專利名稱：一種礦用高壓電纜在線故障診斷及預(yù)警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 涉及一種高壓電纜故障診斷及預(yù)警方法，具體涉及一種用于煤礦井下礦用高壓電纜在線故障診斷及預(yù)警方法。
背景技術(shù)：
礦用高壓電纜是礦井供電系統(tǒng)的重要組成部分，是煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，擔(dān)負(fù)著向各生產(chǎn)環(huán)節(jié)傳輸電能的任務(wù)。隨著井下工作面的延伸，礦井供電距離越來越遠(yuǎn)，礦用高壓電纜分布越來越復(fù)雜。供電系統(tǒng)操作過電壓、機(jī)械損傷和環(huán)境潮濕等因素一直以來嚴(yán)重影響礦用高壓電纜的絕緣狀態(tài)，直接導(dǎo)致電纜供電的可靠性降低。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，煤礦供電設(shè)備事故中，電纜故障占2/3左右，是造成煤礦瓦斯爆炸事故的主要原因之一。為保證井下供電系統(tǒng)正常工作，長(zhǎng)期以來井下工作人員采用離線測(cè)試方式，對(duì)電纜進(jìn)行定期停電檢修。這種方式不但需要暫停生產(chǎn)，而且消耗大量人力和財(cái)力，還不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜的潛在故障，電纜離線測(cè)試方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化礦井安全生產(chǎn)的要求。因此發(fā)展礦用高壓電纜在線故障診斷及預(yù)警系統(tǒng)對(duì)潛在的絕緣故障進(jìn)行診斷、預(yù)警，有助于防止突發(fā)性事故發(fā)生， 減小故障對(duì)礦井安全的威脅，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義?，F(xiàn)有的電纜在線故障診斷系統(tǒng)大多是僅對(duì)故障范圍內(nèi)的特征量進(jìn)行檢測(cè)， 或者對(duì)單一特征量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不能及時(shí)、可靠的預(yù)警故障發(fā)展趨勢(shì)。如中國(guó)專利號(hào)為 200910045471. 3的專利中提到的“一種高壓電纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”主要對(duì)護(hù)層電流、線芯電流和電纜溫度進(jìn)行檢測(cè)，它只在故障后進(jìn)行保護(hù)，而不能在電纜絕緣劣化之前就及時(shí)預(yù)警電纜絕緣狀態(tài)；又如中國(guó)專利號(hào)為200910272138. 6專利中提到的“高壓交聯(lián)聚乙烯電纜系統(tǒng)局部放電在線檢測(cè)方法及裝置”主要對(duì)電纜的局部放電進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而沒有考慮單一類型的傳感器測(cè)量方案中數(shù)據(jù)的精度和可靠性，同時(shí)也沒有對(duì)采集得到的局部放電信號(hào)進(jìn)行模式識(shí)別，無法進(jìn)一步判斷電纜的絕緣狀態(tài)；中國(guó)專利號(hào)為200610041888. 9專利中提到的“交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)方法”也是僅對(duì)絕緣電阻進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不但存在單一特征量的缺點(diǎn)，而且還無法全面的診斷電纜的絕緣狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種利用多個(gè)傳感器采集到的特征信號(hào)對(duì)礦用高壓電纜進(jìn)行在線故障診斷及預(yù)警，以獲得更加準(zhǔn)確可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)警信息的礦用高壓電纜在線故障診斷及預(yù)警方法。本發(fā)明方法采集電纜溫度、絕緣電阻和局部放電特征信號(hào)，利用這些特征量對(duì)礦用高壓電纜潛在故障進(jìn)行診斷和預(yù)警。具體步驟如下(1)單片機(jī)采集發(fā)送；利用STC89C51單片機(jī)接收到現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA的采集電纜溫度和絕緣電阻指令后，啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD0809，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD0809采集10個(gè)轉(zhuǎn)換周期的電纜溫度和絕緣電阻數(shù)據(jù)，去除采樣數(shù)據(jù)的最大值和最小值后計(jì)算出平均值， 將計(jì)算得到的電纜溫度和絕緣電阻特征量通過串口通信發(fā)送給FPGA。
