【关键词】变压器故障；振动信号；在线监测
【Abstract】At present， the methods of transformer fault diagnosis belong to off-line detection method， and it is not economical and convenient for the transformer to withdraw from operation. The vibration method is a sensor with the tank surface vibration signal acquisition， and then further analysis of the signal with the relevant system to predict the core winding fault method. The device is an on-line transformer monitoring device based on the vibration method. The device comprises an acceleration sensor， a signal conditioning module， a CPU and an acquisition module， a communication module and a power supply.
【Key words】Transformer fault； Vibration signal； On-line monitoring
0 引言
在电力变压器的各种故障中，绝大多数变压器故障来源于变压器的绕组和铁芯发生的变形或松动。因此研究开发基于振动法的变压器在线监测装置能有效地了解设备的运行状况，及时发现设备的潜伏性故障，避免突发事故的发生。
1 监测原理
在变压器运行中，压紧力的变化、温度的升高、绝缘层的损伤都能通过铁芯振动加速度值的变化反映出来。
2 装置介绍
2.1 装置结构
本装置主要由加速度传感器、信号调理模块、CPU和AD模数转换器、通信模块和电源五个部分组成。硬件结构图如图1所示：
2.2 装置各模块
2.2.1 MEMS加速度传感器
本装置采用了MS9002D加速度芯片，该芯片的主要技术指标为：灵敏度1000mV/g，带宽≥100Hz，量程±2g，噪声密度18μv，工作电压5V，工作电流0.4mA，输出阻抗50kΩ，提供模拟电压信号输出。
2.2.2 信号调理模块
信号调理电路包括两级放大和有源滤波电路。第一级放大采用了高共模抑制比、高输入阻抗、高精度、高速、低漂移、极低噪声的运算放大器，可实现阻抗变换。第二级放大电路将前置放大器单端输出信号转换为AD要求的双端差分输入信号，且采用程控放大，由采集系统控制放大倍数，防止振动信号饱和输入。
2.2.3 AD模数转换器
本装置选用转换芯片ADS1274，在采样率20kHz时能达到19位分辨率，其满量程输入电压为VREF=+/-2.5V，对应的转换数字范围：0x7FFFFF至0x800000；量化电平：2.5V/8388608=0.298uV，满足微弱振动信号探测的要求。
2.2.4 CPU模块
本装置控制器采用ARM芯片STM32F107，包括10个定时器、两个12位AD模数转换器、两个12位DA数模转换器、两个I2C接口、五个USART接口和三个SPI端口和高质量数字音频接口IIS，并且拥有全速USB（OTG）接口，两路CAN2.0B接口，以及以太网10/100 MAC模块。
2.2.5 通信模块
本装置的通信模块可采用2.4G的无线通信技术，进行数据的传输；也可采用CAN总线进行数据传输，还可以通过RS485总线将数据上传到监控主机。2.4G无线通信采用WIFI芯片选择Marvell 88W8686芯片，采用SDIO接口和其控制芯片STM32103芯片接口，通过STM32F103和主CPU芯片STM32F107交换数据。如果利用CAN总线和RS485总线则利用主CPU芯片STM32F107自带的CAN2.0接口和USART接口，在外部扩展相应的物理层芯片，实现CAN总线通信或RS485通信。
2.2.6 电源
电源可采用内置的锂电池供电，也可通过外接的电源给整个装置提供电能。内设电源转换电路将电源提供的12V转换为5V、3.3V和1.8V，给相应的器件供电。图2是主CPU和电源转换板以及采集电路板。
2.3 装置的工作流程
将多个MEMS加速度传感器均匀分布在油箱壁平板结构的对称结构位置，避开变压器的顶部、底部、支撑结构、油箱接缝处等易造成测量结果不准确的位置。
图3加速度传感器在变压器上的安装示意图，黑点为传感器安装位置。
传感器拾取到变压器的振动信号后，将拾取到的信号送往信号调理模块进行进一步的信号处理。AD模数转换器在CPU的控制下实现对经信号调理模块处理过的变压器振动信号采集，转换为数字信号送给CPU。采集到的振动信号将通过通信模块将数据上传到监控主机。
3 实验数据
由于实验条件有限，未能在电力变压器上测试本装置的有效性，考虑到本装置的目的是检测变压器的振动信号，采用了轻微的敲击来代替模拟信号。将MEMS加速度传感器紧贴在桌面上，用手敲击桌面，加速度传感器拾取到振动信号后，送往监测装置采集，转换为数字信号后，通过通信模块传送至监控主机。采集的时候采用的是5K的采样频率，每周期采集512点。
【参考文献】
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[3]王慧君.基于振动信号的变压器在线监测系统研究[D].华北电力大学，2014（3）.
关键词：集抄系统；在线监测；大用户；电能计量装置；电力系统 文献标识码：A
中图分类号：TM933 文章编号：1009-2374（2016）34-0038-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.019
当前我国电力系统的工作人员依旧是采用人工现场抄表的方式统计和分析电能量数据，工作效率低，人员配置多，人为错误发生率高。电能计量装置在线检测技术的出现和应用改善了这一不利局面。其可以防范窃电、实施状态检修，为电量的错误计算和追收提供了证据，提高了计量装置的稳定性、可靠性、准确性。以较少的物力人力来管理更多的用户，是电力企业发展的内在要求，也是现代用电管理的发展方向。
1 电能计量装置的常见问题
根据国家的《电能计量装置技术管理规程》，电能计量装置包括各种二次回路、计量用电压、电能表、电能计量柜及电流互感器等。参照现场运维的过往经验，电能计量装置故障一般集中在电流互感器及其相二次回路、电压互感器、电能表等方面。而且无论故障的形式如何，在数据的分析处理上都会体现为一次、二次侧功率、电流和电压因素等参数发生异常变化。综合现场工作的经验，大致可以把电能计量故障类型分为以下三种：（1）电流互感器异常，包括电流互感器二次回路、二次开路超差、短路等；（2）电压互感器异常，电压互感器发生超差、二次侧断相、一次侧熔丝熔断。二次回路异常，二次回路出现连接出错，表现为功率因素异常、电流异常、电压异常等现象；（3）电能表异常。根据对集抄系统大用户电能表的统计，一般常见的事故现象有正向无功、反向有功、反向无功、正向有功倒走或不走，总电量与峰谷平电量不匹配，电能表计量超差，电能表计时超差，电能表计费时段错误，电能表显示异常，电能表断相、失流、失压、逆相序等。
