在线监测仪范文

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导语:如何才能写好一篇在线监测仪,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。

在线监测仪

篇1

关键词:避雷器;在线监测仪;应用

中图分类号:TU895 文献标识码:A 文章编号:

1、引言

2010年2月23日,操作队在对所辖一座66KV变电站正常巡视时,发现66kV母线A相金属氧化锌避雷器在线监测仪指针指示在最大量程0.9mA偏右处,已经到头了。B相指示为0.75,C相指示为0.8,经过对比,三相较前几次巡视时数值均有较大幅度的增长。当时天气有雾,经过仔细观察,未听见放电异音,避雷器本体及附件未见放电痕迹,红外检测未发现温度分布异常。接到这个报告时,我们一时不知该怎么办。该变电站为单母线运行,如果停电处理不仅影响本地居民、企业的正常用电,而且该站还担负着朝鲜绸缎岛、新西里岛的供电任务,一旦停电将会造成严重的国际影响。

2、原因分析

为了弄清楚运行中的设备允许的泄漏电流标准到底是多少,我们查了大量的标准、规程,查到的相关规定如下:

《110(66)kV~750kV避雷器技术标准》

第6.1.2.2条在持续运行电压下通过避雷器的持续电流应不超过规定值,该值由制造厂规定和提供,所提供值应包括全电流和阻性电流基波分量的峰值。

交接试验时,在系统运行电压下测量持续电流即运行电压下的交流泄漏电流应不大于出厂试验值的30%。

第6.1.3.3条 漏电流也称为泄漏电流。无间隙金属氧化锌避雷器在0.75倍直流1mA参考电压下的漏电流不应大于50μA。”

《110(66)kV~750kV避雷器技术监督规定》和 《电力设备预防性试验规程》(DL/T596―1996)

项目名称 监督手段 要求

金属氧化物避雷器直流1mA电压(U1mA)及0.75 U1mA下的泄漏电流

定期试验 U1mA不得低于GB11032规定值,与初始值和制造厂规定值相比,变化应不大于±5%;0.75 U1mA下的泄漏电流应不大于50μA

金属氧化物避雷器运行电压下的交流泄漏电流

定期试验 测量运行电压下的全电流、阻性电流或功率损耗,测量值与初始值比较,有明显变化时应加强监测。当阻性电流增加0.5倍时应缩短试验周期并加强监测;增加1倍时,应停电检查

通过上面的规定我们得知对于运行中的避雷器泄漏电流的大小并没有明确规定,只是对出厂试验、交接试验和日常监督试验值做了规定,也就是说避雷器泄漏电流是否合格,能否正常运行是通过试验、数据比较来判断的。

三、处理经过

由于2009年未进行预防性试验,所以我们决定结合此次异常由试验所提前对该组避雷器进行2010年度的例行试验,2月24日下午试验所进行带电测试数据如下:

将上面的数据与2008年的数据对比我们发现,全电流分别比08年增加A相28%、B相29.7%、C相7.5 %,阻性电流分别比08年增加A相355%、B相506%、C相116%,其中本次试验成绩中阻性电流占全电流的比例分别为A相47%、B相55%、C相19%。通过上面的数据比较,我们发现避雷器存在严重的问题,需要停电做全面的试验、检查。

为了尽可能保证供电可靠性,我们一边进行计划停电检修的准备,一边联系避雷器、在线监测器生产厂家帮助进行原因分析。

避雷器巡视记录

通过对连续几天的巡视记录分析,我们发现:

(一)、避雷器在线监测仪指示随着天气的好转,各相数值呈下降趋势,这为我们执行计划作业创造了条件;

(二)、试验表明A、B相泄漏电流较大,C相泄漏电流相对较小,但从巡视记录看,在线监测仪B相指示始终小于其他两相。难道是在线监测器有问题吗?我们查看了历年的试验报告,结果表明均合格,我们又询问了厂家,技术人员告诉我们在线监测仪可能存在一定的误差,但应与实际泄漏电流大小成正比,不应该出现这么大的误差。为了进一步了解、核实情况,我们于27日上午到达前阳变电站进行现场分析。到达现场后我们首先对避雷器在线监测仪进行了查看,发现B相型号与A、C相型号不同,B相型号为JSH―4型,A、C相型号为JSH―3型。不同的区别在于前者分别对避雷器瓷套外污秽度和瓷套内泄漏电流分别进行测试,后者无法区分,只能测试总体的泄漏电流。在现场我们发现B相显示的瓷套外污秽度为15μS,处于注意状态。(监测器刻度显示:0~7.5μS为正常状态,7.5~17.0μS为注意状态,17.0~37.5μS为异常状态,37.5μS以上为严重状态)。我们又对避雷器本体进行了目测,发现表面经过雨水的洗刷后非常的脏污,查阅检修记录簿该避雷器自2007年以来一直未清扫,而且该变电站地处海岸线附近,所处地区污秽等级为D级。

有了新发现后我们决定暂不提报停电计划,先对避雷器本体进行水冲洗,然后再进行带电测试,待试验结果出来后再决定下一步的处理方案。3月1日连续多日的雨水结束,天气达到带电作业的要求。水冲洗后的带电试验数据如下:

避雷器水冲洗后的在线监测器显示的数值分别为:A相0.55mA、B相0.36mA、C相0.49mA,说明在线监测仪也是比较准确的。至此,前阳66kV变电站66kV母线避雷器泄漏电流异常处理完毕,恢复正常,可以继续运行。

篇2

关键词 后散射;烟尘浓度;在线监测

中图分类号:O439 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)12-0016-02

目前国内外采用光学法测量粉尘浓度的传感器主要有光透射法和散射法两种,光透射法有一定局限性首先是安装要求比较高安装在工业烟囱上的时候发射端和接收端开孔必须足够同轴,否则接收端接收到的光强会受到影响,烟囱震动等外界干扰严重影响测量精度,其次是只适合与高浓度的粉尘环境检测,低浓度时检测精度低,不能满足当前形势发展和要求,逐渐被散热法所替代。传统散射法粉尘浓度传感器体积较大,光路设计复杂,生产过程复杂,成本比较高,可维护性比较差。由于粉尘浓度传感器工作环境复杂,传统传感器难以有效克服作业现场镜片污染问题。

1-光接收器; 9-仪器壳体

2-激光器驱动电路板; 10-滤光片

3-激光器

4-聚焦镜片;

5-大密封平面镜;

6-小密封平面镜; L1-仪器内部测量区域;

7-干净隔离气源入口; L-测量环境种的测量区域;

D-所测量环境区域直径; T-测量环境安装法兰长度。

1 后散射烟尘浓度监测仪系统研究

监测仪主要由激光器3发出光源沿着一定角度θ射入测量区域L,在这个区域内由粉尘颗粒散射回的光信号进入,θ角度可根据现场工况来调节激光器驱动电路板驱动板2来适应各种复杂工况。气体保护单元13是为了防止粉尘颗粒污染光学镜片,具体实施方式是从干净隔离气源入口7通入压缩空气会在气体保护单元13形成干净的气体隔离膜来阻挡粉尘的污染。

2 后散射烟尘浓度监测仪电路

监测仪采用半导体二极管激光器作为光源,激光器波长为650 nm,通过微处理器采用PID算法将光源恒光强输出,为了防止杂光干扰并将光信号调制,经过光学聚焦并平行后转成平行光提高了能量,将光以一定倾斜角θ射入被测烟道区,经烟尘散射回的光经过聚焦镜片4聚焦到接收器转换成电信号再加一窄带滤光片10可以有效防止其他杂光干扰,再由微处理器将信号解调放大滤波处理后转换成电压信号,通过得到的电压信号、预存的电压信号与粉尘浓度的比例关系,计算出粉尘浓度,计算公式推导如下。

激光源输出功率为Po,经挡尘窗口镜片衰减K1后照射烟尘,如果烟尘的等效散射系数为K2(与烟尘的组织结构、浓度相关),烟尘反射的功率为Po×K1×K2×D,穿过窗口镜片G后的功率为Po×K1×K2×D×K1,经4-凸透镜透镜聚焦后的功率Pr为Po×K1×K2×D×K1×K3。

Po:探测激光源输出功率,与激励电压Vt成正比(系数k);

C:烟道烟尘浓度;

K1:挡尘片衰减,受积尘影响;

K2:烟尘反射系数,与烟尘组成的结构颗粒有关;

K3:透镜会聚增益,是常数;

