烟气在线监测范文
时间：2023-04-10 19:41:00
导语：如何才能写好一篇烟气在线监测，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
中图分类号： TM62文献标识码：A 文章编号：
引言
国华台山发电厂位于广东省台山市南部铜鼓湾。一期建设5×600MW国产燃煤发电机组，其中1-2号机组排放是公用一个烟囱，烟气在线监系统测点位于烟囱70米平台。下面先简单介绍一下被测烟气的运行工况：锅炉引风机排出的原烟气，通过脱硫增压风机以及换热器降温后送入吸收塔，烟气与石灰石浆液接触混合进行化学反应，最后生成二水石膏。脱硫后的净烟气依次经过除雾器除去水滴，再经过烟气换热器加热升温后，经过烟气在线监测系统检测达到环保规定指标要求后，方可通过烟囱排入大气。
1. 烟气在线监测系统的安装
1.1测点的安装要求
根据HJ/T75-2007《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》第6章规定中可知，有关烟气在线测量装置安装有如下要求：
1.1.1应优先选择在垂直管段和烟道负压区域。
1.1.2测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。对于颗粒物CEMS，应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不少于4倍烟道直径，以及距上游方向不少于2倍烟道直径处；对于气态污染物CEMS，应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不少于2倍烟道直径，以及距上游方向不少于0.5倍烟道直径处。
1.1.3测点位置要求：人工取样孔的位置在在烟气分析仪取样孔下游的500mm处，流速测量系统测点安装在烟气污染物下游300mm外，并尽安装在流速大于5m/s的位置。
1.2烟气在线监测系统的安装位置
烟气在线监测系统设备选择安装在烟囱70米平台，设备主机及数采仪和预处理设备均集中放置在一个3000×4000mm的环保间内。取样点在烟囱四周均匀对角分布，上下一共分为三层。第一层位于71.50M层，四个取样点分别为：湿度、压力、流速、湿氧，第二层位于72.50M层，四个取样点分别为：温度、气体污染物、烟尘（2个），第三层位于73.20M层，四个取样点均为人工监测取样点，便于接受环保监督监测使用。如下图所示：
1.3烟气在线监测系统的电气连接
烟气在线监测系统安装在烟囱70米平台，需从电子间铺设电源电缆，同时在线监测系统需要把测量结果的电信号传送回电子间，因此需要至电子间架设电源电缆桥架，并且需把设备运行参数反馈到电子间DCS柜。如下图所示：
2. 烟气在线监测系统的测量参数介绍
烟气污染物在线监测系统是实时、连续监测烟囱污染物排放量的系统，主要针对烟气中的烟尘（或浊度）、气态污染物浓度（SO2、NOx、CO、CO2、O2）、辅助参数（烟气温度、流速、湿度、压力、湿氧）等，从而计算电厂烟气污染物的排放量。见下图：
各测量点介绍如下：
2.1 烟气取样点
气体污染物取样点的取样探头为德国M&C 公司的20S2026 SP2200-H/C/I/BB/F型探头（规格：180℃ 230V.20S2026 SP2200-H/C/I/BB/F.316），取样伴热管路采用德国M&C公司的TYPE3-M型管路（220VAC 110瓦/米 最大长度30米 取样管Φ8mm）双路铺设提高仪表可靠性。设备本身自带压缩空气反吹功能，可保证设备长期稳定运行。
2.2 烟尘测量点
烟尘测量仪采用的是英国PCME公司生产的 LMS181型烟尘分析仪表，LMS181型分析仪表的测量原理如下：激光发射单元发射的激光束经过含有颗粒物的气流时，部分激光光束将被散射。通过镜面收集单元收集前向散射的激光并将其反射到石英棒，由石英棒将前散射光传到控制单元，控制单元接收到的散射光的能量与颗粒物浓度成正比，从而计算出被测气流的颗粒物浓度，由于仪表测量光路较短，仪表抗干扰能力强。
2.3烟气湿氧测点
烟气湿氧测点采用的是日本富士电机仪表公司生产的ZFK2型烟气湿氧分析仪表，ZFK2型分析仪表的测量原理如下：利用以氧化锆（ZrO2）为主要成分的固体电解质在高温下只能通过氧离子的导电特性，是以氧浓度差电池的原理为基础，测量被测气体与基准气体氧浓度之差所产生的电动势的氧传感器。此表烟气取样探头采用分流式，减少了探头及传感器堵塞的风险。
2.4烟气流量、温度测点
烟气流量、温度测点采用的是美国ESC公司的MDP 6500型集温度和流量一体的测流仪，MDP 6500型匀速管流量测量仪的测量原理如下：速管流量测量传感器是是基于皮托管测速原理发展而来的一种多点差压流量传感器。均速管与差压变送器、显示仪表、反吹装置配套使用，可实现对圆管、矩形管道中的烟气流量进行测量。一般情况下，烟道中的流速分布是不均匀的，为准确测量，将整个圆截面分为四个单元面积，两个半圆及两个半环。均速管正对流体方向有两对正压孔、它们分别处在各单元面积的中央，所测正压即反映了各单元面积内流速的大小。由于正压孔是相通的，各点正压值经过物理平均后，由正压引出管引至微差压变送器的正压接头；在均速管背向烟气流向一侧的中央设有一个负压孔，取出比实际静压低的负压力，由负压引出管引至微差压变送器的负压接头，由此微差压变送器能够获得均速管的正压和负压间之间的差压值。差压变送器所测得的差压值与流量的平方成正比，从而实现了对管道流量的测量。
2.5烟气分析系统
烟气的气体分析（SO2, NOX, O2）采样方法采用直接抽取加热法。气体分析器选用西门子公司生产的ULTRAMAT23多组分红外气体分析仪。测量原理：SO2、NOx测量采用NRIR不分光红外法；O2测量采用的是电化学法。
2.6其他测点
烟气的湿度及压力测点均采用西门子公司生产的湿度仪和绝压变送器，设备安装过程中注意汽水冷凝倒流进入设备情况，一般采用设备高于比取样点的安装方式。
3. 烟气在线监测系统定期校验
烟气在线监测系统投入使用后，燃料、除尘效率的变化、水份的影响、安装点的振动等都会造成测量系统的偏移和干扰，所以设备必须要做定期校验以保证设备运行的准确性。定期校验应做到：
3.1具有自动校准功能的烟尘测量仪和烟气分析系统每24小时至少自动校准一次 仪器零点和跨度；具有自动校准功能的流速 CMS 每24小时至少自动校准一次仪器的零点或/和跨度。
3.2无自动校准功能烟尘测量仪每3个月至少用校准装置校准一次仪器的零点和跨度。
3.3直接测量法烟气分析仪每30天至少用校准装置通入零气和接近烟气中污染物浓度的标准气体校准一次仪器的零点和工作点。
3.4无自动校准功能的烟气分析系统每15天至少用零气和接近烟气中污染物浓度的标准气体或校准装置校准一次仪器零点和工作点。
3.5无自动校准功能的流速系统每3个月至少校准一次仪器的零点或/和跨度。
3.6抽取式烟气分析系统每3个月至少进行一次全系统的校准，要求零气和标准气体 与样品气体通过的路径（如采样探头、过滤器、洗涤器、调节器）一致，进行零点和跨度、 线性误差和响应时间的检测。
篇2
Abstract： Through analyzing the mercury in flue gas online monitoring technology of cold vapor atomic absorption spectrometry， the article designs mercury in flue gas online monitoring instruments based on cold vapor atomic absorption spectrometry， including sampling units， test unit， control unit， and display unit. The instrument test data on the drift of zero point， span drift is ideal， realizing the real-time， secure， and stable monitoring of mercury in flue gas.
