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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇在线检测论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
期刊论文和普通论文一样都要通过检测。一般杂志社会要求低于20%~30%的重复率,这也是为了严防学术造假。因此对于现在需要发表期刊论文的大家来说,如何降低论文重复率是能否发表的前提。
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关键词: 储油罐;在线检测;集声发射;信号采集;混合处理
【分类号】:TG115.285;TE972
0 引言
随着我国进一步增加数量更多、容量更大的储罐群来满足原油储备需要[1]。储罐的安全运行有着重要的意义,安全事故不仅将造成经济损失、环境污染且直接危害生命安全,甚至产生严重的社会影响。罐底板腐蚀和泄漏是造成储罐安全隐患最主要的原因。通常,每隔数年就需对罐底板腐蚀状态进行一次例行检测,对罐底的腐蚀状况加以评估,避免可能由此引发的泄漏事故。
针对储罐定周期开罐检修存在的问题,近年来国内外出现了储罐在线检测技术。在线检测技术旨在解决传统储罐检修中的定周期、盲目开罐可能造成的巨大财力物力损失问题以及 “坏”罐漏检的问题,从而避免事故的发生。声发射技术是目前国内外应用比较多的储罐底板腐蚀在线检测定性评价技术。
1 声发射在线检测原理
采用声发射技术对储罐底板进行在线检测主要是利用载荷变化时,腐蚀减薄区产生变形而引起的腐蚀层脱落与开裂,以及泄漏产生的湍流声等声发射信号[2]。在工作状态下,储罐底板主要有以下两种有效的声发射源:
①局部严重腐蚀区的受载变形产生有效声源;
②泄漏点的液体流动声源。
声发射检测技术通过按一定阵列固定布置在储罐上的换能器接收来自罐底板“声源”的信号,通过专门的软硬件对这些信息进行数据采集与处理分析,以判断罐底板的腐蚀情况以及是否存在泄漏[3]。
2储罐声发射在线检测信号采集过程
(1)信号采集前的准备
在安装检测仪器进行信号采集之前,检测人员应通过审核设计文件、制造文件资料、储罐的运行记录等资料文件。
(2)储罐声发射在线检测液位及要求
储罐在线检测需在盛装一定介质的情况下进行。一般推荐检测时液位高度为最高操作液位高度的80%以上。检测前,应保证被检油罐在该液位下静置12小时以上,并关闭进出口阀门及其他干扰源,如搅拌器、加热设施等。
(3)供电要求
在检测现场需要一个满足声发射仪器要求的稳定且接地良好的电源。
(4)传感器安装
①表面接触
传感器安装方式为传感器表面中心直接耦合到储罐表面上,应保证传感器所接触的表面清洁无杂质,以满足良好耦合。会引起信号的损失的原因包括储罐表面的涂层或喷漆、表面粗糙度或几何不连续。在特殊情况下,为降低信号的损失需将金属表面的锈蚀、油漆等去除以。
②传感器的位置
对于储罐进行的声发射在线检测,传感器应布置在距底板高0.2~1.0m范围内的壁板上,尽量采取同一高度,并沿罐壁圆周成等间距分布。
③传感器的间距
对于储罐进行声发射检测,传感器的间距不宜大于13m。对于不同类型立式储罐,可按表1中推荐的传感器数量进行布置。
(5)信号电缆要求
供电信号电缆用于为前置放大器供电及将放大信号传送给主处理器。供电信号电缆的长度应控制在信号衰减小于3dB的范围。(当使用标准同轴电缆时,为了避过大的信号衰减,推荐最大长度为300米)。
(6)开始采集
罐底声发射数据采集时,我们创造性地采用短期监测(10个小时以上)与多次检测(连续2~4次)相结合的方式,避免了偶然因素对检查结果的影响,大大地提高了数据的有效性,为数据的分析处理提供了保证。检测过程中若遇雨、雪、冰雹或刮风(5级以上),应停止检测,待天气好转后才可进行。
3储罐声发射在线检测信号混合处理
本文提出将模式识别方法与基于参数的声发射数据处理方法相结合的方法,用于地面立式储罐罐底在线声发射检测数据的处理与分析。该方法首先通过小波算法去除部分噪声,之后通过声发射特征参数的之间的相似性,基于距离计算标准将它们进行聚类,再结合有效声发射信号的特性,筛选合理的类数据用于后续处理,最后,基于有效声发射信号活动性统计分析结果给出储罐罐底腐蚀评价,下面结合实际数据阐述各分析步骤。
3.1滤波
采用小波算法滤除波声发射波形中“毛刺”的部分。图1为原始信号波形图,图2为滤波后的信号图。
3.2聚类
对滤波后的声发射数据进行聚类,将“相似”的声发射信息聚为一类,最后选择包含真实罐底腐蚀信号的一类数据用于后续处理。具体分为几类,采用什么方法分类依赖一定的检测经验[4]。有多种聚类方法可用来寻找相似的类,主要有最大-最小距离,K-Means,聚类搜索,迭代自组织以及LVQ(学习向量化)等方法,本文应用经典的K-Means聚类方法。聚类后不同类的主成份投影如图3所示;聚类前的全部声发射数据定位如图4所示;选定合理类后的声发射定位如图5所示。
3.3基于参数进行分析处理
首先根据声发射信号主要参数两两之间的相关图(图6),进一步分析干扰数据(图7),最后根据出各通道有效数据在单位时间内的事件数,以及事件的平均能量进行分级评价[4]。
4结束语
本文分析研究了罐底声发射信号采集前的准备、在线检测液位及要求、供电要求、传感器的安装和信号电缆的要求,为信号的采集提供指导。探索出一种实用的储罐声发射信号采集流程,并成功应用于储罐声发射在线检测的现场数据采集;在声发射信号采集方法的研究上,取得了突破性进展。
在BP神经网络的声发射信号模式识别方法的基础上,提出了一种混合式的声发射信号处理方法,提高了声发射在线检测结果的准确度。
参考文献:
[1] 徒芸. 罐底板腐蚀缺陷漏磁场分析及可视化技术研究[M].大庆:大庆石油学院硕士学位论文,2007.
