序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇在線監(jiān)測技術(shù)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1 避雷器在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展歷程

電氣設(shè)備維修機制促進了避雷器在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展。電氣設(shè)備的維修發(fā)展經(jīng)歷了事故后維修，定期維修和狀態(tài)維修三個階段。1950年以前，電氣設(shè)備并不存在主動維修，主要進行事故后維修。一旦設(shè)備損壞，就會造成大面積停電，難以保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。1960年開始，電氣設(shè)備開始采用定期維修的檢修方式。這種方式在現(xiàn)在依然廣泛應(yīng)用于供電企業(yè)的設(shè)備維護中。具體來講，這種方式是使用定期檢測的方法，對設(shè)備的預(yù)防性試驗結(jié)果與《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》的標準進行比較，若有超標，即要安排維修和停電計劃。與事故后維修相比，定期檢修能夠大大減少事故的發(fā)生概率，同時由于設(shè)備經(jīng)過了日常維護，檢修人員可以通過變電站值班員基本掌握變電站中設(shè)備運行狀態(tài)，避免具有巨大危害的重大惡性事故的發(fā)生。然而，定期檢修仍然具有一定局限性，主要表現(xiàn)在難以很好地把握維修的頻率和程度，缺乏經(jīng)濟性。

基于以上兩種方法的局限性，電力設(shè)備狀態(tài)維修機制開始發(fā)展。在狀態(tài)維修機制下，電氣設(shè)備維修主要采用了在線監(jiān)測技術(shù)。在線監(jiān)測技術(shù)是狀態(tài)維修的基礎(chǔ)和根據(jù)，同時狀態(tài)維修也促進了在線監(jiān)測技術(shù)的迅速發(fā)展進步。

早在1960年開始，發(fā)達國家已經(jīng)開始著手分析系統(tǒng)可靠性與各部件的潛在故障之間的相關(guān)性，并基于此相關(guān)性提出狀態(tài)檢修計劃。這一發(fā)展階段持續(xù)了大概十年的時間，隨后，在電氣設(shè)備的帶電測量應(yīng)用中，為測量以泄漏電流為主的部分絕緣參數(shù)，避雷器在線監(jiān)測開始有所發(fā)展。但是在發(fā)展初期，由于本身構(gòu)造不夠完善，面臨局限性較多，同時測試的結(jié)果達不到精度要求，很難在日常生產(chǎn)工作中得到有效利用。

直到1980年開始，避雷器在線監(jiān)測技術(shù)開始迅速發(fā)展。傳統(tǒng)的測量模式是模擬量測試，這種測試需要一并直接接入y試回路。在這一新的階段，科研人員開發(fā)出了多種帶電測試儀器，避雷器在線監(jiān)測不再使用這種傳統(tǒng)模式，取而代之的是先進的數(shù)字化測量。數(shù)字化測量以傳感器為工具，將被測量轉(zhuǎn)換成電氣信號，這些電氣信號可以通過數(shù)字儀器直接測量。從此開始，電力企業(yè)的日常維護中采納了狀態(tài)監(jiān)測檢修理論，避雷器在線監(jiān)測在實際應(yīng)用中獲得了成功。1990年前后，科研人員開始建立了微機多功能絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，這一系統(tǒng)指引了避雷器在線監(jiān)測在今后的發(fā)展走向。系統(tǒng)主要包括兩個關(guān)鍵內(nèi)容，首先是進行數(shù)字波形采集，其次對采集數(shù)據(jù)進行處理。這一在線監(jiān)測系統(tǒng)具有很多進步，不僅可以在短時間內(nèi)對很大數(shù)量級的信息進行處理，同時監(jiān)測的項目較以前有了很大擴充，通過監(jiān)測得到的參數(shù)能夠?qū)崟r向變電站工作人員進行顯示，并具有越限報警功能。在后續(xù)工作中，參數(shù)可以實現(xiàn)有效的電子存儲和紙質(zhì)保存。概括地講，微機多功能絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)具有實時性、連續(xù)性、巡回性的特點，基本實現(xiàn)了自動化運行。

2 避雷器在線監(jiān)測的主要方法

避雷器在線監(jiān)測，從研究方向來看可分為：泄漏電流監(jiān)測法和介損法。

2.1 泄漏電流監(jiān)測法

泄漏電流監(jiān)測的常用方法的有以下幾種：

（1）總泄漏電流法

總泄漏電流法做為最基本的一種方法，主要操作原理為將避雷器在線監(jiān)測儀與避雷器低電壓側(cè)串聯(lián)起來，隨著發(fā)生過電壓事故或者雷電入侵時，電流也會順勢劇增波動。通過對原理的闡釋，不難看出這種方法雖然最原始、最簡單，也很大程度上降低了在線監(jiān)測儀的成本，但無法準確捕捉信息，避雷器的運行狀態(tài)也變得不可捉摸，這樣的監(jiān)測技術(shù)顯然已經(jīng)不能適應(yīng)時代的潮流。

（2）阻性電流三次諧波法

總電阻性電流信號通過濾波器實現(xiàn)濾波處理，得到簡化的三次諧波。根據(jù)前后兩個參數(shù)的比例關(guān)系，可求得阻性電流。因不需要參考電壓，所以監(jiān)測比較方便。該方法忽略了電壓中諧波對結(jié)果的的影響，所以所得結(jié)果也有待商榷。避雷器生產(chǎn)工藝和材料導(dǎo)致濾波前后的參數(shù)有很大的誤差。所以使用的范圍較為局限，沒有可行性。

（3）補償法測阻性電流

補償法是指，測量中根據(jù)避雷器的等效電路對系統(tǒng)電壓信號進行抽取，利用抽取得到的電壓信號對總泄漏電流中的容性電流分量進行補償，進而測量得到阻性電流分量。避雷器閥片的劣化原因主要有兩點，首先是MOA閥片受潮，其次是金屬氧化物避雷器幾乎都不存在串聯(lián)間隙，導(dǎo)致少量泄漏電流通過閥片，促使老化進程加快。通過對阻性電流進行直接測量，可以相對精確地對劣化進行反映。

2.2 介損法

介損法是對設(shè)備的絕緣狀態(tài)評判的主要標準，其特點是具有較好的抗干擾性和穩(wěn)定，廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)?？偨Y(jié)起來分為兩大類：

（1）硬測量

法西林電橋法是常見的硬件測量法，目前在各電網(wǎng)公司測量停電設(shè)備的電氣絕緣時常用這個方法。但其操作過程繁瑣，需要不斷地調(diào)整電容值和電阻值，對元件的要求比較多，增加了避雷器在線監(jiān)測儀的設(shè)計難度，不滿足避雷器在線監(jiān)測儀的要求。

（2）諧波分析法

諧波分析法，普遍運用在電力系統(tǒng)中做信號分析，任何復(fù)雜的波形都可以分解成頻率、振幅等參數(shù)不同的正弦分量，以便將問題簡化。在線監(jiān)測儀本來就有體積小、功能完善的要求，采用諧波分析法不僅避免外界干擾而且滿足體積要求。傅里葉變換在分析時會造一些不必要的誤差，可以運用截斷函數(shù)減少頻譜泄漏引起的誤差。

3 避雷器在線監(jiān)測技術(shù)研究的意義

避雷器是變電站和輸電線路上處處可見的設(shè)備，避雷器的性能直接關(guān)系到電網(wǎng)運行的安全。隨著超高壓、特高壓電網(wǎng)的建設(shè)，對避雷器在性能和經(jīng)濟性上有了更苛刻的要求。例如要想降低絕緣水平就需要提高避雷器的性能，以便于降低制作成本和運輸費用。因此滿足要求的電網(wǎng)保護設(shè)備應(yīng)運而生，這些設(shè)備不僅需要大大降低絕緣水平，最重要的還需保證電氣性能的合理性。所以，避雷器對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，特別是安全高效地運行，有特別重要的意義。多年的變電檢修工作經(jīng)驗證明避雷器是電網(wǎng)必不可少的一份子。

輸變電系統(tǒng)正常工作時，避雷器自身處于正常狀態(tài)。當輸變電系統(tǒng)遭遇雷電入侵或操作過電壓時，避雷器起到保護電力設(shè)備免遭過電壓沖擊的作用。避雷器是壽命是有限的，長期運行的避雷器，內(nèi)部元件會出現(xiàn)老化現(xiàn)象，或者本體密封不嚴導(dǎo)致內(nèi)部受潮，導(dǎo)致事故的可能性大大提升，甚至可能發(fā)生爆炸，造成大面積停電，產(chǎn)生嚴重的經(jīng)濟損失，所以避雷器是輸變電系統(tǒng)中重要的一員。如果能對避雷器運行狀態(tài)進行遠程監(jiān)測，顯示相關(guān)參數(shù)，反應(yīng)運行狀態(tài)，就能第一時間排除隱患避免事故的發(fā)生，以保證電網(wǎng)安全可靠運行。

相關(guān)技術(shù)在不斷更新，嵌入式發(fā)展迅速，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也日新月異。同時國家一再提出支持智能電網(wǎng)的建設(shè)，研究和更新避雷器在線監(jiān)測技術(shù)勢必會成為市場前景廣闊而且能創(chuàng)造出巨大經(jīng)濟價值的新課題，值得不斷地進行深入研究。

參考文獻

篇（2）

Abstract: with the rapid development of economy in our country, the ecological environment destruction and pollution of the environment problem increasingly prominent, the quality of people's living environment has been deteriorating, on-line monitoring technology arises at the historic moment, in this case the environment also gradually become a hot issue in become a scholar. This article mainly tells the story of environmental monitoring on-line monitoring technology now, mainly there are air and water environment online monitoring technology.

Key words: online monitoring; Environmental monitoring; technology

中圖分類號：X8文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

引言

近年來，環(huán)境與資源約束瓶頸加大，環(huán)境污染呈加劇蔓延趨勢，新污染物質(zhì)和持久性有機污染物的危害逐步顯現(xiàn)，生態(tài)與環(huán)境問題變得更加復(fù)雜，環(huán)境風險更加巨大，環(huán)境問題引起了國家的高度重視。而環(huán)境自動在線監(jiān)測技術(shù)的出現(xiàn)也為良好的保護環(huán)境的目標，提供了有力的保證，這項技術(shù)在全國各地區(qū)普遍推廣的同時，也在應(yīng)用過程中出現(xiàn)了一些問題，值得每位熱愛環(huán)保的同仁去思考解決這些問題。下面介紹幾種在環(huán)境監(jiān)測中的在線監(jiān)測技術(shù)，以供同行參考。

一、 污水COD在線監(jiān)測的分類及工作原理

污水COD的在線監(jiān)測方法按采用氧化劑的不同可分為：重鉻酸鉀法(CODCr)、高錳酸鉀指數(shù)法、臭氧法、羥基自由基法等。根據(jù)工作原理的不同，可分為化學(xué)法、電化學(xué)法、光譜法和生物法四類?；瘜W(xué)法基于外加氧化劑K，Cr20，KMnO?；騉，與水中有機物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；電化學(xué)法是利用電解產(chǎn)生Fe2+與剩余C r“反應(yīng)(庫侖滴定)或電生羥基自由基直接氧化水有機物；光譜總體上講，COD在線自動監(jiān)測儀的設(shè)計思路大體有兩種，一種是模擬傳統(tǒng)濕化學(xué)法的原理，將分析過程住線化，樣品必須先消解后測定，多數(shù)COD在線監(jiān)測儀設(shè)計遵循這一思路；另一種則徹底摒棄樣品消解，采用全新的原理進行測定，例如利用電解產(chǎn)物直接與有機物反應(yīng)、利用生物快速降解有機物或直接測定有機物的紫外吸收光譜等。后一思路是對COD測定方法的突破。

