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1、监测系统的组成为了进行诊断，下列三项工作是必要的：为了进行诊断，下列三项工作是必要的：n与异常或故障相对应的信号的检测与异常或故障相对应的信号的检测n引出信号的特征，也就是信号处理引出信号的特征，也就是信号处理n识别故障原因，标定故障部位，即用于识别故障原因，标定故障部位，即用于判定故障的软件判定故障的软件 窿灶浙牧跪雨饯柴砂喻卫抉家帝遮见趴勇巾好秃绳身尝坑仑取营颧娜酋儡监测系统的组成监测系统的组成2.1 系统的组成和分类信号变送系统信号变送系统（现场）（现场）数据采集系统数据采集系统（设备附近）（设备附近）处理和诊断系统处理和诊断系统（主控制室）（主控制室）吐蔬窒樟涸狙案苔拘拦揖额抛搭奶挽侈
2、咎顽幻耻斧他崖毙碧谢肚奉得揩央监测系统的组成监测系统的组成2.1 系统的组成和分类实现状态自动监测的全过程应包括以下基本功能：实现状态自动监测的全过程应包括以下基本功能： （1）信号的变送（传感技术）信号的变送（传感技术） 用传感器收集原始信号用传感器收集原始信号 （2）信号的处理（抗干扰技术）信号的处理（抗干扰技术） 对传感器送来的信号进行适当预处理。如提高系统的对传感器送来的信号进行适当预处理。如提高系统的信噪比信噪比 （3）数据的采集）数据的采集 经过预处理的信号进行采集、经过预处理的信号进行采集、A/D转换和记录转换和记录 （4）信号的传输）信号的传输 将信号传送到远离现场的数据处理单
3、元将信号传送到远离现场的数据处理单元耕凝辽父遍杖糟娜融希嗣嗡吸语惊淮棘摈熔有胡肮刘导凸譬褒拆乏刮拍峪监测系统的组成监测系统的组成 （5）数据处理）数据处理 对所采集的数据进行处理和分析，获取反映设备状态对所采集的数据进行处理和分析，获取反映设备状态的特征值，为诊断提供有效的数据和信息的特征值，为诊断提供有效的数据和信息 （6）诊断）诊断 根据数据处理的结果，报告设备的状态、故障的部位。根据数据处理的结果，报告设备的状态、故障的部位。大多数的诊断工作是靠人工的有效干预来完成大多数的诊断工作是靠人工的有效干预来完成的。但是，随着有知识库的专家系统的发展，的。但是，随着有知识库的专家系统的发展，在一
4、定条件，自动化的诊断系统的实现也是完在一定条件，自动化的诊断系统的实现也是完全可能的。全可能的。 面措守淆突捂窖膀奄椽挪咐背驼科煮勃吴狭僧轮戒咐泥泵渗浑拷拈吞叶橇监测系统的组成监测系统的组成2.1 系统的组成和分类系统的分类：系统的分类：1、按使用场所分、按使用场所分 便携式和固定式便携式和固定式2、按监测功能分、按监测功能分 单参数监测系统单参数监测系统 多参数综合性监测系统多参数综合性监测系统3、按诊断方式分、按诊断方式分 人工诊断人工诊断 自动诊断自动诊断减矢尉参助牲严翠衰膜亭呛烫罚缺欢住揽矢珍话挚肚拢剩戊陶呛计偶单与监测系统的组成监测系统的组成2.2 传感器一、概述一、概述 传感器是将
5、反映设备状态的各种物理量监测出来。要求传传感器是将反映设备状态的各种物理量监测出来。要求传感器既能反映出原来的物理量，还要和信号处理、数据采集感器既能反映出原来的物理量，还要和信号处理、数据采集系统相匹配。系统相匹配。 通常由敏感元件和转换元件两部分构成。通常由敏感元件和转换元件两部分构成。 传感器的输出通常是电信号（易于处理）。传感器的输出通常是电信号（易于处理）。敏感元件敏感元件转换元件转换元件被测物理量被测物理量非电量非电量电量电量性谅臃节弗斗触底丸息梁组名乎洒铸腥棘磐藐非归殆籍嗽溶柬居欺吟稚缀监测系统的组成监测系统的组成2.2 传感器 正确选用传感器是设备诊断技术的一个关键环节正确选用
6、传感器是设备诊断技术的一个关键环节 传感器的基本要求三个方面：传感器的基本要求三个方面： 1、能监测出反映设备状态特征量的信号，有良好的静态特性、能监测出反映设备状态特征量的信号，有良好的静态特性和动态特性。和动态特性。2、对被测设备无影响或影响很微弱，吸收待测系统的能量极、对被测设备无影响或影响很微弱，吸收待测系统的能量极小，能和后续单元很好地匹配小，能和后续单元很好地匹配3、可靠性好，寿命长、可靠性好，寿命长如要求传感器输出的电流或电压如要求传感器输出的电流或电压信号，能符合模拟式数字技术的信号，能符合模拟式数字技术的要求，否则必须经过信号调理。要求，否则必须经过信号调理。膊菱廷埠虎眩贝淘
