时间：2023-05-30 09:47:21
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电流变送器，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：压力变送器；两线制；电流变送器；测力传感器；桥传感器
中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）15-0077-02
一、方案设计背景
举世瞩目的三峡工程已经进入到了尾期工程阶段，地下电站及送出工程和升船机的浇筑等高强度的施工作业都对拌和系统出厂的混凝土的质量提出了较高的要求。为了保证84拌和系统混凝土生产线的高质量稳定运行，保证出厂混凝土的质量，确保工程建设顺利进行，中国长江三峡工程开发总公司工程管理部委托宜昌市计量检定测试所对84拌和系统生产线上的计量仪器仪表进行检定检测。部分不合格的压力变送器由于年代久且长时间处于氨环境铭牌被腐蚀，无法识别型号联系原厂更换。为了不影响生产，本着经济合理的原则，我们决定就近联合某电气公司重新进行设计制造。笔者作为拌和系统计量检定工作主要负责人，有幸参与了该方案的设计开发工作。
随着电子电路的快速发展，压力变送器从分离元件发展到集成电路，从四线制发展到两线制。目前，使用单位对性能、成本、通用性又提出了较高的要求。对此笔者提出采用单芯片XTR105替代原产品所用的XTR101复杂芯片，通过巧妙设计、灵活改变电路的方法来满足高性能、低成本、通用性的市场需求。以下将以对84拌和系统氨冷车间XKT5-B系列电气控制箱中的压力变送器的改造设计为例，阐述一种基于XTR105芯片的两线制压力变送器的设计制造方法和实现方案。
二、XTR105芯片原理
XTR105精密电流变送器，可把传感器的电压信号自动地变换成标准电流信号。内含一个高精度的仪表放大器、一个电压/电流变换器和二个相同的0.8mA精密恒流源基准。该电路失调电压低，最大为50μV，漂移小，最大为0.4μV/℃，外接元件可适于远程信号传输变换和热电偶、电阻温度计（RTD）、热敏电阻以及应变计电桥等多种工作状态的变送器电路。实际应用时，应在输出端外加一个功率管，使工作时的热源外移，以保证其工作稳定性。
XTR105引脚图如图1所示。传感器的电压信号由13、2脚输入，3、4脚外接电阻RS可以调节输出满幅值，1、14脚分别输出二个0.8mA恒流源，可用于传感器供电，10脚接电源正端（且是环流注入端），7脚通过负载电阻RL接电源负端（也是环流信号输出端），8、9可外接功率管。
XTR105两线制变送器的优点是抗干扰能力很强，长期运转导致的压降、电机噪音、继电器、电力拖动装置、电器开关、电流互感器和工作设备电源的频繁切换启动均无影响。它的工作温度范围宽，为-40℃～+85℃。
因此，XTR105常常作为OEM产品被变送器或数据采集系统制造者所选用。
三、通用压力变送器
测力传感器常常采用由四个应变电阻组成的惠斯通电桥进行测量。桥臂电阻阻值在外力作用下发生与外力成线性比例的阻值变化。通过将阻值变化调理为电流变化，便实现了力的机械量到电学量的转化。有了电学量也就能实现自动化的监测功能了。
通常采用的传感器有陶瓷电阻、扩散硅等。由于XTR105能提供给应变电桥的激励源的电压、电流都不可能很大，桥传感器内阻不同电路也不同。如下图2所示，该图给出了XTR105外接桥式压力传感器的基本电路。基本电路的电源1、14，调节电阻RG和RCM都需要根据具体电路计算后在选购不同的元件进行制作生产。因此，这种电路结构不具备通用性。
为满足通用性、低成本、高精度、高稳定性的要求。笔者结合XTR105芯片的特点设计了通用变送器图，如图3所示。该图R6为传感器接口可以接入多种力传感器。通过跳线JP1、JP2、JP3、JP4、JP5、JP6可实现多种组合。该电路以XTR105为核心，器件少，制作生产成本低，而且XTR105本身具备高稳定性因而保证了其压力变送器成品的品质。具体组合表如下：
四、XTR105压力变送器试验
笔者采用扩散硅0-1.0Mpa传感器一只，二等活塞压力计（0.1-6Mpa）一台，XTR105成型电路板一套，精度等级0.02级直流电流表一只，DC24V直流稳压源（±1%FS）一块。根据图3和组合表1连接好电路，将扩散硅传感器垂直安装到二等活塞压力计上，在电源回路串入电流表并接通DC24V电源。在温度为20℃湿度为65%的环境条件下测量数据见表2：
由上表分析，由XTR105制作的压力变送器精度达0.2级，符合84拌和系统氨冷车间XKT5-B系列电气控制箱中所需高精度仪表的要求。
五、结语
笔者通过充分利用XTR105芯片电流变送器的特点，巧妙组合使其成为一款成本低廉的通用型压力变送器。现在，84拌和系统在三峡工程建设中正发挥着重大作用，而其中氨冷车间的XKT5-B系列电气控制箱中所安装使用的此款压力变送器，运行稳定，实现了对氨气压力的自动化测量与控制，确保了出厂混凝土的温控质量，为高质高效建设三峡工程提供了技术保证。
参考文献
[1]1997 Burr-Brown Corporation XTR 105．
[2]颜重光．XTR101通用变送器[M]．电子工业出版社，2006.
[3]杜水友．压力测量技术及仪表[M]．机械工业出版社，2005.
【关键词】有功功率变送器;协调控制;回路;逻辑;优化
0 前言
单元机组协调控制系统是协调机组各个生产环节的能量及质量的全面控制，主要起到稳定机组运行，提升机组经济性及安全性的作用。单元机组的实发功率与电网负荷要求是否一致反映了机组与外部电网之间能量供求的平衡关系，是机组协调控制系统中的一个重要组成部分。现代大型发电机组一般都采用有功功率变送器来测量机组的实发功率，这无疑就给参与机组协调控制的有功功率变送器本身的质量、回路的可靠性及DCS逻辑的组成提出了更高的要求。为了保证机组实发功率信号的稳定性和可靠性，一般都采用三个有功功率变送器来测量机组的实发功率，取三个变送器输出的中值作为最终测量值来参与机组的协调控制，但是仅此这样是不够的，近年来就发生了好几起由于功率变送器本身的特性不好或者回路出现故障、DCS逻辑组成不合理而发生的异常事件，所以在参与协调控制的有功功率变送器本身、回路及DCS逻辑组成上做一些优化是非常必要的。
1 参与机组协调控制的有功功率变送器目前的状况
1.1 目前状况
目前，大多数发电厂参与机组协调控制的有功功率变送器的状况为：三块有功功率变送器共用一组电流互感器的二次绕组，且电流回路都在变送器本身与发电机电流变送器、无功功率变送器、功率因数变送器等串联;三块有功功率变送器共用一组电压互感器的二次绕组，且电压回路在变送器本身与发电机电压变送器、无功功率变送器、功率因数变送器、频率变送器的电压回路并联;三块有功功率变送器的电源均只有一路电源，取自机组UPS电源。
1.2 存在的问题
当参与机组协调控制的有功功率变送器电流或电压回路存在故障或要更换某个变送器时，会影响所有变送器的正常工作，很不利于消缺工作的正常开展;当出现PT二次接线松动或小空开掉闸引起失压时，将造成DEH发电机有功功率三取二信号（三个有功功率变送器中有两个同时变化）动作，影响机组协调控制系统的正常运行，严重时还会造成机组掉闸;当变送器仅有的一路电源回路出现故障时，所有的变送器将不能正常工作，后果不堪设想。
2 参与机组协调控制的有功功率变送器本身、回路及逻辑优化方案
2.1 参与机组协调控制的有功功率变送器本身优化
2.1.1 选用性能较好的有功功率变送器
选用的变送器应满足变送器检定规程中外观、绝缘电阻测试、基本误差测试的相关要求，新安装的和修理后的变送器还应对自热影响、纹波含量、响应时间等性能进行测试，测试合格后方可在现场使用。对给工业园区供电的一些自备电厂，应选用暂态特性较好的变送器，由于工业园区的设备启停比较频繁，且与区域的大电网联系薄弱，设备启停期间可能会导致功率变送器的测量环节处于暂态过程，最终引起机组的负荷频繁波动，若不及时处理，汽轮机与发电机轴系产生的电磁应力可能会导致机组大轴损坏。
2.1.2 选用可靠性较高的有功功率变送器
现在已有厂家研发出了双电源和双输出的变送器，这样当变送器的一路电源发生故障时，也不影响变送器的正常运行;变送器的一路输出损坏，可更换到另外一路输出，采用双电源和双输出的有功功率变送器大大提高了设备的可靠性。
2.2 参与机组协调控制的有功功率变送器回路优化
2.2.1 电压回路优化
为避免由于PT二次接线松动或小空开掉闸等原因引起的失压造成DEH发电机有功功率三取二信号（三个有功功率变送器中有两个同时变化）动作，对参与DEH协调控制的三个发电机有功功率变送器的电压回路应取自电压互感器二次不同绕组的电压，且为了方便日常的消缺工作，电压变送器、频率变送器、有功功率变送器等的电压回路应在端子排上并接，以保证各个变送器的电压回路相对独立，消缺时不影响其它变送器的正常工作。
2.2.2 电流回路优化
电流互感器二次严禁开路，对于大型机组来说，发电机出口的电流互感器变比都很大，倘若存在CT二次开路的现象，必须要降负荷或者停机处理，所以电流变送器、功率因数变送器、有功功率变送器等的电流回路取自一组CT即可，但是为了方便日常的消缺工作，电流回路经过一个变送器之后都必须回端子排，然后再从端子排引出接至另外一块变送器，以保证各个变送器的电流回路独立，当一块变送器出现故障时，从端子排上封住此变送器的电流回路即可，不影响其它变送器的正常运行，既安全也方便。
2.2.3 电源回路优化
参与协调控制的三块有功功率变送器除采用双电源的变送器提高可靠性之外，每块变送器的电源也都应从端子排独立引出，这样也有利于日常消缺工作的顺利、安全开展。
2.3 参与机组协调控制的有功功率变送器逻辑优化
通常的算法主要是考虑变送器的输出为坏点和变送器输出模拟量之间有偏差的情况，未考虑发电机出口PT一次保险熔断、PT二次断线的情况，发生此种情况，参与DEH调节的三个有功功率变送器的输出突降，若此时机组的AGC投入运行，将会造成汽机调门全开的后果，若处理不及时，将会使主设备严重损坏。针对此种工况，应增加以下逻辑：当机组实发的有功功率与负荷指令（AGC指令）相差大于设定值时或者当机组实发的有功功率下降的速率大于设定值时，应解除机组协调，改为手动控制。
3 参与机组协调控制的有功功率变送器优化后的注意事项
（1）参与机组协调控制的有功功率变送器电流回路、电压回路和电源回路进行优化之后，要在相应的回路上进行直阻测试、绝缘测试和采样检查之后才能正式投运，避免回路接线错误而引起设备异常，且在设备投运后要加强回路的监视。
（2）参与机组协调控制的有功功率变送器在逻辑上进行优化之后，要进行相关的传动试验，确保逻辑可靠后，方可投入运行。
4 结论
参与机组协调控制的有功功率变送器在本身性能、二次回路以及逻辑组成上进行优化之后，提高了机组协调控制系统的可靠性和稳定了，也保证了机组的安全稳定运行。（下转第305页）
【参考文献】
[1]上海西屋公司.REF_1100. Ovation算法参考手册[Z].上海，2006，05.
