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烟气在线监测系统范文1
中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1210110－01
国家统计局2009年1～9月电力供给结构数据显示，火电占整个电力供给的80.35%。火力发电过程中会排放出巨量的二氧化硫，二氧化硫是主要的大气污染源，可加速酸雨形成，加重污染。因此，国家环保部通知，要求各火电机组必须安装二氧化硫及烟尘等污染物监测装置，并接受各地督查中心核查。这就需要一套火电厂在线监测系统对各火电机组运行状况、脱硫设备进行实时监测，该系统的运行无疑对国家节能减排具有重大意义。
火电厂的烟气监测参数繁多，涉及的系统设备复杂，若操作不慎易导致发电主机停机等影响电网的重大事故。因此必须建立满足火电厂自身业务需求的烟气在线监测系统。本文设计并实现了一个基于.NET技术架构的在线监测信息系统，该系统应用于火电厂的烟气在线远程监控，也是环保部门进行环境监察的有效工具。
火电厂烟气在线远程监控管理系统通过实时采集火电厂各项烟气数据和脱硫装置的运行数据，分析环保设施的健康水平，实现对烟气排放指标和脱硫装置运行情况的在线远程监控和分析。针对中电投下属约180台火电机组，每台机组考虑100个数据量，主要监控各电厂入口和出口CEMS数据、脱硫主要设备运行状态（包括FGD出入口烟气参数、烟气挡板状态、增压风机、GGH、循环泵运行状态以及其它参数）。
通过本系统的建设，实现对整个集团电厂脱硫装置主要设备的监视和主要参数排量分析，真实掌握各电厂脱硫装置的实时生产信息，加强对电厂的监管力度和分析，同时为集团领导决策提供更有效的依据。
1 系统工作流程
系统按数据采集、数据存储、分析应用（含GIS应用）三个步骤进行工作。首先从火电厂脱硫装置或CEMS获取烟气监测数据，通过网络和接口系统上传，存储到SCADA数据库，完成数据采集工作，从SCADA数据库将数据处理后转储到SQL SERVER数据库，同时建立GIS数据库，完成数据存储工作，在SQL SERVER数据库、GIS数据库以及SCADA提供的实时数据的支持下，实现曲线分析、工艺流程图，运行报警、统计报表、地图导航、污染扩散分析等功能，完成数据分析应用工作。
2 系统网络结构
如图1所示，系统网络结构可划分为电厂无线接入网络，电厂有线接入网络，监控中心局域网，InterNet接入网四个部分。电厂到监控中心之间不采用InterNet，是为了保证电厂监控系统不受干扰。
2.1 电厂无线接入网络电厂到监控中心之间如果无有线专网互联，采用CDMA/GPRS无线网方式实现互联，电厂端安装CDMA无线数传终端，数据通过CDMA/GPRS网络传输到电信信息中心，电信信息中心与烟气监控中心之间以专线连接，为保证安全，中间以防火墙进行隔离。CDMA网络采用TCP/IP协议通信，永久在线，速度在80-120K/S，完全满足本系统连续数据采集传输的要求。
2.2 电厂有线接入网络
电厂到监控中心之间存在有线专网，只需将监控中心接入专网即可，中间以防火墙隔离，数据传输通过有线专网完成。
2.3 监控中心局域网
设计为1000M局域网，配置与无线、有线专网以及InterNet互联的路由器和防火墙，配置两台实时数据采集服务器，供安装监控组态软件、实时/历史数据库和应用数据库，二者互相备份，配置GIS服务器，供安装GIS平台软件，配置域名服务器，提供域名解分析服务，配置防病毒服务器，实现局域网病毒监控，配置Web应用服务器，通过Internet向终端用户烟气在线监控服务的各项功能。配置GIS和SCADA工作站终端，供系统的管理维护。
2.4 InterNet接入网
监控中心局域网与InterNet之间采用专线连接，中间以防火墙隔离，并为Web服务器申请互联网IP地址。
图1 火电厂烟气在线远程监控系统网络结构
3 系统设计与实现中解决的核心问题
3.1 .NET平台上多个独立系统的集成
火电厂远程在线监控系统的特点是需要从多个火电厂采集烟气监控实时数据，进行集中管理，分析应用，是SCADA，GIS，关系数据库技术在.NET平台上的集成应用。SCADA完成远程数据采集和存储，为系统分析提供实时数据源，GIS和AERMOD系统完成基于地图的数据分析展示、污染扩散分析，关系数据库则二次存储SCADA的实时/历史数据，完成更高层次的分析统计。
3.2 便于扩展和维护的系统架构
系统严格按模块化结构设计，使用配置文件、错误日志、提高数据库
设计通用性、减少第三方插件使用等措施，提高系统的可扩展性和可维护性。
3.3 系统的可用性和安全性
系统采用多种性能优化措施提高人机交互性能，缩短响应时间，提高可用性。从软件、硬件多个角度采取措施保证系统数据安全，提高安全性。
3.4 完善的监控及分析功能，较强的实用性
针对脱硫监控和环保督察业务，开发了曲线分析、工艺流程图，实时参数监测、统计报表、专题图、扩散分析等模块，对电力和环保部门都有很大的实用价值。
参考文献：
[1]曾登高，Net系统架构与开发[M].2003.
