410-4111/01 – Počítače pro měření a diagnostiku v elektroenergetice (PMDE)
| Garantující katedra | Katedra elektroenergetiky | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Vladimír Král, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Vladimír Král, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | volitelný odborný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | 2021/2022 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Po absolvování předmětu se umí student orientovat v problematice diagnostických měření v technické praxi elektroenergetiky. Osvojí si základní pojmy a využití různých typů měřících systémů a návrhů měřící metodiky včetně zpracování naměřených dat. Ve cvičeních si upevní získané poznatky při měření laboratorních úloh a prokáže schopnost samostatného návrhu měřící metodiky a vyhodnocení provedených měření.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Ostatní aktivity
Sběr dat v terénu
Anotace
Předmět zahrnuje základní principy technické diagnostiky. Jsou uvedeny typy měřených signálů a jejich úprava do vhodné velikosti a tvaru.Dále se zabývá návrhem měřící metodiky, vytvořením schématu měřícího řetězce a způsobem připojení aparatury k měřenému objektu. Předmět rovněž zahrnuje kapitoly věnované zpracování naměřených dat a grafické prezentaci výsledků.
Povinná literatura:
Janoušek, F. a kol.: Technická diagnostika. SNTL Praha 1988.
Ďaďo, S., Kreidl, M.: Měřicí převodníky fyzikálních veličin. Skripta ČVUT Praha 1984, 2. vydání.
Ďaďo, S.: Analogové a číslicové přístroje II. Doplňkové skriptum ČVUT Praha 1988.
Kocourek, P. a kol.: Číslicové měřící systémy. Vydavatelství ČVUT Praha 1994.
1985.
Vrátil, Z.: Modemy a seriový přenos dat publikace KONZULT-12 , GETHON audio and computer 1992.
Prchal, J.: Signály a soustavy. Skriptum ČVUT Praha 1986.
Moravec, M.: Měření a zpracování informací. Skriptum ČVUT Praha 1984.
Doporučená literatura:
Sylaby pro distanční část kombinovaného studia.
Ďaďo S.,Sedláček M.: Měření aktivních elektrických veličin s neharmonickými průběhy. SNTL 1987.
Vedral, J.: Elektrické obvody měřících přístrojů , skriptum ČVUT Praha 1993 , 2. přepracované vydání.
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Podmínky udělení zápočtu:
Podrobný rozpis bodů z jednotlivých úkolů je v sekci studijní materiály tohoto předmětu na http://fei1.vsb.cz/kat410/studium/studijni_materialy/pmd/Denni/Pmd_body_cviceni.htm
Je nutné:
Zůčastnit se měření všech laboratorních úloh a odevzdat je v daném termínu, formě a způsobem.
Vypracovat zadaný program a opět jej v daném termínu, formě a způsobem odevzdat.
Absolvovat daný písemný test, pokud je v programu cvičení.
Poznámka: Termín odevzdání jednotlivých úkolů bude vždy určen při jejich zadání.
Navíc je třeba splnit ještě následující:
Z každého úkolu získat minimálně 1 bod.
Každý úkol je možno odevzdat pouze jednou (není možno práci postupně vylepšovat).
Opravný test je možno znovu psát pouze v případě, že výsledek prvního je 0 bodů.
Poznámka: Pro opravný test a jeho bodování platí jiné podmínky než pro první.
E-learning
Další požadavky na studenta
Další požadavky na studenta nejsou.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Základní principy technické diagnostiky. Schéma měřícího řetězce. Typy měřených signálů. Způsoby připojení měřící aparatury k měřenému objektu.
Úprava měřeného signálu do vhodné velikosti a tvaru. Napěťové děliče, bočníky, měřicí transformátory. Galvanické oddělení měřených signálů.
Snímače a převodníky elektrických veličin. Proudové a napěťové výstupy a jejich standardizace.
Měření přechodných jevů. Ochrana proti rušivým vlivům při přenosu signálů.