【关键词】通信电源；系统；问题；处理方法
【中图分类号】TM727 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01―0151―01
通信电源是向电信设备提供交直流电的能源，它在电信网上处于极为重要的位置，人们往往把电源设备的供电比喻为电信设备运行的“心脏”。通信电源系统主要有交流配电单元的问题、直流配电单元问题、整流器和蓄电池组单元问题。这些单元是保障供电稳定和连续性的重要设备，对这些设备维护的好坏，不仅影响电源系统设备的寿命和故障率，而且直接涉及通信网络的平稳运行。
一、交流配电单元的问题处理方法
防雷器是由四个片状防雷单元组成，其中三个防雷单元具有状态显示功能，可以显示防雷单元是否处于完好状态。防雷单元窗口颜色为绿色时，表示防雷单元处于完好状态；某个防雷单元窗口颜色为红色时，则表示该防雷单元已损坏，应尽快更换防雷模块。如果防雷器没有损坏，而监控单元报防雷器告警，就需要检查防雷器的接触是否良好，可以将防雷模块拔下来重插。如果是菲尼克斯的防雷模块，则需要检查底座是不是良好。当监控单元或后台报交流输入缺相时，如果交流实际没有确相，而是检测问题，那么可能是交流变送器出现故障。可以用万用表测量变送器的端子是否有3V左右的直流电压，如果某一个没有，则说明交流变送器损坏，应急解决办法是将该端子的检测线并到其他两个端子的任意一个上；长久解决办法则须更换交流变送器。更换交流变送器的方法：首先必须断开电源系统的交流电和关掉监控单元的电源，否则可能对人身造成伤害或烧坏交流变送器。更换时如果连接线上没有标识，那么在拆交流变送器之前需要要做好相应的标识，否则在安装时会造成不便。
二、直流配电单元问题处理方法
直流电流显示不正确分两种情况：第一种情况，显示值与实测值比较偏大或偏小，原因是电流传感器的斜率选择不正确，在监控中将调整斜率调整合适即可；第二种情况，电流显示出现异常情况，非常大或电流值显示不稳定。对于用分流器检测电流的设备来说是检测通道不通导致的：一种可能是分流器两边的检测线接触不良，可以关掉监控单元的电源，取下检测线用电烙铁将其焊接好即可；另外一种可能就是检测线接插件插针歪或接触不好，可以用镊子之类的工具将歪针校正或将接插件插好即可。当监控单元出现直流断路器断开告警时从两个层面考虑：一方面属于正常告警，直流断路器确实已经断开，无需处理；另一方面断路器没有断开，但是监控单元出现告警，出现这个故障是由于检测线出现断开所致。处理方法：检查断路器的检测线，也可以用“替换法”来定位问题所在。蓄电池下电保护用的直流断路器使用的是常闭触点，在不控制的情况下断路器是闭合的。如果给了断路器的断开控制信号，但是断路器不断开，那么说明断路器已经出现了故障，更换即可。
三、整流器问题处理方法
当整流器无输出和不工作，面板指示灯均不亮时。首先检查交流电输入是否已经供到了整流器，其次检查整流器的输入熔丝是否熔断；另一种情况是模块可能发生故障，此时需要更换故障模块。当整流器输入灯亮，输出灯不亮，故障灯亮时。首先用万用表测量交流输入电压是否在正常范围内（160-280Vac），如果交流电压不正常，那么整流器处于保护状态；另一种情况是整流器出现了过热故障，整流器内部主散热器上温度超过85℃时，模块停止输出，此时监控单元有告警信息显示。模块过热可能是因为风扇受阻或严重老化、整流器内部电路工作不良引起，对前一种原因应更换风扇，后一种原因需对该电源模块进行维修。风扇故障的特征是风扇在该转的时候不转。这时应检查风扇是否被堵塞，如果是，清除堵塞物；否则，则是风扇本身损坏或连接控制部分发生故障，需拆下模块进行维修。整流器具有过流保护功能，若输出短路，则模块回缩保护，输出电压低于20V时整流器关机，此时面板上的限流指示灯亮。故障排除后，模块自动恢复正常工作。
四、蓄电池组问题处理方法
蓄电池应避免大电流充放电，理论上充电时可以接受大电流，但在实际操作中应尽量避免，否则会造成电池极板膨胀变形，使得极板活性物质脱落，蓄电池内阻增大且温度升高，严重时将造成容量下降，寿命提前终止。维护检修蓄电池的工作是非常重要的，虽说蓄电池组目前都采用了免维护电池，但这只是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作。但因工作状态对电池的影响并没有改变，不正常工作状态对电池造成的影响没有变，所以蓄电池的工作全部是在浮充状态，在这种情况下至少应每年进行一次放电。放电前应先对电池组进行均衡充电，以达全组电池的均衡。放电过程中如有一只达到放电终止电压时，应停止放电，继续放电须先排除落后电池后再放。核对性放电不是追求放出容量的百分比，而是关注并发现和处理落后电池，经对落后电池处理后再作核对性放电实验。蓄电池的容量和电解液的比重是线性关系，通过测量比重可以了解电池的存储能量情况。阀控式密封蓄电池是贫液电池，且无法进行电解液比重测量，所以如何判定它的好坏，预测贮备容量已成为当今业界的一大难题。
五、监控单元问题处理
监控单元面板上的液晶屏和LED指示灯可以显示系统的输出电流、输出电压、电池电流及各种报警信息，同时也可以通过面板上的键盘设置必要的参数，完成必要的控制。监控单元负责对系统的交流配电、直流配电、整流器组以及蓄电池组等进行综合管理。监控单元实时的采集系统的运行数据，监测系统的工作状态，当系统故障时进行声、光等方式的报警并提供必要的保护措施。系统的运行数据、工作状态等除了在本地可以得到体现以外，也可以通过一定的传输方式向上级监控单元进行汇报。
参考文献
[1]张力鑫.通信电源系统常见问题及处理方法[J].电力系统通信，2004年11期
关键词：电气自动控制；高校实验室；排放废气净化系统；改造工程设计；排放标准 文献标识码：A
中图分类号：X701 文章编号：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.
