安全在线监测系统

安全在线监测系统（精选12篇）

安全在线监测系统 第1篇

截至2011年年底，全国已有300余座尾矿库安装了在线监测系统。尾矿库在线监测系统监测的坝体位移、浸润线、库水位、库区影像，是利用现代电子、信息、通信及计算机技术，实现对尾矿库监测指标数据实时、自动、连续采集、传输、管理及分析的监测技术。为贯彻国家安全监管总局相关文件及省局工作部署要求，实施尾矿库在线监测系统势在必行。2010年10月，冀孚晟公司对黑山矿业尾矿库进行了实地勘察，经过与矿方协商，我们最终确定本次主要监测浸润线、库水位，并通过计算估算出干滩长度。

1 工程概况

黑山铁矿是国家大型黑色金属矿山企业，是承钢公司重要的铁精粉原料生产基地，年产铁精粉60多万吨，其水泉沟尾矿库1986年5月建成投入使用，距选矿一车间1.3 km。尾矿库初期坝为粉质粘土坝，初期坝横断面为梯形，坝顶宽4.0 m，长约130.0 m，坝顶标高548.30 m，坝基轴线处坝底标高520.0 m，坝高28.3 m，初期坝外坝坡比1∶2.5，内坝坡比1∶2.5，初设计最终标高为600 m，总库容为713万m3，服务年限为13年。1995年做了加高设计，坝堆积标高加高到615 m，总库容增加到1 096.5万m3，服务年限增加17.2年，2011年做了加高设计，坝堆积标高加高到650 m，总库容增加到2 413万m3，服务年限增加为23.4年。标高自600 m～615 m的坝外坡比为1∶3。目前尾矿库实测结果为:现状堆积坝坝顶高程608 m，沉积滩滩顶高程606.8 m，库内水位高程602.5 m，沉积滩干滩长度378 m，干滩平均坡度1.14%，现尾矿库等别为二级。

2 尾矿库安全在线监测系统

2.1 系统功能

尾矿库在线监测系统是利用传感器技术、信号传输技术，以及网络技术和软件技术，从宏观、微观相结合的全方位角度，来监测影响尾矿库及坝体安全的各种关键技术指标，记录历史、现在的数据，分析未来的走势，以便辅助企业及政府决策，提升尾矿库安全保障水平，有效防范和遏制重特大事故发生。

系统依托智能的软件系统，建立分析预警模型，实现与短消息平台相结合，当发生异常时，及时自动发布短消息到矿方管理人员，尽快启动相应的预案。

2.2 监测内容

尾矿库在线监测系统实现了对尾矿库运行状态影像监控、尾矿坝位移(表面、内部);坝体浸润线及地下水孔隙压力、库内水位、干滩指标的自动监测。

2.3 系统组成

系统由库区数据采集装置、库区信号接收及处理装置、库区机房及计算机管理系统、无线信号传输装置、企业调度指挥中心五部分组成。其中:企业调度指挥中心平台接收无线网络传输的数据，实时通过软件管理平台展示相关信息及管理预警信息、处理结果等自动存储备份。调度中心机房建设应按照国家相关规范建设。主要放置电视大屏、监测终端、服务器群、软件管理平台及辅助设备。系统已建立开放的数据接口，通过公用互联网，根据政府监管部门需要，适时接入或远程查看。尾矿库在线监测系统主要参考的视频、数据包括:位移监测单元、视频监控单元、库水位监测单元、浸润线/干滩监测单元。

2.4 监测点的布设及设备选型

1)选择原则。

根据尾矿库安全监测技术规范，坝体位移监测断面宜选在最大坝高断面、合龙段、有排水管通过的断面、地基工程地质变化较大的地段及运行有异常反应处。坝体渗流压力监测横断面宜选在最大坝高处、合龙段、地形或地质条件复杂坝段;监测横断面上的测点布置，应根据坝型结构、断面大小和渗流场特征确定。

2)坝体位移监测。

沿坝体垂直方向向库内(水面方向)设置位移监测3个剖面共3个位移监测点，系统另设2个基准点，合计共5个位移监测点。位移监测所采用的GPS技术，可进行高精度、全天候的三维变形监测。数据采集每秒1次，以12 h或24 h为周期进行解算。

3)浸润线、库水位监测。

浸润线监测仪器埋设位置的选择，根据AQ 2006-2005尾矿库安全技术规程中规定的计算工况所得到的坝体浸润线位置来埋设。在作坝体抗滑稳定分析时，设计规范规定浸润线须按正常运行和洪水运行两种工况分别给出。设计时所给出的浸润线位置应是监测仪器埋设深度的最重要的依据。

共设立3个剖面，一共安装7个渗压传感器，1个库水位监测点，其安装示意图如图1所示。

通过在尾矿库坝剖面上布置的测量点，每个测量点上先打孔，将测压管埋入孔中，再将渗压传感器安装到测压孔内。通过测量测压管内水压，计算出测压管内水位H1，根据埋入测压管的长度H，最后计算出该测量点浸润线深度。

监测仪器埋设深度的确定:监测仪器埋设深度根据设计时所给出的浸润线位置来定，确定浸润线位置后，根据AQ 2006-2005尾矿库安全技术规程一般测压传感器应该安装在浸润线以下1 m～1.5 m处。

对库水位的监测根据具体现场情况，选择在库内排水构筑物旁，尾矿澄清水区域安装一个库水位监测点，将所测信号传给室内接收机处理得到库水位，既准确，又适时。

4)干滩指标监测。

系统根据滩顶高程、库水位综合监测出干滩高程，并通过沉积滩的坡比，实时展现干滩的实际长度。

5)尾矿库运行状态影像监控。

尾矿库视频监控主要用来取代人工库区日常巡检，实时掌握尾矿库库区表面的情况和运行状况。通常在坝体、滩顶放矿处、坝体下游坡等重要部位设置视频监控装置，通过现场摄像及数据传输系统，在主控制机能够高清晰的观察尾矿库生产放矿及筑坝等运行情况，并且可以作为尾矿库现场调度管理的有效手段。

3 实际应用效果

1)系统精度。黑山水泉沟尾矿库自动化在线监测系统经过一年多的运行，目前运行稳定，监测数据准确可靠。每个监测项目的系统精度如下:a．浸润线监测精度:尾矿库浸润线渗压计监测精度小于30 mm;b．库水位监测精度:尾矿库水位的监测精度小于20 mm;c．干滩长度监测精度:尾矿库干滩长度通过曲线拟合计算，干滩长度小于10 m。2)系统效果。黑山水泉沟尾矿库在线监测系统实现了尾矿库浸润线、库水位、干滩长度等重要监测指标的实时自动化监测目标，便于企业和安全监管部门快速掌握与尾矿库安全密切相关的技术指标的最新动态，有利于及时掌握尾矿的运行状况和安全状况，可以大幅度提高对于尾矿库溃坝灾害机理的认识水平，增强企业对于尾矿库灾害的预警响应能力，为黑山铁矿的正常生产提供有力保障。

4 结语

将尾矿库的安全管理纳入现代科学的范畴之内，科学、及时、有效的监测监控，以确保人民生命财产的安全和社会的稳定。

摘要：针对黑山铁矿水泉沟尾矿库安全在线监测系统进行了介绍,分别阐述了该系统功能,监测内容,组成及设备选型等,并结合其实际应用效果指出安全在线监测系统实现了实时自动化监测目标,增强了企业对尾矿库灾害的预警响应能力。

关键词：尾矿库,安全在线监测系统,应用效果

参考文献

[1]田文旗,薛剑光.尾矿库安全技术与管理[M].北京:煤炭工业出版社,2006.

[2]林昭.碾压式土石坝设计[M].郑州:黄河水利出版社,2003.

[3]AQ2030-2010,尾矿库安全监测技术规范[S].

[4]ZBJ1-90,选矿厂尾矿设施设计规范[S].

[5]AQ2006-2005,尾矿库安全技术规程[S].

[6]《尾矿坝设计手册》编委会.尾矿坝设计手册[M].北京:冶金工业出版社,2007.

[7]《尾矿设施设计参考资料》编写组.尾矿设施设计参考资料[M].北京:冶金工业出版社,1980.