[2]吴志强，基于.NET架构的人力资源管理信息系统[D].西南交通大学，2005.
[3]王振明等，SCADA（监控与数据采集）软件系统的设计与开发[M].北京：机械工业出版社，2009.
烟气在线监测系统范文2
真空断路器是中压输配电网络中最为关键的执行器，断路器的常见故障包括拒分、拒合、绝缘、开断故障，导致故障的原因主要包括3个方面：
（1）控制系统异常，控制回路断开或脱扣器运动异常，储能系统运行异常；
（2）机械结构异常，机构失灵、卡涉；
（3）一次绝缘部件异常，真空度下降，绝缘部件性能降低，导致击穿。
断路器故障对电力系统的稳定运行具有非常重要的影响，如果在需要断路器动作时，断路器不能按照要求正常动作，导致的后果一般是灾难性的，会带来巨大的物质、经济损失。为此，国内外的电力主管部门对断路器系统的在线监测一直比较重视；近年来，由于电子、软件和传感器技术的发展，断路器的在线监测系统也日趋成熟，功能、精度和性能也得到了较大的提升。断路器系统是一个复杂的机电耦合的系统，对其进行全面监测和诊断涉及的技术非常广泛；在低压侧，断路器有储能回路、分合闸脱扣回路，在高压侧有活动连接、真空绝缘结构、环氧绝缘结构；此外，还具有复杂的机械系统，不但瞬时运动速度高，力和力矩大，而且对运动精度要求高。为了全面监测断路器的运行状态，需要通过对多种物理参数的实时测量和在线分析计算，才能准确反映和预测设备的运行状态，才可为断路器的操作、检修提供可靠的、全面的技术依据。
综合国内外对断路器系统的研究成果，目前对断路器系统地监测和诊断主要包括如下方面：
（1）控制回路的连续性监测，实时监视控制回路的连接线和控制电源是否正常，在控制回路断开时，可以提前发出报警提示。目前的技术方案主要是在控制回路的适当位置并联一个高阻抗的支路，使一个较小的电流穿过整个控制回路（分闸、合闸和储能），如果控制回路断开，电流不能形成回路，即可发出报警信息；上述监测电路设计的关键在于选择合适的电流和并联接入点。监测电流的幅值应足够小，不能导致电执行器产生动作。
（2）控制回路的波形监测，即在断路器每次动作时（分闸、合闸、储能），记录和分析控制回路的电流和电压信号，分析电信号的波形以判断控制电路及所控制的驱动装置（脱扣线圈或储能电机）是否工作正常；目前发展成熟的技术主要针对直流的控制回路具有显著效果，可以识别出脱扣机构的摩擦力、驱动力，线圈的阻抗、感抗等参数，也可以对比历次动作波形之间的差异并预测以后的动作趋势。针对储能机构，可以识别驱动电机、储能机构、储能弹簧的异常状态。
（3）机构的运动特性监测，通过配置适当的位移、力和振动传感器等，可以测量出断路器动作过程中的分/合闸速度、开距离、动作时间、行程、振动频谱等参数。如果配置力传感器，还可以测量断路器机构中关键位置的作用力（如合闸状态下的闭合力等）。
（4）真空度监测，主要通过放电现象、电场梯度变化、离子电流、气压等方式直接或间接地判断真空灭弧室内的真空状态，目前还没有真正成熟、稳定、准确的测量方案。相关技术都在发展过程中。
（5）绝缘监测，主要监视断路器一次回路绝缘部件的绝缘性能，目前提出的方案包括泄漏电流法、局部放电法，由于断路器绝缘部件结构复杂，相关的监测系统较难实现准确性和实用性的良好结合。
（6）活动连接部位的可靠性监测，目前较为成熟的方案是通过监测断路器上下触头的接触未知的温度，从而间接地反映上述未知的接触电阻。所采用的技术多种多样，其中包括光纤测温法、声表面波测温法、红外测温法、一次回路取电和无线通信的接触式测温法等。上述方案各有优劣，适用性与断路器的实际结构有很大关系。
针对国内外与断路器在线监测有关的各项技术，从技术成熟度、技术复杂性和准确性三方面可总结如表1所示。
1 真空断路器在线监测系统的结构
在综合分析国内外断路器监测系统结构、功能和实现方案基础上，本文提出如图1所示的在线监测系统的结构。该结构直接集成了目前成熟稳定的监测技术方案，并具有较好的可扩展性，可以根据用户需求集成、扩展新监测功能。
在上述结构中，系统核心由两个STM32系统组成，控制回路波形采集和分析单元主要实现位移、力、控制线圈电流波形的采集和实时分析。断路器监测系统对电流波形和曲线的采样频率要求较高（一般10KHZ以上），同时还需要实时分析和计算波形参数，从采集的波形数据中得到分、合闸时间、分合闸速度、开距、超行程等参数，需要通过电压和电流波形分析控制回路的当前状态；为了完成上述的计算和分析任务，数据处理单元需要配置较大的数据缓冲区，完成一系列较为复杂的分析算法。为了使波形监测和分析过程不影响外部的通信、人机接口操作的实时性，所以系统中配置了专用的控制回路波形采集和分析单元。在分析和计算完成后，控制回路波形采集和分析单元通过并行接口将曲线和分析计算结果发送到主监测单元，并由主监测单元存储或显示。