目前我國廣泛使用的污水COD的在線監(jiān)測方法主要是分光光度法和電位滴定法，COD在線監(jiān)測儀的工作綜合運用了流動注射技術(shù)，電化學(xué)技術(shù)，現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動測量技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)、現(xiàn)代光機電技術(shù)，儀器一般包括進樣系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)四部分。光度分析法污水COD在線監(jiān)測儀的工作原理為：載流液(含重鉻酸鉀的稀硫酸)由恒流泵輸送至反應(yīng)管道中，基本裝置流動注射分析是基于把一定體積的液體樣本通過閥切入到一個運動著的由適當液體組成的連續(xù)載流中，當注入閥將水樣切入反應(yīng)管道中后。試樣帶被載流液推進并在推進過程中漸漸擴散，樣品和試劑混合。在強酸溶液中，以銀鹽作催化劑，定量的重鉻酸鉀氧化水樣中的還原性物質(zhì)，在一定的消解溫度下，加熱消解一定時間，六價鉻被水中還原性物質(zhì)定量還原為三價鉻，在一定波長下，用分光光度計測定三價鉻的吸光度，通過吸光度與水樣COD的線性關(guān)系進行定量分析測定。進樣系統(tǒng)由輸液泵、定量館、電磁閥、管路、接門等組成，完成對水樣的采集、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)主要有加熱單元和反應(yīng)室，完成水樣的消解和反應(yīng)，監(jiān)測系統(tǒng)包括單片機(或工控機)、時序控制和數(shù)據(jù)處理軟件、鍵盤和顯示屏等，完成對在線分析全過程的控制、數(shù)據(jù)采集與處理、現(xiàn)實、儲存及打印輸出。

污水COD在線監(jiān)測儀電位滴定法的工作原理是在強酸溶液中，以銀鹽作催化劑，鉬氯酸、硫酸鋁鉀作助催化劑，經(jīng)恒溫密閉消解一定時間后，用硫酸亞鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀，由消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成消耗氧的質(zhì)量濃度。就其反應(yīng)過程來看，氧化劑濃度、反應(yīng)液的酸度。消解時間，消解溫度對測定結(jié)果影響較大。而消解時間、消解溫度、曲線的有效取值區(qū)間要視不同水質(zhì)、消解反應(yīng)難易程度及污染物濃度正常變化范圍而具體確定，測試方法較光度分析法復(fù)雜，需要消耗較多的化學(xué)試劑。

二、pH值在線檢測系統(tǒng)

1.工作原理

系統(tǒng)核心部件是pH值信號采集裝置和信號處理控制裝置。系統(tǒng)根據(jù)pH檢測傳感器檢測到的pH值信號，將輸出檢測信號至中央處理單元，中央處理單元經(jīng)信號處理單元和運算單元后，實現(xiàn)儀表顯示實際pH值，并與設(shè)定的pH值進行比較，輸出控制信號，控制執(zhí)行機構(gòu)，自動向槽中加減中和液，并采用循環(huán)泵對槽內(nèi)液體迅速循環(huán)，確保其均勻性，使織物達到所設(shè)定的pH值。

2.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點

(1)pH值在線檢測傳感器的研究和選用；

(2)對pH值算法的分析和研究；

(3)對pH值檢測信號處理技術(shù)的研究；

(4)溫度對pH值影響需進行溫度補償技術(shù)處理；

(5)對自動化控制儀表的開發(fā)：

(6)儀表采用單片機智能化設(shè)計，具有自動穩(wěn)零、數(shù)字顯示、超限報警、變送輸出、電流調(diào)節(jié)輸出或時間比例輸出、RS485通訊等功能系統(tǒng)測量精確、穩(wěn)定、運行可靠；

(7)對檢測和執(zhí)行機構(gòu)的研究和開發(fā)；

三、水質(zhì)總磷總氮在線自動監(jiān)測技術(shù)

1.總氮分析方法

在線監(jiān)測方法：在水樣中加入K2S2O8溶液和NaOH溶液，在85℃下紫外線照射，水樣中含氮化合物被分解成NO3。被消解的水樣冷卻至一定溫度后，分取一部分試樣，加HCl調(diào)節(jié)至pH2~3，然后在220nm波長處測量吸光度值，并計算出水中的總氮濃度值。該方法的優(yōu)點是在常壓和低溫條件下進行氧化分解。在60℃以上水溶液中，過硫酸鉀可分解產(chǎn)生硫酸氫鉀和原子態(tài)氧，硫酸氫鉀在溶液中離解而產(chǎn)生氫離子，故在氫氧化鈉的堿性介質(zhì)中可促使分解過程趨于完全。分解出的原子態(tài)氧在120～124℃條件下，可使水樣中含氮化合物的氮元素轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。并且在此過程中有機物同時被氧化分解?？捎米贤夥止夤舛确ㄓ诓ㄩL220nm和275nm處，分別測出吸光度A220及A275，兩者相減求出校正吸光度A。

2.總磷分析方法

在線監(jiān)測方法：采用紫外催化-過硫酸鉀氧化分光光度法為測定方法，其理論基礎(chǔ)是光催化氧化技術(shù)，當有機磷吸收紫外光后，原有的C-P鍵被破壞，形成易于測量的正磷酸鹽成分。在水樣中加入溶液和硫酸溶液，在95℃下紫外線照射，水樣中含磷化合物被分解。試樣冷卻后分取一部分，加入抗壞血酸和鉬酸銨溶液，顯色。然后在700nm波長處測量吸光度值，并計算出水中的總磷濃度值。該方法優(yōu)點是可以在常溫常壓下進行。在中性條件下用過硫酸鉀(或硝酸-高氯酸)使試樣消解，將所含磷全部氧化為正磷酸鹽。在酸性介質(zhì)中，正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)，在銻鹽存在下生成磷鉬雜多酸后，立即被抗壞血酸還原，生成藍色的絡(luò)合物。該絡(luò)合物在700nm波長有較強吸收，通過測量吸光度值，計算出水中的總磷濃度。

四、 PTR-MS在線監(jiān)測大氣揮發(fā)性有機物

利用質(zhì)譜對VOCs進行測量前，必須把VOCs分子離子化。PTR-MS采用的是軟電離技術(shù)，即利用母體離子與VOCs反應(yīng)，把VOCs分子轉(zhuǎn)換成離子。PTR-MS利用的母體離子是H3O+離子，之所以用H3O+是因為一方面，H2O的質(zhì)子親合勢為7.22eV，而大多數(shù)VOCs的質(zhì)子親合勢在7~9eV之間，因此H3O+分子可以和大多數(shù)的VOCs（除了CH4和C2H4等少數(shù)有機物）分子發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)；另一方面，空氣中主要成分 (N2、O2、CO2和AR等)的質(zhì)子親合勢都小于H2O的質(zhì)子親合勢,因此,它們不會與H3O+發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。所以，在測量空氣中的痕量VOCs時 ,H3O是最合適的母體離子。

測量的一般過程為:離子源產(chǎn)生離子母體H3O+，進入充滿空氣的流動管，與空氣中的VOC發(fā)生離子-分子反應(yīng)，將VOC離子化為唯一的（VOC)H+離子，產(chǎn)生的離子進入流動管末端的質(zhì)譜進行檢測。

為了消除水團簇離子的影響，PTR-MS采用在離子-分子反應(yīng)區(qū)加可調(diào)電場的技術(shù)，當離子碰撞的動能超過水團簇離子中離子-分子之間的鍵能時，水團簇離子將不會形成，由此消除水的影響，使得質(zhì)譜圖像非常簡單，易于對有機物的識別。

五、基于紅外光譜和GPRS的大氣有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)

GPRS無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和氣體濃度紅外檢測技術(shù)的運用基于紅外檢測技術(shù)、GPRS無線網(wǎng)絡(luò)和 ARM 技術(shù)，構(gòu)建有害氣體監(jiān)控系統(tǒng)的方案。通過對測試原理和方法的充分論證之后，設(shè)計了氣體濃度測試的紅外傳感器；開發(fā)了以32位處理器S3C44B0為核心，包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、LED/LCD液晶顯示模塊、GPRS模塊以及鍵盤模塊在內(nèi)的ARM中央硬件處理平臺；完成了各電路模塊印刷電路板的制作和分步調(diào)試；在ARM集成開發(fā)環(huán)境 ADS1.2下完成了系統(tǒng)的啟動代碼和應(yīng)用程序的編寫，和上位機監(jiān)控軟件的編寫；并結(jié)合硬件電路完成了整個系統(tǒng)的調(diào)試；最后在實驗室完成了測試系統(tǒng)的標定實驗。本系統(tǒng)的優(yōu)點在于利用了GPRS網(wǎng)覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)傳輸速率高、永遠在線、費用低，無地域限制，節(jié)省巨額建網(wǎng)費等優(yōu)勢，解決了大氣污染的大范圍、實時、長期在線監(jiān)測問題；濃度測試中采用紅外光譜檢測技術(shù)設(shè)計出的傳感器與傳統(tǒng)的同類傳感器相比，具有響應(yīng)速度快、能在惡劣環(huán)境下工作的優(yōu)點；系統(tǒng)采用了ARM嵌入式處理器，實時性好，可脫機運行，攜帶方便，除了用于大氣環(huán)境監(jiān)測，還可推廣到化工、電力、礦山等行業(yè)的危險氣體檢測。

結(jié)語

環(huán)境監(jiān)測通過對影響環(huán)境質(zhì)量因素的代表值測定,確定環(huán)境質(zhì)量或污染程度及其變化趨勢。隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,監(jiān)測的內(nèi)容也不斷延伸,由對工業(yè)污染源的監(jiān)測逐步發(fā)展到對大環(huán)境的監(jiān)測,即監(jiān)測的對象不僅僅是影響環(huán)境質(zhì)量的污染因子,還擴展到對生物、生態(tài)變化的監(jiān)測。在線監(jiān)測、監(jiān)督監(jiān)測在摒棄過去理化監(jiān)測弊端的基礎(chǔ)上,充分發(fā)揮理化監(jiān)測快速準確的特點,增加理化監(jiān)測單位時間內(nèi)的監(jiān)測頻率或提高現(xiàn)場監(jiān)測能力,切實反映污染排放的全過程。

篇（3）

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）26-6023-02

21世紀是信息化的時代，實現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)和信息化管理需要我們在生產(chǎn)方式上進行不斷地革新。杜兒坪礦是一座老礦井，作為杜兒坪礦的主要掘進設(shè)備――掘進機，應(yīng)緊跟時代步伐，加強自動化管理，以適應(yīng)礦井信息化建設(shè)要求。此前，杜兒坪礦掘進機監(jiān)測數(shù)據(jù)依靠人工采集，人工采集不能及時監(jiān)測監(jiān)控掘進機各項技術(shù)參數(shù)，難以及時掌握掘進機各項安全技術(shù)指標等缺點都在影響掘進機的安全生產(chǎn)和管理水平，再者杜兒坪礦是高瓦斯礦井，惡劣的工作環(huán)境也增加了設(shè)備的安全管理難度。掘進機在線監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，不僅提高了掘進機的自動化管理，保證了操作者按照要求準確無誤的進行操作和維護，更使得管理部門能夠及時掌握機器的全程操作、運行狀況以及故障情況，進而加強對設(shè)備的管理工作。

1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)依托杜兒坪礦井下環(huán)網(wǎng)建立，主要由地面工控機，井下多合一基站，礦用本安型手機，隔爆兼本安電源及傳輸接口等組成。

