基于交叉比对的UHF-PD在线监测装置现场校验方法

局部放电(PD)在线监测装置对设备状态综合感知与智能诊断起到重要作用。随着运行年限的逐渐增加,受到工作环境、生产工艺等多因素影响,传感器本体性能遭受挑战,需要开展校验工作。从特高频传感器工作特性、安装位置与信号传输衰减特性3个方面对影响特高频局部放电(ultrahigh frequency partial discharge,UHF-PD)在线监测系统现场校核的因素开展分析,在传统CIGRE校验方法基础上进一步提出交叉比对式校验方法,通过不同相间的横向比对、互为输入/输出情况下的镜像比对等方式有效降低绝对值检测对传感器校验准确性的影响,提升了整体校验效率。最终,采用所提出的交叉比对式校验方法对某变电站高压500 kV侧GIS UHF-PD在线监测装置开展现场校核,成功发现传感器灵敏度下降、传感器部署位置不合理以及采集板故障3种典型问题,验证了该方法的有效性和可行性。

基于原子发射光谱法的钠气溶胶在线监测装置工程化应用研究

钠气溶胶是钠冷快堆出现钠泄漏及钠火工况时产生的特征性产物,空气中存在的极早期微量钠气溶胶监测对相关事故监测和事故处置意义重大。为了解决工程应用领域钠气溶胶在线监测手段空白问题,研制了一款基于原子发射光谱法的钠气溶胶在线监测装置,并以该装置为主体设计了一套面向工程应用的探测系统,并开展了少量真实钠气溶胶环境、钠泄漏钠火工况下的系统运行试验。结果表明,钠气溶胶在线监测系统对真实钠燃烧产生的钠气溶胶同样具有采样和分析检测功能,采样设计满足探测器分析需求,监测系统对钠火产生的钠气溶胶响应迅速、灵敏,具备早期探测钠泄漏、钠火的能力,并实现了联锁报警等系统功能,具备了工程化应用前景和条件。

水工钢闸门结构应力在线监测研究

要验证水工钢闸门在运行工况下的强度是否满足设计要求,需要对水工钢闸门的结构进行应力测试。目前采用在闸门上贴应变片的方法可以近距离短时间的得到应力数据,但要想得到水工钢闸门全寿命周期的应力数据,就需要对水工钢闸门结构进行在线应力监测。本文针对水工钢闸门所处的特殊运行环境,提出了一种可长期且远距离监测应力的方案,经现场试验该方案是可行的。

基于长周期暂态信号分析的电机驱动变换器直流母线电容在线状态监测

直流母线电容作为电机驱动变换器中最薄弱的元件之一,其老化会导致系统故障的概率增大,因此对电容老化进行在线监测至关重要。针对现有监测方法存在经济性差、采样频率高、影响系统正常运行等问题,提出一种基于长周期暂态信号分析的电容在线监测方法,用于估计电机驱动变换器直流母线等值串联电容(equivalent series capacitance,ESC)。首先,根据系统负载切换过程建立共节点感-容等值暂态模型,分析长周期暂态信号特点。其次,推导基于长周期暂态信号的在线监测模型,确定监测程序启动判定条件。然后,提出一种基于多项式重构的电容电流基线校准方法,消除传感器零漂影响,提高监测精度。最后,仿真和实验表明所提出方法的监测精度满足电容监测的要求。

基于Raman光谱的3,5-二氨基-1,2,4-三唑(DAT)合成反应在线监测与反应机理探究——推荐一个仪器分析综合实验

本实验介绍了一个仪器分析综合性实验——基于Raman光谱的3,5-二氨基-1,2,4-三唑(DAT)合成的在线监测与反应机理探究。该实验是一个科研转化的仪器分析综合实验,内容包括DAT的合成、基于Raman光谱的合成反应过程在线监测以及合成反应机理解析。在实验中,采用化学计量学方法对Raman光谱数据进行处理和分析,以更深入地理解合成反应的机理。通过本实验,可以巩固学生的化学专业知识,提高学生的综合实验操作技能,激发学生对科学研究的兴趣,培养学生的科研探究能力。

基于在线监测时间序列数据的水质预测模型研究进展

当前地表水突发性污染事件频发,已造成严重的环境和社会影响,对环境监管部门应急处置能力建设提出了新要求和新挑战。地表水水质在线监测数据具有高频率和高时效等特点,系统论述了基于在线监测时间序列数据的水质预测模型的研究现状和进展,包括数据软测量、预处理方法和水质预测模型等,分析了不同水质预测模型在应用过程中存在的问题,并对未来研究方向进行了展望,以期为水质预测预警和环境监管提供技术支持和方法参考。

