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信號自動化論文范文1

【關鍵詞】 射頻指標 儀器通信 自動化測試

一、引言

隨著通信產業的發展，產品系列的多樣化，組網的復雜性，以及用戶對產品質量的高標準要求，設備測試的重要性愈發凸顯。

傳統射頻指標測試，質檢和測試人員對系統（設備）的測試只能使用頻譜儀、信號源及輔助工具進行手動測試，對測試結果的判斷完全憑借肉眼讀取儀表上的顯示結果，對設備參數的調整往往是使用設備軟件工具手動調整。在設備量產時需要進行大量的重復性工作，測試結果也僅憑借手工記錄，工作壓力陡增。

測試速度慢、精度差、效率低，而且對于儀表的占用率非常高，在一定程度上造成儀表資源的相對缺乏，人力投入的增加。

射頻指標自動化測試系統對通信覆蓋系統（產品）和模塊射頻指標進行全面的測試，提高測試效率、節約測試設備和人力資源的投入、規范了測試流程、提高測試效率和測試結果準確性，從而提高產品的質量。

該系統將測試過程中大量重復、復雜性高的人工操作集合提取出來由程序模擬，在PC端使用VISA儀器控制驅動及SCPI命令控制儀器，來實現對信號源、頻譜儀的遠程控制以及對被測系統的監控。

二、通信設備現狀

2.1 系統結構復雜

現代移動通信運營商為了實現對不同應用場景靈活組網，往往采用多級網絡架構。比較常見的移動通信覆蓋網絡架構包括信號接入單元、組網交換單元及覆蓋單元。在人工測試的時，需要手動調節測試每個網絡節點的各種射頻參數，操作復雜，工序繁瑣且準確性差。

2.2 產品質量控制難

通常，為了保證設備能夠正常入網，通信設備生產商在交付產品之前，都必須經過嚴格的質量檢測。

通信系統射頻指標項目繁多，一般涉及系統輸出功率、增益、衰減、ALC、帶內波動、帶外抑制、雜散等幾十種測試項目。每個射頻指標參數的優劣會影響整個通信系統運行質量，往往需要多次調節參數信息來保證產品在系統應用中達到最佳狀態。

在質量檢測過程中，如此龐大的工作量，精細的調節工作倘若只依靠人工來完成將很難保證產品的質量。

三、系統設計方案

3.1 系統架構

本文結合通信覆蓋類產品射頻指標測試的實際需求，搭建自動化測試系統，其物理結構如下圖1所示。射頻自動化測試系統由計算機、頻譜儀、信號源、設備（被測系統）、路由器（或交換機）、網線、射頻線纜組成。

通過LAN口、串口以及RF接口將PC、儀器（頻譜儀和信號源被測設備（或模塊）組成三維一體的物理結構。其中，信號源實現被測設備對應信源信號的輸入；頻譜儀完成進由被測設備輸出信號的測量工作，并將測量數據交由PC機處理，PC機提供用戶操作平臺，完成測試數據分析判斷和被測設備的參數調整、結果保存等工作。

3.2 系統功能實現

射頻指標自動化測試系統設計架構圖如下圖2所示。系統由表示層、控制層、數據層、及通信層四部分組成。表示層實現與用戶的交互，控制層進行具體運算、數據處理和命令打包，數據層完成數據存儲，通信層則實現PC機（自動化測試軟件運行平臺）與儀器設備之間的信息傳輸。

自動化測試應用軟件是唯一人機交互接口，考慮到界面的可操作性，信息顯示的直觀性，設計時運用了JavaFX客戶端開發技術進行開發。自動化測試軟件主要包括設備參數自動化測試系統和執行測試模塊兩部分組成。其中設備參數自動化測試系統主要包括測試指標顯示與定制，結果顯示和數據導出，設備校正，系統設置及PF先衰減補償等功能；執行測試模塊主要包括數據獲取和分析、設備參數校準，儀器命令組包、設備參數組包等功能。

數據庫的主要功能是存儲數據信息，供應用程序調用。由于產品調試過程中系統參數修改頻繁，為實現數據存儲調用的便捷，數據庫采用XML數據庫技術實現，便于數據信息查詢和修改，以及承載用例標準數據源、測試結果、SCPI指令集、系統配置參數等應用數據。

通信層主要由路由器（或者交換機）及各種線纜為系統與儀表設備之間通信提供物理鏈路， VISA（Virtual Instrument System Architecture，虛擬儀器系統框架）驅動函數庫也屬于通信層，它是基于可編程儀器設備的I/o接口庫，實現了儀器控制命令開發，使得測試設備可與PC機可通過SCPI控制指令實現實時通信。

