电力设备状态及故障检测系统设计与实现

电力设备状态及故障检测系统设计与实现

董敏

国网江西省电力有限公司吉安供电分公司 江西吉安 343009

摘要：电力是我国经济发展的支柱，没有电力输送，不论是企业的发展还是老百姓的生活都会受到非常大的影响。对于电力输送来说，电力设备的状态就非常的重要，如果电力设备运行稳定性出现问题，那么对于电力的输送就会是致命的打击。本篇文章也是以电力设备的实际情况为例，详细探讨一下电力设备状态以及它的故障检测系统设计，从而为后续进一步提升电力设备状态稳定性提供一定的理论基础。

关键字：电力设备状态；故障检测系统；设计与实现

电力系统设备在运行的过程汇总，需要全面监控电力设备运行状态，如果遇到电力设备出现故障，就需要实时的报警，然后维修人员进行及时的处理，否则就会引起电力输送的稳定性。本篇文章也是以此为切入点，结合电力设备的具体情况，对电力设备进行故障检测系统的设计，从而为后续进一步提升电力设备的可靠性提供借鉴。

一、需求分析及总体设计

（一）需求分析

电力系统设备在运行的过程中可能出现各种各样的故障，这些故障如果不能及时被管理人员知晓，往往会耽误故障修复的时间，从而导致电力输送出现问题，因此，对于电力设备状态及故障检测系统的设计，主要是满足可以实时检测电力系统设备在运行过程遇到的各类问题。因此，此次系统功能就是对电力系统设备的运行稳定性进行24小时的不间断监控。

（二）总体设计

1、软件设计

本次设计的软件主要为B/S结构，即客户端和服务器端实现，在电力设备端进行监控节点的设置，通过传输通道和服务器端的数据处理，最终将数据在客户端进行展示，从而全面实现24小时监控的功能。此次软件主要采用STRUTS框架，客户端采用MVVM和Ajax框架，后台采用SQL数据库，对所有的告警信息进行实时的存储。

2、系统构架

本次系统结构主要采用四个层级。即客户层，传输层，逻辑处理层以及数据存储层，每一个层次都需要完成不同的功能。客户层就是客户端，主要显示设备的故障信息以及告警信息，提示维修人员，电力设备的具体情况。传输层即连接客户层与逻辑处理层的中间层，主要是将逻辑处理层的数据传输到客户层，从而在客户端进行体现。逻辑处理层作用是将实时监控到的电力设备情况数据进行分析和整理，整体的处理之后将表现数据通过传输层传输到客户层。最底层的就是数据存储层，主要是对数据逻辑处理之后的内容进行存储，便于后期的查找和历史告警信息的展示。

3、客户端的设计

目前的客户端设计主要可以采用三种方式，即.NET客户端设计，利用.NET将用户登录，数据报告，告警信息以及维护信息进行集成，最终在.NET上面体现，第二种为.WEB客户端，主要是利用客户登录WEB客户端来进行数据的查询，电力系统运行情况的查看。目前来看，.NET的客户端主要是针对用户端比较多的客户端，而.WEB主要是针对用户端比较少的客户。具体的客户端选择，电力企业可以根据自己的实际情况进行.NET或者.WEB的选择。

二、检测系统的各个模块设计

（一）数据采集模块

电力设备的运行状态主要通过数据采集模块进行基本信息的收集，在电力设备上面加装一些振荡器，从而收集电力设备运行的具体情况。另外，对于数据的采集需要将这些数据保存在后台的数据库中，然后才能将数据进行传输，现如今，云端使用的比较多，越来越多的数据库都是采用云计算的方式，很多数据通过网络连接，将数据保存在云端，不但节省了计算机的空间，而且保存的时间非常的久远。

（二）传输模块

现如今的传输模块都是采用网络通信的方式，过去的通信数据一般为几百兆的速率，不但传输速度比较慢，而且传输的效果也不是非常的好，很多时候，信息收集的上传往往还有卡顿的情况，现如今，随着网络技术的快速发展，传输模块的通信数据已经从几百兆上升到几个G，传输速率不但大大的提升，而且传输的数据准确性也在不断的提升，因此，目前主要采用TCP/IP的传输途径。

（三）数据库模块

现如今的数据库可以采用的比较多，比如SQL，SQL Serverse，这些都是典型的数据库。另外随着网络云端的使用，很多企业还将数据库运用在云端，通过网络将数据存储在云端，从而帮助线下的计算机节省空间。总之，数据模块就是存储数据，用户可以根据自己的实际情况来选择具体的存储方式。

（四）逻辑处理模块

对于收集上来的数据，需要专业的服务器进行全方位的处理，不但将振荡器收集的数据进行转换，转换为可视的基本信息，而且还需要将一些无用的数据进行处理掉，有用的数据进行存储，从而形成历史数据。对于逻辑处理模块来说，它的作用就是整体监测系统的大脑，全面把控监测情况，遇到特殊情况，还可以实时的报警，从而让维修人员快速了解到电力运行实际情况。

（五）客户端显示模块

上文提到过，现如今的客户端，可以采用不同的方式，对于大数据量的用户访问，一般采用.NET的方式，对于用户数据量比较少的访问，可以采用.WEB的方式。总之，根据用户的数量级和客户的实际需求来选择具体的客户端显示模块，采用可视化的语言来对电力设备运行情况进行实时的监控，通过报警信息提示监控人员电力设备的运行具体情况，从而全面提升电力设备的运行可靠性。

三、检测系统的优势

（一）及时性

状态及故障检测系统就是对电力设备的实际情况进行实时的监控，出现问题，系统客户端可以立刻显示出现，对于电力设备的监控是实时的。通过调查了解，现如今的电力企业，对于电力系统设备的监控都在引入监控设备，监控人员24小时不间断的值班，登录客户端可以实时的监控电力设备的运行情况，从而增加设备检测的及时性。

（二）准确性

对于检测系统来说，它通过收集模块可以快速掌握设备的实际情况，每一个收集模块可以对电力设备的实际情况进行全面的把控，出现问题，收集模块可以快速准确的定位到故障位置，这对于维修人员来说，节省了后期的故障判断过程，可以快速找到设备运行的故障点，缩短了故障处理的时间，提升了故障处理的时效性，对于进一步提升电力系统设备的运行稳定性有实质性的帮助。因此，对于电力设备检测系统来说，可以快速准确的提供准备的故障位置。

（三）可靠性

电力设备有了检测系统的准备检测，大大提升了电力设备的可靠性。过去，电力设备在实际运行的过程中，往往出现故障，维修人员不能快速的把控故障发生的时间，耽误维修时效性。往往出现重大故障之后，维修人员才后知后觉。有了电力监测系统，维修人员可以快速掌握设备的运行情况，这也直接提升了设备运行的可靠性，对于整个电力设备运行来说，都是质的飞跃。

四、结论

总而言之，随着计算机技术和网络技术的快速发展，越来越多的电力设备引入了监控系统，这些系统24小时不间断的监控电力设备的运行情况，出现故障可以实时的上报故障情况，提示故障告警信息，为维修人员快速把控故障点提高了参考。因此，电力设备的检测系统对于提升电力设备的稳定性也起到了很大的帮助。

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