[2] 孙立瑛.声发射储罐及管道在线检测技术研究.天津:天津大学硕士学位论文,2006.
关键词:煤矿火灾,光纤光栅,预测预报,本质安全,准分布式测温
1.引言随着我国煤矿采掘机械化和电气化程度的提高,外因火灾发生的比例也逐年增高。低压电缆着火、矿用变压器着火、架线电车电弧引燃木支护棚着火等电气火灾事故也时有发生,而且矿井中环境复杂,电气设备众多,一旦发生火灾,后果将不堪设想,具有很大的危险性。今年以来,全国煤矿已发生4起重大以上事故,其中3起为火灾事故。除“3.15”事故外,湖南省湘潭市湘潭县立胜煤矿“1.5”特别重大火灾事故,造成34人死亡和下落不明;江西省新余市庙上煤矿“1.8”重大火灾事故,造成12人死亡。论文大全。这3起火灾事故,都是因电缆及设备(移动空压机)着火引燃木支护而发生的火灾事故。
目前,矿井内采用的火灾检测设备还很少,而且大部分还是采用基于电信号传感器的测温系统。其中红外测温为非接触测量,易受环境及周围电磁场干扰,且需人工操作,无法实现在线测量,效率低下;电子温度传感器易受电磁干扰,机械的温度传感器受环境的影响也比较大,以上几种检测方法的测量效果都不是很理想。因此开发一种大容量分布式在线实时温度监测系统,来监测煤矿高耗能大型机电设备和电缆运行温度已成为当务之急。
光纤光栅温度在线监测系统是一种全新的在线温度监测报警系统,具有防爆、防燃、抗腐蚀、抗电磁干扰,在有害环境中使用安全,实现实时快速准分布式测温并定位,具有程控报警电平等特点。系统本身具有自检测、自标定和自校正功能,是光机电、计算机一体化技术。采用光纤光栅温度检测技术进行煤矿各种设备的温度实时在线检测,充分利用光纤光栅传感系统的大容量、分布式特性将是一种十分可行的方案。
2.煤矿机电设备引起火灾的原因分析煤矿机电设备引起火灾的原因是多种多样的,主要火灾是电器设备引起的火灾和电缆火灾,原因是:过载、短路、接触不良、电弧火花、漏电等原因。这些火灾起初可能致使电气设备中的绝缘材料燃烧,接着火焰传到巷道的支架、煤尘、瓦斯及矿内其它可燃材料上,这就发生矿井电气火灾。 煤矿机电设备火灾主要是由于设备负荷过大引起的。大量高耗能的设备在煤矿中长期使用,不可避免引起设备负荷过大,将使设备达到使自己失去绝缘性能的危险温度,随着温度的不断积累,最后就常常引起电气设备发火。如综掘机、采煤机、刮板输送机、皮带机、绞车、主扇以及各类大功率设备等是煤矿企业广泛使用的大型高档设备,由于长期处于满负荷工作状态,因轴承损坏造成设备相应部位逐渐发热而导致设备损坏,影响正常生产的事频繁发生。
电缆火灾主要是由于电缆接触不良,或接地不好引起的。线路中个别部分接触电阻的增加,主要是接触不良的结果。实践证明,井下电缆与电缆或者电缆与设备的连接部分(接头)做得不好,往往是矿井巷道内因电流以产生火灾最常见的原因。电缆工作尤其是过流、过载时,由于导体发热会导致电缆温度升高,如果电缆不具备良好的阻燃性能,极易引起电缆着火,在燃烧的同时可产生大量有毒有害气体,造成矿工中毒窒息,还可能引起瓦斯煤尘爆炸。因此,电缆的阻燃性能对煤矿安全生产具有重要影响。
通过对机电设备引起火灾原因的分析,可以看出机电设备等电气火灾大部分都伴随着设备,电缆局部温度的逐渐升高,是一个积累的过程,完全可以通过对易发生火灾部位进行温度检测,根据温度上升的趋势来预测电气设备和电缆的运行状态,从而在故障点及时采取措施,防止火灾的发生。
3.矿用准分布式光纤光栅温度监测系统 3.1测温原理光纤传感技术是上世纪70年代末兴起一种先进的多学科交叉技术。经过三十多年,特别是过去十几年的发展,目前已经研制出两千多种基于光纤的传感器。光纤传感器与常规的电子类传感器相比有许多独特之处[7],主要优点包括:
1)以光作为传感信号基本不受外界电磁场干扰,长期漂移小,测量精度高,因而可用来作长期可靠的连续在线检测;
2)由于不带电,因而适于在电力,煤矿,石油,天然气及其它化工行业进行安全和生产状态参数的监测;
3)由于采用光纤传输,可以超远程监测;复用能力强,可实现对一线多点、两维点阵或空间分布的连续监测;
