傳感器在電力設(shè)備監(jiān)測中的應(yīng)用探究

伍軼聰

摘 ? 要：隨著我國的工業(yè)生產(chǎn)迅速發(fā)展，電力設(shè)備被大量用于高電壓及大電流環(huán)境中，電力設(shè)備在使用的過程中，因為環(huán)境的影響，導(dǎo)致出現(xiàn)機械振動、觸頭損壞的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致氧化問題、溫度升高問題、電弧放電問題。因此，在使用的過程中，需要安裝傳感器對電力設(shè)備的運行安全進(jìn)行監(jiān)測，提高電力設(shè)備的應(yīng)用安全性。通過對傳感器的應(yīng)用進(jìn)行探究，分析傳感器在電力設(shè)備監(jiān)測中的效用，以期為同行提供參考。

關(guān)鍵詞：傳感器;電力設(shè)備;應(yīng)用探究

傳感器的類型較多，在電力設(shè)備監(jiān)測中應(yīng)用最多的是點式光纖半導(dǎo)體溫度傳感器，這種傳感器對于溫度的變化十分的敏感，而且使用起來十分簡單，可以很好地約束測量過程，具有很高的應(yīng)用價值，能夠?qū)崟r準(zhǔn)確地監(jiān)測電力設(shè)備的運行，使得電力設(shè)備在使用過程中的溫度測定分析得到進(jìn)一步優(yōu)化。

1 ? ?光纖傳感器概述

高電壓及大電流環(huán)境會對電力設(shè)備產(chǎn)生較大的影響，而光纖傳感器具有絕緣、抗電磁干擾的性質(zhì)，所以可以在高電壓及大電流環(huán)境中很好地運行，其效用不會受到太大的影響，可以保證監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確有效，電力設(shè)備監(jiān)測過程的安全性也可以得到保證。而且它極其耐高溫，不易受到腐蝕，在高直流電場中可以實現(xiàn)接觸式測量，使得測量結(jié)果更加得高效準(zhǔn)確，為電力設(shè)備的自動化監(jiān)測工作打好堅實的基礎(chǔ)。

在對光纖溫度傳感技術(shù)的研究過程中，人們都將研究重點放在傳感器研究和光纖溫度管理這兩個項目上，在進(jìn)行光纖傳感器開放的過程中，需要做好光纖光柵的研發(fā)，并且結(jié)合火災(zāi)預(yù)防、多點溫度控制項目一起進(jìn)行，這使得光纖溫度傳感的造價異常昂貴。

2 ? ?電力系統(tǒng)檢測中光纖傳感器系統(tǒng)的實現(xiàn)

2.1 ?硬件實現(xiàn)

做好探頭和電路的完善，保證高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)測工作的高效，光纖傳感器系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)，需要做好以下幾點。

2.1.1 ?做好光源選擇

當(dāng)自光源照射發(fā)出之后，會受到探頭的作用，這時的透光強度會因為溫度發(fā)生變化而出現(xiàn)變化，屆時就可以利用光纖溫度傳感器的功效，實現(xiàn)對透射光強度的溫度監(jiān)測，保證工作的順利進(jìn)行。所以，在進(jìn)行光源選擇的時候，工作人員需要對傳感器所進(jìn)行測量的范圍進(jìn)行約束，按照吸收譜臨界邊溫度的實際情況進(jìn)行判斷，這樣就可以獲取準(zhǔn)確的譜寬參數(shù)。特別值得注意的是，在進(jìn)行光源波長選擇的過程中，需要根據(jù)吸收邊考量光源波長的有關(guān)參數(shù)，盡可能將參數(shù)控制在864～908 nm范圍內(nèi)，進(jìn)而選擇更加適合的參數(shù)，這對后續(xù)的波長處理工作十分的重要。

2.1.2 ?做好探頭設(shè)計，保證探頭質(zhì)量

在進(jìn)行設(shè)計的過程中，充分考慮傳感器本身的具體性質(zhì)結(jié)構(gòu)，并將之運用在高壓開關(guān)柜觸點的處理工作中，實現(xiàn)對高壓接頭的溫度監(jiān)測，以保證傳感器安裝工作的順利進(jìn)行。在進(jìn)行探頭設(shè)計工作時，需要對探頭的體積、熱平衡做好精確的評定，探頭的制作材料多用銅進(jìn)行制作，這是因為銅具有十分優(yōu)良的導(dǎo)電性能，可以提高監(jiān)測工作的效率。

2.1.3 ?做好信號處理電路設(shè)計，保證信號處理電路的工作性能

在進(jìn)行設(shè)計的過程中，需要充分考慮傳感器的實際需要，并且根據(jù)需要對核心單元進(jìn)行設(shè)計，將單片機結(jié)構(gòu)整合到其中，通過AVR微控制器實現(xiàn)有關(guān)參數(shù)的判定，因為AVR具有高性能、低功耗的特性，所以判定工作可以高效完成。在此基礎(chǔ)上，提高存儲器的管控效率，保證管控的水平，這樣可以為硬件接口電路的獲取打好堅實基礎(chǔ)。