随着现代科技不断发展，科学技术的不断创新进步，对于高校科研实验室的各项要求也不断提高，实验室内温度、湿度、洁净度，要求越来越高，特别是对实验室的排放有害废气净化处理更为重视，应用范围也越来越广。许多的科学研究、空气环境的标准好坏对现代科学的发展，生产技术的进步有着密切的关系，论文就某高校科研实验室系列排放有害废气净化处理系统进行探讨。
1 工程概况
某高校科研楼承担（教学科研的实验）的场所。该建筑设计根据不同楼层和区域功能特点来配置相应实验室区域，本实验楼共13层，每层面积约3000m2，分两大区域实验室，由两套排放废气净化处理系统担任实验室排风废气净化任务，两套排放系统安装在本楼层的天面平台。这次改造主要针对滞后缺陷控制系统线路，重新设计采用PLC模块自动控制系统，提高系统运行效能，确保安全运行。
2 实验室排放废气净化系统改造工程设计
设计流程图如图1所示：
3 控制系统的改造工程设计
3.1 系统控制方框流程图
系统控制方框流程图如图2所示：
3.2 控制系统的改造工程设计
我们在制订改造实验室排放废气净化系统建设方案中，采取新思路和新的方法，既在原来的设备基础组合上，以补配置、以排风废气净化系统为主，配以各单元实验室的排风通风柜辅助设备。
为保证控制达到国家环境标准的要求，我们选择采用PLC模块与人机界面自动控制系统，结合网络远程监控系统，全天候全区域监控、及时发现问题及时解决，针对高校实验室各单元，使用排风-通风柜无规律和频繁启动的特点，自动控制系统识别实验室单元使用通风柜时，排风废气净化系统才启动运行，反之实验室实验结束系统也自动结束，达到智能控制，从根本上解决系统故障率高、运行成本高、不节能、操作使用繁琐等问题，克服了过去传统的控制原理中存在系统设备安全无保护滞后的缺陷；
3.3 控制原理
采用PLC模块与人机界面以及二次回路结合的控制系统，编写完善的运行PLC程序，把PLC控制程序写入模块。当各单元实验室要启动排风通风柜时，系统会自动识别到各单元操作触发启动信号后，根据单元启动系统顺序要求，打开单元排风通风柜电动风阀，系统确认通风电动风阀已经打开后，系统自动启动单元通风柜排风电机、系统变频器（主要控制输出）主排风电机、附塔自吸泵、排放废气紫外线灯管以及系统保护系统，其他实验室单元若使用排风通风柜时，主系统会自动保持运行状态，直至最后单元使用结束，系统根据关闭顺序才会自动关闭。
保护系统会自动识别各单元电动风阀是否有打开或关闭、单元通风柜排风电机、主系统附塔的自吸泵、主变频器-排风主电机、紫外线灯管、配电系统、等电位系统以及其他设备的运行情况是否正常，模块系统会自动检测到某一电气设施正常或不正常时，系统会自动采取相应的保护措施后，并在系统人机界面，显示文字告知故障点，有利于快速解决故障隐患，达到系统安全
运行。
3.4 保护系统原理
保护系统的监控信号，采用电流变送器，安装在配电单元输出端，拾起系统设置的信号参数，反馈给PLC模块程序，由系统程序识别某个单元电气设备是否执行保护，达到保护目的。
3.5 系统的防雷、电网脉冲电压、保护接零
采用等电位接法与PLC程序配合进行保护，用电流变送器接入用电零线单元，拾取零线漏电信号反馈到系统程序，根据系统设置的允许漏电电流大小，从而启动保护指令。
系统采用等电位保护系统和防雷器的配合，可以根本上解决低压配电网中的脉冲电压干扰、漏电保护、过负载保护以及防直击雷、闪电雷、感应雷、电气设备零线过载保护等，具有针对排放废气净化系统安装在楼层顶层的特点，使系统设备和用电安全具有可靠防护措施和保护系统。
等电位系统指电源端零线与接地线直接连接，电网端零线与接地线形成等电位，当配电系统在零线和接地线上有任何的高脉冲电压，等电位保护系统就会根据我们设置的所需保护参数，自动切断故障配电设备，并配合PLC程序-人机界面，显示文字报警区域，可以快速自动排查故障区域，不影响其他区域运行，达到保护电气设备。
等电位保护系统设计原理：系统采用PLC模块，编写自动控制程序，在各支路配电支路网电源总零线、总接地线上，安装低读数-高灵敏度的电流变送器，拾取等电位电流和电位差的信号，反馈给PLC控制系统程序，自动参数比较后，进行各自指令动作保护。
3.6 遗忘关闭/时间预设功能
利用PLC系统程序的时间指令，把我们所需要的设置时间指令，编写在各单元的控制回路中，配合运行指令结合，形成预设置的遗忘功能指令，当启动了单元通风柜运行时，而忘记关闭单元通风柜、系统预设最长运行时间立即启动计时，各单元实验室操作启动通风柜运行所需要时间功能。当某个单元操作忘记关闭通风柜时，系统可事先设置最长使用时间，当时间到了，系统自动会关闭，防止系统长时间不停运行以及不安全
隐患。
预设功能：单元操作可以预设所需要使用时间，这样可以掌握做实验的控制时间，有利于实验的完整性、兼容性。把系统运行提高到较先进的智能控制操作，充分利用系统运行效率，安全稳定、节能。
3.7 网络远程监控系统
利用网络建立PLC控制系统-人机界面的远程网络平台，实现全网络全天候的监控系统，可以实时远程监控处理系统运行状态，及时解决故障，确保系统安全
运行。
3.8 系统变频器
主要控制排放废气净化系统的主排风机运行的变频，可以实现排风机的最佳运行效能，变频器的控制参数，采用电流变送器拾取在各单元实验室的通风柜排风电机的运行电流的信号参数，由电流变送器拾取信号-反馈PLC系统程序，进行比较后，指令变频器所需要变频参数，达到控制变频节能效果。
4 结语
该科技楼实验室排放废气净化系统经过两年多的实际运行，从实际运行效果上看，各个实验室的排风通风柜使用排放参数、智能控制以及主系统的排放标准、控制系统，在设计要求范围内，系统安全稳定、节能、效果良好，达到了设计要求，为我国类似高校实验室的建设提供参考和借鉴。
参考文献
[1] 室内环境健康消费指导手册[M].
关键词：掘进机；电液控制系统；工作原理
【分类号】：TD421.5
1、前言
在煤矿企业，掘进机作为重要的生产设备之一，其运行正常与否，直接关系到煤矿生产是否能顺利进行。而电气系统是掘进机整机的重要组成部分，电气系统的可靠运行是整机正常工作的保证。本文以132掘进机介绍，132掘进机是一种半煤岩掘进机，非常适合于切割煤及半煤岩巷道，是目前中国掘进机市场所需的一种产品。本文通过对掘进机的电控制系统及液压系统进行分析研究，并充分借鉴国内外成熟技术，结合国内生产实际，进行优化设计，设计后达到生产要求。
2、132型掘进机的总体设计
132型悬臂式掘进机，总装机功率242kW，截割功率132kW，经济切割煤岩硬度60～70MPa。132型悬臂式掘进机外形主要由截割、行走、装运三大机构和液压、水路、电气三大系统组成。并通过主体部将各执行机构有机的组合于一体。该机是集截割、装运、行走、操作等功能于一体，主要用于截割任意形状断面的井下煤或半煤岩巷道。定位截割时，最大截割高度达4m，最大截割宽度5.24m。132型悬臂式掘进机，采用机械和液压两种传动方式，操作篱便可靠、运行平稳、截割效率高。电气系统采用可编程控制器（PLC）控制，并配备中文液晶显示屏，能实时反映截割功率、油箱温度、系统压力等工况，各项保护和显示功能齐全。同时，还配有机载喷雾水泵增压系统，为内喷雾系统提供5MPa压力水，可有效地抑制截割产生的粉尘和火花，提高工作环境的安全性。
3、掘进机电气系统的组成及工作原理
3.1 掘进机电气系统的组成
掘迸机的电气系统主要有操纵箱、矿用隔爆本安型电控箱及电器元件组成，如图1
所示。
掘进机的电控装置是集光、机、电一体化的全数字新技术产品，采用日本三菱的可编程控制器，通过复杂的运算程序及模块电路进行控制，运用RS485和RS一232C卡进行通讯，可实现声光报警，液晶中文显示，故障提示等，大大减少故障率和维修时间，提高了生产和经济效益。
3.2 掘进机电气系统的原理
电控系统主要有液晶显示屏、D（2N.48MR主控制器、光藕板、FX2N.4AD模块、电压变送器BF0、温度变送器BF7、电流变送器BFl.BF5、电源变压器T1等组成。电气系统通过电源变压器T1，可提供15V的本安电源和24V的开关电源，由于开关电源不是本安电源，通过光藕板进行过渡隔离。对于系统信号的采集，首先通过电流、电压互感器、温度传感器把采集的信号传到电流变送器、电压变送器及温度变送器，再经4AD模块把模拟信号转化为数字信号，传输到可编程控制器（PLC），经过数据分析、比较后，PLC发出控制命令。