3.3 系統執行流程

1、系統功能

射頻指標自動化測試系統為用戶提供了友好操作界面。操作界面實現功能有：配置管理、儀器校準、上下行指標自動化測試、測試結果處理、設備出廠參數的導出備份。配置信息主要包括串口波特率的選擇、頻譜儀和信號源的IP地址、被測系統（設備）的測試項目配置。RF線校準完成信號源信號輸出射頻線衰減補償和頻譜儀信號輸入射頻線衰減補償。

2、操作流程

自動化測試系統在本地計算機上運行，可實現儀器的遠程自動化控制、測試結果的自動化分析、設備參數的自動化調整。具體實現步驟如圖3所示。

在PC機啟動自動化測試系統，用戶在窗口界面中設置串口、波特率、儀器及設備IP后，選擇待測試設備所屬通信制式并加載該制式的測試用例。PC機根據用戶設置參數發出SCPI指令來設置信號源，信號源將相應信號傳送到待測設備。待信號源加載射頻信號完成后，頻譜儀截取待測設備輸出信號并將數據回傳給PC機，PC機對回傳數據進行分析，判斷測試值是否滿足相應指標要求，若不滿足，則通過與產品對應的系統和模塊通信協議進行調整，并循環進行判斷、調整，直到符合相應要求。若待測項目在可控范圍內不能調整到正確的值，說明是非軟件設置導致射頻指標參數錯誤，需要檢查該產品的硬件模塊或電路元器件。

3.4 系統優勢

射頻指標自動化測試系通過簡化設備測試操作工序，用智能化的檢測系統代替傳統的工作測試，有效地縮短人工勞作時長，降低設備制造成本。此外，自動測試系統具有友好的人機交互界面，質檢和測試人員容易上手，且自動化測試軟件提供統一標準指標參數，能夠有效的減少人為誤差，能夠保證測試準確度、效率及產品質量。

四、結束語

射頻指標自動測試系統的引入大大提高了測試效率，測試時間大幅度縮短，并減少了人為引入的誤差。該系統的設計思路具有一定的代表性，同樣適用于其它通信設備自動測試系統的開發與實現，具有很高的實用價值和應用前景。

參 考 文 獻

信號自動化論文范文2

關鍵詞：DSP；變壓器；繼電保護；測控裝置

1引言

目前，電力自動化的應用可以分為變電站自動化、調度自動化、配電自動化、電能計量自動化和電力市場等。03年以來，我國的電力供應緊張，根據國家電網的統計，電力自動化行業呈現不斷增長的趨勢。由此，繼電保護產品的需求也急劇增長，而且對于繼電保護產品的性能、新技術的應用等方面也提出了更高的要求。而變壓器是電力系統自動化控制設備中普遍使用的一款電氣設備，變壓器的繼電測控保護對于電力系統的安全可靠運行具有重要意義。

本論文主要借助于新型的DSP處理芯片，對基于DSP的變壓器繼電保護測控裝置進行設計研究，以期從中能夠找到合理可靠的變壓器繼電測控保護裝置應用，并以此和廣大同行分享。

2繼電保護測控裝置總體設計

(1) 繼電保護裝置的功能設計

① 自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統中切除，使故障元件免于繼續遭到破壞，并保證其它無故障元件迅速恢復正常運行。

② 反應電氣元件不正常運行情況，并根據不正常運行情況的種類和電氣元件維護條件，發出信號，由運行人員進行處理或自動地進行調整或將那些繼續運行會引起事故的電氣元件予以切除。反應不正常運行情況的繼電保護裝置允許帶有一定的延時動作。

③ 繼電保護裝置還可以和電力系統中其他自動化裝置配合，在條件允許時，采取預定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復供電，從而提高電力系統運行的可靠性。

綜上所述，繼電保護在電力系統中的主要作用是通過預防事故或縮小事故范圍來提高系統運行的可靠性。繼電保護裝置是電力系統中重要的組成部分，是保證電力系統安全和可靠運行的重要技術措施之一。在現代化的電力系統中，如果沒有繼電保護裝置，就無法維持電力系統的正常運行。

(2) 變壓器繼電保護裝置

電力變壓器是電力系統中大量使用的重要電氣設備，它在電力系統的發電、輸電、配電等各個環節廣泛使用。因而其安全運行與否是整個電力系統能否連續穩定工作的關鍵，是電力系統可靠工作的必要條件。

