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摘要：电力设备故障不仅会给电力企业带来一定的经济损失，严重情况下还会危及人们的生命安全，因此必须要做好严格的监管，实施必要的故障诊断，保障电力设备的运行安全。文章首先概述了电力设备远程监控与故障诊断系统（RMFDS）的设计思路和硬件组成，随后分别从现场监控、故障诊断、应用程序三方面对远程监控和故障诊断功能的实现进行了分析。
关键词：通用电力设备；远程监控；故障诊断系统
各种类型的电力电子装置在众多行业的应用逐渐普及。由于所承担角色的重要性和特殊性，对电力电子装置本身运行状况的监控与故障诊断也显得日益重要。实现电力电子设备的实时监控与故障自动诊断是提高设备可维护性的有效手段之一。它能动态监视电力电子装置的工作状态，检查是否发生故障；若发现故障，自动诊断故障的部位和性质，并通过外部设备向用户提供故障的部位和性质等信息，或者进行故障的隔离，启动备用系统等重构工作。而且实时监控与故障自动诊断也为预知维修创造了条件。
1电力设备的远程监控与故障诊断系统的设计思路
在电力设备内部安装传感器或是在工作现场安装监控器，收集电力设备的运行数据，随后将这些数据输入到专门的计算机操作软件上进行分析和加工，将加工后的信息与数据库中的信息进行比对，从而检测出电力设备存在的潜在故障或安全隐患。检测到故障信息后，计算机发出警告信息，管理人员可以快速锁定电力设备的故障问题，及时制定相应的问题解决措施。RMFDS的应用优势在于，它能够在短时间内完成信息采集、数据传输、指令反馈等多项操作，提高了远程监控的实时性和灵活性，解决了传统电力设备监控中需要耗费大量人力和物力的弊端。除此之外，运用大数据和云计算技术，还能够将电力设备运行所产生的数据信息作为原始依据，对其进行深层次的分析和利用，最大程度上发挥数据的利用价值。电力设备的远程监控与故障诊断系统（RMFDS）是建立在PC—PLC上的，它包括各电力设备车间的现场监测与诊断子系统、通信网络和远程诊断中心。其中，现场监测诊断子系统包括信息采集系统、工控PC机、软件系统等部分，它不仅可以与现场控制设备进行通信连接，实时监测与诊断电力设备的运行状况，对设备现场数据进行实时统计分析，并对数据信息进行存储处理，实现互联网、远程诊断中心之间的数据交换。
2RMFDS的硬件组成及功能
远程监控模块的硬件主要有摄像机、A/D转换器、报警解码器、计算机、云台等。其中摄像机安装在电力设备工作和运行的现场，全天候的检测电力设备的工作状况；摄像机与A/D转换器相连，摄像机采集到的视频信号经过A/D转换器的转换后，以二进制数据的形式发送到视频采集终端，然后经过一系列的运算和操作，实现对视频信息的分解。如果监测到电力设备的运行信息异常，则报警解码器联动报警输出设备，发出报警信号。早期的远程监控系统中，各个硬件之间采用有线连接，这种连接方式虽然能够保证系统之间的数据交互，但是稳定性较差，现阶段远程监控大多采用集成模块，不仅压缩了设备体积，而且极大地提升了系统的稳定性，保障了远程监控的稳定性。RMFDS所实现的功能主要包括：一是数据的采集和处理功能，例如电力设备的运行状况、生产情况等，这是远程监控与故障诊断系统运行的基础资料；二是管理功能，系统可以将现有的数据、图像进行详细分析、故障诊断和险情预测，从而制定出相应的故障应急处理预案；三是控制功能，管理人员可以将控制指令及时发送到电力设备的各个控制端，实现信息的反馈。
3电力设备中RMFDS的软件组成
除了有硬件设备作为支撑外，要想系统远程监控和故障诊断功能的实现，还必须建立一个兼容性好、功能丰富、界面友好的软件系统。根据所要实现功能的不同，RMFDS的软件部分可分成三大模块，分别是现场监控、故障诊断和应用程序。
3.1现场监控
现场监控的基础是PC端能够与PLC进行数据交换。在PLC方面，只需要根据系统功能的需要录入程序即可，因此重点要研究PC端的通信机制，以确保现场监控能够取得应用的效果。要合理选择PC端与PLC的连接形式，既要保证两者之间系统兼容，又要保证数据传输的稳定性。目前来说，主流的PC-PLC连接方式主要有两种：第一种是将PC端和PLC的网络串口进行一一对应连接，直接完成信息传输和指令控制，这种连接方式的优点在于操作简便，不会出现乱码，保证了通信质量；第二种是将PC端看作是一个网络交换站点，利用无线通信设备、交换机等，实现与PLC的数据传输。这种连接方式不需要在PC端和PLC之间布线，而且信息传输速率快。在具体选择连接方式时，需要结合电力设备监控和诊断的实际需要，综合分析两种连接方式的利弊，确保电力设备远程监控和故障诊断的实现。
3.2远程故障诊断
传统的监控模式和故障诊断系统已经无法满足电力系统高科技发展要求，鉴于电力设备技术水平的不断提高，网络技术的广泛应用，可充分应用远程故障诊断系统对电力设备进行监控，不仅能够帮助新建大型关键电力设备更加完善，还可以时刻密切跟踪电力设备的运行情况，降低其故障率。目前我国常用的远程故障诊断是专家会诊网络群建。这个软件能够对电力系统的数据信息进行实时的检测和分析，并根据分析的实际情况对电力设备的运行情况提出优化建议。当电力设备的技术不断提高的时候，只需要完善和更新专家知识库的内容即可，减少了大量的人力资源和时间花费。
3.3Web服务器与应用程序服务器的软件设计
根据电力设备的运行情况设计专门的Web服务器与应用程序服务器软件，能够为数据的传输提供可靠、安全的网络环境，令PLC的底层控制系统安全性得到有效的保障，提高诊断系统的安全性和准确性。一般的Web服务器与应用程序服务器的软件设计主要包括Web服务器的软件和应用程序服务器的设计，前者主要适用于B/S结构的客户机，而后者大多适用于基于IIS的ASP动态网站。当设计工作完成后，可以提高电力设备故障诊断系统的灵活性，进行采集和缓存数据工作的时候，使其能够变得更加方便和简单，令浏览器界面的美观性也能够达到要求。此外，在客户机和服务器数据库查询的专用区域中设置数据交互，能够令查询标准和查询结果更容易被使用者理解。
4RMFDS的技术问题和发展趋势
电力设备远程监控和故障诊断是依托于计算机和电子信息工程发展而来的一门新技术，它一方面能够借助于程序运行，实现了对电力设备运行状态的动态监控，减轻了人力管理负担；另一方面也能够及时查找和消除故障隐患，保证了设备的正常运行。但是从目前来看，RMFDS仍然存在一些技术上的不足，例如网络通信大多采用FTP技术，无论是在数据传输速率还是传输稳定性上，都有待进一步提高；网络通信中多种结构并存，各种信息交互传递，容易造成信息流紊乱，影响控制指令的及时传达等。
结束语：总之，随着计算机网络技术水平不断提高，传统的电力设备监测诊断系统及相关技术已经无法满足社会发展的高要求，所以必须要不断提高我国电力设备远程监控和故障诊断系统的技术水平，充分利用网络技术，降低电力设备的故障率，令电力设备能够达到现场应用的相关标准和要求，为电力系统未来的发展和水平提升打下坚实基础。
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