简介:关于设备采集方面的论文题目、论文提纲、设备采集论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
郑海雁1 王红星1 孙士稳2
(1.江苏方天电力技术有限公司 南京211102,2．江苏润和软件股份有限公司 南京210000)
摘 要：本文提出了一种新的变电站设备信息智能采集方法,变电站智能终端内构建智能数据采集模块,通过智能接入和动态配置对多个设备进行统一的数据采集,实现信号的变频采集,解决了变电站监测系统分散、接入困难等问题,提高了对运行设备的实时监测水平.
关键词：变电站；智能数据采集模块；设备ADP；通信规约
1.引言
随着变电站无人值守程度、主设备智能化水平的不断提高,作为主设备安全、可靠运行重要保障,对辅助设备技术层次提升需求越来越强.智能电网和“三集五大”规划对辅助设备硬件和运行管理提出了明确的要求-
1.) 变电站辅助设备应满足安全运行和检修的要求.
2.) 变电站辅助设备应满足一体化管理和运行的要求.
3.) 变电站辅助设备应满足设备评价和状态检修的要求.
4.) 推进全站辅助设备的信息化和智能化
智能电网的发展要求在变电环节加速智能变电站的研究和推广、推进全站设备的信息化和智能化,设备信息的智能采集作为变电站设备集中监控的基础也变得越来越重要.目前变电站监测情况如下：
1) 设备在线监测基本是由原监测装置厂家开发和建立,每一种系统都要有一套独立的完整系统,各个系统各自为政,资源重复配置,造成浪费.
2) 公用设备监测仅有部分重要告警信息和总的报警信息上传至综自系统,必须派人去现场查看具体信息,成本高、效率低、处理时间长,不能完全发挥监测系统的效能.
3) 现有监控系统维护比较困难.各监控系统就地、分散维护,工作量大,不利于各种设备甚至同类设备的综合监测,也不利于统一维护管理.
4) 随着发展的要求,变电站还需要增加或更新大量的在线监测设备,目前没有适合的监测承载平台,没有统一的规范和要求去约束监测设备,更没有统一的系统进行管理.
5) 各种在线监测及辅助设备监测装置使用的通讯接口、通讯协议各种各样,监测的内容、指标不规范、不统一.
因此变电站辅助设备的运行管理迫切需要构建一个变电站站端的统一集成平台,本文介绍了变电站设备信息智能采集的技术标准及实现过程,为变电站信息化和智能化的实现提供了依据.
2.概述
变电站内的各种辅助监测设备,除电能质量和视频系统以外,其他设备均采用规约的方式进行数据交互.对于诸多的设备和各种通信方式,如果对每一类设备单独开发采集模块已经不适合,也不利于把这些设备的数据进行汇总和统计.为解决信号采集的各种问题和困难,需要建立一种智能信号变频采集方法,来实现对各种单个或多个设备进行统一的数据采集.
在变电站智能终端内构建智能数据采集模块,可以方便地接入各种现有和新装设备.智能数据采集模块通过设备ADP和设备规约库动态接入各种辅助监测设备；通过采集数据实时分析对告警数据和特征值进行挖掘,过滤变化不大和重复的数据,保证采集的有效性：通过变频采集机制动态根据数据采集情况和告警情况变化采集频率,做到故障数据“录波”：通过互动式采集在特定情况发生时（如收到告警信号、值超过限值等）,自动采集其他指标信号,采集任务智能变化.根据数据采集各功能要求,把智能信号采集分为设备通信插件、设备适配器、状态管理模块、告警管理模块、任务管理模块、排他管理模块,如图1所示.
① 通过设备plugin接入各种类型设备.
② 设备ADP收到plugin传入的信号,从规约库中查找特定的规约,规约匹配后进行数据解析
③设备ADP收到排他管理模块传人的任务执行命令,从规约库中查找规约进行消息封装,通过设备plugin发出报文.
④ 设备ADP在信号发送不成功时（超时或通信中断）进行重发,信号发送超时时间和重发次数在规约库中进行配置.