主监测单元完成人机接口管理，监视和响应用户操作；实现数据的存储和读取；同时完成与其他IED装置或上级系统的通信，通过网路将状态参数和曲线传输到上级系统。
为了保证系统具有良好的可扩展性，可以根据用户的特殊需求接入真空监测单元、振动分析单元等功能模块，在主监测单元上配置了一路RS422/RS485通信接口，支持符合上述接口和标准MODBUS协议的监测单元的接入。
2 数据采集流程设计
为了实现可靠的状态监测，断路器动作过程中，数据处理单元需要同时采集到3组位移数据、3组触头的接触力数据、1组分闸和合闸数据。
为了快速准确地识别出断路器系统是否有动作以及动作的方式（分闸或合闸）；数据处理单元需要一直采集和监视上述通道的数据，并根据一定的判据识别出动作开始的信号，并从动作开始时刻起，持续地截取一段时间内的波形数据。时间内的长度应当完整覆盖断路器的一次动作过程，即应大于从断路器控制回路得电到完成控制动作的时间。
在动作判据的选择方面，控制回路的波形数据在电动操作方式下可以作为有效的依据，当控制回路出现了一定幅值的电流波形时可以确认断路器正在执行某种动作。但是上述判据在手动分合闸时是无效的，此时应采用触头位移或位移变化作为判据较为可靠。
此外，在断路器动作曲线的捕获过程，不论采用何种判据，在判据有效时，断路器的动作已经开始了一段的时间，为了获取完整的动作曲线，应当在监测到有效判据时将此前一段时间的动作波形补回。
断路器数据采集采用STM32的DMA中断方式实现，设置采样频率为10KHZ，多通道同步数据采集，截取波形数据的时间长度为120毫秒（其中前20毫秒为监测到动作触发信号后补回的数据）。断路器数据采集相关的处理流程如图2所示。
上述流程中，DMA初始化过程的程序如下：
3 信号分析和处理流程设计
在完成数据采集后，监测系统必须实时计算和分析采集的波形数据。断路器动作过程中位移和控制电流曲线的基本关系如图3所示。但是在图3中，刚分刚合点的位置是无法直接测量的，需要以力传感器为基础，通过信号处理的方法才能确定其位置，这也是断路器机械特性监测的难点之一。
分析处理模块的流程如图4所示。系统首先分析控制线圈电流波形，获取控制回路波形的初始上电时刻，以该时刻作为断路器控制动作的初始时刻。然后依次分析断路器三相的力传感器波形信号，从波形数据中提取出断路器刚分、刚合时刻（该信号分析方法有频域法、时域分析法、微分分析算法等多种方式）。在确定了断路器各相刚分、刚合时刻后，监测系统可以从位移曲线以刚分、刚合时刻为基础，计算分/合闸时间，触头的超行程和总行程。由于本系统中集成了高精度的力、位移和电流传感器，所以可以通过软件算法完成控制回路的状态分析（以分合闸线圈电流为基础），可以直接测量出断路器合闸时的接触压力。
4 CPU单元间数据的并行传输
在如图1所示的监测系统结构中，控制回路波形采集和分析单元采集的数据和分析结果应传输到主监测单元显示、存储或对外传输。为了保证断路器发生动作后数据能以较少的延迟传输到主监测单元，在两个CPU单元间设置了由4根数据线和2根控制线（一根数据有效线，一根数据反馈线）组成的并行传输接口。在数据传输过程中，每次传送4位有效地数据。在发送数据前，波形采集和分析单元读取反馈控制线的状态，如果反馈控制线未翻转，表示前一次发送的数据还没有被取走，不能传输数据；否则，波形采集和分析单元将4位数据放在数据总线上，并使数据有效控制线为高电平，同时使时钟控制线出现一个上升沿。主监测单元通过时钟上升沿触发读取信号中断并读取数据，在数据读出后将反馈控制线状态翻转表示数据已经取走。数据发送侧监测到反馈控制线的翻转表示发送结束并可以开始下一次传输过程。
5 结束语
本文主要分析和设计了中压真空断路器的在线监测系统。为了适应不同用户的监测需求，提出了一种兼顾灵活性和可扩展性的整体架构。
文中对实现上述架构中核心的电路设计和信号分析处理算法模型进行了分析。根据本文研制的断路器监测系统实物如图5所示；监测系统具有可靠性高、实时性强、可扩展性好的特点。上述监测系统在国内广泛使用的多种中压真空断路器中得到了应用，其中包括VS1、VD4（ABB公司）、3AE（西门子公司）等。先后有多个大型工程中有批量的应用，实际工程应用实践表明本文提出的方案具有良好的技术性能。
参考文献
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MladenKezunovic， Zhifang Ren.
