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篇1

關(guān)鍵詞：變電站，設(shè)備，狀態(tài)檢修

 

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提出了越來(lái)越高的要求，傳統(tǒng)的計(jì)劃停電檢修已不能滿足電力發(fā)展的要求，即用最低的成本，建設(shè)具有足夠可靠水平的輸送電能的電力網(wǎng)絡(luò)?？萍颊撐?，設(shè)備。電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修勢(shì)在必行。各種微電子技術(shù)、通信測(cè)控技術(shù)的發(fā)展為電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修提供了必要的條件。本文主要就變電站設(shè)備的狀態(tài)檢修結(jié)合實(shí)際工作進(jìn)行一些探討。

1　狀態(tài)檢修的概念

狀態(tài)檢修是最近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的檢修模式，美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為：狀態(tài)檢修是試圖代替固定檢修時(shí)間周期，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)確定的一種檢修方式。而在國(guó)內(nèi)則認(rèn)為：狀態(tài)檢修是利用狀態(tài)監(jiān)視和診斷技術(shù)獲取的設(shè)備狀態(tài)和故障信息，判斷設(shè)備異常，預(yù)測(cè)故障發(fā)展趨勢(shì)，在故障發(fā)生前，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)決定對(duì)其檢修。設(shè)備狀態(tài)檢修是根據(jù)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，判斷設(shè)備的異常，預(yù)知設(shè)備的故障，在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修的方式，即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來(lái)安排檢修計(jì)劃，實(shí)施設(shè)備檢修。狀態(tài)檢修不是唯一的檢修方式，企業(yè)根據(jù)設(shè)備的重要性、可控性和可維修性，需結(jié)合其他的檢修方式（故障檢修、定期檢修、主動(dòng)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(yù)防性計(jì)劃?rùn)z修。這種體制出的問(wèn)題是：設(shè)備缺陷較多檢修不足，設(shè)備狀況較好的又檢修過(guò)剩。也有國(guó)外的進(jìn)口設(shè)備和一些合資企業(yè)產(chǎn)品，按設(shè)備的使用壽命運(yùn)行，規(guī)定不允許檢修，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，由預(yù)防性計(jì)劃?rùn)z修向預(yù)知性的狀態(tài)檢修過(guò)渡已經(jīng)成為可能。狀態(tài)檢修可以減少不必要的檢修工作，節(jié)約工時(shí)和費(fèi)用，使檢修工作更加科學(xué)化?？萍颊撐?，設(shè)備。

2　變電站的狀態(tài)檢修

變電站一次設(shè)備的檢修應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，按照“該修的修，修必修好”的原則，并且結(jié)合變電站的具體情況進(jìn)行合理選取。在新建或改建項(xiàng)目中可以率先引入狀態(tài)檢修把監(jiān)測(cè)和診斷設(shè)備的安裝事先融入規(guī)劃設(shè)計(jì)之中。由于目前設(shè)備的狀態(tài)檢修依據(jù)大部分為根據(jù)檢修歷史及當(dāng)前運(yùn)行的實(shí)際情況，對(duì)設(shè)備進(jìn)行評(píng)估后得出的結(jié)論。我們應(yīng)揮設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)功能，完善設(shè)備的監(jiān)測(cè)裝置，為狀態(tài)檢修提供充足的依據(jù)。至于那些故障率較低或非重要地區(qū)的變電站，為了預(yù)防事故的發(fā)生而全部采用價(jià)格高昂的監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)，有時(shí)從經(jīng)濟(jì)上考慮是不合算的，可以只針對(duì)發(fā)生故障率較高的關(guān)鍵部件進(jìn)行監(jiān)測(cè)。安裝實(shí)用并且功能簡(jiǎn)單的監(jiān)測(cè)診斷設(shè)備，然后在探索設(shè)備使用壽命過(guò)程中，用科學(xué)的方法先逐漸延長(zhǎng)變電站一次設(shè)備定期檢修的周期，待變電站資金寬裕時(shí)，再予以完善安裝監(jiān)測(cè)裝置。

 

3　一次設(shè)備的狀態(tài)檢修

3.1　變壓器

（1）聲音異常。變壓器在正常運(yùn)行時(shí)發(fā)出均勻的有節(jié)律的“嗡嗡”聲，如果出現(xiàn)其它不正常聲音，均為聲音異常?？萍颊撐?，設(shè)備。變壓器產(chǎn)生聲音異常的主要原因有以下幾方面：當(dāng)有大容量的動(dòng)力設(shè)備起動(dòng)時(shí)，負(fù)荷突然增大；由于變壓器內(nèi)部零件松動(dòng)；當(dāng)?shù)蛪壕€路發(fā)生接地或短路事故時(shí)。

（2）絕緣狀態(tài)檢測(cè)。變壓器的絕緣狀態(tài)主要是對(duì)變壓器的受潮和老化現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)。變壓器絕緣狀態(tài)檢測(cè)通過(guò)電氣絕緣特性試驗(yàn)、油簡(jiǎn)化試驗(yàn)、絕緣紙含水量、老化試驗(yàn)等進(jìn)行狀態(tài)評(píng)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(dòng)等。引線部分與接線柱連接松動(dòng)，導(dǎo)致接觸不良。引線之間焊接不牢，造成過(guò)熱或開(kāi)焊。如果不及時(shí)處理，將造成變壓器不能正常運(yùn)行或三相電壓不平衡而燒壞用電設(shè)備。

3.2　斷路器

斷路器常見(jiàn)的故障有：斷路器拒動(dòng)、斷路器誤動(dòng)、斷路器出現(xiàn)異常聲響和嚴(yán)重過(guò)熱、斷路器分合閘中間態(tài)、斷路器著火和斷路器爆炸等。由于直流電壓過(guò)低、過(guò)高，合閘保險(xiǎn)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(cuò)誤，操作不當(dāng)，遠(yuǎn)動(dòng)回路故障及蓄電池容量不足等因素，都能造成斷路器拒動(dòng)。由于開(kāi)關(guān)本體和合閘接觸器卡滯，大軸竄動(dòng)或銷子脫落和操動(dòng)機(jī)構(gòu)等出現(xiàn)故障，都能造成斷路器拒動(dòng)。

由于合閘接觸器最低動(dòng)作電壓過(guò)低和直流系統(tǒng)出現(xiàn)瞬時(shí)過(guò)電壓，造成斷路器操作機(jī)構(gòu)誤動(dòng)；由于直流系統(tǒng)兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地造成二次回路故障；由于互感器極性接反、變比接錯(cuò)，造成二次回路錯(cuò)接線；由于絕緣降低、兩點(diǎn)接地，造成直流電源回路故障以及誤操作或誤碰操作機(jī)構(gòu)，這些都會(huì)導(dǎo)致斷路器誤動(dòng)。

對(duì)此的處理方法是，先投入備用斷路器繼續(xù)供電，然后查明誤動(dòng)原因，設(shè)法及時(shí)排除誤動(dòng)的因素，使開(kāi)關(guān)恢復(fù)正常運(yùn)行。

3.3　隔離開(kāi)關(guān)

隔離開(kāi)關(guān)常見(jiàn)的故障主要有以下兩方面：

（1）隔離開(kāi)關(guān)載流接觸面過(guò)熱。由于隔離開(kāi)關(guān)本身的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)的局限，不少載流接觸面的面積裕度較小，加上活動(dòng)性接觸環(huán)節(jié)多，容易發(fā)生接觸不良現(xiàn)象。因此隔離開(kāi)關(guān)載流接觸面過(guò)熱成為較為普遍的問(wèn)題，隔離開(kāi)關(guān)過(guò)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(diào)試不當(dāng)，使隔離開(kāi)關(guān)合閘不到位，造成接線座與觸頭臂接觸不良從而導(dǎo)致接線座過(guò)熱。科技論文，設(shè)備。進(jìn)行刀閘大修時(shí)常發(fā)現(xiàn)接線座與觸指（觸頭）臂連接的緊固螺母松動(dòng)現(xiàn)象。這種情形一般是由于制造質(zhì)量不良加上現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)沒(méi)能檢查出來(lái)造成的。科技論文，設(shè)備。接線座與引線設(shè)備線夾接觸不良，多數(shù)是由于安裝工藝不良造成的?？萍颊撐?，設(shè)備。例如安裝時(shí)沒(méi)有對(duì)接觸面進(jìn)行足夠的打磨和進(jìn)行可靠的連接，銅鋁接觸時(shí)不采用銅鋁過(guò)渡材料等。

4　結(jié)束語(yǔ)

就技術(shù)層面看，目前在線監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)分析和綜合評(píng)判還處于初步狀態(tài)，最終的結(jié)論還需要人的參與，這與在線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)積累不夠充足有關(guān)，在數(shù)據(jù)的融合和判據(jù)的效用方面還有許多工作要做。同時(shí)在管理上客觀要求提高運(yùn)行人員的素質(zhì)，打破目前按一次設(shè)備、二次設(shè)備、計(jì)量和通信等專業(yè)劃分的運(yùn)行、檢修模式，以便詳細(xì)地分析所有能得到的信息資料，綜合判斷設(shè)備的狀態(tài)。

隨著我國(guó)電力體制改革的不斷深入，定期檢修制度已經(jīng)不能完全適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要。因此，迫切希望能實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站一次設(shè)備檢修管理由“到期必修、修必修好”的方針向“應(yīng)修必修、修必修好”的觀念轉(zhuǎn)變，對(duì)變電站一次設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修。隨著國(guó)網(wǎng)公司智能化變電站的建設(shè)和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、數(shù)字化變電站的快速發(fā)展，以及我國(guó)電力體制正逐步解除管制，對(duì)變電站一次設(shè)備實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修將會(huì)極大地提高電網(wǎng)的供電可靠性，為社會(huì)的發(fā)展提供強(qiáng)勁、充足的電力能源。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃樹(shù)紅李建蘭發(fā)電設(shè)備狀態(tài)檢修與診斷方法中國(guó)電力出版社.2008

[2]江蘇省電力公司電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與實(shí)用技術(shù)中國(guó)電力出版社，2006

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[4]陳維榮，宋永華，孫錦鑫.電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的概念及現(xiàn)狀[J].電網(wǎng)技術(shù)，2000,24(11)；12-17.