1.1系統(tǒng)示意圖

1.2主要設(shè)備

1.2.1地面工控機

地面工控機通過交換機與井下環(huán)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，為井下環(huán)網(wǎng)終端，采用網(wǎng)絡(luò)IP，通過井上傳輸接口直接連接井下多合一基站。操作者通過工控機既要將井下基站傳回的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)實時反映到監(jiān)控界面上又要把控制指令迅速傳遞給掘進機，而且還可對采集數(shù)據(jù)進行必要分析與顯示。以上這些都是以工控機實時數(shù)據(jù)庫為中界環(huán)節(jié)。

1.2.2多合一基站

該設(shè)備為礦用本質(zhì)安全型設(shè)備，多合一基站安裝在掘進機上面，用來接收設(shè)備的工況信息，并將接收到的信息傳送至上一個基站或傳輸接口，也將來自上一個基站/傳輸接口的信息發(fā)送至無線終端設(shè)備，或傳輸給下一個基站。該設(shè)備安裝簡單，便于維護，采用無線通信方式，可根據(jù)工作地點的變化與作業(yè)要求隨意移動， 一旦某一區(qū)域不再需要使用，如巷道掘進完成，可把該區(qū)域內(nèi)的基站移到其他需要的地方或者回收上來備用。該設(shè)備具有無線通信和數(shù)據(jù)交換等功能，也適用于人員定位等系統(tǒng)。

1.2.3礦用本安型手機

礦用本安型手機通俗的說是可以在井下使用的手機。該設(shè)備具有抗干擾性，通話清晰，通訊距離遠，直線距離達250米；功耗低，一次充電可持續(xù)通話6小時；輕巧，容易攜帶，并具有防水、防塵設(shè)計；無輻射傷害，可實現(xiàn)井下與井下，井上與井下的通信。

1.2.4 KDW-12/127 隔爆兼本安電源

電源安裝在巷道或工作面，獨立給基站供電，斷電情況下可以保證至少工作兩小時。

1.2.5 傳輸接口

傳輸接口負責整個系統(tǒng)的通訊，與電纜/光纜相互連接，安裝于井下或地面，可對通過線纜傳輸過來的數(shù)據(jù)進行處理，傳送至地面服務(wù)器。

2 系統(tǒng)安裝

2.1井下部分

與掘進機相連的多合一基站執(zhí)行數(shù)據(jù)采集與發(fā)射任務(wù)，將采集到的數(shù)據(jù)用無線方式發(fā)送到第二級多合一基站，第二級多合一基站將接收到的數(shù)據(jù)通過485礦用4芯通信電纜發(fā)送到下一級多合一基站。此多合一基站再通過光纖直接連接到井上傳輸接口。

2.2井上部分

井上傳輸接口用光纖與井下多合一基站直接相連，將接收到的數(shù)據(jù)通過普通以太網(wǎng)寫入到工控機數(shù)據(jù)庫中。語音網(wǎng)關(guān)連接以太網(wǎng)和電話交換機，可以實現(xiàn)井下礦用手機與礦上辦公電話和PSTN以及移動手機的互通。

2.3電源部分

井下基站用本安電源供電，交流127V輸入，備用電池供電時間不少于2小時。井上傳輸接口和語音網(wǎng)關(guān)直接用12V適配器供電。

3 系統(tǒng)具備功能

1）系統(tǒng)軟件基于COM/DCOM組件技術(shù)，采用客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，兼容性能與開放性能好，軟件充分利用多進程和多線程技術(shù)實時并發(fā)處理多任務(wù)；

2）系統(tǒng)擴展性好，可以與標準接口的監(jiān)控設(shè)備無縫連接，非標準接口的監(jiān)控設(shè)備可先轉(zhuǎn)換協(xié)議，再接于系統(tǒng)中；

3）可根據(jù)工作需要對監(jiān)測參數(shù)進行修改、設(shè)置，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，打印報表。當操作者輸入錯誤時系統(tǒng)可自動檢測并提示錯誤。在進行以上各種操作時，系統(tǒng)不中斷正常的監(jiān)測監(jiān)控，不影響正常的數(shù)據(jù)傳輸，保證監(jiān)測的實時性；

4）對掘進機的開停和運行狀態(tài)、各多合一基站的工作狀態(tài)等監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時統(tǒng)計，每隔2分鐘形成數(shù)據(jù)分析，可對各站的工作狀態(tài)進行自診斷并有一定的錯誤統(tǒng)計功能；

5）在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實現(xiàn)測點修改的同步功能。只要服務(wù)器（地面工控機）修改測點屬性，其他與之相連的終端均同時被修改；

6）將所有監(jiān)測數(shù)據(jù)保存于服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，對不同類型的監(jiān)測值，可按不同的時間間隔進行分類存儲，合理安排數(shù)據(jù)在硬盤中的保存期，操作者也可根據(jù)實際需要設(shè)定數(shù)據(jù)保存期限，一般情況下實時數(shù)據(jù)保存一周，運行數(shù)據(jù)保存三個月，趨勢數(shù)據(jù)保存一年，數(shù)據(jù)的安全保存為掘進機工作狀態(tài)的監(jiān)督檢查提供了有力保障；

7）獨立的報表打印和數(shù)據(jù)整理系統(tǒng)。打印報表的格式、內(nèi)容可由用戶自由編制并修改，能隨時召喚打??；

8）操作者可隨時瀏覽掘進機監(jiān)測數(shù)據(jù)，支持多屏多畫面顯示。查詢功能包括數(shù)據(jù)查詢和曲線查詢，其中曲線可任意縮放或局部放大；

9）報警與控制功能。出現(xiàn)掘進機運行故障、供電故障、傳輸故障或系統(tǒng)故障時，系統(tǒng)具有故障自診斷功能和報警功能?？蓪崿F(xiàn)掘進機開停運行的遠程控制和手動控制，可對設(shè)備進行遠程維護。

4 結(jié)束語

掘進機在線監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，使掘進機平均無故障工作時間可提高兩倍以上，便于掘進機維護人員檢修和維護，無形之中減少勞動力成本，節(jié)約了勞動力資源；遠程控制與手動控制相結(jié)合的操作方式，也改善了工人的操作難度。該系統(tǒng)的應(yīng)用，便于礦機電部門與管理者及時掌握掘進機的運行狀況與生產(chǎn)設(shè)備的安全狀況，為掘進機的長時間安全運行，為井下一線的安全生產(chǎn)提供了有力保障。隨著現(xiàn)代通訊技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，高性能的煤礦監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)在我國有著廣闊的前景。掘進機在線監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)適應(yīng)了掘進機械發(fā)展的要求，進一步提高了掘進機安全監(jiān)測技術(shù)自動化，監(jiān)測系統(tǒng)的實時性，可以使管理層快速、及時、準確地獲取生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)，提高決策的科學(xué)性，從而避免或減少因決策失誤而造成的安全事故和財產(chǎn)損失。 （下轉(zhuǎn)第6030頁）

（上接第6024頁）

篇（4）

變配電設(shè)備是輸配電系統(tǒng)的主要組成部分，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，測試設(shè)備性能的不斷提升、測試方法的不斷改進以及對電網(wǎng)設(shè)備測試和維護經(jīng)驗的有效積累，對變配電設(shè)備進行絕緣在線檢測，可有效延長設(shè)備的應(yīng)用壽命，大大提高變配電設(shè)備運行的安全性和可靠性，從而極大降低了設(shè)備的運行和維護成本。

一、在線監(jiān)測技術(shù)的概念

所謂的在線監(jiān)測技術(shù)，就是指要利用計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電子技術(shù)以及信號處理技術(shù)等，對處于運行狀態(tài)之下的電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)進行信號收集，并對其設(shè)備所傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)進行邏輯判斷和分析，以此來對電氣設(shè)備的運行狀態(tài)實施實時地監(jiān)測和分析。與傳統(tǒng)的檢測技術(shù)相比，在線監(jiān)測技術(shù)可大大提升電力設(shè)備測試的靈敏性和準確度，可對處于運行狀態(tài)中的電氣設(shè)備進行直接地檢測，不必采取停電預(yù)試的手段，能夠及時找出設(shè)備所存在的絕緣缺陷，并有效掌握設(shè)備未來的絕緣變化發(fā)展趨勢。此外，在線檢測技術(shù)還可依據(jù)絕緣檢測結(jié)果選擇相對應(yīng)的監(jiān)測周期，以此來提升檢測的可信度。因此，對變配電設(shè)備應(yīng)用在線檢測技術(shù)，可在很大程度上提高電力設(shè)備絕緣參數(shù)收集的可靠性和科學(xué)性。

二、對變配電設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

一般情況下，變配電設(shè)備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)主要由傳感器、信號收集以及分析判斷這三大系統(tǒng)構(gòu)成。其中，目前最為常見的傳感器主要包括有化學(xué)量傳感器、熱參數(shù)傳感器、聲參數(shù)傳感器、電磁傳感器以及力學(xué)量傳感器等；信號收集系統(tǒng)的功能就是將傳感器所接收的模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量并進行傳輸，采用數(shù)字濾波技術(shù)對所收集的信號實施濾波處理，以此來去除和抑制其中的背景噪音和外部干擾，從而獲取真實的信號，實現(xiàn)信號的還原處理；分析判斷系統(tǒng)的功能為對所收集的信號進行進一步地分析、處理和判斷，以此來獲取所監(jiān)測的變配電設(shè)備實時的絕緣狀況，其后根據(jù)實際的設(shè)備要求對設(shè)備進行絕緣性質(zhì)診斷以及設(shè)備壽命的估算。由上述分析可得，在線檢測技術(shù)的大致流程為：傳感器系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)結(jié)果處理系統(tǒng)。下面將對其中兩大部分進行詳細分析。

（一）溶解氣體在線監(jiān)測

現(xiàn)階段，絕大多數(shù)處于運行狀態(tài)的大型電力變壓器都應(yīng)用了變壓器油來實現(xiàn)浸漬，通過浸漬處理后的設(shè)備的絕緣性能和散熱性能都有著顯著的提升。與絕緣紙一樣，油也是有效的有機絕緣物質(zhì)，在氧、熱、水和電等多種要素的影響下，極易出現(xiàn)分解裂變。對變壓器油因局部電弧、氧化或熱等多種外部因素而裂變形成的低分子氣體實施分類定量檢測是進行色譜分析最為常見的方法之一，其能在很大程度上顯示出是設(shè)備故障或者老化的整個流程。對變壓器絕緣油的氣體實施監(jiān)測的氣相色譜技術(shù)現(xiàn)已較為成熟，雖然國內(nèi)外先后研發(fā)了多種不同的方法和技術(shù)，但其應(yīng)用原理大致相似。隨著信息技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計算機技術(shù)的高速發(fā)展，目前通過應(yīng)用具備高靈敏度的傳感器，可以有效檢測出變壓器油裂變而產(chǎn)生的油中氣體中的CO、CH4、H2、C2H2、C2H4、C2H6以及微水等多種物質(zhì)的具體含量，對油中氣體各項物質(zhì)的含量進行分析，便可有效得出變壓器的實際運行狀態(tài)、絕緣老化程度以及使用壽命，以此來對早期故障進行判斷。整體的在線監(jiān)測裝置主要分為油氣分離、氣體監(jiān)測、微機處理以及狀態(tài)判斷等工作單元，借助通信單元連接至相對應(yīng)的控制計算機，以此來實現(xiàn)對變壓器油中的溶解氣體的在線監(jiān)測。

