時(shí)間：2022-10-09 12:09:20
導(dǎo)語(yǔ)：在自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：GPS建筑變形，監(jiān)控
近年來(lái)，伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，高層建筑在形體和結(jié)構(gòu)上顯得日益復(fù)雜，加之施工工藝不斷改進(jìn)，這就對(duì)建筑物的變形監(jiān)測(cè)提出了很多新的要求。由于高層建筑物有很多不利的監(jiān)測(cè)環(huán)境，而施工工藝的改進(jìn)又對(duì)形變監(jiān)測(cè)工作提出了快速、高精度的要求，這些都讓傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法工作時(shí)顯得力不從心，所以利用新的技術(shù)手段和研究新的監(jiān)測(cè)方法尤顯重要。GPS系統(tǒng)由衛(wèi)星星座、接受機(jī)和地面控制站三大部分組成。作為20世紀(jì)一項(xiàng)高新技術(shù)，它因速度快、全天候、自動(dòng)化、測(cè)站間無(wú)需通視、可同時(shí)測(cè)定點(diǎn)的三維坐標(biāo)及精度高等優(yōu)點(diǎn)，而獲得了廣泛應(yīng)用。
1 GPS與傳統(tǒng)測(cè)定方法的比較
1.1傳統(tǒng)方法測(cè)定高層建筑動(dòng)態(tài)變形的特點(diǎn)
在測(cè)定高層建筑變形量時(shí)，傳統(tǒng)的測(cè)定方法有加速度傳感器法、激光鉛直儀法、全站儀法、近景攝影測(cè)量技術(shù)等。論文寫作，GPS建筑變形。
加速度傳感器法所測(cè)得的位移誤差較大。激光鉛直儀法只能提供建筑物局部的、相對(duì)的變形信息，測(cè)量精度較低，易受氣候、風(fēng)等因素影響。對(duì)較低的建筑物較為適用，對(duì)于高大建筑物(高度300 m以上)，精度會(huì)受到較大的影響。全站儀法測(cè)定的是建筑物的絕對(duì)變形信息，可用于各類建筑物，但在惡劣氣候條件(如臺(tái)風(fēng)、大雨等)下，因激光跟蹤目標(biāo)困難，所以使用受到限制。近景攝影測(cè)量技術(shù)由于攝影距離不能過(guò)遠(yuǎn)，大多數(shù)的測(cè)量部門不具備攝影測(cè)量所需的儀器設(shè)備，因此，尚不能普及應(yīng)用。
所以不難看出，加速度傳感器法、激光鉛直儀法、全站儀法、近景攝影測(cè)量技術(shù)等觀測(cè)技術(shù)，在精確度、自動(dòng)化程度等方面，已不能滿足高層建筑的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)要求。
1.2 GPS測(cè)定高層建筑動(dòng)態(tài)變形的優(yōu)勢(shì)
隨著軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用的限制逐漸降低和高速發(fā)展的硬件和軟件技術(shù)，GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)越來(lái)越明顯。
(1)可以全天候觀測(cè)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(簡(jiǎn)稱RTK)測(cè)量技術(shù)是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS(RTD GPS)測(cè)量技術(shù)?？赏ㄟ^(guò)實(shí)時(shí)計(jì)算定位結(jié)果，便可監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)站與用戶站觀測(cè)成果的質(zhì)量和解算結(jié)果的收斂情況，從而可實(shí)時(shí)地判定解算結(jié)果是否成功。
(2)儀器精度高。GPS相對(duì)定位精度在50 km內(nèi)達(dá)； 100～500 km達(dá)，1000km以上可達(dá)。且獨(dú)立布點(diǎn)不會(huì)有誤差積累，測(cè)量過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行，不會(huì)有人為因素造成的錯(cuò)誤，測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。
(3)自動(dòng)化程度高。用GPS接收機(jī)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，僅需一人將天線準(zhǔn)確地安置在測(cè)站上，量測(cè)天線高，接通電源，啟動(dòng)接收機(jī)，儀器即自動(dòng)開始工作。在結(jié)束測(cè)量時(shí)，只需關(guān)閉電源，收起接收機(jī)，便完成野外數(shù)據(jù)采集。
(4)可減少誤差。在變形監(jiān)測(cè)中，只要天線在監(jiān)測(cè)過(guò)程中能保持固定不動(dòng)，接收機(jī)天線的對(duì)中誤差、整平誤差、定向誤差、量取天線高的誤差等并不會(huì)影響變形監(jiān)測(cè)的結(jié)果。
(5) 操作方便。儀器體積小，重量輕，容易攜帶搬運(yùn)，勞動(dòng)強(qiáng)度小，外業(yè)工作量小。
(6)應(yīng)用前景廣。GPS技術(shù)具有全球、無(wú)誤差積累等優(yōu)點(diǎn)。使觀測(cè)工作效率大大提高，同時(shí)也節(jié)省了大量的人力和物力。
2GPS變形監(jiān)測(cè)技術(shù)
2.1 GPS變形監(jiān)測(cè)模式
GPS用于變形監(jiān)測(cè)的作業(yè)模式可概括為周期性和連續(xù)性兩種。當(dāng)變形體的變形速率相當(dāng)緩慢，在局部時(shí)間域和空間域內(nèi)可以認(rèn)為穩(wěn)定不動(dòng)時(shí)，可利用GPS進(jìn)行周期性變形監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)頻率可為數(shù)月、一年或甚至更長(zhǎng)時(shí)間。連續(xù)性變形監(jiān)測(cè)采用固定監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)采集，獲得變形數(shù)據(jù)系列，此時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是連續(xù)的，具有較高的時(shí)間分辨率。周期性監(jiān)測(cè)模式一般采用靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量方法。論文寫作，GPS建筑變形。連續(xù)性監(jiān)測(cè)模式，適用于對(duì)自動(dòng)化要求高，數(shù)據(jù)采集周期短的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。在數(shù)據(jù)處理方法上，可選擇靜態(tài)相對(duì)定位和動(dòng)態(tài)相對(duì)定位兩種方法。在一些高層建筑物等工程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中，可運(yùn)用GPS連續(xù)監(jiān)測(cè)模式。論文寫作，GPS建筑變形。該模式實(shí)現(xiàn)24小時(shí)的連續(xù)觀測(cè)，使監(jiān)測(cè)、監(jiān)控、決策實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，但該模式要求GPS接受設(shè)備必須永久固定在變形點(diǎn)上成本較高。
2.2 GPS在變形監(jiān)測(cè)中的測(cè)量方法
按監(jiān)測(cè)對(duì)象及要求不同，GPS在變形監(jiān)測(cè)中可選擇靜態(tài)測(cè)量法，快速靜態(tài)測(cè)量法和動(dòng)態(tài)測(cè)量法三種。
1)靜態(tài)測(cè)量法：靜態(tài)測(cè)量法，就是把多于3臺(tái)GPS接收機(jī)同時(shí)安置在觀測(cè)點(diǎn)上同步觀測(cè)一定時(shí)段，一般為1小時(shí)至2小時(shí)不等，用邊連接方法構(gòu)網(wǎng)，用后處理軟件解算基線，經(jīng)平差計(jì)算求定觀測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)。這種方法定位精度高，適用于長(zhǎng)邊，測(cè)邊相對(duì)精度可達(dá)。論文寫作，GPS建筑變形。論文寫作，GPS建筑變形。
2)快速靜態(tài)測(cè)量法：這種方法尤其適用于對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)。其工作原理是：把兩臺(tái)GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)點(diǎn)上固定不動(dòng)連續(xù)觀測(cè)，另1～4臺(tái)接收機(jī)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上移動(dòng)，每次觀測(cè)5～10分鐘(采樣間隔為2秒)，經(jīng)事后處理，解算出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。
3)動(dòng)態(tài)測(cè)量法：該方法又分準(zhǔn)動(dòng)態(tài)測(cè)量方法和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量法。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量方法原理是：在基準(zhǔn)站上安置一臺(tái)GPS接收機(jī)，對(duì)所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，并將觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備，實(shí)時(shí)地發(fā)送給在各監(jiān)測(cè)點(diǎn)上移動(dòng)觀測(cè)(1～3秒鐘)的GPS接收機(jī)，移動(dòng)GPS接收機(jī)在接收GPS信號(hào)的同時(shí)，通過(guò)無(wú)線電接收設(shè)備基準(zhǔn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，再根據(jù)差分定位原理，實(shí)時(shí)計(jì)算出監(jiān)測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)及精度。
一般基準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)采用靜態(tài)測(cè)量方法，當(dāng)基準(zhǔn)網(wǎng)的邊長(zhǎng)超過(guò)10 km，要考慮基準(zhǔn)網(wǎng)的起算點(diǎn)與國(guó)際IGS站聯(lián)測(cè)，基線向量解算時(shí)采用精密星歷，保證基線解算的精度。對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可采用快速靜態(tài)測(cè)量法。在橋梁監(jiān)測(cè)時(shí)，可選擇實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量，如果距離近，基準(zhǔn)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)有5顆以上共視GPS衛(wèi)星時(shí)，精度可達(dá)1～2 cm。
3 GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理
GPS數(shù)據(jù)處理過(guò)程可劃分為基線解算和網(wǎng)平差兩個(gè)階段。
GPS基準(zhǔn)網(wǎng)的基線解算，應(yīng)采用GAMIT或Bernese軟件和IGS精密星歷。平差計(jì)算應(yīng)采用PowerADJ科研辦軟件。對(duì)高精度GPS的數(shù)據(jù)處理分為兩個(gè)主要方面：一是對(duì)GPS原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲得同步觀測(cè)網(wǎng)的基線解；二是對(duì)各同步網(wǎng)進(jìn)行整體平差和分析，獲得GPS網(wǎng)的整體解。這些軟件數(shù)據(jù)處理的重點(diǎn)都在于同步網(wǎng)的基線處理，而在網(wǎng)平差分析方面，特別是多個(gè)子網(wǎng)的系統(tǒng)誤差分析、粗差分析及隨機(jī)誤差處理方面，暫無(wú)好的處理方法。
4 結(jié)語(yǔ)
GPS這種全新的定位手段，在工程實(shí)踐中已逐步得到認(rèn)同。目前，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史性的發(fā)展時(shí)期，各種基礎(chǔ)設(shè)施的大量建設(shè)，各種新材料、新技術(shù)的采用，使建筑工程這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)勃勃生機(jī)。論文寫作，GPS建筑變形。隨著GPS技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)，特別是有關(guān)高層建筑施工領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)包括基礎(chǔ)理論的研究、實(shí)踐方法的探索、信號(hào)接受手段的更新、信號(hào)處理方法和軟件的開發(fā)等的發(fā)展，再加上若干工程的應(yīng)用、積累和提高，GPS技術(shù)將成為在高層及超高層建筑方面廣泛使用的方法。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】隔河巖大壩 自動(dòng)化監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)
1 GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