篇2

關(guān)鍵詞:化學(xué)需氧量;環(huán)境監(jiān)測(cè);綜述

化學(xué)需氧量(COD)是評(píng)價(jià)水體污染的重要指標(biāo)之一。COD測(cè)定的主要方法有高錳酸鹽指數(shù)法(GB11892-89)和重鉻酸鉀氧化法(GTB11914-89)。高錳酸鹽指數(shù)法適用于飲用水、水源水和地面水的測(cè)定。重鉻酸鉀氧化法(CODCr)適用于工業(yè)廢水、生活污水的測(cè)定,但此法要消耗昂貴的硫酸銀和毒性大的硫酸汞,造成嚴(yán)重的二次污染,且加熱消解時(shí)間長(zhǎng)、耗能大,缺點(diǎn)十分明顯,已不適應(yīng)我國(guó)環(huán)境保護(hù)發(fā)展的需求。為此,人們從不同方面進(jìn)行了改進(jìn)。

1標(biāo)準(zhǔn)法的改進(jìn)

1.1消解方法的改進(jìn)

為縮短傳統(tǒng)的回流消解時(shí)間,早期進(jìn)行的工作包括密封消解法、快速開(kāi)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(xué)消解法、光催化氧化法等新技術(shù)。

1.1.1替代催化劑的研究重鉻酸鉀法所用的催化劑Ag2SO4價(jià)格昂貴,分析成本高。因此,畢業(yè)論文研究Ag2SO4的替代物,以求降低分析費(fèi)用有一定的實(shí)用性。如以MnSO4代替Ag2SO4是可行的,但回流時(shí)間仍較長(zhǎng)。Ce(SO4)2與過(guò)渡金屬混合顯示出很好的協(xié)同催化效應(yīng),如以MnSO4-Ce(SO4)2復(fù)合催化劑代替Ag2SO4[1],測(cè)定廢水COD,不但可降低測(cè)定費(fèi)用,還可降低溶液酸度和縮短分析時(shí)間,與重鉻酸鉀法無(wú)顯著差異。

1.1.2微波消解法如微波消解無(wú)汞鹽光度法測(cè)定COD;微波消解光度法快速測(cè)定COD;無(wú)需使用HgSO4和Ag2SO4測(cè)定COD的微波消解法;氧化鉺作催化劑微波消解測(cè)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(cè)定COD。

與標(biāo)準(zhǔn)回流法相比,微波消解時(shí)間從2h縮短到約10min,且消解時(shí)無(wú)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(gè)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(duì)此作了較全面的總結(jié)。

1.1.3聲化學(xué)消解法盡管微波消解時(shí)間短,但消解完后要等消解罐冷卻至室溫仍需一定時(shí)間。而超聲波消解方便,設(shè)備簡(jiǎn)單,且不受污染物種類及濃度的限制,近年來(lái)已有一些應(yīng)用研究[5]。鐘愛(ài)國(guó)[6]使用自制的聲化學(xué)反應(yīng)器對(duì)不同水樣進(jìn)行了聲化學(xué)消解試驗(yàn),提高了分析效率,減少了化學(xué)試劑用量,COD測(cè)定范圍150mg·L-1～2000mg·L-1,標(biāo)準(zhǔn)偏差≤615%,加標(biāo)回收率96%～120%。超聲波消解時(shí),超聲波輻射頻率和聲強(qiáng)是兩個(gè)重要的影響因素。試驗(yàn)表明,超聲波輻射標(biāo)準(zhǔn)水樣30min時(shí),低頻(20kHz)、適當(dāng)高的聲強(qiáng)(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(jìn)行,不產(chǎn)生二次污染,因此對(duì)水和廢水分析的優(yōu)勢(shì)特別突出。近幾年來(lái),半導(dǎo)體納米材料作為催化劑消除水中有機(jī)污染物的方法已引起了人們的廣泛關(guān)注。當(dāng)用能量等于或大于半導(dǎo)體禁帶寬度(312eV)的光照射半導(dǎo)體時(shí),可使半導(dǎo)體表面吸附的羥基或水氧化生成強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(·OH),從而使水中的有機(jī)污染物氧化分解。艾仕云等[7]提出納米ZnO和KMnO4協(xié)同氧化體系,并據(jù)此建立了測(cè)定COD的方法,所得結(jié)果的可靠性和重現(xiàn)性與標(biāo)準(zhǔn)法相當(dāng)。他們還使用K2Cr2O7氧化劑、納米TiO2光催化劑測(cè)定COD[8]。通過(guò)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(yīng)仍需恒溫?cái)嚢?反應(yīng)液需離心過(guò)濾。操作煩瑣,且不能在線快速分析。

1.2測(cè)定方法的改進(jìn)

1.2.1分光光度法分光光度法測(cè)定COD是在強(qiáng)酸性溶液中過(guò)量重鉻酸鉀氧化水中還原性物質(zhì),Cr6+還原為Cr3+,英語(yǔ)論文利用分光光度計(jì)測(cè)定Cr6+或Cr3+來(lái)實(shí)現(xiàn)COD值測(cè)定。Inaga等以Ce(SO4)2作氧化劑,加熱反應(yīng)后測(cè)定吸光度,計(jì)算出COD值。Konno使用自制的比色計(jì)與PC機(jī)相聯(lián)測(cè)定COD,所得結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)法基本一致。光度法測(cè)得COD值快速、準(zhǔn)確、成本低等。目前,國(guó)內(nèi)外不少COD快速測(cè)定儀均是基于光度法原理。如美國(guó)HACH公司制造的COD測(cè)定儀是美國(guó)國(guó)家環(huán)保局認(rèn)可的COD測(cè)量方法。

1.2.2電化學(xué)分析法

(1)庫(kù)侖法庫(kù)侖法是我國(guó)測(cè)定COD的推薦方法,該法利用電解產(chǎn)業(yè)的亞鐵離子作庫(kù)侖滴定劑進(jìn)行庫(kù)侖滴定,根據(jù)消耗的電量求得剩余K2Cr2O7量,從而計(jì)算出COD。廣州怡文科技有限公司和中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站研制的EST22001COD在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀,采用庫(kù)侖滴定原理,測(cè)量范圍5mg/L～1000mg/L;測(cè)量時(shí)間30min～60min,測(cè)量誤差≤±5%FS;重復(fù)誤差≤±3%FS,與手動(dòng)分析具有很好的相關(guān)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(xué)原理直接測(cè)量水中有機(jī)物的含量,是COD測(cè)定方法的突破。方法原理基于特殊電極電解產(chǎn)生的羥基自由基(·OH)具有很強(qiáng)的氧化能力,可同步迅速氧化水中有機(jī)物,較難氧化的物質(zhì)(如煙酸、吡啶等)也均能被·OH氧化。羥基自由基被消耗的同時(shí),工作電極上電流將產(chǎn)生變化。當(dāng)工作電極電位恒定時(shí),電流的變化與水中有機(jī)物的含量成正比關(guān)系,通過(guò)計(jì)算電流變化便可測(cè)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(jié)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(tǒng)方法中“二次污染”的問(wèn)題。目前,這類儀器代表產(chǎn)品是德國(guó)LAR公司的Elox100A型COD在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀h[11]。儀器測(cè)量范圍從1mg/L～10000mg/L,最大可到100000mg/L,測(cè)量周期2min～6min。此儀器在歐美各國(guó)已得到較廣泛的應(yīng)用,在我國(guó)也獲得國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局計(jì)量器具型式批準(zhǔn)證書(shū)。

(3)其他電化學(xué)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(cè)定電勢(shì)從而測(cè)定COD值的方法。Belius2tiu[13]以兩種不同的玻璃電極組成電池,通過(guò)直接測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì),對(duì)水樣中COD值進(jìn)行測(cè)定。趙亞乾[14]以一定比例的反應(yīng)溶液回流10min后,冷卻稀釋,用示波器指示終點(diǎn)進(jìn)行示波電位滴定測(cè)定COD。

Westbroek等[15]提出Pt-Pt/PbO2旋轉(zhuǎn)環(huán)形圓盤(pán)電極多脈沖電流分析法,通過(guò)電化學(xué)方法產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑,碩士論文有機(jī)污染物在圓盤(pán)電極表面直接氧化或與產(chǎn)生的氧化物質(zhì)反應(yīng)而間接被轉(zhuǎn)化。伏安計(jì)時(shí)電流法和多脈沖計(jì)時(shí)電流法測(cè)COD,可在幾秒中獲得結(jié)果,而且可以在線監(jiān)測(cè)。形成的強(qiáng)氧化媒介可使工作電極表面保持清潔。但方法檢測(cè)限較高,不適合地表水或輕度污染水的測(cè)定。但德忠等[16]提出混合酸消解和單掃描極譜法快速測(cè)COD的方法。該法基于用單掃描極譜法測(cè)定混合酸(H3PO4-H2SO4)消解體系中過(guò)量的Cr6+,從而間接測(cè)定COD?；旌纤嵯饣亓鲿r(shí)間只需15min。Venkata等[17]使用示差脈沖陽(yáng)極溶出伏安法(DPASV)進(jìn)行電化學(xué)配位滴定確定有機(jī)金屬絡(luò)合物的絡(luò)合能力,從而測(cè)定COD。

.2.3化學(xué)發(fā)光法根據(jù)重鉻酸鉀消解廢水后其最終還原產(chǎn)物Cr3+濃度與COD值成正比關(guān)系,以及在堿性條件下,Luminol-H2O2-Cr3+體系產(chǎn)生很強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光的原理,文獻(xiàn)[18,19]提出一種用光電二極管做檢測(cè)器測(cè)定水體化學(xué)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(guò)測(cè)量水樣中有機(jī)物的紫外吸收光譜(一般用254nm波長(zhǎng)),直接測(cè)定COD。已有工作表明,不少有機(jī)物在紫外光譜區(qū)有很強(qiáng)的吸收,在一定的條件下有機(jī)物的吸光度與COD有相關(guān)性,利用這種相關(guān)性可直接測(cè)定COD。這種方法不像COD、總有機(jī)碳(TOC)方法那樣明確,但在特定水體中有極高的相關(guān)性,也能真實(shí)反映有機(jī)物含量?；谧贤馕赵頊y(cè)定COD的儀器已有生產(chǎn)。這類方法均不需添加任何試劑、無(wú)二次污染、快速簡(jiǎn)單,但前提條件是水質(zhì)組成必須相對(duì)穩(wěn)定。此方法在日本已是標(biāo)準(zhǔn)方法,但在歐美各國(guó)尚未推廣應(yīng)用,在我國(guó)尚需開(kāi)展相關(guān)的研究。

2自動(dòng)在線分析技術(shù)

流動(dòng)分析(FA)用于水樣COD的測(cè)定可將樣品消解和測(cè)定實(shí)現(xiàn)一體化,留學(xué)生論文使整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)在線化、自動(dòng)化。Korinaga[20]提出以Ce(SO4)2為氧化劑,采用空氣整段間隔連續(xù)流動(dòng)分析法對(duì)環(huán)境水樣中的COD進(jìn)行測(cè)定,采樣頻率達(dá)90次/h,但需特制的閥,且管長(zhǎng)達(dá)18m。陳曉青等[21]提出測(cè)定COD的流動(dòng)注射停流法,系統(tǒng)以微機(jī)控制蠕動(dòng)泵的啟停,并記錄分光光度計(jì)檢測(cè)到的信號(hào)。由于停流技術(shù)的引入,解決了慢反應(yīng)中樣品的過(guò)度分散問(wèn)題。

Cuesta等[22]提出COD的微波消解火焰原子吸收光譜-流動(dòng)注射分析法。用微波加熱消解樣品,未被樣品中有機(jī)物質(zhì)還原的Cr6+保留在陰離子交換樹(shù)脂上,Cr6+經(jīng)洗脫后用火焰原子吸收光譜法測(cè)定。這種方法在檢測(cè)中沒(méi)有基體效應(yīng)的影響。

盡管流動(dòng)注射分析的優(yōu)勢(shì)突出,但仍免不了傳統(tǒng)加熱方式。為了提高在線消解效率,不得不加長(zhǎng)反應(yīng)管或采用停留技術(shù),這又導(dǎo)致分析周期延長(zhǎng)或低的采樣頻率。醫(yī)學(xué)論文微波在線消解效果雖好,但去除產(chǎn)生的氣泡使流路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。但德忠等[23]將流動(dòng)注射和紫外光氧化技術(shù)引入高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定中,建立了紫外光催化氧化分光光度法測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)的流動(dòng)分析體系,并對(duì)多種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(葡萄糖、鄰苯二甲酸氫鉀、草酸鈉等)進(jìn)行了研究,反應(yīng)僅需約115min,回收率8310%～11110%,檢測(cè)限為016mg/L。用此方法成功測(cè)定了COD質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)(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(dòng)分析技術(shù)聯(lián)用測(cè)定化學(xué)耗氧量,獲得了好的相關(guān)性。李保新等[25]把化學(xué)發(fā)光系統(tǒng)和流動(dòng)分析法結(jié)合測(cè)定高錳酸鹽指數(shù),有機(jī)物在室溫條件下發(fā)生化學(xué)氧化反應(yīng),KMnO4還原為Mn2+并吸附在強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂微型柱上,同時(shí)過(guò)量的MnO-