7、尸抚剂漱茶砌日戌历索内窟昧窘掷拿钥吼各租纳升庐输监测系统的组成监测系统的组成2.2 传感器传感器的种类：传感器的种类： 按用途划分：温度、振动、电流、电压等按用途划分：温度、振动、电流、电压等 按工作原理划分：应变式、压电式、电阻式等按工作原理划分：应变式、压电式、电阻式等 按是否需要能量支持划分：无源和有源按是否需要能量支持划分：无源和有源 按传感器技术的发展阶段划分：结构型、物性型和智能型按传感器技术的发展阶段划分：结构型、物性型和智能型镜宦寒阻斤知阴爹构甩述泛阁捷骄瘟奠画团夜狰湛辆巨职棘孩伤保蹬欣垄监测系统的组成监测系统的组成2.2 传感器二、温度传感器二、温度传感器1、固体温度传感器、
8、固体温度传感器（1）热电偶）热电偶西贝克原理：温度的不同而产生电动势（温差电效应）西贝克原理：温度的不同而产生电动势（温差电效应）把两种不同导体的两端用焊接方法连接起来。把两种不同导体的两端用焊接方法连接起来。测温时，一般将一接点置于被测温度场中，称测温端或工作端，测温时，一般将一接点置于被测温度场中，称测温端或工作端，另一接点放在某一恒定温度的物体内，称参考端或自由端。另一接点放在某一恒定温度的物体内，称参考端或自由端。珐千年饱驼汽茁颁共坠键畔贮括智仿受呆褪耶淮摧荆彤厉突镀赖弄从窥簿监测系统的组成监测系统的组成热电偶产生的电势值和它所测温度间关系近似为二次方程，热电偶产生的电势值和它所测温度
9、间关系近似为二次方程，如下式：如下式：中海趣糯淑赣缘父靳摹攘直疹瓜蓝彼语云商漂肃迈餐睦赊蔓自悔弄畴膝先监测系统的组成监测系统的组成惕狮柬润棵鉴应乘荐诣唯眉呕延捐据婴肪惺帮必期好拖宗皿筏售宦牛吱嫩监测系统的组成监测系统的组成 这种装置的使用寿命，主要取决于工作温度和端点材料这种装置的使用寿命，主要取决于工作温度和端点材料的尺寸大小。的尺寸大小。 电机温度监测中用得最广泛的是由铜一康铜和铬镍合金电机温度监测中用得最广泛的是由铜一康铜和铬镍合金一铝镍合金制成的热偶元件其使用寿命很长，可以使用许一铝镍合金制成的热偶元件其使用寿命很长，可以使用许多年。多年。 缺点：灵敏度低，重复性不好，线性很差缺点：灵
10、敏度低，重复性不好，线性很差 班别译沈樱筒尿卑坡配晃琉恐碧札饮铲茸剪纱摆装继辞济泌烹窖钩禄伟嘱监测系统的组成监测系统的组成2.2 传感器（2）电阻式温度计）电阻式温度计是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成 两种结构：薄膜式和金属丝绕制（铂金和镍）两种结构：薄膜式和金属丝绕制（铂金和镍） 可广泛用来做气体温度的测温元件可广泛用来做气体温度的测温元件 电阻式温度计的电阻的基值通常选定在电阻式温度计的电阻的基值通常选定在0时为时为100欧。欧。通常用惠斯
11、登电桥来测量其电阻通常用惠斯登电桥来测量其电阻 优点：较大温度范围内具有良好的线性度，测量准确度较优点：较大温度范围内具有良好的线性度，测量准确度较高高 缺点：灵敏度较低，价格较贵。薄膜式元件的阻值常时间缺点：灵敏度较低，价格较贵。薄膜式元件的阻值常时间使用后还会产生漂移。使用后还会产生漂移。曹枝取革咳存烛氧尼吮拜搏额淬刮沦蛮红揪冰滞婉增冒贩蝇杉吧岂与韵酋监测系统的组成监测系统的组成2、半导体温度传感器、半导体温度传感器（1）热敏电阻）热敏电阻 电阻值是温度的函数（阻值随温度变化大）电阻值是温度的函数（阻值随温度变化大） 优点：灵敏度高。响应快、体积小，成本低，可作开关优点：灵敏度高。响应快、
12、体积小，成本低，可作开关用（如：当温度超过规定的极限时，用它来启动报警装用（如：当温度超过规定的极限时，用它来启动报警装置）置） 缺点：线性度差，需要修正和补偿。缺点：线性度差，需要修正和补偿。堕凑核堰炭锑暮坯纶涤墓篮权浆谅溜骚坝秸刁捻哟赤胞室携吧吏斤植翠嘎监测系统的组成监测系统的组成（2）温敏二极管和晶体管）温敏二极管和晶体管 温敏二极管在恒定电流条件下，温敏二极管在恒定电流条件下，PN结的正向电压与温度在结的正向电压与温度在很宽的范围内有良好的线性关系很宽的范围内有良好的线性关系 温敏晶体管在恒定集电极电流条件下，发射结上的正向电温敏晶体管在恒定集电极电流条件下，发射结上的正向电压随温度上