根據變壓器的不正常運行狀態，變壓器一般應裝設以下一些繼電保護裝置[6]：

① 為反應變壓器油箱內部各種故障和油面降低，對于0.8MVA及以上的油浸式變壓器及戶內0.4MVA以上變壓器應裝設瓦斯保護。

② 為反應變壓器繞組和引出線的相間短路及中性點直接接地側繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路，應裝設縱聯差動保護或電流速斷保護；對于6.3MVA及以上并列運行變壓器和10MVA及以上單獨運行變壓器，以及6.3MVA及以上的廠用變壓器，應裝設縱差保護；對于10MVA以下變壓器且過流時限大于0.5s時，應裝設頂流速斷保護；對于2MVA以上變壓器，當電流速斷保護的靈敏系數還不滿足要求時，則宜裝設縱差動保護。

③ 為反應外部相間短路引起的過電流和作為瓦斯、縱差保護（或電流速斷保護）的后備保護，應裝設電流保護。例如。復合電壓起動的過電流保護或負序電流保護，適用于升壓變壓器；過流保護適用于降壓變壓器。

④ 為反應中性點直接接地電網中，外部接地短路的零序電流保護。

⑤ 為反應對稱過負荷的應裝設過負荷保護。

⑥ 為反應變壓器過勵磁的應裝設過勵磁保護。

3基于DSP的變壓器繼電保護測控裝置設計

3.1 測控裝置硬件架構設計

本文從緊湊型和多功能兩方面入手，設計了一款基于新型DSP芯片的測控保護裝置。DSP芯片需要完成電壓、電流等輸入信號的采集和處理，并且根據一定的保護邏輯驅動繼電器動作，另外，還需要處理人機接口任務和通信任務。根據這些任務的不同優先級，DSP芯片還需要分配不同時間片的進程以滿足各項任務合理有序地執行。

硬件設計的總體框架如圖1所示，輸入信號包括電流、電壓、頻率和開關量，而輸出則通過繼電器來實現。其中電流信號包括三相保護電流和一路零序電流，電壓信號包括三相測量電壓和一路輔助電壓。主控制器采集并處理這些信號，分別用于顯示和實現保護邏輯判斷等功能。本裝置的測量數據、設備信息、事件記錄信息、保護定值和保護配置信息等內容都是通過菜單的方式進行顯示，裝置還提供了按鍵用于接線方式、保護功能等基本設置功能的實現。設備提供了基本的串行通信功能，可完成裝置和服務器之間的報文傳輸，實現遙信、遙測、遙調、遙控等功能。同時還提供了GPRS模塊、方便遠距離無線通信功能的實現。

3.2 繼電保護測控裝置抗干擾設計

微機繼電保護裝置是一個電路和結構都非常復雜的裝置，其主要電路部件均采用中大規模和超大規模的集成電路器件，雖然這些器件在其它領域中的大量實踐已表明其損壞率是很低的，但由于繼電保護裝置是在強電磁環境中長期連續工作，并且責任重大，對萬一出現的元器件損壞仍需考慮對策；而且除了起主要作用的數字部件外，還有為數不少的模擬元器件，所以提高元器件可靠性的措施應考慮數字部件和模擬元器件兩個方面。

微機保護裝置特有的工作方式和很強的處理能力為實現自動檢測提供了方便。對裝置中平時工作在“靜態”的部件，如出口驅動電路、出口繼電器等，由于微機保護中這部分的電路比較簡單，制造時容易保證其較高的可靠性，同時還可以利用微機的超強處理功能對其進行定時功能檢查；對裝置中平時工作在“動態”的核心部件，如DSP、MCU、A/D轉換器、Flash、FRAM、CPLD等等，無論電力系統有無故障，這些硬件都處在同樣的工作狀態中，也就是說，總在不停地進行數據采集、傳遞、運算和判斷，因此元器件損壞會及時表現出來；同時，由于有了DSP和MCU這些“智能”部件，可以“主動地”去查找和發現問題，使得微機保護裝置可以具有完善的自動檢測功能。

4結語

信號自動化論文范文3

關鍵詞：電廠高爐 溫度調節 自動控制

中圖分類號：TM31 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-0063-01

電廠作為電力供應的生產者，其電力制造的質量和生產過程的安全直接關系到千家萬戶的切身利益，因此對于電廠現場機電裝備的自動化控制的要求十分嚴格。隨著現場總線技術的飛速發展和廣泛應用，以現場總線技術為典型應用的自動化控制系統已經逐漸深入到工礦自動化的多個領域，在一些自動化控制水平較高的電廠，已經初步實現了電廠機電裝備的自動化控制。高爐是火力電廠生產過程中不可缺少的機電裝備，其溫度控制要求十分嚴格，如何實現高爐溫度自動調節與控制，一直是很多火力電廠技術工程師都著力重點解決的技術難題之一。本論文主要結合現場總線技術，結合電廠高爐溫度的控制要求，對其溫度自動控制系統進行系統的研究與探討，以期能夠找到面向火力電廠高爐的溫度自動控制技術，并以此和廣大同行分享。

