廣西壯族自治區(qū)第三方計量校準
已通過*實驗室認可委員會(CNAS）認可，認可號L3170，國際實驗室互認組織(ILAC-MRA）互認授權的第三方公正實驗室， 設有力學；長度；衡器；電學；無線電；熱工；理化；鞋業(yè)鞋材輕紡產品檢測等十個實驗室! *認可能力達二百多余項，可校準千余種儀器。本公司可對以上類別范圍的各國儀器進行校準，對鞋及鞋材輕紡產品進行檢測，并出具國際認可的有效證書! 證書廣泛用于QS, CCC, UL, CE, ISO等的評審和企業(yè)對儀器及產品的檢驗和督查!
利用嵌入式系統(tǒng)實現電力設備的監(jiān)測及抗干擾解決方案:電力設備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷是近10年來備受關注的研究和實施領域，是保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行的前提，也是智能電網[1]重點研究和發(fā)展的領域。
在電力系統(tǒng)中，諸如發(fā)電機、水輪機、勵磁和調速系統(tǒng)、繼電保護等，均已全部或部分實現了狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。然而，電力變壓器（尤其是配電系統(tǒng)中）卻是無人問津的荒地，完全未納入監(jiān)測、故障診斷和預警服務的范圍。
電力設備在線運行狀態(tài)監(jiān)測指對設備的運行狀態(tài)進行記錄、分類和評估，它為設備維護、維修提供決策依據，為設備積累完整和真實的運行記錄資料，為故障分析和診斷提供真實依據，為故障預防和處理提供科學依據，它包括以下任務：
(1)積累設備運行情況資料和數據,建立設備運行的歷史檔案；
(2)對設備運行狀態(tài)處于正?；虍惓Ｗ龀龀醪脚袛?，根據歷史檔案、運行狀態(tài)等級和已出現的故障特征及征兆初步判斷故障的性質和程度；
(3)對設備的運行狀態(tài)進行評估，并對評估進行分類，為設備檢修的實施提供依據。
電力設備在線監(jiān)測與診斷技術發(fā)展趨勢是：
(1)電力系統(tǒng)監(jiān)測與前沿性技術成果緊密結合：將計算機技術、通信技術、人工智能技術、電力電子技術與設備診斷技術結合起來,使診斷技術不斷提高；
(2)單一化向群體監(jiān)測發(fā)展：由以單臺設備為目標的在線監(jiān)測向整體在線設備的監(jiān)測延伸；
(3)設備狀態(tài)的遠程監(jiān)測和網絡化跟蹤：將設備監(jiān)測技術與計算機網絡技術相結合，在設備狀態(tài)參數采集后，采用移動通信技術遠程傳送數據，集中進行故障分析和故障預警；
(4)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與其他系統(tǒng)聯網、集成：隨著傳感技術和信息技術的日益成熟，將狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與繼電保護等系統(tǒng)有機結合，在智能化理論(如神經網絡和*系統(tǒng))的基礎上結合信號采集、數據分析為主的計算機輔助監(jiān)測和診斷技術，電力設備狀態(tài)監(jiān)測與故障分析診斷必將進入智能化的新時代。
根據上述電力設備在線運行狀態(tài)監(jiān)測技術和發(fā)展趨勢，結合監(jiān)測技術未涉足電力變壓器的現狀，本文針對電力變壓器，提出了在線運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，利用嵌入式系統(tǒng)實現了在線運行參數的采集處理[2-3]，通過移動通信網絡實現數據遠程傳輸，并結合“電力設備在線監(jiān)測預警服務平臺[4]”，實現電力變壓器的故障分析和預警服務。
1 電力變壓器監(jiān)測系統(tǒng)結構
1.1 系統(tǒng)結構
利用嵌入式系統(tǒng)實現的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)結構如圖1所示，系統(tǒng)由傳感器、變送器、ARM9 CPU、RF發(fā)射模塊（USB GPRS 模塊）等組成。