4通過(guò)微型柱廢棄。吸附在微型

柱上的Mn2+被洗脫出來(lái)使用H2O2發(fā)光體系檢測(cè)。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(chǎn)生強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光可測(cè)定COD。該方法已用于地表水樣COD的測(cè)定。

基于流動(dòng)技術(shù),綜合電化學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、現(xiàn)代光機(jī)電技術(shù)研制的COD在線監(jiān)測(cè)儀,一般包括進(jìn)樣系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)四部分。進(jìn)樣系統(tǒng)由輸液泵、定量管、電磁閥、管路、接口等組成,完成對(duì)水樣的采集、輸送、試劑混合、廢液排除及反應(yīng)室清洗等功能;反應(yīng)系統(tǒng)主要有加熱單元或(和)反應(yīng)室,完成水樣的消解和的反應(yīng);檢測(cè)系統(tǒng)包括單片機(jī)(或工控機(jī))、時(shí)序控制和數(shù)據(jù)處理軟件、鍵盤(pán)和顯示屏等,完成在線全過(guò)程的控制、數(shù)據(jù)采集與處理、顯示、儲(chǔ)存及打印輸

參考文獻(xiàn):

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篇3

[關(guān)鍵詞]變壓器；油色譜；在線監(jiān)督

中圖分類號(hào)：TM411 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）36-0374-01

變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是指在不影響變壓器運(yùn)行的條件下，對(duì)其安全運(yùn)行狀況進(jìn)行連續(xù)或定時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)。目前，變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以其能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器絕緣油的狀態(tài)，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器潛伏性故障，早期排除變壓器隱患，避免突發(fā)故障的發(fā)生等特點(diǎn)，而得到廣泛應(yīng)用。

1.什么是大型電力變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1.1 變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)

變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是建立在油氣分離和氣體含量檢測(cè)兩個(gè)方面，油氣分離技術(shù)采用的是動(dòng)態(tài)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(cè)技術(shù)采用的是色譜法、光譜法、氣相色譜方法等光譜檢測(cè)技術(shù)。滲透膜脫氣法的特點(diǎn)是使用特殊加工的虹吸毛細(xì)膜和陶瓷膜對(duì)變壓器在帶點(diǎn)狀態(tài)下連續(xù)的進(jìn)行在線檢測(cè)，而滲透膜脫氣裝置的優(yōu)點(diǎn)就是體積小，裝置簡(jiǎn)單，但也就是因?yàn)闈B透膜脫氣裝置的簡(jiǎn)單導(dǎo)致滲透膜脫氣裝置不能夠同時(shí)檢測(cè)大量的氣體，只能檢測(cè)一種或者少量的特征氣體，而且檢測(cè)的精確度不高，而與滲透膜脫氣法相反的是先經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)頂空脫氣、真空脫氣等方法脫氣，再通過(guò)色譜法、光譜法、氣相色譜方法等光譜檢測(cè)的循環(huán)監(jiān)測(cè)方法，這種循環(huán)檢測(cè)方法能夠同時(shí)對(duì)大量的特征氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而且靈敏度和準(zhǔn)確度也相對(duì)滲透膜脫氣法高，但是缺點(diǎn)就是體積大，裝置復(fù)雜，而且成本較高，在應(yīng)用時(shí)應(yīng)該根據(jù)具體的情況決定采用哪種變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

1.2 變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用

眾所周知，電力變壓器不僅屬于電力系統(tǒng)中最重要和最昂貴的設(shè)備之一，而且也是導(dǎo)致電力系統(tǒng)事故最多的設(shè)備之一，因此國(guó)內(nèi)外不僅要定期作以預(yù)防性試驗(yàn)為基礎(chǔ)的預(yù)防性維護(hù)，而且相繼都在研究以在線監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的預(yù)知性維護(hù)策略，以便實(shí)時(shí)或定時(shí)在線監(jiān)測(cè)與診斷潛伏性故障或缺陷。而變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用就是監(jiān)測(cè)電力變壓器的運(yùn)行情況，及時(shí)掌握變壓器的運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)和跟蹤潛伏性故障，為變壓器的可靠運(yùn)行提供保障。近幾年來(lái)變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)逐漸的普及，已經(jīng)逐漸成為變壓器狀態(tài)檢測(cè)的重要監(jiān)測(cè)手段。變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)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(jiān)測(cè)器，持續(xù)的探測(cè)各種類型的特征量數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)專家診斷系統(tǒng)綜合分析各類數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地反映變壓器的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)在主變壓器帶電狀態(tài)下連續(xù)地在線監(jiān)測(cè)變壓器狀況。

2.變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)用

2.1 變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用的方向

雖然變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)這一技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了幾十年，但是由于我國(guó)在這方面的起步較晚，特別是對(duì)于多分組的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)尚處于一個(gè)成長(zhǎng)期，因此，我國(guó)在變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方面還有許多值得進(jìn)一步研究和完善的地方，我國(guó)在變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方面仍然有許多的方面有待提高，包括設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)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(jiān)測(cè)項(xiàng)目單一和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障診斷功能等方面都需要進(jìn)一步的提高。

由于我國(guó)對(duì)變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究起步較晚，因此對(duì)變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的各方面都不太完善，在線設(shè)備制造商對(duì)變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也不是特別的了解，以至于生產(chǎn)出來(lái)的設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性非常的差，往往生產(chǎn)出來(lái)的監(jiān)測(cè)設(shè)備都不能夠長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，因此，在以后的發(fā)展中在線設(shè)備制造商應(yīng)該將發(fā)展的重點(diǎn)放在保證設(shè)備在各種室外環(huán)境下能夠長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，而不會(huì)在一些惡劣的環(huán)境下或者是由于一些不確定的因素導(dǎo)致在線檢測(cè)設(shè)備的精確度降低，或者是無(wú)法運(yùn)行的情況，保證在線監(jiān)測(cè)設(shè)備精確度的穩(wěn)定。

使用動(dòng)態(tài)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(shù)和使用色譜法、光譜法、氣相色譜方法等光譜檢測(cè)技術(shù)的氣體含量檢測(cè)方法是變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)作原理，但是大部分在線設(shè)備制造商生產(chǎn)出來(lái)的設(shè)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(shè)備的發(fā)展處在了瓶頸期，因此，為了在線設(shè)備能夠得到更好的發(fā)展研發(fā)的重點(diǎn)和方向應(yīng)該放在研究免維護(hù)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(shù)。

線性的在線裝置監(jiān)測(cè)項(xiàng)目比較單一，因此如何進(jìn)行復(fù)合型的具有多項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的在線檢測(cè)應(yīng)該是今后在線產(chǎn)品的發(fā)展方向。而由于變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的做主要的作用就是在線監(jiān)測(cè)變壓器的影響情況，診斷變壓器的故障和缺陷，但是現(xiàn)行的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障的診斷功能還需完善，對(duì)故障和缺陷的判斷方法還比較單一，應(yīng)該綜合更多數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，使變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)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(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用要點(diǎn)

變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括安裝在現(xiàn)場(chǎng)的主機(jī)和安裝在實(shí)驗(yàn)室的監(jiān)控工作站兩個(gè)部分。在線監(jiān)控工作站可以通過(guò)有線或無(wú)線的方法與主機(jī)通信，監(jiān)控站可以遠(yuǎn)程查詢主機(jī)的工作狀態(tài)、接收分析數(shù)據(jù)、設(shè)定報(bào)警值、調(diào)整分析周期等，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析處理、報(bào)表打印、故障分析判斷等功能，主機(jī)結(jié)構(gòu)儀器采用高度集成化的模塊設(shè)計(jì)，形成了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，減少了儀器的體積，方便升級(jí)和維護(hù)，同時(shí)也使儀器的安裝和移動(dòng)變得更為方便。

所有的色譜分析流程均在色譜分析系統(tǒng)中完成的，色譜分析系統(tǒng)在電路控制系統(tǒng)程序指令控制下，完成油樣采集、油氣分離、自動(dòng)進(jìn)樣、樣品的組分分離、組分檢測(cè)等一系列色譜分析流程。電路系統(tǒng)包括電路主板、各種供電電源模塊、工控計(jì)算機(jī)模塊等電路部件，對(duì)整機(jī)的電路及氣路部分進(jìn)行控制，對(duì)色譜分析系統(tǒng)檢測(cè)到的組分信號(hào)進(jìn)行處理、計(jì)算、傳輸?shù)取Ｍㄐ拍K在主電路的控制下完成和客戶端的有線或無(wú)線通信工作，包括傳輸分析數(shù)據(jù)、控制指令、儀器狀態(tài)數(shù)據(jù)等。

3.結(jié)語(yǔ)

變壓器在我國(guó)供電系統(tǒng)中應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，但是變壓器的應(yīng)用卻存在許多的缺陷，變壓器非常容易出現(xiàn)故障，而變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)就是為了減少變壓器出現(xiàn)故障的次數(shù)，雖然目前我國(guó)變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展還不是非常的完善，但是有不足才會(huì)有進(jìn)步，我相信我國(guó)變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究將會(huì)越來(lái)越完美。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：溫度傳感器，濕度傳感器，GSM，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)

 

1、引言

高級(jí)別的質(zhì)量檢測(cè)需要在高質(zhì)量的環(huán)境中進(jìn)行。溫度和濕度是環(huán)境的重要參數(shù)，對(duì)溫濕度的監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)環(huán)境的重要手段。為了避免人為干擾環(huán)境和提高效率，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)是一種有效的方法。目前的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大多采用以太網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊或zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)[ 1-6]。但是，以太網(wǎng)是有線傳輸，需布線，受地理環(huán)境影響較大；無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的傳輸誤碼率高，可靠性差；zigbee是專用協(xié)議無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，成本高，開(kāi)發(fā)難，而且覆蓋范圍有限。本文提出一種基于GSM的溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有傳輸誤碼率低、成本低及覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，并且可與監(jiān)測(cè)人員的手機(jī)綁定，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地，移動(dòng)監(jiān)測(cè)。

2、傳感器的數(shù)學(xué)模型

2.1 半導(dǎo)體溫度傳感器原理

根據(jù)PN結(jié)理論，在一定的電流模式下，PN結(jié)的正向電壓與溫度具有很好的線性關(guān)系。對(duì)于理想二極管，只要正向電壓VF大于幾個(gè)KT/q，其正向電流IF與正向電壓VF和溫度T之間的關(guān)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(shù)（1.38×10-23J/K），T 為絕對(duì)溫度（K）， q為電子電荷（1.602×10-19庫(kù)侖），

整理后，得

(2)

如前所述，晶體管的基極一發(fā)射極電壓在其集電極電流恒定條件下，可以認(rèn)為與溫度呈線性關(guān)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(shí)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(cè)知環(huán)境濕度。阻抗型高分子濕度傳感器復(fù)阻抗與空氣相對(duì)濕度、材料配方和電極結(jié)構(gòu)都有關(guān)系： 與我有關(guān)系

(3)

其中m為叉指對(duì)數(shù)，b為單個(gè)叉指長(zhǎng)度，n為電化學(xué)反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移數(shù)，f為法拉第常數(shù)，c*為氧化劑濃度，D為擴(kuò)散系數(shù)[8]。

但由于傳感器的材料配方、電極結(jié)構(gòu)等方面的不同，導(dǎo)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(tǒng)一的曲線來(lái)概括。