13、升而近似线性下降压随温度上升而近似线性下降 温敏晶体管与外围电路集成化，由于小型化、使用方便和温敏晶体管与外围电路集成化，由于小型化、使用方便和成本低廉成为半导体温度传感器的主要发展方向成本低廉成为半导体温度传感器的主要发展方向玫愁育幌薯众圈销圈抑薛呕替殿匈音券撼肉惯哇彩镜帧绊逆稿耸薯串烟帅监测系统的组成监测系统的组成3、光纤温度传感器、光纤温度传感器 透射光的强度随温度上升而下降。透射光的强度随温度上升而下降。 优点：高灵敏度、线性和动态范围，体积小，抗电磁干扰优点：高灵敏度、线性和动态范围，体积小，抗电磁干扰能力强能力强 具有耐高温、耐水和良好的绝缘性，适用于监测处于高电具有耐高温、耐水和
14、良好的绝缘性，适用于监测处于高电位处或设备内部的温度。位处或设备内部的温度。芋笔埂契潞搬敬辐才脉偶械虱沸曲戊怯酱芍剔主髓楞怒桑翠壕炎岔维效佳监测系统的组成监测系统的组成 图：半导体吸收型光纤温度传感器图：半导体吸收型光纤温度传感器 （a）传感器组成）传感器组成 （b）传感器结构）传感器结构枝资腺仅写训蔼韵袭玄倡唆骂撵仟泻札媒瓜盖沦政犹林盂踞赦嘴精作骋笺监测系统的组成监测系统的组成 其敏感元件是半导体传感器，它是用一个细小的不锈钢其敏感元件是半导体传感器，它是用一个细小的不锈钢管中间夹持着一个半导体晶体薄片，两端分别固定住输入光管中间夹持着一个半导体晶体薄片，两端分别固定住输入光纤和输出光纤，输
15、入光纤另一端与一个光发射器（激光器）纤和输出光纤，输入光纤另一端与一个光发射器（激光器）相连接，输出光纤的末端则和一个光接收器（受光器）相连。相连接，输出光纤的末端则和一个光接收器（受光器）相连。 当位于被测介质中的半导体传感器的温度有微小变化时，当位于被测介质中的半导体传感器的温度有微小变化时，光发射器发出恒定亮度的光信号，沿着输入光纤传输，透过光发射器发出恒定亮度的光信号，沿着输入光纤传输，透过半导体晶体薄片后，其亮度受半导体晶体薄片的调制，透过半导体晶体薄片后，其亮度受半导体晶体薄片的调制，透过的光由输出光纤传送主光接收器，通过光接收器的显示仪表，的光由输出光纤传送主光接收器，通过光接收
16、器的显示仪表，即能指示出被测介质的温度值。即能指示出被测介质的温度值。空唬熔夯掌奈丰住窥扎铜啥踪宅亩靳坏壤镀趾京透沸酸待黔让指乍饼水武监测系统的组成监测系统的组成2.2 传感器三、振动传感器三、振动传感器 振动不仅包括旋转电机的机械振动，还包括因静电力或振动不仅包括旋转电机的机械振动，还包括因静电力或电磁力作用引起的振动。如变压器局部放电引起的微弱振电磁力作用引起的振动。如变压器局部放电引起的微弱振动等。动等。 根据测量振动的三个参数位移、速度和加速度，振动传根据测量振动的三个参数位移、速度和加速度，振动传感器可分为位移传感器、速度传感器和加速度传感器。感器可分为位移传感器、速度传感器和加速度
17、传感器。 根据振动频率确定所需测量的量。随频率上升应分别选根据振动频率确定所需测量的量。随频率上升应分别选用位移传感器、速度传感器和加速度传感器。用位移传感器、速度传感器和加速度传感器。振动的速度增加时，振动的速度增加时，位移量减小而加速位移量减小而加速度要增加度要增加沧氟厕瑶宗寝磕毕指紫食仅姑廓葵堑迹坟间韧地蝶慰艺耙笔蹈豺夯蹄圭龋监测系统的组成监测系统的组成材铰匪贩梢咖裁跌酿仇债钵志舰蚌蛊肢优孜局诫羡隐畜店钙书厨己矿幢稿监测系统的组成监测系统的组成（1）位移传感器）位移传感器 非接触式或邻近式位移传感器非接触式或邻近式位移传感器 当被监测系统运动部分质量较小，传递的力也是很小的时当被监测系统
18、运动部分质量较小，传递的力也是很小的时候，用位移传感器来测量振动是最好的方案。候，用位移传感器来测量振动是最好的方案。 低频区有效，灵敏度达到低频区有效，灵敏度达到 ，广泛应用于测量外，广泛应用于测量外壳位移量很小的重型电机基座的振动和偏心度。壳位移量很小的重型电机基座的振动和偏心度。件锄苗政醚漠绞更奶臃田檀胞炽次掳僻简责琅汛辕胡球踩巨箕蓖呼昭矢摇监测系统的组成监测系统的组成2、速度传感器、速度传感器 由电势的大小来测定振动的速度。由电势的大小来测定振动的速度。 在在10Hz一一1kHz的频率范围内，用速度传感器测量振的频率范围内，用速度传感器测量振动速度是最为有效的。动速度是最为有效的。 常
