1概述 海洋石油平台多数采用自备电站供电,电力系统的稳定对平台的安全生产至关重要。目前海洋石油平台多数采用35KV以下的电力系统,根据平台电力系统电压等级的不同,配电系统采用不同的接地方式,参考目前海洋石油平台设计使用现状,对电压等级在10.5KV以上的中高压配电系统,多采用中性点小电阻接地系统(变压器中性点经接地电阻柜接地)或高阻接地系统(中压母排通过带接地变压器的接地电阻柜接地),对于400V以下的低压配电系统,多采用中性点不接地系统(即IT系统)。 2中性点不接地系统 (IT系统)的特点根据国际标准IEC60364区分了三类不同的接地系统,使用两个字母代号表示,TN、TT和IT。第一个字母表示电源端与地的关系:T表示电源端有一点直接接地;I表示电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系:T表示电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点;N表示电气装置的外露可导电部分与电源端接地有直接电气连接。IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地,而用电设备的金属外壳直接接地。主要特点如下: 1)当系统出现单相绝缘故障时,漏电电流很小,安全性高; 2)系统出现单相接地故障时,不会跳闸,设备可带故障运行不超过2小时; 3)三相IT系统对地电压220V,单相IT系统每根火线对地电压110V,电压低; 4)系统出现单相接地故障时,其他两相对地电压抬高√3倍。 3AMP自适应脉冲测量法 在不接地电力系统中,存在直流分量和泄漏电容,这些因素的变化会对绝缘故障阻值测量产生影响。因此,在实际测量中,必须设法消除干扰才能准确测量绝缘电阻。对于低压绝缘监测.,需要考虑由于电路分布而产生的分布电容,以及来自电容器本身的电容。分布电容可能来自于相邻两匝之间、两个分立的元件之间、两根相邻的导线间、一个元件内部各部分之间。因为分布式电容来自于系统本身,会跟随系统设备数量、环境变化而不断变化,如果没有自适应系统变化的测量信号,很难对绝缘电阻值进行精确的测量。AMP测量法(即自适应脉冲测量法)可在具有较高对地泄漏电容的系统内应用,其原理是采用叠加自适应脉冲信号,消除系统中存在的分布电容。相对于IT供电系统注入的信号是一个外部干扰信号,如果这个信号很强则可能会触发设备误动作。因此,向系统中注入的脉冲信号要尽可能小,还要达到准确测量的目的。而由于系统分布电容的存在,注入脉冲信号尽可能小的同时,还要能够抵消掉系统存在的漏电容。本系统采用的ISO685绝缘监测仪是德国Bender公司生产,采用AMP测量法,通过叠加自适应的脉冲电压信号对故障回路进行探测,连续不间断地测量相对地的绝缘阻值RF,当系统对地的绝缘阻值降至预先设定的响应值时,输出报警信号,故障定位到具体支路,显示电力系统最低绝缘阻值。同时,ISO685还能监测支路互感器连接与否,若互感器损坏或者断线时,发出互感器故障报警。使用自适应脉冲信号对绝缘故障支路进行定位,对电力系统没有任何干扰,运行稳定。 4在线绝缘监测系统组成 1)绝缘监测仪 绝缘监测仪是在线绝缘监测系统的核心,必须把设备连接在IT系统(不接地系统)和PE线之间才能得到测量值。在运行期间,绝缘监视仪不间断地监视整个IT系统的绝缘阻值,当该值低于预先设定的响应值时触发报警。绝缘监测仪还可与EDS结合使用用以准确定位绝缘故障。当监测到的绝缘值下降到设置的响应值Ran2(LEDALARM2)之后,会产生一个周期性定位电流。绝缘故障是通过EDS和连接的测量电流互感器进行选择性地定位,定位电流通过带电线路的绝缘故障位置采取最短的方式从定位电流发生器流过,经过绝缘故障点和PE线返回到绝缘监测仪,这个定位电流脉冲通过在绝缘故障路径上的测量电流互感器检测以及通过连接的EDS发出信号。 2)绝缘故障定位仪 绝缘故障定位仪能够定位不接地直流、交流和三相交流系统中的绝缘故障(IT系统)。通过故障定位电流发射器,来监视不同范围内的交流网络、三相交流网络和直流网络绝缘工况,显示交流网络中的剩余交流电流。EDS440定位模块与ISO685绝缘监测仪配套使用,当绝缘监测仪监测到系统中有接地故障时,便发射故障定位脉冲信号,定位到支路绝缘故障点后,通过定位模块反馈到绝缘监测仪。 3)通讯网关 网关COM465IP的作用是转换ISO685绝缘监测仪通讯协议,使其能够通过以太网与电脑进行数据交换。该在线绝缘监测系统具有多种通讯连接方式:◆以太网接口:可以用于Modbus,web服务器和BCOM之间的通信;◆BCOM:目的是通过以太网和本德尔设备进行通信。通过BCOM通信的所有设备都必须有相同的系统名称。可以在子系统中组织设备。每个设备需要单独的设备地址。◆ModbusTCP:国际上应用广泛的用于数据传输的协议;◆Web服务器:显示绝缘监测仪参数和其它相关设备的参数,可以通过网页浏览器适用于任意电脑。 4)电流互感器 根据网络结构的不同,选择不同规格型号的电流互感器,监测绝缘监测仪发送的定位电流信号,并传输至绝缘故障定位仪。电流互感器选用开环式电流互感器,便于在线安装。 5系统安装与调试 1)系统安装 按照三相交流系统的结构图,分别定位安装绝缘监测仪、绝缘故障定位仪、通讯网关及各支路电流互感器。安装过程有以下几点需要注意:◆每8路CT电流互感器需接入到1个信号采集单元上,此采集单元安装在本盘柜后门处,通过导轨固定即可,每个采集单元需用RS485通讯线连接,现场可通过盘柜间穿线孔进行通讯线敷设;◆绝缘监视CT电流互感器为开口式结构,如下图所示,安装方式为直接套在每个支路出线处,如下图所示,互感器可使用扎带固定在柜体侧面。每个互感器信号线沿盘柜侧敷设至采集单元,采集单元固定在后门板处,导轨式安装。 2)调试 为使监测系统正常保障低压盘绝缘监测系统的稳定性及有效性,需对系统各个模块进行功能调试。①网关COM465IP及上位机软件调试网关COM465IP的作用是转换ISO685绝缘监测仪通讯协议,使其能够通过以太网与电脑进行数据交换。通过出厂时设备内置的IP地址,进入网页界面,设置设备的IP地址为平台局域网内的IP地址,通过新的IP地址登录网页,查看通讯是否正常。②绝缘监测仪主机ISO685调试通过模拟测试出现接地故障、互感器断线时,绝缘监测仪ISO685报警反馈情况。◆外观检查:检查ISO685绝缘监测仪模块外部是否有碰撞、破损情况,接线端是否完好无缺。◆上电检查:上电前用万用表检测电源电压,确认模块的供电电压及供电电源接线端,方可接上供电电源,上电后查看仪器内置时间是否与网络时间相同,并进行校准设置,检查监测到定位模块与实际是否相符。◆模拟故障检查:模拟出现接地故障及互感器断线故障时,绝缘监测仪报警与实际是否相符。③EDS440绝缘故障定位模块调试调试目的为测试EDS440定位模块反馈定位信号是否正常,及其定位的可靠性以及准确性,通过模拟EDS定位模块绝缘故障报警,观察绝缘监测仪及上位机软件显示的报警是否一致。◆外观及接线检查:检查EDS定位模块有无碰撞、破损,接线端子是否完好。◆上电检查:确认供电电源电压接供电电源接线端后,上电并检查定位模块运行指示灯是否正常。◆模拟故障检查:模拟定位模块监测的回路出现绝缘故障,通过绝缘监测仪和上位机查看故障定位信号。 ◆参考文献 [1]余成波,陈学军,雷绍兰,王士彬,电气设备绝缘在线监测,清华大学出版社,2013.11 [2]郭明荃,低压绝缘监测及定位系统在海上石油平台的研究与应用,仪器仪表用户,2018.5 [3]吴智红,周江,焦繁,海上平台低压配电盘设备绝缘在线监测定位系统,天津科技,2017.10 作者:薛其跃 单位:中海石油(中国)有限公司上海分公司
环境质量论文:人工水生态系统水环境质量应用 摘要: 水污染治理问题已经成为了目前社会和国家十分关心的问题,各种治理方案的不断提出改善了我国水污染方面的问题,尤其是人工生态系统的应用,利用了生态平衡的治理理念大大增强了水质,是一个很重要的水污染治理方案,随着科技进步和人们的思想观念的不断深入,对于生态系统的认识也得到了加强,通过对于生态环境知识的利用能够创造一个平衡的水生态系统,使水体保持较强的自净能力,文章主要对人工水生态系统进行简单的介绍,增强人们对于该系统的认识和了解。 关键词: 人工水生态系统;污染治理;改善水环境 引言 随着城市人口的增加、工厂的不断扩建,各种污水对于周围的污染也在日益严重,即使对于污水已经有较强的处理措施,但是污水对于水库而言是一个较大的威胁,水库的水体由于生态系统刚刚形成,极易遭到破坏,部分水库甚至已经受到污染,导致水质变差,使得水环境质量受到了很大程度的破坏,针对这种现象,我们所倡导的人工水生态系统就有着巨大的优势,这种保护措施既能起到很好的治理效果,同时对于水体环境破坏的预防也有很大的效果。 1人工水生态系统介绍 人工水生态系统主要是通过人工对于水生态系统的理解和认识,通过人工的手段为新形成的水域营造一个更稳定的生态系统,从而保证水的质量。这种人工水生态系统充分模拟了自然水体的自净功能,使水体的生物链保持在一个稳定的状态,能够除去水体内部的各种有害微生物等的滋生,保证水体时刻处于正常状态,有效保持了水环境的质量。这种技术大多应用于水库以及人工湖泊中,能够有效保持水体处于正常状态,对于水质变差,水体富营养化等具有显著效果。 2人工水生态系统的构建 人工水生态系统是通过对自然水生态系统进行研究后进行的模拟,要保证整个水体内部的植物、微生物以及鱼类等平衡,使水内的食物链正常,形成一个健康的生态循环。生产者、消费者、分解者的数量趋于正常自然系统的数量,使得各个种群相互制约、相互生存,保证水生态系统的平衡。在水生态系统的构建前,我们首先要明确我们所要保护的水环境的功能,从而选择合适的生产者、消费者和分解者,其次就是进行植物生态系统、动物生态系统以及微生物生态系统的构建,选择合适的种群进行适量投放,要明确前期的生态系统是一个动态的过程,需要经过一定的时间才能逐渐稳定下来,我们要定期进行观察了解,确保生态系统稳定的同时达到我们水环境的质量要求。 2.1植物生态系统的构建 水体内部的植物在食物链中担任着生产者的角色,同时也是生物链的源头,不同的植物有着不同的功能,人工生态系统的植物选择主要有两种,一种是挺水植物,另一种是沉水植物。这两种植物对于水体的功效各不相同。对于挺水植物而言,这类植物的根部在水中而叶部和部分茎部却漏在水面上,大多分布在浅水区。此类植物能够起到净化水质和美化环境的功效,同时也是一部分水生生物的食物,是食物链中的重要源头。但是此类植物的种植不宜过多,而且种类要丰富多样,这样才能使水生态系统更加复杂,稳定性才能强。在此推荐一些植物,例如:芦苇、灯心草、风车草、水葱、荷花、睡莲等。这些挺水、浮叶植物在观赏和净化上都有很好的效果。 2.2动物生态系统的构建 动物在食物链中承担着消费者的角色,要明确动物的种类和数量关系到整个食物链的稳定性,从而关系到整个生态系统的稳定性,所以在动物的选择上要适当,既要保证食物链长而食物网复杂,又能维持整个生态系统的平衡。首先要有丰富的浮游动物,这部分动物一般处在食物链的底层,主要以水体内的植物为食,同时也是其他水体动物的食物,其次要有种类丰富的鱼类以及其他动物,尽可能的仿照生态系统的复杂化和多样化进行构建。不同水层生活的动物都要进行投放,同时要注重“天敌”系统的引入,有天敌才会有竞争,才能保证整个食物链的稳定,同时还可以进行定期的人工捕捞,保证水内的鱼类维持在一定的数量,在创造经济价值的同时,增强了水体内部的稳定性。 2.3微生物生态系统的构建 水体的微生物是必不可少的,主要担任着分解者的角色,微生物能够将水体内部的有机物转换成无机物,防止水体内部有机物过多而造成各类细菌真菌大量生长,同时我们知道微生物具有很强的繁殖力,对于水中的污染成分有很大的治理作用,这能够对一些外来污染源起到很好的控制效果,微生物不需要刻意进行投放,同时严格控制人工微生物抑制剂的投放,要进行定期的监控检测,保证水体内部的微生物在正常水平。 2.4生态系统的稳定性监督 一个人工的生态系统在前期需要经过一定时期的波动才会稳定下来,对于构建前期,系统的稳定性监督是很重要的,因为不同地区的水质不同,水体内部原有的水生生物有很大的差别,我们在生态系统构建时仅仅是在实验和理论相结合的情况下进行的,而实际情况又会有很大的复杂性,所以前期的监督很重要。我们可以采取抽样的形式,在抽样时要保证均匀性,不同区域、不同深度都要采样,这样才能尽可能准确的保证数据的准确性。在初期遇到问题后要及时进行技术上的研讨,从根本的食物链着手,找出关键问题所在,做到及时治理。 3人工生态系统对水体环境的作用 人工生态系统的作用主要表现在两方面,一方面是净化作用,通过模拟自然生态系统的方式,使水体具备了很强的自净功能,同时符合我国环境治理的理念,为我国的水资源治理提供了实践和理论上的参考。另一方面则是创造了剩余价值,通过人工生态系统的模拟,避免了因为水体因长期存放导致水质变差,进而变“坏”的现象,美化了周围环境,同时各种鱼类的放养模拟野生环境,增强了鱼类的健康水平,属于高质量鱼类,在市场上有一定的质量优势,能够创造更多的经济价值。沉水植物指生活在水底的植物,沉水植物能够吸收水底的N、P等物质,净化水体,通过光合作用,增加水体的含氧量,同时其生长在水底,能够对水底的土壤和废物起到一定的固定作用,防止因水体的流动而引起土壤的上翻,从而影响水体的部分生物生存,威胁到生态系统的稳定,大大提高了水体的透明度。例如:苦草、子菜等。沉水植物还能有效一直水体藻类的生长,对于保持深水区的生态稳定有显著效果。当生态系统稳定后,要定期对系统进行维护,定期对枯死植物进行补植,对于水面上的残枝败叶要及时清除,防止沉入水底造成污染,对于过于密集的植物也要对其进行治理,保证其适量性,对于水体内投放的部分鱼类定期捕捞,保证水内鱼类数量一定。 4应用前景 此项工程在水质净化方面内使用的主要手段为水生态系统的构造,它的优点是适应能力好,还有可持续性强,稳定能力强,损耗小等优点,还有一定的抵御外部污染的能力。此类工程在实地考察与系统了解的基础上,依照本省的优势,增加石龙坝,浮动式地,太阳能增氧等设备来结合奇特的一些手段来对水进行净化,就现在来看,刚刚处于进行良好的阶段,随着技术的不断提升,此项技术将会拥有更好的发展前景。 5结束语 人工生态系统作为一种新型的水体预防治理系统,在水污染治理问题上有着特殊的效果,能够有效改善水环境的质量,尤其是对于水库等新生的水域,在水环境保持和改善方面具有突出功效。在人工生态系统的构建过程中要保证水植物、动物、微生物的相互协调相互制约,使水体内部的食物网更加复杂,这样才能保证水体生态环境的稳定,从而保证水环境的质量。 作者:许彦 单位:福建省水利水电勘测设计研究院 环境质量论文:农村环境质量监测与环境治理思考 一、当前农村环境质量监测和环境治理中存在的问题 (一)农村环境监管制度不健全 现行的我国大部分农村环境质量监测情景不容乐观,监测工作管理中存在的问题层出不穷,主要表现在监测力量薄弱、实用性不强、监测机制不健全、环境监测和治理体系的发展远远滞后于农村现代化的进程等。比如说,地方性政府缺乏对环境监测和治理的重要性认识,造成对环境监测和治理的投入不足,导致治理环境污染的基础设施得不到及时的更新建设,严重影响了环境监测和治理工作的开展。又比如说,目前大部分农村没有专门的环境监测部门,环境监测、环境治理的工作得不到及时的处理,农民也无处咨询在日常生活和生产中所遇到的环境问题。而对于少数建设有环境管理部门的农村区域,其各管理部门的职能与责任混乱,大家都去管或大家都不管的问题屡见不鲜,在很大程度上影响了管理工作的开展。 (二)农村环境监管力量薄弱 与城镇环境监测相比,农村环境监测除了资金投入环节力量薄弱之外,还存在监测人员力量、监测技术力量等方面的不足。环境监测站是环境监测工作的主要职能部门,我国县级环境监测站始建于上个世纪八十年代左右,由于当时经济发展与环境保护的矛盾并不存在很大的冲突,所以,县级环境监测站一般以五到十人为人员编制规模。而随着我国社会经济的快速发展,环境保护与经济发展矛盾越来越突出的今天,若环境监测站仍采用以往的人员编制制度,势必会造成人员资源的短缺,导致业务无法正常有序开展。另外,就现行环境监测站的工作人员而言,其专业技术人员严重空缺,拔尖人才极度匮乏,也是造成监测水平不高、正常业务难以完成、新业务无法顺利开展的主要原因之一。 二、对农村环境质量监测与环境治理的几点对策 (一)加强环境保护和治理的认识 物质决定意识,意识对物质具有能动的反作用。开展农村环境质量监测与环境治理,笔者认为首要的是树立环境保护的意识,加强对环境保护重要性的认识,将环境保护工作落实到具体行动上来。政府部门要做好表率,将环境保护和治理工作提到议事日程上来,成立专门的保护部门和治理小组,形成以环保部门为主体,计划、建设、财政和工商等多部门配合的管理体系。实行领导负责制,明确各管理部门的责任任务,将其工作状况与政绩形成挂钩,达到事事有人管、人人有事做的工作成效。另外,还要加大环境保护和治理的宣传力度,提高农民的环保认识。除了做好对农村基层干部的宣传工作之外,还要借助于大众传播媒介、讲座培训等载体,多途径多手段向广大农民宣传环境保护的重要性,帮助农民养成健康文明的生活方式,并积极鼓励农民将环境保护付诸实践,为新农村建设贡献出自己的一份力。 (二)加大对环境保护的投入 物力支持和人力支持是提高环境质量监测与环境治理有效性的重要保障,也是改善我国农村环境保护现状、解决农村环境污染治理问题的有效途径。加大对环境保护的投入,可以从人力投入和资金投入两个方面入手。各级地方政府部门要将环境保护资金纳入地方财政预算支出的范畴内,成为一项刚性支出项目,并保持逐年增加的趋势。加强对环境保护资金运行的会计核算处理,严把资金的各支出关口,使其具体用于环境监测和治理上,提高资金的使用效率,确保每一分钱都用到刀刃上。比如,加大对环境保护的基础设施建设,切实用于处理农村垃圾、污水治理和畜牧业养殖污染等问题。对于人力投入而言,要打破以往县级环境监测站人员编制的模式,结合各农村区域环境保护的状况,科学、合理地配置环境保护工作人员,不断优化人才结构,积极引进高素质的专业技术人员,进而提高农村环境监测和治理的水平。 三、结语 总之,环境保护是新农村建设的主要任务之一。目前农村环境质量监测和环境质量没有形成常态化,在实际工作中,仍存在很多问题和不足。如:监测和治理的目标不明确,监测和治理频率不规律,造成了许多重要的工作被疏忽,形成无人管理的真空状况。因此,笔者认为还应当不断建立健全环境监测和治理体系,联系农村现阶段环境保护的状况,实施“层级指责清晰、面上责任落实、运转制度保障、防治公众参与”的工作格局,使农村环境监测和环境治理达到常态化、规范化和制度化。 作者:李露英 单位:重庆市酉阳县环保局 环境质量论文:环境质量管理在线监控指挥系统构建 0引言 环境监测技术是以环境为对象,在物理、化学和生物技术的支持之下,对染污物进行定性、定量的系统分析,它相较于传统的环境监测技术而言,运用了电子信息辅助技术,可以构建环境质量管理在线监控指挥系统,在计算机通信技术的支持下,实时地传递监测数据,并对各个分散监测点的数据实施信息采集、分析、处理和共享,形成一套综合性的环境质量管理在线监控指挥系统,实施有效的城市环境监测工作和污染控制。 1环境质量管理在线监控指挥系统的概念及分类 环境质量管理在线监控指挥系统涵盖了环境质量管理的多种要素,如污染源在线监测、主要水域水质在线监测、城市空气质量在线监测、城市噪音质量监测等,在这个环境质量管理在线监控指挥系统下,可以实施自动采样,对污染源实施有效的监督和管理。环境质量管理在线监控指挥系统可以划分为以下几个类别:①空气质量在线监控管理系统。空气质量在线监控管理要由统一的中心站实施控制,对分散的子站进行自动连接,监测空气污染的因子的浓度与时间、空间之间的关系状况,并且可以实施对同一区域内多点的同时连续监测,从而获取准确的大气污染信息。②水质在线监控管理系统。对于水质的污染状况的监控和管理较为困难,由于水环境中的污染物种类较为复杂,在监测时需要进行化学预处理,在采水设备、水质污染监测仪器和检测仪器的应用之下,要运用电子信息技术进行监测数据的传递和管理。③烟气在线监控管理系统。烟气在线监控管理系统主要以烟尘、二氧化硫、一氧化氮为监测对象,在线记录烟气中污染物的实时浓度,系统对于大气污染源烟气的排放量要进行自动采集、记录和监控,实现对烟气环境的数据传输与处理。④环境在线监控和调度指挥中心系统。城市环境中存有各种污染源,这就需要各类在线监测系统数据的监测中心,进行集中统一的管理,要在电子通信技术之下,对前端监测点的实时监控数据进行传输,由监控中心系统对基础数据进行实时的显示,从而实现对环境在线监控和指挥的无缝对接。 2环境质量管理在线监控指挥系统的总体要求及原则 2.1先进性原则 环境质量管理在线监控指挥系统要利用先进而成熟的计算机软硬件技术,采用B/S模式结构的中心软件,在无线数据传输和数字扩频微波传输方式的支持下,运用先进的信息备份技术、集中管理技术、灾难恢复技术、超短波无线数据传输技术、GPRS/GSM通信技术等,提升系统的传输性能和抗干扰能力。 2.2通用性原则 环境质量管理在线监控指挥系统要充分考虑其可扩充性和可维护性,用模块化的构造和参数化的方式,对系统的硬件进行配置、删减和扩充等,从而使系统具有良好的可移植性,并且在参数的定义和生成方式之下,使系统的功能具有普遍适应性,可以支持多种新的应用。 2.3成熟性原则 环境质量管理在线监控指挥系统是基于无线数据传输之下的成熟技术,广泛地应用于电力、供水、环保等领域,具有快速的传输速率以及安全可靠的性能。 3环境质量管理在线监控指挥系统的软硬件平台建设 3.1硬件平台设计与建设 3.1.1在线监测系统前端仪表 这主要有废水排放在线监测系统和废气排放在线监测系统,其中:废水排放在线监测系统采用先进的在线监测技术和设备,对污染源的排放状态实施在线监测,主要监测参数有:化学耗氧量、流量、氨氮、pH值、重金属等。废气排放在线监测系统重点监测烟气中SO2、NOX、CO以及颗粒物的排放浓度,主要选用颗粒物测定仪设备,对废气排放浓度进行监测。 3.1.2通信系统在环境质量管理 在线监控指挥系统中,电子通信技术系统主要采用无线、有线和IP网络的方式,可以选择多种传输方式,如GSM/GPRS、无线数据传输专网、数传电台、电话线等,这些电子通信技术各有其优劣势,可以进行选择式的使用。 3.1.3指挥中心系统 这是环境质量管理在线监控指挥系统的核心和首脑,它对于污染源数据的功能在于分析和指挥全局,其硬件设备主要有中心数据通信机、数据采集工作站、投影设备、网络交换机等,对于在线监测数据的处理具有快捷处理和存储稳定的功能。 3.2软件平台设计与建设 3.2.1在线监测中心软件系统的设计 ①数据采集传输平台。它是在线监测系统的基础,它的功用在于实现监测数据和图像的数据存储,并提供控制功能和应用程序的平台,实现对系统的远程监测与控制。在这个平台上,主要是采用TCP/IP的方式加以实现,具体运用GPRS和ADSL两种不同的方式,从而保证系统平台的实时、快速地响应。②数据库平台。它是系统平台的核心,对分散的各监测点的监测原始信息可以实现实时的监测、统计和分析,并生成图表,用于数据显示和数据查询,需求者可以通过WEB浏览平台,实现基本数据的应用与共享,在提供相应的数据格式接口的条件之下,采用XML的形式,整合各种业务数据资源,达到数据的统一存储、备份和恢复的使用目标。③应用程序平台。在这个系统平台之下,采用统一的用户认证服务方式,实现监测数据浏览、管理与控制、信息配置管理的功能,在简洁而便捷地应用程序平台界面之下,对基础数据进行统计、分析和处理。④WEB浏览平台。这个浏览平台是一种便捷的体现方式,它在授权的安全认证方式之下,实现浏览功能,它集成了业务部门的基本性功能,也添加了排污申报、排污收费、项目审批等模块,生成了实时数据、实时曲线、汇总图表等,最终实现信息资源共享的电子化工作模式。⑤系统接口平台。为了实现数据的同步传输,要转发约定格式的数据,确保其同步、无误上传,由此可知,这个系统接口平台的可扩展性和强大的灵敏性特点,在这个系统平台上,可以通过特定部门的不同要求,自动生成特定格式的文件,并在网页方式下实现传送和添加功能。 3.2.2不同子系统的设计与建设 ①污染源在线监控子系统。在这个子系统之下,需要建构以下几大模块,即通信采集模块、数据管理模块、数据报表模块、网页浏览模式、GIS显示平台、视频监控平台,实现对污染数据的处理和分析、上报、数据补调等功能。②空气质量在线监控子系统。这是在集成系统之下,实现组网通信,构建智能化程度较高的空气自动监测数据处理中心,从而提升和优化空气自动监测的可持续发展能力。③噪音在线监控子系统。这是在国家环境监测技术规范之下,对环境噪音进行监测、评价、,对噪声数据进行自动采集、存储和传输,最大程度地提高噪音监测的精度、频度。总之,环境质量管理在线监控指挥系统可以确保数据信息的原始性和可靠性,在科学先进而成熟的互联网技术支持下,可以极大程度地减少人为误差,实现不间断的环境质量数据实时采集和传输,从而提高管理控制效能。 作者:李永福 单位:互助土族自治县环境保护监测站 环境质量论文:管窥环境质量管理工作的必要性 1环境监测站建立与运行质量管理体系的目的与意义 1.1符合国家相关法律法规要求,确立监测站的合法地位和权威 《中华人民共和国计量法》第22条、《中华人民共和国计量法实施细则》第七章、《实验室资质认证评审准则》(国认实函[2006]141号) 1.2提高环境监测的管理水平监测站的管理可分两部分: 1.2.1监测管理:是指监测领域的管理。 1.2.2是非监测管理:包括人事、财务、党、团、工会等等 《评审准则》的要求管理体系,恰恰为环境管理提供了适用、有效的管理模式。因为《评审准则》基于‘17025’这一国际通用的实验室管理准则,所以按《评审准则》要求建立并运行质量管理体系可与国际管理接轨,规范、提高监测站的管理水平。 1.3提高环境监测质量 因为准则提供了包括环境质量监测系统原有的质量保证与质量控制在内的一套保证检测准确、可靠的方法。 1.4通过质量监督、内审、管理评审等方法,促进环境监测站的自我完善、提高。 2实施环境监测质量管理的必要性 环境监测质量管理是环境监测工作的重要组成部分,是各级环境监测站赖以生存和发展的基础,提高环境监测质量管理水平是保证监测数据满足代表性、准确性、精密性、可比性和完整性要求的重要措施,是环境监测为环境管理、执法和科研等活动提供技术支持的根本前提。包括质量策划、质量保证、质量控制、质量改进和质量监督等内容。可见,环境监测质量管理在环境监测工作中就显得非常必要了。 3环境监测质量保证 环境监测质量保证是整个环境监测过程的全面质量管理,它是质量管理的一个重要内容是整个质量管理的前提保障。它包含了保证环境监测结果正确可靠的全部活动和措施,其主要内容是:制定监测计划;根据需要和可能并考虑经济成本和效益,确定对监测数据的质量要求;规定相适应的分析测量系统,诸如采样布点、采样方法、样品的采集和保存、实验室供应、仪器设备和器皿的选用、容器和器量的检定试剂和标准物质的使用、分析测量方法、质量控制程序、技术培训,以及编写有关的文件、指南和手册等等,都是质量保证的具体内容。环境监测布点、采样、现场测试、样品制备、分析测试、数据评价和综合报告、数据传输等全过程均应实施质量管理。 3.1监测点位的布设 应根据监测对象、污染物性质和具体条件,按照有关标准、技术规范和相关规定进行,保证监测信息的代表性和完整性。3.2采样频次、时间和方法应根据监测对象和分析方法的要求,按照有关规定执行,保证监测信息能准确反映监测对象的实际状况、波动范围及变化规律。3.3样品在采集、运输、保存、交接、制备和分析测试过程中,应严格遵守操作过程,确保样品质量。 3.4现场测试和样品分析测试,应优先采用国家标准和行业标准方法;需要采用国际标准或其他国家标准时,应进行等效或使用性检验。3.5数据传输应保证所有信息的一致性和复现性。 4如何做好环境监测质量管理工作 做好环境监测质量管理工作必须做到以下几点: 4.1原始数据三级审核,质控数据合格方可上报监测结果 环境监测质控的日常内容包括监测工作的质量保证、监测人员考核及认证情况、人员培训、标样及质控样使用和新开展项目进展情况等。这些工作是整个质量管理体系正常运行的基本保障。实验室内质量控制,是指分析人员对分析质量进行自我控制的过程,也就是依靠某种控制方法和措施对自己的分析结果进行自我评价的过程,如分析质量稳定,分析误差始终在允许误差范围内,称此测定过程处于受控状态。如果分析过程发生异常,分析误差超出容许误差范围,则说明测定过程失控。受控的原始数据方可通过审核。 4.2把环境监测质量管理贯穿于工作始终,严格按照管理体系运行 4.3加强人员技术培训与技术交流提高监测人员业务素质 4.4上级监测站定期不定期对下级站进行现场采样、实验分析 等的全程序质量检查及抽查。 4.5多组织能力验证,实验室间多比对管理活动并对结果进行评价 4.6监测站要根据监测工作的实际情况指定质量控制计划和年终总结并上报到上级监测站 环境监测与环境监测质量管理关连密切,没有环境质量管理体系的运行就不会有环境监测工作的合法性。环境监测质量管理的规定为了提高环境监测管理水平,规范环境监测质量管理工作,确保监测数据和信息的准确可靠,为环境管理和政府决策提供科学依据。可见环境监测质量管理在环境监测工作中是非常重要的。 作者:杨翠英单位:双城市环境监测站 环境质量论文:设施管理力度确保市容环境质量 为顺利完成2013年度全国文明城市指数测评迎检工作,市排水处结合往年创城工作经验,提前调度部署,提升排水设施管理标准,切实保障市区市容环境质量。 一、普查巡视双管齐下,确保问题及早发现。 建立无缝隙、全覆盖的巡查网,按照“分片到组,分段到人,严明责任”的原则,组织专门人员对市区排水设施进行全面细致的摸底排查和不间断巡视,确保问题及早发现、及时反馈;将检查结果详细记录并尽快查明原因,截至8月上旬,共将795处存在问题的设施列入整改计划。 二、加大养护维修力度,保障设施完好运行。 根据设施普查和巡视结果,科学调整养护计划,针对井盖和基座不配套、检查井下陷受损等问题,及时进行维修更换,对淤塞的管线及时清淤疏通。同时加大对重点区域、重点部位的养护力度,提高养护质量和标准,增强汛期泄洪能力;对载重车辆通行较多的路段逐步更换承重力达标的重型井盖,在井盖下方加载承重能力在100公斤以上的防坠网。截至8月上旬,共清挖检查井15204座,吸污车吸井394座,外运污泥564.9立方,疏通管道56350米,起垫检查井385座,修换井盖、座231个,安装防坠网556个。 三、强化沟通协调,做好投诉处理工作。 围绕“服务为民”宗旨,坚持“市民满意”准则,认真抓好群众对设施养修、污水外溢、井盖丢损等方面的投诉处理。积极与数字化监督管理中心、12319服务热线沟通,接到投诉电话或事项后,工作人员在半小时内与投诉人进行对接,详细了解具体位置和情况后,立刻赶往现场勘察落实。对责任内的投诉事项,确保在第一时间得到有效解决;对责任外的投诉事项,积极协调产权单位处理,针对产权单位倒闭、不明确等情况,启动垫资程序进行有效处置;对在短时间内难以处结的难点投诉事件,耐心细致地向投诉人做好解释工作。保证投诉事项处结率、回复及时率、投诉人满意率、对上级部门的反馈及时率均达到100%。 截至8月上旬,共有效处置了68起责任外污水外溢问题,有效改善了市容环境,提高了市民生活质量。 环境质量论文:城市大气环境质量整顿方案 为深入贯彻落实科学发展观,扎实推进蓝天碧水工程,大力改善城区大气环境质量。根据《中华人民共和国大气污染防治法》和《省大气污染防治条例》,市政府决定在城区范围内继续开展大气环境质量专项整治行动。特制定本实施方案。 一、城区大气治理的主要任务 根据《中华人民共和国大气污染防治法》第三条第二款“地方各级人民政府对本辖区内的大气环境质量负责,制定规划,采取措施,使本辖区内的大气环境质量达到规定的标准。”和《省大气污染防治条例》第十八条第二款“设市的城市街道户外饮食业的经营者,严禁直接燃烧原煤,应当采用型煤、液化石油气、煤气、电等清洁能源”的规定,本次行动的主要任务是在去年专项整治行动的基础上继续对原平市区营业性的宾馆、饭店和洗浴业直接燃煤的锅炉、茶炉、炉灶,以及企事业机关单位的燃煤锅炉、茶炉及食堂大灶实行分类处置,根据各自的实际情况进行改造、取缔。 二、指导思想 本次行动以防治燃煤产生的大气污染为重点,以查处大气环境违法行为为手段,以达标排放、实现节能减排、改善原平城区大气质量为目标,突出重点,分类处置,确保城区大气环境质量得到明显改善。 三、组织领导 进行城区大气治理,是市政府今年环境保护工作的一项重要内容,为此,特成立原平市大气治理工作领导组。 四、整治要求 (一)采暖锅炉整治要求 1、集中供热管网覆盖区域内,所有采暖锅炉必须按照集中供热方案无条件拆除,强制进入集中供热管网。在规定期限内不能拆除原有供热锅炉的,由环保局强制拆除并给予处罚,监察部门对其主要负责人进行行政处分。凡是在供热管网本年度发展计划预定的区间,也依照上述方案执行,不得新建任何燃煤供热锅炉。 2、凡集中供热管网暂时不能覆盖区域的燃煤锅炉必须在9月底前全部改造完毕,实现达标排放。(1)安装和改造脱硫除尘设施的,工程完工后必须报请市环保局竣工验收后,方可投入使用。如果经过改造仍不能达标的必须强制使用清洁燃料,禁止燃烧散煤。(2)不具备安装脱硫除尘设施的采暖锅炉,必须强制更换型煤锅炉或使用油、电、天然气等清洁燃料。 (二)宾馆饭店、洗浴中心整治要求 1、凡天然气管网覆盖范围的大型宾馆、饭店的茶炉、炉灶以及洗浴中心的洗浴炉,必须强制推广使用天然气,在6月份前拆除原有茶炉、土炉灶、洗浴灶,严禁燃烧散煤。改造单位必须尽快与天然气公司商定改造方案,迅速实施改造工程,拆除原有燃煤炉灶。凡是暂不能使用天然气的,必须全部使用油、电、液化气、石油气、太阳能、型煤等清洁燃料。 2、小型宾馆饭店禁烧散煤,必须使用天然气、液化气、油、电等清洁燃料;摊点式的移动烧烤必须使用天然气、液化气、油、电等清洁燃料。 (三)城区所有茶浴炉及食堂大灶必须全部使用油、电、天然气等清洁能源,严禁燃烧散煤。 (四)所有整改单位必须于3月底前将整改方案报大气治理工作领导组办公室审核。 五、整治措施 1、加强领导,高度重视。各相关单位要明确治理大气污染是不可推卸的责任和义务,要成立一把手负责的大气治理领导机构,着专人负责,保证财力物力,确保本单位大气环境质量专项整治行动的顺利实施。 2、各司其职,各负其责。各有关部门要严格履行各自的监管职能,加强协调配合,建立联合执法机制,充分发挥部门联动的优势,切实形成政府统一领导、部门联合行动,共同治理我市大气环境的工作格局。环保局是这次行动的牵头单位,在领导组的领导下,充分履行职责,发挥好协调和指导作用;对取缔关闭单位,工商局负责依法注销或吊销营业执照;税务局停止供应税票;卫生局吊销卫生许可证;供电公司负责实施强制断电;公安局负责协助配合环境执法专项检查,对暴力抗法的要依法进行严厉打击;监察局负责对政府工作人员的行为进行监察,对违反环保法规造成严重后果的,按规定追究其行政责任。 3、强化监管,依法查处。这次专项整治是贯彻落实《中华人民共和国大气污染防治法》和《省大气污染防治条例》的一次重要行动,对环境违法行为坚持从重从快、严处。对未完成整改任务的单位,采取“灭、停、吊、拆”的手段作出处理。“灭”就是对继续燃煤的炉灶进行灭火处理;“停”就是对违法排污的单位,供电局和建设局对其实行停电、停水,税务局停止供应税票;“吊”就是对违法排污的企业和单位,卫生局吊销卫生许可证,工商局吊销营业执照;“拆”就是对违法排污的设施进行彻底拆除。 4、全员参与,全民监督。城区大气治理工作是一个涉及面广,事关广大人民群众切身利益的重要工程,要始终按照政府主导,环保先行,部门联动,公开透明,群众参与,媒体监督推动的工作主线。要广泛发动群众,唤起广大公众的认同感,为此次行动提供强有力的舆论支持,形成有效的社会监督体系。 环境质量论文:县区环境质量达标办法 为进一步改善我县环境质量,依据国家、省、市环境保护法律和法规,结合我县实际,制定本方案。 一、总体工作思路 围绕县城“三年大变样”工作总体部署,以削减大气、水污染物总量为主线,以火力发电、钢铁、水泥、铁矿采选综合整治为重点,坚持“应治必治、应拆尽拆、非拆即改”的原则,以实现节能减排为工作目标,力争我县县城空气质量达到国家二级标准,岗南水库水质达到地表水二类要求,县域内滹沱河各支流水质达到地表水三类要求。 二、主要工作目标 1、全县二氧化硫排放量削减2.5%以上。 2、全县化学需氧量排放量削减3%以上。 3、县城环境空气质量优良天数达到337天;可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮年均浓度力争达到国家二级标准。空气质量得到持续改善。 4、岗南水库水质达到地表水二类要求。 5、县域内滹沱河各支流水质达到地表水三类要求。 三、重点工作内容 (一)严格煤炭管制 县工业促进局牵头,县环保局配合,继续开展优质低硫煤炭推广工作,全县推广使用优质低硫煤炭15万吨以上。 (二)二氧化硫和烟粉尘专项治理 县环保局负责,加强对燃煤电厂和钢铁企业烟尘和二氧化硫治理工作的日常督导,督导燃煤电厂和钢铁企业完成烟气脱硫治理工作。加大对县城建成区分散燃煤锅炉的烟气治理力度。 (三)整治建材行业粉尘污染 1、水泥机立窑拆除。县环保局负责,县工促局、工商局、供电局配合,6月底前拆除全县所有水泥机立窑。 2、水泥粉磨站综合治理。县环保局负责,12月底前完成全县所有水泥粉磨企业综合治理工作,对达不到治理要求的粉磨站,全部予以关停。 (四)加强扬尘污染防治工作 1、县建设局负责,做好建设施工扬尘污染防治工作。建设施工工地要按规定采取设置围档、硬化地面、覆盖物料、洒水、喷洒抑尘剂等措施。 2、县建设局负责,做好拆迁施工扬尘污染防治工作。拆迁施工工地要按规定采取设置围档;机械拆除辅以持续加压洒水或喷淋;爆破作业时建筑物内部洒水,在不同高度设置塑料盛水袋、起爆前后喷水降尘措施;拆除工程完成后,3日内清运完毕;风力达4级以上时,应停止拆除作业。 3、县建设局牵头,县交通局配合,做好交通道路扬尘治理工作。对渣土运输,采取严格密闭或加蓬遮盖措施。普及道路机械化洒水等措施,推广道路机械化清扫。 4、县环保局牵头,县建设局配合,做好堆场扬尘防治工作。对县城建成区煤堆、料堆、灰堆实施严格的抑制扬尘措施。 (五)加强水污染源的监督管理 1、县环保局牵头,安监、工商、电力部门配合,做好县内涉水企业(主要指选矿、大理石)的污染防治、安全监察工作。 2、县环保局负责,对重点水污染源进行每月不少于两次的现场监察。 3、县环保局负责,实行水质考核机制。将地面水水质考核断面与排污企业直接挂钩。 四、保证措施 (一)加强领导。成立县环境质量达标攻坚领导小组,县长李彦明任组长,县委常委、副县长韩学军、县人大及县政协主管领导为副组长,县环保局、县发改局等12个部门为成员单位,进行总体调度,研究解决阶段性重大问题。攻坚小组下设办公室,办公室主任由县委常委、副县长韩学军兼任,县政府办公室副主任仇进忠、县环保局局长刘书文任副主任。办公室负责督导检查各项工作落实情况,协调解决问题,确保工作深入推进。 (二)明确责任分工。各级各有关部门主要负责人是本地本系统环境质量达标工作第一责任人,主管领导是直接责任人。要将工作进一步细化,责任进一步明确,落实到具体单位、具体工作人员,形成一级抓一级,层层抓落实的工作格局。 (三)加大宣传力度。广泛开展宣传活动,进一步加强环境政策、知识的宣传,及时报道正面典型。对领导不力、工作不实、进展缓慢的部门、单位强化舆论监督,特别是对典型违法行为要坚决予以曝光,并跟踪报道整改进度。调动全社会参与环保、监督环保的积极性,推动各项环保举措落实到位。 (四)强化技术、资金支撑。县环保局负责,加强与有关科研部门的合作,对我县环境状况进行全面分析研究,合理、有效指导全县环境质量达标工作。县财政局将有关建设任务列入本年度预算,落实资金保障。 (五)从严依法行政。县环保局要加强对各类大气、水污染源的日常监督管理。加大对污染源的检查频次,向重点大气、水污染单位派驻驻厂员,保证在线监测设备正常运行。对各种环境违法行为,裁量上要依法从重处理,经济上要给予高限处罚。有针对性地开展不同形式的专项行动,严厉打击和惩处违法企业,坚决杜绝超标排放、偷排偷放等违法行为。 (六)严格考核奖惩。制定具体考核办法,落实减排责任,严格治理工作的考评。县政府督查室、县监察局,要采取明查、暗查相结合的方法,对各级、各部门落实环保责任情况进行监督和检查,对重要环保问题挂牌跟踪督办;对工作懈怠,完不成任务的,要追究单位主要负责人的领导责任;对失职、渎职造成不良影响的,要依法严肃处理;对未按要求进行管理的相关部门和达不到任务要求的单位,实行“一票否决”,撤销授予的环境保护或环境治理方面的荣誉称号,有关领导干部不得参加年度评奖、授予荣誉称号。 环境质量论文:城区环境质量二氧化硫整治方案 我区位于“宁蒙陕甘”经济区和沿黄经济带的中心,毗邻鄂尔多斯市、阿拉善盟、巴彦淖尔市和宁夏石嘴山市,生态环境脆弱,环境承载力弱,区域内现建有6个经济开发区(鄂尔多斯市棋盘井工业园区、市经济开发区、乌达经济开发区、阿拉善盟乌斯太工业园区、宁夏石嘴山工业园区、宁夏精细化工基地),产业产品结构趋同,近年来随着这一区域工业经济的快速发展,给我区的生态环境带来了巨大压力。为切实改善地区环境状况,我区从建立环保长效机制入手,严格贯彻执行《落实科学发展观加强环境保护的决定》、《市“十一五”城区环境质量二氧化硫达标专项整治方案》、《市“十一五”期间主要污染物减排实施方案》、《市循环经济发展规划》等政策,大力开展创建循环型企业、环境友好企业、生态工业园区工作。我区中心城区的空气质量连年持续好转,空气质量二级以上天气达155天,206天,目标为230天。二氧化硫的年平均浓度为0.126mg/m3,0.124mg/m3,目标为0.095mg/m3。化学需氧量减排目标108吨,COD削减目标1157.4吨;二氧化硫减排目标2189.73吨,削减2377.2吨。二氧化硫减排目标1010吨,削减1599.2吨。虽然我区环境质量有所改善,但距国家、自治区二级标准要求仍有很大差距,需采取综合措施进行专项整治,确保实现到城区二氧化硫达到国家二级标准的目标。 一、我区二氧化硫污染现状分析 城区二氧化硫浓度均值为0.124mg/m3。从季度分布来看,第一季度、第四季度浓度最高,第二季度有所下降,第三季度浓度最低。从月分布情况看,1月份二氧化硫浓度最高,2月份浓度开始降低,到7月份浓度开始回升,12月份浓度回升到与1月份差不多的水平。从区域监测结果看,东起骆驼山矿区,西至石嘴山、乌斯太工业园区,南起鄂尔多斯棋盘井工业园区、宁夏陶乐工业园区,北至乌达区、海勃湾区,形成了大面积的污染带。从污染时段看,下午2时—4时最低,早晨、上午、夜间尤其严重。 二、影响空气二氧化硫环境质量改善的主要因素 (一)不利的气象条件影响污染物扩散 我区中心城区所处地理位置及气象条件不利于大气污染物的扩散。气象数据表明,我区以北风和偏北风为主导风向,静风及小风为主的天气占到冬季总天数的52%,致使城区大气污染物迁移、扩散受到较大抑制。加之我区处于鄂尔多斯高原边缘,东、南、西三面均有大山,地势相对高度较低,且我区地势东西狭窄,不足30公里,在逆温和静风等不利的气象条件下,周边地区的污染物逐渐飘入城区,致使城区环境污染加重。 (二)环境承载力差,污染物排放远远超过环境容量 1、煤田、矸石山自燃严重。全区确认露天煤矿面积16平方公里,灭火工程面积5.316平方公里,井工煤矿面积24平方公里,部分煤田已自燃40多年。较我区洗煤行业产生的矸石量递长4.8倍。另外,我区煤矸石含碳量及含硫量较高,热值在3300—3500大卡之间,露天堆存极易自燃。尤其是露天开采造成的烟尘和扬尘近地面排放,在不利的气象条件下难以扩散,烟尘、扬尘逐渐向低洼区域蔓延,对环境质量造成严重影响。 2、工业结构性污染严峻。“十五”以来,虽然全区产业结构调整力度不断加大,关停淘汰了394家污染严重的小企业,但现有企业中仍存在高耗能、高污染企业。全区万元GDP能耗为12.51吨标煤,据全市万元GDP能耗目标值9.611吨标煤相差甚远。另外我区高耗能行业的产品单耗指标较行业单耗限额要求高出近10%,如电石单耗水平为3400—3500千瓦时/吨,硅铁单耗水平为8500—8600千瓦时/吨,焦炭单耗水平为180—200千瓦时/吨。从污染物排放情况看,电力、炼焦业、高载能三大行业排污量己占全区工业排污量的67%以上。 3、周边地区加剧我区污染。在我区周边10公里范围内,分布有鄂尔多斯市棋盘井工业园区、阿盟乌斯太工业园区、宁夏石嘴山工业园区等三个省级工业园区,这三个工业园区都以煤炭采选、焦化、化工、电力、冶金、建材等资源型和高耗能型行业为主,三个工业园区内有上述行业的企业200多家,其中属污染严重的企业80多家,约占总数的40%。另外,骆驼山矿区露采煤矿及白灰企业对我区污染严重,现该区域内有13家露采煤矿和灭火工程、16家白灰企业251孔白灰窑、10家洗煤企业,其中属鄂尔多斯市管理的有6家露采煤矿和灭火工程、11家白灰企业112孔白灰窑、3家洗煤企业。 4、生活面源的煤烟污染也是我区大气污染的一个重要因素。自开始我区实施了“蓝天工程”,城区环境得到一定程度的改善,但随着冬季煨碳价格的大幅上涨,很多居民经济上难以承受,致使烟煤大量流入城区,同时矿区居民也多数使用便宜劣质煤种。据调查,城区现有燃煤取暖居民住户3802户,按每户居民燃用4吨无烟煤计算,每天燃煤产生的二氧化硫为0.68吨,而这些使用燃煤取暖的居民通常在早、晚集中排放燃煤烟气,大量污染物在近地面迅速集聚,形成一个低空面源,尤其在频繁的逆风和静风条件下,污染物难以扩散,极易形成“盖状”污染。 (三)新增项目二氧化硫减排压力较大 经测算,我区新建6个重点工业项目新增二氧化硫排放量为546.68吨;计划投产的项目预计新增二氧化硫排放量1534.31吨。 三、整改实施方案 (一)指导思想和原则 以党的十七大精神为指导,全面贯彻落实科学发展观,坚持以人为本,围绕创建全国文明城区目标任务,遵循“政府组织,部门联动,群众参与,社会监督”的方针,坚持“以区为主,属地管理,条块结合,自我完善”的原则,以推进产业结构调整、热网建设、天然气入城、煤气入户、旧城区拆迁改造、棚户区改造为保障条件,以全面禁止烟煤散烧、推进节能减排为基础性措施,用两年的时间,努力实现环境质量的明显好转,让人民群众呼吸到清新的空气。 (二)工作目标 1、主要污染物减排目标 我区的减排责任目标为减排化学需氧量200吨,减排二氧化硫1000吨,二氧化硫年平均值达到0.095mg/m3,二级以上天数达到230天。 我区预计削减二氧化硫3154.027吨。其中新建项目7个,预计新增二氧化硫排放546.68吨,预计净削减二氧化硫2607.347吨。计划化学需氧量减排项目1个,减排化学需氧量223.2吨,新增化学需氧量按人口自然增长率5.63‰计算,新增人口年增加排放量13吨,净削减210.2吨。同时,在10月底完成污水处理厂中控和在线监测的联网安装。 2、主要污染物减排目标 按照市政府与我区签订的《市“十一五”主要污染物总量减排目标责任书》要求,到底,我区二氧化硫排放总量目标控制在13977吨,化学需氧量排放总量目标控制在1970吨。 全区二氧化硫排放量20668吨,其中统计重点企业排放量为16012吨,非重点企业为1615吨,生活源二氧化硫为3041吨。 是“十一五”主要污染物总量减排的最后一年,以统计数据为基数,2009预计削减二氧化硫1000吨,要完成以上控制目标,需削减二氧化硫5691吨。 (三)工作措施 1、严格控制污染物排放总量,确保完成减排目标任务。 是完成“十一五”减排任务的冲刺年,要认真贯彻落实国务院节能减排综合性工作方案和自治区减排“双12条”政策措施,力争使主要污染物二氧化硫在新增量的基础上实现降低,重点采取以下几项措施: (1)加快推进结构减排。加大落后产能工艺、设备、产品的淘汰力度,巩固关停小企业成果。建立淘汰落后产能企业名单的公告制度,将核查中已关闭淘汰的企业、生产线、生产能力等定期向社会公告。6月底淘汰挂靠焦厂的7家泡花碱厂,年削减二氧化硫657.47吨。8月底关停淘汰西水创业公司3台立波尔窑和2台烘干机,年削减二氧化硫1325.67吨。按照国家产业政策和市规模60万吨以下无脱硫设施焦化企业关停计划,在8月底关闭万晨、乌拉山2家焦化企业,11月底关停榕鑫等7家焦化企业,当年减排906.84吨。12月底关停宝祥公司等5家高载能企业,年减排二氧化硫57.774吨。关停项目结转至削减二氧化硫7203.07吨;11月底全面淘汰实心粘土砖企业,年削减二氧化硫7.734吨;淘汰海电4台生活锅炉,年削减二氧化硫192吨;底关停东孚水泥的3座立窑,二氧化硫量减排量计入2011年。淘汰落后产能工作由区经济局负责,要按照国家产业政策和自治区及市政府的要求尽快制定淘汰关停计划。 (2)加快推进工程减排。重点抓好西来峰污水处理厂二期工程及配套网建设。化工公司一台75蒸吨循环流化床锅炉安装脱硫设施,已列入市政府“十一五”期间第四批限期治理任务,要求于10月完成纯碱动力锅炉除脱硫项目治理,年削减二氧化硫269.57吨。西水创业公司自备电厂脱硫设施稳定运行,年削减二氧化硫819.16吨。通过工程治理措施,共减排二氧化硫1088.73吨。此项工作由区环保局负责。 (3)加快推进管理减排。将顺达铁厂、蒙利制药厂两家企业列入强制清洁生产审核。其中顺达铁厂脱硫治理项目年削减二氧化硫17.31吨,蒙利制药厂脱硫治理项目年削减二氧化硫1.94吨。同时强化环境监管,对违法违规排污和污染治理设施建成而不运行的,要加大处罚力度,确保污染源稳定达标排放。通过监督管理开展清洁生产,共减排二氧化硫19.25吨。此项工作由区经济局、环保局负责。 (4)抓紧完善污染减排统计监测体系和考核三大体系。加快实施污染源自动监控、执法监督、监督性监测、信息传输与统计、环境监测能力建设等重点项目,促进减排责任的落实。全面实施排污费许可证制度,按要求完成排污许可证的发放工作。以高耗能、高污染行业为重点,强化排污许可执行情况的监督检查。此项工作由区环保局负责,区统计局配合。 (5)加强项目跟踪管理,确保落实“三同时”,严格控制新增排放量。此项工作由区环保局负责。 2、加快产业结构调整,降低能耗物耗。 鼓励、引导传统产业推广应用先进适用技术,不断提高竞争力。分解下达循环经济各项指标,加快推进清洁生产,对电炉余热、电石渣进行综合利用,开展顺达铁厂、蒙利制药厂两家企业清洁生产审核。对电石行业严格市场准入管理,对单独生产电石的企业不予审批;鼓励氯碱化工企业采用先进的离子膜工艺,引进先进技术、装备建设大型氯碱装置,使氯碱行业技术、装备达到国内同行业先进水平,大力发展PVC深加工产品和PVC型材、管材、塑钢型材。煤化工产业要大力发展煤焦油深加工、煤气制甲醇及下游系列产品,提高煤焦油加工利用水平,鼓励甲醇下游系列产品,延伸甲醇产业链,以炭黑和煤焦油深加工、煤气综合利用为废物代谢核心,加工生产轻油等化工产品。建材行业继续加大淘汰落后生产能力,关停巴音陶亥镇四道泉砖厂等12户实心粘土砖企业。引导发展日产4600吨以上规模的新型干法水泥生产线,努力提高优质水泥产品的比重。按照“调整布局、总量控制、焦煤并重、以煤为主”的原则,通过“煤—焦—煤化工”、“煤—焦—钢铁”等多种形式联合重组,实现资源的合理配置和充分利用,走出一条节约型、清洁型、循环型的焦炭工业发展的路子。加快行业整合,淘汰低水平、规模小的铁合金生产企业,扩大单个企业规模,提高生产效率。对白灰行业、耐火砖行业进行专项整治,规范生产秩序;对公乌素、拉僧庙、老石旦地区单位及个体工商户使用锅炉进行限期整改,以减轻因燃用烟煤造成的大气污染。要求新上的白灰项目必须采用国内先进机械化窑炉,鼓励建设回转窑和依托密闭电石炉气为燃料生产白灰;配套建设高效除尘设施,原料、产品以及废渣堆场必须建设防风抑尘网,废渣实现综合利用。煤炭行业继续加快淘汰落后生产力,加快技术改造,提高技术装备和管理水平,逐步实现煤矿回采率达到75%以上,矿井资源回采率达到60%以上,煤矸石和煤泥的利用率达到80%。此项工作由区发改局、经济局、环保局、煤管局负责,各单位要按职责要求认真开展相关工作。 3、深入推进“蓝天工程”。 按照区政府“蓝天工程”实施方案要求,扎实开展好各项工作。建成区及西卓子山地区为我区烟控区范围,要求控制区范围内的所有居民禁止燃用烟煤、煤泥,必须使用指定煤种(煨煤、白煤、型煤);安排专人对城市重要路段进行24小时监控,在进入城区的主要路段设立煤炭入城检查站。加大督查力度,通过举报电话等措施,及时查处各类环境违法行为。通过对城区内安装茶浴锅炉的企业实施水浴脱硫和改换煤种的措施,可削减二氧化硫153.6吨。淘汰海电4台生活锅炉,可削减二氧化硫192吨;,在西水地区继续全面推开“蓝天工程”,可削减二氧化硫172.8吨。同时加大财政补贴力度,采暖期对拉僧仲办事处和西卓子山办事处的低保户给予每户2吨的煨煤补助,积极做好困难职工清洁燃料的补助工作,建立和运行清洁燃料市场。此项工作由区环保局、城市管理行政执法局,拉僧仲办事处、西卓子山办事处负责。 4、合理规划城市基础设施建设。 加快热网建设、天然气入城、煤气入户、旧城区拆迁改造、棚户区改造和矿区人口搬迁、工业园区基础设施建设步伐。全面实施城市扩容提质工程,加快天然气入城工作,尽快完成煨碳、低硫低灰烟煤等过渡煤种的改换工作。加快实施棚户区改造和矿区人口搬迁工程,从根本上改变矿区居民的生活条件。通过棚户区改造,安置居民2000户,预计减排二氧化硫256吨。进一步完善热网体系,取缔城区内10吨以下分散小锅炉,具备热电联供条件的必须落实热电联供,不具备条件的要新上配套脱硫除尘的大锅炉或余热锅炉;为减轻因燃用烟煤造成的大气污染,要求分管单位成立单位锅炉治理活动领导小组,区环保局负责组织对公乌素、拉僧庙、老石旦地区单位及个体工商户使用锅炉进行限期整改,签订整改协议,要求各锅炉使用单位在采暖期到来之前安装除尘设施或改用清洁燃料。同时,进行旧城改造,增加集中供热。西水地区新增供热面积1万平方米,约400户平房居民利用电厂余热进行集中供热,减少用煤约1800吨,减排二氧化硫46.08吨。工业园区要在底前,建成实现集中供热,取缔分散的取暖锅炉,建成污水处理、固废集中处理厂,并建立市场化运行管理机制,杜绝集中处理场二次污染的发生。