傳感器技術(shù)在電力行業(yè)中的用途論文

　　傳感器技術(shù)在電力行業(yè)中的用途論文【1】

　　【摘要】隨著(zhù)傳感器技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，其越來(lái)越的被運用到電力行業(yè)，并且在促進(jìn)電力運行質(zhì)量提高和效益提升方面發(fā)揮著(zhù)重要作用。

　　文章積極從這個(gè)角度出發(fā)，探析其在電力行業(yè)中的用途。

　　【關(guān)鍵詞】氣隙傳感器;電力行業(yè);電力發(fā)展

　　傳感器技術(shù)種類(lèi)繁多，可以依據其優(yōu)勢分別運用到電力行業(yè)中去，以保證電力電網(wǎng)建設的可靠性和安全性。

　　正是由于這樣的原因，傳感器技術(shù)被大量的使用到電力行業(yè)中。

　　一、傳感器技術(shù)概況

　　所謂傳感器技術(shù)，是指能感受規定的被測量件并按照一定的規律(數學(xué)函數法則)轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成的技術(shù)體系。

　　其特點(diǎn)為：體積小，數字化，智能化，有著(zhù)多方面的效能，并且能夠實(shí)現聯(lián)網(wǎng)。

　　二、傳感器技術(shù)在電力行業(yè)中的用途

　　不同類(lèi)型的傳感器技術(shù)，其在運用到電力行業(yè)的過(guò)程中，會(huì )在不同領(lǐng)域發(fā)揮出不同的效能。

　　具體來(lái)講，其主要涉及到以下幾方面的內容：

　　1.光線(xiàn)傳感器在電力行業(yè)中的應用：隨著(zhù)光線(xiàn)，激光器，半導體光電探測器技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，使得光學(xué)技術(shù)進(jìn)入到全新的層次。

　　從最初的通訊需求，到現在的多樣化領(lǐng)域應用，為光線(xiàn)傳感器的研究和應用打下了夯實(shí)的基礎。

　　其具備靈敏度高，對于電磁有著(zhù)比較好的抗干擾效果，抗腐蝕，能夠撓曲，體積比較小，結構簡(jiǎn)單，與光線(xiàn)傳輸線(xiàn)路能夠實(shí)現兼容。

　　在這樣的優(yōu)勢背景下，可以將其運用到電壓，電流等物理量的測量過(guò)程中去，以實(shí)現電力網(wǎng)絡(luò )系統的穩定性。

　　2.靜電傳感器在電力行業(yè)中的應用：靜電傳感器的運行原理為：利用氣力輸送過(guò)程中煤粉顆粒產(chǎn)生的靜電電荷的原理，以信號采集的方式，實(shí)現對于信息的處理和轉換。

　　從本質(zhì)上來(lái)講，就是以靜電產(chǎn)生原理靜電傳感器測量系統為基礎，發(fā)揮靜電電荷測量技術(shù)的優(yōu)勢。

　　從國際角度來(lái)講，越來(lái)越多的國家將靜電法作為進(jìn)行煤粉質(zhì)量流量測量的重要手段，利用固體顆粒的高敏感度的特點(diǎn)，在不同工況調價(jià)下去進(jìn)行測量工作。

　　而且在此過(guò)程中，靜電傳感器僅僅會(huì )對于顆粒運動(dòng)產(chǎn)生反應，不會(huì )受到顆粒沉積的影響，由此也不會(huì )在這樣的測量狀態(tài)下出現各種誤差的情況。

　　再加上靜電傳感器的結構簡(jiǎn)單，能夠很好的進(jìn)行安裝工作，是運用與電氣輸送管道測量工作的良好方式。

　　3.離子敏傳感器在電力行業(yè)中的用途：離子敏傳感器的工作原理為，在選擇待測離子的過(guò)程中，將其活度改變?yōu)殡娦盘�，發(fā)揮轉換器的作用。

　　從本質(zhì)上來(lái)講，在此過(guò)程中的敏感膜和換能器是化學(xué)傳感器的關(guān)鍵環(huán)節，而其器的形式將決定離子敏感期的各種類(lèi)型。