（二）電容型設(shè)備在線監(jiān)測

一般情況下，電容型設(shè)備主要由電容型互感器、耦合電容器以主變壓器的電容型套管組成，因此，選擇正確的參數(shù)就顯得極為必要。通過直線監(jiān)測電容器設(shè)備的電容量、運行狀態(tài)中的電容電流、三相不平衡電流以及介質(zhì)損耗因數(shù)，以此來及時了解和把握上述設(shè)備的絕緣狀態(tài)，并通過相間、橫向以及歷史的對比，再加上結(jié)合絕緣性質(zhì)的發(fā)展趨勢，從而及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的安全隱患，并發(fā)出警示，規(guī)避安全事故的出現(xiàn)。其中，高壓電容設(shè)備絕緣的介質(zhì)損耗角，即介質(zhì)損耗因數(shù)，其是反映設(shè)備絕緣特性的一項重要標準，而處于運行狀態(tài)之下的MOA阻性泄漏電流能展現(xiàn)閥片的老化及受潮情況，因此，兩者均是以計算機技術(shù)為核心的在線監(jiān)測所要重點考量的指標。對于電容型設(shè)備介質(zhì)損耗因數(shù)的檢測，被檢測的電流信號和電壓分別從容性設(shè)備末屏和電壓互感器副邊采集，MOA阻性電流信號則從MOA的接地引下線之中收集。應(yīng)用具備高精度的電流和電壓傳感器，將電壓互感器和設(shè)備之中的電流和電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪盒‰娏餍盘?，并將信息?shù)據(jù)連接至計算機之中，以此來實現(xiàn)對電容型設(shè)備和MOA阻性電流的在線監(jiān)測。

三、變配電設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展展望

根據(jù)當前的發(fā)展形勢，變配電設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)未來的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為以下幾個方面：第一，在硬件設(shè)備篩選上，主要會選取一些不易受到外界因素干擾且對其它設(shè)備不會產(chǎn)生影響的器件；第二，在軟件設(shè)計上，將會結(jié)合當前先進的職能理論以及專家選擇等科學(xué)技術(shù)進行研發(fā)；第三，在監(jiān)測范圍上，將從現(xiàn)在的單一設(shè)備逐漸發(fā)展為對數(shù)個設(shè)備乃至于一整個小系統(tǒng)的在線監(jiān)測；第四，運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)遠程的在線監(jiān)測和把控，同時充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢實施追蹤和控制。

四、結(jié)論

總而言之，為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的電力需求，應(yīng)用在線檢測技術(shù)對變配電設(shè)備的絕緣狀態(tài)進行檢測是大勢所趨。通過應(yīng)用在線檢測技術(shù)，可有效提高設(shè)備測試的準確度，及時查找出設(shè)備出現(xiàn)的絕緣缺陷，以為變配電設(shè)備的安全運行提供科學(xué)的技術(shù)支持，進而有效延長設(shè)備的使用周期，保證電氣設(shè)備的安全運行。

參考文獻：

篇（5）

中圖分類號TM92 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）98-0162-02

0 引言

電氣設(shè)備的安全運行對電力電壓的等級的要求越來越高，所以電氣設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)也就成為相關(guān)工作人員和研究人員的關(guān)注話題。電氣設(shè)備要定期檢查維修，并且以預(yù)防性試驗為基礎(chǔ)，定期檢修能夠監(jiān)測電氣設(shè)備的狀態(tài)，但是對于電氣設(shè)備內(nèi)部故障隱患就無法及時發(fā)現(xiàn)，狀態(tài)監(jiān)測是以在線監(jiān)測為主要方式的，根據(jù)實時監(jiān)測的電氣參數(shù)和標準參數(shù)進行對比來判斷電氣設(shè)備的狀態(tài)，并研究檢修維護的方法。在線監(jiān)測技術(shù)的檢修方法能夠及時反映出運行時電氣設(shè)備的工作狀態(tài)，更方便采取預(yù)防措施及在發(fā)生事故時采取有效的解決措施。

1 電氣設(shè)備在線監(jiān)測原理

電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)原理，是在電氣設(shè)備正常運行時，通過對常規(guī)絕緣特征參數(shù)如電容量、電流、介質(zhì)損耗因數(shù)等進行測量，來反映電氣設(shè)備的運行是否存在問題。介質(zhì)損耗因數(shù)對高壓電氣設(shè)備影響很大，還能反映運行時設(shè)備的缺陷，靈敏度很高，而且操作比較簡單。介質(zhì)損耗因數(shù)的原理分為兩種，第一是硬件直接測量相位角，主要方法為過零相位比較法，第二是軟件對檢測信號變換后，對測量信號進行數(shù)字化處理，主要方法為諧波分析法。

過零相位比較法原理：獲得電流和電壓信號進行過零整形成為過零反轉(zhuǎn)的方波電流和電壓，用或門電路對電流電壓過零時間差方波寬度進行比較，并讀取方波寬度，最終根據(jù)電流電壓信號計算出介質(zhì)損耗因數(shù)。

諧波分析測試原理：電流互感器檢測設(shè)備末端引出電流信號，二次抽取電壓信號后經(jīng)過方法、濾波和程控放大后的信號，再經(jīng)過同步采樣最終得到離散數(shù)字信號，利用計算機對其快速的傅里葉變換后得到基波傅里葉系數(shù)，然后計算基波相位差，最終得到介質(zhì)損耗因數(shù)。

2 電氣設(shè)備在線檢測的主要技術(shù)方法

2.1 基于傳感器技術(shù)的電氣設(shè)備在線監(jiān)測

傳感器技術(shù)是實現(xiàn)電氣設(shè)備在線監(jiān)測的主要方法，傳感器技術(shù)能夠獲取到電氣設(shè)備較多的并且精準的狀態(tài)量數(shù)據(jù)參數(shù)。為了滿足電氣設(shè)備在線檢測的需求，傳感器技術(shù)也在不斷的研究和完善，例如光傳感器、溫度傳感器和氣體傳感器等，都能夠很精準的檢測電氣設(shè)備的狀態(tài)量，然后轉(zhuǎn)成對應(yīng)的數(shù)字信號來傳輸。相關(guān)研究人員和學(xué)者提出了光傳感器技術(shù)，主要是為了解決對電氣設(shè)備絕緣子的鹽密進行檢測，但是目前這種技術(shù)還沒有被廣泛應(yīng)用，但是光傳感器技術(shù)對于目前流行的等值鹽密方法是一種質(zhì)的飛躍。

2.2 基于紅外熱像技術(shù)的電氣設(shè)備在線監(jiān)測

所有物體本身都具備一定的溫度和能量，所以會放射出不同程度的紅外輻射，紅外探測儀對紅外輻射進行接收并處理，能夠呈現(xiàn)出物體對應(yīng)的溫度值和熱場分布圖像，這樣就可以對電氣設(shè)備旋轉(zhuǎn)電機、鍋爐高溫管道進行不接觸方式的測試溫度和絕緣方式的診斷，紅外熱像檢測的發(fā)展前途十分廣闊，是一種新型的檢測方法，如今已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的焦點課題。紅外熱像檢測技術(shù)的特點進行分析：首先是操作安全性高，以為內(nèi)紅外檢測不用和設(shè)備直接接觸，因此操作很安全，這個特點對運轉(zhuǎn)設(shè)備和帶電設(shè)備架空線路有很重要的意義；第二是靈敏度高，紅外檢測技術(shù)的靈敏度很高，能夠?qū)υO(shè)備表面的溫度進行分辨，溫差在0.01℃～5℃，所以對于電氣設(shè)備細微的熱狀態(tài)的變化進行檢測和診斷；第三是診斷和檢測的效率高，紅外檢測技術(shù)對電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)采集速率很高，平均一臺紅外熱像儀在每秒內(nèi)采集和儲存的溫度能夠達到百萬點，并且檢測速度很快；第四是可以利用計算機進行分析，現(xiàn)在的紅外檢測設(shè)備具有成熟的計算機圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備的變化和狀態(tài)利用計算機進行在線監(jiān)測及分析處理，并且能夠建立電氣設(shè)備發(fā)熱情況的數(shù)據(jù)庫；第五，影響檢測結(jié)果的因素較多，電氣設(shè)備的種類很多，氣候的變化包括風力、氣溫等都會對監(jiān)測結(jié)果產(chǎn)生影響，而且電力負荷的大小以及輻射源等也會對監(jiān)測結(jié)果有重要影響。

3 電氣設(shè)備在線監(jiān)測的實現(xiàn)

3.1 高壓斷路器在線監(jiān)測

電力系統(tǒng)中的高壓斷路器是十分重要的開關(guān)設(shè)備，不僅對電氣設(shè)備擔負這保護作用，也擔負著控制作用，開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)情況對電力系統(tǒng)的運行有十分重要的影響。高壓斷路器的實時監(jiān)測和故障檢測，能夠?qū)υO(shè)備運行狀況、特性和變化情況進行掌握，這樣對電力系統(tǒng)的安全運行有重要作用。在線監(jiān)測一般包括對設(shè)備特性的監(jiān)測和觸頭等部位的監(jiān)測，主要內(nèi)容有氣體密度監(jiān)測、泄露電源監(jiān)測、累積開斷電流監(jiān)測、開斷次數(shù)監(jiān)測、斷路器紅外成像監(jiān)測、振動波形監(jiān)測、操作機構(gòu)油壓監(jiān)測和分合閘線圈電流波形監(jiān)測等。

3.2 變壓器在線監(jiān)測

電力系統(tǒng)中變壓器是很重要并且昂貴的設(shè)備之一，也是導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障最多的設(shè)備之一，發(fā)生故障會對電力系統(tǒng)和用戶帶來很大危害。變壓器在線監(jiān)測主要有兩種方法，一是變壓器局部放電在線監(jiān)測，容易受到電力系統(tǒng)中環(huán)境的影響而導(dǎo)致靈敏度不高；二是變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測，只能判斷是否有異常，對診斷故障類型的確定提供參考依據(jù)。

3.3 發(fā)電機在線監(jiān)測

發(fā)電機在線監(jiān)測是和常規(guī)離線絕緣測試方法不同，而是在發(fā)電機運行中對發(fā)電器絕緣進行連續(xù)測量。目前廣泛使用的方法是發(fā)電機局部放電在線監(jiān)測，是在發(fā)電機內(nèi)部安裝傳感器，傳感器與便攜式局部測試儀連接，定期對局部放電監(jiān)測，也可以連接到固定的局部放電監(jiān)測系統(tǒng)來實現(xiàn)監(jiān)測；隨著分析技術(shù)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展，大型發(fā)電機組已經(jīng)開展轉(zhuǎn)子匝間短路在線監(jiān)測，開展轉(zhuǎn)子故障在線監(jiān)測綜合分析，這些手段的采取勢必對發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行提供了有效地保障手段。

4 電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展建議

4.1 在線監(jiān)測是狀態(tài)檢修的必要條件

只有對電氣設(shè)備運行狀態(tài)進行準確、及時的掌握，然后與設(shè)備在系統(tǒng)中重要程度進行綜合分析，才能對設(shè)備的維修、檢修的正確時間進行確定，并對設(shè)備采取對應(yīng)的維修措施。雖然在線監(jiān)測技術(shù)對于設(shè)備的狀態(tài)檢修效率較高，但是也不能完全依賴于在線監(jiān)測，同時還要對照一些設(shè)備的離線檢測方法，例如診斷性實驗和定期試驗項目等，要對目前經(jīng)常使用的方法進行充分利用，然后結(jié)合在線監(jiān)測手段，這樣才能達到對設(shè)備狀態(tài)的反映更加全面和真實，為電力系統(tǒng)提供精確的數(shù)據(jù)。

4.2 加強員工理論知識和技能水平培訓(xùn)