2 电能计量装置在线监测的特点
集抄系统大用户的电能计量装置在线监测系统，其数据运行主要是通过采集多维度计量装置及用电信息采集系统来完成，通过主站软件进行分析、处理、计算后，采用图表形式反映出来的一套系统体系。该系统能对计量装置的运行工况进行实时监控，计量装置运行出现异常能及时被发现，使计量装置故障持续时间得到有效降低，弥补了在传统计量装置运行管理中存在的不足，提高经济效益，实现生产效率的最大化。
电能计量装置智能诊断系统与在线监测可以实现采集设备故障分析、计量装置的异常分析、各类事件的在线监测和分析、异常流程处理、用电异常分析等功能，还可以为采集设备和计量设备运行质量的评价提供统计数据论证。通过对用电信息采集系统，电能计量装置可对多个电量参数进行检测，对电能表的接线错误、失流、失压、断相、超差等二次回路故障能够及时报警，有利于缩短故障处理时间。电能计量装置在线检测系统主要有以下四个特点：
2.1 丰富的异常指标专家库
计量装置的异常指标专家库主要包括对采集装置异常、用电异常和计量装置异常的判断标准和定义，还可以看情况根据需要对其进行完善和增补。异常指标专家库的建立和健全可以智能分析和诊断各种计量装置运行的异常，为计量装置在线监测提供了有效的监控手段及数据支撑。
2.2 采集并发送用户用电情况
将用户的用电情况通过信息采集终端进行采集并发送至主站。主站的监控人员从网络计算机屏幕传回的画面报警或分析，提取用户用电信息，与该用户历史数据进行分析比对，判断该用户的电能计量装置是否正常运行。
2.3 可连续监测
电能计量装置在线监测系统可对计量装置运行状况进行连续监测和分析，对计量异常能及时返现，降低了电量丢失的可能性。通过电量的采集，自动对线损进行计算，使主、配网线损坏管理更为快捷、便利。
2.4 分析判断异常
电能计量装置的异常智能诊断分析包括采集装置异常分析、用电异常分析、异常白名单管理、电能异常分析等功能，可以通过采集系统采集的电能、电量、负荷示值和设备类型、事件、参数值、档案等数据，利用异常分析专家库中的分析模型，对数据进行计算、统计和分类，快速判断出现故障或异常的原因。
3 大用户集抄系统的在线检测方法
电能计量装置是由很多种高精度设备搭配组成，要想对其运行状况进行准确检测，难度系数很大。并且因为人员故障分析能力、采集终端质量以及电力系统复杂性等因素的制约，加上终端具有预警性，一旦出现异常，就会向主站发出警报，这无疑降低了故障处理效率，增加了故障处理难度，要想快速做出判断，必须运用更科学的方法进行分析。在分析采集系统的数据的过程中可以得出结论，目前，系统平台的分析重点和采集上来的数据种类还停留在采集数据是否完整、终端设备是否在线的层面上，并未深层地发掘其下的各类计量装置监控的运用、数据的利用以及用户的用电特性监测方面的能力，对计量装置的运行状态尚不能自主监测。建立在目前可采集数据的基础上，为提升集抄系统在线监测的能力，以下对在线检测系统进行分析：
3.1 计量装置的超差分析
计量装置超差现象主要表现为互感器和电能表的超差误差。以往检测超差结果都是利用计量标准器具，当现场处于缺少标准计量器具的情况时，远程检测不可能对超差结果进行十分精确的测量，但是可以利用一些简单检测方式进行粗略估算，这在一定程度上也能对超差进行及早发现，尽量避免出现计量的重大误差。
例如如果用户自行安装了主、副电能表的计量点，对两块电表测出的电量进行比较分析可以得到数据，根据相关规章的规定，一般电能表准确度等级不应相差1.3～1.5倍。对于电压互感器、电流可通过对一次侧电流、电压来分析监测情况，再对一次、二次电压电流的比值进行分析，可以大致预估出结果。
3.2 防窃电分析
作为一种通信方式来说，采集系统是安全可靠的。其在反窃电工作中可以发挥极为重要的作用，搜集用户窃电的信息及证据，并将内容及时发给主站。
立足于大用户计量装置的角度来看，窃电方式总结起来可以概括为两种：（1）改变流经电能表的电流、电压值；（2）对电能计量装置进行破坏，使其丧失准确性。通过比对分析采集平台搜集的用户负荷异常曲线以及分析失流、失压的异常对电流和电压造成的影响，已经可以掌握其窃电依据。但根据目前已经发生窃电案例来看，对于反窃电工作，采集系统基本是被动的，即当现场出现窃电后，再到系统中找寻证据，这距离实现主动式的反窃电监控的目标还有较大差距。
本文通过分析提出两种方法：（1）对负荷曲线开展主动监控。用户出现窃电行为，其现场负荷往往会在窃电状态和正常用电状态之间来回切换。集抄系统平台可对负荷曲线进行绘制，使系统可以主动分析负荷曲线，如果负荷曲线出现突减或突增异常且长期运行的最小与最大负荷之间的差距超过50%，则该用户很可能出现窃电行为，应纳为重点监控对象范围；（2）防范有窃电前科的用户再次作案。可利用经传感器启动的摄像头或红外热像仪器，对已有过窃电前科的用户进行监视，当出现异常时，终端可将警报及现场设备采集的各类图像发送到主站，主站再对其进行重点监控。
3.3 功率因素分析
从电能表功能的定义来看，电能表内部会对每日的负荷数据进行冻结。在电能表的监测工作中，并没有深入研究探索电能表的存储功能，而对于多功能电能表而言，其表内存储的月末电量及符合数据的准确性将有可能对电费出账、线损管理等工作产生直接影响。在正常的用电情况下，普通用户的功率因数一般在0.9以上。用户的用电特性中如果带有感性或容性特征，功率因数根据相应的情况发生相应的变化。远程管理终端通过从计量装置处采集的电量数据进行分析，可以对相应的功率因数进行计算，从一定程度上可以反映出用户的用电特性，为判断用户用电是否出现异常提供依据。
4 对电能计量装置在线检测的建议
根据当前的基本国情，一次性建立完善的电力检测系统的条件尚不充分，还有很多地方需要改进，主要为三个方面：（1）提升系统的实时功能；（2）研究开发监测手段；（3）提高管理水平。
4.1 提升系统的实时功能
从客观角度出发，用电采集系统目前利用数据的程度不高。对于大量的报警信息，分析人员往往只能被动甄别，确认后再进行查询。要想对系统的实时分析能力进行提升，首先系统对报警信息进行统计、分析、归类，这样分析人员对数据进行有类别、有主次的排查，很大程度上可以使监测能力和工作效率得到提高。
4.2 研发新型监测手段
目前，国内许多电力公司都有自己对于现场监测的方法与管理技巧，对于同一监测内容也存在不一样的监测方法。国内各省市电力公司电能计量中心，可根据各自电网自身特点，从自身实际情况出发，具体问题具体分析，开发与自身情况相适应的现场监测手段。
4.3 完善现有类型终端功能