1.高爐溫度自動控制概述

（1）高爐溫度調節控制功能需求。火力電廠采用高爐主要是實現燃煤產電，為了實現能源的復合利用，提高經濟效益，往往還通過高爐生產一些副產品，這就要求對于高爐內的溫度和壓力都有著嚴格的控制要求。在實際生產過程中，高爐溫度的調節往往是采用人工調節的方式實現，這種調節方式效率低，精度差，可靠性差，因此逐漸提出了高爐溫度自動調節的控制要求。要達到高爐溫度無人值守控制的效果，就必須要能夠實時自動監測高爐內的溫度參數，并通過計算實時控制氣閥或者進料閥，以實現對高爐內溫度的自動控制與調節。

（2）現場總線技術的應用特點。由于技術的發展和設備的日益復雜，過去集中式自動化控制模式在實際應用中已經逐漸暴露出了諸多問題與不足，如控制中心負載過大，信息傳輸效率較低，系統兼容性較差等等；而現場總線技術的出現則很好的克服了上述問題，現場總線能夠結合具體的被控對象合理設計自動化控制系統，對現場的智能儀表、數據傳輸、數據處理和終端均有著可靠的集成性和兼容性，因此將現場總線技術應用于火力發電廠高爐溫度的自動調節控制，是完全可行的。

2.基于現場總線的高爐溫度自動調節控制技術應用探討

2.1系統功能設計

基于現場總線技術的高爐溫度自動調節系統，具體來說，其功能主要包含以下幾個方面：（1）在線監測。（2）數據查詢。（3）生成報表與統計分析。（4）超限報警與聯動控制。

2.2系統層次架構

高爐溫度的自動調節控制系統主要由以下四個系統層構成。

（1）傳感儀表層。為了實現高爐溫度的自動監測與控制，必須選用合適的傳感器對高爐內的溫度進行實時監測，溫度傳感器采用4-20 mA電流信號作為傳輸介質，將模擬量信號傳輸到數據采集模塊中。

（2）數據采集層。數據采集模塊接收傳感器傳送過來的模擬量信號，通過現場總線實現模擬量數據信號的遠程傳輸，直至傳輸到中央控制室的PC終端。

（3）PC終端。PC終端通過專用的組態軟件實現對高爐的溫度變量的實時顯示，并提供友好的人機交互界面，完成數據的查詢、存儲和報表統計等管理功能。

（4）驅動執行層。當被監測的高爐溫度過低或過高或者異常超限時，由PC終端發出相應的控制指令，經過驅動機構層實現控制指令的放大和執行，輸出到動作執行器，實現相關的報警動作或聯動控制動作。動作執行器主要由氣閥和進料閥構成，氣閥的開度可以降低高爐內的溫度，進料閥的開度可以提高高爐內的溫度，它們通過接收來自PC終端發出的控制指令，經過驅動放大轉變為閥門調節的開度大小，從而實現對高爐溫度的自動調節與控制。

2.3系統軟件設計

基于現場總線的高爐溫度自動調節與控制系統，采用組態軟件實現對高爐溫度參數的實時顯示，以提高人機交互系統的直觀性。該組態軟件可以采用當前市場上主流的組態軟件，例如wINCC，組態王等專業工控自動化組態軟件，也可以采用VB、VC等高級語言進行開發。由于該自動控制系統僅僅是對高爐的溫度參數進行實時監測與顯示，因此軟件開發的工作量并不是很大，下面結合組態軟件的開發分析軟件系統的設計基本流程。

（1）系統界面設計。一個好的軟件系統必然有著良好的人機交互性，而這離不開系統的界面設計，因此要結合高爐的溫度控制選取合適的圖像圖形，提高軟件的可觀性。

（2）系統導航設計。由于軟件系統既要顯示溫度數據，還要提供數據報表、歷史曲線等其他數據管理功能，就需要提供良好的頁面之間的導航切換功能。

（3）系統數據設計。組態軟件或者說自動化控制系統軟件都離不開數據庫的開發，可以選用軟件自帶的數據庫系統，也可以采用第三方數據庫管理系統，但是都必須要能夠為系統提供可靠的數據源。

