導(dǎo)語：如何才能寫好一篇蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是以STC89系列的STC89C58RD+微控制器、XILINX的XC9572-84為核心，電路主要由電壓采集電路、A／D轉(zhuǎn)換電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路及鍵盤電路等幾部分組成的，如圖1所示。A／D轉(zhuǎn)換芯片采用10位ADC TLCl549。顯示驅(qū)動(dòng)芯片采用MCl4489B，它可以驅(qū)動(dòng)5位共陰極數(shù)碼管，微控制器的P1口的低5位作為鍵盤輸入口，擴(kuò)展的RS485接口用于多機(jī)通信 。下面詳細(xì)介紹系統(tǒng)中STC89C58RD+、XC9572-84器件和電壓采集電路、A／D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

微控制器STC89C58RD+簡(jiǎn)介

STC89C58RD+是STC89系列的微控制器，它不但與80C51完全兼容，而且還有新的特點(diǎn)：片內(nèi)含有Flash程序存儲(chǔ)器32Kb，DataFlash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器32Kb，RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器1208B，同時(shí)內(nèi)部還有看門狗(WDT)，由于ALE信號(hào)開關(guān)狀態(tài)可設(shè)置，從而降低了EMI，具有可編程的8級(jí)中斷源4種優(yōu)先級(jí)，具有系統(tǒng)可編程(ISP)和應(yīng)用可編程(IAP)等特點(diǎn)，片內(nèi)資源豐富、集成度高、使用方便。STC89C58RD+對(duì)系統(tǒng)的工作進(jìn)行實(shí)施調(diào)度，實(shí)現(xiàn)外部輸入?yún)?shù)的設(shè)置、電池電壓的測(cè)試和顯示、電池工作狀態(tài)的指示。

邏輯編程器件XC9572-84(CPLD)

由于監(jiān)測(cè)的電池節(jié)數(shù)較多，所需要I／O口較多，用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，需要74HC273、74HC00、74HC138、CD4514等多種芯片來實(shí)現(xiàn)，器件種類和數(shù)量多，使PCB的尺寸加大，也增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素。本系統(tǒng)選用XILINX系列的CPLD器件XC9572-84，其共有72個(gè)宏單元，69個(gè)I／O口，1600個(gè)門，72個(gè)寄存器，可以對(duì)上述多種芯片進(jìn)行集成。該器件具有在系統(tǒng)可編程能力，含有先進(jìn)的數(shù)據(jù)保密特性，它可以完全保護(hù)編程數(shù)據(jù)不被非法讀取和擦除，每個(gè)I／O口都有一個(gè)可編程輸出擺率控制位從而可減小系統(tǒng)噪聲，采用具有較低功耗的快速閃存技術(shù)，每個(gè)I／O口的驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，負(fù)載電流可達(dá)24mA。XC9572-84接收單片機(jī)傳來的數(shù)據(jù)和地址，控制各個(gè)固態(tài)繼電器(G3VM-402C)的選通以及A／D轉(zhuǎn)換的進(jìn)行，達(dá)到采集電壓的功能。采用了CPLD器件后，減少了系統(tǒng)所需器件的數(shù)量和種類，簡(jiǎn)化了PCB的排版和布線，減小了系統(tǒng)體積和節(jié)約成本，方便了系統(tǒng)調(diào)試，有利于批量化生產(chǎn)。

電壓采集電路

電壓采集電路直接影響到電壓測(cè)試的精確程度，因而采集電路設(shè)計(jì)得是否適當(dāng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)至關(guān)重要。對(duì)每節(jié)電池電壓進(jìn)行測(cè)量，有兩種方法：①對(duì)每節(jié)電池電壓直接采集。②采集(n+1)節(jié)電池的總電壓，減去n節(jié)電池的總電壓得第n／1節(jié)電池電壓。第一種電壓采集精確而且安全。第二種雖然電路比較簡(jiǎn)單但是當(dāng)電池節(jié)數(shù)多時(shí)采集的電壓太高，不安全而且會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。因此選用第一種方法。電壓采集電路要求要安全，采集的電壓要是夠的穩(wěn)定。本系統(tǒng)的蓄電池組采用串接方式，BATl＋接第一節(jié)電池的正極，BAT2＋接第二節(jié)的正極(第一節(jié)的負(fù)極)，如此依次連接，最多可達(dá)41節(jié)。經(jīng)過XC9572-84模擬開關(guān)選通G3VM-402C后，將1～n節(jié)電池電壓依次釋放到電壓總線BUSl+、BUS1―上，電路選用運(yùn)算放大器LM358作為信號(hào)放大器件，它的前級(jí)為差分式放大器，后級(jí)為電壓跟隨器，使TLC1549得到一個(gè)穩(wěn)定的采樣電壓，如圖2所示。1VD0和1VDl采用FRl04高速開關(guān)管來保護(hù)運(yùn)算放大器的內(nèi)部電路。差分式放大倍數(shù)為A=0．2，具體推導(dǎo)如下：

(Ua-Up)／1R12：=Up／1R14；①(Ub-Un)／1R11=(Un-Vo)／1R13；②

注意運(yùn)放的“虛短”特點(diǎn)，有Up=Un，結(jié)合①、②兩式得到Vo=((1R11+1R13)／1R11)?(1R14／(1R12+1R14))?Ua-1R13／1R11?Ub；選取電阻滿足：1R13／1R11=1R14／1R12的關(guān)系，輸出電壓可簡(jiǎn)化為：Vo=1R13／1R11?(Ua―Ub)，故電壓放大倍數(shù)A=Vo／(Ua-Ub)=1R13／1R11＝0．2。

A／D轉(zhuǎn)換電路

本系統(tǒng)A／D轉(zhuǎn)換采用片外串行總線10位高速高精度專用集成電路TLCl549，其功耗低、體積小、占用單片機(jī)的資源少，具有連接方便、編程簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。電壓采集電路的輸出電壓與TLC1549的A／D轉(zhuǎn)換通道相連接，在時(shí)鐘脈沖信號(hào)作用下，TLC1549將電壓轉(zhuǎn)換成10位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，并把上次A／D轉(zhuǎn)換的結(jié)果以10位二進(jìn)制數(shù)的形式依次輸出，再通過光電隔離傳送到單片機(jī)進(jìn)行處理，如圖3所示。

硬件設(shè)計(jì)過程中的注意點(diǎn)

1　系統(tǒng)用多路電源，要考慮系統(tǒng)的功耗選擇適當(dāng)?shù)碾娫?，電源電壓?yīng)比較穩(wěn)定。

2 電壓采集部分使用固態(tài)繼電器(G3VM-402C)，由于電池節(jié)數(shù)較多，電壓比較高，故應(yīng)注意對(duì)內(nèi)部電路的保護(hù)，可以采用適當(dāng)功率的電阻。對(duì)放大 電路的電阻精度要求較高，可選用精度為1％的金屬膜電阻，電路設(shè)計(jì)應(yīng)避免出現(xiàn)因多個(gè)固態(tài)繼電器同時(shí)開通的直通現(xiàn)象，這樣會(huì)使多節(jié)蓄電池短路，造成電壓采集電路的損壞。

3 A／D轉(zhuǎn)換芯片的基準(zhǔn)電源要十分穩(wěn)定，基準(zhǔn)電源與芯片工作電源應(yīng)采用不同的共地電源，以保證A／D轉(zhuǎn)換芯片基準(zhǔn)電源的穩(wěn)定性。為了減少干擾，時(shí)鐘和片選信號(hào)與單片機(jī)、CPLD之間進(jìn)行光電隔離。

4　器件的布局和PCB圖的布線采用模塊化，交流與直流分離，強(qiáng)電與弱電分離，數(shù)字地和模擬地分開，注意電源線和地線的布局。

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在單片機(jī)的軟件編程上，以Keil C編譯器的Windows集成開發(fā)環(huán)境μvision2作為軟件開發(fā)平臺(tái)，采用C51高級(jí)語言編寫。該語言是80C51系列單片機(jī)的專門的高性能的程序設(shè)計(jì)語言。它采用符合ANSI標(biāo)準(zhǔn)的C語言編程，便于改進(jìn)、擴(kuò)充和移植，可以對(duì)硬件進(jìn)行操作，能夠產(chǎn)生極高速和極其簡(jiǎn)潔形式的目標(biāo)代碼，在代碼的效率和執(zhí)行速度上完全可以和匯編語言相媲美，并且有十分豐富的庫(kù)函數(shù)可以供用戶直接調(diào)用，從而極大地提高了程序的編寫效率，能提供給用戶高質(zhì)量的程序代碼。采用硬件描述語言Verilog HDL對(duì)CPLD進(jìn)行編程。

單片機(jī)軟件編程注意點(diǎn)

1 鍵盤在定時(shí)中斷服務(wù)程序中讀取，用中斷間隔時(shí)間實(shí)現(xiàn)鍵盤的去抖，不必編寫另外的延時(shí)程序，提高了CPU的利用效率。鍵盤值存人數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，在主程序中讀數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的內(nèi)容，執(zhí)行鍵盤功能散轉(zhuǎn)子程序。

2　電池電壓的采集在中斷程序中執(zhí)行，因固態(tài)繼電器的開通與關(guān)斷時(shí)間均需1ms，故通道選通時(shí)要有一定的延時(shí)，使電池采集電壓建立并穩(wěn)定后再啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換。

3　根據(jù)A／D轉(zhuǎn)換芯片TLCl549的工作原理，當(dāng)前輸出的數(shù)據(jù)是上一次A／D轉(zhuǎn)換的結(jié)果，故對(duì)一節(jié)電池電壓采樣的首次A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果應(yīng)丟棄，其余幾次轉(zhuǎn)換結(jié)果保留并加以處理。

4 根據(jù)STC 89C58RD+的DataFlash的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)寫入時(shí)必須啟動(dòng)ISP／IAP命令，CPU等待IAP動(dòng)作定時(shí)后，才繼續(xù)執(zhí)行程序，要先關(guān)斷中斷(EA)。要使數(shù)據(jù)寫入DataFlash存儲(chǔ)器，不能跨越扇區(qū)，如果要對(duì)某個(gè)扇區(qū)進(jìn)行擦除，而其中有些字節(jié)的內(nèi)容需要保護(hù)，則需將其先讀到單片機(jī)內(nèi)部的RAM中保存，再將該扇區(qū)擦除，然后再將保存的數(shù)據(jù)寫回該扇區(qū)。

CPLD的Verilog HDL編程

篇2

關(guān)鍵詞：蓄電池；智能視頻；分析

1 概述

在當(dāng)前的生產(chǎn)生活中，為保證重要設(shè)備和應(yīng)急使用時(shí)的不間斷供電和可靠安全運(yùn)行，蓄電池組作為交流失電或事故應(yīng)急時(shí)的唯一能量供給設(shè)備已廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)的大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，承擔(dān)了越來越重要的緊急電力備份任務(wù)。蓄電池組作為整個(gè)直流系統(tǒng)的后備電源，是整個(gè)電源系統(tǒng)的最后一道供電保障，當(dāng)交流電失電時(shí)蓄電池組一旦不能正常工作，整個(gè)直流系統(tǒng)將停運(yùn)，會(huì)造成比較大的運(yùn)行事故。

當(dāng)前對(duì)于蓄電池管理和運(yùn)維的技術(shù)手段比較有限，變電站多分布于比較便遠(yuǎn)的地區(qū)，且數(shù)量較多，現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員成本較高。對(duì)于蓄電池的維護(hù)，如在線核容實(shí)驗(yàn)要求步驟較多，一擔(dān)工作人員操作失敗，就會(huì)造成不可挽回的災(zāi)難。

現(xiàn)如今，模式識(shí)別和計(jì)算機(jī)視頻為基礎(chǔ)的視頻分析技術(shù)是比較成熟的，能夠做到在非人工分析的情況下準(zhǔn)確分辨、識(shí)別以及獲取重要目標(biāo)的有價(jià)值信息，并且這一技術(shù)在復(fù)雜繁多的視頻圖像中也能夠有效的運(yùn)用。根據(jù)目前視頻分析技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，把這一技術(shù)應(yīng)用于蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。使其可以連續(xù)不斷的非人工分析監(jiān)控畫面，及時(shí)的向監(jiān)控人員反饋有價(jià)值的信息。對(duì)于現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的作用與能力，不但可以更加有效的發(fā)揮而且極容易拓展，使得智能化無人值守變電站蓄電池遠(yuǎn)程巡檢變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

2 相關(guān)背景研究

智能視頻分析技術(shù)：智能視頻分析是以計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)為基礎(chǔ)的，是人工智能研究領(lǐng)域的重要分支。這一技術(shù)可以有效的建立圖像和圖像描述之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，故其數(shù)學(xué)映射關(guān)系能夠使計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)單有效地把復(fù)雜視頻畫面翻譯成數(shù)字圖像，然后進(jìn)行處理和分析?；谟?jì)算機(jī)圖像視覺分析技術(shù)的智能視頻分析技術(shù)，可以將場(chǎng)景中背景和目標(biāo)分離進(jìn)而分析并追蹤在攝像機(jī)場(chǎng)景內(nèi)出現(xiàn)的目標(biāo)。根據(jù)智能視頻分析技術(shù)的原理，用戶想要充分利用視頻的內(nèi)容分析功能，就可以在每個(gè)攝像機(jī)的場(chǎng)景中預(yù)先設(shè)定一種報(bào)警規(guī)則，當(dāng)攝像機(jī)場(chǎng)景內(nèi)出現(xiàn)的目標(biāo)違反了預(yù)定義規(guī)則，系統(tǒng)會(huì)機(jī)械地發(fā)出報(bào)警，監(jiān)控工作站自動(dòng)收到報(bào)警信息并且發(fā)出警示信號(hào)，反饋給監(jiān)控人員。用戶可以通過查看報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)報(bào)警的場(chǎng)景重組并采取相關(guān)措施。