由于當(dāng)前我國(guó)隔河巖大壩運(yùn)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是根據(jù)綜合有線傳輸網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)以及光纖通訊的方式進(jìn)行信息的傳送和采集。而GPS自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)通常有數(shù)據(jù)采集、相關(guān)信息傳輸，最后經(jīng)過(guò)系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行處理。關(guān)于數(shù)據(jù)采集通常是根據(jù)7臺(tái)雙頻GPS接收器來(lái)完成的，先是將2臺(tái)接收器放置在大壩下游的相關(guān)設(shè)施上面，通過(guò)接收相應(yīng)的信息，對(duì)隔河巖大壩的外形變形進(jìn)行水平勘測(cè)。在數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，通常采用擴(kuò)頻無(wú)線通訊技術(shù)，對(duì)于數(shù)據(jù)的采集通常由兩個(gè)GPS接收器作為基準(zhǔn)站，再通過(guò)其他五個(gè)GPS自動(dòng)化接收器進(jìn)行大壩外部的外觀監(jiān)測(cè)并同時(shí)采集數(shù)據(jù)。對(duì)于GPS自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方面主要來(lái)說(shuō)就是根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)收集的各種數(shù)據(jù)利用無(wú)線登陸網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)施進(jìn)行傳輸，除了兩個(gè)GPS基準(zhǔn)點(diǎn)，其他五臺(tái)接收器都是可以通過(guò)智能多串口卡和光隔離器對(duì)收集的資料進(jìn)行有序的輸送，并且將所有數(shù)據(jù)全部輸送至大壩結(jié)構(gòu)管理系統(tǒng)。最后，將所有的數(shù)據(jù)信息全部傳送至控制中心，把所有的接收器和基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)施都應(yīng)該安裝監(jiān)控進(jìn)行勘測(cè)，把收集的全部信息集合整理、分析，通過(guò)控制中心進(jìn)行處理。
2 GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)
關(guān)于GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
（1）擁有時(shí)性，能夠24小時(shí)不間斷的進(jìn)行監(jiān)控和自動(dòng)工作；
（2）系統(tǒng)軟件的類型雖然很多，但是操作簡(jiǎn)單易懂，能夠讓監(jiān)測(cè)人員上手較快，精度高，錯(cuò)誤率??；
（3）控制中心能夠快速的了解7個(gè)GPS接收器的工作狀況和接收信息的情況。
（4）能夠在GPS系統(tǒng)出現(xiàn)任何狀況的情況下快速做出反應(yīng)，提供報(bào)警任務(wù)，對(duì)于顯示的故障自動(dòng)進(jìn)行記錄。
（5）對(duì)于突發(fā)性的狀況比如停電，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的內(nèi)部系統(tǒng)仍然可以繼續(xù)運(yùn)作，因?yàn)橛凶銐虻膫溆秒娏坷^續(xù)工作。
（6）在重大水災(zāi)出現(xiàn)的情況下，泄洪任務(wù)的出現(xiàn)時(shí)，合格解比例仍然在96%。
3 系統(tǒng)精度和系統(tǒng)響應(yīng)速度
根據(jù)我國(guó)2016年某月進(jìn)行的隔河巖大壩相關(guān)系統(tǒng)輸出變形量的精度進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢查，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)表明，根據(jù)客觀的評(píng)價(jià)水平位移的輸出數(shù)據(jù)是滿足我國(guó)大壩安全的相應(yīng)規(guī)范的精度范圍的。我們可以將相同的一段時(shí)間內(nèi)關(guān)于系統(tǒng)的精度進(jìn)行測(cè)試，右拱座點(diǎn)和拱冠點(diǎn)精密水準(zhǔn)所測(cè)垂直向位移與GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)果的對(duì)比，兩者的測(cè)試結(jié)果分別計(jì)算，并且得出兩者之間的差額。根據(jù)兩種結(jié)果的結(jié)局對(duì)比圖可以看出，兩者的精度對(duì)比幾乎在同一范圍內(nèi)，可以看出GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的精度高。另外對(duì)于系統(tǒng)的響應(yīng)速度也是非?？斓?，隔河巖大壩在勘測(cè)的地區(qū)都會(huì)根據(jù)相應(yīng)的地形而設(shè)置接收器，并且通過(guò)整體系統(tǒng)的不斷自動(dòng)化，而且數(shù)據(jù)的傳播是根據(jù)光纖通訊等手段進(jìn)行的，對(duì)于部分的局域網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性要求很高，通常七個(gè)監(jiān)測(cè)站都是能夠全天監(jiān)測(cè)，并把監(jiān)測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)處理在10分鐘內(nèi)完成，在其他領(lǐng)域比如：坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的分析、警報(bào)的處理問(wèn)題上都是可以在5分鐘內(nèi)解決。
4 GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)造價(jià)和性能
對(duì)于GPS的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的造價(jià)，關(guān)于采用高精度處理合成數(shù)據(jù)的GPS接收器，按照我國(guó)2012年的制造相應(yīng)的系統(tǒng)報(bào)價(jià)是4780萬(wàn)元人民幣，然而98年的時(shí)候，是我國(guó)第一次將GPS自動(dòng)化的檢測(cè)系統(tǒng)用于實(shí)際項(xiàng)目，雖然在建造的過(guò)程中，也會(huì)產(chǎn)生很多費(fèi)用。但是根據(jù)相應(yīng)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能來(lái)看，這筆金額花的非常值得。根據(jù)GPS自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)的性能在沒(méi)有突發(fā)性的斷點(diǎn)情況出現(xiàn)時(shí)，用綜合有線傳輸網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)以及光纖通訊方式以及其他方式進(jìn)行信息的傳送和采集，可以每年連續(xù)工作8497.2個(gè)小時(shí)，占全年總比的97%。在這段時(shí)間內(nèi)，接收器和基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)施都應(yīng)該安裝監(jiān)控進(jìn)行勘測(cè)，把收集的全部信息集合整理、分析，通過(guò)控制中心的管理進(jìn)行處理。
5 關(guān)于GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的問(wèn)題和建議
5.1 關(guān)于GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的問(wèn)題
關(guān)于GPS自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建議，首先就是GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要經(jīng)過(guò)定期的電量檢查，對(duì)于發(fā)生的突然狀況和相關(guān)的斷電事項(xiàng)要給予充分的鑒定，隔河巖大壩的作用不僅僅是為了保障我國(guó)的泄洪水災(zāi)的防護(hù)，更重要的是在發(fā)生災(zāi)難面前能夠更好地為人們服務(wù)，減少人們財(cái)產(chǎn)損失，保護(hù)人們的安全生活。所以對(duì)于這種現(xiàn)象一定不能只根據(jù)GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)緊急應(yīng)用成分而減少戒心，很多工作人員在隔河巖大壩的突發(fā)性事件發(fā)生的情況下，態(tài)度輕慢，并且對(duì)發(fā)生的現(xiàn)象顯得非常淡定，認(rèn)為隔河巖大壩有緊急的防護(hù)措施應(yīng)該沒(méi)什么問(wèn)題，這是非常錯(cuò)誤的觀念。
5.2 關(guān)于GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相關(guān)的建議
首先，應(yīng)該定期的對(duì)大壩的外觀變形情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z測(cè)，測(cè)試整體系統(tǒng)的靈敏度，并且根據(jù)技術(shù)人員的建議，對(duì)整體的GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行定期的更新。其次，與當(dāng)?shù)氐恼兴鶞贤ǎ坏└艉訋r大壩內(nèi)部系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題，請(qǐng)妥善的及時(shí)處理，并且對(duì)隔河巖大壩的相應(yīng)設(shè)備給予資金上的支持，在建設(shè)隔河巖大壩的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)上才能更好的傳輸和處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)。雖然目前隔河巖大壩的超高速度以及超高效率上，能夠24小時(shí)不停運(yùn)作，并且快速處理相關(guān)的數(shù)據(jù)應(yīng)用，但是如何進(jìn)行防范隔河巖大壩的GPS應(yīng)用系統(tǒng)的管理措施確是必不可少，只有對(duì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不斷的完善和更新，才能更好的保障我國(guó)人民在水災(zāi)泄洪安全的問(wèn)題上給予充分的保障。
6 結(jié)論
我國(guó)近年來(lái)運(yùn)用大壩外觀變形的勘測(cè)技術(shù)越來(lái)越成熟，本文以隔河巖大壩的勘測(cè)系統(tǒng)規(guī)模龐建設(shè)為研究對(duì)象，根據(jù)隔河巖大壩的GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用，可以看出隔河巖大壩的速度之快，效率之高，能夠24小時(shí)不停運(yùn)作，為大壩的外形變形的現(xiàn)象進(jìn)行勘測(cè)。從GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)規(guī)模入手，對(duì)數(shù)據(jù)采集的情況進(jìn)行分析處理流程進(jìn)行闡述，針對(duì)隔河巖大壩目前的相關(guān)作用和GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行合理解釋，從而能夠更好地為我國(guó)社會(huì)建設(shè)和安全防范作出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；自動(dòng)化；信息化；智能化
機(jī)械自動(dòng)化是指將機(jī)械制造技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而在利用機(jī)械制造產(chǎn)品的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。從而有效提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)作業(yè)效率。隨著機(jī)械制造業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)階段機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)與改造的主要內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造領(lǐng)域的自動(dòng)化技術(shù)，也是提高生產(chǎn)力的有效手段。
1、我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的現(xiàn)狀
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)20年代開始發(fā)展應(yīng)用以來(lái)，已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展，特別是近年來(lái)計(jì)算機(jī)的高度集成化，開始采用了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，大大加快了機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展，但我國(guó)仍處于初級(jí)操作階段的自動(dòng)化。目前，世界各國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動(dòng)化。我國(guó)也不例外，我國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。當(dāng)前，我國(guó)還處在社會(huì)主義初級(jí)階段，經(jīng)濟(jì)、財(cái)力、生產(chǎn)力水準(zhǔn)、國(guó)民素質(zhì)等，與世界主要國(guó)家的差距是很大的；我國(guó)有豐富的勞動(dòng)力資源，每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達(dá)兩千多萬(wàn)，且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會(huì)增加。機(jī)械自動(dòng)化最大限度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，勞動(dòng)力的過(guò)剩和分工的轉(zhuǎn)移就是一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
