在線監測技術論文范文
時間：2023-03-22 16:51:09
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篇1
關鍵詞：變電站，設備，狀態檢修
隨著社會經濟的快速發展，對電力系統的穩定經濟運行提出了越來越高的要求，傳統的計劃停電檢修已不能滿足電力發展的要求，即用最低的成本，建設具有足夠可靠水平的輸送電能的電力網絡。科技論文，設備。電氣設備的狀態檢修勢在必行。各種微電子技術、通信測控技術的發展為電氣設備的狀態檢修提供了必要的條件。本文主要就變電站設備的狀態檢修結合實際工作進行一些探討。
1 狀態檢修的概念
狀態檢修是最近幾十年來發展起來的一種新的檢修模式，美國工業界認為：狀態檢修是試圖代替固定檢修時間周期，根據設備狀態確定的一種檢修方式。而在國內則認為：狀態檢修是利用狀態監視和診斷技術獲取的設備狀態和故障信息，判斷設備異常，預測故障發展趨勢，在故障發生前，根據設備狀態決定對其檢修。設備狀態檢修是根據先進的狀態監測和診斷技術提供的設備狀態信息，判斷設備的異常，預知設備的故障，在故障發生前進行檢修的方式，即根據設備的健康狀態來安排檢修計劃，實施設備檢修。狀態檢修不是唯一的檢修方式，企業根據設備的重要性、可控性和可維修性，需結合其他的檢修方式（故障檢修、定期檢修、主動檢修）一起，形成綜合的檢修方式。
相比以前的的檢修體制是預防性計劃檢修。這種體制出的問題是：設備缺陷較多檢修不足，設備狀況較好的又檢修過剩。也有國外的進口設備和一些合資企業產品，按設備的使用壽命運行，規定不允許檢修，隨著社會經濟的發展和科學技術水平的提高，由預防性計劃檢修向預知性的狀態檢修過渡已經成為可能。狀態檢修可以減少不必要的檢修工作，節約工時和費用，使檢修工作更加科學化。科技論文，設備。
2 變電站的狀態檢修
變電站一次設備的檢修應從實際出發，按照“該修的修，修必修好”的原則，并且結合變電站的具體情況進行合理選取。在新建或改建項目中可以率先引入狀態檢修把監測和診斷設備的安裝事先融入規劃設計之中。由于目前設備的狀態檢修依據大部分為根據檢修歷史及當前運行的實際情況，對設備進行評估后得出的結論。我們應揮設備的在線監測功能，完善設備的監測裝置，為狀態檢修提供充足的依據。至于那些故障率較低或非重要地區的變電站，為了預防事故的發生而全部采用價格高昂的監測診斷系統，有時從經濟上考慮是不合算的，可以只針對發生故障率較高的關鍵部件進行監測。安裝實用并且功能簡單的監測診斷設備，然后在探索設備使用壽命過程中，用科學的方法先逐漸延長變電站一次設備定期檢修的周期，待變電站資金寬裕時，再予以完善安裝監測裝置。
3 一次設備的狀態檢修
3.1 變壓器
（1）聲音異常。變壓器在正常運行時發出均勻的有節律的“嗡嗡”聲，如果出現其它不正常聲音，均為聲音異常。科技論文，設備。變壓器產生聲音異常的主要原因有以下幾方面：當有大容量的動力設備起動時，負荷突然增大；由于變壓器內部零件松動；當低壓線路發生接地或短路事故時。
（2）絕緣狀態檢測。變壓器的絕緣狀態主要是對變壓器的受潮和老化現象進行檢測。變壓器絕緣狀態檢測通過電氣絕緣特性試驗、油簡化試驗、絕緣紙含水量、老化試驗等進行狀態評估、分析。
（3）引線部分故障。引線部分故障主要有引線燒斷、接線柱松動等。引線部分與接線柱連接松動，導致接觸不良。引線之間焊接不牢，造成過熱或開焊。如果不及時處理，將造成變壓器不能正常運行或三相電壓不平衡而燒壞用電設備。
3.2 斷路器
斷路器常見的故障有：斷路器拒動、斷路器誤動、斷路器出現異常聲響和嚴重過熱、斷路器分合閘中間態、斷路器著火和斷路器爆炸等。由于直流電壓過低、過高，合閘保險及合閘回路元件接觸不良或斷線，合閘接觸器線圈極性接反或低電壓不合格，合閘線圈層次短路，二次接線錯誤，操作不當，遠動回路故障及蓄電池容量不足等因素，都能造成斷路器拒動。由于開關本體和合閘接觸器卡滯，大軸竄動或銷子脫落和操動機構等出現故障，都能造成斷路器拒動。
由于合閘接觸器最低動作電壓過低和直流系統出現瞬時過電壓，造成斷路器操作機構誤動；由于直流系統兩點或多點接地造成二次回路故障；由于互感器極性接反、變比接錯，造成二次回路錯接線；由于絕緣降低、兩點接地，造成直流電源回路故障以及誤操作或誤碰操作機構，這些都會導致斷路器誤動。
對此的處理方法是，先投入備用斷路器繼續供電，然后查明誤動原因，設法及時排除誤動的因素，使開關恢復正常運行。
3.3 隔離開關
隔離開關常見的故障主要有以下兩方面：
（1）隔離開關載流接觸面過熱。由于隔離開關本身的特點和設計的局限，不少載流接觸面的面積裕度較小，加上活動性接觸環節多，容易發生接觸不良現象。因此隔離開關載流接觸面過熱成為較為普遍的問題，隔離開關過熱部位主要集中在觸頭和接線座。
（2）接觸不良。由于制造工藝不良或安裝調試不當，使隔離開關合閘不到位，造成接線座與觸頭臂接觸不良從而導致接線座過熱。科技論文，設備。進行刀閘大修時常發現接線座與觸指（觸頭）臂連接的緊固螺母松動現象。這種情形一般是由于制造質量不良加上現場安裝時沒能檢查出來造成的。科技論文，設備。接線座與引線設備線夾接觸不良，多數是由于安裝工藝不良造成的。科技論文，設備。例如安裝時沒有對接觸面進行足夠的打磨和進行可靠的連接，銅鋁接觸時不采用銅鋁過渡材料等。
4 結束語
就技術層面看，目前在線監測得到的數據分析和綜合評判還處于初步狀態，最終的結論還需要人的參與，這與在線監測的數據積累不夠充足有關，在數據的融合和判據的效用方面還有許多工作要做。同時在管理上客觀要求提高運行人員的素質，打破目前按一次設備、二次設備、計量和通信等專業劃分的運行、檢修模式，以便詳細地分析所有能得到的信息資料，綜合判斷設備的狀態。
隨著我國電力體制改革的不斷深入，定期檢修制度已經不能完全適應形勢發展的需要。因此，迫切希望能實現對變電站一次設備檢修管理由“到期必修、修必修好”的方針向“應修必修、修必修好”的觀念轉變，對變電站一次設備實施狀態檢修。隨著國網公司智能化變電站的建設和在線監測技術、數字化變電站的快速發展，以及我國電力體制正逐步解除管制，對變電站一次設備實現狀態檢修將會極大地提高電網的供電可靠性，為社會的發展提供強勁、充足的電力能源。
參考文獻：
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篇2
關鍵詞:化學需氧量;環境監測;綜述
化學需氧量(COD)是評價水體污染的重要指標之一。COD測定的主要方法有高錳酸鹽指數法(GB11892-89)和重鉻酸鉀氧化法(GTB11914-89)。高錳酸鹽指數法適用于飲用水、水源水和地面水的測定。重鉻酸鉀氧化法(CODCr)適用于工業廢水、生活污水的測定,但此法要消耗昂貴的硫酸銀和毒性大的硫酸汞,造成嚴重的二次污染,且加熱消解時間長、耗能大,缺點十分明顯,已不適應我國環境保護發展的需求。為此,人們從不同方面進行了改進。
1標準法的改進
1.1消解方法的改進
為縮短傳統的回流消解時間,早期進行的工作包括密封消解法、快速開管消解法、替代催化劑的選擇等;近期的工作主要包括采用微波消解法、聲化學消解法、光催化氧化法等新技術。
1.1.1替代催化劑的研究重鉻酸鉀法所用的催化劑Ag2SO4價格昂貴,分析成本高。因此,畢業論文研究Ag2SO4的替代物,以求降低分析費用有一定的實用性。如以MnSO4代替Ag2SO4是可行的,但回流時間仍較長。Ce(SO4)2與過渡金屬混合顯示出很好的協同催化效應,如以MnSO4-Ce(SO4)2復合催化劑代替Ag2SO4[1],測定廢水COD,不但可降低測定費用,還可降低溶液酸度和縮短分析時間,與重鉻酸鉀法無顯著差異。
1.1.2微波消解法如微波消解無汞鹽光度法測定COD;微波消解光度法快速測定COD;無需使用HgSO4和Ag2SO4測定COD的微波消解法;氧化鉺作催化劑微波消解測定生活污水COD等。Ramon[2]等采用聚焦微波加熱常壓下快速消解測定COD。