(2)FPGA采集發(fā)送；FPGA在接收到工控機(jī)(計(jì)算機(jī))采集的電纜溫度和絕緣電阻指令后，通過RS232向單片機(jī)發(fā)送采集指令。FPGA接收到單片機(jī)通過RS232發(fā)送來的電纜溫度和絕緣電阻特征量后，經(jīng)CAN總線通訊發(fā)送至工控機(jī)。FPGA在接收 宏功能Mega function定義的先進(jìn)先出存儲(chǔ)器中，采集結(jié)束后將局部放電采集數(shù)據(jù)通過CAN總線通訊發(fā)送至工控機(jī)。(3)工控機(jī)通訊；工控機(jī)定時(shí)向FPGA發(fā)送采集指令，工控機(jī)通過CAN總線接收步驟(2)發(fā)送來的電纜溫度、絕緣電阻和局部放電特征信號(hào)，利用虛擬儀器LabVIEW的數(shù)據(jù)庫(kù)連接工具包將全部特征信號(hào)存儲(chǔ)在SQL Sever數(shù)據(jù)庫(kù)的電纜監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表中。同時(shí)工控機(jī)利用虛擬儀器LabVIEW的數(shù)據(jù)通信工具包的TCP協(xié)議，通過以太環(huán)網(wǎng)與井上調(diào)度中心計(jì)算機(jī)通訊，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)警信息發(fā)送給井上調(diào)度中心。(4)局部放電特征提取；根據(jù)步驟(3)接收得到的局部放電特征信息，在虛擬儀器 LabVIEW中提取卞譜圖，計(jì)算放電量因數(shù)Q、相位不對(duì)稱度Φ、相關(guān)系數(shù)cc和正(負(fù))半波偏斜度SK+(SK_)等統(tǒng)計(jì)特征量。(5)局部放電模式識(shí)別；在虛擬儀器LabVIEW中編寫三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用局部放電試驗(yàn)數(shù)據(jù)訓(xùn)練三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值。將步驟(4)提取的局部放電統(tǒng)計(jì)特征量作為三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，識(shí)別礦用高壓電纜絕緣局部損傷、絕緣受潮、絕緣氣泡、電纜線芯有毛刺、絕緣水樹等局部放電現(xiàn)象。(6)故障診斷及預(yù)警；根據(jù)步驟(3)采集得到的電纜溫度和絕緣電阻特征量及步驟(5)得到的局部放電類型，利用電纜特征量與故障的關(guān)系樹，在虛擬儀器LabVIEW中編寫規(guī)則庫(kù)，預(yù)警礦用高壓電纜的潛在故障類型。(7)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)；根據(jù)步驟(3)和(4)得出的數(shù)據(jù)，將電纜溫度、絕緣電阻和局部放電統(tǒng)計(jì)特征量存儲(chǔ)在電纜監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表中，將步驟(5)和(6)輸出結(jié)果存儲(chǔ)在電纜預(yù)警實(shí)時(shí)信息表中。在下一次存儲(chǔ)步驟(3)、(4)、(5)和(6)的數(shù)據(jù)前，將監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)警實(shí)時(shí)信息轉(zhuǎn)存到電纜監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)表中和電纜預(yù)警歷史信息表中。為保證系統(tǒng)的完整性，給工作人員提供更全面的信息，數(shù)據(jù)庫(kù)在存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)警信息的同時(shí)，存儲(chǔ)礦用高壓電纜的靜態(tài)參數(shù)、測(cè)試數(shù)據(jù)和檢修記錄。