在線檢測無論使用什么手段進行，都需要人來操縱，所以對于員工的理論知識和業(yè)務(wù)技能水平的提高十分必要，企業(yè)要對員工進行適當?shù)呐嘤?xùn)，保證工作人員掌握了一定的在線監(jiān)測電氣設(shè)備的基礎(chǔ)知識和相應(yīng)的技能，不斷提高工作人員的決策能力，并對狀態(tài)量和狀態(tài)量進行深刻理解，從狀態(tài)量的變化和電氣設(shè)備狀態(tài)進行分析，才能更好的完成在線監(jiān)測的目的。在線監(jiān)測所提供的數(shù)據(jù)方面，一定要對其進行總結(jié)和綜合分析，找到其中的規(guī)律，分析在線檢測狀態(tài)量變化和電氣設(shè)備故障的關(guān)系，不能停留在所提供的表面參數(shù)和數(shù)據(jù)上。但是也不能過于依賴在線檢測所獲得的數(shù)據(jù)，因為很多因素可能會影響數(shù)據(jù)的準確性。如對介損的在線監(jiān)測過程中，其監(jiān)測的重復(fù)性和穩(wěn)定不是非常理想，誤差會較大；對于信號采集的過程也會出現(xiàn)傳感器失效的情況，外界因素或認為因素的干擾可能會導(dǎo)致信號畸變，最終使在線監(jiān)測系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)不夠準確。

4.3 推動在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展

當前電氣設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)獲得了很大的成果，但也會存在一些問題，因此要對這些問題進行研究和探索，不斷在電氣設(shè)備的實際運行過程中對各種檢測技術(shù)方法進行分析。對于目前的在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展來看，不能對監(jiān)測要求過高，而是要保證在線監(jiān)測系統(tǒng)的抗干擾能力強，并且要通過在線監(jiān)測獲取到真實精確的數(shù)據(jù)，更好的反映電氣設(shè)備的運行狀態(tài)。

5 結(jié)論

電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，是電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的需要，更是智能電網(wǎng)發(fā)展的要求。檢測技術(shù)發(fā)展的必然過程都是從事故檢修、定期檢修到狀態(tài)檢修，而這也是電力行業(yè)發(fā)展的需要。因此在電氣設(shè)備在線檢測的開發(fā)應(yīng)用中，要根據(jù)電氣設(shè)備的具體情況及數(shù)據(jù)進行分析，不斷提高在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確度。利用先進的在線監(jiān)測方法，才能提高對電氣設(shè)備狀態(tài)和變化的掌握能力，更好的保證電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

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篇（6）

引言

高壓絕緣水平對于電力電纜的長時期安全可靠的發(fā)揮功效具有重要作用。而電力資源作為當今經(jīng)濟社會發(fā)展必不可少的因素，必須保證對電纜使用效能起決定性作用的絕緣功能的正常發(fā)揮。通過及時的診斷，將高壓絕緣存在缺陷的部分查找出來，并有效解決其問題，是我們應(yīng)該具有的處理問題的科學(xué)態(tài)度。高壓絕緣在線監(jiān)測技術(shù)是順應(yīng)時展、反映高新技術(shù)前沿的一種新型技術(shù)，它具有很多優(yōu)點。也正因為其所具有的的各種優(yōu)點，才更進一步促使我們?nèi)Ω邏航^緣在線監(jiān)測技術(shù)進行系統(tǒng)的科學(xué)研究。

一、高壓絕緣在線檢測技術(shù)的優(yōu)點

高壓絕緣在線監(jiān)測技術(shù)與傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：首先，這是一種在線監(jiān)測，即意味著不用斷電可以時時刻刻的連續(xù)監(jiān)測，可以及時在第一時間發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，將事故和損失降低到最小程度。其次，測試簡單易操作，人工付出小，節(jié)約了人力資源，且保證了監(jiān)測的準確性。再次，此種監(jiān)測與設(shè)備實際的電壓負荷是保持一致的，不像傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)試壓期間由于斷電，而可能導(dǎo)致對設(shè)備的電場、磁場、氣溫和周圍環(huán)境的監(jiān)測數(shù)據(jù)的結(jié)果不具有準確和缺乏科學(xué)性[1]。因此，在科技日益成為市場競爭力和國際競爭力的主導(dǎo)因素的時代背景下，研究高壓絕緣在線監(jiān)測技術(shù)是一種必然。

二、我國高壓絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的運用

高壓絕緣在線監(jiān)測的對象主要是變壓器、發(fā)電機、電容型高壓設(shè)備以及氧化避雷器的絕緣狀況。將這幾方面的絕緣狀況監(jiān)測到位，就能不斷推動我國高壓絕緣在線檢測技術(shù)的發(fā)展。

2.1 對變壓器絕緣狀況的在線技術(shù)監(jiān)測

通過絕緣油中的分解氣體（如一氧化碳）的含量變化和局部放電量的多少來對變壓器絕緣狀況的進行在線技術(shù)監(jiān)測。首先絕緣油中的分解氣體的含量會在一定程度上反映變壓器內(nèi)部是否出現(xiàn)故障，以及故障的大小。絕緣油作為三種常用的電解質(zhì)之一，具有其優(yōu)缺點。其次，由于變壓器有機絕緣日漸老化并最終擊穿從而導(dǎo)致局部放電的發(fā)生，通過觀察變壓器是否有放電現(xiàn)象，也能對其絕緣狀況的良好與否進行有效監(jiān)測?，F(xiàn)今的經(jīng)濟條件下，監(jiān)測局部放電的技術(shù)主要有脈沖電流法和超聲波探測法[2]。

三種電解質(zhì)性能比較[3]

2.2 對發(fā)電機絕緣狀況的在線技術(shù)監(jiān)測

在發(fā)電機發(fā)生的諸多事故中，以絕緣出現(xiàn)缺陷導(dǎo)致事故為主，一旦絕緣出現(xiàn)故障，發(fā)電機就極易出現(xiàn)電流外泄或外漏，進而傷害工作人員。實踐中，最常用的檢測技術(shù)也是局部放電法

2.3 對電容型高壓設(shè)備的絕緣狀況的在線技術(shù)監(jiān)測

通過國內(nèi)外的研究與實驗的數(shù)據(jù)顯示，要對電容型高壓電氣設(shè)備的絕緣情況進行科學(xué)的檢測，就必須做好對其交流泄漏電流、等值電容和介質(zhì)損耗等監(jiān)測的工作。利用泄漏電流測試儀進行交流泄漏電流的監(jiān)測，并以此來判斷電容型高壓設(shè)備是否有受潮現(xiàn)象以及受潮的程度。介質(zhì)損耗主要是反映設(shè)備是否有局部老化或缺陷。以西安西電公司和西安交通大學(xué)聯(lián)合研制的介質(zhì)損耗與電容量在線檢測系統(tǒng)為例，此系統(tǒng)種的各項指標都能達到一定的要求，并在合理的范圍內(nèi)波動，對于有效判斷設(shè)備的絕緣情況提供了參考性依據(jù)。

系統(tǒng)技術(shù)指標參數(shù)[4]

注：上述指標要求CVT/PT準確度為0.2級

2.4 對氧化鋅避雷器絕緣狀況的在線技術(shù)監(jiān)測

氧化鋅避雷器閥片常常因周圍環(huán)境濕度過大或使用時間過長變老化而逐漸出現(xiàn)缺陷。在此基礎(chǔ)上，又因閥片上通過的泄漏電流進一步加速了其老化的速度，因此，通過有效的監(jiān)測泄漏電流的情況并比照歷史以往記載的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，就可以清晰識別出其絕緣是否出現(xiàn)缺陷。在測量時，要注意正確連接實驗接線的重要性，至少保證有一人接線，有一個人進行專門檢查，以最大程度上確保接線與檢查的同步進行，防止電流泄漏引起人身安全事故。

三、技術(shù)測量方法

傳統(tǒng)使用的測量方法是絕對測量法和相對測量法。通過絕對測量法持續(xù)的對變電站母線電壓相位角和CT絕緣套管的泄漏電流幅值及相角進行實時監(jiān)測，并通過一系列數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化就能找出泄漏電流和介質(zhì)損耗角的確切位置。而相對測量法多被應(yīng)用于容性絕緣套管的在線監(jiān)測上，這種監(jiān)測的優(yōu)越性就在于不會因電流的干擾（即使這種干擾很細微），也能輕易避免信號采集過程中容易出現(xiàn)的角差現(xiàn)象，從而保證監(jiān)測的準確性與科學(xué)性。兩種測量方法都各有其優(yōu)點。將兩種測量方法進行結(jié)合使用，就能夠做到取長補短，發(fā)揮監(jiān)測的最大效能。■

絕對測量和相對測量法的應(yīng)用流程[5]

參考文獻

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篇（7）

1避雷器在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展歷程

電氣設(shè)備維修機制促進了避雷器在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展。電氣設(shè)備的維修發(fā)展經(jīng)歷了事故后維修，定期維修和狀態(tài)維修三個階段。1950年以前，電氣設(shè)備并不存在主動維修，主要進行事故后維修。一旦設(shè)備損壞，就會造成大面積停電，難以保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。1960年開始，電氣設(shè)備開始采用定期維修的檢修方式。這種方式在現(xiàn)在依然廣泛應(yīng)用于供電企業(yè)的設(shè)備維護中。具體來講，這種方式是使用定期檢測的方法，對設(shè)備的預(yù)防性試驗結(jié)果與《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》的標準進行比較，若有超標，即要安排維修和停電計劃。與事故后維修相比，定期檢修能夠大大減少事故的發(fā)生概率，同時由于設(shè)備經(jīng)過了日常維護，檢修人員可以通過變電站值班員基本掌握變電站中設(shè)備運行狀態(tài)，避免具有巨大危害的重大惡性事故的發(fā)生。然而，定期檢修仍然具有一定局限性，主要表現(xiàn)在難以很好地把握維修的頻率和程度，缺乏經(jīng)濟性?；谝陨蟽煞N方法的局限性，電力設(shè)備狀態(tài)維修機制開始發(fā)展。在狀態(tài)維修機制下，電氣設(shè)備維修主要采用了在線監(jiān)測技術(shù)。在線監(jiān)測技術(shù)是狀態(tài)維修的基礎(chǔ)和根據(jù)，同時狀態(tài)維修也促進了在線監(jiān)測技術(shù)的迅速發(fā)展進步。早在1960年開始，發(fā)達國家已經(jīng)開始著手分析系統(tǒng)可靠性與各部件的潛在故障之間的相關(guān)性，并基于此相關(guān)性提出狀態(tài)檢修計劃。這一發(fā)展階段持續(xù)了大概十年的時間，隨后，在電氣設(shè)備的帶電測量應(yīng)用中，為測量以泄漏電流為主的部分絕緣參數(shù)，避雷器在線監(jiān)測開始有所發(fā)展。但是在發(fā)展初期，由于本身構(gòu)造不夠完善，面臨局限性較多，同時測試的結(jié)果達不到精度要求，很難在日常生產(chǎn)工作中得到有效利用。直到1980年開始，避雷器在線監(jiān)測技術(shù)開始迅速發(fā)展。傳統(tǒng)的測量模式是模擬量測試，這種測試需要一并直接接入測試回路。在這一新的階段，科研人員開發(fā)出了多種帶電測試儀器，避雷器在線監(jiān)測不再使用這種傳統(tǒng)模式，取而代之的是先進的數(shù)字化測量。數(shù)字化測量以傳感器為工具，將被測量轉(zhuǎn)換成電氣信號，這些電氣信號可以通過數(shù)字儀器直接測量。從此開始，電力企業(yè)的日常維護中采納了狀態(tài)監(jiān)測檢修理論，避雷器在線監(jiān)測在實際應(yīng)用中獲得了成功。1990年前后，科研人員開始建立了微機多功能絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，這一系統(tǒng)指引了避雷器在線監(jiān)測在今后的發(fā)展走向。系統(tǒng)主要包括兩個關(guān)鍵內(nèi)容，首先是進行數(shù)字波形采集，其次對采集數(shù)據(jù)進行處理。這一在線監(jiān)測系統(tǒng)具有很多進步，不僅可以在短時間內(nèi)對很大數(shù)量級的信息進行處理，同時監(jiān)測的項目較以前有了很大擴充，通過監(jiān)測得到的參數(shù)能夠?qū)崟r向變電站工作人員進行顯示，并具有越限報警功能。在后續(xù)工作中，參數(shù)可以實現(xiàn)有效的電子存儲和紙質(zhì)保存。概括地講，微機多功能絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)具有實時性、連續(xù)性、巡回性的特點，基本實現(xiàn)了自動化運行。