與標準回流法相比,微波消解時間從2h縮短到約10min,且消解時無需回流冷卻用水,耗電少,試劑用量大大降低,一次可完成12個樣品的消解,減輕了銀鹽、汞鹽、鉻鹽造成的二次污染[3]。專著[4]對此作了較全面的總結。
1.1.3聲化學消解法盡管微波消解時間短,但消解完后要等消解罐冷卻至室溫仍需一定時間。而超聲波消解方便,設備簡單,且不受污染物種類及濃度的限制,近年來已有一些應用研究[5]。鐘愛國[6]使用自制的聲化學反應器對不同水樣進行了聲化學消解試驗,提高了分析效率,減少了化學試劑用量,COD測定范圍150mg·L-1～2000mg·L-1,標準偏差≤615%,加標回收率96%～120%。超聲波消解時,超聲波輻射頻率和聲強是兩個重要的影響因素。試驗表明,超聲波輻射標準水樣30min時,低頻(20kHz)、適當高的聲強(80W·cm-2)有利于水樣的完全消化。
1.1.4光催化氧化法紫外光氧化快速、高效,在常溫常壓下進行,不產生二次污染,因此對水和廢水分析的優勢特別突出。近幾年來,半導體納米材料作為催化劑消除水中有機污染物的方法已引起了人們的廣泛關注。當用能量等于或大于半導體禁帶寬度(312eV)的光照射半導體時,可使半導體表面吸附的羥基或水氧化生成強氧化能力的羥基自由基(·OH),從而使水中的有機污染物氧化分解。艾仕云等[7]提出納米ZnO和KMnO4協同氧化體系,并據此建立了測定COD的方法,所得結果的可靠性和重現性與標準法相當。他們還使用K2Cr2O7氧化劑、納米TiO2光催化劑測定COD[8]。通過光催化還原K2Cr2O7生成的Cr3+濃度變化,可以獲得樣品的COD值。但反應仍需恒溫攪拌,反應液需離心過濾。操作煩瑣,且不能在線快速分析。
1.2測定方法的改進
1.2.1分光光度法分光光度法測定COD是在強酸性溶液中過量重鉻酸鉀氧化水中還原性物質,Cr6+還原為Cr3+,英語論文利用分光光度計測定Cr6+或Cr3+來實現COD值測定。Inaga等以Ce(SO4)2作氧化劑,加熱反應后測定吸光度,計算出COD值。Konno使用自制的比色計與PC機相聯測定COD,所得結果與標準法基本一致。光度法測得COD值快速、準確、成本低等。目前,國內外不少COD快速測定儀均是基于光度法原理。如美國HACH公司制造的COD測定儀是美國國家環保局認可的COD測量方法。
1.2.2電化學分析法
(1)庫侖法庫侖法是我國測定COD的推薦方法,該法利用電解產業的亞鐵離子作庫侖滴定劑進行庫侖滴定,根據消耗的電量求得剩余K2Cr2O7量,從而計算出COD。廣州怡文科技有限公司和中國環境監測總站研制的EST22001COD在線自動監測儀,采用庫侖滴定原理,測量范圍5mg/L～1000mg/L;測量時間30min～60min,測量誤差≤±5%FS;重復誤差≤±3%FS,與手動分析具有很好的相關性。
(2)電解法此法既不外加氧化劑,也不加熱消解水樣,而是利用電化學原理直接測量水中有機物的含量,是COD測定方法的突破。方法原理基于特殊電極電解產生的羥基自由基(·OH)具有很強的氧化能力,可同步迅速氧化水中有機物,較難氧化的物質(如煙酸、吡啶等)也均能被·OH氧化。羥基自由基被消耗的同時,工作電極上電流將產生變化。當工作電極電位恒定時,電流的變化與水中有機物的含量成正比關系,通過計算電流變化便可測量出COD值。作者在這方面作了一些探索工作,取得了初步的結果[9,10]。由于水樣不需消解,極大縮短了分析流程,還克服了傳統方法中“二次污染”的問題。目前,這類儀器代表產品是德國LAR公司的Elox100A型COD在線自動監測儀h[11]。儀器測量范圍從1mg/L～10000mg/L,最大可到100000mg/L,測量周期2min～6min。此儀器在歐美各國已得到較廣泛的應用,在我國也獲得國家質量監督檢疫總局計量器具型式批準證書。
(3)其他電化學分析法Dugin[12]提出以Ce(SO4)2為氧化劑,利用pH電極和氧化還原電極直接測定電勢從而測定COD值的方法。Belius2tiu[13]以兩種不同的玻璃電極組成電池,通過直接測定電池電動勢,對水樣中COD值進行測定。趙亞乾[14]以一定比例的反應溶液回流10min后,冷卻稀釋,用示波器指示終點進行示波電位滴定測定COD。
Westbroek等[15]提出Pt-Pt/PbO2旋轉環形圓盤電極多脈沖電流分析法,通過電化學方法產生強氧化劑,碩士論文有機污染物在圓盤電極表面直接氧化或與產生的氧化物質反應而間接被轉化。伏安計時電流法和多脈沖計時電流法測COD,可在幾秒中獲得結果,而且可以在線監測。形成的強氧化媒介可使工作電極表面保持清潔。但方法檢測限較高,不適合地表水或輕度污染水的測定。但德忠等[16]提出混合酸消解和單掃描極譜法快速測COD的方法。該法基于用單掃描極譜法測定混合酸(H3PO4-H2SO4)消解體系中過量的Cr6+,從而間接測定COD。混合酸消解回流時間只需15min。Venkata等[17]使用示差脈沖陽極溶出伏安法(DPASV)進行電化學配位滴定確定有機金屬絡合物的絡合能力,從而測定COD。
.2.3化學發光法根據重鉻酸鉀消解廢水后其最終還原產物Cr3+濃度與COD值成正比關系,以及在堿性條件下,Luminol-H2O2-Cr3+體系產生很強的化學發光的原理,文獻[18,19]提出一種用光電二極管做檢測器測定水體化學需氧量的新方法。
1.2.4紫外吸收光譜法紫外吸收光譜法是通過測量水樣中有機物的紫外吸收光譜(一般用254nm波長),直接測定COD。已有工作表明,不少有機物在紫外光譜區有很強的吸收,在一定的條件下有機物的吸光度與COD有相關性,利用這種相關性可直接測定COD。這種方法不像COD、總有機碳(TOC)方法那樣明確,但在特定水體中有極高的相關性,也能真實反映有機物含量。基于紫外吸收原理測定COD的儀器已有生產。這類方法均不需添加任何試劑、無二次污染、快速簡單,但前提條件是水質組成必須相對穩定。此方法在日本已是標準方法,但在歐美各國尚未推廣應用,在我國尚需開展相關的研究。
2自動在線分析技術
流動分析(FA)用于水樣COD的測定可將樣品消解和測定實現一體化,留學生論文使整個過程實現在線化、自動化。Korinaga[20]提出以Ce(SO4)2為氧化劑,采用空氣整段間隔連續流動分析法對環境水樣中的COD進行測定,采樣頻率達90次/h,但需特制的閥,且管長達18m。陳曉青等[21]提出測定COD的流動注射停流法,系統以微機控制蠕動泵的啟停,并記錄分光光度計檢測到的信號。由于停流技術的引入,解決了慢反應中樣品的過度分散問題。
Cuesta等[22]提出COD的微波消解火焰原子吸收光譜-流動注射分析法。用微波加熱消解樣品,未被樣品中有機物質還原的Cr6+保留在陰離子交換樹脂上,Cr6+經洗脫后用火焰原子吸收光譜法測定。這種方法在檢測中沒有基體效應的影響。
盡管流動注射分析的優勢突出,但仍免不了傳統加熱方式。為了提高在線消解效率,不得不加長反應管或采用停留技術,這又導致分析周期延長或低的采樣頻率。醫學論文微波在線消解效果雖好,但去除產生的氣泡使流路結構復雜化。但德忠等[23]將流動注射和紫外光氧化技術引入高錳酸鹽指數的測定中,建立了紫外光催化氧化分光光度法測定高錳酸鹽指數的流動分析體系,并對多種標準物質(葡萄糖、鄰苯二甲酸氫鉀、草酸鈉等)進行了研究,反應僅需約115min,回收率8310%～11110%,檢測限為016mg/L。用此方法成功測定了COD質控標準(QCSPEX-PEM-WP)和英格蘭普利茅斯Tamar河水樣品。
Yoon-Chang[24]將光催化劑二氧化鈦鋪助紫外光消解與流動分析技術聯用測定化學耗氧量,獲得了好的相關性。李保新等[25]把化學發光系統和流動分析法結合測定高錳酸鹽指數,有機物在室溫條件下發生化學氧化反應,KMnO4還原為Mn2+并吸附在強酸性陽離子交換樹脂微型柱上,同時過量的MnO-
4通過微型柱廢棄。吸附在微型
柱上的Mn2+被洗脫出來使用H2O2發光體系檢測。若換用職稱論文重鉻酸鐘氧化劑,在酸性條件下,重鉻酸鉀還原生成的Cr(Ⅲ)催化Luminol-H2O2體系產生強的化學發光可測定COD。該方法已用于地表水樣COD的測定。