烟气在线监测系统范文3
近年来，随着我国电网规模的不断扩大和电力体制改革的不断深入，新拓展的电力厂站配置都体现了电压等级的提高，网络规模的扩大，自动化程度的加强等特点。为了实现电力供应的可靠性，满足人们越来越高的用电质量要求，需加强对电气设备的实时监测，以保证电气系统设备的运行质量，提高电厂的市场竞争能力[1]。
电力网络的不断扩展给设备的日常监测和维护带来了挑战，针对此问题我国提出了部分电力设备要逐步实现无人值守，以技术升级换取人力精简，这就需要一套行之有效的电力设备在线监测系统。
虚拟仪器是在传统计算机平台之上配备专用的硬件装置及自行开发的软件系统来实现一定功能的专用仪器。虚拟仪器凭借其针对性强、连接方便、扩展开放、配置灵活、开放实用、性价比高等特点，已广泛应用在电力设备的在线监测系统当中。
本文从电力设备的局部放电、过电压、外绝缘泄漏电流三方面着手，分别设计对应的基于虚拟仪器的在线监测系统，用于实现这三方面故障的实时在线监测，有效提高电气设备运行质量。
1 局部放电在线监测系统
1.1 局部放电在线监测综述[2]
未贯穿导体的绝缘体局部区域发生放电现象称为局部放电。在大型高压电力设备运行过程中，复杂的电、磁、热作用和设备损耗将导致其中的绝缘体出现薄弱部位产生局部放电，久而久之会导致绝缘击穿。对局部放电进行监测可有效评估绝缘质量，及时发现薄弱环节并作出对应处理措施。
结合现有同类检测系统，本文提出一种基于超声法和虚拟仪器的局部放电在线实时监测系统，实现相关故障的诊断。
1.2 局部放电信号采集方法
高压电气设备危险点的局部放电呈周期性，并同时产生光、声波等，本节采用非电测法中的超声波法，选用灵敏度高、响应性好、性价比高的VS150-RI型声发射传感器。该方法可以在屏蔽电磁干扰的情况下对处在超声频段的放电信号进行实时分析，定位检测。
1.3 系统硬件结构
本系统采用德国华伦公司生产的VS150-RI声发射传感器，美国PAC公司生产的PCI-DSP-4数据采集卡，并配置数据库监测系统平台。
1.4 系统软件结构
本系统的软件部分由LabVIEW，SQL共同编制来实现。主要用于控制程控放大器、多路开关、电源，并对放电信号进行处理分析，最后在后处理中得出所需要的数据和图表。
1.5 系统功能实现
监测系统通过VS150-RI声发射传感器采集接收局部放电超声信号，信号经转换并传输至分析处理环节，结合HMI收到的用户配置和策略对放电情况给出对策并传达给设备执行，每次的监测情况可通过数据库存储以作参照分析只用。
本系统采用LabVIEW中的LabSQL实现数据库访问，通过在操作系统中的创建数据源名（DSN），将其作为枢纽完成LabSQL与数据库间的连接；利用LabVIEW中基于FFT的频谱计算实现对局部放电信号的频谱分析，根据得到的频谱图中放电超声信号的幅值及主频判定其对电气设备运行的影响。
2 过电压在线监测系统
2.1 过电压在线监测综述
电力系统运行中，电气设备电压高于额定工作电压的现象称为过电压，根据产生的原因分为两类：内部（包括因操作、工频、谐振引起的）过电压；外部（包括大气、雷电引起的）过电压。
2.2 过电压类型及其信号采集
电力系统中常用的获取信号的方法包括以下3种：
1）电压互感器法采用电磁式电压互感器为核心设备，但因其工作频率、磁导率、分布电容等方面问题的影响，容易导致过电压信号失真，因此，一般情况下不采取此方法；2）电流传感器方法以电流传感器为核心设备，该方法适用幅值大、变化快的脉冲电流测量，但不可兼有工频和脉冲的环境中使用。将其与电压互感器联用可以弥补频带不足，但不能用于雷电过电压测量；3）阻容分压器方法以专用分压器为核心设备，该方法简便易行、测量精度高，但实际操作中需考虑分压器、测量设备、测量人员的安全。
2.3 过电压信号测量原理
本文采用分压器进行过电压信号采集，其系统原理同如图1所示。
2.4 系统硬件结构
硬件部分按照功能分为几个模块，具体情况如表1所示。
2.5 系统软件结构
本系统的过电压采集存储程序软件采用LabVIEW平台编写，其目标功能中数据采集部分主要完成对数据采集卡的设置，采集软件根据设定参数进行数据采集。并送到数字滤波和数据压缩软件进行处理。
3 外绝缘泄露电流在线监测系统
变电站外绝缘的污秽网络是影响其安全运行的重要环节，通过变电站电力设备外绝缘泄漏电流的在线监测可及时发现故障并作出应对，从而保证变电站设备的安全稳定运行。
3.1 系统硬件结构
电力设备外绝缘表面泄漏电流是非常微弱（为μA级），须在普通电流传感器上设置放大电路，以提高被测信号的信噪比并降低外界干扰，从而实现传感器对微弱的信号的采集。
前置信号调理单元设置中，由于所需监测的设备多，因此采用多路选择开关以降低成本；因泄漏电流幅值大，所以采用可变增益的放大电路；因监测现场干扰信号多，所以采用低通滤波来防止外界干扰；因需电流传输以抗干扰，所以采用电压/电流转换电路；另外要实现整个信号调理单元的屏蔽，以防止电磁干扰。
本系统采用美国PAC公司生产的PCI-DSP-16数据采集卡，利用其配套软件可实现数据采集、控制、分析、处理等功能。
3.2 系统软件结构
本系统的软件部分由Lab VIEW，SQL Server 2000共同编制来实现。主要用于实现监测、查询、远程访问等功能，最后在后处理中得出所需要的数据和图表。
本系统采用Lab VIEW中的Lab SQL实现数据库访问，通过在操作系统中创建数据源 (OBDC)，将其作为枢纽完成Lab VIEW与SQL Server的连接。
4 结论
本文从电力设备的局部放电、过电压、外绝缘泄露电流三个方面的故障监测入手，分别从信号采集、软硬件结构、功能实现详细阐述了各个故障在线监测系统，并分析了对应信号采集、传输，数据分析、处理，频谱图生成、显示，信息存储、查询等功能的实现途径。
另外，文中所述的在线监测系统均可以作为普通的数字存储示波器使用，充分体现了微机应用与Lab VIEW在仪器开发方面的优势。
参考文献
烟气在线监测系统范文4
关键词：仓库火灾；无线传感网络；传感器节点
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）13-0067-02
Abstract：Aiming at warehouse fire hazards appeared frequently， wireless sensor network technology is used in a fire monitoring. Therefore， a fire real-time monitoring and early warning system is constructed based on wireless sensor network. Furthermore， sensor node of the system contains a variety of sensors.
Key words：warehouse fire； wireless sensor network； sensor node
1 无线火灾监测系统的研究意义
仓库火灾是一种突发性强、伤害力大的企业灾害。做好仓库防火工作，预防火灾事故的发生，是各个企业都迫切需要的。当仓库火灾发生时，能做到早发现、早报警、早扑灭就能将企业损失降到最小。现有的企业防火技术主要有视频监控、人力巡查等手段，技术手段落后，局限性大且漏洞大，不能及时发现火灾。而较早的总线型线缆火灾探测系统，有小动物啃食、环境腐蚀的危险，一旦发生一处线路断裂，则整个系统就会瘫痪。针对这一现状，提出了基于无线传感器网络的仓库火灾监控系统。
无线传感网络监测系统具有传感器节点体积小、数量多，节点布置灵活的特点，对于大型仓库可以一次布置到位。每个传感器节点本身具有一定的计算和存储能力，可以对环境的变化进行较为复杂的监控和判断；同时又具有无线通信能力，可以进行节点间协同监控，并能在网络遭到破坏时进行自动恢复组网、传递信息。
2 仓库火灾监测系统研究与设计
2.1 无线传感网络
无线传感网络是由大量的密集部署在监控区域的智能传感器节点构成的一种网络应用系统[1]。无线传感网络综合运用了现代传感器技术、微电子技术、通信技术、嵌入式计算机技术和分布式信息处理技术等多个现代信息处理技术，是一个新兴的多学科交叉研究领域。具有大规模、低功耗、多节点分布式协作工作的特点。
无线传感网络WSN（Wireless Sensor Network）采用随机投放的方式部署传感器节点，节点与节点之间采用多跳（multi-hop）、对等（peer to peer）的无线通信方式，能有效地避免长距离传输时遇到的信号衰减和信号干扰。无线传感网络的每一个节点都具有路由功能，当某个节点出现物理故障退出网络通讯或需要新增传感器节点时，通过自我修护、自我协调，能自动重新布置形成网络。无线传感网络的研究实体对象主要有4类：目标、观测节点、传感节点和感知现场。传感节点随机部署好后，通过自组织方式构成网络，协调工作形成对目标的感知现场。传感节点监测到目标信号后经邻近节点多跳传输到观测节点。观测节点对内进行向传感节点查询请求或派发任务；对外作为中继器和网关完成传感器网络与外部网络的数据通信与转换。所以一般将无线传感网络分成数据获取网络、数据分布网络和控制管理中心三个部分组成，其中设计的重点就是数据获取网络，即传感器节点的设计。
2.2 仓库火灾监测系统设计
基于无线传感网络的仓库火灾监测系统主要由以下3部分组成（系统结构图如图1）。
1）无线传感器节点
负责采集节点侦测周围环境如温度、气体浓度、光亮度等数据，是无线传感网络中的数据获取网络。
2）中心节点
由无线网关、中继器担任，以无线的方式连接无线传感器网络与管理监控中心，将搜集到的信息传送给监控者。
3）管理监控中心
管理监控中心就是用户节点。无线网络将搜集到的信息传送给监控者，监控者解读报表信息后便可掌握现场状况进而维护和调整相关系统。反之，用户也通过管理控制中心对传感器网络监控任务和收集监测数据，进行无线传感器网络的配置和管理。
2.3 传感器节点设计
仓库火灾的监测系统就是对无火状态、阴燃状态和起火状态这三种火灾状态空间的识别。因为仓库存放物件多，通风不良，以物质无可见光进行缓慢燃烧的火灾阴燃为主，所以仓库火灾监测系统的重点监测对象是火灾阴燃状态信息，即使对烟雾和温度的监测。同时，对发生起火状态燃烧时光度也能进行监测。
根据仓库火灾的特性进行传感器节点设计，无线传感器网络节点的体系结构图如图2所示。无线传感器节点是一个具有信息收集和处理能力的微系统，集成了传感器模块、信息处理模块、无线通讯模块和能量供应模块。
传感器模块负责感知现场内信息的采集和转换，根据仓库火灾特点设置了光亮传感器、烟雾传感器和温度传感器。信息处理模块是核心，它负责管理传感器节点对自身采集数据的存储和处理或其他节点发送来的数据。无线通讯模块则负责与其他传感器节点进行通讯，能量供应模块负责对整个传感器网络的运行进行能量的供应。
3 结束语
本文介绍了根据仓库火灾特性构建的，基于无线传感器网络的仓库火灾监控系统。设计了一个具有光亮传感器、烟雾传感器和温度传感器的多种传感器的无线传感器节点。但要让无线传感器网络正常运行并大量投入使用还面临着许多问题，如：网络内通信问题、传感器节点成本问题、传感器节点能量供应问题。这些问题的解决，将为实现高效的无线传感器网络结构奠定基础。
参考文献：
烟气在线监测系统范文5
【关键词】工业废气；现场监测；环境恶化
0引言
人人都知道的一个现状是由于二氧化碳等废气排放量超标，致使臭氧层出现空洞，全球气温回升。环境问题不是解决就可以一劳永逸，需要我们时刻关注，这是一个永恒的问题，我们当代环境问题不光关系到我们的生存问题，同样关乎后代的生存问题，我们必须引起重视。我们应对将排放废气进行严格的监测，达标的可以直接排放，不达标的采取一定措施降低废气毒性直至达标再进行排放。以下就如何工业监测废气及其相关问题进行讨论，以解决工业废气问题。
1工业废气的种类及损害
1.1工业废气的种类
工业废气主要是由工厂生产产品和加工组装产品时燃烧燃料的过程当中产生的，在这一过程中排放的废弃属于工业废气。其中有常见的二氧化碳气体、一氧化碳气体、硫化氢气体、氯化氢气体、氟化物、氮氧化物等，这些气体大多对环境有负面影响，同时也会一定程度的损害人体和动植物体。再者有铅汞等毒性液体，还有一些雾状、霾状、粉状及灰尘状的有害气体。
1.2工业废气对环境的损害
工业废气中一般含有大量颗状粒子，颗状粒子在空气中上升过程中逐渐变得混乱，上升到一定高度时，就会形成片状的雾霾，挡住了太阳光，阻止太阳光的直射，致使地球表面太阳光辐射力度大幅度下降。长此以往，人类因为没有吸收充分的太阳光能而影响机体的生长与运作。另外，常见工业废气中硫化氢气体所占比例也较大，其他形式的含硫元素的气体也不少，其中硫酸最为常见，以上这些还有硫元素的气体排放到大气中，会形成酸雨。众所周知，酸雨具有腐蚀性，而且腐蚀能力及其强大，连金属性质的物质都不能避免被腐蚀的厄运，更别说其他材质的物质了。酸雨会腐蚀建筑物，是建筑物残损。另外，酸雨会腐蚀人体以及动植物的皮肤，且会毒害人体及动植物体内机能。以上这些并不是工业废气对环境的全部影响，工业燃料燃烧产生废气的同时还会排放大量的热能，会使大气气温上升，以致产生温室效应。
1.3工业废气对人和动植物的危害
常见工业废气中的氟化物与硫化物均有极强的腐蚀性，有的会腐蚀植物体的表层部位，还有的会更深层次的腐蚀植物体的机体内部。这些工业废气会不同程度损害植物体，严重的会致使植物体出现死亡症状。人体与动物体均进行呼吸作用，工业废气被人体或动物体吸收会损害其呼吸道，进而损害机体各部分性能。
2对工业废气在线监测的原因
2.1国家法律的强制性规定
针对工业废气对环境的严重影响，我国出台了《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》两部法律解决这一问题。这两部法律中明文规定工业废气排放标准，工厂监管人员需严格按照国家法律规定排放有关工业废气。有些工厂为了追求经济效益，常常存在侥幸心理，不按规定办事。一旦被查到，就需要付相应的法律责任，因此我们需要对工厂的工业废气进行严格的监测，符合法律规定排放标准的废气才能直接排放，否则就需要进行加工，直至达到标准再进行排放。
2.2国家工业进步的关键
工厂看重的就是利益，国家收取工厂废气排放费用的标准是按照化学物料守恒进行的，然而燃料燃烧时，存在一些复杂状况，有时气体排放形式不同，所以收费可能存在多收现象，在关乎利益的方面我们应该严格进行。例如，燃料燃烧产生二氧化硫时常常伴随着钙元素的反应，这是钙离子可以对二氧化硫产生脱硫作用，致使部分硫元素以其他硫化物形式排放，因此实际的二氧化硫排放量少于计算值，如果不注重被脱部分硫元素的收费，长此以往就会多交一笔大数目的金额。但如果在工厂引进在线监测技术，就可以轻松解决这类问题了。可以避免缴纳不需要交的费用，让工厂获取最大限度的利益。因此工厂无论如何都应该引入在线监测技术，按照确切的废气排放量缴纳费用，缩减不必要的缴费，为工厂赢得经济效益。
2.3保护环境及人类和动植物健康所必须
环境问题一直是一个重大问题，环境问题复杂且难解决，但环境问题关乎国家发展，关乎人类健康，关乎动植物生命，甚至关乎未来地球的一切，所以我们必须引起高度重视。工业废气排放量超标不仅会影响环境质量，更重要的是会人类和动植物的生命健康安全，所以我们应该积极采取有效措施，保证工业废气排放量在标准范围内，尽力保障环境和人类及动植物的长久动态平衡。因此工厂引进在线监测技术是大势所趋，是时代的要求，更是我们的职业素养。
3在线监测技术的结构及类型