(8)人機(jī)界面顯示；井上調(diào)度中心計(jì)算機(jī)通過以太環(huán)網(wǎng)讀取工控機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，在虛擬儀器LabVIEW中對(duì)電纜監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和電纜預(yù)警實(shí)時(shí)信息進(jìn)行顯示， 同時(shí)可以對(duì)電纜的靜態(tài)參數(shù)、測(cè)試數(shù)據(jù)、檢修記錄、監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)和預(yù)警歷史信息進(jìn)行查詢。本發(fā)明利用高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過FPGA采集局部放電信號(hào)，可以如實(shí)反映局部放電的真實(shí)信號(hào)，為正確的故障預(yù)警提供保證。不同于以往的單一參數(shù)監(jiān)測(cè)，可對(duì)多個(gè)特征量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為礦用高壓電纜的絕緣監(jiān)測(cè)提供了豐富而客觀的依據(jù)。將采集的各個(gè)特征量信息進(jìn)行信息融合，診斷礦用高壓電纜的絕緣狀況，能夠?qū)崿F(xiàn)及時(shí)、可靠的礦用高壓電纜故障診斷及預(yù)警，使礦用高壓電纜由故障后的保護(hù)和報(bào)警轉(zhuǎn)換為故障前的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。


圖1是本發(fā)明方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框
圖2是單片機(jī)采集發(fā)送程序流程圖；圖3是FPGA采集發(fā)送程序結(jié)構(gòu)框圖；圖4是CAN總線通訊流程圖；圖5是特征量與故障的關(guān)系樹；圖6是數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明方法配套使用相應(yīng)的礦用高壓電纜在線故障診斷及預(yù)警裝置效果更佳。該裝置包括傳感器單元、輸入電抗器單元、電壓互感器單元、供電單元、絕緣電阻監(jiān)測(cè)單元、特征量信號(hào)處理單元、特征量信號(hào)采集發(fā)送單元、局部放電信號(hào)采集單元、FPGA系統(tǒng)單元、工控機(jī)單元和防爆外殼。傳感器單元包括溫度傳感器、微電流傳感器、毫安電流傳感器和局部放電高頻信號(hào)傳感器；溫度傳感器、微電流傳感器、毫安電流傳感器通過信號(hào)線與特征量信號(hào)處理單元相連接；局部放電高頻信號(hào)傳感器通過信號(hào)線與局部放電信號(hào)采集單元連接。 特征量信號(hào)處理單元主要包括接地線電流信號(hào)、溫度信號(hào)調(diào)理電路；輸出與特征量信號(hào)采集發(fā)送單元連接。絕緣電阻監(jiān)測(cè)單元輸入接電抗器中性點(diǎn)和電壓互感器的低壓副邊，輸出與特征量信號(hào)采集發(fā)送單元連接。特征量信號(hào)采集發(fā)送單元包括STC89C51單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器和MAX3232通訊芯片，通過RS232串口與FPGA系統(tǒng)單元連接。局部放電信號(hào)采集單元包括高頻信號(hào)放大電路、濾波電路、高速A/D轉(zhuǎn)換器，通過數(shù)據(jù)線、時(shí)鐘線和控制線與FPGA 系統(tǒng)單元連接。FPGA系統(tǒng)單元包括FPGA芯片、擴(kuò)展SDRAM和FLASH、通訊電路；通訊部分包括兩路，一路是與特征量信號(hào)采集發(fā)送單元連接的RS232通訊電路，另一路是與工控機(jī)單元連接的CAN總線電路。特征量信號(hào)采集發(fā)送單元固化了 A/D采樣程序和串口通訊程序。 FPGA系統(tǒng)單元固化了高速信號(hào)采樣程序、濾波程序、RS232通訊程序和CAN總線通訊程序。 防爆外殼是由具有隔爆性能和耐爆能力的鋼板按防爆設(shè)計(jì)要求制成的，包括主腔體和進(jìn)出線腔，隔爆方式為平面止口隔爆形式。該故障診斷裝置已另案申請(qǐng)專利，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?201010220639. 2。