⑤ 状态管理模块从设备ADP处接收到采集数据,根据定义的告警等级生成数据超标告警,发送给警报管理模块.查看配置文件是否对该数据进行缓存分析,若不进行缓存,则直接保存该数据于硬盘上.若需要对该数据进行分析,则保存该数据于内存中.待达到设定的时间窗时刻时,分析缓存中数据,若缓存中该类数据变化率超过设定值,则保存所有该类缓存数据,生成数据变化超限事件,通知任务管理模块变更采集策略：若数据变化率在设定范围内,则根据配置规则挖掘该缓存的一条数据保存；清空缓存,进入下个时间窗.
⑥ 状态管理模块从设备ADP收到数据发送失败消息,则生成通信故障事件.
⑦ 状态管理模块从设备ADP收到规约报警和超标报警发送给警报管理模块.
⑧ 警报管理模块从状态管理收到告警信息,生成告警事件,通知任务管理模块进行采集策略变更.调用外部接口进行告警通知.
⑨任务管理模块采用多线程任务调度,任务配置文件对任务进行配置（任务执行方式：手动、自动、事件触发,任务的先后执行顺序）.对待执行任务设置执行任务队列,对排他管理服务拒绝的任务设置等待任务队列,采用单独的线程从两个队列中取得任务,发送给任务排他管理模块.
⑩ 任务排他管理模块收到任务任务管理发送的任务,检查该任务发送的设备是否已有任务在执行,若设备空闲,则下发任务给设备ADP,若设备忙,则给任务管理模块回复设备忙的消息.
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3.技术标准
3.1设备ADP及通信规约
变电站智能终端采用设备适配器( ADP)模式实现智能采集.设备ADP分为物理层、协议层、数据层和控制层,物理层与设备对接,支持不同的接口类型,并在物理层实现消息路由功能,提供数据论文范文.协议层对物理层上送的数据进行规约匹配和解析,解析的数据上发给数据层处理.同时对数据层下发的消息进行规约组装,通过物理层下发给设备.数据层分析采集数据,进行分类和分级存储,对变化率不大的数据进行过滤,对异常情况（数据变化率大,有告警,数值超过阀值等）发送消息通知控制层.控制层对采集任务进行控制,实现数据的自动或人工采集,动态变化采集频率,实现数据的补采和重采.
设备适配器( ADP)的关键技术在于建立一套统一规则的设备通信规约库.通信规约库纳入各种通信规约,它把各种通信协议转换为统一的XML格式.设备ADP通过规约库确定通信接口类型,定义通信超时时间和数据重发次数,理解和解析设备上送的报文,确定消息内容的分类,组装下发消息的内容.
3.2变电站设备的智能接入和动态配置
通过设备模板的方式,定义不同类型厂家型号的设备,在新增变电站和新增设备的时候,直接通过设备模板即可进行设备的智能接入.提供丰富的设备规约库,针对不同的设备型号规格,以及变电站的自身环境,可以动态的设备的各项参数和规约进行远程的动态配置,不需要本地调试,所有的调试和配置工作都可在远端执行.
4.变电站设备信息智能采集的描述和实现
1.) 变频采集的实现方式
本文通过设定采集测点的状态阀值实现变频采集,在正常信号采集时,采用低密度的数据保存方式,在达到设定的状态阀值（为接近告警阀值的采样点）时,将自适应的将采集频率切换到高频率采集,从而获得高密度数据,用于对故障时期的测点状态信息分析以及故障预告警.
2.) 故障录播的实现方式
将采集的测点信息在内存中保存,当受到告警信息时,对该段信息进行保存,保证故障告警产生前的高密度测点状态信息不丢失,提供对告警产生后的状态信息事后分析.
3.) 自动补采的实现方式
在智能终端发生离线,故障时,在故障恢复后,对漏采时间范围内的测点数据进行重新采集和补录处理.
4.) 手动重采的实现方式
人工发现测点数据不正确,选择对该时间段内的测点数据进行重新采集,对该事件段内的测点数据进行重新得更新处理.
总结：本论文为您写设备采集毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
采集监控设备引用文献:
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