　　從這個(gè)角度來(lái)講，依據其不同的歸類(lèi)，可以將其分為不同效能的傳感器。

　　一般情況，在電力行業(yè)中使用比較多的就是玻璃膜和固態(tài)膜，以為內其可以很好的與奇特換能器實(shí)現連接，并且應用途徑最為廣泛。

　　但是從綜合角度來(lái)講，離子敏傳感器是效益最為好的一種。

　　尤其在半導體技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，使得其性能得以改造，使得其更加適合于實(shí)踐使用個(gè)需求，因此被大量的使用到實(shí)際的電力行業(yè)運行過(guò)程中。

　　4.料位傳感器在電力行業(yè)中的用途：嚴格來(lái)講，料位傳感器技術(shù)是物體測量體系的重要組成部分。

　　這里講到的物位，實(shí)際上就是存儲容器或者工業(yè)生產(chǎn)設備中的物體，或者是液體，或者是粉狀的，或者是固體的，或者是氣體的，可以依據其用于將其歸結為液粒，料和界位傳感器三個(gè)類(lèi)別。

　　現階段由于我國火力發(fā)電，都是以煤炭為原料的，電力鍋爐中使用的往往都是煤粉。

　　由于采用傳統的操作方式，會(huì )使得煤炭資源難以高效的轉化為電力資源，甚至造成極大的資源浪費情況。

　　因此，我們應該積極嘗試以可靠的料位傳感器去對于煤位和粉位進(jìn)行監督，以保證其處于最佳的狀態(tài)，這是實(shí)現其運行效率，保證運行安全性的關(guān)鍵所在。

　　三、將傳感器技術(shù)運用到電力行業(yè)中去的策略

　　對于電力行業(yè)來(lái)講，無(wú)論是電力資源來(lái)源，還是電力運行管理，都需要使用到傳感器技術(shù)，這是保證其電力運行朝著(zhù)高效率，高質(zhì)量方向發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節，應該引起我們的高度關(guān)注。

　　要想充分發(fā)揮傳感器技術(shù)在電力行業(yè)的效能，就應該積極做好以下幾方面的工作：其一，注重傳感器技術(shù)的理論學(xué)習，了解各個(gè)類(lèi)型傳感器的運行原理，找到其優(yōu)缺點(diǎn)的同時(shí)，明確其可以應用到哪些領(lǐng)域和行業(yè)，以保證傳感器技術(shù)理論體系的不斷構建，這是應用相應傳感器技術(shù)的前提和基礎。

　　充分把握這一點(diǎn)，可以更好的將傳感器技術(shù)運用電力行業(yè)中去，起碼可以在制定傳感器應用方案的時(shí)候，能夠積極提出相應的意見(jiàn)和建議。

　　其二，不斷總結和歸納實(shí)際電力運行過(guò)程中使用不同傳感器技術(shù)的經(jīng)驗和教訓，積極做好記錄，對于現階段制定的傳感器應用方案進(jìn)行優(yōu)化，以便更好的引導下次傳感器的應用實(shí)踐，由此使得傳感器技術(shù)能夠在實(shí)踐過(guò)程中得以不斷優(yōu)化升級。

　　另外，建立健全日常傳感器運行狀態(tài)檢查機制，將其運行狀態(tài)記錄在案，以保證在后期開(kāi)展工作的時(shí)候，可以在了解傳感器運行狀態(tài)的基礎上去進(jìn)行，這是實(shí)現工作效率提升的重要舉措;其三，注重引進(jìn)國外電力行業(yè)中先進(jìn)的傳感器技術(shù)，學(xué)習借鑒的同時(shí)，結合自身電力運行特點(diǎn)和性質(zhì)，合理的將其運用到自身的實(shí)踐過(guò)程中去，以實(shí)現自身理論體系的夯實(shí)，保證實(shí)踐方案有著(zhù)更多的選擇。

　　比如將網(wǎng)絡(luò )信息化技術(shù)運用進(jìn)去，使得傳感器朝著(zhù)數字化的方向發(fā)展和進(jìn)步。

　　四、結束語(yǔ)

　　科技進(jìn)步是第一生產(chǎn)力，隨著(zhù)電力規模的擴展，電力運行的質(zhì)量要求越來(lái)越高，對于電力運行進(jìn)行監控，測量工作需求量也就越來(lái)越大。