2、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析
（1）提高機(jī)械生產(chǎn)的能力與產(chǎn)品質(zhì)量。通過(guò)自動(dòng)化以及信息化的控制系統(tǒng)，保證了生產(chǎn)加工過(guò)程中全自動(dòng)化流水作業(yè)，生產(chǎn)力得到大幅度提高。此外機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)處理以及自動(dòng)控制可以有效避免人為因素造成的質(zhì)量問(wèn)題，有利于控制質(zhì)量。
（2）機(jī)械設(shè)備工作狀態(tài)下的安全性得到保障。由于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)通常具有自動(dòng)監(jiān)視、保護(hù)以及問(wèn)題分析診斷功能，因此對(duì)于由于電力、操作失誤等造成的故障可以采取自動(dòng)保護(hù)措施，避免故障的發(fā)生對(duì)于設(shè)備以及機(jī)械操作管理人員造成威脅。
（3）節(jié)約原材料以及能耗。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以在較低的能耗狀態(tài)下調(diào)整機(jī)械設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，同時(shí)將機(jī)械設(shè)備的工作條件自動(dòng)調(diào)整，因而有助于節(jié)約原材料的投入，具有較好的節(jié)能原材料的效果。
（4）機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)適用范圍較廣。將機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與數(shù)控技術(shù)等有效整合，可以全面的提高生產(chǎn)加工的自動(dòng)化水平。同時(shí)具有集控制、監(jiān)測(cè)、調(diào)節(jié)以及診斷于一體的功能，適用范圍較廣，對(duì)于工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及國(guó)防軍用等領(lǐng)域，均可以適用。
3、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)作為一項(xiàng)繁瑣的系統(tǒng)工程，融合了多門學(xué)科多種技術(shù)。實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化生產(chǎn)加工，通常需要以下幾個(gè)單元協(xié)調(diào)工作：
（1）自動(dòng)化程序設(shè)定單元。程序設(shè)定單元主要是通過(guò)寫入程序，決定機(jī)械的自動(dòng)工作步驟以及工作方法。
（2）作用施加單元。這主要是對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)提供能量，并進(jìn)行工作狀態(tài)的準(zhǔn)確定位。
（3）傳感傳遞單元。傳感單元主要是通過(guò)各種傳感器，對(duì)機(jī)械工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并及時(shí)將各項(xiàng)信息傳遞給控制系統(tǒng)。
4、我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題
（1）自動(dòng)化技術(shù)相比發(fā)達(dá)國(guó)家仍處于落后水平。由于受到我國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)的限制，我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化仍處于較低水平。尤其是在關(guān)鍵部件與核心控制元件等，仍處于傳統(tǒng)落后的單機(jī)自動(dòng)化，用戶對(duì)于自動(dòng)化水平進(jìn)行提升的要求非常迫切。
（2）機(jī)械制造加工方法落后。制造工藝粗糙，新興技術(shù)推廣應(yīng)用不到位，傳統(tǒng)低產(chǎn)能工藝仍在使用，產(chǎn)品質(zhì)量水平低是目前我國(guó)機(jī)械制造自動(dòng)化存在的主要問(wèn)題，改進(jìn)加工方法，提升控制技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)。
（3）機(jī)械設(shè)計(jì)未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在機(jī)械設(shè)計(jì)等領(lǐng)域采取計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，大幅提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化水平，改善機(jī)械設(shè)計(jì)方法，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)步這也是我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化水平面臨的問(wèn)題
（4）機(jī)械生產(chǎn)加工自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)程度較低。我國(guó)大部分機(jī)械自動(dòng)化控制仍未能落實(shí)，只有少數(shù)企業(yè)采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助管理系統(tǒng)，對(duì)于機(jī)械控制管理技術(shù)的革新認(rèn)識(shí)不足。
5、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的發(fā)展應(yīng)用技術(shù)研究
對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)結(jié)合機(jī)械設(shè)備的具體情況以及生產(chǎn)與技術(shù)條件，制定自動(dòng)化的生產(chǎn)方式，才能保證自動(dòng)化技術(shù)可以產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)階段我國(guó)機(jī)械制造業(yè)正逐步向集成化以及智能化不斷發(fā)展，并將自動(dòng)化技術(shù)與信息集成、輔助控制技術(shù)等結(jié)合使用，為機(jī)械制造自動(dòng)化發(fā)展提供動(dòng)力。
（1）智能化的機(jī)械制造控制
隨著自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷發(fā)展，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)與系統(tǒng)工程、智能系統(tǒng)控制等相互交織，形成了綜合性較強(qiáng)的機(jī)械制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)。智能化的機(jī)械制造技術(shù)，作為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的分支，通過(guò)將人工智能控制系統(tǒng)滲透到機(jī)械制造系統(tǒng)中的各個(gè)部分，通過(guò)智能系統(tǒng)模擬專家的分析判斷，對(duì)于機(jī)械制造過(guò)程中的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在工作過(guò)程中的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)自身工作參數(shù)的及時(shí)調(diào)整適應(yīng)工作環(huán)境或者是自動(dòng)采取糾正措施，保持工作狀態(tài)的穩(wěn)定。
（2）柔性化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)
隨著機(jī)械制造技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)變能力強(qiáng)，反應(yīng)快速的柔性化機(jī)械制造加工技術(shù)已經(jīng)成為市場(chǎng)需要，對(duì)機(jī)械制造進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)柔性化的自動(dòng)系統(tǒng)控制，也成為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。柔性化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是指在保證生產(chǎn)柔性化基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)于機(jī)械控制系統(tǒng)人機(jī)界面的合理調(diào)整，并建立完善可靠的信息控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)全程管理。柔性化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)在于，將自動(dòng)設(shè)備與普通的機(jī)械同時(shí)配置，在允許自動(dòng)化生產(chǎn)加工的前提下，允許人工對(duì)于其工作狀態(tài)進(jìn)行外部調(diào)整，以及時(shí)更改工作狀態(tài)或者工作參數(shù)，達(dá)到機(jī)械控制內(nèi)部組織方式的改良優(yōu)化。
（3）虛擬化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)
虛擬化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是指將現(xiàn)代花的機(jī)械制造技術(shù)與仿真技術(shù)相聯(lián)系，結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及計(jì)算機(jī)建模技術(shù)，對(duì)機(jī)械加工制造過(guò)程進(jìn)行科學(xué)合理的仿真，進(jìn)而可以及時(shí)預(yù)測(cè)實(shí)際工作狀態(tài)下可能發(fā)生的問(wèn)題，并通過(guò)仿真過(guò)程不斷調(diào)整各個(gè)控制系統(tǒng)及工作參數(shù)。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)原材料以及能耗較低、加工制造能力高的機(jī)械制造狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)降低機(jī)械加工制造成本，加快機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)周期的目的。
（4）集成化技術(shù)
實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工制造自動(dòng)化技術(shù)的升級(jí)改造，必須通過(guò)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的集成化改造。由于電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種能夠改善機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的新技術(shù)不斷發(fā)展，這對(duì)于提高機(jī)械加工制造生產(chǎn)能力具有重要的意義。集成化技術(shù)主要是集成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、信息控制以及智能管理等方面的技術(shù)。以系統(tǒng)工程作為整體的理論指導(dǎo)，對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行必要的重組與升級(jí)，將影響機(jī)械加工工作的各種因素綜合考慮，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化水平高、生產(chǎn)能力強(qiáng)的有機(jī)整體。
（5）微型化的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品
在軍事、通訊、信息以及醫(yī)藥等領(lǐng)域，需要機(jī)械產(chǎn)品具有規(guī)格小、能耗低、易于控制、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。因此對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的革新升級(jí)，應(yīng)側(cè)重于自動(dòng)化產(chǎn)品的微型化處理方面，實(shí)現(xiàn)微型化的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品。對(duì)于促進(jìn)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展也具有重要的作用。
結(jié)語(yǔ)：