3.3 掘进机主回路工作原理
电气控制系统的主回路主要由隔离换向开关QS、电流互感器TAl～TA9、交流接触器KMI～KM3、电机MI～M3组成。A、B、c为三相ACll40V，50HZ的电源。油泵电机的电源接线U1、V1、W1，通过接触器KMt来进行通断。截割电机的电源接线U2、V2、W2，通过接触器KM2来进行通断。备用电源接线U3、V3、W3，能过接触器KM3来进行通断。根据要求，油泵电机启动后，才能启动截割电机。当油泵电动机已起动时，要起动截割电动机时，按下截割起动按钮，经报警后，PLC的Yl口控制中间继电器J2吸合，使得接触器KM2吸合，截割电机的接线端子U2、V2、W2接通电源，截割电动机开始起动。
3.4控制回路工作原理
控制回路如图2所示，电源变压器T1输出的AC220V电源经熔断器FU2、FU3，一路供给执行控制器、中间继电器和本安电源，使其工作，另一路供给真空接触器，用于控制真空接触器。
油泵电机起动的工作原理：按下“油泵起动”按钮后，经执行控制器，延时报警：掘进机准备起动，中间继电器J1得电吸合，使得J1―1接通，真空接触器KMI吸合，油泵电动机运转。按下“油泵停止”按钮，经执行控制器使中间继电器Jl释放，切断控制电源，油泵停止。截割电动机起动：当油泵电动机起动后，便可以起动截割电动机。按“截割起动”按钮，报警器开始报警：“截割头开始起动”，延时后中间继电器J2吸合，真空接触器KM2吸合，截割开始计时，截割电动机开始运转。按下“截割停止”按钮，中间继电器J2释放，切断控制电源，截割电动机停止。
3.5 漏电回路工作原理
在掘进机电控装置送电至电机起动前，电控装置要对各负载进行漏电检测，其工作原理如下：漏电检测线在电机的负荷侧，经接触器KM和中间继电器J常闭点、漏电保护单元LD至漏电检钡4单元。当发生漏电或主回路绝缘降低时，漏电检测单元检测到其主回路对地阻值过小，将信号传输给可编程控制器（PLC），由控制器进行信号分析比较后操纵继电器动作，使与之对应的中间继电器的线圈电源被断开，达到漏电闭锁的目的，同时漏电检测单元输出24V电源供给显示。当电机启动后，由于中间继电器和接触器的吸合，常闭点断开，漏电检测线被断开，使漏电检测停止检测。其工作电路如图3所示。
4、结语
随着现代化生产和信息化管理时代的到来，掘进设备中将会融人更多先进的控制和监视手段。掘进机电气控制随着电气技术的发展而迅速进步，并将成为掘进机科技含量最高和技术创新最快的部分。
参考文献：
[1] 贾有生. 掘进机电气系统保护及故障诊断研究[J]. 山西煤炭管理干部学院学报2008（4）：
关键词：无线数字；电视发射机房；电力远程监测；系统
1 概述
近年来，无线数字电视在铁路、公交、户外广告和移动多媒体等领域应用比较普遍。在城市或者乡镇建立单频网、差转台或直放站等，能够提高信号质量。同时，其对供电的稳定性和持续性要求也比较高，以保证机房内各项设备的正常运行。当前，很多发射基站以人工巡检为主，严重影响了信号检修质量。无线数字电视发射机房电力远程监测系统，能够测量各设备支路电流、电压和运行状态等参数，以实现对各设备运行状况的监测和记录。同时，也能够加强机房的安全防范和反恐保障。该系统能够快速、准确、直观的对各个监测点的数据进行显示，在故障情况下，实现报警的即时性，以提醒值机员和维护人员尽快赶到现场对事故进行处理，提高设备安全管理质量。
2 系统功能和监测终端平台
2.1 电力远程监测系统功能
电力远程监测系统包括监测终端、通信层和远程监测中心。监测终端对各电力支路的参数和工作状态进行采集，并结合预设值，对故障进行判断，能够实现报警、日记查询和本地显示等；远程监测中心具备智能性和多功能性，内部包含管理系统软件，能够实现现场数据的采集和自动化处理，其对发射机房回传的数据进行收集，借助数据库，进行数据的存储和管理，并具有数据分析、告警提示和报表打印等功能；通信层借助C/S架构设计，它的服务端是远程监测中心，借助TCP传输协议和各机房客户端实现通信[1]。
2.2 监测终端平台
2.2.1 硬件结构
发射机房电力监测终端的结构比较复杂，其处理核心是微控制器。它借助SM系列电流变送器，将电压信号传输到控制器的ADC口，并借助SPI接口与网络模块W5100接入Internet。LCD对机房现场监测结果和告警情况进行显示。
发射机房电力监测终端中的传感器设备接入接口比较多，实现对现场数据的远程监测和管理。如果监测到异常情况，系统会发出报警。同时，也可以借助系统预设的应急程式，对应急措施进行自动启动，帮管理人员排除故障，将故障损失降到最低。
2.2.2 支路电压和电流监测方法
主电力系统采用交流和大电流回路将电力送往设备，实现电能传输，不能够直接与控制器C8051F240的ADC口连接进行测量。应用互感器，对交流大电流数值进行控制。以SM系列线流电流变动器SML50AEC-12/24为例，其具有高灵敏度特点，初级与次级隔离；单电源供电，电源电压范围和电流测量范围分别为12-24V和0-50A；交流输入，输出直流电压为0-5V。SM系列电流传感器借助外接电阻，将电流输出转化为电压输出。
3 客户端软件
客户端软件以C语言设计为主，结构简单。通过调用不同的功能子函数，实现结构设计。子函数包括初始化模块、网络连接构建、数据采集处理、日志操作和数据格式处理等。技术人员要对每一个节点进行严格控制。
3.1 程序流程
终端上电后，进行系统初始化，然后与服务器进行TCP网络连接。正常通信之后，终端对各支路的电流和电压值进行采集，并对采集的数据进行分析、处理和判断。如果数据正常，对其进行打包，发送到服务器端；如果数值异常，写入日志，启动本地报警，在LCD上显示告警原因，将数据和告警报错类型同时发送到服务器中。在设定好的扫描时间基础上进行延时，进行下一次循环。重视扫描周期设计，对电流和温度变化进行考量，将量级和扫描周期分别控制在1/10s和100-200ms。同时，技术人员也要结合具体情况，对软件流程进行明确认识和了解。
3.2 数据处理
数据处理从数据采集底层开始，以确保数据处理的普遍性和适用性。不同的测量定义都要对应一组数据，结合先验知识或后验知识进行人工设定。取得检测量数值后，对其进行评估，以明确实时状态。数据采集过程：（1）从模块读取数据、采样；（2）将采样次数控制在5次，分别去掉最大和最小，平均值即为实时数据。（3）数据评估。如果数据不合理，继续执行采样工作。如果依然不合理，放弃采集，记录为故障。
4 集中监测管理重心
4.1 数据传输协议
上传数据和下行指令都是系统客户端与服务器端的上下行数据交互。对数据传输协议进行定义，并以帧的格式对其进行打包，借助TCP连接进行发送。协议规定每个帧都以#DVB#开始，以#END#结束，以区分每个帧数据。在每个机房的监测终端设置固定的IP地址，在监测中心管理系统对其进行录入。
4.2 报警类型
本地报警即在控制器上进行声光报警，并对报警信息和处理方法进行记录，进而传送到监测后台。监测后台能够实现远程报警，其在人机交互上弹出相关界面，并对具体的机房故障情况及原因进行明确。常见的故障报错情况一般包括停运、正常、预警、告警、开路、短路、干扰、缺陷八个类型。它们的错误代码分别为Error0、Error1、Error2、Error3、Error4、Error5、Error6、Error7。
通道故障一般包括通道数据异常、开路、短路等。模块故障包括无通信回应、掉电、接触不良或模块损坏。通信线路故障背景下，所有模块都没有响应。干扰是指电磁环境背景下，出现无效坏数据。如果出现该种情况，对近期测量数据进行发送和存储，以有效消除干扰问题。如果不存在连续坏数据，则说明缺陷集中在通道或电流变送器上。
5 结束语
应用C/S架构对无线数字电视发射机房电力远程监测系统进行设计，并借助SM电流变送器对大电流进行准确测量，再通过微控制器C8051F340实现数据的采集、处理、网络接入和数据传送等，以进行设备实时监测。在网络规模比较大和用户数量比较多的基站中，其具有良好的应用效果，能够对数字电视发射机房电源进行统一管理。最大程度提高其实时化、智能化和网络化，实现无人值守基站管理模式的构建，使运维模式更加主动，并将故障隐患降到最低。
参考文献
[1]张帆，赵志梅.无线数字电视发射机房电力远程监测系统[J].电视技术，2011（24）：74-76.