3、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用先進(jìn)的GSM無(wú)線通信技術(shù)、配合以嵌入式解決方案和數(shù)據(jù)采集等先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建了一種基于GSM的溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

3.1 系統(tǒng)組成及功能

系統(tǒng)分為監(jiān)測(cè)中心站和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端兩個(gè)部分:監(jiān)測(cè)中心站主要有PC主機(jī)、GSM通信模塊TC35i組成（或用戶手機(jī)）；遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端主要是由LPC2148ARM內(nèi)核控制器、GSM通信模塊TC35i、信號(hào)調(diào)理電路、人機(jī)接口和通信接口電路組成。監(jiān)測(cè)中心站通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行無(wú)線遠(yuǎn)程通信,實(shí)現(xiàn)了基于GSM的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳送、報(bào)警、實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端主要負(fù)責(zé)采集溫度、濕度、2項(xiàng)數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測(cè)中心的命令進(jìn)行實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)。中心對(duì)收到的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，報(bào)警，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.2 溫度檢測(cè)電路

本系統(tǒng)采用AD公司生產(chǎn)的單片半導(dǎo)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(yīng)快、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn),測(cè)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(qiáng),信號(hào)的傳輸距離可達(dá)100 m以上[9]。

流過(guò)器件AD590的電流(μA)等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度(開(kāi)爾文)度數(shù)：

(4)

式中，—流過(guò)器件(AD590)的電流，單位K

AD590的靈敏度為1μA/K,0℃時(shí)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(cè)溫電路如圖2所示。

圖2 溫度檢測(cè)電路

3.3 濕度監(jiān)測(cè)電路

系統(tǒng)采用CHR-01型阻抗型高分子濕度傳感器，其復(fù)阻抗與空氣相對(duì)濕度成指數(shù)關(guān)系。其基本特性為：工作電壓1V AC（50Hz ～ 2 K Hz），檢測(cè)范圍20%～ 90% RH，檢測(cè)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(guān)，其關(guān)系見(jiàn)規(guī)格書(shū)中濕度阻抗特性數(shù)據(jù)表，通常先檢測(cè)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(cè)試其阻抗[10]。

將CHR-01與555構(gòu)成多諧振蕩器，通過(guò)檢測(cè)頻率，進(jìn)而獲得阻抗。濕度檢測(cè)電路如圖3所示。

圖3 濕度檢測(cè)電路

低電平表達(dá)式：

高電平表達(dá)式：

輸出頻率表達(dá)式：

(5)

利用單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器進(jìn)行頻率測(cè)量，假設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)間為T(mén)(s)，此期間計(jì)數(shù)值為N，則被測(cè)頻率f=N/T

則CHR-01的阻抗為

(6)

其中R1與C的選擇很關(guān)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(jì)算濕敏電阻的返回值。

3.4 GSM模塊

本系統(tǒng)采用西門(mén)子公司工業(yè)級(jí)GSM模塊TC35i進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)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(jī)和單片機(jī)接口，可傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信號(hào)，通過(guò)AT命令可實(shí)現(xiàn)雙向傳輸指令和數(shù)據(jù)，波特率可達(dá)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(tài)為25mA，發(fā)射狀態(tài)平均為300mA。

3.5 微控制器LPC2148

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站采用了PHILIPS公司基于ARM7 TDMI-S 內(nèi)核的微控制器LPC2148作為主控制器，完成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站的全局控制。論文參考網(wǎng)。LPC2148內(nèi)嵌32KB 的片內(nèi)靜態(tài)RAM 和512 KB 的片內(nèi)Flash 存儲(chǔ)器，片內(nèi)集ADC、DAC 轉(zhuǎn)換器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC，2 UART ,及USB2.0等多種接口。具有JTAG調(diào)試接口、方便在線調(diào)試，而且應(yīng)用電路相對(duì)簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的成本低。芯片可以實(shí)現(xiàn)最高60 MHz 的工作頻率，能夠滿足嵌入式系統(tǒng)μC/OS-II 及人性化的人機(jī)界面的要求。大容量的內(nèi)存，方便了收發(fā)短消息時(shí)的數(shù)據(jù)緩沖。

4、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用GSM無(wú)線通信模塊TC35i實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信，TC35i通過(guò)AT命令來(lái)進(jìn)行控制，采用短消息方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)軟件包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站軟件和監(jiān)測(cè)中心站軟件兩部分?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站軟件主要完成短消息收發(fā)、PDU數(shù)據(jù)協(xié)議分析、A/D轉(zhuǎn)換、串口通信及人機(jī)接口的功能，其中重點(diǎn)是短消息收發(fā)和PDU數(shù)據(jù)協(xié)議分析，這是解決現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站與監(jiān)測(cè)中心站之間遠(yuǎn)程無(wú)線通信的關(guān)鍵。論文參考網(wǎng)。監(jiān)測(cè)中心站的短消息收發(fā)及PDU數(shù)據(jù)協(xié)議分析與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站軟件流程基本相同，不再贅述。

4.1 發(fā)送短消息

發(fā)送短消息的過(guò)程:首先將短消息中心號(hào)碼、對(duì)方號(hào)碼、短消息內(nèi)容編碼成PDU格式;然后計(jì)算出短消息的長(zhǎng)度,發(fā)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(shù)據(jù)輸入,PDU數(shù)據(jù)以〈Z〉作為結(jié)束符。短消息發(fā)送結(jié)束后模塊返回〈CRLF〉OK〈CRLF〉。發(fā)送短消息流程圖如圖4所示。

圖4 發(fā)送短消息流程圖

4.2 接收短消息

接收短消息使用定時(shí)器進(jìn)行周期性串口查詢的方式。短消息到達(dá)后,計(jì)算機(jī)可以接收到指令〈CRLF〉+CMTI:“SM”,INDEX(短消息存儲(chǔ)位置)〈CRLF〉。讀取PDU數(shù)據(jù)的AT命令為AT+CMGR=INDEX〈CRLF〉,執(zhí)行此命令后模塊返回剛剛收到的PDU格式的短消息內(nèi)容。收到PDU格式的短消息后,將這個(gè)短消息進(jìn)行解碼,解碼出短消息發(fā)送方的手機(jī)號(hào)碼、短消息發(fā)送時(shí)間、發(fā)送的短消息內(nèi)容。接收短消息流程圖如圖5所示。論文參考網(wǎng)。

圖5 接收短消息流程圖

6、結(jié)論

為了實(shí)現(xiàn)質(zhì)檢所需的優(yōu)質(zhì)環(huán)境，本文研究一種基于GSM的溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了以LPC2148為核心的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)溫濕度的采集，短消息收發(fā)及人機(jī)接口等功能，并通過(guò)GSM模塊TC35i與監(jiān)測(cè)中心站通信，接受指令并實(shí)時(shí)上傳信息，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫濕度的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明，本系統(tǒng)傳輸誤碼率低，通信可靠，具有很好市場(chǎng)前景，也為高效率遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了一種新方法。

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篇5

關(guān)鍵詞：電力變壓器；局部放電；變壓器油色譜；在線監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：TU856 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2009）01-0069-02

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力事業(yè)迅速增長(zhǎng)，裝機(jī)容量和電網(wǎng)規(guī)模日益增大，人們對(duì)電力系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行可靠性的要求不斷提高，在現(xiàn)代電力設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)中，電力變壓器不僅屬于電力系統(tǒng)中最重要的和最昂貴的設(shè)備之列，而且是導(dǎo)致電力系統(tǒng)事故最多的設(shè)備之一，它的故障可能對(duì)電力系統(tǒng)和用戶造成重大的危害和影響。因此國(guó)內(nèi)外一直把電力變壓器在線檢測(cè)與診斷技術(shù)作為重要的科研攻關(guān)項(xiàng)目，現(xiàn)今大多數(shù)運(yùn)用的技術(shù)有局部放電法，和變壓器油色V分析法等。

一、變壓器在線監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀

（一）變壓器局部放電（PD）在線監(jiān)測(cè)

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(chǎn)生，且伴隨下列信號(hào)：電流脈沖，電波、超聲波，C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO等氣體，光信號(hào)，超高頻電磁波。對(duì)上述五種信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，可以確定變壓器內(nèi)部局部放電的嚴(yán)重程度。因此五種信號(hào)的監(jiān)測(cè)都有人研究。在這些檢測(cè)方法中，電流脈沖法是最靈敏的。但是變電站現(xiàn)場(chǎng)電信號(hào)的干擾也是比較大的，因此采用常規(guī)的電流脈沖法，很難進(jìn)行測(cè)量。超聲波法及油中氣體分析法現(xiàn)場(chǎng)干擾較少，但超聲波法靈敏度低，對(duì)于那些深藏在絕緣內(nèi)部的放電往往檢測(cè)不到。同時(shí)超聲波信號(hào)的傳播時(shí)延大多是用電流脈沖信號(hào)觸發(fā)計(jì)時(shí)器來(lái)獲得。在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)，往往淹沒(méi)于高的干擾脈沖之中而無(wú)法分辨，難以觸發(fā)計(jì)時(shí)器工作，從而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作出錯(cuò)誤的判斷。

2．方法：（1）差動(dòng)平衡法：比較進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)的兩個(gè)信號(hào)，一個(gè)來(lái)自中性點(diǎn)傳感器，另一個(gè)來(lái)自變壓器鐵芯接地傳感器。當(dāng)變壓器內(nèi)部產(chǎn)生局部放電信號(hào)，它在變壓器中性點(diǎn)及鐵芯接地傳感器上，產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的電流脈沖。而當(dāng)變壓器外部存在干擾信號(hào)時(shí)，他在這兩個(gè)傳感器上產(chǎn)生的電流脈沖方向相同，適當(dāng)選擇頻率，對(duì)這兩個(gè)電信號(hào)進(jìn)行比較，就可以對(duì)電暈干擾加以抑制。（2）超聲波檢測(cè)法：利用超聲波傳感器，在變壓器外殼上檢測(cè)局部放電產(chǎn)生的聲信號(hào)。一方面當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)，所產(chǎn)生的電流脈沖信號(hào)就被檢測(cè)到，另一方面分布在油箱壁上的幾個(gè)超聲波傳感器也會(huì)檢測(cè)到聲波信號(hào)。但它要比電脈沖延遲某個(gè)時(shí)間，根據(jù)這個(gè)延遲時(shí)間，就能確定傳感器和放電發(fā)生點(diǎn)之間的距離，從而確定放電點(diǎn)的位置。（3）電氣定位法：利用超聲波傳播的方向和時(shí)間以及放電脈沖在繞組中的傳輸過(guò)程來(lái)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(jiān)測(cè)

用油中溶解氣體氣相色譜分析判斷變壓器內(nèi)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(huì)分解產(chǎn)生各種氣體。而變壓器內(nèi)部故障都伴隨著局部過(guò)熱和局部放電的現(xiàn)象，使油或紙或油和紙分解產(chǎn)生C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO和CO2等氣體。當(dāng)故障不太嚴(yán)重，產(chǎn)氣量較少時(shí)，所產(chǎn)生的氣體大部分溶解于絕緣油中。此外，發(fā)熱和放電的嚴(yán)重程度不同，所產(chǎn)生的氣體種類、油中溶解氣體的濃度、各種氣體的比例關(guān)系也不相同。因此，對(duì)油中溶解的氣體進(jìn)行氣相色譜分析便可發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的發(fā)熱和放電性故障。

2．方法及其發(fā)展

（1）一般采用常規(guī)氣相色譜儀進(jìn)行變壓器油率溶解氣體的定期檢側(cè)，即試驗(yàn)人員到變電站抽取部分脫出氣體注入氣相色譜儀的進(jìn)樣口，用氣相色譜儀檢測(cè)，輸出結(jié)果，最后將結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較判斷。