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于提高生產(chǎn)加工效率。降低勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)接卸制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)意義重大，同時(shí)對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防軍事等也有重要的影響。發(fā)展生機(jī)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，必須充分認(rèn)識(shí)到我國(guó)現(xiàn)階段技術(shù)缺陷，并獨(dú)立自主的開展技術(shù)研究，不斷構(gòu)建以信息化、智能化為主導(dǎo)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；自動(dòng)化；TCP/IP協(xié)議；實(shí)時(shí)監(jiān)控
隨著地面數(shù)字電視技術(shù)的普及與推廣，我國(guó)將全面的構(gòu)建地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)，各地將廣泛采用越來(lái)越多的地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)。為了確保整個(gè)地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和安全性，必須構(gòu)建一個(gè)數(shù)字電視自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)所有的地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、有效地管理。
在過(guò)去的工作中，值班人員對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，需要定時(shí)在發(fā)射機(jī)房?jī)?nèi)通過(guò)巡機(jī)來(lái)檢查發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)，對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行操作時(shí)需要在機(jī)房?jī)?nèi)對(duì)發(fā)射機(jī)的控制面板手動(dòng)操作。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)工作效率，必須要有一套自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)，替代傳統(tǒng)的人力手動(dòng)操作。
目前，國(guó)內(nèi)包括地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在內(nèi)的廣播電視發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還不夠完善，主要存在以下問(wèn)題：第一，各發(fā)射臺(tái)站的地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)型號(hào)各異，各類型號(hào)的發(fā)射機(jī)硬件接口各不相同，相互之間又難以兼容，很難實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控。第二，大多數(shù)發(fā)射臺(tái)站發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是專門為過(guò)去模擬電視廣播發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)使用的，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)新一代數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)的監(jiān)控，并且監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化程度比較低，無(wú)法滿足現(xiàn)在的需求。
1 數(shù)字電視自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)需求及目標(biāo)
為了克服上述問(wèn)題并提高節(jié)目播出的可靠性，地面數(shù)字電視播出系統(tǒng)必須是一套集自動(dòng)開關(guān)機(jī)、節(jié)目監(jiān)控、功率告警、故障設(shè)備自動(dòng)監(jiān)測(cè)和切換于一體的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)詳細(xì)需求如下：（1）實(shí)時(shí)接收顯示發(fā)射機(jī)的狀態(tài)信息，可隨時(shí)查詢處理接收到的相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。（2）實(shí)時(shí)的聲光報(bào)警系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的突發(fā)狀況，自設(shè)定報(bào)警提示值班人員。（3）系統(tǒng)應(yīng)具有完善的安全防范措施，有記錄操作任務(wù)的功能，能對(duì)發(fā)射機(jī)狀態(tài)變化進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)。
2 數(shù)字電視自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
基于上述需求及目標(biāo)，我們通過(guò)采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議設(shè)計(jì)了一種地面數(shù)字電視自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)保證了該系統(tǒng)的通用性和未來(lái)的可擴(kuò)展性。目前，TCP/IP是一種應(yīng)用成熟的雙向通信協(xié)議，而且基于此協(xié)議的各種應(yīng)用設(shè)備和技術(shù)可供選擇的很多，最終我們選擇TCP/IP協(xié)議作為我們?cè)O(shè)計(jì)數(shù)字電視自動(dòng)化系統(tǒng)的核心協(xié)議。
基于TCP/IP協(xié)議的數(shù)字電視自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖1可知：我們首先通過(guò)接口協(xié)議轉(zhuǎn)換器將不同的硬件協(xié)議接口統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為支持TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)接口，然后通過(guò)基于TCP/IP協(xié)議開發(fā)的軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)所有發(fā)射機(jī)統(tǒng)一的監(jiān)控，在一個(gè)監(jiān)控終端下實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)不同類型的地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)的集中控制，并最終形成高集成度的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。
3 數(shù)字電視自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)組成
發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是發(fā)射機(jī)日常工作中的核心系統(tǒng)。它必須具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)各部件工作狀態(tài)，數(shù)據(jù)指標(biāo)，具備簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程操作功能，可以自動(dòng)或者手動(dòng)的開關(guān)機(jī)，切換主備機(jī)，切換主備信號(hào)源，切換發(fā)射機(jī)主備激勵(lì)器，調(diào)節(jié)輸出功率，對(duì)故障狀態(tài)可以有效報(bào)警和記錄等。由圖1可知，基于TCP/IP協(xié)議的地面數(shù)字電視自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)主要包括：被監(jiān)控的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)、監(jiān)控接口、接口協(xié)議轉(zhuǎn)換器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和監(jiān)控終端等。
3.1 被監(jiān)控設(shè)備
發(fā)射機(jī)是地面數(shù)字電視自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的主要監(jiān)控對(duì)象。通常情況下，地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)和遠(yuǎn)程監(jiān)控終端是通過(guò)相應(yīng)的監(jiān)控接口來(lái)通信的，雙方實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
3.2 接口協(xié)議轉(zhuǎn)換器
地面數(shù)字電視自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)是通過(guò)統(tǒng)一的監(jiān)控終端實(shí)現(xiàn)對(duì)所有發(fā)射機(jī)的監(jiān)控?？墒潜O(jiān)控終端的接口有限，通常還采用了不同的網(wǎng)絡(luò)交換協(xié)議，很難保證通訊接口能夠直接連接所有發(fā)射機(jī)。為此我們?cè)诘孛鏀?shù)字電視自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中利用接口協(xié)議轉(zhuǎn)換器將不同的硬件協(xié)議接口統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為支持TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)接口。
3.3 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)
地面數(shù)字電視自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)采用了TCP/IP協(xié)議，該系統(tǒng)把以太網(wǎng)集線器作為整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，這樣就可以方便地把監(jiān)控終端與各發(fā)射機(jī)連接起來(lái)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。
3.4 監(jiān)控終端
為了提高系統(tǒng)的兼容性、便利性，通常采用計(jì)算機(jī)或服務(wù)器作為地面數(shù)字電視自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控終端。工程技術(shù)人員通過(guò)監(jiān)控終端觀察分析系統(tǒng)反饋的發(fā)射機(jī)狀態(tài)信息，隨時(shí)掌握發(fā)射機(jī)工作情況，及時(shí)應(yīng)對(duì)各種突發(fā)狀況，并且可以通過(guò)監(jiān)控終端對(duì)地面數(shù)字電視系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備型號(hào)繁多，不同通訊協(xié)議的指令、數(shù)據(jù)很難兼容，為此首先需要通過(guò)集成監(jiān)控系統(tǒng)軟件解析各種通信協(xié)議，將各種不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議重新包裝在TCP/IP協(xié)議之上，這個(gè)過(guò)程又叫作協(xié)議包裝，從而把不同發(fā)射機(jī)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)一用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。
當(dāng)今數(shù)字電視發(fā)射機(jī)本身都具備遙控遙測(cè)接口，用于遠(yuǎn)程或本地模式下對(duì)發(fā)射機(jī)工作模式進(jìn)行設(shè)置、控制、實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，操作人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)射設(shè)備的工作狀態(tài)，通過(guò)接收到的功率、駐波比、反射功率、工作溫度等數(shù)據(jù)判斷設(shè)備運(yùn)行情況，并可以設(shè)計(jì)參數(shù)報(bào)警門限；可以訪問(wèn)設(shè)備的控制器來(lái)遠(yuǎn)程操作發(fā)射機(jī)，發(fā)出開關(guān)機(jī)、復(fù)位、切換等指令；可以訪問(wèn)記錄數(shù)據(jù)，掌握發(fā)射機(jī)故障信息，操作日志，自動(dòng)抄表等。
此外，為了保障地面數(shù)字電視自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，可以預(yù)留一些可擴(kuò)展的協(xié)議實(shí)現(xiàn)接口。當(dāng)需要接入新的發(fā)射機(jī)時(shí)，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的擴(kuò)展接口解析新的通信協(xié)議，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)新接入的發(fā)射機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。該系統(tǒng)的投入使用將以往以人為主的監(jiān)聽監(jiān)測(cè)管理方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐约夹g(shù)為主，以人為輔，人機(jī)結(jié)合的方式，極大地提高了安全播出保障能力，同時(shí)也增強(qiáng)了值班過(guò)程中應(yīng)對(duì)電視節(jié)目出現(xiàn)停播等突發(fā)事件的能力，確保了安全播出，不斷地把安全播出工作推向前進(jìn)。