光纤传感器上述独特优点,特别是一根光纤可以对多个点做多变量测量的能力,是电子类传感器很难实现的。在具有强电干扰、高压、易燃易爆等恶劣环境下,传统的电子传感器受到很多局限性。光纤光栅温度监测仪所用温度传感器采用一种叫光纤布拉格光栅(FBG)的光学无源器件,是一种反射式光纤滤波器件,通常采用紫外线干涉条纹照射一段10mm长的裸光纤,在纤芯产生折射率周期调制,光波导内传播的前向导模会与后向反射模式进行耦合,形成布拉格反射,即产生了一个窄带的反射峰。论文大全。窄带反射峰的中心波长称为布拉格波长,研究表明:光纤光栅的空间折射率调制周期和纤芯的有效折射率均可引起光栅布拉格中心波长的改变。因此,通过一定的封装设计,使外界温度、应力和压力的变化导致光栅中心波长发生改变,即可使FBG达到对其敏感的目的[3]。如图2所示,光纤光栅中心波长和温度有着非常好的线性关系。
图1 光纤光栅结构图
图2 光纤光栅中心波长随温度变化曲线
3.2系统组成煤矿光纤机电设备状态检测系统主要包括信号解调模块、光学扩展模块,传输光缆和传感器网络。温度传感器由光纤光栅和连接光缆组成,温度传感器安装在现场;信号解调模块和计算机安装在控制室内,温度传感器和控制室由传输光缆进行信号传输。光纤信号解调控制器通过标准通讯接口与计算机通讯,由计算机完成温度的监控。
图3光纤多点温度传感监测系统框图
由信号解调模块中光源发出的高能量光束通过光缆注入光纤光是那传感器阵列,每个光纤光栅将反射特定的波长,这些波长与各个传感器所测温度成线性关系;这些波峰将由光纤信号解调模块进行波长解调,然后根据设定的参数计算出每个传感器的测量温度值,所测温度值和各种相关信息通过标准的通讯接口实时上传给监控上位机,进行信号的显示,故障诊断、事件记录、报警控制等。
3.3 系统技术特征和主要技术参数1.系统的技术特征
光纤传感器感知温度和位置信息,完全不带电,本质安全。传感器分辨率高,测温精确,响应时间短。传感器可靠耐用,使用寿命长。
阵列复用,大容量,多点分布式测温系统;一台解调仪可带几百个传感器,大范围覆盖测温现场;节省费用。论文大全。
由于全光信号传输,不受传感器距离限制,最大传感距离达10Km,是超远程温度检测系统。
2.系统的主要技术参数:
测温范围:-10℃~+110℃;测温精度:±1℃;温度分辨率:0.1℃;温度探测器响应时间:<5s;空间分辨率:根据现场情况;每通道最大传感器点数:18个/通道;测量时间:<30s/16通道。
4.系统的应用为了解决大规模的煤矿机电设备安全监测问题,在某煤矿的地面110Kv变电所,-312水平中央变电所,地面洗煤厂配电室,井下高压电缆中间接头及地面110Kv变电所电缆间(电缆密集处)等位置,共安装了近800个矿用光纤温度传感器。系统由一个监测仪和一个监控主机组成,所有传感器通过一条多芯的光缆连接起来,结构非常简洁。通过软件我们可以方便观测所监测位置的温度状态,对预防煤矿电气火灾提供了有力的技术基础。
5.总结随着我国煤矿采掘机械化和电气化程度的提高,电气火灾成为煤矿火灾的一个重要原因。通过对煤矿机电设备引起火灾的原因的分析,认为实时检测机电设备的温度可以有效预测预报火灾事故的发生。基于光纤温度传感器建立了一套煤矿火灾实时在线监测系统,通过安装煤矿光纤机电设备状态检测系统,对煤矿供电设备及高压线路接点的温度进行了实时在线监测,有效实现了煤矿供电设备安全状态的监控和火灾的预测预报,为煤矿安全生产提供了有力保障。这种方法的研究和应用对矿井火灾监测预报具有重大的实用价值。
参考文献[1] 绕云江,王义平,朱涛,光纤光栅原理及应用[M]。北京:科学出版社,2006
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关键词:科技期刊 质量控制 网络 出版
中图分类号:G232 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(c)-0014-01
科技期刊的主要作用是科研成果、促进学术交流和推动学科发展。而学术质量是科技期刊发挥其作用并持续发展的根本,是出版界、学术界持续关注的焦点之一。现今社会网络、信息技术发展日新月异,如何利用相关的信息技术手段强化科技期刊的学术质量控制、提升期刊学术质量是当前科技期刊编辑和出版单位关注的热点问题。