此项工作由区建设局、环保局,经济开发区管委会负责,相关部门配合。 5、严格执行环境影响评价和“三同时”制度。 对各类行业发展规划和专项规划进行环境影响评价,实行建设项目“总量指标”前置制度,把区域环境污染物排放指标总量作为项目审批的前置条件。对园区外所有不达标的企业实施关停,按照区域定位分别制定、完善园区规划,西来峰工业园区严格按照建设成为高新技术开发区的要求,提高入园企业的规模、工艺技术和环保门槛,以接纳高新技术企业入园。对新建限制类项目和允许类项目的污染物排放实施“减二增一”,对鼓励类项目实施“减一增一”。对未按期完成减排任务、超过总量指标、环境违法问题突出的企业,实行新上项目“企业限批”。按照区政府对重点项目予以重点支持的要求,批复项目9个,审批二氧化硫417.81吨。对不符合国家及区内发展规划和没有替代量的项目不予批量,从源头上控制新增污染量。此项工作由区环保局负责。 6、加强对化工、电力、焦化、炼铁、白灰等重点行业监管,进一步加强对焦化企业日常监管力度,按照分片、兼顾原则派驻环境监察员驻厂,加大检查和夜间巡查频次,通过日常检查、节假日抽查、夜间检查等形式进行现场监察,每月不少于2次的日常监察,对重点企业实施24小时监管,对已完成脱硫治理的西水自备电厂、华资焦化等企业重点监察,确保脱硫设施正常运行;对于使用低硫燃料企业加强煤质抽查,防止私自更换燃料。对恶意排污的企业发现一次处罚一次(按最高限额),对处罚超过三次以上的企业,移送相关部门,停水断电,并报请区政府进行关停。化工公司已停产的4×20蒸吨燃煤锅炉不得恢复运行,在底前拆除设备,动力车间75吨锅炉脱硫设施将要在10月底前投入运行,如到期完不成任务进行停产治理,由区监察局和环保局挂牌督办。此项工作由区环保局负责,相关部门配合。 7、加大煤矸石治理,降低污染水平。 认真落实《市煤矸石、粉煤灰综合利用管理办法》,积极扶持煤矸石综合利用项目。聘请煤矸石治理专家,开发煤矸石新的利用途径和治理方法。加快煤田灭火工程进度,制定煤田灭火工程规划,确保灭火工程有序推进,严禁超层越界、胡乱排渣等现象,同时做好工程后期的生态恢复和取土回填等工作。对煤矸石进行集中处置,杜绝随意堆放和自燃现象的发生。此项工作由区煤管局、发改局、经济局,国土资源分局负责。 8、加强能力建设,完善减排监测体系。 投资建设监测站并配备常规监测设备,进一步加强监察能力和监测能力建设,同时按照减排工作要求督促重点企业安装在线监测或监控装置。 (四)保障措施 1、加强领导,明确责任。 为确保二氧化硫专项达标工程落实到位,扎实推进各项工作的有序开展,全区相关单位要分别成立由主要领导负责的二氧化硫达标专项工程领导小组,全面沟通协调各项工作,及时研究专项达标工程过程中出现的问题,监督落实,确保二氧化硫专项达标工程顺利进行。 2、搞好动员,全民参与。 宣传部门和新闻单位要积极主动参与,为二氧化硫专项达标工程创造良好氛围。加大宣传力度,扩大宣传范围,对“蓝天工程”的重要意义进行全面、多角度的宣传,对工作不力的单位和责任人进行舆论监督,对久拖不决的问题予以曝光。 3、齐抓共管,密切配合。 二氧化硫专项达标工程综合性强、涉及面广、工作量大,全区各部门要牢固树立大局观念,各司其职,各负其责,密切配合,协同作战,齐抓共管,确保工程圆满完成。 4、明确职责,落实责任。 按照二氧化硫专项达标工程的责任要求,明确整治任务和职责,将各项整治工作分解落实到具体单位、具体责任人,同时建立责任追究制度。各级领导必须深入一线,按期完成所承担的任务,认真研究解决职责范围内的问题,为群众办好事、办实事。制定奖惩措施,对成绩突出的单位给予通报表扬和奖励,对落实不力的单位进行通报批评,造成不良影响的,要坚决追究领导责任和直接负责人的责任。 5、加大扶持,落实措施。 对减排完成好的单位和企业,在项目审批、治理资金投入和环保评优等方面重点支持。区政府每年安排一定数量的资金用于全区重点节能减排工程的补助奖励。 环境质量论文:提高农村人居环境质量方案 为进一步贯彻落实市、县新农村建设环境整治(垃圾处理)文件精神,切实做好我镇农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作,建立农村垃圾无害化处理及卫生保洁机制,提高农村人居环境质量,特制定如下实施方案: 一、总体要求 围绕市、县关于社会主义新农村建设的战略部署,以“农村环境有明显改善”为目标,以“清洁卫生、无害处理、简便实用、群众欢迎”为要求,以“减量化、资源化、无害化”为操作标准,以“政府主导、农民主体、部门联动、市场动作、制度保障”为推进方式,实行预防、治理相衔接,处理、利用相结合原则,树立“垃圾是资源”的理论,明确农(居)户、保洁员(回收员)、村(居)民理事会为主体,实行垃圾三级分类和回收制度,逐步解决农村垃圾不分拣、不减量、不回收的问题,探索建立农村垃圾无害化处理的有效运行模式,完善绿色生态保护和建设机制,形成农村卫生保洁长效机制,巩固我镇新农村建设成果。 二、目标任务 总体目标任务是:一年启动、两年面上推开、三年大见成效,以“一圈两线一点”为重点,以“1+3+5”为主推模式,以镇、村、组三级联动为工作机制,全面开展农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作。“一圈两线一点”是:以县城为中心向四周延伸5-6公里,即“东至县民兵训练基地、黄家坑村田垄里小组,南至马路坑村马家小组、赣粤高速公路出口处,西至土墙背,北至黄坑村”范围内建成区以外的村庄为“一圈”;京九铁路、高速公路、国省道、县乡道两边的主要村庄为“一线”,桃江、西江等主要河流两岸的村庄为另“一线”;“圈、线”外的新农村建设点为“一点”。 具体目标任务是: (一)年6月至年6月:完成86个村庄的农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作。 1、年11月中旬前,完成今年13个新农村建设省扶点的农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作,并通过市、县清洁办验收。各村组织开展陈年垃圾大清理活动,重点对村庄周边及道路沿线的陈年垃圾堆进行清理。 2、年3月底前,完成年14个新农村建设省扶点、9个105国道及信安、信池、信雄线两边主要村庄的农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作,并通过市、县清洁办验收。 3、年6月前,完成计划任务内“一圈两线一点”之外村庄的农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作,并通过市、县清洁办验收,使我镇开展农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作的村庄达到总村庄数的30%。 (二)年6月至年6月:完成87个左右村庄的农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作。 1、年新农村建设点的农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作与村庄整治工作同步进行。 2、年12月前,完成2007年(含2007年)以前新农村建设省扶点和若干个京九铁路、高速公路及县乡(镇)道、主要河流两岸村庄的农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作,并通过市、县清洁办验收。 3、年6月前,完成计划任务内“一圈两线一点”之外村庄的农村垃圾处理及卫生保洁工作,使全镇开展农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作的村庄总数达到60%,并通过市、县清洁办验收。 (三)年6月至2012年底前:完成剩余村庄的农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作,使开展农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作的村庄总数达到90%,到2012年12月份前实现农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作全面达标,并通过市、县清洁办验收。 力争通过三年左右的努力,在全镇范围内基本建立起农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作体系和长效管理机制,使全镇农村卫生环境得到明显改善,农村垃圾处理率达到90%以上,实现“六个基本没有”:农民房前屋后基本没有零星垃圾;农民庭院基本没有随地流淌的污水;村间、集镇基本没有散放的垃圾;江河、库塘水面基本没有漂浮的垃圾;村间道路基本没有裸露的人畜粪便;公路、铁路沿线基本没有散落的垃圾。 三、主要操作模式及处理方式 (一)实行“1+3+5”操作模式。坚持以农村垃圾治理为突破口,以建立农村垃圾无害化处理及卫生保洁长效机制为核心,以农村环境有明显改善为目标,紧扣农村垃圾源头分类这个前提,抓实农(居)户,保洁员(回收员)、村(居)民理事会3个主体,将垃圾分为沤肥垃圾、可回收利用垃圾、建筑垃圾、封存垃圾、焚烧(填埋)垃圾五类并采取相应的五种处理方法,简称为“1+3+5”模式。具体内容如下: 1、紧扣一个前提。农村所有垃圾都要分类,并实行三级分类制度,先由农户对垃圾进行一级分类,即农户进行初步分类,把生活垃圾分为沤肥垃圾、焚烧(填埋)垃圾和可回收垃圾,并分别投放至沤肥垃圾桶、焚烧(填埋)垃圾桶和回收袋;然后由村庄保洁员二级分类,即保洁员对公共场所的垃圾和农户未分类彻底的垃圾再一次按五类垃圾进行分拣、分类,并分类投放或处理;最后由垃圾无害公处理终端(县垃圾处理中心)进行三级分类。即:把能回收利用的废品和需集中封存的垃圾再次进行分类、收集、处理。 2、抓实“三个”主体。抓实农(居)户、保洁员(回收员)、村(居)民理事会3个主体,发挥村民自治作用。 3、五种垃圾无害化处理方法。整个农村垃圾分类建立在农户“两桶一袋”基础上,即一个沤肥垃圾桶、一个焚烧(填埋)垃圾桶、一个废品回收袋;垃圾无害化处理则按照5类垃圾分门别类处理。 (1)沤肥垃圾:就是指易腐烂的有机垃圾,如菜叶(根)、剩菜剩饭、瓜皮果壳、树叶、人畜粪便、动物内脏、动物尸体等。处理办法为:主要是作沼气原料,分解后产生的气体作清洁能源,沼液作农家肥。另外,也可以在果(菜)园和田头地角沤(堆)肥。 (2)建筑垃圾:主要是建筑施工中产生的废土、废砖、废石以及废陶瓷和煤渣等。处理办法为:采取集中堆放,然后按指定地点填埋。全部用于本村庄和农户填沟平地、修道铺路等。 (3)可回收利用垃圾:主要指可回收利用的无机垃圾,如:废泡沫、废塑料、废橡胶、废玻璃、废电器、废铜烂铁、废旧衣服和鞋子等。处理办法为:由再生资源主管部门牵头负责,采取市场运作方式,建立镇、村(社区)废品回收网络,形成“县回收龙头企业+镇回收中心+社区(自然村)回收站(点)”的农村可利用废品回收运行网络和回收经营模式,合理布局废旧品收购网点和专业收购人员,做到应收尽收。 (4)封存垃圾:主要指回收不可利用垃圾,如:废电池、废农药瓶、废日光灯管等。处理办法为:废电池用特殊设备实行集中封存处理;废农药瓶、废日光灯管等实行定点封闭深埋,送县废品回收网络统一集中收货。 (5)焚烧(填埋)垃圾:除去上述四种分类分拣后剩下的垃圾。处理办法为:以焚烧为主、填埋为辅的终端处理办法,或送县填埋场填埋。各村可利用双格式环保垃圾池焚烧或选址建设简易填埋场进行填。农村医疗垃圾有卫生部门负责,收集后实行专业化封闭处理。 (二)因地制宜选择集中处理方式。根据农村垃圾就近就地无害化处理的原则,针对不同性质和区域的村庄,在坚持“1+3+5”操作模式和分户处理的基础上,可因地制宜选择以下三种集中处理的方式运行。 1、县集中处理:县城圈内的村庄实行以县为中心的农村垃圾四级联运处理系统,即“户集—村(社区)收—镇清运—县处理”的方式,统一运送到县城填埋场填埋。全镇的封存垃圾送县再生资源回收公司收集。 2、村(社区)集中处理:不在“一圈”和“两线”范围内且远离县城填埋场的村庄(社区)的农村垃圾,以村(社区)为单位,采取“户集—村(社区)收—村(社区)处理”的方式进行集中处理。焚烧(填埋)垃圾由村(社区)保洁员负责直接在双格式环保垃圾池焚烧,也可以由村(社区)保洁员运至简易填埋场填埋;封存垃圾由村(社区)保洁员收集临时存放,再送至镇指定地点集中存放。 3、自然村集中处理:偏僻村庄和农户居住分散的自然村的垃圾,以自然村为单位进行集中处理。焚烧(填埋)垃圾由保洁员运至简易填埋场填埋或直接在双格式环保垃圾池焚烧;封存垃圾由保洁员收集临时存放,再送至镇指定地点集中存放。 四、垃圾处理设施及保洁员队伍建设 (一)建立垃圾处理设施。以村为单位,统一规划、统一规格、统一建设、统一管理,户建项目要结合农业用肥和洁净能源的使用来建,公建项目要根据地理位置和村庄、人口分布来建。 1、自然村(社区)建立垃圾池:以自然村(社区)为单位,30-50户左右规划建设1个双格式环保垃圾池,100户以上中心社区的公共区域再设置1-2个分类垃圾收集箱(桶)。垃圾池、分类垃圾收集箱(桶)的选址必须符合村庄规划,垃圾池不宜建在人口居住的中心区域,且其开口不能正对道路或公共场所。 2、户建或联户建沼气池、户建或园建沤肥窖:大力推进沼气池建设,新农村建设点不少于20%农户建设沼气池,并作为村庄整治的硬性指标来考核,其它开展垃圾处理的村庄至少要建设2个以上户用户沼气池。沼气池可以单户建,也可以联户建,原则上要求保洁员家里都要建设沼气池。同时,引导农户在菜园、果园或田头地角建沤肥窖。 (二)配置保洁清运工具。除按要求建好垃圾处理设施外,还要完善相应的配套设施。每个保洁员统一配置一辆垃圾清运板车、一把铁锹、一把扫帚、一把铁钳和劳保用品;开展垃圾处理村庄的农户统一由镇、村为农户配置“两桶一袋”。全镇所有的垃圾清运车、板车、垃圾池、垃圾中转站、垃圾焚烧处理中心等都要统一颜色、统一农村保洁标识。 (三)组建理事会、监事会和专业队伍。 1、组建农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作理事会、监事会。所有开展农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作的村庄(社区)都要按照村(居)民事务理事会产生的程序和要求,由镇、村指导组建垃圾无害化处理理事会,选好理事会会长。理事会负责本村庄的垃圾无害化处理及卫生保洁工作,对农民进行环保意识教育和保洁工作的宣传发动,聘请保洁员、收取保洁费并张榜公布收缴名单,协调处理本村庄内部事务,制定环境卫生管理制度及考核评比办法;不定期检查保洁员工作,不定期检查农户的垃圾分类、室内外环境卫生,对本村庄农户的室内外保洁工作进行评比和公布,新农村建设点垃圾无害化处理理事会可与新农村建设理事会合二为一。同时,以行政村为单位组建监事会,对本行政村范围内开展农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作。村庄的环境卫生、保洁员保洁情况和保洁费的使用情况进行监督。 2、组建管理机构及专业队伍。一是镇成立环境卫生监督管理所,与镇规划建设管理所合署办公,实行两块牌子一套人马,负责全镇环境卫生、农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作的监督管理。二是各村组建村庄保洁员队伍,按每50户左右聘请一名保洁员的标准组建,保洁员负责其责任范围内公共场地的卫生保洁和二次垃圾分类,保洁员聘请应优先考虑低保户、困难户、本地废品回收户、残疾人、计生扶助对象家庭成员,并建立保洁员档案,在村庄醒目地方公示其姓名、电话号码和卫生保洁责任区。 五、工作措施 (一)加强领导,明确职责。构筑镇、村、组三级网络化垃圾无害化处理及卫生保洁管理体系,形成齐抓共管的局面。全镇农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作在新农村建设工作领导小组的领导下开展,成立农村清洁工程领导小组,由镇长钟晓斌任组长,党委宣传委员刘福香任副组长,镇党政办、镇财政所、镇新村办、镇规划站、镇团委、镇妇联、镇农技站、镇民政所、镇水利站等单位负责人为成员,领导小组下设办公室,办公室设在镇新村办,办公室主任由黄会芳兼任。 全镇农村垃圾处理及卫生保洁工作坚持“统分结合、分工负责、条块结合、以块为主”的工作体制。镇农村清洁工程领导小组抓总,各驻所领导驻村干部,密切配合、整合资源、协同作战。各村负责本辖区农村垃圾处理及卫生保洁工作的具体组织实施,要把农村垃圾处理及卫生保洁工作摆上重要议事日程。村“两委”对全村环卫保洁负总责,村“两委”成员对每个自然村实行责任包干,负责监管村庄环境卫生。 (二)加大宣传,营造氛围。一是通过召开镇、村、组三级干部大会、户主大会和包村领导、干部、工作队上门宣讲等多种形式,广泛宣传“农村卫生清洁”工程的目的、意义及具体做法,教育农民树立“垃圾是资源,分类是关键”的理念,实现农户“要我分类”向“我要分类”的转变,把农村垃圾分类转变成为农民的一种自觉行动。二是组织村民、机关干部、学生对交通主干道沿线村庄、主要河流沿线村庄、村庄集聚地等地方的陈年垃圾进行一次集中清理大行动。三是镇村二级妇联组织要加强对农村妇女进行农村垃圾分类知识培训,提高农村妇女垃圾处理能力。四是各中小学校要广泛开展“三项教育活动”,即学校师生的卫生“亲检”活动,各班上一堂卫生清洁主题班会,每生写一篇卫生清洁命题作文。把学生培养成校内垃圾处理的主体,校外农村垃圾处理的小保洁员、小宣传员、小监督员。 (三)完善制度,规范管理。一是完善村民自治制度。充分发挥农(居)民、保洁员(回收员)、理事会的主体作用,加强小型自治组织建设,在村(居)民理事会的组织下,召开村(居)民代表大会和户主会,制定村规民约,约束村(居)民的垃圾分类和投放行为。二是建立健全各项管理制度。镇清洁办牵头统一制发《农村保洁员管理办法》、《保洁员职责》、《镇环卫队职责》、《理事会职责》、《农(居)民垃圾分类制度》、《垃圾处理实施管理制度》、《垃圾清扫制定》、《垃圾分类收集制度》、《垃圾清运制度》等。三是建立“门前三包”责任制。由理事会牵头,与各家各户签订“门前三包”合同,加强对农户自家卫生保洁情况和监督。四是建立各种评比制度。在全镇开展“环境卫生先进村”、“优秀保洁员”等评比活动,各个村庄(社区)要开展“卫生清洁户”评比活动,先进村一年一评,优秀保洁员一季一评,清洁户一月一评,并分别给予一定的物资奖励。 (四)多方筹集,加大投放。按照“财政补助、部门帮助、社会赞助、农户自助”的办法,多渠道解决农村垃圾处理的资金投入问题。镇财政每年预算安排清洁工程专项奖金,对农村垃圾处理设施建设及保洁员工资进行奖补。具体补助标准如下:新建垃圾收集池(双格式环保垃圾池)每个奖补300元,新建沤肥窖每个奖补300元,新建8立方米户用沼气池每个奖励1800元(集中供气式沼气池每户5立方米折算户数进行奖补),新建简易垃圾填埋场根据规模大小视情奖补,新建垃圾中转站每个奖补2000-3000元;对经县清洁办核定员额内的镇环卫队人员,补助工资、劳保费用等每人每月200元。村庄保洁员工资由县、镇、村、组、农户共同承担,对经县清洁办核定的保洁员县财政每人每月补助100元,镇、村在财政转移支付中给每个保洁员每月补助100元,村组在集体收入中再补助一部分。同时,理事会可按“一事一议”的办法向受益农户收取每户每月3-5元的卫生保洁费。 (五)强化督查,严格考核。一是把农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作纳入新农村建设工作督查和年度考核的重要内容,同部署、同落实、同督查、同考核。二是实行“四定二保”目标管理责任制,即:定目标、定时间、定责任、定奖惩,保进度、保实效。镇里对各村按“四定二保”要求制定出目标管理责任制,做到目标明确到村,时间明确到月,责任明确到人。各村向镇人民政府递交责任状。三是实行“督查整改制”。镇清洁工程领导小组将专门抽调干部组成2个常年督查组,分片督查,建立督查台帐,将每次督查的情况、存在的问题记录在案,并进行通报,下发整改通知书,提出整改要求,问题突出的组织“回头看”,并对主抓领导和干部实行诫勉谈话。四是实行“一票否决制”。镇清洁工程领导小组每年针对开展农村垃圾无害化处理及卫生保洁工作的村庄进行考核验收,凡是考核验收不达标的村取消本年度新农村建设综合奖评先评优资格,不达标的行政村、新农村建设点取消本年度新农村建设所有项目的评先评优资格 环境质量论文:改善园区周边环境质量方案 为切实加强地区环境保护工作,保障群众健康,改善园区周边环境质量,经市政府研究,决定在地区开展环境整治专项行动,特制定整治方案如下: 一、总体目标 此次专项行动重点是对地区企业的废水、废气、固体废物进行整治,使地区环境污染得到有效遏制,废水、废气做到稳定达标排放,不再发生有毒有害气体扰民现象;企业排污口得到规范,无暗管偷排等违法行为发生。区域水环境及大气环境质量明显改善,危险固废得到妥善处理,确保我市工业危险固废的危害得到有效控制。奋战100天,实现园区企业“三废”达标排放,使企业持续健康发展,确保我市生态环境保护工作扎实有效推进。 二、组织领导 为确保地区环境整治工作的顺利开展,完成整治目标,市政府成立环境整治专项行动领导小组。 领导小组下设办公室,办公室设在环保局,由王金苟兼办公室主任。各有关部门、企业要按照整治的要求,认真做好本职工作,确保整治任务的圆满完成。 三、整治范围 地区所有化工企业及污水处理厂的废水、废气、固体废物的整治及园区排污管网的规范。 四、工作安排 从年11月1日—年4月10日。 1、宣传发动阶段(11月1日—20日) 要全方位地大力宣传此次环境整治行动的必要性和重要性。以及环保法律法规。各企业对此次环境整治要有深刻的认识,从思想上重视环保工作,各企业必须要悬挂一副宣传标语,并同时要针对本企业情况形成治理方案,对不能形成治理方案的,将进行曝光。 2、综合整治阶段(年11月21—年2月10日) 各企业对照实施方案中的目标和措施,开展本企业的“三废”综合整治工作,使“三废”排放达到国家排放标准和有关规定。各企业整治完成后,向市环保局申请验收。 3、检查验收阶段(年3月1日—20日) 市环保局根据企业的申请验收报告,组织人员逐家对“三废”治理情况进行检查验收。 4、总结表彰阶段(年3月21日—4月10日) 为巩固整治成果,推广好的经验,同时总结教训,市政府根据市环保局对企业整治验收情况,对此次环境整治专项行动进行总结表彰,对在规定时间内完成治理任务,通过市环保局验收的通报表扬,对在规定时间内没有完成治理任务的,将按法律法规实行停产治理,并按环保法进行处罚。 五、整治内容 (一)工业废水整治 1、工作目标 (1)各企业外排废水标准要达到污水处理厂进水要求,且排污口要规范。 (2)电化大院及江维厂外排废水要达到《污水综合排放标准》中的一级排放标准。 (3)污水处理厂运行后的外排水要达到国家规定的排放标准。 (4)园区污水管网不得有破损渗漏现象发生。 2、整治措施 (1)所有地区内企业必须安装废水在线监控设施,并且要加强对在线监控设施的维护和保养,确保该设施的正常运行,使监控数据准确、可信。未安装在线监测的企业一律不能生产。 (2)各企业的外排废水只能是一个口子外排,外排废水要按环保局的要求于年12月30日之前完成规范排污口工作,企业所有外排废水都要经过在线监控设施,不得私自暗设管道排放废水。凡不按要求规范一个排放口和私自暗设管道的由市环保局依环保法津法规按高限处罚。情节严重的将依法关停,并追究法人代表法津责任。 (3)各企业必须严格按照污水处理厂的污水进水标准,即:COD:1000mg/L、PH:6—9,完善自身一级污水处理设施,如不能达到污水处理厂进水标准,企业废水不得外排。如发现外排市环保局将依法处理并征收超标排污费。 (4)电化大院及江维厂的污水处理设施要保证24小时正常运行,确保外排废水达到国家排放标准。如擅自停运污水处理设施,市环保局将依法处置。 (5)工业园管委会要对园区污水管网加强维护和保养工作,杜绝废水管网破损渗漏现象发生,在各企业污水管道进入园区污水管网处设置检查口,并设立醒目标志。 (6)污水处理厂要做好试运行工作,以早日投入正式运行,从而实现园区工业废水零排放的目标。 (7)企业要加强内部管理,强化员工技能培训,提高员工操作水平,增强员工环保意识。 (二)工业废气整治 1、工作目标 (1)企业有组织排放废气经过处理后稳定达标排放,无组织排放废气得到有效控制,杜绝废气的跑、冒、滴、漏现象发生。 (2)实施工业废气在线监控设施安装工作。 2、整治措施 (1)企业对生产过程中产生的有毒有害废气进行有效处理,完善有组织排放废气处理设施,确保有组织排放废气稳定达标排放。对擅自停用废气处理设施,导致废气污染环境的市环保局将依法严厉处置,并限期停产治理。 (2)企业对生产环节中产生的无组织排放的有毒有害废气采取切实可行的收集方法和处理措施,控制无组织排放废气对环境的污染,对不采取有效处理措施的企业市环保局依法进行处置,并限期停产治理。 (3)企业对陈旧设施、工艺管道要进行更新,杜绝跑、冒、滴、漏现象的发生、减少有毒有害气体对环境的污染。如发现企业对陈旧设施和工艺管道不进行维护更新,导致有毒有害气体污染环境的市环保局依法进行高限处罚,并限期整改。 (4)为有效监控企业废气排放行为,启动企业废气在线监控设施安装工作。 (5)企业要加强内部管理,强化员工技能培训,提高员工操作水平,增强员工环保意识。 (三)工业固废整治 1、工作目标 (1)减少固废的产生量和危害性,充分合理利用固废资源,对固废进行无害化处置。 (2)完善企业固废贮存场所,建立健全管理制度及台帐。 (3)加快我市固废处置中心的建设进程。 2、整治措施 (1)各企业要制定危险废物管理计划,建立危险废物相关档案和台帐,市环保局每周对企业的台帐进行检查。 (2)各企业对危险废物的容器和包装物以及收集、贮存、运输、处置危险废物的设施、场所,必须设置危险废物识别标志,对危险废物的设施、场所要采取防腐、防渗漏处理。如不能达到环保要求,市环保局依法对企业进行处置,并限期整改。 (3)对危险废物的处置,在我市固废处置中心没有建成投产前,一律全部送九江市危险固废处置中心进行处置。禁止将危险废物提供或者委托给无经营许可证的单位从事收集、贮存、利用、处置的经营活动。如发现企业擅自处置危险固废,市环保局将依法重罚,并责令企业消除危险固废对环境产生的危害。 (4)危险废物的转移、运输必须执行危险废物转移联单制度,任何单位和个人不得接受无转移联单的危险废物。如不执行转移联单制度市环保局将依法进行处罚。 (5)企业要加强内部管理,强化员工技能培训,提高员工操作水平,增强员工环保意识。 五、工作要求 (1)依法行政,强化督查,环保部门要加强依法行政,强化监督检查,重点加大对重点排污企业的监察和监测力度,对违反环保法律,法规的行为,要严肃查处,对恶意偷排行为要严管重罚。 (2)加大投入,提升能力,环保局要加强环境监测站、监察大队人员环境执法业务水平的培训,提高业务素质,全面掌握企业的各项工艺、产品性能及“三废”排放情况,建立和完善环境应急预警机制,增强应对环境突发事件的处置能力。 (3)各企业要以高度的责任感、紧迫感和使命感认真对待此次整治工作,尽快成立领导小组,制定工作措施,完善应急方案,落实专项经费,确定专人负责,明确整治项目完成时限。 (4)宣传部门要积极主动地将这次专项行动作为宣传的重点,大力宣传此次专项行动和环保法律法规,进一步增强全民的环保意识和法律知识,创造良好的舆论氛围,公开曝光典型环境违法案件查处情况,保障群众的知情权,监督权,同时要大力宣传一批专项行动的先进集体和个人。 (5)严禁领导干部、公职人员替企业说情,如有发现,将依照党纪法规追究其责任。 (6)环境执法人员要严格遵守法律法规,不得违纪执法,不得违规处罚,不得徇私舞弊,凡违反工作纪律的追究其责任。 环境质量论文:小议大气环境质量监测 一、区大气环境质量现状 区大气环境质量、监测结果显示:与相比,区环境空气质量总体基本保持稳定。环境空气中主要污染物浓度有升有降,按《环境空气质量标准》(gb3095—1996)二级标准加以考核全部达标。 1.质量状况 大 气质量监测指标有:二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物(tsp)、pm10。以国家环境空气质量标准(gb3095—1966)中年日平均值二级标准评定本区环境空气质量污染水平,达到了国家环境空气质量二级标准,其中二氧化硫、氮氧化物均达到国家一级标准。 2.污染因子比较 区二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒浓度略低于郊县年平均值,而pm10接近城区年平均值。我区空气质量一级天数为40天、二级天数为325天;空气质量一级为55天、二级天数为310天;总优良率均为100%。二级天数大于市区,但一级天数少于市区。 二、原因分析及对策 1.选址不合理 监测点位按规定应设在区政府所在地,但目前仍在朱泾镇。由于监测点位设在320国道和水泥厂附近,且近年来附近区域建筑和市政施工大为增加,客观上造成总悬浮颗粒和可吸入颗粒物(pm10)浓度较高。 2.监测仪器设备陈旧、分析方法落后 总悬浮颗粒和可吸入颗粒物(pm10)浓度的测试仍采用手工采样、实验室分析手段,重量法分析方法的准确度主要取决采样仪器设备和监测环境条件。而市中心和一些区站已建立大气质量自动在线监测站,采用较为先进的采样仪器设备,提高了分析质量。若我区也采用自动在线监测,则更能真实客观地反映我区大气环境质量水平。 3.企事业单位燃煤锅炉烟尘污染、企业排放的废气和餐饮业排放的油烟气 目前我区尚有部分地区和企业使用燃煤锅炉,城镇餐饮业油烟气大量增多,有关设施尚未完善,必须配套治理装置,或使用清洁能源。 4.机动车数量逐年递增,尾气排放污染严重 有关部门应对机动车尾气排放加强管理,按欧盟二号废气排放标准执行。 5.道路、市政、建筑工地的扬尘增多 由于近几年我区道路和基建项目大量上马,导致扬尘增多,应当采取防治扬尘污染的措施。 6.裸露土壤的扬尘 城区绿化对于防治大气污染,特别是吸附细粒子污染,具有极其重要的作用。所以应在道路两侧、工业区周围、居民居住区尽可能扩大绿化面积,提高绿化覆盖率,减少裸露土壤。 可吸入颗粒物(pm10)对成年人呼吸系统健康的影响非常明显,还会对儿童呼吸系统健康和生长发育产生重大影响。近年来监测数据表明影响我区大气环境质量的主要因子是悬浮颗粒和可吸入颗粒物(pm10)。如果我们能针对上述原因,采取有效措施,将会使我区空气质量环境有更大的改观,可常年达到一级水平
浅谈物联网技术与电力设备管理:物联网技术电力设备管理应用 【文章摘要】 随着我国经济的发展,我国对于电力能源的需求量也越来越大,而经济形势的转变势必带来供能和用能方式的重大变化,为了提高电力设备的管理水平,提升电力系统的可靠性与稳定性,将物联网技术应用于电力设备管理之中是必然的趋势。本文将结合物联网的相关概念以及相关支撑技术,探究互联网技术在电力设备管理中的应用。 【关键词】 互联网技术;电力设备;管理;应用现如今,可持续发展已经成为了人类共同的目标,未来能源开发与消耗势必要转变方式,这就需要发展与经济社会相适应的低碳电力之路。基于此种目的,推进电网管理智能化是当今电力系统发展的方向,而物联网技术在电力设备管理中的应用,则有助于促使电网管理智能化进程的加快。由此可见,对物联网技术进行探讨,有着十分重要的价值。 1物联网简介 目前被广泛认同的物联网的定义为:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。通过信息的高效采集与传递,资源能够得到最大化程度的利用,以此改善人与自然之间的关系。 2物联网的4大支撑技术 2.1识别技术 识别技术是物联网中信息收集与传递的基础,是实现物品可视化管理的重要手段。当前识别技术主要是通过无线电信号对特定目标进行非接触式的主动识别和管理,在人们的生产生活之中发挥着巨大的作用。 2.2红外感应技术 一般来说,所有的物体都是具有温度的,只要有温度就会向外辐射一定的红外线,采集物体向外辐射的红外线就能够对物体进行判断,同样不用与物体进行直接的接触,并且灵敏程度也相对较高。 2.3全球定位技术 GPS是由美国主导建立的全球定位系统,能够为用户提供高精度的位置、速度以及时间信息,对于电力设备管理来讲,全球定位技术不仅能够帮助设备防盗,能够监测电力设备的故障地点,同时为各种系统提供精确的时间标准,提高电网的智能化程度。 2.4M2M技术 M2M技术指的是末端设备之间的互联与集中管理,其实质是设备与设备之间、设备与人之间的信息的交互,通过不同系统之间信息的传递,能够在一定程度上优化电网的成本配置,增强电力设备运行的稳定性,降低人力维护的成本,由此推动电网向高效、稳定、节能、环保方向发展。 3物联网在智能电网建设中的应用 我国国土面积广袤,但是目前电网已经覆盖了我国的绝大部分地区,由大量电力设备形成的中枢在电网的运行中起着重要的作用,这些电力设备并不全是布置在城市之中,在人烟稀少的地方同样会有,而在自然环境条件恶劣的情况下电力设备难免会出现各种问题,如电力设备失窃或者出现故障,这些问题很容易导致电网不能正常运行,带来巨大的经济损失。而为了避免这种情况,电力公司可以使用物联网技术来监控电力资产,有效管理所有的电力资产,确保电网的稳定运行。 3.1设备的防盗监控 物联网技术在电力设备管理中的应用最为广泛的就是设备的防盗监控,通过在电力设施周边布置传感器,可以实时了解电力设施的运行状况,如温度、电池电量等信息,这些信息在采集之后统一交由后台监控人员进行处理,可供判断电力设施是否处在正常运行的状态。再者全球定位系统可以及时监测电力设备的移动状况,一旦有人恶意偷窃电力设备,后台控制人员可以及时得知消息,侦测被盗设备的运行状况,为警务人员的工作提供便利。 3.2固定资产的管理 对于企业来讲计算固定资产的价值的工程相当庞大,在固定资产上贴附RFID标签,利用RFID标签非接触读写的特性,定时对标签进行扫描就可以了解固定资产有无损失,既方便了固定资产的管理,又减轻了相关工作人员的工作量,并且节约了大量的人力物力。 3.3电力资产管理主要内容 1)小型监控模块。 通过在特殊位置设定相应的传感器,能够及时了解电力设备所处环境的状况,如果出现高温高湿等异常环境,信息可以通过标准无线传输技术由小型监控模块发送到后台控制端,及时通知相关人员进行检修。对于失窃的设备还可以用内置的追踪器进行追踪,既可以挽回电力设备失窃带来的损失,也能够对不法分子形成震慑; 2)传输网络模块。 各项传感器监测到的信息需要及时传递到后台控制端,这就需要传输网络模块。在通信线路无法架设的地方尽量使用无线网络进行传输,从而降低网络架设的成本。实现信息的及时传递; 3)电力资产管理平台模块。 将由各种传感器传感的数据进行汇总和分析,及时监测电力资产的变化,提高电力设备的管理水平。 4结束语 综上,我国经济的发展需要大量的电力能源作为支撑,而可持续的发展观念又要求电力网络向智能化转变,对此需要不断推进物联网技术在电力设备管理中的应用,提高对于电力设备的管理水平,实现对于电力设备运行状态的实时管理,继而最大程度的保障电网运行的稳定性,为我国的经济和社会发展提供高质量的电能供应。 作者:张维志 单位:国网河北阜城县供电公司 浅谈物联网技术与电力设备管理:物联网技术在电力设备巡检中的应用 摘 要 现代网络技术的应用水平逐步提高,网络技术应用程度拓展到社会生活中的各个领域,物联网技术是基于互联网信息传输技术的基础上开展的一种新型识别检测技术,物联网技术在电力设备巡检中的应用能够可以提高电力巡检的质量,降低巡检人员的工作压力,实现我国电力供应系统正常运行。 【关键词】物联网技术 电力设备巡检 应用 随着社会计算机研发水平和应用水平的逐步发展,基于互联网技术的基础上,结合RFID技术、红外感应技术、全球定位技术以及激光技术于一体的物联网技术。本文基于网联网技术的电力设备巡检系统的设计原理与实现过程,对物联网技术在电力设备巡检中应用进行研究,推进我国电力供应系统中技术手段的不断创新应用。 1 物联网技术概述 1.1 物联网技术概念 物联网技术是基于“互联网技术”的基础上,应用互联网数据传输连接技术,充分结合射频识别技术(RFID技术)、红外线识别感应技术、GPS全球定位技术、远程激光扫描技术等信息传输手段,进行识别检测技术,这种综合技术的智能化程度高,识别定位准确性高,被广泛应用于社会生产生活的各个领域。物联网技术在电力设备巡检中应用,与传统的电力设备巡检方式相比,能够扩大电力设备巡检的范围,巡检技术能够克服强磁力、高温、水环境的检验,缩小了电力设备巡检的安全隐患,同时物联网的信息空间存储范围较大,存储信息的安全性较高,使电力设备应用检验程度实现智能化发展。 1.2 物联网技术的工作流程 物联网技术的实现是通过计算机与外部检测设别连接实现的。首先系统内部数据库管理系统通过激光扫描技术对电力设备进行逐步状态扫描;其次,结合RFID技术、红外线检测技术对电力运行设备进行全面扫描;再次,GPS系统对滇西设备中结合计算机网络数据信息对电力设备中存在问题进行定位研究,分析设电力设备的检测数据;最后,对设备中传输的数据进行网络信息设备自动存储,完成物联网技术在电力设备巡检中的应用,提高电力应用管理水平的应用和发展。 2 物联网技术在电力设备巡检中的应用 如图1为物联网技术在电力设备巡检中应用流程图。图中将系统流程图表表述为服务器到检测系统的建立设备检测传输,将物联网技术在电力设备巡检中的应用分为RFID技术、激光扫描技术、红外线检测技术、全球定位系统几部分,分别讨论技术在电力设备巡检中的应用。 2.1 RFID技术进行电力设备应用状态识别 RFID技术是应用红外热线感应技术进行物体设别状态识别,应用RFID技术对电力设备的原始状态进行扫描检验,RFID技术中蓝牙传输功能对巡检的电力设备情况转化为电力信息直接输入到计算机自动读写标签中,对巡检记录进行初步记录。例如:应用物联网技术进行巡查检验,检验产品为输电线设备操作设备,RFID技术的应用可以将输电线设备操作设备生产合格标准进行转化,并且输出巡检检电力设备的最佳检验标准,巡检人员确定本次检验程序的最优值,保障电力设备检验质量。 2.2 激光扫描技术进行电力系统信息数据管理 激光扫描技术的应用的主要作用是对电力设备应用的内在数据进行扫描管理,与RFID技术的工作原理存在一定的相同之处,这两种技术都是通过外部扫描进行电力设备巡检,但激光扫描技术中应用超射线光波进行检验,并且主要是对电力设备内部程序的正常与否进行检验,激光扫描技术的检验在技术范围上突破了传统只能对电力设备外部检验狭隘性,真正实现了对电力设备系统的全面检验。例如:某电力设备生产企业对电力生产产品进行巡检,应用激光扫描技术对部分电力设备自动化程序进行检验,激光扫描技术能够克服电力设备工作状态下强电流,强电压的工作运行环境,对电力设备的内部系统正常运行情况进行精确检验,大大提高了电力应用系统中的电力设备应用的安全性和可靠性,保障我国电力系统正常供电传输。 2.3 红外线检测技术进行电力设备应用情况扫描 红外线检测技术进行电力设备应用情况扫描。是应用红外线监测技术对电力设备应用中强电压环境中电流、电阻、电压的稳定性进行检验。红外线检测技术在巡检中的应用不仅仅局限于电力设备生产环境下的检验,同样也对电力设备应用状态下进行外部扫描控制,这种物联网巡检技术能够降低巡检人员的工作压力,提高巡检质量,为我国电力系统的正常运行提供可靠地安全检测保障。 2.4 全球定位系统对电力识别应用定位识别 全球定位系统对电力识别应用定位识别是针对物联网技术对设备巡检进行点位处理,一方面,能够对电力设备应用的地理位置进行精确定位,实现了电力设备巡检的全面性;另一方面,结合网络信息存储系统自动化进行系统存储,对电力设备检测系统中存在的检测问题和检测结果进行董伟存储,全球定位系统依据电力设备检验的空间位置进行信息存储,保障了信息存储的可靠性,实现了电力设备检验的全面、高效化发展。 3 结论 物联网技术是现代科技水平逐步创新发展的重要体现,RFID等物联网技术在电力系统相关设备巡检过程中的应用,能够扩大电力设备巡检范围,提高巡检的精确度和安全度,为我国电力系统的创新发展提供了发展技术支持。 浅谈物联网技术与电力设备管理:基于物联网技术的电力设备温升预警系统应用 摘要:本文介绍和分析了基于物联网技术的电力设备温升预警系统的工作原理、系统构成、系统特点及应用。通过基于物联网技术的电力设备温升预警系统对关键节点的温度进行实时监控和远程采集,可实现替代人工手持红外测温设备定期巡检的传统测温方式。 关键词: 电力设备;温升;物联网技术;预警;应用 1引言 随着用户对供电可靠性的要求越来越高,相应的对变电站、开闭所等站房内的设备运行的安全稳定性也提出了更高的要求。高压开关柜、母线接头、室内外刀闸开关等重要设备,在长期运行过程中容易出现表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动,触点和母线排连接处老化等问题,导致接触电阻增大,随着电力系统的发展,负荷越来越大,极易引起温升过高,如得不到及时解决将使绝缘部件性能降低,甚至导致击穿,造成恶性事故,从而造成重大经济损失。近年来,在变电站和开闭所内已发生多起开关过热事故,造成火灾和大面积停电事故,所以解决开关过热是杜绝此类事故发生的关键,而实现温度在线监控是保证高低压设备安全用行的重要手段。 本文介绍和分析基于物联网技术和数字温度传感相结合的方法组成的在线无线测温系统的工作原理、系统构成、特点及应用, 通过基于物联网技术的电力设备温升预警系统对关键节点的温度进行实时监控和远程采集,可实现替代人工手持红外测温设备定期巡检的传统测温方式无法实现的诸多功能和现场无法解决的问题。 2系统工作原理 无线式在线测温系统一般由无线测温传感器、无线测温采集终端及无线测温采集系统组成。温度传感器安装于被测点上,根据被测发热点的温度变化,以无线方式将数据传送到采集终端上,实现对被测点温度信息进行实时采集,每个传感器具有唯一的ID编号,以确保传输正确性。无线测温采集终端安装在测温现场,用来收集温度传感器的温度信号,将其重新打包,通过有线或无线方式发送至无线测温管理系统。无线测温管理系统安装于中心监控室,将传感器采集的温度信号进行数字化分析处理,实时监控现场设备运行情况,并可发出预警信号,并具备历史查询等功能。 3系统组成 电力设备温升预警系统由终端单元和监控中心构成,终端单元包含测温终端和数传基站构成,监控中心由数据解析服务器和系统管理软件组成。 采用433MHz的无线技术平台 ,测温终端一体化、微型化的封装,采用等电位安装技术将测温终端直接安装在开闭所配电柜、低压配电电缆和母排接头、闸刀触点和其他连接部等处实现温升的在线监测。无线测温发射器与被测点直接接触,测得的温度及时准确,温升情况通过远传基站传输给远端的控制中心实现温度测量的自动管理。当被测点温度超过预先设定的阈值时,就发出报警信号及时提醒有关人员采取措施。具体功能模块实现如下: 1、测温终端功能模块 测温终端通过RFID无线射频与测温数据终端相连,主要具有以下功能: 1)实时温度的检测 2)温度越限和温度突变越限判决和报警信息上传; 3)温度数据的定时采集上传; 4)接受测温数据终端温度采集指令,采集即时温度上传。 2、无线数传基站模块 无线数传基站通过RFID与测温终端相连,并通过SRS232/485 或者GPRS 方与监控中心之间实现通讯。无线数传基站主要具有以下功能: 1)接收测温终端温度采集数据并上传至监控中心; 2)接受监控中心温度采集指令并转发给相应的测温终端; 3)显示测温终端温度采集数据; 4)显示测温终端报警数据并以声音提示; 5)输入并发送温度采集指令至指定的测温终端。 3、后台管理模块 系统管理的物理体系结构可以为单机系统,也可以采用单服务器客户端系统。典型的单服务器的物理体系结构由数据服务器、客户端及一些组网设备组成。 系统软件功能模块组成 1. 配置管理模快 2. 告警管理模块 3. 日志管理模块 4. 系统管理模块 4系统的特点及应用 该系统的主要优点: 1、检测精度高、实时性强 1)测温终端温度检测精度可达到:±1℃。 2)测温终端温度检测分辨率为:0.1℃ 3)测温终端温度检测时间间隔为:≦10s 2、通信方式灵活可靠 1)作为终端单元的测温终端和测温数据终端之间采用无线通信,使测温终端的安装最大可能的不受安装地点的限制。 2.)测温数据终端与监控中心之间可采取灵活多样的通信方式,例如RRS485、SMS、GPRS等。 3、安装方式灵活多样 1)由于测温终端和测温数据终端之间采用无线通信,测温终端不需要任何有线连接,因此安装地点限制比较小。 2)测温终端采用多种安装卡具,适用于设备和线路上不同的安装方式的需求。 综上所述,此系统的无线测温方式具有施工安装容易、不受空间及距离影响、测温准确性高、实时性强、有较好的绝缘性、抗电磁干扰性和安全性较高等特点,解决了传统测温方式为通过人工手持红外测温设备定期巡检的测点多、劳动强度大;某些地区或设备不适合人工检测、不能及时发现温升;开关柜内无法进行测量;测温不准确,人为、环境干扰因素大;无法积累历史数据,无法分析温升变化(尤其是对设备老化问题的分析);无法向综合自动化系统发送温度信息等缺点。该系统可应用于高、低开关柜温度实时在线监测,替代红外人工巡检测温;二次电缆沟、低压大电流电缆温度在线监测;高压电容器、电抗器在线运行温度低成本实时监测;变电站高压刀闸等一次设备连接部件的温度在线低成本实时监测;开闭所、配变、柱上开关温度监测等。 但应用的同时应注意,报警温度设置是否合理是正确使用的关键。在使用该系统时,因设备及电缆等排列方式、通风条件、环境温度等各不相同,导致预警和报警温度存在差异,可能会导致误报。所以应对不同情况的设备的预警和报警温度作相应的理论计算。 结束语 基于物联网技术的电力设备温升预警系统实现了对电力系统的低压配电柜、开关柜、高压开关触点(以及人员无法接近的其它危险、恶劣环境)的温度进行实时在线检测,经过与电力自动化系统连接,在中心监控室内就可以实时监视运行设备的温度状况,真正做到了远距离遥测,解决了红外测温等方法需要人工到现场巡视、扫描造成延误而引起的故障。
摘要: 该文以教师、教材、教法“三教”改革为引领,改革“环境自动检测技术”课堂教学,以模块四“环境空气自动检测”为教学案例,多层面深入实施“新理念、新载体、新方法、新形态”四新融合的课堂建设,形成具有特色的环保类课程教学改革模式,大大提升了教师教学能力和课堂教学效果。 关键词: “三教”改革;四新融合;自动检测;教学设计 2021年10月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》(以下简称《意见》)。《意见》提出,职业教育是国民教育体系和人力资源开发的重要组成部分,肩负着培养多样化人才、传承技术技能、促进就业创业的重要职责。在全面建设社会主义现代化国家新征程中,职业教育前途广阔、大有可为。“三教”改革作为高质量发展落地落实的“最后一公里”,事关改革发展的全局。《意见》针对“谁来教”“教什么”“如何教”这三个根本问题,在全面建设技能型社会的时代要求下,在“互联网+职业教育”时代背景下,既有顶层设计又有操作逻辑,为“三教”改革提供了策略导向。[1]目前,利用现代信息技术更新教材和改进教法已成为新常态,而行业的“新理念、新载体、新方法、新形态”这“四新”也已经更多地融入职业教育。尤其是后疫情时代,职业教育在教师、教材、教法出现了全新变化特点的情况下,“三教”改革更是大势所趋。“三教”改革的聚焦和集成点在于课程建设和课程改革,“四新”融合是我国职业教育课程建设和改革的全新方向,它强调以核心职业能力为基础,注重专业技能培养[2]。 1实践研究背景 1.1专业及课程建设背景 笔者所在学校于2003年开办环保专业,近三年招生人数逐年上升,目前三个年级在校生有将近300人。在2020年以前,资源环境与安全大类招生专业名称为环境监测与控制技术专业。2021年起,教育部印发《职业教育专业目录(2021年)》,环境监测与控制技术专业被取消,专业名称调整为环境监测技术专业。环境自动监测技术由原先的专业选修课变为专业必修课,课程的重要性进一步得到提升。环境自动监测系统的建设以及运行管理和使用是环境管理的重要手段,是实现污染减排的重要举措,是国家污染减排“三大体系”能力建设的重要内容,是环保科技化、信息化的重要体现。同时,信息技术的不断发展也让环保行业日益显现出发展变化快、技术更新快的时代特点。因此,对于专业课程的教学应该能够恰当使用有效的信息化手段,使教材与教法都与时俱进。 1.2课程建设背景 随着“互联网+职业教育”的迅猛发展,教师运用现代信息技术更新教学能力和改进教法成为新常态。本文以金华职业技术学院环境监测技术专业学生为研究对象,选取“环境自动检测技术”第四模块“环境空气自动检测”为教学案例,以“三教”改革为背景,从教师、教材、教法三个方面进行教学设计,推进“新理念、新载体、新方法、新形态”与课程的“四新”融合。 2教学整体设计 2.1模块整体介绍 按照环境监测与控制技术专业的培养目标,分析在线监测运维职业岗位群的工作过程,以及实际工作中所需的本门课程承载的职业能力和技能。在此基础上,着力体现专业、行业要求,以职业实践为主线完成课程的设计。(1)按照国家最新职业标准和企业需求设计课程内容。(2)针对高职学生学习特点组织教学内容。(3)注重环境监测职业道德培养。 2.2教学内容重构 《国务院办公厅关于印发生态环境监测网络建设方案的通知》中提出了十六字方针——“全面布点、全国联网、自动预警、依法追责”,环境监测领域朝着“自动为主、手工为辅”的工作方向发展,环境自动检测技术课程也根据国家发展和社会需求的提升,将由原来的专业选修课变成环境监测技术专业的核心课程,课程在第四学期开课,共48学时。参照《高等职业学校环境监测与控制技术专业教学标准》以及《环境自动检测技术课程标准》,根据课程的定位和社会需求为导向,进行课程内容重构。同时,依据国家标准中对于自动检测测定项目的要求,参考了市场上在线监测仪器设备使用的类别和频次,将教学内容重构为自动监测基础、水自动检测、气自动检测、自动监测实验四个模块。教学设计选自项目9“空气自动检测系统”。 2.3学生学情分析 知识技能基础:通过对环境监测、仪器分析等前导课程的学习,学生在地表水、大气、噪声等环境要素监测和紫外分光光度计、液相色谱仪等分析仪器使用的知识和技能方面已建立基本认知。本次课为第四个模块“空气自动检测系统”,学生经过前面第一个模块的学习,已经掌握了自动检测相关的法规、技术规范等基础知识,但是对于空气自动检测还需要进一步学习。认知能力:学生通过上学期的环境监测课程学习,积累了对废水、废气、噪声等监测的感性认知和实际操作经验,本节课的教学情境为环境空气的自动检测,需要学生更加深入理解“环境就是民生,青山就是美丽,蓝天也是幸福”的理念。学生已经学习了烟气自动检测系统的组成及运维,但对于烟气监测与空气自动监测的不同认知能力有所欠缺,需在教学中进行系统性强化。学习特点:从心理特征上看,学生经过学习手工监测,切实体会到手工监测的烦琐、耗时,对于自动化、智能化的设备具有明显的兴趣,能提高学生学习的积极性。 2.4教学目标 结合国家教学标准,以综合职业能力培养为导向,从知识、技能、素质三个方面细化教学目标。知识目标:(1)理解环境空气自动监测系统构成;(2)掌握环境空气自动检测原理方法。技能目标:(1)能够布设空气检测子站,并进行系统构成的组合;(2)能够对子站内的检测因子进行原理区分,理解自动化设备的运行原理。素质目标:(1)能够科学严谨地工作,讲究实事求是,保证结果的准确性;(2)具有较强的自我知识及技术更新能力,不断更新适应环保的要求;(3)培植“科学诊断环境,数据把脉健康”的职业情怀。教学重点:环境空气自动检测系统构成。教学难点:PM2.5监测仪构造与原理。 2.5教学策略 本次教学实施以“现象引入、标准切入、系统进入、原理深入”四个层次推进教学任务,同时依托学习通平台,组织学生参与课堂头脑风暴,以环境空气质量在线监测系统的构成为主题开展教学活动,培养学生“会识别、能分析”空气自动监测的技术技能,以及能够科学严谨地工作,讲究实事求是,保证分析结果的准确性;同时依据教学内容,合理应用教学方法,突破教学重难点。 3教学实施 3.1课前导学 对接教学重难点,有序开展课前导学,教师在学习通以主题讨论形式布置课前讨论作业——环境空气质量自我感受及查询途径。在学习通发布学习资料,供学生自学AQI计算方法等。通过这样的方式,引导学生了解空气质量数据对于居民生活的重要性,也能通过查询资料等活动锻炼学生对信息进行收集、分析、处理的能力。 3.2课中研学 3.2.1现象引入 利用课前布置的讨论任务,引出本课的主题——环境空气质量的现状。通过展示大气环境污染现状,学生进入空气污染导致雾霾的情景,播放网络改编歌曲大雾版《北京,北京》,引导学生观察视频中污染指数爆表现象,引发学生对于空气质量产生忧患意识,创设问题:你如何看待空气污染指数API到空气质量指数AQI的变化?通过学习通平台发布课堂讨论任务,收集学生对于这个变迁的理解。通过现象引入环节,即让学生身临其境地感受空气污染,激发学生的学习兴趣,培养他们作为环境专业学生的责任感。 3.2.2标准切入 开展头脑风暴,利用API空气污染指数爆表引起问题。我们现在经常提的是空气质量指数,它和空气污染指数的区别在哪里?从这个切入点引发学生思考,创设讨论问题:从API到AQI发生了什么?从AQI到API的变迁,引入标准的改革变迁,学生通过环境空气质量标准的变迁,理解环保标准与时俱进的意义,也充分认识到总书记提出的“环境保护,道阻且长、行则将至”的含义。通过标准切入环节,引导学生发现新标准中关于自动检测数据的要求,提出环境空气自动检测系统是空气质量数据发布的幕后英雄,强调学习目标,激发学生的学习兴趣。 3.2.3系统进入 通过实景图片展示空气自动监测系统以及空气检测子站的组成。提问空气质量检测子站检测项目有哪些,提出环境空气检测因子中臭氧因子的问题,以及必测项目和选测项目。采用云参观的方式,促使学生了解空气自动检测子站的布设和内部结构。通过学习自动检测系统构成,引导学生仔细思考空气质量标准里的项目类别与空气自动检测站的必测因子,以及不同时期检测因子的侧重点的不同,了解气象参数同步检测的必要性和科学性。通过系统进入环节,突破了学生很难进入空气自动监测站点现场进行学习的难点。通过云参观的方式,可以近距离了解空气自动检测站的内部场景。通过监测因子中臭氧因子的加强,了解我国空气质量的变化,利用环境因素的变化,激发学生对于环境责任的担当意识。 3.2.4原理深入 学习通发布任务,比较颗粒物自动检测仪器和气态污染物检测仪器的异同点,引导学生从手工测量方法颗粒物的思路出发,讨论空气中的颗粒物怎么实现自动化检测。思考手工法与自动法的区别,从而理解检测自动化的发展以及不同检测因子所采用的不同原理。通过原理深入环节,学生从环境监测系统自动化的发展历程,感知环保领域日新月异的改革步伐和环保行业的蓬勃发展,增强立志为环保行业而奋斗的决心。 3.3课后拓学 布置课后作业:查询家乡的空气质量数据,结合数据说说空气质量变化情况。通过微信公众号了解目前环保政策和环保新闻动态,增强职业认同感。参加学院品牌“阿郎卫士”社会实践活动,通过开展室内空气甲醛检测为空气污染防治知识提供宣传,通过这些公益拓学互动活动,培养学生“人与环境和谐共处”的意识。 3.4思政教育融入教学 在整个课程实施中,通过“情感激发、情感激励、情感内化、情感转化”,环环强化学生的职业信念,激发学生立志从事环保行业的理想和信念。课程思政实施路径如图1所示。在现象引入环节,由于学生对于自身所处的环境质量有着天然的密切感受和体验,所以可以在课程的教学中,引入大家常见的雾霾现象,激发学生对于自身环境的忧患意识(情感激发)。在接下来的标准切入环节,先向大家展示总书记提出的“环境就是民生,青山就是美丽,蓝天也是幸福”的美好愿景,树立学生从事环保工作的自信心(情感激励)。接着引导学生找出空气污染指数与空气质量指数的区别,通过教师对环境标准的深入阐述,学生通过标准变迁,感知环保行业与时俱进的步伐,培养学生的职业荣耀感(情感内化)。通过手工检测与自动检测设备的比对分析,感受环境行业朝着自动化、智能化的方向发展,培养学生的职业信仰感(情感转化)。通过全过程的思政教育,使学生从能够感受到的“污染压力”到产生职业自信。同时,在整个教学过程中,也要注意学生的情感转化,使学生树立“精准检测、服务社会”的信心,培养学生“人与环境的和谐共处”的意识,增强学生从事环保工作的自豪感和幸福感。 3.5课程评价 学生学业评价综合了课前自主学习、课中参与头脑风暴讨论与课后测试三个阶段成绩。知识点与技能点层层递进,构建了过程和成果评价并重的考核方案,即课前、课中、课后全过程评价:(1)对课前预习测验进行统计总结。(2)课上引导学生对各小组任务单展示方案进行评价讨论,教师总结评价。(3)学生通过学习通采集现场讨论、头脑风暴等任务参与和答题。(4)布置课后网络在线单元测试、案例库平台拓展作业。(5)最后统计各考核环节成绩,综合课前、课中、课后的表现,采用线上线下相结合、理论与实践相结合的考核方式进行多元化考核评价,包括由学习通以大数据方式呈现的网络学习分析结果、课前课中的任务参与、小组讨论考核成绩和职业素养四方面,并按不同权重进行统计分析生成总成绩,为后续教学提供依据。 3.6学习效果分析 (1)“阿郎卫士”实践活动覆盖率得到提升。以学校品牌“阿郎卫士”社会实践活动为载体,课前课后渗透劳动教育,组织学生利用甲醛自动检测仪对居民家庭居室中的甲醛进行检测,利用所学习的知识与技能,满足居民的居家检测需求,提升学生的担当意识和职业荣誉感。由于自动化检测设备的运用,提高了居民检测的覆盖率,提高了社会对于环保检测的认可度,好评度也得到了提升。(2)激发了创造美丽中国的原动力。在完成环境空气自动检测的教学内容后,教师布置拓展任务“你的美丽蓝天”,学生分组拟写雾霾防治以及美丽蓝天的科普短文,不少学生写出了自己发自内心对于蓝天的幸福感和对于美丽中国的向往,更好地体现出学习的价值,同时真正将知识内化于心、外化于行。 4反思与改进措施 4.1教学特色 (1)思政融入,实现职业自信。在教学全过程渗透思政教育,使学生感受到环境污染对健康、生活的强烈威胁,激发出他们凭借专业知识和科学技术打响蓝天保卫战的职业荣誉感,积极参与社会服务,亲力亲为地传播环保知识与技能。(2)校企共创资源,实现训育共融。校企合作的深入开展,将行业内龙头企业现有的新设备、新工艺、新技术引入课堂,将企业真切面临的环境自动检测需要改造为教学内容,实现了“教场”和“职场”的深度融合,突破了教学重难点。(3)打造“阿郎卫士”社会实践品牌,实现劳动育人。学生在课后参与社会实践品牌“阿郎卫士”的甲醛及voc自动检测,使技能与情感同频共振,激发学生的职业信仰,实现课程的拓展。 4.2存在问题及改进措施 然而,自动检测设备耗件较多,不能及时更新,设备流程固化,缺乏变通。另外,目前课时受限,理实一体化实验设备资源数量有限,同时,也要加强与运维企业的合作,持续更新教学内容,这些都需要在后续教学中予以改进。 作者:毛轶 单位:金华职业技术学院
