本课题是十一五国家科技支撑计划重点项目“矿井通风及供电系统安全状态监测及故障诊断预警系统”(项目编号：2007BAK2905)的一个重要子课题,是针对我国煤矿井下移动变电站高压侧配电装置故障率高、监测系统不完善、缺乏故障准确性等问题而提出的。本文通过对高压配电装置常见故障和故障特征量特性分析,开发了高压配电装置特征量状态监测系统；通过对多元信息融合技术的研究,找到了适合于高压配电装置故障预警的方法,旨在开发一套监测功能完善、监测数据可靠,具有故障预警功能的系统,为高压配电装置可靠运行提供技术保障。主要研究内容如下：研究了高压配电装置常见故障,建立了高压配电装置故障树,找到了能反应其故障的故障特征量,分析了各个特征量的特性,给出了高压配电装置重要特征参数在线提取方法。根据监测要求,确定采用霍尔电流传感器和霍尔电压传感器对断路器操作线圈状态进行监测,实现了线圈信号的任意波形监测；制定了磁场感应测量的非接触式角位移传感器对断路器动触头行程进行间接监测,解决了配电装置内断路器机械特性在线监测传感器不易安装的问题；针对断路器开、合闸振动信号冲击强度大、持续时间短的特点,提出了采用压电式加速度传感器,实现了对断路器开、合闸时振动信号的在线监测方案。针对监测系统技术要求,设计了基于TMS320LF2812DSP芯片为核心的系统硬件电路,包括DSP系统电路、信号调理和变换电路、通讯接口电路等。信号调理和变换电路包括线圈电流、电压监测电路、振动信号监测电路、DSP与MCS-51双CPU控制无线模块的隔离触头温度监测电路、基于速饱和电流互感器的感应电源电路、开关机械特性监测电路和自行设计研制的真空管真空度在线监测传感器电路。给出了高压配电装置重要特征参量在线提取方法及监测系统软件设计方法；研究了信号滤波和信号分析算法,编制了相关软件程序,并且在DSP2812上实现了对监测信号的处理和分析,从而减轻了现场总线通讯负担,提高了监测系统实时性。基于数据融合技术的D-S证据理论算法,选择能从不同侧面反映高压配电装置运行状态的证据体,建立了基于D-S证据理论的高压配电装置故障预警模型,并且根据模型确定了高压配电装置信息融合故障预警流程,为故障预警系统的开发奠定了基础。搭建了高压配电装置状态监测系统实验平台,完成了软硬件调试,对数据采集、处理、分析及数据通讯进行了初步试验,试验结果表明：该监测系统传感器选择方案可行,硬件电路设计合理,软件程序编写正确,系统可以准确、可靠、快速地监测高压配电装置各个故障特征量。