基于流動技術,綜合電化學技術、現代傳感技術、自動測量技術、自動控制技術、計算機應用技術、現代光機電技術研制的COD在線監測儀,一般包括進樣系統、反應系統、檢測系統、控制系統四部分。進樣系統由輸液泵、定量管、電磁閥、管路、接口等組成,完成對水樣的采集、輸送、試劑混合、廢液排除及反應室清洗等功能;反應系統主要有加熱單元或(和)反應室,完成水樣的消解和的反應;檢測系統包括單片機(或工控機)、時序控制和數據處理軟件、鍵盤和顯示屏等,完成在線全過程的控制、數據采集與處理、顯示、儲存及打印輸
參考文獻:
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篇3
[關鍵詞]變壓器；油色譜；在線監督
中圖分類號：TM411 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）36-0374-01
變壓器油色譜在線監測系統是指在不影響變壓器運行的條件下，對其安全運行狀況進行連續或定時自動監測的系統。目前，變壓器油色譜在線監測系統以其能實時監測變壓器絕緣油的狀態，有利于及時發現變壓器潛伏性故障，早期排除變壓器隱患，避免突發故障的發生等特點，而得到廣泛應用。
1.什么是大型電力變壓器油色譜在線監測系統
1.1 變壓器油色譜在線監測系統的特點
變壓器油色譜在線監測系統是建立在油氣分離和氣體含量檢測兩個方面，油氣分離技術采用的是動態頂空脫氣、真空脫氣和滲透膜脫氣等脫氣方法，而與之相反的是氣體含量檢測技術采用的是色譜法、光譜法、氣相色譜方法等光譜檢測技術。滲透膜脫氣法的特點是使用特殊加工的虹吸毛細膜和陶瓷膜對變壓器在帶點狀態下連續的進行在線檢測，而滲透膜脫氣裝置的優點就是體積小，裝置簡單，但也就是因為滲透膜脫氣裝置的簡單導致滲透膜脫氣裝置不能夠同時檢測大量的氣體，只能檢測一種或者少量的特征氣體，而且檢測的精確度不高，而與滲透膜脫氣法相反的是先經過動態頂空脫氣、真空脫氣等方法脫氣，再通過色譜法、光譜法、氣相色譜方法等光譜檢測的循環監測方法，這種循環檢測方法能夠同時對大量的特征氣體進行監測，而且靈敏度和準確度也相對滲透膜脫氣法高，但是缺點就是體積大，裝置復雜，而且成本較高，在應用時應該根據具體的情況決定采用哪種變壓器油色譜在線監測系統。
1.2 變壓器油色譜在線監測系統的作用
眾所周知，電力變壓器不僅屬于電力系統中最重要和最昂貴的設備之一，而且也是導致電力系統事故最多的設備之一，因此國內外不僅要定期作以預防性試驗為基礎的預防性維護，而且相繼都在研究以在線監測為基礎的預知性維護策略，以便實時或定時在線監測與診斷潛伏性故障或缺陷。而變壓器油色譜在線監測系統的作用就是監測電力變壓器的運行情況，及時掌握變壓器的運行狀況，發現和跟蹤潛伏性故障，為變壓器的可靠運行提供保障。近幾年來變壓器油色譜在線監測系統逐漸的普及，已經逐漸成為變壓器狀態檢測的重要監測手段。變壓器油色譜在線監測系統通過安裝在變壓器特征部位上的各種高精度傳感器或油氣分離與監測器，持續的探測各種類型的特征量數據，經過專家診斷系統綜合分析各類數據，準確地反映變壓器的實時運行狀態，實現在主變壓器帶電狀態下連續地在線監測變壓器狀況。
2.變壓器油色譜在線監測系統的實際運用
2.1 變壓器油色譜在線監測系統運用的方向
雖然變壓器油中溶解氣體在線監測這一技術已經發展了幾十年，但是由于我國在這方面的起步較晚，特別是對于多分組的在線監測技術尚處于一個成長期，因此，我國在變壓器油色譜在線監測系統方面還有許多值得進一步研究和完善的地方，我國在變壓器油色譜在線監測系統方面仍然有許多的方面有待提高，包括設備運行的穩定性和可靠性、脫氣裝置和傳感器壽命存在一定的局限性，在線裝置監測項目單一和在線監測系統故障診斷功能等方面都需要進一步的提高。
由于我國對變壓器油色譜在線監測系統的研究起步較晚，因此對變壓器油色譜在線監測系統的各方面都不太完善，在線設備制造商對變壓器油色譜在線監測系統也不是特別的了解，以至于生產出來的設備的穩定性和可靠性非常的差，往往生產出來的監測設備都不能夠長期、安全、穩定的運行，因此，在以后的發展中在線設備制造商應該將發展的重點放在保證設備在各種室外環境下能夠長期、安全、穩定的運行，而不會在一些惡劣的環境下或者是由于一些不確定的因素導致在線檢測設備的精確度降低，或者是無法運行的情況，保證在線監測設備精確度的穩定。
使用動態頂空脫氣、真空脫氣和滲透膜脫氣等脫氣方法的油氣分離技術和使用色譜法、光譜法、氣相色譜方法等光譜檢測技術的氣體含量檢測方法是變壓器油色譜在線監測系統的運作原理，但是大部分在線設備制造商生產出來的設備的脫氣裝置和傳感器壽命存在一定的局限性，使得在線設備的發展處在了瓶頸期，因此，為了在線設備能夠得到更好的發展研發的重點和方向應該放在研究免維護和性能好的脫氣裝置和傳感器，提高脫氣裝置和傳感器的使用壽命，減少脫氣裝置和傳感器的損壞次數。
線性的在線裝置監測項目比較單一，因此如何進行復合型的具有多項監測指標的在線檢測應該是今后在線產品的發展方向。而由于變壓器油色譜在線監測系統的做主要的作用就是在線監測變壓器的影響情況，診斷變壓器的故障和缺陷，但是現行的在線監測系統故障的診斷功能還需完善，對故障和缺陷的判斷方法還比較單一，應該綜合更多數據和現場運行經驗，使變壓器油色譜在線監測系統歲變壓器故障的判斷更加的智能化。
2.2 變壓器油色譜在線監測系統運用要點
變壓器油色譜在線監測系統包括安裝在現場的主機和安裝在實驗室的監控工作站兩個部分。在線監控工作站可以通過有線或無線的方法與主機通信，監控站可以遠程查詢主機的工作狀態、接收分析數據、設定報警值、調整分析周期等，并可實現數據分析處理、報表打印、故障分析判斷等功能，主機結構儀器采用高度集成化的模塊設計，形成了統一標準，減少了儀器的體積，方便升級和維護，同時也使儀器的安裝和移動變得更為方便。
所有的色譜分析流程均在色譜分析系統中完成的，色譜分析系統在電路控制系統程序指令控制下，完成油樣采集、油氣分離、自動進樣、樣品的組分分離、組分檢測等一系列色譜分析流程。電路系統包括電路主板、各種供電電源模塊、工控計算機模塊等電路部件，對整機的電路及氣路部分進行控制，對色譜分析系統檢測到的組分信號進行處理、計算、傳輸等。通信模塊在主電路的控制下完成和客戶端的有線或無線通信工作，包括傳輸分析數據、控制指令、儀器狀態數據等。
3.結語
變壓器在我國供電系統中應用的越來越廣泛，但是變壓器的應用卻存在許多的缺陷，變壓器非常容易出現故障，而變壓器油色譜在線監測系統的研發就是為了減少變壓器出現故障的次數，雖然目前我國變壓器油色譜在線監測系統的發展還不是非常的完善，但是有不足才會有進步，我相信我國變壓器油色譜在線監測系統的研究將會越來越完美。
參考文獻
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篇4
關鍵詞：溫度傳感器，濕度傳感器，GSM，遠程監測
1、引言
高級別的質量檢測需要在高質量的環境中進行。溫度和濕度是環境的重要參數，對溫濕度的監測是實現優質環境的重要手段。為了避免人為干擾環境和提高效率，遠程監測是一種有效的方法。目前的遠程監測系統大多采用以太網絡、無線數據傳輸模塊或zigbee無線網絡傳輸數據[ 1-6]。但是，以太網是有線傳輸，需布線，受地理環境影響較大；無線數據傳輸模塊的傳輸誤碼率高，可靠性差；zigbee是專用協議無線網絡，成本高，開發難，而且覆蓋范圍有限。本文提出一種基于GSM的溫濕度遠程監測系統，具有傳輸誤碼率低、成本低及覆蓋范圍廣等優點，并且可與監測人員的手機綁定，實現隨時、隨地，移動監測。
2、傳感器的數學模型
2.1 半導體溫度傳感器原理
根據PN結理論，在一定的電流模式下，PN結的正向電壓與溫度具有很好的線性關系。對于理想二極管，只要正向電壓VF大于幾個KT/q，其正向電流IF與正向電壓VF和溫度T之間的關系可表示為
(1)
