用电设备在线状态监测的研究与应用

摘要

用电设备状态的监测技术是一门研究用电设备运行状态的技术。随着状态监测技术的不断发展和进步，在实际生产中对关键用电设备的安全、稳定、满负荷运行提出了更高的要求，因此只有及时准确的了解用电设备的运行状态，才可以对设备进行有效的维护和故障的预防，避免更大的问题的产生。状态监测和故障诊断技术是对传感器采集到的数据进行处理和分析，再结合诊断对象的设计标准来判断设备的运行状况和预测其故障的一门测试技术。
　　为了在实际生产生活当中更好的对用电设备进行在线状态监测，本文针对用电设备的在线状态监测进行了研究。针对设备在线状态监测对实时性、有效性要求较高的特点，建立了基于有限状态自动机的用电设备状态模型，并在该模型的基础上搭建了用电设备在线状态监测的总体架构。为了实现该总体架构，需要实时性、有效性更好的算法来进行突变的捕捉和匹配，在总结了现有的突变捕捉和状态匹配的算法的基础上，提出了一种基于弹性滑窗FFT的用电设备在线状态监测算法，该算法具有实时性好、计算方便的优点。
　　在上述架构和算法的基础上，本文搭建了基于DSP芯片TMS320C6748和Qt的用电设备在线状态监测系统原型，该系统原型利用DSP计算能力强、速度快的特点在前端对设备进行突变捕捉和状态匹配，再将数据通过RS485接口或网络存储到后台的数据库中。后端软件利用数据库中的数据，对当前设备运行状态的情况进行分析。最后通过该系统原型对常用家电设备进行实验，验证了系统的正确性。

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究现状

1.3 研究内容

1.4 论文结构

第二章 用电设备在线状态监测的总体架构

2.1 用电设备状态监测的原理

2.2 基于有限状态自动机的用电设备状态模型及其建立

2.3 用电设备在线状态监测的总体架构

2.4 本章小结

第三章 用电设备在线状态监测的突变捕捉和匹配算法

3.1 现有的突变捕捉和匹配算法介绍

3.2 基于弹性滑窗FFT算法的突变捕捉

3.3 基于K-means的匹配算法

3.4 本章小结

第四章 用电设备在线状态监测系统原型的设计与实现

4.1 用电设备在线状态监测系统原型的设计

4.2 实验数据

4.3 实验环境

4.4 实验过程及结果分析

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文总结

5.2 未来工作展望

参考文献

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