接收到的信号电压:Pr= Po×K1×K2×D×K1×K3。

若Po、K1、K3恒定,Pr与K2×D成正比,监测仪安装后,通过标定可以得到Pr与D的对应关系,即可计算出烟尘浓度值C:

C=A/K2×Pr。(假定A=1/(Po×K1×K1×K3)

3 后散射烟尘在线烟尘仪数据比对

图4和图5是在热电厂实际工况比对结果,电厂粉尘排放限值120 mg/m3,采用静电除尘器,通过调节电除尘器电场电压改变电场强度,可以调节烟尘排放工况,烟囱直径2 m,参照国标采用手工采样方法进行比对数据结果如下。

4 结论

激光粉尘浓度智能传感器采用激光后向散射方法,通过粉尘对光散射强度快速准确有效反映出粉尘浓度大小。即利用激光发射单元按照一定角度射入被测区域,由于粉尘散射并经过聚焦镜片4聚焦,通过激光接收单元接收光信号再由处理器转换成激光粉尘浓度值,监测仪设计了气体保护单元有效防止粉尘及各种污染气体污染镜片减少了仪器故障率提高了仪器稳定可靠性。结构设计简单紧凑,体积小方便安装维护,解决了安装现场各种复杂条件限制的问题。

基金项目

国家863支撑项目(2012BAB19B04)

参考文献

[1]李霖峰,尹王保,王金来,吉选忙.光后向散射式烟尘在线测量样机的研制[J].光学仪器,2008,30(2):82-84.

[2]贾文超,李娟娟,刘增俊,程全喜.一种基于单片机的半导体激光器电源控制系统的设计[J].现代电子技术,2008,31(5):190-191.

[3]国家环境保护行业标准:HJ/T 76-2007.固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法.

[4]朱震等.光散射粒度测量中M此理论的高精度算法[J].光电子.激光,1999,10(2):135-138.

篇3

关键词:磷酸根离子; ARM; 嵌入式系统; 在线测量

中图分类号:TN919-34文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)19-0154-02

Design of Phosphate Ion Online Monitoring Instrument Based on ARM and μC/OS-Ⅱ

WANG Xian-zhong1,2, GUO Feng-hua1, TIAN Zeng-guo1

(1. School of Physics & Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China;2. Henan Relations Electronic Co. Ltd., Zhengzhou 450001, China)

Abstract: For the stability and accuracy requirements of phosphate ion online monitoring in thermal power plant, the phosphate ion monitoring instrument, which is controlled by high-performance ARM micro-controller and reliable μC/OS-Ⅱ operation system to achieve the phosphate ion online monitoring, is designed according to the principle of P-V-MO colorimetric method. The instrument has the advantages of high intelligence, easy operation, high stability, low power consumption, high accuracy and high reliability, and can satisfactorily meet the requirements of monitoring the phosphate ion content in thermal power plant water.

Keywords: phosphate ion; ARM; embedded system; online monitoring

收稿日期:2010-04-20

火力发电厂和大型工业锅炉,通常采用向炉水中添加少量磷酸盐以防止钙、镁水垢的生成,磷酸根浓度不够,不能有效防止结垢,磷酸根离子含量过高,会导致炉水的pH值变高。因此磷酸根离子浓度是炉水检测的重要参数。ARM处理器具备高性能、低功耗、低成本等优点,将其应用于在线磷酸根离子分析仪的管理控制系统,可以提高磷酸根分析仪的处理速度和精度。

1 结构及测量原理简介

磷酸根离子分析仪整体结构包括光路系统、水路系统和管理控制系统三个部分。

光路系统主要包括:专用的单色LED冷光源、比色皿和光电传感器。

水路系统由比色皿、柱塞泵、多通道切换阀、流通池、样水/标液切换阀、流量计、排污阀、溢流管等组成。

利用化学吸光法原理,即在一定的酸度下,正磷酸盐与钒钼酸作用生成黄色的磷钒钼酸。此颜色的吸光度与水中正磷酸盐的浓度符合朗伯-比尔定理[1-3],即溶液的吸光度A与溶液的浓度c和液层的厚度L的乘积成正比。

A=lg (I0/I)=KCL

式中:A为吸光度;

I0为入射光强度;

I为透过光强度;

C为有色溶液的浓度;

L为溶液的厚度;

K为吸光系数。

2 管理控制系统的硬件设计

在线磷酸根离子分析仪的管理控制系统采用模块化设计,包括以32位的AT91M40800微控制器为核心的核心板电路、控制电路模块、信号调理与转换电路模块、电源电路模块、通讯电路模块、人机接口电路模块、实时时钟电路模块、复位系统电路模块8个部分[4]。总体设计框图如图1所示。

2.1 核心板电路

核心板电路模块由嵌入式微控制器AT91M40800及外扩存储器组成。嵌入式微控制器AT91M40800主要用于管理和控制整个系统。扩充了1 MB的RAM,主要用于系统程序运行,大大提高系统运行速度。外扩2 MB的FLASH,用作主存储器,存放系统程序和测量数据。

2.2 控制电路模块

控制电路模块用CPLD和继电器控制通道切换、样水/标液切换、样水与试剂柱塞泵注水、搅拌电机、排污电子阀以及6路超范围报警和断样报警。

图1 硬件电路框图

CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件,具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点。Altera公司MAXⅡ系列EPM240T100芯片具有低成本、高性能的特点,采用先进的CMOS制作技术,3.3 V电源供电,并提供600~10 000可用逻辑门,引脚延误速度为4.5 ns,计算频率可高达227.3 MHz[5]。系统用CPLD实现对注塞泵的稳定精确控制。

2.3 信号调理转换电路

信号调理与转换电路模块主要用于放大微弱的光电传感器测量信号,并通过AD7714转换成数字信号送入主处理器AT91M40800。系统选用OPA2340单电源轨至轨运算放大器,它具有极低的失调电压和偏置电流,具有较高的共模输入范围和共模抑制比。A/D转换器件选用适用于低频测量应用的AD7714,转换精度高、速度快、编程、接口方便。

2.4 电源电路模块

使用专用AC-DC电源模块,输入220 V交流电,输出DC 24 V/0.3 A,DC 24 V/1.5 A和DC 5 V直流电。同时选用低压差电压调节器LM1117提供3.3 V电源。

2.5 通讯电路模块

通讯电路模块包括通用异步串行通信USB,RS 232,RS 485,4~20 mA标准电流输出。USB接口主要用于和上位机通讯,RS 232模块用于和其他设备通信,选用MAXIM公司生产的MAX3221串口转换芯片,RS 485用作远程数据传输,另外,配备4~20 mA标准电流用作数据传输避开噪声影响,将低于4 mA和高于20 mA的信号用作各种故障的报警。

2.6 人机接口

人机接口模块包括触摸显示和按键两部分。触摸显示部分采用TFT6448真彩液晶显示器,具有使用温度范围广(-10~+65 ℃),低功耗(3.3 V,最大电流240 mA),宽输入电压(2.7~5.5 V),轻薄设计(高度10 mm)等优点。

设计有6个按键配合使用,以方便操作。

2.7 实时时钟电路模块

为了能够准确记载所检测的磷酸根浓度对应的日期、时间,选用了掉电不丢失的铁电存储器FM31256,该芯片是包含基于处理器系统的通用功能需求的集成器件,主要功能包含32 768 b的铁电非易失性存储器、实时时钟、低电压复位和一个通用的比较器,用于电源失效中断输出或其他用途。

2.8 复位系统电路模块

系统选用STM811复位芯片。该芯片是专用于产生微处理器复位功能的芯片。在电源上电、掉电以及监控系统电源电压的变化,产生可靠的电源复位信号,使微处理器产生复位或处理中断事件。

另外,本系统还采用AT92M40800内部看门狗定时器,当系统进入异常中断后进行自动复位,确保系统连续正常检测。

3 管理控制系统的软件设计

磷酸根离子分析仪主要用于工业现场磷酸根离子的全天候实时监测,对仪器的稳定性和可靠性以及抗干扰性能要求较高。μC/OS-Ⅱ是一个完整的、开源的、可移植、固化、裁剪的占先式实时多任务内核。其稳定性与安全性方面已经过美国联邦航空管理局认证[6]。

μC/OS-Ⅱ在硬件应用平台上的移植主要完成修改OS_CPU_C.C,OS_CPU_A.ASM等多个与处理器相关的文件[7-8]。μC/OS-Ⅱ官网上已经有移植成功的范例,这里不再多做介绍。