式中IS 為二極管反向飽和電流， K 為波爾茲曼常數（1.38×10-23J/K），T 為絕對溫度（K）， q為電子電荷（1.602×10-19庫侖），
整理后，得
(2)
如前所述，晶體管的基極一發射極電壓在其集電極電流恒定條件下，可以認為與溫度呈線性關系[7]。
2.2 阻抗型高分子濕度傳感器原理
阻抗型高分子濕度傳感器的感濕原理如下：高分子濕敏膜吸濕后，在水分子作用下，離子相互作用減弱，遷移速度增加；同時吸附的水分子使解離的離子增多，膜電阻隨濕度增加而降低，由電阻變化可測知環境濕度。阻抗型高分子濕度傳感器復阻抗與空氣相對濕度、材料配方和電極結構都有關系： 與我有關系
(3)
其中m為叉指對數，b為單個叉指長度，n為電化學反應電子轉移數，f為法拉第常數，c*為氧化劑濃度，D為擴散系數[8]。
但由于傳感器的材料配方、電極結構等方面的不同，導致各種不同的阻抗型高分子濕度傳感器的特性曲線有較大差別，不能用統一的曲線來概括。
3、遠程監測系統
本系統采用先進的GSM無線通信技術、配合以嵌入式解決方案和數據采集等先進技術，構建了一種基于GSM的溫濕度遠程監測系統。
3.1 系統組成及功能
系統分為監測中心站和遠程監測終端兩個部分:監測中心站主要有PC主機、GSM通信模塊TC35i組成（或用戶手機）；遠程監測終端主要是由LPC2148ARM內核控制器、GSM通信模塊TC35i、信號調理電路、人機接口和通信接口電路組成。監測中心站通過GSM網絡與監測終端進行無線遠程通信,實現了基于GSM的遠程監測。系統結構圖如圖1所示。
圖1 遠程監控系統框圖
系統實現的功能主要包括數據采集、數據傳送、報警、實時控制和數據處理。遠程監測終端主要負責采集溫度、濕度、2項數據，根據監測中心的命令進行實時上傳數據。中心對收到的采集數據進行處理，報警，實現實時監控。
3.2 溫度檢測電路
本系統采用AD公司生產的單片半導體集成模擬型溫度傳感器AD590。它具有線性度高、精度高、體積小、響應快、價格低等優點,測溫范圍為-55~+150℃。具有良好的互換性,非線性誤差為±0.3℃。此外,AD590的抗干擾能力強,信號的傳輸距離可達100 m以上[9]。
流過器件AD590的電流(μA)等于器件所處環境的熱力學溫度(開爾文)度數：
(4)
式中，—流過器件(AD590)的電流，單位K
AD590的靈敏度為1μA/K,0℃時輸出273μA電流,每上升1℃輸出電流增加1μA ,每下降1℃輸出電流減小1μA。AD590基本測溫電路如圖2所示。
圖2 溫度檢測電路
3.3 濕度監測電路
系統采用CHR-01型阻抗型高分子濕度傳感器，其復阻抗與空氣相對濕度成指數關系。其基本特性為：工作電壓1V AC（50Hz ～ 2 K Hz），檢測范圍20%～ 90% RH，檢測精度±5%，工作溫度范圍0℃～＋85℃，特征阻抗范圍21 ～ 40.5KΩ。濕度傳感器阻抗變化與溫度有關，其關系見規格書中濕度阻抗特性數據表，通常先檢測溫度，然后按阻抗查表獲得濕度值。由于直流電壓可使水分子電離，加速老化，所以采用交流電壓測試其阻抗[10]。
將CHR-01與555構成多諧振蕩器，通過檢測頻率，進而獲得阻抗。濕度檢測電路如圖3所示。
圖3 濕度檢測電路
低電平表達式：
高電平表達式：
輸出頻率表達式：
(5)
利用單片機的定時器/計數器進行頻率測量，假設計時時間為T(s)，此期間計數值為N，則被測頻率f=N/T
則CHR-01的阻抗為
(6)
其中R1與C的選擇很關鍵，電容C要選擇高精度電容，一是保證其充放電的能力，二是為了其電容值精確，更方便計算濕敏電阻的返回值。
3.4 GSM模塊
本系統采用西門子公司工業級GSM模塊TC35i進行遠程數據傳輸。TC35i支持中英文短消息，自帶異步串行通信接口，方便與PC機和單片機接口，可傳輸語音和數據信號，通過AT命令可實現雙向傳輸指令和數據，波特率可達300b/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short MessageService，短消息)，電源范圍為直流3.3～4.8V，電流消耗為空閑狀態為25mA，發射狀態平均為300mA。
3.5 微控制器LPC2148
現場監測站采用了PHILIPS公司基于ARM7 TDMI-S 內核的微控制器LPC2148作為主控制器，完成現場監測站的全局控制。論文參考網。LPC2148內嵌32KB 的片內靜態RAM 和512 KB 的片內Flash 存儲器，片內集ADC、DAC 轉換器，實時時鐘RTC，2 UART ,及USB2.0等多種接口。具有JTAG調試接口、方便在線調試，而且應用電路相對簡單，開發和生產的成本低。芯片可以實現最高60 MHz 的工作頻率，能夠滿足嵌入式系統μC/OS-II 及人性化的人機界面的要求。大容量的內存，方便了收發短消息時的數據緩沖。
4、系統的軟件設計
系統采用GSM無線通信模塊TC35i實現遠程數據通信，TC35i通過AT命令來進行控制，采用短消息方式進行數據傳輸。系統軟件包括現場監測站軟件和監測中心站軟件兩部分。現場監測站軟件主要完成短消息收發、PDU數據協議分析、A/D轉換、串口通信及人機接口的功能，其中重點是短消息收發和PDU數據協議分析，這是解決現場監測站與監測中心站之間遠程無線通信的關鍵。論文參考網。監測中心站的短消息收發及PDU數據協議分析與現場監測站軟件流程基本相同，不再贅述。
4.1 發送短消息
發送短消息的過程:首先將短消息中心號碼、對方號碼、短消息內容編碼成PDU格式;然后計算出短消息的長度,發送AT+CMGS=〈lenghth〉〈CR〉,〈CR〉代表回車即ASCⅡ碼0x0D。等待TC35i模塊返回ASCⅡ字符“〉”,則可以將PDU數據輸入,PDU數據以〈Z〉作為結束符。短消息發送結束后模塊返回〈CRLF〉OK〈CRLF〉。發送短消息流程圖如圖4所示。
圖4 發送短消息流程圖
4.2 接收短消息
接收短消息使用定時器進行周期性串口查詢的方式。短消息到達后,計算機可以接收到指令〈CRLF〉+CMTI:“SM”,INDEX(短消息存儲位置)〈CRLF〉。讀取PDU數據的AT命令為AT+CMGR=INDEX〈CRLF〉,執行此命令后模塊返回剛剛收到的PDU格式的短消息內容。收到PDU格式的短消息后,將這個短消息進行解碼,解碼出短消息發送方的手機號碼、短消息發送時間、發送的短消息內容。接收短消息流程圖如圖5所示。論文參考網。
圖5 接收短消息流程圖
6、結論
為了實現質檢所需的優質環境，本文研究一種基于GSM的溫濕度遠程監測系統。設計了以LPC2148為核心的現場監測終端系統，實現溫濕度的采集，短消息收發及人機接口等功能，并通過GSM模塊TC35i與監測中心站通信，接受指令并實時上傳信息，實現了監測中心對現場溫濕度的遠程監測。實驗表明，本系統傳輸誤碼率低，通信可靠，具有很好市場前景，也為高效率遠程監測系統的實現提供了一種新方法。
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篇5
關鍵詞：電力變壓器；局部放電；變壓器油色譜；在線監測
中圖分類號：TU856 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2009）01-0069-02
隨著國民經濟的發展，電力事業迅速增長，裝機容量和電網規模日益增大，人們對電力系統中設備的運行可靠性的要求不斷提高，在現代電力設備的運行和維護中，電力變壓器不僅屬于電力系統中最重要的和最昂貴的設備之列，而且是導致電力系統事故最多的設備之一，它的故障可能對電力系統和用戶造成重大的危害和影響。因此國內外一直把電力變壓器在線檢測與診斷技術作為重要的科研攻關項目，現今大多數運用的技術有局部放電法，和變壓器油色V分析法等。
一、變壓器在線監測研究現狀
（一）變壓器局部放電（PD）在線監測