电气设备论文:浅谈现阶段电气设备的检修模式及管理对策 摘 要:进入到新世纪以后,我国的社会主义经济建设已经发展到了一个新的阶段,我国的各行各业都取得了快速的发展,而电气设备在我国的绝大多数行业中都有着广泛的应用,并且电气设备对于保证我国整个电网系统的安全运行也有着重要的影响,在电气设备生产制造完成并且投入使用后,由于不同外界因素的干扰以及不同的使用环境,因此,在电气设备的运行过程中,也会出现各类故障。在其出现故障时,我们应对导致故障出现的原因进行详细的分析,同时掌握电气设备的检修模式,并针对这些故障制定出具有较强针对性的管理对策,从而真正的做好电气设备的管理和检修工作。文章便对现阶段电气设备的主要检修模式以及现阶段电气设备的管理对策两个方面的内容进行了详细的分析和探讨,从而详细的论述了如何做好电气设备的检修和管理工作。 关键词:电气设备;检修模式;管理对策 1 现阶段电气设备的主要检修模式 1.1 定期检修 所谓的定期检修模式就是指在充分的掌握了电气设备的使用寿命和故障率之后,制定出科学合理的检修计划,根据既定的时间或是固定的检修周期对电气设备进行的检修工作就是定期检修,同时这种检修的模式也包括对电气设备的定期预防性的试验内容。我国针对各类的电气设备所采取定期检修的模式已经逐步的积累大量实践经验,并且在维护电网系统的稳定运行以及预防电气设备故障发生等工作中也发挥出了积极的作用。这种检修模式的最大优点就是能够提前为电气设备安排检修内容,取得到期必修,修必修好的效果,能够及时的发现电气设备存在的缺陷,从而制定措施消除设备隐患。而缺点则为不论电气设备的工作状态是怎样,只要到了规定的时间就必须对设备进行检修,那么在人力、物力和财力等资源上就造成了一定的浪费,并且当检修的质量没有得到有效的保证时,那么还可能出现更多的缺陷和更大的故障。所以近几年来也有人提出,在对电气设备进行定期检修后要有一个磨合期,这样就可能会减低故障的发生率。所以,对不需检修的电气设备不应进行过度的检修,否则不但会降低设备运行的可靠性,也会造成大量的人力、物力等资源的浪费。 1.2 状态检修 这种检修模式是一种以预测设备状态的发展趋势为依据,以设备实时的运行状态为基础的检修方式。这种维修技术是以预防性和可靠性为核心的,根据对可能已经存在的故障进行在线监测和离线检测的结果,结合历史数据、巡查数据以及人工智能分析技术等内容,对设备的运行状态进行准确的评估,从而编制维修的策略,这种检修模式是最具发展前景的一种电气设备的检修方式。但是在评估电气设备的运行状态时,现阶段还并没有形成一套完善的检测技术,而在线监测的技术和装置也还不够实用,与发达国家的先进技术相比还存在较大的差距。我国电气设备的在线监测技术的发展已有了10余年的时间,已经积累了一定的经验,但同时在测量方法、大气环境监测、制造水平以及系统设计等方面也面对着一定的问题,而这些问题的存在也延缓了在线监测技术的发展脚步,电气设备检修工作中所需要的诊断标准和监测数据也并没有取得突破性的进展,所以,针对电气设备的检修工作来说,如果仅以某个设备的监测参数的变化情况为依据就制定了相应的检修计划,这是不够科学严谨的,同时实施时也具有一定的风险。 在电气设备的检修工作中,定期检修还是应用最广泛的一种方式,在实际的工作中,我们应针对已经出现的各类电气设备的运行故障进行详细的分析,制定预防事故出现的管理措施,以主动检修为基本形式对没有出现故障的电气设备也进行改造和检修,从而保证电气设备具有良好的运行状态。 1.3 故障检修 这种检修的模式也被称为事后检修,其主要是指在对电气设备进行检修时使设备始终保持运行的状态,当电气设备出现故障后才对其进行改造和检修。从设备应用价值、事故所造成的经济损失以及影响的层面等角度来看,故障检修这种模式实际上是一种最为经济合理的方式,在低压配电设备的检修工作会较多的采用这种模式。而我国电网系统中的各类高压电气设备,其必须是始终保持良好的运行状态,电网系统的运行必须是足够安全可靠,同时输送电的过程也应是足够稳定的,因此,我们就要最大限度的预防故障和缺陷的出现,电网公司通常都是不采用这种检修模式的。 2 现阶段电气设备的管 理对策 2.1 做好对电气设备的维修和保养工作 在企业的电网系统中,如果电气设备的运行过程中出现了故障,如果没有妥善的处理就会导致重大事故的出现,同时公司也无法正常的生产和运行,可见,做好对电气设备的维修和保养工作是十分必要和重要的。首先,我们应制定科学并且详细的维修和保养计划,细化每一项维修和保养的内容,从而为对电器设备的检修工作提供最准确的参考依据。通常情况下,建立维修和保养工作的管理制度和考核办法、建立电气设备的维修登记制度、编制电气设备的检修流程以及实行电气设备的监测和监测制度等内容都属于维修和保养的规范内容。 2.2 建立电气设备的故障监控系统 电气设备生产商的管理水平以及技术水平对于电气设备的实际质量也有着重要的影响,不同生产企业所生产制造出的电器设备产品的质量肯定也存在着差异,即使是同一个生产企业生产出来的产品,由于生产批次的不同,其质量也会存在差异,因此,建立故障监控系统就是保证电气设备有效运行的一项重要措施。只有对电气设备的实时运行状态进行了有效的监控,及时的发现设备的缺陷和故障,同时总结故障发生的概率并分析故障出现的原因,针对这些问题制定出有针对性的检修计划和管理规范,降低同类故障发生的概率,最大限度的保证电气设备安全、稳定的运行。 2.3 有效的控制电气设备的运行状态 在电气设备的工作过程中,要想有效的控制电气设备的运行状态,保证电气设备的稳定运行,那么我们就必须对电气设备进行日常的检查和定期的检修。目前,我们所采用的控制电气设备运行状态的最主要方法是定期预防性试验,严格的执行之前所制定的电气设备的检修计划,结合在线监测技术及时的分析电气设备的工作情况,从而有效的控制电气设备的运行状态。 2.4 保证电气设备检修备件储备的充足性 在对电气设备进行检修的过程中,经常会出现发现了设备的运行故障与无法更换相应备件的问题,有时同类型号的产品备件的储备不足,就会延误检修的进入;有时虽然存在同类型的产品备件,但是其与原来备件的型号和规格却不能完全的匹配,及时替换了备件也不能保证设备运行的良好状态。因此,为防止备件的不充足,特殊型号的备件应定点加工,提前采购备件,同时应敢于改换型号,推进设备同类备件的标准化,从而真正的保证电气设备的检修周期。 3 结束语 通过以上的论述,我们对现阶段电气设备的主要检修模式以及现阶段电气设备的管理对策两个方面的内容进行了详细的分析和探讨。在电气设备的运行过程中,为了尽可能的降低设备发生故障的概率,保证电气设备的安全稳定的运行,那么我们就要不断的改进现有的设备检修模式,合理的运用定期检测、状态检修和故障检测这种检修模式,通过采取建立电气设备的故障监控系统以及有效的控制电气设备的运行状态等管理策略,全过程、全方位的做到对电气设备的检修和管理工作,保证电气设备的稳定运行,促进企业的快速发展。 电气设备论文:电气设备维修原则及维护分析 [摘 要]随着社会市场经济的快速发展,人民的生活水平不断提高,电气设备被广泛的应用于人们的日常生活中,给人们的生产生活带来了极大的便利,但是很多电气设备在使用过程中会产生各种各样的故障,这就需要做好电气设备的维修及维护工作,本文就结合电气设备的维修原则,分析电气设备故障的检查方法及电气设备的有效维护。 [关键词]电气设备;维修原则;维护;分析 随着人们日常生活中的电气设备的数量及种类大量的增加,电气设备的维修与维护工作显得更加的重要,在电气设备的维修过程中,维修人员首先要清楚电气设备维修的各种维修原则才能很好地完成电气设备的维修工作,本文就结合电气设备的维修原则,阐述电气设备的故障检修方法及电气设备的维护方法。 一、电气设备的故障检查方法 电气设备故障的检查办法主要有:短接法、强迫闭合法、逐步开路法、置换元件法、对比法、直观法等,下面对这几种方法予以详细的说明。 短接法,电气设备的电路故障的原因大致有机械部分故障、电气的电磁故障、接线错误、接地、断路、过载、短路等,在这些常见的故障中,尤其以断路故障最为常见,断路故障可以采用电压检查法及电阻检查法来进行检查,还有另外一种简单的、可靠性强的方法就是短接法,因为电路出现断路故障,引起该故障的主要原因有:导线的虚连、导线的断路、导线的链接松动、熔断器熔断、假焊、虚焊、触点接触不良等,短接法的主要操作方法是选用一根绝缘性能良好的导线,如果怀疑电气设备的电路中某一部分出现了断路,就将该部位用导线短接起来,如果短接之后电路恢复正常,则说明该段出现了断路故障。 强迫闭合法,如果在检查电气设备的故障时,直观的检查没有发现故障的产生点,一时也没有适当的检测工具用来测量,这是选用一根绝缘良好的绝缘棒将有关的电磁铁、接触器、继电器等强行的闭合,然后观察相应的机械部分或电器部分有什么变化,如果相应的电器部分由不运行到正常的工作,则可以根据此判断出故障的部位及故障的类型。 逐步开路法,如果电路的结构较为复杂,有多支路的电路并联,当其中有电路出现接地或短路时,一般靠直观的观察看不出来明显的变化,也不会出现冒火花、冒烟等异常的现象,又如带有保护罩的电路或者电动机的内部出现接地及短路现象时,除了熔断器的熔断之外,看不出来其他的电路故障的外部的现象,这时最适合的故障检查办法是逐步开路法,主要的检查方法是:遇到较为复杂的电路时,对其的接地或短路故障进行检查有一定的困难,这时可以先将熔体进行更换,将多支路的并联电路逐一的断开,然后进行通电试验,如果这时熔断器还是一再的发生熔断,这说明故障就在这条刚刚断开的电路上,为了找到故障的具体位置,再将这条电路进行分段的检查,逐段的将其接入到电路中,进行通电试验,如果在接入某一段电路时熔断器又产生熔断,说明故障就产生在这段电路中,这种检查方法非常的简单,但是有一个缺点是在开路检查,通电的过程中,很容易将损坏并不严重的元件彻底的烧毁。 置换元件法,有些电路的故障在检查的过程中,耗时比较长,而且故障部位不容易确定,这时为了保证电气设备的工作效率,可以用一组相同的性能良好的元件将故障的元件进行置换,如果置换之后电气设备的工作恢复正常,则说明电路的故障就发生在此组元件上,但是在进行元件的置换时,要确定是由于元件本身的故障造成的损坏,以免换上新元件之后,再次造成元件的损坏。 对比法,在电路中产生故障时,对电路中的相关参数进行检测,为了找出故障的原因,可以将检测所得到的的数据与设计时的图纸资料以及平时所记录的正常的参数值来进行比较,通过比较找出故障的原因,如果没有记录平时正常运行时的资料,可以与型号相同的电气设备正常工作时的参数值进行比较。 直观法,直观法顾名思义就是在电气设备发生故障时,通过外部的观察,找出电气设备的异常的部位,以此来判断故障的部位及产生原因,导线的线头发生松动时、电器的触点在闭合分断电路时都很容易产生火花,在用直观法进行电路故障的检查时,可以根据电路产生的火花的有无及火花的大小来判断电路的故障情况,例如,正常紧固的螺钉与导线之间发现有火 产生则说明电路中出现了线头的松动或者出现了接触不良,在电路中控制电动机的接触器的主触点有两相有火花,一相没有火花时,说明无火花的这一相的触点出现了断路或者接触不良,三相火花都大于正常的火花的大小,说明机械部分卡住了或是电动机出现了过载,三相中一相的火花比正常的火花要小,两相比正常的火花要大,则说明电动机的相间出现了接地或者短路。在电气设备的辅助电路中,如果接触器的线圈电路在通电后,衔铁不能很好的吸合,要想愤青这是因为接触器的机械部分卡住了还是电路出现了断路,这是可以启动一下启动按钮,如果按钮的闭合位置在断开时有轻微的火花产生,则说明电路保持了通路状态,故障产生于接触器的机械部分,如果触点间没有产生火花,则说明电路是处在断路状态。 二、电气设备的维修原则 找到电气设备的故障原因之后,要对电气设备进行维修,这是就要详细的了解电气设备的维修的原则,电气设备的维修原则主要有:(1)在开始电气设备的维修之前,首先要对电气设备进行详细的检查,电气设备一旦发生故障,不能一开始就盲目的进行电气设备的维修,而是应该先对故障的电气设备进行详细的检查,找到电气设备的故障原因及具体的故障部位,然后再开始对电气设备进行维修,如果是要进行一些不熟悉的电气设备的维修,首先应该对该电气设备的电路结构及电路原理进行详细的了解,然后才能按照相应的维修规则开展维修工作;(2)维修设备的顺序原则是先进行外部设备的维修,再进行内部构造的维修,在开展维修工作之前,要对电气设备的外部的构造进行检查,详细的了解设备的维修史、使用年限、缺损状况等外部情况,对设备的周围的故障进行排除之后,确保设备的外部故障都已经排除之后,才能进行设备的内部的拆卸;(3)先进行电气设备中机械设备的维修,再进行电气设备的维修,在检查电路的故障时要进行专业的检测,找到故障的准确位置,确保机械设备没有问题之后再进行电气设备的检修,这样才能保证设备维修的准确性;(4)电气设备的维修要先进行静态的维修,之后再进行动态的维修,在设备没有通电的情况下先进行继电器、接触器等设备的维修,之后再将设备进行通电,找到相应的故障点进行维修;(5)在设备的维修之前,要做好设备的清理工作,在实际的工作中,有很多的设备故障是因为设备的污染严重所造成的,这就需要在设备的维修之前做好设备的清洁,排除设备的外部故障;(6)先进行电源的维修,再进行其他设备的检修,在实际的工作过程中,电源出现故障的几率非常的高,在进行电气设备的维修工作之前要做好电源的检修工作,排除因电源故障而影响电气设备的正常运行。 三、电气设备的维护 一旦电气设备产生故障,会给用户的正常的生产生活产生重大的影响,为了有效的预防电气设备的故障的产生,做好电气设备的维护工作是十分有必要的,在进行电气设备的维护工作时,首先要很明确系统内的各种故障产生的后果及原因,对系统的功能进行测试,针对各种故障产生的原因,采取相应的有效的预防措施来进行设备的维护。目前,我国大部分企业中的电气设备的维护工作中还存在一定的问题,在设备的维护工作中采用的是传统的定期检修的维护方法,这种维护方式往往存在一定的滞后性,很多企业对设备的维护工作的重视度不够,所选用的设备的维护人员,整体的素质不高,专业性不强,针对电气设备维护工作中存在的问题,可以采取以下的几种措施进行改进:(1)定期的组织维护人员的技术培训,使电气设备维护人员的整体的素质得到提高,加强专业技能的培训,使维护人员的专业技能增强;(2)采用现代化的维护方法,运用先进的科学技术,对设备的使用情况进行动态的检修,采用一些智能化的检修方法,及时发现问题,及时的进行设备的维护及维修,保证设备的工作效率不受影响;(3)制定明确的电气设备维护制度,明确每个设备维护人员的责任,使电气设备的维护人员严格按照一定的规章制度及维护原则来完成设备的维护工作,提升设备的维护效果。 结束语 随着人民生活水平的快速提高,电气设备的数量在快速的增长,在电气设备的使用过程中,经常会产生各种各样的故障,这就需要按照设备的维修原则,做好设备的检修工作,同时要能够针对性的做好设备的维护工作,做好设备故障的预防,以免设备的正常运行受到影响,保证设备的正常的工作效率。 电气设备论文:水电站电气设备故障检修管理的初探 [摘 要]本文结合笔者多年来水电站电气设备检修发展状况与对水电站检修管理的经验,从水电站电气设备检修的安全性、可靠性、经济性、标准化管理方面提出几点建议,可供参考。 [关键词]电气设备检修 检修管理 水电站电气设备 引言 随着水电站现代化管理模式的发展,大多数水电站的管理人员少、结构配置简单、一专多能的特点日趋明显,已走向精简高效化。而同时又面临安全的严峻形势以及较大的经营压力,对水电站的安全、经营指标要求不断提高,迫使水电站的管理向集团化发展。在这样的形势下,水电站既要面对人员少又要面对安全、经济的压力,使管理压力突增,尤其是外委工程。根据目前水电站的人员配置情况以及安全、经济压力,对检修质量的依赖也随之突显。水电站本来人员就紧缺,而检修时问又长,那么解决人员、安全、优质、高效的问题,成为水电站必须解决的问题。经过多年的检修管理实践,具体谈谈这些年的经验及教训。 一、水电站调速器引发的故障处理 1.电液转换器故障 故障表现为在调速器上电或机组正常运行过程中,电液转换器不振,对控制、操作命令液压随动系统无反应。根据运行经验,此种故障的原因主要有两方面:(1)机械故障,因长期运行油质不净或其本身异物导致犯卡造成的。出现此种故障后,操作面板显示屏显示的工作状态正常,但电液转换器不振。此时,可将调速器的手/自动工作方式互相切换几次,或检修时将其活塞往复运动几次或进行清洗,可消除故障;(2)电器故障,因电液转换器工作回路断线或主控单元故障造成的。此时应使机组在手动方式下运行,故障待停机后检修处理。 2.主控单片机故障 该故障主要出现发电机的启动过程中,此种故障在主控单片机“死机”也是较为常见的,其主要的表现即为调速器单片机一旦启动,却没有按正常程序操控的调速器进行运转,在此种情况的环境下.调速器将不能正常工作,电液转换器将出现不振的状态,显示面板却仍显示正常。依照多年的实际经验来判断,此种故障的产生应是由于单片机复位控制电路的故障导致的。对于此种故障的处理,我们可以对单片机采取再上电或进行复位操作的应对措施。一定要保证机组正常的运行继而发电,等待停机时开始进行检修,并辅以示波器和万用表对故障电路进行测试,逐一查出故障元件,然后对具体的故障的元器件进行处理以便解决故障。 3.开度、开限反馈表指示不符 在运行过程中,其故障表现为:其一,当调速器处于自动运行状态时,开度指示与导叶实际开度不符,且在当前水头下开度与出力不符,平衡表指示不平衡,其二,当调速器处于手动运行状态时:开度指示超前于开限指示,并且在当前水头下开度与出力不符,导叶开度与开限指示值相符。此类故障的出现多是机械部位故障所致。此类故障出现后,要妥善对待,停机后一般可将故障迅速排除。 二、 发电机组执行微机控制流程引发的故障 因为我们总是非常频繁地进行水电站设备的开、停机操作。这就无形中加大了水电站故障发生的概率,这种情形也就成为引发水电站故障发生的最重要环节。上位机发出开机指令后,机组按预设流程逐步打开主阀和冷却水系统,至开调速器环节时,出现调速器拒动、流程中断现象。出现这种现象可能的原因有:调速器本体出现故障;冷却水系统出现故障;plc模块及开出继电器出现故障。 1.一旦上位机发出开机指令后,机组就会按预设的电子流程逐步打开主阀和冷却水系统,当到开调速器环节时,就将会出现调速器拒动、流程中断现象。出现这种现象可能的原因有以下几种原因:(1)通信故障引起的。(2)plc模块及开出继电器出现故障引起的。(3)冷却水系统出现故障引起的。(4)调速器本体出现故障引起的。对于上述出现的各种可能的故障,可相应地采取如下的分析处理措施:(1)在开机的过程中,是否会出现通信异常现象。(2)检查plc模块上相应的开出点及开出继电器的工作是否正常。(3)检查各冷却水压力是否正常,并检查示流信号器是否正常。(4)检查调速器的本体、工作电源、油压装置、操作把手等是否在指定位置上并处于正常的工作状态。 2. 一般在正常的开机工作过程中,机组转速将会达到一定额度时,此时机组将 会发生故障。对于此种状况进行原因分析:第一步要对系统进行检查,看其工作是否正常进行,如果有必要的话,可以直接在磁屏上手动进行起励试验。 三、水电站plc控制系统的抗干扰措施 由于plc大都处于各种电磁环境中,很容易受到电磁干扰而不能正常工作,给水电站安全可靠运行带来重要影响,因此可采取以下措施。 1. 抗干扰的隔离措施 plc内部采用光电耦合器、输出模块中的小型继电器和光电可控硅等器件来实现对外部开关景信号的隔离,plc的模拟量i/o模块一般也采取了光电耦合的隔离措施。这些器件除了能减少或消除外部干扰对系统的影响外,还可以保护cpu模块,使之免受从外部窜入plc的高电压的危害,因此一般没有必要在plc外部再设置抗干扰隔离器件。 如果plc输入端的光电耦合器不能有效地抵抗干扰,可以用小型继电器来隔离发电站中用长线引入plc输人端的开关量信号。光电耦合器中发光二极管的工作电流仅数毫安,而小型继电器的线圈吸合电压为数十伏,强电干扰信号通过电磁感应产生的能量一般不可能使隔离用的继电器吸合。 plc来自开关柜内的输入信号和开关柜不远的输入信号一般没有必要用继电器来隔离。为了提高抗干扰能力,plc的外部信号,plc和计算机之间的串行通信线路也可以用光纤或带光电耦合器的通信接口来隔离,在要求在防火、防爆的环境下更适于采用这种方法。 2.输出端的可靠性措施 继电器输出模块的触点工作电压范围宽,导通压降小,与晶体管型和双向可控硅型模块相比,承受瞬时过电压和过电流的能力较强,但是动作速度较慢。系统输出量变化不是很频繁时,一般选用继电器型输出模块。plc输出模块内的小型继电器的触点很小,断弧能力很差,不能直接用于发电站的dc220v电路中,必须用plc驱动外部继电器,用外部继电器的触点驱动dc220v的负载。 四、水电站检修工期控制和管理 检修工期是检修单位节约成本的关键,也是业主进行调度运行的关键。要缩短工期,几个关键点必须把握。第一,备品备件,准备要求在质量控制中已提及,这里不再重复;第二,合理的计划工期节点也是关键,这就要求检修队伍提前勘测现场,合理制定工期节点,业主单位讨论审核优化,严格控制工期节点; 第三,最优的检修工艺,优化的检修工艺可以保证检修过程不重复、拆装速度快,有利于控制检修工期节点; 第四,检修碰头会或协调会,在检修协调会上总结本日工作进度,提交次日工作计划,对影响工期的问题进行讨论及时解决,对次日需要操作的进行提前安排,不因为遗留问题阻碍工期、操作影响工期; 第五,合理的布置现场,这就要求检修队伍提前勘测现场、合理布置现场,做到各零部件按要求摆放有序、定位标示不混淆,方便维护、方便吊装。第六,及时验收,不因停工待检而耽误工期。 总结 总之,维护水电站设备工作的重中之重是维护电器设备,电器设备的故障率是所有水电站潜在隐患中最高的,而且其故障部位变化莫测,故障特点变幻无穷。尤其是每个故障点的排除与安全解决是一个相当困难的问题。欲要解决这一问题不仅要求技术人员要具备夯实的专业技术知识基础,更要对电气设备的各个环节的认知较为清晰透彻,一旦出现常见的故障,技术人员能够快速及时地准确对其识别与排除。 电气设备论文:电力电气设备状态检修技术研究进展 目前电力系统中电力设备大多采用的计划检修体制,存在着严重缺陷,如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等,这使世界各国每年在设备维修方面耗资巨大。怎样合理安排电力设备的检修,节省检修费用、降低检修成本,同时保证系统有较高的可靠性,对系统运行人员来说是一个重要课题。本文主要介绍检修体制的演变、状态检修的发展概况及状态检修面临的问题。 一、电气设备状态维修的技术要求 状态维修的前提与基础是对设备进行状态分析与评判,要评判设备目前处于什么样的状态,是否有潜在故障的发生。故障参量的变化率是多少,故障发展期有多长,如何预测故障的发展趋势等等。根据对设备状态的监测、诊断和分析,状态维修的技术包括状态监测技术、状态评估技术、状态预测技术等。 (一)状态监测。设备状态监测技术是根据设备诊断的目的,针对设备故障模式,选用适当方法和装置来检查测量设备的状态信息,并对这些信息进行处理,抑制各种干扰信息,提取能反映设备状态特征的信息的一项信息检测处理技术。电气设备状态监测的目的是通过测量在运设备的健康状况,识别其现有的和即将出现的缺陷,分析、预测检修的时间,以有效地减少设备损坏。由于在运行电压下测量的特征量比预防性试验所加电压下的离线试验同一特征参数正确度高,更能真实地反映设备运行的实时状态,状态监测在电力系统中有着广泛的应用。电力系统状态监测的对象主要是电厂以及电力系统的重要电气设备,本文由论文联盟//收集整理如变压器、发电机、电缆、断路器以及其他电气机械等一般地说,电气设备状态监测可分为3个基本步骤:(1)数据采集;(2)数据分析及特征提取;(3)状态评估或故障诊断及分类。 (二)状态预测。预测中比较常用的主要有时间序列法、回归分析法、模糊预测法、灰色预测法、人工神经网络法等。 (三)状态评估。状态维修是一种以设备状态为基础,采用预测设备状态发展趋势的方法,以提高设备可靠性和可用度为目标的一种维修方式。显然这种维修是建立在设备现行状态的基础上,而设备的现行状态是通过一定的方式对设备进行状态评估之后予以确定。因此,可以说设备的状态评估是开展状态维修的基础。 二、状态检修技术发展概况 与状态检修密切相关、能直接提高状态检修工作质量的理论与技术主要包括3个方面的内容,即设备寿命管理与预测技术、设备可靠性分析技术、信息管理与决策技术。 (一)设备寿命管理与预测技术。大多数工业化国家的电力基础设施在20世纪60与70年代间得到极大扩充,因此,多数电力主设备的在役时间在25~30年左右,且进入老化阶段的设备所占份额愈来愈大。这种情况迫使各电力公司考虑如何延长机组寿命并保证效益。状态检修中寿命预测与评估技术的应用,有利于科学合理地安排检修和提高设备的可用率。但电力公司可能获得的效益大部分来自于电厂主设备,因此,各国都把寿命预测和评估研究的重点放在对锅炉、汽机、发电机、变压器及高压开关等重要设备上。 (二)电力设备的可靠性技术。传统的电力设备可靠性评估基于威布尔得出的浴盆曲线法。由于可靠性特征曲线形似浴盆而得名,但此法只适用于对有支配性耗损故障的设备进行维修,且精确度不高。将可靠性预测理论和强度及寿命理论结合起来,综合考虑影响锅炉部件故障的各种因素,对预测锅炉部件的可靠性做了有益的尝试。另外,它还运用多元统计方法中因子分析和聚类分析,从反映火电大机组运行可靠性的指标体系出发,对我国火电100mw及以上机组的运行可靠性进行了分析,提出了企业综合可靠性水平的评估方法。用它可以简单分析我国不同地区火电大机组运行的可靠性水平。 (三)信息管理与决策技术。近30年来,管理决策作为一门独立学科,有了很大发展。状态检修作为一种先进的检修体制,是与多方面的管理工作分不开的。世界各国从不同的管理目标出发,形成了不同的管理系统。芬兰的ivo输电服务公司开发的变电站检修管理系统(sofia)是一建立在对一座变电站的长期检修计划的基础上,从寿命周期费用(life cycle cost)着手,使用设备的劣化模型的数学形式(状态模型)来估计设备将来状态的一种检修管理系统。 在考虑预算及其设备状态的情况下,通过检修费用的优选,降低总费用。荷兰b.v.kema与荷兰delft技术大学在考虑市场情况及技术条件的前提下,研制了一种包括状态检修在内的多种策略均衡应用的main man检修管理系统,其特点在于引入了诊断专家系统,使可靠性和安全性达到可接受的水平。德国提出将工人或供货商的管理层所有功能融为一体,以减少中间环节的瘦型管理。此管理方法在德国的weis weiller电厂检修管理中得到运用,使该厂48%的工作任务流程得到优化,效果明显。 三、结束语 电力设备状态检修技术的应用必须以对设备的全面监测为基础。但目前有关电力设备运行状态在线监测系统仍然存在监测点少、功能单一、缺乏系统性和综合性,尤其缺乏监测的层次化和网络化等问题,妨碍了设备状态信息的集中和综合。 电气设备论文:电气设备及其接地装置的运行维护探讨 摘要:在现实生活中越来越多地出现用电事故,究其主要原因,大多是因为人们不重视电气设备接地装置的运行和维护,所以有必要进行探讨以引起人们的警觉。 关键字:电气设备 接地装置 维护 一、使用维护电气设备中的误区(以农机为例) 1.“电枢”与“磁场”接线柱接反了。三联调节器“电枢”与“磁场”接线柱,应分别接至发电机“电枢”与“磁场”接线柱。若粗心大意把这两根线接反了,则会因发电机的输出电流将通过1ω电阻构成回路,因电流过大被烧毁。 2.损坏的二极管继续使用。当发现硅整流发电机不发电或充电电流很小时,可能是由于二极管的损坏而引起的,查清后应立即更换,如继续使用,将会引起定子绕组一相或两相烧毁。 3.未按季节温度变化调整电解液。这样会使蓄电池极板不能在最佳比重的电解液内工作,将大大缩短其使用寿命。另外,在冬季还容易造成电解液结冰而胀坏蓄电池。 4.硅整流发电机安装蓄电池时不注意搭铁极性。这样做会因二极管的导通使蓄电池短路,使硅二极管迅速烧毁。所以安装蓄电池时必须正确分辩蓄电池的正负极桩,确认无误后才能连接。 5.拆掉调节器与发电机的搭铁钱。机车电系均为单线制电路,所以不少驾驶员误认为发电机与调节器的搭铁连线可以省掉(利用机体作搭铁连线)。但机体上有油污、油漆等,发电机与调节器之间存在一定电阻,使通往调节器的两并联线圈的电流不能随发电机电压的升高而增大,造成截流器白金触点不能闭合和1ω电阻烧毁而不充电。因此,不应拆掉调节器与发电机的搭铁线。 6.将调节器随便平装在机车上。不是按原来那样垂直安装,这将引起调节器白金触点因路面不平或机车振动而振动,影响发电质量与工作稳定。 7.充电时间过长。蓄电池的容量是有限的,如果在充足电后,还继续充电,储存的电能不会增加,充电电流只是在电解水。长时间的过充电还会使极板活性物质脱落,加速蓄电池的自放电。 8.加入电池内的电解液过多或过少。加入单格电池的电解液应浸没极板10~15mm,这样就有足够的硫酸参加化学反应。若过多易外溢,腐蚀周围机件;过少,极板会裸露,这不但使蓄电池容量降低,且所露的极板会很快硫化。 9.电解液过浓。有人认为电解液浓度大,参加电化学反应的离子多,会使蓄电池容量增大。实际上,太浓的电解液粘度增加,渗透速度降低,内阻增大,使蓄电池端电压下降,容量反而下降。过浓的电解液还会加速隔板的腐蚀,缩短蓄电池的寿命。所以电解液不能太浓,存电充足时,电解液比重以1.28为宜。 10.不注意蓄电池外表清洁。蓄电池上常积有尘土等杂物,这些东西与溅出的电解液混合一起,会使蓄电池的正负极之间形成回路,使蓄电池放电。所以应常将蓄电池外表擦干净,并注意避免将金属物品放在其壳盖上。 论文网在线 11.串联使用两只容量不同的蓄电池。这样使用是有害处的。因为两个容量不同的蓄电池串联使用时,往往会使容量小的蓄电池过度充电或放电,从而缩短其使用寿命。 12.将发电机电枢与磁场接线柱用导线短接起来。当调节器出故障时,有些驾驶员将发电机电枢与磁场接线柱用导线短接起来,使其隔离调节器的调压部分,直通截流器向电流表供电。这样做,因发电机随转速提高电压也大大提高,过电压会使用电设备烧毁。 13.电喇叭持续通电时间过长。电喇叭连续通电时间不宜过长,一次鸣叫不应超过3秒,以免由于电流过大而烧毁触点和激磁线圈,同时,也应防止蓄电池过多放电。 14.使用仪表灯不会与后灯同时接通。因东方红-75型拖拉机仪表灯与后大灯并联,使用时必须将其与后灯同时接通。有些驾驶员在后大灯断路时,单独接通仪表灯,结果因该灯功率很小,发电机该相电压便上升很多,造成仪表灯被烧毁。 15.不用照明灯时,不摘掉发电机皮带。装用永磁交流发电机的东方红系列履带式拖拉机及其它小型拖拉机,白天作业不需照明灯时,应在发动机熄火后卸下发电机传动带,使之停止运转。这样可避免发电机轴承无意义磨损,并减小发动机功率消耗。 二、电器设备接地装置运行 1.接地装置的技术要求 1.1变(配)电所的接地装置 ①变(配)电所的接地装置的接地体应水平敷设。其接地体采用长度为2.5m、直径不小于12mm的圆钢或厚度不小于4mm的角钢,或厚度不小于4mm的钢管,并用截面不小于25mm×4mm的扁钢相连为闭合环形,外缘各角要做成弧形。 ②接地体应埋设在变(配)所墙外,距离不小于3m,接地网的埋设深度应超过当地冻土层厚度,最小埋设深度不得小于0.6m。 ③变(配)电所的主变压器,其工作接地和保护接地,要分别与人工接地网连接。 ④避雷针(线)宜设独立的接地装置。 1.2易燃易爆场所的电气设备的保护接地 ①易燃易爆场所的电气设备、机械设备、金属管道和建筑物的金属结构均应接地,并在管道接头处敷设跨接线。 ②在1kv以下中性点接地线路中,当线路过电流保护为熔断器时,其保护装置的动作安全系数不小于4,为断路器时,动作安全系数不小于2。 ③接地干线与接地体的连接点不得少于2个,并在建筑物两端分别与接地体相连。 ④为防止测量接地电阻时产生火花引起事故,需要测量时应在无爆炸危险的地方进行,或将测量用的端钮引至易燃易爆场所以外地方进行。 1.3直流设备的接地 由于直流电流的作用,对金属腐蚀严重,使接触电阻增大,因此在直流线路上装设接地装置时,必须认真考虑以下措施。 ①对直流设备的接地,不能利用自然接地体作为pe线或重复接地的接地体和接地线,且不能与自然接地体相连。 ②直流系统的人工接地体,其厚度不应小于5mm,并要定期检查侵蚀情况。 1.4手持式、移动式电气设备的接地 手持式、移动式电气设备的接地线应采用软铜线,其截面不小于1.5mm2,以保证足够的机械强度。接地线与电气设备或接地体的连接应采用螺栓或专用的夹具,以保证其接触良好,并符合短路电流作用下动、热稳定要求 2接地装置运行 接地装置运行中,接地线和接地体会因外力破坏或腐蚀而损伤或断裂,接地电阻也会随土壤变化而发生变化,因此,必须对接地装置定期进行检查和试验。 2.1检查周期 论文网在线 ①变(配)电所的接地装置一般每年检查一次; ②根据车间或建筑物的具体情况,对接地线的运行情况一般每年检查1次~2次; ③各种防雷装置的接地装置每年在雷雨季前检查一次。 ④对有腐蚀性土壤的接地装置,应根据运行情况一般每3年~5年对地面下接地体检查一次; ⑤手持式、移动式电气设备的接地线应在每次使用前进行检查; ⑥接地装置的接地电阻一般1年~3年测量一次。 2.2检查项目 ①检查接地装置的各连接点的接触是否良好,有无损伤、折断和腐蚀现象。 ②对含有重酸、碱、盐等化学成分的土壤地带(一般可能为化工生产企业、药品生产企业及部分食品工业企业)应检查地面下500mm以上部位的接地体的腐蚀程度。 ③在土壤电阻率最大时(一般为雨季前)测量接地装置的接地电阻,并对测量结果进行分析比较。 ④电气设备检修后,应检查接地线连接情况,是否牢固可靠。 ⑤检查电气设备与接地线连接、接地线与接地网连接、接地线与接地干线连接是否完好。 三、维护人员要求 1认真观察 通过眼睛的观察可以发现的异常现象有:破裂、断线;变形(膨胀、收缩、弯曲);松动;漏油、漏水、漏气;污秽;腐蚀;磨损;变色(烧焦、硅胶变色、油变黑);冒烟(产生火花);有杂质异物;不正常的动作等等。 2耳听鼻闻 设备由于交流电的作用而产生振动并发出特有的声音,并呈现出一定的规律性。如果仔细倾听这些声音,并熟练掌握声音变化的特点,就可以通过它的高低节奏,音色的变化,音量的强弱,是否伴有杂音等,来判断设备是否运行正常。 电气设备的绝缘材料因过热而产生的特有的焦糊气味,大多数的人都能嗅到,并能准确地辨别。值班人员在进入配电室检查电气设备时,如果闻到了设备过热或绝缘材料烧焦而产生的气味时,就应着手进行检查,看看有没有冒烟变色的地方,听一听有没有放电闪络的声音,直到找出原因为止。闻气味也是对电气设备某些异常和缺陷比较灵敏的一种判别方法。 3用手触摸 运行人员可用手触摸被检查的设备,来判断设备的缺陷和异常。应该强调的是,用手触试带电的高压设备是绝对禁止的。通过手摸,可以感觉出设备温度的变化和振动,如变压器的温度变化,局部发热;继电器的发热、振动等,都可以用触摸法检查出来。 4了解运行状况 论文网在线 设备检修人员向运行人员了解设备的运行状况,发生故障时的天气变化,负荷的人小,以往发生类似故障的记录及解决的办法等。通过这些“问”,可以较快地掌握设备运行的最基本的情况,便于检修人员快速完整地处理事故,避免事故查找工作进人误区而延长停电时间,扩大事故范围。 电气设备论文:电力系统过电压防护以及电气设备的检测与检修 众所周知,电能是当前社会中极其优秀的一种二次能源,是人类生活中必不可少的一部分。人类对电能的需求量与日俱增,大型电站的加速开发和建设迫在眉睫。电力系统其供电是否可靠将直接与国计民生有关,怎样合理地确保电力系统的可靠、安全运行是电力部门一直在研究的重要课题,安全运行高压设备是整个系统得以安全运行的关键所在。而大容量,长距离以及超高压是电力系统未来的发展方向。与此同时,电力系统的过电压防护以及电气设备的检测与检修也将成为我们要经常面对的问题。 1 电力系统过电压防护的必要性 变电站作为枢纽点,它是多条输电线路的交汇点,它同时也是电力系统的枢纽点。变电站的雷电事故通常会使得大面积范围停电的现象出现,因此在进行变电工程设计之前,过电压和保护问题必须被认真研究,造成电力系统过电压的主要原因有雷电过电压,还有操作过电压和电力系统故障等。 造成电力系统过电压的主要原因当中,雷害事故几乎占据50%以上,因此对雷电的研究和防护意义重大。从电力工程方面来讲,有两个方面尤其需要引起我们的注意:其中一点是雷电放电过程导致电力系统出现极高的雷电的过电压,这一点是造成停电事故以及电力系统的绝缘故障的常见的原因,第二点是是雷电造成的极大的电流,会导致炸毁被击物体,导致被击物体燃烧,导体熔断,甚至会通过电动力导致机械损坏。 2 电力系统过电压防护的方法 在现代的电力系统中,经常被采用防雷保护装置主要有以下几种,避雷针,保护间隙,避雷线以及各种避雷器等其它许多防雷保护装置。 输电线路本文由论文联盟//收集整理防雷措施主要有以下几点,第一点是尽量避免雷直击导线,第二点是尽量避免雷击塔顶,第三点是尽量避免雷击闪络与工频电弧间的相互转化,第四点是尽量避免线路的中断供电。 首先,为了有效完成直击雷防护的相关工作,把绝大多数雷电流引入到地中得以释放是一种有效的方法。一次直击雷防护措施假如安排妥当,雷击的50%~60%的能量将被释放到大地。其次,考虑到雷电波引发的电力设备的过电压,电涌沿着电源,线路,地网以及接地这条路径入侵。同时电力线以及地线是雷击通道,雷电过电压侵入防护要从以上提到的几个方面入手。 3 电气设备的在线监测 在线监测系统的技术要求主要有以下几点,一是系统的投入以及使用要以不改变和影响电气设备的正常工作为前提;二是系统要能够自动地而且连续地监测,并且自动连续地进行数据处理以及存储的工作;三是自检以及报警功能应该是系统必备的功能;四是强的抗干扰能力以及适当的检测灵敏度是系统所必备的;五是监测结果应是可靠的,并具有一定的重复性以及准确度;六是在线标定自身的监测灵敏度应是系统必备的功能;最后一点,故障诊断的功能也是系统所必备的。 以高压断路器为例,高压断路器作为电力系统中处于举足轻重的地位,有着控制电网以及保护电网的作用,所以保障断路器的稳定性以及可靠性运行尤其重要。机械方面的问题是高压断路器大多数故障的来源,研究机械故障是解决此问题的关键。高压断路器中存在机械振动信号,而且它是包含了丰富的信息,其中有大量的设备状态信息,传感器技术,信号处理技术以及计算机技术飞速发展,从振动信号入手,从而实现监测高压断路器的机械状态同时对其进行诊断已经成为一种可行的、有效的方式。 4 电气设备的检修 电气设备是电力系统的基本元件,其性能的好坏直接影响到系统的安全可靠运行。高压电气设备的构成主要包括两大类的材料,金属材料为第一大类;绝缘材料则为另一类,绝缘纸、绝缘油以及层压板等都属于绝缘材料。与金属材料相比,损坏的现象更容易在绝缘材料身上出现,很容易发生老化变质的现象而使机电强度显著降低。因而绝缘材料机电性能的好坏往往成为决定整个电气设备寿命的关键所在。 电力系统电气设备的多数故障是绝缘性故障。对于国外来说,美国某地区4.8kv配电系统对1980年-1989年间失效电容器的统计分析指出,其中92%是因绝缘劣化引起失效;日本日新公司对故障变压器统计结果是绝缘故障占45%。引起绝缘故障的原因主要有以下四点:一是电应力;二是机械力;三是热;四是电场。 目前的维修机制是事故后维修到定期维修再到状态维修,事故后维修主要是20世纪50年代以前采用,定期维修主要是20世纪60、70年代沿用至今。主要方法为:预防性试验一般在每年春查时进行,参考《电气设备预防性试验规程》的标准,把预试结果与其进行对比,假如出现超标,维修以及停电计划则应该立刻被安排。 我国现行绝缘预防性试验项目的主要内容有:测量绝缘电阻或直流泄漏电流判断是否总体受潮或严重损坏;交流下测量介质损耗角正切值tgd,测到的是真正反映交流下介质损耗大小的特征参数,与绝缘的几何尺寸无关;通过对绝缘油进行物化分析和气相色谱分析判断油浸电力设备的绝缘状况;局部放电试验可以反映电气设备突发性故障及绝缘状况;破坏性试验项目,如交流耐压试验可能引起残余破坏,仅仅在大修后等情况下才进行。 5 结语 本文从电力系统过电压防护的必要性、电力系统过电压防护的方法、电气设备的在线监测、电气设备的检修四个方面进行分析,阐述了电力系统过电压防护的重要性,同时对电力系统过电压防护的方法、电气设备的在线监测、电气设备的检修给与了一定的概述。 电气设备论文:减小电气设备接触电阻的意义和方法 1、概述 电力网是由若干个电气设备组合构成的,这就产生了电气设备之间的相互连接问题。受诸多因素的影响,在电气设备相互接触处的表面覆盖着一层由气体薄膜、氧化物、硫化物或触头材料与周围介质反应后的生成物等构成的薄膜状物质,这些物质本身亦属于导体,但其导电性能较差。如果不有效地去除这些物质的影响,势必在设备连接处存在接触电阻,如果此接触电阻超出一定的数值,就会严重降低设备的载流能力,同时还会在电气设备连接处产生不允许的热效应,直至产生障碍及事故。有效地降低电力设备连接处的接触电阻,使之在可控、在控状态下运行,是电力生产部门的常设性工作之一。现将电气设备接触电阻的存在机制及降低接触电阻的方法简介如下,请同行斧正。 2、电气设备接触电阻的存在机制 由于运行条件的限制,电气设备经常暴露于空气中,氧化及大气污染所产生的电化效应是使设备接触电阻增大的关键因素。电气设备的连接一般采用铜、铝等金属材料,其氧化物比它本身的电阻大几百倍,实验表明,在40*40mm的纯铝接触面上,如果存在50埃厚的氧化铝薄膜,在保持足够大的接触压力,其薄膜已处于临界变形状态,其接触电阻达到数千个微欧级; 在绝缘油中运行的电气设备触头,受绝缘油老化及其他形式的影响,在触头表面会出现由物理、化学等诸多因素产生的污染薄膜,这种薄膜一旦形成,就会不断地使别的接触点丧失载流能力,接触电阻开始缓慢地增加,一旦接触点减少到某一临界值,其温升就会超过设备的允许值,进一步引起接触面的氧化,从而使接触电阻急剧上升,造成恶性循环; 受大气污染的影响,我国不同程度地受到酸雨的危害,研究及资料显示,酸雨与铜接触后,会生成氧化铜、氧化亚铜、硫化铜、硫化亚铜、硫酸铜等化学物质,它不但使接触处的接触电阻增大,同时还会进一步腐蚀接触面,产生连锁反应。现分别对接触面通过长期工作的负荷电流及短路电流时,接触电阻对接触面的影响情况简介如下: 2.1 通过长期工作负荷电流的情况 由于存在媒质的散热因素,在一面散热一面吸热的情况下,其温度上升曲线如图1所示: 起初因温差小,散热少,从而造成温度上升较快; 随着温差的进一步增大,散热增多,吸热相对减少,因而温度上升较缓,当温差增大到单位时间内的发热等于单位时间的散热,达到热平衡状态时,温度达到一稳定值qf。经验及资料显示,接触点的温升可以近似用下式估算: 2.2 通过短路电流时的情况 由于短路电流的时间很短(其时间为继电保护动作时间加上断路器动作时间,一般为0.7秒左右),导体所发热量来不及向周围介质散发,其热量全部集中于接触点上,造成接触点的温度呈几何级数急剧上升,如图2所示,如果此值大于设备接触处材料的短时发热温度,接触点将发生不可逆的损坏过程。以铝——铝对接为例,当设备连接处产生200℃以上的高温时,将发生溶焊等事故。 3、解决措施 3.1 防止氧化膜的产生,采用在铜触头镀银或锡等抗氧化性较强的金属,以降低接触电阻。铝导线的连接,优先采用爆炸压接等先进手段,杜绝氧化层的再产生。 3.2 及时清除接触处的氧化层,避免氧化层的再产生。由于铝在常温下的氧化时间极短,所以在进行铝制导线的连接时,在清除其氧化层后,迅速在表面涂抹中性凡士林,以隔绝氧气,防止氧化层的再产生。 3.3 在选择开关类等设备时,尽量采用使动静触头的接触面产生相对运动的设备,以便于在触头运动时,产生剪切或滑动运行,使氧化膜破裂。 3.4 采用足够大的接触压力,使氧化膜处于临界变形状态,在氧化膜上产生裂缝和隧道效应,但必须适度,否则容易产生永久变形。 3.5 尽量创造条件,使酸雨等物质不能直接接触接触面,如采用在设备接触表面覆盖热缩材料,涂抹中性凡士林等憎水性能较强的物质,使之不能直接接触,从而避免酸雨的侵蚀。 3.6 采用物理监控手段,及时对接触处的温升作出判断。如采用热标志元件、示温涂料等,来判断接触处的温升情况。但存在着譬如不了解与周围温度的差别,不能与所通电流相比较,长期使用会变色脱落,不易发现初期小的过热,较小的温差,受环境温度影响较大等缺点,为弥补热标志元件的不足,在有条件的地方发展带电测温、远红外成像测温等在线监控手段,以及时发现设备接触处温升的微小变化。 4、 结束语 及时了解电气设备接触处的接触电阻,因地制宜地采取有效措施,使之在可控、在控、可允许范围内运行,是确保电气设备安全经济运行的重要内容之一,是电气工作者所应具备的常设工作。 电气设备论文:运行中电气设备红外线测温的正确判定 摘 要:红外线测温诊断技术是当前电气设备在线检测技术中的一种,并已得到电力检修部门的广泛应用。通过介绍红外线诊断测温的几种方法,提出如何对红外线诊断测温的缺陷作出正确的判定,从而对当前国网公司状态检修工作的常态开展及优质服务的深化推进奠定基础。 关键词:电气设备;红外线测温;判定 近年来,随着国民 经济 的飞速 发展 ,人们生活水平的不断提高、用电量急剧升高、人们生活对电的依赖程度也越来越高,大面积停电已经成为 现代 社会的灾难;再加上电力设备的不断改进,电力行业优质服务的不断深化,“营销围着市场转,生产围着营销转”的理念已深入人心,当前国网公司的设备检修策略正从传统的计划性检修向设备状态性检修转变,这就对供电稳定性及可靠性提出了更高要求。因此要求我们的电气设备检修采用更多的在线检测方法并对设备状态有更准确的判断,从而制订停电计划,而不必按照试验周期安排没有问题的设备停电。红外线测温诊断技术就是当前电气设备在线检测技术中的一种,并得到电力检修部门的广泛应用。然而红外线测温技术虽然应用了好几年,可检修试验人员往往只是单纯地对设备绝对温度加以判断,从而判定设备状态,制订检修计划。这在计划经济及计划检修时代问题还不突出,也不甚引人注意,可却远远达不到状态检修与优质服务的要求。因此如何正确判定红外线测温结果,已越来越引起电力生产人员的注意。 红外线测温诊断方法主要有表面温度判断法、相对温差判断法、同类比较法、热谱图分析法、档案分析法五种。其中表面温度判断法就是当前生产试验人员普遍运用的一种方法,此方法就是根据测得的设备表面温度值,对照有关规定,凡温度(或温升)超过标准者可根据设备温度超标的程度、设备的重要性及设备承受机械应力的大小来确定设备缺陷的性质,而大多生产人员往往即简化地根据设备是否发热及发热的绝对温度来主观臆断设备是否处于缺陷及缺陷程度,因此此种方法的主观决定性太强,判据缺乏可靠性,往往引起误判。笔者个人认为相对温差判断法及同类比较法在现场判定更具有客观性及正确性。 相对温差法,顾名思义即是根据相对温差判定的方法。相对温差即两个对应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。 温升——用同一检测仪器相继测得的被测物表面温度和环境温度参照体表面温度之差。 温差——用同一检测仪器相继测得的不同被测物或同一被测物不同部位之间的温度差。 环境温度参照体——用来采集环境温度的物体叫环境温度参照体。它可能不具有当时的真实环境温度,但它具有与被测物相似的物理属性,并与被测物处在相似的环境之中。如:对于lcwb6-110油浸式电流互感器而言,若测得顶部金属连片发热,那么环境温度参照体则能选择类似金属连片或材料相同的金属部件,而不能选择瓷群或其他材质的金属等。 对电流致热型设备,若发现设备的导流部分热态异常,进行准确测温后按公式⑴算出相对温差值,按上表的规定判断设备缺陷的性质。当发热点的温升值小于10k时,不宜按上述的规定确定设备缺陷的性质。对于负荷率小、温升小但相对温差大的设备,如果有条件改变负荷率,可增大负荷电流后进行复测,以确定设备缺陷的性质。当无法进行此类复测时,可暂定为一般缺陷,并注意监视。 同类比较法即是在同型号同厂家的设备之间比较。同类比较法可分为电流致热型设备及电压致热型设备比较。在同一电气回路中,当三相电流对称和三相(或两相)设备相同时,比较三相(或两相)电流致热型(如电流互感器)设备对应部位的温升值,可判断设备是否正常。若三相设备同时出现异常,可与同回路的同类设备比较。当三相负荷电流不对称时,应考虑负荷电流的影响。对于型号规格相同的电压致热型设备(如避雷器),可根据其对应点温升值的差异来判断设备是否正常。电压致热型设备的缺陷宜用允许温升或同类允许温差的判断依据确定。一般情况下,当同类温差超过允许温升值的30%时,应定为重大缺陷。当三相电压不对称时应考虑工作电压的影响。 热谱图分析法是根据同类设备在正常状态和异常状态下的热谱图的差异来判断设备是否正常。档案分析法则是分析同一设备在不同时期的检测数据(例如温升、相对温差和热谱图),找出设备致热参数的变化趋势和变化速率,以判断设备是否正常。 在作业现场实际操作中,首先要保证设备温度测试的准确性,才能进行数据的后续判断,而作到准确测温则应该注意以下事项: 1.针对不同的检测对象选择不同的环境温度参照体; 2.测量设备发热点、正常相的对应点及环境温度参照体的温度值时,应使用同一仪器相继测量; 3.正确选择被测物体的发射率; 4.作同类比较时,要注意保持仪器与各对应测点的距离一致,方位一致; 5.