期刊学术质量控制主要包括内容质量控制、编校质量控制和传播质量控制。利用相关信息技术提升对期刊的学术质量就是借助使用期刊网站传递信息,利用电子邮件联系专家和作者,利用学术不端文献检测把关内容质量、利用互联网络跟踪技术实现论文的科学评价等等,以节约成本、控制质量、提升时效。鉴于此,本文分析了现有的技术控制手段及《雷达科学与技术》的相关实践,以期更好地提升科技期刊的学术质量。
1 期刊内容质量控制
科技期刊的内容质量即其所刊载论文的内容质量,是期刊学术性与影响力的体现,也是期刊学术质量控制的关键内容[1]。
第一,利用互联网平台提高编辑加工的质量。互联网等信息技术的发展,使期刊编辑加工工作进一步高效化:(1)稿件:充分利用由清华大学中国学术期刊(光盘版)电子杂志社开发的学术不端文献检测系统,检测稿件的抄袭、伪造、篡改、一稿多投等学术不端文献,从源头上提升期刊内容质量;(2)编辑加工:编辑充分利用互联网中巨大的信息资源库,对文稿中的资料数据等关键性内容进行查询和确认[2],同时通过网络和电话等快捷形式与作者沟通联系,快速解决文稿中的疑难点,保证了稿件内容的先进性、科学性和正确性。(3)校对:充分利用计算机的“校异同”,更好地人机结合缩短校对时间。
第二,充分利用信息技术,加快科研成果的发表速度。科研成果的快速发表,有利于论文作者确立成果的首发权,有利于传播和交流最新科研信息,有利于提升期刊在业界的学术影响力。期刊采用在线投、审稿,在线与作者交流,以及数字化优先出版等手段,能够缩短稿件的编辑加工周期、加快稿件的发表速度[3]。
第三,利用网络技术,加强与业界专家的交流,提高审稿的效率和效果。鉴于此,《雷达科学与技术》一直高度重视对网络技术的应用,积极建立了期刊网站,利用网络等多种技术手段联系张锡祥、王小谟等14位院士组成的期刊顾问团;通过网络等技术手段与吴顺君等100多位雷达界知名专家保持联系,使他们积极参与《雷达科学与技术》的审稿工作,引导期刊发展。此外,期刊还通过在线投稿-专家审稿系统,严格实行“双盲审稿制”和“双重审稿制”,要求审稿专家从严审查、不徇私情、不吝斧正。编辑部充分利用如今的互联网络和现代通讯技术将所有专家凝聚起来,团结一致、始终如一、精益求精,全身心地为真正地发表出一流的科技成果,传播一流的科学技术,为读者提供一流的新知而不懈的努力。
2 期刊编校质量控制技术
科技期刊的编校质量包括论文中的文字是否正确;物理量、单位和中外文字是否符合国家法定计量单位最新标准;文章格式是否合乎科技期刊论文写作规范;版式是否简洁美观清晰等等。科技期刊的编校质量会影响到读者的阅读体验并最终影响其对期刊质量的评价,所以编校质量的好坏是期刊学术质量提升的前提条件[1]。
期刊编校质量的技术相对很成熟,每个要素都是期刊社常抓不懈的工作,这里不再赘述。例如,《雷达科学与技术》在网站投稿系统中前置了一些技术功能模块和校对模块。在编辑加工过程中,编辑充分利用计算机技术对每篇稿件进行非常细致的编辑加工,逐字逐句修改稿件,消除错别字和病句,同时通过与作者的反复沟通,努力使文章内容完善、数据准确、缩略词注解完整、公式完善、图表和照片清晰、参考文献著录正确。期刊的编辑格式严格按照规范执行,力争与国际接轨:中英文作者名、中图分类号、文章编号、参考文献等均与标准一致;标题页经过精心设计,选择了适当的字体和字号,看起来非常清晰美观;期刊还在作者简介中登载了作者的E-mail地址,以便读者与作者在学术上的沟通与交流。这样,文章一应俱全、格式统一美观,无形中提升了刊物的质量。
3 期刊传播质量控制技术
通过期刊发行和网络传播让所有读者第一时间获取最新科研信息与学术动态,以促进科学技术交流,是每份期刊的主要宗旨。期刊传播质量控制的关键技术主要为网络技术。
