[發(fā)明專利]GIS/GIL設(shè)備機械振動狀態(tài)在線監(jiān)測及機械故障云診斷系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110419622.8
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113110386A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝建;鐘堯;王旭鵬;簡政;丁屹林;劉叢;戴錫澤;葉文郁;高晨煜;徐晴
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G01H11/08;G01J5/00;G01M13/00;G01R31/12;G01R31/327
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種GIS/GIL設(shè)備機械振動狀態(tài)在線監(jiān)測及機械故障云診斷系統(tǒng)，屬于設(shè)備監(jiān)測領(lǐng)域。GIS/GIL設(shè)備機械振動狀態(tài)在線監(jiān)測及機械故障云診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括GIS/GIL設(shè)備不同氣室及構(gòu)件的振動分布式感知層、GIS/GIL設(shè)備云診斷系統(tǒng)運行信息的網(wǎng)絡(luò)通信層和GIS/GIL設(shè)備云診斷系統(tǒng)應(yīng)用層。本發(fā)明建立了分布式的振動模態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，開展了全方位的實時振動信號采集。基于振動智能檢測終端，對分布式網(wǎng)絡(luò)開展采集、通信和分析，引入邊緣計算技術(shù)并基于現(xiàn)場數(shù)據(jù)開展GIS/GIL設(shè)備運行模態(tài)監(jiān)測操作。通過GIS/GIL設(shè)備云診斷平臺對多變電站交互數(shù)據(jù)的接入、處理等功能，實現(xiàn)電力設(shè)備的智能運維。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于設(shè)備監(jiān)測領(lǐng)域，涉及GIS/GIL設(shè)備機械振動狀態(tài)在線監(jiān)測及機械故障云診斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(Gas insulated switchgear，GIS)和氣體絕緣輸電線路(Gasinsulated transmission line,GIL)具有占地面積小、輸送容量大、可靠性高、環(huán)境兼容性好等獨特優(yōu)勢而得到廣泛推廣。然而，近年來運行中的GIS/GIL設(shè)備由潛伏性機械性缺陷引起的異響振動現(xiàn)象頻發(fā)，如操作機構(gòu)卡澀、導電回路接觸異常、殼體對接不平衡、零部件疲勞松動或螺栓松動等。長期的GIS/GIL設(shè)備的異響振動會導致設(shè)備氣體泄漏、回路溫升提高、盆式絕緣子或絕緣支柱損傷、外殼接地點懸浮等現(xiàn)象的發(fā)生，嚴重時將造成絕緣事故。

振動信號分析和監(jiān)測可以反映GIS/GIL設(shè)備內(nèi)部機構(gòu)的機械狀態(tài)特征變化、且易于實現(xiàn)設(shè)備的帶電監(jiān)測。因此，開展GIS/GIL設(shè)備振動狀態(tài)的實時監(jiān)測和缺陷診斷，有利于及早排除安全隱患，保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。發(fā)明專利《一種GIS母線振動情況監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法》提供了GIS母線在運行過程中的異常振動的監(jiān)控終端，可根據(jù)振動閾值做出預警操作。發(fā)明專利《一種GIS異常振動分析及機械故障診斷裝置及方法》提供了一種本地數(shù)據(jù)異常振動分析和故障診斷服務(wù)器和遠程監(jiān)控結(jié)合的GIS異常振動分析和診斷裝置，其系統(tǒng)運算和診斷功能集中于本地，遠程監(jiān)控主要對本地運算結(jié)果進行實時顯示。發(fā)明專利《GIS振動缺陷辨識的細節(jié)特征量提取及智能分析方法》提供了一種集合GIS設(shè)備振動信號采集、特征提取和缺陷診斷為一體的系統(tǒng)和方法，主要針對被試GIS設(shè)備整體開展機械缺陷診斷。歸納起來，目前已有的GIS/GIL設(shè)備機械振動在線監(jiān)測裝置和診斷系統(tǒng)方面仍存在以下問題：

1)在GIS/GIL設(shè)備信號采集和方面，傳統(tǒng)的振動測量終端多針對單一氣室或設(shè)備整體開展振動檢測或監(jiān)測，沒有考慮設(shè)備GIS/GIL設(shè)備的不同氣室的結(jié)構(gòu)性差異和負荷大小的影響。另一方面，已有的GIS/GIL設(shè)備振動檢測終端僅針對振動信號進行診斷分析，然而設(shè)備振動與電能質(zhì)量、局部放電、機構(gòu)操作等因素也存在一定關(guān)聯(lián)，因此有必要針對GIS/GIL設(shè)備多類數(shù)據(jù)開展信息交互和融合的智能診斷。

2)在GIS/GIL設(shè)備機械缺陷診斷方面，傳統(tǒng)GIS/GIL設(shè)備振動分析系統(tǒng)多基于在地的檢測終端的診斷分析模塊，分析功能單一，然而GIS/GIL設(shè)備數(shù)量多，缺陷類型和工況復雜，在地終端的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)量小，計算能力有限，以致診斷系統(tǒng)難以開展在運GIS/GIL設(shè)備的深層次分析。

3)在GIS/GIL設(shè)備云服務(wù)系統(tǒng)方面，傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)采用云端統(tǒng)一處理、統(tǒng)一管理的集中化處理和管理方式，且GIS/GIL設(shè)備運行過程中大部分是有效信息水平比較低的數(shù)據(jù)，集中化處理會產(chǎn)生處理效率低、數(shù)據(jù)傳輸量大、延時性強等問題。