視頻監(jiān)控中所提到的智能視頻內(nèi)容分析主要指的是非人工的分析和抽取視頻源中的有價(jià)值信息。假如把攝像機(jī)比喻為人的眼睛，而人的大腦就是智能視頻系統(tǒng)或設(shè)備。智能視頻技術(shù)有效的利用計(jì)算機(jī)可以高效處理數(shù)據(jù)，高速分析視頻畫面中的海量數(shù)據(jù)，把用戶不關(guān)心的信息剪裁掉，只把監(jiān)控人員所需要的有價(jià)值的信息反饋給監(jiān)控人員。

智能視頻分析主要目的是主動(dòng)監(jiān)控而不是被動(dòng)監(jiān)控――事前預(yù)警；實(shí)時(shí)監(jiān)視的任務(wù)交給計(jì)算機(jī)完成而不是人工――事中處理；目標(biāo)與事件可以在大量的視頻數(shù)據(jù)中實(shí)現(xiàn)快速搜索――事后取證。

3 技術(shù)要求及設(shè)計(jì)

3.1 技術(shù)要求

站端硬件部署主要實(shí)現(xiàn)以視頻智能算法的任務(wù)計(jì)算負(fù)荷，承擔(dān)系統(tǒng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)傳輸性。因變電站現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，為防止事故發(fā)生需要站端系統(tǒng)硬件處理能力和計(jì)算能力滿足視頻智能算法的所需資源負(fù)荷，針對(duì)智能算法的幾種數(shù)學(xué)模型類型如下。

3.1.1 單高斯背景模型法

對(duì)于室內(nèi)環(huán)境和沒有復(fù)雜背景的室外環(huán)境可以使用單高斯背景法。該模型的使用主要由兩大步驟組成：初始化背景圖像；更新背景圖像。

初始化背景圖像。讀取一段時(shí)間內(nèi)視頻序列圖像中每一像素的灰度值，計(jì)算其平均灰度值以及平均灰度值及像素灰度值的方差，然后構(gòu)成初始背景圖像的高斯分布圖，如式（1）所示：

（1）

簡(jiǎn)化如下：

（2）

（3）

更新背景圖像。如果場(chǎng)景變化的情況發(fā)生，則背景模型需要根據(jù)背景圖像的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化。實(shí)時(shí)信息是由視頻序列提供的，而背景模型進(jìn)行更新的算法就是利用這一實(shí)時(shí)信息，如式（4）所示?？梢员硎緯r(shí)刻的背景圖像和實(shí)時(shí)圖像，背景更新率是固定值，可以看出當(dāng)前對(duì)象對(duì)背景圖像的更新速率。

Bt（x，y）=？籽Bt-1（x，y）+？籽F（x，y） （4）

3.1.2 基于區(qū)域法跟蹤

模板匹配的目標(biāo)跟蹤算法，通過距離加權(quán)、模板更新及局部匹配的方法來提高不同光照條件及變形情況下的魯棒性，不再采用簡(jiǎn)單的平方差度量、相關(guān)匹配度量和相關(guān)系數(shù)度量，而是采用如式（5）所示的相似性度量函數(shù)：

硬件平臺(tái)的技術(shù)與設(shè)備都應(yīng)當(dāng)使用目前國(guó)際上比較前沿而且成熟的技術(shù)和設(shè)備，這是考慮到了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展日新月異，所以硬件平臺(tái)技術(shù)與設(shè)備應(yīng)當(dāng)使得網(wǎng)絡(luò)環(huán)境非常開放，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)非常豐富，升級(jí)潛力大，擴(kuò)展性好。采用主干1000Mbps的以太網(wǎng)作為信息傳遞和數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿襟w以及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、接口設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)器、工作站和計(jì)算機(jī)終端設(shè)備等。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)基于原有蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置總站系統(tǒng)，把智能視頻圖像分析服務(wù)器添加在前端變電站，把報(bào)警管理平臺(tái)添加在中心運(yùn)行管理所。智能視頻圖像分析服務(wù)器不間斷的檢測(cè)前端變電站的視頻，報(bào)警管理平臺(tái)反饋報(bào)警信息給運(yùn)行管理所監(jiān)控人員，然后由監(jiān)控人員處理報(bào)警信息和現(xiàn)場(chǎng)證據(jù)收集。這樣組成的系統(tǒng)主要功能和實(shí)現(xiàn)方式如下：

變電站蓄電池室內(nèi)蓄電池運(yùn)行狀況檢測(cè)。一旦確認(rèn)蓄電池出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，如冒煙、著火、爆炸，及時(shí)報(bào)警并上傳到監(jiān)控中心。

在變電站現(xiàn)場(chǎng)對(duì)蓄電池進(jìn)行在線實(shí)驗(yàn)時(shí)，一旦確認(rèn)操作人員操作有誤，變電站現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警燈亮起，并觸發(fā)警鈴，并上傳到監(jiān)控中心。

遠(yuǎn)程進(jìn)行蓄電池在線實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)過程中一旦確認(rèn)蓄電池出現(xiàn)運(yùn)行故障，會(huì)及時(shí)報(bào)警并上傳到監(jiān)控中心，且將視頻信息進(jìn)行存儲(chǔ)，以備事后的故障追憶和事故分析。

本系統(tǒng)是建立在原有的電力變電站監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上的，只需要把原有的監(jiān)控?cái)z像機(jī)信號(hào)源分出2路，智能視頻分析服務(wù)器接受其中一路視頻，就是以現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)迅速、平滑的升級(jí)為智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

在前端變電站，攝像機(jī)把視頻圖像輸入智能視頻分析服務(wù)器，使其可以根據(jù)人工設(shè)定的規(guī)則處理視頻圖像，并且對(duì)設(shè)定目標(biāo)完成非人工跟蹤和預(yù)告報(bào)警，當(dāng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)違反了預(yù)先設(shè)定的規(guī)則，立刻通過電力專網(wǎng)發(fā)出告警信息到運(yùn)行管理所。在管理所監(jiān)控人員收到報(bào)警信息的方式為：視頻彈出，聲音提示+文字提示。在原有平臺(tái)基礎(chǔ)上，新系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻瀏覽，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了人員入侵實(shí)時(shí)報(bào)警及抓拍，使得現(xiàn)有系統(tǒng)報(bào)警的誤報(bào)率和準(zhǔn)確率較高的問題得到有效的解決，并且由于報(bào)警發(fā)生時(shí)的實(shí)時(shí)抓圖所需要的存儲(chǔ)資源較小，從而使得監(jiān)控管理效率有了很大的提高。

本方案主要目的是提高變電站監(jiān)控系統(tǒng)的智能化水平，為蓄電池在線監(jiān)測(cè)提供準(zhǔn)確可靠的報(bào)警并盡量減少漏報(bào)，并及時(shí)提供和保留報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)證據(jù)。

3.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了以下業(yè)務(wù)功能：

前端檢測(cè)規(guī)則設(shè)置：主要為報(bào)警區(qū)域、觸發(fā)方式。

系統(tǒng)管理：設(shè)備管理、用戶管理、地圖管理、系統(tǒng)設(shè)置、布防設(shè)置。

報(bào)警視圖：電子地圖、報(bào)警視頻、報(bào)警圖片、報(bào)警類型。

報(bào)警歷史信息查詢：報(bào)警圖片、報(bào)警視頻、報(bào)警類型、報(bào)警時(shí)間。

地圖查看：查看布置點(diǎn)位、點(diǎn)位報(bào)警狀態(tài)。

篇3

關(guān)鍵詞：CTC中心機(jī)房；監(jiān)測(cè)；報(bào)警

CTC中心機(jī)房電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由采集單元、通信接口機(jī)、監(jiān)測(cè)主機(jī)組成，采用開放的標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)計(jì)，可接入信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的中心服務(wù)器和終端。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

CTC中心機(jī)房電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由外電網(wǎng)監(jiān)測(cè)單元、蓄電池監(jiān)測(cè)模塊、通信接口機(jī)、以及監(jiān)測(cè)主機(jī)等構(gòu)成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 系統(tǒng)功能

2.1 外電網(wǎng)監(jiān)測(cè)

外電網(wǎng)監(jiān)測(cè)單元采用高可靠性的電磁隔離傳感器，對(duì)電力引入外電的電壓和電流信息進(jìn)行高速采集，采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行綜合分析處理，實(shí)現(xiàn)了外電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)。包括外電網(wǎng)輸入的相電壓、線電壓、電流、頻率、相位角、功率；波形曲線、故障曲線、日曲線、日?qǐng)?bào)表等。

2.2 電源屏監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)通過電源屏智能接口，經(jīng)過隔離通信，分類顯示、記錄電源的電壓、電流、頻率及報(bào)警開關(guān)量等信息，及時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

2.3 蓄電池監(jiān)測(cè)

蓄電池信息采集采用了模塊化安裝，每節(jié)電池采集充分考慮施工和應(yīng)用的方便性，采用Kelvin四線測(cè)試方法測(cè)試電池阻抗，專用的高隔離耐壓的通信總線，實(shí)現(xiàn)電池的電壓、溫度和內(nèi)阻信息。

2.4 監(jiān)測(cè)主機(jī)

監(jiān)測(cè)主機(jī)通過通信接口機(jī)實(shí)現(xiàn)與外電網(wǎng)監(jiān)測(cè)單元、電源屏智能接口、蓄電池監(jiān)測(cè)模塊的通信；對(duì)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行處理、記錄、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表等；并通過網(wǎng)絡(luò)將本地監(jiān)測(cè)信息全部上傳至監(jiān)測(cè)服務(wù)器和各終端。

3 系統(tǒng)硬件

該系統(tǒng)中所有的采樣和通信，全部采用了隔離技術(shù)。

外電網(wǎng)監(jiān)測(cè)電流采樣采用了開口的穿芯互感器，與采樣對(duì)象無電氣連接關(guān)系；電壓采樣，在采樣的輸入上采用了保險(xiǎn)絲，在極端情況下，可以斷開連接，避免問題進(jìn)一步擴(kuò)大。

在蓄電池監(jiān)測(cè)模塊上，模塊工作在12V（最高15V）的電壓范圍內(nèi)，模塊的供電激勵(lì)線上串接保險(xiǎn)絲，在極端情況下，如內(nèi)部短路等，保證模塊不會(huì)出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 系統(tǒng)軟件

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、分析處理、報(bào)警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、匯總存儲(chǔ)回放等功能，主要功能如下：

（1）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)按設(shè)備分類進(jìn)行查詢及維護(hù)，支持模擬量的實(shí)時(shí)值、日?qǐng)?bào)表、日曲線、月趨勢(shì)、年趨勢(shì)。

（2）v史數(shù)據(jù)、回放文件的管理和導(dǎo)出，支持離線回放功能。

（3）曲線及各類報(bào)表的打印管理和和導(dǎo)出曲線保存功能。

（4）根據(jù)預(yù)定義的邏輯，實(shí)現(xiàn)一、二、三級(jí)實(shí)時(shí)報(bào)警和預(yù)警，聲光報(bào)警，報(bào)警歷史信息的查詢。

（5）系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示，包括各設(shè)備的工作狀態(tài)和各種接口的通信狀態(tài)圖。

（6）用戶登錄、修改配置、標(biāo)調(diào)等權(quán)限的管理。

（7）軟件采用開放的標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)計(jì)，具備接入信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的中心服務(wù)器和終端，便于設(shè)備的日常調(diào)看和維護(hù)。

5 結(jié)束語

該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自應(yīng)用以來，穩(wěn)定可靠，能夠如實(shí)反映出CTC中心機(jī)房電源系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并在異常時(shí)及時(shí)進(jìn)行報(bào)警。該系統(tǒng)有效彌補(bǔ)現(xiàn)有維護(hù)模式的不足，填補(bǔ)了CTC 中心機(jī)房電源系統(tǒng)無監(jiān)測(cè)的空白，符合鐵路發(fā)展的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]運(yùn)基信號(hào)[2010]709號(hào)文.《鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)條件》 功能及要求[Z].2010，9：10-22.

[2]運(yùn)基信號(hào)[2011]377號(hào)文.《鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安全要求》 外電網(wǎng)綜合質(zhì)量采集[Z].2011，6：6.