該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)發(fā)射機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，極大地提高了發(fā)射臺(tái)工作效率，同時(shí)也增強(qiáng)了工作中應(yīng)對(duì)發(fā)射機(jī)故障等突發(fā)事件的應(yīng)急處理能力，確保了安全播出。該系統(tǒng)可以供各個(gè)發(fā)射臺(tái)站借鑒。
參考文獻(xiàn)
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論文摘要：本文主要分析了配電自動(dòng)化系統(tǒng)的組成、技術(shù)現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題以及發(fā)展方向。
1 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的組成
配電自動(dòng)化是指利用現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)及其設(shè)備正常運(yùn)行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、用電和配電管理的現(xiàn)代化。配電自動(dòng)化系統(tǒng)包含以下四個(gè)方面：
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)：指應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)和信息處理與傳輸技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)硬軟件系統(tǒng)或自動(dòng)裝置代替人工對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控、測(cè)量和運(yùn)行操作的一種自動(dòng)化系統(tǒng)。
10kV饋線自動(dòng)化系統(tǒng)：完成10kV饋電線路的監(jiān)測(cè)、控制、故障診斷、故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。
配電管理系統(tǒng)：是指用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、信息處理及通信等技術(shù)，并在GIS平臺(tái)支持下對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視、管理和控制。主要功能有：數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)、配電網(wǎng)運(yùn)行管理、用戶管理和控制、自動(dòng)繪圖設(shè)備管理地理信息系統(tǒng)(AM／FM/GIS)。
用戶自動(dòng)化系統(tǒng)：用戶自動(dòng)化即需求側(cè)管理，主要包括負(fù)荷管理、用電管理、需方發(fā)電管理等。
2 配電自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀分析
2．1 配電自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀
配電自動(dòng)化的發(fā)展大致分為三個(gè)階段：
第一階段是基于自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備相互配合的配電自動(dòng)化階段，主要設(shè)備為重合器和分段器等，不需要建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。其主要功能是在故障時(shí)通過(guò)自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備相互配合實(shí)現(xiàn)故障隔離和健全區(qū)域恢復(fù)供電。這一階段的配電自動(dòng)化系統(tǒng)局限在自動(dòng)重合器和備用電源自動(dòng)投入裝置。自動(dòng)化程度較低，具體表現(xiàn)在：①僅在故障時(shí)起作用，正常運(yùn)行時(shí)不能起監(jiān)控作用，不能優(yōu)化運(yùn)行方式；②調(diào)整運(yùn)行方式后，需要到現(xiàn)場(chǎng)修改定值；③恢復(fù)健全區(qū)域供電時(shí)，無(wú)法采取安全和最佳措施；④隔離故障時(shí)需要經(jīng)過(guò)多次重合，對(duì)設(shè)備沖擊很大。這些系統(tǒng)目前仍大量應(yīng)用。
第二階段的配電自動(dòng)化系統(tǒng)是基于通信網(wǎng)絡(luò)、饋線終端單元和后臺(tái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)也能起到監(jiān)視配電網(wǎng)運(yùn)行狀況和遙控改變運(yùn)行方式的作用，故障時(shí)能及時(shí)察覺。并由調(diào)度員通過(guò)遙控隔離故障區(qū)域和恢復(fù)健全區(qū)域供電。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了第三階段的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。它在第二階段的配電自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)控制功能。形成了集配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、配電地理信息系統(tǒng)、需方管理(DSM)、調(diào)度員仿真調(diào)度、故障呼叫服務(wù)系統(tǒng)和工作管理等一體化的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，形成了集變電所自動(dòng)化、饋線分段開關(guān)測(cè)控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負(fù)荷控制和遠(yuǎn)方抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)(DMS)，功能多達(dá)140余種?，F(xiàn)階段的配電自動(dòng)化以此為目標(biāo)建設(shè)和完善。
2．2 配電自動(dòng)化面臨的問(wèn)題
電力市場(chǎng)環(huán)境下的配電自動(dòng)化系統(tǒng)必須在以下幾方面加以提高和改進(jìn)。
高度可靠和快速反應(yīng)的變電站、饋線自動(dòng)化系統(tǒng)。在電力市場(chǎng)環(huán)境下，為了保障終端用戶的供電可靠性，自動(dòng)化系統(tǒng)不僅要求能夠正確判斷故障、隔離及恢復(fù)故障，而且要求加大對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的投資，增加快速、可靠的開關(guān)及控制裝置，盡量減少對(duì)用戶的停電次數(shù)和停電時(shí)間。同時(shí)，因配電網(wǎng)故障必須中斷部分負(fù)荷供電時(shí)，應(yīng)能快速自動(dòng)識(shí)別重要用戶，優(yōu)先保障其供電。
為了適應(yīng)市場(chǎng)環(huán)境下的競(jìng)爭(zhēng)需要，SCADA(系統(tǒng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集)系統(tǒng)的功能應(yīng)該是強(qiáng)大的，特別是對(duì)重要用戶的監(jiān)控更應(yīng)該作到準(zhǔn)確、可靠、靈敏。否則會(huì)給配電公司帶來(lái)較大的損失，這種損失包括對(duì)用戶的真接停電和造成社會(huì)影響的間接損失。 轉(zhuǎn)貼于
實(shí)現(xiàn)SCADA與GIS(配電地理信息系統(tǒng))一體化設(shè)計(jì)，達(dá)到SCADA和GIS數(shù)據(jù)一體化、功能一體化、界面；體化，實(shí)現(xiàn)從GIS中自動(dòng)提取SCADA需要的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和屬性數(shù)據(jù)及由SCADA系統(tǒng)向GIS提供配電實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。
采用可擴(kuò)展綜合型的配電自動(dòng)化終端(CDAU)。為滿足電力市場(chǎng)對(duì)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)及實(shí)時(shí)電價(jià)信息的要求，實(shí)現(xiàn)綜合信息的采集及控制，盡可能減少現(xiàn)場(chǎng)終端的數(shù)量及降低系的復(fù)雜性，應(yīng)考慮采用可擴(kuò)展功能的綜合型配電自動(dòng)化終端。該終端除了具有通常的功能外，還具有電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)電價(jià)信息、故障錄波及部分儀表功能。
3 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展展望
3．1 現(xiàn)代配電自動(dòng)化系統(tǒng)
采用分層集結(jié)策略大城市配電自動(dòng)化系統(tǒng)一般分四個(gè)層，第一層為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。主要由饋線終端單元(FTU)、配變終端單元(TYU)、遠(yuǎn)動(dòng)終端單元(RTU)和電量集抄器等構(gòu)成，統(tǒng)稱為配電自動(dòng)化終端設(shè)備。第二層為區(qū)域集結(jié)層。以110kV變電站或重要配電開閉所為中心，將配電網(wǎng)劃分成若干區(qū)域，在各區(qū)域中心設(shè)置配電子站，又稱“區(qū)域工作站”，用于集結(jié)所在區(qū)域內(nèi)大量分散的配電終端設(shè)備，如饋線終端單元(Fru)、配變終端單元(TI’U)和電量采集器。第三層為配電自動(dòng)化子控制中心層。建設(shè)在城市的區(qū)域供電分局，一般配備基于交換式以太網(wǎng)的中檔配電自動(dòng)化后臺(tái)系統(tǒng)。往往還包括配電地理信息系統(tǒng)、需方管理和客戶呼叫服務(wù)系統(tǒng)等功能。用于管理供電分局范圍內(nèi)的配電網(wǎng)。第四層為配電自動(dòng)化總控制中心層。建設(shè)在城市的供電局，一般配備基于交換式以太網(wǎng)的高檔配電自動(dòng)化后臺(tái)系統(tǒng)和大型數(shù)據(jù)庫(kù)，用于管理整個(gè)城市范圍內(nèi)的配電網(wǎng)。中小型城市的配電自動(dòng)化系統(tǒng)一般只有前三層設(shè)備，不需要第四層。
3．2 集成化、智能化和綜合化是發(fā)展趨勢(shì)
配電自動(dòng)化系統(tǒng)作為一個(gè)龐大復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含眾多的設(shè)備和子系統(tǒng)，各功能、子系統(tǒng)之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián)，其本身及其所用技術(shù)又處于不斷發(fā)展之中，這就要求配電自動(dòng)化系統(tǒng)采用全面解決的方案，走系統(tǒng)集成之路，使得各種應(yīng)用之間可共享投資和運(yùn)行費(fèi)用，最大限度保護(hù)用戶原有的投資。
在饋線自動(dòng)化方面，現(xiàn)有饋線終端設(shè)備不僅具有常規(guī)的遙測(cè)、遙信和遙控功能，且還集成了自動(dòng)重合閘、饋線故障檢測(cè)和電能質(zhì)量的一些參數(shù)的檢測(cè)功能，甚至集成了斷路器的監(jiān)視功能，且有進(jìn)一步與斷路器相結(jié)合，機(jī)電一體化，發(fā)展成為智能化開關(guān)的趨勢(shì)。顯著地降低了建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)的綜合成本，為提高供電可靠性，創(chuàng)造了有利的條件。在電壓無(wú)功控制方面，國(guó)內(nèi)已經(jīng)提出基于人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功預(yù)測(cè)和優(yōu)化決策相結(jié)合的變電站電壓無(wú)功控制策略，該策略以無(wú)功變化趨勢(shì)為指導(dǎo)，充分發(fā)揮了電容器的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益，能在無(wú)功基本平衡和保證電壓合格的前提下，使變壓器分接頭的調(diào)節(jié)次數(shù)降至最小，消除了盲目調(diào)節(jié)，降低了變壓器故障幾率和減少了維護(hù)量。
3．3 配電自動(dòng)化新技術(shù)
配電線路載波通信技術(shù)。對(duì)低壓配電網(wǎng)，由于終端設(shè)備數(shù)量非常多，采用光纖通信無(wú)論從成本或可行性看均不現(xiàn)實(shí)，為實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的實(shí)時(shí)電價(jià)信息及遠(yuǎn)程讀表功能，研究具有較高可靠性和通信速率的配電線路載波通信技術(shù)，不僅可作為實(shí)現(xiàn)上述功能的通信手段，還可以為客戶提供其他的綜合通信月盼。
