成果与项目的背景及主要用途： 目前，为获取开关柜内的绝缘信息，通常进行停电的周期性试验。由于检测 是在停电状态下进行的，因而无法展现绝缘状态在电场、热场和机械应力作用下 发生渐变而劣化的过程，进而不能对开关柜的维护检修提供合理的建议，造成了 大量的人力、物力和财力的浪费，甚至造成误判，形成大的停电事故。为弥补周 期性试验的缺陷，新近发展起来的在线测温技术、在线测位移技术等已在开关柜 中获得应用并取得了不错的效果，但其对测取绝缘材料劣化过程的能力并不令人 满意。而对此类中、低压开关柜局部放电进行监测,可及时发现故障隐患，并对 累积性故障做出预测。通过地电波便携式设备诊断绝缘劣化过程及绝缘故障的有 效性已得到现场试验的证明。通过局部放电的长期观测开关柜设备的绝缘状态， 通过分析局部放电特征量的变化趋势，可以分析出开关柜工作时所处的安全境地。 一旦发现局部放电幅值或重复率发生显著增长，即可确认开关柜中发生较危险的 绝缘故障，需停电进行维修。这样，既为设备的维修提供了有效的参考建议，也 避免了周期性试验的盲目性、信息缺失性和浪费。因此，局部放电在线监测具有 诸多周期性试验无法比拟的优点，成为未来开关柜绝缘监测及诊断技术的发展方 向。 102天津大学科技成果选编 本项目拟开发的基于地电波与超声波原理的局部放电检测装置，与现有产品 相比，具有量程大，信噪比高，连续工作时间长，操作方便等优点。另外，通过 配备无线通讯装置，可实现远程数据状态传送，为在集控中心的数据库建立和历 史数据分析提供帮助。直接收益：做到开关柜局部放电在线监测，实时监控；间 接收益：节约开关柜定期检测所需的人力、物力成本。 技术原理与工艺流程简介： （一）开关柜局部放电及检测方法： 开关柜中的放电现象会严重损害绝缘材料的绝缘性能，从而引起爆炸、火灾 等灾害，因此局部放电现象的检测及预警至关重要。 开关柜中若局部位置出现放电现象时，会产生超声波及暂态低电压，目前局 部放电的检测方法多根据这两种现象实现，做的比较好的是英国电科院通过暂态 低电压监测的装置，但是售价昂贵，且技术不对外公开。 局部放电产生的超声波因为存在时间短而难以检测，杜伯学老师的科研团队 根据超声波现象研制出了局部放电检测设备，采用了 TEV 及超声双传感器设计。 将此设备连接至开关柜，可以实现局部放电监测，并在出现异常时进行危险预警。 此项技术的性能指标已经可以与英国电科院的设备媲美，甚至有部分指标超过了 英国电科院。目前检测装置已经送往国家电科院检测，技术较为成熟，可以进行 产业化推广。 （二）开关柜局部放电在线监测系统： 整个系统包含监测终端、无线中继、服务器三部分。无线通讯方案可选 ZigBee 等通信协议，无线中继包含 485 串口以及光纤通讯接口，若无线通讯受限制，也 可以通过有线方式进行通讯。同时该系统支持 GPRS 通讯，若有多个监测地点， 可以通过 GPRS 实现远程监测。如图 1 所示： 本检测终端可有效监测开关柜内局部放电，具有高精度、高灵敏度、抗干扰 能力强等特点，已广泛用于电力企业的开关柜安全监测系统中。测量结果通过无 线传输，尽可能的减小了对于变电室结构的影响。仪器安装于开关柜外表面，当 开关柜内部发生局部放电时，本仪器可监测到开关柜表面的 TEV 信号并且实现 103天津大学科技成果选编 104 对信号强度的测量；此外放电时产生的超声信号也会被本仪器的超声传感器捕获 并测量其强度。测量的结果经过无线传输至无线接收器及服务器，进行后续处理。 产品具有特点包括：采用新型 TEV 及超声双路传感器；采用无线传输；可 直接安装于开关柜外表面，位置灵活；超声传感器采用分离结构，可灵活安装； 反应迅速；精确度高；传感器密封性好；实时在线检测，远程控制，24 小时无 人值守。 Zigbee 无线接收中继用于接收站内所有监测终端数据，并将这些数据传至 后台服务器。与后台服务器通讯方式为光纤传输或 485 通信，可根据现场情况选 择。 (三) 服务器 后台处理程序及人机界面软件包基于 windows 系统开发，操作简便，容易 掌握。软件包括处理程序及人际交互界面。 显示内容包括：当前监测数据值；历史监测数据值；历史监测数据曲线；历 史报警值开关柜安全状态评估结果。 软件界面根据具体变电站检测规数量及结构而定，可根据用户要求修改主界 面显示参数。 应用领域：智能电网开关柜在线监测 技术转化条件：1000 平米厂房、工作站及相关软件。 合作方式及条件：根据具体情况面议 