2.2 ?軟件實現(xiàn)

想要提高電力設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)工作效率。提高傳感器的應(yīng)用效率，使得整個系統(tǒng)的應(yīng)用水平得到提高，處理做好硬件結(jié)構(gòu)的工作，保證系統(tǒng)硬件質(zhì)量之外，還需要對系統(tǒng)的軟件進(jìn)一步完善，這樣才能保證系統(tǒng)元件的正常工作，為監(jiān)測工作做好服務(wù)，并需要做好以下幾點工作。

2.2.1 ?完善信號采集控制軟件

信號采集系統(tǒng)的主要功能就是對電力設(shè)備監(jiān)測過程中的各種信號及時捕捉，并且對信號進(jìn)行篩選和匯總存儲，為系統(tǒng)后續(xù)的動作指令提供信息，因此，捕捉信息的真實性十分得重要，這樣有助于提高監(jiān)督水平。

2.2.2 ?完善信號濾波軟件

信號濾波軟主要功能就是分析和判定濾波參數(shù)，并且結(jié)合具體的判定結(jié)果，對接下來的工作進(jìn)行分析，處理可能存在的情況。

2.2.3 ?完善平均插值計算軟件

平均插值計算軟件具有十分強大的計算功能，可以對電力設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)中的平均插值進(jìn)行及時準(zhǔn)確的核算，以保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的效率。

2.2.4 ?完善顯示輸出軟件結(jié)構(gòu)

當(dāng)電力設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)的一輪工作完成之后，需要對這一輪的工作結(jié)果進(jìn)行處理和輸出，為了保證數(shù)據(jù)處理和輸出的效用，需要結(jié)合反饋參數(shù)，以保證電力設(shè)備的監(jiān)測工作進(jìn)一步落實，提高監(jiān)測工作的時效性。

3 ? ?傳感器在電力設(shè)備監(jiān)測中的應(yīng)用過程

在對電力設(shè)備進(jìn)行傳統(tǒng)的監(jiān)測后，直接將光纖溫度傳感器置于10 kV高壓開關(guān)柜的電熱恒溫箱中，實現(xiàn)對溫度的監(jiān)測，提高溫控效率（見圖1）。在光纖溫度傳感器應(yīng)用過程中，溫度漸漸升高，應(yīng)用人員需要對不同溫度的系數(shù)模擬輸出量進(jìn)行測定，得出相應(yīng)的溫度參數(shù)，并結(jié)合所檢測的溫度，就可以將其作為10 kV高壓開關(guān)柜的電熱恒溫箱的參考數(shù)值。

光纖溫度傳感器在應(yīng)用的過程中，因為時間的不斷累積，測量溫度存在著一定的不穩(wěn)定性。這時可以通過測量信息，對傳感器測量精度以及溫度漂移效果進(jìn)行探究?？梢?，時間的穩(wěn)定性對于電力設(shè)備監(jiān)測的質(zhì)量十分重要。

電力系統(tǒng)的組成十分復(fù)雜，其中，開關(guān)柜是一個十分關(guān)鍵的部分，技術(shù)人員需要保證開關(guān)柜的運行水平，將它的實際價值充分地發(fā)揮出來。一般情況下，高壓開關(guān)柜自身會設(shè)置6個觸頭，分別分布在它的上下側(cè)，這樣就可以有效地保證系統(tǒng)可靠運行，并且通過觸頭，可以實現(xiàn)溫度的監(jiān)督和測定。

將光纖溫度傳感器投入到實際的工作中進(jìn)行使用，它基礎(chǔ)的測溫工作是通過半導(dǎo)體吸收光譜臨界邊，當(dāng)溫度發(fā)生改變，它也會跟隨著變化，并且產(chǎn)生位移，這就可以對半導(dǎo)體晶片進(jìn)行處理，進(jìn)而對變化程度進(jìn)行分析和評斷。而且在光纖溫度傳感器中的半導(dǎo)體介質(zhì)吸收光的過程中，它吸收光的效率和半導(dǎo)體禁帶寬度有關(guān)，當(dāng)溫度發(fā)生一定程度的變化，半導(dǎo)體介質(zhì)會出現(xiàn)振動，這會導(dǎo)致禁帶寬度出現(xiàn)變化，進(jìn)而使得吸收光譜率受到影響。

除此之外，在信息采集之時，需要注重采集結(jié)構(gòu)和應(yīng)用體系的有關(guān)聯(lián)系，進(jìn)一步完善采集流程的通信過程，保證信息采集的實時性和完整性。而且，還需要注重軟件系統(tǒng)的CPU提升，合理完善管控標(biāo)準(zhǔn)。

4 ? ?結(jié)語

將傳感器應(yīng)用于電力設(shè)備的監(jiān)測中，有助于監(jiān)測工作的順利進(jìn)行，可以有效地提高測量精度，全面優(yōu)化監(jiān)測工作，保證監(jiān)測工作的全面和安全開展。

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