正确键入大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数,并选择适当的测温范围; 6.应从不同方位进行检测,求出最热点的温度值; 7.记录异常设备的实际负荷电流和发热相、正常相及环境温度参照体的温度值。 得到设备准确温度值以后,若设备温度异常,则应在表面温度判断法的基础上充分结合相对温差判断法及同类比较法进行初步判定,现场得出初步结论,若有条件,能结合热普图分析法及档案分析法,多方比较,现场得出最后结论。上表中列出了缺陷的三种性质:一般缺陷,是指对近期安全运行影响不大的缺陷。可列入年、季度检修计划中消除;重大缺陷,是指缺陷比较重大,但设备仍可在短期内继续安全运行的缺陷。应在短期内消除,消除前应加强监视;紧急缺陷,是指严重程度已使设备不能安全运行,随时可能导致发生事故或危及人身安全的缺陷。必须尽快消除或采取必要的安全技术措施进行处理。我们对缺陷作出结论时需谨慎,结论的误判可能会导致设备的不必要停电,影响供电可靠性或导致设备的漏检,从而引发人员责任设备事故甚至电网事故或人身伤亡事故。 事例一:对110kv杨桥变电站的一次例行测温中测得5022隔离开关靠母线两相连接线夹发热,a相57k,b相160k,而靠断路器侧对应位置t2为37k,所取环境温度体t0为30.5k(注:这里k指测得的实际温度,测试前设定与摄氏度对等),则经过 计算 相对温差值为a:75.47%,b:95%,对照表1,b相已处与紧急缺陷范围,应马上处理,可是5022隔离开关系110kvii母侧隔离开关,检修牵涉到110kvii母及502断路器停电转检修,由旁母带502线路,即属于大型操作又影响调度运行方式,很难得到批复,马上处理。这时现场人员经过调查,发现由于某变电站检修,给某一重要客户供电负荷全部转由杨桥变502提供,导致502负荷激增。考虑到这一点,两天后负荷正常时对发热点进行复测,测得数据原发热点a相41.8k,b相54k,t2为39k,所取环境温度体t0为33.7k。经过计算相对温差值为a:34.56%,b:73.89%,,a相已属于正常范围,b相已是一般性缺陷,并不需要马上处理,只需保持监视复测即可。 事例二:110kv火马冲变增加用户,35kv鑫达硅业线414线路需增加负荷,增加负荷前对414间隔进行例行测温时发现4143隔离开关靠断路器侧b相线夹出口约30cm处导线温度t1为23.8k,正常相t2为20.3k,所取环境温度体t0为20.1k。这在当时并没有引起测试人员的注意,可后来经过计算发现相对温差高达94.59%,这引起作业人员的高度重视。考虑到当时414线路所带负荷很小,经与调度人员申请适当增加负荷进行复测后,明显发现此处导线温度急剧升高并能在成像热谱图上发现明显的灼热亮点。后经过停电检修发现,此处导线内部有断裂痕迹,经更换导线后,温度正常。 结论:我们对红外线诊断测温所反映的设备异常,需经过反复论证,将表面温度判断法、相对温差判断法、同类比较法、热谱图分析法、档案分析法等方法多方结合比较方能最后作出结论,这才符合我们状态检修工作的常态开展及优质服务的深化推进的要求,才能真正意义上实现“应修必修,修必修好”的检修目的,从而以有限的人力物力保障逐渐增加的设备检修效果,保证设备安全可靠运作,保障电网安全稳定运行,打造出真正的“电网坚强、资产优良、服务优质、业绩优秀”的“一强三优”电网 企业 。 电气设备论文:电气设备的接地与保护 [论文关键词]接地 防雷 防静电 屏蔽 接地电阻 保护 [论文摘要]电气设备的任何部分与大地(土壤)间作良好的电气连接称为接地。接地是确保电气设备正常工作和安全防护的重要措施之一。电气设备接地通过接地装置实现。接地装置由接地体和接地线组成。与土壤直接接触的金属体称为接地体;连接电气设备与接地体之间的导线(或导体)称为接地线。 一、接地的类型 (一)工作接地 为了满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地。如电力系统的中性点接地、各种电路的工作地等。 (二)保护接地 为了防止电气设备的绝缘损坏,其金属外壳对地电压必须限制在安全电压内,避免造成人身电击事故,将电气设备的外露可被人接触的部分接地。如:电动机、变压器、照明器具外壳;民用电器的金属外壳如洗衣机、电冰箱等;变配电所各种电气设备的底座或支架等;架空线路的金属杆或钢筋混凝土杆塔的钢筋以及杆塔上的架空地线及装在塔上的设备的外壳及支架等。 (三)防雷接地 为了防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地。如避雷针、避雷器等。 (四)防静电接地 为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地和计算机机房接地等。 (五)屏蔽接地 为了防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的设备接地。如各种高频电子设备的金属外壳接地等。 所有电气设备必须根据国标gb14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不应作其它用途。有特殊要求的接地,如弱电系统、计算机系统及中压系统,为中性点直接接地或经小电阻接地时,应按有关专项规定执行。 二、高山发射台站的接地问题 (一)在广播电视行业接地的主要理由 1.安全接地:使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地,否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时,会导致电击伤害。 2.雷电接地:设施的雷电保护系统是一个独立的系统,由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。该接地系统通常与用做电源参考地及黄绿色安全地线的接地是共用的。 3.电磁兼容接地:出于电磁兼容设计而要求的接地,包括: 屏蔽接地:为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感,必须进行必要的隔离和屏蔽,这些隔离和屏蔽的金属必须接地。 滤波器接地:滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容,当滤波器不接地时,这些电容就处于悬浮状态,起不到旁路的作用。 噪声和干扰抑制:对内部噪声和外部干扰的控制需要设备或系统上的许多点与地相连,从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。 电路参考:电路之间信号要正确传输,必须有一个公共电位参考点,这个公共电位参考点就是地。因此所有互相连接的电路必须接地。 (二)按接地的作用分类 可分为工作接地、保护接地、过压保护接地、防静电接地、屏蔽接地、信号地等多种。下面结合广电技术实际作一阐述。 1.保护接地。保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置,它有接地与接零两种方式。按电力规定,凡采用三相四线供电的系统,由于中性线接地,所以应采用接零方式,而把设备的金属外壳通过导体接至零线上,而不允许将设备外壳直接接地。这在广电系统的配电房中的开关设备,中央空调机、发射机等电源开关设备和大耗电设备中尤为常见。在规划设计时,应从地网中引出接地母线至各设备上,再将机器外壳用导体连至接地母线上。值得指出的是:接地线应接在设备的接地专用端子上,另一端最好使用焊接。 2.屏蔽地。为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网(如测灵敏度、选择性等指标的屏蔽室)进行接地的一种防护措施。在所有接地中,屏蔽地最复杂,有种说不清,道不明的感觉。因为屏蔽本身既可防外界干扰,又可能通过它对外界构成干扰,而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰,如大家熟知的中周外壳、电子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不当会引起干扰,这些干扰主要有: 交流干扰:这主要由交流电源引起。高频干扰:这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号,它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与pe线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与pe线可靠连接;室内屏蔽也应多点与pe线可靠连接。 3.信号地。各种电子电路,都有一个基准电位点,这个基准电位点就是信号地。它的作用是保证电路有一个统一的基准电位,不至于浮动而引起信号误差。信号地的连接是:同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起,而应分开;前级(设备)的输出地只有与后级(设备)的输入地相连。否则,信号可能通过地线形成反馈,引起信号的浮动。这在设备的测试中,信号地的连接尤其要引起注意。不然就会造成测试结果的不准确。 三、结束语 接地从字面来看是十分简单的事情,但是对于经历过电磁干扰和雷电挫折的人来说可能是一个最难掌握的技术。实际上在电磁兼容设计中,接地是最难的技术。面对一个系统,没有一个人能够提出一个绝对正确的接地方案,多少会遗留一些问题。防雷与接地是统一的,二者缺一不可。只有防雷措施而无接地,无法迅速泄流放电,反之,设备将直接遭受强大电流的冲击,无论哪种情况系统都将受到破坏甚至瘫痪。只要通过合理配置,使之融为一体,就能有效确保系统的稳定工作,从而发挥出系统防护工作的最佳效果。 电气设备论文:电气设备维修制度探析 摘 要:电气设备,长期以来一直是以时间周期为基础的定期维修制度,然而近10年来,这种单纯的以时间为基础的定期维修制度已被人们所质疑,人们不断采用新技术探索改革维修制度,逐渐向以状态为基础的维修方式过渡,并取得了一定的成效,详细探讨了电气设备定期维修和状态维修制度存在的问题。 关键词:电气设备;定期维修;状态维修 1 电气设备的“健康”状况存在差异 首先是设备的先天条件不一样,进口设备和国产设备的技术状况不一样;同样是国产设备,不同厂商因技术与管理水平不一样,使其产品质量也不一样;即使是同一厂商,因技术、管理上的进步,不同时期、不同批次的产品,其质量也会不一样。因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。 其次,设备的使用环境不一样,不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响,这种环境主要有两种:一是设备所处的外部自然环境不一样,尤其是供电设备,大部分暴露在室外自然环境中,因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异,对设备的影响有较大不同;二是设备在电力系统的位置不同,所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同,尤其是故障时系统短路容量差异较大。 此外,新技术、新材料的使用,使得设备的技术水平、技术状况有了较大的改善,尤其是20世纪90年代以后,我国电力设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理,设备的改型换代较快,整体技术水平有了较大的提高,因此电力系统的装备水平得到较大的改善。 2 定期维修制度所存在的问题 由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异,即现场设备的“健康”状况好坏相差甚大,而定期维修制度几乎无视这些状况的差异,而采用统一的、一刀切的定期维修方式,其最主要的表现在维修结果上,要么维修过剩,要么维修不足。工程的实际情况大多是出现维修过剩,经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象,这种维修过剩的结果,必将出现如下维修的弊端: (1)一些状态良好的设备,因盲目维修而出现故障或潜在故障,维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用,而是增加了设备的故障隐患和故障率。 (2)降低了设备的可用性,许多维修迫使设备停机。中断对用户的不间断供电,这是增加停机维修的次数的必然结果。而提高供电可靠性是供电企业非常重要的基本考核指标。目前,定期维修是电气设备停运的主要原因,往往占全部停运时间的60%以上。 (3)增大设备运行管理成本,使企业在市场和发展竞争中不堪重负。电气设备的大修费用是企业管理中主要的支出费用,该费用在电力企业经济活动中所占比例不小,这就直接影响了企业的经济效益。因此要提高企业的经济效益也必须对企业设备现行所执行的定期维修制度进行改革,以经济效益的观点和要求来指导维修策略的分析选择。 3 电气设备状态维修策略存在的问题 由于对状态维修的定义及含义仁者见仁,智者见智,电气设备状态维修在我国已酝酿了十余年,但至今仍主要停留在学术讨论范围中,即便有部分单位进行了尝试,但因为理论上和技术上暂时还有一些问题,这些尝试并没有形成令人信服的依据,还不能向全国的电力系统推广。具体而言,现有电气设备状态维修策略存在如下一些问题: (1)没有突出状态维修中各项技术的特殊要求。以状态监测技术为例,在尚不能实现或不必要对所有状态参数进行实时(准实时)监测的情况下,状态监测间隔期的选取对状态维修具有相当重要的意义。间隔期太短会导致资源浪费,增加维修成本;间隔期太长,会出现漏检,进一步导致预防性维修的失败。因此,必须合理地确定状态监测的间隔期。而目前对于状态维修中的状态监测技术的研究主要集中在状态监测特征量的选取上,没有对间隔期的确定引起足够的重视。 (2)没有理清状态维修与在线监测、状态维修与故障诊断的关系。一些研究把状态维修简单化或绝对化,前者错误地认为状态维修就是为了延长设备预试和检测周期;后者片面地将状态维修理解为必须以状态在线监测为基础才能实施的维修策略,提高了进行状态维修的门槛,阻碍了相关研究的发展。更为突出的,许多研究没有划清状态维修与故障诊断之间的界线,将故障诊断纳入到状态维修的过程之中,以故障诊断替代状态评估,试图“一步到位”地确定设备故障发生的具体部位、时间、后果等等,大大增加了状态维修的实施难度。 (3)针对电气设备的状态预测技术研究尚不成熟。预测技术在电力系统中目前的研究集中于电力负荷的短期和中长期预测,对设备状态的预测仅在机械领域得到较多的研究和应用。电气设备运行状态参数值既有一定的规律性,又有很强的随机性, 设备在未来某一时刻的参数值常与过去的参数值、当前的运行状况、预测期的气象因素等密切相关。因此,电气设备的状态预测和机械设备的状态预测既有相似之处,又存在一定的差异,需要对其进行具体的研究。 (4)采用基于常权加权的综合评判方法评估电气设备的状态存在固有缺陷。目前主要采用分层加权的方法评估设备状态,首先通过专家评分或经验公式对设备的各个指标或各个部件进行打分,然后根据事先确定的权重逐层加权,得出最终评估结果。但是,当影响设备状态的个别关键因素严重劣化时,经过常权加权的判断可能会得出设备可以继续运行的结果。对于这样的问题,单纯依靠增大其权重是不能解决的。 4 状态维修完全替代定期维修的可能性 电气设备的大小、结构、用材、功能各不相同,出现缺陷的原因和规律也不相同。另外在工作时所受的电、热、机械、环境各不相同,呈现的损耗规律不会相同。如密封橡胶垫呈现自然老化的规律,而变压器的绝缘缺陷形成有时间因素也有其他因素。 其次,各个设备在电力系统中的地位和影响不同,每个设备中部件对设备功能的影响也不相同。能否或有没有必要对所有设备进行状态监测、故障诊断、状态维修呢?即能否用状态维修完全替代定期维修呢?事实上,对所有设备及其部件进行状态监测和状态诊断在技术上有困难,而且对所有设备及其部件进行状态监测在费用上难以承受。所以,未来的状态维修不可能完全代替定期维修,而是状态维修和定期维修共同存在的局面。 电气设备论文:电气设备管理论文 1电气设备管理过程中的常见问题 1.1电气设备本身质量不达标 在实际的生产过程中,很多电气设备出现故障时由于电气设备本身的质量并不符合相关规范。在企业尤其是一些小型企业在采购电气设备时,出于降低成本等因素的考虑,通常选择购买一些价格低廉的电气设备,这就使得其本身的质量得不到保障。使用这些不达标的电气设备进行生产活动,无异于是为生产安全埋下了一颗不定时炸弹,造成了极大的安全隐患。 1.2工作人员操作不规范 针对电气设备的操作、维护和维修,国家出台了相应的明确规定,但是在实际的操作过程中,很多工作人员并没有按照相关规定进行施工,违章操作普遍存在。有很多工作人员明知自己的行为不符合安全规范,但是为了图方便等原因,往往抱有“我一直是这么做,从没出过什么事故”的侥幸心理进行施工,这也就使得由于工作人员操作不当和违章操作造成的安全事故屡见报端。其次,在前文中已经提到,电气设备随着科技的发展也在不断地进行着更新换代,但是很多工作人员在上岗前并未接受全面系统的培训,而且在工作过程中对于电气设备的发展不甚了解,其在原有电气设备上的规范操作也可能并不适用于革新后的设备,这些诸多原因都有可能造成安全事故的发生。 1.3管理制度存在缺陷 前文中已经提到,很多企业尤其是中小型企业缺乏系统的、完善的电气设备管理制度,很多公司为了控制生产成本、减少支出,为违规购买价格低廉但质量不达标的电气设备。这种措施虽然在短时间内确实减少了企业支出,但是从长远发展的角度来看,一旦这些不合格的电气设备自身出现故障,会引起各类安全事故,让企业承担更大的损失。企业管理制度的缺陷同样体现在对从事与电气设备有关的工作人员的培训工作不到位。很多企业的领导层忽视了对这类工作人员的培训工作的重要性。而且制定的针对电气设备维护人员的操作规范时也很不完备,制度的不完善就会导致责任的不明确。同样,有些企业虽制定了相关规范,但是在实际的生产过程中并没有给予足够的监管力度,这也是导致工作人员责任心不够的原因之一。 2提高电气设备管理水平的措施 2.1提高从业人员的自身素质 从事电气设备维护、检修等工作的人员是与电气设备接触最多的人,也是电气设备管理的直接负责人。提高这类从业人员的自身素质,可以在很大程度上避免因电气设备故障所引发的一系列安全事故,避免给企业造成大的损失。首先,电气设备管理从业人员应该及时关注电气设备的发展动向,对电气设备发展的新趋势和新特点有充分的了解,应当注意从多种渠道了解和学习新型电气设备的操作方法,在不断地学习中完善自我,提高自己的职业素养。此外,电气设备管理人员在进行电气设备的安装、维护和检修等工作时,要严格按照现有的操作规范,杜绝违章操作,对同事的违章操作行为要立即制止,讲安全事故发生的可能性扼杀在源头。 2.2加强对电气设备的检修和维护 即使是质量达标的电气设备,在实际的生产过程中也会因为各种不可避免的因素而出现各种问题和故障,如果不即使加以处理,将造成无可挽回的后果和损失。为了保障电气设备在生产过程中的正常运行,企业要制定相关制度对电气设备进行定期的检修和维护。针对各类设备在生产过程中的实际使用情况,确定其相对应的检修周期,对各项监测数据进行记录和整理,分析设备出现故障的规律和周期性。还要加强对设备的不定期检查和维护,要对出现问题的设备进行及时的维修或更换。电气设备的正常运行是实现安全生产的重要保障,因此无论是企业的领导层还是电气设备管理人员都应该充分重视对设备的检修工作,保证电气设备的正常运行,为企业的安全生产保驾护航。 2.3企业应建立健全电气设备管理制度 前文中已经指出,电气设备管理过程中的很多问题的源头都在于企业的管理层对电气设备管理工作的不重视。安全生产是一个企业能实现长久发展的基础,而完善的规章制度则是保障生产安全的前提。为提高电气设备管理水平,首先要求企业相关负责人在采购电气设备时,要杜绝只注重眼前的蝇头小利,不考虑企业长远发展现象的发生。对电气设备的投入应以保证其质量合乎标准为前提,拒绝让质劣价廉的不合格电气设备进入企业。其次,要注重对从事电气设备管理的工作人员的培训工作,让员工对电气设备管理领域的相关动态有全面而充分的了解。同时要制定严格的电气设备管理制度,对违反规定的员工要给予严肃的批评和处理。要从制度层面引起电气设备管理人员对这一工作的充分重视。 3结语 电气设备管理工作是一个企业安全平稳运行的保障,但是客观来讲,很多企业的电气设备管理水平亟待提高,这需要多方的努力才能最终实现。企业要提升自己的综合竞争力,就必须完善企业自身的电气设备管理水平,保障企业的各项生产活动能够正常进行。要制定严格的电气设备定期检修制度,及时发现电气设备的潜在隐患,及时处理,将事故的发生扼杀在源头。电气设备管理人员也要注重对自身职业素养的提升,在工作过程中要严格遵守规章制度的要求,杜绝违章操作。避免因自身素质不过硬或者违规操作而导致事故的发生,为企业造成不可挽回的重大损失。 作者:邓钊斌 单位:维达纸业中国有限公司 电气设备论文:螺纹磨床电气设备管理论文 一、电气技术革新方案 鉴于设备出现的各种问题,我们采用了FX2N可编程控制器(PC)和FR—E540变频器对它进行了电气技术革新。FX2N和FR—E540均由日本三菱公司生产,产品质量可靠,性价比高。其中FX2N为一种超小型的PC,超高速程式处理(0.08us/基本指令),大容量存储器,内付8K步RAM(最大可达16K),可在RUN过程中修改程序,丰富的I/O点,同时具有超强的网络及数据通信功能,可连接到CC—Link、ProifbusDP和DeviceNet。通过对PLC的编程,可省去设备电气控制用的中间继电器、时间继电器、计数器等,使电路中的机械触点,变成了“无触点开关”,而且可实现软件、硬件上的双重保护,极大提高了设备电气系统的可靠性,这也成为当今电气控制的主流。FR—E540是一种小型、高性能的变频器,它采用磁通矢量控制,PID调节,柔性PWM控制,输出频率范围0.5—400Hz。尽管直流调速具有优良的调速性能,但由于所用直流电动机有碳刷和换向器,易磨损,需经常维护。另外,换向器工作时会产生火花,使直流电动机最高转速受到限制,也使应用环境受到限制。而且直流电动机结构复杂,制造困难,所用铜铁材料消耗大,成本高;而变频调速使用普通的三相异步电动机,则没有这些缺点,所以近20年来各国都在大力从事变频调速的开发研究工作,并取得了长足的进步。当然,使用普通的三相异步电动机要避免长期低速运行,否则电机易发热损坏,需要长期低速运转的场合应该选用三相变频电机。 二、电气系统革新 1、主电路 这部分的革新比较简单,采用直接移置法,包括砂轮电机、冷却电机、主轴润滑泵、机床润滑泵,以及顶尖模具电机和吸尘器电机,它们几乎延用原电路,采用接触器控制,具有短路保护和过载保护;废除工作台直流调速部分,革新成变频器控制电路(如图1)。在图1中调整电位器R,即可改变变频器的输出频率f,而电机转速n=60f/P,所以改变f便能很方便地改变电机转速,这正是变频调速的基本原理为了满足调速系统的低速性能,电路选用的是三相变频电机,其工作频率2—120Hz,相的同步转速为40—2400r/min,因电机转差率的存在,实际转速会略低于这个值。另外根据设备所需功能,设置了电机正转、反转铲磨和快速输入,这些动作都由PC进行控制。同时,当变频器发生过压、欠压、过流和 热,以及短路等故障时还有报警信号输出 2.控制电路 这部分的革新是关键,革新前要认真分原设备控制电路,了解设备动作情况,理清备控制流程。其基本革新方法和步骤为: (1)PC输入、输出点的确定: 根据设备所的控制元件、检测元件,如按钮、行程开关换开关、报警信号、接触器、电磁阀、信号灯 和PC送给变频器的各种控制指令,合理确定C的输入、输出点。 (2)PC程序编制: 程序编制是革新的重中之重,程序的优劣直接影响革新的效果。PC的编程有多种方法,就设备电气革新而言,常用直接翻译法和逻辑化减法相结合的原则,即将确定的输人、输出点直接代人原控制电路画梯形图,如遇中间继电器和时间继电器等则用PC内部的M××、T××等替代,然后结合PC编程规则,分析梯形图逻辑关系,将非法语句指令和不合理语句指令进行删减,理顺程序指令关系,确保编制的PC程序正确、合理。 (3)PC程序的调试: 程序编制完成后,在PC不接输出状态下,对输人的各种控制,按逻辑动作功能,逐一进行试验,要求PC输出 必须与设备要求的各个动作相吻合,否则应立即进行检查,修改错误语句指令直至全部正确,再接上PC输出进行调试。 三、设备电气技术革新后的特点 设备经过革新后,取消了所有中间继电器、时间继电器,废除了直流调速系统的电子管放大器和电机扩大机,电气元件大为减少,使设备电气控制柜内显得特别清爽。同时,由于所有的控制均由PC来完成,PC根据输人信号情况,由内部程序决定输出,也就是说输人与输出的转换是由PC内部程序决定的。这样就使设备的硬件连接也变得非常简单,只需将设备所有的开关、按钮等接到PC的输出,将控制各类电机的接触器线圈、电磁图阀线圈等接到PC输出,而不必考虑它们相互间的电气连接情况和逻辑控制关系,因为这些是由PC程序决定的。此外,变频器的正转、反转、快速和铲磨都靠PC进行,极大方便的电气控制。所谓快速和铲磨,实际上是通过变频器参数,定义了两种速度,只要接通变频器相应的输人点,它即以该速 度运行,而不再受调速电位器R的控制,从而满足了各种加工需要。 四、设备电气革新效果及其意义 设备进行电气技术革新后,电气系统工作可靠、稳定,迄今为止几乎没再发生过故障,从而大大减少了设备维护工作,节约了维修费用,使“年迈”的设备又焕发了青春,更重要的是提高了生产效率,解决了生产上的瓶颈。当前,我单位的设备状况总的来说不是很好,据统计还有近50台六、七十年代,甚至五十年代的设备还在使用。这些设备由于已经严重超期“服役”,大都老化严重,引起故障率高,维修量大,极大制约了我单位的生产发展,而要一下把它们全部淘汰掉,似乎也不太现实。根据我们的维修经验,这些设备尤其是一些进口的设备,其机床几何精度尚未丧失,加工精度也还可以,有的甚至可与新设备媲美,发生故障往往是由于电气控制技术相对落后,电气元件老化所至。所以,通过此次电气技术革新的成功,为我们今后处理类似问题提供了宝贵的经验,锻炼了有关工程技术人员和技术工人,可以说具有深远的现实意义。 电气设备论文:煤矿电气设备管理论文 1煤矿电气设备管理的基本方法和目的 为了确保煤矿电气设备正常运行,首先必须制订相关的设备采购招标规程、设备点巡检规程、设备检修维护规程、设备润滑“五定”、设备安全操作规程等;其次要配备先进的仪器对煤矿电气设备进行及时检测和故障报警,配备能确保安全的事故保护装置和检修保护装置;还有就是制订好事故应急预案,一旦突发情况出现,就能够迅速处理并解决问题。当然,贯穿这些过程始终的因素是“人”,不管设备管理的哪一个环节,人的作用都是不容忽视的,人的素质和技能水平各不相同,如何打造一支有技术、有素质、有战斗力的管理团队也是管理好电气设备的关键。煤矿电气设备管理的目的首先是保障电气设备正常、可靠运行;第二是避免人身伤亡事故和设备事故。 2煤矿电气设备管理的要点 要管理好煤矿电器设备,主要是得抓住煤矿电气设备管理的关键点,现结合笔者经历分析煤矿电气设备管理的要点。 2.1加强人的管理 设备是开采任务的直接执行者,而人是控制设备完成开采任务的主观执行者,不论设备多么先进,都是需要人规范操作、勤检查、多保养才能保证正常运行的,因此加强人的管理,是提高煤矿电气设备的管理水平的要点之一。人的管理首先是要成立管理领导小组,明确责任,各司其职,做到每台设备、每个时段、每个环节都有管理责任人,然后是制订相应的设备管理措施供操作者和维修者作为作业指导,通过培训来提高人的素质和技能水平。 2.2采用先进的检验和控制设备 电气设备故障时事故的发生多半是有先兆的,很少因为突发故障而直接造成事故。这就需要我们在平时的操作和维护过程中,不断发现问题,分析问题,处理、解决问题。然而,很多电气设备的问题和故障不是仅仅通过望、闻、摸、听就能够发觉的,因此需要采用先进的设备作为支撑,先进的设备能让煤矿电气设备的管理上一个台阶。例如,当代的许多大型煤矿都使用的输配电软件系统,它能够进行井下过流保护整定计算,这些类似设备能够对各个节点中运行的电气设备进行实时监控和故障汇报,减小设备故障的反应时间,它们对全线的掌控都可以通过人机界面上形象的画面来提示操作者和管理者,便于他们在第一时间获取设备运行状态和故障信息,并对这些信息做出合适的处理办法;又如红外测量仪,可通过电气设备表面的红外辐射功率测量获取温度信息,它是根据电气设备表面红外辐射的大小来计算检测结果,具有非接触、远距离、准确、简便、安全等一系列的优点,这就使一些棘手的问题迎刃而解,像一些不适合人接触的设备,或是一些微小温度变化能够造成设备故障的设备,就能够通过这类设备来进行检测,并取得精确地结果,这是人的感官做不到的。 2.3合理安排计划检修 在设备采购的时候,就应当对机组寿命进行预测,这对计划检修的安排,设备利用率的提高都是很重要的,尤其是大型设备或关键设备的计划检修更是举足轻重,如采煤机、变压器、大型电机、锅炉等。当然,计划检修的频率也应当根据现场的工作环境和已使用年限做适当的修改,过多会造成时间和资源的浪费,过少会引起设备故障造成事故。 2.4关键设备管理 关键设备就是指当这台设备出现故障时,将造成全线停产或重大事故的设备。这样的设备需要进行特殊管理。特殊管理包含配备固定的管理人员,完善的设备运行台账,严密的点巡检制度和合理的计划检修等。 2.5善于统计和分析 煤矿电气设备管理是一项长期的工作,且每一个煤矿都有着它的特殊性,只有积累了丰富的管理经验,才能更好地做好管理工作。因此,在日常的管理过程中,我们应当即时统计设备运行的一些参数,对设备经常出现过的故障进行分析和记录,对发生该类故障的频率和原因整理成书面报告便于查看和参考。这些资料能够让操作者清楚的知道,设备运行时应该是怎么样一个状态,最有可能发生什么样的故障等。 2.6强化安全管理和增加防患措施 最后一个要点,也是最为重要的一个。安全是煤矿永恒的主题,强化安全管理,做好防患工作是重中之重。第一,在带电体周围做好醒目标识,禁止人员接触;对金属外壳电器设备要接地良好,能够使用安全电压的必须使用;操作工和维修工要严格遵守操作规程,配好专业劳保用品和使用正确的电工工具,防止触电事故发生。第二,瓦斯和煤粉突出的巷道,加强电器过温、打火监控,增加日常安全巡查和故障隐患排除工作,制定好火灾应急预案。充分落实国家制定的煤矿电气设备防爆标准,对于大型电机或高压开关可采取隔爆外壳进行防爆,即使发生打火和壳内爆炸也不会造成外部瓦斯、煤粉的燃烧。第三,煤矿安全监测系统的使用,对煤矿内气体浓度、风速、负压、湿度、温度等数据要进行实时监控,一旦出现故障,各报警系统应立即反应。第四,提高人员安全意识和安全管理水平,做到防患于未然。 3结语 煤矿电气设备管理是一项综合性极强的工作,本文只是结合个人经历对管理过程中的一些好的方法和要点进行了简单的叙述,希望能够在行业内起到一定的借鉴作用。 作者:崔诚 单位:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司 电气设备论文:海洋石油工程电气设备的防漏电技术 1海洋石油工程电气设备安全环境分析 1.1恶劣的自然环境 与陆地环境不同,海洋作业的自然环境相对恶劣,不仅湿度大,而且海上多风、雾、盐水,所以海洋电气设备要面临盐雾、油雾、霉菌、凝露、腐蚀性气体等的长期侵蚀。长期运行在这种环境下,电气设备很容易受潮、老化、绝缘损坏。 1.2漏电事故影响大 海洋石油工程涉及特种作业,油气开采和生产过程中,海洋钻井平台上可能有易燃易爆气体、高压高温油蒸汽等,一旦电气系统出现绝缘破坏或漏电导致的事故,不仅可能引燃或引爆这些气体,引发火灾或爆炸事故,还有可能导致触电事故,造成人员伤亡。综合上述分析可见,面对恶劣的自然环境,海洋石油工程电气设备的防漏电工作至关重要。目前,国内外电力标准对海洋石油工程的配用电和漏电保护具有更加严格的要求,发展海洋石油工程电气设备的防漏电技术任重道远。 2海洋石油工程电气设备的防漏电技术 海洋石油工程电气设备众多,主要包括发电机、变压器、电动机、配电盘、电池组、导航设备、伴热设备、照明设备、变频设备、各类注水泵和电潜泵、压缩机、控制和指示设备、UPS等。对于经常运行在高温、高湿、高压等环境下的设备,加强防漏电尤其重要。我国海洋石油工程的规范化和标准化工作起步较晚,因此,在实践中,防漏电保护工作还存在重视程度不够、某些标准不够完善、对标准的理解程度不深等问题,这就导致漏电保护回路设计不够规范,给电气设备安全运行带来了隐患。下面笔者将结合自身实践,对海洋石油工程电气设备的防漏电技术展开分析。 2.1加装漏电保护器 漏电保护器是最常用的防漏电保护装置,主要用来检测、减小、最后切断漏电电流,同时,漏电保护器还具有过载和保护功能。下面以海洋石油平台中常见的电伴热设备为例进行分析。电伴热设备由于具备节能、效率高、能够加热弯曲管道等优点,被广泛应用于海洋石油工程,用来给管道和设备加温。在长期运行中,电伴热设备可能出现电缆护套绝缘受损、伴热电缆受热老化、管道阀门处液体渗漏、保温层被雨水侵蚀等情况,带来漏电隐患,因此需要加装漏电保护器。电伴热回路的漏电保护对控制电弧和电火花要求特别高,侧重于考虑不接地系统中最常见的高阻接地故障。由于高阻接地的故障电流相对较小,而系统中的普通断路器通过检测线路中的工作电流来设定脱扣值,所以很难切除故障,这就会导致拉弧或电火花,遇到输油管道或电缆中的可燃液体,可能导致火灾或爆炸事故。因此,必须加装漏电保护装置,较快地切除故障,避免出现电弧或电火花。应结合系统实际情况,选择不同的剩余电流动作型漏电保护器。 2.2加装绝缘监视和告警器 对于中性点不接地或通过电阻接地的IT供电系统来说,当发生单相故障时,对地电压升高槡3倍,由于中性点不接地,所以系统中没有漏电流泄放回路,因此可以考虑在IT供电的海洋石油工程中不加装漏电保护器,而使用绝缘监视和告警装置,对整体线路进行监测来发现接地故障。仍以电伴热设备的漏电保护为例,在IT供电系统下,可以采用普通的断路器为电伴热设备进行过载和两相短路的保护,辅以绝缘监测装置对线路的单相接地故障进行定位和监测,当监测到接地故障时,及时修复故障回路,并通过配电盘公共报警。 2.3加装零序电流互感器 对IT供电系统来说,还可以采用加装零序电流互感器和绝缘监测装置相配合的方法来实现漏电保护。这样,一旦系统中发生单相绝缘或接地故障,绝缘监测装置可以及时发出告警信号,而零序电流互感器则弥补了不接地系统中没有漏电流泄放回路的缺点,对回路进行实时漏电流监控。通过零序电流互感器,可分析接地故障的零序电流,查找故障点的具体位置,准确切除故障。 3海洋石油工程电气设备的防漏电措施 除了通过加装漏电保护器、绝缘监测装置、零序电流互感器等专用技术措施来进行漏电保护外,做好防止漏电的预防措施也十分重要。主要包括以下几点: 3.1选择合理的电气设备 选择适应于海洋石油工程的专用设备,例如,在易潮湿区域采用水密插座,在易燃易爆区采用防爆插座,在温度较高的区域选择线芯允许长期工作温度较高的电缆,在有较大失火危险的区域采用耐火电缆;采用在规范要求的环境温度下能够持续工作的电动机,选择合适的过载系数和绝缘等级等。 3.2做好防潮和防漏电措施 做好电气设备的防潮和防漏电措施,定期进行清扫和干燥处理,并进行检查和修复,对容易出现漏电问题的设备表皮破损、接口处渗漏、保温层破坏等情况,及时发现及时处理。此外,合理布置配电盘和配电箱,既要符合相应的标准和规范,又要方便操作及维修。 3.3合理规划空间 例如,对于工程使用的电缆,应提前规划好电缆、地下管线的走向,主干电缆应远离热源和各类管线,电缆应尽量避免与各类管线交叉,并分层敷设。当电缆经过区域有较高的防潮、防爆要求时,应加设电缆保护筒。配电盘和配电箱附近不可有油管、水管和蒸汽管线等可能泄漏的管线或容器。 4结语 在实际的海洋石油工程中,电气设备运行环境是十分恶劣的,因此选择合适的防漏电措施十分必要。此外,与海洋石油平台上通风、火警、烟雾、油温等报警系统的配合使用也十分重要。随着电气工程自动化技术的发展,海洋石油工程电气设备的防漏电技术也将日益成熟。 作者:易吉梅 单位:中国海洋石油工程(青岛)有限公司 电气设备论文:电气设备管理维护水平的提升策略 1提升电气设备管理维护水平 1.1选用科学的管理维护方式 电气设备的管理维护方法有以下几种:一是预防维修。顾名思义,预防维修是为了预防故障出现而进行的维修。有两个基本要素,为发现造成停工或者其他故障的发生而进行的电气设备定期检查,在初期阶段中能否排除上述状态为调整或修复所进行的电气设备检修。二是例行性维护。即为每日或每周所进行的电气设备检查、清洁、调整、零部件更换等活动。这样做是为了防止电气设备老化,延缓老化速度,延长设备的使用寿命,可以有效减少修理费用。三是改善维修。当电气设备出现故障时,除了将设备修好以外,还应该进行设备的整体改善,如变更设计、改进材料等,借此来增强电气设备的运转能力,而且对以后的维修作业带来方便。电气设备的改进不仅是维护所必须的,也是根据生产上的要求来进行的。四是维护预防。电气设备维修并不是最终目的,而是为了满足生产对设备的要求又能保持提高设备利用率的一种活动,基本上希望在设备的设计、制造阶段,即能提高设备性能,设计出不需要维修、需要很少维修或者是发生故障时易于维修的设备,减少电气设备维护的工作量。 1.2设置科学的管理维护标准 电气设备维护方法的应用,必须以具体明确的标准为依据。设定这一标准的目的是为了了解维修部门的工作目标,以及时进行绩效评估。同时根据维修效果发现技术上需要改进的地方,以提高电气设备维护工作的效率。效果测定的指标主要有:突发性故障次数率,将突发性故障件数除以电气设备运转时间;突发性故障强度率,将突发性故障停机时间除以设备运转时间;停机时间的变化过程,是指每月份每台电气设备的停机时间等。电气设备维护方法的应用原则主要介绍下降低故障原则。电气设备维护的目的是为了降低电气设备的故障,保障设备的正常运行。因此,维护必须以防止电气设备再次发生故障为目的。可遵循以下步骤,找出设备的操作上的弱点所在,在弱点中找出可能不利的影响或者潜在问题,针对不利因素找出原因以及可能的防止方法,预先思考如果预防行为没有起到应有作用时如何紧急应变。 2提升电气设备管理保障水平 一是公司管理人员需对此加以特别重视。对任何一个热电公司来说,电气设备的管理必须以管理人员的支持为前提。如果不能获得公司管理人员的支持,那将是无以为继的。因为电气设备的管理与营运计划有着密切的关系,而营运计划与公司的决策有关。有些热电公司只知道自己的经营状况很好,容易出现盲目运营的现象,带来服务质量的下降,电气设备管理部门的管理计划也因此受到影响。如果能及时获得管理人员支持的话,就能让其他业务部门与电气设备管理部门协调出可行的管理方法。 二是要有专业的电气设备管理人员。电气设备管理是一项专业性非常强的工作,必须由专业人员来实施。专业人员除具有扎实的理论知识外,还应当具有丰富的实践经验,能够及时准确地发现电气设备的毛病所在,而且能及时作出有效的处理,使电气设备管理工作顺利进行。另外,还必须将电气设备管理作为一项长期工作来做,不能急功近利。电气设备的管理是为了维持设备的正常使用性能,减少设备故障,从短期来看,并不能为热电公司营运效益的提高带来明显的推动。而总的生产量的提高,还必须要有长期的稳定的电气设备管理工作,这样才能显示出设备管理的重要意义。所以,应该将电气设备管理工作作为一项长期工作来做。 三是设备管理部门应与公司其他部门的充分合作。电气设备的管理涉及到热电公司的多个部门,在进行电气设备管理时,必须加强与公司其他部门的交流合作。在实际中,实际操作电气设备的工作人员是最了解设备的性能的,因此对设备的管理也是最有发言权的。如若不能形成有利的合作机制的话,管理计划及工作推行起来将受到阻拦,运行不顺。另外,应保持完整的报表记录。电气设备的管理中,定期的检修管理等是必须要进行的。此时,长期的报表记录就是预防管理效率的证明单,同时也是分析预防管理工作得失及改进成效的凭证。通过对每次管理的数据进行比较,可以发现电气设备的运行状况的变化,同时可以总结出管理的规律,为下次工作做好准备。 作者:徐磊 单位:桓台县春源热力有限公司 电气设备论文:电气设备状态检测技术的运用探究 作者:周兆科 单位:山东阳谷景阳冈冷轧薄板有限公司 电气设备状态检测的意义 状态检测可定义为一种检测机器运行特性的技术或过程,通过提取故障特征信号(故障先兆),被检测特性的变化或趋势可用于在严重故障发生前预知维护需要,或者评估机器的“健康”状况。状态检测利用了整个设备或者设备的某些重要部件的寿命特征,开发应用一些具有特殊用途的设备,并通过数据采集以及数据分析来预测设备状态发展的趋势。电气设备状态检测及故障诊断在冶金行业得到了广泛的应用,有效地进行设备检测和故障诊断,可减少设备事故率75%,降低设备维修费用25%~50%。此外,检测与诊断系统还可以使设备避免事故,从而带来可观的经济收益。 状态检测与故障诊断系统的基本环节 (一)信号采集 设备在线检测系统是指在设备使用期内连续不断检查和判断设备状态,预测设备状态发展趋势的系统。通常通过设备运行状态量反映设备运行情况,首先获取诊断对象的状态信息,采集电力设备的电压、电流、频率、局部放电量以及磁力线密度等信号(包括正常信号和异常信号)。 (二)数据传送 信号处理系统通常距检测设备较远,因为在传输过程中易受干扰、易损失及相移难以一致(受环境因素影响较大),故需先作模数转换、预处理和压缩打包,再经路径传输到处理控制中心。 (三)数据处理 对所采集到的数据进行处理和分析,例如读取特征值,作时域频域分析、平均处理等,为诊断提供有效的数据。 (四)故障诊断 对处理后数据及历史数据、判据、规程以及运行经验等进行分析比较,对设备的状态及故障部位作出判断,为采取进一步措施提供依据,必要时提供预警。 在线状态检测与故障诊断技术 在线状态检测及故障诊断系统,是指利用现代传感器技术、信息技术、计算机技术以及各领域技术,综合构成的辅助运行系统。电气设备在线状态检测与诊断包括以下基本过程:信号检测、数据采集、数据处理、诊断。检测与诊断步骤如下:通过各种传感器(如光、电、温度、振动、流量、化学等)检测出设备的状态信号,并使其可被传输,转换,采集,处理。然后由数据采集单元采集并存储于存储器中。传送载体可以是电缆或光缆,为了提高其抗干扰能力,多采用光缆或数字信号传输。数据采集可以采用三种方式:采集信号波形、采集信号峰值或记录峰值超过阀值的脉冲。进行数据处理时,主要为抑制干扰,保留或增强有用信号,提炼信号特征。依据所得的特征信号,采用各种诊断方法,如模糊逻辑、人工神经网络、专家系统等得出诊断结果。电气设备在线检测与诊断依靠的主要技术有传感器技术、数据处理和分析以及网络通信技术。 (一)先进的传感器技术是实现在线检测的重要手段,设备的故障诊断依靠传感器获取的尽可能多的准确的状态量数据。为满足在线检测的要求,传感器技术在不断进行改进,如光传感器、气体传感器以及温度传感器等,他们都可以准确地测量电气设备的状态量,并将它转化成相应的数字信号进行传输。为了对输变电设备绝缘子的盐密进行在线检测,相关研究人员已经提出用光传感器来对绝缘子的污秽程度进行检测,尽管现在并未得到大范围推广,但对电力系统现行的等值盐密检测方法却是一种突破。 (二)对采集到数据进行处理和分析,是在线检测的又一关键步骤。信号的处理和分析是要从现场采集到的大量在噪声背景下的信息对有用的信息量进行提取,通过对这些信息量与注意值的分析,从而判断设备是否趋向故障或是已处在故障状态,根据需要确定是否退出运行。从运行中的电气设备提取信号,不可避免地会受到现场噪声环境的影响。为了消除噪声的影响,除了应用硬件滤波,往往还需要运用许多数字滤波技术,比如目前常用的小波变换滤波技术,它可以有效消除稳态干扰信号,把有用信号提取出来进行分析。随着新技术的不断出现,更加有效的数据处理技术必将推陈出新。在对故障的分类方面,大多数的处理思路是寻找某一个或一些特征量来进行模式识别。 (三)电力设备在线检测技术的发展经历了单片机检测到基于DSP技术的检测,再到基于计算机技术的检测系统阶段,而基于新型总线技术和网络技术的综合检测系统也正在被越来越多的学者认可。目前在线检测的形式多种多样,有集中性在线检测系统,也有分散性在线检测装置;在线检测可以在设备终端进行信号处理后进行传输,也可将数据传输到服务器后对其集中处理。 结语 冶金行业具有工艺复杂,技术要求高的特点,对电气及自动化技术和产品的要求也颇高。电气自动化技术的功能与性能日新月异为冶金行业新工艺的发展提供了全新的选择,发展在线状态检测与故障诊断技术,不仅是状态检修的需要,也是工业发展的要求。
环保方面论文:可持续性建筑多方面环保技术的研究论文 摘要:可持续性建筑广泛涉及建筑设计、暖通、建筑材料、自动化等许多专业的技术的不断改进与良好配合的结果。我们必须把可持续性建筑作为一个极其复杂的系统工程对待,着眼于综合效益的可持续性。本文分别从外围护结构热工性能的改善、建筑设备技术、新能源技术、新材料技术等多个方面介绍了具有可持续性的建筑技术。 关键词:可持续建筑建筑节能系统优化 1前言 我们向自然界索要资源满足城市化的需要,再将废物排放给自然,终于面临着资源枯竭,同时环境污染威胁生存的难堪局面。在这种情况下,可持续发展的观念逐步为越来越多的人认同。可持续发展呼吁人们放弃现在高能耗、高增长、高污染的粗放型生产方式和高消费高浪费的生活方式,以保持资源的可持续利用性。建筑产业就是典型的立足于资源和能源大量消耗的产业,人们也早已开始研究实现可持续性建筑的途径。1994年11月,第一届可持续建筑国际会议在美国举行,会议对可持续建筑做了全面探讨,指出可持续性建筑的主要问题是资源、环境、设计和环境影响及它们之间的相互协调关系。[2]各国都有做可持续性的建筑的尝试,如美国有“资源保护屋”,英国MiltonKeynes有能源公园,丹麦有可再生住房等。纵观这些建筑,可持续建筑的技术应具有以下4R属性: RESOURCE—资源的保护和合理利用,有节制的开发自然资源; REDUCE—降低能耗、减小能源消费对环境的有害影响,减小污染物排放量; REUNITE—充分利用地方材料与现代高科技加工新型生态节能建材; RECYCLE——资源与建材的再生利用,变废为宝。 我们寻找可持续性建筑最关键的部位,并提出相应的解决方法。首先,可持续性要求对能源的消耗小。这意味着除了要做好外围护结构的保温隔热,降低冷热负荷外,各种新技术在暖通空调系统中的应用也是建筑节能得以实现的重要途径。其次,可持续性要求能源的可持续性,新能源技术在建筑领域的应用也是很重要的思路。最后,要做到对环境影响小,就必须做到可再生利用自然资源及建筑材料等人造材料的可再生利用。 2实现可持续性建筑的技术途径 2.1外围护结构的保温隔热技术 以民用建筑为例,冬季热负荷包括围护结构的耗热量和加热由门窗缝隙涌入室内的冷空气耗热量。因而围护结构热工性能的改善是降低采暖能耗的最重要途径。我国建筑节能规划目标中,建筑围护结构承担其中47.2%的节能任务。[1] 2.1.1外墙 分析外墙基本耗热量计算公式Qj=AK(tR-to,w)a(a为温差修正)及冷负荷计算公式为Qc(τ)=AK(tc(τ)+td)kαkρ(kα为外表面放热系数修正,kρ为吸收系数修正),可见节能主要要控制围护结构的表面积A、传热系数K,而外表面的物理性能改善也有一定的作用。有对应的以下几条降低负荷的措施: 1)优化建筑外形,以最小的建筑外表面积包容最大的建筑空间即减轻墙外表面积的影响。外表面积和体积之比推荐值为0.4。建筑形体系数每增加一个点,建筑能耗将增加5%左右。还应考虑作合理平面布置,如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧,可以有效阻挡日射,减少室内得热量。 2)采用保温隔热,传热系数小的墙体材料。此类外墙材料有各类砌块、复合轻墙板以及外墙复合墙体保温技术等,,在文献[3]中有较详尽的介绍。 3)外装饰尽量做浅色处理,采用光滑饰面材料,降低kρ,减少表面对辐射的吸收; 4)硬质铺地表面蓄积太阳能热量,会导致建筑周围温度的上升。如果利用绿地区域替代,将降低地面附近室外空气的温度。减少室内外温差,从而降低冷负荷。参见文献[4] 5)研究如“可呼吸外墙”类同时具有良好生态性能的外墙。参见文献[4] 2.1.2窗 窗的传热系数比墙的大很多,又经常开启,是冬季耗热的关键部位。窗的冷负荷分瞬变得热和日射得热,日射得热是室内通过窗玻璃得到的太阳辐射热,其计算公式为Qc(τ)=ACsCiDjmaxCLQ(A-窗的有效面积,Cs窗玻璃的遮阳系数,Ci-窗内遮阳设施的遮阳系数)。由公式可看出,针对窗户的节能技术主要有: 1)结合建筑物朝向,纬度,合理的控制窗墙比,如高纬度南向窗户面积取大一点,以更好的利用太阳辐射,降低采暖能耗。适当确定建筑物的挑檐、遮阳板的尺寸,安装可调式百叶、窗帘,调节室内日照。或采用遮阳系统,一般安装在向阳的外立面或采光屋顶上,可控可调,以到不同时间,据不同需要遮挡、反射和引光入室的目的。 2)采用多层窗或采用中空玻璃,利用空气夹层热阻较小的原理,降低玻璃的传热系数。普通单层玻璃K值在6.4左右,而中空玻璃窗K值在3.0左右,保温隔热性能大大提高。选择气密性好,导热系数小的塑料窗框代替常用的金属窗框,可有效减少冷风浸入。 3)采用吸热玻璃、镀膜反射玻璃、夹层变玻璃等技术,降低玻璃的Cs,有效阻止通过玻璃的太阳辐射和室内热辐射。但这些高技术产品价格昂贵,希望在发展玻璃深加工的同时能降低成本,使之能普遍使用在住宅中。 2.1.3屋顶 1)采用高保温材料。目前我国平屋顶保温材料应用较多的主要是加气砼和膨胀珍珠棉,保温隔热性能一般。近几年广东等地推广使用一种预制好的隔热砖,可在结构层上直接铺设。有的地方用舒乐板作屋面保温,也取得了较好的效果。新近研制的防水珍珠保温板,具有带排气孔、重量轻、憎水率高、强度高、保温性能好等特点。 2)屋顶设置高效隔热层。可防止大量辐射热侵入室内,减少空调等耗能。隔热层在设计时,不仅要保证有一定的隔热空间,而且还应该保证隔热层能够通风,及时将热量带走,才能有效的保证隔热效果。我国传统的坡屋面设计就能较好地满足这个要求; 3)蓄水隔热屋面。利用水生植物遮阳,反射和吸收太阳辐射,以及利用蓄水的蒸发来提高隔热效果;条件允许时在屋顶上覆土,做植被屋面。上面种密叶植物,利用植物遮阳,覆土作为隔热层提高隔热性能。 2.2暖通空调新技术 建筑能耗降低主要体现在暖通空调设备的装机容量减少和运行的经济性上,因此,暖通空调技术措施的改进和落实应用是建筑节能得以实现的根本途径。 2.2.1采暖新技术 冬季采暖是中国北方地区住宅必不可少的,主要采用集中供暖。热源供给主体是热力公司或小区锅炉房。我国目前市政集中供暖方式比例为46%,分户式取暖比例仅次于市政集中供暖,为44%。分户采暖方式的特点在于用户可以根据自己的喜好随意选择,同时用热也可以单独计量。随着清洁能源的使用及新技术、新产品的出现,使采暖方式的多元化选择成为可能,集中供暖方式的垄断地位受到挑战,采暖、热水一体化的独立分户采暖等方式纷纷出现。各地应根据当地气候、能源条件和建筑情况,发展采用适宜的节能采暖方式,如辐射采暖,主要依靠供热部件与结构内表面间的辐射换热为各房间供热(冷),热舒适增加,减少房间上部温度升高增加的无效热损失,因此可节省采暖能耗。 2.2.2通风空调新技术 目前较多采用的是风机盘管加新风系统及定风量全空气系统,但以下几种系统形式有着较好的节能效果,建议因地制宜的选择使用。 1)尽量采用自然通风。采用自然通风可以减少制冷负荷,并带走室内有毒及有异味物质,其动力是室内外温度差引起的热压和风压压力差。这种被动式的通风空调技术不开风机,无需制冷,应加以充分考虑,设计在温和天气如春冬过渡季节直接对流通风,实现基本零能耗;而在热而无风的日子尽量设计利用烟囱效应、风塔效应引风入内。 2)变制冷剂流量VRV系统。以制冷剂直接作为热传送介质,其每公斤传送的热量是205KJ/kg,几乎是水的10倍和空气的20倍,同时可根据室内负荷的变化,瞬间进行容量调整,使VRV系统能在高效率工况下运行,具有显著节能效益,经济效益显著。 3)水环热泵空调系统。用水环路将小型的水/空气热泵机组并联在一起,构成一个以回收建筑物内余热为主要特点的热泵供暖、供冷的空调系统。节能环保效益显著。 4)蓄能空调。利用晚上电价较低时段制冰蓄冷白天供冷,可起到削峰调谷的作用。[11] 5)变风量空调VAV系统。送风状态保持不变,改变送风量来适应室外气象变化,从而降低了冷水机组的制冷量,也降低的风机的能耗。 6)热泵空调技术。将自然环境(太阳能、空气、水、土壤)中的低位能转化为高位能。以土壤源热泵为例,在一定深度的地层中,土壤温度达到了一个比较稳定的数值,冷热媒流经这些区域进行热交换后可直接用于空调系统。未来地下土壤的冷或热能的利用会成为非常重要的可再生能源之一,因为这种能源普遍存在,既没有污染物排放,也不生成污染物,另一方面运作费用极低,只需要进行初始投资回收的评估。 7)区域供冷技术。这样可以采用效率高的大容量机组,考虑负荷参差系数而使装机容量减少,与分散式供冷相比,机房面积和管理人员都大幅减少,能源利用更为合理有效。 比较以上几种空调技术,还是有一些不尽如人意的地方:采用自然通风时,如果建筑周围外环境质量较差,则容易引入外界的空气污染等不良因素,同时可能导致热/冷流失,降低隔热效果;考虑制冷剂的价格的环境污染问题,VRV系统的容量不能很大;应用水环热泵的建筑必须有内外分区;蓄能空调只有在昼夜电价有较大差异时才有意义;VAV系统的自控很不好实现,国内罕有成功的实例;地源热泵地场温度分布的测定还不完善,以及布管技术与管材的选择问题,还有一年中从地下获取的和排放的热量应如何保持平衡等问题而水源热泵回灌成本太高,而且要求必须有环境水源才能实现。因此,总的来说,因地制宜,合理设计是利用这些空调技术达到节能降耗目的的前提。 不论是采用何种通风空调形式,都要注意自动化技术与暖通空调技术的配合,才能更好的实现建筑设备系统的合理设计、有效使用以及运行控制过程中的能量节约。