关键词： 冷原子吸收光谱法；在线监测；监测技术
Key words： cold vapor atomic absorption spectrometry；online monitoring；monitoring technology
中图分类号：X82 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）35-0032-02
0 引言
伴随着工业的发展，汞的用途越来越广，生产量急剧增加，从而使大量的汞随着人类活动而进入环境。主要包括：施用含汞农药和含汞污泥肥料；汞矿的开采、冶炼；含汞废水灌溉；城市垃圾、废物焚烧等等。人类活动造成水体汞污染，主要来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。而排向大气和土壤的也将随着水循环回归入水体。据第一财经日报综合报道，专家介绍，汞被联合国环境规划署列为全球性污染物，是除了温室气体外唯一一种对全球范围产生影响的化学物质。
1 烟气中汞在线监测仪器原理
烟气做采样泵的作用下经过气路切换单元（除湿、除尘和除硫），通过隔膜泵将汞蒸气输送到检测池中，汞蒸气在254nm下有强烈吸收，汞蒸气的浓度与吸收强度成正比，原理是朗伯-比尔定律
I=I0e-KCL
式中：I为吸收后的光强度；I0是物质浓度为零（即不存在吸收物质）时的光强度；C为物质浓度；L为比色皿（采样槽）的长度；K为吸收常数。对于一个特定的采样槽，其长度L不变；对于特定的测量波长以及特定的被测物，吸收常数K基本不变，因此通过测量吸收前后的可见光的强度，便可以测量出烟气中汞的浓度。
2 烟气中汞在线监测仪器设计
2.1 仪器结构框图 仪器结构框图如图1所示。
图1所示，监测仪器由三个单元组成，分别为气路切换单元、检测单元和显示单元，气路切换单元主要完成烟气和零气的切换处理，并针对不同的通道进行不同的预处理，其中烟气通道进行除尘和超滤处理，以减少对汞检测的影响。检测单元由光源、检测池和光电探测器组成，主要完成汞蒸气的吸收光信号检测，显示单元由数据计算、数据显示和数据输出组成，主要完成对检测到信号进行处理，经过运算得到吸光度，然后代入内置工作曲线进行计算得到汞浓度，最后将浓度结果通过RS485或4-20mA输出。
2.2 气路切换单元设计
2.2.1 切换器 切换器由三通切换阀和驱动器组成，当进行正常测试时，切换器切换到烟气通道，烟气经由除尘器和超滤器进入检测单元，当仪器需要进行零点校准时，切换器切换到零气通道，零气经由零气通道直接进入检测单元。切换阀采用低压24V控制模式，当三通电磁阀有电时，切换阀打开，失电时，切换阀关闭；当控制电源故障失电时，切换阀关闭。驱动器用于驱动三通电磁阀，能通过接收TTL控制信号是否产生24V电压。
2.2.2 除尘器 除尘器采用不锈钢材料制成的圆柱形多孔滤芯，烟气通过入口进入滤芯，烟气中的灰尘在滤芯上被拦截下来，烟气得到净化，当滤芯被附着的灰尘累积到一定程度后，启动反清洗装置，高压空气通过反清洗入口对滤芯进行高压反清洗，附着在滤芯表面的灰尘被脱落，达到滤芯自动清洁的目的。
2.2.3 超滤器 采用欧洲优质过滤材料和不锈钢骨架，具有过滤效率高、耐腐蚀、强度高、气流阻力低、使用寿命长等特点。滤芯最外层采用抗油、耐酸类化学腐蚀的疏水性泡沫套筒，防止了聚结液体重新进入气流，确保了高效率除有机干扰物，以减少有机物对汞检测造成的影响。
2.3 检测单元设计
2.3.1 光源 监测仪采用低压汞灯作为光源，汞灯是指汞蒸气压力为1.3～13Pa（0.01～0.1mmHg），主要发射波长在紫外区的253.7nm（0.01mmHg），相当能量为471.0kJ/mol（112.5kcal/mol），占灯的总能量的70%的汞蒸气弧光灯。25℃时，该灯的主射线为253.7和184.9nm。低压汞灯光强低，光固化速度慢，但发热量小，不需冷却就可使用。由于汞灯发出的光时发散的，使用的时候需要使用透镜将光聚焦，提高汞灯穿过检测池的能量。
2.3.2 检测池 在光谱吸收式气体检测系统中，气室的有效吸收光程是决定系统检测灵敏度的关键参数之一，本仪器采用怀特型气室的方法进行设计。本长光程气室内壁以及气室反射镜片均要求较高的反射率，以避免多次反射后造成的光强损失，气室内壁及反射镜片采用高反射率的金作为镀层，使光强反射率达到95%以上。气室的入射及出射窗口要求对于目标波长的光具有较高的透射率，根据波长的不同窗口使用的材料也会有所不同，光透射率达到92%以上。光路长度与测量精度有关，对于低浓度气体测量，光路达到8米以上。气室具有较强的耐腐蚀性，对于腐蚀性气体（如HCL、HF等）具有良好的耐腐蚀性，尤其是样气的出入口部分，镀层起到足够的保护作用。
2.3.3 光电探测器 光电探测器的工作原理是基于光电效应，热探测器基于材料吸收了光辐射能量后温度升高，从而改变了它的电学性能，它区别于光子探测器的最大特点是对光辐射的波长无选择性。在光电探测器的前端设置了253.7nm的滤光片，可以将其他波长的光拦截。
2.3.4 信号放大与AD转化 这部分主要是将光电探测器探测到的光信号进行放大，使其达到AD转化前的信号强度要求，AD转化电路完成信号的数字化。
2.3.5 数据采集处理 数据采集处理部分主要是完成光电探测器后端的信号进行采集并处理，使其采集到的信号更加有代表性。数据处理采用算术平均滤波法，提高其有用信号的比重，消除变化信号中的尖脉冲干扰值。
2.3.6 检测单元系统结构 检测单元系统结构如图2所示。光源由低压汞灯构成，在检测池的光路入口和出口分别设置了聚焦透镜，光源发出的光透过聚焦透镜进入检测池，穿过聚焦透镜，进入光电探测器。
2.4 显示单元
2.4.1 显示单元结构 显示单元以嵌入式低功耗CPU为核心（ARM CPU，主频400MHz）的高性能嵌入式一体化触摸屏工控机，设计采用了7英寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率800×480），四线电阻式触摸屏（分辨率1024×1024），内置128M FLASH，24VDC供电，采用wince6.0操作系统，工控机的系统结构图见图3。
2.4.2 数值运算 仪器具有校准功能，能根据不同浓度的汞标气记录吸光强度值，然后采用乘二法进行线性拟合，得到线性方程，并将线性方程系数保存在仪器存储器中，然后将数据显示在显示屏上，并将数据保存到工控机内部存储器中。仪器设置了4-20mA模拟输出和RS485数字输出功能，可以提供外部仪器或数采仪进行数据采集。
3 性能测试
为了研究研制的在线监测技术定量分析过程中存在的系统误差和偶然误差，本文设计了专门的零点漂移、量程漂移和跨度漂移实验，本仪器的测量量程为0-100μg/m3。零点漂移是让监测仪每隔1h测试零气，连续监测24h，计算相对于监测仪的最小读数，仪器指示值在一定时间内的变化；量程漂移是让监测仪每隔2h测试80μg/m3汞标气，连续监测24h，计算相对于自动分析仪的测定量程，仪器指示值在一定范围内的变化大小；跨度漂移是让监测仪每隔1天测试50μg/m3汞标气，连续监测1周，计算相对于自动分析仪的测定量程，仪器指示值在一定范围内的变化大小。
表1是性能测试结果，可以看到，零点漂移值为1.37%，量程漂移值为0.067%，跨度漂移值为0.05%，性能指标比较理想。
4 结论
通过设计气路切换单元、检测单元和显示单元，成功研制了烟气汞在线监测仪器，能应用于烟气中汞的在线实时监测，具有实时、快速、安全和可靠等特点，具备了良好的市场推广前景。
参考文献：
[1]李冬梅.燃煤锅炉烟气汞污染控制技术浅析[J].环境保护与循环经济，2011.