系统任务主要划分为:测量信号输入(快速中断FIQ)、触摸屏输入(外部中断IRQ0)、USB通信(外部中断IRQ1)、4~20 mA标准电流输出及PID温度控制(串行中断UART0)、MODBUS通信(串行中断UART1)、按键输入(定时中断Time0)、Watchdog中断、文件管理、用户图形界面显示、CPLD控制管理及输出报警等。

系统程序流程图如图2所示。

图2 系统程序流程图4 结 语

系统首次将高性能工业级ARM处理器AT91M40800和稳定可靠的嵌入式操作系统应用于磷酸根离子的测量。

选取几种标准溶液测得值如表1所示。

表1 实验测量结果

标准溶液原子水0.51.01.52.05.0

测得值 /mg/L0.00.4581.01.4881.9384.8

仪表在为期两天的实验过程中,对同一溶液多次重复测量,测量结果能够达到国标要求,仪表测量重复性良好,满足在线测量要求。实验和现场应用表明,该系统工作稳定、智能化程度高、测量精度高、重复性好,可以满足火电厂对磷酸根离子在线检测的需要。

参考文献

[1]承慰才,王中甲.电厂化学仪表[M].北京:水利电力出版社,1988.

[2]李永生.对新型在线磷表的探讨[J].吉林电力技术,1989(6):3-4.

[3]钟金昌,赵宗敏.测定电厂锅炉水中磷酸根的方法:中国,01114362[P].2001-12-26.

[4]张海平,吴传琳,詹有涵.新型在线磷酸根快速分析仪研制[J].工业水处理,2000(7):1-2.

[5]Analog Devices. 3 V/5 V CMOS 500 mA signal conditioning ADC[R/OL]. [2009-05-06]. .

[6]司栋森.嵌入式控制系统的可靠性设计[J].自动化仪表,2001(4):1-3.

[7]Jean J Labrosse.嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ[M].邵贝贝,译.2版.北京:北京航空航天大学出版社,2007.

[8]李建明,夏路易.基于AT91M40800和μC/OS-Ⅱ的嵌入式系统设计[J].太原理工大学学报,2006(5):2-3.

篇4

关键词:污染源;氨氮检测;准确性

中图分类号:X501文献标识码: A

一、对氨氮在线自动监测设备的认识

近几年来,氨氮(NH3-N)在线检测仪器较以往来看得到极其显著的改善,在进行污染源与水质环境的检测管控等方面都作出了极大的贡献,但是其主要的生产和供应商却都还主要集中在欧美等国家。以大渡口区氨氮在线设备为例,安装的美国哈希公司的AmtaxTM Compact型氨氮分析仪氨氮分析仪,采用光度法。美国哈希公司的AmtaxTM Compact型氨氮分析仪通过气、液转换技术,将铵盐转化为氨气,并将其逐出,以测定样品中氨氮的含量。

重点污染源企业安装氨氮水质自动在线监测仪在环境监测中发挥着重要作用,可以连续、及时、准确地对废水水质及其变化状况进行监测和远程监控,具有水质异常变化预警和监测项目超标及时报警功能,为环保部门的管理提供依据。

二、氨氮在线比对监测的程序

大渡口区监测站对辖区内氨氮在线自动监测仪进行在线比对,比对频次为每年4次,比对分为质控样考核和实际水样比对试验两部分。

2.1质控样品考核

采用国家认可的质控样,分别用两种浓度的质控样进行考核,一种接近实际废水浓度的样品,另一种超过相应排放标准浓度的样品,每种样品至少测定2 次,质控样测定的相对误差不超过标准值的±10%。

2.2实际水样对比试验

采集实际废水样品,以水污染源在线监测仪器与国标方法进行实际水样比对试验,比对试验过程中保证水污染源在线监测仪器与国家标准方法测量结果组成一个数据对,至少获得6组测定数据,计算实际水样比对试验相对误差。对实验数据进行分析,根据HJ/T354-2007中水污染源在线监测仪器实际水样比对试验验收指标,80%以上氨氮分析仪仪器与手工测量值的相对误差应不超过±15%。

三、氨氮在线监测的现状及建议

3.1氮氮在线分析仪的原理与实验室现在所用国标方法的原理不一致

仪器的检出限为0.2mg/L,而实验室的检出限为0.025mg/L。氮氮在线分析仪的原理主要是氨气逐出比色法与靛酚蓝铵测定法,而实验室用的主要是纳氏试剂分光光度法,方法原理不同,比对结果必定存在差异。

建议:在可以控制的条件下,实验室尽量使用与在线仪器原理一致的分析方法。如与CA71AM型氮氮在线分析仪进行验收比对,实验室内用水杨酸分光光度法。

3.2氨氮在线分析仪监测时的干扰

干扰因素主要为产生浊度和色度的物质,使用时间长了以后,反应池、泵管等处会出现沉积物,影响样品和试剂注入到反应池中的体积,使检测分析仪器测定的结果产生偏差。使用的试剂的浓度、稳定性在放置一定时间后有一定变化,影响测定。因为模块选择的不合适,会导致验收结果不合格。

建议:运营人员应按照《水污染源在线运行考核规范》的要求,规范操作,做好日常维护工作,保证在线监测设备的正常运行。企业应根据自身排水的特点,选择合适的氨氮在线监测设备。

3.3比对验收的技术规范验收标准不合理

《水污染源在线监测系统验收技术规范》(HJ/T 354-2007)中要求所有浓度的实际水样比对试验相对误差均为不超过±15%。对于低浓度的水样,按此标准来验收难以符合规范要求。如去年安装验收的氮氮在线分析仪,以污水处理厂的居多,由于处理后的氨氮浓度不高,甚至低于仪器的检出限0.2mg/L,而实验室使用的方法检出限比较低,对于处理后的废水一般都可以检出但却也是低于0.2mg/L,根据标准无法判断合格与否。

建议:参照COD在线比对指标方式,建议按样品浓度范围0~0.2mg/L(如果实验室监测数值也小于0.2mg/L)、0.2~2mg/L、2~8mg/L、大于8mg/L分成几个标准指标。

3.4无法采购到高尝试的氨氮标样

根据在线比对标准,需要用超过相应排放标准浓度的质控样品给企业监测,而国家标准样品研究所却没有高浓度的标样,为了验收按照标准的要求顺利进行,只能用几支标样浓缩配制质控样,去到现场,由于仪器测量范围的限制,仪器使用者需要根据浓度来做适当的稀释,这样的过程增加了质控样浓度的误差。

建议:随着全国范围内的氨氮在线监测仪验收工作不断增加,需要跟国家标准样品研究所沟通,以便购置到适合浓度的标样,以减少验收时由于标样浓度不合适而导致的误差。

3.5采样过程操作会影响结果。

很多时候氨氮在线比对分析仪不合格是因为实际水样比对不合格,这更加需要我们严格控制采样过程,以保证比对实验的样品采集在同一时间、同一地点、同一层面,采集到相同的样品。

建议:在实际水样的采集过程中,为尽可能保证水样相同,通常用一个现场润洗后的1L的采样瓶,采满后再根据情况加固定剂。

4结语

氨氮在线自动监测仪虽然已在我国水质自动监测系统中得到广泛应用,但不可否认其在使用与发展方面仍存在许多问题。相信随着其国家方法标准的出台、仪器厂商的进一步规范、仪器功能的逐步增强、质量控制手段的逐渐增多,氨氮在线自动监测仪将被更好地应用于环境监测,而比对监测工作也会相对顺利地进行。

参考文献:

[1] 中华人民共和国环境保护部.水污染源在线监测系统验收技术规范HJ/T 354-2007[S].北京:中华人民共和国环境保护部,2007.

[2] 中华人民共和国环境保护部.水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法HJ 535-2009[S].北京:中华人民共和国环境保护部,2009.