建筑自动化即实现建筑设备系统(如供热空调系统、给排水系统、照明系统、运输系统、消防系统、保安系统、办公系统、通讯系统等)的监测、管理、运行和控制的自动化,根据室外气候条件和室内参数设定值,自动调整空调制冷系统的运行参数,真正做到设备响应当地气候,保证建筑设备在提供要求的建筑环境的同时,达到初投资、运行费和维修服务费最小的优化目标。 再者,暖通空调设备的选型应分考虑各种节能及优化措施对设计负荷的影响,负荷计算不能再参照旧有围护结构的类型充和材料热工性能,否则会造成计算得到的冷热负荷与实际冷热负荷存在不小的差异。还应根据具体情况选择合理的安全系数,从而合理为暖通空调设备选型定装机容量,以节省初次投资和做到精确控制运行工况,节省运行费用。另外,照明负荷的大小、办公设备耗能指标及建筑内人员密度等都应采用反映实际情况的合理的参数值,而非仅仅依赖设计手册上的概算指标或经验数据进行估算。 另外,还应结合城市规划对整个能源系统进行总体设计,研究为暖通空调系统配置合理的能源转化与能源输送系统,重点为我国北方地区热电联产,长江中下游地区的供热、供冷方式,与集中供热、供冷相适应的大型制冷供热装置以及全面规划电力、煤气、冷热源及蓄能的能源系统。能源系统设计的很小变更,也会意味着大数量级的能耗降低。 2.3新能源技术 2l世纪住宅应大力开发利用太阳能、风能、水能和生物能等绿色能源,实现一定程度上的能源自给自足,保护未来的生态和环境,为将来的发展提供优良的基础。太阳能是自然界中的最充分、最便捷的可供利用的绿色能源,应优先选用被动式太阳能技术,而主动式太阳能技术的采用则作为补充。被动式太阳能利用在设计时可在地面、屋顶安装一些装置直接利用太阳能,如太阳能恒温房;也可在外围护结构的空气层中填以高效热反射材料,达到保温隔热的目的,而在阳光充足的寒冷地区,则可将外围护结构设计成蓄热材料;还可利用太阳能收集器或其他装置将太阳能进行收集、贮存和转换。在设计时、要考虑当地的气候特点,充分利用本地气候资源,避免由于人工能源的大量使用而形成的居住者与自然的人为隔离,同时也可节能能源。主动式太阳能利用可通过窗户集热板系统、空气集热板系统、透明热阻材料组合墙等来实现。参见文献[4] 2.4可再生技术 可再生技术的意义重大:变废为宝,同时解决污染问题。利用可再生资源逐步替代不可再生资源的领域,以应对未来建筑必须面临的诸如环境和生态保护,最少能源耗费等方方面面的挑战。一方面要实现自然资源的可再生,另一方面要努力实现垃圾、建筑材料等人造材料的可再生利用。 自然资源如雨水可以收集起来,引入蓄水池中,适度净化后用于浇灌花园、清洗和卫生间冲水等。还可以利用蒸发效应冷却建筑外结构或建筑构成元素,与自然通风协同作用,清洁环保地达到保证室内空间热舒适的程度。 垃圾处理,减量化是解决问题的关键,对建筑及生活垃圾可采用分类回收及无害化解体处理。如由废纸、废纸板可制成保温材料和底衬;由废塑料可制成管子和地毯;废电池回收处理可回收大量金属等。在建造时会产生垃圾,应在建筑设计中注重尺度的推敲,符合模数,选择使用高效、精良的产品及考虑材料维护更换周期,采用对环境更为有利的施工管理模式。另外,要充分利用剩余能量,注意对建材及生产过程中的三废和废热综合利用、开发。 传统建材生产-使用-废弃的过程,可以说是一种将大量资源提取出来,再将大量废弃物排回到环境中去的恶性循环过程,忽视了环境协调性和舒适性。其中最关键的是利用混凝土和水泥固体废弃物生产生态环境建材[8]。超级秘书网 在我国,每年浇注混凝土约15—20亿m3,开山采砂石约为11—14亿m3。废弃混凝土量约为60亿万m3,其中除一小部分用于填筑海岸、充当道路和建筑物的基础垫层外,绝大多数作为垃圾填埋,不仅占用大批土地(甚至耕地),而且还对环境造成污染。由于废弃混凝土块中含有大量砂石骨料,如果能就地回收,经过破碎、清洗、分级后作为骨料再利用,则不但可以降低成本,节省天然资源,还能减少城市环境污染。参见文献[6][7]目前.我国每年约生产水泥5亿多吨,生产过程需消耗大量石灰石、粘土和标准煤,同时产生大量的粉煤灰、CO、C02和SO2等,严重破坏生态平衡。水泥工业要大力提高其资源利用率和废物回收率,并能充分利用其它工业废渣废料。参见文献[7] 3结论 可持续性建筑强调建筑环境与自然环境的协调共存,有机结合,要从土地开发、建筑布局、建材选择、建筑使用及维护以及建筑拆除的整个生命周期中,体现出对自然资源的索取少,能源消耗小,对环境影响小,再生利用率高的新特征。 总体来说,我们应首选优化设计,结合具体建筑尽可能采用简单合适的技术,尽量适应环境的特点,依靠自然力来满足舒适性要求。尽管这种方法被认为是被动的技术,但其在节能及环境保护方面的作用却是不容忽视的。另一方面,我们要以辩证的观点、审慎的态度对待新技术。从整体性,协调性的观点来看,有一些所谓的可持续性技术只是某些环节的某些属性的改善,并不一定代表了整体水平的提高,相反有时大量高能耗的建筑设施及其施工反而会极大地抵消其积极的一面。为了实现可持续性建筑,我们应以建筑和暖通行业为基点,材料、自动化等行业为支持,提高建筑的综合效益,让建筑环境与自然环境协调发展。 环保方面论文:遵循5R原则 多方面做环保 自去年哥本哈根气候大会之后,低碳经济和节能减排成为全世界最关注的焦点。气候变化是当今全球面临的重大挑战,遏制气候变暖、降低碳排放也成了众多IT厂商的共识。近日,兄弟(中国)商业有限公司董事副总经理尹炳新就向记者表示:“我认为环保不是口号,也不是流行时尚,环保应该是自发的,长期坚持的实际行动。兄弟公司今后推出的新品会继续秉承环保、低碳的理念,而且也会根据技术的发展不断更新换代。” 严格遵循5R原则做环保 尹炳新说的环保、低碳的理念其实就是指兄弟公司从2002年开始推行的5R原则,这一原则确立了兄弟未来在产品环保方面的发展方针。5R包括:Refuse(拒绝)、Reduce(减少)、Reuse(再利用)、Reform(再加工)、Recycle(再循环)。“拒绝”是指公司在采购原材料和元器件的时候不购买会对环境造成负担的产品,从源头上减少对环境的破坏。“再利用”是指对生产过程中产生的废弃物进行再利用,包括在制造机身外壳时产生的下脚料、污水等,通过再利用可以把下脚料重新用于生产,让污水变成中水。“再加工”是指通过改变废物的形状,把它用在其他的环节,避免原材料的浪费。“再循环”就是指资源的再利用,充分发挥资源的效用。 在兄弟公司成立100周年(2008年)的时候,兄弟公司重新修订了集团全球宪章,把环境正式列为兄弟公司的相关利益方。兄弟公司的利益相关方包括顾客、员工、商业合作伙伴、股东、驻地及环境。在“环境”这一项中明确规定:“兄弟集团以构筑可持续发展的社会为方向,在企业活动的所有方面积极不断地致力于关爱地球环境的活动”。 兄弟公司还在日本给自己设立了减排的目标,以1990年为基准年,目标要求到2020年削减排放量30%;海外工厂以2006年为基准,目标要求到2020年单位销售额消减排放20%,对于一个制造企业来说这个削减量是很大的。 环保从身边事做起 兄弟公司在其网页上开辟单独的环保专栏,宣传公司的环保目标和措施,包括:降低二氧化碳的排放、实现资源的回收和再利用、削减有害化学物质和保护生物多样性四大主题,号召员工和网友能够理解并共同行动。兄弟公司的海外工厂和销售公司,都积极参与ISO:14000的认证,在生产办公环节贯彻环保节能的概念。值得一提的是,兄弟中国2009年获得了ISO:14000的认证。 在中国,兄弟公司也积极展开环保方面的活动,号召大家从生活当中一点一滴做起,包括回收塑料瓶和使用环保袋等。在公司内部,兄弟开展环保积分活动,倡导员工尽可能不使用一次性的东西,瓶子使用之后不能乱扔,要放到固定的回收点,在年终还会对在这方面做得突出的员工进行表彰。 到目前为止,兄弟公司在上海、北京、珠海认领了多块绿地,比如上海的虹桥公园、北京东四奥林匹克社区公园等。这几年兄弟还一直持续开展植树造林活动,尽量把生产中产生的二氧化碳通过植树等活动进行冲减。兄弟去年还在北京永定河畔的“企业林”和“CEO林”认养了20亩的“兄弟林”。 产品设计充分考虑环保 在产品方面,兄弟公司的多款产品标配了双面打印单元,可直接打印、复印、传真双面文件,能更加有效地利用纸张,从而减少造纸业树木砍伐对环境造成的影响。兄弟打印机独特的节墨模式,可以在不影响打印效果的情况下,减少墨粉的使用量。兄弟打印机还内置了自动休眠功能,当用户暂时不使用打印机时,打印机就可以自动进入休眠状态,减少打印机在非工作状态下的能源消耗。此外,兄弟所有激光打印机产品均采用了鼓粉分离的设计,这样墨粉用尽后只需更换墨粉,而不用更换硒鼓。这样就在为客户节约成本的同时,减少了废弃物的产生。 环保方面论文:电网企业在环保方面的潜力分析 摘要:电能在生产、传输以及送达过程中对环境会产生许多不利的影响。电网企业作为环境保护的主体之一,在做好自身环保工作的同时,对上下游产业环保也起着重要的带动作用。文章从电网企业自身、电源侧以及用户侧三个方面分析电网企业在环保方面的潜力,引导企业在环境保护方面提前做好风险控制,注重电网与环境的协调的发展。 关键词:电网企业;节能环保;环保潜力;电能生产;电能传输;电力系统 电力行业既是优质清洁能源的创造者,又是一次能源消耗大户和污染排放大户,因而也是国家实施节能环保的重点领域。在新一轮电力体制改革的形势下,电网企业作为连接电力生产和电力消费的纽带,在做好自身节能环保工作的同时,对上下游产业节能环保也起着重要的带动作用。本文从电网自身出发,同时从促进电源侧和引导用户侧等方面分析电网企业的环保潜力,引导企业在环境保护方面提前做好风险控制,注重电网与环境的协调的发展。 1 电网自身环保潜力分析 电网建设应坚持可持续发展战略,在电网工程前期建设以及后期运行过程中都尽量降低其对生态环境、水土保持的影响,协调好城市建设、电网建设和环境保护三者之间的关系。电网自身的环保潜力主要从电网前期阶段、基建阶段以及运行阶段等分别进行分析。 1.1 电网前期阶段 根据最新的《中华人民共和国环境保护法》第十七条:“编制有关开发利用规划、建设对环境有影响的项目,应当依法进行环境影响评价。”目前,电网规划环评工作在电网前期阶段开展的幅度相对有限,尚未在生态敏感区预留输电线路通道,导致电网项目前期选址选线工作开展难度较大。据统计,广州地区220kV输变电项目平均建设周期为5~6年,最长的超过9年;110kV输变电项目平均建设周期为4~5年,最长的超过8年。随着城市规划的不断深入,电网企业可考虑逐步开展规划环评工作,对环境敏感的区段进行先期避让、调整,减少电网工程建设整体对环境的影响,进一步落实相关项目环评批复,在项目前期阶段促进电网环保。 1.2 电网基建阶段 电网建设过程现场施工会产生粉尘扬灰、噪声污染、基建废料、生态破坏等对环境不利的因素。在施工过程中,一般都会产生必要的土石开挖,可能发生较大量的弃土,若不妥善处理,将造成大量的水土流失。同时,施工阶段涉及的林木砍伐、植被破坏、线路施工中土地临时占用、施工便道等,都会对生态环境有所影响。 在电网基建过程中,对施工现场做好整理、整顿、清扫、清洁等工作,对施工过程中环境保护有积极促进作用。同时,在施工过程中可考虑采用先进的施工技术,也可减少现场施工对环境的影响。 1.3 电网运行阶段 输变电设备运行过程中产生的工频电场、磁场与电磁场、噪声、无线电干扰、废油、六氟化硫、多氯联苯、固体废弃物等因素均对环境有负面影响。 1.3.1 六氟化硫气体。六氟化硫气体,主要在电气开关设备中得以广泛应用,但是其温室效益是等量二氧化碳的2.4万倍,在大气中可以稳定存在3200年不分解,是主要的温室气体类型。 以南方电网为例,其已在广东、广西、云南、贵州建立了六氟化硫回收处理中心,且制定了电网六氟化硫管理相关规定。2014年各省均完成六氟化硫气体计划回收目标,四个省份(除海南外)回收六氟化硫共计20.77吨,其中广东省完成回收18.4吨。但是,对于六氟化硫气体尚未进行台账登记,其在网总量尚未明确。六氟化硫管理水平仍存在一定的提高空间,可在现有工作基础上进一步完善,重点是建立六氟化硫台账管理。 1.3.2 电磁环境。电磁环境方面,工频电场、工频磁场和无线电干扰均会对环境产生影响。其中,输电线路的工频电场对环境影响较为明显,当输变电工程与周边建筑物直接距离低于安全距离时,工频电场便超标存在一定的隐患。 以广州500kV北花甲乙同塔双回架空线为例,其工频电磁和磁场检测情况如表1所示。由表中数据可知,500kV双回架空线路边相导线对地投影处至投影外50m范围,离地1.5m处的工频电场为 趋势。 从大量已运行的110kV、220kV、500kV变电站的验收结果来看,变电站外产生的工频电、磁感应强度数值均小于推荐标准限值。虽然输变电工程的电磁环境在国标允许范围内,但仍有部分输电线路、变电站存在因电磁环境受居民投诉的现象,因此,在做好输变电工程电磁环境防护的同时,在引导消除公众误解方面具有一定的潜力空间。 1.3.3 噪声。噪声环境方面,主要来自变电站运行期间的电气设备所产生的电磁噪声和机械噪声,一般噪声较大的设备如高压电抗器、直流换流、整流器等。 根据统计,目前部分交流变电站存在噪声超标现象。其中,一部分在运老变电站由于设备老化,由风机噪声偏大造成;一部分变电站由于附近迁入居民,声场控制等级由原先3~4类,提升至2类造成。直流换流站的噪声对环境影响也较为突出,设备噪声源主要为换流站变压器产生的电磁噪声,由于其特殊的结构,电磁噪声基频一般为100Hz,低频噪声因波长较长,有很强的绕射和透射能力,在空气中随距离衰减慢,对周围环境影响大。电网企业可通过积极主动进行噪声监测,加强对噪声源的控制,降低噪声对环境的影响。 1.3.4 废油、固体废弃物。废油主要指变压器在进行设备检修或事故时产生的油类,废油对外排放将对周围环境的水、土壤造成的污染。固体废弃物主要包括变电站生活垃圾、蓄电池、电容器和废旧电缆等,在一定条件下发生化学或物理的转化,对周围环境的空气、水、土壤等造成恶劣影响。废油及固体废弃物回收处置管理工作尚存在一定的提升空间,通过加强回收将其泄漏风险降至最低,可减少其对环境的影响。 2 促进电源侧环保潜力分析 电网企业环保潜力除了体现在其自身,同时也体现在其对上下游专业的影响方面。发电侧是电力行业主要的污染排放源。电网企业应充分发挥资源配置平台作用,有效促进能源结构调整,进而促进发电侧环保工作:通过优化电网结构、加装储能装置和建设调峰电源等措施,提高电网消纳新能源的能力,促进新能源电源并网和消纳;通过加强西电东送通道建设、采用先进控制技术等措施来保障清洁水电的接入与消纳;通过采取相关措施提高电网的供电安全性和运行可靠性,保障核电机组安全运行和可靠送出,降低化石能源消费比重,减少排放。 3 引导用户侧环保潜力分析 在能源革命及新一轮电力体制改革的双重背景下,电网公司在用户侧同样存在环保潜力。在继续推进需求侧管理工作的同时,支持电动汽车产业发展,着重挖掘电能替代工作节能环保潜力,充分发挥电能作为优质能源的优势,促进优化社会能源消费结构转型,提高全社会用能效率。 3.1 支持电动汽车产业发展 电动汽车作为国家的重点新兴战略产业,面临着前所未有的发展机遇,电动汽车将在全社会节能环保中发挥重要的作用。电网企业可对电动汽车运营管理系统、电池分拣技术、无轨电车、换电模式等方面进行相关课题研究,为推动电动汽车发展奠定基础。目前,电动汽车仍存在充换电设施缺乏统筹规划、技术标准不完善的问题,在一定程度上制约了电动汽车发展。 通过加强统筹充换电设施规划建设,完善制定统一的技术标准,可实现重要区域城际充电网络互通,拉动电动汽车产业链发展。电网企业在电动汽车投资、运营模式研究应用上,存在一定的提升空间,应通过进一步优化相关机制,充分发挥电动汽车在优化负荷特性、促进新能源消纳等方面的积极作用。 3.2 挖掘电能替代技术发展空间 积极探索电能替代技术发展动向,可以有效推动社会产业结构及环境升级。以靠港船舶使用岸电技术为例,靠港船舶的供电一般由自身柴油机提供,其辅机发电产生的碳排量占港口总碳排量的40%~70%,是港口及城市空气环境的重要影响因素之一。船舶柴油发电机能源利用效率较低,且其二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等排放强度明显高于集中发电相应强度,靠港船舶供电效率提升空间较大,推动靠港船舶使用岸电技术将大幅度降低燃油排放对环境的影响。 4 结语 在十八届五中全会中绿色发展的环境下,在能源革命的要求下,电网企业环保工作重要性逐步凸显,通过分析电网企业的环保潜力,有助于其环保工作的进一步开展。电网企业需注重电网与环境相协调发展,建立并完善电网企业的环保体系,配合政府推进绿色金融机制,努力践行社会责任。 环保方面论文:化学分析仪器在环保水质检测方面的应用 摘 要:人类生活和生产活动都离不开水,随着社会和经济的发展,科技的进步和人们生活水平的提高,人们不断提高的不断发展和生活饮用水水质标准的同时提高饮用水的质量要求。为了保护水环境,我们必须加强污水的监测。本文介绍了目前主流的化学分析仪水质的分类及其主要应用技术。 关键词:水质;检测;过程型 1 引言 随着中国工业化进程早期的高速发展存在以牺牲环境为代价的膨胀式发展模式,江河、湖泊、水源地的水质不同程度的受到污染或威胁,水质的监测已经成为环保监测的重要部分,各类应用技术也在不断提高和发展。 2 化学水质分析仪分类 根据化学水分析仪器使用不同的目的,可以划分为各类分析仪器和监测程序,分析仪器类。 监测和分析主要用于纯水质监测,以确定是否水质法规,和环境质量警告监测(地表水,地下水),并在水处理过程饮用水质量不涉及控制;对于水质标准或环保法规,如化学需氧量,氨氮,总磷,总氮,重金属和一些常规参数主要污染物的5个指标主要水质参数的监控要求;水质相对简单;应用处理技术和设备集成技术主要是前水样的技术要求。 在所使用的主要过程的水处理过程监测和分析设备,测量将参与在治疗过程中控制和质量的水的工艺参数的优化和提高下水处理效率,水的质量标准在末尾,以确保的前提下,实现节能水处理工艺的目标。程序分析器可以通过几十个参与更关键的工艺参数不同的水处理工艺的测量水质参数是不一样的。饮用水处理中,最重??要的工艺参数,以参与浊度和含氯消毒剂;市政污水处理,溶解氧,pH,COD,BOD,氨,污泥浓度,硝酸盐,亚硝酸盐氧化还原电位(ORP),磷酸盐,是一个非常重要的过程控制参数;火力发电,核电站需要水,二氧化硅,钠,电导率,pH值,溶解氧是关键的控制参数;软化水,硬度可能是最重要的水质量参数;此外,对于不同类型的工业废水处理过程中,有许多不同的水质。 3 化学水质分析仪的应用领域 水质为不同类型的化学分析仪器,技术要求是不同的,在一般情况下,较高的显示器分析的调查数据要求仪器的精度,数据可被用作相关执法管理的基础;和程序分析仪的可靠性和仪器的稳定性所需要的仪器的一个更高水质的要求能够可靠趋势反应,以提供用于水处理过程控制的基础。 4 化学水质分析仪的应用技术 4.1 监测型在线水质分析仪器相关的应用技术 (1)系统集成技术是目前最广泛的在线监测水质分析仪器应用技术。化学分析仪系统集成指的是一个或多个线或单线水质分析仪器包括多参数水质分析仪房屋线路分析系统或设备,主要由水,预处理单元,二次分析器单元,监测和分析时的的单元,所述系统控制单元,一个通信单元,所述操作环境的一个支撑单元,如远程监控中心。实时分析或更具体的参数信息能水水质,水质和及时的样本将被发送到的环境调节器或相关单位。 (2)抽样和样品预处理技术也是在线水质分析仪器应用技术的重要组成部分。 水质分析仪器在线监测常常面临多种类型的源水,废水和其他类型的水样,以确保试验数据分析的准确性和代表性,如何有效去除泥沙的水样,悬浮物,串扰样品材料在不影响要测量的测量参数的准确度,前处理技术的重要性是不言而喻的。 (3)要充分利用现有的水质监测设备,和水是更有效的早期预警,一种“自我学习”和应用“蓝色”水的警告创新技术监护人也开始受到越来越多的重视和应用。蓝水卫报预警技术已经改变了水质监测的指标传统的只显示一个级别,警告“软调控”的概念首次提出。有限的水质监测设备的使用,以监测基本指标的所有变化,利用预警模型,实现水质全面预警。该系统是基于大量的实验数据,数学模型和相应的有机基本指标体现整体质量,水质量,水质量的变化进行综合分析,结合事故之间变化的日期之间的差异;该系统可以使用内置的质量矢量警告流模型和分析模型来计算向量幅度和警告模式的角度,所述警报可以,如果矢量被超过。水质突然变化,此功能是有效预警。 4.2 过程型在线水质分析仪器相关的应用技术 (1)根据权利要求的在线水质分析仪的正确选择设备及水处理工艺特点:当在线水质分析仪可以在没有手动调节,实现无人值守,自动运行的特点和要求,可以稳定地提供水反应质量数据的实时状态。它要求测量原理,测量范围,响应时间,安装,维护和不同需求的其他业务需求来选择合适的在线水质分析仪表。 (2)在线水质“参数替换”分析仪器应用:水质替代参数指的是一种特殊的水质参数,水质污染和污水处理工艺用水类别的综合反映不能成为在线监测和实验室分析的一些变化是非常复杂的水质参数。目前,在水中的合成的有机物质是饮用水处理的一个根本目的是在水中处理方法被去除以除去有机物它是在水处理技术的实时监测有害合成有机化合物,实现保证整个过程的自动控制。我相信,随着进一步的发展和科学的水处理工艺控制要求的水质量的提高,将有越来越多的在线水质分析仪“参数替换”,实现了污水处理过程的自动控制。 (3)水处理工艺在线水质分析仪“专家”:在线水质分析仪是解决水的问题,水的处理工艺优化的主要目的,实现自动控制的过程。近日,在污水处理控制策略,先进的数学建模和智能控制系统领域的“WTOS污水处理厂优化控制系统,”最优化理论的结合已经开始推动在欧洲的使用和技术的应用;该系统使用特殊的数学模型,操作通过复杂的过程,结果,已经直接从一组固定的调整值的前端结合的溶解氧,硝酸盐,氨数据在线水质分析仪,COD和污泥,污水处理,从而减少通风和施用的量,降低了能耗。该系统的软件和控制模块在文书的形式固化,可以实现大规模生产和大规模定制。可以预计,这样的专家“WTOS污水处理厂优化控制系统”可以给予切实可行的技术方案将成为在线水质分析仪水处理行业应用技术的发展方向。 环保方面论文:融资模式在河北省水生态环保方面应用探索 摘要:近几年来,河北省部分地区出现明显降水减少,生态环境遭到破坏,水资源短缺、水污染严重,这对国家加强京津冀一体化发展给河北省经济发展带来了前所未有的机遇与挑战,为了实现我省经济的可持续发展,要正确面对治理水生态可能遇到的突出问题,采用科学的调研方法,全方位掌握河北水生态的具体情况,利用统筹方法,本着“少投入、多产出”的原则,要更新理念,选择科学的融资方式,建设全新的河北省“人水和谐”的水生态。 关键词:河北省;水生态;环保;融资模式;探索 面对河北省水生态存在的突出问题,合理治理是很显然的,治理就面对资金的投入,那么,采用何种形式的融资渠道呢?这是我们首当其冲需要解救的突出问题。针对理论上的20多种融资方式,在治理河北水生方面还要采取有效的、切合实际的融资方式,解决资金运转困难的问题。 1河北省水生态面临的现状 河北省是一个严重缺水的省份,无论是工业用水还是居民用水都曾遇到过难题,地下水过度开采,部分地上建筑物沉降严重,沿海一些区域存在大量水土流失现象,生活废水处理不当,一些城市的浅层地下水很多已经不能作为饮用水源继续使用。 2常见的融资模式对比分析 项目融资是近几年兴起的一种融资模式,有了融资模式,一定程度上解决了资金运转的困难。综合来看,具体的融资模式主要有以下一些形式。 2.1BT模式 BT模式主要是指政府事先你定好合同,在合同中约定有关内容,将拟要建设的某个项目指定相关的企业法人进行投资,在合同约定的期限内,由企业法人直接掌控该项目的各项资金分配和建设,当兴建结束,建设期满时,政府给予企业法人一定的等价补偿,并按照协议收购项目的一种商业活动。这种方式可以面对比较广泛的融资服务对象,也可以提供比较宽松的融资环境,在实践中,这种融资方式成功概率比较大。操作手续简便,融资款项到账时间快捷,能加快工期,减少了一些不必要的中间环节。 2.2BOT模式 这是一种在基础设施建设中比较常用的一种融资方式。投资人来源广泛,国内外均可以作为投资人成为项目的发起人,从一国地方政府那里得到项目的建设施工权,并有一定的特许经营权。BOT这种方式是允许私营企业加入到基础设施的建设与施工中,是面对社会来提供一种公共服务。 2.3TOT融资 TOT(Transfer-Operate-Transfer)是“移交―经营―移交”的简称,主要针对对象就是政府和投资者两方,两方签订合理的特许经营协议后,把已经投入使用的可收益公共设施项目移交给那些民间投资者经营,那么,该设施在未来几年内的收益,要一次性地从投资者手中融得这笔资金,并把融资来的钱用在新项目建设上;协议期满后,投资者再把该设施无偿移交给政府进行管理。 2.4PPP融资模式 这是一种公共基础设施建设的项目融资模式,发生主体鼓励公共部门(政府)与私人企业进行合作的模式。通过双方的合作,能达到比预期单独行动更为有利的效果。政府也要为项目承担一定的责任,一般来说,政府和私方企业共同承担责任和融资风险。这种模式在国外有非常好的发展,虽然在我国尚处于刚刚起步发展阶段,但是对我国公共基础项目建设具有很好的借鉴的作用。 2.5ABS融资模式 这是一种在资本市场通过发行债券来融资的方式,它是以项目资产可以带来的预期收益为保证。目前有很多国家和地区将这种融资方式主要用于三大能源部门的基本设施建设项目、交通运输部门的航空、公路、铁路、码头、桥梁、隧道建设项目;供水、供电和电信网络等一些公共设施建设项目,已经取得良好的反馈效果。 3BOT、PPP两种融资模式在治理水生态中的应用 结合河北水生态的现状及当前面临的突出问题,根据项目融资各种模式的特点分析,下面主要介绍在河北省治理水生态,解决融资问题,主要可以考虑BOT、PPP两种模式的应用。 3.1树立科学的理念 要运用景观生态学原理,自然生态与人文文化和谐共生的方向发展。水生态的治理工作确实是一项举步维艰的工作,任重而道远。水是生命之源,它和阳光、空气构成了生命的三要素。我们要倡导先进的水生态伦理价值观,传播水文化,增强全省人民节水意识、环保意识、生态意识,要充分调动全体人民参与的积极性,在社会上营造水生态文明建设的良好风气,让人水和谐发展的水生态文明理念深入人心。只有这样,我们才能从根源上解决水生态面临的突出问题,观念是行动的先导,先进的理念才能产生积极、健康的实际行动,实现全省水资源的可持续发展,保障社会经济的可持续发展。 3.2BOT融资模式 多年来,省内水生态建设过程中存在着大量工业废水和城市废水的处理问题,BOT模式可以考虑在污水处理中加强应用,可以将全省范围内的污水处理项目整合成一个特许经营协议框架,再将项目进行打包成一个大项目,由制定的投资人负责投融资和建设的全面运行管理。据了解,目前在珠三角一带的地区中,有大量利用BOT的融资模式来建设污水处理厂和垃圾处理厂,然后再融合经济状况优越的银行集团、上市公司等社一些会资金参与建设,政府主要负责投资配套设施的建设,市财政最终将还利润给社会资本。所以,河北省水生态在解决融资问题时可以有选择行的借鉴这些优秀的做法,推进河北省水生态建设工作顺利开展。 3.3创新PPP融资模式 3.3.1PPP融资模式的实施背景 回顾党的十八大会议精神,提出要充分发挥市场在资源配置过程中的决定性作用,转变政府职能,PPP这种模式也开始逐渐得到更多政府部门的高度重视。根据2015年国务院出台的《管理办法》,国家明确了鼓励和引导实施特许经营五大领域:能源、交通运输、水利、环境保护、市政工程。《管理办法》出台的背景是,国家重视并大力推进政府和社会资本合作(PPP)模式。 在我国,大力推进PPP融资模式是有其背景和渊源的。中国多个领域中普遍存在着融资困难的现象,如何建立有弹性的、可持续性的资金保障机制?这是一个重大课题摆在我们面前。在PPP模式下,能有效减少地方政府的债务风险,缓解地方政府的还债能力。由此可见,PPP这种融资模式将来在我国各级地方政府中将会逐步进行应用。 3.3.2PPP融资模式实施过程中应该注意的问题 (1)PPP模式的推广受观念影响比较大。 在全省水生态治理过程中,仍然面临政府观念过于保守和陈旧、项目盈利空间小、民营资本没有充分的话语权等一系列问题。在中央强推之下,很多地方政府缺乏对PPP的正确认识,不少人认为PPP就是一种新的融资方式,通过PPP利用社会资金解决政府资金短缺的问题。事实上不是这样,PPP已经不再是传统意义上的融资方式,严格来说是一种政府新型管理模式,政府通过这种管理模式为公众提供更高效和更优质的公共产品和服务。 (2)要解决好特许协议内容的问题。 特许协议是政府与民营企业合作的契约基础,是确认双方合作关系的基本要件,协议中要对政府部门与企业部门在项目中需要承担的责任、义务和风险进行明确界定,参与方进行有效约束,保护双方利益,确立好双方合作“双赢”、“共赢”的合作关系。 (3)政府部门的支持是必要的。 在PPP融资模式中,政府与民营企业合作双方的角色和责任问题会随项目的不同而发生变化,但政府在整个过程中的总体角色和责任基本是不变的――为社会提供最优质、稳定的的公共设施和服务。无论环境发生怎么样的改变,政府均应从保护和促进公共利益的立场出发,负责项目的总体策划,组织招标,理顺各参与机构之间的权限和关系,降低项目总体风险等。 (4)需要专业化机构和人才的大力配合。 PPP的运作模式广泛采用项目特许经营权的方式,这需要机构内人才专业化水平比较高,特别是比较精通于法律、金融和财务等方面知识的人才。这就需要政策的制定主体与参与方的有关规定更加规范化、标准化,能够对项目的运作提供技术指导和相关政策支持;另一方面需要专业化的中介机构提供具体专业化的服务。 总之,在治理河北省水生态方面,我们要采取方方面面的多种措施,融资模式的创新势在必行,建立适应市场经济要求的水环境保护投融资政策体系,既要立足当前,又要着眼长远,实现水资源的可持续发展,实现全省经济突飞猛进的发展。 环保方面论文:绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用 摘 要:随着时代的进步,我们越来越注重环保意识。这不仅单单体现在生活品质环保的追求上,还体现在建筑施工设计中。绿色环保意识被越来越多的人追求与倡导,它不仅能提高建筑施工的品质,还能提高其效率。文章将结合我国建筑施工现状的特点,从而来说明绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用。 关键词:绿色环保;建筑施工;节能环保;经济效益 1 我国建筑施工设计的现状 随着房地产市场的激烈竞争,绿色建筑也随之得到认可与重视。它将会是人们逐渐追求的对象。因此,如何将绿色环保理念应用到建筑施工中将是建筑的一大亮点,这会提高建筑的竞争优势,吸引人的眼球。可是,在我国国内,绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用仍得不到普遍的重视,一般建筑仍然占主导地位。施工环境的现状也日益严重,时刻遭受着威胁与挑战。 1.1 片刻追求市场的经济效益 我国的建筑市场的发展还在起步阶段,目前大多数投资者主要投资一般建筑,这只是追求短期的经济利益,并没有好好地遵循“以人为本”与“人和环境”的建筑设计理念,他们只考虑到了市场的短期需求,没有充分考虑到市场的供应正随着需求的增多而增加。当建筑量超过需求时,一般建筑的优势不再满足需求者的要求。只有真正绿色环保的建筑大楼才能被推崇。 1.2 能耗厉害 对一般建筑而言,建筑施工中的能耗量是庞大的。它不仅降低资源的利用率,还污染环境,破坏生态。在我国,施工者更多的是注重利益结果,希望短期创造巨大的财富。可与此同时忘记了保护环境的重要性,忘却了环境带来的经济效益。我国建筑中还是主要以煤为主要原料,大量使用煤使其对环境造成一定的压力。 1.3 缺乏专业的绿色环保建筑队伍 绿色建筑比一般建筑复杂化、系统化、综合化。它需要专业的队伍进行实地勘察,对施工各方面都有一定的绿色经验认知。而当前的建筑队伍缺乏相关的知识,不具有绿色建筑经验,对新型材料的掌握也不够成熟。即使建筑队伍有绿色环保的意识,也无法准确地将理论与实际相结合运用。 1.4 建筑施工中管理体系的不完善 建筑施工过程中没有相对完善的管理体系,对施工过程中的材料、电、资金以及人员的安排等没有有效地分配。管理人员散漫、管理制度的落后往往导致施工工期的延迟。 2 误区――具有绿色环保理念的绿色建筑不意味着高价与高成本 绿色建筑像是一个新宠儿被开发商宠着,它被开发商用很多的新词捧着,并且轰炸式的广告让人不得不觉得绿色建筑是高档建筑。其实不然。绿色建筑不是一定要用大量的金钱堆积而成的。它可以是一个在山林中的农家住宅,贴近自然,惬意舒适;可以是一个窑洞,靠着它的地理特征,冬暖夏凉。只要建筑中或在施工过程中透着绿色环保的理念,给人舒适安逸感觉,安全性能高的建筑,都能称之为绿色建筑。绿色环保理念的体现不是用钱体现的,而是用智慧表现的。在施工中小小的注意细节就能为建筑平添一份绿色。 3 绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用 绿色建筑施工设计需要设计者以“绿色环保”为理念,“可持续发展”为远见,“节能环保”为目标,注重施工过程中的技术优化,争取规划的合理,资源的节约以及环境的保护。以下就是绿色环保意识具体对施工的应用。 3.1 总体规划与布局 建筑施工的规划与布局,不是纸上谈兵,它需要勘察施工现场,对其进行测量与分析,然后制定合理的施工图。在制定完施工图后,不能直接对施工地区进行施工,施工开始前需要对施工区域进行划分,划分可根据区域的性质(住宅区,商业区,办公区等)。然后在作业区附近做好隔离措施,避免造成人员与财产的伤亡与损失。同时,有效及时地隔离能够减少对作业区外围的环境破坏。 3.2 科学规划土地,节约土地资源 目前,我国土地的开发日益频繁。可在这背后,土地资源也随着不合理的开发大量流失。因此,绿色环保施工的方面之一就是土地的合理规划。 做到土地资源的节约,首先第一步就是科学地规划土地,这样可以避免施工过程中对土地的不重视,从而减少土地资源浪费的影响。对总体的施工环境的土地进行功能性划分,提高施工过程中土地的使用目的。对作业区的土地要减少用地死角,杜绝过度占地,合理科学地依据施工图纸及现场勘测情况进行土地利用。在此基础上,不能大规模地破坏原土地上的绿色植被,破坏其生态系统,应在施工过程中积极保护,并在施工后对其进行一定地复原与修复。对施工外的生活区,应及时隔离,减少对外的占地面积,减小对施工周围环境的影响。 3.3 环境提供的可再生能源的使用――太阳能 在施工过程中,可以充分利用太阳能等可再生能源。在施工区内,可以通过设置太阳能装置来进行发电、取暖等,这样可以减少施工中的用电量,科学环保。在此基础上,还可以将太阳能理念积极地落实到建筑中去。例如,当前空调的使用越来越频繁,无疑使得氟利昂的使用对环境遭受巨大的压力,全球变暖等环境问题威胁着我们。我们将太阳能的结合到建筑本身中,可以减少空调的取暖使用量。再者,我们可以在建筑时注重建筑自己的通风原理,从而设置通风系统,也可以减少空调使用率。积极合理使用环境提供的可再生能源――太阳能,会让建筑充满魅力。 3.4 积极使用节能材料,提高材料的利用率 对于材料的使用,应该分为两方面。一方面是减少材料的浪费,提高材料的利用率;另一方面是根据资金的现状来积极使用新型节能材料。在施工过程中要合理规划材料的购买情况,并且对其认真做好入库情况。当材料出库时,应对材料量及用途进行严格的审查和记录,对材料的使用进行限额管理,避免其在中途的大量浪费。对于材料的保管,不应只注重钢筋、水泥等重要材料的保管,还应包括周转材料的使用和保管情况。有效地保管周转材料,可以有效降低工程施工中的材料的累积折旧,不影响建筑施工的进度。积极使用节能材料则要求有一支专业的建筑施工队。他们有长远科学的眼光,在施工中会引进科学的施工技术(例如闪电对焊等),而且他们注重的是品质与效率的追求,追求的是绿色建筑,会凭着施工的总预算等积极采用节能材料,使得建筑更加追求绿色环保。 3.5 注重施工中的节水与节电 建筑施工中用水量和用电量是十分大的。对于施工中的用水、用电都要节约,若能循环利用应该要进行二次利用。用水节约体现在施工生活区的用水限量,合理分配用水单位,减少水的浪费,例如采用腹膜保护在平面结构上等;用电节约指的是对电量进行限额,在建筑施工过程中要选择用电节省的机器设备,减少大功率、高耗电的机器设备的使用。二次循环则主要体现在用水上,对于一些已用过水进行循环使用,例如可以废水利用――洒水除尘等。 3.6 回归自然,舒适惬意的生活环境 建筑的建造不再只是单纯地满足人的居住,它们带来地是更多的生活享受。真正的绿色环保建筑是将人的感受充分考虑在建筑施工中,用天然无刺激的建筑材料,居住区的功能分工明确,环境舒适,室内空气清新,室外绿意盎然,充分体现人与自然和谐相处。 4 结束语 随着时代的进步,具有绿色环保理念的建筑将是建筑行业可持续发展之道。它能提高社会的经济效益,改善人们的生活水平,促进人与自然和谐相处。所以,注重绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用对建筑施工有着非凡的意义。 环保方面论文:浅谈城镇污水处理厂竣工环保验收监测需要关注的几个方面 摘 要:污水处理厂验收监测是污水治污减排的重要工作,监测人员须掌握正确规范的验收监测方法,本文重点介绍了现场监测和环境保护检查应重点关注的几个方面,为更好的做好验收监测工作提供技术参考。 关键词:污水处理厂;环境保护;竣工验收;关注 近几年来,随着国家治污减排力度的加大,青岛市采取政府投资、BOT等模式,不断新建、扩建城镇污水处理厂,全市目前国控污水处理厂22家,日处理污水能力达170余万方,同时,我市农村也建成了多家小型污水处理厂。笔者从事多年污水处理厂验收监测工作,本文重点对青岛市污水处理厂竣工环境保护验收监测工作各个环节需要关注的问题进行分析。 1 验收监测工况 为保证污水处理厂长期稳定运行,同时确保监测数据的有效性,现场验收监测期间,生产负荷须达到设计生产能力的75以上。环保设施正常运行应确认污水处理设施的处理量与设计量是否吻合,设施应正常运行,废水处理量达到工况要求。确实无法满足工况的,应在主体工程运行稳定、应运行的环境保护设施运行正常的条件下进行,对运行的环境保护设施尚无污染负荷部分的环保设施,验收监测采取注明实际监测工况与检查相结合的方法进行,同时采用分期验收方式。 2 监测工作 2.1 废水监测 2.1.1监测点位的设置 通常主要是对处理设施的处理效率进行检验,监测污水处理设施对污染物的去除率,以及主要污染物进水和出水浓度等。因此,在污水处理工艺进水口和末端排放口均应布点采样,以确定各污染物的源强和出口浓度,评价进水浓度和污染物去除率是否达到设计要求,出水浓度是否达到排放标准要求。 2.1.2监测项目的选择 《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中列出了19项水污染物基本控制项目和43项选择控制项目。对末端排放口而言,19项基本控制项目均应进行测定;同时根据汇水范围污水特点以及环保行政主管部门的要求,可以加做选测项目。 2.1.3监测频次的确定 对污水处理工艺末端排放口,标准中规定采样频次为至少2h一次,取24h混合样,以日均值计。在实际工作中发现,对PH、水温、氨氮、悬浮物、石油类等项目取混合样测定不尽合理。因此,对污水处理工艺进口和末端排放口一般每天取样4-6次,采样2-3天。 2.2废气监测 废气主要为未封闭的污水管道,进水泵房、隔栅、沉砂池、厌氧或好氧设备、污泥池和污泥脱水等散发的恶臭物质,主要污染物有氨、硫化氢、臭气浓度和甲烷等。 废气主要为无组织排放,布点时一般在下风向或浓度最高点处设3-4个监测点位。其中氨、硫化氢和臭气浓度在监测点设于厂界或防护带,甲烷的监测点设于厂区内。如周边环境比较复杂,建议在厂界周边设置参照点,尽可能说清企业排放情况。现场监测时,应注意风向、风速的变化,一般每天采样4次,每2小时采样一次,采样两天。 2.3噪声监测 噪声源主要为鼓风机、提升泵和污泥脱水机等。验收监测时,根据工业企业厂界环境噪声排放标准相关要求进行布点,一般只对厂界噪声进行监测,主要考核该建设项目噪声对周围环境敏感点的影响。当厂界周围有敏感目标时,厂界应加密或在敏感处布点。厂界噪声的测试一般为2天,昼夜各2次。 2.4固体废物监测 初沉污泥采用重力浓缩、剩余污泥采用机械浓缩,二者混和后进行中温消化,消化后的污泥脱水后存放至厂内污泥堆场内。污泥监测时应测定有机物降解率,以判断是否满足稳定化的要求,此外还要测定含水率、粪大肠菌群等项目。污泥的处置方式,采用较为广泛的是农用和卫生填埋。污泥作农用处理时,应测定总镉、总汞、总铅、总铬等金属元素和砷、硼等非金属元素以及石油类,苯并芘,AOX,PCB,PCDD,PCDF等有机物,污染物含量应满足GB18918-2002中表6的要求。采样时采用多点采样法,样品应有代表性,样品质量不小于1KG,采样次数不应少于6次。 3 环境管理检查 环境管理检查由现场勘察开始,到监测实施结束后完成,贯穿于整个验收监测的过程。 3.1 建设项目落实环保要求 主要检查建设项目是否进行了环境影响评价并经环保主管部门批复,初步设是否落实了环境影响报告书(表)及批复意见的要求,污染防治设施是否按照要求与主体工程同时设计、施工并投产使用,项目试生产是否按规定申报并经批准。 3.2 建设项目自身环境管理建设 主要检查建设单位是否建立了环保管理网络和环保规章制度,是否有专职环境管理人员负责项目的正常运行管理,环境保护设施建成及运行记录管理,环境保护设施建成及运行记录是否齐全。 3.3 排污口规范化 主要检查污水处理工艺末端排放口是否安装了污水水量自动计量装置、自动比例采样装置,PH、COD、氨氮等主要水质指标是否安装了在线监测装置,流量计和在线监测仪是否有计量部门的质量认证证书和环保部门的推荐证书,自动监控设备是否与环保部门监控中心联网,固废暂存场所是否按规范要求采取了防雨淋、防渗漏等措施,各排污口是否设置了环保图形标志牌,排污口的数量,位置是否按照环境影响报告书(表)批复意见的要求设置。 3.4 环境风险应急预案 此类项目的环境风险因素反映在污水处理厂非正常运行状况可能发生事故,对周围环境及工作人员人身安全、健康均可能造成影响的污染应急预案以及相应配置,调查试生产期间是否发生过污染。 3.5公众参与调查和扰民现象调查 我市污水处理厂大部分处于海、河边,相对偏僻的地方,个别污水处理厂随着城市化推进,也距离居民区较近。对距离敏感点较近的企业,要对当地环保部门、企事业单位和居民进行调查问卷、走访、询问,了解日常有无扰民现象、如有扰民、违法等现象,调查清楚,尤其重大环境问题和环境违法行为,要及时向环境管理部门报告。 3.6固废处置 污水处理厂产生的固废主要是污泥,现在我市主要是进行填埋、农肥和制砖等综合利用。 3.7总量控制 污水处理厂是一个辖区或全市的主要的废水减排工程,对当地的减排工作至关重要,处理效果好坏直接决定着减排质量,所以必须将总量控制放在首位,根据监测结果合理核算总量控制效果。 4结语 验收监测的核心工作旨在对污水处理厂环境保护设施建设、运转效果、“三废”综合利用以及处理、污染物的排放、环境监管等方面的综合测试和检查。只有强化环保设施规范化以及企业管理制度化建设,同时,验收监测过程也需要严格按照规范进行,才可以确保污水处理厂竣工验收监测科学、严谨、正确的进行,为环境管理提供准确可靠的技术支撑。 环保方面论文:美国环保署希望汽车制造商在油耗方面引入道路测试 整车厂的标称油耗往往与消费者体验并不一致,买车时以为买了一只吃草的“小绵羊”,实际上可能是一只整日饥肠辘辘的“油老虎” 消费者的要求 近十日美国一个消费者联盟和环境保护群体正要求美国联邦贸易委员会打击使用非官方油耗数据的汽车广告,这里“官方”是指来自美国环保署(EPA)的数据。 由于汽车制造商广告里的数据与消费者实际使用中有较大的出入,他们给联邦贸易委员会提出以下建议: ・所有油耗参数只能采用EPA的评价,禁止汽车广告中采用非EPA的油耗估计数据。 ・允许使用EPA的所有三种评价指标(城市道路、高速公路、两者混合),或者在某些情况下只使用组合的数据。禁止广告中只使用高速公路数据,因为这种工况一般很难完全实现,有一定的不可靠性。 ・要求公布销量较大的配置车型而不是某些在油耗数据上比较优秀的配置车型的数据。 ・要求电动汽车广告中换算所得的油耗数据。 汽车广告是影响消费者购买决定的一个很大的因素,精准清楚的油耗数据将对消费者购车和对在提高燃油效率方面有投入的厂商有帮助。美国消费者协会公共事务主管、《The Car Book》的作者杰克・吉利斯(Jack Gillis)说。 油耗的不同标准 在中国,评价汽车的燃油经济性一般采用百公里油耗(L/100km),即车辆行驶100公里所消耗汽油的体积;美国的燃油经济性则采用每加仑汽油所能行驶的英里数,即Mile per Gallon(MPG)来衡量。 1975年美国国会通过新能源政策保护法,确立了美国新车燃油经济性标准法案(CAFE)标准,根据此法案,燃油经济性的标准由美国国家高速公路交通安全管理局(NHTSA)制定,而美国环保署(EPA)负责对汽车制造商的新车燃油经济性数据进行统计,数据由制造商提供,EPA对提供的数据随机进行验证。违反CAFE标准的后果非常严重。与标准相差0.1(MPG),则将受到每辆车5美元的罚款。戴姆勒-克莱斯勒就曾受到3030万美元的罚款。 汽车制造商一般按照有关的标准,在特定的温度、风速等环境条件下,在实验室底盘测功机上对汽车进行等速油耗测试;或者在平坦路面上,进行等速油耗测试。最终选取最低的油耗数据,称作“理想油耗”,这也是很多汽车厂商在广告中所采用的参数。 EPA的打算 尽管消费者们提出了自己的诉求而且说的头头是道,EPA却有自己的打算。EPA建议汽车制造商在公布油耗参数之前对他们生产的汽车进行道路测试。现在一些汽车制造商使用风洞测试和工程计算的方法来计算油耗参数。 这个建议是在福特、现代和起亚之前在油耗方面出现了备受关注的错误之后提出的,由于这些错误这些生产商不得不重新油耗参数并对之前买了相应车型的消费者进行补偿。 “一些制造商已经在这么做了,但是我们正在制定一个管理办法来要求所有的汽车制造商来这么做。”交通和空气质量办公室的主管克里斯・格伦德勒(Chris Grundler)说,用实际道路测试取代风洞测试会使操控试验结果变得困难。 EPA于2008年推出了现行的油耗测试方法,并用以评价所有在美销售车型的燃油经济性。2007年以前,EPA的测试只包括城市和高速公路,但在2008年的标准中,增加了高速\加速、空调和低温三种测试工况,这使汽车油耗的测量变得更加全面和准确。 EPA油耗测试流程是根据联邦法律细化的标准化办法,并根据此法在实验室的可控条件下对车辆进行测试。在测试平台上,会有专业的驾驶者根据测试标准或者程序来模拟城市或高速路况下的驾驶情况。测试的标准非常详细,对发动机的状态和整车的工况都有详细的要求。但是尽管如此,这种测试也不能完全的反映实际的驾驶状况。但是相比汽车制造商的“理想油耗”,EPA的结果还是更加接近实际状况,这大概也是消费者们为何要求汽车广告中采用EPA油耗数据的原因。 环保方面论文:从四个方面开展学生环保和低碳生活教育 保护环境,匹夫有责。“环保”是“环境保护”的简称,是指“防止环境污染与破坏,保护和发展生态平衡,促进经济和保障人类社会发展的工作。”(《中华现代汉语词典》)这项工作涉及面非常广泛,不但包括世界各国政府、各类生产企业,而且包括社会各界和每个家庭成员。我们不妨把关涉青少年学生“环保和低碳生活教育”的政府、学校、家庭和社会四方面的立体教育合力形象地称为“四羊方尊”。中国正在建设环境友好型和资源节约型社会,坚持上好“学生环保和低碳生活教育”这一课,尤为责任重大。 一.政府行动 环境质量的优劣直接影响着人们的生活质量、生产质量与生存质量。目前,环境污染事件时有发生,对百姓生活造成很大不利。因此,重视环境问题并把治理环境作为头等大事来抓,已是政府间的共识。 1、面向国际。中国在国际社会确立的应对气候变化“共同但有区别的责任”原则下,以积极主动的姿态参与应对气候变化和发展低碳经济的国际谈判和国际规划的制定。从1992年巴西里约热内卢《联合国气候变化框架公约》到1997年日本京都的《京都协议》,从2007年印度尼西亚巴厘岛“巴厘路线图”到2009年丹麦哥本哈根世界气候大会的《哥本哈根协议》,从2010年墨西哥坎昆世界气候大会,再到2011年南非德班世界气候大会,中国始终是积极应对气候变化的参与者、推动者和贡献者。联合国秘书长潘基文曾说:中国现在已经是一个全球性的大国,承担着全球责任,在国际和平与安全、《千年发展计划》、气候变化、人类健康、环境保护和可持续发展等一系列关键的全球事务中,始终愿意承担作为发展中国家所能以及所应担负的责任。 2、面向国内。中国“努力控制和减缓温室气体排放,不断提高适应气候变化能力”(语)。中国是最早制定实施《应对气候变化国家方案》的发展中国家。现在,把法制作为应对气候变化的重要手段,制定出台了《清洁生产促进法》《促进循环经济法》,作为节能减排、发展低碳经济的法制保障。为更好地贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》和《大气污染防治法》,改善环境空气质量,防止生态破坏,新修订的《环境空气质量标准》已颁布。新标准增加了细颗粒物PM2.5(即粒径≤2.5微米的颗粒物,它能穿过鼻腔中的鼻纤毛,直接进入肺部,严重危害人体健康)和臭氧(O3)8小时浓度限值监测指标,并要求在2012年京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展细颗粒物和臭氧等项目监测,2013年在113个环境保护重点城市和国家环境保护模范城市开展监测,2015年覆盖所有地级以上城市。同时,中国还将制定出台《低碳经济法》《可再生能源法》《节约能源法》等一系列法律法规,建立发展低碳经济的法制保障机制,形成具有法律效力的低碳体制。中国有信心、有决心、有能力、有速度走向低碳生活! 二.学校教育 如果环保问题解决不好,那么在一个可预见的未来,人类要过既有尊严、又有幸福的低碳生活的期限会越来越远,甚至会成为一种奢望。中国人的生命权、生活权、生存权、幸福权、尊严权还要奋斗很长时间。作为培养人才的学校,在面对学生环保和低碳生活教育的学术科研和课堂教学中,我们应该深刻反思: 1、居安思危。我们生活得幸福吗?从环保的角度讲,幸福是更优美、更安全的环境,更便利、更和谐的氛围。看社会环保幸福指数,不能只看经济增长,而要更关注社会总体主观幸福感的增长状况。 学校教育要关注教育的幸福感,特别是未成年人的幸福理想和幸福观。高碳经济生活已经严重污染了人类生存的地球,人们都可以深切地感受到生态危机、环境危机甚至生存危机。在每个人的身边,就存在着不环保、不绿色、不低碳的环境问题。学校教育所承担的责任是,培养驾驭未来国家命脉的接班人,包括环保卫士和志愿者。环抱之木,起于小苗;九层之台,起于垒土。人与环境和谐相处的低碳环保生活习惯,宜从娃娃抓起,“勿以善小而不为”。 2、痛改前非。学校无小事,事事是教育。CCTV-10有一条关于低碳生活的公益广告:“这里(地球)是我们(人类)赖以生存的环境,许多时候,我们的选择,可以改变环境。一个小小的习惯,带来的效应,可能超乎我们的想象。所有的所有,都是对我们的未来负责,低碳生活,从现在开始。”要减少碳排放,就要改变生活习惯,如骑自行车,开混合动力的车,使用节能灯泡,植一株草,养一盆花等,都是低碳、绿色、环保的行动。 如果我们都能像这条广告那样,每隔一段时间就反复重申改变不良习惯的重要性,那么我们的教育目的就一定会达到。但是,作为教育者的我们,时有淡薄了责任、模糊了视野、不辨了是非的时候,这是非常痛心的。痛心的事要痛改,我们应该有这样的勇气,因为我们没有失掉自信力的理由! 三.家庭素养 家庭的环境氛围和生存质量对孩子的成长至关重要。无论是高碳生活,还是低碳生活,其印迹总会烙在孩子的记忆里。如果每个家庭成员都能把“环保和低碳生活教育”问题当做孩子成长过程中必修的素养来抓,我们还愁低碳生活不成吗? 我们现在的家庭生活,特别是孩子的家庭生活,“家庭环保”这一课题谁来补上?家长的素养和眼光,决定着孩子的生活质量。 1、节约是家庭的美德。铺张浪费也是高碳生活。一粒米、一滴水,吃穿住行的每一样东西都是靠消费能源才得来的。居家需勤俭节约,持家要细水长流。古人讲,静以修身,俭以养德。顺手关灯关机,不浪费纸张和粮食,将垃圾分类处置等等,这些环保理念家长要帮助孩子学会。因为好习惯形成好自然,好自然就是好品德。 2、幸福是家庭的追求。居有所住,住有所安,安宁才有家庭幸福可言。出门青山碧水蓝天,进门放心安心舒心;绿色低碳居家,幸福美满生活,这是现代家庭的理想生命线。“安全无污染,低碳不高碳,环保可持续”,这是家庭教育不得不研究的课题。家庭是孩子最亲近的学校,家长是孩子最亲密的老师。孩子必须好好学习,家长务必天天向上。 四.社会责任 社会是一所生活实践大学。现在的惯性生活模式把我们已经惯坏了,我们很难轻易改变一种固有的生活方式。然而低碳社会强调日常生活和消费的低碳化,我们没有理由拒绝低碳文明生活。我们必须通过坚定不移地树立低碳理念和持之以恒地转变行为方式,以达到推行低碳生活的目的。 1、低碳生活是负责任的生活方式。对普通人来说,低碳是自然而然地节约身边各种资源的习惯,是一种态度不是能力。由于中国公民(特别是西部公民)正处在工业化、城市化、农业现代化进程的快节奏生活中,电气化、自动化使日常生活能源消耗越来越高,发展中的碳排放,已是显而易见的。虽然每个人生活习惯中浪费能源和碳排放数量看似微小,但对拥有13亿人口的中国来说,碳排放总量却是一个天文数字,中国已跃居世界第一碳排放大国。所以,严格控制碳排放量,过低碳生活,走低碳经济发展道路,不只是国家命题,也是每个社会公民的责任。 2、减少碳足迹是培养低碳责任。《低碳经济与幸福指数》的编者以一个平凡人的一天为例来说明“碳足迹”:清早起来,一边看电视,一边吃面包喝牛奶,然后穿好外套,下电梯,开车或乘车去上班。紧接着乘电梯上楼,来到办公室,打开电脑,开始一天的工作。虽然没有摄像机随身拍摄,但温室气体却记录下了全过程。从电视机搜索信号和播放节目,到电梯上下,电脑工作都要用电。在中国,一度电的二氧化碳排放量约为785克。