篇3
关键词：状态检修；在线监测；故障诊断；油色谱分析；
中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）05-0237-02
Studies on On-line Monitoring System and Fault Diagnosis of the Transformer
GUO Wen-liang， Hu Yi
（State Grid Beijing Maintenance Company，Beijing 100000， China）
Abstract： the principle of chromatographic analysis is analyzed， Then， the transformer fault diagnosis method is introduced， Finally， the use of chromatographic analysis to monitor and diagnose transformer Case is introduced.
Key words： condition-based maintenance； on-line monitoring； fault diagnosis；Chromatographic analysis；
运行中的变压器，发生外部故障时，我们可以观察到，但其内部发生故障、病变，就很难监控，但变压器内部的油，是可以采集到的。绝缘油老化、变质会分解出一氧化碳CO、二氧化碳CO2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2、氢气H2等，通过对变压器的绝缘油进行定期取样、分析，并与历年的分析数据进行对比，在变压器正常供电的情况下，判别变压器的运行状况，有助于及早发现和消除存在的安全隐患，确保变压器的安全运行。
1油色谱分析基本原理
在新绝缘油的溶解气体中，除了含有氮气（约70%）和氧气（约30%）以及二氧化碳（0.3%左右）气体外，并不含有C1 C2之类的低分子烃，在经过油的处理之后，由于一些油的加热处理设备存在死角，可能出现微量的乙烯甚至极微量的乙炔。正常运行状况下，由于变压器绝缘油油和绝缘材料的缓慢分解和氧化，会产生少量的二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）和微量的低分子烃气体。当变压器的内部出现放电和过热故障时，变压器绝缘油和内部固体绝缘材料中放电效应和受热性效应作用，油中的二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）等烃类气体产生速度和数量就会显著地增加。而在故障的初期，这些气体的增加并不足以引起瓦斯继电器的动作，此时，通过分析油中溶解气体含量及其增长速度，能够及早发现变压器内部故障，消除隐患，确保变压器的安全运行。
2油色谱分析判断变压器故障方法
由于变压器内部的结构多样性及故障种类繁多，所以事实上没有任何一种方法是100%准确的，为了减少变压器因误判而造成停运，现场实际采用的是集中几种方法于一体的综合判断方法。
篇4
关键词：电力变压器；在线监测；故障；方法研究
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.181
1 局部放电在线监测
局部放电在线监测问题是值得重视的问题，局部放电在线监测会受到很多因素的干扰，影响到识别的准确程度，因此我们要从电气设备的材料上着手，如何让电气设备正常运转，又不影响到在线监测是要重视也解决的问题。因为电压等级逐渐增高，会用到不同的绝缘材料，很多设备在使用过程中，由于电压的变化，促使了电气外部绝缘材料的老化，从而产生局部放电的问题，产生一些干扰在线监测的电磁波，找到问题，就要针对问题做好解决的办法。
针对局部放电问题，如何克服干扰，做出有效识别，实现在线监测成为研究的重点。在现实的环境中，由于电气设备周围电力设施，都会发出类似的信号，在筛选局部放电信号的时候会收到很多类似的信号，信号的光谱范围很宽，而且都极为相似，如何进行针对性的提取，找到放电点是很困难的。变压器在设计的时候如果没有完全的按照要求去设计，在使用的过程中就会出现放电的现象，对于变压设备在出厂之前都要进行局部放电测试，这种测试对变压器的性能是一种验证手段，对购买者也是一种负责人的行为，只有满足设计要求，满足使用要求，安全的设备才能进行使用，这也是对避免由于缺陷，造成变压器使用过程中可能出现的事故的一种监测措施。因此在线监测局部放电的重要性不言而喻。
局部放电在线监测主要针对电气设备在复杂的工作环境下的工作状态，对电气设备运转正常与否有甄别的作用。但是由于电气设备运转过程中，处于一个相对复杂的环境，在线监测会受到环境的限制，对监测的正确性和准确性要加以鉴别，如何排除影响，得出正确的监测结果，是我们要进行着重研究的部分。当然随着计算机技术和各种信息技术的发展，也为我们提供了很多数据分析和抗干扰的方法，让在线监测更加准确。如何使用这些相关技术，并准确有效的应用到世纪的在线监测中去，是一个重要的课题，同时也具有良好的市场其前景。在大型的电气设备中，确定故障位置非常重要，目前所有的方法都是用研究声波的变化作为基准信号，然后对可能发生问题的部位进行触探，根据声波的变化，来推测出局部放电的部位。但是在复杂的环境下，不容易向可能发生故障的位置发射声波信号，这样就对监测造成了不便，影响到监测的结果，遇到这种情况要利用电信号和超声信号综合使用，发挥两种信号的特点，局部采用电脉冲信号，内部通道采用超声波信号，然后记录信号，根据计算方程，确定局部放电位置。电定位法原理是把整个电气设备定义为一个等效电容电路，电容电路是已知的，当发生局部放电的时候，电容电路的放电点会发生变化，这样就能测定出局部放电的位置。从论述中可以看到，局部放电在线监测还存在着很多影响因素，如何处理这些因素，是需要解决的直接问题。
2 油中气体含量的在线监测
油中气体含量的在线监测有其局限性，对电气设备的内部可以监测到，但是对于故障的位置和问题程度程度监测不出来。这种监测的办法是在变压器的附近或者变压器本身安装油色在线色谱分析仪，根据油气的变化和模糊理论，观测油气含量的变化，利用智能化系统进行数据的分析，确定发生故障的位置，并对可能发生的问题进行推测，为电气设备使用者提供故障诊断信息。