[3]TB/T3074-2003.鐵道信號(hào)設(shè)備雷電電磁脈沖防護(hù)技術(shù)條件[S].200

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中圖分類號(hào)：TM912 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）40-0306-01

一、充電功能

蓄電池快速充電機(jī)采用正脈沖、間歇、負(fù)脈沖相結(jié)合的均衡充電方式給電動(dòng)叉車蓄電池快速充電，通過反復(fù)沖放電，實(shí)現(xiàn)每個(gè)電池組中每個(gè)蓄電池電量相同，使電池組每個(gè)蓄電池充電達(dá)到均衡；并完全充滿充電機(jī)還具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)電池充電功能，保證充電過程中電池組的安全，解決鉛酸電池在充電過程中產(chǎn)生的失水、極化、不均衡、鼓起等問題，還能消除電流的硫化現(xiàn)象，提高蓄電池的容量和使用壽命。

二、充電機(jī)整體設(shè)計(jì)方案

充電機(jī)以單片機(jī)為核心，通過對(duì)蓄電池組相關(guān)參數(shù)的檢測(cè)、計(jì)算處理，控制DC/DC變換器和蓄電池組充放電路，由充電機(jī)輸出滿足蓄電池快速充電的正、負(fù)脈沖電壓、電流信號(hào)。

總體方案框圖如下：

充電機(jī)整體方案框圖

交流電通過EMI濾波器（electromagnetie intyference 電磁干擾）濾除來自電網(wǎng)的電磁噪聲干擾信號(hào)，抑制充電機(jī)工作時(shí)自身在輸入端產(chǎn)生的終端噪聲。再通過功率因數(shù)電路進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償，將功率因數(shù)值提高到0.9以上。由于充電機(jī)采用大電流正負(fù)脈沖充電，要求供電電源具有很高的穩(wěn)定性和可靠性，方案采用DC/DC變換器為蓄電池充放電路供電。

單片機(jī)通過對(duì)蓄電池的充電電壓、充電電流、溫度等參數(shù)的檢測(cè)，并計(jì)算處理來控制DC/DC變換器及蓄電池充放電電路，使充電機(jī)輸出波型達(dá)到快速充電要求。單片機(jī)與顯示屏、輸入鍵盤模塊及電量管理模塊進(jìn)行相互通信，使得人機(jī)界面更加人性化，收費(fèi)方式更加靈活。

三、充電機(jī)控制系統(tǒng)

充電機(jī)控制系統(tǒng)框圖如下：

充電機(jī)控制系統(tǒng)框圖

采樣電路完成對(duì)蓄電池的充電電流、充電電壓等參數(shù)的采樣，采用單閉環(huán)PI（proportional integral 比例積分）調(diào)節(jié)的PWM（pulse width modulation 脈寬調(diào)制）控制方式來控制DC/DC變換器中的開關(guān)管的開通與關(guān)斷，從而得到充、放電路所需的恒流限壓供電。同時(shí)根據(jù)產(chǎn)參數(shù)的設(shè)定，單片機(jī)輸出控制信號(hào)，控制充、放電路的開關(guān)管的開通與關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的整個(gè)充電、停電和放電過程。通過單片機(jī)與顯示和鍵盤模塊之間的相互通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電電壓、充電電流等充電參數(shù)顯示。

三、結(jié)論

本設(shè)計(jì)以單片機(jī)芯片為核心，通過電壓變換電路，以實(shí)現(xiàn)不同類型的電池充電。在充電過程中實(shí)時(shí)檢測(cè)電池的充電情況，電池充 滿后能自動(dòng)報(bào)警及停止充電， 且設(shè)備中帶有自檢及多種保護(hù)功能，從 而提高了充電效率和充電容量，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1] 王建全.大功率全數(shù)字化開關(guān)充電機(jī)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].上海交通大學(xué)，2008.

[2] 楊勇.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的可靠性分析與設(shè)計(jì)[D].北方工業(yè)大學(xué)，2008.

[3] 張啟.新型光伏照明充放電控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D].西安理工大學(xué)，2009.

[4] Yao Zhang，Xingzhi Shi，Weijun Gao. The Cost performance of Dynamic Pricing and Storage Battery Technology in a Residential House[A]. CBEES.Proceedings of 2014 4th International Conference on Future Environment and Energy[C].CBEES：，2014：5.

[5] 賀園園. 基于太陽能的茶園無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].西南大學(xué)，2013.

[6] 張清敏. 光伏太陽能充電控制器的研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2012.

[7] 金慧敏，翁桂榮，周江. 智能型鉛酸蓄電池充電器的設(shè)計(jì)[J]. 電子工程師，2000，11：5-7.

[8] Xiyun Yang，F(xiàn)eifei Jiang，Xiaoning Wu.Prediction of Lead-acid Storage Battery's Remaining Capacity Based on LM-BP Neural Network[A]. 東北大學(xué)、IEEE新加坡工業(yè)電子分會(huì)、IEEE控制系統(tǒng)協(xié)會(huì)哈爾濱分會(huì).第25屆中國(guó)控制與決策會(huì)議論文集[C].東北大學(xué)、IEEE新加坡工業(yè)電子分會(huì)、IEEE控制系統(tǒng)協(xié)會(huì)哈爾濱分會(huì)：，2013：5.

[9] 代娟.超級(jí)電容智能充電機(jī)的研制[D].西南大學(xué)，2013.

[10] 祝敏.電動(dòng)自行車通用智能充電器的設(shè)計(jì)[J].電子元器件應(yīng)用，2009，02：59-62.

[11] 王建鋒，譚躍，邱赤東，李震.基于CAN總線的蓄電池組智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].中國(guó)儀器儀表，2006，03：87-90.

[12] 向勇，胡紅波，何健.基于MSP430的智能航標(biāo)系統(tǒng)研究[J].國(guó)外電子測(cè)量技術(shù)，2011，07：62-65.

篇5

【關(guān)鍵詞】架空線路；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；電源

1.前言

近年來，各行各業(yè)對(duì)電力的質(zhì)量要求越來越高，相應(yīng)高壓輸電線路的安全性和穩(wěn)定性顯得尤為重要。這也就迫切的需要進(jìn)行高壓線路在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以保證高壓輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著技術(shù)的發(fā)展，高電壓輸電線路污穢絕緣子串的泄露電流，導(dǎo)線覆冰監(jiān)測(cè)，導(dǎo)線溫度在線監(jiān)測(cè)等設(shè)備大量使用，但其電源的供給是個(gè)問題。

低壓線路取電需要從桿塔下面牽引導(dǎo)線，對(duì)實(shí)際的工程施工不利，同時(shí)存在高壓線路串?dāng)_的安全隱患。由于大多數(shù)的輸電線路都地處偏遠(yuǎn)，難以按常規(guī)辦法解決電源供給問題，因而這些設(shè)備普遍采用太能供電。由于太陽能電池受氣候環(huán)境、地理因素的影響較大，需要蓄電池進(jìn)行進(jìn)行電能的存儲(chǔ)。太陽能電池和蓄電池壽命問題，使得設(shè)備的維護(hù)成本大大增加。

在這里我們的研究重點(diǎn)是小功率設(shè)備電源的設(shè)計(jì)，側(cè)重于提高取電裝置的電流適應(yīng)范圍和保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。經(jīng)實(shí)際調(diào)查二次接地線中存在20A左右的接地電流，可以提供一定的能量。

2.感應(yīng)取電的原理

其基本原理是：電源取能線圈通過電磁感應(yīng)方式從二次接地線上感應(yīng)一定的交流電，再經(jīng)過整流、穩(wěn)壓和電池充放電管理電路為監(jiān)測(cè)終端供電。方案的總體框圖，如圖1所示。

高壓感應(yīng)取電是一個(gè)金屬線圈套在導(dǎo)線上，在高壓線上固定線圈有諸多問題函需解決：產(chǎn)生渦流，從而引起取電裝置發(fā)熱；在線路電流的寬范圍變化情況下，電源輸出不穩(wěn)定；在大電流的情況下取能鐵心易于深度飽和，鐵芯過熱，外殼溫度升高，設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞；在短路及沖擊電流下電源的可靠運(yùn)行得不到保障。

在這里我們選電流相對(duì)較大且穩(wěn)定的高壓線路二次接地線作為取電的母線。對(duì)于采用本線路電流感應(yīng)取能供電方式來說，電源的能量是來自高壓線路的，取能途徑是通過在導(dǎo)線上套裝取能線圈將導(dǎo)線能量轉(zhuǎn)換到二次側(cè)，實(shí)現(xiàn)隔離式供電。裝置以蓄電池為儲(chǔ)能元件。這種方式可以為用電設(shè)備提供穩(wěn)定的電源，以及較大的瞬間電能，更適合用在電源質(zhì)量較高的場(chǎng)合。當(dāng)線路電流過低或者需要瞬間大電流的時(shí)候，將接入電池以輔助供能。

防雷保護(hù)電路用來避免因雷電沖擊造成電源電路損壞。在取電線圈后加TVS管，限制因雷擊或者線路瞬時(shí)大電流造成的瞬間高電壓。

整流濾波電路將感應(yīng)到的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。升壓穩(wěn)壓電路將整流之后的較低的直流升壓到15V左右。

使用電池作為后備電源，為了延長(zhǎng)電池的使用壽命，合理的充放電管理非常重要。充放電管理電路采用電單片機(jī)采樣信號(hào)。單片機(jī)判斷電池充電狀況，充放電管理電路通過恒流、恒壓、浮充三個(gè)階段為蓄電池充電。當(dāng)電充滿后，控制電路工作，控制分流線圈導(dǎo)通，停止取能。

3.理論分析和參數(shù)設(shè)計(jì)

3.1 取能裝置中磁芯材料的選取

二次接地線的電流在20A左右，磁芯材料選擇的原則是效率高，損耗小。磁芯的啟動(dòng)電流越高越好，換言之，需要選取初始磁導(dǎo)率較高的磁性材料。另外，實(shí)際的可供輸入的能量和系統(tǒng)的負(fù)荷需求相差不大，這就需要磁芯的充磁和放磁的效率高，即BH特性曲線所圍成的面積越小越好。在查閱大量的磁芯材料的參數(shù)特性手冊(cè)之后，選取微晶磁芯。

3.2 磁芯的尺寸和線圈匝數(shù)的確定

由于磁芯材料工作在非飽和電流的情況下，存在一個(gè)最大的輸出功率點(diǎn)，且最大功率點(diǎn)僅和磁芯的磁導(dǎo)率、磁路長(zhǎng)度及截面積、一次側(cè)電流有關(guān)，與副邊線圈的匝數(shù)無關(guān)。在上面的材料確定之后，需要確定磁芯的磁路長(zhǎng)度（周長(zhǎng)L）和磁芯的橫截面積（窗口面積S）。本方案中的系統(tǒng)功率設(shè)計(jì)在10W左右，經(jīng)計(jì)算得L=6cm，S=580mm2。副邊線圈的匝數(shù)和后面的DC/DC的輸入電壓的變化范圍有關(guān)。

3.3 升壓穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)

升壓穩(wěn)壓電路如圖2所示。輸入電壓經(jīng)過升壓電路上升到15V左右，為蓄電池充電。在這里，輸入電源為直流電流源。與普通的boost電路不同，相應(yīng)電路為電流-電壓型boost電路。

3.4 充電管理

單片機(jī)通過采樣得到電池電壓，當(dāng)檢測(cè)到電池兩端電壓小于13.5v時(shí)，開關(guān)管始終導(dǎo)通，采用全通方式充電。如果檢測(cè)到蓄電池電壓大于13.5v并小于14.4v時(shí)，采用脈寬調(diào)制方式充電。當(dāng)蓄電池了兩段電壓達(dá)到14.4v時(shí)，停止充電。這種方式能夠達(dá)到延長(zhǎng)蓄電池壽命的目的。

3.5 蓄電池的選取

系統(tǒng)中的監(jiān)控終端中的攝像頭設(shè)備，在操作時(shí)的功率不少于在10W左右，不操作時(shí)其它設(shè)備的待機(jī)電流也在300mA以上，日耗電量大于10Ah，為了滿足頻繁操作云臺(tái)的需求，同時(shí)也為了系統(tǒng)供電留一定的裕量，實(shí)際選取20Ah。

4.實(shí)際的設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的因素

由于該電源工作在室外環(huán)境，除滿足一般電源的基本要求外，電路的防護(hù)也是電源安全性的重要保證。電源的防護(hù)設(shè)計(jì)既要使電源能夠在溫差范圍大的環(huán)境正常工作，還要使電源具有防火、防潮、防雨、抗震、防雷電浪涌、抗電磁干擾的能力。

5.結(jié)束語

針對(duì)在線監(jiān)測(cè)開發(fā)了感應(yīng)取電裝置，采用通常的10w模擬攝像頭對(duì)電源輸出，電池充電等情況進(jìn)行測(cè)試。設(shè)備在二次接地線各電流狀態(tài)線均能輸出穩(wěn)定的12v電壓，并且沒有發(fā)熱狀況出現(xiàn)。在短時(shí)間的電壓跌落然后恢復(fù)的情況下，設(shè)備穩(wěn)定工作。

由于缺乏電源裝置，目前高壓輸電線上的設(shè)備一般都采用太陽能電池供電，太陽能電池效率低，影響設(shè)備的工作效率，因而開發(fā)在線取電裝置時(shí)非常必要的。本文通過理論分析和實(shí)驗(yàn)，開發(fā)了一種應(yīng)用于高壓輸電線路上的供電設(shè)備。通過單片機(jī)對(duì)取能、保護(hù)、充電等過程進(jìn)行管理。從實(shí)際應(yīng)用中來看，在一定程度上解決了高壓輸電線路上的取能問題。

參考文獻(xiàn)

[1]徐青松，季洪獻(xiàn)，侯煒等.監(jiān)測(cè)導(dǎo)線溫度實(shí)現(xiàn)輸電線路增容新技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2006（S1）：171-176.