（2）為了克服常規(guī)油色譜分析法的繁瑣而復(fù)雜的作業(yè)程序，人們研制出了油中氣體自動(dòng)分析裝置，即將常規(guī)色譜分析儀的脫氣和氣體濃度檢測(cè)兩部分置于變壓器安裝現(xiàn)場(chǎng)，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分析，顯然，這種油色譜自動(dòng)化分析裝置的功能與常規(guī)色譜分析法相仿，結(jié)構(gòu)上未發(fā)生根本變革，僅是作業(yè)程序上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上限制了它的推廣應(yīng)用前景。

（3）人們不得不研究在原理結(jié)構(gòu)上有所變革創(chuàng)新的在線監(jiān)測(cè)裝置。在變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)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(guò)的高分子透氣膜組成油氣分離單元，從而不僅大大簡(jiǎn)化了油中氣體自動(dòng)分析裝置的結(jié)構(gòu)，而且實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)測(cè)。

（4）氣體檢測(cè)單元上作出變革，不用復(fù)雜的色譜儀，而用氣敏傳感器對(duì)分離氣體檢測(cè)。由于氣敏傳感器的敏感度與所添加的貴重金屬有關(guān)，工藝上還很難做到一種氣敏傳感器對(duì)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(jiān)測(cè)裝置是監(jiān)測(cè)變壓器油中的氫氣量。由于不論變壓器內(nèi)部故障種類如何，氫氣是故障產(chǎn)生氣體的主要成份之一，在線監(jiān)測(cè)油中的氫氣量就能判斷變壓器有無(wú)異常，然后通過(guò)常規(guī)色譜分析法來(lái)進(jìn)一步判斷故障種類和程度，因此，雖然這種只能判定有無(wú)異常而不能診斷故障種類的在線監(jiān)測(cè)裝置功能有限，但因其比常規(guī)色譜法進(jìn)了一步而得到了廣泛應(yīng)用。

二、變壓器在線監(jiān)測(cè)研究發(fā)展趨勢(shì)及研究方向

1．儀器上：發(fā)展了光學(xué)器件如分紅氣體分析器，紅外氣體分析器的特點(diǎn)是能測(cè)量多種氣體含量。測(cè)量范圍寬，靈敏度高精度高，響應(yīng)快，選擇性良好可靠性高，壽命長(zhǎng)，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)分析和自動(dòng)控制。紅外氣體分析器的工作原理基于吸光度定律（I．a(chǎn)mhert-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，F(xiàn)ourier Transform InfraRed）型以及基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS Micro-Electro-Mechanical System）技術(shù)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(tǒng)從光源發(fā)出的連續(xù)紅外譜中分出單色光，使通過(guò)介質(zhì)層的紅外線波長(zhǎng)與被測(cè)組分的特征吸收光譜相吻合而進(jìn)行測(cè)定的。不分光型紅外氣體分析器（NDIR）指光源發(fā)出的連續(xù)紅外譜全部通過(guò)固定厚度的含有被測(cè)混合氣體的氣體層。由于被測(cè)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)，專家系統(tǒng)及灰色理論在DGA的分析中都有應(yīng)用。

三、結(jié)語(yǔ)

變壓器作為發(fā)變電系統(tǒng)中重要設(shè)備，安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的必要性已漸漸成為電力行業(yè)的共識(shí)，電力變壓器的工作效率代表了電力部門(mén)的財(cái)政收益，變壓器的在線監(jiān)測(cè)提高了運(yùn)行的可靠性，延緩了維護(hù)費(fèi)用的投入，延長(zhǎng)了檢修周期和變壓器壽命，由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是非?？捎^的。電力設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是今后的發(fā)展方向，具有廣闊的前景。

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篇6

論文關(guān)鍵詞：電子式互感器,合并單元

1引言

數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)IED設(shè)備信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。

2智能化一次設(shè)備

智能化一次設(shè)備包括電子式互感器、MU、智能終端等。未來(lái)智能變電站將增設(shè)以變壓器、斷路器等為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元，通過(guò)電學(xué)、光學(xué)、化學(xué)等技術(shù)手段對(duì)一次設(shè)備狀態(tài)量進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)信息數(shù)字化采集、網(wǎng)絡(luò)化傳輸、狀態(tài)綜合分析及可視化展示。

監(jiān)測(cè)范圍與參量:

a)220kV變電站

1)監(jiān)測(cè)范圍：主變、GIS、避雷器；

2)監(jiān)測(cè)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(dòng)作次數(shù)。

b）110kV及以下變電站

1)監(jiān)測(cè)范圍：主變、避雷器；

2)監(jiān)測(cè)參量：主變——油中溶解氣體；避雷器——泄漏電流、動(dòng)作次數(shù)。

2.2電子式互感器

電子式互感器將一次系統(tǒng)的電壓、電流量轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)端模塊可以直接采樣的弱電量，

遠(yuǎn)端模塊采樣后經(jīng)光纖發(fā)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(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，使用光纖發(fā)送給線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母差保護(hù)、測(cè)控裝置、計(jì)量設(shè)備和故障錄波等裝置，根據(jù)保護(hù)、測(cè)量等裝置的個(gè)數(shù)可對(duì)發(fā)送通道的數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)展。

電子式互感器通常由傳感模塊和合并單元兩部分構(gòu)成，傳感模塊又稱遠(yuǎn)端模塊,安裝在高壓一次側(cè)，負(fù)責(zé)采集、調(diào)理一次側(cè)電壓電流并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

合并單元（簡(jiǎn)稱MU）是與電子式互感器配合使用的數(shù)據(jù)采集發(fā)送單元，并具備監(jiān)控等功能。通常安裝在二次側(cè)，負(fù)責(zé)對(duì)各相遠(yuǎn)端模塊傳來(lái)的信號(hào)做同步合并處理。

圖1有源電子式互感器構(gòu)成

3網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備

同時(shí)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用于采樣值傳輸及相關(guān)服務(wù)，而GOOSE模型則提供了變電站事件（如命令、告警等）快速傳輸?shù)臋C(jī)制，可用于跳閘和故障錄波啟動(dòng)等報(bào)文的傳輸。GOOSE，即GenericObjectOrientedSubstationEvent（通用面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录?，是IEC61850的特色之一,提供了網(wǎng)絡(luò)通訊條件下快速信息傳輸和交換的手段。當(dāng)發(fā)生任何狀態(tài)變化時(shí)，智能電子裝置將借助變化報(bào)告，高速傳送二進(jìn)制對(duì)象、通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?bào)告，該報(bào)告一般包含有：狀態(tài)輸入、起動(dòng)和輸出元件、繼電器等實(shí)際和虛擬的每一個(gè)雙點(diǎn)命令狀態(tài)。GOOSE服務(wù)直接映射到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層上，確保重要信息的優(yōu)先級(jí)傳遞，使用廣播地址進(jìn)行信息的多路發(fā)送。

4需要注意的問(wèn)題

4.1智能變電站下二次安措的執(zhí)行

傳統(tǒng)變電站下，執(zhí)行二次安措需斷開(kāi)外界電壓電流以及解開(kāi)啟動(dòng)失靈等回路，涉及面廣，需要查清圖紙，嚴(yán)防漏執(zhí)行或誤執(zhí)行。而將按照智能電網(wǎng)的要求，智能一次設(shè)備、各線路保護(hù)、公有保護(hù)把自身的跳閘命令、運(yùn)行狀態(tài)、告警信號(hào)等信息都通過(guò)GOOSE光纖傳到以太網(wǎng)上，同時(shí)，又從以太網(wǎng)上獲取所需的諸如電流電壓等信息。所以，在進(jìn)行保護(hù)校驗(yàn)的時(shí)候只需將數(shù)字式保護(hù)測(cè)試儀的測(cè)試位置為試驗(yàn)狀態(tài)，安措執(zhí)行起來(lái)方便快捷。

4.2測(cè)試儀的采樣率設(shè)置

測(cè)試儀提供的采樣點(diǎn)數(shù)應(yīng)與被測(cè)保護(hù)一致，否則將會(huì)引起采樣值的偏差。

參考文獻(xiàn)

1 竇曉波,吳在軍,胡敏強(qiáng),等.IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)下合并單元的信息模型與映射實(shí)現(xiàn)[J].電網(wǎng)技術(shù),2006,30(2)

篇7

關(guān)鍵詞:污染源；在線監(jiān)控系統(tǒng)；對(duì)策；建議

中圖分類號(hào)： X501文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

為深入貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》、《污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)管理辦法》以及《污染源自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施運(yùn)行管理辦法》具體內(nèi)容要求，加強(qiáng)我國(guó)國(guó)控、省控、市控重點(diǎn)污染源排放口的監(jiān)管力度，實(shí)施污染物排放總量控制，預(yù)防污染事故的發(fā)生，提高環(huán)境管理科學(xué)化、信息化水平，針對(duì)發(fā)展過(guò)程面臨的主要環(huán)保問(wèn)題和工作任務(wù)，抓住環(huán)境監(jiān)測(cè)最新發(fā)展要求，解決突出的環(huán)保問(wèn)題，充分發(fā)揮污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)作用并提供技術(shù)支持是十分必要的。

1污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)工作有助于國(guó)家和地方環(huán)保部門(mén)提升環(huán)境管理水平，掌握企業(yè)污染物排放狀況，為統(tǒng)籌污染物總量控制與總量減排提供重要的技術(shù)支撐。國(guó)家環(huán)境保護(hù)部2007年11月制定的《主要污染物總量減排監(jiān)測(cè)辦法》第四條明確規(guī)定：“對(duì)于安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的污染源以自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)申報(bào)化學(xué)需氧量和二氧化硫的排放量”。第六條明確規(guī)定：“國(guó)控重點(diǎn)污染源必須在2008年底完成污染源自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的安裝與驗(yàn)收”。由此可見(jiàn)，污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)工作，已經(jīng)成為我國(guó)環(huán)保工作的重點(diǎn)，污染物排放總量控制與總量減排的技術(shù)依據(jù)已由傳統(tǒng)的手工監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)樵诰€監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。我國(guó)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)起源于20世紀(jì)90年代末，以生態(tài)省建設(shè)工作為切入點(diǎn)，初期污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)工作主要集中在大、中型企業(yè)和污水處理廠，功能僅限于廢水的監(jiān)測(cè)。2004年9月，國(guó)家為提高環(huán)境管理水平，在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展了構(gòu)建污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作，并于2005年7月，頒布了《污染源自動(dòng)監(jiān)控管理辦法（總局令第28號(hào)）》，明確了對(duì)重點(diǎn)污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控的主管部門(mén)及相應(yīng)職責(zé)。2007年6月，《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》（國(guó)發(fā)［2007］號(hào)），通知中要求，在全國(guó)范圍內(nèi)，構(gòu)建以國(guó)控重點(diǎn)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)為工作重點(diǎn)的污染物排放三級(jí)立體監(jiān)測(cè)體系。近10年來(lái)，政府與企業(yè)投入大量的人力和物力，從現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝和監(jiān)控中心建設(shè)兩方面入手，不斷完善硬、軟件設(shè)施建設(shè)，努力提高在線監(jiān)控的能力與水平，在擴(kuò)大監(jiān)控范圍的同時(shí)，確保在線監(jiān)控質(zhì)量，可以說(shuō)，我國(guó)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)已具有一定規(guī)模。