3 绕组故障的在线监测
篇5
关键词：脱硫塔全截面 全压 静压 整流消旋
1、概述
随着我国电力工业发展和环保要求，火力发电厂的锅炉都装有脱硫设施。应用最为广泛的是石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术。脱硫塔的液气比是决定脱硫塔效率的主要参数，液气比大，意味着烟气与脱硫剂接触面积大，有利于SO2的吸收，但液气比太大，容易导致雾化效果不佳，不利于脱硫。为维持脱硫塔正常运行，必须对烟气流量参数实现准确测量，及时调整供液量；同时锅炉排出的烟气流量，也是国家实现大气污染控制，需要监督的重要参数。
由于脱硫系统进出口烟道截面大，流场不均匀，正常运行时，无法对烟气量进行准确测量。近年来，操作人员进行脱硫塔调整一直停留在依靠观测锅炉负荷、烟道静压、引风机挡板开度、单点流速测量等间接的监测手段上，不能提供特大截面流量的准确数据，对指导脱硫塔运行和脱硫剂量的调整缺乏准确依据，造成很大操作不便和资源浪费。
2、国内外烟气流量测量方式对比
目前国内外大型烟道的烟气流量的测量主要采用以下方法：
（1）静压测量法。该方法利用流体力学的伯努力方程，即假设在全压相等的前提下，动压等于全压减静压，通过测量静压来对比动压。由于烟道中的烟气含有大量的飞灰及腐蚀性气体，动压测量的取样环境较差，故该传统的流速测量装置很难达到理想的测量效果。
（2）引风机调节挡板开度法。该方法通过对引分机进口调节挡板做特性试验，以调节挡板开度确定烟气量。测量简单、直观，无需其它附属设备。存在的问题：要求风门开度指示与挡板的实际位置建立起一一对应的关系，实际上难以保证；风门开度与风量、风速之间的非线性关系、受风道阻力等影响，相同开度烟气量差别很大，无法以此定量确定风量和风速。
（3）单点流速测量法。该方法在烟道内安装文丘里等测速元件进行测量，由于该元件只能单点安装，采集信号缺乏代表性，不能准确反映整个截面的流速和风量，因此误差很大。
（4）烟气分析三原子气体法。此方法利用各种烟气分析仪器，测得干烟气中三原子气体的成分，再通过已知的煤种元素分析成分，计算得到的干烟气量，再根据煤的水分和燃煤量，计算烟气量。此种方法与煤种有关，由于电厂燃煤变化较大，因此会引起较大的误差。
（5）烟气分析过量空气系数法。此种方法也是一种间接测量方法。通过各种烟气分析仪器，测得干烟气中过量空气系数，再通过已知的煤种元素分析成分和燃煤量，计算得到烟气量。此种方法也与煤种有关，同样会引起较大的误差。
3、解决方案
通过对上述存在问题的分析、研究，得出如下结论：从测量的理论和技术上要实现锅炉的烟气流量的准确测量，必须同时满足以下条件：（1）要保证测量的准确、稳定，即有误差限作保证，需要一个基本的测量条件，对于烟气流量动压测量装置也是如此，即需要一定长度整流直风道。（2）测量装置应具有测量条件要求低、输出信号稳定、局部阻力小、含尘气流管道平均风速（多点、网格法）的特性。（3）要具有防止结露、防止含尘气流堵塞、防止磨损和腐蚀的传感元件的结构措施。（4）在以上基础上，利用微差压传感器、先进的数据采集系统（或直接进入DCS系统）和计算机处理技术，对动压信号进行必要的修正，以数字量和模拟量的方式显示在计算机屏幕上，指导运行人员操作调整。
为此，我们把多个靠背管按矩阵排列布置于同一烟道截面，对该截面各位置进行全面测量。
将烟气流速测量装置安装于烟道中水平直管段内，当烟道内有气流流动时，迎风面受气流冲击，在此处气流的动能转换成压力能。因而迎面管内压力较高，其压力称为“全压”。背风侧由于不受气流冲击，其管内的压力为风管内的静压力，其压力称为“静压”。测速装置测量全压与静压之差压为“动压”，动压经换算即可得出介质的流速和流量。全压与静压信号经传压管引至电容式微差压变送器，微差压变送器输出4～20mA模拟信号至DCS系统进行数据处理与数值显示。
每个靠背管测速仪均装有整流消旋装置。该装置有两个作用：一是当流场紊乱的烟气进入套管后，使之整流消旋，减少干扰，有利于稳定、准确测量动压；二是在整流消旋装置套管前端装有变径管段，当烟气进入变径套管，截面面积由大变小，流速加快，可提高测量精度。
在动压、静压取样管内装有自动清灰装置，该装置在烟气流动的风力作用下可自由摆动，不断撞击取样管内壁和内孔，以达到清除内部积灰的作用。
将单个靠背管测速仪与竖直管段相连接，起到均衡压力的作用，成为均压腔体。
采用差压原理进行流速或流量测量是当前世界上公认的最为可靠和稳定的测量方法之一。流速与流量之间的换算关系满足公式：
篇6
关键词：智能变电站 网络二次系统 在线监测
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（a）-0220-02
1 智能变电站网络二次系统应用概述
1.1 智能变电站网络二次系统概念及其功能
所谓网络二次系统，就是通过网络结构构建，替代传统的电气二次回路，从而为电力网络提供需求和服务，例如在线监测的服务。在该系统中，过程层网络拓扑结构、过程层组网、可靠性和实时性分析、全站通信网络结构以及在此基础上建立的网络在线监测系统共同协调运作，完成了监测工作。在该系统中，智能变电站网络二次技术得到了充分应用，涵盖了系统网络构建、智能二次设备配置、模型报文输出以及各类电力技术和专业知识。随着技术水平的不断提升，智能变电站网络化二次系统已经不再拘泥于传统形式，迫切需求建立全景信息平台，实现网络的升级优化，并实现实时在线状态监测目标。
1.2 智能变电站网络化二次系统及其在线监测研究的重要性
虽然，我国从二十世纪九十年代就开始了变电站智能系统和自动化系统的研究和应用，并不断进行了技术创新和提升。但是变电站自动化系统及其在线监测工作仍然出现了很多问题。
（1）智能站二次设备互操作性差。在该系统中，二次设备是重要的组成部分，普通互感器是所谓的一次设备，而有源式电子式互感器，如ECT、EVT、ECVT等则是具有消除传统铁心线圈磁饱和问题，进一步抗干扰等功能的二次设备。然而，在系统中，这些二次设备的互操作性却很差，很难充分发挥整体功效。