篇6

關(guān)鍵詞：直流電源 閥控式蓄電池 電解液干涸

中圖分類號(hào)：TM911文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

極板開路 運(yùn)行維護(hù) 故障處理

引言：在電力變電站中，都擁有各自的直流系統(tǒng)，平時(shí)直流系統(tǒng)中的蓄電池組處于浮充電備用狀態(tài)，當(dāng)交流電失電時(shí)，蓄電池必須能向事故性負(fù)荷提供能量。如事故照明、交流不停電電源、事故停電過程中的斷路器跳合閘負(fù)荷等，同時(shí)也必須為事故停電過程中的控制、信號(hào)、自動(dòng)裝置、保護(hù)裝置及通信等負(fù)荷提供能量。顯然，在交流失電的事故狀態(tài)下，蓄電池是電廠及電力變電站的唯一的能源供給者，是電廠及電力變電站賴以運(yùn)行的動(dòng)力心臟。所以，對(duì)蓄電池的合理的、有效的運(yùn)行管理與維護(hù)一直是人們所關(guān)心的課題。尤其在信息技術(shù)迅速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，人們對(duì)電力供應(yīng)的可靠性要求越來越高，哪怕是瞬間的斷電，都可能造成無法估量的損失。

目前閥控鉛酸蓄電池電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

1 閥控鉛酸蓄電池內(nèi)部“開路”實(shí)列

2011年5月9日，邯鄲供電公司名關(guān)變電站蓄電池進(jìn)行核對(duì)性放電試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)13#蓄電池內(nèi)部接近開路。該組蓄電池情況如下：

表1 故障蓄電池參數(shù)

蓄電池型號(hào) 1GFM-200

容量 200AH

投運(yùn)時(shí)間 2005年6月

類型 閥控

數(shù)量 1組（108）

上次容量試驗(yàn)時(shí)間 2008年

1.1故障背景及現(xiàn)象

3月份直流普查時(shí)發(fā)現(xiàn)13#蓄電池浮充電壓為2.77V，明顯高于其他電池電壓 (正常浮充電壓為2.20-2.25V)。經(jīng)檢查其他電池電壓均正常，連線接觸良好。

5月6日-8日蓄電池容量試驗(yàn)。

6日對(duì)蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充電。將整組電池電壓增加為254V，蓄電池單體電壓應(yīng)為2.30-2.38V之間。測(cè)量13#蓄電池電壓為3.57V。

7日早5：00開始對(duì)蓄電池組進(jìn)行放電（放電電流為20A）。正常情況下應(yīng)放電10小時(shí)至電池組電壓最低值190V?？墒莿倓傞_始放電1分鐘，放電裝置報(bào)警提示電壓低于190V，同時(shí)聽到“噗”的電池放氣的聲音。我們立即停止放電，進(jìn)行檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)13#蓄電池嚴(yán)重發(fā)熱，并有一股刺鼻的燒焦味。

1.2故障分析

將13#蓄電池殼體打開發(fā)現(xiàn)電解液干涸。這樣以來內(nèi)部接近開路狀態(tài)，但并非完全開路，只是電池內(nèi)部形成一個(gè)很大的電阻。即蓄電池內(nèi)阻增大，造成13#蓄電池本身的壓降增大，所以電池電壓高。當(dāng)大電流充電、放電時(shí)，電池本身的壓降更大。

a.蓄電池組

蓄電池型號(hào) 1GFM-200

容量 200AH

投運(yùn)時(shí)間 2005年6月

類型 閥控

數(shù)量 1組（108）

上次容量試驗(yàn)時(shí)間 2008年

負(fù)荷

正常情況下蓄電池組對(duì)負(fù)荷放電示意圖

b.蓄電池組 13#蓄電池形成的電阻

閥控式鉛酸蓄電池 標(biāo)稱電壓（V）

2 6 12

運(yùn)行中的電壓偏差值 ±0.05 ±0.15 ±0.3

開路電壓最大差值 0.03 0.04 0.06

放電終止電壓 1.80 5.25

（1.75×3） 10.5

（1.75×6）

負(fù)荷

故障蓄電池組對(duì)負(fù)荷放電示意圖

放電時(shí)，電流突然增加到20A。使13#電池內(nèi)部很快發(fā)熱，發(fā)熱的后果造成13#電池內(nèi)部電阻再次加大，然后更加發(fā)熱。如此惡性循環(huán)使蓄電池內(nèi)部嚴(yán)重發(fā)熱、內(nèi)阻急劇增大，直至完全開路。這樣以來，放電時(shí)由13#電池形成的大電阻分擔(dān)了蓄電池組的大部分電壓，造成負(fù)荷電壓急劇下降。

1.3可能造成的嚴(yán)重后果

1.3.1充電機(jī)故障由蓄電池組供電時(shí)（直流負(fù)荷電流一般為4~5A），在數(shù)分鐘內(nèi)

直流電壓將低于190V，在很短的時(shí)間內(nèi)將造成直流失電。

1.3.2電磁機(jī)構(gòu)的斷路器合不上閘。

1.4處理結(jié)果更換13#蓄電池

1.5警示

直流規(guī)程明確規(guī)定閥控蓄電池容量試驗(yàn)周期為：新投運(yùn)第1年進(jìn)行容量試驗(yàn)，以后每2-3年進(jìn)行一次容量試 驗(yàn)，運(yùn)行6年以后，宜每年進(jìn)行一次容量試驗(yàn)。

容量試驗(yàn)是檢查蓄電池容量的唯一手段，同時(shí)容量試驗(yàn)的過程還能發(fā)現(xiàn)蓄電池潛在的許多隱患。目前，我們已有很多單位不重視蓄電池的容量試驗(yàn)工作，甚至根本就沒有此項(xiàng)工作。目前各廠家的質(zhì)量存在差異，只要有個(gè)別電池存在質(zhì)量問題，就會(huì)造成整組蓄電池不能滿足運(yùn)行要求。

2 一組電池內(nèi)如何辨別開路電池

當(dāng)一組蓄電池內(nèi)有開路電池時(shí)，可用采用以下方法對(duì)電池組進(jìn)行檢測(cè)：

2.1電壓測(cè)量法：在線情況下，對(duì)單節(jié)電池進(jìn)行測(cè)量，電壓較大的電池往往屬于開路電池。測(cè)量設(shè)備可以是萬用表、高特電子的智能蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、無線蓄電池檢測(cè)系統(tǒng)等。

2.2蓄電池組離線狀態(tài)下，對(duì)電池組做電壓檢測(cè)，會(huì)發(fā)現(xiàn)某單體電池?zé)o電壓顯示，電池組端電壓為零。

2.3放電測(cè)試時(shí)，空開合上后放電負(fù)載無電流流過。

2.4還有一種情況，電池在平時(shí)均充、浮充情況下正常，當(dāng)大電流瞬間放電時(shí)，柵板與匯流排的焊接處由于焊接工藝不好，根據(jù)熱量Q=I2Rt，會(huì)產(chǎn)生熔融現(xiàn)象。時(shí)間久了，柵板與匯流排可能會(huì)斷開，這樣一來，其他柵板就承擔(dān)了更大電流，熔融加速，引起惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致柵板與匯流排的完全斷開，電池形成開路。因此，蓄電池大電流瞬間放電（動(dòng)態(tài)放電）是一種檢測(cè)開路電池的較好方法。

3開路電池對(duì)安全生產(chǎn)，設(shè)備有哪些影響

當(dāng)電池組中存在著開路電池時(shí)，我們分以下兩種情況下討論其對(duì)安全生產(chǎn)及設(shè)備的影響。

3.1交流不失電時(shí)：變電站的電磁合閘需使用到蓄電池供電，當(dāng)存在開路電池時(shí)，會(huì)使得設(shè)備無法正常合閘，影響到安全生產(chǎn)。

3.2交流失電時(shí)：由于開路電池存在，整組蓄電池與直流設(shè)備，無法為變電站的直流設(shè)備提供電源，情況嚴(yán)重將造成重大事故。

4 蓄電池內(nèi)部有哪些因素會(huì)導(dǎo)致電池開路和短路

由于蓄電池自身原因造成的電池開路和短路，主要原因有以下幾方面：

4.1蓄電池廠家的生產(chǎn)工藝和原材料的品質(zhì)原因。

4.2工程實(shí)施過程中，蓄電池的安裝工藝問題，如電池接線時(shí)螺絲與極柱的擰緊程度。過松則容易引起接觸不良使用時(shí)電池電壓偏低；應(yīng)力過大則容易引起極柱變形，電池密封性變差，使得電池出現(xiàn)漏液、爬液等現(xiàn)象。

4.3當(dāng)蓄電池的日常維護(hù)不當(dāng)情況下（如過充、過放、環(huán)境溫度過高），蓄電池會(huì)表現(xiàn)出失水、鼓脹等現(xiàn)象。這些往往是造成電池早期失效的重要原因。

4 閥控蓄電池維護(hù)

對(duì)閥控式鉛酸電池的維護(hù)有嚴(yán)格的要求，切莫因?yàn)椤懊芊狻?、“免維護(hù)”而有所松懈。

在通信與電力兩個(gè)大行業(yè)中都極為重視電池(包括閥控式鉛酸電池)的運(yùn)行與維護(hù)。一般認(rèn)為要做以下工作：

5.1經(jīng)常檢查項(xiàng)目

a)檢測(cè)蓄電池端電壓；

b)連接處有無松動(dòng)；

c)極柱、安全閥周圍是否有滲酸與酸霧逸出；

d)電池殼體有無滲漏和變形；

5.2如有以下情況之一應(yīng)進(jìn)行充電

a)浮充電壓有兩只以上低于2．18V；

b)放出20%以上額定容量；

c)擱置不用時(shí)間超過三個(gè)月；

d)全浮充運(yùn)行達(dá)三個(gè)月；

5.3蓄電池核對(duì)性放電

a)每年（新安裝或大修后）應(yīng)做一次核對(duì)性額定容量放電試驗(yàn)，對(duì)不能停運(yùn)的蓄電池組，做額定容量50%的核對(duì)性放電容量試驗(yàn)；

b)蓄電池放電期間，每半小時(shí)應(yīng)測(cè)量一次端電壓、放電電流，直至單體電池電壓下降至電池下限，終止放電；

5.4運(yùn)行中的維護(hù)

a)應(yīng)經(jīng)常檢查電池浮充狀態(tài)是否正常，電池的浮充電壓(25℃)應(yīng)按說明書規(guī)定值進(jìn)行；

b)蓄電池端子應(yīng)用螺栓、螺母連接，蓄電池間的連接電壓降ΔU＜8mV；

c)電池組中各單體電池間的開路電壓最高與最低差值不大于20mV；浮充時(shí)單體電池端電壓的最大差值應(yīng)不大于50mV；

5.5閥控式鉛酸蓄電池的電壓偏差值及終止電壓值：

表2 蓄電池電壓偏差值

閥控式鉛酸蓄電池 標(biāo)稱電壓（V）

2 6 12

運(yùn)行中的電壓偏差值 ±0.05 ±0.15 ±0.3

開路電壓最大差值 0.03 0.04 0.06

放電終止電壓 1.80 5.25

（1.75×3） 10.5

（1.75×6）

交流失電的事故狀態(tài)下，蓄電池是電廠及電力變電站的唯一的能源供給者，是電廠及電力變電站賴以運(yùn)行的動(dòng)力心臟。對(duì)蓄電池的合理的、有效的運(yùn)行管理與維護(hù)，尤其對(duì)蓄電池的開路檢測(cè)是十分重要的。

參考文獻(xiàn)：

篇7

關(guān)鍵詞： PWM整流器 EPS應(yīng)急電源 工作原理

1.引言

GB50045―95（2001年版）規(guī)定：“一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。一級(jí)負(fù)荷別重要負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源?！背Ｓ玫膽?yīng)急電源有下列幾種：（1）獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組；（2）供電網(wǎng)絡(luò)中有效地獨(dú)立于正常電源的專門饋電線路；（3）蓄電池。應(yīng)急電源包括柴油發(fā)電機(jī)組、EPS和UPS。EPS尤其適用于當(dāng)高層建筑消防設(shè)施沒有第二路市電，又不便于使用柴油發(fā)電機(jī)組的場(chǎng)合。PWM整流器具有功率因數(shù)可為“1”，交流側(cè)電流為正弦波和電能可以雙向傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。下面先介紹PWM整流器的工作原理，再提出把充電電路與逆變電路集為一體的新型EPS電源。

2.PWM整流器工作原理

PWM整流器采用全控型開關(guān)管取代傳統(tǒng)的半控型開關(guān)管或二極管，以PWM斬控整流取代了相近整流或不控整流，具有以下幾大優(yōu)良性能：

（1）交流側(cè)電流這正弦波。

（2）交流側(cè)功率因數(shù)可控（如單位功率因數(shù)控制）。

（3）電能雙向傳輸。

（4）較快的動(dòng)態(tài)控制響應(yīng)。

顯然，由于電能的雙向傳輸，PWM整流器不是傳統(tǒng)意義上的AC/DC變換器。當(dāng)PWM整流器從電網(wǎng)吸收電能時(shí)，其運(yùn)行于整流工作狀態(tài)，作為整流器工作；而當(dāng)PWM整流器向電網(wǎng)傳輸電能時(shí)，其運(yùn)行于逆變狀態(tài)，作為逆變器工作，所以PWM整流器是集整流與逆變于一身的新型變換器。PWM整流器模型電路圖如圖（1）所示：