篇5

关键词:汽轮发电机 在线监测 监测装置

0 前言

随着电子信息技术的飞速发展,从20世纪80年代初开始,各种各样的在线监测装置在汽轮发S电机上得到了推广和应用。以往,我国发电设备长期以来实施“计划维修”,缺乏针对性,容易造成设备的“过度维修”。现在,先进的工业国家都转至状态维修也就是“需修时修”。

设备状态监测和诊断是实施状态维修、预知维修的重要基础,而状态维修必须扎根于状态监测仪器的实用性、可靠性及对测试结果的解读能力上。发电机容量的大小、已运行时间的长短、不同冷却方式、在线监测装置的可靠性等都会影响到在线监测装置的配置。因此,如何合理应用和配置在线监测装置是一项比较复杂的策略性选择,尤其在广泛推广使用时更要慎之。

1 国内外简况

为了解汽轮发电机在线监测的应用情况,国际大电网会议旋转电机委员会(CIGRE/SC11)在1995~1998年发出了调查提纲,该调查表有2个目的。

(1) 要了解发电机制造厂、用户、在线监测供应商三方面对各种在线监测的认可程度。

(2) 要统计应用中的实报、误报及漏报情况,以确定置信度和成熟程度。

该调查表主要是针对水、氢冷却的汽轮发电机,对在役发电机以15年加以区分,发电机的容量分3挡:100~250 MW;251~499 MW;500 MW以上回复率60%[1]。面对国内在线监测的高速发展,1998年5月,中国电机工程学会大电机专委会将CIGRE/SC11这份调查提纲向国内分发,全国安装200 MW及以上发电机的单位都接到了这个调查表,回复率约20%。兹将主要问题的国内外大多数调查结果对比列于表1。

2 选择在线监测应遵循何种原则

CIGRE/SC11在1998、2000年,根据上述调查结果,对选择在线监测应遵循的原则进行了讨论。其共识是:

(1) 在线监测装置的作用是对渐变过程进行监视,以对发电机状态进行科学预知,它不能代替突发事故时的各种瞬时记录仪。

(2) 发电机制造厂在新机开发与新机投运过程中要对在线监测数据进行跟踪和关注,对配置提出推荐意见。

(3) 对需要专家解读或需要辅以离线分析的在线监测装置或数据,应由发电机制造厂、运行单位、在线监测装置供应商共同磋商,不能把做结论的责任推给运行单位。

其不同观点是:以美国GE公司、德国SSW公司为代表的认为,即使是大型汽轮发电机,也无需太多的在线监视,因为发电机可靠性在出厂时制造厂已有判断。运行单位只要严格按规程运行,可靠性就可保障。GE公司举例,他们对定子端部绕组振动是经过充分研究的,无需逐台振动监测。SSW公司也举例,SSW定子绕组采用GVPI工艺,无需局部放电监测。美国GE公司、德国SSW公司认为,过多的在线监视不仅增加了投资,对运行也加重了负担。另一方面,以法国EDF公司为代表,谈到了法国核电900、1300MW的经验,指出了大机组新机就装经过选择的在线监测装置(如SEVM)对状态维修的好处。

表1 国内外调查结果简表

国外多数回答

国内多数回答

1. 各种在线监测装置的配置情况如何?

各国、各电力公司、各电厂各不相同,新机、老机、不同容量各不相同

不知有什么文件规定,几乎全部统一。200MW及以上新机都装有GCM,HPA,SCW,RFM或PDM,HLM,HDM,HLOM。运行15年以上的老机很少装

2. 各种在线监测装置目前已装的总数量,今后5年计划装的数量?

根据统计已装的在线监测总数量:美国第一、中国第二、日本第三、法国第四;今后5年计划安装的数量:中国第一、美国第二、法国第三,其他国家无计划

3. 哪些在线监测装置能够提供有用的、可信的信息?

多数国家认为,大部分在线监测装置能提供有用的信息,但可信度与仪器成熟度有关

直读的在线监测(HPA、SCW、HLM、HDM、HLOM)能提供有用、可信信息,需解读的(如GCM、RFM、PDM)较难

4. 通过以往使用经验证明这些装置值得装否?

各国对不同的在线监测有不同的回答。主机制造厂及监测设备制造商肯定的多;运行单位比较保守,认为在发电机能可靠运行时,应尽量少装或不装

直读的在线监测装置得到了肯定。但是较复杂的、需要解读的有疑问或被否定

5. 哪些在线监测装置对主机有风险?

SSC有较大风险(瑞士、法国、日本),GCMPlus有较大风险(芬兰、澳大利亚)

不知道

6. 这些监测装置是否需要进一步发展为专家系统?

各种在线监测装置有的可以单独判断。进一步发展应该是信息交叉和专家系统,但只是研究,先搞些单目标的专家系统,如转轴振动、定子绝缘工况分析系统较为实际一些

高校认为有必要,制造部门和运行部门认为很难证明当前有市场需要

7. 对现有在线监测有哪些改进建议?

GCM:加Plus(英国、加拿大、意大利、澳大利亚)

GCM、RFM:由于漏油污染或因误

HDM:寿命挺不到一个大修期

RFM:RFM+RFCC2(瑞士)

BCM: 加红外线测温(法国)

HLM: 要改进小流量的精度(日本)

8. 对新机、制造厂和使用部门是否推荐在线监测的配置?

篇6

[关键词]在线;仪表;分析

中图分类号:TH83 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)06-0387-01

我国上一世纪八十年代就有这样的说法:现代化工生产过程自动化的核心目标是成分质量的控制。随着科学技术的发展,人们对大千世界物质组成的认识越来越深入,以往所用材料的内在质量及性能要求也越来越高,而对物质的正确认知使得对科学检测和分析手段的需求和依赖性很强,且不讲用于生产、建设的新材料、新物质不断出现,对于旧的物质、在生产过程中在线检测分析手段尤为重要,不言而喻,在线成分检测分析仪表是实现这一目标的关键设备,恰恰在这方面我们国家的仪表业界是薄弱的,特别是在自动化程度较高的现代化工―流程工业,多数环保用的工业检 测分析仪器仪表是国外高价产品。

计算机技术信息处理技术的高速发展也必将带来仪器仪表行业的技术深入掘进,甚至基于科学计算的预测、预估等等现代人所具有的智力思维功能,信息存储技术从机械式到磁介质到光/电式EPROM、E2ROM到今日高速闪存Flash,因为它的功能愈进强大,体积、功耗却愈进微小,国家级图书馆的藏书资料全放进去绰绰有余;可以记录上一个月、乃至一年的实时采集数据。既然软测量技术的内核是充分体现计算机最擅长的科学计算和信息处理,很难想象现今开发的仪器仪表内没有单片计算机技术介入。一片指甲大小的闪存体可达几百M字节,而且价格越来越低,单片机的嵌入式应用无处不在,一片大小只有5×5mm带丰富接口及存储资源的的单片机MPU,一个香烟盒大小而且薄得多的硬盘存储量可以到近百G字节,没有理由不把软测量技术作为智能仪器仪表的核心技术,发展了很多代,其趋势是越来越体积小,存储量大,读取速度快,这些软测量的应用都是基于整个生产过程的综合各种参数、构造复杂的运算模型,国外的产品价格很昂贵,国内有些软测量技术的文献,也多是在计算机控制系统中。把本来在大型系统内应用的技术移植到智能仪器仪表中来,这里又有一个既是常识,我们应该说是高速运算和信息处理,目前比较流行的虚拟仪器实际上就是计算机技术在电测仪器方面引起的革新发展,才可称其为智能仪器仪表。而软测量技术正是这种仪器仪表的智能内核。所谓软测量技术是把常规检测手段与计算机信息处理,以软测量实现回归变量选择、样本预处理、一致性回归的研究分析,所谓万亿次计算机实际是指每秒钟进行的简单运算,而且单片机嵌入式的功能已能充分的运算快、体积小,软测量技术并没有在仪器仪表的研发上应用,还指其处理信息量的速度,所有这一切的发展给仪器仪表的应用发展奠定了基础,计算机的采集、存储、数据处理,那么在过程控制领域,软测量技术也就应运而生,分析过程机理、确定主导变量和辅助变量,控制机理学习的间接检测技术。

关于成分在线检测分析,世界上科学界关于物质内成分构成有两种研究路线,一种是从内部打开物质的内核,甚至再深入到中子、质子微粒子的运动、形成物质的结构,却是把很多学科的理论和方法应用到物质的成分研究,对这种高深莫测的研究本文不想过多妄谈。另一种是从外部研究物质的各种特性以及对周围的相互作用、影响。比如:发热、熔点、燃点、呈酸性、呈碱性等等,典型的手段类似电化学方法;超声波方法;热力学方法;称重力学方法等等,这种研究看似片面,局限很大,但对某些特性较强、作用性较明显,起什么变化等等物理的化学的特性、作用。这种研究不能讲是从纯应用科学的角度,无非就是根据物质的表观特性判断、研究其本质,从复杂的混合体分离成单纯的个体物质,且人们在长期接触实践中对其性能较为认知的物质确是很实用的。分析的工作是人的判断性思维伴以计算,显然也可以是智能仪器仪表的“思维”计算。这种方式被公认为分析仪器的主要代表。我们再谈“分析”,所谓分析,当然不仅要知其质,还要知其量。