2避雷器在線監(jiān)測的主要方法

避雷器在線監(jiān)測，從研究方向來看可分為：泄漏電流監(jiān)測法和介損法。

2.1泄漏電流監(jiān)測法

泄漏電流監(jiān)測的常用方法的有以下幾種：（1）總泄漏電流法總泄漏電流法做為最基本的一種方法，主要操作原理為將避雷器在線監(jiān)測儀與避雷器低電壓側(cè)串聯(lián)起來，隨著發(fā)生過電壓事故或者雷電入侵時，電流也會順勢劇增波動。通過對原理的闡釋，不難看出這種方法雖然最原始、最簡單，也很大程度上降低了在線監(jiān)測儀的成本，但無法準確捕捉信息，避雷器的運行狀態(tài)也變得不可捉摸，這樣的監(jiān)測技術(shù)顯然已經(jīng)不能適應(yīng)時代的潮流。（2）阻性電流三次諧波法總電阻性電流信號通過濾波器實現(xiàn)濾波處理，得到簡化的三次諧波。根據(jù)前后兩個參數(shù)的比例關(guān)系，可求得阻性電流。因不需要參考電壓，所以監(jiān)測比較方便。該方法忽略了電壓中諧波對結(jié)果的的影響，所以所得結(jié)果也有待商榷。避雷器生產(chǎn)工藝和材料導(dǎo)致濾波前后的參數(shù)有很大的誤差。所以使用的范圍較為局限，沒有可行性。（3）補償法測阻性電流補償法是指，測量中根據(jù)避雷器的等效電路對系統(tǒng)電壓信號進行抽取，利用抽取得到的電壓信號對總泄漏電流中的容性電流分量進行補償，進而測量得到阻性電流分量。避雷器閥片的劣化原因主要有兩點，首先是MOA閥片受潮，其次是金屬氧化物避雷器幾乎都不存在串聯(lián)間隙，導(dǎo)致少量泄漏電流通過閥片，促使老化進程加快。通過對阻性電流進行直接測量，可以相對精確地對劣化進行反映。

2.2介損法

介損法是對設(shè)備的絕緣狀態(tài)評判的主要標準，其特點是具有較好的抗干擾性和穩(wěn)定，廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)。總結(jié)起來分為兩大類：（1）硬測量法西林電橋法是常見的硬件測量法，目前在各電網(wǎng)公司測量停電設(shè)備的電氣絕緣時常用這個方法。但其操作過程繁瑣，需要不斷地調(diào)整電容值和電阻值，對元件的要求比較多，增加了避雷器在線監(jiān)測儀的設(shè)計難度，不滿足避雷器在線監(jiān)測儀的要求。（2）諧波分析法諧波分析法，普遍運用在電力系統(tǒng)中做信號分析，任何復(fù)雜的波形都可以分解成頻率、振幅等參數(shù)不同的正弦分量，以便將問題簡化。在線監(jiān)測儀本來就有體積小、功能完善的要求，采用諧波分析法不僅避免外界干擾而且滿足體積要求。傅里葉變換在分析時會造一些不必要的誤差，可以運用截斷函數(shù)減少頻譜泄漏引起的誤差。

3避雷器在線監(jiān)測技術(shù)研究的意義

避雷器是變電站和輸電線路上處處可見的設(shè)備，避雷器的性能直接關(guān)系到電網(wǎng)運行的安全。隨著超高壓、特高壓電網(wǎng)的建設(shè)，對避雷器在性能和經(jīng)濟性上有了更苛刻的要求。例如要想降低絕緣水平就需要提高避雷器的性能，以便于降低制作成本和運輸費用。因此滿足要求的電網(wǎng)保護設(shè)備應(yīng)運而生，這些設(shè)備不僅需要大大降低絕緣水平，最重要的還需保證電氣性能的合理性。所以，避雷器對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，特別是安全高效地運行，有特別重要的意義。多年的變電檢修工作經(jīng)驗證明避雷器是電網(wǎng)必不可少的一份子。輸變電系統(tǒng)正常工作時，避雷器自身處于正常狀態(tài)。當輸變電系統(tǒng)遭遇雷電入侵或操作過電壓時，避雷器起到保護電力設(shè)備免遭過電壓沖擊的作用。避雷器是壽命是有限的，長期運行的避雷器，內(nèi)部元件會出現(xiàn)老化現(xiàn)象，或者本體密封不嚴導(dǎo)致內(nèi)部受潮，導(dǎo)致事故的可能性大大提升，甚至可能發(fā)生爆炸，造成大面積停電，產(chǎn)生嚴重的經(jīng)濟損失，所以避雷器是輸變電系統(tǒng)中重要的一員。如果能對避雷器運行狀態(tài)進行遠程監(jiān)測，顯示相關(guān)參數(shù)，反應(yīng)運行狀態(tài)，就能第一時間排除隱患避免事故的發(fā)生，以保證電網(wǎng)安全可靠運行。相關(guān)技術(shù)在不斷更新，嵌入式發(fā)展迅速，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也日新月異。同時國家一再提出支持智能電網(wǎng)的建設(shè)，研究和更新避雷器在線監(jiān)測技術(shù)勢必會成為市場前景廣闊而且能創(chuàng)造出巨大經(jīng)濟價值的新課題，值得不斷地進行深入研究。

參考文獻

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篇（8）

中圖分類號：TD76；TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）35-0003-01

1、前言

隨著使用年限的增加，皮帶及接頭出現(xiàn)不同程度的磨損、老化，針對這一情況以前多采用人工探傷的辦法進行檢測。人工探傷也就是用目測的辦法，直接觀察皮帶外形，看是否有鼓泡等異常變化，在皮帶接頭處刻上記號并用鋼尺測量，判斷損傷處有無變化，皮帶接頭是否伸長，對皮帶的壞損進行檢測。這是一種最原始的檢測辦法，機電維修人員雖然可以看到皮帶表面發(fā)生的變化，卻不能探究鋼繩芯皮帶內(nèi)部的變化情況。而皮帶發(fā)生撕裂斷帶事故，通常源于鋼繩芯皮帶內(nèi)部發(fā)生了變化，如鋼繩芯接頭產(chǎn)生抽頭、發(fā)生銹蝕或者存在硫化工藝問題等情況。表面不發(fā)生變化而內(nèi)部發(fā)生問題的情況，目測的方法難以發(fā)現(xiàn)。在皮帶距離較長時，這種辦法測量周期長，誤差率較高，不能有效的保證皮帶運輸系統(tǒng)安全運行。

為此，采用在線探傷監(jiān)測技術(shù)， 強化對鋼繩芯帶式輸送機的檢修，對于皮帶運輸系統(tǒng)安全、高效生產(chǎn)有著重要的意義。

2、在線探傷監(jiān)測技術(shù)

該技術(shù)應(yīng)用X射線及相關(guān)處理軟件，能夠?qū)︿摻z繩芯輸送帶進行非接觸式、在線、實時檢測?？蓪崿F(xiàn)在不停機、帶載、空載狀態(tài)下的檢測，不僅能夠檢測輸送帶中鋼絲繩芯街頭的抽動、位移，以及斷繩、疲勞、銹蝕等可能導(dǎo)致斷帶事故的安全隱患，而且可以將發(fā)生問題的部位準確定位。使用技術(shù)可以有效的降低鋼繩芯輸送帶的使用和維護成本，提高煤礦的生產(chǎn)效率。

技術(shù)參數(shù)：

1、檢測方式：在線實時檢測；

2、檢測帶速：1～10m/s；

3、接頭位移檢測準確率（非彈性變化）：≥99%；

4、內(nèi)部斷股檢測準確率：≥99%；

5、鋼絲繩芯疲勞、銹蝕檢測準確率：≥99%；

6、縱向定位誤差距離：≤10mm；

2.1 設(shè)備組成

應(yīng)用該技術(shù)的監(jiān)測裝置的組成設(shè)備為：X射線發(fā)射箱、X射線接收箱、控制箱和計算機箱，實現(xiàn)以下功能：

1、傳感器部分，完成對鋼絲繩芯輸送帶接頭或斷頭信號的拾取；

2、信號傳輸部分，完成傳感器信號到計算機的傳輸；

3、計算機檢測部分，實現(xiàn)對輸入信號的采集、分析、處理、輸出， 并得到相應(yīng)的結(jié)果。

2.2 工作原理

應(yīng)用該在線探傷監(jiān)測技術(shù)的監(jiān)測裝置的檢測是基于X射線具有穿透性的原理，本產(chǎn)品發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出X射線后穿透鋼繩芯輸送帶，被放置在輸送帶另外一側(cè)的接受系統(tǒng)接受，接受系統(tǒng)的最高檢測精度可達到0.4mm。通過內(nèi)部的信號采集、轉(zhuǎn)換、處理后，實時還原成鋼繩芯的圖片并將此圖片反饋給遠距離的終端顯示。

該監(jiān)測裝置使用了X射線，主要運用了其具有穿透作用的特性。穿透作用是指X射線通過物質(zhì)時不被吸收的能力。X射線能穿透一般可見光所不能透過的物質(zhì)?？梢姽庖蚱洳ㄩL較長，光子具有的能量很小，當射到物體上時，一部分被反射，大部分為物質(zhì)所吸收，不能透過物體；而X射線則因其波長短，能量大，照在物質(zhì)上時，僅一部分被物質(zhì)所吸收，大部分經(jīng)由原子間隙而透過，表現(xiàn)出很強的穿透能力。X射線的穿透力與物質(zhì)密度有關(guān)，密度大的物質(zhì)，對X射線的吸收多，透過少；密度小者，吸收少，透過多。

當X射線透視鋼繩芯皮帶時，因皮帶中的鋼繩的密度比包裹覆蓋鋼繩的橡膠物質(zhì)的密度大，根據(jù)X射線的透視作用，透過鋼繩的X射線被吸收的多，透過其他橡膠物質(zhì)的X射線被吸收的少。所以，當接收箱接收了穿透了鋼繩芯皮帶的X射線后，顯示在采集板上信號就是吸收較多的部位是鋼繩，吸收較少的部位是橡膠物質(zhì)。采集板將此信號傳輸給計算機箱，顯示在計算機箱的液晶觸控顯示屏上的圖像較暗部分就是鋼繩，較亮部分就是橡膠物質(zhì)。

接通各組成部分電源，發(fā)射箱運行軟件，可以使發(fā)射箱開啟或者關(guān)閉X光束；接收箱接通電源工作后，可以接收穿透了鋼繩芯皮帶的X光束并通過光纖盒轉(zhuǎn)變成光信號再通過單模光纜傳輸給計算機箱；運行軟件，將接收箱傳輸給計算機箱的光信號通過光纖盒轉(zhuǎn)變成圖像顯示在液晶觸控顯示屏上。根據(jù)圖像，可以對鋼繩芯皮帶進行實時監(jiān)控。