圖（1） PWM整流器模型電路圖

其中E為電網(wǎng)電壓，L是網(wǎng)側(cè)電感，R是網(wǎng)側(cè)等效電阻。交流側(cè)電壓具有如下關(guān)系：

E=VL+RI+V (V為整流橋交流側(cè)電壓)

在穩(wěn)態(tài)條件下，各電壓的矢量關(guān)系如圖（2）所示：

圖（2） 電壓矢量關(guān)系

電網(wǎng)電壓E作為實(shí)軸坐標(biāo)系，即有功分量。從圖上可知，RI，VL都是由電流I決定的?？刂齐娏魇噶縄與E的夾角φ就可以進(jìn)行網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)控制，當(dāng)電流矢量I在第一、四相限時(shí)，有I*E*cosφ＞0，PWM整流器吸收電網(wǎng)有功功率，此時(shí)PWM整流器是真正意義的整流器；當(dāng)電流矢量I在第二、三相限時(shí)，有I*E*cosφ＜0，PWM整流器則向電網(wǎng)提供有功功率，此時(shí)，PWM整流器則是逆變器。只要控制電流I的大小和φ，就可以控制PWM整流器的工作狀態(tài)（整流/逆變）和功率因數(shù)。電流|I|一定時(shí)，|VL|也一定，忽略R的影響，電壓矢量關(guān)系如圖（3）所示：

圖（3） Φ=0（整流）；φ=π（逆變）

3.傳統(tǒng)的EPS應(yīng)急電源

3.1應(yīng)急電源

工程供電設(shè)計(jì)中對(duì)于一二類重要負(fù)荷需要考慮供電連續(xù)性的措施，除了雙電源、雙回路供電外，還配有應(yīng)急電源。應(yīng)急電源是與電網(wǎng)在電氣上獨(dú)立的各種電源，包括柴油發(fā)電機(jī)組和蓄電池，其中蓄電池又分為EPS和UPS。柴油發(fā)電機(jī)組作為傳統(tǒng)的備用應(yīng)急電源，輸出功率大，供電時(shí)間長(zhǎng)，但切換時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，有噪音干擾，供電質(zhì)量不高，成本高，廣泛應(yīng)用于賓館、飯店及其它重要負(fù)荷的供電場(chǎng)所。UPS是在電網(wǎng)正常供電時(shí)，電網(wǎng)經(jīng)過整流電路給蓄電池浮充，同時(shí)，逆變電路工作，給負(fù)載提供電能，當(dāng)電網(wǎng)異常時(shí)，逆變電路繼續(xù)工作，切換時(shí)間小于10ms，由于UPS一直處于工作狀態(tài)，效率約為80%―90%，成本比較高，主要應(yīng)用于銀行、證券和電信等重要場(chǎng)合。

3.2EPS

EPS應(yīng)急電源是以CPU為核心，加上整流充電模塊、逆變放電模塊、旁路切換模塊和蓄電池組成的智能供電模塊，采用高電子集成模塊化結(jié)構(gòu)的強(qiáng)弱電一體化系統(tǒng)，是一種高科技環(huán)保產(chǎn)品。它在緊急的情況下作為重要負(fù)荷的第二或第三電源供給，可望替代不少場(chǎng)合的柴油發(fā)電機(jī)組和UPS。它采用智能芯片控制，維護(hù)簡(jiǎn)單，自動(dòng)操作，市電異常時(shí)，即市電小于187V或高于242V，自動(dòng)切換，切換時(shí)間小于0.5s，可無人值守；采用IGBT逆變橋PWM控制，供電電壓穩(wěn)定，逆變頻率穩(wěn)定，波形好；平時(shí)處于睡眠狀態(tài)（浮充），逆變橋不工作，電能損耗小，放電效率高。它主要適用于電梯、消防、安防、應(yīng)急照明、醫(yī)院手術(shù)室和實(shí)驗(yàn)室等重要場(chǎng)合。傳統(tǒng)的EPS采用后備式結(jié)構(gòu)，如圖（4）所示：

圖（4） 傳統(tǒng)EPS工作原理

從圖中可以看出，充電電路與放電電路是分開的，當(dāng)市電正常供電，切換開關(guān)Ks接通市電，應(yīng)急電源處于整流狀態(tài)，蓄電池浮充，逆變電路不工作。當(dāng)市電異常時(shí)，切換開關(guān)接通逆變電路，應(yīng)急電源進(jìn)入逆變狀態(tài)，并停業(yè)充電；同時(shí)，檢測(cè)蓄電池組端電壓，當(dāng)端電壓小于放電終止電壓時(shí)，蓄電池放電完畢，停業(yè)放電。再加上蓄電池組過壓、欠壓保護(hù)；輸出交流過壓、過流、高溫、短路保護(hù)等功能就組成了傳統(tǒng)EPS應(yīng)急電源的全部功能。

4.新型EPS應(yīng)急電源工作原理

根據(jù)傳統(tǒng)的EPS應(yīng)急電源，任何時(shí)候充電電路與逆變電路都只有一個(gè)電路工作，是一種互斥關(guān)系，而且需要配置兩套驅(qū)動(dòng)電路，分別驅(qū)動(dòng)整流橋和逆變橋。在結(jié)構(gòu)上有一定的臃腫，控制復(fù)雜，功耗高，成本高。充電電路與放電電路都是由IGBT及二極管組成的橋路，它們的驅(qū)動(dòng)電路都是由IGBT驅(qū)動(dòng)芯片及其一些電路組成，結(jié)構(gòu)完全相同。如果可以把充電、放電兩部分電路合為一體，則結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，控制簡(jiǎn)單化，系統(tǒng)可靠性也相對(duì)提高，更重要的是產(chǎn)品成本低，功耗也相對(duì)減少一半。而PWM整流器則提供了理論依據(jù)，這兩者都就是設(shè)計(jì)新型EPS應(yīng)急電源的出發(fā)點(diǎn)。

4.1新型EPS工作原理

新型的EPS應(yīng)急電源工作原理如圖（5）所示：

圖（5） 新型EPS工作原理

從圖中可以看出，它也是后備式電源。只是在結(jié)構(gòu)上“充電電路”與“逆變電路”合并為一個(gè)“整流/逆變橋”，比傳統(tǒng)的EPS應(yīng)急電源簡(jiǎn)單。其中，整流逆變橋是PWM整流器。具體的工作原理是這樣的：當(dāng)市電正常時(shí)，Ks合并，即市電同時(shí)給負(fù)載和電池供電，PWM整流器工作于整流狀態(tài)，蓄電池浮充。當(dāng)市電異常時(shí)，為了防止電能回饋電網(wǎng)，Ks斷開，由電池給負(fù)載供電，PWM整流器工作于逆變狀態(tài)，蓄電池放電。同時(shí)，檢測(cè)蓄電池端電壓，直到端電壓下降到放電終止電壓時(shí)，即蓄電池放電完畢，自動(dòng)關(guān)閉PWM整流器。重新充電才能重新使用。由于PWM整流器能夠控制功率因數(shù)，因此給定電流信號(hào)應(yīng)與電網(wǎng)電壓同相（整流），或者反向（逆變），可以單位功率因數(shù)控制，凈化電網(wǎng)，提高效率。

4.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

新型EPS具有傳統(tǒng)EPS應(yīng)急電源的功能，各種報(bào)警、參數(shù)設(shè)置與顯示和通訊功能等。新型EPS還可以對(duì)蓄電池進(jìn)行更全面的監(jiān)控，如單節(jié)電池電壓檢測(cè)，容量檢測(cè)，更理想的充電過程等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖（6）所示：

圖（6） 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

4.2.1輔助電源

PWM整流器擔(dān)任了兩重任務(wù)，給蓄電池充電與放電，為了能夠持續(xù)工作，驅(qū)動(dòng)電路絕不能出現(xiàn)斷電現(xiàn)象。開機(jī)時(shí)，首先“輔助電源1”給驅(qū)動(dòng)電路供電，蓄電池充滿電后，“輔助電源2”同時(shí)給驅(qū)動(dòng)電路供電，以防電網(wǎng)突然停電。市電異常時(shí)，“輔助電源1”自然也斷電，但是“輔助電源2”照常供電，不會(huì)影響PWM整流器的工作。

4.2.2電量檢測(cè)

在EPS工作期間，我們應(yīng)同時(shí)檢測(cè)以下幾個(gè)電量（電流或電壓）：

（1）市電電壓E，以便決定PWM的工作狀態(tài)。

（2）PWM整流器交流側(cè)電壓V，作為逆變時(shí)輸出電壓的反饋信息。

（3）PWM整流器交流側(cè)電流I，用于功率因數(shù)控制，以及作為整流時(shí)電流內(nèi)環(huán)的反饋信息。

（4）蓄電池端電壓Vdc，作為整流時(shí)電壓環(huán)外環(huán)的反饋?zhàn)飨?，也?duì)蓄電池進(jìn)行各種操作的依據(jù)（恒流充電，恒壓充電，浮充，停止放電）。

（5）PWM整流器直流側(cè)電流I′，蓄電池容量檢測(cè)的主要參數(shù)，蓄電池容量為放電電流與放電時(shí)間的乘積。

4.2.3容量檢測(cè)

蓄電池在使用過程中，容量是不斷下降的，當(dāng)電池容量衰減至初始值的80%時(shí)，進(jìn)入快速失效期，容量衰減加快，普遍認(rèn)為容量低于初始值的80%的蓄電池為失效電池。若沒有發(fā)現(xiàn)失效電池而繼續(xù)使用，將埋下安全隱患?？梢婋姵厝萘渴呛苤匾囊粋€(gè)參數(shù)，應(yīng)不定期檢測(cè)。進(jìn)行容量檢測(cè)時(shí)，控制放電電流I′為一指定的恒定值，并計(jì)時(shí)，當(dāng)電蓄電池電壓下降到放電終止電壓時(shí)，即放電完畢，停止放電和計(jì)時(shí)，并立刻對(duì)蓄電池充電。

4.2.4工作狀態(tài)切換

由于該EPS電源添加了蓄電池容量檢測(cè)功能，此時(shí)，PWM整流器工作于有源逆變狀態(tài)，那么PWM整流器就有三個(gè)工作狀態(tài)：整流，有源逆變和無源逆變，它們之間的關(guān)系如下：

（1）市電正常時(shí)

整流：依次給蓄電池恒流充電、恒壓充電和浮充，控制對(duì)象是PWM整流器直流側(cè)電壓和交流側(cè)電流波形。

有源逆變：容量檢測(cè)時(shí)間到，控制對(duì)象是PWM整流器直流側(cè)電流和交流側(cè)電流波形。

（2）市電異常時(shí)

無源逆變：斷開開關(guān)Ks，控制PWM整流器交流側(cè)電壓為220V，電流為正弦波，頻率為50HZ。

4.2.5控制電路

這是EPS應(yīng)急電源的控制核心部分，實(shí)現(xiàn)各種工作狀態(tài)的切換控制，以及各種控制算法。對(duì)各種采樣進(jìn)行轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)，鍵盤輸入信息能夠修改程序中的參數(shù)，并把一些重要變量的實(shí)時(shí)值送給顯示單元，還能進(jìn)行各種必要聲光報(bào)警，有需要時(shí)，還得與上位機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)更為友好的人機(jī)交互界面，或者遠(yuǎn)程通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理。

5.結(jié)語

根據(jù)PWM整流器能夠雙向傳輸能量并且同時(shí)進(jìn)行功率因數(shù)校正，把傳統(tǒng)EPS充電功能與逆變功能統(tǒng)一由一個(gè)PWM整流器完成，控制還是由一片智能芯片完成，同時(shí)增加了單位功率因數(shù)控制和電池容量檢測(cè)功能，降低了系統(tǒng)的功耗和成本，功能卻更加強(qiáng)大。因此，新型EPS應(yīng)急電源具有更廣泛的應(yīng)用前景，是應(yīng)急電源研究和開發(fā)的一個(gè)重要方向。

參考文獻(xiàn)：

［1］伍永華.閥控式鉛酸蓄電池運(yùn)行維護(hù)分析.安全用電，2005，5：35-36.

［2］李立偉.鄒積巖.蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).電工技術(shù)雜志，2002，11：7-9.

［3］盧其威等.一種新型三相應(yīng)急電源（EPS）的研制.電氣應(yīng)用，2005，24（7）：74-76.

［4］陳志萍.應(yīng)急電源.科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2004，14（11）：323-324.

［5］任紅.EPS智能應(yīng)急電源系統(tǒng)的應(yīng)用.建筑電氣，2003，2：18-19.

篇8

【關(guān)鍵詞】城市局部環(huán)境噪聲;在線監(jiān)測(cè);系統(tǒng)建設(shè)

【 abstract 】 local environmental noise city is a complex system of noise pollution, involving lots of environmental information, in addition to its timeliness and dynamic character of outside, still have obvious the space distribution features; Therefore, the city local environmental noise monitoring must use powerful computers and information technology, establish the whole city of network monitoring mechanism is online noise must be.