1．原理：變壓器故障的主要原因是絕緣損壞，在故障前有局部放電產生，且伴隨下列信號：電流脈沖，電波、超聲波，C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO等氣體，光信號，超高頻電磁波。對上述五種信號進行測量，可以確定變壓器內部局部放電的嚴重程度。因此五種信號的監測都有人研究。在這些檢測方法中，電流脈沖法是最靈敏的。但是變電站現場電信號的干擾也是比較大的，因此采用常規的電流脈沖法，很難進行測量。超聲波法及油中氣體分析法現場干擾較少，但超聲波法靈敏度低，對于那些深藏在絕緣內部的放電往往檢測不到。同時超聲波信號的傳播時延大多是用電流脈沖信號觸發計時器來獲得。在現場使用時，局部放電產生的脈沖電流信號，往往淹沒于高的干擾脈沖之中而無法分辨，難以觸發計時器工作，從而導致監測系統作出錯誤的判斷。
2．方法：（1）差動平衡法：比較進入測量系統的兩個信號，一個來自中性點傳感器，另一個來自變壓器鐵芯接地傳感器。當變壓器內部產生局部放電信號，它在變壓器中性點及鐵芯接地傳感器上，產生兩個方向相反的電流脈沖。而當變壓器外部存在干擾信號時，他在這兩個傳感器上產生的電流脈沖方向相同，適當選擇頻率，對這兩個電信號進行比較，就可以對電暈干擾加以抑制。（2）超聲波檢測法：利用超聲波傳感器，在變壓器外殼上檢測局部放電產生的聲信號。一方面當變壓器內部發生局部放電時，所產生的電流脈沖信號就被檢測到，另一方面分布在油箱壁上的幾個超聲波傳感器也會檢測到聲波信號。但它要比電脈沖延遲某個時間，根據這個延遲時間，就能確定傳感器和放電發生點之間的距離，從而確定放電點的位置。（3）電氣定位法：利用超聲波傳播的方向和時間以及放電脈沖在繞組中的傳輸過程來確定放電位置的定位方法。
（二）變壓器油中溶解氣體（DGA）在線監測
用油中溶解氣體氣相色譜分析判斷變壓器內部故障：
1．原理：油浸電力變壓器中主要絕緣材料是變壓器油和絕緣油紙。這兩種材料在放電和熱作用下，會分解產生各種氣體。而變壓器內部故障都伴隨著局部過熱和局部放電的現象，使油或紙或油和紙分解產生C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO和CO2等氣體。當故障不太嚴重，產氣量較少時，所產生的氣體大部分溶解于絕緣油中。此外，發熱和放電的嚴重程度不同，所產生的氣體種類、油中溶解氣體的濃度、各種氣體的比例關系也不相同。因此，對油中溶解的氣體進行氣相色譜分析便可發現變壓器內部的發熱和放電性故障。
2．方法及其發展
（1）一般采用常規氣相色譜儀進行變壓器油率溶解氣體的定期檢側，即試驗人員到變電站抽取部分脫出氣體注入氣相色譜儀的進樣口，用氣相色譜儀檢測，輸出結果，最后將結果與標準進行比較判斷。
（2）為了克服常規油色譜分析法的繁瑣而復雜的作業程序，人們研制出了油中氣體自動分析裝置，即將常規色譜分析儀的脫氣和氣體濃度檢測兩部分置于變壓器安裝現場，在技術上實現自動化分析，顯然，這種油色譜自動化分析裝置的功能與常規色譜分析法相仿，結構上未發生根本變革，僅是作業程序上實現了自動，從技術經濟上限制了它的推廣應用前景。
（3）人們不得不研究在原理結構上有所變革創新的在線監測裝置。在變壓器油中溶解氣體在線監測裝置的研究中，人們首先想到的是在油氣分離上作變革，為此采用由僅使氣體分子通過的高分子透氣膜組成油氣分離單元，從而不僅大大簡化了油中氣體自動分析裝置的結構，而且實現了在線監測。
（4）氣體檢測單元上作出變革，不用復雜的色譜儀，而用氣敏傳感器對分離氣體檢測。由于氣敏傳感器的敏感度與所添加的貴重金屬有關，工藝上還很難做到一種氣敏傳感器對多種氣體都具有相同的敏感度，因此，人們最先研究成功的在線監測裝置是監測變壓器油中的氫氣量。由于不論變壓器內部故障種類如何，氫氣是故障產生氣體的主要成份之一，在線監測油中的氫氣量就能判斷變壓器有無異常，然后通過常規色譜分析法來進一步判斷故障種類和程度，因此，雖然這種只能判定有無異常而不能診斷故障種類的在線監測裝置功能有限，但因其比常規色譜法進了一步而得到了廣泛應用。
二、變壓器在線監測研究發展趨勢及研究方向
1．儀器上：發展了光學器件如分紅氣體分析器，紅外氣體分析器的特點是能測量多種氣體含量。測量范圍寬，靈敏度高精度高，響應快，選擇性良好可靠性高，壽命長，可以實現連續分析和自動控制。紅外氣體分析器的工作原理基于吸光度定律（I．amhert-Beer定律），從物理特征上可以劃分為不分光型、分光型、傅立葉紅外（FTIR，Fourier Transform InfraRed）型以及基于微機電系統（MEMS Micro-Electro-Mechanical System）技術的微型紅外氣體分析器。分光型紅外氣體分析器是利用分光系統從光源發出的連續紅外譜中分出單色光，使通過介質層的紅外線波長與被測組分的特征吸收光譜相吻合而進行測定的。不分光型紅外氣體分析器（NDIR）指光源發出的連續紅外譜全部通過固定厚度的含有被測混合氣體的氣體層。由于被測氣體的含量不同，吸收固定紅外線的能量就不同。
2．理論工具上：模糊理論，人工神經網絡，專家系統及灰色理論在DGA的分析中都有應用。
三、結語
變壓器作為發變電系統中重要設備，安裝在線監測系統的必要性已漸漸成為電力行業的共識，電力變壓器的工作效率代表了電力部門的財政收益，變壓器的在線監測提高了運行的可靠性，延緩了維護費用的投入，延長了檢修周期和變壓器壽命，由此帶來的經濟效益是非常可觀的。電力設備的在線監測技術是今后的發展方向，具有廣闊的前景。
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篇6
論文關鍵詞：電子式互感器,合并單元
1引言
數字化變電站是由智能化一次設備和網絡化二次設備分層構建，建立在IEC61850通信規范基礎上，能夠實現變電站內IED設備信息共享和互操作的現代化變電站。采用先進、可靠、集成、低碳、環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。
2智能化一次設備
智能化一次設備包括電子式互感器、MU、智能終端等。未來智能變電站將增設以變壓器、斷路器等為重點監測對象的在線狀態監測單元，通過電學、光學、化學等技術手段對一次設備狀態量進行在線監測，實現設備狀態信息數字化采集、網絡化傳輸、狀態綜合分析及可視化展示。
監測范圍與參量:
a)220kV變電站
1)監測范圍：主變、GIS、避雷器；
2)監測參量：主變——油中溶解氣體；220kVGIS——SF6氣體密度、微水、局部放電；110kVGIS——SF6氣體密度、微水；避雷器——泄漏電流、動作次數。
b）110kV及以下變電站
1)監測范圍：主變、避雷器；
2)監測參量：主變——油中溶解氣體；避雷器——泄漏電流、動作次數。
2.2電子式互感器
電子式互感器將一次系統的電壓、電流量轉化為遠端模塊可以直接采樣的弱電量，
遠端模塊采樣后經光纖發送給合并單元，合并單元重新組幀后遵循IEC60044-8定義的串行數據接口標準，使用光纖發送給線路保護、變壓器保護、母差保護、測控裝置、計量設備和故障錄波等裝置，根據保護、測量等裝置的個數可對發送通道的數量進行擴展。
電子式互感器通常由傳感模塊和合并單元兩部分構成，傳感模塊又稱遠端模塊,安裝在高壓一次側，負責采集、調理一次側電壓電流并轉換成數字信號。
合并單元（簡稱MU）是與電子式互感器配合使用的數據采集發送單元，并具備監控等功能。通常安裝在二次側，負責對各相遠端模塊傳來的信號做同步合并處理。
圖1有源電子式互感器構成
3網絡化二次設備
同時IEC61850標準定義了其中兩種抽象模型：采樣值傳輸（SAV）模型和通用變電站事件（GOOSE）模型。其中SAV模型應用于采樣值傳輸及相關服務，而GOOSE模型則提供了變電站事件（如命令、告警等）快速傳輸的機制，可用于跳閘和故障錄波啟動等報文的傳輸。GOOSE，即GenericObjectOrientedSubstationEvent（通用面向對象的變電站事件），是IEC61850的特色之一,提供了網絡通訊條件下快速信息傳輸和交換的手段。當發生任何狀態變化時，智能電子裝置將借助變化報告，高速傳送二進制對象、通用面向對象變電站事件報告，該報告一般包含有：狀態輸入、起動和輸出元件、繼電器等實際和虛擬的每一個雙點命令狀態。GOOSE服務直接映射到網絡數據鏈路層上，確保重要信息的優先級傳遞，使用廣播地址進行信息的多路發送。