（2）网络化二次系统的可扩展性差。一般来说，在系统中的网络结构和层次是有限度的，不可能进行无限延伸，而且系统在保障原有作业绩效基础上的进一步扩展难度也很大。
（3）信息共享难度大。智能变电站网络二次化及其在线监测系统虽然与过去相比，已经有了很大的优势，但是当将其应用在大范围、大区域时，信息间沟通就会形成障碍，很难进行全面共享。
（4）网络二次化在线监测系统的可靠性差，安全问题堪忧。相对来说，该系统的可靠性较之过去有了质的飞越，但是面对不断变化的外部环境，仍然难以抗拒不确定性因素的影响，加之受不同区域自然条件、社会条件、人文条件等的综合影响，使用过程的安全性和可靠性难以确保。
基于以上问题，有必要也有义务在总结过去网络化二次系统及其在线监测工作，并就其存在的问题和原因进行深度分析，为实现更好地应用奠定基础。
2 智能变电站网络二次系统及其在线监测研究
2.1 智能变电站网络二次系统解析
要对网络二次化系统及其在线监测问题进行研究，首先要对智能变电站网络系统内容进行把握。一般来说，网络化二次系统及其应用主要包括了四个主要部分，分别是：变电站系统网络结构、变电站二次设备、变电站模型与报文、变电站工程调试与应用。在此对于网络结构及其与在线监测相关内容进行进一步分析。
（1）智能变电站网络系统结构。从目前来看，一般智能变电站具有三层结构，即是过程层、间隔层、站控层。过程层包括了合并单元和智能终端。而间隔层则包括了保护装置、测控装置、网络分析仪等重要设备和仪器。站控层则主要是监控主机、操作员主机、五防主机、远动装置、保信子站等内容。这三个层次都具有十分重要的影响，并决定着智能化的高低。但是在其实际的在线监测工作中，如何调度好不同的网络结构本身就十分困难，且系统内部互感器、控制装置、各类主机等的性能和应用如果不当，轻则无法发挥其最大成效，提供更准确更全面的监测信息，对配电网进行智能化的控制和信息反馈以及故障排除，重则形同虚设，没有成效。
（2）网络系统中的二次设备。众所周知，要实现在线监测，不仅要构建最优化的网络拓扑结构，还应该关注二次设备的配置和调试。在传统互感器基础上添加有源式电子式互感器，大大解决了系统中遇到的电磁问题，降低工作过程的损耗，加强了合并单元工作成效。如何实现设备与网络结构的最优结合是未来系统提升和监测工作改善的重难点。
2.2 智能变电站网络二次系统在线监测难题
虽然网络二次系统的应用进一步提升了智能变电站的技术水平和工作成效，但是理想的网络系统不仅满足当前需要，应该构成双网冗余结构的独立过程网络，进一步达到变电站信息采集、传输、处理、输出过程的全部数字化，从而满足设备智能化、通信网络化、运行管理自动化等需求，实现信息的全面共享。总结目前其在在线监测工作中遇到的问题，主要体现在以下几个方面。
（1）信息的分类归集难度大。过去，通过网络在线监测系统我们能够对网络结构内的设备进行信息的自动化记录，并依据记录信息进行逻辑判断。但是这种记录是有局限性的，其局限性就在于没法对信息进行分类，无法根据设备功能或是性能差异进行自动归集，以方便应用者的使用。
（2）自动定位巡查能力差。目前的在线监测系统还不具备追踪查找的指令和能力，或者说这方面的技术还是不成熟的，当我们需要对网络结构内的某个信息或某片区域进行定位查询时，智能站就无法完成我们提交的任务。
（3）信息冗杂，辨识能力差。目前的网络在线监测系统更多是提供大量信息的显示，一方面这些信息中没有直接定位异常或是故障报警的内容，更多的是全部展示；另一方面，当工作人员进行相关设备和系统的调试、运行时需要依据这些信息开展工作，但是过多信息造成辨识能力差，无法快速高效地找出有效信息，大大降低了工作效率。
（4）监测的安全性有待提高。安全问题对于电力网络来说尤为重要，现实生活中电力应用安全事故以及与之相关的犯罪行为屡见不鲜，这都需要我们提升监测工作的安全性。但是，当前的能力和资源很难支撑大范围甚至是部分区域的监测工作。
3 智能变电站网络二次系统在线监测提升
为了提升网络二次系统在线监测功能，作为电力系统重要组成部分，我们要团结一致，不断克服问题，实现技术创新与改革。
3.1 以技术为主，强化在线监测系统的技术改善
在智能变电站网络二次系统中，最为核心的就是技术。目前，国内外同行业间的交流日益增多，以在线监测为目标的监测系统软件正不断被研发和改善。最重要的一点在于注重信息平台的构建，通过技术应用建立网络平台，并在平台支撑基础上，进行适度地拓展。并通过系统接口改善，实现数据的统一访问，提高数据共享能力。与此同时，应该增强系统间的互操作性，不同监测系统的监测信息能够实现共享，从而有助于日常数据的分类保存、分析、在线诊断和评估等。
3.2 加强多种技术的综合应用
在新的历史时期，要特别注重多种技术的结合，才能更好地完成网络二次系统在线监测工作。例如通过GIS在配电网络中的应用，能够更好进行地理信息探测和相关的模拟试验，从而对系统内部故障或是重点区域进行准确定位和数据搜集。此外，通信网络技术、互联网技术等日新月异，只有从电力系统、地理系统、信息系统等多角度进行技术应用，才能更好实现监测目标。
3.3 加强智能变电站网络系统人才的培养
人才是监测工作的基础，只有具备专业知识的技术人才才能够在实际工作开展时应对各种挑战。但当前，无论是电力系统人才还是监测管理人才都十分缺乏。在现有条件下，只有加强人才培养，对员工进行职业培训，帮助他们更好学习智能化网络系统，教会他们判断问题和解决问题的方式方法，才能够更好结合实践需求，提升监测工作的水平和质量。
3.4 强化网络建设，优化系统结构
虽然智能变电站网络结构和实际的运行工作存在不同程度的差异，但是从网络拓扑结构的简化出发，将系统内部的网络结构进行层次设置，重点部位重点关注，并结合网络二次设备的合理布局和应用，在提升系统性能基础上，做好维护和记录工作，在线监测才能健康持续运行下去。
4 结束语
智能变电站网络二次系统的出现和应用，大大提高了工作效率，借助通信网络实现了信息的共享，为在线监测工作奠定了基础。未来，我们需要不断进行技术创新和研究，争取通过网络结构的优化升级，实现信息最大限度的共享，从而为我们在线监测工作的提升创造条件。
参考文献
[1] 高翔.智能变电站技术[M].北京：中国电力出版社，2012.