【 keywords 】 city local environmental noise; Online monitoring; System construction

中圖分類號(hào)： TB533+.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

本文探究工作結(jié)合城市區(qū)域環(huán)境噪聲在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā),對(duì)城市區(qū)域環(huán)境噪聲在線監(jiān)測(cè)的一系列新問題進(jìn)行了探究。本文對(duì)當(dāng)前城市聲環(huán)境狀況以及城市區(qū)域噪聲監(jiān)測(cè)狀況進(jìn)行了分析,指出了存在的新問題;本文介紹了地理信息系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等相關(guān)計(jì)算機(jī)信息技術(shù);闡述了采用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)建立城市區(qū)域環(huán)境噪聲在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的必要性和可行性;通過系統(tǒng)的調(diào)研、分析以及和國(guó)內(nèi)外噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分析對(duì)比,確定了城市區(qū)域環(huán)境噪聲在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)原則、系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)的主要功能、系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)及運(yùn)行環(huán)境等相關(guān)事項(xiàng)。

篇9

混合動(dòng)力車空調(diào)充注衛(wèi)士Airsept公司

大多數(shù)空調(diào)維修技師都知道空調(diào)四位一體機(jī)(回收、過濾、抽真空、加注)管路中殘留的合成聚合酯(PAG)油(PAG油是R－134a空調(diào)系統(tǒng)所用的油)決不能進(jìn)入混合動(dòng)力車的電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)里?；旌蟿?dòng)力車電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)采用的是多元醇脂(POE)油。即使混進(jìn)1％的PAG油，也會(huì)降低廠家規(guī)定的POE油的電阻率。POE油電阻率的降低有可能使技師面臨高壓電擊的危險(xiǎn)。

盡管這個(gè)危險(xiǎn)是在混合動(dòng)力車的空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)過多次維修后才有可能出現(xiàn)，但汽車維修業(yè)正設(shè)法通過一些規(guī)程來積極防范這個(gè)危險(xiǎn)。美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)(SAE)規(guī)定混合動(dòng)力車空調(diào)系統(tǒng)每次維修時(shí)所混有的PAG油量最高不能超過0.1％。解決這一問題的典型方式是在維修中使用電動(dòng)壓縮機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)前，先用制冷劑清洗空調(diào)四位一體機(jī)的軟管和管路系統(tǒng)。雖然許多新的機(jī)型都有本機(jī)管路的清洗功能，但絕大多數(shù)在用的空調(diào)四位一體機(jī)都需要改進(jìn)。

混合動(dòng)力車空調(diào)充注衛(wèi)士(ChargeGuard)是一種外置的脫油裝置，采用這種外置的脫油裝置就無需對(duì)在用的空調(diào)四位一體機(jī)進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)際上，某些新機(jī)型的生產(chǎn)商甚至用充注衛(wèi)士來替代空調(diào)四位一體機(jī)的管路清洗功能。這種連接方便的脫油裝置采用一種復(fù)雜的過濾系統(tǒng)，其工作速度比清洗管路快，而且從生產(chǎn)商處了解到，與典型的清洗空調(diào)四位一體機(jī)管路的方法相比，這種裝置所降低的PAG油混有量比美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)規(guī)定的0.1％還低90％。

對(duì)于有多臺(tái)空調(diào)四位一體機(jī)的大型修理廠來說，擁有了這套裝置，隨便哪一臺(tái)空調(diào)四位一體機(jī)都可用于混合動(dòng)力車空調(diào)系統(tǒng)的維修。

汽車電器診斷組件Silvertronic Limiled公司

這套綜合組件中有各式各樣的插接引線，可用于進(jìn)口車和美國(guó)國(guó)產(chǎn)車上幾乎所有的電器接頭。該組件中包括一套6.3毫米的平面插頭和1.5毫米圓形插頭。每種尺寸的插頭都是公母成對(duì)的。每根引線都是由明黃色雙絕緣硅線纜制成的，線纜的一端是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的4毫米插頭，上面標(biāo)有專門的件號(hào)。這種硅橡膠線纜不會(huì)被發(fā)動(dòng)的高溫部件損壞。它的插頭與4毫米的儀表插孔兼容。這套綜合組件中還包括一對(duì)硅橡膠絕緣的測(cè)試線，一個(gè)帶有6米長(zhǎng)導(dǎo)線的可伸縮卷線筒，配套的T型套筒，幾個(gè)鱷魚夾，幾個(gè)直的和有角度的背探針，幾個(gè)刺線夾和一個(gè)防護(hù)箱。

電子式點(diǎn)火波形拾取器Automotive Test Solutions公司

利用點(diǎn)火波形來快速診斷與發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)的行駛性故障已經(jīng)有許多年了。如今。大多數(shù)當(dāng)動(dòng)機(jī)都采用了點(diǎn)火線圈火花塞一體式(COP)的點(diǎn)火系統(tǒng)。在這種點(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火模塊的驅(qū)動(dòng)電路是裝在點(diǎn)火線圈內(nèi)的。由于這些點(diǎn)火系統(tǒng)沒有初級(jí)點(diǎn)火信號(hào)，因此無法獲取點(diǎn)火波形，從而技師就難以診斷發(fā)動(dòng)機(jī)的行駛性故障。

電子式點(diǎn)火波形拾取器(E―COP)是一種創(chuàng)新性的工具，它可以快速地附著在COP式點(diǎn)火圈的殼體上，其專門設(shè)計(jì)的示波器可以采集火點(diǎn)波形。每個(gè)COP點(diǎn)火線圈都可裝一個(gè)電子式點(diǎn)火波形拾取器，通過一個(gè)多通道的電腦式數(shù)字存儲(chǔ)示波器就可觀察各個(gè)缸的點(diǎn)火波形。

機(jī)油濾清器拆卸套Strategic Tools and Equipment公司

許多技師都有過滾燙的臟機(jī)油流到小臂上的經(jīng)歷，因而都不愿這種事情再發(fā)生在他們身上。很顯然，機(jī)油格拆卸套解決了這個(gè)問題?？吹竭@種工具，人們不禁會(huì)贊嘆道：為什么以前從未有人想到呢?這種工具不但能將舊機(jī)濾松開，而且還能將溢出的臟機(jī)油收集起來。

機(jī)油濾清器拆卸套的用法很簡(jiǎn)單，只需將其套在車上的舊機(jī)濾上就可以了。其內(nèi)側(cè)的細(xì)齒能牢牢地卡住機(jī)油格的外側(cè)，而柔性的伸縮套管則可以緊貼著缸體。將3／8英寸(1英寸=2.54厘米)的棘輪扳手插入該工具底部的方槽里就可松開機(jī)濾，隨后將機(jī)濾和工具一起取出。溢出的舊機(jī)油被收集在機(jī)油濾清器拆卸套里，這樣就不會(huì)燙到人了。接下來就可將拆卸套內(nèi)的舊機(jī)油安全地倒在容器里。這種工具適合目前所用的大部分旋裝式機(jī)油濾清器。

KTS 340故障檢測(cè)電腦Bosch Diagnostics公司

利用博世ESI(Tronic)最新的全球汽車維修信息系統(tǒng)，KTS340故障檢測(cè)電腦可以快速有效地診斷汽車故障，它適用于北美市場(chǎng)的美國(guó)車、亞洲車和歐洲車。這種檢測(cè)電腦的主要特點(diǎn)是：采用8.4英寸的觸摸屏、具有雙通道圖形萬用表的功能、能自動(dòng)或手動(dòng)識(shí)別車型，也可以通過一步步的選擇來確定所要診斷的車型。如果車輛有故障碼存在或要對(duì)車上所有系統(tǒng)進(jìn)行快速檢查，可以選擇“車輛健康狀況快速檢查”功能，這種檢測(cè)電腦裝有博世ESI(Tronic)維修信息軟件并享有12個(gè)月的軟件免費(fèi)更新服務(wù)。自動(dòng)下載功能開啟后，每次將KTS340檢測(cè)電腦連到互聯(lián)網(wǎng)上時(shí)，將自動(dòng)更新相關(guān)的軟件。

火花塞防塵罩取出器SP Tools／Schlty Products公司

當(dāng)今車輛的火花塞更換周期通常都較長(zhǎng)，而且火花塞的安裝位置都較深(特別是采用COP式點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī))，因此，更換火花塞的用時(shí)較長(zhǎng)。在更換時(shí)，技師都希望能順利取下火花塞的防塵罩。如果由于長(zhǎng)時(shí)間高溫的影響，在取下的過程中防塵罩往往容易斷在火花塞的陶瓷體上。遇到這種情況時(shí)，先得將斷掉的防塵罩從火花塞陶瓷體上一點(diǎn)一點(diǎn)地取出，然后才能把套筒套在火花塞上。最常遇到這種問題的發(fā)動(dòng)機(jī)是1997年以后的福特“modulars”采用的4.6升和5.4升V8發(fā)動(dòng)機(jī)以及1999以后的6.8升V10發(fā)動(dòng)機(jī)，還有克萊斯勒5.7升HemiV8發(fā)動(dòng)機(jī)和3.7升V6發(fā)動(dòng)機(jī)(編者注：克萊斯勒的Hemi是源于“hemispherical”一詞的縮寫，是由于發(fā)動(dòng)機(jī)采用了半球形燃燒室而得名，Hemi發(fā)動(dòng)機(jī)自上個(gè)世紀(jì)50年代起就已經(jīng)誕生，至今已繁衍了半個(gè)多世紀(jì)。其特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的進(jìn)排氣門采用傾斜角度布置，以更好地利用氣流提升汽缸的進(jìn)排氣效率，汽缸燃燒室因此而呈半球形，這種汽缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一直沿用至今)。N068450火花塞防塵罩取出器能插入斷掉的防塵罩和火花塞陶瓷體之間并使斷掉的防塵罩脫離火花塞的陶瓷體，隨后便可將其取出。盡管是為上述發(fā)動(dòng)機(jī)專門設(shè)計(jì)的，但這種工具也能用于陶瓷體直徑為0.432英寸或更小的火花塞上。

CarDAQ-M汽車電腦用編程儀

Drew Technologies公司

CarDAQ－M汽車電腦用編程儀是世界上首款模塊化、可現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)并符合J2534標(biāo)準(zhǔn)的(J2534是美國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)對(duì)汽車電腦編程方面的規(guī)定)閃存編程儀。這種電腦編程儀目前有四個(gè)模塊，他們分別是J2534-1模塊、J2534-2模塊、Mega-CAN模塊和Mega-Kline模塊?，F(xiàn)在可購(gòu)買并使用其中任何一個(gè)所需模塊，以后可根據(jù)需要再添加其他的模塊。這樣就可以隨著J2534-2的發(fā)展和汽車技術(shù)的進(jìn)步來升級(jí)編程儀。

這種汽車電腦用編程儀可安裝多達(dá)7個(gè)擴(kuò)展模塊，根據(jù)技術(shù)的發(fā)展，該公司將會(huì)推出新的模塊。給編程儀升級(jí)時(shí)只需旋下儀器背面的4個(gè)膠墊，插上擴(kuò)展的模塊。再裝上新的膠墊就可以了。這些模塊都是防靜電的。所以用一把起子就可將編程儀在車間里進(jìn)行升級(jí)。

Y型舉升機(jī)Rotary Lift公司

YAl2型平板舉升機(jī)設(shè)計(jì)巧妙。它采用Y型的支架，適用于小到迷你靈巧型兩座車、大到輕卡和SUV等各種車型的維修和四輪定位，最大的舉升質(zhì)量可達(dá)12000磅(約6噸，1磅=0.45千克)。與剪式舉升機(jī)升舉時(shí)向前運(yùn)動(dòng)不同，這種舉升機(jī)的Y型支架以及它的機(jī)構(gòu)結(jié)可以使舉車臺(tái)板垂直升降，因此，舉升機(jī)所需的工作范圍就小。轉(zhuǎn)角盤的尺寸為：長(zhǎng)17.75英寸、寬17.75英寸、高2英寸，軸距從71.5英寸到158英寸的車都可以在這種舉升機(jī)上做四輪定位，寬達(dá)88英寸的車也可以使用這種舉升機(jī)。

該舉升機(jī)可以感知汽車的重量并能根據(jù)重量調(diào)整升降的速度。舉升用時(shí)平均為37秒。即使在最大負(fù)荷的情況下，Y型的支架也能在50秒內(nèi)升高至68.2英寸的最大高度。包括工作缸在內(nèi)的關(guān)鍵部件都受到舉升臺(tái)板的保護(hù)。YA12型舉升機(jī)還有加長(zhǎng)型的(EL1型)，這種加長(zhǎng)型的可以給軸距長(zhǎng)達(dá)17.5英寸的車做兩輪定位(另一種加長(zhǎng)型“L”型可以給軸距長(zhǎng)達(dá)164.5英寸的車做兩輪定位)。

TPL16長(zhǎng)柄卡簧鉗Mac Tools公司

每家修理廠都有卡簧鉗，實(shí)際上可能有直嘴和彎嘴幾種不同用途的卡簧鉗。但有些內(nèi)軸承座上的卡簧位置很深。拆這些卡簧就需臨時(shí)想辦法或額外地拆下一些東西或者干脆就不拆。

這種新式的16英寸長(zhǎng)柄卡簧鉗能解決維修重型車時(shí)經(jīng)常遇到的一些問題(如福特的重型手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器；道奇公羊HD柴油車的自動(dòng)變速器及后輪油封)，甚至轎車也能用到這種工具(如更換安全氣囊)。增加5個(gè)一套的鉗嘴就可增加這種卡簧鉗的功能。這套鉗嘴中有0.038英寸和0.047英寸直口和90度彎口鉗嘴各兩個(gè)，還有一個(gè)0.070英寸的直口鉗嘴。這種卡簧鉗的鉗口上有細(xì)齒，因此還可作為加長(zhǎng)的普通鉗子來用。