(1)期刊网站担负着期刊对外宣传和论文的主要职责。每期稿件出版后应第一时间上传至期刊网站,为本刊作者和读者提供便利的获取条件,充分体现网络的便捷化;但期刊网站资源有限,功能和服务也相对单一,用户和访问量相对较少,我们必须最大限度地克服这一缺点,更大化地发挥期刊网站的在期刊传播中的带动作用[4]。 (2)最大限度的加入各种数据库,通过CNKI、万方、维普等此类期刊出版发行平台争取更广泛的读者人群,以期最大化的扩大期刊的知名度,提升期刊业界影响力。(3)科技期刊应尝试纸质期刊和数字出版相结合,将期刊的载体从纸张逐步转移到互联网络,逐步适应当今计算机技术和网络技术迅速发展的时代,以此扩大期刊的影响力。
更快、更好地获取期刊论文,能够提升期刊用户使用的积极性、满意度和回访率,是期刊传播质量控制的重要方面[1]。《雷达科学与技术》很早就认识到这点,经过多年努力,刊物的传播发行机制已经很完善,发行及时、准确,数量不断得到提升,网络传播也很快速、及时。期刊先后加入了《中国学术期刊(光盘版)全文收录期刊》《万方数据-数据化期刊群》《中国学术期刊综合评价数据库》《中国核心期刊(遴选)数据库》《中文科技期刊数据库》等,同时期刊还建立了自己的网站,更加的方便快捷。目前期刊的作者读者群已涵盖了美国、德国、法国、俄罗斯、乌克兰、伊朗和保加利亚等国。
4 结语
如今,随着信息化社会的快速发展,利用相关信息技术对期刊的质量进行控制是科技期刊的必然选择,充分利用网络等信息技术手段也是实现提升期刊学术质量的基础和先决条件。所以不断开发或引入新的适合于科技期刊所需的各种信息技术手段是提升期刊学术质量的一项长期而艰巨的任务。
参考文献
[1] 方卿,曾元祥.基于技术视角的开放存取期刊学术质量控制框架[J].信息资源管理学报,2012(4):27-33.
[2] 鲁亚琳.传统期刊与新技术环境的融合与使用[J].编辑之友,2008(2):55-57.
[关键词]变压器;油色谱;在线监督
中图分类号:TM411 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0374-01
变压器油色谱在线监测系统是指在不影响变压器运行的条件下,对其安全运行状况进行连续或定时自动监测的系统。目前,变压器油色谱在线监测系统以其能实时监测变压器绝缘油的状态,有利于及时发现变压器潜伏性故障,早期排除变压器隐患,避免突发故障的发生等特点,而得到广泛应用。
1.什么是大型电力变压器油色谱在线监测系统
1.1 变压器油色谱在线监测系统的特点
变压器油色谱在线监测系统是建立在油气分离和气体含量检测两个方面,油气分离技术采用的是动态顶空脱气、真空脱气和渗透膜脱气等脱气方法,而与之相反的是气体含量检测技术采用的是色谱法、光谱法、气相色谱方法等光谱检测技术。渗透膜脱气法的特点是使用特殊加工的虹吸毛细膜和陶瓷膜对变压器在带点状态下连续的进行在线检测,而渗透膜脱气装置的优点就是体积小,装置简单,但也就是因为渗透膜脱气装置的简单导致渗透膜脱气装置不能够同时检测大量的气体,只能检测一种或者少量的特征气体,而且检测的精确度不高,而与渗透膜脱气法相反的是先经过动态顶空脱气、真空脱气等方法脱气,再通过色谱法、光谱法、气相色谱方法等光谱检测的循环监测方法,这种循环检测方法能够同时对大量的特征气体进行监测,而且灵敏度和准确度也相对渗透膜脱气法高,但是缺点就是体积大,装置复杂,而且成本较高,在应用时应该根据具体的情况决定采用哪种变压器油色谱在线监测系统。
1.2 变压器油色谱在线监测系统的作用
众所周知,电力变压器不仅属于电力系统中最重要和最昂贵的设备之一,而且也是导致电力系统事故最多的设备之一,因此国内外不仅要定期作以预防性试验为基础的预防性维护,而且相继都在研究以在线监测为基础的预知性维护策略,以便实时或定时在线监测与诊断潜伏性故障或缺陷。而变压器油色谱在线监测系统的作用就是监测电力变压器的运行情况,及时掌握变压器的运行状况,发现和跟踪潜伏性故障,为变压器的可靠运行提供保障。近几年来变压器油色谱在线监测系统逐渐的普及,已经逐渐成为变压器状态检测的重要监测手段。变压器油色谱在线监测系统通过安装在变压器特征部位上的各种高精度传感器或油气分离与监测器,持续的探测各种类型的特征量数据,经过专家诊断系统综合分析各类数据,准确地反映变压器的实时运行状态,实现在主变压器带电状态下连续地在线监测变压器状况。