篇7

关键词 县级监测站;项目竣工;验收监测;存在问题;建议

中图分类号 X83 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)01-0272-01

建设项目竣工验收监测是检验建设项目落实环评和“三同时”制度的重要手段和通过环境保护验收的重要依据[1],是主体工程与环境保护设施同时投产并有效运行的重要保证。国家建设项目环境保护分类管理规定对项目的环境保护验收实施分类管理[2],县级环保局主要负责审批环境影响报告表,而县级监测站主要受委托编制环境保护验收监测表。相对于编制环境影响报告书的建设项目,县级环保部门负责审批的项目污染程度相对较小,验收监测内容也较少,只需编制建设项目竣工验收监测表[3]。但县级监测站作为基层监测站,在人员素质、仪器设备配置等方面较省辖市站及省中心站有较大的差距,验收监测工作也略显薄弱。笔者通过多年的验收监测实践,就县级监测站在建设项目验收监测中存在的问题提出合理性建议。

1 县级站在建设项目验收监测中存在的问题

1.1 验收监测前期准备工作不足

县级站在接受验收监测任务后,一般能做到现场踏勘并收集项目相关资料,编制监测方案。但通常资料收集仅局限于项目环境影响报告表,忽略了对建设项目相关技术文件的收集,现场踏勘时也往往只关注污染治理设施,对整个项目的了解不够深入,因此编制的监测方案往往较为简单,仅罗列监测类别、监测项目、监测频次等内容,无法对整个验收监测工作起到完全的指导作用。

1.2 验收监测人员未接受专业培训

目前,国家环保部每年都开展《建设项目竣工环境保护验收监测人员培训》并颁发合格证,但由于资金、名额等原因限制,县级站很难保证验收监测人员接受环保部的正规培训。因此,县级站从事验收监测的人员往往仅持有环境监测上岗证,监测人员对验收监测的认识不到位,加上本身业务技术限制,导致验收监测质量难以保证。

1.3 生产负荷检查力度不够

县级监测站在对建设项目竣工环保验收监测时普遍存在重形式、对建设项目生产负荷情况检查力度不够等问题。由于对项目生产负荷检查力度不够导致了解的不够细致或仅是应付了事,验收监测结果的代表性和可靠性受到影响。若验收时建设项目生产负荷达不到验收要求,使污染物产生量高于正常水平,污染治理设施运行情况不能反映其真实处理能力。在验收后,一旦建设项目生产负荷高于验收监测时的生产负荷,造成污染事故的几率较大。

1.4 环境管理检视不够

县级监测站在验收过程中普遍存在重测试、轻检查的现象。项目的验收监测局限于污染物浓度、污染物排放量等环境治理设施末端排放污染物的监测,对环境管理方面的检视不够,往往以口头询问为主。目前,在环境管理检查中存在以下突出的问题:一是验收监测报告只对环境管理检查情况进行简单的描述,未作透彻分析,无法提出有针对性的整改措施。二是对验收监测报告中应急预案的合理性、可操作性审查不够,应急措施落实、应急预案演练及职工环境安全教育等检查流于形式,应急环境事件处理在验收监测报告中的体现力度小。三是由于认识不够、资金缺乏等原因,企业日常环境监测重视不够、落实不到位。

1.5 非常规性环境因素的影响无法调查分析

县级监测站验收侧重于污染型项目的环保设施,对项目的生态保护、防护距离、景观影响方面等重视不够。受监测技术手段、人力、物力、资金等的制约,县级站在验收中无法对建设项目引起的生态环境改变、破坏视察视觉景观等非常规性环境因素进行充分的调查分析。

1.6 验收监测报告表编制质量不高

验收监测报告表的编写一般使用统一的表式,由于是表类的格式,在编写时容易将内容写得过于简略,不能详尽地说明项目的具体情况。而且在编写过程中容易将内容写得过于程式化,编制的验收监测报告表大同小异。

2 加强县级站环保验收监测工作建议

2.1 提高对环保验收监测的认识

建设项目环境保护工作包括 “三同时”制度和环境影响评价制度2项重要制度,而环保验收工作是对以上2项制度的验证和总结,在控制新污染源产生,实现环保目标等方面起着至关重要的作用。因此,提高对建设项目环保验收工作的认识。监测机构技术监督和技术执法的重要步骤之一是验收监测,要着力提高验收监测人员的认识,使监测人员多方面主动收集资料信息,做好验收监测的前期准备工作,对立项、可行性研究、设计、施工、试生产各时期的情况充分了解,把验收监测作为环保工作的一部分给予重视。

2.2 加强县级站验收监测人员培训机制

由于验收监测是一项政策性、技术性很强的工作,基本的环境监测知识不能完全满足验收监测的需要,所以对验(下转第277页)

(上接第272页)

收监测技术人员必须进行系统化的正规培训。基于县级监测站人员和资金因素的限制无法参加国家级的培训,建议由省级监测部门分期分批组织验收监测培训,普及验收监测知识,使所有县级站的监测人员都能接受到系统的培训,从而全面提高验收监测人员的业务素质。

2.3 制定适应形势发展、可操作性强的验收监测规范

验收监测技术规范设计不完善是影响验收监测质量的重要原因之一[4]。一是验收监测局限于技术性测试内容,环境管理检查缺乏明确细则和评价标准。二是不能明确把握生产工况,验收工况达到设计规模的75%以上才能达到验收规范要求,但缺乏明确的判断方法。相关部门应尽快制定可操作性强、适应形势发展的验收监测规范并配套实施细则,尤其注意要制定关于生产工况的把握方法以及环境管理检查方面的细则和评定标准。同时还要制定验收监测结果的评定标准,使得验收监测规范化、程序化和易操作。

2.4 切实加强环境管理检查

要加强非测试性项目的环境管理检查,认真对照环评及批复要求关注好监测制度、防护距离、生态保护等方面的落实情况。在环境管理检查中应注意以下问题:一是验收监测报告的内容。用照片和图表客观地反映检查结果,再辅以文字说明,企业日常监测委托协议、固体废物处理、处置协议等作为附件以支持环境管理检查结果。二是落实日常监测计划。企业监测规章制度的建设和计划、监测设备的配置、监测机构的设置等的落实应作为环境管理检查的重要内容。三是加强对应急预案、应急措施的管理检查。严密分析应急预案的合理性、可操作性,逐项检查应急预案的演练与落实情况、应急设施的状态、职工环境安全教育等情况。

2.5 主动开展公众调查

县级监测站接受的验收监测项目一般评价等级较低,没有明确要求进行公众调查,县级站在验收监测时一般也不进行公众调查。事实上,项目周边群众最能反映建设项目在不同时期对周围环境的实际影响,同时有助于明确和分析运营期公众关心的热点问题,为改进已有的环保措施提供基础。因此,在验收监测时,应通过座谈会、发放调查表或企业公示等形式征求当地群众的意见建议,通过监测报告总结归纳,反馈给项目单位和负责验收的环保部门。

3 参考文献

[1] 建设项目竣工环境保护验收监测[M].北京:中国环境科学出版社,2004.

[2] 朱光辉.建设项目竣工环保验收监测中应关注的问题[J].广东科技,2011,20(16):128-129.