45665G2柴油機(jī)噴油器測(cè)試儀 Hickok公司

在診斷福特Powerstroke／Navistar6.0、Navistar4.5 V6柴油裝備卡車和16車的第2代(G2)液壓電子式柴油噴射系統(tǒng)時(shí)，沒有技師想犯錯(cuò)誤，但特別是在無故障碼的情況下，要想準(zhǔn)確找到行駛性故障(難啟動(dòng)、冒白煙、缺缸等)的原因絕非是件容易的事。

將這種G2柴油機(jī)噴油器測(cè)試儀連接到發(fā)動(dòng)機(jī)電腦線束和個(gè)人電腦就可以看到所有噴油器的實(shí)時(shí)噴油曲線圖。曲線圖是用專利型的算法通過計(jì)算噴油器電磁滑閥的工作時(shí)間而得出的。低質(zhì)柴油和臟的油通常會(huì)使噴油器電磁滑閥的打開時(shí)間延遲，而電磁滑閥延遲打開是噴油嘴器故障的最根本原因。如果所測(cè)的噴油器中有故障，那么該噴嘴器的噴油曲線圖就有別于其他正常的噴油器，這樣的話就可以避免為解決問題把所有的噴油器都換掉(通常情況下，遇到噴油器出問題而造成行駛性故障，只需換掉一兩個(gè)噴油器就可以了)。測(cè)試儀要在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)或熱機(jī)時(shí)使用，這一點(diǎn)很重要，因?yàn)樵S多故障只有在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。

與檢測(cè)儀配套的軟件還可以做斷缸試驗(yàn)，讀取燃油系統(tǒng)故障碼(如果有故障的話)以及為向客戶說明故障原因而存儲(chǔ)曲線圖。雖然這種檢測(cè)儀與個(gè)人電腦連用時(shí)最為方便，但它也能獨(dú)立使用。獨(dú)立使用時(shí)，檢測(cè)儀能顯示噴油器電磁滑閥的工作數(shù)值，所以就能找出問題的噴油器。

6007A型專業(yè)自動(dòng)化蓄電池充電／檢測(cè)儀 ASSOCiated Equipment公司

由于一臺(tái)蓄電池專用設(shè)備不能同時(shí)滿足各種不同的需求，因此市面上有許多各式各樣的蓄電池測(cè)試儀和專業(yè)充電機(jī)。多功能的6007A專業(yè)智能自動(dòng)化蓄電池充電／檢測(cè)儀的最高充電電流可達(dá)40安培，并且還具有蓄電池檢測(cè)的功能。這種設(shè)備的充電電壓穩(wěn)定，這一點(diǎn)對(duì)于給汽車電腦編程和接上檢測(cè)電腦、打開點(diǎn)火開關(guān)做長(zhǎng)時(shí)間的故障檢測(cè)來說非常重要。不給蓄電池充電而進(jìn)行上述兩項(xiàng)工作時(shí)有可能會(huì)把蓄電池的電用光(或?qū)е屡c低電壓有關(guān)的故障碼出現(xiàn))。該設(shè)備的充電功能適用于所有的12伏蓄電池，包括濕式蓄電池、AGM蓄電池(AGM蓄電池是指用超細(xì)玻璃纖維做隔板的鉛酸蓄電池)和膠體蓄電池(Gel cell)(編者注：膠體蓄電池是指在硫酸中加膠凝劑使硫酸電液變?yōu)槟z狀的鉛酸蓄電池)。另外還有兩種智能程序，一種是嘗試恢復(fù)放電過度極板的存電功能，另一種是在無人看管的情況下給AGM蓄電池充電。

233／A型分體式汽車用萬用表 Fluke Corporation公司

這種儀表的名稱本身就已說明了一切：也就是說，這是一種數(shù)字式萬用表，它的顯示屏可單獨(dú)放置在工作范圍內(nèi)(約10英尺)的任何位置上。如此一來，即使測(cè)量那些不易測(cè)量的地方，也無需考慮探針引線如何走線才能看到表上的讀數(shù)。表身將測(cè)量讀數(shù)通過無線傳輸?shù)姆绞絺鞯斤@示屏上。顯示屏的背面是平的并且有磁性，可放置在適合看清讀數(shù)的位置上。例如：測(cè)量制動(dòng)燈電路時(shí)，可將表身置于車輛的后部，顯示屏放在車輛的儀表板上，再踩制動(dòng)。這樣的話，只需一個(gè)人就可以檢查制動(dòng)燈電路了。這種萬用表分三級(jí)和四級(jí)兩種，三級(jí)的可測(cè)量1000伏的電壓，四級(jí)的可測(cè)量600伏的電壓，因此，它適用于采用高電壓的混合動(dòng)力車。

TC575免撬桿式扒胎機(jī)Hunter Enginrreing公司

TC575免撬杠式扒胎機(jī)將旋臺(tái)式車輪夾緊裝置和側(cè)置式胎邊松動(dòng)鏟的功能結(jié)合在一個(gè)裝置上，它適用于所有低檔到高檔的輪胎總成。這種開關(guān)控制的免撬杠裝置可平穩(wěn)插入胎邊和鋼圈緣的結(jié)合處，然后再將胎邊拉到鋼圈緣的上方。不用胎邊撬杠可以降低技師的壓力，從而防止技師無意中損壞胎邊和鋼圈緣。雙缸的旋臺(tái)式夾緊裝置適用于12-30英寸的輪胎總成，并有兩個(gè)工作位置可調(diào)。這種旋臺(tái)式夾緊裝置能在保持大型輪胎總成穩(wěn)定的情況下輕易松下下部的胎邊。自動(dòng)旋臂不需要很大的空間，為了提高相同尺寸輪胎的維修速度，可根據(jù)所修輪胎的直徑和寬度用按鈕將自動(dòng)旋臂鎖在預(yù)先設(shè)定的位置上。維修難以拆裝的輪胎總成時(shí)，為了防止損壞鋼圈和胎邊，這種扒胎機(jī)的220伏電機(jī)和兩速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以低速、大扭矩工作，拆裝易于拆裝的輪胎時(shí)可選擇快速

模式。對(duì)于較重的輪胎總成，還可以選配氣動(dòng)輪胎升降機(jī)。

Mini-DuctorⅡ電感應(yīng)加熱器Inductiorl lnnovations公司

Mini―DuctorⅡ是一款1000瓦的大功率手持式電感應(yīng)加熱器。它具有符合人體工程學(xué)的外形，防滑的握把和用于照明工件的超亮發(fā)光二極管燈。這種工具比氣割槍快，也比氣割槍安全。它采用高頻磁場(chǎng)來加熱咬死的螺帽、軸承、皮帶輪以及其他金屬或機(jī)械構(gòu)件，從而可以在沒有明火的危險(xiǎn)情況拆下這些東西。用這種工具可以徹底消除通常由于明火而帶來間接危險(xiǎn)。

選配的組件中有各種不同尺寸和長(zhǎng)度的線圈，這些線圈可以給那些難以加熱到的地方進(jìn)行加熱，例如角落周圍和深凹之處。另外還可選配Mini-Pad，用來去除乙烯樹脂圖案和其他車身上的裝飾物。

舉升機(jī)活動(dòng)托臂防護(hù)罩 Mohawk Lifts公司

凡被舉升機(jī)活動(dòng)托臂撞著頭的技師都可能覺得郁悶，往后在舉升機(jī)下工作時(shí)就會(huì)十分小心，但有時(shí)一不小心就又會(huì)撞著頭。假設(shè)如你遇到這事肯定就會(huì)希望舉升機(jī)活動(dòng)托臂上應(yīng)有防護(hù)罩。如果用膠水把一塊塊的橡膠皮黏在舉升機(jī)活動(dòng)托臂棱角上，那么其結(jié)果會(huì)喜憂參半，因?yàn)檐囬g里的化學(xué)物品會(huì)滲透進(jìn)粘接處，從而使膠水失效。無論想什么辦法都不盡如人意，就連如何長(zhǎng)時(shí)間固定防護(hù)物都會(huì)成為令人頭痛的問題。最終，一家舉升機(jī)生產(chǎn)商想出了辦法，他們推出了一套外形合適的防護(hù)罩，這種防護(hù)罩適用于該公司兩柱舉升機(jī)活動(dòng)托臂(據(jù)稱也適合其他品牌的兩柱舉升機(jī))。

3834輪胎氣壓傳感器歸零儀SPX／OTC公司

自從美國(guó)立法規(guī)定要逐步采用輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后，技師們已經(jīng)意識(shí)到最少要有一種可檢測(cè)胎壓傳感和給傳感器歸零的輪胎氣壓傳感器歸零儀。NO.3834輪胎氣壓傳感器歸零儀采用導(dǎo)航鍵來執(zhí)行一些常用功能，另外，通過無線連接(藍(lán)牙方式)與該公司的Genisys檢測(cè)電腦連為一體時(shí)還具有許多復(fù)雜的功能，因此這種儀器能通過Genisys來調(diào)用輪胎氣壓傳感器歸零程序和一些增加的診斷功能。該儀器適用于2009年以前所有的輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，一Ea Genisys裝了新的軟件，NO.3834就可通過無線連接的方式進(jìn)行升級(jí)。

Ottotest車輛通信接口模塊 Biue streakes ectronics公司

Ottotest車輛通信接口模塊(VCI)是一種用個(gè)人電腦(如：觸屏式手持電腦、平板電腦或筆記本電腦)作平臺(tái)的汽車檢測(cè)電腦。它的處理器功能強(qiáng)大并具有未來的擴(kuò)展功能。通過從互聯(lián)網(wǎng)下載程序，這種檢測(cè)電腦很容易更新。與車輛的鏈接也很簡(jiǎn)單，只需將它接到標(biāo)準(zhǔn)的OBD lI接口上就可以了，不需要任何電鑰匙或轉(zhuǎn)接頭。該檢測(cè)電腦支持的通信協(xié)議有：CAN、J2534、J1850、ISO9141、ISO14230、KWP2000、ISO15765、CCD和UART。

技師可用該檢測(cè)電腦的無線寬帶(WiFi)功能可一邊遙控車輛的執(zhí)行器，一邊觀察執(zhí)行器的動(dòng)作。這種檢測(cè)電腦還能保存大量的數(shù)據(jù)流，每個(gè)文件所含的數(shù)據(jù)幀可達(dá)10000幅，這些保存的數(shù)據(jù)流可供以后再看。觸摸式導(dǎo)航菜單是專為平板電腦設(shè)計(jì)的。使用起來非常直觀。這種檢測(cè)電腦還可以進(jìn)行車身電腦、底盤電腦或發(fā)動(dòng)機(jī)電腦的軟件更新，無需其他輔助設(shè)備。

DIA-4點(diǎn)火分析儀Dynamic Auto Teat Engineering公司

與基于電腦的示波器連用，DIA-4點(diǎn)火分析儀可直接獲取3種工況下的點(diǎn)火火花持續(xù)時(shí)間供技師診斷故障用，這三種工況分別是怠速工況、2000轉(zhuǎn)／分空轉(zhuǎn)工況、有負(fù)荷工況。接上分析后，所有的測(cè)試會(huì)在3分鐘內(nèi)完成。只需在導(dǎo)線一端裝上不同的夾頭，這種分析儀就可用于點(diǎn)火線圈、火花塞一體式(CoP)的點(diǎn)火系統(tǒng)和無分電器式的點(diǎn)火系統(tǒng)。該分析儀只用示波器上的兩個(gè)通道就可成對(duì)顯示多達(dá)8缸的波形。將示波器的時(shí)基設(shè)置為1毫秒時(shí)，技師能清楚地觀察到燃燒室內(nèi)電火花工作的情況。如果某一缸的點(diǎn)火性能與預(yù)先設(shè)定的值有偏差，那么分析儀上與該缸對(duì)應(yīng)的指示燈就會(huì)呈紅色。這種點(diǎn)火分析儀能將每個(gè)點(diǎn)火線圈的工作情況分開單獨(dú)顯示，這樣就無需將重疊的直列波形恢復(fù)原狀。

內(nèi)置的阻尼電路可以防止示波器受初級(jí)感應(yīng)電壓的沖擊，也可抑制次級(jí)電路泄漏出的高壓電。技師坐在駕駛座上用該分析就可以控制所有汽缸的工作，其中包括對(duì)采用COP式點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行斷缸試驗(yàn)，或者改變無分電器式點(diǎn)火系統(tǒng)的極性。

在線式故障診斷儀Autoland Scientech公司

許多人都熟悉云計(jì)算的概念。云計(jì)算就是通過共享互聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行計(jì)算。在線式故障診斷儀(DOL)將這一概念用到了汽車故障診斷上。通過互聯(lián)網(wǎng)技師可以獲取40種不同品牌車的故障診斷信息。這些故障診斷信息中包括發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷信息，自動(dòng)變速器故障診斷信息，ABS故障診斷信息，安全氣囊故障診斷信息以及其他許多系統(tǒng)的故障診斷信息。這種診斷儀連接快速而方便，具有無線藍(lán)牙通信功能并能用低網(wǎng)速的網(wǎng)絡(luò)。