篇7
关键词：电力变压器 在线监测 故障诊断 信息融合
中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）10-0127-03
电力变压器是电力系统的核心设备之一，其安全、可靠运行是保证整个电力系统可靠供电的基础[1-3]。电力变压器发生故障会直接影响电力系统的安全运行，同时会给电力企业及电力用户带来极大的经济损失。目前电力系统向超高压、大电网及自动化方向快速发展，变压器工作故障对电力系统安全、可靠运行的影响和危害与日剧增。由于电力变压器故障的发展过程与运行环境、负荷容量及绝缘状况相关，通过采用预防性维修方法很难及时发现一些潜在故障，预防性维修不仅费用高而且对绝缘等发展性故障反应不够灵敏[4-5]。因此，对变压器运行状态进行实时在线监测是非常必要的，在线监测技术结合变压器故障智能诊断可以及时发现发展中的事故隐患，降低事故风险，防患于未然。
1、变压器在线监测系统硬件设计
变压器在线监测项目主要有局部放电监测、有载分接开关的监测、套管介损因数的监测、负荷电压、电流、功率的因数的监测、绕组温度的监测、油中微水、溶解气体的在线监测等。通过这些项目的在线监测对变压器进行全方位的监测，获得有关变压器运行状态较为详细的信息，通过这些特征信息结合变压器故障智能诊断系统判断变压器有无异常。变压器状态在线监测系统硬件结构图如图1所示。
由变压器状态在线监测系统硬件结构图可知，该系统由多通道传感器数据采集、传感器信号预处理、监视现场显示、上位机监测系统网络数据通讯模块以及核心处理器C8051F020的电路组成。通过实时数据采集模块将微水含量传感器、温度传感器以及多路气敏传感器所采集的模拟信号经滤波、放大后送入C8051F020的ADC转换接口，进行模拟量与数字量的转换，并将转换后的数字量存储于单片机的存储器中。通过数据初步判断和简单故障诊断处理，将处理结果在监测现场液晶显示屏上简要显示以便现场信息获取和维护管理，同时处理器将实时采集数据、采集日期信息和预处理结果通过网络数据通讯模块上传给上位机的远程监测和智能诊断系统，然后进行详细的记录、分析和故障诊断。
系统核心处理器采用C8051F020单片机，其内有高速的微控制器内核，流水线指令结构，每条指令的执行时间可达25MIPS；片内64K字节的FLASH程序存储器，4352字节内部数据RAM，64K字节闪速存储器，4K字节的内部XRAM数据存储器，无须外加ROM和RAM，有利于电路的微型化设计。片内JTAG和调试电路，通过4线JTAG接口可以实现非侵入式、全速的在线系统调试，片内专用看门狗定时器，可保障系统的可靠运行，64个通用I/O接口，主要完成人机接口功功能。
1.1 系统电源电路的设计
由于C8051F020的I/O输入输出供电电源为5V，其内核及片内外设供电电源为3.3V，因此系统要使用两组稳压电源。系统稳压5V电源电路如图2所示。
220V的交流电首先经过降压变压器降压，将降压后的交流电经整流桥整流为直流，经C1滤波后进入LM7805稳压模块，R1分压后最终输出5V直流电。将5V直流电再使用低压差电源芯片LM1117MPx-3.3芯片稳压输出3.3V，LM1117MPx-3.3芯片具有输出电流大、输出电压精度高、稳定性好等特点。系统3.3v电源电路如图3所示
1.2 信号调理电路的设计
C8051F020内有12位的逐次逼近型模数转换器，通过软件编程就可以实现模拟量与数字量的转换。电力变压器在线监测系统传感器检测的模拟量都是弱电信号，并且含有混叠的高频噪音信号，因此，在检测信号接入C8051F020的A/D接口前必须经过信号调理电路。电流传感器信号调理电路如图4所示，传感器信号经R2分压作用，在信号输入点转换成电压信号，经R3和C8组成的低通滤波回路，有效滤除信号中混叠的高频噪声信号，最后由高精度运算放大器LM358跟随放大，将放大后的信号输出到单片机的A/D引脚。
电压型传感器信号调理电路如图5所示，弱电压信号首先经过初级滤波进入同相输入端，即保证与反向输入端电阻构成跟随放大电路，也可满足线路高阻抗匹配特性，能有效滤除电压噪声干扰。传感器信号调理模块和单片机A/D采样模块共同完成了变压器在线监测原始数据的采集和数字滤波，是监测系统获取有用信息及正确开展智能诊断工作的基础。
2、基于信息融合技术的变压器故障诊断
变压器因其制造工艺的复杂性及运行环境的不稳定性造成了变压器故障机理的复杂性，其表现为同一种故障模式有多种故障特征，同一种故障特征又是几种故障模式共同作用的结果，故障模式与故障特征之间存在一种复杂而又非线性的对应关系。因此，确定故障模式与故障特征之间的关系在变压器故障诊断中是非常重要的。信息融合技术就是将来自不同信息源的信息和数据进行综合处理，充分利用变压器的各种故障特征量，从多方面获得变压器同一对象的多维信息并加以融合利用，实现变压器更准确、更可靠的在线监测及诊断。信息融合可分为三层[6-7]，即数据层的融合、特征层的融合及决策层的融合。
2.1 数据层融合
数据层融合是对未经过处理的传感器所监测的原始数据进行综合分析和处理。要实现数据层的融合其传感器必须是相匹配，以实现原始数据上的关联，并能保证同一目标或状态的数据进行融合。数据层融合方法有算术平均法、加权平均法及曲面拟合法等。
2.2 特征层数据融合
特征层数据融合属于中间层，即从信息源的原始信息中提取特征信息并进行综合分析和处理，提取的特征信息应是原始信息的充分表示量或统计量，然后按照提取的特征信息对信息源数据进行分类、聚集和综合分析。所采用的融合方法仍是模式识别的相应技术，只是在融合前通过传感器信息的变换，把各传感器的数据变成统一的数据表达形式，并在数据配准后对特征信息进行关联处理。其优点是：实现了多传感器信息压缩，有利于实时处理，由于所提取的特征信息与决策分析相关，因此融合结果最大限度地给出了决策分析所需的特征信息。
2.3 决策层数据融合
决策层数据融合属于最高层，也是三级融合的最终结果。每个传感器对所监测目标的监测数据进行信号预处理、特征提取、识别等以完成对所监测目标的一个初步判决，然后通过关联处理，根据一定的准则给出一个最终的决策，决策的结果为指挥控制决策提供了依据，即最终决策是针对具体故障类型及部位的，根据最终决策采取相应的故障隔离措施。决策层融合方法主要有Bayesian推理、DS证据理论、模糊理论、专家系统等。
3、结语
电力变压器运行状态在线监测系统的稳定性和可靠性对电网的安全、可靠、经济运行具有重要的意义，针对在线监测系统对数据传输可靠性和实时性的要求，本文提出了一种基于C8051F020单片机控制的变压器在线监测系统，并进行了电源电路及信号调理电路的硬件设计。将信息融合技术引入变压器故障诊断系统，有效解决了故障模式与故障特征之间的非线性关系，充分利用各种特征信息对变压器的故障进行诊断，提高了诊断的准确信和可靠性。
参考文献
[1]滕志军，任举，王千春.基于EDGE的变压器在线监测系统的设计[J].黑龙江电力2011，33（1）：75-77.
[2]Mladen Kezunovie.The Needs for Integration of the Feeder Substationand System - wide Communication Solution for DistributionAutomation[C].2006 International Conference on Power SystemTechnology，Chongqing，2006.
[3]钱旭耀.变压器油及相关故障诊断处理技术[M].北京：中国电力出版社，2006.10.
[4]许坤，周建华等.变压器油中溶解气体在线监测技术发展与展望[J].高电压技术.2005，31（2）：30-33.
[5]程鹏，俘来生，吴广宇等.大型变压器油中溶解气体在线监测技术进展[J].电力自动化设备，2004，24（11）：90-93.