利用嵌入式系統(tǒng)實現的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)結構
1.2 工作流程
圖2給出了電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的部分電路。
電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的部分電路
(1)前端數據采集：電力變壓器的監(jiān)測參數包括溫度、電壓/電流和開關狀態(tài)三類參數，其中溫度和電壓/電流為模擬量，溫度信號通過溫度傳感器獲取，電流/電壓信號通過電流/電壓變送器獲?。荒M量獲取后的取值均為0~5 V的電壓信號，均經過信號隔離電路LM339后輸入到多路轉換電路CD4051，之后經由采樣保持電路LF398，輸入到A/D轉換器，將獲取的模擬信號轉換為數字信號，然后由CPU進行數字處理；開關狀態(tài)為開關量信號，通過去抖和整形信號處理后，交由開關量信號接收電路送至CPU，然后由CPU進行統(tǒng)一地信號處理。
(2)數據處理：CPU對采集的模擬量和開關量進行排序和歸一化處理，形成標準的數據格式，并按窗口方式進行移動保存，同時對采集數據進行異常判斷，加注異常標識，以便優(yōu)先上傳和處理。
(3)數據上傳：CPU根據數據處理的結果，通過標準USB接口電路和帶USB接口的射頻電路(USB GPRS模塊)，優(yōu)先上傳帶有異常標識的數據，在沒有異常標識的情況下，定時輪流上傳模擬量和開關量信號。
(4)數據顯示：通過LED構成的顯示電路，在LED上輪流顯示采集的溫度值、電壓/電流值。
(5)配置管理：通過RS485接口電路接受遠程配置管理，包括采集數據整定值、數據保存窗口大小、異常數據閥值、上傳數據格式、上傳信號通道配置、上傳信號時間配置等。
2 電力變壓器監(jiān)測系統(tǒng)實施參數
2.1 系統(tǒng)實施參數
(1)CPU：(ARM9)AT91RM900，主頻266 MHz；(2)A/D轉換：12 bit；(3)操作系統(tǒng)：嵌入式Linux；(4)多路轉換開關：CD4051，8路；(5)模擬量：支持8路；(6)開關量：支持8路；(7)RF模塊：采用移動網絡(GSM)的USB GPRS接口模塊；(8)遠程通信接口：RS485，用于系統(tǒng)配置；(9)顯示：2×6 bit LED。
北城區(qū)北京西城區(qū)北京崇文區(qū)北京宣武區(qū)北京朝陽區(qū)北京豐臺區(qū)北京石景山區(qū)北京海淀區(qū)北京門頭溝區(qū)北京房山區(qū)北京通州區(qū)北京順義區(qū)北京昌平區(qū)北京大興區(qū)北京平谷區(qū)北京懷柔區(qū)北京密云縣北京延慶縣浦東新區(qū)徐匯區(qū)黃浦區(qū)楊浦區(qū)虹口區(qū)閔行區(qū)長寧區(qū)普陀區(qū)寶山區(qū)靜安區(qū)閘北區(qū)盧灣區(qū)松江區(qū)嘉定區(qū)南匯區(qū)金山區(qū)青浦區(qū)奉賢區(qū)崇明縣天津天津和平區(qū)天津河東區(qū)天津河西區(qū)天津南區(qū)天津河北區(qū)天津紅橋區(qū)天津塘沽區(qū)天津漢沽區(qū)天津大港區(qū)天津東麗區(qū)天津西青區(qū)天津津南區(qū)天津北辰區(qū)天津武清區(qū)天津寶坻區(qū)天津寧河縣天津靜?？h天津薊縣重慶重慶萬州區(qū)重慶涪陵區(qū)重慶渝中區(qū)重慶大渡口重慶江北區(qū)重慶沙坪壩區(qū)重慶九龍坡區(qū)重慶南岸區(qū)重慶北碚區(qū)重慶萬盛區(qū)重慶雙橋區(qū)重慶渝北區(qū)重慶巴南區(qū)重慶長壽縣重慶纂江縣重慶潼南縣重慶銅梁縣重慶大足縣重慶榮昌縣重慶璧山縣重慶梁平縣重慶城口縣重慶豐都縣重慶墊江縣重慶武隆縣重慶忠縣重慶縣重慶云陽縣重慶奉節(jié)縣重慶巫山縣重慶巫溪縣重慶錢江土家族苗族自治縣重慶石柱土家族自治縣重慶秀山土家族苗族自治縣重慶酉陽土家族苗族自治縣重慶彭水苗族土家族自治縣重慶江津市重慶合川市重慶永川市重慶南川市河北石家莊石家莊長安區(qū)石家莊橋東區(qū)2.2 軟件參數配置