本發(fā)明方法采集電纜溫度、絕緣電阻和局部放電特征信號(hào)，利用這些特征量對(duì)礦用高壓電纜潛在故障進(jìn)行診斷和預(yù)警。具體步驟如下(1)單片機(jī)采集發(fā)送；如圖2所示為單片機(jī)采集發(fā)送程序流程圖，該程序包括基于 STC89C51單片機(jī)的三相電纜溫度、絕緣電阻的采集程序、特征量信息預(yù)處理程序和串口通訊程序。單片機(jī)接收到現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA的采集電纜溫度和絕緣電阻指令后，啟動(dòng)特征量信號(hào)采集發(fā)送單元的模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD0809，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD0809采集電纜溫度和絕緣電阻，為防止單次采樣隨機(jī)性，增加系統(tǒng)的抗干擾能力，采集10個(gè)轉(zhuǎn)換周期的電纜溫度和絕緣電阻數(shù)據(jù)，去除采樣數(shù)據(jù)的最大值和最小值后計(jì)算平均值，將計(jì)算得到的電纜溫度和絕緣電阻特征量通過串口發(fā)送給FPGA。(2)FPGA采集發(fā)送；如圖3所示為FPGA采集發(fā)送程序結(jié)構(gòu)框圖。FPGA在接收到工控機(jī)(計(jì)算機(jī))采集電纜溫度和絕緣電阻指令后，通過串口向單片機(jī)發(fā)送采集指令。FPGA接收到單片機(jī)通過串口發(fā)送來的電纜溫度和絕緣電阻特征量后，經(jīng)CAN總線通訊發(fā)送至工控機(jī)。如圖4所示為CAN總線通訊流程圖，包括芯片復(fù)位、芯片配置、芯片初始化和芯片正常工作模式。FPGA在接收到工控機(jī)采集局部放電指令后，F(xiàn)PGA通過對(duì)局部放電信號(hào)采集單元的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9283進(jìn)行控制，為如實(shí)反映局部放電的真實(shí)信號(hào)，局部放電采集單元采樣頻率為10MHz，采集時(shí)間為一個(gè)工頻周期。在FPGA內(nèi)部利用宏功能Mega function定義建立一塊異步先進(jìn)先出存儲(chǔ)器(FIFO)，將高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集得到的局部放電信號(hào)存儲(chǔ)到FIFO中。FIFO的寫時(shí)鐘與局部放電采樣頻率一致，讀時(shí)鐘與FPGA通訊單元數(shù)據(jù)發(fā)送頻率一致。采集結(jié)束后將局部放電采集數(shù)據(jù)通過CAN總線通訊發(fā)送至工控機(jī)。(3)工控機(jī) 通 訊；工控機(jī)通訊程序由虛擬儀器LabVIEW實(shí)現(xiàn)，它負(fù)責(zé)工控機(jī)與 FPGA通訊、工控機(jī)與井上調(diào)度中心計(jì)算機(jī)通訊。工控機(jī)與FPGA通訊程序是通過CAN總線定時(shí)向FPGA發(fā)送采集指令，接收FPGA發(fā)送至工控機(jī)的全部特征量信號(hào)，利用Virtual CANInterface (VCI)函數(shù)庫(kù)作為CAN總線與工控機(jī)的程序接口，在LabVIEW中通過調(diào)用庫(kù)函數(shù)節(jié)點(diǎn)(⑶V)調(diào)用VCI函數(shù)。VCI函數(shù)所實(shí)現(xiàn)的功能包括打開CAN總線、CAN總線初始化、 啟動(dòng)CAN總線、關(guān)閉CAN總線。工控機(jī)與井上調(diào)度中心計(jì)算機(jī)通訊程序是通過以太環(huán)網(wǎng)將數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的電纜監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、電纜預(yù)警實(shí)時(shí)信息顯示到井上調(diào)度中心計(jì)算機(jī)的人機(jī)界面，同時(shí)也負(fù)責(zé)井上調(diào)度中心計(jì)算機(jī)查詢電纜監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)、電纜預(yù)警歷史信息及其他靜態(tài)參數(shù)時(shí)的通訊。