（4）系統管理設計。出于對系統管理的安全性考慮，必須要對系統進行管理涉及，包括用戶認證，數據權限管理等等，這些都需要進行系統的管理功能的界定與設計。

信號自動化論文范文4

關鍵詞：變電站；自動化監測系統；SQL SERVER2000

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 (2012) 11-0000-02

隨著我國經濟的高速發展，電壓等級和電網的規模日益增加，特別是隨著計算機技術和通訊技術的飛速發展，為變電站自動化技術提供了相應的理論基礎。變電站自動化監測系統為變電站和電網中一些問題的解決提供新的思路和解決方案，開拓和推動電力系統自動化技術的發展。

一、相關技術介紹

本文采用基于JAVA編程語言和SQL SERVER 2000數據庫來進行變電站自動化監測系統的設計與實現。SQL SERVER 2000數據庫充分地吸取了SQL SERVER7.0數據庫的成功經驗，并結合最新的計算機成果，很好地考慮了數據庫應用背景的變化。SQL SERVER 2000數據庫要實現的主要功能，包括三個方面：(1) 信息的統計、匯總等；(2) 信息的修改、添加和刪除；(3) 信息瀏覽和查詢。

本文采用模型-視圖-控制結構（MVC），模型-視圖-控制結構（MVC）是交互式應用程序廣泛使用的一種體系結構，它有效地在存儲和展示數據的對象中區分功能模塊以降低它們之間的連接度。

JSP是Java Server Pages的縮寫，是由SUN公司倡導，許多公司參與，于1999年推出的一種動態網頁標準。JSP以Java技術為基礎，具有動態頁面與靜態頁面分離，能夠脫離軟件平臺的束縛和編譯后運行等優點，克服了ASP腳本級執行的缺點，因而逐漸成為Internet上的主流開發工具。

二、系統功能需求分析

變電站自動化監測系統架構圖如圖1所示。

\ 變電站自動化監測系統可以分為以下三個部分（1）前端監控點。前端監控點主要由視頻服務器、攝像機（含快速球形攝像機等）、等主要設備組成。主要完成音、視頻信號采集、視頻信號處理和報警信號及環境量采集和控制工作。（2）傳輸網絡。對于變電站自動化監測系統采用以太網傳輸方式：各變電站到監控中心的信道直接為以太網接口，光纖或微波傳輸設備直接提供以太網接口，各變電站的圖像數據信號經過各級交換機、路由器和HUB上傳至監控中心。（3）監控中心。主要由視頻監控系統服務器、圖像存儲系統、監控客戶終端等組成。主要完成現場圖像接收和顯示，用戶登錄管理和權限管理，攝像機和云臺的控制，視頻圖像的存儲、檢索、回放、備份等。

三、系統功能實現

（一）實時數據采集及處理功能

通過間隔單元，變電站自動化檢測系統采集來自CT、PT、配電裝置保護、直流系統、所用電系統等生產過程的模擬量、數字量、脈沖量及溫度量等，對所采集的輸入量進行數字濾波、有效性檢查、工程轉換、故障判斷、信號接點抖動消除、電度計算等加工，從而產生可供使用的電流、電壓、有功功率、無功功率、電度、功率因數等各種實時數據，供數據庫更新。

（二）圖形處理功能

變電站自動化檢測系統人機系統畫面所顯示的圖形可以無級嵌套縮放、平移；當圖形太大時，導航功能可以快速定位到某一點。回放功能可以以事件記錄作為觸發條件，去顯示歷史某一時刻的工況及狀態。與工業電視（攝像）圖像系統的鏈接，使無人操作變電站的功能得到了進一步的加強。

系統使用界面如圖2所示。

\ 由圖2可知，系統功能齊全，集成度高，具有動態IP功能；企業內部的所有電腦都可以看到圖像，只要獲得授權密碼；公司領導出差在外時可以通過Internet觀看視頻圖像；E-KAM網絡攝像機可外接多型號的探測器,進行監控探測；全嵌入式硬件前端設備，不需要員工懂得或操作電腦上網，實現免維護；支持多種動態域名解析功能；可在本地端或遠程端由網站提供的升級軟件自行更新，在網絡上就可以完成升級任務。

四、結束語

通過參考國內的CSC2000變電站綜合自動化系統、BSJ-2200變電站計算機監控系統和RCS-9600變電站綜合自動化系統，本文采用基于JAVA編程語言和SQL SERVER 2000數據庫來進行變電站自動化監測系統的設計與實現。采用系統論的方法，構建了一個在變電站監測方面穩定、可靠、安全的系統，在數據分析上具有更好的科學性、高效性與智能性。

參考文獻：

[1]孫毅.用VB, Matlab, SQL Server實現大氣污染監測數據的判別分析[D].遼寧師范大學,2007

[2]王凱.大型鋼廠能耗數據實時監測及查詢系統[D].北京交通大學,2008

[3]馬少平.變電站在線監測系統GPRS遠程終端的設計與實現[D].國防科學技術大學,2005

信號自動化論文范文5

關鍵詞：調度自動化；智能告警；量測類型；處理機制；啟動信號 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP27 文章編號：1009-2374（2017）02-0122-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.02.058