牵引变流器功率器件结温在线监测方法综述

功率器件结温在线监测对牵引变流器安全可靠运行至关重要,准确的结温监测是牵引变流器失效分析、运行状态监测、健康管理和剩余服役寿命预测的基础。因此,面向功率器件结温在线监测开展了大量研究。在此基础上,概述了以热网络模型法和温敏参数法为主的功率器件结温在线监测方法,以此为分类基准梳理了现有功率器件的结温监测方法并讨论了在牵引变流器中在线实现的可能,详细介绍了功率器件结温监测方法针对在线应用及客观因素干扰的发展与改进。最后,总结并对比了现有功率器件结温在线监测方法的演变、联系与差异,在分析现有结温监测方法面临挑战的基础上,展望功率器件结温在线监测在人工智能技术辅助下的前景。

一种基于标准样品浓度稀释的在线氚监测仪校准装置

为解决在线氚监测仪的现场校准问题,开展了在线氚监测仪现场校准方法研究,主要包括现场校准装置的机械构造、工作原理、校准装置量值的确定,以及需要开展的校准项目。利用该现场校准装置和氚活度浓度标准装置,对同一台在线氚监测仪进行了校准比较,结果表明两者的校准因子分别为1.07和1.05,相对偏差约为2%,该现场校准装置具备量值传递的能力,可满足现场校准要求。此外,该校准装置具有便携性、可操作性和可拆分的特点,可保证现场校准不受场所作业空间的限制,适合在现场进行校准实验,可解决国内在线氚监测仪设备无法溯源的问题。

高水头人字闸门实时在线监测系统应用

船闸人字闸门运行频繁,尤其是高水头人字闸门长期在深水恶劣工况下运行,闸门结构安全性不能实时被掌握。为了实时掌握闸门运行状态,保证其安全运行,需要对闸门进行实时在线监测。将实时在线监测技术应用到大藤峡水利枢纽人字闸门上,实现了对高水头人字闸门实时在线监测,确保了闸门安全运行,为船闸实时在线监测提供了成功范例。

水文水井钻探泥浆特征参数在线监测技术

水文水井钻探是开发地下水资源的一项重要技术手段,钻探过程中产生的泥浆排放会对生态环境造成一定程度的破坏。为对泥浆进行有效净化并循环利用,开展了泥浆在线监测方案的研究,首先利用管道黏度计对泥浆密度、表观黏度、塑性黏度、动切力进行实时监测,然后通过预先训练基于泥浆密度、流变性参数和含砂量的神经网络模型,预测经过固相控制之后的泥浆中的含砂量。结果表明:通过管道黏度计监测的泥浆密度、表观黏度、塑性黏度、动切力的平均误差分别为0.2%、1.7%、3.4%、3.7%;通过神经网络模型预测的含砂量的平均误差为15.9%,预测模型不依赖模型训练中使用的泥浆配方,能够适用于相同体系的其他泥浆配方,表明预测模型具有一定的泛化性。该泥浆在线监测系统能够满足绿色勘查的要求,适合水文地质及水井钻探的现场应用。

船闸深孔反弧门实时在线监测技术应用研究

针对船闸输水系统工作反弧门长期在深孔动水条件下频繁启闭,给船闸安全运行造成安全隐患,提出一种深孔反弧门实时在线监测技术方案。为掌握深孔反弧门运行情况,将已密封好的应变及倾角等传感器布置在闸门上,再利用钢丝网架胶管将采集信号输送至在线监测系统。监测系统实时进行反弧门在线监测与数据显示,并实时分析结构应力、运行姿态及启闭力,根据分析结果,给出不同等级报警信息及相应的处置建议,提示运行操作人员对反弧门采取对应措施。对广西大藤峡水利枢纽船闸反弧门实施实时在线监测,测试数据表明实施的反弧门实时在线监测系统是可靠稳定的,证明将实时在线监测技术应用于深孔且动水频繁启闭的闸门是可行的。

电梯门系统故障在线监测技术研究

本文在分析电梯门系统常见故障现象基础上,选取振动加速度、位移、电流三个物理参数来表征电梯门系统运行状态;搭建的实验平台上设置了振动加速度传感器、红外线位移传感器、霍尔传感器,采集门系统的振动加速度、开关门位移、门机电流三个运行状态数据,并通过人为设置故障,在实验状态下获得典型故障特征数据,并提取了门系统常见故障特征曲线。应用电梯门系统在线监测技术,可实时在线监测门系统的运行,并快速、准确定位门系统故障,实现门系统故障诊断。

电力电缆局放在线监测神经网络自动识别精度的提升方法

为了尽可能降低电缆线路局放在线监测系统装置运行中对局放信号识别的误判误报的可能性,对局放的判读机理和识别精度进行了改进和提升。基于现场运行系统回收的数万个疑似电缆内部局放的告警记录数据进行了分析分类,对判别程序中沿用的局放自动逻辑判别程序追加了相间信号相关性过滤程序,对既有的神经网络在构造上作了优选优化,对神经网络学习数据的前置处理进行了改进。对改进提升后的局放判别程序采用了包括现场记录,模拟信号发生器和人工局放模型加电压实验的3种局放数据进行检验。结果表明,改进提升后的局放判别程序不但能够使现场的非局放告警数据的告警率降低到5%的期待水平,同时也提高了识别人工模拟产生的各种类型局放信号的准确性,大大降低了局放在线监测系统误判误报的可能性。

