 科学技术水平也要时刻创新, 这时更大覆盖范围的电网, 更大装机容量的电网就会出现, 在新型电网中对于继电保护装置和故障信息管理系统的技术也在不断发展, 所以PFIMS系统在电力体制改革大潮中起到十分重要的作用, 并在应用中不断完善。

参考文献

[1]DL400-91, 继电保护和安全自动装置技术规程[S].

篇4：具有故障保护功能的数据采集系统

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

篇5：具有故障保护功能的数据采集系统

2012/04/09 00:00

东丽薄膜加工公司将开始全面销售具有自我修复细小伤痕功能的“自愈涂层薄膜”。该产品此前仅限于提供给笔记本电脑的装饰成形膜等部分用途。构筑量产体制后，将向移动产品外壳表面的装饰成形膜以及触摸面板的表面保护膜等用途进行推广。该公司信息材料第2业务部业务部长桐本高代志表示：“力争2014年实现20亿日元的销售额。”

此次的开发产品是在PET薄膜的表面通过湿法涂层技术，形成具有自我修复功能的“自愈层”。东丽薄膜加工公司信息材料第2业务部副部长中本治郎介绍说，该自愈层“具有较高的粘性和弹性，还具备缓冲特性，因此可以起到修复细小伤痕”的作用。

关于自愈层所用材料的具体情况，桐本表示“不便透露，不过是以原来就具有自我修复功能的材料为基础进行了改进。我们对伤痕修复机制和薄膜形成的特性进行了分析，并应用到了开发产品的设计中”。厚度方面，PET薄膜在125μm以下，自愈层为数十μm左右，可根据用户的要求进行改变。

修复时间不到10秒

新产品的特点之一是伤痕修复时间比原来要短。桐本介绍说：“在室温下不到10秒伤痕就会消失。”据介绍，此次开发产品的成形性高，即使将其拉伸至2倍以上，自愈层也不会产生裂纹和剥落。

桐本还介绍说：“如果被小刀划伤，深度超过自愈层的话，就无法修复了。”而硬质涂层薄膜的硬度要比一般铅笔HB-F这样的硬度高。桐本介绍说：“我们会根据是要修复伤痕，还是让产品表面变得不易划伤等具体用途提供自愈涂层薄膜或硬质涂层薄膜。”关于耐久性，桐本表示：“现已确认，在2万次左右的连续试验中没有出现问题。”

自愈涂层薄膜的整体光透射率在90％以上，雾度在1.0％以下。与普通的硬质涂层薄膜相比“毫不逊色”（中本）。

自愈涂层薄膜将由东丽薄膜加工公司的福岛事务所利用现有的生产设备进行量产。量产规模为每年数十万m2。

篇6：具有故障保护功能的数据采集系统

一类具有脉冲效应和Ⅲ类功能反应的捕食系统分析

本文讨论了一类具有Holling III类功能性反应的捕食系统,通过对捕食者(天敌)实行周期投放,对食饵(害虫)实行周期喷洒农药的策略来控制害虫.结果证明.当投放和喷洒周期T<1/a ln 1/1-p时,是一种控制害虫的非常有效的.方法.

作 者：贾建文 乔梅红 JIA Jian-wen QIAO Mei-hong 作者单位：山西师范大学,数学与计算机科学学院,山西,临汾,041004刊 名：生物数学学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF BIOMATHEMATICS年，卷(期)：200823(2)分类号：O175.13关键词：综合害虫管理 HollingIII型 脉冲 比较原理 全局渐近稳定性 分支理论