1、术语和定义
相量测量装置phasor measurement unit （ PMU ）
用于进行同步相量的测量和输出以及进行动态记录的装置。PMU 的核心特征包括基于标准时钟信号的同步相量测量、失去标准时钟信号的守时能力、PMU 与主站之间能够实时通信并遵循有关通信协议。
广域测量系统wide area measurement system （ WAMS ）
以同步相量测量技术为基础，以电力系统动态过程监测、分析为目标的实时监测系统。WAMS 系统包括主站部分和子站部分，PMU 装置是WAMS 系统的子站设备。
2、PMU技术发展简介
近年来，随着全国联网、西电东送、南北互供工程的实施，电网规模逐步增大，电网成分构成日趋复杂。此外，电力市场化机制的建立将使电力公司为充分利用现有输变电设备的能力，而造成输电线路的负载会接近稳定极限。这些都对现代电力系统的分析、运行和控制技术提出了挑战。
电力系统同步相量测量技术是近年来发展起来的一项新技术，被称为电力系统三项前沿课题之一。它能为我国电力系统的安全稳定运行提供有力的监测手段，极大提高电力系统的监控水平和稳定运行水平。
3、沙角C电厂PMU子站系统搭建情况
沙角C电厂PMU子站系统由中国电力科学研究院生产的PAC200S数据采集单元、PAC2000G卫星授时单元及GPS及数据处理单元PAC2000P组成。
沙角C电厂现有3台677MW火力发电机组以及一条500kV线路构成，每台机组各由一台数据采集单元单独组一面屏柜，500kV线路数据采集单元与GPS授时单元以及数据处理单元共同组成一面屏柜，屏柜之间及PMU数据上送调度主站WAMS系统采用光纤通讯，如图1所示。
PMU子站数据采集
PMU数据采集单元采集数据量包括：
通过电压互感器及电流互感器直接采集发电机组及500kV线路电压UXV、电流IXV及频率ODF；
通过功率变送器采集发电机组及500kV线路有功功率00P、无功功率00Q；
通过电压、电流变送器采集励磁机励磁电压EFZ、励磁电流IFZ；
通过脉冲变送器采集发电机转速OMG；
通过数据采集单元开关量模块采集发电机组AVR正常、PSS投入及一次调频动作信号。
PMU子站数据同步集中采集
PMU子站四台数据采集单元与数据集中器之间通过光纤连接，数据采集单元通过光纤通信将采集到的数据集中到数据处理单元，同时GPS授时单元通过光纤通信对四台数据采集单元进行对时，保证所有数据量同步采集。
PMU子站逻辑判断录波、报警及后台显示功能
PMU子站数据集中处理单元采集汇总模拟量及开关量后，进行组态后具备以下功能：
录波功能：当数据异常时，PMU将进行逻辑判断并启动录波功能，数据异常包括：
频率越限、频率变化率越限；
幅值越上限，包括正序电压、正序电流、负序电压、负序电流、零序电压、零序电流、相电压、相电流越上限；
幅值越下限，包括正序电压、相电压越下限；
功率振荡；
发电机功角越限等。
告警功能：当PMU子站采集到数据出现：Tv/TA断线、直流电源消失、装置故障、通信异常、时钟同步信号异常时，相量测量装置发出告警信号发送到发电厂自动化监控系统进行报警显示并上送调度主站。
后台显示功能：PMU子站系统通过人机接口，对装置进行实时数据监视、数据文件分析、参数配置、定值整定，并能够监视装置的运行状态等信息。
PMU子站数据通信上送调度WAMS系统
PMU系统通信采用基于相量测量装置（PMU）所构成的电力系统实时动态监测系统采用IEEE std C37.118 IEEE Standard for Synchrophasors for power Systems传输协议，包括实时数据传输协议以及历史文件传输协议。实时数据及文件传输协议应用范围包括：实时动态监测系统主站与子站之间、主站与主站之间的实时数据及历史文件的传输。
PMU子站采集的数据采用TCP通信协议向调度WAMS主站上传子站配置信息，并根据主站下发的配置信息将所需的动态数据实时传送到主站。在与主站建立通信的过程中，对于数据管道，子站为TCP连接的客户端，主站为TCP连接的服务端；管理管道，子站作为TCP连接的服务端，主站作为TCP连接的客户端。
PMU子站系统通过二次安防后使用调度数据网通道与主站通信时，管理通道和数据通道承载的实时数据使用调度数据网实时VPN传输，文件通道承载离线数据使用调度数据网非实时VPN传输，如图2所示。
关键词： PLC；城市排水；图像信息采集；视频服务器；人机对话
中图分类号：S276.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）05-0056-02
0 引言
随着计算机技术的飞速发展和普及，工农业生产和人民生活发生了巨大改变，过去传统的控制方式正逐步被计算机控制所取代，从而节省了大量的人力、物力和财力，特别是在控制精度和控制手段上实现了飞跃发展，人机对话，影像控制等均被引用到人们的日常生产和生活之中。在对某市排水工程的改造中，便引用了这方面的控制手段，实现了具有传感器检测、视频监控、主控室遥控等功能。
城市排水是现代化城市不可缺少的重要基础设施，对城市的建设和经济发展具有全局性、先导性影响的基础产业，是城市水污染防治和城市排渍、排涝、防洪的重要工程。城市排水设施包括：接纳、输送城市排水的管网、泵站、沟渠、起调蓄功能的湖塘、河道以及污水处理厂、污水污泥最终处置及相关设施。城市排水设施是衡量现代化城市水平的重要标志，是改善城市投资环境的重要环节。下面介绍的是基于ADSL宽带网和PLC串口通信进行数据传输污水排放远程监控系统。目前，ADSL宽带网络通信技术已在各行业得到成功应用，城市污水排放远程监控管理系统是通过对污水排放系统的污水水位、水泵启停、用电量等进行监测、控制及远传等手段，实现对污水排放有效的远程监控管理及控制，通过它可以全面地了解城市污水排放系统的运行状况，保证城市污水排放系统安全合理的运行，并可根据运行数据进行城市污水排放的规划和科学调配，为排水部门科学管理提供准确、有效的重要数据。
1 工程改造的目标分析
1.1 改造前状态
①指挥调度监控中心（主站）与各污水排放站（从站）通过电话了解现场污水排放情况，并下达指挥命令。
②污水排放站（从站）电机运转状态、水位靠现场人工目测检测。
③现场污水排放量统计和汇总，靠人工统计、汇总。
1.2 改造后状态
①指挥调度中心集中监视（主站）。
②各排放站（从站）电机运行状态上传监控中心。
③污水排放量统计和汇总上传监控中心。
④日报表、月报表自动生成并上传监控中心。
2 改造方案设计
针对目前状况，采用ADSL宽带网与现场PLC和视频服务器进行数据传输污水排放监测系统方案。
系统由监控中心（主站）和n个污水排放站（从站）组成。从站实现数据和图象采集、存储及上传。从站对污水水位、水泵电流、启/停状态、超限报警等信号进行采集及处理，采集数据通过网络传送到主站，该系统可以对污水排放站进行连续24小时自动监控。操作人员在监控中心（主站）可以看到n处从站的各项运行数据，对从站运行情况实现实时监控和管理。
2.1 系统组成 根据n处从站现有情况和要求，本系统采用集散式结构，通过监控中心（主站）向污水排放站（从站）各种控制指令。系统流程框图如图1所示。
其中，监控中心（主站）由服务器、通讯终端、监控软件、打印机、监控操纵台等组成。污水排放站（从站）由服务器、路由器、PLC、一次测量仪、采集控制箱等组成。
计算机选用普通计算机即可，系统通过宽带网络同污水排放站的PLC控制器进行数据实时交换，现场采用图像采集和传感器控制系统，对数据进行实时采集和处理。设备的运行状态可以在监控中心（主站）进行实时监视。软件系统具有对各系统运行参数存储、分析、报表输出/打印等功能。
2.2 方案特点
①采用西门子S7-200PLC，具有抗干扰能力强、运行稳定可靠，系统数据传输率高，误码率低等特点；
②采用触摸屏实现人机对话，操作简便，显示直观形象；
③软件功能强大，可满足不同用户需求；
④系统采用高性能的监控单元，性能稳定，具有扩展功能。
2.3 方案实施 由于各现场情况和控制要求基本相同，因此以其中一个从站来分析并制定改造方案，完成电路设计，选取相应的器材，进行现场安装、调试。最终完成全部n个从站的改造。
2.3.1 现场情况概述 该站具有进水池2个，进水池水位范围为0～4米，进水池配六台轴流式污水泵，组成一套排水系统。其中四台水泵型号：20ZLB-70 额定流量：4795M3/h 水泵额定扬程：7.23米 配套电机型号：JSL12-8 电机额定功率：155KW 工作电压：380V/AC。另两台水泵型号：900HD-8 额定流量：11950M3/h 水泵额定扬程：9.0米 配套电机型号：JSL1510-10 电机额定功率：400KW 工作电压：5000V/AC。
设备配置：
摄像机2台（定点1台，动点1台）
液位变送器2个（4～20mA）
电流变送器6台（其中4台150A，2台400A）
2.3.2 电气原理设计介绍
信息采集：
①液位信息采集。液位信息通过污水池上的液位变送器，把液位高度变换成4～20mA的模拟信号，并送入PLC中的EM231模拟量转换模块，将模拟信号变换成数字信号进行数字处理。运算后，将数据结果存入PLC内部存储器。
②电机运行状态信息采集。电机运行状态通过AS1～AS6六个继电器分别连接到六个主泵电机的主接触器线圈上。当某主接触器得电吸合（既某泵电机运行），对应的某继电器（AS1～AS6）得电吸合，并利用继电器对应的触电接到PLC的输入端（I0.0～I0.5），既把某主泵电机运行状态信号送入PLC，通过PLC内部检测，以“0”或“1”的形式送入PLC内部存储器。
③泵电机电流信息采集。通过电流变送器将泵电机的实际工作电流变换成4～20mA的模拟量信号输入到PLC的EM231模拟量模块中，通过转换将模拟信号变换成数字信号，在进行运算、处理后，将运算结果存入PLC内部存储器。
④流量和汇总信息采集。PLC将内部的泵电机运行状态、泵电机运行电流及泵运行流量数据进行运算处理，将运算后的流量和汇总存入PLC内部存储器。
⑤图像信息采集。图像信息通过现场摄像头将图像信息送入到视频服务器进行数据处理。
2.4 信息传送 PLC将内部存储器所得到的水池液位、泵运行状态、泵电机电流、污水流量、和汇总数据以串口通讯方式传送给视频服务器。视频服务器再把数据信息、图象信息传送到ADSL网络，实现数据上传。
2.5 软件程序说明 网络1是PLC启动时调用的初始化子程序；网络2是数据采集进行滤波处理子程序；网络3是调用流量运算处理子程序；网络4是串口通讯初始化程序。在程序中0指令为接收信息完成中断，当PLC串口0接收信息完成（或闲置）时，主程序中断去执行中断0程序；在程序中1指令为发送信息完成中断，当发送信息完成时，主程序中断去执行中断1程序。网络13～24为1#～6#泵运行状态程序。用位存储器V1402.0～1402.5储存泵运行状态。网络25，26为1#2#污水池液位运行状态。用位存储器V1461.0，V1461.1储存液位运行状态。网络27～41为1#～6#泵流量测量值、1#2#池液位测量值运算，并将结果分别存入存储器VD1400～VD1430、VD1462～VD1466。网络42为汇总瞬时流量。把各泵单位时间流量相加产生单位时间瞬时流量，并存入VD1478存储器。网络43为汇总累积流量程序。既把瞬时流量折算成汇总累积流量值（该站总流量），并存入VD1482存储器中。
2.6 程序实现过程 当PLC串口闲置（或发送信息完成）时，并且SM87.7允许接收，主程序网络8工作，并把接收到的信息存入到PLC的内部存储器以VB1600（50个字节）为开始的地址中。当接收信息完成时产生一个中断，程序由主程序转到执行中断0程序中（网络5中断0）。在中断0中进行接收信息比较（既协议效验），如果协议正确，V20.0位置位，网络11中T63定时器经过0.8秒延时导通；网络12中M0.0置位，V20.0复位；网络9中M0.0导通，SM87.7复位（禁止接收信息），并允许发送信息，既把存储器以VB1400～VB1499地址内容（泵运行状态、液位状态、水泵流量及汇总流量数据）上传到视频服务器。当信息发送完成后产生一个中断，去执行中断1程序，首先把接收地址清零，然后再接收新指令信息，周而复始重复上述工作过程。
视频服务器接到信息后再上传到ADSL宽带网络；监控中心（主站）再从ADSL网络接收各从站上传的数据，并还原成数据、图像信息以实现信息从从站到主站传输的全过程。
3 结束语
这项改造已经投入使用，性能稳定可靠，电气故障几乎为零，受到用户的好评。通过参与这项改造，不仅把所学知识用于社会，也从中锻炼了自己。通过此项改造，解决了某市排水工程的急需，完成一件造福社会的工程。
参考文献：
[1]程子华.视频学工控—触摸屏应用技术[M].人民邮电出版社，2010，6.