面包和牛奶离不开作坊,而畜牧业会排放大量的温室气体;衣服生产,车辆行驶,无一不和能源打交道。像这样每个人日常生活的每一件事,每个工厂的每一道工序,都伴随着二氧化碳等温室气体的排放。这样的“碳足迹”维基百科解释为:一个人、一个产品或装置在整个生命中所释放的温室气体总量。这个概念以“足迹”为喻,说明我们的每个人都在向大气排放温室气体所留下的痕迹。“碳足迹”是用来衡量人们在日常工作和生活中排放二氧化碳的一种方式。无论是开车上班、乘飞机旅行,还是欣赏轻音乐、使用电脑,都将直接或间接地消耗石油、煤和天然气等化石燃料。所以,“碳足迹”也指一个人的能源意识和行为对自然界产生的影响。 环保方面论文:港口在低碳与环保方面的举措 物流是碳排放的“大户”,港口在低碳发展方面责无旁贷。国外港口正在研究建立低碳港口认证机制,国内港口制定了“资源节约型、环境友好型”港口战略。 自哥本哈根全球气候会议以来,低碳成为世界各国发展中所关心的重要,而物流(运输、仓储、包装等)是碳排放的“大户”,也是低碳发展所关注的重点行业之一。作为港口而言,在低碳发展方面责无旁贷。据我国港口行业管理部门在港口能源消耗方面的约束指标显示,港口综合能源单耗以2005年为基数,到2015年要下降8%,“十一五”期间完成了4%,“十二五”期间还要完成4%,中国政府承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。 国外港口出台强制性措施 全球港口发展均不同程度面临气候变化、港口周边环境破坏和生态恶化的问题,鉴于港口企业通常以追求经济效益为主要目标,难以自觉主动承担社会责任,需要政府采取政策性的强制管理措施和激励措施。发达国家通过对港区周边环境质量实施严格管理,促使港口为适应相关控制要求不断采取节约能源和其他资源、减少排放以及保护环境和生态的措施,从而推动了低碳港口物流的建设,缓解了港口与城市发展的矛盾,港口因此得以可持续发展。为进一步推动低碳港口的建设,一些机构正在研究建立低碳港口认证机制。 美国加州实施严格的空气质量管理法规,实施清洁空气行动计划,定期委托评估机构年度港口空气排放情况。洛杉矶港分析二氧化碳和各种污染物排放的分布和来源,以便引导港口采取有效措施减少能源消耗、提高能效、减少二氧化碳和污染物的排放,推动低碳港口物流的建设。洛杉矶港还逐年提高使用减排技术装卸设备的数量份额,通过相关管理规定,实施逐步限制老、旧、残破卡车进入港区,减少更多的车辆尾气排放。 为了进一步改善港口环境,针对船舶在靠港期间会产生大量燃油废弃排放,对港口地区空气受到严重污染的问题,洛杉矶港实施AMP计划,强制要求船舶靠泊之后停止使用船用柴油机供电,改用由码头配备的岸电设施提供电力,大力推动靠港船舶使用岸电,同时鼓励使用低硫燃料,该项措施取到了很好的效果。 船舶利用岸电最初主要是滚装和邮轮码头,现在已经扩展到油码头、集装箱码头等。在推进岸电使用的过程中,国外主要是通过立法,财政补贴等方式实现的,国外码头船用岸电设施一般都由港口、码头运营商、船公司、货主、地方市政部门中的一方或几方出资建设,既要在码头上建设供电设施,又要在船上设置岸电受电设施。随着近几年的推广应用,岸电技术发展步伐不断加快。据不完全统计,自1989年哥德堡港开始为3艘客滚船供应岸电以来,世界上已有二十多个港口在其特定的泊位上配备了为船舶供应岸电的设施。 美国洛杉矶港是岸电使用的先行者和代表,为减少港区及其附近区域的空气污染,洛杉矶港实施靠泊船舶使用岸电替代船舶柴油机动力(简称AMP)计划。荷兰鹿特丹在2007年底展开了一项为期两年的试验计划,为默兹港口流域的内陆趸船供应岸电。鹿特丹港口安装了120个接驳点向趸船供应足够的电力,该计划现已解决供电系统的缴费和接驳问题,并会在2012年前后,在公众船舶停泊处完成加装更多接驳点。美国长滩港、日本名古屋、德国波罗的海吕贝克港、欧共体等一些国外港口及机构开始在每个码头均提供大船用岸电设施。 靠港船舶使用岸电技术应用方式也是多种多样,早期码头上提供的岸电多为低压,现在有高压电上船后再由船上的变压器变成低压供船舶使用,还有高压供电直接与船舶高压供电系统连接的方式。在应用过程中,根据靠泊船型不同,选择相应的技术方式。美国洛杉矶港方案是将岸电设备安装在驳船上,通过多根低压供电电缆连接到靠港船舶上为其供电。瑞典的哥德堡港则采用高压上船,船上变低压的方式。而美国长滩港的某些集装箱码头则采用高压电缆直接与船上的高压供电系统连接的供电方式。 同时,在港口运行管理方面,国外港口通过调整港口作业方式、改善运行调度等方法,致力于节能减排在港口的实施。美国长滩港开始对其码头基础设施进行改造工程,将铁路集疏运方式引入港内,用来替换原来的有货运卡车集疏运方式,旨在减少卡车在港内行驶的几率,减少排放。 在清洁能源利用方面,韩国釜山港口局则通过太阳能、地热能降低港口能源消耗和成本。到2013年,港口局将投资50亿韩元建立太阳能、地热能和风能应用系统。并且追加30亿韩元建立海浪发电系统,预计于2016年投入使用。美国海军除了在太阳能、海浪能以及在港口应用岸电技术以外,仍积极开发新能源技术,甚至计划利用海藻能帮助船舶获得动能。 并且,在局部地区采取一些政策性调控措施,也可以实现节能减排的效果。例如:美国长滩港采用白天和夜晚收费差异,调控货车流量,减少了港区道路的拥堵,避免了能源浪费,收到了一定的效果。2006年5月欧盟委员会通过法案2006/339/EC,提出欧盟港口靠泊船舶使用岸电,要求成员国提高认识,与IMO(国际海事组织)合作制订岸电连结的国际标准,制订促进实施此法案的经济政策,交流各港口船舶供电和服务的经验,在港口推广岸电设施应用。 国内港口低碳物流成效果显著 目前,世界各国对能源的需求持续增长,我国也将长期面临能源紧缺、环境恶化以及来自于国际的减排压力,节约资源、保护环境已经成为我国的基本国策,要求加快建设“资源节约型、环境友好型”社会。交通运输是国家节能减排重点行业,在建设“两型”社会过程中,要充分挖掘节能减排、环境保护的潜力。港口是交通行业中的一个重要组成部分,建设以节约能源、减少排放、保护环境为标志的低碳港口是推动港口发展方式转型的抓手。 近年来,我国一些港口已经开始船舶靠港时应用岸电技术的研究、开发与应用工作,青岛港、上海港、连云港港等在此方面均取得了突出的成绩,积累了丰富的实践经验。但是,在应用过程中,也存在着船舶应用岸电方面相关政策缺失的问题,如:船舶使用岸电服务许可、计价计费等方面。在港口环境保护方面,特别是散货码头防尘、抑尘方面,需要重点解决煤炭、矿石在装卸和堆存过程中粉尘污染严重的问题,行业相关管理部门正着手制定粉尘控制规范标准。 在船舶应用岸电方面,青岛港招商局码头2009年首先完成了5000t级支线集装箱船舶接岸电的改造任务,进行了初步尝试,其岸电改造项目也被确定为交通运输行业第二批节能减排示范项目,项目的实施是我国港口靠泊船舶使用岸电的有益尝试。2010年上海港务集团与中国海运集团在上海港外高桥港区联合宣布,中国首个港口移动式岸基船用变频变压供电系统正式应用。该系统将由港口岸基供电取代船舶油料发电,有效减轻港口地区的空气污染,实现低碳水运。2010年,连云港港采用 “高压上船”的方式,通过在港口测试,获得了交通运输部、船公司、口岸单位专家的一致好评,各项技术参数已达到国内先进、国际领先水平。目前在宁波港、蛇口港等还有正在实施的岸电项目。 在以电代油方面,针对集装箱轮胎式门式起重机(RTG)在我国应用广泛,但是存在油耗高,噪声大、污染物排放多收到问题,在沿海港口广泛开展“油改电”工作,即将原来完全依赖燃油的RTG增加电力驱动功能,减少RTG在作业中燃油类能源消耗,减少排放,提高了能源利用效率。在清洁能源利用方面,提高电力、太阳能、风能、地热等能源的应用比重,降低煤炭、燃油等高排放的能源消费比重,可以大大减少二氧化碳和其他污染物的排放。天津港通过对太阳能、土壤能、海水能等清洁可再生能源的大力推广和利用,在2001年到2006年的5年间累计节约能源2.7万吨标准煤,节约价值400万元左右。减少二氧化硫排放量50吨左右;大连港采用海水源热泵技术,利用海水作为热泵的冷热源进行交换,达到冬季供热和夏季制冷的目的。连云港利用风能、太阳能开展风光互补照明技术的探索应用。国内很多港口企业都开展了清洁能源的利用应用,取得了较好的经济效益和环境效益。 在港口运行管理方面,港口根据自身运行特点和需求,对其工艺流程、生产调度过程进行优化和技术改造,使港口的运行能耗成本降低。青岛港集装箱码头根据装卸作业特点,优化作业调度系统,实现集装箱“满进满出”,减少了集装箱起重机空载运行的时间,节省了能源。秦皇岛港根据其煤炭散货储运的特点,针对输送流程空载运转进行研究,提出顺料流启动流程的设想,以减少输送皮带机在流程启动过程中的空转时间,达到节能的目的;并且,粉尘污染治理主要是“以防为主,以除为辅”。港口传统除尘抑尘系统主要通过喷洒水、干式除尘等技术实现,存在效果差、能耗大、水量需求大等弊端。近年来,出现了一些新的除尘技术和设备,如:干雾除尘、新型防风网等。京唐港3000万吨煤码头煤堆场应用了防风抑尘网技术。
1背景介绍 1.1公司概况 嘉定自来水有限公司始建于1961年,目前,拥有4座净水厂、1座源水厂、2座加压泵站,供水能力达57万m3/d,供水范围达400多km2,供水管网总长度为1300多km。2005年实行集约化供水以来,全面关闭乡镇水厂,实现“一地取水,一网供水”的格局,归并了马陆、方泰、娄塘、朱桥、唐行、曹王六家镇水厂,还对黄渡、封浜、外岗、望新四家镇水厂供应馈水。先后改建了马陆、嘉定新城伊宁路泵站,同时推进管网建设和改造工程。公司所属水厂等具体位置分布如图1所示。 1.2分区和漏损概况 通过两年的分区建设,已经建成一级和三级DMA体系,同时建成覆盖全区的DMA分区计量漏损管控系统平台,完成对区域内供水基础设施的监控,评估各区域内管网漏损状况,监督供水企业进行管网漏损控制作业,降低产销差,合理利用水资源,配合GIS系统,指导供水企业完善区域内供水管网建设,提升对于建成管道的维护管理业务能力。促进供水管理工作由被动向主动、静态向动态、粗放向精细、无序向规范转变,提高管理的精细化、信息化、现代化、智慧化水平。为了响应加强上海特大城市“精细化”管理要求,需要在现有信息化的基础上,构建水务信息化新工具。分区DMA计量管理系统基于远传水表、流量计、压力计等物联网监测的基础上,实现DMA分区用水及水资源的监控监管,达到精细化管理的目的。智慧水务的建设,尽可能地实现水务相关数据读取、分析、应用,降低一线水务人员的工作量,减少人工成本支出,从而提升企业整个业务水平及企业的的收益率。本项目是控制供水管网漏损率、加强区域节水能力、提高城镇用水效率,实现精细化管理所必不可少的一个组成部分,是上级政策和区域发展提出的双重要求。为完善供水管网布局,改善区域供水水质,持续推进集约化供水,建设节水型社会具有重要意义。 2分区实施和应用探讨 2.1分区规划和实施 以管网水力模型的为基础,对DMA规划区域内的管线水力情况进行区域模拟和对整个管网进行整体模拟,从而直观地了解DMA分区方案下管网的水力状态。利用管网模型指导嘉定分区规划,在基础数据调研和分析的基础上,提出初步的规划方案,再根据现场踏勘调研情况,对初步规划方案进行不断修正,同时应用水力模型进行详细的管网运行各工况分析,验证和确定全区分区仪表安装方案,节约了25%的硬件投资;同时,从分区的角度梳理了营业收费和监测系统,做到产销计量;经过两年,根据分区方案配套已经初步建成一级分区计量,已见成效。通过水力模型模拟计算,可以清楚地了解各个区块的边界管线的管道流量、流速,以及边界压力等情况。根据模拟的管道流量,初步确定哪些管线流量小可以关闭,哪些管线水流和所安装流量计口径不匹配需要更换流量计等情况。根据嘉定现有的行政区域划分、日常管理、地理边界、管道拓扑结构、厂站供水范围以及水力状态情况,初步将一级分区划分为9个区域。对一级分区方案(见图2)的评估分析,可以确定一级分区后,管网水力状态基本保持不变,能满足供水压力、应急消防用的需求。 2.2漏损系统建设 为了能够统一管理各水表厂商和平台的数据及信息,需要建立一个能够实现数据的集成和管理,完成从数据的采集、数据的格式化、数据的传输、数据的存储、数据的输出、系统扩展和保障等一系列的功能的平台。通过平台对接入的设备表具进行统一管理,包括:设备基本信息、营业表卡信息、设备变更信息及运维信息等。主要功能如下:(1)多源数据接入与集成。包括:流量计、远传水表、二次供水数据、边界馈水流量计、在线小区总表、远传特征户表、用户营收数据、历史漏爆管数据、干预管理数据等多源数据接入,并对相关数据进行有效组织、展示和管理。(2)管网运行情况监控与处理。包括对设备、区块、账务、漏损等运行异常情况的监控与预报警,及时做出相应干预并对干预进行管理。(3)漏损分析与管网运行分析。自动对管网运行异常情况进行分析和报警,并各区块漏损情况进行分析,并给出干预建议,如:区块控压、管线更新或修复、水表更换、查漏检漏等。(4)报表管理。细化各区域水表清单,自动统计嘉定各个区块的日供水量、漏损率等相关漏损指标,生成统计报表,分析夜间最小流量,指导漏损管理与控制工作,降低产销差。并可根据水司各部门需求,提供相应的定制报表。(5)最小夜间流量分析。对某个独立计量区域(DMA)的夜间流量进行分析,从而评估出该独立计量区域的实际漏损情况。采用了经验法和比较法相互结合的方法,保证分析的准确性。(6)DMA分区法应用。把一个开放的供水管网分割成一些较小的、较易于管理的区域或检漏区域,DMA分区法是目前国际公认的最好的实践方式。它使供水企业更好的了解管网,以便分析问题区域的压力与流量。建立DMA的准则包括流量计的数量,DMA区域的边界情况等。 2.3漏损系统应用 2.3.1漏损管理思路实现供水管网分区计量精细化管理的基础,是管网漏损分析的前置工作,只有通过增添计量设备、关闭管道阀门等措施,完成对供水管网划分为封闭的若干区域的工作,对各分区进行漏损分析,才能开展有针对性的检漏工作。DMA分区计量的核心是对供水管网划分出封闭的供水区域,对每一个划分出来的封闭区域,根据其用户用水情况,边界流量计计量的供水情况,区域内压力表的监测数据,经过科学的方法分析,确定该区域内供水管网的整体漏损情况,同时对比同级不同分区的管网漏损情况,有重点的对各分区开展管网检漏维护工作,进而实现管网的精细化管理,降低管网漏损率。在对供水管网实现了区域划分之后,对区域内的供水情况,售水情况,用户用水情况,甚至供水管网压力平衡情况进行合理的统计分析,才能明确掌握分区内供水情况,管网漏损情况,而供水管网中监测设备上传数据、营收抄表录入数据、以及日常运行过程中产生的各类数据统计、整理、分析。同时对于分析结果需要有合理、科学、有效的展示方式,便于相关人员查看了解详情,最后还需要有一定的手段辅助管网检漏人员进行管网检漏维护工作。2.3.2精细化分析与应用区域与表册对应关系是否一致小区:现场重新考察小区的用户数,包含IC卡,远传居民表,人工抄表用户,店铺等基础信息核实。区域封闭性:依据考核表的流向,重新进行分区。小区内部管线存在漏水情况:实地进行考察现场是否存在漏水偷水现象。设备异常:重点关注该设备的数据情况,是否经常出现断数据或计量不准确等现象。抄表周期异常:查看现场的小区现状,看能否调整抄表周期,避免一个小区出现两种或多种不同的抄表周期,让售水量在不同的维度,影响产销差计算。水量没有完全抄收:核实该小区的用户数和表数,查看小区的用户是否都有对应的开账或IC卡的充值记录信息。(1)营收表具和区域对应关系。系统建设前期,营收表具按照管理区域进行分类,实际需要按照计量分区进行整理,为了获得该信息,营收抄表增加了抄表位置,到场自动根据抄表位置进行记录并返回系统,再有业务系统和地理区域进行匹配,自动挂接所属于区域,通过该操作,节约了人工匹配的工作量。(2)DMA区域和表册对应关系。漏损系统接入小区数据,并将营收中表册的数据推送到漏损系统中,将表册和DMA小区进行关联,按照营业所小区整理,扎口管理所审核和使用,通过系统进行分析,发现问题反向分析定位,进行漏损指导。(3)设备运行状态综览。监测系统中设备(流量、压力、夜间流量等)的运行情况,进行综合分析及处理;并利用所监测到的数据,对设备运行的异常情况,进行报警,包括对数据的异常情况。通过区域数据分析,发现设备安装异常,如:设备方向装反,设备安装位置易受到外界情况干扰等,也可以发现设备本身异常,如:设备计量不准确等。(4)IC卡水量分析。某分区产销差大,主要是因为该区域有很多预付费水表,区域的真实售水量数据难以统计,建议在有条件的情况下逐步更换预付费水表,同时在预付费小区总管加装远传总表,便于了解各个小区的真实供水量,分析管网可能存在的漏点位置,进一步降低区域产销差。在当前不能获取用水量的情况下,采用相对计算方式进行了折算,使产销差更接近真实情况,从而进一步反应产销差相关问题。 3漏损系统应用成果 3.1精确到日产销差,结合夜间流量及用水规模指导检漏 对区域流量异常(偏大、偏小等)变化,及时查找原因,分析可能存在的问题或漏点等情况、以及流量计数据异常,及时安排外业人员现场核实处理。同时实时了解流量计的运行情况,做好流量计设备的维护管理工作。 3.2及时发现突发漏点 及时发现突发漏点,极大地缩短发现漏水的时间,实现漏点快速定位。总的漏水时间可以划分为3个区间,分别称为发现、定位和修复。实施DMA管理可快速发现漏水存在的区域,缩短发现漏水的时间,指导检漏人员的漏水检测工作,做到有目的、有重点的进行漏水检测。依据在线监测水损数据,不断设定新的水损控制目标,由于DMA是实时在线水损监测控制系统,所以,可以不断根据新的水损水平,设置和调整控制水损的目标,这样就能有计划,有步骤地达到企业或国家要求的水损控制水平。 3.3形成专人负责管网漏损控制工作 统计评估各个区块产销差情况,制定各个区块产销差控制指标,以及接下来的漏损管控工作方向和重点内容。主要职责是协调水司相关职能部门,如:信息(漏爆管、检漏、管线修复等)收集,监测信息异常工单派发与反馈,漏损(日,周,月,年)与异常报表等。协调职能部门现场核实原因,及时采取干预非常明显,污染物峰值浓度由400mg/L降至不足200mg/L,见图5。而随着降雨增大,未受控制的径流量增大,低影响措施的水质改善作用逐步降低。 4结论与意义 通过数值模拟设计的LID方案,从两种评估结果来看,多年降雨尺度下的平均径流总量控制率(74%)和日降雨尺度下的年径流总量控制率(75%),均超过区域制定的年径流总量控制率目标(72%)。水质方面,在30.55mm日降雨(72%年径流总量控制率)条件下,由于大部分的径流被各类低影响措施控制,因而污染物的累积量相应较小,削减效果较好。而当日降雨量超过41mm时,削减率将低于径流污染削减率目标值54%。本研究意义在于利用数值模拟可以合理布置并设计LID设施,海绵城市建设前,可以为每个地块开发类似的海绵城市评估模型。若应用在项目规划阶段,可以做到合理布局LID设施;若应用在设计阶段,可以量化区域内实行海绵城市建设的具体问题,设计部门可以根据模拟结果调整分区内LID设施;在各阶段为决策提供参考依据,为设计提供指导手段。 作者:侯金霞 严国 单位:上海三高计算机中心股份有限公司 上海市嘉定自来水有限公司
浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断与维修技术 摘 要:文章介绍了矿井机电设备故障诊断意义及诊断方法,通过对设备故障的早期预报及时的采取处理对策,以保证生产顺利进行,对矿井机电设备的故障诊断具有指导意义。 关键词:煤矿机电;监测;维修;问题 1 煤矿机电存在的主要问题 1.1 矿井供电 当前,矿井开采的深度逐年增加,有些矿井的垂深甚至达到1000m,平均垂深也在400~600m之间。矿井工作主要采用多水平提升、接力式排水的方式,这也就引起了矿井供电负荷的增多,同时供电线路较长、供电网络也相对复杂。对于矿井开采来说,安全生产是至关重要的,随着瓦斯等级的增加,加强安全监测系统的可靠性已迫在眉睫。为此,必须进行科学合理的管理,加快技术改造的步伐,增加安全技术投入力度,否则就会埋下安全隐患,甚至造成重大事故,给人们的生命财产带来巨大损失。 1.2 排水系统 排水系统存在设计不合理、设施陈旧等现象,因此系统的排水效率不高。由于资金投入不足、技术较为落后,泵房的安全保护监测装置可靠性能不佳,管网效率也不高。此外,排水泵房在每一水平都有设置,致使需要更多的工人来进行设备的维修工作,导致更多的资金投入,吨煤成本也随之上升。 1.3 矿井通风系统 矿井通风网络长、负压增大,总回风断面减小,所以导致通风设施运行不合理。 1.4 提升系统 目前所采用的提升系统,其提升环节过多,提升绞车原设置的保护存在不够齐全和部件老化的现象,还有一部分保护的灵敏度不足。对于钢丝绳,需要定期进行试验,并且每日都需要进行常规检查,然而在实际生产中却忽视了这一工作,有些钢丝绳已经超期却仍然使用,给矿井安全带来隐患。 1.5 电瓶车和带式输送机 井下电瓶车安全性不够,存在严重的多拉车和超载现象,不适用制动装置进行刹车操作,保险丝用8号线导致过载保护作用无法实现,声音和光信号以及闸瓦和撒沙装置不全。胶带不具有阻燃作用,各项保护如防滑保护、过载保护、烟雾报警、欠电压保护没有较强的可靠性,所需的保护设置也不够齐全。 2 故障诊断及维修种类 2.1 事后维修 故障发生后所采取的处理对策,属于被动性的。由于多在无准备的条件下进行,结果难以完善和彻底。 2.2 计划性定期维修 这种维修方式属于强制性的维修。维修周期的确定通常是根据以往的经验,检修时所采用的手段并不复杂,然而其灵活性却不足,无论设备是否需要维修,根据计划就必须实施维修,因此,导致设备运行完全正常也进行维修,而对于具有偶然性和随机性的故障,却不能及时发现和预防。 2.3 计划性状态检修 计划性状态检修是一种较为先进的检测技术,随着科学技术以及计算机的广泛应用,设备检测技术也逐渐完善和发展起来。通过在线检测和诊断装置,获得设备状态的数据,进而根据这些数据科学合理地制订出修理计划和具体措施。对于设备可能发生的故障进行预测,从而在发生故障之前及时维修,消除设备的安全隐患,不仅能够使设备的使用寿命得以延长,还可以确保生产的安全顺利进行。 3 故障诊断技术 3.1 故障诊断依据 在运行过程中,机械设备会发生各种物理和化学变化,而这些变化则以温度、压力、流量、电流、电压、功率、转速及效率等形式表现出来,并且可以对系统的运行状态进行或直接或间接的反映。机械设备的相关信息都是有一定规律可循的,对这些规律加以利用,就可以有效判断出设备的工作情况,并很快识别故障发生的部位和原因。因此,机械诊断技术应运而生,通过机械诊断技术,能够解决计划性定期维修失修和过度维修的问题,不仅可以使机械零部件在良好的状态下运行,还可以及时发现故障、及时维修,使设备运行的可靠性和安全性都得到提升。 3.2 信息采集 3.2.1 对于设备的运行情况直接进行观察,这种方法要求检测人员具有一定的经验,因其简单易行、方便快捷而得到普遍的应用。进行故障判断时,可以根据声音、振动、温度等信息来进行分析和判断。 通过观察,如果l现机械有磨损变形、松动、泄漏、动作异常等现象,就可以判断出设备的零部件损坏。此外,还可以借助磁粉、硬度计等仪器和手段来进行设备外观的检查。 3.2.2 如果检测的对象是整个设备,则通常需要对其性能进行测定。所采用的方法一般为比较法。即对设备的输入和输出、以及输出变量之间进行对比和比较。对于机械设备来说,其输入和输出并非随意的,而是有一定的规律可循的。只要发现并掌握其中的规律,就可以很快地判定故障所在部位和原因。输入不变而获得的输出较低,又或者输出不变的情况下需要的输入增加,这些都说明设备效益的降低。电流、电压、功率、压力、流量、温度和速度等是体现矿井设备整机性能指标的主要参数。此外,也可以更加直观地用矿井设备的出煤量或运煤量来加以衡量。 3.3 故障诊断方法 3.3.1 很多机电设备发生故障时,都会通过温度的升高来进行预警,因此对设备温度进行监测是一种有效的故障诊断方法。通过将监测和采集到的温度数据制成图表并进行分析,可以对设备的故障进行预警。具体方法是,将温度的数据点连成直线,计算出直线的斜率,由此可以得出机械零件温度发展变化的趋势。进而推算出未来某时刻机件可能的温度值,并与正常工作允许的最高温度进行对比,从而在故障发生前发出警报。 3.3.2 振动监测可分为简单诊断仪和精密诊断系统。对于预防性的维修,振动监测非常有效,因此获得了广泛的应用。简易诊断仪的特点是简单易用、便捷,因此通常采用便携式。由测振传感器接收振动信号,并通过测量放大器进行信号的放大,进而在检波器上显示其振动峰值或有效值,由此可知机械振动的具体情况。对于设备的定期及在线检测,可以通过精密诊断系统来实现。利用系统的磁带记录器的记录功能将振动信号记录下来,并利用中央处理机或计算机对信号进行分析,也可以利用示波器使振动信号直接进入控制器和显示装置。通过对振动信号的分析,更够准确而科学地判断出设备故障的部位和原因,从而针对原因制订合理的维修措施。 3.3.3 铁谱监测:铁谱技术应用于煤矿机电设备的监测虽然时间不长,但已取得了比较好的效果,铁谱监测的仪器,如旋转式铁谱仪、颗料定量仪等,在煤炭系统已研制成功,并成功地投入了使用。铁谱分析的原理:使带有磨屑的润滑油流过一个高强度、高梯度的磁场,利用磁场力把铁磁性磨屑从润滑油中分离出来,且依磨屑的颗粒大小次序沉淀在基片上,则成谱片,以供观测和分析,可以用铁谱显微镜进行观测和用光密度测量仪对磨屑的分布状况进行定量测定,也可以用电子显微镜进行观察。 4 结束语 在煤矿机电设备的使用中,通过运用先进的检测技术,对设备的故障进行诊断,能够实时监测设备的运行状态,判断设备是否正常工作。对于故障的发展趋势进行预测和报警。通过故障诊断,可以快速识别故障发生的部位及原因,对其危险程度进行评价,进而提出相应的对策和建议,快速而有效地排除故障,提高设备运行的安全性和稳定性。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断及维修技术分析 [摘 要]本文首先简要分析了煤矿机电设备的常见故障,其次分析了煤矿机电设备故障的检查方法,最后重点分析了煤矿机电设备故障的维修方式方法 [关键词]煤矿机电;故障诊断;维修技术 煤矿设备既是保证煤炭开采,实现经济效益的基础,又是矿工生命的保护者。煤炭生产系统存在大量的开采、掘进、运输、提升、通风、排水、供配电、控制、钻探等设备。设备维修是确保设备正常运行的主要手段,是煤炭企业一项重要的管理工作,是生产费用支出的主要部分。煤矿井下设备工作环境复杂,工作对象主要为坚硬的煤炭和岩石。且生产场地动态移动,加上开采过程中伴随着大量的粉尘产生,设备的磨损、老化、劣化、锈蚀,局部损坏等故障多。加强机电设备管理,减少设备故障,保证设备安全、经济、可靠运行,是企业生产经营管理的基础工作,是企业产品质量的保证,是提高企业经济效益的重要途经。因此做好煤矿企业机电设备的故障分析及维护管理是煤矿企业重要的基础工作之一。 1、煤矿机电设备的常见故障 通常来说,各种各样的煤矿机电设备故障不断出现,而故障原因非常复杂,新的故障加大了维修难度,而大部分煤矿机电设备故障率都随时间的变化而发生变化,根据其发生的阶段不同进行分类如下: 早期阶段:机电设备刚开始投入生产初期,会有一段时间的磨合期,在磨合期里往往发生故障的几率比较高,磨合期的长短和故障率与产品的性能、产品的结构设计以及产品制造的质量有关。早期的故障大多与机电设备的设计缺陷、制造缺陷或产品使用环境及操作人员技术水平有关。 中期阶段:磨合期以后进入稳定期,即所谓的中期。这一阶段的仪器性能已经趋于稳定,设备故障率很低,使用起来比较稳定,也是设备的最佳工作期,设备寿命的长短也决定于此阶段的工作期限。在此阶段,故障的发生是偶然的、随机的,主要的故障原因是设计、使用不当及维修不力。 晚期阶段:设备使用后期,故障发生几率逐渐增大,因为设备的所有部件在经过长时间使用后,都会出现磨损、疲劳、老化、腐蚀等现象,在这阶段经常出现的故障类型有:①设备性能参数突然下降,②振动的异常,③声响异常,④磨损残留物的剧烈增加,⑤排气成分的变化,⑥过热现象,⑦裂纹的形成与扩展,⑧电压和电流的剧烈变化等。 2、煤矿机电设备维修技术分析 (1)维修方式策略分析 设备的维修方式是指对维修时机的控制,具体方式主要在以下几种:事后维修又称故障维修,是当设备发生故障或损坏、造成停机之后才进行的维修;定期维修又称计划维修,指设备只要使用到预定的维修时间,不管其技术状态如何,都要进行规定的检查和维修工作;视情维修又称按需预防维修或状态监测维修,它不是根据故障特征而是由设备在线监测和诊断装置预报的实际情况来确定维修时机和内容机会维修,它是与视情维修或定期维修同时进行的一种有效的维修活动,实施这种维修可获得较好的有效度。在故障发生频繁、人力、备件费用或停工损失很大时,改进设计是最好的办法。从理论上讲,通常确定维修方式的基本原则是:对经济效益、安全生产影响比较大的设备,若能够运用状态监测手段探测故障征兆,应采用状态维修,否则应用计划预防性维修 对处于连续生产线上且没有后备机械的设备应采用计划性预防维修;对经济效益和安全生产影响不大或有备用机的设备,应采用事后维修;对故障征兆无法有效监侧,以随机故障为主要故障形式的设备,应采用事后维修。 (2)维修类型策略分析 维修类型的确定便于人们根据具体的故障情况选择相应的维修方式,从而实现对机电设备的维修控制和故障率的最低化。基于对机电设备故障类型的分析,机电设备的维修类型可分为偶发型维修和寿命型维修两种。 偶发型故障维修一般是不能预测的,通常采用事后修理方式,对特别重要、连续不间断运转、不允许突发故障停机的设备,可采用在线连续状态监测,配以备用设备和保护系统,以预防因操作失误、检查疏忽等造成的故障。 寿命型维修一般是可预防的,主要根据维修和故障停机的损失及安全性的要求选择维修方式。 3.煤矿机电设备故障的诊断方法 3.1 参数值的检测与控制 通过参数对设备进行检测是一种快速的检测方法,主要通过对运行中设备关键部位的各项数据进行实时的检测,通过实测数据与历史数据的对比,判断出设备运行的正常与否。举例说明,有依靠温度参数的变化做出诊断的案例,很多设备在运行出现故障时,都会伴随着温度的上升,利用这个规律就可以通过检测温度是否异常来判断设备是否在正常运行。 3.2 网络技术的运用 庞大的网络技术能够对矿山中发生的机电设备故障进行统一的分析诊断,利用庞大的数据量进行反复的验算与模拟,从而从故障的隐蔽性及渐变性背后找出引发故障产生原因同某种模糊征兆之间的关联性,并以因果对照的方式形成一定的对应矩阵,为专家分析提供科学的数字依据。 3.3 建立故障诊断数据分析库 故障诊断系统的建立是以记录以往故障情况为前提的,并在清楚知晓设备各部位运行参数的基础上,将故障数据同正常数据进行比较和分析,最终得出故障预判的体系。这是一个逐步完善精进的优化过程,需要通过不断的数据添加,使得系统的计算更为严密和准确。 4.机电设备的维护及排障方法 4.1 提高维修专业水平 人为因素也是机电设备出现故障的一个重要原因,操作者操作过程中没有按照相关规定进行,最终引发出一系列的故障问题,所以为了避免这种问题的出现,要对操作人人员进行相应的技术教育和培训,保证设备的操作人员全面了解相关知识,可以通过考试等形式确定操作人员的专业知识水平;经典案例分析,对于一些有代表性的故障问题,组织所有操作人员进行分析学习,最终实现提升操作人员综合素质的目的。 4.2 严格管理设备检测维修 煤矿企业的管理层要在生产过程中树立安全管理的意识,将机电设备的管理作为企业生产管理的重点,加强设备管理及操作人员的管理。可以在相关人员中推行责任制,将每个环节落实到实处,确保工作人员的行为符合相关规定;可以建立完善的激励机制,直接将员工的业绩和设备维护及检修联系起来,并在这个过程中设置奖金以及福利等,将员工的工作积极性调动起来;对生产过程中违背相关操作守则的员工进行处罚,对表现优异的员工给予物质奖励等。在这种榜样力量的引导下,可以带动整个员工队伍的工作热情。 4.3 重视培养职工的安全技术能力 如果实地作业人员能够经过技术培训,对机电设备的构造、原理及性能有所了解,就能够在使用中发挥检查和排除故障的作用,避免使用设备时造成超负荷运转,以达到增长设备使用寿命和利用效率的目的。 4.4 广泛利用液压系统 在采矿作业中,利用液压系统进行物资的运输,就可以很大程度上避免运输过程中油体渗漏、液体自燃等事故的发生,从安全性能上看得到了保证,并且还减少了物资的占地面积。但在实际操作过程中,液压绞车也时常发生设备故障,这就需要对绞车状态进行监测,实现液压绞车参数状态的检测,从而对故障的判别和维修做出指导。 4.5 引进现代化新设备 在对技术人员及监测系统进行升级改造时,还要关注设备的利用率及环境污染等问题。为缓解上述问题,尽量选择技术先进的设备,将低噪音、低能耗、低污染作为选择机电设备的重要考核标准。这样的举措在有效提高设备的性能的同时,还可以达到降低生产成本的效果,进而增加企业利润。 5 结语 设备的故障诊断,就是利用科学的监恻技术,对设备所处的状态进行监测,预测设备运行的可靠性,确定其整体或局部是正常或异常。它能对设备故障的发展作出早期预报,对出现故障的原因、部位、危险程度等进行识别和评价,预报故障的发展趋势,迅速地查找故障源,提出对策建议,并针对具体情况迅速地排除故障,避免或减少事故的发生 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断技术研究 摘 要:本文从采煤机与提升机的故障诊断,阐述了煤矿机电设备故障诊断技术,并分析了振动检测、温度检测和铁谱检测等煤矿机电设备故障的诊断方法,从丰富故障检测的手段和注重设备运行的监督管理两方面,探讨了提高煤矿机电设备故障诊断技术的措施,以期为保障煤矿机电设备的安全平稳运行提供参考价值。 关键词:煤矿机电设备 故障诊断技术;诊断方法 0 引言 随着越来越多的机械设备应用到煤矿生产中,其故障问题也愈发突出,而煤矿机电设备故障诊断技术可以利用信号分析、传感器与计算机等现代科技手段,准确检测与诊断煤矿机电设备可能存在的故障问题,确定机电设备故障发生的部位,从而为机电设备维修提供可靠保障。因此,分析煤矿机电设备故障诊断技术,对保证煤矿正常生产,推动煤矿发展建设有着积极的意义。 1 煤矿机电设备故障诊断技术 1.1 采煤机的故障诊断 采煤机是煤矿生产中使用的重要机电设备,直接影响着煤矿的生产效率。如果采煤机出现故障,有可能会导致煤矿停产,所以采煤机的故障诊断非常重要。从煤矿生产和机电设备维修经验分析,采煤机的故障多发生在液压系统方面,因此选择性能可靠、运行良好的液压系统至关重要。采煤机的液压系统分为低压和高压两部分,在采煤机的荷载量增加时,低压部分保持恒定状态,若荷载量持续增加,高压部分存在不升反降的情况,此说明液压系统发生了故障,如漏损故障等,此时需要停机进行故障处理。同时,如果降低系统高压后会出现低压上升的情况,则说明液压系统发生了高压低窜故障,工作人员需要检查机电设备的通阀和安全阀等是否出现窜液问题。在进行液压系统的故障诊断时,工作人员需要做到主动检查和维护,从而保障采煤机的正常运行,延长机电设备的使用年限。 1.2 提升机的故障诊断 提升机是煤矿提升系统中的重要机电设备,主要有控制系统、润滑系统和制动系统等组成,在材料下放、设备运输和人员提升等方面发挥着关键作用。提升机的故障诊断主要利用传感器对其控制系统进行全面检测,然后对控制系统的频谱进行分析,从而判断控制系统是否发生故障。同时,为了保证故障诊断的有效性,工作人员可以选用传感器信息融合技术,提取和分析传感器中的有效信息,为故障诊断提供依据。 2 煤矿机电设备故障的诊断方法 2.1 振动检测方法 该方法时检测煤矿机电设备故障的常用方法。检测设备为简易诊断仪和精密诊断系统。简易诊断仪主要是利用测量放大器对测振传感器接受的振动信号进行放大,然后再用检波器显示出振动峰值和有效值,从而完成机电设备故障检测,判断设备是否有运行故障。精密诊断系统是将检测数据记录到磁带或者检波器中,然后用检波器将其显示出来,其振动信号比简易诊断仪更准确,并且在经过计算机或者中央处理器的处理后,可以准确判断机电设备是否有故障。 2.2 温度检测方法 煤矿生产的环境较为特殊,容易使机电设备在运行过程中出现故障,所以机电设备维护管理的要求更高。从煤矿生产的经验分析,机电设备在出现故障前会发生温度明显上升的情况,利用这一特点,可以将设备温度检测数据变化绘制出来,然后将每个温度点以曲线连接,从而直观观察出设备故障出现故障前后的温度变化情况,推测其温度最高点,在机电设备发生故障前采取有效措施,保障机电设备的正常运行。 2.3 铁谱检测方法 该方法在机电设备故障监测中的应用时间较短,但是应用效果却非常显著。铁谱检测的仪器主要为旋转式铁谱仪和颗粒定量仪等。铁谱检测方法的原理是带有铁磁屑的润滑油在经过高强度和高温度的磁场过程中,高磁场的功能可以将铁磁屑和润滑油相互分离,然后分析沉淀于基片上颗粒大小的情况,判断机电设备是否发生故障。铁谱检测的内容主要为磨损颗粒的密度和大小等,通过分析检测结果,从而准确判断机电设备的磨损程度。同时,监测人员可以通过分析磨屑的大小和外形等检测信息,判断机电设备发生故障的原因和故障的类型。此外,在对磨屑成分进行分析的过程中,检测人员可以按照相应的指标,确定发生故障构件的位置,从而在最短的时间内完成机电设备的维修工作,保证煤矿生产不受到影响,降低因机电设备故障带来的经济损失。 3 提高煤矿机电设备故障诊断技术的措施 3.1 丰富故障检测的手段 煤矿机电设备的检修人员不但需要掌握专业的故障检修知识和多种故障检测手段,以及熟练的操作技能,而且需要积累丰富的故障检修经验,在工作中做到灵活应用。在故障检测过程中,检修人员可以依据机电设备故障的表现形式,短时间内即可准确判断出故障发生的类型和原因,从而保障故障维修的可靠性。例如机电设备出现叶片卡涩问题,其原因主要为风机的调节系统出现故障或者轮毂内部的调节结构出现损坏等。维修方法为在及时清扫叶轮,调节叶片的角度,防止叶片因长时间同一角度运行而出现结垢现象。 3.2 注重设备运行的监督管理 在机电设备的监督和管理中,煤矿企业需要采取绩效考核制度,将机电设备故障诊断工作中的每一项指标量化,并与绩效相挂钩,提高机电设备检修人员工作的积极性和主动性。同时,机电设备的管理措施需要和煤矿生产相互结合,加强对设备操作人员和管理人员的培训,提高其专业技能,强化其责任意识和管理意识,从根本上降低因人为因素导致机电设备发生故障的几率。 4 结束语 总之,煤矿机电设备故障检测关系到机电设备的正常运行和煤矿的安全生产,在延长机电设备使用寿命和推动煤矿经济发展中起着重要的作用。只有检修人员掌握和正确使用机电设备故障诊断的技术和方法,贯彻落实各项管理措施,才能真正降低机电设备故障发生率,保障机电设备的安全运行。
煤矿监测系统论文:浅议煤矿瓦斯安全监测系统 摘要:众所周知能源工业是国家经济发展的命脉,然而我国煤炭行业的安全生产形势却不容乐观,尤其是重、特大伤亡事故频繁发生。在这些事故中,瓦斯爆炸又占绝大多数。其中有很多诱发因素,但各煤矿生产企业安全监测设备不完备、管理手段落后是造成事故频发的重要原因之一。本文主要介绍了瓦斯防治导航监控管理主要内容及瓦斯安全监控设备安装时的要求及技术管理,最后展望了煤矿瓦斯监控系统的发展趋势。 关键词:煤矿;瓦斯;监测系统 1、引言 我们都知道瓦斯灾害是煤矿生产中的主要灾害之一,一方面为了满足国民经济快速发展对煤炭能源的强劲需求,国内煤矿开采强度普遍增大;随着开采深度向深部延深,多数矿井由原来的低瓦斯矿井转变为高瓦斯或瓦斯突出矿井,这是近年来我国煤矿瓦斯事故多发的客观原因之一;另一方面国内几起重大瓦斯事故的原因分析表明,瓦斯防治管理方面存在的缺陷也是导致瓦斯事故频繁发生的重要原因。因此瓦斯治理就成为煤矿安全生产的重点与难点。那么如何运用信息技术改善瓦斯防治管理手段、提升瓦斯管理水平,已经成为我国煤矿安全生产的迫切需求。 2、瓦斯防治导航监测管理主要内容 什么是煤矿瓦斯安全监控系统呢?所谓煤矿瓦斯安全监测系统 是指利用信息管理、计算机网络等技术对矿井甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、风速、风压、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要通风机开停等实施远程动态监控管理,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统。 目前,我国煤矿多数矿井都装备了瓦斯安全监测系统。同时随着电子技术、计算机软硬件技术的发展和企业自身发展的需要,煤矿安全综合信息化网络监测管理应用系统等到了快速发展。人们就可以通过安全监测系统来分析判断、提醒和报警实现生产矿井瓦斯防治导航的技术,来确保煤矿系统的安全运行。 瓦斯防治导航监控管理主要有以下内容: (一)监测系统监控管理内容 监测系统以采掘工程平面图为基准,新建添加各种监控传感器及必备的监控内容,设计有传感器说明牌、传感器监测表,对监测数据进行定性、定量分析、评价的监测表,实现对监测传感器的定位管理,对监测数据、监控区域的预测、预报、预警,判断更直接、快速。 (二)通风系统主要设施监控管理内容 通风系统以采掘工程平面图为基准,新建添加各种通风设施,设计有设施说明牌、设施监测表,对通风设施监测数据进行定性、定量分析、评价的监测表,实现对通风系统设施管理的预测、预报、预警,根据授权进行签名评价、消警、处理,消除安全隐患及导航系统报警信号。 (三)采掘生产系统主要监控管理内容 在数字化的采掘工程平面图上对采煤工作面和掘进工作面的适时位置进行活化处理,根据其推进度按时更新,系统将根据其更新的适时位置线对推进前方影响区域内瓦斯情况进行分析、评价、预测、预报、预警。 (四)瓦斯地质信息监控管理内容 瓦斯地质以采掘工程平面图为基准,划出高瓦斯区、高瓦斯带、突出威胁区、突出危险区,随采掘工作面推进按监测表要求,随时进行预测、预报、预警。 3、瓦斯安全监控设备安装时的要求及技术管理 煤矿企业在对瓦斯安全监测设备安装时必须符合以下要求: ①瓦斯监控装备必须具有煤安标志,设备下井前必须经过调试、校正,检查合格后方可使用。对于没有煤安标志和合格证明的设备一律不准下井和安装使用。 ②监控设备必须按设计要求进行安装,各项技术参数的取值也必须符合设计要求。 ③监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧,严禁接在被控开关的负荷侧。 ④电缆要求:本质安全型监控装备其输出本质安全型部分可不按防爆要求管理,但其关联设备仍要按防爆要求管理。 ⑤井下主机或分站应安设在支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或峒室内,且距巷道的底板距离不得小于300mm。 ⑥传感器必须垂直悬挂。 ⑦设备安装完毕经过调校,测试合格,由瓦检员、安装人员、施工单位共同在安装申请单上签字,然后移交给施工单位使用和保管。 加强瓦斯监控设备的技术管理 ①矿井技术人员要充分利用计算机数据库的监测资料,定期组织分析,查找瓦斯超限或设备故障的原因,制定针对性的措施,以确保安全生产。 ②加强技术资料管理。技术人员要经常收集整理各种瓦斯监控技术资料,并分门别类进行建档。 ③配齐瓦斯监控人员,强化培训、提高素质、确保瓦斯监控工作的正常开展。安装、维修及监控室值室人员必须经过专业培训并经考试合格后挂证上岗,不合格的不得上岗。 4、煤矿瓦斯监控系统的发展趋势 ①智能化自检功能 系统故障自检功能向智能化发展,具有对故障的智能分析、判断功能,改变系统自检功能单一、简单的情况,做到系统常见的软件和硬件故障都能通过门检功能进行判断, 从而缩短故障处理时间,更好地保障矿井安全生产。 ②规范通信协议 通信协议不规范的后果是造成设备购置重复, 不能随意进行软硬化升级的改造。制定统一的专业技术标准,对促进矿扑监控技术发展和系统的推广应用具有十分重要的意义。 ③实现监控信息网络化 根据监控系统网络化管理的需要, 监控系统的实时监控信息被网络共享,系统应用软件按统一的格式向外提供监测数据,每一台在网远程终端都可以共享监控信息, 为决策和管理层提供决策依据。 ④传感器技术得到改善,将开发出高品质的传感器 未来的高性能传感器的寿命、抗高浓冲击性能、抗中毒性能将会得到改善。 5、结论 总之,瓦斯安全监测系统是领导煤矿安全生产决策提供科学可靠的第一手材料,是及时协调和正确指挥生产的重要途径。充分发挥煤矿瓦斯监测的重要作用,有效遏制煤矿重特大瓦斯事故的发生,规范瓦斯监测系统的运行管理,从而真正发挥监控系统在 “一通三防”中的作用,保证瓦斯监测系统正常运行,能够使煤矿安全生产得到进一步提高。 煤矿监测系统论文:浅谈煤矿安全生产监测系统的组成与技术改进 【摘 要】自2000年以来,随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要,我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井陆续在装备矿井监测监控系统。系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率,同时也为该技术的正确选择、使用、维护和企业安全生产信息化管理提出了更高的要求。 【关键词】煤矿安全;监测;改进 1、煤矿安全生产监测监控系统组成 系统由早期的地面单徽机监侧监控已发展成为网络化监测监控。其主要由监测终端、监控中心站、通信接口装置、井下分站、传感器组成。 监测终端:主要监侧煤矿井下各种有毒有害气体及工作面的作业条件。如高浓度甲烷气体、低浓度甲烷气体、一氧化碳、氧气浓度、风速、负压、温度、岩煤温度、顶板压力、烟雾等。 监控中心站:主要监控井上、下主要生产环节的各种生产参数和重要设备的运行状态今数,如煤仓煤位、水仓水位、供电电压、供电电流、功率等模拟量;水泵、提升机、局扇、主扇、胶带机、采煤机、开关、磁力起动器运行状态和参数等。中心站软件具有侧点定义功能;具有显示测量参数、数据报表、曲线显示、图形生成、数据存储、故障统计和报表、报告打印功能。 井下分站:尽管各厂家的监控系统井下分站形式多样,但基本上具备了如下功能: 开机自枪和本机初始化功能:通信侧试功能:分站设程控功能(实现断点仪功能、风电瓦斯闭顿功能、瓦斯管道监侧功能和一般的环境监侧功能等);死机自复位功能且通知中心站;接收地面中心站初始化本分站参数设里劝能(如传感器配接通道号、量程、断电点、断电点、报普上限和报替下限等):分站自动识别配接传感器类型(电压型、电流型或频率型等):分站本身具备超限报苦功能;分站接收中心站对本分站指定通道输出控制继电器实施手控操作功能和异地断电功能。 传感器:传感器的稳定性和可靠性是煤矿监侧监控系统能正确反映被侧环境和设备参数的关键技术和产品。目前国内生产和用于煤矿监侧监控系统的传感器主要有瓦斯、一氧化碳、风速、负压、温度、煤仓煤位、水仓水位、电流、电压和有功功率等模拟量传感器,以及机电设备开停、机电设备馈电状态、风门开关状态等开关量传感器,以上传感器的开发和应用基本满足了煤矿安全生产监测监控的需要,但国产传感器在使用寿命、调校周期、稳定性和可靠性方面与国外同类产品相比还有很大差距,某些传感卷(如瓦斯传感器)的稳定性还不能满足用户的需要。 2、移动井下人员定位技术和定位功能模块 井下作业人员的流动性大以及工作环境复杂,一旦事故发生,井下人员的确切数量以及每个人所处的具体位置都很难确定,从而给营救工作带来极大困难,常常会延误营救的最佳时机并造成严重后果。另外,一旦意外事故发生遇难人员的具体位置不能确定,导致发生被困人员生死不明的情况。同时,为了避免挖掘中对人员的伤害便不能使用大的机械设备进行救援,从而导致救援进展缓慢。如果能够确定井下工作人员的确切位置便将会大大加快救援的进度,这样就有可能营救出更多的人员,从而把损失降到最低的限度。 1)系统定位方法和定位模块 井下定位系统的采用集中的定位方式由管理中心进行定位。 定位步骤如下:首先布设网关和参考节点,保持网关之间的距离,再布设一些位置已知的参考节点保证每个移动节点至少要处于多个参考节点的射频信号覆盖范围之内。 欲定位时首先确定当前节点相对于参考节点之间的位置,因参考节点的位置把移动节点相对参考节点的位置和参考节点的绝对位置相加,即可得到该移动节点的绝对位置。具体定位步骤如下:首先进行移动节点的相对定位来确定移动节点相对于参考节点的位置。采用的测距技术为无线电信号强度和无线电信号覆盖关系相结合的技术。 RSSI测距是指无线射频通信时,节点所接收到的射频信号强度是随距离衰减的,采用信号强度随距离衰减模型并不增加额外装置。 距离测量是节点定位时,通过检测相邻参考节点的无线信号强度来计算它们信号强度之比,利用RSSI计算出该员工到多个参考节点的距离。 位置计算指的是移动节点根据所计算得到的距离值,根据两点、三边以及三角测量法等方法,计算出该节点距离最近的网关的二、三维距离,从而实现了移动节点相对于参考节点的定位。 2)基于无线传感器网络的井下人员实时定位系统 目前,井下定位一般采用射频识别卡(RFID)的方式。员工随身携带写有唯一编号的电子射频识别卡,巷道的询问装置发射询问信号接收员工电子识别卡的应答信号从而实现员工的定位。 这种定位系统存在诸多问题,首先是定位精度低,它的定位精度取决于巷道询问装置间的距离,一般的电子识别卡定位方式中巷道询问装置的距离是几十米的量级定位精度,不能精定位便对于紧急情况的救援只能提供有限的帮助。另外射频卡一般是被动卡,从而只能应答固定的询问。在发生意外时员工仅仅依靠电子识别卡仅能确定事故发生之前的大概位置而不能与巷道询问装置进行双向通信。 3、用于煤矿生产安全实时监控子系统管理平台 基于已有的通用管理信息系统,针对煤矿生产安全监控的特殊需求为煤矿管理者定制开发一个监控管理信息系统,该系统具有用户认证数据管理、数据查询以及实时监控等多项功能。配置了针对矿井应用的专用无线传感器网络,用于数据管理的数据库服务器和便于信息共享的Internet服务器。适用于各类气体以及人员位置监控的现代化管理系统。本项目中的监控系统能够提供基于GIS的和采用自定义条件方式的查询、统计和报表功能。提供对所有监测信息的数字信息、图像或视频的实时监视。整个监控系统采用模块化的设计方法,能够随着需求的变化增加新的功能从而不断地进行完善具有良好的可扩展能力。 4、技术趋势 传感器网络有着巨大的应用前景和发展空间,被认为是将对21世纪产生巨大冲击的技术之一。传感器网络以一种新的无处不在的主动式计算模式推动科技发展和社会进步已成为国家竞争的焦点,从而关系到国家政治、军事和社会安全等诸多方面。发展具有自主知识产权的传感器网络技术,完成推动新兴传感器网络产业化的跨越式发展,对于我过在21世纪的国际战略地位具有领先地位至关重要意义。 煤矿监测系统论文:基于物联网的多层次远程煤矿安全监测系统 摘 要 煤矿安全信息远程监测系统正变得越来越复杂,对数据的实时性、完整性和正确性,尤其是对实时数据响应的快速性、对监测环境的远程遥控能力提出了更高的要求。文章介绍了一种基于物联网的多部门、多层次煤矿安全信息远程监测系统,较为详细地介绍了系统的总体设计、软硬设计、数据传输程序设计及信息安全设计。该系统具有数据传输实时、完整、正确、遥控性能较好、数据处理和存取快速、系统可扩充并灵活支持扩展应用等特点,便于管理层快速、及时、准确地获取生产数据,提高决策科学性。 关键词 煤矿安全 监测系统 物联网 传感器网络 1 前言 煤炭作为我国重要的能源之一,在国民经济发展中有着至关重要的地位。然而,在我国煤矿企业管理过程中,安全问题尤为突出。安全与生产的关系是相辅相成的,只有创造一个稳定、安全的生产环境,才能保障更高的生产效率,才能带来更多的经济效益。 安个与生产的问题不只是煤矿企业高度重视的对象,所有的矿山开采企业都必须认真考虑。传统的人工苦力开采己经不再存在,智能化开采技术已经实现部分环节由机器设备代替人工,这也是减少矿一山事故人员伤亡的措施之一。随着矿山开采深度的增加,高地应力、高温等问题也随之而来,使开采作业遇到一系列难题,这就要求智能技术必须不断的提高。现如今,基于数字化、信息化与集成化,对井下部分作业过程和环境状况进行实时监测、分析,实现了计算机网络管理智能化。 引入物联网技术,应用到矿山安全管理过程中,通过嵌入在各种设备中的传感器采集其运作信息,并对这些信息进行处理和共享,实现煤矿企业所有工作人员之间、工作人员与运转设备之间及所有运转设备之间的智能化管理,打造一个先进的智慧矿山。 物联网在矿山方面的应用发展正处于初级阶段。2010年3月,徐州市提出基于矿区智能化的“感知矿山”的概念,政府与中国矿业大学合作建立了感知矿山工程研究中心,成为物联网应用的一个重要研究领域。它通过物联网技术,实现对真实矿一山的可视化、智能化和数字化。其目的在于将矿山的地理、地质、生产、安全管理、产品加工、运销等各种综合信息进行数字化,将感知、传输、信息处理及智能云计算等物联网技术与现代采矿、矿物加工等技术相互紧密结合,以实现详尽地动态地描述并控制矿山生产与运营的安全过程,解决矿山瓦斯爆炸、透水事故等各种灾害预防的难题。 “感知矿山”不仅能够提高矿山的安全管理水平,它更多的是能够增加生产,利用信息、网络等技术感知并监控矿区运煤皮带、煤仓、变电站等各个生产相关系统,很大程度上提高了矿区的自动化生产水平。实施“感知矿山”的重点是将与安全生产相关的感知层设备接入网络。在矿区建设生产过程中,所使用的传感器生产厂商不一,协议接口也就不一致,更甚者,在早期建设的项目中,有些设备是没有智能接口的。总之,全而感知矿山的基础就是将设备全面接入传感网络对矿区进行多层次实时监测。 2 系统组成 系统总体采用分布式架构,如图1所示,将视频监控与语音对讲等数据采集和通信系统结合,实现系统内预警、报警与视频监控、数据采集及控制系统的联动,提高矿井的安防水平和快速反应能力。整个远程监测系统采用井下分控、矿区总控、各级安全监管机构三级构架组成的多层监测模式。各级安全监管机构可实时查看所辖矿区的安全生产情况数据。每个矿区设一个总控室对各矿井进行管理,各矿井设分控室对应矿井内各种传感数据进行分析和管理。 传输网络:各级安全监管机构和各矿区之间通过监控专网连接;各矿区内分控与总控之间采用专用IP网络连接; 前端系统:分控室前端采取模数结合、集中编码的方法,按自成系统、独立管控(含控制、存储)的要求来构成。