工控機(jī)與井上調(diào)度中心計(jì)算機(jī)通訊程序是通過虛擬儀器LabVIEW的數(shù)據(jù)通訊工具包TCP協(xié)議函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，包括TCP偵聽、打開TCP連接、寫入TCP數(shù)據(jù)、讀取TCP 數(shù)據(jù)和關(guān)閉TCP連接。(4)局部放電信號(hào)特征提??；局部放電信號(hào)特征提取程序是在虛擬儀器LabVIEW 平臺(tái)上進(jìn)行計(jì)算的，包括提取譜圖，計(jì)算放電量因數(shù)Q、相位不對(duì)稱度Γ、相關(guān)系數(shù) Ce、正(負(fù))半波偏斜度SK+(Sk-)等統(tǒng)計(jì)特征量。Λ^ 譜圖的提取方法為將采集得到的局部放電原始數(shù)據(jù)按時(shí)間和放電量幅值劃分為’射普?qǐng)D，在φ-q譜圖上將工頻相位^劃分為36 個(gè)小區(qū)間，將放電量劃分為20個(gè)小區(qū)間，這樣平面就被分為36*20個(gè)小區(qū)間，通過統(tǒng)計(jì)每個(gè)小區(qū)間的放電次數(shù)就可得到譜圖。在譜圖的基礎(chǔ)上計(jì)算放電量因數(shù)Q、相位不對(duì)稱度Φ、相關(guān)系數(shù)cc、正(負(fù))半波偏斜度SK+(SK_)。放電因數(shù)Q反映了P射普?qǐng)D正負(fù)半周內(nèi)平均放電量的差異，計(jì)算公式為
Q- Q+
權(quán)利要求
1. 一種礦用高壓電纜在線故障診斷及預(yù)警方法，其特征是(1)單片機(jī)采集發(fā)送；利用STC89C51單片機(jī)接收到現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA的采集電纜溫度和絕緣電阻指令后，啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD0809采集10個(gè)轉(zhuǎn)換周期的電纜溫度和絕緣電阻數(shù)據(jù)，去除采樣數(shù)據(jù)的最大值和最小值后計(jì)算出平均值，將計(jì)算得到的電纜溫度和絕緣電阻特征量通過串口通信發(fā)送給FPGA ；(2)FPGA采集發(fā)送；FPGA在接收到工控機(jī)采集的電纜溫度和絕緣電阻指令后，通過 RS232向單片機(jī)發(fā)送采集指令；FPGA接收到單片機(jī)通過RS232發(fā)送來的電纜溫度和絕緣電阻特征量后，經(jīng)CAN總線通訊發(fā)送至工控機(jī)；FPGA在接收到工控機(jī)采集局部放電指令后，通過對(duì)高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9283進(jìn)行控制，按IOMHz采樣率采集一個(gè)工頻周期局部放電信號(hào)， 將采集得到的局部放電信號(hào)存儲(chǔ)到FPGA宏功能Mega function定義的先進(jìn)先出存儲(chǔ)器中， 采集結(jié)束后將局部放電采集數(shù)據(jù)通過CAN總線通訊發(fā)送至工控機(jī)；(3)工控機(jī)通訊；工控機(jī)定時(shí)向FPGA發(fā)送采集指令，工控機(jī)通過CAN總線接收步驟(2) 發(fā)送來的電纜溫度、絕緣電阻和局部放電特征信號(hào)，利用虛擬儀器LabVIEW的數(shù)據(jù)庫(kù)連接工具包將全部特征信號(hào)存儲(chǔ)在SQL Sever數(shù)據(jù)庫(kù)的電纜監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表中；同時(shí)工控機(jī)利用虛擬儀器LabVIEW的數(shù)據(jù)通信工具包的TCP協(xié)議，通過以太環(huán)網(wǎng)與井上調(diào)度中心計(jì)算機(jī)通訊，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)警信息發(fā)送給井上調(diào)度中心；(4)局部放電特征提?。桓鶕?jù)步驟C3)接收得到的局部放電特征信息，在虛擬儀器 LabVIEff中提取A^f譜圖，計(jì)算放電量因數(shù)Q、相位不對(duì)稱度Φ、相關(guān)系數(shù)cc和正(負(fù))半波偏斜度SK+(SK_)等統(tǒng)計(jì)特征量；(5)局部放電模式識(shí)別；在虛擬儀器LabVIEW中編寫三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用局部放電試驗(yàn)數(shù)據(jù)訓(xùn)練三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值；將步驟(4)提取的局部放電統(tǒng)計(jì)特征量作為三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，識(shí)別礦用高壓電纜絕緣局部損傷、絕緣受潮、絕緣氣泡、電纜線芯有毛刺、絕緣水樹等局部放電現(xiàn)象；(6)故障診斷及預(yù)警；根據(jù)步驟C3)采集得到的電纜溫度和絕緣電阻特征量及步驟(5) 