圖1為正常情況下的鋼繩芯皮帶的截圖，圖中的黑暗部分為鋼繩，較亮部分為橡膠物質(zhì)。

當鋼繩芯皮帶內(nèi)部有部分鋼繩斷裂后，在圖像上顯示的也相應(yīng)為斷裂區(qū)域，如圖2。

圖2中，用黑色細線框選中的區(qū)域為斷繩的地方，框內(nèi)已用文字寫明，斷繩的地方有兩處。

2.3 在線探傷檢測技術(shù)的應(yīng)用

在皮帶運轉(zhuǎn)期間對皮帶進行掃描，同時進行錄像，掃描完成后通過錄像對皮帶進行分析。分為兩種：一是檢查硫化接頭；二是掃描整個皮帶的硬傷。

（1）硫化接頭的檢查可以通過對在皮帶接頭上進行的編號進行準確定位。鋼繩接頭處出現(xiàn)白色，表示接頭拉伸抽空。在接頭處出現(xiàn)多股抽空白色顯示，應(yīng)立即予以重視和報告，通知當班司機控制煤量。并安排人員進行現(xiàn)場查看，情況嚴重時，應(yīng)立即進行硫化處理，以避免斷帶事故發(fā)生。

（2）整條皮帶進行檢查可以通過報警文件進行查看。通過設(shè)置報警斷繩的根數(shù)下限，可發(fā)現(xiàn)斷、拉傷、銹蝕等現(xiàn)象及具體斷繩根數(shù)。在一帖或者連續(xù)幾帖報警，查看圖片發(fā)現(xiàn)斷裂根數(shù)很多，應(yīng)給予預(yù)見，并檢查及修補。

3、在線探傷監(jiān)測裝置的使用效果

經(jīng)過三年多來的使用運行表明，皮帶在線探傷監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用具有非常好的使用效果，具體體現(xiàn)在以下三個方面：

一是，在線探傷監(jiān)測裝置能夠?qū)ζ鄮О踩[患實施早期診斷，通過及時對早期鋼芯故障進行維修，從而保證了皮帶的安全狀況，延長其使用壽命。

二是，降低了生產(chǎn)期間因皮帶損傷處理出現(xiàn)的停機，有效的保證了主運輸系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)連續(xù)性，避免了重負荷啟動對系統(tǒng)的損傷；

三是，減少專門用于皮帶檢測的設(shè)備空轉(zhuǎn)能耗，節(jié)能降耗效果顯著。

4、使用經(jīng)驗

根據(jù)我們?nèi)陙淼氖褂媒?jīng)驗，該在線探傷監(jiān)測裝置在使用過程應(yīng)注意以下事項：

（1）在接頭出現(xiàn)鋼繩多股斷裂及抽空現(xiàn)象時，應(yīng)使用監(jiān)測裝置單獨檢查此處，并安排專人仔細檢查該接頭，其實際的損傷情況可能比監(jiān)測的接頭截圖圖片嚴重。

（2）在監(jiān)測結(jié)束后，應(yīng)及時關(guān)掉檢測裝置，減少其發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出的X射線對人體的損傷，并及時將設(shè)備從皮帶下推出。

（3）在監(jiān)測過程中，應(yīng)避免人為停機現(xiàn)象，從而減少設(shè)備連續(xù)多次運行的過程，接頭邏輯編號必須和實際膠帶接頭編號保持一致。

5、結(jié)論

礦井皮帶在線探傷監(jiān)測技術(shù)對于礦井運輸系統(tǒng)管理有著極其重要的作用，解決了皮帶運輸系統(tǒng)難維護的局面，促進了煤礦設(shè)備的自動化監(jiān)測監(jiān)控水平，減少了人工勞動強度，從根本上保證膠帶機的安全運行，對于礦井的安全生產(chǎn)有著功不可沒的作用。所以說，礦井主皮帶在線探傷監(jiān)測技術(shù)從根本上保證了礦井主運輸?shù)陌踩a(chǎn)。

篇（9）

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.177

0 前言

尾礦壩是礦物開采行業(yè)當中的重要工程類型之一，主要功能是能夠攔截尾礦、廢水和工業(yè)廢渣，也能在一定程度防范泥石流、洪水等自然災(zāi)害。礦物企業(yè)必須重視尾礦壩的建造與維護，才能夠有效確保礦物開采與選別的安全。我國各項金屬資源、非金屬資源儲量豐富，一旦礦物開采與選別遇到泥石流、洪水等自然災(zāi)害，不僅會造成巨大的經(jīng)濟損失，也會對下游人民的生命和財產(chǎn)安全造成威脅。為了加強尾礦壩的安全性，利用在線安全監(jiān)測技術(shù)是一項非常有效的手段。對此，國務(wù)院也頒布了相關(guān)的通知文件，力求加強我國礦山生產(chǎn)的安全性與規(guī)范性。

1 上游式尾礦壩的主要特點

尾礦壩是尾礦庫的重要組成部分。尾礦庫是在金屬礦山或非金屬礦用于存放尾礦和工業(yè)廢水、廢渣的主要場所，而尾礦壩，則是負責攔擋尾礦、廢水、廢渣、洪水的構(gòu)筑物。尾礦壩的穩(wěn)定性受到很多方面因素的影響，比如尾礦壩的構(gòu)造特征、幾何形狀、服役方式、組成介質(zhì)。另外，礦山地區(qū)如果發(fā)生地震、塌陷、洪水等現(xiàn)象，也會對尾礦壩的穩(wěn)定性造成影響。

尾礦壩的構(gòu)造方式分為上游式、中線式和下游式三種[1]。其中，上游式就是在從初期壩向上游填充尾礦的堆積方式，中線式就是在初期壩的軸線處，利用旋流分級粗砂對尾礦進行沖積的堆積方式，下游式就是從初期壩向下游填充尾礦的堆積方式。上游式尾礦壩在堆積的時候，要注意以下幾個施工要點：顆粒粗大的尾礦要沉積在壩前，顆粒細小的尾礦要存放在尾礦庫內(nèi)，而且灘涂內(nèi)不能出現(xiàn)大面積的礦泥沉積；沉積灘的坡度和長度都要符合設(shè)計要求，而且要保持頂部的均勻和平整；不能出現(xiàn)礦漿沿著子壩內(nèi)坡址橫向流動的情況；在放礦時，要有專門的人員進行管理，禁止利用礦漿沖刷壩坡。

2 主要的監(jiān)測技術(shù)類型

上游式尾礦壩的在線安全監(jiān)測，是一套功能完善、性能出色的集成系y來完成的。這套在線安全監(jiān)測系統(tǒng)包含了通信、供電、防雷網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)平臺、安裝調(diào)試等模塊，可以利用電能、太陽能、風能等能源來進行驅(qū)動，通信系統(tǒng)所用到的通信接口和協(xié)議主要有RS232、RS485/422A、TCP/IP等幾種類型[2]，其中具體的監(jiān)測技術(shù)有以下幾種：

2.1 位移監(jiān)測

尾礦壩由于長期受到尾礦、工業(yè)廢水、工業(yè)廢渣、洪水的沖擊，庫存水量增加，很容易發(fā)生位移。位移監(jiān)測就是針對這種現(xiàn)象進行檢測。按照觀測點的位置不同，位移監(jiān)測可以劃分為表面位移監(jiān)測和內(nèi)部位移監(jiān)測兩種；按照測量功能不同，位移監(jiān)測可以劃分為水平位移監(jiān)測、垂直位移監(jiān)測和三維位移監(jiān)測。位移監(jiān)測技術(shù)的主要手段是利用GPS定位系統(tǒng)和高精度的智能全站儀來進行檢測。其中GPS定位系統(tǒng)用途廣泛，抗干擾程度高，而智能全站儀則具有檢測精度高、管理維護方便的特點。

2.2 滲流監(jiān)測

滲流監(jiān)測是利用振弦式傳感器和光纖滲壓式傳感器來監(jiān)測尾礦壩被水流滲透的狀況。利用這上述兩種傳感器，工作人員可以隨時得知尾礦壩的浸潤線、滲流壓力和滲流量[3]。需要注意的是，在振弦式傳感器進行滲流監(jiān)測時，需要采取一定的防雷措施。而使用光纖滲壓式傳感器時，傳輸線纜容易因現(xiàn)場沉積量大而產(chǎn)生彎折，需要工作人員進行注意。

2.3 庫水位監(jiān)測

尾礦庫內(nèi)存有大量的尾礦漿積淀，如果庫水位過高，就容易超出尾壩庫的防洪能力，為礦山及周邊區(qū)域帶來危險。庫水位監(jiān)測的主要工具是超聲波液位計和滲壓計，主要工作原理是根據(jù)超聲波的反射狀況計算水面和液位間的距離，然后再根據(jù)超聲波液位計安全位置的標高，計算得出水面的標高。準確地掌握庫水位的標高，能夠在汛期到來之前采取措施，防止洪水沖垮尾壩，為礦山及周邊區(qū)域帶來危險。

2.4 干灘監(jiān)測

干灘監(jiān)測監(jiān)測通常采取人工監(jiān)測和自動監(jiān)測相結(jié)合的方式。自動監(jiān)測，就是利用免棱鏡激光測距儀、超聲波測距儀等設(shè)備，拍攝干灘部位的圖像，得到干灘部位面積、邊際線長度、巖石類型、土壤性質(zhì)等信息，還能夠通過灘頂?shù)母叱膛c特征點的高程計算出安全超高。而人工監(jiān)測通常作為自動監(jiān)測的輔助手段進行，主要負責一些自動監(jiān)測中的盲區(qū)進行信息補充。

2.5 降水量監(jiān)測

礦山地區(qū)的降水量監(jiān)測尤為重要，特別是在汛期，降水很容易導(dǎo)致尾礦庫內(nèi)的水位升高，超過尾礦壩防洪能力、尾礦壩被沖毀、洪水泛濫等后果產(chǎn)生。礦山地區(qū)在汛期內(nèi)的降水量，是考驗尾礦壩防洪能力的重要指標之一。如果在汛期之內(nèi)降水明顯增加，有超過尾礦壩防洪能力的趨勢之時，工作人員就可以及時采取泄洪措施，降低尾礦壩承受的防洪壓力。降水量監(jiān)測所用到的主要工具有自記雨量計、自動測報雨量計、遙測雨量計等。

2.6 庫區(qū)監(jiān)控

庫區(qū)監(jiān)控主要是利用視頻攝像頭來代替人力，對庫區(qū)進行日常巡視。庫區(qū)監(jiān)控安裝視頻攝像頭的主要位置有壩體上、灘頂放礦處、壩體下游坡、庫尾攔洪壩等重要部位。視頻攝像頭對現(xiàn)場狀況進行拍攝，然后將圖像信號發(fā)送回主控系統(tǒng)，既能夠有效降低工作人員的巡查工作量，又能夠提高工作人員對現(xiàn)場進行調(diào)度管理的工作效率。

3 結(jié)論

上游式尾礦壩是尾礦壩三種堆積方式中的一種，具有穩(wěn)定性差、浸潤線高、抗震性能弱等特點。為了確保礦山開采的安全性與規(guī)范性，礦山企業(yè)有必要利用各種在線安全監(jiān)測技術(shù)對尾礦壩進行實時監(jiān)控，掌握尾礦壩的運行狀況，采取各種技術(shù)措施來降低尾礦壩所承受的防洪壓力。

參考文獻：

[1]劉優(yōu)平，黎劍華.尾礦壩變形光纖光柵監(jiān)測技術(shù)研究[J].黃金，2015（01）：60-63.