3.1工业废气在线监测技术的结构
工业废气在线监测系统大致由环境保护局监管决策部分，工厂自行检测和高层管理部分以及现场数据收集部分这三部分组成。工作过程采取流水线方式，首先，由现场监测机器进行监测得出准确数据，然后，以互联网形式向高层管理人员输数据，高层管理人员根据结果计算出该向国家缴纳的工业废气排污费用。如果工业废气排放量超标的话，不能直接进行排放，需要通过一系列加工将排放量降至允许排放的范围内才可以进行下一步骤。遇到问题要把问题反映给给环境保护局，严格按照环境保护局的规定排放工业废气。
3.2内置式工业废气在线监测系统
把烟气分析系统安装在烟气排放通道上的工业废气在线监测系统成为内置式工业废气在线监测系统。内置式在线监测系统的优势是废气排放过程中样不通过烟气分析系统这一环节，防止废气样的停留，这样可以及时排除废气样品。这样不仅确保了数据的准确性，而且缩减了资金消耗。有利就有弊，内置式工业废气在线监测系统是安装在烟气排放通道上的，烟道的内部价结构复杂多样，极易出现损坏，并且因其复杂的结构很难进行修补。另外，内置式在线监测系统在监测废气数据时是将烟气排放通道内所有的废气同时监测的，因此在线监测系统出现某部分的损坏时所有部分的检测都将受到影响，会影响整体工作进度。
3.3稀释法式工业废气在线监测系统
稀释法式工业废气在线监测系统采用的是全部抽取式工业废气在线监测系统。全部抽取式工业废气在线监测系统是先把废气排除来，再进行正规途径的运送，最后用分析仪器进行监测。最重要的是全抽取式工业废气在线监测系统使用的收集样品探头较其他系统而言结构单一，不用高强度的挤压空气，成本运算也合理，同样有利就有弊，其监测相对于稀释法式工业废气在线监测系统不是特别确切。
4小结
为了保护人类赖以生存的地球环境，也为了保障人类和动植物的健康，必须引进工业废气在线监测系统。只有这样才能确切计算工业废气排放量，保证工业废气能够在允许的标准范围内排放，既能有效保护环境，同样可以为工厂赢得最大限度的经济效益。我们每个人都有义务维护环境，所以一同监管工业废气排放量，为人类赢得美好的明天。
【参考文献】
［1］温俊郁.固定污染源废气现场监测流程及质量控制[J].中国高新技术企业,2015(18).
［2］聂涛.锅炉废气监测中质量控制问题的探讨[J].科技风,2014(08).
烟气在线监测系统范文6
【关键词】火电厂；烟气排放连续监测装置；现状；对策
一、引言
在火电厂的日常工作中，对排放烟气的二氧化以及颗粒物进行监测是现阶段我国火电厂的重要工作，而如果要做好这项工作，必须对火电厂中安装相关的烟气排放监测系统，该系统的安装不仅就可以对火电厂的烟气排放物进行动态的监测，可以全面的反映出空气的质量，为环保部门提供有益的依据。烟气排放系统是火电厂中脱硫装置运行的重要辅助工具，也是对机组污染物进行在线监控的仪表，在我国的火力发电厂中已经得到了广泛的应用。烟气排放连续监测系统可以对火电厂排放的烟气中的颗粒污染物、二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳等污染物的烟气温度、含氧量、温度、流速和压力进行全面的监测，该系统的安装不仅可以提高火力发电厂的运行经济性，减少火电厂对环境的污染，具有非常明显的经济效益和社会效益。就现阶段来看，我国多数的火电厂都是采用煤炭作为主要的燃料，在燃烧的过程中主要污染物就是二氧化硫，因此，必须加强对火电厂烟气脱硫工艺的研究已经成为火电厂发展中一个亟待解决的问题，但是，目前我国的火电厂烟气污染物的治理工作还存在着一些不足之处，在工作中也面临着各种困难，因此，加强对火电厂烟气排放连续监测装置的研究也是现阶段必须解决的问题之一。
二、火电厂烟气排放连续监测装置的现状
火电厂烟气排放连续监测装置最早来源于西方国家，约在上世纪80年代中期进入我国市场，但是，在进入我国市场之后，火电厂烟气排放连续监测装置并没有得到完备的发展，在各种客观和主观原因的影响之下，我国的火电厂烟气排放连续监测装置还处于初级发展阶段，对烟气的监测还并不能达到理想的效果，甚至有些火电厂还尚未设置烟气排放连续监测装置，即使有些火电厂已经设置了监测系统，但是很多设备都不能连续正常的使用，也无法通过环保部门的承认，这些情况都严重的影响了烟气的监测结果，这些不足之处出现的原因主要表现在以下几方面：
（一）烟气排放连续监测装置的采购难过“质量关”