用戶電力技術(shù)。用戶電力技術(shù)是將電力電子技術(shù)、微處理機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)運(yùn)用于中、低壓配、用電系統(tǒng)，以減少諧波畸變，消除電壓波動(dòng)和閃變、各相電壓的不對(duì)稱和供電的短時(shí)中斷，從而提高供電可靠性和電能質(zhì)量的新型綜合技術(shù)。用戶電力技術(shù)獨(dú)立工作時(shí)可滿足特殊負(fù)荷對(duì)供電量的嚴(yán)格要求，與配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合時(shí)，將實(shí)現(xiàn)無(wú)瞬時(shí)停電、實(shí)時(shí)控制的柔性化配電、滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量更高層次的要求。
智能分布式FA。在該體系中，將要研究建立智能體(agent)與區(qū)域協(xié)調(diào)器的協(xié)調(diào)機(jī)制。為了考慮全網(wǎng)的運(yùn)行方式以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化影響，需要研究在配單自動(dòng)化主站建立協(xié)調(diào)服務(wù)器，通過(guò)定義智能體之間的通信與規(guī)范構(gòu)成完整的智能分布式FA實(shí)現(xiàn)方式。
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【關(guān)鍵詞】變壓器；故障診斷；核向量機(jī)；檢測(cè)
1.引言
變壓器是電力系統(tǒng)中重要是設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)影響著整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，而歷史數(shù)據(jù)顯示變壓器是容易出故障的設(shè)備，基于此，對(duì)變壓器的故障進(jìn)行合理而準(zhǔn)確的診斷是當(dāng)前面臨的重要任務(wù)，文章就這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了分析。
2.算法介紹
文章采用分層貝葉斯模型結(jié)構(gòu)，通過(guò)引入多項(xiàng)概率似然函數(shù)（Multinomial Probit Likelihood）[1-4]，實(shí)現(xiàn)了非同構(gòu)的多信息數(shù)據(jù)或多特征信息的有機(jī)融合以及多分類問(wèn)題，MKL-RVM原理示意圖如圖1所示，圖中S為信息數(shù)據(jù)的種類，為組合核參數(shù)。
圖1 MKL-RVM原理示意圖
Fig.1 MKL-RVM schematic diagram
設(shè)信息數(shù)據(jù)（一類信息數(shù)據(jù)或多類信息數(shù)據(jù)）經(jīng)特征提取獲得個(gè)特征空間。來(lái)自特征空間的樣本數(shù)據(jù)集記為，，，，其中為樣本數(shù)，為特征向量的維數(shù)，為類別數(shù)。當(dāng)給定核函數(shù)時(shí)，可得基核矩陣，，定義組合核矩陣，組合核矩陣的元素可由式（1）得到。
（1）
其中：——核函數(shù)；
——組合核函數(shù)。
引入輔助回歸目標(biāo)變量和權(quán)重參數(shù)，可得標(biāo)準(zhǔn)噪音回歸模型如式（2）。
（2）
其中：——的第行列的元素；
——的第的列；
——的第行；
——代表服從均值為方差為的正態(tài)分布。
引入多項(xiàng)概率聯(lián)系函數(shù)如式（3），將回歸目標(biāo)轉(zhuǎn)化為類別標(biāo)簽。
（3）
由此可以得到多項(xiàng)概率似然函數(shù)如式（4）。
（4）
其中：——標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的期望；
——高斯累計(jì)分布函數(shù)。
為了確保模型的稀疏性，為權(quán)重向量引入零均值[5]，方差為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)先驗(yàn)分布。為先驗(yàn)參數(shù)矩陣中的元素，服從超參數(shù)為，的Gamma分布。
由此可見MKL-RVM同樣采用的是分層貝葉斯模型結(jié)構(gòu)，模型結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。
圖2 分層貝葉斯模型
Fig.4-2 Hierarchical Bayesian model
圖3 CV數(shù)據(jù)集劃分示意圖
3.算法改進(jìn)
鑒于K折交叉驗(yàn)證可以確保所有的樣本數(shù)據(jù)都參與模型的訓(xùn)練和驗(yàn)證[6-8]，而遺傳算法則具有較好的全局尋優(yōu)能力，提出了基于K折交叉驗(yàn)證和遺傳算法相結(jié)合的核函數(shù)參數(shù)優(yōu)化方法，以提高M(jìn)KL-RVM的性能。該方法采用K折交叉驗(yàn)證來(lái)評(píng)估待選擇的核函數(shù)參數(shù)，采用遺傳算法選取核函數(shù)參數(shù)。
數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)中，關(guān)鍵任務(wù)是在獲取的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行模型學(xué)習(xí)、模型性能評(píng)估和模型選擇，該模型可能是回歸模型或分類器模型。交叉驗(yàn)證（Cross Validation，CV）起源于20世紀(jì)30年代，起初僅是用于模型性能評(píng)估，20世紀(jì)70年代Stone and Geisser將其用于模型參數(shù)選擇，現(xiàn)今CV已成為數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)中模型性能評(píng)估和模型選擇的有效方法[9]。
常見CV的方法有：Hold-Out Method，K-fold Cross Validation（記為：K-CV）和Leave-One-Out Cross Validation（記為：LOO-CV）。
（1）Hold-Out Method
Hold-Out Method：是將樣本數(shù)據(jù)按一定的比例隨機(jī)地分為訓(xùn)練集和驗(yàn)證集，訓(xùn)練集用于模型學(xué)習(xí)，驗(yàn)證集用于模型的驗(yàn)證。
（2）K-fold Cross Validation
K-CV方法：設(shè)樣本數(shù)據(jù)集為，，X為輸入向量空間，Y為類別向量空間。K-CV方法首先將數(shù)據(jù)集D隨機(jī)地分成元素個(gè)數(shù)近似相等的K個(gè)相互獨(dú)立的子集。然后用D-Dt（“-”為集合差運(yùn)算，）對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，用Dt對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，數(shù)據(jù)集劃分示意圖如圖3所示。該方法將得到K個(gè)模型，可以通過(guò)計(jì)算K個(gè)模型的平均正判率對(duì)模型性能進(jìn)行評(píng)估（Model Performance Estimation）。Duan等人建議采用5-CV。
4.結(jié)論
（1）該方法采用K個(gè)MKL-RVM分類器模型的平均正判率評(píng)估模型性能，作為選擇MKL-RVM分類器核函數(shù)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，可以使優(yōu)化得到的MKL-RVM分類器參數(shù)具有很好的推廣性；
（2）K-CV方法可以確保所有的樣本數(shù)據(jù)都參與MKL-RVM分類器模型的訓(xùn)練和驗(yàn)證，能夠充分利用有限的樣本數(shù)據(jù)；
（3）MKL-RVM分類器核函數(shù)參數(shù)選取過(guò)程中，訓(xùn)練集與驗(yàn)證集也是不斷改變的，可以在整個(gè)樣本空間尋優(yōu)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；電氣綜合；自動(dòng)化技術(shù)；發(fā)展；
中圖分類號(hào)：TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言
發(fā)電廠裝機(jī)容量受熱負(fù)荷大小、性質(zhì)等制約，機(jī)組規(guī)模要比目前火電廠的主力機(jī)組小很多，但是其生產(chǎn)原理及系統(tǒng)組成與火電廠是一致的。隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)電廠的電力自動(dòng)化控制水平也隨之提高。所謂電氣自動(dòng)化，是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一身的綜合信息管理系統(tǒng)，旨在改進(jìn)供電的可靠性、安全性和服務(wù)質(zhì)量，提高工作效率，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低運(yùn)行和管理費(fèi)用，是電力投資的重點(diǎn)。
1．電廠電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀分析
自20世紀(jì)90年代起，我國(guó)確定火電廠電氣系統(tǒng)使用接人DCS系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制，由人工監(jiān)控到計(jì)算機(jī)自動(dòng)化的監(jiān)控的過(guò)渡，這就是電廠電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)的開端。接入DCS系統(tǒng)的電廠系統(tǒng)設(shè)備，具有廣闊的發(fā)展空間，研究方案、成果也較多。其中分為集中式和分層式的兩種不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式。集中式是通過(guò)硬接線方式，模擬電氣量和開關(guān)量信號(hào)，并通過(guò)硬接線電纜各自分別接人DCS系統(tǒng)的輸入、輸出通道。分層式則是采用數(shù)字通信的總線技術(shù)，在DCS系統(tǒng)內(nèi)接入各微機(jī)型智能保護(hù)測(cè)控裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種方法是電廠電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)，設(shè)備都采用分層式的實(shí)現(xiàn)方式，因其真正實(shí)現(xiàn)了電氣系統(tǒng)監(jiān)控自動(dòng)化的功能。下面分別對(duì)集中式設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化方式與分層式自動(dòng)化設(shè)計(jì)方式作個(gè)闡述。
1．1集中式電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)分析。集中式是通過(guò)硬接線的方式，相對(duì)較為傳統(tǒng)、落后。通過(guò)轉(zhuǎn)化了強(qiáng)電信號(hào)為弱電信號(hào)，在空接點(diǎn)和直流信號(hào)下，模擬電氣量和開關(guān)量在硬接線電纜下，與DSC系統(tǒng)的輸入、輸出設(shè)備相連接，由此可發(fā)揮DCS系統(tǒng)監(jiān)控電氣設(shè)備的功能。DCS系統(tǒng)的輸入、輸出設(shè)備的連接又可分為兩種方式，即直接接入方式和遠(yuǎn)程接人方式。直接接入方式通過(guò)電纜連接電子間集中阻屏，遠(yuǎn)程接入方式則通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)遠(yuǎn)程采集柜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中處和設(shè)備相距較遠(yuǎn)情況下的連接，DCS控制系統(tǒng)的連接是在通信方式下完成。也就是，直接接人方式、遠(yuǎn)程接入方式是兩種在本質(zhì)上沒(méi)有區(qū)別的連接方式。
1．2集中式的特點(diǎn)。電氣量的的采集集中組屏，易于管理，設(shè)備運(yùn)行環(huán)境好，硬接線方式簡(jiǎn)易，響應(yīng)速度快等。但同時(shí)也有不完善的地方，由于通過(guò)電纜硬接線連接，電纜使用量較大，所占空間較大，長(zhǎng)電纜容易相互干擾、電能損耗量大，又影響DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。DCS系統(tǒng)的費(fèi)用高，投資成本高，限制了接入DCS系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量，僅有幾個(gè)重要的設(shè)備是連接DCS系統(tǒng)，而其他設(shè)備沒(méi)能
實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，實(shí)際電廠內(nèi)電氣綜合自動(dòng)化的水平較低。再加上所有信息采集量都基于DCS系統(tǒng)下進(jìn)行處理，工作量大會(huì)影響系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，系統(tǒng)使用的可靠程度也隨之降低。并且，DCS系統(tǒng)的調(diào)試環(huán)節(jié)靠后，而根據(jù)集中式的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式，難以滿足倒送廠用電要求。缺少電氣監(jiān)控的主設(shè)備系統(tǒng)，稍微復(fù)雜的電氣系統(tǒng)運(yùn)行的管理較難把握，綜合自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)尚未達(dá)到。