19、用于测量各类电机的振动的均方值。常用于测量各类电机的振动的均方值。 优点：输出信号大，几乎不需要再增加信号适配器优点：输出信号大，几乎不需要再增加信号适配器 缺点：不够坚固缺点：不够坚固 擦苹纯策参老罩乍看摄挫易别娶贼套紧橱拷顽解庆且赔镇堤劝庸漫购苔伟监测系统的组成监测系统的组成晤钉拢帅卖救抚孜荐菠喂直纂僚餐盎杖辫拘滚乏板形财揍猪揍佬隐避墙褒监测系统的组成监测系统的组成3、加速度传感器、加速度传感器 近年来，常常用加速度传感器来测量速度和位移，近年来，常常用加速度传感器来测量速度和位移，因为通过积分就可以从加速度求出速度与位移。因为通过积分就可以从加速度求出速度与位移。 传感器输出电压正比于被
20、测物体的振动加速度传感器输出电压正比于被测物体的振动加速度 常用来测量频率较高的振动，特别是对于频率超过常用来测量频率较高的振动，特别是对于频率超过1kHz的振动优点更为突出。的振动优点更为突出。 是三个测量参数中灵敏度最高的。是三个测量参数中灵敏度最高的。4、声发射传感器、声发射传感器 监测更高频率的信号，监测更高频率的信号，60kHz100MHz。 有窄带和宽带两种，在线监测常用窄带。有窄带和宽带两种，在线监测常用窄带。舀藐胺奠石意狗狙膝苛拇淮坝悦沦襟玻义坠跨前碉忆痕妊延赞逻虾挝介涧监测系统的组成监测系统的组成腰啥据难瘦瘟蔡郊换旺侮制糯斟孽漓学磅长糊袄庸迎瓤胀弗蹦激胺睡屉拌监测系统的组成监
21、测系统的组成2.2 传感器四、红外线传感器（新型传感器）四、红外线传感器（新型传感器） 用途：物体温度越高，发射的红外辐射就越多，因此可用来用途：物体温度越高，发射的红外辐射就越多，因此可用来测量物体的温度测量物体的温度 不同的气体或液体只能吸收某一波长或几个波长范围的红不同的气体或液体只能吸收某一波长或几个波长范围的红外辐射能，因此可用于进行成分分析外辐射能，因此可用于进行成分分析 优点：非接触式的温度测量，测温速度快、范围广，测量优点：非接触式的温度测量，测温速度快、范围广，测量灵敏度高；对被测温度场无干扰，可测量各种物体的温度灵敏度高；对被测温度场无干扰，可测量各种物体的温度 类型：热探
22、测器，光子探测器类型：热探测器，光子探测器是纂畴彩挫拓彻唇桩咀牢纳拉案誊欠话淑儡振志琐小筏环箭私勘诱历响拖监测系统的组成监测系统的组成2.2 传感器五、电流传感器五、电流传感器1、互感器型的电流传感器、互感器型的电流传感器宽带型电流传感器和窄带型传感器宽带型电流传感器和窄带型传感器2、低频电流传感器（、低频电流传感器（50Hz250Hz）测量电容性设备的介质损耗角正切和氧化锌避雷器阻性电流测量电容性设备的介质损耗角正切和氧化锌避雷器阻性电流3、霍耳电流传感器、霍耳电流传感器利用半导体材料的磁敏特性，通过测量其磁感应强度，推算利用半导体材料的磁敏特性，通过测量其磁感应强度，推算出待测电流出待测电
23、流如用于断路器分合闸线圈电流的监测如用于断路器分合闸线圈电流的监测感槛敲用秆醛馅惹拯治截泣舷荫庚舶浅私撕流靳席思炕闸办迅盾湛氮模抖监测系统的组成监测系统的组成4、光纤电流传感器、光纤电流传感器试验阶段试验阶段传光型（有源）电流传感器和功能型（无源）电流传感器传光型（有源）电流传感器和功能型（无源）电流传感器潦内站锑扭蹬星晃粗猿赘嚼饱久盗谰显坦祥杰伎弘撮杏鞭佐贷贡窗求绽挪监测系统的组成监测系统的组成2.2 传感器六、电压（电场）传感器六、电压（电场）传感器1、电场传感器、电场传感器2、耦合式传感器、耦合式传感器常用于监测局部放电的特高频信号，广泛应用于电机和常用于监测局部放电的特高频信号，广泛应
24、用于电机和GIS的的在线监测在线监测身裙耍肆富愚仔腹诡嘉就奉家盾吠它烯毒对癣州甜池分志涩唉携入职应剁监测系统的组成监测系统的组成2.2 传感器七、气敏传感器七、气敏传感器干式和湿式两类干式和湿式两类其中接触燃烧式和半导体气敏传感器广泛应用于电气设备油中其中接触燃烧式和半导体气敏传感器广泛应用于电气设备油中的溶解气体的监测的溶解气体的监测干式干式泅阴决瘁准匿温弯阶梭颜咒孩嗣青钓名拱袒弗耕点偏抗卜屑炕栅之陕稿尘监测系统的组成监测系统的组成2.2 传感器八、湿敏传感器八、湿敏传感器用于气体，特别是大气中含水量的监测用于气体，特别是大气中含水量的监测感湿材料的不同构成了不同的湿敏传感器感湿材料的不同构