[2]张扬.S7-200PLC原理与应用系统设计[M].机械工业出版社，2007，7.
关键词：无线数字；电视发射机房；电力远程监测；系统
1概述
近年来，无线数字电视在铁路、公交、户外广告和移动多媒体等领域应用比较普遍。在城市或者乡镇建立单频网、差转台或直放站等，能够提高信号质量。同时，其对供电的稳定性和持续性要求也比较高，以保证机房内各项设备的正常运行。当前，很多发射基站以人工巡检为主，严重影响了信号检修质量。无线数字电视发射机房电力远程监测系统，能够测量各设备支路电流、电压和运行状态等参数，以实现对各设备运行状况的监测和记录。同时，也能够加强机房的安全防范和反恐保障。该系统能够快速、准确、直观的对各个监测点的数据进行显示，在故障情况下，实现报警的即时性，以提醒值机员和维护人员尽快赶到现场对事故进行处理，提高设备安全管理质量。
2系统功能和监测终端平台
2.1电力远程监测系统功能
电力远程监测系统包括监测终端、通信层和远程监测中心。监测终端对各电力支路的参数和工作状态进行采集，并结合预设值，对故障进行判断，能够实现报警、日记查询和本地显示等；远程监测中心具备智能性和多功能性，内部包含管理系统软件，能够实现现场数据的采集和自动化处理，其对发射机房回传的数据进行收集，借助数据库，进行数据的存储和管理，并具有数据分析、告警提示和报表打印等功能；通信层借助C/S架构设计，它的服务端是远程监测中心，借助TCP传输协议和各机房客户端实现通信[1]。
2.2监测终端平台
2.2.1硬件结构
发射机房电力监测终端的结构比较复杂，其处理核心是微控制器。它借助SM系列电流变送器，将电压信号传输到控制器的ADC口，并借助SPI接口与网络模块W5100接入Internet。LCD对机房现场监测结果和告警情况进行显示。发射机房电力监测终端中的传感器设备接入接口比较多，实现对现场数据的远程监测和管理。如果监测到异常情况，系统会发出报警。同时，也可以借助系统预设的应急程式，对应急措施进行自动启动，帮管理人员排除故障，将故障损失降到最低。
2.2.2支路电压和电流监测方法
主电力系统采用交流和大电流回路将电力送往设备，实现电能传输，不能够直接与控制器C8051F240的ADC口连接进行测量。应用互感器，对交流大电流数值进行控制。以SM系列线流电流变动器SML50AEC-12/24为例，其具有高灵敏度特点，初级与次级隔离；单电源供电，电源电压范围和电流测量范围分别为12-24V和0-50A；交流输入，输出直流电压为0-5V。SM系列电流传感器借助外接电阻，将电流输出转化为电压输出。
3客户端软件
客户端软件以C语言设计为主，结构简单。通过调用不同的功能子函数，实现结构设计。子函数包括初始化模块、网络连接构建、数据采集处理、日志操作和数据格式处理等。技术人员要对每一个节点进行严格控制。
3.1程序流程
终端上电后，进行系统初始化，然后与服务器进行TCP网络连接。正常通信之后，终端对各支路的电流和电压值进行采集，并对采集的数据进行分析、处理和判断。如果数据正常，对其进行打包，发送到服务器端；如果数值异常，写入日志，启动本地报警，在LCD上显示告警原因，将数据和告警报错类型同时发送到服务器中。在设定好的扫描时间基础上进行延时，进行下一次循环。重视扫描周期设计，对电流和温度变化进行考量，将量级和扫描周期分别控制在1/10s和100-200ms。同时，技术人员也要结合具体情况，对软件流程进行明确认识和了解。
3.2数据处理
数据处理从数据采集底层开始，以确保数据处理的普遍性和适用性。不同的测量定义都要对应一组数据，结合先验知识或后验知识进行人工设定。取得检测量数值后，对其进行评估，以明确实时状态。数据采集过程：
（1）从模块读取数据、采样；
（2）将采样次数控制在5次，分别去掉最大和最小，平均值即为实时数据。
（3）数据评估。如果数据不合理，继续执行采样工作。如果依然不合理，放弃采集，记录为故障。
4集中监测管理重心
4.1数据传输协议
上传数据和下行指令都是系统客户端与服务器端的上下行数据交互。对数据传输协议进行定义，并以帧的格式对其进行打包，借助TCP连接进行发送。协议规定每个帧都以#DVB#开始，以#END#结束，以区分每个帧数据。在每个机房的监测终端设置固定的IP地址，在监测中心管理系统对其进行录入。
4.2报警类型
本地报警即在控制器上进行声光报警，并对报警信息和处理方法进行记录，进而传送到监测后台。监测后台能够实现远程报警，其在人机交互上弹出相关界面，并对具体的机房故障情况及原因进行明确。常见的故障报错情况一般包括停运、正常、预警、告警、开路、短路、干扰、缺陷八个类型。它们的错误代码分别为Error0、Error1、Error2、Error3、Error4、Error5、Error6、Error7。通道故障一般包括通道数据异常、开路、短路等。模块故障包括无通信回应、掉电、接触不良或模块损坏。通信线路故障背景下，所有模块都没有响应。干扰是指电磁环境背景下，出现无效坏数据。如果出现该种情况，对近期测量数据进行发送和存储，以有效消除干扰问题。如果不存在连续坏数据，则说明缺陷集中在通道或电流变送器上。
参考文献：
[1]张帆，赵志梅.无线数字电视发射机房电力远程监测系统[J].电视技术，2011（24）：74-76.
[2]刘长凯.远程电视发射机房电力监控系统[J].有线电视技术，2012（10）：83-85.