2污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)存在的問(wèn)題

（1）企業(yè)對(duì)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的重要性認(rèn)識(shí)不足，后期運(yùn)行缺乏保障企業(yè)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)是__由國(guó)家通過(guò)立法，以法律文件的形式要求企業(yè)安裝并實(shí)施運(yùn)行的，污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)的安裝往往并非出于企業(yè)自愿，而且其運(yùn)行費(fèi)用加大了企業(yè)環(huán)保管理成本，增加了企業(yè)負(fù)擔(dān)，從而導(dǎo)致企業(yè)在污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中缺乏主動(dòng)性與積極性，系統(tǒng)安裝、驗(yàn)收完畢后，對(duì)后期的運(yùn)行與維護(hù)缺乏足夠熱情，同時(shí)缺少必要的資金支持，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備正常運(yùn)行率較低，實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在真實(shí)性和有效性上無(wú)法滿足企業(yè)環(huán)保管理需要。

（2）儀器設(shè)備的性能與安裝缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)規(guī)范化運(yùn)行與管理難以實(shí)現(xiàn)首先，國(guó)內(nèi)污染源在線監(jiān)測(cè)設(shè)備生產(chǎn)廠家較多，在線監(jiān)測(cè)設(shè)備缺乏完善的選型與科學(xué)的考核驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，儀器的準(zhǔn)確性判斷嚴(yán)重滯后，儀器的校準(zhǔn)受到制約。其次，部分企業(yè)污染源排放口建設(shè)規(guī)范化程度不高［2］，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝不符合《水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范（試行）》和《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（試行）》的相關(guān)要求，環(huán)保部門(mén)無(wú)法對(duì)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)管。

（3） 污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)評(píng)價(jià)體系滯后，比對(duì)考核過(guò)程存在一定缺陷近年來(lái)，隨著我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力不斷加強(qiáng)，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)指標(biāo)不斷完善，目前已經(jīng)建立一套比較完善的監(jiān)測(cè)體系，但是污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行與考核則處于剛剛起步階段，配套的技術(shù)指標(biāo)

體系建立相對(duì)滯后。如：廢水在線監(jiān)測(cè)設(shè)備比對(duì)監(jiān)測(cè)氨氮與流量時(shí)，判別要求把相對(duì)誤差定位在±15％和±5％，對(duì)于企業(yè)廢水氨氮濃度較高和流量較大時(shí)，大部分在線監(jiān)測(cè)比對(duì)結(jié)果很難滿足判別要求，是否可建立更為科學(xué)可行的判別要求，有待進(jìn)一步探索與論證［2］。

（4） 污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行與管理人員缺乏相應(yīng)技術(shù)培訓(xùn)與考核由于缺乏相關(guān)知識(shí)、培訓(xùn)等，對(duì)在線監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的工作原理、操作流程、維護(hù)與保養(yǎng)不熟悉，技術(shù)儲(chǔ)備難以滿足污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備日常比對(duì)監(jiān)測(cè)、維護(hù)與保養(yǎng)、基本故障處理的技術(shù)需要。

3對(duì)策與建議

(1) 提高認(rèn)識(shí)，明確污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)的重要地位按照《主要污染物總量減排監(jiān)測(cè)辦法》第四條規(guī)定，自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)將作為企業(yè)污染減排的首要依據(jù)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將成為污染物排放總量控制的重要手段。提高企業(yè)對(duì)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)重要性的認(rèn)識(shí)，把系統(tǒng)建設(shè)工作作為企業(yè)日常工作內(nèi)容之一，加強(qiáng)企業(yè)對(duì)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)督與管理，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，使之成為企業(yè)環(huán)保管理工作的有機(jī)組成部分。

(2)建立、健全污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范開(kāi)展污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)工作，是為了讓國(guó)家和地方環(huán)保部門(mén)能夠及時(shí)掌握各企業(yè)排污狀況，特別是國(guó)控重點(diǎn)污染源排放口的排污狀況，為國(guó)家與地方實(shí)施總量控制與總量減排提供技術(shù)與數(shù)據(jù)支持。依據(jù)國(guó)家相關(guān)法律和法規(guī)要求，結(jié)合目前企業(yè)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，應(yīng)首先制定和完善污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)管理辦法以及安裝、驗(yàn)收、比對(duì)監(jiān)測(cè)等環(huán)節(jié)的技術(shù)要求規(guī)定；制定一套適用于國(guó)內(nèi)各企業(yè)的制度化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的污染源在線監(jiān)控體系，使各企業(yè)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)可以有章可循。

(3) 加強(qiáng)污染源在線監(jiān)控技術(shù)與管理人員的培訓(xùn)為及時(shí)掌握國(guó)內(nèi)外污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向與趨勢(shì)，了解先進(jìn)的管理技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)應(yīng)較多的開(kāi)展污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)行與管理方面的培訓(xùn)。定期組織多層面、全方位、多元化的污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)與管理方面的人員培訓(xùn)與經(jīng)驗(yàn)交流，積極推廣污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)較好的例子，為完善我國(guó)的污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)提供智力支持。

4結(jié)束語(yǔ):

污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)工作是我國(guó)根據(jù)國(guó)家關(guān)于環(huán)保工作發(fā)展要求，加強(qiáng)環(huán)境管理，掌握各企業(yè)生產(chǎn)排污狀況，實(shí)施總量控制與總量減排的重要手段，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)環(huán)保工作轉(zhuǎn)型的重要標(biāo)志。根據(jù)國(guó)內(nèi)外污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，不斷提高污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)管理運(yùn)營(yíng)效能和技術(shù)水平，充分發(fā)揮其在環(huán)境預(yù)警、日常監(jiān)測(cè)、節(jié)能減排和污染治理中的重要作用，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

［1］于愛(ài)敏，于洋，范卉．談我國(guó)污染源在線監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)的問(wèn)題［J］．北方環(huán)境，2010，22（4）：91－94．

篇8

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；在線檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由絕緣在線監(jiān)測(cè)裝置、避雷器絕緣在線監(jiān)測(cè)裝置、斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置組成，并涵蓋變電站主要電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)參量多、功能齊全。

電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是指在設(shè)備使用期內(nèi)連續(xù)不斷檢查和判斷設(shè)備狀態(tài)，預(yù)測(cè)設(shè)備狀態(tài)發(fā)展趨勢(shì)的系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)工控機(jī)及系統(tǒng)集成軟件，對(duì)各監(jiān)控裝置的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行集成，建立變電站設(shè)備狀態(tài)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，自動(dòng)生成設(shè)備狀態(tài)參數(shù)報(bào)表和變化趨勢(shì)曲線，對(duì)設(shè)備狀態(tài)的歷史參數(shù)進(jìn)行“橫比”缺，趨勢(shì)分析和相對(duì)比較相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的初步診斷，為專家診斷系統(tǒng)提供開(kāi)放性平臺(tái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程/現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷和評(píng)估。

1．實(shí)施在線檢測(cè)的要求:

（1）采用在線監(jiān)測(cè)可以在運(yùn)行中及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)展中的事故隱患，防患于未然。（2）逐步采用在線監(jiān)測(cè)以代替停電試驗(yàn)，減少設(shè)備停電時(shí)間，節(jié)省試驗(yàn)費(fèi)用。（3）對(duì)老舊設(shè)備或已知有缺陷、有隱患的設(shè)備，用在線監(jiān)測(cè)隨時(shí)監(jiān)視其運(yùn)行狀況，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)退出，最大限度地利用其剩余壽命。 （4）可以使停運(yùn)損失降低、事故檢修費(fèi)用降低、 設(shè)備停電試驗(yàn)、 檢修造成的人身和設(shè)備事故降低。(5)使得牽引變電所最終實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

2、系統(tǒng)主要分為以下幾個(gè)步驟：

2.1、數(shù)據(jù)采樣

通常實(shí)際運(yùn)行中的自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)采集了設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)量，并反映出設(shè)備運(yùn)行情況，該系統(tǒng)先要從中獲取診斷對(duì)象的狀態(tài)信息，包括正常與故障的信息量。根據(jù)表征設(shè)備狀態(tài)量的各種信號(hào)的不同特性而采用不同的信號(hào)采集方法，常用的采樣方法有：

每次采集一個(gè)足夠數(shù)據(jù)處理所需長(zhǎng)度的信號(hào)樣本；

按事前整定的周期進(jìn)行采樣；

利用發(fā)生隨機(jī)故障時(shí)的信號(hào)突變自動(dòng)采樣

根據(jù)故障診斷的特殊要求采取轉(zhuǎn)速跟蹤采樣、峰值采樣等特殊采樣方式；

針對(duì)不同的電力設(shè)備和任務(wù)要求其狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法不同。在變壓器各類故障中，最常見(jiàn)的就是繞組匝間短路。因而根據(jù)變壓器各種機(jī)械和電氣特性，采用局部放電、油中氣體分析、振動(dòng)分析、極化波譜、恢復(fù)電壓法等方法監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)。交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)發(fā)生故障的類型不同，故趨向于結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析等監(jiān)測(cè)電機(jī)的狀態(tài)。斷路器狀態(tài)的好壞的監(jiān)測(cè)主要采用跳閘輪廓法和振動(dòng)監(jiān)測(cè)法獲得斷路器的狀態(tài)信息。電力電纜只有充分研究清楚各種情況下測(cè)量端捕捉到的各個(gè)地方反射過(guò)來(lái)的行波，才能提取有用的暫態(tài)信號(hào)實(shí)現(xiàn)電力電纜單端在線故障測(cè)距。這就需要結(jié)合先進(jìn)的數(shù)字處理技術(shù)，利用小波變換技術(shù)取長(zhǎng)補(bǔ)短實(shí)現(xiàn)故障的在線采樣。

2.2、數(shù)據(jù)處理

首先將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換、預(yù)處理和壓縮打包，再經(jīng)通信路徑傳輸?shù)教幚砜刂浦行?。通信設(shè)備現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電力領(lǐng)域，光纖傳輸數(shù)字信號(hào)可較好地抑制干擾，保證信號(hào)質(zhì)量。數(shù)據(jù)處理中心收到通信線路傳輸來(lái)的狀態(tài)量數(shù)據(jù)包后，利用各種不同數(shù)學(xué)方法對(duì)數(shù)據(jù)解包處理。數(shù)字信息技術(shù)和智能技術(shù)應(yīng)用到電力設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理使電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)更加實(shí)時(shí)準(zhǔn)確。

數(shù)據(jù)處理模塊都是基于DCOM技術(shù)設(shè)計(jì)的。DCOM支持多態(tài)性，允許通過(guò)一系列共用接口，采用相同的方法控制不同的對(duì)象。主框架可通過(guò)共用接口，采用相同的方法調(diào)用，不必編寫(xiě)針對(duì)性的特定代碼。要采用共用接口描述數(shù)據(jù)處理模塊，先對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象有一個(gè)統(tǒng)一的描述。PEMDS中，數(shù)據(jù)對(duì)象是根據(jù)組織形式進(jìn)行抽象的，并用接口形式加以描述，如圖。

數(shù)據(jù)根據(jù)其元素的維數(shù)分為1、2、3維數(shù)據(jù)等，每種數(shù)據(jù)都有描述它們的基本接口，如圖1

IVectorData是描述2維數(shù)據(jù)的基本接口，IMatrixData是描述3維數(shù)據(jù)的基本接口。為消除基本接口差異的影響以便統(tǒng)一處理，PEMDS引入了IDataContainer接口封裝基本數(shù)據(jù)接口。接口包含IDispatch類型的指針，指向不同類型的基本數(shù)據(jù)接口 ；并有附加信息用以描述數(shù)據(jù)的其它特性。引入接口屏蔽了基本數(shù)據(jù)接口的差異,但不能描述一組數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。為此引入IPEMDSDataObject接口。該接口含有指向多個(gè)IDataContainer接口的指針，描述不同IDataContainer所包含數(shù)據(jù)之間相互關(guān)系的附加信息。