严格加强验收工作，做好消缺工作，提高在线率。这就是通常所说的“两头抓”，一是源头，一是现场。可尝试与无线通信方面的专业检验机构进行联合，严格对终端通信模块的验收程序进行把控，增加检测手段，对不合格的终端产品不予出厂。
5 结语
电能计量装置在线检测系统通过对电流互感器、电压表、电能表等数据进行检测，可以实现对电能的故障判断、自动校检、防窃电监测、记录分析等功能。有利于改善大用户集抄系统的故障检测困难、检测手段单一、管理水平落后等问题，为电量追补提供依据，极大地提升了计量装置的维护管理和监测能力。
参考文献
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关键词：排水泵；能耗；在线监测；DSP
中图分类号： U464.138+.1 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）02-159-2
0 引言
煤矿排水泵是保障正常采煤和人身生命安全的重要设备，但它也是主要的耗能设备。由于种种原因，矿井排水泵效率不高，若水泵长期处于低效率状态运行，不仅浪费大量电能，给煤矿造成经济损失，还可能因为某些原因未能及时发现并解决而造成排水故障，引发灾难性事故。因此，我们就需要能实时监测设备状态和故障预警，这样可以避免突发性故障和控制渐发故障的发生，降低设备维修成本，增加设备可利用时间，从而提高设备的运行效率，并带来良好的经济效益。
本论文研究设计的“基于DSP的水泵能耗智能在线监测装置”，主要实现对水泵的流量、进出水口压力、电动机的电压、电流等物理量进行实时测量计算，就地显示及预警，并且将数据传送至后台监控系统，使得运行人员不到现场也能实时掌握水泵的运行状态。水泵能耗智能在线监测装置还将设置报警、实时曲线、历史曲线等功能并配有智能专家分析系统。当监测量异常时将报警，提醒检修人员进行检修。专家系统根据检测量的历史数据、历史故障和当前的实时检测数据综合对比分析，可以提前预知故障并预警。
1 系统工作原理和总体设计
本装置通过现场安装的流量传感器、压力传感器、电压传感器、电流传感器，采集出水口流量、进水口压力、出水口压力、三相电压、三相电流，通过水泵能耗监测计算原理，节能监测评价指标，信号监测算法及逻辑判据实时计算和分析出电机功率因数、水泵运行效率、电动机运行效率、吨・百米耗电量，对水泵能耗进行在线监测，实时监视，当不满足设定值时报警并提醒检修人员检修，以保证水泵高效率运行。
1.1 计算原理
①电机功率因数：ηd=
式中，β为电机运行负载系数；PN为电机额定功率，单位为千瓦（kW），从电机资料中查找；ΔPcN为电机额定综合功率损耗。
②水泵运行效率：ηb=
式中，ρ为液体的密度，单位为千克每立方米（kg/m3），水的密度由《GBT16666-2012泵类液体输送系统节能监测》标准中附录D表D.2中查取；g为重力加速度，单位为米每二次方秒（m/s2），取9.807；Q为泵的流量，单位为立方米每小时（m3/h），需要现场流量传感器采集；H为泵扬程，单位为米（m）；N2为泵轴功率，单位为千瓦（kW）。
③吨・百米耗电量计算e=
式中，e为液体吨・百米耗电量，单位为千瓦时每吨百米[kW・h/t・hm]；η为矿井主泵排水系统总效率。
矿井主泵排水系统总效率：η=ηb×ηd×ηg×ηc
式中，ηb为水泵运行效率；ηd为电动机运行效率；ηg为输送效率；ηc为传动效率。
1.2 信号的监测算法及逻辑判据
1.2.1 信号的监测算法
对这几个由传感器采集到的采集量的处理主要是滤波和消除系统误差。首先将压力、流量传感器的输出信号均转换成0～5V电压信号，然后进行RC低通滤波（消除现场高频干扰）之后进行AD采样，将模拟信号转换成DSP能处理的数字信号。其次，为了消除检测系统误差（如温度漂移等），在软件上对AD采样数据进行修正，保证采样数据的准确性，然后对数据进行20次平均值滤波。电流、电压信号为交流信号，对这两个信号的处理除了上述的过程，还需要消除直流分量，采取的算法是对采样电流电压进行20次周波采样，然后取平均值，得到的值就是直流分量，得到直流分量后每次采样数据都减去这个值就是实际的电流电压值。
1.2.2 逻辑判据
当泵运行效率ηb：
当电动机运行效率ηd：
当吨・百米耗电量/[kW・h/t・hm]e：>整定值报警。
矿井主排水泵能耗智能在线监测系统可整定各值上限和下限，当系统监测计算后各值超出正常值范围，系统进行报警提醒检修人员检修，保证水泵高效率运行。
1.3 系统总体设计
水泵能耗智能在线监测装置由压力传感器、流量传感器、电流传感器、电压传感器、DSP处理器、LCD显示、上位机等。系统总体设计框图如图1所示。
2 系统硬件设计
系统硬件部分的设计主要包括DSP系统的设计、通信模块的设计、人机接口模块的设计、采集处理电路和电源模块的设计。
DSP系统包括复位电路、时钟电路、SRAM接口、开关量输入和逻辑控制电路，这里的DSP控制器选用的是选用TI公司的TMS320F2812芯片，它是高性能的32位处理器，配以大容量RAM及Flash，具有极强的数据处理记忆能力。设置专门的E2PROM存储器保存装置运行参数，重要信息掉电不丢失。DSP控制器的相关内容可参考文献[1]。
本系统采用了双RS-485通信接口，一路用于第三方设备压力、流量、电流、电压等信息的通信，一路用于调度、集控等远动通信，采用屏蔽双绞线作为通信介质，提高通信的可靠性。参考文献[2]。通讯规约采用电力系统标准的103规约或设备厂家内部规约。通信接口采用了专业的通信防雷电路。
时钟电路，装置内置硬件时钟回路，采用的时钟芯片精度高，并配有电池以掉电保持，装置支持网络对时。
开关量输入由2组8路独立的外部开入量采集回路，220V、24V随意组合，开入量采集回路经过专门的滤波抗干扰电路处理，大大提高了可靠性和抗干扰性能。
电源模件采用交直流逆变电源，交直流220V或127V电压输入经抗干扰滤波回路后，利用逆变原理输出本装置需要直流电压。
控制模件主要由继电器构成，提供6路继电器空接点输出。继电器接点输出可以根据用户需要设置成是否经过启动继电器接点闭锁；每一组接点输出采用严格的多重化逻辑控制，保证接点输出信号的绝对可靠。
系统的其他部分的电路是一些常用的电路，这里不作介绍。其他电路参见文献[3]。
3 系统软件的设计
本系统的各种逻辑算法需多种采集数据关联，比较复杂，因此将算法写成DSP软件有着较高的要求。针对这些问题，对每一个算法查阅相关的C语言实现的资料，然后在这些资料的基础上将每个算法单独写成一个API函数。所以我们采用C和汇编混合编程，主程序框架采用C语言编制，关键算法用汇编语言实现。排水泵能耗在线监测装置的主要任务是：完成对各传感器的采集量进行滤波和消除系统误差的分析和处理等，将所采集的数据和分析结果上传给上位机，同时，简单显示排水泵的运行状态信息等。上位机根据处理结果选取特征参数，实现算法的处理，最后由专家系统进行状态判断和故障诊断。我们把系统设计成为超循环系统。应用程序是一个无限的循环，循环中调用相应的函数来完成相应的操作。程序的流程图如图2所示。