篇8

[关键词] 国际资本流入;潜在风险;短期外债

[中图分类号] F831.7

[文献标识码] A

[文章编号] 1006-5024(2007)08-0137-03

[作者简介]杨玉凤,江西财经大学金融学院教授,博士生,研究方向为国际金融理论和实务。(江西 南昌 330013)

一、研究背景

我国在2001年底加入WTO后,开始逐步放松市场准入限制,这极大地增强了市场吸引力;加之我国经济在亚洲金融危机后保持了高速增长,国际社会对人民币的预期逐渐从贬值转为升值。与此同时,因2001年美国经济进入衰退期,美联储连续降息以刺激经济增长,使人民币与美元的利差由负转正。在此情形下,资本流入中国可获得汇差和利差的双重收益,因此国际资本流入规模猛增。据计算,在2001~2006年间,国际资本流入中国的年平均增长速度达到38.64%①(见表1)。

但是在大量流入的国际资本中,其中的“热钱”需要引起我们的关注。由于热钱最大的特点就是在各国之间频繁移动,追求投机利润。当一国存在获利机会时,热钱就会通过各种途径流入套利;而一旦市场发生反向变化,热钱就会迅速撤出,从而引起一国金融市场的动荡。因而当一国有大量热钱流入时,需加以高度关注。因此,如何应对国际资本的大规模流入,及时化解资本大量流入带来的潜在风险,已经成为当前我国经济发展面临的一个严峻问题。本文拟从四个方面分析国际资本大量流入对我国经济发展带来的潜在风险,并提出当前应对国际资本大量流入的政策建议。

二、国际资本大量流入带来的潜在风险

(一)加剧国际收支失衡,增加人民币汇率升值的压力

1999年后我国经常项目和资本与金融项目均保持顺差,特别是在2001年后,“双顺差”的金额越来越大,且在2001、2003、2004年度,资本与金融项目的顺差额均超过了经常项目的顺差额(见表2)。

现行汇率制度下,国际收支顺差无疑会加剧国内外汇市场供求失衡的矛盾。尽管在2005年7月21日我国对汇率制度进行了重大改革,但人民币升值的压力并没有得到根本缓解。在当前的外汇管理制度下,国际资本流入无论采取何种形式,都要向银行结汇。因此,当国际资本大规模流入时,在外汇市场表现出来的是外汇的供给持续增加,在其他条件不变时,必将导致人民币汇率持续升值。

(二)影响货币政策实施的有效性,增大通货膨胀压力

近年来由于人民银行持续大量买入外汇,使得通过外汇占款渠道投放的基础货币日益增加,致使人民银行资产结构发生了重大变化。1993年人民银行外汇资产占资产总额的比重仅为10.5%,而到2006年已超过65%(见表3)。这种变化表明,我国基础货币的供应越来越依赖于外汇储备的增减,而通过国内信贷这一渠道投放基础货币的重要性已大大下降,这也就意味着我国货币政策的实施已在相当程度上受到外部经济发展的影响,其有效性已大打折扣。

2003年后由于人民币汇率升值预期不断增强,国际热钱大量涌入,致使基础货币超常增长,货币供应量急剧扩张,远远超过同期经济增长率。尽管人民银行采取了相应的冲销操作,但2003、2004年仍出现了通货膨胀压力,CPI由2002年的-0.8%升至2004年的3.9%。虽然2005年后CPI有所回落,但仍高于1998年以来的其他年份(见表4)。

(三)助长国内房地产泡沫化倾向,加大国内银行体系的风险

2003年后,受房价快速上涨和人民币升值预期的影响,境外资金通过多种渠道进入我国房地产市场。境外资金大量进入房地产市场,推动了国内房地产价格的持续上涨。尽管2004年政府出台了多项针对房地产行业的调控政策,以抑制房价的快速上涨,但房价上涨势头仍然未减。据资料显示,2005年全国商品房平均销售价格同比增长7.7%②。2006年,针对部分城市房价上涨过快的问题,国务院启动了以调整住房供应结构、稳定住房价格为目标的房地产宏观调控,相继出台了一系列的调控措施,在一定程度上抑制了房价的过快上涨,但在2006年仍然有部分城市房价上涨较快。据统计,有70个大中城市房屋销售价格上涨5.5%③。

目前在我国房地产开发中,主要以银行融资为主。有资料显示,我国房地产开发中资金来源的五成以上是依赖银行贷款④,这也就造成了银行房地产贷款快速膨胀。截至2006年末,全国商业性房地产贷款余额3.68万亿元,比年初增加6653亿元,同比增长22.1%,增速比上年同期快5.9个百分点。其中房地产开发商贷款余额1.41万亿元,比年初增加2996亿元,同比增长27%,增速比上年同期快10个百分点⑤。可见,房地产市场一旦出现问题,势必会影响银行体系的稳定。

(四)短期外债大量增加,形成国际收支风险

由于1999年以来,我国国际收支一直存在“双顺差”,使得外汇储备迅猛增加,截至2007年3月底外汇储备已达到12020.31亿美元。从总体上看,我国国际收支具有较强的抗风险能力。但是必须看到,随着国际资本的大量流入,我国外债规模也在快速增加,尤其是短期外债(见表5)。2000年我国短期外债余额为130.8亿美元,占外债总余额的9%;2006年底短期外债余额增加到1836.3亿美元,占外债总余额的比例高达56.85%,已远远超过了国际警戒线(30%)。而短期外债占比过高,往往是引发金融危机的一个导火索,这在20世纪90年代国际上多次爆发的金融危机中已得到验证。

三、应对国际资本大量流入的政策建议

(一)树立国际资本流入管理的新思路

针对国际资本的大规模流入,我国应坚持分类管理原则,而不能采用“一刀切”的管理方式。首先,对有利于我国产业结构调整的引资,不宜硬性阻止其流入,而应通过采取有效的政策措施来消除其可能产生的负效应,如通过发行央行票据、国债回购、掉期交易等来冲销资本过量流入而增加的基础货币供应,防止出现通胀。其次,对因国内金融市场不完善导致的盲目引资和境外融资而形成的资本流入,应通过完善金融市场的建设,深化投融资体制的改革,满足国内私人部门合理的融资需求,降低其在国内融资的成本,以从根本上减少对境外资金的需求。再次,对各种违规进入的“热钱”,应利用经济手段加以遏制,如对短期跨境流入房地产和股票市场的资金征收“托宾税”,增加其套利成本,以遏制其流入。

(二)实现国际收支的动态平衡管理

从近年我国资本流入猛增的动因来看,有不少是基于人民币的升值预期。要减少资本流入中的投机性资本,就应弱化人民币升值的预期。为此应尽快改变国际收支顺差越多越好的传统观念,将国际收支的动态平衡作为管理目标:

一是尽快改变“奖出限进”的贸易政策,加快国内市场的开放进程,在重视出口的同时,要考虑我国经济发展的长远目标和产业结构升级的客观要求,相应增加对于国内经济发展所需要的高新技术产品以及资源型产品的进口,做到进出口总体平衡,略有盈余。

二是尽快取消内外资的不平等待遇,以消除“内资外资化”倾向。引进外资要由数量型向质量型转变,注重引进高新技术企业和延长产业链的企业;合理引导外资的投向,切实提高外资的利用效率。

(三)进一步完善人民币汇率形成机制

要弱化汇率预期因素对资本流动的影响,除了要保持国际收支的基本平衡外,还要建立合理的人民币汇率形成机制。根据“三元悖论”,在资本自由流动的情况下,要保持货币政策的独立性,就必须放弃固定汇率制,即应由外汇市场的供求关系来决定汇率,而不应长期保持汇率的固定不变。2005年7月21日我国对人民币汇率形成机制进行了重大改革,并在此后相继出台了一系列政策措施加快外汇市场的发展,但是从目前我国外汇市场的现状来看,其发展仍然不够充分,市场资源配置功能也未得到充分发挥。因此,要进一步完善人民币汇率形成机制,加快我国外汇市场的发展,逐步降低市场准入门槛,不断扩大市场交易主体;逐步放宽对人民币兑外币交易的“实需”原则限制,增强市场活力。

(四)加速利率市场化进程

人民币汇率形成机制的市场化改革,客观上要求利率市场化改革步伐要进一步加快,从而使利率与汇率相互协调和配合。从近年来大量流入我国的“热钱”来看,其目的除了套取人民币升值的汇差之外,再就是为了赚取人民币与外币的利差。因此,从防范国际套利资本冲击的角度看,必须注意我国利率与国际利率的关系。随着我国资本项目管制的逐步放宽,资本流动规模必将越来越大,而在此过程中,国外利率水平对我国货币市场利率的影响力也必将加大,这就要求国内利率在市场机制的作用下与国际利率相协调。

注:

①根据2001~2006年《中国国际收支平衡表》相关数据计算所得。

②中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴[J].北京:中国统计出版社,2006.

③中国人民银行.2006年货币政策执行报告[R].

④中国人民银行.2004年中国房地产金融报告[R].

⑤中国人民银行.2006年货币政策执行报告[R].

参考文献:

[1]管涛,马昀.对外资流入境内房地产市场规模的测算[J].国际金融研究,2006,(5).

[2]刘菲.资本流入、货币内生增长与物价稳定[J].财经问题研究,2003,(11).