(1)采集點數配置：根據實際采集點配置采集點數；(2)采集參數值整定：歸一化參數映射值；(3)異常整定：采集參數連續(xù)3次過整定值，即為異常；(4)遠程通信整定：包括傳輸通道配置、傳輸時間配置、傳輸優(yōu)先級別配置。
2.3 采集參數
(1)溫度采集點數：3路；(2)電壓采集點數：3路；(3)電流采集點數：2路；(4)開關量采集點數：4路。
本文給出的針對電力變壓器的監(jiān)測系統(tǒng)，可以擴展應用于其他的電力設備，例如箱式變電站、高壓開關柜等尚未進行監(jiān)測的電力設備。其中的模擬量采集信號可以進行擴充，達到32路，開關量采集信號可以達到16路。為了保證系統(tǒng)的抗干擾性，本文設計的監(jiān)測系統(tǒng)采用高抗干擾性能的USB GPRS模塊，并采用信號監(jiān)測及返回校驗和看門狗，保證遠程傳輸的可靠性。并采用相應的電磁屏蔽方式，對系統(tǒng)中的核心部件進行屏蔽處理jnlfs5898。
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利用嵌入式系統(tǒng)實現電力設備的監(jiān)測及抗干擾解決方案:
電力設備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷是近10年來備受關注的研究和實施領域，是保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行的前提，也是智能電網[1]重點研究和發(fā)展的領域。
在電力系統(tǒng)中，諸如發(fā)電機、水輪機、勵磁和調速系統(tǒng)、繼電保護等，均已全部或部分實現了狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。然而，電力變壓器（尤其是配電系統(tǒng)中）卻是無人問津的荒地，完全未納入監(jiān)測、故障診斷和預警服務的范圍。
電力設備在線運行狀態(tài)監(jiān)測指對設備的運行狀態(tài)進行記錄、分類和評估，它為設備維護、維修提供決策依據，為設備積累完整和真實的運行記錄資料，為故障分析和診斷提供真實依據，為故障預防和處理提供科學依據，它包括以下任務：
(1)積累設備運行情況資料和數據,建立設備運行的歷史檔案；
(2)對設備運行狀態(tài)處于正?；虍惓Ｗ龀龀醪脚袛?，根據歷史檔案、運行狀態(tài)等級和已出現的故障特征及征兆初步判斷故障的性質和程度；
(3)對設備的運行狀態(tài)進行評估，并對評估進行分類，為設備檢修的實施提供依據。
電力設備在線監(jiān)測與診斷技術發(fā)展趨勢是：
(1)電力系統(tǒng)監(jiān)測與前沿性技術成果緊密結合：將計算機技術、通信技術、人工智能技術、電力電子技術與設備診斷技術結合起來,使診斷技術不斷提高；
(2)單一化向群體監(jiān)測發(fā)展：由以單臺設備為目標的在線監(jiān)測向整體在線設備的監(jiān)測延伸；
(3)設備狀態(tài)的遠程監(jiān)測和網絡化跟蹤：將設備監(jiān)測技術與計算機網絡技術相結合，在設備狀態(tài)參數采集后，采用移動通信技術遠程傳送數據，集中進行故障分析和故障預警；
(4)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與其他系統(tǒng)聯網、集成：隨著傳感技術和信息技術的日益成熟，將狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與繼電保護等系統(tǒng)有機結合，在智能化理論(如神經網絡和*系統(tǒng))的基礎上結合信號采集、數據分析為主的計算機輔助監(jiān)測和診斷技術，電力設備狀態(tài)監(jiān)測與故障分析診斷必將進入智能化的新時代。
根據上述電力設備在線運行狀態(tài)監(jiān)測技術和發(fā)展趨勢，結合監(jiān)測技術未涉足電力變壓器的現狀，本文針對電力變壓器，提出了在線運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，利用嵌入式系統(tǒng)實現了在線運行參數的采集處理[2-3]，通過移動通信網絡實現數據遠程傳輸，并結合“電力設備在線監(jiān)測預警服務平臺[4]”，實現電力變壓器的故障分析和預警服務。