氨氮在线监测系统的比对监测 第2篇

氨氮在线监测系统的比对监测

摘要：按照国家相关标准,利用国家标准方法对安钢污水处理厂在线监测系统,氨氮监测数据进行对比分析,结果表明,该系统测定结果符合国家相关标准要求,并建立了两方法的回归方程,从而有效地提高了在线监测系统监测数据的准确性.作 者：冯云波 于洋 FENG Yun-bo YU Yang 作者单位：安阳钢铁股份有限公司,河南,安阳,455004期 刊：广州化工 Journal：GUANGZHOU CHEMICAL INDUSTRY年，卷(期)：,38(4)分类号：X7关键词：氨氮 在线监测系统 回归方程

安全在线监测系统 第3篇

【关键词】变电设备 监测系统 应用探讨

【中图分类号】TM744【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0420-01

引言：

随着经济水平的不断提升，对发电、输电、供电、用电的可靠性的要求越来越高。技术人员需要不断创造科学的、先进的变电设备，加强电力系统的安全稳定运作。电力系统中的变电设备每时每刻都在运作，变电运行的工作人员对变电设备的定期预防性的检查工作不能及时发现变电设备中存在的故障。通过电力系统中的变电设备在线监测系统应用进行设备评估、状态检修、状态分析、故障诊断等方面对变电设备检查，掌握变电设备运行状态的最新情况，进行有效的维护提升变电设备的运行水平，达到电力系统稳定、可靠供电的目的。

一、何为变电设备的在线监测系统

线监测系统是用来检验变电设备中是否存在问题或潜在缺陷，技术人员通过监测的结果对变电设备进行维修和保养。线监测系统对变电设备的监测形式通常有两种形式。微机集中监测系统是采用专业的变电设备监测仪器安装在变电设备的传感器上，监测传感器上的上显示的信号，将收集到的数据传送到计算机上供给技术人员数据分析使用。微机集中检测系统需要人工操作的部分较多，不适合自动化变电站变电设备的监测工作。分散监测系统将变电设备中的数据集中收集，运用系统中的传输装置将数据自动传送到中央控制室的微机装置上，技术人员能够随时掌握变电设备的最新情况，并运用数据进行详细的分析，确定变电设备在那个方面有问题，进行有针对性的维修。分散监测系统能够存储大量数据、操作简单、运行灵活等优势便于当下我国自动化变电站的使用。电力系统中的变电设备的在线监测系统应用可以测出准确的数据，降低受到外界干扰的可能性、在没有电的情况下操作安全性得到保障、自动化的操作程序方便工作人员使用，是我国电力系统中具有推广价值的系统之一。

二、 电力系统中的变电设备在线监测系统中的应用内容

变电设备的监测过程是将变电设备在安装线检测系统的情况下正常运行，在线监测系统获取变电设备中的信号将其转化数据。辅助技术人员对变电设备处于何种运行状态的分析，找出有故障的设备能够及时进行整修。在线监测系统对变电设备中的不同部分进行详细的监测。变电设备中的变压器的监测包括电容值、局部放电、有溶解气体、铁心接地电流等方面；而对于断路器是从介质损耗、电容值、泄露电流方面监测。将监测变电设备每个部件所获取的信号还需要在直流控制、交流测量、通信管理、危机自检等程序上进行监测，最终测出准确的数据。这是对于正常运作的变电设备的在线监测。

而对于存在故障的变电所设备的在线监测系统中应用的模式是所区别。电力系统中的存在故障变电设备在线监测系统应用，在线监测系统在对设备状态进行检查时对于变电设备中的变压器、断路器、互感器、容性设备等部分的的信号与变电设备正常状态下的信号作对比，监测出变电设备中存在故障的部分，将信号传输成数据时在数据上显示出来。这种监测方式称为综合监测方法，存在故障的变电设备的还可以在设备运行状态下，通过在线监测系统进行检测。在线监测系统以动态的运作情况根据，按照完好的变电设备在运作时的运行状态为依据设定运行状态变化趋势的预警值，存在故障的变电设备运行状态会超过这个预警值。变电设备操作的技术人员针对有故障的变电设备的运行趋势掌握设备中存在故障的部分，在对产生故障的原因进行分析，制定实行措施对设备进行维修，保证变电设备的正常持续运作。

电力系统中的变电设备的在线监测系统应用中能够适时监测处变电设备中的故障，预防设备事故发生，提高运行的安全可靠性；能够对变电设备进行针对性的监测，提高监测的质量和效率；能够探测出变电设备中的潜在缺陷，更好辅助技术维修人员掌握设备中缺陷的发展情况。在线监测系统应用做到了全方位的监测、准确的评估运行状态、及科学的检修方案，是电力企业发展路线中一个新的研究领域。

三、 电力系统中变电设备的在线监测系统上的建设

建设电力系统中变电设备的在线监测系统，可以全方面的、有效的、详细的管理变电设备，大大减低了人力资源，也能够有效防范因变电设备而产生的事故发生。在线监测系统的建设需要同变电设备在同一个环境下，通常以变电站中或发电厂为基础，建立在线监测系统。建设在不同位置的在线监测系统需要通过通讯的方式进行彼此联系，统筹规划电力系统中变电设备在线监测系统应用中产生的数据并将数据进行存储为技术人员随时运用数据创造条件。

电力系统中电变设备的在线监测系统的建设不仅仅保证整体结构的完善还需要将在线监测的流程加以管理。建设在线监测系统其目的就是为了准确的监测出变电设备中的故障。建设出统一的在线监测系统的监测流程保证监测的稳步进行。在线检测系统的监测流程主要有变电设备的状态通过监测信号、采集数据信息、整合信息、获取有效信息、诊断设备的状态。在这个基本的监测流程上会形成不同的监测方式，像介损监测、油色谱监测、局部放电监测等不同的监测方式都有独自的特点，运用的环境也有很大区别。在线检测系统的建设最大限度的提升监测的准确性，保证变电设备得到精确的检查。电力系统的变电设备的在线监测系统的建设为我国电力行业安全、稳步发展奠定坚实的基础。另外，在对变电设备在线监测系统的应用下，为用户提供安全、可靠的电量。

总结

电力系统的运行状态稳定进行是电力企业日常工作的重点。对于维护电力系统中变电设备需要技术人员运用科学的手段制定一个完善的监测系统，即线监测系统。计线监测系统将变电设备中潜伏性的缺陷提早监测出来，提高对变电设备维修的准确度，不仅有利变电设备使用的可靠性还延长变电设备的使用寿命。电力系统中的变电系统在线监测系统应用这一项目已经成为当下我国电力行业中不可缺少的一部分。也是电力企业在发展进程中的一种保障。

参考文献

[1] 俍郭忠.变电设备在线监测技术的应用[J].福建电力与电工，2003， 23（4）：25～27.

[2] 孙才新.输变电设备在线监测与诊断技术现状与前景[J].中国电力，2005，38（2）：1～6.

[3] 陈金敏.依托综合在线监测技术实现变电设备状态检修[J].安徽电力2008（01）.

安全在线监测系统 第4篇

列车在线监测系统部件主要分布在隧道顶部、隧道侧部、轨道、地面, 顶部部件安装牢固可靠, 是设备重要安全保证, 列车在线监测系统隧道内顶部或侧部安装传感器主要用于受电弓监测, 包括图像高速图像传感器、激光传感器、高速闪光灯。支架采用Q235钢材, 厚度3 mm, 支架整体采用焊接及M12×105螺栓连接方式安装, 传感器安装于支架上。文章主要分析其支架安全性, 考虑是否设置二次防护

1 限界安全分析

1) 大学城站在线设备隧道内安装图像、激光传感器支架2个, 高速闪光灯支架2个, 支架安装位置测量数据与设备限界尺寸对比, 见表1。

2) 侨城东站在线设备隧道内安装图像传感器支架1个、激光传感器1个, 高速闪光灯支架2个, 支架安装位置测量数据与设备限界尺寸对比, 见表2。

3) 根据CJJ 96—2003地铁限界标准, 附件1, 设备限界与车辆限界应留有安全距离, 设备限界的计算方法:直线地段设备限界与车辆限界之间, 应留安全间距, 车体肩部横向间距应为100 mm;车体下边梁横向间距应为30 mm;车体下边梁向下间距应为50 mm;车下悬挂物向下应为50 mm;车体顶部向上应为60 mm (含竖曲线偏移量) ;车顶与车体肩部的过渡线应相距60~100 mm构成设备限界, 转向架部分横向及竖向间距应为15~30 mm。转向架设备限界 (轮对除外) 最低点离轨面净距:A型车, 25 mm;B型车, 15 mm。