[3]孙鲁军,高一格.境外资本流入房地产行业应引起重视[N].中国经济时报,2005-11-11.

[4]徐子福,洪昊.外汇管制环境下外资流入管理效率研究[J].金融研究,2006,(3).

篇9

电力系统中有大量高压开关设备.如果主回路接触不良,接触电阻偏大,长时间运行在大电流状态下,可能引起接触点温度过高,倘若未及时发现,将导致设备烧毁,造成严重的供电事故.因此,高压开关柜温度在线监测技术对提高高压开关安全运行水平,减少电力设备的运行事故,提高经济效益和社会效益等方面都具有实际意义.

关键字:高压开关柜;温度监测;检测系统

中图分类号: TM591 文献标识码: A 文章编号:

正文

1 高压开关柜温度在线监测的重要性

高压开关设备的最主要部件就是高压开关柜,承担着关合和开断电力线路、保护线路故障、运行电量数据的监测等任务。它将高压开关和控制、测量、调节、保护装置以及外壳、辅件及支持件等部件按照输配电功能需要组装起来,除进出线外,其余部件完全被金属外壳封闭。

有资料显示表明,很多发电公司、电力公司都出现了高压开关柜故障,无论程度大小,都造成了相当的经济损失。其中一部分来自开关柜本身的质量问题,但缺乏针对开关柜的有效监测手段才是目前最大问题。

绝大部分高压开关设备采用封闭结构、散热条件较差,设备在长期的使用过程中,开关柜内的接头、触点、母线排连接处等部位因老化、接触电阻过大或公差配合不良而发热,同时长期处于高电压、大电流和满负荷的条件下运行,最终便导致加剧热量集结,为了防止危及电气设备的安全运行,需要对温升采取有效的监测措施。尤其是当电力系统发生短路故障时,强大的电流使电气设备内部温升加剧,电气绝缘遭到严重破坏,并使电气设备寿命缩短,造成电气设备被烧毁。甚至发生电力电缆或设备因过热而引起火灾,导致大面积的电缆烧毁和设备损坏而被迫停机,短时间内无法恢复生产,从而造成重大经济损失。

电缆中间接头制作不良、压接头不紧固、接触电阻过大,长期运行造成的电缆头过热、烧穿绝缘直接引起电力设备过热和火灾发生。统计表明建设 10 年后的变电站,基建时制作的电缆头90% 以上均因质量不良引发故障而更换。

2 高压开关柜温度检测技术发展现状

电网设备中的触头和接头是电力系统网络重要的安全隐患位置。据统计,大部分的故障点发生在这些位置:

1) 、电缆接头。由于压接头的松动、运行时间的延长、绝缘层老化或者、局部放电等,将导致发热和温度上升,温升继续致使上述情况进一步严重,最终恶化的结果必定引起进一步温升,如此恶性循环的结果就会引发短路故障,甚至出现火灾事故。

2)、 动、静触头。电力设备中被广泛运用的开关柜,在输配电系统中的功能有:承担着关合和开断电力线路、线路故障保护、监测运行电量数据。开关柜因长期的大电流、触头老化,加上高压断路器动、静触头接触不良等因素容易使其接触电阻增大,以致长时间发热、触头温升过高甚至最终发生高压开关柜烧毁事故。

电力系统中对电力设备的检修正在由故障检修、预防性检修向状态检修过渡,作为输配电系统中广泛运用的高压开关柜,对其实施状态检修是非常必要的。目前对高压开关柜的监测大都基于人工巡检,用手持式红外测温仪检测开关柜内的温度数据;由于开关柜的结构相对复杂,元件遮挡的影响使得红外测温仪无法获得准确温度采集数据,且巡检时间间隔较长。目前国内外有多家公司正在从事高压开关柜热点温度监测的开发,但此项监测技术及系统还不是很完善,研发主要集中在数据采集、传输等方面,影响工程实用化的因素主要集中在承担数据采集及传输任务的传感终端的性能和传感终端与监测处理器之间的数据通信方式。

目前,常规的监测方式最大的问题就是无法判断故障发展趋势,也不能发现开关柜潜在的故障。有鉴于此,大量的生产设计厂商和相应的研究所研究出各种系列的新型的高压开关柜温度监测装置,以克服人工巡检的不足。总的来说,有以下几种主要的测温原理:

接触式测温、红外信号传输。采用热电耦、集成温度传感器等传统的接触式温度传感器,在高压母线上安装传感器信号处理电路,通过感应线圈从高压母线获得电源。测量出来的信号通过数字编码后驱动红外发射管,由安装于柜体低电位上的红外接收管接收红外信号,再经解码电路得到温度数据;

(2)光纤测温。将光纤温度传感器贴装在电触头表面,用光缆连接到安装于柜体的光纤解调器,使光缆光纤解调器将对应的温度数据输出。

(3)红外探头测温。把几个红外测温探头安装在开关柜柜体上,电触头的红外辐射可以用来最终确定温度。

(4)红外成像。红外热像仪获得开关柜的红外图谱,这样一来,红外图谱即可间接判断出开关柜的温度;

3 几种在线监测技术简单介绍

3.1 基于 ZigBee 的高压开关柜温度检测系统

系统主要由 ZigBee 无线传感网络和上位监控中心组成。ZigBee 无线传感网络主要负责柜内发热部位温度数据的采集、转换并将数据传到上位监控中心。上位监控中心由软件实现对上传的温度数据进行处理分析,具有显示、保存、查询及报警功能。

基于 ZigBee 的无线传感网络开关柜测温在线检测系统,其能够实时自动在线检测开关柜内触点、母线接头等处的温度,当出现异常时,能够及时给出超限量、故障定位、报警并记录现场状态,提示工作人员进行相关操作,减少了设备由于异常引起事故扩大的可能性,协助技术人员事后进行故障分析、查找原因,提高了设备运行的安全性和可靠性,减轻了

工作强度。

3.2基于红外传输的新型实时温度测量系统

该系统的主要工作原理是利用红外技术进行数据的传输,温度测量元件选用数字式温度变送器。从高压母线接线排处取得供电电源。另外,采用精度高、功耗小的设计技术进行信号处理和通信,使得整个测量电路功耗低于5mw。这种系统的优点在于工作稳定性高,功耗小、响应迅速、抗电磁干扰能力强。

高压开关柜的新型数字式温度在线监测系统主要由电流互感器电源模块、温度测量模块、高位红外通讯模块、低位红外通讯模块以及现场监测模块组成。位于高压侧的温度测量模块及高位红外通讯模块体积小巧,安装简便,不影响开关柜的绝缘性能。

3.3基于光器件的开关柜温度在线监测

采用HFBR-1414光发送器和HFBR-2412光接收器可以进行可靠温度监测与远程通信,是一般通信方式无法替代的。对恶劣环境下实现低成本、低功耗的可靠通信具有一定的参考价值。

开发这种适用于监测高压开关柜触点温度的监测装置,其技术关键点:

1)高低压隔离问题。主回路带高压,测量装置低电压,采用光纤进行高低压隔离[1].

2)消除电磁干扰问题。屏蔽监测装置,将单片机剩余的I/O口设置成输出口.

3)降低功耗措施。监测装置采用一次性锂电池供电,需进行低功耗设计.采用低功耗高速光发射器件、间断采集处理信号、使单片机进入休眠状态.

4)装置性能稳定性措施。采用工业级高性能高灵敏度的元器件、工作温度-40e~+85e、适应恶劣环境、并引入软件冗余算法。

3.4基于S C A D A 系统高压开关柜在线监测系统

采用新的测温原理,从温度场的角度对开关柜内温度分布进行在线监测,改变了过去从“点”的角度对个别部件测温的方法。

该系统的设计原理是:通过数字温度传感器对高压开关柜运行状态的温度参量进行在线监测,对多台高压开关柜的实时温度进行横向比较,以及对某一开关柜的温度监测值进行纵向比较,利用监控中心计算机的智能诊断系统对高压开关柜的状态进行诊断,并对开关柜内关键部件进行状态评估和电寿命预测,从而对变电站运行提出指导,为电力调度提供参考,对有可能发生的故障做出预警。

结语:

高压开关柜具有关合、开断电力输电线路的功能,也是电力系统中较为常见的电力设备。针对不同的产品需求,适用范围(比如工作环境、设备关断精度),在生产设计过程中,可以选择不同特点在线监测温度的系统,尽量规避各系统的缺陷,从而探寻出最适合该开关柜的在线监测方案,实现高压开关柜运行水平的提高,降低电力设备的故障率,保证电力系统的正常安全运行。

参 考 文 献:

[1] 苑舜. 高压开关设备状态监测与诊断技术[M]. 北京机械工业出版社,2001.