診斷信息存儲(chǔ)在一個(gè)專用的服務(wù)器上，通過簡(jiǎn)單地操作視窗系統(tǒng)(Windows)就可以連接此服務(wù)器。這種診斷儀兼容最新版本的視窗系統(tǒng)，具體的功能包括讀取和清故障碼、讀數(shù)據(jù)流以及驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器。該診斷儀不能給汽車電腦編程，也不是專用的檢測(cè)電腦，但用它能獲取主要汽車生產(chǎn)廠家的專有診斷數(shù)據(jù)，不過要支付一小筆費(fèi)用。實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程幫助功能可對(duì)診斷疑難雜癥提供額外的幫助。

Hammerhead氣動(dòng)棘輪扳手 IngersoⅡ-Rand英格索蘭公司

篇10

關(guān)鍵詞：輸電線路；閃絡(luò)電流；絕緣子；無線網(wǎng)絡(luò)；在線監(jiān)測(cè)

作者簡(jiǎn)介：董京勝（1968-），男，北京人，北京市電力公司昌平供電公司，助理工程師；李干（1988-），男，河南商丘人，北京市電力公司昌平供電公司，工程師。（北京　102200）

中圖分類號(hào)：TM75?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）36-0152-02

高壓輸電線路中絕緣故障引起的斷電次數(shù)較多，而輸電線路的絕緣子是高壓網(wǎng)絡(luò)中絕緣的薄弱環(huán)節(jié)。[1]絕緣子長(zhǎng)期暴露在空氣中，并長(zhǎng)期工作在驟冷驟熱、強(qiáng)電場(chǎng)、風(fēng)吹雨打、潮濕、污穢物（酸、臭氧、灰塵等）的惡劣環(huán)境中，易出現(xiàn)絕緣強(qiáng)度降低、內(nèi)部裂紋和污閃等故障。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)110kV以上的線路大多數(shù)都發(fā)生了不明原因的閃絡(luò)，造成了輸電線路絕緣性能下降，導(dǎo)致了重合閘動(dòng)作失效，其所占電力系統(tǒng)故障的比例高達(dá)22%，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大影響，引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。[2-5]傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法包括：離線的鹽密度監(jiān)測(cè)法、絕緣電阻測(cè)定法、分布電壓測(cè)定法、交流耐壓法等，以往的都是定時(shí)檢修方法，工作量較大、測(cè)量精度不夠高，不能實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)絕緣子的狀態(tài)，無實(shí)施細(xì)則，具有一定的盲目性。[6]

隨著科技的發(fā)展，市場(chǎng)上也出現(xiàn)了絕緣子閃絡(luò)的在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，大多數(shù)產(chǎn)品采用監(jiān)測(cè)絕緣子的泄漏電流的方法判斷絕緣子閃絡(luò)，利用GSM、CDMA、GPRS等衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了絕緣子在線監(jiān)測(cè)，然而這類型監(jiān)測(cè)設(shè)備成本較高，后期維護(hù)價(jià)格更是昂貴，未能大范圍的推廣應(yīng)用。因此，探討高壓輸電線路上絕緣子閃絡(luò)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，是解決該問題的有效方法之一。本文提出了一種基于無線自組網(wǎng)的絕緣子在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在某些程度上大大降低了設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)的成本，實(shí)現(xiàn)了輸電線路絕緣子全范圍的在線監(jiān)測(cè)，能夠迅速確定絕緣子的故障位置，大大提高了檢修工人的工作效率。

一、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

高壓輸電線路絕緣子閃絡(luò)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由閃絡(luò)電流傳感器、信號(hào)處理單元、太陽能供電單元、無線通信網(wǎng)絡(luò)單元組成，如圖1所示。太陽能充電儲(chǔ)能系統(tǒng)保證了監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了故障發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)通知工作人員故障的原因及地點(diǎn)。

絕緣子發(fā)生閃絡(luò)故障時(shí)，發(fā)生絕緣子擊穿，引起電力系統(tǒng)對(duì)地的工頻續(xù)流，造成短時(shí)間的工頻接地故障。輸電線路接地桿塔流過較大的工頻續(xù)流，能產(chǎn)生一個(gè)工頻交流電磁場(chǎng)。本文提出的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用電感線圈直接測(cè)量工頻電磁場(chǎng)來識(shí)別絕緣子是否發(fā)生閃絡(luò)。這種故障定位方法簡(jiǎn)單、可靠，而且不依賴于任何測(cè)距算法，原理上沒有故障定位誤差。一旦發(fā)生故障，監(jiān)測(cè)裝置會(huì)主動(dòng)喚醒周邊的其他監(jiān)測(cè)裝置，并發(fā)送故障數(shù)據(jù)信息，然后數(shù)據(jù)信息以“手牽手”接力的方式傳送到數(shù)據(jù)匯集單元，最后匯聚節(jié)點(diǎn)通過GPRS網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。如果中間某一個(gè)監(jiān)測(cè)單元因故障不能實(shí)現(xiàn)“手牽手”通信鏈路，則監(jiān)測(cè)單元會(huì)自動(dòng)搜索周圍其他良好的監(jiān)測(cè)單元，通信單元的冗余度提高了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性。監(jiān)控中心分析上傳的數(shù)據(jù)以直觀的方式反饋給用戶，同時(shí)將數(shù)據(jù)保存或者打出報(bào)表。

輸電線路上獲取能源成本較高且安裝復(fù)雜，本文提出的系統(tǒng)采用Atmel公司的低功耗atmega8單片機(jī)、TI公司低功耗傳輸網(wǎng)絡(luò)芯片CC1101以及無源閃絡(luò)電流傳感器，降低了系統(tǒng)整體的能耗，監(jiān)測(cè)設(shè)備在無光照或光照強(qiáng)度不夠時(shí)不能對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的電池進(jìn)行充電，電池自身電量可以使監(jiān)測(cè)設(shè)備工作4個(gè)月，當(dāng)陽光充足的時(shí)候，太陽能對(duì)蓄電池充電，連續(xù)8個(gè)小時(shí)可以充滿電，保障了系統(tǒng)供電的可靠性。

二、信號(hào)調(diào)理處理設(shè)計(jì)

輸電線路存在大量的諧波和電暈現(xiàn)象，監(jiān)測(cè)裝置在這種強(qiáng)磁場(chǎng)高電壓干擾下，易造成傳感器信號(hào)的失真。濾除高次諧波、提取工頻50Hz的工頻信號(hào)為絕緣子在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了一定的科學(xué)數(shù)據(jù)，為識(shí)別和判斷絕緣子閃絡(luò)提供了可靠的保證。為了盡可能多的獲取信號(hào)中真實(shí)的數(shù)據(jù)和減少CPU處理數(shù)據(jù)的負(fù)擔(dān)，本文采用 Butterworth有源低通模擬濾波器濾除信號(hào)中的300Hz以上的信號(hào)成分，如圖2所示。濾波器是通過RC濾波電路和相同比例放大電路的壓控電壓源二階低通濾波電路來實(shí)現(xiàn)的，該電路的小信號(hào)分析結(jié)果如圖3所示，具有良好的濾波效果，達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的要求。

為了提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈敏度，將濾波后的低頻信號(hào)進(jìn)行10倍放大，再利用運(yùn)放開環(huán)電路實(shí)現(xiàn)了電壓比較器功能，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻提供的參考電位可以改變故障電流的整定值。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，傳感器耦合的信號(hào)經(jīng)過濾波、放大后與故障電流整定值比較輸出高電平，觸發(fā)MCU外部中斷0喚醒單片機(jī)，比較器輸出波形如圖4所示，圖4中正弦信號(hào)是閃絡(luò)電流傳感器測(cè)量的信號(hào)，直流為故障電流整定值，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻比例值改變故障電流整定值，方波信號(hào)是傳感器測(cè)量信號(hào)和整定值比較的結(jié)果，可將輸出信號(hào)傳給MCU。單片機(jī)經(jīng)過計(jì)算分析故障電流，通過無線傳輸模塊傳送到終端服務(wù)器，以便工作人員能夠準(zhǔn)確確定閃絡(luò)電流發(fā)生的位置，盡快檢修絕緣子恢復(fù)供電。

三、無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

隨著無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和Zigbee技術(shù)的發(fā)展，大量傳感器網(wǎng)絡(luò)通過自組網(wǎng)方式構(gòu)成星型、網(wǎng)狀、環(huán)形等多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)均包括路由節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)、設(shè)備終端節(jié)點(diǎn)，其中路由節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)要求一直或者間歇處于接收狀態(tài)并要求實(shí)時(shí)供電，終端節(jié)點(diǎn)可以處于休眠或者待機(jī)狀態(tài)。而電力系統(tǒng)輸電線路屬于鏈狀結(jié)構(gòu)，要求各個(gè)節(jié)點(diǎn)都要完成路由節(jié)點(diǎn)、終端節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的功能，且節(jié)點(diǎn)要求低功耗、低成本，因此，Zigbee技術(shù)不能完全移植到輸電線路絕緣子的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文針對(duì)輸電線路在線監(jiān)測(cè)自身特點(diǎn)提出了一種新型的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線路絕緣子閃絡(luò)，如圖5所示。

無線收發(fā)芯片CC1101是一種低成本、低功耗、無需申請(qǐng)頻點(diǎn)、傳輸可靠、支持無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的單片可編程UHF收發(fā)芯片。其工作頻段靈活，可以設(shè)定在315MHz、433MHz、868MHz和915MHz的ISM工業(yè)科學(xué)、醫(yī)療和SRD頻段。CC1101收發(fā)器集成了一個(gè)可配置的調(diào)制調(diào)解器，其可編程數(shù)據(jù)的傳輸速率可達(dá)500kBaud。無線收發(fā)空曠的傳輸距離達(dá)300～500m，且該模塊具有無線遠(yuǎn)程喚醒功能，支持低功率電磁波激活功能，利用該模塊的無線喚醒特性可以方便的實(shí)現(xiàn)自組網(wǎng)、低功耗的功能。[7]

在輸電線路無故障狀態(tài)下，各個(gè)閃絡(luò)電流監(jiān)測(cè)設(shè)備處于休眠狀態(tài)，功耗小于50uA?，F(xiàn)假設(shè)7號(hào)桿塔發(fā)生絕緣子閃絡(luò)，有工頻續(xù)流流過桿塔，此時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備檢測(cè)到電流產(chǎn)生的工頻磁場(chǎng)，觸發(fā)和喚醒MCU，單片機(jī)通過數(shù)字信號(hào)分析處理，判斷是否是由于絕緣子閃絡(luò)造成的故障，如果判斷為絕緣子閃絡(luò)，喚醒該監(jiān)測(cè)設(shè)備的無線通信模塊，該模塊發(fā)射低功率的電磁波喚醒周邊的3、5、6、8節(jié)點(diǎn)，按照預(yù)先設(shè)定的模式將故障信息發(fā)送到3號(hào)節(jié)點(diǎn)，CC1101帶有硬件地址檢測(cè)功能，5、6、8節(jié)點(diǎn)由于地址不匹配忽略收到的數(shù)據(jù)。如果3節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障不能自組網(wǎng)，7號(hào)節(jié)點(diǎn)依次將數(shù)據(jù)發(fā)送到5、6、8節(jié)點(diǎn)，直到收到對(duì)方的應(yīng)答，表示信道良好。這樣在某種程度上大大降低了網(wǎng)絡(luò)的盲點(diǎn)，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)時(shí)，通過GPRS模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端服務(wù)器，實(shí)際運(yùn)行中可以每間隔10～30公里加裝一個(gè)GPRS模塊，降低了設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行的成本。絕緣子在線監(jiān)測(cè)設(shè)備具有硬件自檢功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備電池電量低時(shí)，相鄰的監(jiān)測(cè)設(shè)備通知服務(wù)器及時(shí)更換該節(jié)點(diǎn)，以保證監(jiān)測(cè)設(shè)備無線自組網(wǎng)的健壯性和可靠性。

四、結(jié)論

第一，絕緣子閃絡(luò)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以及時(shí)掌握絕緣子的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)了狀態(tài)檢修，節(jié)約了成本也提高了工作人員的工作效率。

第二，絕緣子在線監(jiān)測(cè)設(shè)備采用了低功耗的MCU和無線射頻模塊，同時(shí)利用無線喚醒特性和太陽能充電儲(chǔ)能系統(tǒng)，降低了監(jiān)測(cè)設(shè)備的功耗和保證了工作電源的可靠性，實(shí)現(xiàn)了絕緣子實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，提高了電力系統(tǒng)供電的可靠性。

第三，監(jiān)測(cè)設(shè)備具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能，解決了長(zhǎng)距離信號(hào)采集傳輸?shù)膯栴}，同時(shí)也降低了設(shè)備和后期維護(hù)的成本，實(shí)現(xiàn)了全范圍、低成本的絕緣子在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]于萬聚.高速電氣化鐵路[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2005.

[2]顧樂觀，孫才新.電力系統(tǒng)的污穢絕緣[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，

1988.

[3]Amarh F. Linear stochastic analysis of polluted insulators leakage current[J].IEEE Transactions on Power Delivery，2002，17（4）：1063-1069.

[4]Tomotaka.Frequency characteristics of leakage current waveforms of a string of suspension insulators[J].IEEE Transactions on Power Delivery，2005，

20（1）：481-487.

[5]Piah MAM，Darus A.Modeling leakage current and electric field behavior of wet contaminated insulators[J].IEEE Transactions on Power Delivery，2004，

19（1）：432-433.

[6]陶元忠，包建強(qiáng).輸電線路絕緣子運(yùn)行技術(shù)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2003.