4 运行测试实验数据
以某煤矿的主排水泵房为例，该泵房担负着-330水平的矿井水排至地面的任务，泵房沿井筒至地面敷设三趟内径为300mm的管路。检修前，该泵房距地面垂高为366.24m，实际排水扬程为380m。水泵检修之后，对其运行参数测量得到：相电压为U=6060V，电流I=80A，功率因数cosφ=0.85，电机效率ηd=0.935，水泵系统传动效率ηd=0.98。流量Q=8.35m3/min，扬程H=387.99m。
经过公式计算可得检修前后水泵效率，总功率，吨・百米耗电量。
按照地质部门提供的当地正常涌水量，以-330水平的全年排量为2207500m3，按水密度为1000kg/m3计算，年节电量为：E=全年排量×降低的吨・百米耗电量×泵房距地面垂高/100=2207500×0.175×366.24/100=141.48万kW・h
按电价为0.7元/kW・h计算，年节电经济价值为99.036万元。可以看出，实时监测水泵效率，及时找出并排除其效率低的原因，经济效益非常可观。检修前后节能效果见表1。
5 结束语
本文介绍了基于DSP水泵能耗智能在线监测装置的设计，系统实现了实时在线监测排水泵的效率，节约能源消耗并且及时发现和排除水泵故障。使水泵经济可靠、高效低耗地运行，达到我们的设计效果。
参 考 文 献
[1] 苏奎峰，等.TMS320F2812原理与开发[M].电子工业出版社，2005.
关键词： 高压开关柜；测温；发热；推广与应用
中图分类号：TD6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）22-0074-020 引言
高压开关柜是矿区变电站中非常重要的一类电气设备。电网系统对电能质量要求提高的同时，相应地对高压开关柜的安全可靠性也提出了更高的要求。随着矿区的不断发展，变电站承担的负荷量越来越大，电网也随之扩大与复杂化，10（6）KV、35kV电压等级的开关柜在电网中普遍应用。据2011年统计，神东矿区地面在用的10（6）KV、35kV开关柜已达1300台，数量相当大。开关柜承担矿区电网运行的正常操作，发生事故后,可自动切断电路和电气检修时起断开电源的作用，是发输/供配电系统的主要保护设备，它是否安全运行更是我们关心的重中之重。近年来高压开关事故次数较多，影响安全发电、供电，根据相关统计资料表明绝缘事故发生的比例占近一半，其次一方面在于开关柜的隔离触头接触不良，导致操作时发生电弧或诱发绝缘闪络而损坏开关柜电气设备的事故也占相当大的比例，危害甚大，不容忽视。
1 触头测温装置应用的必要性
由于封闭式高压开关柜自己本身的结构设置，和变电运行要求，运行中的开关柜门是禁止打开，发热触头位于密封柜内，值班人员无法通过正常的手段检测到它的温度，所以一旦触头发热严重必然造成事故发生，影响系统安全运行。这种现象已成为开关柜使用中的常见问题，尤其在一些负荷较重的变电站，容易存在开关柜的温升超标问题。当温升问题不断发展，却得不到有效控制，过热程度会不断加剧，并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响，最终导致安全事故发生，甚至影响整个电力系统的正常工作，对国家、公司造成巨大损失。
《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》11.7.2 项明确提出“定期用红外线测温设备检查开关设备的接头部、隔离开关的导电部分（重点部位：触头、出线座等），特别是在重负荷或高温期间，加强对运行设备温升的监视，发现问题应及时采取措施。”而矿区现有的变电站采用的方法为利用辐射特性的红外测温仪定时测温。这种方式需要人工进行巡查，不能实时得到温度数据，所得到的数据永远是滞后的，无法在第一时间判断开关柜内有无触头发热故障，起不到温度实时报警功能。因此，找出可靠的手段在线监测触头运行温度，及时发现并排除系统的故障具有重大的实际意义。
2 触头发热的原因
一般来说，变电站的高压开关柜在运行中，由于各种原因，容易引起发热，总结来说，主要有以下几条：
①由于触头接触性能不良或部件本身存在污垢，这样一来接触电阻很大，当遇到重负荷时，接触点的热功率很大，电路损耗增大，触头发热严重，加剧接触面氧化，使得接触电阻进一步增大，形成恶性循环，发展到一定阶段后，则会使局部温度增大过快，造成严重的故障，破坏系统稳定运行。
②设备负荷增加较多时，或者突然受到短路电流冲击后，设备的薄弱环节就会发热，例如触头部位。发热后触头材料的某些性能会降低，使得触头容易发热。
3 触头测温装置的工作原理及性能
针对高压开关柜触头容易发热这一现象，从电网安全考虑出发。神东矿区逐步对重负荷的变电站安装开关柜触头在线监测装置。此类在线监测装置是适应开关柜向自诊断、智能化的反向发展而设计的高压断路器触头温度在线实时监测装置。该装置具有以下优点：
3.1 绝缘隔离性能 本装置的传感器与显示监控仪表通过无线数据传输方式，解决传感器高电位端与仪表的低电位端之间的隔离传输。如图1。
3.2 准确的温度传感方式 传感器埋入或固定在靠触头的触臂上，十分接近发热点，能快速准确地感应触头温度变化。在线监测并轮流显示高压断路器三相上下触头和电缆接头处的九路温度。并可还可增加母线连接处的在线测温。当任何一路触头温度大于报警值时，报警指示灯亮，报警输出继电器闭合，输出屏幕上相应相温度值反黑，对可能出现的发热故障起到预警功能。当每一路温度都比报警值低于设置值时，报警指示灯熄灭，恢复正常显示。如图2所示。
3.3 无需电池的供电方式 传感器部分的数据处理和发射、接收电路均采用母线感应的CT电源供电。
3.4 采用数字编码方式的无线传输技术 解决了无线信号的相互干扰问题和数据传输的纠错问题。读数准确，可靠性高。
3.5 便于组网查询
3.6 多种功能选择 系统监测装置另配有柜体内部温度、湿度传感器，可显示发热点的相对温升、柜体内部湿度和凝露状态。
每套装置主要有显示器、无线测温传感器模块、柜内温湿度组合传感器等部件，开关柜触头的温度既可以直接显示在开关柜面板上的显示模块上，还可通过通讯系统上传至监控室的主机上，实时记录温度数据，设置开关柜超温升报警数值，当温度超过该数值时，系统立即报警，提醒运行人员及时采取处理措施。该装置工作原理如图3。
4 应用
第一批测温装置经过5年的运行使用证明，该装置能有效地对开关柜中由于接触点氧化，接触增大等原因引起的事故进行预警，为矿区电力系统安全可靠的运行提供有力的保障。高压开关柜的触头发热故障对供电系统危害极大，难以及时发现且难以找到合适的机会进行处理，因此在技术方面把好设计验收关的同时,不断的应用新技术、新装置也是保障设备安全稳定运行的本质安全措施,但后期的巡检维护和改造均是补救措施，也要给予高度重视。在以后的工作中，我们将继续努力，逐步将此类现象消除掉，对于避免重大电气事故是非常重要的。
参考文献：
[1]触头测温在煤炭行业电器设备上的应用[J].百度文库/专业文献/通信/电子.