篇8
【关键词】配电变压器；在线监测；评估方法
配电变压器简称为“配变”，是指在配电系统中，根据电磁感应定律变换交流电压、电流，从而传输电能的一种静止电器。配电变压器是一种静止的电器设备，它是用来将某一数值的交流电压，变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压设备。不能及时的检测出变压器的的健康状态，是造成电力系统出现故障的主要原因。本文笔者阐述检测变压器健康状态的意义及重要性，并对此提出了一些评估方法，使人们能够更多的关注此项研究。
1 在线监测变压器健康状态的意义
配电变压器在电力系统中有着举足轻重的重要性，它承担着电力系统中电压的变换，以及分配电能和传输电能，可以说是电力系统中非常重要的输变电设备。而且配电变压器所面对的大多是终端用户，它的重要作用在于：保障供电的安全性、可靠性。但由于传统的变压器设备有的过于老旧，不能及时的检测出系统的故障，所以会导致设备由于长期运行，从而使变压器出现了劣化的现象，进而导致设备出现故障，引起一系列事故的发生。
配电变压器的故障分为两方面，一方面是内部故障，另一方面是外部故障。内部故障可以分为以下几种情况：烧组线匝间的线匝发生了故障、烧组之间出现短路现象、由于发生了烧组从而导致引出线通过其外壳而造成的故障。外部故障的情况主要表现为：绝缘的套管通过设备外壳所发生的接地短路的故障，以及由于引出线间发生了故障，导致配电变压器的内部出现故障以及烧组的变形等。
以上故障的出现，都将会影响设备的正常运行，从而引发系统故障，进而造成一系列的危害。所以在线监测变压器的健康状态对设备的安全运行有着重要的意义。
2 配电变压器在线监测的方法
根据变压器出现故障部位进行分类，分为：绕组故障、引线故障、设备分解开关故障等。通过对1991-2000年间数据的调查，将变压器发生故障的单位进行如下统计，结果如表1：
表1 变压器故障部位的故障次数
故障的部位 绕组故障 铁芯故障 分接开关故障 引线故障 套管故障 绝缘故障 密封故障 其他部位故障 总计
故障的次数 118 68 39 27 30 17 8 10 317
所得百分比（%） 38.1 22.2 12.8 8.9 9.9 6 2.4 3.5 104.8
从表一能够看出，绕组故障发生的故障次数最多，由此得出结论：绕组故障是配电变压器及电力系统的最大威胁。所以，到绕组故障进行在线监测，能够最大限度避免变压器发生故障。
传统监测变压器烧组故障的方法有：低压脉冲法、短路电抗法、频率响应法。由于过去所使用的传统测量方法都是离线方式测量，不能满足于如今持续供电的需求，当电力系统在运行过程中出现问题时，应使用的是离线检测方法，所以不能及时检测出系统的故障问题。所以应使用新的检测方法，使其能够在线监测系统，以防止系统出现故障问题。
新的检查方法为短路电抗的在线监测方法，这种检测方法是根据变压器的一次侧电压没有明显变化，且在运行过程中变压器的电流不会改变，在每次测量过程中，都需要对配电变压器进行测量，利用此种方式进行测量，能将测量的误差控制在大约1%以内。
同时在这种测量方式的基础上，还研制出一种，不需受激磁流所影响的配电变压器短路电抗的在线测量方法。这种测量方法适合侧电压能够随着电网电压波动的变压器，它的测量方式很简单，只需测量变压器在两种不同的电压负荷下，所产生的电压、电流，并通过测量结果计算出短路电抗数值。短路电抗的数值能够反映出绕组是否出现问题，所以可将此种测量方法应用在不同容量体积的变电器中，再通过做实验的形式，验证实验的可行度。
3 配电变压器在线测量的实验
本文通过对配电变压器的短路电抗进行在线的仿真实验，利用Matlab系列的Simulink仿真教程，选取五组进行实验。实验所采用的变压器分别是容量为30千伏安、50千伏安、100千伏安、400千伏安以及1000千伏安，并且额定频率为50赫兹的油浸式的变压器。该实验必须保证在特定的范围内，采集两次在不同负载的情况下，变压器的电压数值和电流数值，并通过公式算出变压器的短路电抗值。
以100千伏安为例，测量数据如表格2：
表2 100千伏安的变压器数值
采集的数据 负载一 负载二
UA-KUa/IA 15.6992377093162+/38.0313814512082i 15.7041533998678+/38.0975942866531i
IA/kIA 1.990046803424128+/0.1126305297577024i 1.992558981965292+/0.1142467952836147i
UB-KUb/IB 14.7944375062512+/38.0056309878381i 15.6781913714165+/38.0508455112087i
Ib/kIB 1.010049198450517+/0.1126225519106598i 1.112547375241890+/0.11422757499598591i
UC-KUC/IC 14.7845335834968+/38.1226550756228i 15.6706409809756+/38.1966828614395i
IC/kIC 1.1100410935253478+/0.1126244639474995i 1.092536514766085+/0.1142472294522623i
再将以上所得数据根据公式进行计算，进而计算出所得的短路电抗。最后在计算所得数的平均值。使用这种测量方式，能够准确有效的测量出变压器的短路电抗值，从而实现在线监测。
4 评估方式
配电变压器的状态评估是指将变压器的运行状况以及质量，定期的维修记录和在线监测数据的状态评估。目前，我国众多学者在变电器的评估方法上投入了大量的人力，物力，精力，经过一段时间的研究，终于取得了一些成果。
首先是利用模糊数学的方式，对变压器的状态进行分析，并根据技术人员提供的建议，在模糊数学理论知识的基础上，建立多层状态的评估模型，并通过实验，对变压器状态进行评估。
还可以利用灰色聚类的决策方法，对变压器的健康状态进行评估。首先将变压器的健康状态设置为灰色级，并在此基础上，设置灰类的白化权函数，最后评估出配电电压器健康状态值。
变压器的评估状态方式还有很多种，例如：决策树模型评估方式、基于数据变化的变压器状态评估方式等。
5 结语
实施配电变压器的在线监测有着极其重要的作用，与传统离线检测方式相比，在线监测提高了电力系统的安全性，同时利用笔者所提出的检测方式，测量变压器的短路电抗值操作更加简单，且效果更好。在变电器的评估方法上，仍存在许多不足之处，随着人们未来的深入研究，定会实现配电变压器健康状态的在线监测与评估。
参考文献：
[1]刘兴平，陈民铀.一种配电变压器绕组变形故障的在线监测新方法[J].电力系统保护与控制，2013（12）.