1.3分層式電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)分析。電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)的分層式技術(shù)使用，由3層組成，分別是站級(jí)監(jiān)控層、通信層、間隔層。其中，站級(jí)監(jiān)控層則是在通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)間隔層的數(shù)據(jù)管理及信息交換。信管理機(jī)、光纖或電纜網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)層，在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)下實(shí)現(xiàn)了各種功能，如數(shù)據(jù)匯總、規(guī)約轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)及傳控制命令等。終端保護(hù)測(cè)控單元組成間隔層，設(shè)計(jì)時(shí)使用電氣一次回路或電氣間隔方法完成，在各個(gè)開關(guān)柜或其他一次設(shè)備附近分布安裝各測(cè)控單元和保護(hù)單元。
1．4分層式技術(shù)的特點(diǎn)。就地安裝間隔層測(cè)控終端，在較少的占地面上，提高各裝置的獨(dú)立性、靈活性、可靠性。交流采樣的方式得到的模擬量數(shù)據(jù)，節(jié)約電纜使用，從而減少了成本支出。又由于分層技術(shù)較好的抗干擾能力，使得采集數(shù)據(jù)的精確性上升。這樣，有較廣的空間采集更多數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)的分析數(shù)據(jù)較為完善，遠(yuǎn)距離修改保護(hù)定值和復(fù)歸信號(hào)得以實(shí)現(xiàn)，檢修維護(hù)工作較為簡(jiǎn)單。分層式技術(shù)在原有的基礎(chǔ)上，具有較為廣闊的發(fā)展空間，體現(xiàn)在對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)上。依據(jù)分層式技術(shù)特點(diǎn)，單個(gè)故障不影響周邊設(shè)備的運(yùn)行，維修成本降低。電氣監(jiān)控主站的設(shè)立，能獨(dú)立的進(jìn)行調(diào)試和投運(yùn)工作，就能實(shí)現(xiàn)倒送電，同時(shí)還具備其他的有利條件，提高了系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)規(guī)模和水平。
1.5分層式技術(shù)的關(guān)鍵。(1)間隔層終端測(cè)控保護(hù)單元。以間隔層一次設(shè)備為單位，分層式技術(shù)得以發(fā)揮，設(shè)立配置測(cè)控保護(hù)單元。配置測(cè)控保護(hù)單元是用于保障電廠的用電系統(tǒng)發(fā)揮的關(guān)鍵技術(shù)，該單元有較高的靈敏性、可靠性、速動(dòng)性和選擇性要求，而集中式所使用的DCS系統(tǒng)操作不適用，而一般采用專用保護(hù)裝置。電廠用電系統(tǒng)的保護(hù)裝置由線路、電廠中的電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)測(cè)控裝置和其他裝置構(gòu)成。能提高實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、計(jì)算機(jī)保護(hù)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)控制和故障的記錄功能。(2)通信網(wǎng)絡(luò)?；贓CS系統(tǒng)的操作環(huán)境較差，所以通信網(wǎng)絡(luò)是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，能直接影響電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的整體發(fā)揮?，F(xiàn)階段使用較多仍是電纜現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)方式，而光纖通信則逐漸被使用。通信網(wǎng)絡(luò)通過(guò)通信管理機(jī)雙機(jī)熱備用或雙通道備用原則配置，一旦數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)有問(wèn)題出現(xiàn)，系統(tǒng)能自動(dòng)切換至冗余裝置或通道，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。(3)設(shè)立監(jiān)控主站。監(jiān)控主站能監(jiān)控和管理將電廠用電
系統(tǒng)，配置成單機(jī)或雙機(jī)或多機(jī)系統(tǒng)，由發(fā)電機(jī)機(jī)組的容量和運(yùn)行管理要求而定。配置的軟件有前置機(jī)軟件、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、人機(jī)界面軟件和圖形建模軟件等組成，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、管理數(shù)據(jù)、應(yīng)用及分析等功能。
1．6電廠電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。以太網(wǎng)能快速傳輸數(shù)據(jù)、成本低廉、容量大、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)靈活等優(yōu)勢(shì)成為電氣綜合自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的最佳選擇。嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的以太網(wǎng)，具有強(qiáng)大的功能和廣闊的發(fā)展空間，因此嵌入式以太網(wǎng)是電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)絡(luò)通信的主要發(fā)展方向。
2 對(duì)發(fā)電廠電氣自動(dòng)化改造的幾點(diǎn)意見
第一，事先要規(guī)劃好發(fā)電廠電氣自動(dòng)化的改造，把握科學(xué)、合理，節(jié)約的原則，提前準(zhǔn)備好需要改造和更新的設(shè)備。同時(shí)，要綜合考慮諸如繼電保護(hù)裝置，斷路器、五防系統(tǒng)等設(shè)備在型號(hào)、盤位布置、預(yù)留接口方面將來(lái)接入綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的問(wèn)題。只有這樣，對(duì)電氣自動(dòng)化的改造才能合理又節(jié)省了人力物力。
第二，在設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化的過(guò)程中要把握實(shí)用的原則。由于發(fā)電廠現(xiàn)有的監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、五防、保護(hù)等設(shè)備裝置其原理和性能的不同，在進(jìn)行改造時(shí)要整體上把握，綜合考慮，避免出現(xiàn)功能重復(fù)的設(shè)備并列運(yùn)行。
第三，改造的目的是為了發(fā)電廠將來(lái)更好的高效運(yùn)行，因此，電氣自動(dòng)化改造要
注重遠(yuǎn)期目標(biāo)。比如，有的發(fā)電廠由于老化或廠房實(shí)際條件的限制，不可能所有的監(jiān)控設(shè)備都可以納入電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的改造中。就需要在改造時(shí)，把這些不具備改造的設(shè)備考慮到，在整體框架下，預(yù)留接口，便于后期的改造。
結(jié)束語(yǔ)
在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，發(fā)電廠電氣部分的綜合自動(dòng)化是一種趨勢(shì)，對(duì)于它的成功改造，將會(huì)大大的提高發(fā)電廠的自動(dòng)化水平。同時(shí)，采用電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)，能夠節(jié)約大量的成本，提高電氣系統(tǒng)的可靠性。
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關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，Matlab/Stateflow/RTW，系統(tǒng)建模，自動(dòng)代碼生成，代碼測(cè)試
0 本文意義
傳統(tǒng)的手寫代碼式嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法不夠直觀，開發(fā)周期長(zhǎng)，測(cè)試和維護(hù)困難。圖形化編程和自動(dòng)代碼生成技術(shù)將成為本世紀(jì)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的趨勢(shì)和主流?？萍颊撐?。本文結(jié)合車載智能能源分配器的開發(fā)，利用Matlab/Stateflow/RTW工具包完成系統(tǒng)建模和代碼生成。完成測(cè)試后自動(dòng)燒錄到微型控制器中，從而起到降低成本和縮短開發(fā)周期的作用。
1 系統(tǒng)建模及代碼生成
根據(jù)廠方要求編輯技術(shù)規(guī)范并劃分子系統(tǒng)，使其成為通用的兩種模式：真值表（TrueTable），有限狀態(tài)機(jī)（StateMachine）。子系統(tǒng)獨(dú)立建?？梢允沟脝蝹€(gè)模型容易測(cè)試和維護(hù)，通常完成建模后應(yīng)該有自動(dòng)生成的以下4個(gè)文件作為分析備份：
1)測(cè)試通過(guò)報(bào)告（SubSystem_Report.txt）
2)MCDC測(cè)試報(bào)告（SubSystem_cov.html）
3)Test Case VS Requirment報(bào)告（SubSystem_tseq.xls）
4)系統(tǒng)模型 （SubSystem_Report.mdl）
所有的模型都使用模型庫(kù)進(jìn)行維護(hù)，TLC將保證生成子系統(tǒng)代碼只包含.h和.c文件（腳本和TLC只對(duì)庫(kù)進(jìn)行操作，不對(duì)模型進(jìn)行操作）。這樣可以保證代碼的唯一性和方便管理。所有模型完成后必須通過(guò)功能整合測(cè)試。
以下是能源分配器中短路監(jiān)測(cè)中的一個(gè)模塊為例子：
短路監(jiān)測(cè)功能是輸出處理（Output Process）庫(kù)中的一個(gè)子模塊，針對(duì)不同的控制功能對(duì)應(yīng)不同的監(jiān)測(cè)方案，控制功能包括：前后燈，轉(zhuǎn)向燈，中央控制鎖，喇叭，頂棚折疊，座椅折疊等。
Figure 1 RETRY/NO_RETRY Controller State Transition Diagram
如果考慮到大量短路檢測(cè)和繼電器控制，短路檢控就變得非常困難。RETRY/NO_RETRY模塊將自動(dòng)控制是否繼續(xù)對(duì)晶閘管進(jìn)行供電，如果僅依賴硬件過(guò)載自動(dòng)復(fù)位將嚴(yán)重影響硬件的壽命。軟件控制的原理是短時(shí)間內(nèi)連續(xù)檢測(cè)其短路次數(shù)（FETShort_Cnt[n]），如果在極短時(shí)間內(nèi)達(dá)到伐值就判斷系統(tǒng)確實(shí)短路，不再供電。
一旦一個(gè)晶閘管達(dá)到短路次數(shù)達(dá)到其壽命的1/3，2/3或者3/3伐值，控制器也將永久關(guān)閉對(duì)它的供電（NO_RETRY），只有測(cè)試工具才能再將其激活。RETRY/NO_RETRY模塊的執(zhí)行順序永遠(yuǎn)在Short DetectionController 模塊之前。
Figure 2 Short Detection Controller State Transition Diagram
Short DetectionController內(nèi)部是兩個(gè)平行的狀態(tài)機(jī)，執(zhí)行順序?yàn)锳àB?？萍颊撐?。A狀態(tài)機(jī)用來(lái)追蹤是否有電流輸出及讀取晶閘管的反饋以判斷是否存在一個(gè)短路。B狀態(tài)機(jī)則追蹤A狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)并與A前一狀態(tài)的比對(duì)。在算法上A狀態(tài)機(jī)會(huì)將短路次數(shù)累加Intergrate[n]直到255（不同模塊配置不同的累加速率），然后B狀態(tài)機(jī)立刻捕捉到短路情況并終止電流輸出。
Figure 3 Short Detect Process Integration
值得一提的是Matlab/Stateflow中提供的計(jì)時(shí)函數(shù)編譯完成后有一個(gè)機(jī)器時(shí)鐘的延時(shí)，對(duì)高速信號(hào)處理狀態(tài)機(jī)有影響。必須手寫嵌入式代碼并在編譯目標(biāo)中內(nèi)嵌手寫代碼。
Figure 4 Configure Embed Code forComplier Target
自動(dòng)代碼生成腳本中應(yīng)該注意：
1) 自動(dòng)腳本的編寫應(yīng)該先驗(yàn)證所有模型變量和數(shù)據(jù)字典的兼容性并自動(dòng)生成錯(cuò)誤報(bào)告；
2) 自動(dòng)修改模型中的變量類型并選擇適合的芯片類型及相關(guān)時(shí)鐘配置設(shè)置；
3) TLC的編寫和引用并設(shè)置代碼類型（GRT或者ERT）；
4 )數(shù)據(jù)類型別名的定義應(yīng)該和代碼測(cè)試中所用到的一致。
2 代碼測(cè)試
由于數(shù)據(jù)截?cái)嗪涂赡艽嬖诘膶?shí)際代碼和行為模型的不一致將導(dǎo)致自動(dòng)生成的代碼在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生錯(cuò)誤。如何才能有效地檢測(cè)自動(dòng)生成代碼，是一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。本文給出了在VC++2005編譯環(huán)境下使用MxVDev作為測(cè)試工具的嵌入式系統(tǒng)高效測(cè)試機(jī)制。
具體操作步驟如下：
1) 將要測(cè)試的模型在Matlab中完成系統(tǒng)整合并通過(guò)測(cè)試，在Signal Builder中保留所有的Test Case。這一步至關(guān)重要，開發(fā)人員必須保證Test Case的質(zhì)量，否則將直接影響軟件在環(huán)測(cè)試，硬件在環(huán)測(cè)試以及最后代碼的質(zhì)量。
