红外检测在电气设备故障诊断中的应用研究开题报告

 2022-09-20 10:06:16

1. 研究目的与意义

国外对电气设备状态监测与故障诊断技术的研究,始于60年代,各个发达国家都很重视。美国是开发设备诊断技术最早的国家。1967年4月,由美国宇航局创导,美海军研究室主持下,成立了美国机械故障预防小组。1976年美国西屋公司即开发以计算机为基础地发电厂设备诊断系统,80年代向电力部门展示了一套以微处理器为基础地发电机诊断系统。欧洲一些工业国家的设备诊断技术研究和开发都有了进展,而且各具自己地专长领域和特色。如丹麦公司的声学与振动检测和诊断技术,瑞典的公司红外测温技术,其红外热像仪广泛地用于电力部门带电部件及输电线测温,瑞典妙仪表公司轴承监测技术等。国内外的应用实践证明,状态监测与故障诊断系统能实时掌握电气设备的运行状况、电气参数的特性,减少突发性故障的发生,提高设备的安全可靠性和运行效益,降低设备强迫停运率、维修成本和寿命周期费用,延长设备的使用寿命,从而增加电力系统的经济效益。但是由于状态监测与故障诊断技术的难度,不论是国内还是国外,除个别项目外,大都还不成熟,仍处于研究发展阶段。

2. 课题关键问题和重难点

现代测试技术是以信号采集、信号传输、信号处理为主干,传感是测量与检测的第一步。随着科技的发展,新的测量传感技术在电力设备监测中有了更为广泛的应用,由此发展的光纤传感技术、噪声监测技术、红外测温技术、声发射技术,无损探伤技术等拓宽了传统的电力设备的测量范围,提高了测量的准确性,使电力设备监测与诊断技术得到了重要发展。然而,对于这一技术而言,其具备着一定的复杂性,因此,对其进行研究,具备一定的困难。本文拟解决问题的关键是红外检测在电气设备故障中的判断,希望能对现实有所裨益。

3. 国内外研究现状(文献综述)

在文献[1]中,通过阅读本书中有关于51系列单片机的主要应用技术(计数器应用技术、I/O控制技术、A/D转换技术、PWM调制技术、红外遥控技术、液晶显示技术、串口通信技术、单片机中断技术及实时多任务操作系统的使用)。对本课程设计有很好的指导意义,涉及红外部分的知识尤为重要,使我对红外的实际应用有了更深的理解,并通过其实际电路的认识,明白了红外检测的基本原理。本书介绍51系列单片机的开发基础知识和工程案例,并结合产品开发流程讲解如何设计单片机产品硬件电路和软件系统。锂离子电池充电器在电路设计上用到了保护机制与应急处理机制、基准电压发电器和多充电模式设计方法;按摩机的设计,利用PWM调制技术实现了电机调速控制,此外它还用到了LED驱动与控制技术和交流检测技术;RC充放电技术和红外解码技术;智能协议转换器(PCM)的设计,PCM是智能设备与采集前置机之间的通信桥梁,PCM用到了单片机串口通信技术和中断技术,并使用诸多芯片辅助完成外围电路功能;RTX51TINY的应用案例以及通用数据采集器的设计,RTX51TINY是一个非常简单、实用的单片机操作系统,它可以在没用任何外部设备存储器的8051系列单片机系统上运行。

在文献[2]中,由于本次设计的内容与51单片机有关,所以对嵌入式系统的总体必须有更深的认识,而本书的内容正从嵌入式系统所有基础知识开始讲起,由浅入深的指导我对嵌入式系统有更进一步的掌握,主要内容有:微型计算机控制系统的组成及分类、A/D和D/A转换、键盘接口技术、LED及LCD显示、报警技术、串行通信及其接口总线(RS-232-C、SPI、I*IC)、数字滤波、PID控制、模糊控制、微型计算机控制系统设计方法及实例。本书以目前应用最多的MCS-51系列单片机为主,同时也兼顾其他类型的单片机,软件和硬件相结合,本书既对硬件借口进行了详细地论述,同时又对软件的设计思想、程序流程图以及汇编语言程序进行了全面的说明。

在文献[3]中,通过了解本书介绍的红外检测技术是本次设计的重点,知道只有掌握和理解其原理才能充分的设计好有关于红外检测部份的设计与实际的制作。本书中主要包括两方面的内容,即测量非电参数的传感器技术及应用电测方法的测量仪表。全书分为四篇,各篇之间相互独立而又有机结合,组成了完整的检测技术内容体系。第一篇是误差理论与参数指标。误差理论是检测系统参数指标设计和分析的理论基础。第二篇是传感器技术与信号检测方法。对于非电量的监测或一些不便直接测量的电量来说,传感器成为监测系统的关键元件。传感器种类众多,不仅主要介绍了传统的传感器,如电位器式、电阻应变片式、电感式、电容式、热点式、磁电和电磁式、压电式、光电式、磁传感器,还介绍了光纤、气体、温度、红外、超声、微波和智能传感器等现代化传感器。针对传感器专用集成电路的发展,有代表性地在相应传感器的原理后插入了集成电路的介绍及应用,使传感器的设计具有现代特点,体积更紧凑,性能更稳定。第三篇是信号调理与数据采集。由于被测对象本身的条件、传感器工作原理和特性上的局限性及环境因素的影响,由传感器将被测量转换成的量(一般为电量),常常不能满足直接输出的要求,需进一步变换、处理和分析,以改善特性。第四篇是检测仪器、系统设计。有检测系统的组建原则与性能评定、检测系统的智能化处理、检测系统的软件设计、现代检测系统的设计思想和方法、干扰及其抑制措施等。

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4. 研究方案

在合理的情况下,本文运用理论分析法、文献分析法、归纳整理法等对本文进行研究。首先,运用文献分析法,查阅了大量关于电力设备检测与维修和红外检测方面的理论内容,掌握了在现代社会背景下,合理的对红外检测在电力设备故障的维修问题进行研究的相关方法,着力提升了本文的深度性。其次,运用归纳整理法,在查阅了相关人士对红外检测在电力设备故障的维修问题进行研究的文献、期刊的基础上,通过归纳整理法,重点对参考文献进行了全面的分析、整理,这也就使得本文更具理论性。最后,运用理论分析法,在理论的基础上使本文研究具备理论依据。

5. 工作计划

1、第一周:根据系提供的论文研究方向,选定指导老师和论文内容的范围,初步确定论文题目。根据所选的论文范围收集相关资料,并对所收集的资料进行分析,确定论文题目,征求指导老师的意见,并上交系里审批。

2、第二周:自行寻找外文,提交给老师,合格后进行外文翻译再上传

3、第三周:认真整理、详细阅读和分析所收集的论文资料,结合自己的观点,拟好论文的开提报告,征求指导老师的意见,经审批通过后正式开始论文写作,完成论文初稿,交由老师审阅。

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