篇9
[关键词]齐齐哈尔市；休闲体育文化；问题；对策
[中图分类号]G89 [文献标识码] A [文章编号] 1009 ― 2234（2014）04 ― 0089 ― 02
随着科技的进步和经济的快速发展，人们的生活质量得到了跨越式的提高，人们的生活已经由“温饱型”向“小康型”转变，身体的健康将成为人们关注的重点，人们将从被迫参与体育活动转变成主动参与体育活动，休闲体育文化建设必将成为未来社会的重点，未来社会将步入“休闲时代”。通过对齐齐哈尔市休闲体育文化建设存在问题和对策的分析，利用齐齐哈尔市历史文化的优势，提出提升齐齐哈尔市休闲体育文化发展水平的有效对策，从而把齐齐哈尔市打造成休闲体育文化的旅游名城，促进齐齐哈尔市休闲体育文化产业的快速发展，达到促进地方经济和社会快速发展的目的。
1 齐齐哈尔市休闲文化建设存在的主要问题
1.1 财政投入资金不足
齐齐哈尔市休闲体育文化活动场地设施匮乏，是影响休闲体育文化活动开展的主要因素。由于休闲体育文化设施建设资金紧张，扶持基金不足，到位慢，导致基础实施建设缓慢，影响工程建设的进程。特别是农村一些乡镇的综合文化站和健身广场的建设资金问题亟待解决。财政经费紧张使文化、体育工作特别是文化事业的支撑能力受到限制。
1.2 人们的体育休闲意识需要进一步提高
由于齐齐哈尔的社会经济发展与沿海发达城市相比较慢，人们的传统观念随着社会的发展改变较慢，很多人还没有意识到“花钱买健康”是社会发展得新趋势，是一种时尚。齐齐哈尔有很多极具优势的休闲资源，如宗教文化的优势、民俗文化的优势、冰雪体育文化的优势、节庆文化的优势、生态文化的优势、关东文化的优势等等，这些人文资源和自然资源的优势，将为休闲体育文化发展提供强有力的支撑。但是现阶段市民对休闲观念的理解还存在一定的误区，他们希望拥有闲暇体育活动时间来缓解工作生活的压力，但却缺少在休闲体育活动中应持有的从容心态和积极的热情。大众化的休闲观念还没有真正的纳入到百姓的日常生活之中。
1.3 体育休闲文化活动形式单一
通过对齐齐哈尔市市民参与休闲体育活动形式的问卷调查得知，齐齐哈尔市市民的休闲活动方式主要是以看电视、上网、逛街、购物、就餐等消极休闲活动为主，而参与体育活动、唱歌、跳舞、逛公园、散步等积极休闲活动的较少；参与休闲体育活动的多以徒步健身、慢跑、健身路径活动、广场舞等为主。参与时尚健身活动如：羽毛球、网球、乒乓球等的较少。这也充分说明了齐齐哈尔市民的休闲活动方式比较单一。齐齐哈尔市的休闲体育活动场地器材较少、冬季时间寒冷漫长以及休闲体育活动的组织水平低等都是导致休闲体育活动方式单一的主要因素。
1.4 休闲体育文化活动空间环境亟待提高
通过对齐齐哈尔市市民参与休闲体育活动的问卷调查得知，齐齐哈尔市市民的休闲体育文化活动场所以家庭室内活动为主，部分人员延伸到社区附近的公共体育文化活动场所。市民以家庭室内活动为主的原因是我市休闲体育文化活动场地偏少，设施陈旧，损坏较多，对参与人群没有吸引了，部分环境较好、设施优良的休闲体育活动场所，收费较高，广大市民很难接受。休闲体育设施的不足，休闲场所功能单一，以及休闲环境的生态问题等，是影响齐齐哈尔市市民参与休闲体育文化活动的主要因素，而齐齐哈尔市冬季寒冷、漫长的特征，也是影响齐齐哈尔市市民参与休闲体育文化活动的一个重要因素。
1.5 休闲体育文化指导员的缺乏
受多年来体制机制等因素的制约，大量各类人才外流，无法满足人民群众文化需求。市民在有一定的休闲文化环境和器械的情况下，很多时候却缺少专业的指导人员，这样就有可能造成一些身体或者其它的伤害，造成适得其反的结果。如：一些健身器材如何运用才能更加合理，更有利于人的身体健康，一些市民缺乏这方面的认识，健身指导员就可以解决这一问题，指导市民进行正确合理的利用健身器材；又如：一个喜欢唱歌的市民自己唱歌太单调，而且还有点羞涩，如果有专业的音乐指导员来组织指导一些这样的市民一起进行唱歌、排练，这样更能激发市民的兴趣，达到愉悦身心的效果。特别是农村文化、体育人才匮乏开展文化、体育工作缺少行业能手，管理人员水平不高、经验不足。
2 齐齐哈尔市休闲体育文化建设发展的对策分析
2.1 进一步提升市民参与休闲体育文化活动的意识
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关键词：高压开关柜；断路器；机械特性；在线监测
1 监测装置的硬件设计
1.1 监测装置的组成及其工作原理
现阶段高压开关柜内所用断路器，大多采用模块化结构组成，其优点在于利用模块集成技术，降低了内容元件交叉短路的概率，有利于提升断路器的使用质量和抗干扰能力。总体上看，断路器大致分为五大模块，分别是霍尔传感器、辅助接点、角度传感器、信号处理器、数据通讯系统。当断路器通电工作后，霍尔传感器执行时间指令，调用单片机控制程序中的设定时间，此时起始时刻被确定。随后，辅助接点（非接触式位移传感器）接收霍尔传感器的动作指令，启动时间调用程序，根据事先设定好的时间间隔，自动计算出断路器的停止时刻。当起始时间和中止时间确定后，角度传感器进行相关数据的采集和处理，并在时间结束后，将所采集到的数据进行初步整理和汇总，上传到信号处理器。这些初始数据在信号处理器内实现转化、筛选和加工，最终汇总到数据通信系统中，以备工作人员调用。
1.2 断路器的机械特性
本文所研究的在线检测装置，其主要理论依据是：在断路器分、合闸的过程中，断路器主轴旋转角度与触头行程之间有某种数学上的联系，从而能够通过测量断路器的分合闸旋转角度，来间接的测量出触头行程。其中，角度传感器的主要功能是负责检测断路器主轴的旋转角度，并且能够将主轴动作信号转换为数字模拟信号。同时，该信号通过A/D转换器进行转化之后，将输出的信号录入专门的绘图软件中，能够得出断路器触头的行程曲线。
机械特性时间参数的检测则是利用了霍尔电流传感器和断路器自带的辅助触电，在开始进行时间参数检测时，断路器内部单片机控制中心首先要根据断路器分合闸的动作周期，制定相应的控制指令，以此来获取断路器操作线圈和触头分、合的频率。
2 高压开关柜断路器机械特性内部监测装置的设计
2.1 角度传感器的选择与安装
在测得主轴角位移曲线和动作行程之后，可以利用相应的计算软件得出断路器触头的直线位移曲线，这种间接测量法也是现阶段大多数型号断路器的普遍应用方法。需要注意的是，真空断路器由于自身结构的影响，内部主轴旋转的供电方式为低压供电，因此也就不存在高低压电位分离的问题。为了保护内部主轴，通常要在断路器内部预留一定的空间，方便安装角位移传感器，防治在主轴旋转过程中位移传感器采集不到相应的动作信号。
本文研究所用的角位移传感器生产与美国Sburnnik公司，其信号采集传感器为电磁感应式动作捕捉器，具有使用寿命长、信号准确率高等优点，理论上最小分辨率可达0.015°，分辨率为12位。角度传感器安装时，要注意其内部磁位器应当架空安置，除了必要的导线连接外，不应与其他金属固件直接接触。一般情况下，磁位器应当采用环氧树脂或可塑性胶泥与固件连接。
2.2 分闸及合闸周期起始时刻监测硬件电路设计
断路器分闸周期与合闸周期计算均以分、合线圈得电为起始时刻，断路器分、合闸周期一般都在ms数量级，因此，断路器分、合闸起始时刻的准确监测是断路器周期监测的关键。本监测装置采用南京菜花电子有限公司生产的CSM005A电流霍尔传感器作为断路器操作线圈得电时刻监测的传感原件，该传感器的原边和副边之间可承受2.5kV的交流电压，线性度≤0.2%，相应时间
2.3 辅助触点信号回路切换控制电路设计
断路器刚分、刚合时刻确定通过辅助接点构成的信号回路连接至DSP的XINT2实现，在断路器常开、常闭辅助触点构成的回路中附加3.3V直流电压可构成两路信号回路，信号回路的输出信号经消抖等处理后可以为DSP的XINT2提供另一个可靠的中断沿触发信号，但随着断路器分闸或合闸动作的进行，两路信号必须满足不断与DSP的XINT2管脚进行切换连接的功能。电路设计中通过控制继电器常开、常闭触头实现，两路信号的切换电路如图1所示。
3 实验结果及其分析
本装置采用非接触式角度传感器监测断路器分、合闸时主轴旋转角度，很好地解决了断路器机械特性在线监测传感器不易安装的问题，利用霍尔电流传感器和断路器辅助触点较准确地提取了断路器分、合闸周期起止时刻。装置结构简单小巧、安装方便、成本较低，具有较广泛的应用价值。
参考文献
[1]孟永鹏，贾申利.真空断路器机械特性的在线监测方法[J].高压电器，2016（07）：131-134.