【关键词】 换流变压器 网侧线圈 网侧套管
1 引言
某站换流变压器均为西变公司生产的单相三绕组油浸变压器，型号为：ZZDFPSZ-299100/500，共有13台，单元Ⅰ、单元Ⅱ各6台，备用1台。某日09：30，发现010B换流变B相本体气体在线监测装置报气体含量超高告警，现场立即取油样进行色谱分析，经确认该台换流变乙炔含量在较短时间内迅速增长，现场立即将故障变压器退出运行，使用备用换流变代替故障变运行。通过对故障换流变进行高压试验，解体检查后发现网侧线圈外表面有大面积发黑现象，经专家分析认为故障变压器网侧套管端部密封不严，水分进入网侧线圈后，网侧线圈绝缘性能大幅度下降，造成线圈撑条及纸筒沿面放电。本文对某站换流变压器故障原因、现场试验及整改措施进行全面的分析，为此类变压器故障提供借鉴经验。
2 换流变压器故障简述及处理情况
2.1 故障简述及处理情况
某日09：30，010B换流变B相本体气体在线监测装置报气体含量（氢气H2的100%、一氧化碳CO的18%、乙烯C2H4的1.5%和乙炔C2H2的8%的组合含量）超高告警。管理处立即对010B换流变B相本体进行取油样分析及红外测温。红外测温未见异常，两次油色谱分析显示010B换流变本体乙炔含量在27-47ppm之间，超过《电力设备预防性试验规程》中规定500kV变压器类设备乙炔含量注意值为1ppm。利用三比值法对故障原因进行分析，可初步判断010B换流变B相乙炔含量超标为油中电弧低能放电。
2.2 现场检查及处理情况
（1）油色谱监视工作：某日10时，某站连续对010B换流变取油样进行色谱分析，由色谱结果得到该设备乙炔含量在较短时间内增长迅速。
（2）现场常规高压试验检测：次日对故障变压器进行了常规试验，常规试验包括：电压比、极性检查、测量绕组连同套管的直流电阻、绝缘电阻、介损、直流泄漏电流测量、有载分接开关过渡电阻及时间测试、套管电流互感器的直阻和绝缘电阻、套管的绝缘电阻及主绝缘介损和电容量，其中，AX对a1b1+a2b2及地绝缘电阻相对交接试验偏差较大，相差接近一个数量级。
（3）现场绕组变形、耐压、局放试验：通过本次绕组变形试验和交接试验图谱比较，网侧绕组图谱在低频段局部重合性稍有差异；阀侧Y绕组及Δ绕组图谱重合性较好，未见异常。（试验温度：28℃，湿度：55%）
耐压和局放试验均未见异常。由于该换流变紧靠运行着的500kV设备，所以背景干扰比较大，通过采取抗干扰技术排除部分干扰得到以上试验结果，均通过，但由于干扰不能完全排除，试验结果仅供参考。
（4）现场进箱检查及返厂检修：初步进行了铁心及接地系统、器身表面检查、引线表面及分接开关的检查，未发现异常。接着进行了网侧套管引线及屏蔽层的绝缘检查，未见异常；接着进行了阀侧套管引线及屏蔽层的绝缘检查，未见异常。经过现场以上检查工作，未发现引起油色谱异常的放电部位，为全面查找变压器故障点，决定将故障变进行返厂检修。
经过全面检查之后，发现1柱网侧线圈外表面有大面积发黑现象（位置在线圈中部偏上区域，高压引线正下方撑条左侧10档，右侧4档，共计15档，网侧绕组共计34根撑条）。放电沿围屏与撑条接触面、围屏接缝处较为严重，另外绕饼外表面约有5处放电点。
3 故障原因分析
对网侧线圈故障分析基于现场实际的检查和相应的理论分析和计算。在对网侧线圈放电位置检查时发现，放电位置并未在网侧线圈端部高场强区，而是在电场较均匀的部位。结合产品实际尺寸，应用电场分析软件对网侧线圈进行了电场分析计算如图1。
从网侧线圈在感应电压680kV下分析计算的结果看，放电部位的场强计算都比较低。在发现放电痕迹的部位，在680kV下，安全裕度系数1.7以上。因此，从理论分析和计算的结果推断，在工作电压525/√3kV正常情况下，该位置具有较大的安全裕度（约3.8倍），因此正常情况下不应发生放电。
换流变压器绝缘性能下降的另一原因很可能是绝缘表面局部受潮，导致绝缘纸板和油隙耐电场强降低，发生了沿面放电现象。换流变压器网侧外径表面绝缘性能大幅度下降，从换流变压器结构和放电部位分析，出现此状况很可能与网侧套管上端部密封不严有关。
因此得出引起该换流变压器网侧线圈外径侧撑条、绝缘纸筒沿面放电的主要原因是：网侧套管端部密封不严，水分进入网侧线圈后，网侧线圈绝缘性能大幅度下降，造成线圈撑条及纸筒沿面放电。
4 结语
某站换流变压器引故障的主要原因是：网侧套管端部密封不严，水分进入网侧线圈后，网侧线圈绝缘性能大幅度下降，造成线圈撑条及纸筒沿面放电。现场及时采取反措，将12台在运换流变压器网侧套管首端增加密封罩，有效的防止了网侧套管首端渗漏雨水的缺陷，有效的保障了换流站核心设备运行的稳定性。
参考文献：
【关键词】高压电容器 无线传输 自动放电 检测装置
1引言
在电力系统中，根据《电力设备预防性试验规程（CSG114002-2011）》规定，必须按期对高压并联电容器进行一一放电和电容量测试，接线、拆线频繁。该装置研制成功后，无需拆除电容器与放电线圈连线，提高电容器测试工作的效率，避免工作人员恢复接线时误接线带来的设备安全隐患，降低测试安全风险，而且测试过程直接采用无线传输方式进行电容量的测量，操作安全性更高，以解决现有技术中存在的问题。
2高压电容器无线线自动放电检测装置简介
1.高压电容器无线传输自动放电检测装置结构
高压电容器无线传输自动放电检测装置结构原理图如图1所示，主要由1-检测箱，2-无线钳形电流表，3-无线信号接收模块，4-显示屏，5-验电监测按钮，6-放电监测按钮，7-全自动测量按钮，8-残压监测按钮，9-电容测试按钮，10-切换按钮，11-复位按钮，12-红色电压输出线，13-黑色电压输出线，14-电源开关按钮，15-接地螺栓，16-接地线，17-红夹子，18-黑夹子，19-高压电容器。
