传感器技术在电力行业中的用途论文

时间：2022-10-09 05:51:31 数控毕业论文我要投稿

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传感器技术在电力行业中的用途论文

　　传感器技术在电力行业中的用途论文【1】

传感器技术在电力行业中的用途论文

　　【摘要】随着传感器技术的发展和进步，其越来越的被运用到电力行业，并且在促进电力运行质量提高和效益提升方面发挥着重要作用。

　　文章积极从这个角度出发，探析其在电力行业中的用途。

　　【关键词】气隙传感器;电力行业;电力发展

　　传感器技术种类繁多，可以依据其优势分别运用到电力行业中去，以保证电力电网建设的可靠性和安全性。

　　正是由于这样的原因，传感器技术被大量的使用到电力行业中。

　　一、传感器技术概况

　　所谓传感器技术，是指能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成的技术体系。

　　其特点为：体积小，数字化，智能化，有着多方面的效能，并且能够实现联网。

　　二、传感器技术在电力行业中的用途

　　不同类型的传感器技术，其在运用到电力行业的过程中，会在不同领域发挥出不同的效能。

　　具体来讲，其主要涉及到以下几方面的内容：

　　1.光线传感器在电力行业中的应用：随着光线，激光器，半导体光电探测器技术的发展和进步，使得光学技术进入到全新的层次。

　　从最初的通讯需求，到现在的多样化领域应用，为光线传感器的研究和应用打下了夯实的基础。

　　其具备灵敏度高，对于电磁有着比较好的抗干扰效果，抗腐蚀，能够挠曲，体积比较小，结构简单，与光线传输线路能够实现兼容。

　　在这样的优势背景下，可以将其运用到电压，电流等物理量的测量过程中去，以实现电力网络系统的稳定性。

　　2.静电传感器在电力行业中的应用：静电传感器的运行原理为：利用气力输送过程中煤粉颗粒产生的静电电荷的原理，以信号采集的方式，实现对于信息的处理和转换。

　　从本质上来讲，就是以静电产生原理静电传感器测量系统为基础，发挥静电电荷测量技术的优势。

　　从国际角度来讲，越来越多的国家将静电法作为进行煤粉质量流量测量的重要手段，利用固体颗粒的高敏感度的特点，在不同工况调价下去进行测量工作。

　　而且在此过程中，静电传感器仅仅会对于颗粒运动产生反应，不会受到颗粒沉积的影响，由此也不会在这样的测量状态下出现各种误差的情况。

　　再加上静电传感器的结构简单，能够很好的进行安装工作，是运用与电气输送管道测量工作的良好方式。

　　3.离子敏传感器在电力行业中的用途：离子敏传感器的工作原理为，在选择待测离子的过程中，将其活度改变为电信号，发挥转换器的作用。

　　从本质上来讲，在此过程中的敏感膜和换能器是化学传感器的关键环节，而其器的形式将决定离子敏感期的各种类型。

　　从这个角度来讲，依据其不同的归类，可以将其分为不同效能的传感器。

　　一般情况，在电力行业中使用比较多的就是玻璃膜和固态膜，以为内其可以很好的与奇特换能器实现连接，并且应用途径最为广泛。

　　但是从综合角度来讲，离子敏传感器是效益最为好的一种。

　　尤其在半导体技术不断发展的背景下，使得其性能得以改造，使得其更加适合于实践使用个需求，因此被大量的使用到实际的电力行业运行过程中。

　　4.料位传感器在电力行业中的用途：严格来讲，料位传感器技术是物体测量体系的重要组成部分。

　　这里讲到的物位，实际上就是存储容器或者工业生产设备中的物体，或者是液体，或者是粉状的，或者是固体的，或者是气体的，可以依据其用于将其归结为液粒，料和界位传感器三个类别。