2.变压器油色谱在线监测系统的实际运用
2.1 变压器油色谱在线监测系统运用的方向
虽然变压器油中溶解气体在线监测这一技术已经发展了几十年,但是由于我国在这方面的起步较晚,特别是对于多分组的在线监测技术尚处于一个成长期,因此,我国在变压器油色谱在线监测系统方面还有许多值得进一步研究和完善的地方,我国在变压器油色谱在线监测系统方面仍然有许多的方面有待提高,包括设备运行的稳定性和可靠性、脱气装置和传感器寿命存在一定的局限性,在线装置监测项目单一和在线监测系统故障诊断功能等方面都需要进一步的提高。
由于我国对变压器油色谱在线监测系统的研究起步较晚,因此对变压器油色谱在线监测系统的各方面都不太完善,在线设备制造商对变压器油色谱在线监测系统也不是特别的了解,以至于生产出来的设备的稳定性和可靠性非常的差,往往生产出来的监测设备都不能够长期、安全、稳定的运行,因此,在以后的发展中在线设备制造商应该将发展的重点放在保证设备在各种室外环境下能够长期、安全、稳定的运行,而不会在一些恶劣的环境下或者是由于一些不确定的因素导致在线检测设备的精确度降低,或者是无法运行的情况,保证在线监测设备精确度的稳定。
使用动态顶空脱气、真空脱气和渗透膜脱气等脱气方法的油气分离技术和使用色谱法、光谱法、气相色谱方法等光谱检测技术的气体含量检测方法是变压器油色谱在线监测系统的运作原理,但是大部分在线设备制造商生产出来的设备的脱气装置和传感器寿命存在一定的局限性,使得在线设备的发展处在了瓶颈期,因此,为了在线设备能够得到更好的发展研发的重点和方向应该放在研究免维护和性能好的脱气装置和传感器,提高脱气装置和传感器的使用寿命,减少脱气装置和传感器的损坏次数。
线性的在线装置监测项目比较单一,因此如何进行复合型的具有多项监测指标的在线检测应该是今后在线产品的发展方向。而由于变压器油色谱在线监测系统的做主要的作用就是在线监测变压器的影响情况,诊断变压器的故障和缺陷,但是现行的在线监测系统故障的诊断功能还需完善,对故障和缺陷的判断方法还比较单一,应该综合更多数据和现场运行经验,使变压器油色谱在线监测系统岁变压器故障的判断更加的智能化。
2.2 变压器油色谱在线监测系统运用要点
变压器油色谱在线监测系统包括安装在现场的主机和安装在实验室的监控工作站两个部分。在线监控工作站可以通过有线或无线的方法与主机通信,监控站可以远程查询主机的工作状态、接收分析数据、设定报警值、调整分析周期等,并可实现数据分析处理、报表打印、故障分析判断等功能,主机结构仪器采用高度集成化的模块设计,形成了统一标准,减少了仪器的体积,方便升级和维护,同时也使仪器的安装和移动变得更为方便。
所有的色谱分析流程均在色谱分析系统中完成的,色谱分析系统在电路控制系统程序指令控制下,完成油样采集、油气分离、自动进样、样品的组分分离、组分检测等一系列色谱分析流程。电路系统包括电路主板、各种供电电源模块、工控计算机模块等电路部件,对整机的电路及气路部分进行控制,对色谱分析系统检测到的组分信号进行处理、计算、传输等。通信模块在主电路的控制下完成和客户端的有线或无线通信工作,包括传输分析数据、控制指令、仪器状态数据等。
3.结语
变压器在我国供电系统中应用的越来越广泛,但是变压器的应用却存在许多的缺陷,变压器非常容易出现故障,而变压器油色谱在线监测系统的研发就是为了减少变压器出现故障的次数,虽然目前我国变压器油色谱在线监测系统的发展还不是非常的完善,但是有不足才会有进步,我相信我国变压器油色谱在线监测系统的研究将会越来越完美。
参考文献
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关键词:电导;PH值;检测;自动化;无线传输;回归
1、前言
随着生产线工业化的推广,针对过程的检测如仍使用人工检测,则耗费人工成本高,检测准确率偏差大、耗时长;随着检测自动化系统及设备的不断推广,部分自动化检测仪器开始大量应用于工业生产过程,但针对电导、PH值对环境温度要求较高及检测结果敏感度较高的检测指标,自动化检测存在偏差大,无法制定标准化控制范围的情况,企业自动化检测实施率低;电导、PH自动化检测可提高检测过程的人工效率,检测结果的准确率。通过设备自动化检测,数据无线提取,检测结果统计分析,可实现生产过程控制稳定,进一步提升产品成品率。
