電氣設備在線監測及故障診斷分析

摘 要：電氣設備多用于電網以及電路傳輸過程中，對于保證用電穩定性，傳輸安全線等有著重要作用。對于這種處于關鍵節點的設備，必須要保障其穩定性和安全性，要做到能夠實時監測，發現故障時能夠快速的診斷看，并拿出快速可靠的方案進行故障分析進行快速維修。本文針對在線監測以及故障分析進行了探討研究，并提出了一些可操作的技術方向，具有一定的實際意義。

關鍵詞：電氣設備;在線監測; 故障診斷分析

前言：電氣設備在電網中起到了承上啟下，調節疏通等重要作用，要想保障電網的穩定性和安全性，必須先保障其中起路由節點的電氣設備的穩定性。所以對電氣設備的監測以及快速維修就成了重要解決對策之一，實時在線監測，快速故障診斷，就有非常重要的意義。下面我們從電氣設備在線監測及故障診斷分析的重要性、現狀、問題、方案等四個方面進行闡述分析。

1 電氣設備在線監測及故障分析的重要性以及發展方向

1.1電氣設備在線監測

在線監測是指通過網絡、以及物聯網、互聯網等技術，對電氣設備的各種運行指標、狀態進行采集。通過這種數據的采集，實時的將數據匯總到監控的平臺系統中。在線就是我們知道這個設備還在正常運行，但運行的好不好，是否有問題也是作為在線的一種狀態。比如說有一種設備他雖然是在線，但實際上已經到了損壞的邊界，隨時可能出現問題下線，這也是監測的一個重要內容。

1.2故障分析的重要性

如果能夠進行初步的故障分析，在設備壞的時候，可以通過在線監測的數據進行初步的判斷，是溫度過高造成的，還是某個零部件壞掉造成，還是核心部件壞掉了出現的故障，有了這種分析，就可以對故障分類，從而決定調用什么樣的資源去進行初步處理。如果處理不了可以再進行下一步的處理，所以說故障分析也是非常重要。

1.3在線監測和故障分析相輔相成

在線監測是故障分析的前提，只有在線監測不停的收集數據，才能夠為故障分析帶來分析的基礎。同時故障分析也反過來指導在線監測，需要監測哪些設備、哪些數據、數據的閾值是多少、為什么要監測這些數據，不是只監測設備是否在線那么簡單，是要為故障分析提供精準的數據基礎。只有數據足夠詳細，準確，才能保障故障分析的準確性，從而對整體的電網安全進行提供保障。

2 電氣設備在線監測及故障分析的現狀

故障的類型有很多，比如不同溫度、環境下表現出來的現象都不相同，如高溫、低溫、雷雨天氣、冰雹天氣等。長期使用材料的損耗，不同材質的壽命不同，遇到特殊情況會造成加速損壞，三相電流不均衡，造成局部放電、漏電，電流過大等情況。有的情況甚至更為復雜，如果監測的手段、設備不完善，甚至會造成監測設備的損壞。

監測的方法一般有以下幾種：

2.1經驗積累

根據技術維修工程師所積累的各種情況，例如溫度的差異會造成電氣設備異常，哪些關鍵部件需在某段時間的損耗加劇等等。這些經驗實際上就是故障診斷的前提和基礎。通過這些經驗以及基礎知識可以預先做好監測的方向指導，在這些經驗的指導下，去尋找監測設備。

2.2監測軟件模型

對于不同設備的監測都不是單一種方式的監測，都需要從各個方面去入手，通過軟件建模的方式，將監測對象抽象按照細致到屬性分類，對這些分類進行數據化，指標化建立監測模型。每一項數據都會有自己的臨界值和監測意義，同時這些監測手段結合到一起就會形成一個立體化的模型進行監測。

2.3數據分析

有了監測的方法以后，就是不停的采集監測數據，這些數據單一來看是一個維度，比如超過哪個臨界值就會預警。如果長時間積累后，就可以再更加具體的分析，這種分析可以隨之時間的積累將變得經驗更加豐富，例如按月、按季度、半年、一年，甚至幾年，產生的數據都會呈現出不同的價值和意義。故障發生的頻次、發生的重要程度等等，可以進一步作為預判的手段和方式。