1 概述

近年來，隨著電網調控一體化工作的推進，越來越高電壓等級的變電站實現了無人值班，調度自動化系統推送到調度監控人員面前的告警信息也越來越多，給他們帶來了越來越強的工作壓力，特別是在極端條件下（如臺風等），大量的告警信息同時出現，會造成由于漏看信息而擴大電網事故的范圍的風險，為此，近段時間，各種以精減告警信號數量為目標的智能告警模塊在調度自動化系統中不斷出現。這些模塊由于沒有統一的規則，在使用時存在漏報或誤報告警的情況。本論文針對電網10～220kV電壓等級的線路、主變、母線、電容器等設備的告警信號開展了研究，通過研究制定告警智能處理規則，擬達到按該規則處理后的告警信號在內容上與原告警信息保持不變，而在數量上達到盡量減少的目標。

2 智能告警功能目前存在的問題

目前，由于沒有統一的智能告警規則，各地采用的規則不盡相同，應用智能告警功能時一般都存在以下三方面問題：

2.1 智能告警窗口信息不完整

一直以來，EMS系統中智能告警模塊產生的結果只是作為SCADA告警窗的輔助內容，它一般建立獨立的窗口顯示智能告警結果，當進行邏輯運算的告警信息能夠產生結果時，它才把結果顯示在該窗口，如邏輯運算的條件沒能到達，也就是說邏輯運算結果為非時，則不顯示任何內容，因此該窗口顯示的只是告警信號的部分內容，而不是電網的全部告警信息，為了不漏掉告警信號，調度監控人員在監視該窗口時，還要監視SCADA告警窗，這樣不僅沒減輕他們的工作，反而增加了他們的負擔，因此智能告警功能一直未得到推廣和有效應用。

2.2 智能告警啟動信號不全面

智能告警輯運算參與信號的范圍一般是取啟動信號出現前5秒和出現后15秒內的信號，當然大多數智能告警模塊的時間是可設定的?，F在智能告警模塊都是只以開關分閘啟動信號，只對造成開關跳閘的事故進行智能處理，而對可能出現的只有保護動作或備自投動作，開關拒動這種危險情況沒有作判斷，存在嚴重的信號漏報安全隱患。

2.3 缺少統一的規則

到目前為止，國內對智能告警邏輯運算的規則還沒有統一的規范，各應用單位都是處于摸索階段，盡管有些單位取得了一些效果，但由于沒有統一的規則，在應用推廣上受到了限制。

3 智能告警處理機制

3.1 啟動信號掃捕機制

在啟動信號掃捕到前，系統緩存一段時間（一般為5秒鐘）事件信息，一旦掃捕到啟動信號，立即收集此后一段時間（一般為15秒）事件信息，合并緩存信息，形成告警信息組，并按規則進行智能處理，緩存時間和收集時間應具備可設定功能。制定規則時建議規定保護動作、備自投動作和開關分閘三類信號可作為啟動信號。

緩存信息在未掃捕到啟動信號前，如果超過了設定緩存時間還未掃捕到啟動信號，則根據先進先出的原則，溢出信息在智能告警窗顯示告警信息。告警信息組的信息在邏輯運算處理完成前，暫不顯示在智能告警窗，處理完成后按顯示邏輯運算結果和未被屏蔽的信號。

3.2 邏輯運算順序

在對告警信息組進行邏輯運算時，由于可能同時存在三種啟動信號，如不對邏輯運算的順序做規定會出現誤判，例如，同時出現某間隔保護動作、備自投動作和開關分閘三個告警信號，其判斷結果是“事故分閘、備自投不成功”還是“備自投分閘、開關拒動”，因此必須規定邏輯運算的順序，制定規則時規定以告警信息組內出現的啟動信號作為運算級別的判斷依據，從高到低排序分別為保護動作、備自投動作和開關分，也就是說，如果出現某間隔保護動作告警信號，要先進行包含該間隔保護動作要素的所有邏輯運算后，如果組內還有該間隔備自投動作信號，則再按順序進行包含該間隔備自投動作要素的所有邏輯運算，同理，如果組內還有該間隔，開關分信號未參與運算，則再進行包含該間隔開關分要素的所有邏輯運算。

3.3 選用標志機制

在進行邏輯運算時，為了保證告警信息組的每條信息在同一條邏輯運算式中只能被選用一次參與運算，防止一個信號重復參與運算，需要對參與該條邏輯運算式的每條（類）信息標志選用標志。這樣即使一條邏輯運算式需要某信號出現兩次，如告警信息組該信息只有一條，則邏輯運算結果將不成立。例如：