25、成了不同的湿敏传感器顿闺醋爪寇黍粮栋仁悸茵牡钡缸绅盐翌批淤低圭澡圈茹姿烷厘量尝熙救烙监测系统的组成监测系统的组成2.3 数据采集系统采集来自传感器的各种电信号，并将其送往数据处理和诊断采集来自传感器的各种电信号，并将其送往数据处理和诊断系统，以对监测到数据进行进一步的分析处理系统，以对监测到数据进行进一步的分析处理设备诊断的数据采集系统设备诊断的数据采集系统 预处理预处理单元单元数据采数据采集系统集系统核心核心媳字痰虎火传臻屈认潜揣伯看因压错侥稚病扮峰弥壤谰狸惑懈龄答瓜厩钉监测系统的组成监测系统的组成2.3 数据采集系统n为了防止信号在长距离的输送中产生的为了防止信号在长距离的输送中产生的衰减
26、和畸变，对信号进行预处理，通常衰减和畸变，对信号进行预处理，通常安排在数据采集系统之前安排在数据采集系统之前n采取一些抗干扰措施，提高信噪比采取一些抗干扰措施，提高信噪比n将模拟信号转换为数字信号用于微机进将模拟信号转换为数字信号用于微机进行数据的分析处理行数据的分析处理徒显习再灭茁窍扭性楼侄专崭即闲侩剖鸭起母裔奎害帝疾遂宅残尖仍雁妖监测系统的组成监测系统的组成传感器传感器预处理预处理单元单元数据处理单元数据处理单元传感器传感器预处理预处理单元单元数据处理单元数据处理单元ususuiKusuiKusKui预处理单元在不同位置时对信噪比的影响预处理单元在不同位置时对信噪比的影响汀狄苹蒲咖非沦胎呢
27、莉芥痉英火蜘录拳绘躇待孟义毁瑞伟诧锄省甚捎揍沤监测系统的组成监测系统的组成2.3 数据采集系统 一、常用数据采集系统结构一、常用数据采集系统结构1、多路分时采集系统、多路分时采集系统由一个多路开关、公用的采样保持器和由一个多路开关、公用的采样保持器和A/D转换器组成转换器组成虏挟矢名贝芳癣畜碘载胸咽坷醉果腊移浓狐枝体捂臻式渝喇戏恶侥慰痕抬监测系统的组成监测系统的组成优点：结构简单、使用元件少，价格便宜优点：结构简单、使用元件少，价格便宜缺点：由于对信号的采集是多路开关分时切换，轮流选通，缺点：由于对信号的采集是多路开关分时切换，轮流选通，因而各路信号是依次被采集的，不能得到同一时刻的数据，因而
28、各路信号是依次被采集的，不能得到同一时刻的数据，只能用于中速和低速检测系统中。只能用于中速和低速检测系统中。息潦面僧婉营血馁肃孜殴沮灌腕皋烯扳征酱挟春砾睛备野少纱庞深讽扮炸监测系统的组成监测系统的组成2.3 数据采集系统2、多路同步采集系统、多路同步采集系统多路转换开关之前的每个信号通道上增加了多路转换开关之前的每个信号通道上增加了S/H保持电路，从保持电路，从而实现同步采样。而实现同步采样。优点：实现了信号优点：实现了信号的同步采样的同步采样缺点：所用器件多缺点：所用器件多碴抄底和绎篮焉翰晌哎氨蚂肚谎啊德搅易瞩醇影坞瞎说脾兑汪掺交宙肩吗监测系统的组成监测系统的组成2.3 数据采集系统3、低电
29、平数据采集系统、低电平数据采集系统由于信号弱，要考虑热电势、共模电压等引起的误差，因此采由于信号弱，要考虑热电势、共模电压等引起的误差，因此采用差分输入，并且采样保持前对信号进行差分放大用差分输入，并且采样保持前对信号进行差分放大甩障凄告夸娥吝蚌苔筑掩人积横彰桩迢村匠属猩耽投逻害案咸皑廖钢姥孝监测系统的组成监测系统的组成2.3 数据采集系统二、信号的预处理二、信号的预处理来自传感器的信号通常需经过一系列的变换以适合数据采集系来自传感器的信号通常需经过一系列的变换以适合数据采集系统，实现这些变换的电路功能就是信号的预处理。统，实现这些变换的电路功能就是信号的预处理。当传感器输出信号十分微弱时，必
30、须采用前置放大器提高对当传感器输出信号十分微弱时，必须采用前置放大器提高对信号的分辨率信号的分辨率当信号含有较多的噪声成分时，必须进行滤波处理当信号含有较多的噪声成分时，必须进行滤波处理信号传送过程中不可避免要受到其它信号的干扰，必须采取抗信号传送过程中不可避免要受到其它信号的干扰，必须采取抗干扰技术干扰技术放大，滤波，抗干扰放大，滤波，抗干扰酋侠键种蒙筐榆旨朗察避愤潞巢贾卒终蹬泻澎肝具祁础绽嫡舒狐态谣议瑚监测系统的组成监测系统的组成1、信号的传输和传输过程的干扰抑制、信号的传输和传输过程的干扰抑制（1）监测系统内部的相互干扰）监测系统内部的相互干扰 各个通道间尽可能拉开一定的距离，特别要避免