一种高压电容器无线传输自动放电检测装置，包括检测箱1和无线钳形电流表2，检测箱1上设置有用于接收无线钳形电流表2电流的无线信号接收模块3，无线信号接收模块3连接到控制器，控制器上连接有设置在检测箱1前侧面的显示屏4和功能按钮，功能按钮包括验电监测按钮5、放电监测按钮6、全自动测量按钮7、残压监测按钮8、电容测试按钮9、切换按钮10和复位按钮11，检测箱1上还设置有连接高压电容器19的红色电压输出线12和黑色电压输出线13以及接地螺栓15，验电监测按钮5用于控制控制器上连接的验电检测模块的检测通断，放电监测按钮6用于控制控制器上放电监测模块的检测通断，全自动测量按钮7用于验电检测模块、放电监测模块、残压检测模块和电容测试模块的同时通断，残压监测按钮8用于控制控制器上连接的残压监测模块的检测通断，电容测试按钮9用于控制控制器上连接的电容测试模块的检测通断，切换按钮用于不同监测模块间的直接切换，复位按钮用于监测后屏幕数据的清零。
监测时，通过验电监测模块测试高压电容器带电电压大小，然后通过放电监测模块中的放电电阻进行电容器智能放电，之后通过残压监测模块再对高压电容器进行残压监测，也可直接通过全自动测量按钮实现各个模块的测试，将测试的相关参数直接显示到显示屏上。
2.高压电容器无线传输自动放电检测装置工作原理
无线传输测试电容量：通过检测箱上的红色电压输出线12和黑色电压输出线13连接到高压电容器的两极上供给电压，并通过无线传输钳形电流表安装在高压电容器的正极上进行电流测试，通过电压大小和电流大小就可以计算出高压电容器的电容量大小，无需拆除电容器与放电线圈连线情况下进行高压电容器电容量的测量。
同时还可以实现其他功能，如验电、放电、电容残压测量，音响报警等功能。
只需将操作箱上的切换开关切换至相应测试档位，即可对电容器进行验电、放电、电容残压测量。
放电完毕，声光指示停止，告知试验人员放电已完毕。通过放电监测回路的残余电压指示值，确认放电完毕。
该装置的验电监测装置，通过切换开关并切换到“经电阻放电”位置时，具有声光报警功能。当切换开关切换到“直接放电”位置时，无报警，完成对电容器极间和极对地放电。
该装置可用于实现电容器残余电压的监测及显示同时用于实现电容器的电容量测量，实现验电、放电、残压测量、电容量测试的智能放电功能，实现电阻放电和直接放电智能切换；
3结语
本装置研制成功后，对电力行业有着重大意义，解决了测量中由于各个检测装置分散独立，需要人工反复接线更换检测装置，工作量大，带来误接线的安全隐患的风险，人机功效低，长时间检测，人工需要多次更换检测装置，操作人员容易遗忘检测内容，使后继操作存在触电风险，影响人身和设备安全的问题。
参考文献：
关键词：在线监测；IEC61850；闭环监测；数字化
中图分类号：TM58文献标识码:A
引言
随着电网容量的增加，继电保护设备也在相应增加，由于国内电力系统继电保护是开放性系统，以往定期传动校验的做法已越来越不适应形势的发展。在线监测是实现状态检修的基础，本文针对浙江省杭州220kV凤川变科研试点的技术成果，深入探讨数字化继电保护的状态在线监测技术。
1 数字化在线监测技术简介
1.1现状分析
目前，国内对于电力系统二次回路的正确性检查是采用传动试验方法实现的，该方法存在的主要问题：
1)无法监视装置的交流输入回路和装置的数据采集回路；2)无法监视跳闸出口压板状态；3)无法监视常规操作箱的状态。
1.2解决方案
该方案是在原有的继电保护二次系统的基础上增加状态监测控制装置（综合测控）、全站数字录波装置、数字式采集单元（合并单元），把传统操作箱更换为智能操作箱，与原来的继电保护二次系统构成闭环监测系统，采用光缆和交换机实现信息传输，信息传输基于IEC61850标准[1]。
状态监测装置一方面通过合并单元直接在PT/CT端子箱采集交流信号和开关量信号，另一方面通过保护装置通信口采集信号和相关报告。利用PLC功能完成各种逻辑诊断，通过状态监测总控制器记录和分析结果的正确性，及时发现保护交流回路、控制回路的异常情况，并通过后台计算机接入保护故障信息系统远传到保护管理部门[2]。如图1所示。
图1保护状态在线监测原理图
2 数字化在线监测构成与特点
2.1基本构成
通过合并单元对模拟量的就地采集，规约转换器对保护装置接收模拟量和相关报告的转换收集，以及智能操作箱对状态量的采集等等，获取在线监测所需的数据信息，信息模型与传输基于IEC61850标准[3]，经过交换机的汇聚整理后提供给综合测控和网络故障录波分析记录，再传输到后台，由在线监测可视化系统进行逻辑判断、全局分析。
2.1.1数据信息采集
1)模拟量的就地采集
利用合并单元就地安装于PT/CT端子箱旁，同步采集保护装置的电流电压输入量，并按IEC61850-9-2格式上送给综合测控。就地安装确保能监测保护装置交流输入回路的状态，其它装置集中组屏。
为考虑安全因素，采用钳型测量装置采集交流电流信号，确保无损接入，这种采集器与电力系统无直接的电气上联接，安全可靠；交流电压信号采用并接方式接入，并在合并单元的接收端安装速断熔丝。
2)模拟量的转换收集
规约转换器通过保护装置通信口收集交流采样信号，并在内部转换成IEC61850标准信号，上送给监测分析系统，完成监测保护装置交流回路的状态。
3)状态量采集
智能操作箱代替传统常规操作箱，接收相应保护装置和测控装置的开入/开出状态量，在完成传统常规操作箱功能的同时监测保护二次回路，并采用GOOSE方式将变位信号送给综合测控，通过对监测运行信息的分析比较，以监测保护控制回路的状态。
智能操作箱对保护装置的信息采集所有连接全部采用空接点接入，它只获取信号，这种连接方式不对保护装置产生任何干扰，安全可靠。项目前期可采用智能操作箱与传统常规操作箱并列运行，各自二次回路完全独立，实现逐步安全可靠过渡。
4)其他信息采集
规约转换器在采集保护装置交流采样信号的同时，通过保护的通信口采集相关报告与录波文件，以便为后期的数据处理提供比对依据。
2.1.2数据信息汇聚和处理
对采集的数据信息要求唯一、同步、共享、标准。
交换机除了数据汇聚和信息交换功能外，还支持IEC61588时钟同步功能，供综合测控装置同步采样使用，确保综合测控装置与合并单元采样同步。