关键词：农村 无人值守 35kV变电所 改造 尝试
原农村35kV常规变电所的控制保护多为电磁式继电器系统，接线繁杂，准确性差，相对制约了电力企业的发展。变电所实现无人值守并具备遥测、遥信、遥控、遥调四遥功能，是推进技术进步，加强电网现代化管理，提高电网自动化水平，实现减人增效的重要手段，也是提高供电质量和可靠性，保证安全经济运行的迫切要求。
农村35kV常规变电所无人值守改造，一般可采用两种方法：一是将原有控制保护设备全部更换为微机控制保护设备，这种方法投资多，停电时间长，影响供电的可靠性；二是在原有设备的基础上进行改造，采用交流远动装置与调度端接口，达到无人值守的目的，这种方法投资少、见效快，一般不影响供电，是较为理想的改造方法。
我局根据具体实际，在变电所无人值守改造中采用的方法是：
(1)利用FJY—1—004型遥测功能板实现变电所的遥测：遥测采集量包括35kV和10kV母线电压、开口三角电压、所用电电压、主变及各出线电流、有功、无功等。上述各量通过交流采样层送到RTU，实现调度端对变电所运行数据的远程实时监测，为及时掌握变电所负荷情况、合理调整运行方式、实现经济调度、定点抄报电量、综合线损分析计算等提供了依据。
每块FJY—1—004型遥测功能板外接两个交流采样层，每个交流采样层可接6路遥测，各变电所可根据遥测量的多少确定块数，实现变电所全部电气量的遥测。直流电气量和温度的遥测可通过直流变送器和温度变送器实现。
(2)利用FJY—1—006型功能板实现遥信功能：为了实现信号开关量的采集，需要对原来的信号回路进行部分改造。将原DX-11型电磁式继电器更换为JX—11型静态信号继电器，实现信号接点的扩充和掉牌的远方复归，把原光字牌回路改接到新加的中间继电器上，由该中间继电器的一对接点启动光字牌，另一对接点接到RTU，并向调度端发信号。另外，利用合闸位置继电器常闭接点和跳闸位置继电器常闭接点串联，由RTU向调度端发“控制回路断线”信号，将原来的“掉牌未复归”光字牌改接到一中间继电器上，利用其两对接点分别发“掉牌未复归”信号和接事故总线于RTU。一旦发生故障跳闸，开关位置发生变化，就向调度端发出事故信号。同时，在信号回路内串一压板LP，在开关正常检修调试时，将其断开，防止向RTU误发信号。以变压器改造后的信号回路(图1)为例：
转贴于 (3)利用FJY—1型遥控板实现变电所的遥控功能：调度端通过CPU发出分、合闸指令给RTU，由RTU启动遥控板上的分闸中间继电器(FZJ)、合闸中间继电器(HZJ)，分合闸中间继电器启动，利用其接点接通分合闸控制回路，实现对开关的遥控分合闸操作。(如图2、3)
同样，利用遥控执行继电器ZJ1常开接点接通信号继电器复归电压线圈回路，利用并联在预告信号解除按扭和事故信号解除按钮上的遥控执行继电器ZJ2和ZJ3的常开接点，远方复归预告信号和事故信号音响。(如图4、5)
图 4
【关键词】框架保护；电流型框架；电压型框架；应急处理；预防措施
1 框架保护原理
地铁直流牵引供电系统框架保护中：电流型框架保护测量的是框架外壳对地的泄漏电流，电压型框架保护保护测量的是框架与负极（钢轨）间的电压。这些信号均由装于负极柜内的PLC（SimaticS5-95U）获得。图1中的U1、U2属于采集元件（即测量部分），测量计算、给出信号以及执行功能由PLC完成，在这里S5-95U不作控制用，仅作为保护元件。
2 地铁牵引供电系统基本介绍
广州地铁牵引供电系统中，每个牵引降压变电所设有两个整流机组（整流变，整流器），把电压等级为33KV的交流电转换成直流1500V电源送到直流母排，再由馈线断路器（211，212，213，214）送给接触轨供电，而接触轨采用双边供电方式，在每个区间内的接触轨由前后相邻的两个牵引变电所供电。
现广州地铁五号线电流型和电压型框架保护的整定值分别是：
过电流保护整定为：I>35A时启动。
过电压保护整定为：U>直流95V时报警；U≥直流130V，延时1s后启动跳闸。
框架保护一旦电压型动作后，本所的直流牵引系统全部跳闸，并闭锁本所断路器；电流型动作后闭锁本所断路器，与本所相邻的牵引所的直流馈线开关也会跳闸，并闭锁邻所开关的重合闸。
3 电流型框架保护故障处理
在行车时间，为了尽可能减小框架保护故障对行车的影响，缩短故障处理时间，这里就要求对框架保护进行应急处理，特别针对电流型框架，由于其动作后，会导致故障所两端四个供电区全部失电。这对于地铁运营会产生巨大的影响。
3.1 电力调度处理原则
由于地铁直流1500v牵引供电系统具备远程监控，所以在发生框架保护动作时，当值电力调度利用远程监控对故障的快速处理具有很大的操作性，对于除正线接触网接地故障外，尽快恢复供电行车具有很大的提高。以下是发生电流型框架保护后电力调度的一些处理原则：
本着“先通后复”原则，框架保护动作后，造成接触网上下行四个供电区停电，在运营期间必将造成全线列车中断行车，因此电调必须尽快恢复接触网供电，减少停电时间，恢复列车运营。
电流型框架保护动作（有时伴随馈线开关保护动作）。
（1）复归框架保护动作信号，拉开故障所馈线隔离开关。
（2）电调远动分开故障所四个馈线刀闸，合上馈线无保护动作的开关相对应的越区刀闸2113或2124。
（3）先合上相邻故障所无其他保护动作的相应馈线开关恢复供电。最后对有保护的（I、Imax、di/dt）动作的开关进行试送电。电调远动合上相邻所联跳馈线开关越区供电后报行调组织行车。
（4）若故障变电所为有人值班，电调命令值班员把馈线开关211、212、213、214柜内的F12小开关打分位，若值班员不能确认F12小开关，可将柜内的F10、F11、F12同时打分位；以防故障所再次发生框架保护动作联跳相邻所；必要时合上故障所轨电位。
（5）若故障所为无人值班，电调可命令相邻牵引所的值班员把对应馈线开关柜内的F13小开关打分位；以防故障所再次发生框架保护动作联跳相邻所；必要时合上相邻所轨电位。
（6）越区供电成功后组织变电及接触网人员故障抢修，抢修完毕后恢复故障所热备用。
3.2 值班员处理原则
其对变电所值班员应按以下应急处理步骤进行处理，服从电调指挥，在站控PC机或者模拟屏上确认报警信号等有关记录，到负极柜确定信号是否同PC机相同，注意观察保护动作类型，跳闸开关，将情况及时通报相关人员。
电流型保护动作后，对于框架保护主跳所：
本所与及双边供电的邻所开关同时跳开，同时也闭锁本所直流系统开关，邻所开关可以通过主控系统远程控制合闸。（如果由于某种原因不能远程控制合闸，可以人为解除联跳，断开主跳所馈线柜211、212、213、214，断开每个馈线柜联跳发送控制电源F12，解除邻所闭锁信号恢复单边供电。）
框架动作本所人员记录有关事件信号，再在负极柜上按复位。可以通过主控系统远程控制邻所开关合闸，恢复单边供电。（不能远程控制邻所开关合闸时，断开主跳所馈线柜211、212、213、214，断开每个馈线柜联跳发送控制电源F12，解除邻所闭锁信号恢复单边供电。）
对于被联跳所，可以通过主控系统远程控制或站控PC机直接进行合闸。（如果合闸失败，可通过打下211、212、213、214小车F13，解除联跳信号后，恢复单边供电。）
4 框架保护动作原因分析
框架保护是直流牵引供电系统最致命的故障，发生电流型框架保护后故障牵引变电所直流开关对应供电区域内上、下行线的四个供电臂全部停电，对地铁的正常运营服务造成严重影响。如图2所示，当B所发生框架保护故障后，上行B3、B4区和下行A3、A4区全部停电，A站至C站内所有列车停运。那么，有那些原因会引起框架保护动作呢？经地铁运营多年总结，发生框架保护有可能在变电所内或所外。
目前，引起框架保护动作的原因主要有以下：
（1）人为误操作；（2）负极柜内的故障引起框架保护动作；（3）整流器压敏电阻击穿对柜体短路放电；（4）直流开关一次回路对框架短路；（5）排流柜内螺栓掉下引起短路导致框架保护启动；（6）直流开关正极母排与框架短路；（7）整流器柜内电压互感器故障引起框架对地泄露；（8）所外发生金属性短路故障。
框架保护各种故障原因分析：
（1）对于人为误操作的原因分析：随着地铁事业在各城市的兴起，员工流动性大成为广州地铁人才的一大损失，新生血液的注入未能及时填补各岗位的需要，虽然对新人的培训能及时进行，但是仍有部分新员工对设备不熟悉、开关特性及原理也不太了解、岗位工作经验不足等，成为误操作的主要原因。造成误操作的次要原因是：部分老员工受岗位晋升空间的影响从而对工作产生厌倦、掉以轻心或当班期间精神不集中。
（2）对于负极柜内故障引起框架保护动作的原因分析：因PLC控制模块逻辑判断出错触发框架保护动作信号使开关跳闸，或负极柜内框架电流变送器故障或电压变送器故障均会导致开关跳闸。
（3）对于整流器压敏电阻击穿对柜体短路放电的原因分析：压敏电阻安装位置与整流器柜门间隙过小，在进行33kV负荷切换时因操作过电压引起整流器压敏电阻击穿，形成尖端放电导致出现框架泄漏使开关跳闸。
（4）对于直流开关一次回路对框架短路的原因分析：如图3所示：“小动物入侵”和“金属异物入侵”之类的外部故障有可能引起小车本体对框架放电拉弧。对于“内部故障”可能原因进行分析，分合闸线圈固定螺栓与小车下部铜排引弧杆空间空气被电离导致绝缘下降击穿的可能性存在，或者其他一次回路与框架空气距离较短处空气被电离导致绝缘下降击穿的可能性都存在。过压导致绝缘击穿的可能性也存在。对于“其他故障”，断路器分断失败也可能导致拉弧。