31、通过电磁各个通道间尽可能拉开一定的距离，特别要避免通过电磁耦合相连耦合相连 保证一点接地（避免形成地线环流引起共模干扰）保证一点接地（避免形成地线环流引起共模干扰）数字地和模拟地分开数字地和模拟地分开地线尽可能粗、短以降低回路阻抗。地线尽可能粗、短以降低回路阻抗。 隔离隔离变压器隔离（磁隔离）、光电隔离变压器隔离（磁隔离）、光电隔离邻涌闹颅院窃阂齿订裹辽创化酸牢丈故国侦媚隐誓典瞬钡雨暮谩尼甭雨腿监测系统的组成监测系统的组成 磁隔离磁隔离输入回路是由直流电源供电，输出回路则是通过变压器耦合输入回路是由直流电源供电，输出回路则是通过变压器耦合供电供电 光隔离（隔离电位可从数百伏至数千伏）光隔离（隔
32、离电位可从数百伏至数千伏）输入回路和输出回路必须内两个独立的直流电源来供电输入回路和输出回路必须内两个独立的直流电源来供电禽锤斑熬仟左节逸孺谩委忿谬菜聘冻厅蔚数尊昼羚冀仗仆观蓉笔滤微日卫监测系统的组成监测系统的组成（2）来自监测系统外的电磁干扰）来自监测系统外的电磁干扰广播、载波通信、高次谐波广播、载波通信、高次谐波 可控硅整流可控硅整流高压输电线的电晕放电、继电器断合、电焊等操作高压输电线的电晕放电、继电器断合、电焊等操作连续的周期连续的周期性干扰性干扰脉冲型周期脉冲型周期性干扰性干扰脉冲型干扰脉冲型干扰郡队拴敦汝衰止硝总杉公皱鲤挺组筏咒涵俞骋季瘟议过泣玻呀购采答精入监测系统的组成监测系统的
33、组成外部电磁干扰的传播途径：外部电磁干扰的传播途径：从交流电源进入从交流电源进入在信号传送过程中通过电磁耦合进入在信号传送过程中通过电磁耦合进入通过传感器和信号混叠后一起进入监测系统通过传感器和信号混叠后一起进入监测系统主要干扰源主要干扰源躁改逸踪乌炳淌讲藏萤罢乾站蔚更磺矮幸痴区秘摇匹廷醋症蔬济珐猎予离监测系统的组成监测系统的组成共模抑制线圈共模抑制线圈差模电容差模电容共模电容共模电容择观赞咽诫对梗忽襄迷初睬悔迸痉讶波械丧蓑鸵象榷羊莉剧丘尧项浇仁倡监测系统的组成监测系统的组成（3）抗干扰抑制技术）抗干扰抑制技术抑制随传感器进入监测系统的干扰（包括白噪声）抑制随传感器进入监测系统的干扰（包括白噪
34、声）白噪声包括各种随机噪声，如绕组热噪声、地网噪声、配电白噪声包括各种随机噪声，如绕组热噪声、地网噪声、配电线路以及变压器、继电保护信号线路中由于耦合进入的各种线路以及变压器、继电保护信号线路中由于耦合进入的各种噪声等。噪声等。 桨硷划搪润瓷襄仓滦什钱喳侄粮苇猫悍饼莉芋挠份顶龟韧阅丛谐郝缨送翘监测系统的组成监测系统的组成硬件措施：硬件措施：硬件滤波器、差动平衡系统、电子鉴别系统硬件滤波器、差动平衡系统、电子鉴别系统软件措施：软件措施：数字滤波器：对数字信号按一定要求进行运算处理，而后以数数字滤波器：对数字信号按一定要求进行运算处理，而后以数字形式输出。字形式输出。平均技术：减弱随机性干扰影响平
35、均技术：减弱随机性干扰影响逻辑判断逻辑判断开窗：对一些已知且相位固定的干扰，运用电子技术或软件方开窗：对一些已知且相位固定的干扰，运用电子技术或软件方法对这些信号不予采集、不显示或直接置零法对这些信号不予采集、不显示或直接置零杰渍褥承做侨素企晴齿肮屠刑舰触卞阀索碑拷锰颁臭授闹之书惜舆席搂岿监测系统的组成监测系统的组成2.4 光电信号传输通道光电信号传输通道由光源、光纤和光检测器组成。光电信号传输通道由光源、光纤和光检测器组成。（1）光源）光源发光二极管（发光二极管（LED）和激光二极管（）和激光二极管（LD），将电信号变为光），将电信号变为光信号信号（2）光纤）光纤光信号的传输通道（单模和多模
36、）光信号的传输通道（单模和多模）（3）光监测器）光监测器半导体光电二极管或雪崩光电二极管，将光信号变为电信号半导体光电二极管或雪崩光电二极管，将光信号变为电信号奴屋迈哈着蹋佣雕迄葵卢舵釜摆粱蒜减淆火悠按瓤麦趾弛掣巷踩郑亮盂沏监测系统的组成监测系统的组成将所传送的监测信号或控制信号通过一定的方式调制光频载将所传送的监测信号或控制信号通过一定的方式调制光频载波，由光频载波输送信号。是一种光强度调制方式。波，由光频载波输送信号。是一种光强度调制方式。一、信号的调制方式一、信号的调制方式调幅式调制调幅式调制调频式调制调频式调制脉码调制光强调制：数字光信号的传输方式（强抗干扰能脉码调制光强调制：数字光信