3 電氣設備在線監測及故障分析的問題淺談

電氣設備有自己的壽命，同樣監測電氣設備的監測設備也會存在一些問題，一旦監測設備出現問題，就會影響到監測數據的實時性和準確性。監測設備的問題有如下幾點：

3.1網絡的穩定性

要保證在線數據的實時采集和回傳，必須要有穩定的網絡，同時要考慮到長距離的網絡傳輸信號的衰減，是否存在丟數據的情況。所以網絡的架構和穩定是一個必要的問題，數據傳輸可以通過有線、無線、4G、藍牙等方式進行傳輸，需要因地制宜以及成本綜合分析考慮。

3.2設備的損耗和穩定性

監測設備也是硬件，也會有損耗，并且有一些使用電源驅動。必須要考慮這些監測設備的穩定性，監測不止是對電氣設備的監測，同時也要對監測設備有一定的監測、管理、維修、保養，確保監測設備的穩定性。監測設備的壽命和健康度也要進行監督，要能夠適應惡劣氣候下的使用，以及極端天氣下的測試和穩定性。

3.3數據標準化

對于電氣設備的監測需要進行數據標準化，哪些是國標的數據，哪些是非國標的數據。還要考慮不同廠商對接的難易程度，盡量讓數據詳盡、簡化，通俗易懂。同時要考慮設備的兼容性和可擴展性，畢竟監測的手段也是在不斷的發展，設備盡量能提供多種兼容的口徑，便于后續的升級。

4 電氣設備在線監測及故障分析的實現方案

做一套電氣設備在線監測及故障分析的系統是一個復雜的過程，涉及到很多方面，但總體來講實現的方案主要如下：

4.1需求分析

對所有需要監測的電氣設備進行分析，包括監測的數據項、地點、監測的內容等先進行詳細的分類和分析。有了具體的設備以后再去進行監測手段分析、監測設備選型等等，這些都是細致基礎的工作，可能前期并不一定會一步到位，但是盡量的全面，通過公開招標的方式選取多家廠商的設備進行比較;

4.2網絡硬件建設

在線監測，那就必須要保障設備都在線上，但基礎是必須保障這個線一定要穩定。網絡環境非常重要，保障網絡的穩定性、傳輸效率、QPS等等，一般一個網絡會有很多設備，除了電氣設備，還有監測設備，以及網絡設備都需要考慮包容進來。在一些關鍵的設備位置可以考慮采用攝像頭進行視頻監控，并有助于故障分析以及后續的遠程協作。

4.3軟件系統搭建

軟件系統從以下幾個方面進行建設：

系統管理、設備管理、數據采集、在線監測、故障預警、故障處理、數據分析、遠程協作等幾個方面。要在系統詳盡的將數據都采集到軟件系統中，同時做好數據的備份，一般這種數據數據量都會比較大，做好數據庫的備份和擴展以及相應的預案。同時對于大數據量并發以及數據實時的要求，做好技術的選型。

4.4人工智能的引入

人工智能最近幾年已經得到了有效快速的發展，將人工智能應用到系統中，可以不斷的進行訓練，代替人來進行分許、預測，這是一個長期而復雜的過程。

結語

以上對于電氣設備的在線監測以及故障分析的一些分析和建議，綜合來講這是一個相對較大的課題，和一套綜合的系統。需要在不斷的摸索和實踐中不斷的探尋最優方案和最佳的設備。技術在不斷進步，想法也在不斷的完善，只要不斷進行改進，會一套成熟的系統在現實中實踐。希望以上的闡述能對電氣設備的在線監測及故障分析有一定借鑒和幫助。

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作者簡介：

孫鵬玉，女，1982年7月出生，研究生學歷，工程師職稱，南京南瑞信息通信科技有限公司職員。

（南京南瑞信息通信科技有限公司，江蘇 南京 210003）