篇（10）

【關(guān)鍵詞】輸變電設(shè)備 在線監(jiān)測 帶電檢測

在全世界范圍內(nèi)對于輸變電設(shè)備在線監(jiān)測及帶電檢測技術(shù)的研究已經(jīng)持續(xù)了近40年。因為當前電氣設(shè)備的種類和結(jié)構(gòu)作用不盡相同，相應(yīng)的檢測手段和檢測重點也就有所差異。就當前我國的檢測水平來說，比較成熟的技術(shù)包括變壓器、GIS及罐式斷路器等設(shè)備局部放電監(jiān)測、變壓器油色譜分析、電容性設(shè)備電容量及介損帶電測試、氧化鋅避雷器泄漏電流監(jiān)測、紅外測溫、紫外檢測等。

1 變壓器在線監(jiān)測

變壓器是整個電力系統(tǒng)中的核心部分，所以變壓器的穩(wěn)定運行是對整個系統(tǒng)功能發(fā)揮、實現(xiàn)經(jīng)濟效益的重要前提。對于變壓器在線監(jiān)測主要是針對以下幾個指標：變壓油中氣體的成分和含量、局部放電強度和位置的確定、繞組發(fā)生的形狀改變、鐵芯接地電流監(jiān)測及振動頻譜。

1.1 變壓油中氣體的成分和含量的檢測

對于變壓器當中變壓油內(nèi)溶解的氣體成分和含量的檢測，能夠很好的反應(yīng)出變壓器的潛在隱患，尤其是對過熱性、電弧性和絕緣破壞性的問題提供很好的依據(jù)。

當前對于變壓油中氣體的成分和含量的檢測技術(shù)儀器中較為成熟的是美國Serveron公司研制的T8檢測儀，該儀器既能夠?qū)θ芙庠谧儔河椭械母黝悮怏w進行檢測，同時對油中的水分和溫度加以檢測，獲得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過分析便可以對系統(tǒng)的故障進行判斷。在我國國內(nèi)，由寧波制造出來的MGA2000變壓器色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)也已經(jīng)投入到了1 000 kV荊門變、750 kV輸變電示范工程當中；由河南研制出來的3000型在線監(jiān)測色譜儀，已經(jīng)能夠?qū)⒆儔河椭兴械慕M成成分進行精確分析。

1.2 局部放電強度和位置監(jiān)測

局部放電是一種常見的變壓器故障。在我國高壓變壓器發(fā)生的故障當中，一半以上都是由于產(chǎn)生了繞線間的短路，這都是由局部放電引起的。由于變壓器的內(nèi)部構(gòu)造和絕緣部件比較復(fù)雜，如果最初的設(shè)計方案存在紕漏，就會使變壓器內(nèi)部出現(xiàn)局域性的高場強，在硬件加工過程中也同樣會帶入氣泡，變壓油發(fā)生裂解、變壓器內(nèi)部的震動和趨于高溫都會形成氣泡，最終造成局部放電情況的出現(xiàn)，進而使絕緣部分受到損毀。

當前對于變壓器局部放電的檢測包括方法：脈沖電流法、射頻檢測法、放電能量檢測法、聲測法、超高頻法。幾種方法當中射頻檢測法和超高頻法具有較好的檢測穩(wěn)定性和準確度，同時不受外界環(huán)境因素的干擾，同時隨著對信號數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展，這兩種檢測手段也收受到了越來越廣泛的應(yīng)用。

1.3 對繞組形變的監(jiān)測

在變壓器當中由于繞組形變引起的故障也非常多，因此電力部門對于這一項目的檢測也逐漸重視起來。我國對于繞組形變檢測的最常用兩種方法包括頻率響應(yīng)分析法和低壓脈沖法。

將待測量范圍頻段區(qū)分開能夠很大程度的提升FRA診斷準確率，特征參數(shù)選定為所有波段內(nèi)的標準差。LVI要比FRA對非實驗繞組形變帶來的影響程度小，同時出現(xiàn)故障時也能較為容易的找到故障點所在位置，但相同情況下兩次間隔較長的試驗結(jié)果出入會較大，即LVI的重復(fù)性較差。

在變壓器中繞組的體積和所處位置會直接影響到其內(nèi)部阻抗及相應(yīng)的電感分量，所以研究人員也越來越重視以在線監(jiān)測電抗的手段來推斷繞組的狀態(tài)，這種方法相比于之前的方法有了更好的重復(fù)性和穩(wěn)定性，但又因為只能通過一個參量來體現(xiàn)，繞組產(chǎn)生不明顯形變時，從單一參量上不能顯著的體現(xiàn)出來。

1.4 鐵芯接地電流的監(jiān)測

為了保證變壓器穩(wěn)定工作，為了避免鐵芯上產(chǎn)生對地電壓以及產(chǎn)生熱量造成的故障，就必須使鐵芯接地。而鐵芯接地電流是用來體現(xiàn)變壓器內(nèi)鐵芯發(fā)生故障的表征量，對于鐵芯接地電流一般采用穿心電流傳感器進行數(shù)據(jù)的測量

1.5 變壓器振動頻譜在線監(jiān)測

變壓器的振動變化能夠間接體現(xiàn)出其內(nèi)部一些部件的物理性故障。在上個世紀的八十年代，一些發(fā)達國家就開始通過對油箱振動的監(jiān)測來確定未工作狀態(tài)下變壓器繞組以及鐵芯的狀態(tài)，通過試驗可以得出，繞組和鐵芯存在物理學(xué)故障的變壓器發(fā)生的振動和不存在故障的振動有很大的區(qū)別。

國際上對于變壓器振動頻的監(jiān)測方面的研究已經(jīng)進行了20多年，目前我國國內(nèi)也只有為數(shù)不多的幾家高校和科研機構(gòu)從事該項技術(shù)的研究

2 電容型設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)

電容型設(shè)備主要包括電力電容器、電容式套管、高壓電流互感器、高壓電壓互感器及電容式電壓互感器等。一所變電站里的設(shè)備有近一半都屬于電容性，這些設(shè)備的絕緣工作也直接影響全站工作的穩(wěn)定運行。對于電容性設(shè)備的監(jiān)測也在全部監(jiān)測設(shè)備工作當中占有很大比重，當前對于電容設(shè)備監(jiān)測主要從泄漏電流、電容量和介質(zhì)損耗三個方面。

2.1 泄漏電流和電容量的測量

對于泄漏電流通常是在末屏上獲得，因為會受到較強電場的影響，所以對于傳感器的抗干擾性和工作的穩(wěn)定性都有很高的要求，通常選用性質(zhì)較為穩(wěn)定的坡莫合金，利用金屬外殼和多路線纜來屏蔽掉環(huán)境中的磁場干擾。如今更多的時候是直接將采集到的信號加以處理，泄漏電流和采集的母線電壓換算而得最終的電容量。

2.2 介質(zhì)損耗的測量

設(shè)備當中的絕緣部分因潮濕產(chǎn)生的變質(zhì)，能夠利用介質(zhì)損耗的測量體現(xiàn)出來。對于這方面的研究已經(jīng)進行了較長的時間，最早的監(jiān)測方式是利用介損電橋原理，利用高壓標準電容C和R3等實地測試，這種方式比較容易因電場的干擾而產(chǎn)生較大的誤差；后來又利用到單片機進行測量，但又被證明該方法也會因網(wǎng)諧波和元件零漂影響造成測量的不穩(wěn)定性。目前對介質(zhì)損耗測量較為常用的方法是諧波分析法，是利用比較電壓和電流的基波相位變化來得到介質(zhì)損耗的量。

3 金屬氧化物避雷器在線監(jiān)測技術(shù)

金屬氧化物避雷器電阻片會因為所處環(huán)境的影響發(fā)生老化和失效，因為存在著導(dǎo)致變電站母線短路的潛在隱患，所以這一部分的監(jiān)測工作也十分重要，通常我們有如下的幾種方法：總泄漏電流法、阻性電流三次諧波法、基波法和常規(guī)補償法等。其中補償法測量阻性泄漏電流是目前較為常用的方法。

4 斷路器和GIS設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)

斷路器和GIS設(shè)備是系統(tǒng)的閘門，其性能的優(yōu)劣會直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的運行安全。這部分監(jiān)測工作的內(nèi)容要根據(jù)斷路器的種類而確定，其中相對主要的幾項測量項目為：機械動作特性、滅弧室電壽命和SF氣體監(jiān)測等。

4.1 機械動作特性監(jiān)測

對于機械動作特性的監(jiān)測要利用到不同種類的傳感器，對于連桿和觸頭部分振動的監(jiān)測要利用到加速度傳感器；對于電流波形的監(jiān)測要利用到電流傳感器；對于斷路器工作中的行程監(jiān)測要利用到位移傳感器。

4.2 滅弧室電壽命監(jiān)測

滅弧室電壽命的監(jiān)測通過電流接通和斷開的積累，來推測滅弧室燒蝕程度。

4.3 SF6斷路器和GIS設(shè)備SF6氣體監(jiān)測

對于SF6氣體的監(jiān)測是利用壓力和濕度傳感器來對泄露氣體的數(shù)量和濕度進行監(jiān)測。

4.4 GIS設(shè)備振動及局部放電監(jiān)測

對于GIS設(shè)備振動監(jiān)測要利用到超聲波傳感器，對局部放電監(jiān)測利用到電磁傳感器，能夠很及時的發(fā)現(xiàn)其中產(chǎn)生的局部放電。

5 交聯(lián)聚乙烯電纜在線監(jiān)測技術(shù)

對于交聯(lián)聚乙烯電纜在線監(jiān)測技術(shù)國際上比較先進的日本，我國在這方面還處在一個以日本技術(shù)為核心的參照進行階段，國內(nèi)多數(shù)的監(jiān)測還是直接利用日本的技術(shù)和設(shè)備才能實現(xiàn)，幾種主要方法包括直流法、局部放電法、介損法、低頻成份法等。

6 輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)

對書店線路的監(jiān)測主要在于線路和所處的工作環(huán)境相適應(yīng)的能力上，主要的監(jiān)測項目包括雷電定位系統(tǒng)、微氣象監(jiān)測系統(tǒng)、輸電線路覆冰在線監(jiān)測、微風振動監(jiān)測、導(dǎo)線舞動監(jiān)測、風偏在線監(jiān)測、導(dǎo)線溫度監(jiān)測、絕緣子污穢度監(jiān)測及桿塔傾斜監(jiān)測等。

7 總結(jié)

結(jié)合目前輸變電設(shè)備在線監(jiān)測及帶電檢測技術(shù)現(xiàn)有狀態(tài)和未來趨勢，總結(jié)起來說，就是監(jiān)測工作以絕緣狀態(tài)量為作為重點和出發(fā)點，向機械量和化學(xué)量的監(jiān)測上轉(zhuǎn)變和發(fā)展。除此之外，在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展還有另外一個趨向，就是以網(wǎng)絡(luò)作為媒介，將不同種類的動態(tài)監(jiān)測量和非動態(tài)檢測量結(jié)合起來，進而更加全面和準確的分析設(shè)備的運行狀態(tài)，并為之提供可靠的評價依據(jù)。

參考文獻

[1]許曉慧.智能電網(wǎng)導(dǎo)論[M].北京：中國電力出版社，2009.

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[3]朱光偉，張彼德.電力變壓器振動監(jiān)測研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].變壓器，2009，46（02）：23-24.

作者簡介

張軍偉（1986-），男。大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為國核電力規(guī)劃設(shè)計研究院工程師。主要研究方向為輸電線路。