2) 完成之后通過(guò)Matlab腳本自動(dòng)將所有的Test Case轉(zhuǎn)化為.xmc文件供測(cè)試工具調(diào)用（通用機(jī)器建模語(yǔ)言）。自動(dòng)化腳本轉(zhuǎn)換工具可以避免手寫代碼的失誤并大大減少開發(fā)時(shí)間，特別對(duì)于包含大量Test Case的系統(tǒng)開發(fā)非常有益。
Figure 5 M-Script Convert tool and VC++ Environment Setup
3) 把驅(qū)動(dòng)層代碼，應(yīng)用層代碼，任務(wù)調(diào)用函數(shù)，自動(dòng)生成的代碼，數(shù)據(jù)流定義（DFA）等文件(所有的代碼除了驅(qū)動(dòng)層以外都均可通過(guò)Matlab操作API函數(shù)完成)在VC++2005環(huán)境下配置好，并將調(diào)試器設(shè)置為MxVDev而不是VC++2005。完成編譯后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)MxVDev。
4) 啟動(dòng)MxVDev后導(dǎo)入已經(jīng)完成的.xmc文件，就可以進(jìn)行軟件在環(huán)測(cè)試，代碼級(jí)測(cè)試非常嚴(yán)格，所有潛在問(wèn)題均可以顯現(xiàn)出來(lái)。科技論文。如果測(cè)試不通過(guò)MxVDev會(huì)自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告，用于問(wèn)題分析和方案修改。如果測(cè)試通過(guò)就可以導(dǎo)出.asv文件進(jìn)行硬件在環(huán)測(cè)試。
Figure 6 Software In Loop and HardwareIn Loop Test
3 結(jié)束語(yǔ)
本文介紹的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和測(cè)試機(jī)制具有極高的實(shí)用價(jià)值，有利于整個(gè)項(xiàng)目可以有序，分階段地開展，獨(dú)創(chuàng)的代碼測(cè)試機(jī)制并使代碼質(zhì)量得到極大的提高。整套開發(fā)機(jī)制依靠Matlab為核心，過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)縝密，為實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的自動(dòng)化開發(fā)提供了一條新方案。
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[論文摘要]分析電力系統(tǒng)中故障數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的功能、現(xiàn)狀和特點(diǎn)，提出故障數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的概念并對(duì)其進(jìn)行研究。介紹平臺(tái)的主要特點(diǎn)，給出平臺(tái)設(shè)計(jì)的整體架構(gòu)，并說(shuō)明各組成模塊的功能劃分，還對(duì)模塊間的關(guān)系等相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了闡述。
一、引言
電力工業(yè)是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提供能源的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的公用事業(yè)。但日益復(fù)雜的電力系統(tǒng)，發(fā)生故障的幾率也在不斷增加，某些擾動(dòng)可能導(dǎo)致大面積停電和穩(wěn)定性問(wèn)題尖銳化，嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)可能失去穩(wěn)定。
目前電力系統(tǒng)中的常用的故障分析系統(tǒng)有故障錄波系統(tǒng)、輸電線路行波測(cè)距系統(tǒng)、小電流接地選線系統(tǒng)和電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)為分析電網(wǎng)故障、確定電力系統(tǒng)在特定情況下的運(yùn)行狀況提供了強(qiáng)有力的支持。這一類應(yīng)用的共同點(diǎn)是都要對(duì)某些模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析和計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)不同故障分析系統(tǒng)的功能。但目前處理錄波數(shù)據(jù)的系統(tǒng)一般只針對(duì)具體的應(yīng)用而開發(fā)，相互之間盡管在數(shù)據(jù)處理方面有許多共性，卻是由不同公司各自開發(fā)的，系統(tǒng)的開放性差，只適用于某一種特定的應(yīng)用，缺少平臺(tái)化的設(shè)計(jì)思想。這樣就形成了所謂的“自動(dòng)化孤島”現(xiàn)象。
二、故障數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的功能分析
目前電力系統(tǒng)中常用的故障數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)有以下幾種：
（一）故障錄波分析系統(tǒng)
故障錄波系統(tǒng)是電力系統(tǒng)發(fā)生故障及振蕩時(shí)能自動(dòng)記錄的一種系統(tǒng)，它可以記錄因短路故障、系統(tǒng)振蕩、頻率崩潰、電壓崩潰等大擾動(dòng)引起的系統(tǒng)電流、電壓及其導(dǎo)出量，如有功、無(wú)功及系統(tǒng)頻率的全過(guò)程變化現(xiàn)象。主要用于檢測(cè)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置的動(dòng)作行為，了解系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程中系統(tǒng)各電參量的變化規(guī)律，校核電力系統(tǒng)計(jì)算程序及模型參數(shù)的正確性，故障錄波已成為分析系統(tǒng)故障的重要依據(jù)。
系統(tǒng)主要由電流(電壓)智能監(jiān)視模塊、通信鏈路、監(jiān)視微機(jī)和分析軟件四部分組成，該系統(tǒng)將多個(gè)智能監(jiān)視模塊統(tǒng)一編址，通過(guò)通信網(wǎng)與分析主機(jī)相連，組成故障錄波系統(tǒng)。每一個(gè)智能監(jiān)視模塊相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的微型故障錄波器，在線監(jiān)視一條線路的運(yùn)行狀況，連續(xù)采集數(shù)據(jù)。當(dāng)該線路發(fā)生異常時(shí)，相應(yīng)模塊連續(xù)采集一段設(shè)定時(shí)間段的線路運(yùn)行數(shù)據(jù)，然后，將異常出現(xiàn)時(shí)刻前后各一段設(shè)定時(shí)間的數(shù)據(jù)作為故障錄波信息保存，并上傳給分析主機(jī)；分析主機(jī)將模塊上傳的數(shù)據(jù)加以保存、遠(yuǎn)傳和處理，并可將異常波形顯示并打印出來(lái)。
（二）輸電線路行波測(cè)距系統(tǒng)
當(dāng)輸電線路發(fā)生故障后，必須通過(guò)尋線找出故障點(diǎn)，并根據(jù)故障造成的損壞程度判斷線路能否繼續(xù)運(yùn)行還是須停電檢修。行波測(cè)距是目前應(yīng)用廣泛的故障測(cè)距方法，其基本原理是：在電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，在故障點(diǎn)將產(chǎn)生向兩端運(yùn)行的暫態(tài)行波，暫態(tài)行波在傳播過(guò)程中遇到不均勻介質(zhì)時(shí)，將發(fā)生折射和反射，因此在故障點(diǎn)和母線檢測(cè)處暫態(tài)行波會(huì)發(fā)生反射和透射，這樣就可以利用兩個(gè)波頭之間的時(shí)間差來(lái)完成故障定位。
行波采集與處理系統(tǒng)安裝在廠站端，采用集中組屏式結(jié)構(gòu)，一般包括行波采集裝置、T－GPS電力系統(tǒng)同步時(shí)鐘以及當(dāng)?shù)靥幚頇C(jī)三部分。行波采集裝置主要負(fù)責(zé)暫態(tài)電流信號(hào)的采集、緩存以及暫態(tài)啟動(dòng)，并生成啟動(dòng)報(bào)告；T－GPS負(fù)責(zé)提供精確同步脈沖信號(hào)及全球統(tǒng)一時(shí)間信息；當(dāng)?shù)靥幚頇C(jī)由一臺(tái)工控機(jī)構(gòu)成，負(fù)責(zé)接收、存儲(chǔ)來(lái)自裝置的暫態(tài)啟動(dòng)報(bào)告，并與安裝在線路對(duì)端所在變電所內(nèi)的行波采集與處理系統(tǒng)交換啟動(dòng)數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)給出雙端行波故障測(cè)距結(jié)果。
（三）小電流接地選線系統(tǒng)
電力系統(tǒng)配電網(wǎng)故障中絕大部分是單相接地故障。由于故障電流小，系統(tǒng)可帶故障繼續(xù)運(yùn)行一定時(shí)間，小電流接地方式可顯著提高供電可靠性，同時(shí)也具有提高對(duì)設(shè)備和人身安全性、降低對(duì)通訊系統(tǒng)電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。但長(zhǎng)時(shí)間帶故障運(yùn)行，特別是間歇性弧光接地故障時(shí)，過(guò)電壓容易使電力設(shè)備出現(xiàn)新的接地點(diǎn)使事故擴(kuò)大；同時(shí)故障電流可能使故障點(diǎn)永久燒壞，最終引短路故障。因此故障后快速選擇故障線路就顯得十分重要，在發(fā)生故障時(shí)須準(zhǔn)確選出故障線路，以便及時(shí)切除故障。
由以上分析可以得出故障處理系統(tǒng)的共性：首先進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)，再由數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、計(jì)算及各種特征的提取等操作，最后對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行保存、顯示和打印等。但目前不同的故障處理系統(tǒng)只針對(duì)具體應(yīng)用開發(fā)，缺少通用平臺(tái)的概念。
三、平臺(tái)的主要功能模塊與工作流程
參數(shù)設(shè)置模塊可以對(duì)平臺(tái)運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，使平臺(tái)在合適的狀態(tài)下運(yùn)行。前置機(jī)通過(guò)規(guī)約處理模塊與站端裝置進(jìn)行通信，接收不同監(jiān)測(cè)裝置上傳的各種錄波數(shù)據(jù)，包括對(duì)不同通信規(guī)約傳輸數(shù)據(jù)的打包與解規(guī)約。數(shù)據(jù)通訊模塊負(fù)責(zé)與后臺(tái)機(jī)交換信息，若從裝置收到的錄波數(shù)據(jù)格式不符合Comtrade標(biāo)準(zhǔn)則先調(diào)用數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊然后再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)交給數(shù)據(jù)通訊模塊。
故障處理模塊負(fù)責(zé)把接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，將數(shù)據(jù)分析后通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊送入數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，故障處理模塊還提供與高級(jí)應(yīng)用程序的接口。報(bào)表管理模塊從數(shù)據(jù)庫(kù)中取得數(shù)據(jù)生成各種報(bào)表，裝置參數(shù)整定模塊在后臺(tái)機(jī)上發(fā)送參數(shù)整定命令，通過(guò)前置機(jī)發(fā)到裝置以調(diào)整裝置的運(yùn)行狀態(tài)。裝置運(yùn)行監(jiān)控模塊實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)與控制裝置運(yùn)行狀況的功能，告警模塊處理裝置上報(bào)或是系統(tǒng)操作所產(chǎn)生的各種告警信息。
當(dāng)用戶要查看錄波數(shù)據(jù)曲線時(shí)調(diào)用錄波查詢模塊查找到滿足要求的數(shù)據(jù)，再通過(guò)錄波曲線顯示模塊對(duì)要分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看。用戶權(quán)限設(shè)置模塊設(shè)定用戶的使用權(quán)限，以提高平臺(tái)的安全性。
四、結(jié)束語(yǔ)
本文提出的電力系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，遵循標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、分布式、分層次的設(shè)計(jì)原則，具有良好的通用性和可擴(kuò)展性，為開發(fā)故障錄波系統(tǒng)、行波測(cè)距、小電流接地故障監(jiān)測(cè)和電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)等以處理錄波數(shù)據(jù)為主的信息管理系統(tǒng)提供全面的底層支持。平臺(tái)的使用可以提高軟件的重復(fù)利用率，避免重復(fù)開發(fā)，減少電力企業(yè)的投資，有利于提高電網(wǎng)的運(yùn)行和管理自動(dòng)化水平。
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