2.3、故障診斷

在線檢測(cè)系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳輸總線，發(fā)展趨勢(shì)是采用DSP技術(shù)和VXI總線技術(shù)。隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在以往單機(jī)監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)和分布式監(jiān)測(cè)診斷與故障診斷系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的研究受到了國(guó)內(nèi)外研究者的密切關(guān)注和重視?；诰W(wǎng)絡(luò)的電力關(guān)鍵設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)是未來(lái)的發(fā)展方向。

設(shè)備狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)化的跟蹤。分布式系統(tǒng)的發(fā)展以及通信技術(shù)在電力系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，使設(shè)備診斷技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，采集設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)后可遠(yuǎn)程傳送數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程協(xié)作診斷。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)和集成。如在分布式的監(jiān)控系統(tǒng)中將狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與繼電保護(hù)有機(jī)結(jié)合。它包括一個(gè)以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和故障診斷為核心的開(kāi)放式、可視化的規(guī)范的操作平臺(tái)。基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”，即設(shè)備故障診斷分析軟件包，是專家故障診斷層的功能核心；設(shè)備監(jiān)測(cè)分析的圖形化軟件環(huán)境為信息集成和業(yè)務(wù)集成提供優(yōu)秀直觀的人機(jī)界面，它采用Labview圖形化編程語(yǔ)言及虛擬技術(shù)，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，按照不同用戶的個(gè)性化要求，動(dòng)態(tài)顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及診斷知識(shí)的表達(dá)。

隨著傳感器技術(shù)和信息技術(shù)的日益成熟，在智能化理論(如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)) 的基礎(chǔ)上結(jié)合信號(hào)采集、數(shù)據(jù)分析為主的計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)，可預(yù)見(jiàn)電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷將進(jìn)入智能化的新時(shí)代。

故障診斷主要包括四個(gè)步驟，即信號(hào)測(cè)取、特征提取、狀態(tài)診斷和狀態(tài)分析。在機(jī)械故障診斷的發(fā)展過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)最重要、也是最困難的問(wèn)題之一就是故障特征信號(hào)的特征提取。從某種意義上說(shuō)，特征提取可以說(shuō)是當(dāng)前電力設(shè)備故障診斷研究中的瓶頸問(wèn)題，它直接關(guān)系到故障診斷的準(zhǔn)確性和故障早期預(yù)報(bào)的可靠性。為了解決特征提取這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，對(duì)于電力設(shè)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(fā)電容量的增大以及人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能診斷方法在電力設(shè)備故障診斷中得到了廣泛的應(yīng)用。目前應(yīng)用較多的智能診斷方法是模糊診斷方法和規(guī)則診斷方法。

2.4、數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷之后采用基于擴(kuò)充的HTTP協(xié)議數(shù)據(jù)模型，服務(wù)器端按照HTTP請(qǐng)求方法的不同分為若干模塊，HTTP接受到請(qǐng)求報(bào)文后，按所請(qǐng)求的方法調(diào)用相應(yīng)的處理模塊。由于所用協(xié)議是無(wú)狀態(tài)的，為了進(jìn)一步提高這種方法的效率和性能，在客戶端建立了緩沖機(jī)制和歷史管理，這樣，用戶每次向前或者向后瀏覽，不會(huì)因同服務(wù)器端進(jìn)行交互而造成性能損害。

3、在線檢測(cè)技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用實(shí)例

3.1、變壓器

當(dāng)變壓器繞組發(fā)生匝間短路，會(huì)使變壓器的負(fù)載鐵耗和空載損耗 均增加從而導(dǎo)致總損耗增加，而且對(duì)于匝間短路嚴(yán)重程度的不同，此增加損耗也不同，損耗會(huì)隨著短路匝數(shù)的增加而增大，具體的數(shù)值依賴于短路故障的嚴(yán)重程度以及過(guò)渡電阻大小等因素。

如果能夠檢測(cè)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(yán)重程度，這對(duì)電力變壓器繞組狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷提供了一個(gè)非常有效的方法，對(duì)提高變壓器故障診斷的準(zhǔn)確率非常有意義。所以可以利用變壓器各側(cè)的電壓、電流量，計(jì)算出變壓器的功率，進(jìn)而得到其損耗的變化，同時(shí)，由于變壓器在運(yùn)行過(guò)程中，由于負(fù)載電流的變化而導(dǎo)致負(fù)載損耗的變化，為了不影響判斷，可以剔除掉變壓器的負(fù)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(xiàn)在故障相上，由于磁場(chǎng)耦合的關(guān)系，非故障相也應(yīng)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(gè)特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行變壓器繞組在線監(jiān)測(cè)的初步定相，即計(jì)算變壓器原副方繞組的功率，利用功率差進(jìn)行判斷。

3.2、電力電纜

電力電纜實(shí)施線檢與診斷的主要方法是直流分量法。交聯(lián)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(shù)的重要標(biāo)志，并與電纜中的水樹(shù)長(zhǎng)度、交流擊穿電壓和直流泄漏電流等絕緣判據(jù)有著良好的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此通過(guò)對(duì)交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜中直流分量的在線檢測(cè)便能對(duì)其絕緣水樹(shù)老化程度進(jìn)行診斷。當(dāng)直流分量小于1nA時(shí)，良好；小于100nA時(shí)須密切注意，大于100 nA時(shí)，則可判斷為壞電纜。從而以此標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)電力電纜進(jìn)行在線絕緣檢測(cè)。

結(jié)論

在線監(jiān)測(cè)是集高電壓、測(cè)試、材料、計(jì)算機(jī)和通訊為一體的綜合性科學(xué)技術(shù)。它也是綜合自動(dòng)化技術(shù)中必不可少的重要組成部分。隨著對(duì)變電所電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的增加，電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的必不可少的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

參考文獻(xiàn)

［1］徐大可.監(jiān)測(cè)變壓器繞組變形的短路電抗在線測(cè)量技術(shù)［D］.西安交通大學(xué)博士論文，2000.

篇9

論文關(guān)鍵詞：突發(fā)環(huán)境應(yīng)急指揮，風(fēng)險(xiǎn)源，動(dòng)態(tài)處理方案

 

1．引言

突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急處理的目的是為了及時(shí)、合理處置可能發(fā)生的各類重大、特大環(huán)境污染事故，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定，保障公眾生命健康和財(cái)產(chǎn)安全，保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。國(guó)內(nèi)突發(fā)環(huán)境事件的應(yīng)急處理工作一般由當(dāng)?shù)氐母骷?jí)人民政府組織實(shí)施，大量的具體工作則由政府的相應(yīng)行政主管部門(mén)承擔(dān)，即各級(jí)環(huán)境保護(hù)局（以下簡(jiǎn)稱環(huán)保局）[1]。

環(huán)保局在突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急處理的主要任務(wù)包括：劃定隔離區(qū)域突發(fā)環(huán)境應(yīng)急指揮，制定處置措施，控制事件現(xiàn)場(chǎng)；進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，認(rèn)定突發(fā)環(huán)境事件等級(jí)，按規(guī)定向各級(jí)政府和環(huán)保報(bào)告；查明事件原因，判明污染區(qū)域，提出處置措施，防止污染擴(kuò)大；負(fù)責(zé)污染警報(bào)的設(shè)立和解除；負(fù)責(zé)對(duì)污染事故進(jìn)行調(diào)查取證，立案查處，并參與對(duì)有關(guān)責(zé)任人的處理；負(fù)責(zé)突發(fā)環(huán)境事件的新聞；負(fù)責(zé)對(duì)環(huán)境恢復(fù)、生態(tài)修復(fù)提出建議措施；參與指揮急救、疏散、恢復(fù)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(huán)境突發(fā)事件這一類災(zāi)變?yōu)閷?duì)象，結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)和軟件工程理論，研究突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急指揮系統(tǒng)的特征和運(yùn)作模式，力圖設(shè)計(jì)出一個(gè)基本符合現(xiàn)狀、具有一定參考價(jià)值的突發(fā)環(huán)境應(yīng)急指揮系統(tǒng)架構(gòu)。

2．突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急指揮系統(tǒng)功能分析

（1）預(yù)防

預(yù)防是進(jìn)行突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急處理的基石，其相關(guān)工作也是應(yīng)急指揮系統(tǒng)的基礎(chǔ)免費(fèi)論文。為配合預(yù)防階段的工作突發(fā)環(huán)境應(yīng)急指揮，應(yīng)急指揮系統(tǒng)在此階段應(yīng)具備的功能包括：涵蓋重點(diǎn)污染源及危險(xiǎn)源的靜態(tài)隱患數(shù)據(jù)庫(kù)；涵蓋危險(xiǎn)源產(chǎn)生、貯存、運(yùn)輸、銷毀全過(guò)程的動(dòng)態(tài)隱患數(shù)據(jù)庫(kù)；基于靜態(tài)隱患數(shù)據(jù)庫(kù)和動(dòng)態(tài)隱患數(shù)據(jù)庫(kù)的事件高發(fā)區(qū)域管理功能；事件高發(fā)區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的在線監(jiān)測(cè)和視頻監(jiān)控功能；環(huán)境模擬仿真功能；社會(huì)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)（包含人口、建筑、道路、水系、機(jī)構(gòu)等）；基礎(chǔ)地形地貌數(shù)據(jù)（GIS方式）；氣象水文數(shù)據(jù)；應(yīng)急處理所需物質(zhì)和裝備的統(tǒng)一管理；一般應(yīng)急事件基礎(chǔ)知識(shí)的培訓(xùn)和自我學(xué)習(xí)。

（2）預(yù)警

預(yù)警意味著突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)變的啟動(dòng)，其工作重心是盡可能早地獲取事件發(fā)生的信息，爭(zhēng)取事件處理的主動(dòng)，對(duì)預(yù)警級(jí)別進(jìn)行有效管理。因此，應(yīng)急指揮系統(tǒng)在此階段應(yīng)當(dāng)具備的功能包括：12369環(huán)保熱線電話以及環(huán)境保護(hù)網(wǎng)站的集成，拓展環(huán)境事件預(yù)警信息的來(lái)源途徑；環(huán)境質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)和視頻監(jiān)控異常情況的報(bào)警；預(yù)警此階段的管理包括預(yù)警信息的確認(rèn)、分析及初步級(jí)別判定，預(yù)警信息的初報(bào)，相應(yīng)組織機(jī)構(gòu)的建立及人員通知。

（3）準(zhǔn)備

準(zhǔn)備階段的工作主要是在突發(fā)環(huán)境事件信息基本清晰的基礎(chǔ)上，進(jìn)行事件續(xù)報(bào)，調(diào)動(dòng)各環(huán)境應(yīng)急救援隊(duì)伍進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，預(yù)警公告，進(jìn)行必要的應(yīng)急活動(dòng)和資源調(diào)配，為下一步具體的應(yīng)變工作做好充分的準(zhǔn)備。應(yīng)急指揮系統(tǒng)在此階段應(yīng)當(dāng)具備的功能包括：預(yù)警級(jí)別的核實(shí)及預(yù)警公告的；事件情況的續(xù)報(bào)；初期應(yīng)變方案的形成和實(shí)施；環(huán)境應(yīng)急資源的調(diào)度和指揮。