前端系统能独立完成安防及数据采集系统的所有基本功能。 总控系统:由于前端系统功能较强大和完善,总控系统就显得相对简单,总控室的任务可根据实际现场情况向更重要的目标转移,使系统更具针对性和实用性。本设计采用网络监控、VGA上墙,屏幕墙采用两个由4×46寸液晶屏的拚屏屏幕墙; 传感器系统:分控部分集成了瓦斯、压力、光纤(用于监测顶板应力、应变、弯曲、裂缝、蠕变及位移等参数变化)、漏电检测传感器、温度、气体、湿度等等多种传感器,实现对井下生产运行数据的全局监控。 对讲系统:总控室与岗楼、门卫值班室、各分区分控室配备相应的对讲系统。系统为总线制的二级网联结构,具备全双工呼叫对讲、任意一点一址监听、任意一点一址(或多址、全址)广播、与视频的联动报警等功能。 2.1 硬件系统设计 井下分控单元需要将各个传感器采集的数据进行基本处理和传输,根据这一需求和井下具体环境的影响,本文采用基于ZigBee的无线传感器自组织网络技术,已经不同传感器应用形式和环境,将井下传感器均做成传感器节点的形式实现数据采集与基本处理功能。 基于ZigBee的传感器单元硬件组成如图2所示,包括电源模块、无线收发模块、接口电路、串口模块、传感器、微处理器等。考虑到zigBee模块要需要安装ZigBee协议栈,微处理器需要自带一个一定容量的可编程flash存储器,因此ZigBee模块的微处理器需要采用8位或16位的高性能单片机。 2.2 软件系统设计 传感器单元的软件设计主要包括,模块的定义、系统参数初始化设置和模块功能实现三个部分。模块定义主要根据应用要求定义模块是FFD还是RFD,从而确定节点的性质和软件内核的规模。系统参数初始化主要进行协议栈的配置,参数初始化流程如图3所示。首先定义系统的时钟信号,然后定义ZigBee芯片所连接的MCU类型和型号,接下来定义通信模块性质,即通信模块是全功能节点还是精简功能节点,再接着定义模块的工作频率和电源管理方式及ZigBee网络层和MAC层的参数,如网络地址、节点所属接口、集群等。 3 安全策略 ZigBee采用了分级的安全性策略:无安全性、接入控制表、32比特AEs和128比特AES。如果系统是用于安全性要求不高的场景,可以选择级别较低的安全措施,从而换取系统成本和功耗的降低;反之,在安全性要求较高的应用场景(如军事),l丁以选择较高的安全级别。这样,厂l衍可以综合考虑功耗、系统处理能力、成木和应用环境等方面因素而采取适当的安全级别。蓝牙协议在基带部分定义了设备鉴权和链路数据流加密所需要的安全算法和处理过程。设备的鉴权是强制性的,所有的蓝牙设备均支持鉴权过程,而链路的加密则是可选择的。蓝牙设备的鉴权过程是基于问询一响应模式和共享的加密方式。为了使蓝牙链路的数据流具有隐蔽性,可以使用1比特的流密码对链路进行加密。密钥大小随着每个基带分组数据单元传输而改变。加密密钥可以从对设备鉴权中得到。这意味着,在使用链路加密之前,两个设备之间至少已经进行了一次鉴权。密钥的最大长度为128比特。 4 系统特点 (1)对煤矿进行多部门、多层次立体网络式监管,显著增加各种违规操作的成本,进而提高煤矿安全监管水平; (2)利用ZIGBEE技术,形成矿区局部自组织传感器网络,实现对矿区各项监控指标的实时立体监管; (3)考虑国家能源信息的敏感性,建立了多种信息加密机制,提高整个监测网络的安全性能。 5 结语 本文面向煤矿,利用物联网技术建立了多部门、多层次的远程安全监测系统,设计并开发了整个系统的软硬件平台,初步对系统的准确性、可靠性和稳定性进行了验证,结果标明达到了精度及稳定性的要求。由于单片机的扩展性,该系统未来还可根据被检测对象的实际需求配置不同的生理数据采集终端,具有很强的灵活性和适应性。 煤矿监测系统论文:基于以太环网的安全监测系统在中小煤矿中的应用 摘要:基于以太环网的安全监测系统给地方煤矿的安全监测系统发展提供一个平台,将多个相距较近的矿井合并采用一套基于以太环网的安全监测系统,再聘用专业人员统一进行管理,从而充分发挥了安全监测系统的功能,确保矿井安全生产又节约大量成本。 关键词:以太环网 安全监测 应用 近年来特别是国家对于煤矿瓦斯灾害的治理制定了一系列重大方针,其中“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯治理十二字方针尤为重要。实践证明,对于地方煤矿来说,在落实并实施“十二字”方针中,建立健全以监测监控瓦斯通风参数为核心的煤矿安全监测监控系统(以下简称监测监控系统),特别是管好用好煤矿安全监控系统,是建立防治瓦斯灾害的长效机制,遏制重大瓦斯事故,保证矿井安全生产的重大举措。坚持装备并管好用好监测监控系统,采用先进的监测监控手段,准确地反映煤矿井下瓦斯通风参数的状况及变化,及时地对作业地点和被控区域实行报警、断电,进而采取果断措施进行处置,具有更重要的意义。 1、目前地方煤矿安全监测系统的现状 在地方煤矿中,由于大多数乡镇煤矿技术力量严重缺乏;没有监测监控方面的专业队伍;管理人员及工人技术及文化素质低,缺乏对监测监控系统及其配套设备的原理、功能、性能、故障原因及检测、维修、维护方法的了解,因而监测监控系统在运行中发生故障,无力维护和排除。使监测监控系统不但没有发挥应有的作用,设置完全失去了存在的必要。 对在用的监测监控系统缺乏严格的体系管理,监管不力,如人员配备、规章制度、专业技术培训等;监控系统管理员职责不清。 综上所述,在地方煤矿中,为将安全事故隐患消灭在萌芽状态,从根本上减少和杜绝重大瓦斯事故的发生,总结经验,研究在地方煤矿中监测监控系统装备、使用、管理中应采取的对策,提高装备、使用和管理水平,发挥煤矿安全监测监控系统的“矿山安全卫士”的重要作用,已势在必行。 2、地方煤矿监测监控系统装备、使用、管理应采取的对策 近年以来,根据煤矿安全的实际状况,国家不断加大安全投入,并经相关部门提出了一系列关于在“双高”、“双突”矿井安装煤矿安全监测监控系统的要求,各省、市、地区也积极采取措施、挖掘资金渠道,落实中央的部署,取得了决定性的成果。 针对有相当一部分地方煤矿具有相距较近的特点,这就给当前自动化领域内的基于以太环网的网络测控架构的安全监测系统提供了更好发展的舞台,以太环网测控架构下的安全监测系统具有高速、大容量、开放性和适应性强的优点,可以将附近各个小煤矿的安全监测系统合并一套使用。各煤矿节省了中心站设置。节约成本投入。加之基于IP的Internet网络测控技术很大程度解决各种测控设备和计算机设备风各种网络互联的问题,增加系统通信的灵活性。而基于TCP/IP的测量、控制和管理一体化技术将测量、控制和信息管理结合起来,通过系统各要素之间充分协调配合,使系统整体达到最优目标。完全能够实现煤矿安全监测监控系统的各项功能。基于以太环网下的安全监测监控系统结构是依靠其强大的远程化、智能化的测控功能,从而实现煤矿各类参数监控。 3、基于以太环网下安全监测系统的架构 基于以上原则,图1设计了所示的基于以太环网下各个煤矿的安全监测系统的架构,图中描述了测量、控制设备与网络相互连接组成一个安全监测系统,整个系统构成主要分为以下二网络层次: 第一网络层次:是各被控设备通过网络化智能监控装置连成一个监控网,各传感器送来的状态信号通过装置的输入端口输入,供单片机处理、传送、控制指令由输出端口输出到设备的执行控制机构,串行接口作为设备与监控装置进行数据交换的扩展接口和连接微机的虚拟控制台接口。 第二网络层次:是区域以太环网。在这一层次中,各煤矿的网络设备和管理系统的网络设备等连成一个局域内部的网络,有较高的安全性。 采用上述方法的特点: (1)网络化智能监控装置成为一个监控信息汇集平台。各煤矿监控装置通过第一层次和第二层次的衔接点,对输入的普通模拟信号进行辨识并处理,然后进行编码并通过网络响应远方的请求,同时监控装置也可对接收自网络的有效数据指令进行解释,以决定在相应的端口输出操作信号,通过以太环网平台的处理和转换,普通的设备不需要处理复杂的网络协议,就可实现网络测控。 (2)该结构能更高效的使用网络资源。装置接入层与以太环网连接,采用星形拓扑结构,既可以在竞争占用总线的工作状态下,也可以利用交换机采用专线连接满足特定场合的实时性的要求。 (3)该结构体现了信息网与控制网的有效结合的特点。在很多测控场合,测控数据对控制有非常严格的实时性要求,将信息网与控制网相结合构成一种质优价廉、灵活性高的综合测控系统。 4、该系统的实现实例 本人所在的宁夏松山工贸公司下属有两个矿井相距不足三公里,采用北京康斯培克生产的KJ31N型煤矿安全监测系统,目前我们将下属的两个矿井KJ31N型煤矿安全监测系统通过以太环网合并成一个系统,节省了四个微机员人工工资,并节省一整套中心站系统的投入,且将两个监测系统合并后管理相对集中方便。各项功能完全符合《(AQ6201-2006)煤矿安全监控系统通用技术要求》、《(AQ1029-2007)煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》等相关要求。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的探讨 摘要: 在当前计算机网络飞速发展的新形势下,在军事和工业领域,无线传感器网络得到了广泛应用,尤其是在那些传输数据量较少,使用电池供电,设备成本较低的应用场合应用最为广泛。科学技术的发展日新月异,国家也不断提高煤矿企业安全生产要求,为了迎合企业长远健康发展的需要,煤矿检测监控系统陆续走进国内各大煤矿企业。本文探讨了基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统。 关键词: 无线传感器网络;煤矿安全;监测系统 1 无线传感器的概念 无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、遥测、遥控技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,是一个范围广、动态性、自组织和可靠的监控网络。无线传感器网络技术作为计算机科学技术的一个新的研究领域,其研究、开发和应用,关系到国家安全、经济发展等各个重大方面,在国际上引起了广泛的重视和大量的投入,并广泛应用于军事、工业、交通、安全、医疗、探测以及家庭和办公环境等很多方面,被认为是将对本世纪产生巨大影响力的技术之一。 2 无线传感器网络的特点和体系结构 2.1 无线传感器网络的特点 无线传感器网络不仅具有传统Ad-hoc网络动态、多跳、自组织的特点,而且还具有很多独特的优势。传统Ad-hoc网络是自组织的无线局域网络,它是由很多节点组成的,其主要原因是希望传输具有服务质量要求的多媒体信息流(这主要通过移动管理技术和动态路由实现),另外,传统Ad-hoc网络的所有节点都能够进行移动,具有复杂多变网络拓扑结构,节点必须通过电源持续供电。与之相反,无线传感器网络是更加先进的网络系统,主要集成了监测、控制以及无线通信功能,显著的优点是它具有更多的传感器节点,并且节点分布更为密集。 2.2 无线传感器网络的体系结构 无线传感器网络的体系结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。在无线传感器网络的体系结构中,无线传感器网络各层都设计到三个管理:能量管理、任务管理和移动管理。应用层主要负责任务管理,给各个子网和传感器节点分配监测任务,应用层也考虑移动管理。网络层与数据链路层负责能量管理和移动管理 (例如SAR协议)。物理层有能量管理,但是较少考虑移动管理和任务管理问题。 3 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统 3.1 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的提出 煤炭开采主要工作地点是在离地面几百米的井下,环境复杂、恶劣,巷道狭窄、湿热,地面凹凸不平,四周被煤炭和煤矸石包围,还安放了液压支架、运煤钢轨、风门以及动力线等设备,各种机械不时的发出噪音。在煤矿井下,无线电波的传播具备其自身的特点,所以,在进行系统的设计的过程中,必须进行谨慎的思考,并作出认真的需求分析和设计,避免不必要的问题的产生。本系统设计方案中采用的2.4GHz IEEE802.15.4/ZigBee标准,就能够满足井下环境对无线传感器网络的要求。 基于无线传感器的井下采煤工作面安全监测系统的设计复杂,它涉及到整个监测网络的应用环境、应用目的、系统硬件设计和软件设计等。基于无线传感器的井下采煤工作面安全监测网络的应用的设计,主要就是为了能够在巷道狭窄、湿热,地面凹凸不平,四周被煤炭和煤矸石包围,还安放了液压支架、运煤钢轨、风门以及动力线等设备,各种机械不时的发出噪音的井下进行煤矿环境无线监测系统的设计和实现,同时,通过基于ZigBee技术的无线传感器网络的应用,能够进行井下采煤工作面安全环境检测数据的无线传输,实时反馈井下采煤工作面的各种信息。通过对井下环境的考察和分析,并结合煤矿监测系统的实际需求,最终确定了基于ZigBee的井下采煤工作面安全监测系统的总体设计方案。 3.2 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的功能要求及性能指标 井下采煤工作面安全监测系统是通过ZigBee协议的使用,以及IEEE 802.15.4标准的采用,从而实现的一个无线数据传输网络,这个无线数据传输网络是一个速率比较低、距离比较短的无线传感器网络,并且,这个无线数据传输网络具备比较低的射频传输成本。 主要性能指标如下: ①组网与通信:完成无线传感器众多的不同的节点之间点到点、点到多点的无线通信,并且能够实现这些节点之间的自组网络,同时,也能够提供服务支持给基础和管理服务层。 ②通信协议标准:ZigBee协议和IEEE802.15.4标准。 ③网络拓扑结构:拓扑结构是网状的。 ④应用系统:可以实现通用网络服务的提供,同时,也可以实现面向各个不同领域的网络服务的提供。 ⑤管理与基础服务:通过组网与通信部分提供的服务,可以提供服务支持给应用系统。 ⑥数据传输速率:250KBps。 ⑦调制方式:DSSS(O-QPSK)。 ⑧使用频段:2.4-2.483GHz。 ⑨节点功耗:5OmW-300mW。 ⑩接收灵敏度:-94dBm的接收灵敏度。 {11}时延:进行激活或信道接入的时延是15ms,进行设备搜索的时延是30ms。 {12}节点间通信范围:75m-100m。 4 结束语 煤矿无线监测作为一个新兴的研究领域,具有十分广阔的应用前景。本文提出了一种基于无线传感器网络技术的煤矿安全监测系统,充分利用无线传感器网络的特点,并且通过对比各种应用于井下无线通信技术的特点,选择了ZigBee技术作为无线传感器网络的通信平台,实现对井下各种环境及生产参数全方位、实时监测和智能预警,以大大降低煤矿生产安全隐患。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计 摘要: 为了满足煤矿瓦斯监测的需要, 开发了一种基于无线传感器网络的智能化瓦斯监测系统。该系统采用数字瓦斯传感器实时检测瓦斯, 提高了测量精度; 采用无线传感器网络, 避免了其它无线通信技术高功耗的缺点。 关键词: 煤矿;瓦斯监控; 数字瓦斯传感器;无线传感器网络;AVR 单片机 1 系统硬件设计 该系统主要由流量传感器节点和汇聚节点 2 个部分组成,流量传感器节点负责传感器的数据采集以及将采集到的数据发送给汇聚节点,汇聚节点负责控制子节点的数据采集和发送,并且负责将各个子节点的采集数据发送给嵌入式计算机。系统硬件原理如图 1 所示。 1.1 微处理器模块 系统采用 AT mega128L 单片机作为节点的微处理器。AT mega128L 采用精简指令集 (RISC) 结构,加上哈佛总线的存储器结构、两级流水线指令结构、单周期指令等技术, 大大提高了系统运行的效率。AT m ega128L 具备以电池供电的无线传感器网络应用所需的主要功能, 包括纳瓦功耗管理、自编程闪存程序存储及先进的模拟、控制和通信外设。采用A T mega128L与射频收发器CC2430结合, 实现了高度集成、成本低廉的节点。 1.2无线收发模块 无线收发模块是一个射频集成电路模块,作为无线网络的物理层射频前端实现无线数据的收发。本系统选用CC2430射频芯片。CC2430延用了以往 CC2420 的架构,在单个芯片上整合了ZigBee 射频( RF ) 前端、内存和微控制器。它使用1个8 位M CU, 具有 128 KB 可编程闪存和 8 KB 的 RAM,还包括模拟数字转换器、定时器、AES- 128 协同处理器、看门狗定时器、32 kH z 晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路以及 21 个可编程I/ O 引脚。CC2430 采用 0. 18m CM OS 工艺生产, 工作时的电流损耗为 27 mA; 在接收和发射模式下, 电流损耗分别低于 27 mA 或25 mA。CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性,特别适用于电池寿命要求较长的场合。 1.3报警和显示模块 系统采用 128× 64 的图形点阵式 H G128643 液晶显示器进行流量显示, 利用 AT mega128L 的2 个端口分 别驱 动 1 个蜂鸣器和1 个高亮度的红色L ED 来进行流量越限声光报警。HG 128643 液晶显示模块是使用 KS0108B及其兼容控制驱动器作为列驱动器, 同时使用 KS0107B 及其兼容驱动器作为行驱动器的液晶模块。由于KS0107B不与 M PU发生联系, 只要提供电源就能产生行驱信号和各种同步信号, 故设计较为简单。另外, 该液晶显示器能显示 ASCII 字符、汉字和各种曲线, 可与单片机连接构成功能强大、结构简单的人机界面, 因此,广泛用于各种智能仪表和控制系统。 1.4 串口模块 串口电路只有网关( sink) 节点才有。sink节点是传感器网络中特殊的节点, 负责嵌入式计算机与传感器网络的通信, 向下级节点发送查询命令, 接收下级节点回传的数据并由串口发送给嵌入式计算机。本系统选用低电压高速传输的 RS232 收发器M AX3318。MAX3318工作电压为 2. 5~ 3 V, 传输速率可达 460 kbit / s, 满足接收器和嵌入式计算机之间的大量数据传输的需要;工作温量为 - 40~+ 85, 能适应煤矿井下恶劣的环境。 2 系统软件设计 2.1WSN 通信协议及网络结构 根据井下的具体情况, 决定采用簇状拓扑结构。簇状拓扑结构的优点是将很大的网络化分成若干独立区域, 在这些区域内, 数据独立地进行处理和汇聚。在每一簇内部的通信可以是单跳也可以是多跳通信。上级网络将利用更高的传输带宽, 或者将上级网络连接到一个有线网络上, 再通过基站接入井下环网把数据传到井上来。 2.2汇聚节点程序设计 汇聚节点既可以是一个具有增强功能的传感器节点,也可以是没有监测功能、仅带有无线通信接口的特殊网关设备。汇聚节点具有 2 种功能: 网络维护功能和数据传输功能,网络维护功能主要是负责组建 ZigBee 网络、分配网络地址及维护绑定表。数据传输功能主要是充当 ZigBee 网络与互联网的网关, 将 2 个使用不同协议的网络连接在一起, 实现 2 种协议栈之间的通信协议转换。所有流量传感器节点将所采集到的传感器数据以无线的方式发送到汇聚节点上, 汇聚节点将这些数据转换之后通过串口传给嵌入式计算机; 另一方面, 汇聚节点接收嵌入式计算机发送过来的数据, 并将这些数据转换之后发送给目标节点。汇聚节点程序流程如图 2 所示。 2.3流量传感器节点程序设计 流量传感器节点主要负责采集传感器数据并将这些数据传送给网关节点, 同时接收来自网关节点的数据并根据这些数据进行相关操作。当没有数据发送或接收时转入休眠模式, 节点 功耗降到最低。流量传感器节点程序流程如图 3 所示。 主程序初始化相应的寄存器和变量及相应的管脚后, 进入主循环。主循环负责对外部传感器信号转换后的电压信号进行采样及处理, 转换成相应的值, 并送到对应的缓冲区, 然后判断是否超限, 若是则启动相应的报警程序, 否则结束此次循环。 3 测试结果 将按上述方案设计的瓦斯监测系统应用到煤矿井下进行现场试验, 测试结果如表1所示。从表1可看出, 该系统测量误差较小, 能够满足使用要求。测量值与标准值之间的误差主要是由于传感器本身存在误差以及井下环境的限制所致, 但网络传输过程中几乎不会引入误差,而且系统运行稳定可靠。 4 结束语 本文提出了一种以AT mega128L单片机为中央处理器, 基于无线传感器网络的集监测、显示、报警、通信等多功能于一体的智能瓦斯监测系统。它充分利用 AT m eg a128L 集成度高、功能强、体积小、功耗低、性能可靠等特点, 同时利用无线传感器网络对监测数据进行传输, 有效地实现了对煤矿井下瓦斯的实时监测。 煤矿监测系统论文:KJ2000N网络监测系统在煤矿安全中的探讨 摘要:网络监测系统随着科学技术的不断向前发展,也在煤矿行业得到广泛的应用,并且取得了一定的良好效果,这体现出了网络监测系统具有广阔的应用前景和潜力。随着煤矿开采深度的不断增加,煤矿的灾害也严重影响了煤矿的安全高效生产,比如有顶板事故、突水事故、瓦斯事故、粉尘危害等几大灾害,其中瓦斯灾害就是其中影响最为严重的一种。因此,针对开滦林西矿业公司提高安全生产的需要,对矿井安全监控系统的设计与安装以及监测系统的理念进行了阐述,并对整套系统的衔接进行了描述。这种矿井瓦斯监测系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中,对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。 关键词:矿井瓦斯;网络监测系统; KJ2000N系统;安全管理 1、前言 众所周知,网络监测系统随着科学技术的不断向前发展,也在煤矿行业得到广泛的应用,并且取得了一定的良好效果,这体现出了网络监测系统具有广阔的应用前景和潜力。在煤矿生产过程中,存在着很多灾害直接影响煤矿的安全生产,比如有顶板事故、突水事故、瓦斯事故、粉尘危害等几大灾害,其中瓦斯灾害就是其中影响最为严重的一种,因此,要保证煤矿生产安全高效的运行,必须有效防治瓦斯灾害。淮浙煤电公司顾北煤矿现用KJ2000N型煤矿安全监控系统。这种矿井瓦斯监控系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中,对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。KJ2000N系统在煤矿生产过程中对于煤矿瓦斯的治理有以下几个主要作用:第一,由于在井上进行数据处理,其环境给操作者提供了简洁易用的界面。第二,还可以对井下的设备参数进行自行处理和编辑,同时实现数据的共享。第三,在进行数据处理的时候,可以在井上处理,方便工程技术人员对通风系统的管理。第四,能够实现远距离的连续传输和对工作面的实时监测,也可实现超限报警,自动断电。 2、网络监测系统简介 2.1 系统结构图 KJ2000N系统由地面中心站、网络传输接口、井下分站、井下防爆电源、各种矿用传感器、矿用机电控制设备及KJ2000N安全生产监测软件组成。地面中心站是整个系统的控制中心,安装在地面计算机房。井下部分包括:KJ2007(F,G等)井下分站,KDW6B隔爆兼本质安全型电源,各种安全、生产监测传感器,报警箱和断电控制器等。井下分站和传感器安装在井下具有煤尘、沼气、一氧化碳等危险气体的环境中,对煤矿井下的各种安全、生产参数进行实时监测和处理,并将安全生产参数及时传输到地面中心站。各种数据由分站和中心站处理,并能按要求直接发出声、光报警和断电控制信号。地面中心站经过网络传输接口采用光缆与井下分站联结通讯。当前情况下,煤矿生产中所使用的监控设备已经在各个生产工作面、掘进面等一些主要的机电硐室均被广泛应用,正是由于KJ2000N矿井安全监控系统在煤矿的广泛使用,这样使得煤矿传统的单一的监控模式得到了彻底的改变,通过KJ2000N系统可以准确、全面地了井下安全情况和生产情况,实现对灾害事故的早期预测和预报,并能及时地自动处理。这样既提高了煤矿的生产效益,又弥补了由于井下瓦斯员的疏忽大意所导致的数据部准确等原因造成的定时定点汇报的不足,进行实时监测监控,并且可以利用监测数据库进行安全趋势分析研究,对井下灾害进行预测预报,实现安全管理的双保险。 图一KJ2000N系统结构图 2.2 注意事项及相关建议 (1)按照要求及时对传感器进行调试、校正,保证监测数据的可靠性。 (2)及时捧除故障,加强系统维护,确保其正常运行。 (3)必须按照要求设置传感器的位置。随着工作面的推进,要及时调整传感器的位置,使其真实反映井下的情况。 (4)备用监控系统的操作与功能。当由于人为或外界因素导致主监控服务器的监测应用程序停止工作或服务器断电等原因正常监测不能进行的时候,备用监控服务器可在5 s内人为手动打开监测应用程序,保证监测的正常进行,保证了用户应用程序的连续性。 (5)随时和厂家联系,及时解决安全监控系统运行中出现的新问题。 3、系统体系结构 该监测网络系统是在各煤炭企业已形成的监测监控系统基础上,整个系统将建立两级数据监控中心,形成一个“三层四级”网络体系结构。 (1)建立一级数据监控中心。 (2)在国有重点煤业集团建立二级数据监控中心。 (3)在煤炭管理部门设立二级数据监控中心。 4、监测系统的监管及意义 我们必须对一些高瓦斯矿井或者按照高瓦斯矿井管理的煤矿要有网络式的监管方式,这样才能实现对矿井的监测监控系统的有效管理,我们还必须要将这些数据上报到安全监管部门,这样便于上级部门对煤矿瓦斯进行有效的监管。各监管部门的监管人员应该及时对数据进行处理,这样可以更好的有效的对煤矿瓦斯进行监测和监控,病区要将数据处理结果上传到网上,方便工程技术人员参考,这种监管模式对煤矿的安全高效生产能够起到很好的监督和监控作用,同时这对煤矿安全生产形势的稳定好转具有积极的意义。只有有效的保证煤矿瓦斯网络化实时监控项目的实施,这样才能够使得煤矿安全又了进一步的保证,电子警察的角色也就很好的扮演者,这样对煤矿的多级管理也是一个很好的强化,这样在煤矿生产中就形成了多级监管体系和安全生产综合信息网络, 如果在煤矿工作面出现了瓦斯超限等问题,矿监控中心将立即报警,并且将报警的数据直接上报到监控中心,便于煤矿领导部门更方便的查明超限原因和及时的采取有效的措施,将瓦斯事故消灭在萌芽状态。对防止以瓦斯等恶性事故, 提高煤矿管理水平具有重要意义。这种监控系统-----KJ2000N系统,对煤矿的瓦斯治理具有以下几点重要意义。第一,这项工程很好的改造了煤矿瓦斯的监控系统,对提高煤矿的安全管理和装备水平都更好更快的提高。第二,以前对瓦斯实行的是填表上报,这样有可能监测瓦斯人员偷懒活者其他原因,不检测数据,而是对数据进行修改,然后上报,这样使得数据极不真实, 多数情况下也无法追溯核实,这样使得瓦斯事故在煤矿生产中高发的一个重要原因。第三,监控网络不会改变煤矿的安全管理模式, 它为各级管理部门提供了实时监控的工具,提高了工作效率。第四,有助于对煤矿的各类监测数据进行宏观分析, 微观指导。 5、结论 综上所述, KJ2000N系统在煤矿瓦斯监测系统中得到广泛应用,这样既增强了系统的稳定性和有效性,同时还对整个系统的功能也是一个很好的完善和补充,对协调我国矿井设备落后与高生产效率要求之间的矛盾也有一定的指导意义,并且使得网络在矿井瓦斯监测系统中得到了充分的应用,这样使得瓦斯监控系统的功能能够发挥到极致,这样有助于对煤矿的各类监测数据进行宏观分析, 微观指导。督促煤矿把问题和隐患消灭在萌芽状态。KJ2000N系统,实行通过网络对瓦斯进行监测,这种矿井瓦斯监控系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中,对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。从而为提高煤矿安全和经济效益,起到了积极作用。同时为井下工人的安全提供了进一步的保证,把公司的管理提高到现代化管理水平。 煤矿监测系统论文:μc/oS-ll在煤矿井下环境监测系统中的应用 摘要:针对常见煤矿井下环境检测仪检测参数单一、占用传输线较多的缺点,本文设计了多传感器融合的井下环境检测系统。该系统对采集到的信息进行数据融合,使系统决策更加科学合理,同时减少了巷道内的走线数量。实际使用表明,系统具有较好的实时性、可靠性,并具有良好的扩展和升级能力。 关键词:μc/OS-II;煤矿;环境监测;任务规划 引言 为保障煤矿安全生产和职工人身安全,早在2001年国家煤矿安全监察局就颁布并实施了《煤矿安全规程》,并不断对之做出修订。《煤矿安全规程》对煤矿井下安全工作环境、报警方法等做了详细规定。煤矿井下环境检测的理论研究工作已趋于成熟,众多相关文献已经发表,国内外也已有多款成型产品,例如凯茂CO 100精密型一氧化碳仪、cosmos X0-2200氧气计。从现场应用情况来看,虽然已有的参数检测设备能够较好地满足测量需求,但仍存在下述缺点:一,测量参数单一,无法对测量点的环境做出准确的判断,需要将数据传送至地面做进一步处理;二,每个检测设备需要一路传输线。 针对上述问题,在对徐矿集团旗下若干煤矿进行设备更新项目中,设计了多传感器融合的井下环境检测系统,系统利用多传感器数据融合技术,对井下环境做出更加科学合理的判定,降低误报率。测量数据经一路传输线传送至井下分站,降低了走线成本和复杂度。本项目开发过程中使用了嵌入式实时操作系统μC/OS-II,μC/OS-II的引入是系统设计成功的关键。本文介绍了嵌入式操作系统(Embedded OperationSystem,EOS)相关概念和设计原则,并以煤矿井下环境监测系统的设计过程为例分析了基于μC/OS-II的实时多任务系统的开发要点。 1嵌入式操作系统 EOS的概念容易和嵌入式系统混淆。简而言之,EOS属于软件范畴,而嵌入式系统是软件和硬件的综合体,但并不是所有的嵌入式系统都必须使用EOS。从技术角度来讲,EOS是一种用途广泛的的系统软件,负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、调度、控制、协调并发活动;它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。 对于实时多任务EOS的开发,关键是合理地进行任务划分。对于任务的划分,并没有统一的标准,也很少有相关论文对任务划分的原则有较详细的介绍。本文列出本项目任务划分所依据的主要原则: (a)解耦原则:任务之间的耦合关系是影响软件复杂度的重要因素,紧密相关的功能应尽量组成一个任务,以减少任务耦合;应尽量使用数据耦合,少用控制耦合和特征耦合。具体方法可参见软件工程类书籍。 (b)实时性原则:大多数商业内核都是占先式实时内核,即在就绪条件下,内核总是运行优先级最高的任务,因此对实时性要求高的功能应采用高优先级任务实现,占用CPU时间较长的任务应尽量赋予较低的优先级。 (c)I/0决定原则:对每个独立的硬件(例如GPIO)进行操作的驱动程序应放在一个任务中完成,以避免资源冲突。 任务的划分不能一成不变地遵循上述原则,必须结合项目的特点和需求作具体的分析,下文以μC/OS-II在煤矿井下环境监测系统中的应用来说明。 2系统设计 文献[4]分析指出,煤矿井下环境参数的检测至少应包括可燃性气体、02、CO和温度的测量。经过现场考察也发现在井下巷道内众多地点均需要对上述四个参数进行检测,因此设计了四参量环境监测系统。系统对检测到的模拟、数字信号处理后显示、决策(是否报警)并将数据传送至分站。该项目需求分析如下: 提供简单的用户接口。采用液晶分时显示测量结果,用户通过按键查看指定参数。 提供煤矿常用传输接口。采集到的数据需要在地面实时显示和存储,因此需要进行数据传输。 正常检测外的系统自检功能等。 软硬件设计具备良好的扩展性,方便系统升级。 2.1硬件实现 据需求分析得出硬件设计框图如图1所示。MCU选用NXP公司的LPC2214,该芯片基于ARM7TDMI-S内核,内含256KB高速Flash,16KBSRAM;片内集成8路10位ADC、两个32位定时器(带4路捕获和4路比较通道)、6路PWM、多达9个外部中断源;常用总线接口有1个12C接口、2个SPI接口、2个UART接口,完全满足应用及扩展需求。 待测模拟量包括甲烷、CO、02三个参量,3个模拟量分别通过信号调理电路送入MCU片内ADC;温度信号由数字式单总线温度传感器DSl8820获取;由于按键较少,可采用独立按键直接连接至MCU的GPIO;液晶显示模块LCM需要模拟总线连接;传输接口采用井下常用的RS485接口,预留RJ45接口、CAN总线接口,在一定程度上提高系统的通用性。 2.2软件实现 通过需求分析及硬件设计发现,该系统任务较多,且需使用慢器件,如DSl8820、LCM,因此不适合使用简单的“前后台系统”,即应用程序是一个无限循环,循环中调用相应的功能函数完成对应的工作,用中断服务程序处理异步事件。系统对实时性、可确定性、可靠性有较高需求,因此以μC/OS-II嵌入式实时操作系统为基础完成软件设计较为合适。 μC/OS-II是一个完全占先式实时内核,即在满足运行就绪条件下,“C/OS-II总是运行优先级最高的任务。应用程序最多可以管理56个用户任务,μC/OS-II提供很多系统服务,例如邮箱、消息队列、信号量、内存申请与释放等。图2是系统多任务规划框图,图中每个方框代表一个任务。 由图2可以看出,任务划分结构清晰,μC/OS-II的任务编写具有一定的规律,从而方便了系统的扩展。当需要添加新的功能时,可以直接增加新任务,也可以修改已有的任务,这对软件的维护是相当有益的。在编写任务代码时,大量使用了指向任务实体的指针和数据传递指针,从而在一定程度上提高了程序的封装性能,加强了任务模块的可重用性。 3结论与展望 μC/OS-II采用基于优先级的任务调度策略,因此在进行任务划分时,必须依据实时性原则为每个任务分配合适的优先级。μC/OS-II的绝大部分源码采用移植性很强的ANSI C编写,因此具有很好地可移植性,但是C语言是面向过程的,不具有面向对象特性,各功能模块的通用性差。在开发过程中,设计人员需要编写大量相似的程序段,因此有必要开发面向对象的任务表达模型,以及对应的操作系统,进一步提高软件模块的可重用性和可维护性。 煤矿监测系统论文:煤矿安全生产监测系统研究与改进对策 摘要 中国能源需求持续增长,但是煤炭开采量和各种煤矿事故仍然居高不下,从而给国家财产和矿工生命造成巨大损失。为了应对国民经济的高速发展,同时继续发展煤炭开采产业,煤矿安全工作正成为全国工业安全生产的重中之重。 关键词 煤矿安全;监测;改进 1 多功能瓦斯气体传感器网络节点设备 研制基于无线传感器网络技术的传感器网络节点包涵了多种科学技术,其中包括传感器、嵌入式系统、无线通信、自动控制以及微电子技术等。传感器网络节点的功能是能够完成实时监测环境对象信息,并将采集的数据进行实时处理并以无线方式经过基站传输到远程服务器,把信息提供给网络上的终端用户以实现实时监视以及控制。本项目研究和开发的多功能无线传感器网络节点具有低功耗的高性能、高可靠性、长传输距离等特点,支持面向井下煤矿行业应用的多通路传感器以及特殊需求功能的集成。 研发传感器网络节点,第一步要从硬件着手设计传感器网络节点的系统架构以及每一个单元部分的功能,节点应具有低功耗、可重构和高稳定性等特点;根据节点的特性对嵌入式操作系统进行裁减优化,利用最小的CPU占用率对节点进行全面控制。 普通传感器节点具有功耗低,在节点全功率工作发射数据状态下功耗可以控制在50mW以下,在接收信号状态下功耗控制在25mW以下,在节点进入休眠模式后功率可以控制在15mW以下。 节点具有通信距离远特点,传感器节点之间通讯距离在开阔地可以达到300m以上,在室内可以达到50m~100m,在井下也可以达到40m~60m;节点体积相对较小,传感器节点体积可以控制在3cm×5cm×2cm以内;节点可进行实现远程控制,可以在远程控制端对节点进行远程管理,改变网络节点的工作方式和功率等;集成了多种类型传感器以及特殊功能要求(如定位),同时可以对环境进行综合判别;软件设计采用了嵌入式软件操作系统,具有体积小、效率高和稳定性强等特点,同时由于该系统的设计采用了模块化的设计方式,因此具有裁减性、方便修改和易于维护等特点。 2 移动井下人员定位技术和定位功能模块 井下作业人员的流动性大以及工作环境复杂,一旦事故发生,井下人员的确切数量以及每个人所处的具体位置都很难确定,从而给营救工作带来极大困难,常常会延误营救的最佳时机并造成严重后果。另外,一旦意外事故发生遇难人员的具体位置不能确定,导致发生被困人员生死不明的情况。同时,为了避免挖掘中对人员的伤害便不能使用大的机械设备进行救援,从而导致救援进展缓慢。如果能够确定井下工作人员的确切位置便将会大大加快救援的进度,这样就有可能营救出更多的人员,从而把损失降到最低的限度。 1)系统定位方法和定位模块 井下定位系统的采用集中的定位方式由管理中心进行定位。定位步骤如下:首先布设网关和参考节点,保持网关之间的距离,再布设一些位置已知的参考节点保证每个移动节点至少要处于多个参考节点的射频信号覆盖范围之内。 欲定位时首先确定当前节点相对于参考节点之间的位置,因参考节点的位置把移动节点相对参考节点的位置和参考节点的绝对位置相加,即可得到该移动节点的绝对位置。具体定位步骤如下: 首先进行移动节点的相对定位来确定移动节点相对于参考节点的位置。采用的测距技术为无线电信号强度和无线电信号覆盖关系相结合的技术。 RSSI测距是指无线射频通信时,节点所接收到的射频信号强度是随距离衰减的,采用信号强度随距离衰减模型并不增加额外装置。 距离测量是节点定位时,通过检测相邻参考节点的无线信号强度来计算它们信号强度之比,利用RSSI计算出该员工到多个参考节点的距离。 位置计算指的是移动节点根据所计算得到的距离值,根据两点、三边以及三角测量法等方法,计算出该节点距离最近的网关的二、三维距离,从而实现了移动节点相对于参考节点的定位。 移动节点把得到的相对于参考节点的位置值传送到网关,然后,加上自己的位置信息传输到网络管理中心,管理中心的计算机根据移动节点的位置和网关的位置就可以确定该移动节点在井下的绝对位置便实现移动节点的精确定位。 2)基于无线传感器网络的井下人员实时定位系统 目前,井下定位一般采用射频识别卡(RFID)的方式。员工随身携带写有唯一编号的电子射频识别卡,巷道的询问装置发射询问信号接收员工电子识别卡的应答信号从而实现员工的定位。这种定位系统存在诸多问题,首先是定位精度低,它的定位精度取决于巷道询问装置间的距离,一般的电子识别卡定位方式中巷道询问装置的距离是几十米的量级定位精度,不能精定位便对于紧急情况的救援只能提供有限的帮助。另外射频卡一般是被动卡,从而只能应答固定的询问。在发生意外时员工仅仅依靠电子识别卡仅能确定事故发生之前的大概位置而不能与巷道询问装置进行双向通信。 3 用于煤矿生产安全实时监控子系统管理平台 基于已有的通用管理信息系统,针对煤矿生产安全监控的特殊需求为煤矿管理者定制开发一个监控管理信息系统,该系统具有用户认证数据管理、数据查询以及实时监控等多项功能。配置了针对矿井应用的专用无线传感器网络,用于数据管理的数据库服务器和便于信息共享的Internet服务器。适用于各类气体以及人员位置监控的现代化管理系统。本项目中的监控系统能够提供基于GIS的和采用自定义条件方式的查询、统计和报表功能。提供对所有监测信息的数字信息、图像或视频的实时监视。整个监控系统采用模块化的设计方法,能够随着需求的变化增加新的功能从而不断地进行完善具有良好的可扩展能力。 4 技术趋势 传感器网络有着巨大的应用前景和发展空间,被认为是将对21世纪产生巨大冲击的技术之一。传感器网络以一种新的无处不在的主动式计算模式推动科技发展和社会进步已成为国家竞争的焦点,从而关系到国家政治、军事和社会安全等诸多方面。发展具有自主知识产权的传感器网络技术,完成推动新兴传感器网络产业化的跨越式发展,对于我过在21世纪的国际战略地位具有领先地位至关重要意义。 传感器网络综合了传感器、计算机嵌入式、分布式信息处理和通信技术等多个领域,无线传感网络的发展既对各行业各学科的发展可以起到推动作用,但又强烈地依赖于各行业各学科的技术支撑。 煤矿监测系统论文:基于总线的煤矿通风机主轴温度监测系统研制 【摘要】 介绍了一种基于CAN总线的煤矿通风机主轴温度自动测试系统,通过对国内外风机主扇温度检测及通讯方法的分析、研究,确定了基于CAN总线的煤矿通风机温度自动测试系统的控制方案。以嵌入式单片机为核心设计了这一系统,并给出了系统的硬件结构和软件流程。 【关键词】 CAN总线;DS1820数字温度传感器;自动测试系统 一、系统工作原理 (一)CAN总线的特点和工作原理 CAN(controller area network)是一种先进的串行通信协议,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN总线是一种多主站总线,各节点都有权向其它节点发送信息。通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤。它可以通过简单的协议,实现在电磁干扰环境下的远距离实时数据的可靠传输,且硬件成本较低。主要特点可概括如下:CAN总线任一节点均可在任一时刻主动向网络上的其它节点发送数据,不分主从;CAN总线上的节点可分为不同的优先级,可以满足不同的实时要求;借助接收滤波实现多地址的帧传送;数据采用短帧结构,受干扰率低,数据帧的信息CRC校验及其它错误检测措施;发送期间丢失仲裁或由于出错而遭破获的帧可以自动重发;对于严重错误具有自动关闭总线功能,使总线其它操作不受影响。 CAN总线的接收数据长度最多为8个字节,因而不存在占用总线时间过长的问题,可以保证通信的实时性。通信速率最多可达1Mbps(通信距离40m),通信距离最远可达10km(传输速率5kbps)。通信介质可以是同轴电缆或光纤,甚至可以是双绞线,其硬件接口简单,编程方便,系统容易集成。基于CAN总线的以上特点,它特别适用于系统分布比较分散、实时性要求高、现场环境干扰大的场合。智能节点能够采集现场数据,并根据接收到的命令或者主动将数据发送到CAN总线。通过事先设置验收码和验收屏蔽码可以控制智能节点从总线上接收哪些数据或命令。如果某些数据需要进一步复杂的处理,则上位计算机可以从总线上接收数据。当上位机需要对某个节点施加控制动作时,可以采用点对点方式与该节点通讯;当它要同时对所有节点施加控制动作时,可以采用广播方式将命令发送到总线。这样当系统正常运行时完全可以没有上位机的参与。大大减少了数据的传输量,同时提高了系统的实时性和可靠性。 (二)DS1820数字温度传感器特点 DS1820是美国DALLAS公司生产的一种温度测量传感器,以数字形式串行输出温度测量值,改变了以往温度传感器需要加A/D转换器才能转换为数字量的模式,可直接与单片机连接,接口电路大大简化。DS1820的64位ROM存放着序号,前8位是产品类型编号,接着的48位是每个DS1820的唯一序号,最后8位是前美国微芯公司的PIC18F458 单片机集成了CAN 通信接口,执行Bosch 公司的CAN2.0A/B 协议。它能支持CAN1.2、CAN2.0A、CAN2.0B 协议的旧版本和CAN2.0B现行版本。使用PIC18F458 单片机的嵌入式系统,可以很方便的利用CAN总线与外界进行数据交换。它的优点是电路接口比较简单,只需很少的外围电路就可实现CAN 通信,受硬件限制比较少;软件编程容易实现所需功能,只需对相关寄存器进行正确设置即可。 DS1820的特点如下:仅一条线便可以完成读或写数据,一条总线上可挂任意多个DS1820 不需要外接元器件;温度测量范围为-55℃~125℃,分辨率为0.5℃;温度转换为数字量的时间为1s(典型值),DS1820含有两个字节的寄存器,第一个存放着温度值的符号,如温度为正则全为1,否则全为0。第二个存放着温度值的补码。具体计算如下:先将寄存器中的温度数字量求补,再转换为十进制并除以二,即得被测温度值。 二、系统的硬件构成 系统硬件由PIC18F458 单片机为控制核心,通过并行DS1820温度传感器,检测出通风机测点温度,通过PIC18F458单片机信息处理,由CAN 通信接口信号处理器MCP2551进行远距离信号传输,系统通过LCD1602进行就地温度显示,同时温度信号通过MAX232串口与PC机进行组态监测显示。系统还具有温度超限报警功能。美国微芯公司的PIC18F458 单片机集成了CAN 通信接口,执行Bosch 公司的CAN2.0A/B 协议。使用PIC18F458 单片机的嵌入式系统,可以很方便的利用CAN 总线与外界进行数据交换。优点是电路接口比较简单,只需很少的外围电路就可实现CAN 通信,受硬件限制比较少;软件编程容易实现所需功能。 三、系统的软件设计及抗干扰设计 1.初始化CAN 控制。在使用CAN 之前,必须对它的一些内部寄存器进行设置,如CAN 控制寄存器CANCON、波特率寄存器BRGCONx 的设置以及对邮箱进行初始化(初始化流程图如图1 所示)。 2.信息的发送。PIC18F458 有3 个发送邮箱缓冲器,每一个发送缓冲器的数据长度可以设置为1~8 个字节长度,信息发送的具体步骤如下:(1)初始化发送邮箱;(2)设置相应的发送请求位为1,即TXBxCON bits.TXREQ=1(x=1,2,3);(3)若CAN 总线允许发送,则启动最高优先级信息的发送;(4)若发送成功,则TXREQ 被清零,TXBxIF 被置1,如果中断被使能,则会产生中断;(5)若信息发送失败,则TXREQ 保持为1,并置位相应的状态标志。 3.息的接收。IC18F458有2个具有多重接收滤波器的完全接收缓冲器和1 个单独信息组合的缓冲器。接收邮箱初始化时,要设置其标识符及相关的屏蔽寄存器、接收优先级等。MAB 寄存器接收所有来自总线的下一条信息,RXB0 和RXB1 则接收来自协议驱动的完整信息。MAB 接收所有信息,只有满足过滤条件的信息才被传送到RXBx 中。程序实现的是发送缓冲器0向接收缓冲器0发送数据的正常模式,其中接收采用中断方式,发送采用查询方式。 煤矿通风机主轴温度自动监测系统运行一年的情况表明,系统信号传输距离长,信号传输质量高,系统抗干扰能力强,工作稳定。 煤矿监测系统论文:煤矿计算机瓦斯监测系统设计与实现 [摘 要] 煤矿瓦斯监测系统的重要内容是加强煤矿安全生产管理,以防止煤矿事故的发生。所以,在煤矿瓦斯监测系统工作中务必提高应对各种突发事故的能力,因此加强煤矿瓦斯监测系统建设的专业素质至关重要,此外,还应加强制度上的规范管理,不断的提高煤矿瓦斯监测系统设计水平,加强对现场的巡视和设备维护等都是必不可少的环节。笔者结合煤矿开采环境,对瓦斯监测系统在煤矿安全生产监督中的应用进行了分析。 [关键词] 瓦斯监测系统; 煤矿; 安全生产 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容,信息的获得无疑至关重要,而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言,通过煤矿安全生产现有的客观资料,我们可以初步确定监控的初始方案,进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容,开展反馈分析等工作,修正初步方案与施工网络计划,以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此,监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素,监测技术在监控中的应用能够很好的解决此类问题,它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态,利用监控数据对流量方案进行整改,并指导开采质量作业;还可以预见事故风险,采取一系列的事前措施,给建筑的安全管理提供信息,将事故突发率降至最低,保证了煤矿安全生产的稳定性。通过太阳能光伏技术,我们可以很好地将太阳能转换为电能,并广泛应用在瓦斯监控系统当中,太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点,对煤矿地点的自然环境等因素进行分析,确定了系统设计相关参数,优化了供电系统的相关参数,对煤矿领域的网络瓦斯监控起到了一定的作用。 1 煤矿瓦斯监测系统的准备工作 1.1 规范制度,端正思想 一个良好的组织机构,除具备较好的运行机制和管理制度之外,还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此,在煤矿安全生产网络瓦斯监控过程中,我们需要一个合适的监控管理结构,以便于明确各个工作人员的职权问题,保证个人任务到位,避免权力交叉和责任推诿的现象发生,这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外,工作人员不但要对网络瓦斯监控知识有一定了解,思想上时刻保持着“安全第一”意识,保证将综合自动化安全意识渗透到工作的每一个层面,全面提升安全作业人员的工作责任心与使命感。 1.2 加强瓦斯监测系统的设备管理 加强设备巡视管理是网络瓦斯监控的重点,预防设备异常的发生是监控运行管理的主要内容。为了保障监控仪器的准确性,应该建立完善的设备定检制度,仪器设备需要进行定期的检测,对于一些使用频率高的仪器,更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态,保证其正常的运行和及时的维护。 1.3 提高瓦斯监测系统的技术管理 由于煤矿瓦斯监测系统存在很大程度上的特殊性,而作为贯彻于瓦斯监测系统整个流程的重要要素,技术管理在中的作用不容小觑。因此,加强设备的绝缘监督工作,利用声波检测、光谱分析等监督手段,及时地发现并排除故障无疑势在必行。煤矿安全工作一旦脱离了技术的支持,就难以称作是有效的工作。对于系统运行工作的异常情况,及时采取跟踪测温,利用图谱库进行分析对比,并提出检测修改的建议,以此来加强设备的有效运行。 2 煤矿瓦斯监测系统的设计 2.1 联网设计 为达到网络带宽的预定要求,在瓦斯监测系统的设计中采取分层瓦斯转发、本地局域网组播的设计方案,也就是在每个网络层构设瓦斯转发服务端口,并且在煤矿现场、区县市局成立监控管理中心,完善各部门瓦斯解码器、电视播放墙等设施。具体的瓦斯监控系统联网设计如图1所示。由于煤矿施工长期通常都较为偏远,带宽并不充裕,这种联网设计则可以很好地应用于广域瓦斯联网,若考虑到以后省级平台瓦斯联网模式,这种设计方案无疑当前2 Mb带宽的最佳选择,不然很容易致使监控网络不稳定甚至不能使用。该联网设计借助已知煤炭网的部分节点,经上级授权之后连接并登录瓦斯流管理服务端口,就可以轻松观看该服务器监控矿区的生产工作瓦斯,且不会增加前端带宽负荷,可同时向多个用户共享图像信息。 2.2 安全系统体系结构设计 在图2中,我们可以清楚地看到安全系统体系结构的设计方案。通过4个监控工作站或D1单画面轮巡,将画面进行分割并上传到瓦斯流管理服务端口,然后统一由瓦斯流管理服务端口对瓦斯信号进行存储和,这样有效地避免工作人员直接访问客户端而导致网络拥塞现象。开展瓦斯监控工作时,前端摄像机瓦斯线依次对前端画面处理器、瓦斯服务器和光端机实施连接,通过光缆把接受到的瓦斯信号传输到监控中心。在这个时候,其他用户很容易不会根据已经规定好的操作流程来对系统进行操作和数据处理,而且由于不受时间、地域的限制,他们还可能会通过输入地址直接对数据库实施访问。如此一来,就很容易造成客户肆意操作,最终致使后台数据库随时都有崩溃的威胁。所以说,我们应该采取一些可运用的技术对系统进行尽可能全面的安全防范,比如说系统加密、防火墙、真实身份认证、授权控制技术等等。监控中心在接收瓦斯信息后,第一时间想远端的瓦斯服务器发出云台控制信号,最终传输到摄像机云台控制线,并直接上传到系统客户端。 2.3 瓦斯控制系统 在煤矿保护层上的回收期,我们可以将高抽巷侧上方的石板巷回风巷段封闭采空区瓦斯抽放管,同时与上隅角采空区瓦斯抽采。抽巷形成的采空区瓦斯的顶板裂隙排水渠,对下部采空区瓦斯发挥作拉动用,减少采空区气体排涌向工作面和的上隅角。通过分段砌筑封闭墙,在封闭墙中铺设管路进行瓦斯抽采,抽采管路为240mm的铁管,抽采流量为91 m3/min,封闭墙间距为110m。封闭墙的组成由砌筑两道墙体,并在其内部充填黄泥,墙体厚度800mm,墙与墙之间的距离不小于4m,这样可以很好地起到密闭和防爆的作用。每个封闭墙内铺设两道管路,在新的封闭墙砌筑充填完成时,根据瓦斯抽采量适时关闭里段抽采阀门,保障了高抽巷瓦斯抽采的连续性。 2.4 瓦斯流管理服务器设计 在瓦斯监控设计中,瓦斯流管理服务器无疑是IP瓦斯监控系统的精神内容。建立瓦斯流管理服务端口,不但可支持瓦斯管理系统同时被多名用户访问,而且还很好地解决了前端瓦斯受网络带宽限制的问题,从而保证了各部门及领导可以直接通过桌面计算机对瓦斯监控系统进行访问,随时可浏览监控现场图像和瓦斯。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为计算机提供很多实用服务。瓦斯流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络瓦斯监控系统组成部分中瓦斯流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。两部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,瓦斯流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和瓦斯存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。 2.5 KJ95安全监控系统 KJ95煤矿综合监控系统是由煤科总院常州自动化研究所开发的。