在串联回路中，当电弧或放电现象发生时，对电流进行频谱分析，根据电流 的频谱特征变化来确定是否有电弧发生，提供预警信息或保护动作。为了防止在 开关的瞬间或受到其他脉冲电流的干扰造成电弧故障检测电路误动作，同时在频谱分析的基础上综合电弧时间长短等其他特性作为电弧故障的判据。系统的硬件 部分包含电流检测、滤波、故障特征提取等模块。软件部分包含信号采集、信号 处理、故障判别等模块，并综合时间等其他因素降低误报率，提高检测系统的可 靠性。在算法中，采用了人工智能算法以提高系统的适应性。主要成果包

变压器通常采用金属全密闭式结构，现有的放油阀式或接缝式局放传感器受到极大制约，导致灵敏度低、抗干扰效果差，难以实现放电源的准确定位和放电缺陷的有效诊断，严重制约变压器状态评估技术的发展及应用。 本项目结合现代电网变压器精准运维的现场需求，经过7年攻关，攻克了变压器局部放电检测技术的难题，形成了最能反映设备内部绝缘缺陷特征与严重程度的PD高灵敏度传感、PD信号综合甄别、PD源准确定位以及PD准确诊断等关键科学技术，研制出变压器PD检测及智能诊断装置并广泛应用于现场。 授权发明专利15项，实用新型5项；发表SCI论文36篇，EI论文81篇；被国内外同行正面引用1148次，多位业内知名专家给出高度评价。项目成果已转让给数家高科技企业，创造经济效益数亿元；所研制的产品已经在多个大型设备制造厂和福建、北京、河南等两百余座变电站得到应用，成功发现了六十例变压器绝缘缺陷，避免了多起停电事故，社会效益巨大；获2016年福建省科技进步一等奖。

本成果可对牵引供电系统进行全方位、全覆盖的综合检测监测，主要功能包括对接触网悬挂参数和弓网运行参数的检测，对接触网悬挂、腕臂结构、附属线索和零部件的检测，对接触网参数的实时检测，对受电弓滑板状态及接触网特殊断面和地点的实时监测，对接触网运行参数和供电设备参数的实时在线检测等。

 局部放电是高压电力设备绝缘劣化的主要原因之一，局部放电检测，可以在早期发现设备绝缘隐患，为设备检修提供支持。针对目前局部放电均以单一电力设备为检测对象，存在设备利用率低、性价比不高、检测工作量大、效率低的问题，项目提出变电站全站分级检测思想，按照“先初检，发现问题后再精确定位与诊断”，开发了基于传感阵列的局部放电全站检测系统，基于有线信号环的在线监测系统，实现变电站电力设备绝缘状态快速、有效、低成本、少维护、高可靠性地检测与诊断。项目成果申请授权了12项发明专利，在国家电网和南方电网示范安装了6套，获得山东省科技进步奖二等奖一项，上海市科技进步一等奖一项，2015年中国电力科技进步三等奖一项。 一、全站检测与定位系统产品形态

振幅测量不但可广泛应用于材料的探伤，机械系统的故障诊断，结构件的动态特性分析及振动的有限元计算结果验证，而且在噪声消除以及超声电机的研究中发挥着重要的作用。目前国内外进行振动测量大多采用加速度传感器和激光多普勒测振，但是它们都只能进行单点测量，因而测量速度很慢。近年来，电子散斑振动测量发展很快。大振幅测量系统国内外已有初级产品出售，其价格也非常昂贵。价格高

本发明公开了一种高速大动态光电检测装置，包括光电探测器、 阵列式跨接电阻、多路选择开关、放大模块、组合逻辑模块和预判定 模块；放大模块的输入端连接至光电探测器的输出端，预判定模块的 输入端连接至放大模块的输出端，组合逻辑模块的输入端连接至预判 定模块的输出端，多路选择开关的控制端连接至组合逻辑模块的输出 端，多路选择开关的输入端通过阵列式跨接电阻连接至光电探测器与 放大模块连接的连接端；多路选择开关的输出端连接至放大

研发阶段/n内容简介：滚动轴承的主要技术要求是低噪音、低振动、高速、高精度、高可靠性、长寿命和低磨擦。满足这些技术要求在很大程度上取决于轴承在生产制造和装配过程中零件的检测与分选水平以及轴承成品的检测水平。该分选机利用基于视觉测量的滚动轴承漏装检测方法，实现在线非接触式检测与质量控制。并提供基于图像模式识别及快速图像处理算法软件，和设计、制造、组装、调试上下料机构、测量机构、分选机构、自动控制系统等硬件设备。对提高轴承的技术含量、轴承行业在国内外的竞争力和轴承产品质量有重要意义。本项目研究成果经鉴定

燃煤电站锅炉一次风粉传感器为全截面环状非接触式结构，其基本原理是利用燃煤电站制粉系统中煤粉颗粒物的摩擦起电原理，结合先进的测量模型实现煤粉流速、浓度及流量进行在线实时测量，误差优于5%。主要技术特点： 全截面结构，其内径与一次风管相同，不存在盲区，保证了测量结果的准确性和可靠性。 非接触式，无磨损，使用寿命长。 采用被动式静电检测原理，传感器只对移动煤粉敏感，测量系统免维护。 传感器安装在近燃烧器端，真实反映了入炉的各一次风管内煤粉浓度和流速分配状态。 结合风粉调节手段，可优化燃烧，减低污染物排放，防止锅炉结焦、腐蚀、水冷壁爆管等，对锅炉安全经济环保运行具有重要意义。