目前，我国火电厂采购烟气排放连续监测装置主要通过单独招标采购、政府指定采购以及搭配采购的情况进行，如果为单独招标采购方式进行采购，一些火电厂往往难以认识到烟气排放连续监测装置的作用，在采购时没有注意到装置的质量，往往将价格作为第一考虑因素，就导致采购的装置不符合规范要求；如果为政府制定采购的模式，那么政府在指定采购产品时，往往不能全面的考虑到各类型火电厂的发展需求；如果使用搭配采购的采购模式，对于烟气排放连续监测装置的采购往往属于辅的采购，并不能得到有关部门的重视。以上的种种因素都导致烟气排放连续监测装置的采购难过“质量关”。
（二）烟气排放连续监测装置的售后系统难以满足标准要求
由于烟气排放连续监测装置的采购路径并不规范，因此，相关厂家的售后服务也难以满足装置运行的规定要求，很多监测装置的安装时间长、使用质量差，配件不足，在监测装置发生运行故障时，其零配件不能得到及时的更换，加上售后工作人员的工作水平参差不齐，这也严重的制约了烟气排放连续监测装置的正常使用。
（三）火电厂对烟气排放连续监测装置的重视程度不足
由于传统思想观念的影响，很多火电厂管理人员对烟气排放连续监测装置的重视程度不足，在火电厂内部并没有指定完善的管理体系，烟气排放连续监测装置的维修和保养主要由热工人员负责，而其数据的制作工作则由环保工作人员负责，热工人员与环保工作人员缺乏必要的沟通，就导致管理工作中出现的脱节的情况，除了事情往往无人负责，与此同时，烟气排放连续监测装置的很多管理人员都没有接受过专业系统的培训，专业技能水平和责任心不足，此外，国家环保部门对烟气排放连续监测装置的监测数据重视程度也不足，就导致烟气排放连续监测装置的发展停滞不前。
（四）烟气排放连续监测装置运行故障率高
目前，由于缺乏维护，燃烧的煤质差，烟气腐蚀性高、湿度大，这就导致监测系统的工作环境恶劣，不能达到标准规定的要求，加强停机重启率较高，这就导致火电厂的烟气排放连续监测装置系统在运行中的故障率高，这个问题也是装置运行中普遍存在的问题。
三、火电厂烟气排放连续监测装置的改进
烟气排放连续监测装置是监测烟气污染物的重要方式，也是保护环境的重要指标，但是，在现阶段下，我国的火电厂烟气排放连续监测装置还存在些许的不足，为了保证监测系统能够得到良心的运行，必须要做好相应的改进工作，这可以从以下几个方面做起：
（一）加强火电厂烟气排放连续监测装置的市场管理工作
为了促进火电厂烟气排放连续监测装置的发展，必须首先加强监测装置的市场管理工作，对于烟气排放连续监测系统的生产厂家进行全面的审查和监督，对于没有生产资质的厂家坚决拒绝监测系统入市，如果监测系统存在问题和不足，必须在第一时间要求生产厂家做好相关的整改工作，在招标的过程中，要做好源头的控制与管理工作，加强采购过程的管控工作，维护整个市场的公正、公平和公开，把握好火电厂烟气排放连续监测装置采购的“质量关”，从源头上杜绝质量问题的发生。
（二）加强火电厂烟气排放连续监测装置的安装调试管理工作
火电产烟气排放的环境大多非常恶劣，且排放连续监测装置的安装环境也都比较恶劣，而安装点位置的选择直接影响着监测装置测量数据的确切性，为此，在进行监测设备的安装之前，必须对设备安装的现场进行勘察工作，一般情况下，监测装置需要安装于污染物较为均匀的位置，这样，在该位置测得的数据才能全面的代表烟气中污染物的实际情况，此外，为了便于平时的维护和安装工作，烟气排放连续监测装置的安装位置应该留有足够的平台和空间，选择负压区进行安装，让工作平台可以在雨雪天气避免侵袭，此外，还需要安装空调，以保证工作环境的温度和湿度。
（三）建立完善的火电厂烟气排放连续监测装置管理体制
为了保证监测系统的监测效果，必须聘请专业的责任队伍进行火电厂烟气排放连续监测装置的日产管理工作，建立好完善的监测管理机制，做好监测装置的日常维护工作，与此同时，火电厂管理人员要加强对烟气排放连续监测装置维护工作人员的培训，不断提高工作人员的专业技能水平和责任意识。此外，要对烟气排放连续监测装置进行定期的监测，为此，可以聘请有专业技能的技术人员对火电厂的烟气排放连续监测装置进行全面的检查和维护，全面提高火电厂烟气排放连续监测装置的管理水平。
参考文献
[1]黄钟霆，龚道新，吴小平，邹霖.火电厂烟气在线监测系统存在的主要问题及进一步加强在线监测工作的建议[J].电力工程，2010（09）