通过对在线设备隧道内监测部件安装尺寸与设备限界要求的安全尺寸数据对比, 大学城站和侨城东站在线设备隧道内监测部件安装尺寸符合CJJ 96—2003地铁限界标准。

2 支架安全性分析

2.1 支架及传感器安装方式

1) 侨城东站受电弓监测传感器安装方式 (见图1) 。

2) 大学城站受电弓监测传感器安装方式 (见图2) 。

2.2 安装螺栓受力分析

传感器支架底座采用M12×105膨胀螺栓安装, 侨城东站传感器支架安装共有6个螺栓, 每个螺栓采用带锁紧功能双螺母, 大学城站传感器支架安装共有8个螺栓, 每个螺栓采用带锁紧功能双螺母。

所有支架安装于混凝土墙面, 根据膨胀螺栓国家标准JB/ZQ4763-2006膨胀螺栓规格表表49 (见表3) 附件2。查询M12×105膨胀螺栓在不同基体时的受力性能, 锚固在150#混凝土上时允许拉力1 060 kg, 剪切力345 kg, 6 (8) 个膨胀螺栓可承受拉力6 360 (8 480) kg, 剪切力2 070 (2 760) kg。而最重传感器的重量小于7 kg, 一个支架安装两个传感器小于14 kg, 支架自重小于30 kg。支架与传感器总重量不超过44 kg, M12×105膨胀螺栓承受的拉力和剪切力远远大于传感器重量加支架的重量。

2.3 支架受力分析

传感器安装支架材料采用Q235普通碳素结构钢, 根据GBT700-2006碳素结构钢 (附件4) 查询其机械性能, 屈服强度 (σs) 为235 MPa、抗拉强度 (σb/) :375-500 MPa, 受力面积是200×3=600 mm2=0.000 6 m2所以, 钢板能承受的拉力是:235×1 000 000×0.000 6=141 000 (N) , 每一个支架安装有两个传感器, 重量小于14 kg。所以支架承受力远远满足需要。

通过对在线设备隧道内受电弓监测传感器支架使用材料及支架安装螺栓受力分析, 传感器安装方式完全满足安全使用要求。

3 设备日常检查维护要求

受电弓监测传感器及支架安装于隧道顶部或侧部, 一旦螺栓松脱, 支架出现移位, 就会造成受电弓监测系统不能正常使用, 严重时会发生侵线或造成损伤列车的安全事故, 因此必须加强传感器及支架日常维护。

查阅《列车在线监测系统维修保养规程》, 维修保养内容对受电弓监测传感器部分检修要求进行了明确。

4 结语

通过受电弓监测传感器支架使用材料及支架安装螺栓受力分析, 可知传感器安装方式完全满足安全使用要求。同时根据列车在线监测系统检修规程及工艺卡内容, 其对受电弓监测传感器及支架检修都有明确的检查要求, 可有效地防止联接松脱, 保证了设备的正常运行, 因此在线监测系统不需要设置二次防护。

摘要：主要以列车在线监测系统传感器支架危险源为课题, 通过对列车在线监测系统传感器支架受力及相关检修制度分析, 确保设备的使用安全。

关键词：监测系统,传感器,危险源

参考文献

[1]同济大学铁道与城市轨道交通研究院等著译.CJJ96-2003地铁限界标准[S].

[2]JBZQ4763-2006膨胀螺栓国家标准[S].

废水在线监测系统管理制度 第5篇

一、外排废水在线监测系统属环保设施，需由厂安环科向当地环保管理部门提交验收申请报告，验收合格后，方可正式投入使用。

二、凡经鉴定验收合格的设施需设固定人员管理，建立健全必要的规章制度，严格执行操作规程，加强维护和检修，作好运行和检修记录。

三、凡因各种原因，需暂停运行环保设施时，必须先汇报安全环保科，安全环保科汇报当地环保管理部门，经同意后方可停运。

四、严格环保设施汇报制度，环保设施主管单位向厂调度汇报生产情况的同时，必须汇环保设施的运行情况，严格执行调度指令，及时解决存在的问题。

五、凡已建成使用的环保设施，因设计不合理，技术指标不过关等原因而失去作用的，需停运、报废和拆除时，必须经安全环保科会同有关部门进行鉴定并报当地环保管理部门批准，不准擅自闲置不用或拆除。

六、外排废水在线监测房内需配备安全合格的配电设备，提供不小于5kW的电力负荷，配置稳压电源。进行电器设备作业必须有电工特种作业操作证。

七、外排废水在线监测房内应配备合格的灭火器材，安装完善的接地、防雷、防盗设施和给、排水设施。

八、外排废水在线监测房内需安装空调，保证室内清洁，环境温度、相对湿度。

在线监测岗位责任制

一、认真学习和严格遵守各项规章制度,做好安全确认，严格遵守作业行为安全要求，不违反劳动纪律，不违章作业，对本岗位的安全生产负直接责任。

二、二、精心操作，严格执行各项纪律，做好各项记录。

三、正确分析、判断和处理各种事故隐患，把事故消灭在萌芽状态。如发生事故，要正确处理，及时、如实地向上级报告，并保护现场，作好详细记录。

四、正确操作，精心维护设备，保持岗位环境整洁。

五、每日巡视一次监测数据，如实填写水质在线监测日常台帐。

六、每周进行一次清理维护，并检查采水是否顺畅、管道是否漏液。

七、每月进行一次仪器标定，并对标曲进行调整。

八、经常检查药剂、存量。如发现药剂用完，立即通知化验室配药更换。

九、如发生设备异常停机，应详细记录停机原因并及时汇报。

低电压在线监测与综合分析系统研究 第6篇

关键词：低电压；在线监测；综合分析；通讯系统；效益

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）07-0054-03

1 低电压在线监测与综合分析的重要性

低电压问题不是一个单一的问题，具体到一个台区、一个用户，可能是一个方面、两个方面的问题同时存在，甚至是一系列的、综合性问题共同存在。只有分析清楚导致低电压问题的主要原因，才能制定有效的解决方案。

低电压的情况比较复杂、数量较大且随时变化，仅依靠人工分析获得正确的结论和解决办法不现实。只有依靠计算机管理信息系统，才能迅速完成低电压的数据监测、统计和分析等工作，并依靠专家的经验快速形成解决方案。

目前，单个低电压在线监测系统或低电压分析系统不能满足要求，需要建立集低压台区及用户低电压在线监测、台区侧设备运行状态在线监测以及低压地理信息系统（低压GIS）为一体、对各种监测数据进行关联统计、综合分析的大型系统。在此情况下，建立基于低压GIS的“低电压”在线监测与综合分析管理系统尤为重要。

2 低电压在线监测管理的实现

2.1 监测设备选型

低电压在线监测要求覆盖率高，且每家每户都安装独立电表，因此采取在智能表上开发低电压监测功能的措施，既监测又计量，让每一块电表都拥有一双监视“低电压”的“眼睛”。在造价比较低廉的基础上，实现台区用户处低电压监测100%覆盖，实现资金、效果双丰收。

2.2 通讯系统建设

低压载波通讯。利用现有电力导线进行通讯，不增加额外投资，但该通讯方式存在不能跨越台区传输的缺点，因此只在用户子表与台区集中器之间采取该种通讯方式。

已实现光纤到户的台区，可通过现有光纤通道将台区的数据传回数据中心；没有光纤通道的台区，则采用GPRS无线通讯方式。通过协调各个设备厂商开发统一的GPRS通讯通道——“电力数传终端”将台区设备上的数据统一上传到数据中心。

3 低电压在线监测与综合分析系统应用实例

以某低电压严重台区为例，参考系统监测数据及分析结果进行低电压改造分析。台区地理信息分布图1如示。

3.1 台区改造前情况

台区改造前完成低电压在线监测与综合分析系统的建设工作，经过一段时间的监测、计算及分析，获得以下台区改造前运行数据：1） 负荷高峰时段，变台二次侧输出电压一般为A相218.5 V、B相222.3 V、C相219.7 V。2） 线路末端用户电压白天一般在155～189 V之间波动，用电高峰时段最低只有155.0 V。用电高峰时段电压不合格用户占该台区所有用户的18.5%。3） 台区无功严重不足，日均功率因数约0.56。4） 变压器日均负载率74.4%，高峰时段负载率高达122.1%。5） 台区三相不平衡度严重，变压器二次侧及三相四线制杆塔处三相不平衡度多在15%～25%之间。6） 平均统计线损率高达12.05%。

台区线路情况为：台区配电变压器容量50 kVA，低压主干线导线型号JKLV-35；三相四线制供电线路长272 m；分支线路导线型号JKLV-25；单相两线制供电线路长9 098 m。

台区用户及负荷情况：台区共有用户189户，月均用电量约15 000 kWh。其中三相动力户1户、单相动力户4户（A相1户，C相3户）、A相居民照明户57户、B相居民照明户69户、C相居民照明户58户。

3.2 系统分析建设方案

系统分析建设具体措施如下：1） 将配变由S7-50改造为S11-100。2） 对该台区所在变电站、10 kV线路及台区进行无功建设，变电站采用容量为3 000 kVar的MCR无功补偿装置，在10 kV线路上安装一台容量为100+200 kVar的自动无功补偿装置，在台区变压器二次侧安装容量为5+10+20 kVar的无功补偿装置。3） 将0101045#—0101050#桿塔之间的主干线路由单相两线制改造成三相四线制，并在对所有用户月均用电量及用电同时性进行长期分析基础上，对部分负荷进行用电相别调整，具体调整情况如下表1所示。

改造后的用户及负荷情况为：在189户用户中，三相动力户1户、单相动力户4户（A相1户，C相3户）、A相居民照明户52户、B相居民照明户76户、C相居民照明户56户。

改造后的系统监测及分析数据显示，实际改造效果与系统预期计算结果相当。系统的模拟计算功能有助于获取更准确的改造方案。通过系统的模拟计算，避免了以往改造过程中出现的实际效果不理想、线路改造反复进行的问题，减少了资金浪费及用户停电时间，提高了供电可靠率。

3.3 改造前后数据对比

线路改造后，台区线损率由12.05%下降到8.53%，下降了3.52个百分点；台区不能正常使用大功率家用电器的35户用户家恢复正常。改造前，线路末端用户白天电压在155～189 V之间波动，即台区最低电压在160 V左右，改造后台区日最低电压数据。台区三相不平衡度改造前后的情况见表2。改造前后台区功率因数曲线见图2和图3。

4 低电压在线监测与综合分析系统效益分析

在低电压在线监测与综合分析系统的实时监测、计算、分析及辅助决策下，通过对台区进行实际改造，实现了经济效益和社会效益双丰收。

4.1 经济效益

1） 台区平均线损率下降了3.52个百分点。按台区平均月供电量为15 000 kWh计算，月均减少线损电量528 kWh，若电费按0.5元/kWh计，则降低购电成本264.0元/月。

2） 增加用电负荷约35 kW，月增加用电量约35×130=1 050（kW·h）。电费按0.5元/kWh计，则增加售电费用525.0元/月。

4.2 社会效益

通过改造，台区电压质量大大提高，广大用户的正常用电得到了保障，用户满意度大幅增加，为企业带来显著的社会效益。

5 结语

低电压在线监测管理实现了精确到户的低电压100%在线监控和报警，建立了一个与线路结构相对应的监控网，并结合低压数字化描述库、电压、电流、无功等各类实时监控数据，有利于综合确定低电压源头及产生原因，实际作用及指导意义重大。

参考文献

[1] 陈珩.电力系统稳态分析[M].北京：中国电力出版社，2007.

[2] 曹斯曼.农村低压电网线损现状及降损措施探讨[J].岳阳师范学院（自然科学版），2000，13（1）：93-96.

[3] 陈彤彤.农村电网线损计算分析与降损措施研究[D].济南：山东大学硕，2006.

[4] 陈文彬.电力系统无功优化与电压调整[M].北京：中国电力出版社，2003.

[5] 程浩忠，吴浩.电力系统无功电压稳定[M].北京：中国电力出版社，2004.

[6] 冯昕鑫.中低压配电网理论线损计算与分析方法的研究[J].湖州师范学院学报，2005（5）：14-17.

环境监测在线监测方法及系统 第7篇

1 污水在线监测系统

在线自动分析仪器是污水在线监测系统的最关键的组成部分, 污水在线监测系统不仅可以同时将传感器、自动控制、自动检测计算机应用等多项现代化技术相结合, 将其与配套的软件、通讯网络建立一个综合性较高的在线自动监测体系, 该体系主要采用在检测污水处理效果方面。目前我国污水在线监测系统主要具有水样处理、采集、在线分析功能, 以及LC数据采集与处理等动能。同时还具备了查询、管理等功能的应用软件。

2 环境监测在线监测系统存在的主要问题

目前, 我国主要采用两种方式对环境在线监测的设备进行运营维修, 一是事后检测二是定期巡检。但是环境在线监测设备具有监测点数量多, 范围大且地方偏远等特点, 我国每年都需要花费大量的人力物力以及财力对其进行检查, 因此有效的控制环境在线监测系统的成本是今后研究的重点。

在线监测系统配套设施的安装不规范。对一部分企业烟气在线监测采样平台进行检查发现, 存在在线监测采样平台建设不规范的现象, 没有遵循相关的规定将平台建设为Z字梯或旋梯;此外, 个别的伴热管的安装也没有落实到位, 出现U型、V型现象。

制度不完善, 管理没有落实到位: (1) 在被查烟气在线监测系统中, 我国发现许多在线监测系统的审核并没有按照相关的程序进行, 从而导致系统出现没有定期校准, 以及易耗品已经过期的问题; (2) 技术人员没有按照规定进行定期的培训, 记录不真实, 操作不规范; (3) 个别的在线监测系统的数采仪和分析仪器连接不合格等。

3 在线监测运营及维护方法

处理方式: (1) 数据传输单元:为了有效解决停水之后, 仪器存在的实时监测的数据不准确的问题, 可以通过设置合适的采集数据时间解决问题。 (2) 输配水压力单元:在环境在线监测系统中为了有效防止出现村镇供水水压不稳定, 在线设备监测数据不稳定等多种问题, 本文将注射泵取水装置替代传统的开关自溢流取水样装置来解决相关问题。 (3) 集成单元:由于不同的厂家对于管道的设计存在一定的区别, 同时管道设计是仪器集成中最关键的影响因素, 因此我们在实际建设过程中间管道重新进行设计, 就可以避免出现由于管道差异导致的数据差异的问题。 (4) 软件单元:为了防止核查数据进入实时数据情况的出现, 可以通过设置2中通道传输的方式将实时数据与核查数据分离。 (5) 质量控制:我们可以根据监测项目的区别选择适合浓度范围的标准溶液进行现场对比以及实验室的对比, 同时结合在线监测系统标样核查组成的“三位一体”的质量控制方式, 这样做一方面能够保证在线监测仪器的正常运作, 另一方面也能从根本上进一步提升数据的准确性。

4 环境监测在线监测的维护方法

4.1 规划和提升在线监测设备故障上报能力

目前我国环境监测所采用的在线监控平台, 其工作的重点在于显示监测设备是否在线, 以及监控监测数据是否超标, 但不能对监测设备中的关键部件以及易坏部件的使用的情况进行检测。例如:当每个设备出现问题, 工作人员只能够从环境在线监测平台上知道设备是否处于在线, 而无法判断是由于什么故障引起的问题;或者是通过监测设备监测到的数据从而判断设备是否存在问题, 却无法知道是什么部位出现问题从而导致故障的发生。因此, 想要将环境在线监控系统的运行维护水平进一步进行提升, 可以从这方面入手, 在环境监测系统中增加能够对关键部件以及易坏部件运行情况进行监控功能的方式达到该目的。

4.2 提升设备质控检测效率

环境在线监测设备常常是通过质控样比对的方法对设备进行维修。然而这种方式存在人力物力消耗高, 效果不佳的缺点, 从而对在线监测的实时性以及及时性产生一定的影响, 降低了在线监测效果。对于老化的在线监测设备进行升级过程中, 应当对其进行科学的规划, 同时提出设备指控比对的新要求, 从而让新型的在线监测设备具有对某个时间段对预先存放在仪器中的不同浓度的标样进行自动检测的功能, 同时也能够及时地向监控中心上报监测数据和相关参数。这样做一方面有助于保证人工记录的正确性, 及时了解仪器的准确性, 另一方面能够节约成本。

5 结语

综合以上所述, 环境在线监测在我国的发展速度较快, 使用范围也在不断的扩大, 但是我国在线监测工作还处于初级阶段, 有待进一步的提升。随着时代的发展, 传统的监测方法已经无法满足社会发展的需求, 因此需要对现有的监测分析方法进行优化, 使其更加便捷、快速、灵敏。

参考文献

[1]王雷, 胡少成, 胡学强, 王超刚, 周超, 沈学静.冶金过程环境在线监测系统的研究进展[J].第7届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会论文集, 2014, (11) :213-220.

[2]贾静.环境在线监测技术的应用与研究[J].四川化工, 2014, (10) :17-20.

锅炉集中在线监测系统设计 第8篇

锅炉是以消耗燃煤为主的热能供应设备, 是煤烟型大气污染的重要源头, 在国民生产中起到重要作用, 特别是在能源消耗占有很高的比例, 以山东省为例, 据统计山东省拥有登记注册锅炉4.7万台, 实际在用锅炉2.5万台, 年耗能约占全省能源消耗的14%, 因此锅炉能耗管理对于节能减排及“十二五”规划工作的顺利进行具有良好的推动作用。目前锅炉运行及管理具有明显的缺点:即能耗大、污染严重、数量多位置分散、管理水平低, 缺乏统一的监管与调控手段。近年来随着经济的迅速发展, 能源生产与消费、能源建设与环境生态建设的矛盾越来越突出。锅炉能耗在能源消耗中占有着较大比重, 是节能工作的重点, 针对锅炉采用经济上合理以及环境和社会可接受的措施对其节能环保改造, 是推进供热节能减排的重点工作。本文以节能减排为目的, 针对锅炉分散、管理水平低等问题, 设计锅炉集中在线监测系统, 对市级以上区域锅炉采用集中监测管理, 提高锅炉管理水平。

1 系统组成

锅炉集中在线监测系统集成区域内所有锅炉的分散数据, 利用信息化平台集中监测全市锅炉系统运行参数, 主要包括运行状态、运行能耗、排烟温度及排烟含氧量等参数;同时采用云计算技术将先进节能策略应用到锅炉系统。

系统配备锅炉监测软件平台, 提供从数据监测、节能环保分析到调度管理等功能。

锅炉集中在线监测系统的设计架构如图1。

2 数据采集

本系统根据企业自身锅炉控制系统自动化程度设计两套方案。一种是配备有DCS系统等控制系统的锅炉, 利用原系统监控软件提供的OPC Server接口, 同时安装OPC Client读取系统数据, 通过Internet上传到监管中心数据库服务器。

另一种是无自动控制系统的锅炉, 利用烟气在线监测系统或氧化锆分析仪等监测仪表提供的标准接口, 如4~20m A信号、RS 485通讯接口等, 采用能耗数据采集器统一采集、存储, 利用Internet上传到监管中心数据库服务器。

3 监管中心

系统监管中心主要包含软件平台服务器、数据库服务器、打印机等构成, 同时可扩展配置, 如大屏幕和移动终端等, 以满足更丰富的远程监控功能需求。监管中心配置锅炉监测软件平台, 旨在建设一个集监测、节能、管理为一体的锅炉信息管理平台。通过平台系统的实施和应用, 将实现以下优化功能。

3.1

将有助于集中分散在各处的锅炉运行数据, 建立大区域锅炉数据库, 实现统一远程监管。

3.2 将有助于进一步规范辖区内的锅炉运行管理, 重点监管其烟气排放指标, 使其在运行效率、节能环保运行方面得到转变和提高。

监测软件通过先进的平台整合技术, 接收各区域锅炉在线监测数据, 然后通过平台进行展示、分析、管理, 实现从原先粗放型的管理模式到在线高效能源管理的转变。

平台整体设计为构架在商业级J2EE平台上的多层分布式应用, 依靠多级数据模型作为核心运行, 多级数据模型中包含了静态模型信息和规定系统计算和行为的动态信息、算法与数据对象。

4 功能设计

锅炉集中在线监测系统平台主要设计有以下功能模块:实时监测、效率分析、排名公示、数据查询、异常报警、工作管理、节能技术展示, 满足锅炉集中监测与管理的功能需求, 并预留接口用于扩展功能模块。

4.1 实时监测:

配备成熟的GIS引擎, 附加全市锅炉分布数据图层, 通过多级数据模型中的配置信息和模型信息, 将实时信息组件中获取的实时信息生动直观地呈现在Web页面上。选取某个锅炉房时地图上可定位至相应位置, 点击该锅炉房图标, 即弹窗显示其主要参数。对锅炉监测采用表格形式的数据监测和动态流程图监测两种形式。

4.2 效率分析:

该功能对锅炉能耗和效率进行分析, 即统计锅炉供出热量的各种途径消耗量以及水、电、燃煤等各类能耗数据, 并分析其比例, 以图表展示。结合锅炉能耗数据与锅炉出热量, 在线分析锅炉运行效率。

4.3 排名公示:

根据锅炉运行效率、能耗指标、排烟指标等关键参数, 对系统监测的所有锅炉房进行排名;同时对同一锅炉房可进行环比比较。通过该功能可以掌握所辖锅炉房的总体运行状态, 便于发现存在较大问题的区域。

4.4 数据查询:

数据查询功能包含了历史查询、报表查询、日志管理等功能。

历史查询可根据需求选择时间段查询运行参数、排烟指标的历史数据, 查看参数变化趋势;报表查询根据需求制作报表, 报表分为日报表、月报表和月报表汇总。可将自动生成的报表导出生成excel文件, 完成报表的打印工作;管理员可根据日志管理得知谁登录了平台, 是否对平台进行了编辑等操作。

4.5 异常报警:

异常报警包括排烟指标超限报警和锅炉运行报警两大类。报警信息可通过邮件、手机短信的方式推送至指定负责人, 以第一时间发现异常情况。在页面上点击处理, 可查看报警详细信息, 并可给出参考处理意见。

4.6 工作管理:

用于记录工作人员的操作, 形成工作日志。支持按时间、业务类型等查询工作记录。记录包含锅炉设备基础信息与维修维护信息, 同时通过人工录入, 记录每批入库和出库燃煤数量及热值, 也可记录燃煤使用化验数据 (如炉渣含碳量等) , 为燃煤使用调度计划及锅炉运行效率分析提供数据支撑。

4.7 节能技术展示:

可根据需求, 设置该动态展示模块, 用于展示锅炉行业的最新技术动态、行业标杆信息、先进科技成果等信息。也可根据锅炉监测信息为企业量身定制适合企业的锅炉节能技术。

5 结束语

锅炉集中在线监测系统可以系统有效的整合整个系统覆盖区域内的锅炉的数据采集、分析和管理, 为政府及企业个人的锅炉节能管理提供强有力的数据支撑, 给今后更好地对锅炉系统进行节能改造提供依据。

锅炉集中在线监测平台基于互联网技术, 可以实时有效的对全市锅炉进行监管, 并为国家今后节能减排工作提供技术支持, 系统运行后其节能减排的效果将非常明显, 能够为社会主义现代化建设和“十二五”规划的实现发挥巨大作用。

摘要：建立锅炉集中在线监测系统, 对城市等大区域范围内锅炉进行统一监测管理, 系统具有实时监测、效率分析、排名公示、数据查询、异常报警、工作管、节能技术展示等功能, 可以有效实现锅炉现代化管理, 提高整体运行水平, 同时系统预留接口用于后期根据实际情况进行软硬件及功能的拓展。

关键词：锅炉,在线监测,管理

参考文献

[1]韩璞.火电厂计算机监测与监控[M].北京:中国水利水电出版社, 2005.

[2]于重重, 谭励.监测系统中智能信息处理技术[M].北京:机械工业出版社, 2013.

[3]杜聚宾.搞定J2EE:Struts+Spring+Hibernate整合详解与典型案例[M]..北京:电子工业出版社, 2012.

安全在线监测系统 第9篇

关键词：北斗,高精度GPS测量,杆塔形变监测

0 引言

输电线路的杆塔安全是电力生产运营中的重要环节之一,因自然灾害造成输电线路杆塔倾斜变形、甚至倒塌,给电力企业造成巨大损失,需要对输电线路杆塔进行实时监测,及时掌握其运行状态,避免事故的发生。针对输电线路杆塔的多参数在线监测是目前的研究趋势,基于北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)的通信,经过协议的转换、设备的合理设计、接口的兼容性定义,研发输电线路杆塔监测的通用数据链路,对各种监测数据,如气象数据、导线结冰数据、雷击检测数据、线路遮挡数据等进行合理化管理,实现稳定有效的数据采集传输、信息通信、定位寻踪、监控指令管理等功能[1]。

1系统的架构与设计安装

1.1系统的架构

系统利用北斗系统和群集通信基站作为通信链路,融合传感器技术以及视频监控技术进行设计[2],系统架构如图1所示,主要包括以下几个方面:1)集动态变形监测与监测数据传输一体化的用户终端,采用GPS或北斗载波相位差分测量技术、姿态测量技术研制,可实时监测输电线路杆塔顺线方向与横向方向的倾斜角度值;2)采用定向测量技术测定杆塔的绝对高度,监测杆塔的实时沉降量;3)采用自动气象站实时监测输电线杆塔的风力、风向、湿度等数据;4)建立无盲区的北斗系统,利用北斗通信实现对杆塔倾斜、沉降和气象信息的传输,同时预留其他监测数据的接口,实现通信系统开放性设计。1.2系统的设计安装

系统主要由通信机、气象仪、倾斜监测模块、重力仪、电源及配套电缆组成。设计外形美观,具有足够的刚度和强度。系统根据功能分为天线、太阳能电池板和主机设备3部分,分别安装在“高压输电铁塔顶部”的相应位置(如图2所示),其中GPS天线、北斗天线分别安装在铁塔的同一平面不同位置,太阳能电池板和控制箱分别固定在被监测体的相应位置。控制箱内放置数据处理模块、电源控制模块和蓄电池。电路均采用模块化设计,各模块间均采用射频或高频连接器连接,各模块采用螺钉固定的安装方式,方便安装、维护与更换。控制箱密封等级为IP55,满足野外环境的使用要求,连接器采用防雨型。控制箱边缘及有关结构件采用圆弧倒角,避免对调试和使用人员带来损伤。

抗风能力设计采用钢制卡件将天线、机箱、电源模块固定在杆塔型材上。考虑到杆塔的受力,设计中尽量减轻上述设备重量。结合可供电时间,根据国家电网规范要求,单个蓄电池重量控制在35 kg以内,单块太阳能电池板大小控制在70×70 cm以内,并采用2块太阳能板。2试验与结果2.1杆塔倾斜监测试验

将GPS差分定位技术应用于输电线路杆塔的实时监测,实现对杆塔倾斜沉的动态监测与预警。将GPS天线分别安置在被监测体顶部上,如图3所示,分别测量计算相关方向的倾斜量。

倾斜量测量原理如下:

设2个GPS天线分别安置在杆塔的1,2点位置,在某一时刻同时接收到j,k 2个卫星信号,所得载波相位的观测量分别为,分别求差得2个单差方程为:

将式(1),(2)求差得双差方程为:

式中:分别为GPS天线1,2与j卫星的几何距离;分别为GPS天线1,2与k卫星的几何距离;λ为信号波长;f为信号频率;为GPS天线1,2与k卫星的模糊度;为GPS天线1,2与j卫星的模糊度;为GPS天线1,2与j,k卫星的模糊度;δ1为天线1时钟差;δ为天线2时钟差。

假设已知1点的坐标为(X1,Y1,Z1)(可用单点定位的方法计算得到),取待定点2的近似坐标为(,)(可用单点定位的方法计算得到),其坐标改正值为(dX2,dY2,dZ2),即2点在这个空间位置3个坐标系的差值增量也称偏移量。

将(3)式线性化可得:

式中:分别为待定点2在X方向上与k,j卫星的距离;分别为待定点2在Y方向上与k,j卫星的距离;分别为待定点2在Z方向上与k,j卫星的距离;分别为1点与j,k卫星的几何距离;分别为待定点2与j,k卫星的几何距离。

在历元t观测到N颗卫星,可得(N-1)个双差方程,若观测了M个历元,则有M(N-1)个双差方程,采用最小二乘原理可求出(dX2,dY2,dZ2),由式(5)求出基于WGS-84坐标(地心坐标系)的2点之间的坐标差为:

将WGS-84坐标系下的坐标量转换到ENU(东北天)坐标系(站心坐标系或站点坐标系)下,求出杆塔相对于铅垂线方向的倾斜量,转换公式为:

式中:b为WGS-84坐标系下的坐标差;b'为NEU(北东天)坐标系下的坐标差;α,β分别为WGS-84坐标系下水平方向和垂直方向的夹角。

杆塔的水平面受力方向为电线的走向方向,利用罗盘测量电线线路方向与南北方向的夹角,利用坐标转换公式,将坐标差转换到电线顺线方向与横向坐标系下的坐标差(ΔX12,ΔY12),(ΔZ12为坐标系中垂直方向的增量,由设备本身获得高度增量信息),根据姿态测量公式可求出倾斜角:

求得水平方向和垂直方向2个方向的倾斜量,采用北斗通讯机将倾斜量实时发送至数据管理中心,并建立预警机制。

如图4所示,红色圆圈内的2个天线即为GPS高精度天线,通过差分定位与姿态测量技术监测杆塔的倾斜情况,通过图中黑色圆圈内的北斗一体式通信分机,将相关数据传输至后端监控中心。在现场试验中,设备每次测量的杆塔倾斜角值一致性良好,误差均<0.1°,表明测量设备功能运行正常,稳定性高。

2.2北斗数据通信功能试验

前端设备采集的相关监测数据,通过杆塔倾斜监测系统发送至后端监控中心的监控软件平台,在监控室实时查看远程监测点的相关数据。图5为杆塔倾斜监测系统结构图。所监测内容如气象数据温湿度、气压、风力风向等,均符合当时现场安装运行时的环境特征,同时,数据更新频度也符合预先设定的要求,没有数据丢失,因此,北斗卫星通信链路经过实测,系统稳定可靠。

3关键技术

(1)应用高精度GPS差分定位技术,实现对杆塔形变参数的动态监测。高精度GPS差分定位技术,即通过使用高精度测量天线,在已知坐标的点上安置1台GPS接收机(称为基准站),利用已知坐标和卫星星历计算出观测值的校正值,并通过无线电设备(称数据链)将校正值发送给运动中的GPS接收机(称为流动站),流动站应用接收到的校正值对自己的GPS观测值进行改正,以消除卫星钟差、接收机钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响,从而获得更高精度的测量目标值。

(2)利用北斗系统进行监测数据的传输,实现输电线路关键数据的无盲区、非视距与可靠性传输。北斗系统由空间段、地面段和用户段3部分组成[3],可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经在亚太地区提供导航、定位和授时服务,定位精度10m,测速精度0.2 m/s,授时精度10 ns。

(3)输电线路的在线监测数据融合,将线路的气象数据与杆塔的变形数据进行实时传输,并且对数据进行融合分析。前端设备采集的各种数据经由北斗系统传输至后端监控中心后,监控软件将这些数据进行存储与处理,大量的现场运行数据的融合为后期开展造成杆塔倾斜沉的要素研究等奠定了基础。

(4)开放性的北斗系统设计,为其他的线路监测数据传输预留接口,满足多种线路的在线监测数据的传输要求。北斗系统具有的短报文通信功能是一个开放的透明的通信传输链路,可支持各种监测数据的传输与处理[4]。通信链路稳定性高,传输成本低,可方便地兼容其他在线监测设备基本数据传输要求。

4 结语

基于北斗系统和高精度GPS测量技术,研制输电线路杆塔倾斜沉自动化监测终端,实现了对杆塔倾斜沉降状况的实时监测与预警,该系统已在黄山供电公司得到实际应用,系统运行后前端监测设备各项功能、北斗通信及后端监控系统等运行稳定,能够全面、准确地提供受灾线路和范围,为运维工作提供有利决策依据,提高输电运行维护的工作效率,提升了电力安全生产自动化管理水平,推进了北斗产品在电力行业中的应用[5]。该研究为研发基于北斗系统的地面监视系统提供参考。

参考文献

[1]欧健.北斗导航系统在环境自动监测及应急监测中的应用[J].环境监测管理与技术,2011,23(4):64-67.

[2]孙超齐,宋秉龙.基于北斗二代的车辆监控系统研究与应用[J].计算技术与信息发展,2012,10(7):77-78.

[3]李猛,李颖.论我国卫星导航的应用现状与发展[J].信息传播,2011,3(1):190-191.

[4]张泉,张舒白.北斗定位导航系统的特点及在指挥控制系统中的应用[J].信息与电脑(理论版),2011,20(3):165-166.

安全在线监测系统 第10篇

关键词：降尘装置,瓦斯监测监控系统,粉尘浓度传感器

为控制井下粉尘灾害, 鹤煤双祥分公司引进了ZP127Z型自动喷雾降尘装置, 安装在井下采掘工作面回风巷内, 利用自带的粉尘浓度传感器自动控制净化水幕, 但该装置无法实现粉尘浓度自动监测。鹤煤双祥分公司对现有自动喷雾降尘装置和瓦斯监测系统进行了软、硬件改造, 利用现有的瓦斯监测监控系统实现了对粉尘浓度的在线监测, 效果较好。

1 概况

鹤煤双祥分公司于1958年6月投产, 设计生产能力60万t/a, 核定生产能力63万t/a。分南北两翼开采, 共3个生产水平, 目前北翼一、二、三水平 (标高分别为±0, -180, -320 m) 和南翼正规采区均已全部结束, 现开采北翼一水平护巷煤柱、断层煤柱。该矿井瓦斯等级历年鉴定为高瓦斯矿井。煤尘具有爆炸性, 煤尘爆炸指数为16.86%。粉尘浓度超标不仅使井下工人尘肺病发病概率升高, 同时也使粉尘爆炸隐患增大, 严重威胁矿工的生命安全和矿井安全生产。目前, 井下所采用的防尘措施为手动净化水幕、转载点喷雾等, 防尘效果较差。随着行业管理部门对煤矿粉尘防治、有害气体等职业卫生方面加强监管, 处理煤矿井下粉尘超标问题亟待解决。为此, 该矿引进了ZP127Z型自动喷雾降尘装置。

2 现有降尘装置工作原理

ZP127Z型自动喷雾降尘装置如图1所示。该装置由微电脑程序化自动控制, 粉尘浓度低于粉尘浓度传感器设定值时, 装置不工作;当粉尘浓度超过粉尘传感器设定值时, 粉尘浓度传感器将信号送入主控箱, 主控箱即控制电动球阀开启喷雾洒水降尘。当热释光控传感器探测到过往行人时, 将信号传递到主控箱, 主控箱即控制电动球阀关闭, 停止喷雾洒水;人通过洒水区域后, 热释光控传感器无信号输出, 延时所设定的时间后, 电动球阀开启继续喷雾。

3 降尘装置连接瓦斯监测系统改进

ZP127Z型自动喷雾降尘装置无连接KJ4N瓦斯监测系统的功能, 需要对其进行改进。

(1) 转换粉尘传感器输出信号, 由出厂时电流信号输出改成频率信号输出。出厂的粉尘传感器输出信号为0~5 m A、5~20 m A的模拟信号, 无法与该公司KJ4N瓦斯监测系统兼容。通过传感器内部线路板“信号转换跳线”, 将粉尘传感器的输出信号转换成200~1 000 Hz的频率信号, 解决了鹤煤双祥分公司KJ4N瓦斯监测系统无法接收粉尘传感器信号的问题。

(2) 改进粉尘传感器输出信号接线方法。只需在粉尘传感器的第3脚并联1根信号线连接到监测分站的1路信号输入正端, 粉尘传感器的第1脚并联1根信号地线连接1根地线到监测分站的1路信号输入负端, 就可以将粉尘传感器的信号接入监测分站 (图2) 。粉尘传感器的接线方法为:插头1脚—21 V电压负极;插头2脚—21 V电压正极;插头3脚—电流信号输出 (0~5 m A;5~20 m A) ;插头4脚—喷雾控制输出 (高电平喷雾, 低电平停止) 。

(3) 进行软件设置。由于KJ4N监测系统无连接粉尘浓度传感器的先例, 要在监控系统上显示粉尘浓度就必须解决粉尘传感器“定义”问题。在KJ4N监测系统“字典”栏目增加了粉尘浓度传感器的“定义”, 根据传感器的“量程”, 设置了“报警”、“量程”等项目。设置完成后, 即可以像定义普通瓦斯传感器一样“定义”粉尘浓度传感器了。

4 结语

在地面车间的试验效果良好, 经过厂家和相关煤矿安全机构同意, 在井下现场进行了现场试验, 达到了预期效果。目前, 改进后的自动喷雾系统已经成功安装了6套, 不但节约了15万元设备资金投入, 更重要的是提高了职业危害的防控能力。

变压器油色谱在线监测系统的应用 第11篇

【关键词】变压器油色谱；在线检测系统；问题及方法

引言

现在人们的生活对于电力越来越依赖，为了保证变压器的正常工作与电力的稳定供应，人们进行了不断的研究。变压器油色谱的使用，使得变压器的在线监测得以实现，技术人员能够实时了解变压器的工作情况，并对于可能会出现的问题进行及时的修复。

1.变压器油色谱在线监测的原理

1.1在线监测系统的构成

变压器油色谱在线监测，能够在不影响变压器工作的同时，实时对变压器的工作情况进行监测，并将所监测的情况传递给技术人员。技术人员能够通过所传来的信息，对可能发生故障的变压器进行及时的修复与处理。变压器油色谱在线监测主要由油样的采集、分离，色谱的分离，数据的收集处理，主站单元等单元所组成。在线监测系统是由多个单元所组成的，但是最主要的是油气、色谱的分离和气体检测，所以接下来将主要对这三个单元进行详细的阐述。

1.2油气分离单元

变压器在工作的时候会产生多种气体，并被油所吸收，那么油气分离单元便好理解了。其主要就是将被油所吸收的气体分离出来，以便于气体的分析。其主要原理就是将装置转化为恒温下的真空，然后导入所收集的样本鼓泡，以此来实现油与气体的分离。

1.3色谱分离法单元

所谓的色谱分离可以简单的理解为，将气体进行分类。我们通过油气分离单元，将变压器所产生的气体从油中分离了出来，但是从有种所分离出来的气体通常是多样的，为了了解变压器的工作情况，我们需要将这些气体来进行分类，以辨别变压器是否正常工作，这些气体的分类就要通过色谱分离单元来实现。色谱分离单元的核心是色谱柱，因为各种气体的吸附能力不一样，所以能够实现气体的分类，色谱分离单元也就实现了器工作的目的。

1.4气体检测单元

气体检测单元的工作内容，我们从其名称便可以知晓，其主要是对各种气体的含量进行检测，其工作的原理是根据各种气体的不同特性，在光谱型半导体气敏检测器产生的不同的反应，来实现气体含量的监测。通过气体检测单元得到了各气体的含量，就能根据这些气体含量，来进行变压器工作状态的判断了。

2.变压器油色谱在线监测系统应用实例

某220V变压器中烃的含量超过了标准值，为了辨别该变压器是否出现了异常，利用变压器油色谱在线监测系统来进行监测。在监测中得到了H2，C2H2等六种气体，具体内容如表一所示。

从中我们能够看到，在线与离线油色谱的数据变化的趋势大概是相同的，但是如果从数据绝对值的大小来看的话，两者便有了很大的差异。此外在线的数据具有稳定性与连续性好的特点，对于变压器是否正常的工作，能够进行准确的反应。

3.变压器油色谱在线监测系统所存在的问题及解决办法

3.1载气问题及解决方法

变压器油色谱在线监测系统，所使用的载气是纯度非常高的氮气，但是高纯度的氮气一般只能够通过钢瓶来进行装在。钢瓶的容量往往都是有限的，所以变压器油色谱在线监测系统受到了高纯度氮气载气的影响。高纯度氮气的耗尽会造成其不能够正常的使用，而且对于这种载气的更换也是耗时比较长的，其需要经历联系商家、运输、更换等过程，所以当载气耗尽的时间段中，就不能进行变压器油色谱在线监测系统的正常使用了。虽然受到载气的制约，但并不意味着没有解决的办法。其实只要从细节处留心，便可以较为简单的对这个问题进行解决。变压器油色谱在线监测系统的使用每次消耗的载气基本上都是一样的，那么就可以进行简单的估算每次使用所消耗的载气值。钢瓶中的载气一般都是定量的，所以是可以计算到钢瓶中在此的使用次数的，每次使用后都做好一定的记录，当估算到钢瓶中在载气不足时便提前联系商家进行运输与更换，从而保证变压器油色谱在线监测系统的连续使用。

3.2仪器标定问题及解决方法

无论对于在线与离线的色谱仪，在长时间的不进行标定后，其测量与分析的结果都会出现偏差，尤其是在更换完载气后不进行标定的话，其会出现更大的检测误差，这种误差的存在容易使得对变压器工作状态的判断出现错误，如果因此而导致了变压器工作状态的误判，那么变压器油色谱在线监测系统，不但没有给技术人员带来便捷的工作，反而导致工作的错误，这是得不偿失的。但是对于这种问题，也同样并非是难以解决的，只要工作人员进行定期的进行标定，那么这种问题就可以迎刃而解。尤其是在进行载气更换后，一定要进行标定，只要注意这些细节的处理，就能够保证变压器油色谱在线监测系统的正常使用。这个问题同上个问题看起来似乎都不是什么难以克服的困难，但是对于这些问题的不注意却会导致较为严重的后果，所以对于这些问题同样应当重视。

4.结语

变压器油色谱在线监测系统，在变压器的检测中有着方便的应用。通过上文我们能够了解到其工作的原理，对于工作原理的熟悉，能够更好的使用变压器油色谱在线监测系统。此外，我们还能够了解到变压器油色谱在线监测系统在使用中可能出现的问题，这些问题的存在会导致工作的失误，其实对于这些问题，只要平时多进行留意，便能是很好的解决，从而使变压器油色谱在线监测系统，更好的为电力的稳定运行服务，更好的为人们的生活服务。

参考文献

[1]黄皓炜.变压器油色谱在线监测系统的应用[J].浙江电力，2012，（3）：25-27.