基于LabVIEW和ESP32的起重机应变在线监测系统设计

为了应对大型起重机目前人力应变检测效率不高、不能解决实时在线监测的难题,本文采用ESP32与LabVIEW上位机相结合的方法,设计了一个起重机应变在线监测系统。该系统由数据采集和处理模块、无线传输模块和LabVIEW界面组成,可对起重机的应变进行监测,具有在线显示数据,数据保存,异常报警等功能。该系统界面简洁,操作简单,响应速度快,抗干扰能力强,对于起重机械结构应变的检测有很好的实用价值。

基于4G-RTU的水体γ放射性在线监测系统研制

针对当前海洋、湖泊、水库、河流等水体放射性在线监测和应急监测的实际需要,研制了一套水体γ放射性在线监测系统。监测系统由基于Na I探测器的γ射线监测装置、4G远程终端(4G Remote Terminal Unit,4G-RTU)通信单元、供电一体化防水抗压浮体装置以及配套软件组成。利用监测系统开展了γ射线监测装置的主要性能指标、系统的适应性和准确性以及软件功能等测试,采集了足量的原始能谱数据,进行了设计指标与实测指标的对比分析,并开展了初步应用研究。结果表明:在4G网络覆盖的范围内,该系统能够实现全天时远程操控设备,完成实时在线监测并上传数据,满足应用需求,达到预期功能。系统的可探测能量范围为30~3 000 keV,对^(137)Cs的662 keV γ射线的能量分辨率为7.3%;对^(208)Tl的2 614 keV γ射线的能谱漂移为0.33%,能谱能量线性度为0.999 970;系统在连续工作7 h条件下,能谱稳定性最大值为2.28%,最小值为-2.36%,对^(137)Cs的最小可探测活度(Minimum Detectable Activity,MDA)为0.75 Bq·L^(-1);系统的工作温度范围为-5~+50℃。该系统可用于海洋、湖泊、河流等水体的放射性在线监测和应急监测领域,具有重要的推广价值和应用前景。

一种电缆线路接地环流在线监测系统研究

研制了一种电缆线路接地环流在线监测系统,该系统由电缆隧道端的监测装置和远端监测后台组成。监测装置采用无线通信、感应取能方式方便灵活监测电缆环流,后台监测分析系统具有数据查看、报警查看和历史数据查看等功能,提高了电缆接地环流测量效率。

工业物联网节点设备通信异常在线监测方法

常规的工业物联网节点设备异常在线监测方法主要使用群体感知法获取监测异常节点的矢量位置,但易受监测区域标定作用影响,无法进行异常监测识别。为此,设计一种全新的工业物联网节点设备通信异常在线监测方法。首先提取物联网节点设备异常状态监测特征;然后构建工业物联网节点设备通信异常在线监测框架;最后设计工业物联网节点设备通信异常在线监测算法,实现通信异常在线监测。实验结果表明:设计方法在有无信号干扰情况下均能有效完成在线监测任务,监测效果较好,可靠性较高,可为提高工业物联网的通信传输质量提供参考。

煤粉浓度、流速在线监测及调平系统

为了保障锅炉燃烧效率,降低NOx的排放,文章设计了一种煤粉浓度、流速在线监测及调平系统。该系统采用静电感应的煤粉流速浓度在线测量技术,系统组成包括煤粉流速与浓度在线监测、煤粉流速调节装置、煤粉浓度调节装置、自动智能调平模块。实现了一次风管内煤粉的流速、浓度值实时检测,并传送到DCS。基于在线监测数据,通过调整煤粉流速调整设备、磨煤机出口煤粉浓度调整设备,同步调整二次风和燃尽风,达到优化锅炉燃烧状态的目的。

基于4G/5G技术的起重机在线监测系统研究

文章阐述了当前起重机安全保护装置和监控系统不能满足数字化和信息化要求,从危险程度和易导致事故角度出发,以起重量、起升限位状态和门机运行偏斜量这3个关键参数作为监测对象,提出了基于4G/5G技术的起重机在线监测系统。结合云平台和管理制度,有望解决以下行业难题:一是少数吊运3t以上重物的起重机却挂牌3t以下,作为非特种设备逃避监管,存在安全隐患;二是起升高度限位器已损坏但是没有被及时发现,导致“冲顶”事故。

流量在线监测综合测试管理平台应用研究

为提高河道流量测验精度,结合水文水情现状及发展需求,对河道流量在线监测综合测试的3方面关键技术进行了研究。一是探索符合水文特点的河道流量测验方法和测流传感器;二是制定ADCP和雷达波流量在线监测数据传输协议及数据库表结构;三是开发流量在线监测综合测试管理平台。研究结果表明,平台实现了对“分散”、“偏远”的无人值守ADCP、雷达波流量在线监测站进行统一管理与远程控制,实现设备厂家在流量在线监测领域互相兼容,便于系统建设及运行管理,有利于统一和规范流量在线监测市场,优化水文水资源监测方案,助力水文对传统水文站进行自动化、信息化、智能化改造。