Rozhraní počítače - paralelní, sériové a jejich využití při měření. Způsoby komunikace a používané standarty. RS 232C, GPIB, IEEE 488, USB, proudové smyčky.
Řízení měřících přístrojů pomocí PC. Vytváření specializovaných měřících sestav.
A/D a D/A převodníky, jejich parametry, konstrukce způsob práce. Typy převodníků a popis jejich funkce.
Způsoby a možnosti využití softwarových prostředků pro zpracování naměřených dat.
Grafická prezentace naměřených výsledků. Manažerská grafika. Vzájemné sdílení dat.
Systémy pro monitorování elektrických veličin v distribučních sítích.
Diagnostická a optimalizační měření v rozvodných soustavách.
Způsoby zpracování naměřených dat, základní statistické charakteristiky. Charakteristické způsoby výběru naměřených dat.
Speciální systémy pro měření a vyhodnocení potřebných elektrických veličin v distribučních a průmyslových rozvodech ve vztahu k problematice elektromagnetické kompatibility.
Praktické příklady zrealizovaných měření.
Laboratoře:
Seznámení s požadavky pro absolvování cvičení. Bezpečnostní předpisy. Seznámení s vybavením laboratoře. Návrh měřícího řetězce a připojení měřící aparatury k měřenému objektu pro měření vyšších harmonických a napětí.
Změřte podíl vyšších harmonických v napětí a proudu u těchto světelných zdrojů: žárovka, halogenová žárovka a kompaktní zářivka. Proveďte výpočet odporu dekády pro snímání proudu.
Změřte průběh teploty v peci termočlánky. Zacejchujte jeden termočlánek srovnávacím měřením s teploměrem a proveďte aproximaci získané závislosti. Proveďte měření teploty pece 2 termočlánky, napětí měřte PC kartou. Porovnejte výsledky.
Aplikace snímačů a převodníků elektrických veličin. Návrh víceprvkového systému.Využití počítačů pro řízení měřících systémů pomocí paralelního i sériového rozhraní
Určete spotřebu odporové zátěže pomocí MDS. Naprogramujte MDS pro měření napětí, proudu a cos-fí v jedné fázi. Vykreslete průběh spotřebované energie na čase, určete spotřebu za 1 hodinu.
Určete pomocí MDS spotřebu odporové pece při vyhřátí na zadanou teplotu a spotřebu při ohřevu vzorku. MDS naprogramujte pro měření s intervalem 1 s, v jedné fázi pro napětí, proud a cos-fí.
Změřte odpor kabelů. Navrhněte vhodnou měřící metodu. Měřte každý kabel při více proudech v rozmezí 1-10 A. Úbytek napětí na kabelu měřte multimetrem M1T 380. Využijte propojení multimetru přes rozhraní RS232 s PC.
Určete vlastnosti předložené černé skříňky. Zaměřte se na přenos ss signálu, st signálu. Na základě vlastností určete způsob využití.
Určete vliv kompaktní zářivky, sestavy PC a žárovky na spotřebitelskou síť analyzátorem BK 550. Zaměřte se na vyhodnocení vyšších harmonických proudu, u sestavy PC věnujte pozornost módům řízení spotřeby. U kompaktní zářivky sledujte časovou závislost náběhu svítivosti.
Z naměřených hodnot BK 550 vyhodnoťte zdánlivý výkon jednoho dne v čase 0:00-24:00 ve všech fázích. Z průběhu vyšších harmonických proudu vyhodnoťte tu s nejvyšší úrovní a zároveň zdánlivý výkon na této harmonické. Srovnejte.
Měření přechodových dějů v energetice - monitory PRYM a DEN.
Zpracování naměřených dat s využitím tabulkových procesorů. Vzájemné sdílení dat mezi různými programovými prostředky.
Aplikace různých způsobů diagnostických měření s využitím vhodných typů měřících prostředků pro optimalizaci spotřeby elektrické energie.
Závěrečné zhodnocení provedených cvičení.
Projekt:
Stanovení odběrových diagramů zatížení.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky