状态监测(在线监测)（共12篇）
状态监测(在线监测) 篇1
1 背景
大海虽然为我们提供了丰富的食物和矿产,但是环境污染以及风暴潮等海洋环境的变化正在影响着海洋生物的栖息和繁衍,甚至危机着人们的生命。我国拥有18000多公里的海岸线以及300万平方公里的管辖海域,采用高新技术对海洋进行全方位检测迫在眉睫。为此,我国政府把“海洋监测技术”列入国家863计划“九五”研究计划中,此技术作为国家863计划的一个主题,对推动我国海洋检测高技术的发展具有重大意义,“九五”期间投入1.2亿元海洋检测高技术研究经费,“十五”期间投入2.4亿元,“十一五”期间为了加强海洋监测高技术研究,更加大了投入。
2 与国外监测技术差距
目前,在海洋仪器中,主要以国外仪表为主,比如应用最广泛的美国的声学海流剖面仪(ADCP)、挪威的安德拉海流计、HYDOLAB公司的Mini Sonde型多参数水质监测仪和美国SEABIRD温盐深测量系统等,他们在国际市场上有很高的占有率,都是集技术、生产、商贸为一体的产品。而国内的海洋仪器基本是研究所的产品,仅有山东省科学院海洋仪器仪表研究所立足于海洋仪器行业。研究所由于生产能力不足、企业技术素质和开发产品的能力不高,因此在现有体制下很难互补,这是海洋仪器行业存在的通病。由于海洋仪器基本属于科学仪器范畴,技术复杂、市场面窄以及批量小,加上国内元器件市场混乱,导致了国内海洋仪器缺乏竞争力。如果不从体制上进行解决,很难扭转我国目前海洋仪器仪表行业日渐衰退和产品没有竞争力的局面。
3 国内外海洋监测技术
3.1 海洋监测参数
随着海洋环境检测技术的不断创新,目前监测的物质和参数主要有:
第一,水文气象参数:风速、流速、气温、波浪、流向、水温等;
第二,物化指标参数:p H值、有机物、溶剂氧、盐度等;
第三,营养物质和毒性参数:各种营养盐、重金属、核辐射等。
海洋环境污染监测技术包括物理、化学以及生物监测技术等。长期以来在监测各种有毒有害物质时主要通过现场取样分析或取样进行实验室化学分析方法,因此缺乏实时性。面对海洋污染现状的复杂性,为了研究他们之间的函数关系以准确掌握海洋污染物的分布情况,探索海水的细微结构和海洋污染程度,要求对海洋水质污染的重要参数进行现场综合的自动、长期和连续的监测。因此,此技术的研究和应用得到了各国的重视。
3.2 海洋监测传感器的技术状况
采用海洋生态环境监测常规指标从目前国际来看,在线监测海流、溶解氧传感器以及盐度等的技术十分成熟,可靠性和精度都已经达到了相当高的水平。但是,在营养盐和重金属等毒性指标方面的化学分析技术和生物传感器技术还不过关。国内外的传感器都向着智能化、模块化以及网络化、小型化、自动化以及多功能化发展。化学和生物传感器是正在发展的载体平台自动取样分析技术的关键。
根据国际海洋环境检测技术的发展动态,结合我国现状,目前我们的总体目标具体表现为:第一,在物理、化学传感器研究方面向模块化、智能化、网络化发展,向小型化和多功能化发展;提高分析和测量的精度;环境生态自动连续监测系统的研究;与国际接轨共同开发新的分析原理和方法。第二,发展现场、连续、自动监测系统;信息采集、传输、存储和处理的模块化和集成技术;自动浮标站的研制等。
3.3 近海环境自动监测技术
近岸海域是污染和生态环境监测的重点,适合发展各种小型轻便的传感器集成平台技术,适宜在海湾、河口及浅海增养殖区的使用,形成了多种便携式水质监测仪器。目前,生物学研究、污染和生态环境检测、卫星遥感定标以及真实性检验研究等应用的传感器或仪器是发展的重点。目前,微电极和阵列电极在实验室已取得一定的研究成果,测量痕量物质的微电极已有样品,p H和溶解氧电化学传感器的性能也得到了显著改善,总体上,生物传感器还处于实验室研究阶段。模拟动物味觉和嗅觉系统由多传感器阵列组成的电子舌和电子鼻的研究也有所进展。
3.4 海洋遥感技术
在海洋和近海环境的观测和检测中,海洋监测结合传统常规的手段取得了过去常规手段无法取代的重大成果。虽然此技术能够利用海洋水色遥感探测与海洋水色环境有关的参数,但是需要借助卫星等通讯设备,不仅造价高,并且建设周期很长。遥感飞机作为监测海洋环境的遥感平台,具有全球、连续、大尺度以及费用低和实施是环境影响小等特点,此技术对于周期短和尺度小的海洋环境变化具有独特的优势,不仅在海洋环境遥感检测方面起到了巨大的作用,更为广大海洋遥感作者和管理决策部门提供了大量的科研数据和决策依据。
3.5 痕量物质测量和分析仪器
随着海洋污染物的种类越来越多,为了分析和测定重金属、有机污染物以及放射性物质等痕量物质,将大量的海水样品带回实验室进行分析测量是常规的办法。取样分析方法和微电极测量方法都在国外得到了发展,美国在便携式分析方面发展了用微电机测量Cd、Pb、Cu、Zn等重金属的方法,采用阵列微电极技术测量多种重金属成分。
3.6 营养盐现场自动分析仪
亚硝酸盐、磷酸盐以及硅酸盐等营养盐虽然是海洋生物生存的基本营养物质,但是富营养会又可能引发赤潮以及生物的病害。因此,生态环境和污染环境的必测项目就是营养盐。目前的方法,微机控制的全自动测量并使其微型化的方法代替了原来的人工操作的实验室分析方法,即在现场建立一个全自动的微型营养盐分析实验室,一般采用实验室的化学分析流程。
3.7 多参数水质监测仪
海洋监测设备多讲究小型化、多功能化和多参数化,小型多参数海洋环境浮标监测核心是水质传感器。该水质传感器选用美国YSI公司的6600V2型多参数水质监测仪,水质传感器的外观如右图所示。
4 结论
海洋监测作为一门技术含量高且作为一个独立的专业,刚步入社会时,总会遇到各种困难,如:技术人才不足、技术集成环境差、市场容量有限以及外国技术市场垄断等,而民族海洋检测技术作为一个海洋大国,必须发展自己独立的海洋经济、海洋管理以及海洋服务和海洋军事。我国的海洋监测与国外相比,还有很多的差距,主要体现在监测能力、监测设备和监测技术方面,想要在海洋监测中立足,必须要有自己的新技术,目前最欠缺的技术就是重金属污染物、有机污染物、石油类污染物和营养特征污染物的在线实时监测技术,如果在这些方面有所突破,必然会给海洋监测带来很大的技术变革。
参考文献
[1]张云海.海洋强国的召唤.水雷兵器技术与发展学术研讨会,2006,9.
[2]赵进平,朱光文.海洋监测仪器设备成果标准化.北京:海洋出版社,2004.
[3]唐原广,王金平.SZF型波浪浮标系统[J].海洋技术,2008,27(2):31-33.
状态监测(在线监测) 篇2
上海市污水处理厂在线监测系统
安装指导意见（试行）
上海市环境保护局
目
次 总则....................................................................1 2 规范性引用文件..........................................................1 3 监测项目................................................................3 4 建设要求................................................................3 5 安装指导意见............................................................4 附件
在线监测系统设备安装图（推荐）.....................................8
上海市污水处理厂在线监测系统
安装指导意见 总则
1.1 污水处理厂在线监测系统建设是贯彻落实国务院《批转节能减排统计监测及考核实施方案和办法的通知》（国发[2007]36号）、《建设部关于加强城镇污水处理厂运行监督的意见》（建城[2004]153号）和国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的要求，是配合节能减排工作的需要，是政府加大公共管理和服务的手段。通过污水处理厂在线实时监测、数据的远程传送和实时发布，可强化相关职能部门对污水处理厂的监管，提高行业现代化管理水平，促进各污水处理厂运行管理水平的提高，同时为政府相关部门运行调度、预警处置和管理决策服务。
1.2 本次在线监测系统建设，以国家和上海市地方在线监测相关技术标准和规范为依据，以上海市环境保护局、上海市水务局相关建设精神为指导，在结合上海市污水处理厂在线监测系统建设、运行、维护现状及经验的基础上，制定了本次在线监测系统建设要求等指导性意见。
1.3 本指导意见适用于08年底前完成在线监测系统建设的上海市污水处理厂。2 规范性引用文件
以下标准和规范所含条文，是本指导意见编制依据，当规范性引用文件被修订或重订时，应使用其最新版本。
GB 18918-2002
城镇污水处理厂污染物排放标准（2002-12-24发布，国家环境保护总局、国家质量监督检验检疫总局）
GB 15562.1-1995 环境保护图形标志-出水口（源）（1995-11-20发布，国家环境保护局、国家技术监督局）
HJ/T 92-2002
水污染物排放总量监测技术规范（2002-12-25发布，国家环境保护总局）
HJ/T 91-2002
地表水和污水监测技术规范（2002-12-25发布，国家环境保护总局）HJ/T 353-2007
水污染源在线监测系统安装技术规范（试行）（2007-7-12发布，国家环境保护总局）HJ/T 354-2007
水污染源在线监测系统验收技术规范（试行）（2007-7-12发布，国家环境保护总局）
HJ/T 355-2007
污染源在线监测系统运行与考核技术规范（试行）（2007-7-12发布，国家环境保护总局）
HJ/T 356-2007
污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范（试行）（2007-7-12发布，国家环境保护总局）
上海市城镇污水处理厂在线监测技术规程 设备和安装（试行）（2007-4-20发布，上海市环境保护局、上海市水务局）
上海市城镇污水处理厂在线监测技术规程 通信（试行）（2007-4-20发布，上海市环境保护局、上海市水务局）
上海市城镇污水处理厂在线监测技术规程 数据有效性判别（试行）（2007-4-20发布，上海市环境保护局、上海市水务局）
上海市城镇污水处理厂在线监测技术规程 验收（试行）（2007-4-20发布，上海市环境保护局、上海市水务局）
上海市城镇污水处理厂在线监测技术规程 运行与考核（试行）（2007-4-20发布，上海市环境保护局、上海市水务局）
HJ/T 212-2005
污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准（2005-12-30发布，国家环境保护总局）
HJ/T 15-1996
超声波明渠污水流量计（1996-07-22发布，国家环境保护总局）JB/T 9248-1999
电磁流量计（1999-08-06发布，国家机械工业局）
HJ/T 96-2003
pH水质自动分析仪技术要求（2003-03-28发布，国家环境保护总局）HJ/T 377-2007
化学需氧量（CODCr）在线自动监测仪（2007-12-03发布，国家环境保护总局）
HJ/T 104-2003
总有机碳（TOC）水质自动分析仪技术要求（2003-03-28发布，国家环境保护总局）
HJ/T 101-2003
氨氮水质自动分析仪技术要求（2003-03-28发布，国家环境保护总局）
HJ/T 102-2003
总氮水质自动分析 仪技术要求（2003-03-28发布，国家环境保护总局）HJ/T 103-2003
总磷水质自动分析仪技术要求（2003-03-28发布，国家环境保护总局）
HJ/T 372-2007
水质自动采样器技术要求及检测方法（2007-11-12发布，国家环境保护总局）
GB 50093-2002
自动化仪表工程施工及验收规范（2003-01-10发布，国家建设部、国家质量监督检验检疫总局）
GB 50168-2006
电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范（2006-07-20发布，国家建设部、国家质量监督检验检疫总局）
GB/T 17214.1-1998
工业过程测量和控制装置 工作条件 第1部分:气候条件（1998-01-02，国家技术监督局）3 监测项目
本次污水处理厂在线监测系统建设的监测项目包括流量、CODCr、pH值、温度、氨氮、总氮、总磷。
本次污水处理厂在线监测系统建设分为进水口和出水口两部分。
其中，污水处理厂进水口处必测项目为流量、CODCr、pH值、温度；出水口处必测项目为流量、CODCr、pH值、温度、氨氮、总磷，出水口必须安装自动采样器（超标留样专用）。已安装的TOC、UV设备，若要利用，其监测数据应转化为CODCr且精度必须满足验收要求；新安装的有机物指标监测设备必须为CODCr。
对于黄浦江上游水源保护区执行GB18918-2002（城镇污水处理厂污染物排放标准）一级A、一级B排放标准的污水处理厂和3座规模较大的污水处理厂（竹园第一污水处理厂、竹园第二污水处理厂、石洞口污水处理厂、白龙港污水处理厂），出水口必测项目还包括总氮。4 建设要求
4.1 本次在线监测系统建设污水处理厂进、出水口安装的在线监测仪表类型必须按照本指导意见监测项目要求实施。
4.2 本次在线监测系统建设，污水处理厂进、出水口新建的采样系统、在线监测仪器、数据采集仪表、监测站房等应符合相关规范及本指导意见要求；在线监测系统设备安装建议参照推荐安装图（详见附件一）。4.3 本次在线监测系统建设，对污水处理厂进、出水口已安装的采样系统、在线监测仪器、数据采集仪表、监测站房等，原则上可予以利用，但应符合相关规范及本指导意见要求，否则须按要求整改或新建。另外，可利用的在线监测设备（流量计、在线水质监测仪表等）必须提供由具备相应项目检定资质的法定或授权计量检定机构出具的检定证书，在得到环保主管部门批准后，方可接入在线监测系统。.4.4 本次在线监测系统建设，污水处理厂进、出水口在线监测仪表必须安装在监测站房内。
4.5 污水处理厂出水口处流量计未安装或不符合相关规范及本指导意见要求，且由于场地条件限制无法改造或新建流量计量设施的，在向环保主管部门提交厂区水量平衡表和相关情况说明且得到批准后，可将进水口运行正常的流量计替代出水口计量设施接入监测系统，但发布的排放量数据必须依据水量平衡表进行修正（扣除中水回用等水量）。5 安装指导意见 5.1 采样点设置和管理
采样点设置应保证所采集水样具有代表性。5.1.1 进水口采样点设置
污水处理厂进水口采样点应设置在沉砂池之前的进水汇流处，建议设置在进水提升泵之后。
当污水处理厂有多路进水且无汇流点或汇流点由于构筑物结构限制无法安装取样系统时，每路进水应单独设置采样点，相应的取样系统、在线监测设备、监测站房等设施也应单独设置。
5.1.2 出水口采样点设置
污水处理厂出水口采样点应设置在处理工艺末端出水口处，应能满足采样系统的安装要求，且便于人工采样。
当污水处理厂有多个出水口时，每个出水口应单独设置采样点，相应的取样系统、在线监测设备、监测站房等设施也应单独设置。5.1.3 采样点管理
5.1.3.1 采样点应设置明显标志，应执行GB15562.1-1995标准。采样点位一经确定，不得随意改动；由于工艺改造等原因要改变采样点位置时，应向环保主管部门提交申请，经批准后按照本规定要求重新设置采样点。5.1.3.2 设置的采样点应建立采样点管理档案，内容包括采样点性质、名称、位置、编号、在线监测仪器等，便于采样点相关情况查询和管理。5.2 采样系统安装
5.2.1 采样系统管路长度应尽量短，宜小于30m。
5.2.2 采样管路材质应采用PPR热水管，管径应不小于DN25，连接方式采用热熔连接，管道承压应不低于1.0MPa，应有必要的防腐措施。
5.2.3 采样管道敷设应整洁、美观。室外管道敷设形式以暗管为主，若采用明管敷设形式，应采取必要的保温措施；室内管道敷设形式根据现场情况确定，若采用明管敷设形式，应安装在管架上，若采用暗管敷设形式，应安装在管道沟内。
5.2.4 采样系统管路设计应具有自动冲洗功能，冲洗方式可采用压缩空气冲洗、加压水冲洗或气、水联合冲洗。对于新建采样系统，建议采用气、水联合冲洗方式，其中，冲洗水压力应不低于0.2MPa，反冲洗气体流量应不小于100l/min。采样系统完成采样后，宜先用空气吹干采样管路，再用加压水冲洗，然后再用空气吹干。吹干、冲洗次数视管路使用情况而定。采样管路应定期用臭氧、二氧化氯或加氯水冲洗，冲洗周期视水质情况、环境条件确定，原则上应保证采样管路对水质无影响。
5.2.5 采样泵的类型和规格应根据采样点场地条件、安装条件、采样流量、采样系统水头损失等情况合理选用。对于新建采样系统，建议选用自吸泵。
5.2.6 采样泵应设有安全防护装置，为保证采样系统运行可靠，采样泵应设有备用泵。5.2.7 采样系统应设有过滤装置以防止杂物和粗颗粒物损坏采样泵，应在取水头部安装滤网、采样泵后安装Y型过滤器等过滤装置。过滤装置应能保证在维护周期内采样泵、监测仪器的正常运行，且便于清洁、维护。
5.2.8 氨氮水质分析仪的采样系统与仪器之间的输送管道应尽可能短，以减少水样在管道中的留存时间，减少附着在管壁上的硝化菌对氨氮检测结果的影响。
5.2.9 氨氮水质分析仪进水应经过膜过滤预处理，过滤膜孔径应小于0.45μm，以减少颗粒物对氨氮水质测试的影响。
5.3 在线监测仪器安装要求
5.3.1 在线监测仪器安装高度应便于日常操作和查看显示面板。5.3.2 在线监测仪器周围应留有足够的空间，以便于日常维护、检修。5.3.3 各种电缆和管路应加保护管安装在管沟或通过管桥架设，排放整齐。5.3.4 在线监测仪器工作所必需的高压气体钢瓶，应稳固固定于监测站房的墙壁。5.3.5 监测设备产生的有毒和强腐蚀性废液应单独收集，收集容器应可靠固定，定期检查、处理。
5.3.6 此处未提及要求参照仪器说明书内容，在线监测设备的安装还应符合GB50093-2002的相关要求。
5.4 数据采集系统安装要求
5.4.1 为确保在线监测系统建设的公正性和监测数据的准确性，在线监测仪器的流程控制应符合本指导意见要求，详见附件二“在线监测仪器流程控制说明”。
5.4.2 能实时采集在线监测仪器及其它辅助设备的输出数据，具备对采集的数据统计、分析、存储（保存至少一年的监测数据）等功能。
5.4.3 对流量计、CODCr、氨氮、总氮、总磷的数据采集必须通过数字接口，对其他监控数据的采集可通过模拟或数字接口。
5.4.4 具有远程控制功能，可远程控制在线监测仪器和设置相关参数；在线监测系统主控权在环保主管部门，业主无控制权。在线监测系统预留监测数据输出接口供业主读取（RS485，Modbus通讯协议，只读或只写）监测数据，为污水处理厂运行管理提供参考。5.4.5 对在线监测设备的数据采集，能实现定时采样功能、随机采样功能、实时采样功能、直接采样功能、事件触发采样功能。
5.4.6 具备故障报警、显示和诊断功能，具备进入人员身份识别功能，并能将相关信息传输到环保主管部门监控平台。
5.4.7 具备对监测站房环境参数（包括室温、空调、电源等）的监控和上报功能。5.4.8 具备本地数据、图形显示功能，数据采集仪显示屏应结合监测站房操作显示屏（见5.5.3条要求）一并考虑建设。
5.4.9 数据采集系统和外界数据传输采用GPRS方式，应支持双通道GPRS通讯，监测数据同时传送至两个监控平台。
5.5 监测站房
5.5.1 监测站房在外观上应统一标识、颜色；在结构上应为独立、密封结构，门窗应具有隔热、防腐、节能等功能。
5.5.2 监测站房面积应保证在线监测仪表、仪器的安装、操作和维护空间，进水口处监测站房面积应不小于7m2，出水口处站房面积应不小于12m2，站房主要走道宽度应不小于1m。5.5.3 监测站房应安装LCD操作显示屏与小型键盘（或触摸屏），屏幕尺寸应不小于6英寸。操作显示屏（或触摸屏）凭密码操作，密码由环保主管部门管理，并可通过环保主管部门监控平台修改。管理、维护、检修在线监测仪器必须通过操作显示屏（或触摸屏）进行，操作记录应保存至少1个月时间，并可供环保主管部门监控平台查阅。在线监测仪器的状态（调试、运行、维护、维修等）应在操作显示屏（或触摸屏）实时显示并上传到环保部门监控平台。
5.5.4 监测站房应安装防盗门锁，加装门磁等设备，配合数据采集仪识别进入人员身份。5.5.5 监测站房应安装空调，应具备断电后自动恢复功能，以保证室内温度、湿度等符合要求。
5.5.6 监测站房内应有安全合格的配电设备，应配置稳压电源，能提供足够的电力负荷，不小于5kW。
5.5.7 为防止意外断电事故，监测站房应配备UPS应急供电设备。UPS主要对数据采集仪供电，应保证数据采集仪至少连续工作1小时。
5.5.8 监测站房内应有合格的给、排水设施，应使用自来水清洗仪器及有关装置。5.5.9 监测站房内应配备灭火器箱、手提式二氧化碳灭火器、干粉灭火器等。5.5.10 监测站房、在线监测设备均应设置避雷设施，监测站房不能位于通讯盲区。
附件
区域电网在线监测的构建 篇3
关键词：区域电网避雷器 在线监测信息采集 建设工程
中图分类号：TM726文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）07（c）-0065-01
1 工程背景及建设必要性
对于电网运行的输变电设备日常运行状态监测系统是针对输变电设备运行状态更好的提升输变电专业运行检修管理精益化水平的技术支撑手段。系统通过先进的CPU处理数据技术、传感器网络技术、通信技术和数据信息融合处理技术作为技术支持来实现对于各类输变电设备运行状态的直观实时管控、在线诊断和状态预测，建设和应用工作对提高浙江电网的智能化水平、实现输变电设备状态实时监控，优化运行检修管理具有积极而深远的意义。
2 在线监测设备现状
2.1 已投入运行的状态监测设备
架空输电线路已安装、使用的监测设备：目前共有13套视频在线监测设备，为东信电力、浙江硕网共两个厂家的产品，设备类型为流媒体两种。其传输方式为：流媒体采用CDMA（硕网）或3G（东信1套）；覆冰监测2套，厂家为杭州雷鸟，其传输方式为GPRS；线路增容监测2套，厂家为杭州雷鸟，其传输方式为GPRS。
2.2 建设原则
（1）在国网公司“统一规划、统一标准、试点先行、分步实施”的原则下，结合浙江电网的现状和特点，由点到面、注重实效、稳步推进。
（2）遵循国网公司输变电设备状态监测系统“两级部署、三级应用”的原则，省公司集中部署，省、地两级分层应用。
（3）技术先进适用、运行安全可靠、投资经济合理、管理统一规范。
（4）基于SG186一体化平台，建立数据统一分析功能，充分共享生产管理、调度自动化等系统的信息资源。
2.3 建设目标
浙江省电力公司建设全面的输变电设备状态监测系统主要是为了实现下述目标：
（1）通过目前运行的PMS系统提供的输变电设备信息作为信息数据支持，对于电网薄弱点来全面推进建设浙江省电力公司输变电设备状态监测系统，对所辖区域的特高压线路、跨区送电线路、重要变电站、灾害多发区的环境参数和运行状态进行集中监测。
（2）建设全省统一的地市电力（业）局输变电状态监测系统平台，对各自运维区域内的输变电设备状态与环境参数进行集中监测，及时掌握输变电设备的运行工况。
（3）在国家电网公司的统一部署下，实现输变电设备状态监测主站系统与浙江PMS系统的集成，并实现数据纵向接入和功能调用。
2.4 地市公司应用目标
对各地市公司运维管辖范围内的输变电设备状态信息与运行设备所处环境参数进行集中监测，及时掌握输变电设备的运行工况，实现输变电设备的安全预警，提高运行维护水平。主要体现在以下几个方面：
（1）监测管理区域内输变电设备的动态实时运行状况，对运行过程中所出现的输变电设备缺陷及时预警并及时将相关信息提供给远方监控人员，系统作出基本判断后，为输变电设备的抢修计划提供制定依据。
（2）对输变电设备在运行过程中由于天气等多种原因而出现或者潜在的危险点加强实时监控，构建并完善监控平台运行人员值班制度，同事实现运行图像数据的传输，并在内置决策系统实现智能判断与预警功能，填补运行人员在巡视间隙的盲区。
（3）实时掌握区域内的输变电设备运行数据及巡视得到的数据，及時发现一些重要紧急的设备缺陷，并做到快速反应处理，提高电网运行水平。
（4）通过无缝对接构建好的输变电设备监测平台与应急指挥中心，各级应急指挥中心能够随时通过监测平台调阅查看所需的输变电设备运行数据，通过配置移动终端掌握运行信息，同时对现场检修作业远程指导。
（5）调度部门可以通过监测系统实时掌握重载/增容输电线路及变压器等设备的运行温度动态变化，为发出控制设备负荷的调度命令提供准确的决策依据。
3 在线监测系统总体要求
输电线路状态监测系统在国网-网省-地市三个层面上分别进行部署，按照架构，通过所布置各类监测装置获取的输电线路运行状态信息通过物理隔离与纵向隔离安全通道输送到地市状态监测系统，在地市监测系统层级对线路运行状态和所处环境的动态实时集中监视，并在灾害发生时影响线路正常运行作出预警、对检修提供辅助决策依据等功能；地市状态监测系统获取的线路状态数据通过电力专网送入网省状态监测系统，实现灾害预警、辅助决策及统计分析等功能，为制定技改大修、科研项目滚动计划提供技术支持；为后续的电网规范、设计提供数据支撑，网省状态监测系统获取的线路状态数据通过一体化平台送入国网公司状态监测系统，实现灾害预警、辅助决策及统计分析等功能，为制定规划、设计、运行的技术政策提供支持。
各类监测装置获取的输变电设备状态信息也可通过安全信道进入网省状态监测系统，由网省状态监测系统上送到国网状态监测系统和下传至地市状态监测系统。状态监测系统平台是数据汇聚的中心，横向上实现与已有系统业务数据的集成，并为基于这些信息的上层应用提供数据支持；纵向上实现各级状态监测系统数据的上下交互，以及控制指令的下达。
4 经济效益分析
4.1 经济效益分析
（1）利用监测技术实现对输变电关键设备的状态参数、运行状况、气象条件和地域环境进行实时监控和数据采集。
（2）整合相关检修运行业务管理系统，通过数据融合并且利用建设好的智能化信息管理系统进行多层次深入分析，得到输变电设备运行状态的实时评价报告，及时发现、快速诊断故障隐患并及时消除电网缺席，保障浙江省电网的正常稳定运行。
（3）优化检修策略，弥补以往定时检修的缺点，通过得到的输变电设备状态检修评价报告，构建输变电设备状态检修体系，优化检修资源配置，提高资源利用率。
（4）通过输变电设备系统对运行设备以往历史状态及目前运行状况，实时评估，快速判断、自动生成控制策略，为实现电网事故预警、调度决策、缺陷消除、防灾减灾等多种管理需要提供数据及技术支撑。
4.2 社会效益分析
通过监测系统所具有信息化、自动化、可视化的功能保障输变电设备在运行上的安全可靠性，适应国网建设统一坚强智能电网的需求。
参考文献
[1]吴毅清.数字化技术在蒙自110kV变电站的应用[J].电工技术，2011（4）.
[2]杨丽.基于IEC 61850过程总线结构的数字化保护系统性能研究[D].山东大学，2010.
中压开关柜在线绝缘状态监测 篇4
表征绝缘特性的有很多参量, 比如介质损耗角正切、局部放电、泄漏电流等。在实施绝缘特性检测时需要根据具体的检测对象而选择合适的检测参量。在对历年高压开关运行故障资料及厂方提供的绝缘部位故障统计报告, 以及对可能发生的绝缘故障加以理论分析的基础上, 确定绝缘特性检测对象为母线室环氧套管的泄漏电流和局部放电。
为了确定绝缘泄漏电流检测的故障判断依据, 用试验方法对现场运行的12kV开关柜环氧套管的表面污秽状况进行了模拟。选取2个环氧套管设置4种不同的污秽程度进行试验: (1) 绝缘套管表面处于无灰尘和水分的清洁状态 (Ⅰ级) ; (2) 套管表面有低盐密的水分 (Ⅱ级) ; (3) 套管表面有中等程度的盐密污秽 (Ⅲ级) ; (4) 严重的污秽 (Ⅳ级) 。在每种污秽程度下, 分别对套管施加7、12、20kV电压记录泄漏电流测量值, 然后继续升高电压直至出现火花放电, 记录此时的电压和泄漏电流值。
在清洁状态下套管表面的泄漏电流非常小, 在潮湿和污秽情况下, 套管表面的绝缘状况会明显劣化, 泄漏电流大幅增加。在单相接地且套管上有严重污秽的情况下, 套管泄漏电流约为40μA。根据试验结果, 可以设定12kV断路器在线监测系统的一级绝缘劣化阈值为50μA (此阈值考虑了大电流引起的电磁干扰, 留有10μA裕量) , 超过这个阈值提供报警功能。如果泄漏电流值明显超过50μA, 说明环氧绝缘套管绝缘性能有失效的危险, 电器设备必须立即停电检修。可以设定二级绝缘劣化报警阈值为100μA, 既考虑了实验结果, 也留有足够裕量以防止因电磁干扰导致系统误动作。
烟气在线监测安全规程 篇5
1、在线监测严禁非专业人员检修和保养。
2、现场监控室严禁非工作人员进入，无公司职能部门批准任何人不得对系统参数进行查看修改。
3、现场检查时注意监测室内空气的气味，发现异味，马上打开门窗通风并检查管路是否泄漏，电器元件是否有过热和烧损现象。
4、经常检查站房内的各线路，防止用电超负荷或电源短路。
5、在线监测系统属精密仪器，禁止用湿抹布擦拭。
6、为防止因故障导致数据上传失常或信号中断，岗位人员应定时重启设备运行监测系统，重播DTU电源。
烟气在线监测岗位责任制
1、严格遵守安全操作规程，严格执行巡检制度，做到“四防一坚守”防盗窃、防破坏、防雨水、防雷电，坚守岗位。
2、每日对在线监测的各项浓度、温度、压力、流速、湿度等参数认真检查，并按时做好机器运行，检查数据台账。
3、保持监测房内环境整洁，对电源控制器、空调等辅助设施，进行检查，保证检查房内温度、湿度满足仪器正常运行的要求。
4、值班人员在发现烟气监测装置，出现死机时要立即向生产技术科或运营商巡查人员汇报。
5、经常检查测量元件的工作状况，是否正常，各测量参数（如SO2、NOX、烟尘）有无异常，数据异常时及时向生产技术科报告。
6、认真做好交接班记录、巡检记录、按交接班制度进行交接。
污染源在线监测系统管理制度
为加强污染物控制和环境保护治理，提高区域环境质量，保护生态平衡，进一步明确污染控制目标，强化各部门治污责任，加强对烟气（在线）监测系统的维护和管理，确保安全稳定运行，特制定本管理制度：
一、燃除车间设置在线监测岗位，负责本系统的日常运行和维护管理，岗位人员要确保系统中采样管线的畅通，严格按规定程序操作，定时对烟气成分的监测参数进行认真记录。
二、每天将24小时汇总报表交车间，生产技术科及主管经理，运行中发现监测数据出现误差问题是，要及时采取有效措施查明原因，无法恢复时要及时向车间或有关部门报告，不得延误和记录假数据。
三、生产技术科要充分发挥监督职能作用，加强对在线监测的日常监督检查，要求岗位人员严格遵守安全操作程序，严格执行巡检制度，做到“四防一坚守”（防盗窃、防破坏、防雨水、防雷电、坚守岗位），每日对在线监测提供的各项温度、浓度、压力、流速、湿度等参数进行认真检查，发现有高于或低于指标趋势，要及时组织各部门、车间召开专题会议，分析原因，采取有效措施并组织实施或及时下发污染治理通知单，烟气整改并检查验证，同时对责任部门及责任人进行严肃处罚并通报批评。
四、生产技术科每季度要请县环境监测站对烟气排放成分进行一次全面比对监测，通过对监测报告中发现的问题，要及时组织各部门召开专题会议，要查明原因，采取有效治理措施，并组织实施，确保在线监测安全稳定运行。
五、电气车间仪表工负责污染源在线监测系统中电气，仪表系统的日常维护保养工作并做好记录，做到“早发现、早处理、早汇报”，确保监测系统稳定运行。
六、在线监测系统严禁非专业人员检修保养，现场端监控室严禁非工作人员进入，无有关部门批准任何人不得对系统参数进行查看修改。
烟气在线监测系维护制度
为了保证我公司烟气在线监测设备的正常运行，防止因故障或维护不当导致数据上传失常，要求值班人员本着及时发现问题及时处理的原则，做好如下工作：
一、每天要求值班人员对烟气在线监测设备进行每小时巡回检查一次。
二、值班人员要认真检查各测量元件的工作状况是否正常，测量参数有无异常，如果测量参数异常（如SO2、NOX的示值为0，或烟尘的示值明显偏大，说明角反射接受到污染，需要清洁）要立即向生产技术科汇报，通知运营商巡查人员对镜片进行清洗，每次巡检完要在巡检记录薄上记录巡检事件，各参数值及设备的工作情况。
三、要求运营商巡查人员每周对烟气监测装置各元件进行一次例行检查，发现问题及时处理，特别是角反射镜片，如果积尘多，要立即组织人员对镜片清洗，；另外还要对站房卫生（设备外观、地面）、风机过滤器、工控机风扇过滤网进行清扫，检查完毕后，检查人员要在理性检查记录薄上做好记录，并亲笔签名。
四、运营商巡查人员每月对烟气监测装置角反射镜片进行一次例行清洗，在例行检查记录薄上做好检查记录，并亲笔签名。
五、值班人员在发现烟气监测装置出现死机时，对于不能处理的问题要及时与生产技术科或运营商巡查人员汇报。
六、运营商巡查人员在处理故障过程中，对于不能处理的问题要及时与生产技术科科长沟通，并汇报环保部门领导。
变压器故障在线监测研究 篇6
关键词：变压器；故障诊断；分析；在线监测技术
中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）04-0043-03
变压器作为电力系统的核心设备之一，其正常运行关系着整个电力系统运作的安全性、可靠性、优质性及经济性。然而，在变压器实际运行过程中，各种类型的故障和异常状况经常发生。这些故障和异常会给系统的安全运行带来严重影响。
1 常见变压器的故障
1.1 常见的故障种类
按照故障发生的部位，变压器的故障可分为内部故障和外部故障。
1） 变压器的内部故障主要有以下6种：①绕阻故障，包括断线、变形以及绝缘的击穿；②铁芯故障，包括接地、铁芯叠片之间的绝缘被破坏、绝缘被击穿；③内部的装配金具故障，包括部件的脱落及焊接不良等；④电压分接开关故障，包括电弧及开关接触不良等；⑤引线接地故障，包括断裂、引接线的对地故障等；⑥绝缘油老化。
2） 变压器的外部故障主要有以下3种：①油箱故障，包括密封线圈不好及焊接质量欠佳等；②附件故障，包括各种继电器的故障及绝缘套管等；③其他外部故障，如控制设备的故障等。
1.2 诊断方法
1） 油浸变压器外观检查。该方法包括：①漏油致使油面低落，甚至于看不见油面；②邮箱显著变形，一相没有电压或低压侧相电压不平衡超过20 V以上；③防爆管喷油等；
2） 机械类的检测装置。①瓦斯气体继电器：第一对触点用于故障报警，第二对触点用于判断故障的严重程度；②防爆装置：内部的压力增高且达到一定数值时，其内部压力就会向外部释放。
3） 电气类检测装置。该装置包括差动继电器和过电流继电器2种。
4） 使用仪器仪表进行故障检测。
5） 根据变压器中的气体进行识别。这些特征气体的类型有氢气、氮气、一氧化碳、乙烯及甲烷等。
2 变电器在线监测技术
2.1 在线监测技术的优势
电力系统关系到国计民生，一旦出现问题，国民经济的发展必然会受到影响。在电力系统中，变压器作为重要的设备之一，发挥着重要的作用。变压器如果发生故障，对电网安全运行具有严重影响。很长时间以来，对变压器的绝缘检测以定期预防性试验为主，预防性维修在变压器安全运行中发挥着重要作用。但其在检修过程中需要停电，会对供电的可靠性产生影响；定期检修过程中设备的更换，增加了检修的成本；试验性的检修条件和实际运行条件存在很大不同，试验结果的准确性与及时性也存在很大的缺陷；通常情况下，预防性检修电压比设备的额定电压低，对部分缺陷反应不灵敏。由此可见，常规检测方法已经很难适应现代化电力系统发展的需求。电力设备在线监测系统突破了传统收集变压器信息的不足，对变压器的运行状态实时进行监测，能够对数据进行自动化处理，对故障隐患可及早发现，保证了供电的可靠性和持续性。
2.2 在线监测技术的研究现状
变压器在线监测技术的核心是微处理器，通过程序软件将数据收集硬件、传感器、分析功能装置及通信系统结合在一起，对常规检测方法是一种弥补。通过对早期故障的先兆信息进行及时捕捉，降低故障的发生率。变压器故障在线监测可分为分布式和集中式2种：分布式采用专门的测试设备进行现场测量；集中式对被测设备进行定期的自动监测。目前变压器在线监测技术还处于发展阶段，其发展能够实现高压设备的数字化，进而进入低压设备的数字化形式，使其能够统一实现数字信息的采集和处理，即数字一体化。
2.3 变压器在线监测的内容
通常情况下，变压器故障主要是内部绝缘老化引起的，所以按照变压器的各种电气和机械特点，通过局部放电、振动分析、油中气体分析、恢复电压、极化波谱等方法，对变压器的运行状态进行监测。尽管变压器在线监测的目标与内容不相同，但是其原理是一致的。通过在变压器上安装各种传感器，实时对变压器的运行状态及参数、信号进行采集，经过数据处理后由专家系统进行分析，及时作出应对。变压器在线监测主要是根据参数随着时间的变化趋势进行判断，然后进行预测，其步骤通常包含：数据收集及存储→状态分析→故障分类→专家系统分析→判断故障位置→提出解决方案。
2.4 变压器在线监测方法
1） 脉冲电流法。该方法是国际上目前唯一标准的局部放电测量方法，频率极限1 MHz，按照椭圆示波图对放电的特性进行分析，包含电量大小、放电相位等。在放电高压回路中，对局部放电信号进行检测，测量到基本量，能够显示出局部放电脉冲的相位、大小及个数，测试的灵敏度非常高。但是该方法对频带窄、频率低、信息量少、抗干扰能力差的变压器进行监测时，具有一定的局限性。因此，这种方法在高压、超高压的强电磁环境下效果不是很好。由于变电站属于强电磁干扰环境，现场存在多种开关动作产生的电晕放电、局部放电等，对在线监测产生较大干扰。如果这些干扰信号进入测量系统，就会影响测量结果的准确性，严重的会导致测量无效，所以，在实际应用中，应该加强非电测法的使用。
2） 声测法。变压器在强电场下发生局部放电的同时，必然有一系列的现象。对超声波的监测一般采用超声传感器，灵敏的传感器技术能够有效的定位局部放电的部位，并能判断放电的强弱。此种方法受其他因素影响较小，定位的准确性很高，该方法的研究也很深入。不过相对而言，变压器本身的元件构成复杂，绝缘材质多样化，声波在不同介质中的传播速度不一样，严重影响了超声传感器的准确度。此外，变压器内部强电磁场也在一定程度上对传感器造成干扰，消弱了其灵敏度，使监测难度上大大增加。不过，随着声电元件技术的发展，该种方法日趋完善，对于局部放电的监测还是一种有效的手段。
3） 光测法。在出现局部放电的时候，会存在发光现象，通过对光波的监测、分析研究从而定位局部放电的位置和强弱是有效手段之一。理论上，局放产生的光波波长是不同的，并且在一定范围之内。研究证实，波长一般在500～700 mm之间。把光信号转换成电信号，对电信号加以识别便可以挖掘局部放电的发生特性。不过，光测量法需要的装置复杂成本高，况且灵敏度方面还不够好，在实际现场的应用还很少。
4） 化学监测法。根据变压器在放电过程中产生的不同生成物，如通过各种油中溶气、绝缘损坏情况及设备发热情况的监测，对变压器的故障类型与特点进行判断。
5） 超高频监测法。该方法是目前国内运行状况相对比较好的变压器在线监测方法。近些年，在局部放电监测中，超高频监测方法取得了成功应用，其特点是抗干扰能力强。在超高频监测法的应用中，对局部放电产生的超高频电磁波信号能够有效地进行监测，且不受干扰信号的影响，其工作原理如图1所示。
3 结语
在电力系统中，变压器是重要的设备之一。变压器状态是否良好，对电网安全有直接的影响。无论在日常预防性试验中还是故障后的检查试验中，都要综合各种试验结果进行分析，及时采取措施进行处理，以防止故障进一步扩大化，从而有效地提高电网运行的安全性。
参考文献
[1] 刘恒，刘光辉，张璇.电厂变压器常见故障诊断及在线监测技术[J].中国新技术新产品，2011（15）：159.
[2] 吴庆全，马德瑞，何新文.电厂变压器常见故障诊断及在线监测技术[J].华东科技，2012（6）：29.
[3] 金宏义，张琳，林风云.关于变压器故障在线监测系统的分析[J].中小企业管理与科技，2011（3）：282.
[4] 何建宁，杨吉仁.变压器在线监测及其分析[J].西北电力技术，2011（3）：80-81.
[5] 陈灏，林华.220 kV变压器故障的查找和分析[J].山东电力高等专科学校学报，2013（2）：32-33.
[6] 路光辉，姬波，李赫.变压器故障诊断的可视化模型[J].计算机工程与设计，2013（5）：1 841-1 845.
Abstract： In the power system， transformer is one of the important equipments. Transformer condition hasa direct influence on the safety of the grid. Fault analysis and online monitoring of the transformer is the main means for monitoring transformer conditions. According to the online monitoring of transformer and related parameters， signal analysis， we can identify fault locations and the development trend of the problem， take timely measures for treatment， prevent the further expansion of the fault， and effectively improve the security of grid operation. This paper describes the common fault types of transformer， the advantages， research status， research content and methods of transformer online detection in order to provide reference for relevant personnel.
GIS绝缘在线监测 篇7
GIS是电力生产与输变电设施的主要设备之一, 使用六氟化硫 (SF6) 作为绝缘和灭弧介质, 具有占地面积小, 安装简单、功能全面的特点。随着我国电力工业的发展, GIS的使用还会日渐增多。GIS设备一旦发生故障, 引起的停电时间长, 检修费用高, 损失巨大。现场使用经验表明, 大部分故障是可以预先监测的, 因此采用先进的GIS在线故障诊断技术, 可以大幅度减少GIS的故障率。
2 在线监测意义
GIS在线监测可分为两部分, 一为SF6微水密度在线监测, 二为局部放电在线监测。
2.1 SF6密度微水在线监测
SF6气体的湿度、密度两项物理指标是否处于额定范围之内, 决定着SF6气体的绝缘和灭弧性能的有效与否。
SF6气体含有超标的水分后, 在一些金属物的参与下, 在200℃以上温度时可使SF6发生水解反应, 生成活泼的氢氟酸 (HF) 和有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等低价硫氟化物, 在高温拉弧的作用下, 还将分解产生温室气体之一的二氧化硫 (SO2) 和氢氟酸 (HF) 。它们将腐蚀绝缘件和金属部件, 并产生热量从而导致气室内气体压力的危险升高, 断路器耐压强度和开断容量下降, 严重情况下将导致断路器爆炸,
电力相关规程规定:每日巡回监视气体密度, 每1-2年对SF6气体的含水量进行检测。含水量检测通常采用露点仪进行现场停电检测, 检测时按标准取样气体流量, 即30-40升/小时计算, 一次测试需排放SF6气体约35升。
安装SF6微水密度在线监测可时时监测SF6状态, 提前发现状况, 避免发生事故。
2.2 局部放电在线监测
局部放电是反映GIS绝缘性能的主要参数之一, 它是绝缘劣化的征兆和表现形式, 也是绝缘进一步劣化的主要原因。常规检测需要长时间的停电, 放气, 对电力行业的正常运行造成影响, 安装局部放电在线监测能发现其内部的早期缺陷, 以便采取措施, 避免其发展。
3 在线监测装置组成
3.1 SF6微水密度在线监测
SF6微水在线监测主要分为现场变送、信号传输、后台分析三部分。
现场变送:将SF6密度、微水、温度等参数转化为电信号, 经信号传输电缆传送到后台监测主机, 有后台分析软件分析当前设备运行状态。
3.2 局部放电在线监测
GIS内部发生局部放电, 会在外壳产生微弱电流, 在设备接地线上有高频电流通过, 局部放电还会使气室内压力突然增大, 产生超声波, 并且有电磁信号辐射。这些变化特征都可作为局部放电的检测对象, 目前常用的有以下几种方法。
(1) 耦合电容法:GIS内部产生局部放电时通过分布电容耦合, 在设备接地线上产生脉冲电流, 通过HFCT传感器采集到该信号, 能够检测到设备内部的局部放电状况, 检测频带为100KHz~30MHz。
(2) 超声法:GIS产生局部放电时会产生超声波, 超声波会通过外壳传出, 将超声传感器贴到GIS外壳上, 能够检测到设备内部是否发生局部放电。该方法最大的优势是可以通过电声或声声配合的方法实现对设备内部的放电点定位。
(3) 超高频法 (UHF) :局部放电产生时会向空间辐射特高频电磁波, 可利用UHF传感器接收频带为300MHz-1.5GHz的放电信号, 由于检测频率较高, 受环境的干扰小, 由于GIS封闭式金属外壳, 电磁波不容易传出, 可将UHF传感器安装在盆式绝缘子上, 接收GIS内部产生的局部放电信号。
3.3 在线监测方法的综合运用
由于引起GIS设备绝缘老化的原因有多种, 每种在线监测方法的都有它的优势和局限性, 采用多种监测方法综合运用, 能够提高GIS绝缘在线监测的准确性。
4 数据分析
在线监测是一个长期积累的过程, 通过数据的长期积累, 对检测数据的分析, 评估设备的运行状态, 因此数据的处理尤其重要。下面介绍几种常见的数据处理方法。
(1) 趋势图
将监测数据按时间显示, 可观察设备的运行状态走势, 判断当前设备的运行状态。
(2) 专家识别系统
将典型放电类型定义为一种放电模式, 通过对比, 识别当前局部放电类型, 对设备的运行状态进行评估。
(3) 综合评估系统
将在线监测中微水、局部放电信息集中到一起, 综合评估当前设备运行状态。
5 总结
烟气在线监测系统分析 篇8
关键词：烟气,监测系统,应用,异常分析
随着我国进入二十一世纪以来经济发展带动各个领域的发展, 工业领域也随之发展起来, 同时环境问题也成为了我国工业实现现代化的最大阻碍, 空气污染是环境污染中应该研究的首要问题, 为了减少二氧化硫、氮氧化物的排放, 为我国能够在环保的前提下实现又好又快发展, 研究火电行业的烟气监测问题责无旁贷, 在采集到参数的基础上进行污染管控是现代火电行业管理的首要问题。
一、烟气在线检测系统介绍
烟气在线监测系统是利用特定的仪器对固定污染源颗粒物浓度和气态污染物浓度以及污染物排放总量进行连续自动监测, 同时各种相关的环保设备如脱硫、脱硝等装置也依靠烟气在线监测系统进行监控和管理, 从而实现控制污染的情况。烟气在线监测系统由气态污染物检测子系统 (用于对烟气中气态污染物进行连续监测) 、烟气参数监控子系统 (用于对烟气温度、压力、流速等状态参数进行测量) 以及颗粒物检测子系统 (主要用于烟尘浓度进行实时测量) 、数据采集和处理子系统 (主要用于烟气数据处理及传输) 四个主要部分组成。火电行业监测的气态污染物通常为二氧化硫和氮氧化物, 二氧化硫与氮氧化物漂浮在空气中, 会造成一系列的环境问题。污染源废气排放的监测是环境保护的数据来源和基础工作, 也是衡量环境污染程度、进行污染的控制的重要依据。
二、烟气在线检测系统中常见问题
1) 采样系统堵塞。采样系统堵塞是烟气在线监测系统中的常见问题, 采样系统堵塞主要是指采样探头、采样管或过滤滤芯出现堵塞现象, 造成烟气在线监测系统数据不稳定, 从而不能够作为烟气控制的标准。出现上述的问题容易造成参数偏高, 采样系统堵塞一旦出现会给污染测量工作带来实际的影响, 因此在烟气在线监测系统实际工作当中要注意对过滤滤芯、采样探头以及反吹系统进行定期的检查, 来保证烟气在线监测系统的每一个环节的工作都能尽善尽美。检测的方法具体为:通过烟气流速前后的差异进行分析, 观察泵前与泵后的采样系统是否畅通, 并且进行合理化的管理。
2) 采样系统泄漏。采样系统漏气具体表现为氧气浓度偏高, 稀释了空气中的氮氧化物、二氧化硫的参数, 造成一定的数据偏差。导致数据采样系统漏气的原因在于压力系统的崩坏, 压力系统是保证烟气在线监测系统正常工作的一个重要环节, 通过对泵前与泵后的压力进行观察, 并且结合烟气流量变化能够衡量烟气在线监测系统是否漏气。泄漏检查方法具体为:系统在取样分析状态下, 将烟气进口管拆下, 堵住样气的进口, 如果在约1分钟左右的时间之内, 样气流量计不能降低到0L/min, 说明系统机柜之内存在泄漏点, 对可能出现漏点的部分进行一一排除, 保证烟气在线监测系统及时恢复正常运行。
3) 采样管路出现液态水。出现液态水的主要原因在于伴热系统故障, 一旦伴热系统故障则会导致在线监测系统的失灵, 并且严重影响到测量的准确性, 给后续污染控制工作造成了一定的麻烦。同时除水冷凝器的故障也会影响到采样管出现液态水, 因此分析仪前需装有防水透气膜和露点保护, 防止分析仪核心部件出现严重故障, 甚至彻底损坏。
三、优化烟气在线监测系统的一些措施
(一) 定期开展烟气在线监测系统的更换更新工作
烟气在线监测系统的定期更换更新工作是保证烟气在线监测系统安全和稳定运行的有效保障。一般系统耗材主要包括采样部件 (采样泵及泵膜、蠕动泵及其胶管等) 、过滤部件 (探头过滤器滤芯、保护过滤器、系统细过滤器等) 、预处理部件 (伴热管线、冷凝液等) 等。耗材更换更新工作依据设备使用规定结合现场实际情况建立定期工作表, 同时做好详细准确的记录, 做好在线监测系统预防性维护才能够有效的开展污染物控制工作。
(二) 建立质控实验室和运维设备维修实验室
为了对烟气在线监测系统进行流动管理, 建立质控实验室是保证采样准确性的有效途径, 通过对在线监测系统进行优化, 能够增加烟气在线监测系统测量的稳定性, 并且保证在实际的工作当中, 也同时进行质量管理工作, 这是保证烟气在线监测系统的技术保障。由于运维设备维修实验室的建立, 能够在第一时间发现在线监测系统的故障问题, 并且及时进行质量问题排除工作, 既保障了烟气在线监测系统工作的连续性, 又能够提高烟气在线监测系统的可靠性。
(三) 建立烟气在线监测设备数据库
为了应对烟气在线监测系统设备的突发性问题, 建立烟气在线监测设备数据库是开展动态设备管理工作的有效途径, 能够在短时间内排除烟气在线监测系统的故障问题, 并且对老化的设备进行定期的维护, 通过建立烟气在线监测设备数据库能够有效对烟气在线监测的仪器进行维护管理, 增加烟气在线监测系统的准确性与可靠性, 对于更换下来的故障部件进行维修后又能够再次的投入使用, 节省了烟气在线监测工作的成本。
四、结语
随着我国现代化的进程加快, 对环境问题的重视也提上了日程, 为了保证环境保护工作能够在科学化的数据的保证下顺利进行, 进行烟气在线监测工作具有重要的现实意义, 因此本文在分析了烟气在线系统的前景的基础上, 对火电行业烟气在线监测工作容易出现的问题进行了深入的探讨, 并且在长期的实践中, 为优化烟气在线监测系统提供了宝贵的意见, 以供相关从业人员参考。
参考文献
[1]杨威.烟气在线监测系统 (CEMS) 在环境管理中的应用研究[D].大连理工大学, 2013.
[2]吕传明.基于DOAS烟气在线监测系统的应用研究[D].天津大学, 2013.
[3]王琦.污染源在线监测系统的分析与设计[D].山东大学, 2008.
[4]董静.烟气排放在线监测系统研究[D].内蒙古大学, 2012.
VRLA电池在线监测 篇9
VRLA即阀控式密封铅酸蓄电池, 是目前微波机房大量使用的电池, 通常称为免维护电池。在实际工作中, 它常常被误认为是不需要维护的电池。其实这是一种误解, VRLA只是相对于开放型富液式蓄电池少维护而已。要发挥电池作为后备电源的作用, 必须在日常工作中注重阀控密封铅酸电池的维护方法, 从环境温度、放电电流、放电时间和浮充、均充电压等综合因素考虑电池的使用, 才能保证电池的安全运行。为保证直流操作电源供电的可靠性, 必须对蓄电池组运行参数进行全面的在线检测。
目前, 广播电视系统中对蓄电池的一般维护方法及原则是:
1、浮充运行是最佳运行条件, 运行时电池一直处于满电荷状态, 在此条件下将达到最长使用寿命。
2、特殊情况运行均衡充电: (1) 单体电池浮充电压电压低于2.18V时。 (2) 新电池安装结束后需进行补充充电时。 (3) 电池放电超过20%的额定容量时。 (4) 搁置不用时间超过三个月。 (5) 全浮充运行1h以上。
均衡充电的方法:
1、限流限压充电法:
先限定电流将充电电流限制在0.25C10以下 (一般用0.1~0.2C10充电) , 待电池单体电压上升到2.3V~2.4V时, 立即以2.3V~2.4V电压恒压连续充电, 在充电电流下降到0.001C以下2~3h不变, 就认为电池已充足电。
2、恒压限流充电法:
以单体2.30V~2.40V电压充电, 同时电流不超过0.25C10直到充电电流降到0.001C10以下2~3h不变。
应该注意的是, 蓄电池无论在浮充充电, 或均充充电状态, 其电压均应随环境温度作适当调整, 温度越高, 则充电电压应越低, 不同厂家具体规定略有差异, 要根据具体规定去操作。
选择特定的浮充电压的主要目的是为了达到电池的设计使用寿命, 若浮充电压过高, 蓄电池浮充电流随着增大, 会引起板删腐蚀速度加快, 这样将造成电池的使用寿命缩短。若浮充电压过低, 则电池不能维持在满充状态, 会引起硫酸铅结晶, 容量减小, 也会降低电池的使用寿命。对阀控式密封铅酸蓄电池, 平时不建议均充, 因频繁均充可能造成电池失水, 出现早期失效。
常用检测方法存在的弊端及改进:
在微波传输系统中, VRLA蓄电池常用的检测方法, 就是平时测量单体电池的端电压, 以及每季度进行的容量核对性放电。但平时浮充状态下的蓄电池端电压测量本身并不能真实反映电池的性能状况, 即使性能变差的蓄电池在浮充时也能测得合格的端电压, 而一旦供电系统停电, 蓄电池放电时, 就可能无法保证事故状态下的放电要求, 从而扩大事故范围。
由于蓄电池的容量与蓄电池内阻存在很强的相对性, 一般而言, 电池的容量越大, 内阻就越小, 因此可以通过对蓄电池内阻的测量, 对电池的容量进行在线评估。蓄电池的在线监测, 就是通过实时测量蓄电池组的单体电池电压、单体电池温度、单体电池内阻及充、放电电流, 实现对蓄电池组运行参数的实时监测。
要想完全了解一个蓄电池系统是否能发挥作用, 只有采用以下几种方法对它进行测试:
1、容量测试:
基于正规的理论所进行的测试, 能够确定蓄电池在寿命周期中所处的位置, 所以这是最理想的方法。
2、掉电测试:
用实际负载来测试蓄电池系统, 通过测试的结果可以计算出一个客观准确的蓄电池容量。建议在测试时, 尽可能地接近或满足时间要求, 如果一个使用VRLA电池的系统在加载后无法保持原有电压, 应考虑对它做全面的测试。VRLA电池加入负载后, 出现“干涸”属于正常现象, 但如果端子上的电压出现迅速下降, 则说明蓄电池已无法支持系统工作。
3、测量内部电阻:
内阻是反映蓄电池功能状态的最佳标志, 这种测量虽没有负载测试那样绝对, 但实践表明, 最少能检测出80%~90%有问题的蓄电池。
对蓄电池的容量与内阻关系的研究表明:蓄电池的内阻由金属电阻和化学电阻组成, 其内阻的增加导致了铅酸蓄电池性能的退化。内阻的增加反映了蓄电池容量的下降程度。在实际工作中, 我们应该建立可靠永久的监控方案, 以此来确保蓄电池作为备用电源取得最大程度的可靠性。
单体电池的测量
1、电压测量
不少单位、部门虽已安装了蓄电池的检测管理系统, 但往往只是采集一些蓄电池的电压、温度数据, 而没有给出任何分析和建议, 用户无法判断VRLA蓄电池质量状况, 而VRLA电池又往往可能在没有任何迹象的情况下, 短时间内失效, 因此必须进行测试。
在直流操作电源系统中, 蓄电池一般采用多节电压为2V的单体电池串联而成, 单体电池两端存在较高的共模电压, 接在直流母线正端的蓄电池两端对母线负端的共模电压较大, 超过一般电子模拟开关如CD4051、MAX358等的共模电压输入范围。为消除共模电压的影响, 一般采用电磁继电器进行轮流切换, 来实现单体电池的测量。
2、温度测量
除了电化学反应的吸热和放热外, 在蓄电池充电或放电过程中, 由于电池内阻的存在, 蓄电池内部产生的热量也会引起电池的温度发生变化;在同样电流的条件下, 蓄电池内阻不同, 电池内部产生的热量不同, 电池的温度就不同。蓄电池温度的测量是在电池负极柱根部安置温度传感器, 通过测量在线电池的温度, 找出温度异常的电池。这实际上是将电池的内阻阻值通过温度间接地反应出来。实际研究表明:无论是恒流放电、限压恒流充电还是浮充状态, 荷电量最小的电池温度最高。
3、内阻测量
内阻测量是一个比较复杂的过程, 目前常见的方法主要有密度法、开路电压法和直流放电法。密度法主要是通过测量蓄电池电解液的密度来估算蓄电池的内阻, 显然不适合密封铅酸蓄电池的内阻测量。开路电压法通过测量蓄电池的端电压来估算蓄电池的内阻。精度较差, 甚至会得到错误的结论。而直流放电法就是通过对电池进行瞬间大电流 (一般为几十到上百安培) 放电, 测量电池上的瞬间电压降。通过欧姆定律计算出电池内阻。此方法在实践中得到了广泛应用。但直流放电法存在如下缺点: (1) 由于必须在静态或脱机状态下才能实现直流法的测量, 即无法真正实现在线测量, 这样就不可避免地带来设备运行安全性的隐患;如果在静态, 如此大的电流会对直流系统产生不利影响;如果在脱机状态下测量时间较长, 造成蓄电池的脱机时间较长, 则安全性隐患就会更大。 (2) 由于是大电流放电, 有的甚至达到100A以上, 会对蓄电池造成较大损害, 如果为检测蓄电池而频繁地进行测量, 对蓄电池的损害将会积累, 从而影响蓄电池的容量和寿命。 (3) 由于多出一个体积较大的负载, 即会造成现场安装复杂, 又会增加设备维护的工作量, 影响日常维护的便捷性。
在线检测最先进的方法是采用交流法进行在线测量蓄电池的内阻, 即对电池注入一个低频交流电流信号, 测出蓄电池两端的低频电压U0和流过的低频电流IS以及两者的相位差α根据公式Z=U 0/Is, R=ZCOSα, 计算出电池的内阻。
采用交流法无需放电, 不用使蓄电池组处于静态或脱机状态, 可以实现完全的在线检测管理, 避免了对设备运行安全性的影响, 同时由于施加的低频信号频率较低, 施加的交流电流也很小, 故不会对直流系统的性能造成影响, 并且不需要负载箱。
从以上的比较可以发现, 交流内阻测量具有很多显著的优点, 如体积小、对蓄电池无损害、适合在线快速测量、性能价格比高等等。
4、蓄电池充、放电电流的测量
蓄电池充、放电电流的测量相对比较简单, 多采用霍尔电流传感器, 它将电池充、放电电流转换成-40~+4v的直流电压, 直接经A/D转换即可。
状态监测(在线监测) 篇10
灵敏监测思想是一种关于监测系统的报警监测、统计自学习以及历史数据存储的新技术。传统的监测一般只对振动的总振值进行监测, 总振值为一标量, 相应的监测为一标量监测。一般对于一个振动测点, 包括两个门限:预报警和主报警。灵敏监测的报警门限则是区分机组振动的分频矢量、振动的矢量变化类型的全方位监测。
1.1 区分振动的分频矢量
灵敏监测是对与机组故障有关的振动信号的各关键分频矢量进行监测, 主要对1X、2X、0.5X、可选倍频、残振 (残振能量) 等进行监测, 不仅分别提供各个分频的棒图、趋势、轴心轨迹分析等, 而且设置了针对不同分频的门限报警, 因此, 大大增加了监测的信息量, 提高了监测的灵敏度。
1.2 残振概念的提出
减小分频监测的工作量。
进一步避免分频监测的盲区。
与分频监测互动, 实现全面分频监测。
1.3 区分振动矢量的变化类型
机组在实际运行过程中发生的故障, 其征兆不仅体现在各倍频矢量的差值变化上, 而且也能体现在该矢量值的跳变或缓变信息上。如:机组转子上物体的突然脱离, 其振动矢量的变化体现为1X的跳变;介质在机组转子上的沉积, 其振动矢量的变化体现为1X的缓变等。
在灵敏监测中, 除了对振动信号的总振值和分频矢量的差值进行监测外, 还对相应信息的跳变值和渐变值进行监测。
1.4 振动的变化趋势统计自学习功能
在灵敏监测的算法中提出了灵敏监测阈值的概念, 它是指灵敏监测学习得到的各偏差门限的最小值, 这在提供的机组运行数据学习样本异常平稳时极为重要。一般为不引起机械运行状况恶化的振动数据波动值, 推荐为正常运行数值的10%左右。
1.5 基于事件的数据存储方式
灵敏监测中的历史数据存储采用了基于事件的数据存储方式。这里的事件是指监测中提取到的所有信息 (包括每个测点的特征值、特征值的跳变与渐变等共18个特征值) 超出了自学习得到的门限。事件发生时, 自动存储机器上所有测点的全部数据。
灵敏监测事件驱动--本系统独有。
1.6 事件驱动方式补充
黑匣子
灵敏监测概念的提出, 极大提高了系统动态响应能力。但其只能存储异常时刻的数据, 而对故障前期和后期发展的宝贵数据及时存储有一定局限性。为了完善这一方法, 提出了黑盒子的事件驱动方式。
变负荷存储
变负荷监测的对象是系统监测的过程量, 通过modbus通讯获得的工艺量以及开关量。当系统监测的过程量或者通过modbus通讯获得的工艺量的新值和基准值相比变化了指定的间隔之后, 便触发了变负荷存储, 这个新值也同时成为新的基准值。
2 灵敏监测技术的应用
某石化企业重油催化机组安装了S8100监测控制系统, 除了可以实时显示被监测点参数外, 还可以进行振动、温度参数的趋势分析, 常见故障的分析诊断, 为保证机组安全运行、科学维护提供了重要技术支持, 在一定程度上改变了以往机组运行不正常、发生故障时, 对故障原因判断的不准确现状。
下面是风机发生一次振动过大的分析诊断过程。
图1为该厂重催机组风机前后轴承4个测点从某工作日17:10:32到21:00:55的振动通频值变化趋势图, 从中可以看到事故发生的时刻是17:33:00。可见四个测点振动位移变化趋势是一致的。
为考查故障发生前几天以内的机组风机振动变化情况, 还观察了某工作日16:48:45到第二日14:45:55风机四个测点的振动变化趋势图, 如图2。
为分析故障原因, 对历史记录数据进行了分析。主要对同一轴截面上呈900布置的两个位移传感器的时域波形与频谱进行分析, 同时还要考查轴心轨迹图变化过程。并与一些典型旋转机械故障特征进行对比分析, 从而判断机组风机发生了何种故障。图3为测点XE-100A在事故发生过程的波形图, 及事故前一秒的频谱图:
为从时域与频域综合分析事故原因, 对振动位移信号进行了时域波形显示与谱分析。图4为测点XE-100A在事故发生时的波形及频谱图, 图5为测点XE-100B在事故发生过程的波形图, 及事故前一秒的频谱图。
从图3可以看出, 故障前的风机转速为6320rpm, 对应工频为105.33Hz。在谱图上出现的峰值点对应频率为105.33Hz, 或工频的倍数。这里工频对应幅值为36。从6.7上可见故障发生后的风机转速为6318rpm, 对应工频为105.30Hz, 频谱图上与工频对应 (下转159页) (上接100页) 的谱峰值为164, 且2倍频值也较大。可见事故发生后, 振动能量增大, 导致工频和2倍频峰值都变大。从频谱上可见, 除了工频和2倍频存在着大的谱峰外, 其它基本上为零, 这种谱图是典型的转子不平衡问题。
图6是主风机后轴承在事故前正常运行时32个周期的轴心轨迹图。
图7是主风机后轴承在事故发生过程中31个周期的轴心轨迹图。
从图6、7可以看出, 轴心轨迹在风机不同运行阶段具有不同的形状。事故发生的前、后, 风机运行是较平稳的, 因此其每个周期的轴心轨迹重合性非常好。在事故发生过程中, 风机是从一个稳定状态向另一个稳定状态过渡, 因此, 其每个周期的轴心轨迹都有很大不同, 重合性不好, 图示表现为杂乱无章。这一点从三个图中的时域波形也可反映出来。事故前的轴心轨迹为一个近似正四边形, 表明不存在转子偏心或存在不大的偏心量 (在允许范围内) , 故障发生后轨迹为一个近似香蕉形, 这是典型的不平衡转子轴心轨迹。因此, 从轴心轨迹上也可以断定发生了不平衡故障。经停机检查后确实发生了风机叶片断裂事故。
总结:上述案例表明, 融入灵敏监测技术的故障诊断对需要借助振动分矢量幅值以及需要判断是否存在分矢量跳变等问题的研究具有很好的实用性。
参考文献
[1]李祥阳, 严洁.往复机构混沌振动响应特征辩识[J].四川有色金属, 2010 (2) .[1]李祥阳, 严洁.往复机构混沌振动响应特征辩识[J].四川有色金属, 2010 (2) .
[2]许光溱, 董龙歧.柴油机运转危险状态故障树分析[J].安徽农学院学报, 1990 (3) .[2]许光溱, 董龙歧.柴油机运转危险状态故障树分析[J].安徽农学院学报, 1990 (3) .
[3]王希民, 平鹏, 徐泽宁, 等.摆线针轮行星减速器点蚀故障的诊断[J].鞍山钢铁学院学报, 1994 (4) .[3]王希民, 平鹏, 徐泽宁, 等.摆线针轮行星减速器点蚀故障的诊断[J].鞍山钢铁学院学报, 1994 (4) .
容性设备绝缘在线监测技术研究 篇11
【关键词】容性设备;绝缘在线监测
容性设备是电力系统的重要组成部分，主要包括电容器，电容式绝缘套管，电流互感器，电容式电压互感器，耦合电容器等。容性设备是由多个电容元件相串联而成的电气设备，其在长期的运行中会由于化学腐蚀、表面污秽、机械应力、系统过电压等因素而降低绝缘性能，会导致这些容性设备内部出现各种缺陷，内部缺陷的逐渐扩大，最终可能会造成绝缘击穿，进而影响电力系统的正常、稳定运行，甚至带来经济损失和安全事故，因此，必须通过绝缘在线监测技术及时掌握容性设备的绝缘状况，以便采取相应措施加以维护，这不仅对容性设备状态检修具有参考作用，对电力系统的安全运行也具有重要的意义。
1.容性设备绝缘在线监测技术研究现状
容性设备的绝缘由电介质构成，在电压作用下会产生介质损耗tanδ，当损耗达到一定程度后，就会出现电击穿。介损tanδ仅与绝缘材料的介电特性有关，与尺寸和形状无关，且实践经验表明，测量介损可以灵敏地发现容性设备的整体受潮、绝缘劣化和集中性的局部缺陷，因此准确地测量出设备的介损因数tanδ可有效的判断容性设备的绝缘状况。另外，容性设备泄漏电流I、介质电容量C两个参数也能如实的反映设备的绝缘状况，通过测量以上三个特征量基本可全面掌握容性设备的绝缘状况。
近年来，随着诸多新技术的不断应用，容性设备绝缘在线监测技术方面的研究正在走向深入。在信号采集方面，高精度传感器技术在绝缘在线监测系统的应用影响监测值的准确性，甚至决定了整个系统的有效性。在信号处理方面，由于介损tanδ是非常重要的介电特征参数，迅速、准确地进行数字化测量介损可为准确的故障诊断奠定基础。这两种技术是目前容性设备绝缘在线监测技术应用的关键，因此本文将总结这两种技术的研究现状，以便对其做出改进。
1.1 小电流信号采集技术
容性设备的末屏接地电流信号蕴含着绝缘状态的基本信息，而末屏接地电流通常只有毫安级，因此准确地提取微电流信号对实现绝缘在线监测至关重要。当前，国内主要采用穿心式结构的微电流传感器提取容性设备的末屏接地电流，此种电流传感器不必改变一次设备的接线方式，也能避免设备过电压带来的直接冲击，但易受电磁干扰，需要在实践过程中加以注意。
1.2 介损数字化测量技术
正常情况下容性设备的介损是一个微小值，对测量方法要求很高。目前提出的介损值测量方法主要有硬件和软件两种方式。硬件方式主要通过过零比较法，即根据电压、电流过零点的时间差或两个归一化后的信号在过零点附近的幅值差得到的相角差，进一步获得介损因数。过零比较法易受谐波、噪声、直流分量、零漂等因数的影响，因
此对过零点的准确测量提出了很高的要求。基于软件的算法调节和抗干扰的方式有着灵活以及准确度高的优点，是测量tanδ的主流方式。目前，在线测量介损的软件处理常用传统谐波分析法，但频谱泄漏和栅栏效应会大大影响介损tanδ计算时相位分析的准确性，在实际应用过程中有必要进行改进。
2.容性设备绝缘在线监测系统
容性设备绝缘在线监测技术在实际应用过程中必须通过绝缘在线监测系统才能实现，因此，线监测系统的构建是主要环节。首先必须解决传统介损数字测量方法存在不足，本文提出改進型谐波分析法，即采用加Hanning窗的全波傅立叶算法对tanδ进行在线监测，在解决了基于改进的谐波分析法介损值测量技术问题后，从以下几个技术方面构建合理、有效的容性设备绝缘在线监测系统。
2.1 绝缘在线监测系统结构
由于绝缘在线监测系统的工作环境比较恶劣，因此系统的硬件应看重器件的灵敏度、准确度和抗干扰能力。笔者提出一种基于DSP的容性设备绝缘在线监测系统。此系统的工作原理是：由三个微电流传感器和三个电压传感器测量容性设备的三相电流及三相电压值，对信号进行放大滤波处理后输出0～3V的电流电压信号，经16位A/D数模转换器采集，转换后的数字信号传输给DSP芯片，并利用基于加Hanning窗插值的全波傅里叶算法计算tanδ。测量结果通过CAN总线连接，传输至信息管理系统，构成分层分布式结构。
2.2 绝缘在线监测系统硬件技术
如上文所述，绝缘在线监测技术应用过程中信号采集技术是非常重要一个部分，这就要求硬件技术要以传感器的科学选择为重点。主要包括电流传感器的选择和电压互感器的选择两个方面。
（1）电流传感器的选择。微电流传感器的角差和比差将影响测量容性设备泄漏电流的幅值和相位，影响介损测量精度。而且，由于介损参数的幅值很小，因此对传感器的性能提出一些更高要求。在电力系统中，为保障系统的良好运行，一般不允许监测类设备改变原设备的接线方式，因此常选用穿心式传感器。穿心式传感器直接套装在被测设备的信号通道上（如接地线），不改变设备原有的接线方式，能起到良好的电气隔离的作用。但在实践过程中，穿心式传感器容易受到强电磁的干扰。因此，穿心式传感器测量时需要进行抗干扰处理。
（2）电压传感器的选择。电压传感器的要求为：良好的线性度和温度稳定性，同时实现电气隔离。应用过程中，电压传感器的原边连接到电压互感器（TV）二次侧，幅值一般为100V，而且电压传感器一般安装在被测设备的机箱内，因此对电压传感器的抗干扰能力及制作工艺要求比电流传感器有所降低。本文选用精密微型电压互感，该电压互感器适用于绝缘在线监测系统，可减小测量误差。另外，为了提高电压传感器对高电压的隔离能力，可以采取在在线监测系统前端装置与PT二次侧电缆线之间安装保险管，也可以在传感器输出电路上安装稳压装置，防止过电压的产生，有效的隔离被测系统与在线监测系统的互相影响。
2.3 绝缘在线监测系统软件技术
要想实现准确测量介损值，并通过绝缘诊断策略准确地评估设备的绝缘状态，除了精密的硬件外，还需要能有效协调并控制硬件装置工作的软件程序。在设计容性设备绝缘在线监测系统的软件程序时，尤其要重视程序本身的高效、简洁及可扩展性，才能使在线监测系统快速、准确地判断设备的绝缘状态。容性设备绝缘在线监测系统的软件设计主要采用模块化设计，模块化设计不但简化了代码量，而且提高了程序的高效及可扩展性。主要可分为系统控制主程序、中断服务子程序、CAN通讯程序、数据分析及诊断子程序以及图形界面等五大模块内容。通过软件的合理设计，使得绝缘在线监测系统的硬件部分能在软件的控制下进行有效的介损在线监测。
3.结语
实验证明，基于改进的谐波分析法介损值测量技术的容性设备绝缘在线监测方案具有较高的测量精确度，能够应用于实践。但在实践过程中，还要注意绝缘故障诊断方面的研究，唯此才能使容性设备绝缘在线监测技术走向成熟。
参考文献
[1]严璋.电气绝缘在线检测技术[M].北京：中国电力出版社，1995.
状态监测(在线监测) 篇12
关键词：VC编程,多线程,模块化设计,网络监测
尽管存在各式各样的网络工具, 但ping还是人们最常用的检测工具, 可以简单、有效的掌握网络运行状态, 遗憾的是无法进行检测数据的统计分析。利用VC强大的网络通信、多线程开发资源, 只需集成调用相应的功能, 就可以实现类似ping的网络状态在线监测和数据分析。在软件的开发过程中, 充分利用已有的成熟开发资源, 构建针对性的应用模块, 不仅可以提高开发效率, 还可以提高软件的质量。该文首先分析了核心网络监测功能模块的设计和开发, 结合网络运行维护中需要实时在线监测关键节点状态的需求, 给出一个完整网络管理应用系统解决方案, 能够实现上级节点对下级节点的网络运行状态的监控、故障统计和分析等功能。
1 监测功能模块实现
1.1 功能模块设计
ping实际上采用的是ICMP协议。ICMP协议是TCP/IP协议族的一个子协议, 用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。Windows提供了ICMP.dll, 可以在VC中调用, 但不具备移植性, 而且很难对网络数据包进行控制。所以采用VC提供套接字 (socket) 进行网络编程, 选择和ping程序一样发送32字节的数据包, 获取返回数据包大小和TTL值, 需要在工程中包含afxsock.h库文件。
编程流程及系统调用时序如图1所示。
1.2 网络状态检测
1.2.1 创建套接字
1.2.2 发送ICMP数据包
初试化ECHOREQUEST的type为8的响应请求报, 然后通过系统调用发送ICMP包。
1.2.3 检测套接字状态
如果n Ret为SOCKET_ERROR, 则表明该次在套接字s上发送数据不成功, 也就说明未收到响应数据, 检测失败。
1.2.4 读取响应数据, 判断状态
在响应数据包内, 包含了该次检测响应结果的TTL。至此, 实现了同ping方式一样的网络检测。
1.3 多线程监测
网络状态检测模块只需要获取目标IP地址数据, 并不需要用户界面交互, 因此创建单独的线程定时运行实现在线网络状态监测, 实现后台运行。
创建互斥事件对象, 用于设定网络检测模块的工作状态。
2 动态节点监测应用案例
在网络监测功能的基础上, 通过适当的人机交互界面和配置数据管理, 就可以构建一个完整的网络管理应用系统。
2.1 系统功能组成
系统功能由网络检测、状态显示、节点管理、指标分析等四部分组成, 分别完成网络节点通阻状态的存储、检测、分析和显示。状态显示又分为客户端图形模式和动态网页模式, 客户端图形模式采用C/S架构, 可以对系统检测周期和节点属性等参数进行配置, 查看节点状态, 完成数据分析, 录入故障原因等;浏览器网页模式主要用于查看节点状态和指标分析数据。如图2所示。
2.2 检测流程
系统根据设定的检测间隔和节点是否检测, 形成检测节点列表, 启动检测流程。检测流程如图3所示。
系统运行界面如图4所示。
3 结语
通过利用VC开发环境提供的网络、多线程类库和函数, 实现了网络状态监测模块的开发, 并以此为基础构建了一个简单的网络管理应用系统。由此可见, 软件的模块化开发, 一是要充分利用已有的开发平台资源, 提高软件开发效率;二是要合理划分模块, 优先实现关键模块功能, 提高开发的针对性。
参考文献
[1]赵立群, 吴霞, 孙岩.计算机网络管理与安全[M].2版.北京:清华大学出版社, 2014.
[2]罗莉琴, 詹祖桥, 黄辉, 等.Windows网络编程[M].北京:人民邮电出版社, 2011.
[3]潘磊, 裴斐.一种面向大规模网络拓扑发现的研究[J].计算机工程与应用, 2010, 46 (19) :74-76.