综合测控完成数据收集、处理、传输等功能，与监测分析系统采用IEC61850-8-1进行通信。
网络和故障录波实现网络报文记录、故障电流电压记录和分析功能。
2.1.3状态监测可视化
通过状态监测可视化软件对采集数据分析处理，完成各种逻辑判断，并且记录和分析结果的正确性。
1)状态监测可视化系统实现六角图显示和状态显示等功能；
2)实现保护元件PLC逻辑图的可视化；
3)对输入/输出回路在线监测装置的开入/开出状态量以及继电器接点的状态检修告警。
2.2系统结构
以一个220kV线路间隔为例，具体工程实施结构如图2。
图2保护状态在线监测系统工程结构图
2.3主要特点
（1）合并单元采集就地化
就地化的安装使现场施工极为方便，直接安装到PT/CT的端子箱，采用钳型采集器无损接入，通过采集装置测量交流电流信号并转换成光信号接入合并单元，保证数据采集的可靠性。这样对装置的抗干扰性、运行可靠性提出了很高的要求。
合并单元必须具有的特性：
1)满足环境条件要求的可靠硬件，高等级元器件，装置运行环境温度零下40度到零上70度；2)防水、防尘、抗振动设计；3)具有优异的抗干扰性能，安装于开关场时运行稳定；4)无整定值、固件或维护端口的硬件装置；5)通过标准化的借口消除过程的可变性；6)当外界同步脉冲丢失时，利用内部同步时钟仍可继续工作。
（2）智能操作箱代替传统操作箱
利用数字化技术实现操作箱的各种功能，兼容传统操作箱；操作回路结构简单，使用软件完成防跳继电器功能，实现出口继电器接点和出口压板的在线监测、状态检修以及数据远传功能。
（3）状态监测可视化软件的先进性
用户或服务工程师可通过监测状态可视化软件进行配置，以满足监测状态可视化的实际需求。首先应该能够对逻辑通道和通道组的属性进行配置，其中包括模拟通道的比例系数，开出的保持属性等；支持基本的运算和逻辑比较功能外，提供简单逻辑组态功能；能进行通道映射，将物理通道与逻辑通道进行映射关联，提高装置的硬件无关性；能进行功能集定义和功能集投退，可以根据需要退出部分实际现场不用的功能；能进行参数、定值管理以及定值映射，能够根据现场实际设置参数，提炼用户定值；能够收集显示装置运行时工程PLC逻辑图[4]的状态信息；能够导入变电站系统配置描述文件SCD（Substation Configuration Description）[5]，自动配置装置的通讯参数，GOOSE、SOE等信息；
3数字化在线监测分析与展望
3.1实用性分析
在不影响原有继电保护二次系统安全、可靠运行的基础上，通过信号的多点采集，与原有设备形成闭环监测系统，运用多种监测、逻辑判断手段，解决了传统保护二次回路状态监测难以实现的技术难题。
1)有效监视装置的交流输入回路和装置的数据采集回路。利用IEC61850标准建立全变电站光纤数字采集和录波系统与传统保护装置进行闭环分析，实现传统保护装置交流输入回路状态监视
2)有效监视出口压板状态。用CPU逻辑功能实现控制操作全过程的方案，使操作回路的结构只需用简单的开关量输入和开关量输出即可实现，取消了硬件结构上的防跳继电器，大大简化了操作回路的逻辑接线，减轻了现场工作人员的工作量，同时为保护实现状态检修提供了重要的应用基础。
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3)有效监视操作回路状态。在线监测控制回路断线状态，从图中可知，利用对装置（IN2）输入信号的在线监测，实现了电气二次回路断路器机构箱辅助接点（LD）状态的在线监测。
4)智能组件评估间隔内设备各板件的运行状态。使用智能操作箱更换传统常规操作箱，在完成传统常规操作箱功能的同时监测保护二次回路，通过对监测运行信息的分析比较，判断保护二次回路和操作箱回路是否正常运行。
5)综合测控、网络和故障录波装置、后台可视化系统全局分析、判断。后台分析系统，根据综合测控、网络和故障录波装置提供的全站信息，利用一定的判据，分析被监测间隔保护装置自身的可靠性，分析判断保护交流回路、控制回路的异常情况，并接入保护故障信息系统上送到保护管理部门。
3.2先进性分析与展望
目前，国内各网省公司都进行了数字化变电站试点，全国已建成一定数量的数字化变电站，未来，在智能电网建设的大背景下，数字化变电站快速发展与分阶段实现是必然趋势[6]。已建数字化变电站对IEC61850标准的应用程度和技术水平各不相同，有的仅在变电站层应用层的，也有在过程层试点的，还有结合电子式互感器应用的。
数字化变电站应当做到数字采集数字化、过程层设备智能化、数据模型标准化、信息交互网络化、设备检修状态化、设备操作智能化[7]。
数字化在线监测系统，对数据信息的建模完全基于IEC61850标准，传输采用标准以太网接口，支持IEC61850-9-2、GOOSE、IEEE1588、MMS标准规范[8]，具备互操作能力。目前的实现形式是，原有的保护装置/保护回路不变；就地化安装合并单元；用智能操作箱代替常规操作箱，在此基础上可设想进行有步骤的逐级过渡演变：智能操作箱同样就地化处理数字化的保护/测控一体化装置与原有保护并列运行完全取代原有保护二次系统。当前的在线监测可视化后台系统独立配置，以后的逐级演变中就变成集成在线监测功能的数字化监控系统。
如果按这种方式对传统变电站数字化进行改造，从闭环监测原有保护与回路，到增加保护功能并列运行，再到完整功能替换，平稳过渡，提高了保护可靠性，也是一种切实可行的改造方案。
4结束语。本文深入探讨了数字化在线监测在传统变电站中的应用，分析了如何实现常规变电站无法实现的监测功能，对实现手段、实现标准以及具体的功能要求都做出了详细说明，并展望这种变电站应用新技术的未来发展，确定其在未来智能电网建设、改造中的特殊意义。
参考文献
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关键词：监测装置 TAX 便携式 硬件 软件