[2]陈国华.变压器油色谱在线监测系统的应用[J].上海电力，2010，（4-5）：294-296.

避雷器在线监测系统研究 第12篇

下面介绍避雷器在线监测系统原理和方法:

1 系统原理简介

避雷器在线监测系统主要用于220KV及以上变电站避雷器等高压设备绝缘状态的在线监测。主要监测项目有:介质损耗, 等值电容, 泄漏电流, 避雷器全电流, 阻性电流, 环境温湿度等。随着传感器技术、计算机技术、通讯技术的发展和运用, 结合现代人工智能技术和信息处理技术, 绝缘在线监测技术得到迅速发展和应用。在线监测系统在获得大量的数据基础上, 分析设备的绝缘状态变化趋势, 从中寻找危险征兆, 并依据多项监测结果来综合判断运行设备的绝缘水平是变电站实施状态检修重要的技术基础。

氧化锌避雷器在线监测系统一般采用两种方式:一种是分散全电流监测式, 即每只避雷器下均安有漏电计数器, 在每天巡视室外设备室记录泄漏电流。另一种是集中处理式, 新开发的氧化锌避雷器在线监测采用这种方法, 即通过专用电缆将各种采集量直接引入计算机, 通过集中技术及时发现设备缺陷, 及时处理, 能很好的保证设备安全。

2 氧化锌避雷器 (Metal Oxide Surge Arrester) 特性及等效电路

现在所采用的氧化锌避雷器均由阀片串联而成。所以, 氧化锌避雷器的性能取决与阀片, 阀片由氧化锌制成并含有少量金属氧化物杂质, 易形成氧化膜。所以在运行电压作用下阀片的电流主要是容性是电流。 (如图1)

在图中R0表示氧化锌晶体的线性电阻, R表示氧化锌阀片泄露电阻, C0表示阀片的电荷电容和位移极化电容之和, C1-R1、C2-R2两个吸收支路, L表示氧化锌阀片本体电感。

3 氧化锌避雷器 (Metal Oxide Surge Arrester) 具有以下特点

3.1 保护性好

由MOA具有很好的非线性特性, 所以在正常运行电压下呈现很高的阻值, 正常工作时通过它的电流只是毫安级, 当施加在它上面的电压超过参考电压是其伏安特性呈平坦曲线, 电流增加很快, 从而有效地抑制过电压, 保护其他设备安全运行。

3.2 通流能力大

氧化锌阀片密度高, 比热大, 通流能力大约是碳化硅阀片的4倍, 因此, 需要通流能力较大的场所其优越性更加明显。

3.3 结构简单, 可靠性高

由于取消了传统避雷器的串联间隙, 而使用阀片, 提高了可靠性, 动作稳定性也较好, 同时抗污秽能力也得到了很大的提高。

4 氧化锌避雷器 (Metal Oxide Surge Arrester) 存在的问题

1) 由于氧化锌避雷器取消了串联间隙, 所以, 在电网的作用下, 一定有泄露电流流过氧化锌阀片, 电流中的有功分量使阀片发热, 从而引起氧化锌避雷器伏安特性发生变化, 如果长期作用将导致氧化锌避雷器阀片老化, 直至出现热击穿。

2) 氧化锌避雷器受到冲击电压的作用时, 氧化锌避雷器阀片也会在冲击电压能量的作用下发生老化。

3) 氧化锌避雷器内部受潮或内部绝缘支架绝缘性能不良, 会使工频电流增加, 功耗加剧, 严重时可能导致内部放电。

4) 氧化锌避雷器时常受到雨、雪、雾、沙尘暴的污染, 由于氧化锌避雷器内外电位不同, 而使内部氧化锌阀片与外部瓷套之间产生较大的电位差, 导致径向放电现象发生, 严重时可能损坏避雷器。

总之, 在500千伏变电站中, 由于电压等级较高, 这就要求变电站的电气设备绝缘水平也较高, 避雷器的残压也较高, 避雷器的耐压水平也较高, 而泄漏电流要很小, 这就要求避雷器的制造质量和工艺水平较高, 才能保证变电站的设备安全可靠运行, 监测变电站避雷器的绝缘和泄漏电流是很重要的工作。当避雷器绝缘降低、泄漏电流增大, 运行人员若没能及时发现, 就会引起避雷器爆炸等恶性事故, 从而造成母线或线路故障, 甚至造成变电站全停事故。

5 影响避雷器在线监测结果因素

5.1 电网谐波对氧化锌避雷器在线测量的影响

谐波电压在电网中不可避免, 根据国际对于电能质量的规定, 电力系统正常运行时, 允许在5%以内的谐波分量。当电力系统谐波分量较高时, 会产生两个方面的影响。其一是谐波电压作用产生的谐波电流和由基波电压作用在避雷器非线性阀片上产生的反映阀片非线性的谐波电流, 将产生复杂的交叉关系, 导致提取反映避雷器阀片劣化而引起基波电压作用下产生的谐波电流受到谐波电压作用下产生谐波电流的影响。其二、系统谐波作用下泄露电流中会产生容性谐波电流, 且容性分量所占比重较大。

5.2 相间干扰对氧化锌避雷器在线监测的影响

当三相避雷器并列运行时, 各项避雷器之间存在杂散电容, 通过相间杂散电容各项避雷器间就有了电气联系。即各项避雷器不仅受到自身相电压的作用, 同时还通过相间杂散电容而受到相邻电压的作用, 他们之间的距离和电压等级决定这种作用的大小, 这使避雷器底部泄露电流与单独一相运行时相比会发生幅值和相位的变化。

5.3 避雷器的污秽泄露电流对避雷器阀片泄露电流的影响

避雷器表面存在污秽时, 氧化锌避雷器的等效电路相当于非线性电阻旁并联了一个分流电阻 (表面污秽层电阻) , 此时在避雷器接地下引线上测得的泄露电流包含避雷器面污秽层电阻产生的沿面泄露电流, 对于这种干扰因素, 可以采取避雷器底座上安装屏蔽回流环, 使得沿面电流不经过下引线入地, 而不会产生对阀片泄露电流监测的影响。

5.4 电压波动对避雷器在线监测的影响

在电力系统运行中电压波动也是不可避免的, 国标关于电能质量这电压波动的范围也有响应的规定, 根据电压等级, 负荷性质各不同, 在电压波动时, 避雷器的泄露电流将产生相应的波动, 导致检测到的趋势曲线发生波动, 对于这种情况可以利用避雷器同一时刻的监测值进行横向的比较排除这种干扰。

5.5 环境、温度、湿度的影响

氧化锌避雷器运行的环境每天都会有周期性变化, 这些将会导致泄露电流也随之周期性波动, 即使在避雷器阀片正常的条件下监测到的特征量也会发生周期性波动。

6 氧化锌避雷器在线监测的方法分析

6.1 全电流法或称总泄露电流法

全电流法根据避雷器老化或受潮时, 阻性电流增加, 从而总电流随之增加的这一特征来判断避雷器的运行情况。因为, 全电流阻性分量只占容性分量的10%左右, 且两者基波相位相差90度。这使得监测到的全电流的有效值或平均值只要决定于容性电流分量, 即使是阻性电流增加一倍, 全电流变化也不太明显。

6.2 偿法监测阻性泄露电流法

氧化锌避雷器的劣化主要反映在阻性电流的增大, 因此, 将流经避雷器的容性电流平衡掉, 直接监测其阻性电流的变化反映避雷器的劣化, 主要采用硬件电路补偿容性电流。

6.3 谐波分析法或数字波形分析法

谐波分析法主要采用电流及其分量进行谐波分析得出相应的特征量的方法, 主要特征量时阻性电流分量及其基波和三次谐波, 采用微处理器利用数字信号处理技术进行分析的, 所以也称做数字波形分析法。

6.4 利用零序电流监测阻性三次谐波电流法

这种方法是从三相总电流中监测阻性三次谐波, 阻性三次谐波通过三相接地线上的小CT测取。