2、实验
2.1硬件的组成
如图1所示,系统硬件包括一体化便携式PH值、电导率及温度测试仪器、移动小车、及数据提交终端。
2.2软件组成
(1) PH值、电导率及温度采集软件。
(2) PH值、电导率及温度至提交终端的实时传输软件。
(3) 测试槽液根据曲线等效拟合软件。
(4) 数据至生产管理系统的提交及管理软件。
2.3生产线槽液取样装置
如图2所示,包括1排取样杯子,杯子与杯子之间的隔板、倾倒控制手柄,取液阀未关闭报警装置,取样过程中人员忘记关闭阀门,可通过槽液的温度实际自动报警功能。
2.4在线检测环境与恒温检测环境回归方程的建立
随着槽液温度的提升,在检测电导率及PH值的过程中会出现偏高的情况;槽液的温度是在一个固定的控制范围内。因此恒温检测与在线检测存在一个固定的变化量及常数;针对恒温检测及在线温度检测的差异性可通过使用Minitab数据统计分析软件,建立恒温与在线温度的回归方程,将在线检测的电导、PH值通过回归方程还原至恒温检测情况下的数据,可以更准确的实施过程控制;
2.5回归方程拟合性验证
在实施自动化过程中应进行手动检测与自动化检测并行,并行检测数据应大于100组;利用自动化检测结果使用回归方程式推算恒温检测结果,并将计算结果与真实检测结果进行比对,以验证回归方程的准确性。
3、结果讨论
3.1效率提升:人工检测工作量:取样――恒温――测样(手工记录)-录入(手工录入),操作人员在产品管理系统进行结果查询,过程中会不可避免的产生录入错误等人为因素影响,自动化检测工作量:在线检测――无线传输至系统,可明显提高检测效率,降低50%的劳动强度,提高异常处理速度。
3.2检测准确率的提升:避免在人工检测的多个环节中人为操作手法、检测环境控制的不同造成的检测误差,提升过程检测的准确率,并提供实时查询,以便及时发现并快速调整过程异常情况,提升产品的合格品率。
3.3检测与自动化设备的无缝链接:所开发的软件、硬件与产品管理系统实现无缝连接,可将检测数据通过工厂无线覆盖网络由手持终端直接提入产品管理系统。提高产品管理系统的自动化程度与利用率。
3.4回归方程的应用:检测过程中可通过两个强相关的检测数据建立准确的回归方程,提高过程控制的准确性。
参考文献:
摘要:电力电缆在运行过程中,必然要出现绝缘老化现象,甚至发生绝缘击穿,引起供电线路的突发停电事故。本文主要介绍下基于C8051单片机电缆在线检测装备,检测的项目主要包括电缆通,短,断及电缆接头温度,环境温度与湿度,电缆泄露电流等,最后,对论文进行总结,并对未来研究进行展望。希望为电力系统安全、方便、迅捷的检测电缆状态及环境,温度信息提供有利的理论与实践依据。
关键词:电力电缆;检测;故障;诊断
在实际的电力传输过程中,由于电缆接头众多,并且容易发生内部故障和外部故障,引发的电缆火灾在整个电缆事故中约占一半以上。为了有效地避免隐患事故的发生, 采用对电缆接头进行实时的温度监测, 全面准确地了解各个接头点的工作状况,确定维修计划,可确保送电安全。
一、电缆故障的现状与特点
电力电缆的故障不是一下发展起来的,而是由于长期运行造成绝缘老化而最终导致击穿。有调查显示,现在全国运行的电力电缆故障80%以上是由于电力电缆附件故障引起的,其中电缆接头引起的事故占一半以上。电缆接头故障也可分为外部热故障和内部热故障两类:第一类是外部热故障。第二类是内部热故障。电缆接头处过热造成的电缆短路放炮所引起的火灾,将导致大面积电缆烧坏,设备停机,短时间内无法恢复生产,造成重大经济损失。研究设计电力电缆火灾在线监测系统就是为了能够实时监测电力电缆的温度变化,在温度越限或温升速度越限时能及时报警,并指出发热点位置,通知运行人员及时处理,从而保证运行安全,避免经济损失。
二、电缆故障在线监测方法及比较