中图分类号：U26 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（b）-0048-02
随着TAX2、TAX3型监测装置信息平台的全面推广使用，与机车运行相关的辅助安全信息监测插件也在不断增加，这些插件可以实现行车过程的信息传递、操作控制、安全检测、事件记录等功能，通过对记录数据的分析能确定发生事件及原由，为安全行车提供了强大的技术保证。而由于这些辅助插件的增加，导致TAX装置的工作量大大增加，故障率增高，结合部增多，插件之间相互影响的问题也随之而来。但是目前对TAX装置的检测手段单一，检测所需时间较长，无法满足现场的需求。因此，要想在作业现场能够迅速、准确的判断故障点，缩短故障处理时间，提高工作效率。同时，通过检测及时发现故障隐患，提高TAX装置通信的稳定性、可靠性，为相关的辅助安全信息监测插件提供准确的信息，确保机车运行安全。只能依靠自行研制一种便于车上使用、可以兼容检测TAX2、TAX3装置、可以全面检测TAX装置通信状态的便携式测试设备。
1 便携式检测仪的设计
1.1 技术路线
TAX装置的通信主要分为两部分，一部分是与LKJ装置之间的RS485通信，实时获取监控装置采集的时间、公里标、速度、车号和车次等重要列车运行信息；另一部分是与其内部的插件之间的RS485通信，将实时获取的信息发送到RS485总线，供其他功能单元取用。
根据TAX装置的通信特点，检测也分为两部分，一是检测LKJ装置与TAX装置之间的通信状态；二是TAX装置内部的通信状态。因此，便携式测试仪的外部连接也需要两种方式，可以分别检测两种状态。同时，TAX装置作为一个信息平台，同时兼顾接收与发送两种功能，那便携式测试仪也应具备读取与发送两种功能，才能完整的测试TAX装置的通信状态。
1.2 硬件的选取与设计
一款手持式的测试设备，主要由主模块、存储设备、电源、液晶屏、输入设备、外壳等组成，而主模块的选择决定了其余设备及开发平台的选择。
（1）主模块：Intel ATOM n270低功耗平台最为适合，该主板体积小（3.5寸），采用的是INTEL ATOM N270处理器1.6GHz，处理速度快，支持电阻触摸屏，并且带有RS232、RS485串口。
（2）存储设备：综合比较后，选择了1.8寸16G的固态硬盘作为测试仪的存储设备，体积小、功耗小、稳定性高。
（3）液晶屏：从便携性、功耗等因素上考虑，采用杭州平望科技有限公司生产的AT50TV型8寸显示屏。
（4）电源：采用日本三洋电机株式会社生产的锂电池单节，定制了专用的充放电电路。
（5）输入设备：选择了市场上普通的数字键盘。这样如果键盘损坏，维修和更换的成本都很低廉，保证了设备的可用性。
设备选型完成后，就要开始组装调试，为保证在机车上可靠使用，手工制作了一个钢板外壳。首先为了实现监听LKJ2000型监控主机对外发出的RS485信息的功能，该研究者制作了一根LKJ2000型监控主机X37插头至机车安全信息综合监测装置便携式检测仪的通信连接线，可以通过此连接线，将LKJ2000型监控主机的RS485信息传输到测试仪上。通过测试仪的液晶显示屏来查看LKJ2000型监控主机对外的RS485信息是否正确。其电气连接线路图如图1。
其次为了实现模拟LKJ2000型监控主机向TAX机车安全信息综合检测装置发送RS485信息的功能，该研究者制作了一根机车安全信息综合监测装置X1插头至机车安全信息综合监测装置便携式检测仪的通信连接线，可以通过此连接线，将模拟LKJ2000型监控主机将的测试仪上RS485信息传输到TAX机车安全信息综合检测装置，供TAX机车安全信息综合检测装置上的其他功能单元读取信息。通过测试仪的液晶显示屏来的输入信息，以及TAX机车安全信息综合监测装置上功能单元读取的信息来核对信息的正确性。其电气连接线路图如图2。
最后为了实现通过过渡插件监听每个功能单元上发出的RS485信息的功能，该研究者制作了一块过渡插件和一根过渡插件至机车安全信息综合监测装置便携式检测仪的通信连接线，可以通过此连接线和过渡插件，能单独监听TAX机车安全信息综合检测装置信息平台对每个功能单元所发出的RS485信息是否正确。通过测试仪的液晶显示屏来查看LKJ2000型监控主机对外的RS485信息是否正确。其电气连接线路图如图3、图4。
2 软件开发
由于硬件平台确定为Intel架构，操作系统选择Windows，软件的开发就有了许多选择。经过对比，最终决定选择.Net平台进行软件模块开发。其原因有三：第一使用的.Net平台可以提高开发效率，快速研制出产品。第二无论是LKJ与TAX箱之间的通讯还是TAX箱内部的通讯均属于LKJ生产厂家的内部协议（尤其是LKJ与TAX箱之间的通讯协议厂家可任意改变）。使用.Net平台可以保证LKJ、TAX通讯协议变更时该研究者快速对软件进行调整。第三使用.Net平台可以提供友好的人机对话界面，便于现场操作。
根据测试仪的功能需求，软件分为TAX和LKJ两大模块，两个模块都具有监听和发送双重功能，且两个模块信息项点都是相同的，全面覆盖了目前各种设备需取用的信息内容，显示方式如图5。
通过软件检测仪可在LKJ和TAX装置之间及TAX装置内部监听各种信息，直观的显示在触摸屏上，工作人员能根据这些信息迅速判断信息的正确性。同时也可模拟LKJ向TAX装置发送指定信息，还能在TAX装置内部模拟广播信息。
3 结语
TAX装置便携式测试仪的研制成功，不仅解决了TAX装置内部通信状态检测的问题，同时还解决了TAX装置与LKJ监控装置主机之间的通信状态检测的问题。同时，简单便捷的操作界面，即可以监听TAX装置、LKJ2000装置的通信信息，还可以模拟TAX装置、LKJ2000型监控装置的RS-485通讯接口实现相关信息的收发。使作业者在现场能够迅速、准确的判断故障点，缩短故障处理时间，大大提高了工作效率。
参考文献
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