4需要注意的問題
4.1智能變電站下二次安措的執行
傳統變電站下，執行二次安措需斷開外界電壓電流以及解開啟動失靈等回路，涉及面廣，需要查清圖紙，嚴防漏執行或誤執行。而將按照智能電網的要求，智能一次設備、各線路保護、公有保護把自身的跳閘命令、運行狀態、告警信號等信息都通過GOOSE光纖傳到以太網上，同時，又從以太網上獲取所需的諸如電流電壓等信息。所以，在進行保護校驗的時候只需將數字式保護測試儀的測試位置為試驗狀態，安措執行起來方便快捷。
4.2測試儀的采樣率設置
測試儀提供的采樣點數應與被測保護一致，否則將會引起采樣值的偏差。
參考文獻
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篇7
關鍵詞:污染源；在線監控系統；對策；建議
中圖分類號： X501文獻標識碼： A
為深入貫徹《中華人民共和國環境保護法》、《污染源自動監測管理辦法》以及《污染源自動監控設施運行管理辦法》具體內容要求，加強我國國控、省控、市控重點污染源排放口的監管力度，實施污染物排放總量控制，預防污染事故的發生，提高環境管理科學化、信息化水平，針對發展過程面臨的主要環保問題和工作任務，抓住環境監測最新發展要求，解決突出的環保問題，充分發揮污染源在線監控系統作用并提供技術支持是十分必要的。
1污染源在線監控系統現狀
污染源在線監控系統建設工作有助于國家和地方環保部門提升環境管理水平，掌握企業污染物排放狀況，為統籌污染物總量控制與總量減排提供重要的技術支撐。國家環境保護部2007年11月制定的《主要污染物總量減排監測辦法》第四條明確規定：“對于安裝自動監測設備的污染源以自動監測數據為依據申報化學需氧量和二氧化硫的排放量”。第六條明確規定：“國控重點污染源必須在2008年底完成污染源自動在線監測設備的安裝與驗收”。由此可見，污染源在線監控系統建設工作，已經成為我國環保工作的重點，污染物排放總量控制與總量減排的技術依據已由傳統的手工監測轉變為在線監測設備的實時監測。我國污染源在線監控系統建設起源于20世紀90年代末，以生態省建設工作為切入點，初期污染源在線監控系統建設工作主要集中在大、中型企業和污水處理廠，功能僅限于廢水的監測。2004年9月，國家為提高環境管理水平，在全國范圍內開展了構建污染源在線監控系統網絡的建設工作，并于2005年7月，頒布了《污染源自動監控管理辦法（總局令第28號）》，明確了對重點污染源自動監控系統設施進行監控的主管部門及相應職責。2007年6月，《國務院關于印發節能減排綜合性工作方案的通知》（國發［2007］號），通知中要求，在全國范圍內，構建以國控重點污染源在線監控系統為工作重點的污染物排放三級立體監測體系。近10年來，政府與企業投入大量的人力和物力，從現場在線監測設備安裝和監控中心建設兩方面入手，不斷完善硬、軟件設施建設，努力提高在線監控的能力與水平，在擴大監控范圍的同時，確保在線監控質量，可以說，我國污染源在線監控系統建設已具有一定規模。
2污染源在線監控系統建設存在的問題
（1）企業對污染源在線監控系統建設的重要性認識不足，后期運行缺乏保障企業污染源在線監控系統是__由國家通過立法，以法律文件的形式要求企業安裝并實施運行的，污染源在線監控系統的安裝往往并非出于企業自愿，而且其運行費用加大了企業環保管理成本，增加了企業負擔，從而導致企業在污染源在線監控系統建設中缺乏主動性與積極性，系統安裝、驗收完畢后，對后期的運行與維護缺乏足夠熱情，同時缺少必要的資金支持，導致系統設備正常運行率較低，實際監測數據在真實性和有效性上無法滿足企業環保管理需要。
（2）儀器設備的性能與安裝缺乏統一標準，系統規范化運行與管理難以實現首先，國內污染源在線監測設備生產廠家較多，在線監測設備缺乏完善的選型與科學的考核驗收標準，儀器的準確性判斷嚴重滯后，儀器的校準受到制約。其次，部分企業污染源排放口建設規范化程度不高［2］，在線監測系統安裝不符合《水污染源在線監測系統安裝技術規范（試行）》和《固定污染源煙氣排放連續監測技術規范（試行）》的相關要求，環保部門無法對污染源在線監控系統進行有效監管。
（3） 污染源在線監控系統技術評價體系滯后，比對考核過程存在一定缺陷近年來，隨著我國環境監測能力不斷加強，各項監測技術指標不斷完善，目前已經建立一套比較完善的監測體系，但是污染源在線監控系統的運行與考核則處于剛剛起步階段，配套的技術指標
體系建立相對滯后。如：廢水在線監測設備比對監測氨氮與流量時，判別要求把相對誤差定位在±15％和±5％，對于企業廢水氨氮濃度較高和流量較大時，大部分在線監測比對結果很難滿足判別要求，是否可建立更為科學可行的判別要求，有待進一步探索與論證［2］。
（4） 污染源在線監控系統運行與管理人員缺乏相應技術培訓與考核由于缺乏相關知識、培訓等，對在線監測儀器設備的工作原理、操作流程、維護與保養不熟悉，技術儲備難以滿足污染源在線監控系統設備日常比對監測、維護與保養、基本故障處理的技術需要。
3對策與建議
(1) 提高認識，明確污染源在線監控系統的重要地位按照《主要污染物總量減排監測辦法》第四條規定，自動監測數據將作為企業污染減排的首要依據，自動監測系統將成為污染物排放總量控制的重要手段。提高企業對污染源在線監控系統重要性的認識，把系統建設工作作為企業日常工作內容之一，加強企業對污染源在線監控系統運行的監督與管理，保證系統正常運行，使之成為企業環保管理工作的有機組成部分。
(2)建立、健全污染源在線監控系統相關技術標準與規范開展污染源在線監控系統建設工作，是為了讓國家和地方環保部門能夠及時掌握各企業排污狀況，特別是國控重點污染源排放口的排污狀況，為國家與地方實施總量控制與總量減排提供技術與數據支持。依據國家相關法律和法規要求，結合目前企業污染源在線監控系統建設過程中出現的問題，應首先制定和完善污染源在線監控系統管理辦法以及安裝、驗收、比對監測等環節的技術要求規定；制定一套適用于國內各企業的制度化、標準化、規范化的污染源在線監控體系，使各企業污染源在線監控系統的建設可以有章可循。
(3) 加強污染源在線監控技術與管理人員的培訓為及時掌握國內外污染源在線監控系統的發展方向與趨勢，了解先進的管理技術與管理經驗，我國應較多的開展污染源在線監控系統建設、運行與管理方面的培訓。定期組織多層面、全方位、多元化的污染源在線監控系統建設、運營與管理方面的人員培訓與經驗交流，積極推廣污染源在線監控系統建設較好的例子，為完善我國的污染源在線監控系統提供智力支持。
4結束語:
污染源在線監控系統建設工作是我國根據國家關于環保工作發展要求，加強環境管理，掌握各企業生產排污狀況，實施總量控制與總量減排的重要手段，是我國實現環保工作轉型的重要標志。根據國內外污染源在線監控系統技術現狀和發展趨勢，結合目前國內污染源在線監控系統建設中發現的問題，不斷提高污染源在線監控系統管理運營效能和技術水平，充分發揮其在環境預警、日常監測、節能減排和污染治理中的重要作用，具有重要的現實意義。
參考文獻
［1］于愛敏，于洋，范卉．談我國污染源在線監控與預警系統建設的問題［J］．北方環境，2010，22（4）：91－94．
篇8
關鍵詞：電氣設備；在線檢測
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A
引言
在線監測系統主要由絕緣在線監測裝置、避雷器絕緣在線監測裝置、斷路器在線監測裝置組成，并涵蓋變電站主要電氣設備絕緣狀態參數的監測，監測參量多、功能齊全。