邏輯式：（間隔.10kV線路保護動作#動作&&間隔.開關#分閘&&間隔.重合閘動作#動作&&間隔.開關#合閘&&間隔.開關#分閘）

以上邏輯式“間隔.開關#分閘”出現兩次，也就是說，告警信息組內需要有兩條“間隔.開關#分閘”信息，邏輯運算結果才能成立。其結論為“$廠站$設備事故跳閘，重合閘動作，重合不成功（合后重跳）”。如果告警信息組內只有一條“間隔.開關#分閘”信息，由于第一次選用后被打上選用標志，第二次尋找信息時，它不列入被選范圍，該邏輯式運算結果將不成立。

每條邏輯規則運算后，如果其運算結果成立，所有參與該運算的信息保留選用標志，不再參與其他運算，否則就去掉選用標志，待其他規則運算時選用。

3.4 屏蔽標志機制

參與邏輯運算所有告警信息，都需要打上屏蔽標志。當邏輯運算結果成立時，打上屏蔽標志的信息將被屏蔽，不在智能告警窗顯示，否則清除其屏蔽標志，在智能告警窗顯示原信息。

3.5 多啟動信號處理機制

當同一時間段內出現多個無相關獨立的啟動信號時，需要進行獨立處理，并分別以啟動時間為原點形成多個信息組進行運算。

3.6 重復信息匯總顯示機制

當一組內出現兩條或以上相同的非參與運算的信息時，需啟動重復事件統計功能，把本組統計數合并到當天該信息重復總數，以一條信息后帶數字方式顯示，重復總數每天清零。

3.7 運算信息篩選機制

制定規則時應對參與邏輯運算的信號類型進行定義，不屬于定義范圍內的信息，如刀閘狀態、預告等信息將不參與邏輯運算，直接在智能告警窗顯示原信號，有重復信息時，按重復統計功能統計顯示。

4 邏輯規則庫編制方法

邏輯規則庫需要根據各自動化主站系統所采集的信息量，面向個對象而編制，以不被漏掉任何告警信息為前提，可對具備條件的部分對象編制規則，也可以對某些對象的某部分信息進行編制。一般的編制方法有量測類型篩選法和信號描述匹配法。以下對量測類型篩選法進行探討：

4.1 量測類型定義

采用量測類型篩選法的首要任務是制定信息類型的統一劃分標準，是要嚴格定義每條信息的類型，目前自動化主站系統一般定義的量測類型有保護動作、開關狀態、重合閘動作、刀閘狀態、備自投動作等。

4.2 關聯信號選擇

在告警信息組形成的過程中，信息的選擇以啟動信號為核心，掃捕到啟動信號后，根據其相邏輯運算規則，與其相關聯的信號保留在信息M內，其他信號排除在該組之外，并按緩存時間段保存。對于某些類型的信號，如不參與任何規則的運算，則不需要進入緩存區，如刀閘狀態類型信號，因此制定規則時要求設定非關聯信號類型功能，用戶可根據情況設定這類信號。

4.3 責任區繼承

制定規則時應規定智能告警運算產生的結果繼承其啟動信號的責任區標志值，這樣可使運算結果的顯示區域與原信號的相一致。同一規則如包含多個啟動信號，其結果則應繼承所有啟動信號的責任區。

4.4 完整性規則

為了防止電網告警信息漏報，制定規則時需考慮一次設備本身缺陷產生的后果，如保護動作后，由于開關故障出現拒動發生，這時，信息組內有保護動作信號而無開關分閘信號，對于這種情況邏輯運算結果應為“XXX開關拒動”。

5 結語

調度自動化系統智能告警規則的制定是智能告警模塊實施的重要組成部分，本論文從其制定的方法和處理機制兩方面進行探討，旨在保證智能告警產生結果的完整性，在不漏掉任何有價值的告警信息的前提下，盡量減少告警信號的條數，在實際應用中，規則的編制可根據各自動化主站系統信號采集的具體情況分步實施。

參考文獻

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信號自動化論文范文6

[關鍵詞]搗固焦爐；變頻器；PLC；自動化；驅動技術

中圖分類號：TQ520.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0258-01

1.搗固裝煤車

搗固裝煤車主要有鋼結構車架、車架底部的走行機構、車架上部的裝煤裝置、控制各機構的電氣系統，裝煤裝置有設置在車架縱向的裝煤機構鏈輪傳動機構、與傳動機構連接的托煤板、設置在托煤板兩側及上方并與車架連接的煤槽；鏈輪傳動機構前端主動鏈輪通過軸承座設置在前端橫梁凹缺，軸承座之間連有連扳，軸承座之間連有的底扳沿著凹缺連續與橫梁焊接，做為橫梁的加強肋板。最好前拖架與煤槽底梁及鏈輪軸承座之間連扳相互連接，前拖架還與鋼結構車體的上支體相互連接。