得到的局部放電類型，利用電纜特征量與故障的關(guān)系樹，在虛擬儀器LabVIEW中編寫規(guī)則庫(kù)，預(yù)警礦用高壓電纜的潛在故障類型；(7)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)；根據(jù)步驟C3)和(4)得出的數(shù)據(jù)，將電纜溫度、絕緣電阻和局部放電統(tǒng)計(jì)特征量存儲(chǔ)在電纜監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表中，將步驟( 和(6)輸出結(jié)果存儲(chǔ)在電纜實(shí)時(shí)預(yù)警信息表中；在下一次存儲(chǔ)步驟(3)、(4), (5)和(6)的數(shù)據(jù)前，將監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)警實(shí)時(shí)信息轉(zhuǎn)存到電纜監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)表中和電纜預(yù)警歷史信息表中；為保證系統(tǒng)的完整性，給工作人員提供更全面的信息，數(shù)據(jù)庫(kù)在存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)警信息的同時(shí)，存儲(chǔ)礦用高壓電纜的靜態(tài)參數(shù)、測(cè)試數(shù)據(jù)和檢修記錄；(8)人機(jī)界面顯示；井上調(diào)度中心計(jì)算機(jī)通過以太環(huán)網(wǎng)讀取工控機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，在虛擬儀器LabVIEW中對(duì)電纜監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和電纜預(yù)警實(shí)時(shí)信息進(jìn)行顯示，同時(shí)可以對(duì)電纜的靜態(tài)參數(shù)、測(cè)試數(shù)據(jù)、檢修記錄、監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)和預(yù)警歷史信息進(jìn)行查詢。
全文摘要
一種礦用高壓電纜在線故障診斷及預(yù)警方法，目的是利用多個(gè)傳感器采集到的特征信號(hào)對(duì)礦用高壓電纜進(jìn)行在線故障診斷及預(yù)警，以獲得準(zhǔn)確信息；本發(fā)明包括單片機(jī)采集發(fā)送、FPGA采集發(fā)送、工控機(jī)通訊、局部放電特征提取、局部放電模式識(shí)別、故障診斷及預(yù)警、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和人機(jī)界面顯示八個(gè)步驟；STC89C51單片機(jī)采集電纜溫度和絕緣電阻后將數(shù)據(jù)發(fā)送至FPGA；FPGA采集局部放電信號(hào)，并將全部特征信號(hào)發(fā)送至工控機(jī)；工控機(jī)接收到全部特征信號(hào)后在虛擬儀器LabVIEW中提取局部放電統(tǒng)計(jì)特征量，識(shí)別放電模式，預(yù)警電纜潛在故障，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)警信息存儲(chǔ)在工控機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中；井上調(diào)度中心計(jì)算機(jī)通過以太環(huán)網(wǎng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、預(yù)警信息、靜態(tài)參數(shù)、測(cè)試數(shù)據(jù)和檢修記錄進(jìn)行顯示和查詢。
文檔編號(hào)G01R31/08GK102156245SQ20111005963
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者劉姝敏, 孫范園, 宋建成, 田慕琴, 耿蒲龍, 許春雨, 郭安林, 雷志鵬 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)