電力設備在線監測系統是指在設備使用期內連續不斷檢查和判斷設備狀態，預測設備狀態發展趨勢的系統。系統通過工控機及系統集成軟件，對各監控裝置的動態參數進行集成，建立變電站設備狀態綜合數據庫，自動生成設備狀態參數報表和變化趨勢曲線，對設備狀態的歷史參數進行“橫比”缺，趨勢分析和相對比較相結合，實現設備狀態的初步診斷，為專家診斷系統提供開放性平臺，通過網絡，現設備的遠程/現場狀態監測、診斷和評估。
1．實施在線檢測的要求:
（1）采用在線監測可以在運行中及時發現發展中的事故隱患，防患于未然。（2）逐步采用在線監測以代替停電試驗，減少設備停電時間，節省試驗費用。（3）對老舊設備或已知有缺陷、有隱患的設備，用在線監測隨時監視其運行狀況，一旦發現問題及時退出，最大限度地利用其剩余壽命。 （4）可以使停運損失降低、事故檢修費用降低、 設備停電試驗、 檢修造成的人身和設備事故降低。(5)使得牽引變電所最終實現無人值守。
2、系統主要分為以下幾個步驟：
2.1、數據采樣
通常實際運行中的自動化系統已經采集了設備運行的狀態量，并反映出設備運行情況，該系統先要從中獲取診斷對象的狀態信息，包括正常與故障的信息量。根據表征設備狀態量的各種信號的不同特性而采用不同的信號采集方法，常用的采樣方法有：
每次采集一個足夠數據處理所需長度的信號樣本；
按事前整定的周期進行采樣；
利用發生隨機故障時的信號突變自動采樣
根據故障診斷的特殊要求采取轉速跟蹤采樣、峰值采樣等特殊采樣方式；
針對不同的電力設備和任務要求其狀態監測方法不同。在變壓器各類故障中，最常見的就是繞組匝間短路。因而根據變壓器各種機械和電氣特性，采用局部放電、油中氣體分析、振動分析、極化波譜、恢復電壓法等方法監測其運行狀態。交流旋轉電機發生故障的類型不同，故趨向于結合神經網絡、小波分析等監測電機的狀態。斷路器狀態的好壞的監測主要采用跳閘輪廓法和振動監測法獲得斷路器的狀態信息。電力電纜只有充分研究清楚各種情況下測量端捕捉到的各個地方反射過來的行波，才能提取有用的暫態信號實現電力電纜單端在線故障測距。這就需要結合先進的數字處理技術，利用小波變換技術取長補短實現故障的在線采樣。
2.2、數據處理
首先將采集到的數據進行數模轉換、預處理和壓縮打包，再經通信路徑傳輸到處理控制中心。通信設備現已廣泛應用于電力領域，光纖傳輸數字信號可較好地抑制干擾，保證信號質量。數據處理中心收到通信線路傳輸來的狀態量數據包后，利用各種不同數學方法對數據解包處理。數字信息技術和智能技術應用到電力設備監測系統的數據處理使電力設備在線監測更加實時準確。
數據處理模塊都是基于DCOM技術設計的。DCOM支持多態性，允許通過一系列共用接口，采用相同的方法控制不同的對象。主框架可通過共用接口，采用相同的方法調用，不必編寫針對性的特定代碼。要采用共用接口描述數據處理模塊，先對數據對象有一個統一的描述。PEMDS中，數據對象是根據組織形式進行抽象的，并用接口形式加以描述，如圖。
數據根據其元素的維數分為1、2、3維數據等，每種數據都有描述它們的基本接口，如圖1
IVectorData是描述2維數據的基本接口，IMatrixData是描述3維數據的基本接口。為消除基本接口差異的影響以便統一處理，PEMDS引入了IDataContainer接口封裝基本數據接口。接口包含IDispatch類型的指針，指向不同類型的基本數據接口 ；并有附加信息用以描述數據的其它特性。引入接口屏蔽了基本數據接口的差異,但不能描述一組數據之間的關系。為此引入IPEMDSDataObject接口。該接口含有指向多個IDataContainer接口的指針，描述不同IDataContainer所包含數據之間相互關系的附加信息。
2.3、故障診斷
在線檢測系統所采集的數據量很大，這就必須要有高速、可靠的采集及特征提取模塊和數據傳輸總線，發展趨勢是采用DSP技術和VXI總線技術。隨著信息技術和計算機網絡技術的發展，在以往單機監測診斷系統和分布式監測診斷與故障診斷系統基礎上，設備遠程監測與故障診斷系統的研究受到了國內外研究者的密切關注和重視。基于網絡的電力關鍵設備遠程監測與故障診斷系統是未來的發展方向。
設備狀態的遠程監測和網絡化的跟蹤。分布式系統的發展以及通信技術在電力系統的廣泛應用，使設備診斷技術與計算機網絡技術結合，采集設備的狀態參數后可遠程傳送數據，遠程協作診斷。
狀態監測系統與其他系統聯網和集成。如在分布式的監控系統中將狀態監測系統與繼電保護有機結合。它包括一個以遠程監測和故障診斷為核心的開放式、可視化的規范的操作平臺。基于網絡的遠程設備監測和故障診斷系統的“神經中樞”，即設備故障診斷分析軟件包，是專家故障診斷層的功能核心；設備監測分析的圖形化軟件環境為信息集成和業務集成提供優秀直觀的人機界面，它采用Labview圖形化編程語言及虛擬技術，根據設備狀態數據信息，按照不同用戶的個性化要求，動態顯示設備的運行狀態以及診斷知識的表達。
隨著傳感器技術和信息技術的日益成熟，在智能化理論(如神經網絡和專家系統) 的基礎上結合信號采集、數據分析為主的計算機輔助監測和診斷技術，可預見電力設備狀態監測與故障診斷將進入智能化的新時代。
故障診斷主要包括四個步驟，即信號測取、特征提取、狀態診斷和狀態分析。在機械故障診斷的發展過程中，人們發現最重要、也是最困難的問題之一就是故障特征信號的特征提取。從某種意義上說，特征提取可以說是當前電力設備故障診斷研究中的瓶頸問題，它直接關系到故障診斷的準確性和故障早期預報的可靠性。為了解決特征提取這個關鍵問題，對于電力設備故障的特殊性，診斷方法就具有一定的特殊性。隨著電站發電容量的增大以及人工智能和計算機技術的迅猛發展，智能診斷方法在電力設備故障診斷中得到了廣泛的應用。目前應用較多的智能診斷方法是模糊診斷方法和規則診斷方法。
2.4、數據
數據進行故障診斷之后采用基于擴充的HTTP協議數據模型，服務器端按照HTTP請求方法的不同分為若干模塊，HTTP接受到請求報文后，按所請求的方法調用相應的處理模塊。由于所用協議是無狀態的，為了進一步提高這種方法的效率和性能，在客戶端建立了緩沖機制和歷史管理，這樣，用戶每次向前或者向后瀏覽，不會因同服務器端進行交互而造成性能損害。
3、在線檢測技術在電氣設備中的應用實例
3.1、變壓器
當變壓器繞組發生匝間短路，會使變壓器的負載鐵耗和空載損耗 均增加從而導致總損耗增加，而且對于匝間短路嚴重程度的不同，此增加損耗也不同，損耗會隨著短路匝數的增加而增大，具體的數值依賴于短路故障的嚴重程度以及過渡電阻大小等因素。
如果能夠檢測出變壓器功率損耗的變化，就基本上能夠確定出變壓器繞組是否正常以及故障的嚴重程度，這對電力變壓器繞組狀態監測和故障診斷提供了一個非常有效的方法，對提高變壓器故障診斷的準確率非常有意義。所以可以利用變壓器各側的電壓、電流量，計算出變壓器的功率，進而得到其損耗的變化，同時，由于變壓器在運行過程中，由于負載電流的變化而導致負載損耗的變化，為了不影響判斷，可以剔除掉變壓器的負載損耗中的最基本的歐姆損耗。
變壓器繞組匝間故障后，其功率損耗的增大主要表現在故障相上，由于磁場耦合的關系，非故障相也應該有不同程度的增大，但是不如故障相那么明顯，因此可以利用這個特點來進行變壓器繞組在線監測的初步定相，即計算變壓器原副方繞組的功率，利用功率差進行判斷。
3.2、電力電纜
電力電纜實施線檢與診斷的主要方法是直流分量法。交聯聚乙 烯絕緣電纜交流充電電流中的直流分量是這種電纜存在水樹的重要標志，并與電纜中的水樹長度、交流擊穿電壓和直流泄漏電流等絕緣判據有著良好的線性對應關系。因此通過對交聯聚乙烯絕緣電纜中直流分量的在線檢測便能對其絕緣水樹老化程度進行診斷。當直流分量小于1nA時，良好；小于100nA時須密切注意，大于100 nA時，則可判斷為壞電纜。從而以此標準來對電力電纜進行在線絕緣檢測。
結論
在線監測是集高電壓、測試、材料、計算機和通訊為一體的綜合性科學技術。它也是綜合自動化技術中必不可少的重要組成部分。隨著對變電所電氣設備在線監測技術的認識和經驗的增加，電力系統安全運行的必不可少的監測系統，它將發揮越來越重要的作用。
參考文獻
［1］徐大可.監測變壓器繞組變形的短路電抗在線測量技術［D］.西安交通大學博士論文，2000.