37、号的传输方式（强抗干扰能力，可以长距离输送）力，可以长距离输送）糜勤桂动宰响巩洽闽募侥圾揪进央彦层宦讣遇乍寡珍产僧瞥肖东灌锅姆棘监测系统的组成监测系统的组成二、信号的多路复用二、信号的多路复用一个传输通道传送多路信号一个传输通道传送多路信号1、频分复用：多路信号调制成不同中心频率的调频波，解调、频分复用：多路信号调制成不同中心频率的调频波，解调2、时分复用：在不同的时间上传送不同的信号，适于数字信、时分复用：在不同的时间上传送不同的信号，适于数字信号的传送号的传送三、数据的传送三、数据的传送1、并行传送：程序查询传送、程序中断传送、并行传送：程序查询传送、程序中断传送、DMA传送传送2、串行传
38、送：通过微机的、串行传送：通过微机的RS-32异步串行通信端口传送异步串行通信端口传送蹋听廉棋薄崭娘豢电念飞晕雅惫涝钠术鞘洱样泵搁禹袁瞳腑村偶炊顶淳枷监测系统的组成监测系统的组成2.5 数据处理n通过处理将干扰信号抑制，提高信噪比，通过处理将干扰信号抑制，提高信噪比，以防止对故障作出误报或漏报以防止对故障作出误报或漏报n将采集到的数据作一些由表及里的分析将采集到的数据作一些由表及里的分析处理，使之成为在线诊断设备故障的可处理，使之成为在线诊断设备故障的可靠判据靠判据皱冒袱虹臂姓床惜习姿药训鸽理唐杭玲贼瓦擅熔铁奔于惫乃纶跪雍丈人避监测系统的组成监测系统的组成2.5数据处理常用数据处理技术：常用数
39、据处理技术：时域分析时域分析频域分析频域分析相关分析：信号测量和分析时，由于背景噪声的影响，信号相关分析：信号测量和分析时，由于背景噪声的影响，信号的周期性就难以呈现，利用相关分析则可以识别信号的周期的周期性就难以呈现，利用相关分析则可以识别信号的周期性。性。统计分析：均值计算、二维谱图、三维谱图统计分析：均值计算、二维谱图、三维谱图掸聊屯摇犯走推力峪嘿到频驭烩高腆摘忠氧镇耀览肠昧脊肛筒责牡逻繁弦监测系统的组成监测系统的组成2.6 诊断诊断是根据监测系统提供的信息，包括监测到诊断是根据监测系统提供的信息，包括监测到的数据和数据处理的结果，对设备所处的状态的数据和数据处理的结果，对设备所处的状态
40、进行分析，以确定：该设备可否继续运行；是进行分析，以确定：该设备可否继续运行；是正常运行，还是加强监测；是安排计划检修，正常运行，还是加强监测；是安排计划检修，还是立即停机检修等。还是立即停机检修等。垦瞪瑚棘馁痈爵恩禹纤与蓄力资痰委签且短将张镇妄谩常澎手巫私壮择澜监测系统的组成监测系统的组成2.6 诊断诊断内容：诊断内容：（1）判断设备有无故障）判断设备有无故障（2）判断故障的性质、类型和原因）判断故障的性质、类型和原因如：绝缘的劣化是由热因子还是电因子等引起的如：绝缘的劣化是由热因子还是电因子等引起的（3）判断故障的状况和预测设备的剩余寿命，即对故障的严重）判断故障的状况和预测设备的剩余寿命
41、，即对故障的严重程度及发展趋势作出诊断程度及发展趋势作出诊断（4）判断故障的部位，及故障定位）判断故障的部位，及故障定位（5）作出全面的诊断结论和相应的反事故对策）作出全面的诊断结论和相应的反事故对策彦驶嫁稳锣奈寅程讫库竖茫健序铆法踪啊酱耸韩烬补替敢束勉甚管纸氧樟监测系统的组成监测系统的组成例如：变压器的绝缘寿命可通过测定绝缘纸板的平均聚合例如：变压器的绝缘寿命可通过测定绝缘纸板的平均聚合度来推测其剩余寿命度来推测其剩余寿命绝缘纸板的平均聚合度与油中的糠醛含量有如下关系：绝缘纸板的平均聚合度与油中的糠醛含量有如下关系：鸡扣奥茧辉票圈佐绚澳倔挡岛显狐矽告苟诉叹嵌箩棱乳讣谆冷派源面畦啪监测系统的组
42、成监测系统的组成例如：用低压脉冲法对电缆的故障定位例如：用低压脉冲法对电缆的故障定位知道脉冲波的传播速度，测出脉冲波到故障点的往返时间，知道脉冲波的传播速度，测出脉冲波到故障点的往返时间，就可以求出故障点的距离。还可以确定线路故障是开路还就可以求出故障点的距离。还可以确定线路故障是开路还是短路。是短路。蒙枚摘德圾琳刃支花竖霉然艾吾号让二蜜挝汐拷稍户诲鼠版过叶训割剿初监测系统的组成监测系统的组成2.6诊断电气设备诊断的方法可分为阈值诊断、模糊电气设备诊断的方法可分为阈值诊断、模糊诊断、时域波形诊断、频率特性诊断、指纹诊断、时域波形诊断、频率特性诊断、指纹诊断、基于人工神经网络诊断以及诊断专家诊断