　　在這樣的情況下，就要求傳感器技術(shù)可以不斷革新和發(fā)展，以實(shí)際的電力行業(yè)需求為基礎，朝著(zhù)高效，高質(zhì)量的方向發(fā)展，以便為電力行業(yè)的發(fā)展打下夯實(shí)的基礎。

　　我相信，隨著(zhù)在此方面實(shí)踐經(jīng)驗的不斷積累，電力行業(yè)對于傳感器技術(shù)的應用將會(huì )越來(lái)越多，傳感器技術(shù)也將在這樣的過(guò)程中發(fā)揮其最大的效能。

　　參考文獻

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　　無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在電力設備狀態(tài)監測中的應用【2】

　　【摘 要】無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )是融合了傳感器技術(shù)、數字技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)等多種新型技術(shù)為一體的綜合性技術(shù)，并在當前工業(yè)監測、環(huán)境監測、軍事、交通和醫療等多個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應用。

　　通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )對設備的在線(xiàn)監測，可以更加快速、方便的了解到設備的運行情況，并對設備可能出現的故障作出準確的分析與判斷，從而有效提高設備的維護效率。

　　本文無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)特點(diǎn)出發(fā)，并就無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在設備在線(xiàn)監測中的應用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析與探討。

　　【關(guān)鍵詞】無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò );設備;在線(xiàn)監測;應用

　　無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )，也被簡(jiǎn)稱(chēng)為WSN(Wireless Sensor Network)，它是由大量具有特定功能的傳感器節點(diǎn)通過(guò)自組織的無(wú)線(xiàn)通信方式，從而實(shí)現相互傳遞信息、協(xié)同完成特定功能的智能專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )。

　　當前，由于電力系統設備的工作環(huán)境與運行環(huán)境復雜多變，且存在一定的危險性，而無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )能夠有效的擺脫這種困境，實(shí)現遠程信息監測，具有非常廣泛的應用前景。

　　1 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)特點(diǎn)

　　傳感器網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展歷程分為以下三個(gè)階段：傳感器→無(wú)線(xiàn)傳感器→無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )。

　　當前，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在國際上被認為是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的第二大網(wǎng)絡(luò )，在美國《技術(shù)評論》雜志中評出對人類(lèi)未來(lái)生活產(chǎn)生深遠影響的十大新興技術(shù)，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )被列為第一位。

　　無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在應用中通常有以下幾方面特點(diǎn)：

　　1.1 大規模

　　為了獲取精確信息，在監測區域通常部署大量傳感器節點(diǎn)，可能達到成千上萬(wàn)，甚至更多。

　　無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的大規模性具有以下優(yōu)點(diǎn)：大量節點(diǎn)能夠增大覆蓋的監測區域，減少盲點(diǎn)的存在通過(guò)不同空間視角獲得的信息具有更大的信噪比;大量冗余節點(diǎn)的存在，使得系統具有更強的容錯性能;通過(guò)分布式處理大量的采集信息能夠提高監測的精確度，降低對單個(gè)節點(diǎn)傳感器的精度要求。

　　1.2 動(dòng)態(tài)性

　　無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構可能因為下列因素而改變：環(huán)境因素或電能耗盡造成的傳感器節點(diǎn)故障或失效;環(huán)境條件變化可能造成無(wú)線(xiàn)通信鏈路帶寬變化;傳感器網(wǎng)絡(luò )的傳感器、感知對象和觀(guān)察者這三要素都可能具有移動(dòng)性。

　　以上情況的出現，都要求無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的系統要能夠適應這種變化，具有動(dòng)態(tài)的系統可重構性。

　　1.3 可靠性

　　由于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )監測區域環(huán)境的限制以及傳感器節點(diǎn)數目的巨大，如果人工照顧到每個(gè)傳感器節點(diǎn)，將使得網(wǎng)絡(luò )的維護會(huì )十分困難甚至不可維護。

　　因此，傳感器網(wǎng)絡(luò )的軟硬件必須具有較強的容錯性與可靠性。

　　1.4 低能耗

　　典型的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )要求網(wǎng)絡(luò )元件的平均功耗比現存無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )(如藍牙)要低的多。

　　應用于監測和控制的傳感器，要求其電池能維持足夠長(cháng)時(shí)間以完成任務(wù)，且應用于大面積監測工作時(shí)，需要很多器件，頻繁的更換電池是不實(shí)際的，這都要求無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )應具有低能耗的特點(diǎn)。