篇9
論文關鍵詞：突發環境應急指揮，風險源，動態處理方案
1．引言
突發環境事件應急處理的目的是為了及時、合理處置可能發生的各類重大、特大環境污染事故，維護社會穩定，保障公眾生命健康和財產安全，保護環境，促進社會全面、協調、可持續發展。國內突發環境事件的應急處理工作一般由當地的各級人民政府組織實施，大量的具體工作則由政府的相應行政主管部門承擔，即各級環境保護局（以下簡稱環保局）[1]。
環保局在突發環境事件應急處理的主要任務包括：劃定隔離區域突發環境應急指揮，制定處置措施，控制事件現場；進行現場調查，認定突發環境事件等級，按規定向各級政府和環保報告；查明事件原因，判明污染區域，提出處置措施，防止污染擴大；負責污染警報的設立和解除；負責對污染事故進行調查取證，立案查處，并參與對有關責任人的處理；負責突發環境事件的新聞；負責對環境恢復、生態修復提出建議措施；參與指揮急救、疏散、恢復正常秩序、安定群眾情緒等方面的工作。
本論文的目的，就是以環境突發事件這一類災變為對象，結合現代信息技術和軟件工程理論，研究突發環境事件應急指揮系統的特征和運作模式，力圖設計出一個基本符合現狀、具有一定參考價值的突發環境應急指揮系統架構。
2．突發環境事件應急指揮系統功能分析
（1）預防
預防是進行突發環境事件應急處理的基石，其相關工作也是應急指揮系統的基礎免費論文。為配合預防階段的工作突發環境應急指揮，應急指揮系統在此階段應具備的功能包括：涵蓋重點污染源及危險源的靜態隱患數據庫；涵蓋危險源產生、貯存、運輸、銷毀全過程的動態隱患數據庫；基于靜態隱患數據庫和動態隱患數據庫的事件高發區域管理功能；事件高發區域環境質量的在線監測和視頻監控功能；環境模擬仿真功能；社會基礎信息數據庫（包含人口、建筑、道路、水系、機構等）；基礎地形地貌數據（GIS方式）；氣象水文數據；應急處理所需物質和裝備的統一管理；一般應急事件基礎知識的培訓和自我學習。
（2）預警
預警意味著突發環境事件應變的啟動，其工作重心是盡可能早地獲取事件發生的信息，爭取事件處理的主動，對預警級別進行有效管理。因此，應急指揮系統在此階段應當具備的功能包括：12369環保熱線電話以及環境保護網站的集成，拓展環境事件預警信息的來源途徑；環境質量在線監測和視頻監控異常情況的報警；預警此階段的管理包括預警信息的確認、分析及初步級別判定，預警信息的初報，相應組織機構的建立及人員通知。
（3）準備
準備階段的工作主要是在突發環境事件信息基本清晰的基礎上，進行事件續報，調動各環境應急救援隊伍進入現場，預警公告，進行必要的應急活動和資源調配，為下一步具體的應變工作做好充分的準備。應急指揮系統在此階段應當具備的功能包括：預警級別的核實及預警公告的；事件情況的續報；初期應變方案的形成和實施；環境應急資源的調度和指揮。
（4）應變
應變工作是應急處理工作的核心，需要針對事件的發生情況做出正確決策和應急處置突發環境應急指揮，力爭通過正確的決策，果斷的執行，將突發環境事件造成的負面影響降到最低程度。應急指揮系統在此階段應當具備的功能包括：現場處置人員的知識支持；環境應急資源的調度和指揮；突發環境事件跟蹤處理；事件發展情況的信息報送和；相關部門的緊急聯動；現場處置情況的遠程指揮。
（5）恢復
恢復部分的工作主要是降低突發環境事件造成的負面影響，做好受災人員的安置，開展受污染生態環境的修復，進一步加強和完善應急響應能力。應急指揮系統在此階段的功能包括：應急事件處置情況的分析、評估；應急事件全過程的資料歸檔及演變分析；修復方案的管理等。
3．突發環境事件應急指揮系統框架分析
在分析了國內突發環境事件應急處理工作和突發環境事件應急指揮系統功能的基礎上，本文探討突發環境事件應急指揮系統的框架結構免費論文。如圖1所示。
本系統是以環境應急事件的生命周期為主線、以環境應急事件指揮與調度為核心、以知識和經驗的積累與固化為目標來構建的。主要包含應急接警、事件案例預案、會商模塊、動態處置方案、空間數據庫、氣象數據庫、應急設備庫、環境專家庫、風險源（危險品）庫、電子沙盤、應急監測、應急通訊、污染模擬仿真、應急評估歸檔和其他系統接口共15個功能模塊。
4．總結
通過對國內突發環境事件應急處理工作和突發環境事件應急指揮系統功能的分析研究，本文提出了基于GIS平臺的突發環境事件應急指揮系統框架結構, 本系統以環境應急事件的生命周期為主線、以環境應急事件指揮與調度為核心、以知識和經驗的積累與固化為目標來構建的。突發環境事件應急指揮系統建設完成后，不但能夠在突發環境事件的應急指揮中發揮重要意義，它還能夠對日常的環保工作起到重要的推動作用。
[參考文獻]
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篇10
1 故障診斷技術的發展[1]
故障診斷(FD)始于(機械)設備故障診斷,其全名是狀態監測與故障診斷(CMFD)。它包含兩方面內容:一是對設備的運行狀態進行監測;二是在發現異常情況后對設備的故障進行分析、診斷。故障診斷技術是一門交叉學科,融合了現代控制理論、信號處理、模式識別、最優化方法、決策論、人工智能等,為解決復雜系統的故障診斷問題提供了強有力的理論基礎,同時實現了故障診斷技術的實用化;近二十年來,由于技術進步與市場需求的雙重驅動,故障診斷技術得到了快速發展,已在航空航天、核反應堆、電廠、鋼鐵、化工等行業得到了成功應用,取得了顯著的經濟效益;從故障診斷技術誕生起,國際自動控制界就給予了高度重視。
以運動機械的振動檢測為中心,輔助以溫度、壓力、位移、轉速和電流等各種參數的采集,從而對鋼鐵冶煉中的各種大型傳動設備的狀態進行分析和判斷,從而達到故障診斷的目的。
2 故障診斷的主要理論和方法[2-3]
1971年Beard 發表的博士論文以及Mehra和Peschon發表的論文標志著故障診斷這門交叉學科的誕生。發展至今已有30多年的發展歷史,但作為一門綜合性新學科——故障診斷學——還是近些年發展起來的。從不同的角度出發有多種故障診斷分類方法,這些方法各有特點,但從學科整體可歸納以下幾類方法。
1) 基于系統數學模型的診斷方法:該方法以系統的數學模型為基礎,以現代控制理論和現代優化方法為指導,利用Luenberger觀測器 、等價空間方程、Kalman濾波器、參數模型估計與辨識等方法產生殘差,然后基于某種準則或閥值對殘差進行分析與評價,實現故障診斷。該方法要求與控制系統緊急結合,是實現監控、容錯控制、系統修復與重構等的前提、得到了高度重視,但是這種方法過于依賴系統數學模型的精確性,對于非線性高耦合等難以建立數學模型的系統,實現起來較困難。如狀態估計診斷法、參數估計診斷法、一致性檢查診斷法等。
2) 基于系統輸入輸出信號處理的診斷方法:通過某種信息處理和特征提取方法來進行故障診斷,應用較多的有各種譜分析方法、時間序列特征提取方法、自適應信號處理方法等。這種方法不需要對象的準備模型,因此適應性強。這類診斷方法有基于小波變換的診斷方法、基于輸出信號處理的診斷方法、基于時間序列特征提取的診斷方法。基于信息融合的診斷方法等。
3) 基于人工智能的診斷方法:基于建模處理和信號處理的診斷技術正發展為基于知識處理的智能診斷技術。人工智能最為控制領域最前沿的學科,在故障診斷中已得到成功的應用。對于那些沒有精確數學模型或者很難建立數學模型的復雜大系統,人工智能的方法有其與生俱來的優勢。基于專家系統的智能診斷技術、基于神經網絡的智能診斷技術與基于模糊邏輯的診斷方法已成為解決復雜大系統故障診斷的首選方法,有很高的研究價值和應用前景。這類智能診斷方法有基于專家系統的智能診斷技術、基于神經網絡的智能診斷技術、基于模糊邏輯的診斷方法、基于故障樹分析的診斷方法等。
4) 其它診斷方法:其它診斷方法有模式識別診斷方法、定性模型診斷方法以及基于灰色系統理論的診斷方法等。另外還包括前述方法之間互相耦合、互補不足而形成的一些混合診斷方法。
3 鋼鐵行業中故障診斷技術的應用[4-6]
鋼鐵行業中的主要機械設備是各種傳動設備和液壓設備,如軋機、傳送帶、各種風機等。它們的工作狀況決定了生產效率和鋼鐵冶煉的質量,對這些設備狀態的在線檢測,能夠及時、準確的檢測出生產設備的運行狀況,并給出相應的操作和建議。因此建立相應的故障診斷系統對整個系統的正常運行特別重要。于是針對鋼鐵行業特殊的機械環境(多傳動設備和液壓設備),相應的故障診斷系統也必須以這些設備的特點而建立。主要原理是以運動機械的振動參量檢測為中心,輔助以溫度、壓力、位移、轉速和電流等各種參數的采集,從而對這些大型傳動設備的狀態進行分析和判斷,再進行相應的處理。整套故障診斷系統由計算機系統、數據采集單元、檢測元件、數據通訊單元以及專業開發軟件組成。此系統既可單獨工作,又可和DCS或PLC組成分散式故障診斷系統對所遇生產設備進行監控和故障診斷。整個系統的工作流程圖如圖1所示。
機械振動是普遍存在工程實際中,這種振動往往會影響其工作精度,加劇及其的磨損,加速疲勞損壞;同時由于磨損的增加和疲勞損壞的產生又會加劇機械設備的振動,形成一個惡性循環,直至設備發生故障,導致系統癱瘓、損壞。同時機械設備的工作環境也是造成機械設備發生故障主要原因之一,因此,根據對機械振動信號和工作環境溫度、濕度的測量和分析,不用停機和解體方式,就可以對機械的惡劣程度和故障性質有所了解。同時根據以往經驗建立相應的處理機制庫,從而針對不同的故障做出相應的診斷和處理。整個處理過程如下:
1)傳感器采集設備工作狀態信號。如各種傳動裝置的振動信號、溫度信號、液壓裝置的壓力、流量和功率信號等。
2)特征信號提取。將各種傳感器采集信號進行信號分類,刷選出相應的傳感器信號,如振動傳感器采集的文振動強度信號、壓力傳感器采集的壓力信號等。
3)對特征信號處理。對傳感器采集的特征信號進行濾波、放大等處理,提取出相應的特征信號。
4)對采集信號進行故障診斷。將提取的特征信號進行判斷處理,選擇相應的故障方法(如小波變換法),分析故障類型和設備狀態,然后查詢故障類型庫,做出相應的決策。
4 結束語
建立在現代故障診斷技術上的鋼鐵冶煉設備故障診斷系統,可對設備的運行狀態進行實時在線檢測、通過對其監測信號的處理與分析,可真實地反映出設備的運行狀態和松動磨損等情況的發展程度及趨勢,為預防事故、科學合理安排檢修提供依據,可以提高設備的利用效率,產生了很大的經濟價值,對此類故障診斷系統的研究有很深遠的意義。
參考文獻:
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