　　现阶段由于我国火力发电，都是以煤炭为原料的，电力锅炉中使用的往往都是煤粉。

　　由于采用传统的操作方式，会使得煤炭资源难以高效的转化为电力资源，甚至造成极大的资源浪费情况。

　　因此，我们应该积极尝试以可靠的料位传感器去对于煤位和粉位进行监督，以保证其处于最佳的状态，这是实现其运行效率，保证运行安全性的关键所在。

　　三、将传感器技术运用到电力行业中去的策略

　　对于电力行业来讲，无论是电力资源来源，还是电力运行管理，都需要使用到传感器技术，这是保证其电力运行朝着高效率，高质量方向发展的关键环节，应该引起我们的高度关注。

　　要想充分发挥传感器技术在电力行业的效能，就应该积极做好以下几方面的工作：其一，注重传感器技术的理论学习，了解各个类型传感器的运行原理，找到其优缺点的同时，明确其可以应用到哪些领域和行业，以保证传感器技术理论体系的不断构建，这是应用相应传感器技术的前提和基础。

　　充分把握这一点，可以更好的将传感器技术运用电力行业中去，起码可以在制定传感器应用方案的时候，能够积极提出相应的意见和建议。

　　其二，不断总结和归纳实际电力运行过程中使用不同传感器技术的经验和教训，积极做好记录，对于现阶段制定的传感器应用方案进行优化，以便更好的引导下次传感器的应用实践，由此使得传感器技术能够在实践过程中得以不断优化升级。

　　另外，建立健全日常传感器运行状态检查机制，将其运行状态记录在案，以保证在后期开展工作的时候，可以在了解传感器运行状态的基础上去进行，这是实现工作效率提升的重要举措;其三，注重引进国外电力行业中先进的传感器技术，学习借鉴的同时，结合自身电力运行特点和性质，合理的将其运用到自身的实践过程中去，以实现自身理论体系的夯实，保证实践方案有着更多的选择。

　　比如将网络信息化技术运用进去，使得传感器朝着数字化的方向发展和进步。

　　四、结束语

　　科技进步是第一生产力，随着电力规模的扩展，电力运行的质量要求越来越高，对于电力运行进行监控，测量工作需求量也就越来越大。

　　在这样的情况下，就要求传感器技术可以不断革新和发展，以实际的电力行业需求为基础，朝着高效，高质量的方向发展，以便为电力行业的发展打下夯实的基础。

　　我相信，随着在此方面实践经验的不断积累，电力行业对于传感器技术的应用将会越来越多，传感器技术也将在这样的过程中发挥其最大的效能。

　　参考文献

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　　[2]钟小江，仝卫国，李宝树.光纤光栅传感器技术及其在电力系统中的应用[J].传感器世界，2007(05).

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　　无线传感器网络在电力设备状态监测中的应用【2】

　　【摘要】无线传感器网络是融合了传感器技术、数字技术、无线通信技术等多种新型技术为一体的综合性技术，并在当前工业监测、环境监测、军事、交通和医疗等多个领域中得到了广泛应用。

　　通过无线传感器网络对设备的在线监测，可以更加快速、方便的了解到设备的运行情况，并对设备可能出现的故障作出准确的分析与判断，从而有效提高设备的维护效率。

　　本文无线传感器网络的技术特点出发，并就无线传感器网络在设备在线监测中的应用进行了简要的分析与探讨。

　　【关键词】无线传感器网络;设备;在线监测;应用

　　无线传感器网络，也被简称为WSN(Wireless Sensor Network)，它是由大量具有特定功能的传感器节点通过自组织的无线通信方式，从而实现相互传递信息、协同完成特定功能的智能专用网络。

　　当前，由于电力系统设备的工作环境与运行环境复杂多变，且存在一定的危险性，而无线传感器网络能够有效的摆脱这种困境，实现远程信息监测，具有非常广泛的应用前景。

　　1 无线传感器网络的技术特点

　　传感器网络的发展历程分为以下三个阶段：传感器→无线传感器→无线传感器网络。

　　当前，无线传感器网络在国际上被认为是继互联网之后的第二大网络，在美国《技术评论》杂志中评出对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术，无线传感器网络被列为第一位。