在线检测是一种对运行中电缆绝缘状况的有效检测手段。了解电缆绝缘老化的机理,根据电缆运行环境分析可能造成电缆绝缘老化的因素,并积极开展电缆绝缘的在线监测,掌握运行中的交联电力电缆的绝缘状况,及早发现电缆存在的缺陷,并采取相应的对策,消除事故根源,对提高电网供电可靠性有着重要的作用。该方法的优点:①测试设备接入时,不用断开现场任何回路和接点,也不影响电缆网络输电运行;② 增加的测试接地点常常选择电缆接头处,而且只在监测时接通,不测时仍断开,不改变原系统的运行环境和运行性能;③对于长电缆可沿电缆线路增加多个测点,使故障点查找更为准确;本系统无须另外布设测试电缆,全系统使用无线通信,被测电缆线路长度不限。
三、基于单片机的电力电缆故障在线监测的原理
基于C8051单片机的电力电缆故障在线监测系统的硬件主要有:计算机、单片机系统、无线收发模块以及各种适配器等组成。便携式计算机作为主机,控制和协调单片机系统的工作,单片机系统作为子机,完成对电缆的检测。在进行电缆检测时,便携式计算机首先向单片机系统发送一串同步信号.协调主机和子机之间的通信,紧接着主机向子机发送待检测电缆的芯数和子机启动电缆检查信号;在子机检查结束之后,主机主要用来接收子机传送来的电缆检查信息,经过分析之后,给出电缆的通、短、断、电缆接头温度,环境温湿度、电缆泄露电流等信息以及排故方案。
四、基于单片机的电力电缆故障在线监测系统的组成
1.硬件系统
本电缆接头的温度监测与预警系统采用以C8051单片机为核心的监测方案。整个系统由两大部分组成:一是硬件系统,二是软件系统。本系统由上位PC机、主控制机和温度采集器三部分组成。整个系统从结构上可分为三层:由微型计算机系统构成的上位机用户监控层,单片机系统分别构成的主控制机控制层和采集器测量层。
2.软件系统
本系统采用组态软件和VB语言实现了电缆温度,环境温湿度,泄露电流监控系统的数据采集和人机界面。本系统包括电缆接头温度,环境温湿度,电缆泄露电流监测主画面,报警窗口,历史曲线,实时曲线及帮助等画面。系统工况界面可以显示地理接线(电子地图)和电气接线。本系统以显示某变电所的电气接线图为电缆温度监测主画面。图中对电缆进行编号,显示出相应电缆接头的温度。当某电缆接头温度超过设定温度值时,系统自动产生报警信号相应的温度指示灯颜色变化,通知现场管理人员及时排除故障。
五、数据分析
1.电缆在线绝缘信息分析
电缆线路名称、编号、初始泄露电流、测试时间、运行时电缆泄露电流随电压变化的情况,泄露电流随温度、湿度变化的情况。
2.电缆运行绝缘故障信息分析
电缆线路名称、编号、故障时间、对应泄露电流、电缆型号、电压等级、辅助测量电流、计算故障点位置、电缆运行绝缘变化情况分析、电缆故障原因分析、电缆运行及故障情况统计。具体处理过程为:开始时,测试仪处于待机状态,等待主机发出工作命令,一旦接收到主机发送来的命令字后,就对命令字进行分析,按照一定的工作方式和采样频率进行脉冲的发送、接收、数据的采集和存储,采集够8 k数据则认为此次数据采集任务完成,然后,把RAM中的数据通过串行口发送回主机处理,于是,本次工作过程完成,返回等待状态,等待下一次命令。同时系统还可将各个测温点的温度值实时地以表格形式和曲线形式表示出来。由于上位管理计算机可对各个采集器的历史数据进行存储,所以,每次启动该在线监测系统,便会自动地读出历史数据,利用表格或曲线图可以把具体到某个监测点的历史数据显示出来,并可将该表格或曲线图打印出来,以备管理者通过对历史数据分析进而得到温度趋势的发展预测,及时获取报警信号。在监测各个采集器和网络的运行情况时,如发现异常,可及时采取措施进行维护或修复。
六、结论
本文介绍的基于单片机C8051在线监测系统通过对电缆连接头的温度,环境温湿度,电缆泄露电流进行实时监测,可以有效地防止由于动力电缆连接头绝缘降低导致过热故障而引发的火灾。本系统可应用于电力、冶金、煤矿和港口等企业、实现对动力电缆接头温度的在线监测。另外, 该系统如稍加改造, 也可用于粮库、档案室、图书馆、蔬菜大棚等温度监测与控制系统。
参考文献:
[1] 孙涵芳.单片机原理与应用[M].北京:北京航空航天大学出版社.1991.
[2] 成永红. 电力设备绝缘检测与诊断[M].北京:中国电力出版社出版.2001