1 電力變壓器監(jiān)測系統(tǒng)結構
1.1 系統(tǒng)結構
利用嵌入式系統(tǒng)實現的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)結構如圖1所示，系統(tǒng)由傳感器、變送器、ARM9 CPU、RF發(fā)射模塊（USB GPRS 模塊）等組成。
利用嵌入式系統(tǒng)實現的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)結構
1.2 工作流程
圖2給出了電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的部分電路。
電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的部分電路
(1)前端數據采集：電力變壓器的監(jiān)測參數包括溫度、電壓/電流和開關狀態(tài)三類參數，其中溫度和電壓/電流為模擬量，溫度信號通過溫度傳感器獲取，電流/電壓信號通過電流/電壓變送器獲?。荒M量獲取后的取值均為0~5 V的電壓信號，均經過信號隔離電路LM339后輸入到多路轉換電路CD4051，之后經由采樣保持電路LF398，輸入到A/D轉換器，將獲取的模擬信號轉換為數字信號，然后由CPU進行數字處理；開關狀態(tài)為開關量信號，通過去抖和整形信號處理后，交由開關量信號接收電路送至CPU，然后由CPU進行統(tǒng)一地信號處理。
(2)數據處理：CPU對采集的模擬量和開關量進行排序和歸一化處理，形成標準的數據格式，并按窗口方式進行移動保存，同時對采集數據進行異常判斷，加注異常標識，以便優(yōu)先上傳和處理。
(3)數據上傳：CPU根據數據處理的結果，通過標準USB接口電路和帶USB接口的射頻電路(USB GPRS模塊)，優(yōu)先上傳帶有異常標識的數據，在沒有異常標識的情況下，定時輪流上傳模擬量和開關量信號。
(4)數據顯示：通過LED構成的顯示電路，在LED上輪流顯示采集的溫度值、電壓/電流值。
(5)配置管理：通過RS485接口電路接受遠程配置管理，包括采集數據整定值、數據保存窗口大小、異常數據閥值、上傳數據格式、上傳信號通道配置、上傳信號時間配置等。
2 電力變壓器監(jiān)測系統(tǒng)實施參數
2.1 系統(tǒng)實施參數
(1)CPU：(ARM9)AT91RM900，主頻266 MHz；
(2)A/D轉換：12 bit；
(3)操作系統(tǒng)：嵌入式Linux；
(4)多路轉換開關：CD4051，8路；
(5)模擬量：支持8路；
(6)開關量：支持8路；
(7)RF模塊：采用移動網絡(GSM)的USB GPRS接口模塊；
(8)遠程通信接口：RS485，用于系統(tǒng)配置；
(9)顯示：2×6 bit LED。
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(2)采集參數值整定：歸一化參數映射值；
(3)異常整定：采集參數連續(xù)3次過整定值，即為異常；
(4)遠程通信整定：包括傳輸通道配置、傳輸時間配置、傳輸優(yōu)先級別配置。
2.3 采集參數
(1)溫度采集點數：3路；
(2)電壓采集點數：3路；
(3)電流采集點數：2路；
(4)開關量采集點數：4路。
本文給出的針對電力變壓器的監(jiān)測系統(tǒng)，可以擴展應用于其他的電力設備，例如箱式變電站、高壓開關柜等尚未進行監(jiān)測的電力設備。其中的模擬量采集信號可以進行擴充，達到32路，開關量采集信號可以達到16路。為了保證系統(tǒng)的抗干擾性，本文設計的監(jiān)測系統(tǒng)采用高抗干擾性能的USB GPRS模塊，并采用信號監(jiān)測及返回校驗和看門狗，保證遠程傳輸的可靠性。并采用相應的電磁屏蔽方式，對系統(tǒng)中的核心部件進行屏蔽處理jnlfs5898。