　　无线传感器网络在应用中通常有以下几方面特点：

　　1.1 大规模

　　为了获取精确信息，在监测区域通常部署大量传感器节点，可能达到成千上万，甚至更多。

　　无线传感器网络的大规模性具有以下优点：大量节点能够增大覆盖的监测区域，减少盲点的存在通过不同空间视角获得的信息具有更大的信噪比;大量冗余节点的存在，使得系统具有更强的容错性能;通过分布式处理大量的采集信息能够提高监测的精确度，降低对单个节点传感器的精度要求。

　　1.2 动态性

　　无线传感器网络的拓扑结构可能因为下列因素而改变：环境因素或电能耗尽造成的传感器节点故障或失效;环境条件变化可能造成无线通信链路带宽变化;传感器网络的传感器、感知对象和观察者这三要素都可能具有移动性。

　　以上情况的出现，都要求无线传感器网络的系统要能够适应这种变化，具有动态的系统可重构性。

　　1.3 可靠性

　　由于无线传感器网络监测区域环境的限制以及传感器节点数目的巨大，如果人工照顾到每个传感器节点，将使得网络的维护会十分困难甚至不可维护。

　　因此，传感器网络的软硬件必须具有较强的容错性与可靠性。

　　1.4 低能耗

　　典型的无线传感器网络要求网络元件的平均功耗比现存无线网络(如蓝牙)要低的多。

　　应用于监测和控制的传感器，要求其电池能维持足够长时间以完成任务，且应用于大面积监测工作时，需要很多器件，频繁的更换电池是不实际的，这都要求无线传感器网络应具有低能耗的特点。

　　2 传统变电站电力设备的状态监测方法的局限性

　　传统电力设备状态监测的传统方法是经常性的人工巡视与定期预防性检修、试验，通过定期对设备实行停止运行的例行检查，做预防性绝缘试验和机械动作试验，对结构缺陷作出处理等。

　　这种经常巡视与定期检修的方法对于保证电力设备的安全运行起了一定的作用，然而随着我国电力设备额定电压的提高、单台设备容量的增大以及品种结构的多样化，都导致原有的状态监测和检修维护方法无法满足当前电力系统自动化和超高压的发展需求，其局限性主要有经济角度和技术角度这两个方面。

　　从经济角度而言，定期检修和大修均需要通过停电来实现，不仅造成了较大的直接或间接上的经济损失，而且也加大了在工作安排上的难度;从技术角度而言，离线状态监测是以预防性试验为主，其检查条件不同于设备在运行时的条件，多数是在低电压下进行检查，且运行时诸如热应力等因素的影响无法在离线试验时再现，也导致可能无法发现设备的绝缘缺陷和潜在的故障。

　　随着传感技术与计算机技术的发展，电力设备的状态监测方法向着自动化、智能化的方向发展。

　　根据相关资料显示，通过在线监测和故障诊断技术的应用，使得我国每年平均的故障停电时间减少了75%，而维修费用也降低了25%～50%。

　　3 无线传感器网络在变电站设备状态监测中的应用

　　3.1 无线传感器网络体系结构

　　用于电力系统设备的无线传感器网络节点，根据需要监测对象的不同，将其配置在电力传输线、断路器、变压器、电抗器等电力设备上，以监测不同的对象现象，如变压器的油温、相电流、断路器状态等等。

　　当测得所需要的数据信息以后，既可以在无线传感器网络中进行分布式处理，也可通过网络节点将检测到数据信息传送到控制中心，再进行处理。

　　如下图1所示，即为一个无线传感器网络节点在电力系统中的典型配置，其中实心圆圈为汇集节点、空心圆圈为无线传感器节点，黑方框则为网关。

　　图1 电力系统中无线传感器节点的配置

　　从网络系统的拓扑结构来看，应用于电力系统设备实时在线监测中的无线传感器网络通常采用分布式分层结构。

　　该网络结构主要由无线传感器网络层和区域管理层所构成，网络层中的节点主要负责实现对数据的采集与处理，然后将数据信息传递给对应的管理节点，同时完成从管理节点传送过来的任务操作。

　　3.2 监测节点功能及系统优势

　　无线传感器网络用于电力设备中心监测中节点，其功能主要由数据采集单元、通信单元、微控制器单元、执行器单元以及供电元单元这五个部分组成。