（4）應(yīng)變

應(yīng)變工作是應(yīng)急處理工作的核心，需要針對(duì)事件的發(fā)生情況做出正確決策和應(yīng)急處置突發(fā)環(huán)境應(yīng)急指揮，力爭(zhēng)通過(guò)正確的決策，果斷的執(zhí)行，將突發(fā)環(huán)境事件造成的負(fù)面影響降到最低程度。應(yīng)急指揮系統(tǒng)在此階段應(yīng)當(dāng)具備的功能包括：現(xiàn)場(chǎng)處置人員的知識(shí)支持；環(huán)境應(yīng)急資源的調(diào)度和指揮；突發(fā)環(huán)境事件跟蹤處理；事件發(fā)展情況的信息報(bào)送和；相關(guān)部門(mén)的緊急聯(lián)動(dòng)；現(xiàn)場(chǎng)處置情況的遠(yuǎn)程指揮。

（5）恢復(fù)

恢復(fù)部分的工作主要是降低突發(fā)環(huán)境事件造成的負(fù)面影響，做好受災(zāi)人員的安置，開(kāi)展受污染生態(tài)環(huán)境的修復(fù)，進(jìn)一步加強(qiáng)和完善應(yīng)急響應(yīng)能力。應(yīng)急指揮系統(tǒng)在此階段的功能包括：應(yīng)急事件處置情況的分析、評(píng)估；應(yīng)急事件全過(guò)程的資料歸檔及演變分析；修復(fù)方案的管理等。

3．突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急指揮系統(tǒng)框架分析

在分析了國(guó)內(nèi)突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急處理工作和突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急指揮系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，本文探討突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急指揮系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)免費(fèi)論文。如圖1所示。

本系統(tǒng)是以環(huán)境應(yīng)急事件的生命周期為主線、以環(huán)境應(yīng)急事件指揮與調(diào)度為核心、以知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累與固化為目標(biāo)來(lái)構(gòu)建的。主要包含應(yīng)急接警、事件案例預(yù)案、會(huì)商模塊、動(dòng)態(tài)處置方案、空間數(shù)據(jù)庫(kù)、氣象數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)急設(shè)備庫(kù)、環(huán)境專家?guī)臁L(fēng)險(xiǎn)源（危險(xiǎn)品）庫(kù)、電子沙盤(pán)、應(yīng)急監(jiān)測(cè)、應(yīng)急通訊、污染模擬仿真、應(yīng)急評(píng)估歸檔和其他系統(tǒng)接口共15個(gè)功能模塊。

4．總結(jié)

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急處理工作和突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急指揮系統(tǒng)功能的分析研究，本文提出了基于GIS平臺(tái)的突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急指揮系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu), 本系統(tǒng)以環(huán)境應(yīng)急事件的生命周期為主線、以環(huán)境應(yīng)急事件指揮與調(diào)度為核心、以知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累與固化為目標(biāo)來(lái)構(gòu)建的。突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急指揮系統(tǒng)建設(shè)完成后，不但能夠在突發(fā)環(huán)境事件的應(yīng)急指揮中發(fā)揮重要意義，它還能夠?qū)θ粘５沫h(huán)保工作起到重要的推動(dòng)作用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]劉國(guó)慶.突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急指揮系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 信息網(wǎng)絡(luò)安全，2006.

[2]李云，劉霽.突發(fā)性環(huán)境污染事件應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)建與研究[J]. 自動(dòng)化系統(tǒng)，2010.

篇10

    1 故障診斷技術(shù)的發(fā)展[1]

    故障診斷(FD)始于(機(jī)械)設(shè)備故障診斷,其全名是狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷(CMFD)。它包含兩方面內(nèi)容:一是對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè);二是在發(fā)現(xiàn)異常情況后對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行分析、診斷。故障診斷技術(shù)是一門(mén)交叉學(xué)科,融合了現(xiàn)代控制理論、信號(hào)處理、模式識(shí)別、最優(yōu)化方法、決策論、人工智能等,為解決復(fù)雜系統(tǒng)的故障診斷問(wèn)題提供了強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ),同時(shí)實(shí)現(xiàn)了故障診斷技術(shù)的實(shí)用化;近二十年來(lái),由于技術(shù)進(jìn)步與市場(chǎng)需求的雙重驅(qū)動(dòng),故障診斷技術(shù)得到了快速發(fā)展,已在航空航天、核反應(yīng)堆、電廠、鋼鐵、化工等行業(yè)得到了成功應(yīng)用,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益;從故障診斷技術(shù)誕生起,國(guó)際自動(dòng)控制界就給予了高度重視。

    以運(yùn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)檢測(cè)為中心,輔助以溫度、壓力、位移、轉(zhuǎn)速和電流等各種參數(shù)的采集,從而對(duì)鋼鐵冶煉中的各種大型傳動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行分析和判斷,從而達(dá)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(fā)表的博士論文以及Mehra和Peschon發(fā)表的論文標(biāo)志著故障診斷這門(mén)交叉學(xué)科的誕生。發(fā)展至今已有30多年的發(fā)展歷史,但作為一門(mén)綜合性新學(xué)科——故障診斷學(xué)——還是近些年發(fā)展起來(lái)的。從不同的角度出發(fā)有多種故障診斷分類方法,這些方法各有特點(diǎn),但從學(xué)科整體可歸納以下幾類方法。

    1) 基于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的診斷方法:該方法以系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),以現(xiàn)代控制理論和現(xiàn)代優(yōu)化方法為指導(dǎo),利用Luenberger觀測(cè)器 、等價(jià)空間方程、Kalman濾波器、參數(shù)模型估計(jì)與辨識(shí)等方法產(chǎn)生殘差,然后基于某種準(zhǔn)則或閥值對(duì)殘差進(jìn)行分析與評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)故障診斷。該方法要求與控制系統(tǒng)緊急結(jié)合,是實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、容錯(cuò)控制、系統(tǒng)修復(fù)與重構(gòu)等的前提、得到了高度重視,但是這種方法過(guò)于依賴系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的精確性,對(duì)于非線性高耦合等難以建立數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)起來(lái)較困難。如狀態(tài)估計(jì)診斷法、參數(shù)估計(jì)診斷法、一致性檢查診斷法等。

    2) 基于系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)處理的診斷方法:通過(guò)某種信息處理和特征提取方法來(lái)進(jìn)行故障診斷,應(yīng)用較多的有各種譜分析方法、時(shí)間序列特征提取方法、自適應(yīng)信號(hào)處理方法等。這種方法不需要對(duì)象的準(zhǔn)備模型,因此適應(yīng)性強(qiáng)。這類診斷方法有基于小波變換的診斷方法、基于輸出信號(hào)處理的診斷方法、基于時(shí)間序列特征提取的診斷方法?；谛畔⑷诤系脑\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(hào)處理的診斷技術(shù)正發(fā)展為基于知識(shí)處理的智能診斷技術(shù)。人工智能最為控制領(lǐng)域最前沿的學(xué)科,在故障診斷中已得到成功的應(yīng)用。對(duì)于那些沒(méi)有精確數(shù)學(xué)模型或者很難建立數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜大系統(tǒng),人工智能的方法有其與生俱來(lái)的優(yōu)勢(shì)?；趯＜蚁到y(tǒng)的智能診斷技術(shù)、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能診斷技術(shù)與基于模糊邏輯的診斷方法已成為解決復(fù)雜大系統(tǒng)故障診斷的首選方法,有很高的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。這類智能診斷方法有基于專家系統(tǒng)的智能診斷技術(shù)、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能診斷技術(shù)、基于模糊邏輯的診斷方法、基于故障樹(shù)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(shí)別診斷方法、定性模型診斷方法以及基于灰色系統(tǒng)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(bǔ)不足而形成的一些混合診斷方法。

    3 鋼鐵行業(yè)中故障診斷技術(shù)的應(yīng)用[4-6]

    鋼鐵行業(yè)中的主要機(jī)械設(shè)備是各種傳動(dòng)設(shè)備和液壓設(shè)備,如軋機(jī)、傳送帶、各種風(fēng)機(jī)等。它們的工作狀況決定了生產(chǎn)效率和鋼鐵冶煉的質(zhì)量,對(duì)這些設(shè)備狀態(tài)的在線檢測(cè),能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的檢測(cè)出生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀況,并給出相應(yīng)的操作和建議。因此建立相應(yīng)的故障診斷系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行特別重要。于是針對(duì)鋼鐵行業(yè)特殊的機(jī)械環(huán)境(多傳動(dòng)設(shè)備和液壓設(shè)備),相應(yīng)的故障診斷系統(tǒng)也必須以這些設(shè)備的特點(diǎn)而建立。主要原理是以運(yùn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)參量檢測(cè)為中心,輔助以溫度、壓力、位移、轉(zhuǎn)速和電流等各種參數(shù)的采集,從而對(duì)這些大型傳動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行分析和判斷,再進(jìn)行相應(yīng)的處理。整套故障診斷系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集單元、檢測(cè)元件、數(shù)據(jù)通訊單元以及專業(yè)開(kāi)發(fā)軟件組成。此系統(tǒng)既可單獨(dú)工作,又可和DCS或PLC組成分散式故障診斷系統(tǒng)對(duì)所遇生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和故障診斷。整個(gè)系統(tǒng)的工作流程圖如圖1所示。

    機(jī)械振動(dòng)是普遍存在工程實(shí)際中,這種振動(dòng)往往會(huì)影響其工作精度,加劇及其的磨損,加速疲勞損壞;同時(shí)由于磨損的增加和疲勞損壞的產(chǎn)生又會(huì)加劇機(jī)械設(shè)備的振動(dòng),形成一個(gè)惡性循環(huán),直至設(shè)備發(fā)生故障,導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓、損壞。同時(shí)機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境也是造成機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障主要原因之一,因此,根據(jù)對(duì)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)和工作環(huán)境溫度、濕度的測(cè)量和分析,不用停機(jī)和解體方式,就可以對(duì)機(jī)械的惡劣程度和故障性質(zhì)有所了解。同時(shí)根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)建立相應(yīng)的處理機(jī)制庫(kù),從而針對(duì)不同的故障做出相應(yīng)的診斷和處理。整個(gè)處理過(guò)程如下:

    1)傳感器采集設(shè)備工作狀態(tài)信號(hào)。如各種傳動(dòng)裝置的振動(dòng)信號(hào)、溫度信號(hào)、液壓裝置的壓力、流量和功率信號(hào)等。

    2)特征信號(hào)提取。將各種傳感器采集信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分類,刷選出相應(yīng)的傳感器信號(hào),如振動(dòng)傳感器采集的文振動(dòng)強(qiáng)度信號(hào)、壓力傳感器采集的壓力信號(hào)等。

    3)對(duì)特征信號(hào)處理。對(duì)傳感器采集的特征信號(hào)進(jìn)行濾波、放大等處理,提取出相應(yīng)的特征信號(hào)。

    4)對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行故障診斷。將提取的特征信號(hào)進(jìn)行判斷處理,選擇相應(yīng)的故障方法(如小波變換法),分析故障類型和設(shè)備狀態(tài),然后查詢故障類型庫(kù),做出相應(yīng)的決策。

    4 結(jié)束語(yǔ)

    建立在現(xiàn)代故障診斷技術(shù)上的鋼鐵冶煉設(shè)備故障診斷系統(tǒng),可對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)、通過(guò)對(duì)其監(jiān)測(cè)信號(hào)的處理與分析,可真實(shí)地反映出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和松動(dòng)磨損等情況的發(fā)展程度及趨勢(shì),為預(yù)防事故、科學(xué)合理安排檢修提供依據(jù),可以提高設(shè)備的利用效率,產(chǎn)生了很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,對(duì)此類故障診斷系統(tǒng)的研究有很深遠(yuǎn)的意義。

    參考文獻(xiàn):

    [1] 沈慶根,鄭水英.設(shè)備故障診斷[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.

    [2] 王仲生.智能故障診斷與容錯(cuò)控制[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2005.

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    [4] 傅其鳳,葛杏衛(wèi).基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷[J].煤礦機(jī)械,2006(04).