　　2 傳統變電站電力設備的狀態(tài)監測方法的局限性

　　傳統電力設備狀態(tài)監測的傳統方法是經(jīng)常性的人工巡視與定期預防性檢修、試驗，通過(guò)定期對設備實(shí)行停止運行的例行檢查，做預防性絕緣試驗和機械動(dòng)作試驗，對結構缺陷作出處理等。

　　這種經(jīng)常巡視與定期檢修的方法對于保證電力設備的安全運行起了一定的作用，然而隨著(zhù)我國電力設備額定電壓的提高、單臺設備容量的增大以及品種結構的多樣化，都導致原有的狀態(tài)監測和檢修維護方法無(wú)法滿(mǎn)足當前電力系統自動(dòng)化和超高壓的發(fā)展需求，其局限性主要有經(jīng)濟角度和技術(shù)角度這兩個(gè)方面。

　　從經(jīng)濟角度而言，定期檢修和大修均需要通過(guò)停電來(lái)實(shí)現，不僅造成了較大的直接或間接上的經(jīng)濟損失，而且也加大了在工作安排上的難度;從技術(shù)角度而言，離線(xiàn)狀態(tài)監測是以預防性試驗為主，其檢查條件不同于設備在運行時(shí)的條件，多數是在低電壓下進(jìn)行檢查，且運行時(shí)諸如熱應力等因素的影響無(wú)法在離線(xiàn)試驗時(shí)再現，也導致可能無(wú)法發(fā)現設備的絕緣缺陷和潛在的故障。

　　隨著(zhù)傳感技術(shù)與計算機技術(shù)的發(fā)展，電力設備的狀態(tài)監測方法向著(zhù)自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。

　　根據相關(guān)資料顯示，通過(guò)在線(xiàn)監測和故障診斷技術(shù)的應用，使得我國每年平均的故障停電時(shí)間減少了75%，而維修費用也降低了25%～50%。

　　3 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在變電站設備狀態(tài)監測中的應用

　　3.1 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )體系結構

　　用于電力系統設備的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，根據需要監測對象的不同，將其配置在電力傳輸線(xiàn)、斷路器、變壓器、電抗器等電力設備上，以監測不同的對象現象，如變壓器的油溫、相電流、斷路器狀態(tài)等等。

　　當測得所需要的數據信息以后，既可以在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中進(jìn)行分布式處理，也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)將檢測到數據信息傳送到控制中心，再進(jìn)行處理。

　　如下圖1所示，即為一個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)在電力系統中的典型配置，其中實(shí)心圓圈為匯集節點(diǎn)、空心圓圈為無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)，黑方框則為網(wǎng)關(guān)。

　　圖1 電力系統中無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)的配置

　　從網(wǎng)絡(luò )系統的拓撲結構來(lái)看，應用于電力系統設備實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測中的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )通常采用分布式分層結構。

　　該網(wǎng)絡(luò )結構主要由無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )層和區域管理層所構成，網(wǎng)絡(luò )層中的節點(diǎn)主要負責實(shí)現對數據的采集與處理，然后將數據信息傳遞給對應的管理節點(diǎn)，同時(shí)完成從管理節點(diǎn)傳送過(guò)來(lái)的任務(wù)操作。

　　3.2 監測節點(diǎn)功能及系統優(yōu)勢

　　無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )用于電力設備中心監測中節點(diǎn)，其功能主要由數據采集單元、通信單元、微控制器單元、執行器單元以及供電元單元這五個(gè)部分組成。

　　數據采集單元主要功能是實(shí)現電力設備運行參數的采集，并根據需要完成的電流、電壓、公路、電網(wǎng)頻率、溫濕度和電流/電壓不平衡度等參數，以及繼電器和各個(gè)開(kāi)關(guān)的閉合狀態(tài)以獲取所需要采集的信息。

　　而微控制單元則主要為其它單元提供互操作的平臺與接口，通過(guò)在軟件上實(shí)現接口驅動(dòng)、通信協(xié)議、嵌入式操作系統以及上層應用等模塊。

　　無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在電力設備在線(xiàn)監測中的應用，其優(yōu)勢主要有以下幾點(diǎn)：布設方便，不需要另行布線(xiàn)，可實(shí)現即插即用

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