2.搗固裝煤車控制系統

2.1 人機界面系統

觸摸屏采用西門子K―TPl78觸摸屏K―TPl78觸摸屏是西門子專門針對中小型自化產品用戶需求而設計的全新觸摸屏。通過點對點連接（PPI或者MPI）完成與S7―400控制器的連接，整個系統具有良好的穩定性和抗干擾性。主要作用是：①可實時顯示設備和系統的運行狀態。②通過觸摸向PLC發出指令和數據，再通過PLC完成對系統或設備的控制。③可做成多幅多種監控畫面，替代了傳統的電氣操作盤及顯示記錄儀表等，且功能更加強大。

操作層簡單，界面友好，功能比較齊全，崗位人員很直觀地去監控機構的動作和相應的準要參數，維護人員很輕松地從該界面上讀取故障信息，在很短的時間內把故障定位在具體的點上。

在該界面中包括裝煤機構的操作方式、有運行方式和信號顯示以及各機構操作界面切換，操作方式有手動、自動和緊急，運行方式為鎖閉聯鎖和解除、裝煤聯鎖和解除，顯示這塊包括裝煤機構電流顯示和行程顯示，托煤板行程控制器信號顯示和保護限位顯示以及減速狀態顯示，鎖閉、前擋板和密封罩狀態信號顯示。

走行機構界面顯示母線電壓、變頻器運行電流和頻率，還有走行電機過載和變頻器故障顯示、有防撞信號的顯示以及走行機構運行的聯鎖條件顯示，另外有搗固鎖車和接煤板狀態的信息。走行機構簡潔清晰，不論是崗位操作人員，還是設備維護人員，能夠實時掌握走行機構的狀態信息，對設備的維護保養方面給相關人員提供有利信息，使維護工作更有時效性，同時縮短了故障排查的時間，能夠防止故障的擴大化。

2.2 控制系統

以西門子S7―400H系列PLC作為控制單元，是整個系統的控制核心，其主要作用是：①完成對系統各種數據的采集以及數字量與模擬量的相互轉換。②完成對整個系統的邏輯控制的運算。③向觸摸屏提供所采集及處理的數據，并執行觸摸屏發出的各種指令。④將運算的數據結果轉換成指令，作為控制信號去控制機構動作 。

該控制系統為雙CPU冗余系統，I/O接口模塊和DP/PA-LINK模塊用PROFIBUS總線與CPU連接，DP/PA-LINK模塊直接連接三臺變頻器。其中所有采集的現場信號經過中間繼電器到輸入輸入模塊，機構動作指令經輸出模塊去驅動中間繼電器控制相應機構動作。PLC對變頻器的控制可以自由切換，變頻器的運行驅動利用其自身的端子進行控制， PLC通過變頻器通訊接口采集變頻器電壓、電流和頻率，這些參數作為變頻器運行狀態的參考顯示在觸摸屏上。

搗固裝煤車的控制器是雙CPU冗余系統，系統運行過程中，一旦主CPU故障，就立即獲取主控制權而成為主控CPU，因此，主CPU必須將自己的信息隨時傳遞給熱備CPU，而熱備CPU必須跟蹤主CPU的變化，與主CPU保持同步，在兩塊CPU模塊進行控制權的轉移時，實現無擾動切換。兩塊CPU同時在線運行，一塊處于主控制模式，另一塊處于熱備模式。擁有主控制權的CPU具有輸出控制權，而熱備CPU同時采集數據和保持通訊連接，但輸出被禁止。CPU的無擾動切換，使系統一直受控，確保了安全，同時，使裝煤車工序生產線一直處于正常運行的良好工況中，系統的可靠性得到了保證，平均無故障時間得到了延長。

3. 結束語

該系統采用PLC控制器雙冗余CPU自動控制系統，實現了搗固裝煤車各機構驅動控制，使用西門子S7-400 412H雙CPU冗余控制的軟件方式實現是一種經濟、有效的方法，它成本支出不大，卻能使系統的可靠性大大提高。同時，由于采用變頻器對電動機實行軟起動，減少了設備損耗，延長了電動機的使用壽命，且節電效果比較明顯。觸摸屏的應用，簡化了工藝操作的流程，提高了整個被控系統以及企業的自動化程度和硬件水平。

參考文獻