（5）对于排流柜内螺栓掉下引起短路导致框架保护启动的原因分析：电磁干扰以及二次保护电源不稳定引起的外部故障；也可能存在负极柜框架保护功能不正常，例如：电流型框架定值错误，电流、电压变送器故障，框架保护模块故障等；直流1500V牵引设备故障，例如：直流柜进线、馈线开关故障，整流器柜故障，负极柜故障等。
（6）对于直流开关正极母排与框架短路的原因分析：因施工遗留，前期变电所在进行电缆敷设时没有及时对孔洞进行封堵。在开通运营后，由于小动物（如老鼠等）直接进入直流开关柜内使直流正极母排对框架短路，引起框架保动作。
（7）对于整流器柜电压互感器故障，引起框架对地泄露的原因分析：在进行周期性试验时，将电压互感器一次侧端子线拆除且没用绝缘胶布包扎好，作业结束后作业组人员忘记将端子线恢复，送电时因振动引起电压互感器一次侧故障放电引起开关跳闸。
（8）对于所外发生金属性短路故障的原因分析：正线或地面车辆接触轨（网）设备直接短路引起跳闸，如接触轨（网）断裂接地短路、机车受电弓取流故障对接地扁铝短路放电、隧道内其它金属性异物入侵使接触轨发生金属性接地。
5 预防框架保护的措施
（1）加强对人员的培训，并完善岗位定员制度，拓展员工晋升空间。
（2）对全线负极柜进行排查，对故障元件进行更换、试验。
（3）对全线整流器柜内带电的、容易形成放电的尖端部分进行绝缘处理。结合以往检修情况及设备故障处理的经验，对于整流器直流侧压敏电阻每两年更换一次，并由相应的技术管理人员牵头研究缩短整流器设备试验周期的可行性。
（4）对全线变电所内的孔洞进行排查，封堵；并安排人员检查电缆层是否有老鼠痕迹，安排进行灭鼠。
（5）对全线排流柜进行排查，对故障元件进行更换、试验。重新核查设计图纸，排流柜确实为绝缘安装，并作为负极柜框架保护对象，由专业技术人员作专题研究能否取消排流柜绝缘安装模式，取消柜内框架母排。同时，加强各级技术管理人员对负回流系统重视及技术水平，进一步研究解决目前负回流系统存在的各项问题，建立完善的检修、检查制度。
（6）及时对有裂纹的接触轨进行更换，并校验拉出值和导高。组织接触网专业人员在每天第一趟车出车时跟车登乘线路，检查设备。
6 结语
（1）框架保护的必要性，经过上述对框架保护原理与故障的分析，我们可以得出以下结论：框架保护主要是保护直流牵引系统设备，这是重要而不可缺少的。
（2）框架保护动作分为电流型和电压型两种。如果是电流型框架保护动作，故障很可能在变电所内；而电压型框架保护动作，故障很可能在变电所外。对此电调处理的方法是不同的，为了减少处理时间，电调必须在远方能判断框架保护动作的类型。按“先通后复”组织恢复供电。
（3）对于各类人为或设备故障，要详细分析导致框架的原因，采取相对应的措施预防止同类原因导致框架保护的再次发生。
参考文献：
[关键词]电力系统；智能电网；自动化；应用和展望
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0048-01
从世界范围来看，虽然智能电网的发展还处于初级阶段，但其强大的功能已让世人惊叹。智能电网的自动化使智能电网的性能得到极大优化，也使电力系统实现了可观测、可控制和完全自动化，为电力系统的安全、高效运行提供了可靠保障。
1 智能电网概述
1.1 智能电网的定义
智能电网是一个比较复杂的概念，不同领域对其做出了不同的解释。总的来说，可对智能电网进行以下几个方面的论述。
首先，智能电网是一个自动化的电力传输网络系统，它对整个电力系统的运转程序起到监控的作用。
其次，智能电网由智能变电站、智能配电网、智能调度以及智能交互终端的等设备构成，智能电网的运转需要这些设备的强力支撑。
最后，智能电网以物理电网为基础，利用现代先进的通讯和信息技术，优化电力资源的配置，使用户的电力需要得到最大化的满足。
1.2 智能电网的特点和作用
与传统电网不同，智能电网将电力流、业务流和信息流高度融合，其特点和优势主要体现在以下几个方面。
第一、坚强的体系支撑，智能电网有电网基础体系和技术支撑体系作支撑，在运行中能够顽强抵抗来自外界的各类干扰和攻击。
第二、技术与设施的完美融合，智能电网将信息技术、自动控制技术等高科技技术与电网的基础设备进行融合，有效提升和优化了电网基础设备的性能，提高了电网故障的可预见性，同时，系统故障修复的功能也得到了有效提升。
第三、信息的高度集成，智能电网实现了电力信息的高度集成和共享，使得信息资源突破了时空的限制，为电力系统的全面运行提供了保障。
第四、服务模式的建立，智能电网使双向互动模式由理想变为现实，一方面，电力企业可以切实掌握用户的详细用电信息；另一方面，用户也可以通过各种渠道了解电力企业的供电能力、电能质量等状况。
2 智能电网自动化的应用
智能电网自动化应用主要体现在结构自动化、电力数据采集自动化以及电力远程控制自动化这几个方面，接下来，本文将以某电网厂站的自动化技术应用为例，对智能电网自动化的应用进行具体概述。
2.1 结构自动化
与国内其他电力厂站的自动化结构相同，该厂的电力自动化技术可概括为集中式微机远动技术、分布式微机远动技术、广域分布式实时采集技术以及综合自动化技术。
集中式微机远动技术将RTU（REMOTE TERMINAL UNIT 远程测控终端）作为系统运转的核心，该技术的性能与RTU的体系结构息息相关，中央处理单元对RTU的操作步骤进行实时掌控，为系统运行安全提供可靠保证。
分布式微机远动技术省略了变电和送电环节，该系统原有的落后设备被功能性强大的RTU替代。虽然从表面上看，整个远动系统和从前无异，但实际上，其安全性和实用性都得到了大大的提升。
广域分布式实时采集技术使大范围、大规模的电力信息采集由理想变为现实，利用该技术，信息采集成功的突破了地域和规模的束缚。
综合自动化技术的特点在于它不仅能对对象实施间隔保护，而且还能对设备单元进行实时测控，该自动化系统由控制中心、网络层、间隔层以及执行层等单元构成，实现了电缆联结控制向自动化控制的转变。
2.2 电力数据采集自动化
该电厂的电力数据的自动化采集分为直流采样和交流采样两种不同的形式。以下是对两种采样技术的论述。
2.2.1 直流采样技术
直流采样技术在工业控制领域有着广泛的应用，但其在电力系统的应用才刚刚起步。电力介质有其自身的特性，因此在进行采样处理时，要采用DSP技术才能完成取样过程。下图（图一）清晰地展示了直流采样数据采集和处理过程，从下图的展示中，我们可以清楚地看到，直流采样经历了二次系统――变送器/脉冲表――RTU的采样程序，变送器、脉冲表中的电压/电流变送器、功率变送器、脉冲电能表以及其它变送器等设备对RTU中的各项操作进行遥测，保证整个采样流程的顺利进行。
2.2.2 交流采样技术
与直流采样技术不同，交流采样是一种依靠计算机网络技术而且与电量测量技术相适应的新技术，该技术的先进之处在于它省略了变送器的变送过程，实现了电流数据的直接处理。下图（图二）就清楚地展现了交流采样数据采集的全过程，从图中，我们可以发现该模块可以同时完成多个线路的信息采集工作，中央处理单元与其他设备进行串联，使得本设备所遥测到的数据得以及时上传。
2.3 电力远程控制自动化
电力远程控制包含遥控和遥调两种技术，有了这两种技术作为支撑，自动发电控制和自动电压控制才能得以实现。遥控技术主要是对电力系统的开关设备进行控制，而遥调是指对调压变电器的分接点进行调节，对电压调节实行远程控制。就目前来看，遥调技术还处于发展的初级阶段，而遥控技术已经取得了突破性的发展，成功应用于电力系统智能电网中。遥控技术是智能电网自动化的基础技术和核心技术，掌握和运用这一技术对电网控制和电网安全运行意义重大。
3 电力系统智能电网自动化的展望
电力系统智能电网的自动化为电力系统的运行提供了技术保障，但是，就目前来看，我国电力系统还面临着严峻的挑战。新型能源技术的可持续发展状况直接关系到电力系统的运行状态，同时，电力系统的运行对电力市场的管制提出了新的要求，数字化技术的应用水平也极大地影响了电力系统的运行。随着时代的进步、科技的不断发展，在现有技术水平的支撑下，电力系统智能电网将沿着标准化、集成化和科学化的方向继续发展，智能电网自动化技术的更新和完善将为电力系统的安全运行提供有力保障。
我国电力系统智能电网的开发和利用还处于起步阶段，在进行系统开发时，要充分吸收和借鉴国际上一些先进的理论和技术，博采众长，并结合我国智能电网发展的具体情况，遵循智能电网发展的客观规律，实现我国电力系统智能电网的稳步、健康发展，为我国电力事业的发展创新提供可靠保障。
结束语
智能电网贯穿于发电、输电、配电以及用电全过程，渗透与电力系统的各个领域。智能电网具有自动化强、安全可靠、兼容以及经济效益高等特点，智能电网的使用，将大大提高我国电力企业电能供应的水平和质量，推动我国电力事业的发展。
智能电网凭借其先进性和科学性，已经得到了世界各国众多能源部门和电力企业的认可，开发和利用智能电网是适应时代进步和电力发展的重要举措。从目前的发展情况来看，我国开发和利用智能电网是历史发展的必然选择。
参考文献
[1]陈刚.包头市智能电网自动化系统改造可行性研究与应用[D].2012.
[2]梁鸿健.面向智能电网的自动化综合数据应用研究及系统开发[D].2012.
[3]赵江河，陈新.基于智能电网的配电自动化建设[J].电力系统自动化，2012，（18）
[4]马敬.电网自动化智能型辅助指挥系统的设计、推广使用[A].中国电机工程学会第十一届青年学术会议论文集[C].2010.