篇10

【关键词】 高层建筑 火灾危险 预防对策

1 引言

高层建筑是指十层及十层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅)和建筑高度超过24m的公共建筑。目前,越来越多的高层建筑被广泛应用于人们的居住、办公、商业等各项活动中,可以说,人们对于高层建筑的依赖越来越强。然而,高层建筑火灾却时有发生,并且因其具有火势凶猛、造成人员伤亡严重和财产损失大等危害而产生不良的社会影响。因此,认真分析其火灾危险并有针对性地提出预防措施就显得意义重大。

2 高层建筑的火灾特点

2.1 火灾烟气蔓延迅速

高层建筑通常设有数量较多且贯穿整体的竖向管井,如楼梯井、电梯井、电缆井、管道井等,一旦高层建筑内发生火灾,火势和烟气就会在烟囱效应的作用下沿着这些竖向管井迅速从下层蔓延至上层,形成整座建筑的“立体式”燃烧。研究结果表明,在烟囱效应下,高层建筑内烟气的垂直蔓延速度为3~4m/s,这就意味着,一座建筑高度为100m的建筑,烟气从首层蔓延至顶层只需要约30秒的时间。由此可见,火灾烟气蔓延迅速是高层建筑火灾的主要特点之一,也是导致高层建筑火灾扑救难、损失大的重要原因之一。

2.2 人员疏散逃生困难

高层建筑垂直疏散距离长,而可以供人们疏散逃生的设施只有楼梯,在火场中,受火焰和烟气的影响,人们的疏散行为较正常状态下也大为不同,往往出现慌乱、拥挤、行动缓慢等情况。因此,要想疏散到安全地点较为困难。同时,楼梯也成为消防员进入建筑内部灭火救援的主要通道,这就意味着楼梯在在火灾事故中充当着安全疏散通道和灭火救援通道的双重角色,通过楼梯向上进入建筑的消防员与向下疏散的建筑内人员还容易发生“撞车”的现象,既影响了安全疏散的顺利进行也不利于灭火救援行动的实施。

2.3 火灾扑救难

高层建筑火灾扑救难主要体现两个方面:一是登高难。对高层建筑火灾进行扑救时,如果不借助消防电梯,消防员可以通过徒步登楼和借助举高消防车实施灭火救援。但据测定,消防员携带两盘水带和一支水枪进行徒步登楼,当登楼高度超过24m时,其战斗力就已几乎消耗殆尽。而目前世界上最先进的举高消防车通常只能达到50m左右,一方面这不能适应建筑高度日益增高的高层建筑火灾扑救的需要,另一方面当地面风力达到4~5级时,举高消防车无法进行作业。二是供水难。高层建筑火灾用水量大,建筑自身供水系统很难满足用水需求,需要对火场进行供水,但受建筑高度、水带的耐压强度、消防车供水高度等因素的影响,向高层建筑火场供水较为困难。

3 高层建筑火灾原因分析

3.1 电气线路和电器设备容易引发高层建筑火灾

许多高层建筑火灾是由于电气线路和电气设备而引发。高层建筑内电器设备多,电气线路也较为复杂,如果消防安全意识淡薄,很容易出现电器设备老化而不及时更换、电器设备使用不当、电气线路接触不良、超负荷用电等,上述情况就会导致电器设备起火、电气线路因短路、过载等起火,进而引发高层建筑火灾。此外,在商业、装修改造等各种活动中的私拉乱接线路等行为也会导致电气线路起火而引起火灾。

3.2 施工作业导致火灾

对于在建的高层建筑而言,施工作业中由于违章操作或者缺少安全防护措施而导致的火灾也时有发生。特别是由电气焊或动火作业而引发的火灾应引起我们的高度重视。比如在电焊作业中,由于违章操作、作业前未清理现场周围可燃杂物或未采取有效的防火措施致使火花引燃保温板、废纸屑、防护网等可燃物而引发火灾。

3.3 消防设施存在问题造成不能及时施救

自动消防灭火系统、消火栓系统、消防车道、消防扑救场地等消防设施对于及时有效地扑灭高层建筑火灾具有十分重要的作用。但是,有些高层建筑的消防设施或多或少存在着问题,这直接影响了消防设施在灭火救援中重要作用的发挥。存在的问题包括:因消防设施施工质量不高而使得其功能效用等存在“先天不足”而影响使用效果;未按时对消防设施进行维护保养,使得其功效受到影响;消防车道、消防扑救场地被改用为绿化、景观、游乐健身设施用地而影响消防车通行和消防救援行动的顺利进行等。

3.4 管理人员消防素质不能满足实际需要

管理人员消防素质的高低直接决定高层建筑消防安全水平。部分高层建筑建筑管理人员消防素质不足也是导致火灾发生的重要原因之一。主要表现在:物业管理人员消防意识淡薄,对消防工作重视程度不足,未明确或不落实消防安全责任制,各项消防制度和消防档案不齐全,反映到具体行为上就是对自己所管理或负责的建筑或部位的实际情况不能做到心中有数、不重视平时消防安全培训和各项演练,消防技能低下,不会操作消防设施并且当消防设施出现故障时不积极主动协调相关单位和部门进行整改而对隐患视而不见、放任不管,不能及时清除影响消防车道畅通的障碍物等,这些问题对高层建筑的消防安全构成了巨大的隐患。

4 高层建筑火灾预防对策

4.1 加强对建设者和使用者的消防安全管理和教育

针对高层建筑易发生电气火灾以及施工作业中用火不慎引起的火灾,应该加强对在建工地施工人员以及入住后使用人员的消防安全管理和教育,要在施工过程中要采取严密的防火措施,在实行严格的动火审查制度的同时,要确保电气焊等特种作业人员持证上岗,并且在其作业时及时清理周围可燃物并做好防火保护。要教育居民以及其他高层建筑使用人员高度重视消防安全,关注消防安全,掌握火灾预防和疏散逃生的防火常识,特别是要注意正确使用电热器具,避免发生因用火不慎、电气线路过载、短路等引起的火灾。

4.2 确保建筑消防设施完好有效

高层建筑火灾应主要立足于自防自救,因此保证建筑消防设施完好有效格外重要。要确保高层建筑消防设施的施工严格按照国家标准进行,坚决从源头上避免出现消防设施因质量问题而影响使用效果;要按时及时对消防自动消防灭火系统、消火栓系统等消防设施进行维护保养,确保其随时处于有效好用状态;要坚决避免将消防车道、消防扑救场地该做他用的现象发生。

4.3 提高管理人员消防安全素质

要通过消防安全专项教育讲座、发放消防宣传资料等方式从根本上提高物业管理人员的消防安全素质,使其真正重视消防工作。要建立单位消防安全主体责任制,制定并落实各项消防安全制度,制定全面细致的消防安全档案,使每一名管理人员对建筑情况切实做到清楚明了。要加强各项消防培训,增强管理人员的消防安全常识,提高其发现并整改火灾隐患的能力,尤其要提高自动消防控制系统操作人员的专业技能。要认真组织消防疏散预案的演练,增强管理人员对疏散路线、疏散行动要求等情况的熟悉程度,提高其自身的疏散逃生自救能力和组织他人安全疏散的能力。

5 结语

高层建筑火灾固然可怕,但是只要我们人人关注消防、人人重视消防、人人参与消防,掌握防火和疏散逃生常识,提高自身对火灾自防自救的能力,从源头上遏制住高层建筑火灾隐患,我们就一定能够有效预防高层建筑火灾的发生,为全社会创造出一个安全和谐的消防安全环境。

参考文献:

[1]高层民用建筑设计防火规范 GB 50045-95(2005年版)[S].

[2]陈杨军.高层建筑的火灾特性与防控对策[J].山西建筑.2010,36(29),179~181.

[3]王继艳.城市高层建筑火灾隐患存在原因和安全逃生策略[J].山东交通学院学报,2012,20(3),84~87.

[4]李学美,任伯帜,刘新华.城市高层建筑火灾消防及安全逃生策略研究[J].中国安全科学学报.2009,19(8),61~68.

[5]王兵,孙祥鹏,崔国志.浅谈高层建筑火灾特点与防控对策[J].城市建设理论研究(电子版).2011(33).