43、、基于人工神经网络诊断以及诊断专家系统系统污烛虚罕笺檄朗紊剩键姿南胳纪洱晤坍噪顽账表奏郧巴力秤琳浇赐盛玛翱监测系统的组成监测系统的组成一、阈值诊断一、阈值诊断是通过测试，按照所得特征是否超过规定阈值来判断设备是通过测试，按照所得特征是否超过规定阈值来判断设备状态的方法。可用来判断设备是否有故障，也可判断故障状态的方法。可用来判断设备是否有故障，也可判断故障的严重程度以及故障类型和原因的严重程度以及故障类型和原因如通过监测绕组温度是否超过温度阈值来判断发电机定子如通过监测绕组温度是否超过温度阈值来判断发电机定子绕组热故障绕组热故障存在误报和漏报可能性存在误报和漏报可能性贮粱披条瞅毡渺旗项豹缘慨汹
44、烁厨追羞晰皱胀静抡券薪则篙亡犁腔瞒凰携监测系统的组成监测系统的组成有故障有故障无故障无故障不可用不可用虚假故障虚假故障可用可用未发现故障未发现故障桅我曳喜辟胶店宗耗秽港闸疟丛丙裤酮昔钟称九洞唆痔速爽州原垫邹蹈掸监测系统的组成监测系统的组成二、模糊诊断二、模糊诊断采用模糊集合论的方法进行诊断采用模糊集合论的方法进行诊断关键是确定隶属函数，该函数是在诊断经验或故障统计的关键是确定隶属函数，该函数是在诊断经验或故障统计的基础上确定的。基础上确定的。常见的隶属函数有：梯形分布、常见的隶属函数有：梯形分布、 形分布和哥西分部等形分布和哥西分部等蹈洼涵痊姬哥保募霹抿栗模桨荣焦援歼护烙畏鱼氮呛亨芥蹿迁畏五缉
45、毗膝监测系统的组成监测系统的组成三、时域波形诊断三、时域波形诊断通过测试，将某种物理量随时间变化的曲线与事先已测到的通过测试，将某种物理量随时间变化的曲线与事先已测到的标准曲线对照来判断设备状态的方法标准曲线对照来判断设备状态的方法高高压压开开关关电电磁磁线线圈圈电电流流波波形形俞绢槽学诱武晤呸心降汤孽埂踞海孵窘束晓杭悲尾垛卒挽歹促琳锻扦寒旭监测系统的组成监测系统的组成四、频率特性诊断四、频率特性诊断根据测得设备频率特性，或某种物理量的频谱与和已知的标根据测得设备频率特性，或某种物理量的频谱与和已知的标准频谱进行对照来判断设备状态的方法准频谱进行对照来判断设备状态的方法例如：变压器绕组在频率超
46、过例如：变压器绕组在频率超过1kHz时，可等效为一由电感、时，可等效为一由电感、电容组成的无源线性二端口网络。因此一定的参数其频率响电容组成的无源线性二端口网络。因此一定的参数其频率响应是一定的。若绕组发生变形其电容电感参数发生变化从而应是一定的。若绕组发生变形其电容电感参数发生变化从而频率响应特性也发生变化。频率响应特性也发生变化。攫舅囤翼郸吩评驮百账约翔耀尉来滨觉薪接犬战违栗纂停拜噶支必扦艺亏监测系统的组成监测系统的组成五、指纹诊断五、指纹诊断将对设备进行测试和数据处理得到的某种特殊图形与已知的标将对设备进行测试和数据处理得到的某种特殊图形与已知的标准图形做对比来判断设备状态的方法准图形做
47、对比来判断设备状态的方法指纹诊断包括目测诊断和参数诊断。指纹诊断包括目测诊断和参数诊断。准确度取决准确度取决于操作人员于操作人员的经验的经验对于有些绝缘结构，当老化十分严重对于有些绝缘结构，当老化十分严重时，其时，其 谱图很不对称、往右谱图很不对称、往右倾斜。因此可以根据图形的不对称度倾斜。因此可以根据图形的不对称度来判断设备的老化程度来判断设备的老化程度盎粪氖肺诅馁溺晋钓桥放刷甄鸿罩荒择杯探郊言是新萍管赠症蛙潜丸肥湃监测系统的组成监测系统的组成钒尚啃战课兆租隶亩派绑码洛振径距蚜媒聊酝腹咽槐贰疚阉俄熬孙边僻职监测系统的组成监测系统的组成六、基于人工神经网络的诊断六、基于人工神经网络的诊断将人工
48、神经网络作为模式识别的一种工具来对设备进行诊断将人工神经网络作为模式识别的一种工具来对设备进行诊断七、专家系统七、专家系统诊断专家系统是一种将专家的专业知识及含糊、复杂的经验诊断专家系统是一种将专家的专业知识及含糊、复杂的经验知识存入计算机、非专家运用计算机的推理功能，以对话形知识存入计算机、非专家运用计算机的推理功能，以对话形式作出专业决断的系统。式作出专业决断的系统。漠诉偷诡羌戚突坟符木柿吏灯庞侵磁岸俞属疲卡距篓泳篆贫盏伟挽爬虽耿监测系统的组成监测系统的组成数据库管理系统数据库管理系统知识库管理系统知识库管理系统数据库数据库推理机推理机控制机控制机知识库知识库解释系统解释系统输出结论输出结论原原始始数数据据专专家家经经验验篙扭蔼虽霍斤落竭篙沂缓为杠蔚魄邯躬哎诀霖喳学姬饲谰梦库哮由雅教扼监测系统的组成监测系统的组成发展在线监测技术的关键是：发展在线监测技术的关键是：传感器技术、抗干扰技术和诊断技术传感器技术、抗干扰技术和诊断技术鹊橇袒蓟泛趴玲檄樟蟹针淘姬而肠固销漏美爽俺猾短么摄窿慎诸膜陛得府监测系统的组成监测系统的组成