该系统通过井下通信和工业电视监视设备,对煤矿井下作业进行全程生产监控。这一过程中的工业电视监视和井下通信不但可以任意搭配组合,还可以单独利用,能够很好地满足不同条件的矿井需求。在KJ95综合监控系统配置框架中,监测系统与通信系统两者之间相互独立,主线采用光纤为材料,以确保通信系统所发出的语音信号和监测系统采集到的数据可以同时被地面的电端机所接收,为方便光纤传输,光端机会将混合后的电信号转变成光信号,再通过矿井下的光端机把光信号转换成电信号传送至井下工作面,最终将数据和语音彻底分开。通过井下的电端机RS232口可以将数据信号传送到矿井下的传输接口,然后由传输接口将之输出带到各个分站。通过分线盒可以把语音信号分送到各个话机,这一系列过程中语音信号与监测数据都是双向传递的。 3 实现效果 计算机网络瓦斯监控技术应用到煤矿安全生产来,根据所监控出来的瓦斯数据,对煤矿生产过程实施自发监控,并且数据处理敏捷准确,而且它可以直接对煤矿生产中必要的地物进行自动标注,并将标注数据存储到数据库中,避免不必要的人为抄写错误。最后在监控成果表输出以后,表格格式规范、信息完整,并能直接进行打印实现了导线点计算、展点、制表一体化。系统界面可视化、操作性强,监控人员不必进行专门的学习或培训,操作使用十分简便。通过面板中输出的原始瓦斯监控画面,可以切实地反映煤矿生产的真实状况,它对煤矿监控系统全过程进行瓦斯拍摄,在瓦斯监控工作开展前掌握了煤矿各节点在实际结构中的相对位置及相互关系,很简单地就可以完成固定环境轮廓的拍摄,提高了煤矿安全生产监控的工作效率。计算机网络瓦斯监控管理不但简单迅速,而且通过数据维护自动更新、表格目录与导线名称检索等方法实施管理,煤矿安全生产监控的效率明显获得了提高。 4 结论 煤矿瓦斯监测系统建设涉及到煤矿生产工作的数百个指标,需要调用大量的数据和信息,并要综合平衡煤矿生产同劳动力之间、供求需要同可开采煤矿之间、煤矿企业自身效益同社会效益之间的各种关系,要求很高,业务性和技术性很强,煤矿煤矿瓦斯监测系统建设过程实际上是一个多目标动态决策过程。因此,顺应技术进步的潮流,以计算机网络技术为手段,辅助设计煤矿瓦斯监测系统,实现计算机对煤矿安全生产管理是非常必要的。 煤矿监测系统论文:基于物联网及云计算平台的煤矿产区白龟山水库水环境监测系统研究 [摘 要] 应用物联网技术对平顶山煤矿产区白龟山水库水环境指标进行远程自动、实时监测,搭建相应的云计算平台,实现海量监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现白龟山水库水资源可持续利用和用水安全提供保障。 [关键词] 物联网; 云计算平台; 水环境; 监测; 白龟山水库 水环境监测是水资源管理和安全供水的重要前提。目前,我国各主要湖泊水库的水环境监测尚未实现无人值守和动态监测,多采取监测人员留驻湖泊水库现场以人工方式采集水质数据,采集点和采样频次受到限制,获取的信息量较小,且耗费大量人力物力,另外很多水质指标还需要带回实验室进行测定,导致数据信息无法及时进行时空对比分析。即使部分湖泊水库采用较为先进的监测技术,但由于获得的时空数据量庞大,处理过程复杂度高,筹建所需的大量高性能计算服务器资金消耗巨大,很难实现水环境监测数据的及时、有效处理及合理快捷共享[1-3]。 自2009年以来,“物联网”概念频频出现在人们的视野中。物联网是指把所有物品通过射频识别、传感器等信息采集和识别设备与通信网络(如Internet、GPRS、3G网络等)连接起来,实现智能化管理和应用。日本、韩国、美国、欧洲一些国家基于物联网把新一代IT技术有效运用在生产生活中,通过物联网实现人类社会与物质世界的整合,从而提高了资源利用率和生产力水平[4-9]。物联网技术的发展也为水环境的监测提供了一个全新的方法和有效途径,但同时物物相连的必然产生大量的数据信息,若将这些信息有机的联合起来,就需要建立一个性能稳定的云计算平台,以解决物联网海量水环境监测信息的存储和处理问题。因此,将物联网技术和云计算平台结合,构建水环境监测物联网,搭建相应的云计算平台,实现水环境信息的实时动态监测和监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现水资源可持续利用和确保用水安全提供重要依据[10-14]。 1 系统工程构建 1.1 系统体系架构 整个系统主要由水质监测传感子系统、多层次通信网络子系统、云计算平台和太阳能供电子系统构成,其体系结构如图1所示。 水质监测传感子系统的下位机软件采用中心对多点通讯方式,波特率为9600,采用心跳包实现保活机制,通讯信令采用ASCII码信令。上位机软件与数据中心之间拟通过TCP/IP协议来实现数据传输;通过对系统层Socket的封装,以及从数据链路层、网络层到应用层的集成融合通信方式,来实现用户编程接口的统一。云计算平台数据存储中心基于Oracle数据库来构建,事务处理采用并发机制和触发器机制,最后通过作业调度来实现数据的联机事务处理(On-Line Transaction Processing, OLTP)。利用Oracle DWB来建立数据仓库,提供分析型环境。所有的分析产品和用户接口(User interface, UI)均采用B/S架构来实现。系统拟采用目前比较流行的开源框架SSH(Spring、Struts、Hibernate)来搭建。 1.2 各子系统架构 ① 数据中心及采集系统 数据中心体系结构如图2所示,数据流处理包括接收处理数据流和发送数据流。 接受及处理数据流 a) 通过由水质参数传感器、滤波器、A/D转化器组成的采集系统,获得现场实时水质参数数据,并将这些数据按照采样频率传送至数据中心; b) 数据中心接收到实时数据后,进行逻辑分析,剔除脏数据,将正确的数据存储到瞬时数据库; c) 利用ETL(extract, transform and load)工具,结合企业数据库的作业/调度以及触发器等功能,利用瞬时数据库中的数据生成适合分析、统计的水质分析型数据库或者数据仓库; d) 利用数据仓库分析产品或者BI(business intelligence)报表引擎,对分析数据库或者数据仓库进行数据分析处理,生成用户需要的各种分析产品。 发送数据流 a) 用户可通过移动终端设备(比如手机、PDA等)或固定终端的水质数据查看器登录到数据中心,通过数据中心发送信令给采集系统,设定采集系统的采样周期等参数信息; b) 用户还可以通过数据中心向供电系统发送控制信息,开启或者关闭供电系统,或者对供电系统进行远程调控。 ② 多层次通信网络子系统 多层次通信网络系统架构如图3所示,采取分层混合网络体系架构,分为业务层、核心层、接入层、终端层四个层次。 ③ 供电系统 太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器和蓄电池(组)构成。其中,太阳能电池板是将太阳辐射能转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作,是该系统的核心组件。 太阳能控制器控制整个系统的工作状态,并起到对蓄电池过充电保护和过放电保护的作用。蓄电池作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,当遇到阴雨天气的时候或者光照不够充足的条件下,特别是采集系统发生异常时,需要大功率高负荷的实时手动采集时,通过蓄电池来释放能量。 1.3 相关算法 ① 数据ETL算法 传感器水质参数数据通过以下五个流程过程,实现提取、转化和装载,最终建立WSDW数据仓库,算法实现流程图如图4所示。 ② 分类预测算法 基于LSM模型的聚类算法,是一种无教师自动分类算法,针对待聚类的目标数据,随机选取任意一个数据作为标兵数据,其他数据作为候选数据进行聚类。该算法具有敏感度低,数据选取次序无关等良好特性,非常适合传感器数据的分析处理,本工程采用基于LSM模型的聚类算法进行水质业务数据分析。 2 系统在白龟山水库应用 白龟山水库位于淮河流域沙河干流上, 大坝位于河南省平顶山市西南郊,东经112°50′至113°15′及北纬33°40′至33°50′之间。东西长15. 5 km,南北宽4. 2 km,占地近70 km2。水库控制流域面积2 740 km2,水库多年平均降雨量900 mm, 多年平均径流量4. 23 亿m3,总库容达9. 22 亿m3,是一座以防洪为主,兼顾农业灌溉、工业和城市供水的大型综合水库[10]。同时白龟山水库也是南水北调饮水工程的重要调节库。 以白龟山水库作为实验站点,建立基于物联网(无线传感网络)技术的水环境自动监测与分析系统,解决白龟山水库当前人工水质参数采集存在的诸多问题,构建白龟山水库水环境监测云计算中心,实现水资源持续有效利用和确保用水安全。 2.1 云计算平台的数据采集 ① 水环境系统主控因子数据采集 湖泊水库水环境监测指标包括诸多主控因子。白龟山水库主要选取水温、PH、浊度、ORP、溶解氧、总磷、总氮等主控因子。各主控因子数据采集通过搭建无线传感器自动数据采集子系统来完成。 自动数据采集子系统包括6个无线传感器自动采集站。利用各类在线水质传感器,在白龟山水库入水口、1号监测点、2号区监测点以及白龟山水库出水口等地设立6个实验示范性无线传感器自动监测站。自动数据采集系统按照业务需要来设定数据采集频率,对监测点水质进行无人值守实时采集。利用数据采集器进行滤波、A/D转化,最终为无线传输系统提供可靠的原始信号数据。 数据采集子系统获得的信号数据为4-20mA的电流信号,将通过无线网络传送至数据中心,然后转化为实际的水质参数数据,不同参数转化算法不同。转化后的水质参数数据,为准确地掌握水质状况和动态变化趋势提供基础数据,将持久存储在数据中心。 ② 视频数据采集 为现场设备、水域环境及生物活动提供视频采集功能,并通过无线方式按照定频和手动采集方式发回数据中心。依此实现对各个采样点非法入侵、设备破坏、特种保护动物活动提供实时监控。 2.2 云计算平台的数据传输 数据传输子系统用于将获得的实时信号数据传送至数据中心以便对此数据进行转化、分析、处理和存储。数据传输子系统包括传输控制节点、通信网络及数据中心。 传输控制节点负责接收数据采集器获得原数据,并通过RS485网络,将获得的实时水质参数信号数据传送到GPRS无线混合通讯系统,经由GPRS以及3G无线网络传送到有固定IP地址的数据中心。通讯传输采用“中心对多点”的TCP模式,实现数据的可靠透明传输。各传输控制节点间也可相互通信,与有固定IP的数据中心超级节点之间形成多层重叠混合网络,从而实现数据中心对整个无线传感器网络的管理。各用户终端设备通过该子系统完成登入、退出及异常处理,建立稳定网络,为传输信号数据和控制信令建立双向数据传输通道和通讯链路。 2.3 云计算平台的数据处理中心 数据中心是整个云计算平台服务体系的核心,其主要功能是对数据的计算和存储。通过数据中心,一方面,实现水质数字信号信息的接受、分析处理、预警及存储,另一方面,还可以通过远程无线控制进行随机监控和采样周期设定及视频监控等工作。 2.4 云计算平台的实时监控预警 实时监控预警子系统提供监控和预警两项功能。监控模块主要完成两个方面的工作:一方面,提供实时数据的查看,在线分析和报表下载功能;另一方面,对无线视频采集系统获得的现场图像进行分析、比对,对异常现场状况采取措施;预警模块也主要完成两方面工作:一方面,当数据中心发现异常数字信号后,传送异常类别给实时监控预警子系统,该系统完成对实时数字信号的预警处理任务;另一方,为授权用户和决策人员提供自动预警处理结果。 2.5 野外太阳能供电系统 由于无法通过交流电对白龟山水库水质监测系统供电,因此必须选择适合当地环境的可靠的供电方案来解决此问题。根据白龟山水库的气候特点,本着绿色、节能、环保和低碳的原则,采用太阳能供电系统作为供电方案。 3 结语 应用物联网技术构建的监测系统实现了白龟山水库水环境指标的实时动态监测,云计算平台对监测信息进行及时快捷有效地处理并能实现信息共享,为加强水资源管理和提高用水安全提供了有力保障。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿监测系统设计 [摘 要] 煤矿安全已经成为社会非常重视和关注的问题。针对当前基于有线网络和固定传感器技术的监测系统存在监测盲区的问题,设计了一套基于Zigbee技术的无线传感器网络煤矿监测系统方案。分析了煤矿监测系统的结构,对系统的无线传感器网络部分进行了详细设计,包括硬件设计和软件设计。系统对预防煤炭安全事故有着重要的意义。 [关键词] 煤矿安全; 监测系统; 无线传感器网络; Zigbee协议; 节点 引言 我国煤矿开采方式只要是以矿工开采为主,多数矿井都有瓦斯、煤尘、火灾等隐患。我国煤矿生产形势一直十分严峻,煤矿频繁发生事故,给国家和人民都造成了巨大的损失。安全问题一直困扰着我国煤矿生产,是制约我国煤矿行业发展的主要障碍。但是目前我国使用的安全监测系统主要还是以现场总线为主,通过有线方式进行信息数据的采集和传输,这在矿井特殊环境下存在许多的弊端。如井下监测点数量有限,存在监控盲区;随着挖掘的深入,传感器无法实现快速跟进;一旦网络发生故障,系统就会瘫痪等。 无线传感器网络的网络自组织、结构灵活、以数据为中心的特点很适合矿井环境安全监测的应用,无线通信技术ZigBee的低功耗、低成本、覆盖范围大、高可靠性等都符合系统的要求,很好的解决了上述的弊端。本文设计的煤矿安全监控系统,是通过无线传感器网络实现对煤矿监控区域瓦斯浓度和温湿度等信号的采集测量,同时将所采集的信息在地面控制中心 PC 机上实时地显示出来,对煤矿井下环境数据进行全方位实时监测和智能预警,对煤矿的安全生产具有重大的意义。 1 总体结构 整个系统分为井上及井下两大部分,由协调器、终端节点、路由节点、监控计算机和监控中心管理系统组成。在主巷道的入口处架设协调器,在煤矿井下主巷道和采掘工作面中每隔几十米布设一个路由节点,矿井工作人员佩戴移动的终端节点,每个采掘区形成一个无线传感器网络,它通过协调器采用总线与地面监控计算机相连。其中协调器、终端节点、路由节点构成基于zigbee的无线传感器网络,三种节点相互配合,共同完成对瓦斯浓度、温湿度数据的采集、传输和对网络的管理。系统的总体结构如图1所示。 系统井下部分为路由节点和终端节点构成的ZigBee网络。终端节点上使用瓦斯传感器、温湿度传感器等对井下环境数据进行采集,并通过路由节点的转发送给井上协调器节点。协调器节点与监控计算机通过串行接口将数据传给监控计算机。监控计算机收集数据信息,对数据进行实时监测,并能够通过以太网或Internet将数据传送给监控中心。 2 节点硬件设计 协调器节点、路由节点和终端节点采用相同的硬件设计。考虑到系统具有低功耗和可靠性高等要求, PIC18F4620单片机具有低功耗、性能稳定的特点;CC2420射频芯片只需简单外围电路设计,且支持ZigBee协议。传感器节点采用PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片。节点的硬件结构如图2所示。 节点硬件平台以PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片为核心,在单片机上扩展出SPI接口与CC2420进行连接,它们之间采用主从模式进行通信,同时还在外围扩展了RS232和RS485接口电路。针对影响矿井安全环境的因素,系统采用瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,传感器采集的数据经过信号放大、A/D转换等处理后传输给控制器。然后节点利用CC2420射频收发器将数据发送给中心节点,当数据值超标,产生安全隐患时启动报警装置发出警报。瓦斯传感器采用LXK-3,可以实现瓦斯浓度4%以内的检测,且当持续半分钟检测到瓦斯浓度高于1%时,蜂鸣器发出报警信号。温湿度传感器采用SHT11,根据煤矿的温湿度参数自动对瓦斯传感器校零,从而提高瓦斯浓度报警器的准确性。节点采用9V电池供电,通过稳压器将电压输出转换为系统可用电压。 3 软件开发环境 MPLAB IDE是Microchip公司用于PIC 系列单片机的基于Windows 操作系统的集成开发环境,采用汇编语言或C语言使用内置编辑器创建和编辑源代码。MPLAB ICD 2 在线调试器实时调试可执行逻辑,使用 MPLAB ICD 2 器件编程器向单片机中烧写。 ZigBee协议栈由Microchip协议栈的3.5版本来实现。Microchip协议栈的3.5版本能够在大多数PIC18系列的单片机上进行移植,并支持各种ZigBee网络拓扑结构,能够实现全功能设备和精简功能设备的功能。 4 节点程序设计 在本系统中,节点设备的功能不同。传感器终端节点的主要功能是通过瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,并将数据发送给协调器节点;路由器节点的应用层程序主要功能是网络路由的维护、节点的管理和数据的传输等;协调器节点的任务是创建整个网络,并将从传感器节点传输来的数据通过串口传输给监控计算机,同时将控制命令发送给网络中的节点。传感器终端节点、路由器节点和协调器节点均有各自的应用层程序文件:RFD.c、 Router.c、Coordinator.c,这三个文件分别是终端节点、路由器节点和协调器节点的应用程序,分别实现了各自的功能。 终端节点、路由器节点和协调器节点三种节点的应用程序都是通过调用原语,通过改变原语的状态使ZigBee协议栈的各子层实现相应的操作来实现的。在程序的初始阶段都要先对看门狗、硬件、协议栈及其它部分进行初始化操作。节点初始化后,协调器节点建立并维护网络,路由器节点和终端节点在建好网络后加入网络,负责各自在网络中的任务。 4.1 协调器节点程序设计 协调器节点作为网络的中心节点,是无线传感器网络和监控计算机的联系纽带。它一方面要创建网络,对网络地址进行分配,并维护网络状态;另一方面要在收到数据请求时从终端设备节点读取数据信息,并将这些数据传送给监控计算机。在协调器节点开始运行后,要先对PIC18F4620单片机和CC2420芯片进行初始化操作,然后创建网络并对网络进行监听,将接收到的数据发送给监控计算机。节点的程序流程图如图3所示。 4.2 路由节点程序设计 终端节点和协调器节点之间可能因为距离等问题无法直接进行数据的传输,路由节点的功能主要是帮助协调器节点建立完整的网络,管理其覆盖范围内的传感器终端节点,对网络中传输的数据信息进行转发,类似于一个网络中继站。当协调器节点创建网络以后,路由节点要搜索并加入网络,然后管理其覆盖区域的传感器终端节点加入或离开网络。该节点的流程图如图4所示。 4.3 终端节点程序设计 系统的终端节点实现的功能是利用节点上的传感器对环境对象的数据进行感知和采集,对采集的数据进行一定的处理,然后通过CC2420射频芯片将数据通过网络发送给协调器节点。终端节点在收到协调器节点的数据请求命令后才会进行相关数据的采集和发送,在没有数据请求的时候处于休眠状态,以减少能量消耗。终端节点的软件流程图如图5所示。 5 结束语 将无线传感器网络应用到煤矿安全监测中,可随意增加移除监测节点,方便网络扩展,弥补了煤矿目前的煤矿生产安全监控系统的不足,具有重要的现实意义。 随着无线传感器网络和煤矿监控技术的发展,成本的不断下降和体积的进一步减小,无线传感器网络在煤矿安全监控系统中的大规模应用会很快实现,未来的煤矿安全监控系统会更智能、更完善、更稳定。 煤矿监测系统论文:KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统在彭庄煤矿的应用 摘要:针对矿用胶带钢丝绳芯的漏磁在线检测及X光成像技术的应用与研究,将检测、成像及诊断系统的结合一体,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。对重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转。 一、前言 强力胶带机由于运输能力大,运输距离长,所以广泛应用于我国矿山等行业。但是由于强力胶带机运距长、负荷大、设备老化等问题,造成皮带接头易损、带身钢丝绳断裂,设备安全运转存在重大隐患。如果发生事故,不但会造成重大的财产损失,而且造成更为严重的人员伤亡事故。 彭庄煤矿矿现有钢丝绳胶带机2部,在设备运行中发现胶带接头的完好情况是整个胶带机安全运行的基础,现在皮带硫化接头的检查只凭肉眼观测,对接头的硫化仅凭经验,虽然在管理中要求司机在班中严格按规定巡检,但难免监测不到位,因此极不科学,很容易出现断带事故。 目前国内有钢丝绳芯探伤仪,存在着只能以“心电图”形式的记录,不能自动判断,需专业人员才能看懂,不便快速有效的发现胶带在运行中存在的隐患。通过钢丝绳芯皮带电磁在线检测及X光成像技术的应用研究,将检测、成像及诊断结合起来,对重点隐患部位进行重点检查检修,及时排除隐患,保证设备安全运转,为矿井的安全生产打下基础。 二、综合在线监测装置的工作原理及组成 1、工作原理: 首先,通过永久磁场对胶带钢丝绳芯进行充磁,当系统工作时,通过对胶带内钢丝绳芯磁通量的变化情况实现对胶带内钢丝绳芯的锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况实行高速、在线、电磁检测。当某处损伤超标或接头抽动超标时再启动 X射线部分进行低速在线或定点透视,从而使用户能更清楚、直观地看到损伤点或接头的透视图像,以便采取进一步的合理修复手段,防范隐患扩大或事故发生。 2、系统的组成: 电磁传感器:完成对输送带内钢丝绳芯的加磁及漏磁信号的拾取与检测; X 光机系统:X光发射、接收装置、皮带定位装置,完成机架内皮带定位及其透视图像的实时采集; 下位计算机:完成对磁信号及视频图像的接收、预处理、打包、发送以及电源的提供; 上位计算机:完成对信号的接收、校验、后处理、存储与实时显示和报表打印。 3、系统的功能: ⑴完成输送带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位; ⑵完成输送带内钢绳芯损伤点或接头的 X 射线低速在线或定点透视;⑶检测数据及扫描图像可通过日期、接头号、位置等选项进行查询、观看和比对、分析;⑷系统最终出具检测数据、曲线图、文字报告,并具超限报警功能;⑸实现各检测值的长时间存储及报表打印;⑹系统可通过光纤远距离传输并可进入用户局域网实现数据共享;⑺对输送带进行辅助定位,并进行声音提示。 4、系统的特点: ⑴磁传感器形式:数字式、密集型、单箱式传感器;⑵磁传感器维护:无传感器调节窗口、温度自适应、彻底免维护、免调试;⑶系统模块化的多层单片机结构,使系统运行更快、更稳定、更容易实现更新换代;⑷面对用户的人性化、模块化、傻瓜型的软件设计,使用户无需懂太多计算机知识的人也可以轻松使用该系统;⑸系统可进入用户的局域网,实现数据共享;⑹可大大降低工人的劳动强度,改善其劳动工作条件,缩短检测时间;⑺人可以远距离进行X光透视,免辐射。 三、设备的安装与调试 1、磁传感器的安装: 传感器安装位置遵循以下原则:输送带抖动最小、要尽量远离强磁场、不易受砸、安装维护方便、信号传输距离尽量短等。 传感器应放在上皮带与底皮带之间, 首先将L 型固定板固定在输送带大梁上,套上U型螺丝,用螺母拧紧;再用直杆螺丝将传感器箱吊挂在 L 板上。传感器箱下表面距离底皮带上表面的高度调节为60mm+5mm,最后用螺母拧紧即可。 安装注意事项: ⑴传感器箱应安装在皮带抖动小的地方(最好安装在机头附近,靠近托辊的位置,但为了避免测试误差,请不要装在托辊正上方);⑵用螺母固定传感器箱时,应加装弹垫,切记拧紧,防止长期震动导致螺母松动。 2、X光系统各部分的安装(仅限综合系统): 现场安装期间,发现该装置的固定装置,不牢靠及X光机安装位置在上下胶带之间,要求上胶带胶带下平面与胶带机纵梁上平面之间有不低于300的间距,我们对机架的固定方式及托辊架进行了改造。 原有X光机架为落地式,它要求安装地点的底板必须与胶带平行方可安装,由于井下地理条件的不同及底板的起伏不平,造成机架安装后,X光机纵向移动架与胶带机纵梁交叉,影响机架前后移动距离。我们在与厂家技术人员研究后,提出将机架改造为吊挂式使用,具体方法如下: ⑴在机架前后两端,加工四根等距吊架,将X光机机架整体吊挂在胶带机纵梁上;⑵再在机架前后两端,加工四根拉杆,将机架与胶带机前后H架固定在一起;⑶原有胶带机上托架为插板式,托辊上沿只比纵梁高出60,我们在不停产的前提下将托辊架改造为固定式,且逐渐提高托辊安装高度,使胶带在通过监测装置处形成桥型段,既满足了监测装置的安装要求,又保证了矿井生产的正常进行。 四、使用的注意事项 1、硬件设备: ⑴传感器箱在运输安装时,应避免强烈的震动或碰撞;⑵操作该系统时,操作者必须经过计算机操作培训,并严格按照该使用说明书进行操作;⑶应定期检查传感器箱固定螺丝是否松动;⑷每次使用本产品时,应先进行设备自检,如果发现有设备损坏应及时修理或与厂家联系⑸X光机启动时,请勿在机架附近长时逗留。 2、软件使用: 禁止拷贝与该系统无关软件到本计算机,防止病毒侵入影响,使用 U盘或移动硬盘时先进行杀毒再使用。 禁止删除系统软件中的任何文件,防止软件无法正常运行。 五、常见问题及解答 1、实时监测过程中或处理数据过程中,计算机经常出现死机,不能正常运行: ⑴检查计算机所在室温是否高于35℃或低于 0℃,若是应降低或升高室温;⑵若室温条件满足,故障仍未排除,请检查计算机是否有病毒并用正版杀毒软件进行查杀病毒。 2、报表及图形数据打印,颜色太浅,无法看清。 更换色带、墨盒、硒鼓。 3、计算机自检时显示下位机连接不上: ⑴下位机电源是否已经打开;⑵USB 转光纤模块是否按操作规程(先启动工控机,待启动完毕,再按住 USB 转光纤模块按钮 3 秒),如果不是,请按规定操作,便可正常连接下位机;⑶光纤是否折断(用激光笔从一侧照光纤,另一侧可见到光,即为完好),若折断则需更换;⑷下位机通讯板损坏,需更换;⑸USB转光纤模块损坏,需更换。 六、结语 通过对彭庄矿井下主上仓皮带安装KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统之后,通过该系统的投入使用,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。提高了胶带使用的安全性和可靠性,并针对胶带的重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转,为矿井的安全生产奠定了基础。
农业机械故障诊断技术研究:农业机械故障诊断技术的研究进展 随着科学技术的发展,我国农业开始向着现代化的方向发展,农业机械的精密程度和复杂程度越来越高,如包含大量传感器的收割机、播种机、红外湿度检测自动灌溉系统等等。这些农业机械的广泛使用,一方面使得生产效率大幅提高,另一方面也对其故障诊断检测方面提出了更高的要求,因为现代化的农业机械一旦损坏就会导致严重的后果,首先是机械设备损坏带来的修理费用等经济损失,其次会严重影响农业工作的进行,而且还会缩短农业机械的使用寿命。因此,要对机械设备在运行过程中的状态进行检测、诊断,并根据诊断结果及时采取相关措施,力求将损失降为最小的同时,保证机械设备的运行安全、防止突发事故的产生。 1 传统农机故障诊断技术 1.1振动诊断技术 由于农业机械在运行过程中由于轴承、齿轮、曲轴以及叶片等的转动会产生各种振动,通过对这些振动特征的掌握就能判断是否存在潜在故障。振动监测诊断技术是目前机械设备故障检测诊断技术领域应用最广泛的技术,是根据机械设备的振动状态和振动特征来判断设备运行是否正常、是否存在潜在故障。一般来讲,振动监测诊断技术在监测过程中对设备无任何干扰,因此在实际工作中具有简便易行的优点。以曲轴为例,一般来讲曲轴在旋转过程中会分别在曲轴上径向和切向产生弯曲振动和扭转振动,其中弯曲振动基本不具备破坏能力,而扭转振动就会产生共振,从而可能对机械的破坏,因此,在实际工作中要认真分析产生的振动类型以及产生振动的原因,根据振动的速度、加速度、振幅等对可能发生的机械故障进行分析,通过传感器对相关数据进行采集,并通过A/D转换器将采集到的模拟信号转化为数字信号,将数据转化为图谱并通过显示器显示在电脑屏幕上,供工作人员分析。 1.2油样分析诊断技术 农业机械的工作环境比较恶劣,在工作过程中大量的风沙可能会进入到机械零部件中,由于轴承等的转动作用会导致这些沙土进入到润滑油中,另外齿轮自身的磨损也会产生各种形状的磨屑,因此通过将润滑油提取出来,分析其内在成分、液体粘稠度、污染指数等就可以得出机械的磨损情况,从而发现其潜在的故障隐患,便于分析。 1.3噪声监测诊断技术 农业机械在运转时各个部位都会产生机械振动,伴随这些振动就会产生不同类型的噪声,正常运行的噪声与故障噪声有较大区别,通过对这些部位的噪声进行检测,就可诊断出机械可能存在的故障位置。在实际工作中,可采用人工检测和频谱分析两种方法,其中人工方法就是利用人耳、声级计、声音放大器等对机械噪声的分辨来判断机械运行是否正常,并粗略判断机械故障产生的部位;而频谱分析法则是在噪声产生部位加装仪器,利用对噪声的声级、声频率等进行采集并生成的频谱图对噪声产生部位以及噪声类型进行分析。 1.4红外测温诊断技术 红外测温诊断技术就是利用农业机械在运行过程产生的摩擦温度,并利用红外测温仪器对零部件的温度进行监测,看是否存在温度异常部位,温度数据会反应在计算机终端上,一旦出现有温度异常升高现象,系统及时报警,以便工作人员及时采取相关的措施,防止事故的发生,延长农业机械设备的使用寿命。 2 最新农机故障诊断技术 2.1智能诊断技术 随着科学技术的不断发展和跨学科技术的实际应用,以及农业机械复杂程度的日益提高,使得如今的农业机械故障诊断技术已经向着多学科、多技术、智能化的方向发展。智能化的机械故障诊断技术主要是基于人工智能技术、计算机技术、数据库技术、神经网络技术、信息技术、仿生学技术以及遥感技术等发展起来的,如将计算机技术、神经网路技术以及数据库技术结合起来,建立智能化的专家系统,将本行业以及各个相关领域的专家经验和思想录入到数据库内,并能通过自学习以及自适应等对实际工作中的各种情况进行分析,将实际工作中需要专家分析的问题通过系统分析来实现,一方面充分提高了工作效率,另一方面也排除了在人工分析过程中造成的主观性误差,使得农业机械设备故障诊断的准确率更高。 2.2在线实时故障诊断系统 在实际工作中,由于没有一个固定的故障诊断标准,并且很难做到监测数据的实时性,经常是采用上门诊断或阶段性诊断等方式,对农机故障诊断的成本较高,因此可以在网络技术的基础上建立一个在线实时故障诊断系统,将一定区域内的大型农业机械的故障诊断工作集中到一个故障诊断中心,一旦有农业机械发生异常现象,实时故障诊断系统就会报警,故障诊断中心内的专家或在线专家系统就会根据这些异常现象给出处理措施,并及时将处理建议提供给现场工作人员,通过在线实时故障诊断系统,一方面可以对农业机械运行状态进行实时监控,另一方面可以实现资源的有效整合,降低检测和诊断成本;除此之外,还可通过将处理故障的经验归集到系统中,以便日后借鉴。 3 结束语 现代农业机械复杂程度越来越高,为了避免故障发生,必须对其运行状态进行监测,以便及时发现异常,将机械修理和使用的成本降为最低,并且可以延长使用寿命。在实际工作中,要运用多种技术有效结合,并取长补短,以便提高农业机械故障诊断效率,另外,在机械故障诊断工作中除了高科技含量、智能化等趋势外,还要充分考虑故障诊断成本,以便使农业机械故障诊断技术更好的为农业生产服务。 农业机械故障诊断技术研究:故障诊断技术下的农业机械论文 1机械故障诊断技术研究现状 机械故障诊断技术,顾名思义,就是采用某种技术手段来预测即将发生的机械故障,判断故障发生位置,为预防故障发生及排除故障提供技术支持,降低故障带来的损失。早期,人们主要通过听声音、触摸等方式判断故障是否产生以及故障产生位置,随着计算机技术的发展,各种计算机技术特别是现代信号处理技术被不断的应用到故障诊断技术中来,机械故障诊断技术已逐渐成为一门系统学科。 1)通用机械故障诊断技术研究现状。最早开展机械故障诊断技术研究的是美国。20世纪60年代以后,随着航天及航空技术的发展,对故障的预判及诊断提出了更高的要求,传统故障诊断方法已不能满足技术发展的需要,促使美国积极开展故障诊断技术的研究和开发工作。随后,欧洲、日本等发达国家相继开展机械故障诊断技术研究[1]。20世纪80年代,在相关部门的支持下,国内大学和科研机构也开始机械故障诊断方面的研究。在部件摩擦碰撞、松动等故障方面,清华大学裙福嘉课题组对其非线性动力学行为进行理论和实验研究,已取得重要进展[2]。小波变换为故障诊断时频域重要方法之一,西安交通大学何正嘉课题组[3,4]即采用小波技术进行故障诊断技术研究。在机械监测诊断领域,西安交通大学屈梁生课题组[5]创立了全息谱技术,采集机器振动过程中的幅、频、相信息,显著提高机器运行中故障的识别率,此外还有东南大学的钟秉林等学者均长期从事于机械故障诊断研究,出版了大量学术著作和论文,为推动通用机械故障诊断技术做出了重要贡献。 2)农业机械故障诊断技术研究现状。农业机械故障诊断方面,陈芳等在对农业机械故障发生的原因及征象进行分析的同时,应用希尔伯特一黄变换方法对农业机械的故障点进行了观测和诊断,通过经验模式分解(EMD)分离噪声,然后从希尔伯特谱中分析出故障振动信号的时频分布情况,从而确定故障发生的时间以及故障前后信号频率和幅值随时间变化的各种信息,以达到提取较为完整的故障特征的目的,实现对这类系统的某些特殊故障的诊断。刘明涛,孙斐采用小波变换技术分析农业机械运行过程中产生的振动信号,有效地检测出齿轮箱系统信号的变化,实现对齿轮箱系统的故障诊断。李杰,赵艳针对目前农业机械故障诊断采用人工方法排除步骤冗长、速度慢、效率低、准确率低等问题,提出并实现了一个基于正向推理的农业机械故障诊断、安全评价专家系统。该系统具有农业机械知识查询、农业机械故障诊断和农业机械安全评价等功能,有较好的稳定性与鲁棒性。李晓敏,李杰等在农业机械故障诊断中引入计算机动态模拟技术。 3)状态监测技术研究现状。在设备关键部件状态监测方面,应用最为成熟的是故障自诊断系统又称OBD(OnBoardDiagnosties)系统,该系统通过传感器监测控制系统各部件的工作状态,并根据传感器数值监测部件运行状态以及安装位置来确定故障产生位置,并自动形成故障代码,存储故障信息,为故障的排除提供线索。OBD系统最早用于汽车尾气排放监测,后来逐渐扩展到发动机故障检测,最后发展到刹车系统、气囊、车门等整车部件状态检测,甚至关键部件的螺钉松动都可以检测出来,以便及时发现隐患,保证汽车的安全运行。现在OBD系统又逐渐扩展到空调、冰箱、彩电等家用电器故障诊断中,这些设备中均安装微处理器控制单元(ECU),当设备出现故障时,一方面采用声光报警,另一方面产生故障代码,故障代码中包含故障类型、故障位置等信息,为排除故障提供方便。OBD系统比较复杂,其功能由软件和硬件共同实现。现有汽车OBD有超过150个可能的故障代码。汽车OBD系统经历OBDI、OBDII,现已发展到OB-DIII。现在汽车上的OBD系统已全部集成在汽车电子控制单元(ECU)中。国际上生产ECU系统品牌主要有,博世、摩托罗拉、德尔福、马瑞利、西门子。国内康佳、比亚迪等国产车开发商开始研发自主ECU系统品牌。据报道,潍柴自主研发的高压共轨电控ECU(含OBD系统)已开始小批量投放市场。 2机械故障诊断技术研究方法 机械故障诊断方法非常多,经过近半个世纪的发展,已形成机器振动和噪声信号测定、润滑油磨损碎片测定、温升测定等方法。在故障信号处理方面采用时域分析法、频域分析方法及时频分析法等。故障识别方面采用专家系统、模式识别以及神经网络等技术。故障预警方面主要采用状态监测方法,借鉴在汽车上运用相对成熟的故障自诊断系统(OBD系统)。现简要介绍与农业机械故障诊断相关,较多应用于农业机械故障诊断的方法。 1)采用时域信号分析的故障诊断技术。在机械设备的特定部位安装振动传感器,采集、记录并显示设备在运行过程中随时间变化的振动信息,如振幅、相位、频率等,得到机械设备特定部位的时间历程,也就是时域信号。时域信号中包含的信息量大,直观且易于理解,是机械故障诊断的原始依据,但时域信号数据十分庞杂,很难一眼看出故障特征,需要采用特定方法处理。时域信号处理技术主要包括,时域统计分析及相关分析等。 2)采用频域信号分析的故障诊断技术。频域分析实质上是将时域信号进行快速傅里叶变换,转化为频域信号,采用频域信号处理技术分析信号,并得出故障特征的分析方法。许多故障的发生和发展,振动信号的频率成分会发生非常明显的变化。例如,齿轮发生断齿、表面疲劳剥落等都会引起周期性的冲击信号,相应在频域就会出现不同的频率成分。监测这些信号频率变化,可有效预测故障发生与发展。频域信号处理技术主要包括频谱分析、倒频谱分析及包络分析等。 3)采用时频域信号分析的故障诊断技术。机械产生故障后,运行过程中的振动信号会产生显著的频域或时域故障特征,然而这些特征并不是不变的,而是随着时间变化的,即动态信号的非平稳性。特别是剥落、松动、裂纹等故障,非平稳尤其明显。实际故障检测过程中,非平稳性往往是普遍的,平稳性只是一种简化或近似。非平稳信号的相关函数、功率谱等统计量是时变函数,必须要得到这些信号的频谱随时间的变化情况才能更好的判断故障情况。因此,一般采用时间和频率的联合函数来表达这些信号,该方法称为信号的时频表示。实际应用中,时频域信号分析技术主要包括傅里叶变换、Wigner-Ville分布、小波变换等。 3农业机械故障诊断技术发展趋势 1)通用机械领域相对成熟的故障诊断技术逐步移植到农业机械故障诊断中来。可用于农业机械故障诊断的一是基于振动信号特征提取的故障诊断技术,二是关键部件工作状态监测故障诊断技术。基于振动信号特征提取的故障诊断技术大部分用于化工、电力等大型机械设备故障诊断,理论发展非常早,许多现代控制理论,计算机技术,信号处理技术均被应用基于振动信号特征提取的故障诊断技术中。关于关键部件工作状态监测方面,最成功的例子是汽车故障自诊断系统(OBD),以传感器监测关键部件状态,采集到的数据送汽车电子控制单元(ECU)处理,主要用于汽车发动机及汽车其他关键部件工作状态监测,技术发展已比较成熟。农业机械越来越复杂,对故障诊断的实效性、准确性要求越来越高,上述两种故障诊断与监测技术正逐渐移植到农业机械上来。 2)现代智能化技术不断运用到农业机械故障诊断中来。随着农业机械复杂程度加大以及对智能化水平提高的需求,农业机械状态检测与故障诊断技术将日趋完善。针对农业机械故障特征的专家系统、神经网络、模糊逻辑、遗传算法等智能诊断方法将不断的运用到农业机械故障诊断中来,在当前技术基础上,将新的理论和技术引入到农业机械故障诊断领域,不断出现不同智能故障诊断技术,形成综合性能更好的融合智能故障诊断技术。 3)多种故障诊断方法相互补充,逐渐融合。目前,综合各种诊断技术的综合诊断方法已经兴起,除了单一参数、单一故障的技术诊断外,还出现了多参量、多故障诊断技术。诊断手段多样化,处理方法除了采用振动信号外,还可以综合利用油液、噪声、电磁、应力、射线等多种信息。这些诊断方式取长补短,相互融合,逐渐发展出许多新型故障诊断方法,大大提高了故障诊断的准确性。多种手段相互融合,已成为提高故障诊断准确性的发展趋势。 作者:钟成义王素珍常春工作单位:农业部南京农业机械化研究所 农业机械故障诊断技术研究:农业机械故障诊断技术探析 摘要:我国农业机械化水平的不断提高的同时,也使我国农业生产的产量不断的上升,以及效率不断的加强。在农业的生产过程当中,对机械的利用率也在不断的增强,大型的和结构复杂的农机类型也逐渐的进入到人们的生产生活当中去,农业的机械化也在不断的向复杂化、大型化和精密化以及高效率化进行发展,同时也对农业机械在使用时的故障预警和诊断的技术提出了更高的要求,从而也使农业机械故障的诊断技术在故障诊断的全方面都面临着严峻的挑战,本文主要针对现阶段的农业生产的实际情况,以及农业机械故障诊断技术的不断发展,进行了深入的分析和探讨,并且还依据了未来农业机械发展的水平来对农业机械故障的诊断技术的发展前景进行了深入的分析。 关键词:农业机械;故障诊断;技术研究 因为各个地区的天气或者季节的影响,就会使农业机械经常出现各方面的故障问题,尤其是在田间进行工作的时候,会因为地域或者时间上的不便,就会使机械设备无法得到及时的维修,从而就很容易就造成比较严重的经济损失。因此要对农业机械发展的现状进行相应的结合,也是农业机械故障的诊断进行快速的发展,尽量的使农业机械的故障造成的损失进行逐渐的减少,也是我国现阶段农业机械发展的过程当中需要及时进行解决的问题。 1研究的现状 1.1震动的诊断。在农业机械工作的时候,其中内部的轴承的转动,机械运转的时候,齿轮和叶片的转动都会引起相应的振动,使用者也应该对机械的这些部位在正常情况下转动的声音进行合理的掌握,在机械实际工作的时候,使用者就可以通过对振动的声音和频率来对机械判断是否存在故障,这种方法也是我国目前对农业机械故障的诊断最好掌握的一种技术,并且也在我国的各个地区进行广泛的推广和应用。在正常的情况下,振动诊断的技术不会对机械的正常工作进行干扰,而且非常容易进行掌握和实施,而从实际应用的角度来看,非常简单而且方便。 1.2油样的分析。农业机械在农忙的时节应用的频率也是最高的,也是最容易出现农业机械故障问题的时候。一般机械在工作时候的环境会比较恶劣,会受到大风和土地以及季节的严重影响,机械在田间进行实际的运行当中,会将一些砂土卷到机械内部的零件当中,轴承的转动在带动机械运行的时候,就会将这些砂土卷入润滑油当中,而且齿轮在进行工作的时候也会因为相互的摩擦从而产生碎屑,这些碎屑最终也都会进入到润滑油当中。因此通过对润滑油进行提取,并且依据里面所含的杂质成分和油体的粘稠程度以及污染的程度,就可以对机械目前的磨损情况进行深入的分析,并且可以找出机械当中存在的故障,从而对安全隐患进行排除。 1.3噪声的监测。随着农业机械在工作过程当中产生的机械振动,也会出现各种类别的音频的噪音,农业机械在正常运转时候的噪音和故障时产生的噪音,在声音上会有很大的区别,使用者就可以依据不同部位的噪音来对机械产生故障的位置进行合理的分辨。在进行农业机械使用的时候,我们主要可以采取两种方法来对噪音进行鉴别。一是人工检测法,主要是对人的耳朵以及声音的放大器进行利用,并且针对机械发出来的噪音来对机械的运转是否出现故障问题进行深入的分辨,并且还要找出故障的大概位置。二是频谱的分析法。主要是在机械发出噪音的几个部分对分析噪音的仪器进行合理的安装,并且通过采集噪音的级别和频率生成的图谱,从而来对机械在运转的时候是否存在故障进行深入的分析。 1.4红外测温。农业机械在工作的时候,内部的零配件会产生摩擦的现象,红外的测温主要是对红外的测温仪进行利用,从而对摩擦的温度进行监测,通过检测寻找机械内部是否存在温度异常的地方。红外的测温仪也会将测温处的温度仪以数据的形式呈现在计算机的终端,如果机械的某个部位的温度异常,系统就会自动报警提示使用人员,这一诊断技术也为了工作人员在维修设备的时候带来了方便,并且对事故发生的次数逐渐的减少,也将农业机械损坏的程度降到最低,对使用的年限进行延长。 2发展趋势 2.1通用机械诊断技术的引入。我国目前的通用机械故障诊断的技术已经比较成熟,应用和农业机械故障的诊断主要有两种,一是提取机械振动产生的信号为主的基础的诊断技术,这类技术主要是将汽车部件的诊断技术移植到了农业的机械上,主要包括信号的处理和计算机的网络以及控制理论等专业的技术,二是针对性的对技术进行监测,就是对关键的部位进行技术诊断,这个技术可以对农机故障部位监测的准确性不断的提高,从而对机械内部的情况进行更好的了解。 2.2智能化程度的提高。随着我国农业生产的不断加快和农业化水平的不断提高,农业机械的类型也变得多种多样,结构也更加复杂,在操作时候的智能性也在不断的增强,对于农业机械故障的诊断技术和对日常的监测技术也越来越完善。在未来的农业机械的诊断过程当中,将会针对故障的特点来选用针对性的遗传算法,和神经网络以及模糊逻辑等智能化的故障诊断的技术。我国现有的诊断技术为基础,要依据农业机械化运行当中故障产生的不同智能的故障,有针对性的研发出解决的措施,从而对农机故障诊断的技术和综合化的发展进行不断的推动。 2.3多种技术的协调。随着我国农业机械类型不断的增加,其他的结构也越来越复杂化,也就使农机故障的产生也变得多样化,传统的单一的解决措施已经不能对农机诊断现在的要求进行相应的满足,为了有针对性的对农机的各类故障进行解决,就要采用多种技术相结合的方法,将各类诊断技术进行合理的融合,也已经成为了我国农机故障诊断技术向前发展和进步的一个必然的趋势,并且也越来越受到了人们的重视和关注,除了对故障的诊断之外,还不断的发展起了多故障的诊断模式。 结束语 综合上文所述,根据实际情况的分析,我国现阶段农业机械故障的诊断技术虽然发展的比较快,各方面的技术水平也比较高,但是还是无法对复杂多样的农业机械故障的要求进行满足,在实际的过程当中还存在着一定的不平衡性。因此只有不断的对科学技术的发展进行推动,并且深入的对导致农机故障的原因进行了解,也要对农机故障诊断技术的研究进行不断的加大,从而也对农机能够正常的运行进行保障,也是对农机使用寿命进行延长的一个非常重要的手段。 作者:杨茂林 单位:黑龙江省大西江农场 农业机械故障诊断技术研究:故障诊断技术农业机械论文 1噪声监测 随着农业机械在工作时产生的机械振动,也会出现不同种类的音频的噪音。农业机械在正常运转时的噪音与故障时产生的噪音在音频上有很大的不同,使用者可以根据不同部位噪音的不同来分辨机械产生故障的位置。在农业机械使用时,我们可以采取两种方法来辨别噪音:一是,人工检测法,主要是利用人的耳朵或者声音放大器等,针对机械发出的噪音来分辨机械的运转是否存在故障,并找出故障的大致位置。二是,频谱分析法,主要是在机械发出噪音的几个部位安装分析噪音的仪器,通过对采集噪音的级别和频率生成图谱[2],从而分析机械在运转时是否存在故障。 2红外测温 农业机械在工作时内部零配件会产生摩擦,红外测温主要是利用红外测温仪对摩擦的温度进行监测,通过检测,寻找机械内部是否存在温度异常的地方。红外测温仪会将监测处的温度仪数据的形式呈现在计算机的终端,如果机械的某个部位温度异常,系统会自动报警,提示使用人员[3]。这一诊断技术方便了工作人员及时维修设备,减少了事故的发生次数,并且将农业机械的损坏度降到了最低,延长了使用年限。 3发展趋势 3.1通用机械诊断技术的引入 目前,我国的通用机械故障诊断技术已经相对成熟,应用与农业机械故障诊断的主要有两种:一是,以提取机械振动时产生的信号为主的基础诊断技术,这类技术主要是将汽车部件的诊断技术移植到了农业机械上,其中包括了信号处理、计算机网络以及控制理论等专业技术。二是,针对性的监测技术,就是关键部位的诊断技术,该技术可以提高对农机故障部位监测的准确性,更好的了解机械的内部情况。 3.2智能化程度的提高 随着农业生产的加快与农业机械化水平的提高,农业机械的类型也变得多种多样,结构更加复杂,在操作时的智能性也不断增强,对于农业机械故障的诊断技术和日常的监测技术也愈发完善。在日后的农业机械诊断过程中,将会对故障的特点,选用针对性的遗传算法,神经网络和模糊逻辑等智能化的故障诊断技术[4]。以现有的诊断技术为基础,根据农业机械化运行中故障产生的不同智能故障,研发出针对性的解决措施,从而推动农机故障诊断技术的智能化、综合化发展。 3.3多种技术协调 随着农业机械类型的增加,其结构也越发的复杂化,使得农机故障的产生变得多样化,过去单一的解决措施已经不能满足农机诊断在现在的需求。为了针对性的解决农机的各类故障,采用多种诊断技术相结合的方法,将各类诊断技术互相融合,已经成为了农机故障诊断技术向前发展的必然趋势,并且越来越受到人们的重视。在处理农机故障时,除了故障的技术诊断外,还兴起了多故障的诊断模式,将不同的诊断技术相互融合,取长补短[5],进而找出解决故障的新措施。这种诊断模式,大大的提高了故障诊断的准确性和解决效率,保证了农机的正常运行。结论由以上的分析可知,虽然现阶段我国农业机械故障的诊断技术发展较快,水平相对较高,但是仍旧无法满足复杂多样的农业机械故障的要求,存在着一定的不平衡性。所以,不断推动科学技术的发展,深入了解导致农机故障的原因,加大对农机故障诊断技术的研究,是保证农机正常运行,延长农机使用寿命的重要手段。 作者:周翔
浅谈节能降耗创新发展:做好节能降耗统计促进科学发展 摘要:做好节能降耗的统计工作是落实科学发展观的要求,节能降耗既要靠行政手段,也要靠市场手段。行政手段明确导向,市场手段因势利导,应将两者有机结合起来,双管齐下,把强化政府责任作为实现节能降耗和污染减排目标的关键环节,把完善市场调节机制作为基本手段,以建立长效机制,取得根本性的突破。 关键词:节能降耗 行政手段 市场手段 关键环节 统计的作用是通过正确地完成统计的基本任务,提高统计的服务质量来发挥的。它包括以下具体内容:一是全面反映国民经济和社会发展的水平、规模、结构、速度、比例、效益,预测其发展的趋势,阐明经济和社会发展的统计规律性,为党和国家决定正确的政策,制定符合实际的计划提供准确、灵通、完整、系统的统计信息;二是经常检查国家政策的实施和计划完成的进度,说明政策和计划执行好坏的原因,考核经济效益和社会效益,评比先进和后进,揭露生产、建设、流通等领域中经营管理的问题和各种浪费现象,检举、揭发违反国家法令,破坏国家计划的行为,针对国民经济和社会发展中的实际情况与问题,实行全面的、严格的统计监督。 根据统计数据,我国能源效率为33%,比国际先进水平低10个百分点,主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%。由于经济粗放型增长,能源利用效率低、浪费大、污染重,我国能源日趋紧张。据世界银行研究,企业对解决能源问题的贡献率只有20%,世界各国的实践也表明,解决能源问题,必须由政府管理部门来主导,通过全面到位的监管体系来实现。我国节能降耗、能源安全和环境保护都对政府的有效作为提出了更高的要求。“十一五”规划将节能降耗放在了非常突出的位置上,政府必须完成的主要约束性指标中,资源环境方面的指标近一半。这是因为能源消耗指标居高临下、甚至不降反升的原因,最根本的还是由粗放型经济增长方式造成的,而在经济增长方式转变的过程中政府处于关键地位,既是改革的对象,又是推进改革的主导力量。即使在市场经济高度发达的西方国家,政府仍十分重视对节能工作的引导和干预。因而,政府应充分发挥作用,弥补市场不足,矫正市场调节机制的失灵。 政府要切实转变职能,不能再作为经济活动的主角,主导资源的配置,而是要创造良好的发展环境并转变职能、努力为市场主体服务,作为经济发展的裁判而不是运动员。为此,必须通过深化体制改革、解决经济运行中结构不合理、增长方式粗放等深层次矛盾,为节能降耗、建设节约型社会创造必要的条件。“十一五”时期,要加大改革攻坚力度,稳步务实地推进行政管理体制、财税体制、投资体制和土地管理体制等重点领域和关键环节的改革,力争在行政管理、财税金融、国有企业、社会领域等体制的改革上取得新突破,形成有利于节能降耗的体制环境。以往节能降耗之所以效果不明显,是因为生产要素价格和资源产品价格长期受国家管制,严重偏低。 完善节能降耗考核指标体系统计,有利于帮助和督促各级政府落实降低单位GDP能耗目标;有利于加强能源消费预期目标管理、监测和预警;有利于动员全社会各方面落实节能降耗的具体措施,加强对能源消费的全方位管理,促进经济增长方式转变,推动节约型社会建设。通过行政手段推动节能降耗,关键要完善考核体系,将能耗指标纳入各地经济社会发展综合评价和年度考核体系,作为地方各级政府领导班子和领导干部任期内的考核指标,作为国有大中型企业负责人经营业绩考核的重要内容,使节能降耗成为政府、企业和社会各方面的共同任务,形成科学的激励机制,明确责任,使节能降耗指标落到实处。国有资产监管部门尤其要加大科学管理力度,把节能指标作为考核国有企业及其领导人经营业绩的一项硬指标。 政府要根据统计数据了解和加强和改善能源宏观调控。要继续推进金融、财税和投资体制改革,健全国家计划和财政政策、货币政策等相互配合的宏观调控体系,进一步向节能降耗倾斜,形成有利于集约型经济增长和节约型社会建设的运行机制。加强和改善宏观调控的重点是,促进产业结构调整,鼓励自主创新,发展循环经济,有效控制能源资源消耗和污染排放;大力推进节能降耗、保护环境,加快建设资源节约型、环境友好型社会;继续控制高耗能、高污染产品出口,制定鼓励资源性产品进口的政策措施。对能源开发和使用的宏观调控还表现在价格的合理制定上,通过价格等经济手段对能源的生产和使用进行调整控制是政府部门的重要职责。在资源价格完全市场化之前,政府应在控制价格总水平的前提下,积极调整价格结构,合理调整垃圾处理等公共服务价格和收费。还要把节约资源作为编制各类专项规划、区域规划和城市发展规划的重要指导原则,把节能降耗作为结构调整的重要目标和深化税收、财政、投资、金融等改革的重要内容,并继续推进现代市场体系建设。 要完善政策法规,依法推进节能降耗。能否推动节约型社会建设,实现能源的合理开发和节约利用,关键是看政府主导的监管体系是否到位。目前,能源产权、能源消耗、污染排放、安全生产等方面的法律法规还不健全,税收杠杆的调节作用不够充分,诚信体系不完善,政府引导不到位,外部监管不落实。只有依法建立起完善的监控体系,国家才能实现对能源生产供应的有效调控;才能在社会各领域全面推行节能降耗,有效治理环境污染,推动节约型社会和环境友好型社会建设。要按照《节约能源法》和有关法律法规、标准的要求,完善节能的相关法律,并制定配套法规和政策。加快制定石油节约、建筑节能的法规,形成有利于节能的政策法规环境。要建立健全与市场经济体制相适应的促进能源资源节约和有效利用的法律法规。要依法加大执法和监督检查力度,加大对能耗高、污染重企业的惩处力度,使约束真正“硬”起来,堵塞能源资源浪费漏洞。 节能降耗、建设节约型社会既要靠行政手段,也要靠市场手段。行政手段明确导向,市场手段因势利导,只有将两者有机结合起来,双管齐下,才能建立长效机制,取得根本性的突破。 浅谈节能降耗创新发展:我国轧钢生产技术发展与节能降耗研究 【摘 要】轧钢生产是钢铁工业生产的一种重要加工方法。本文研究了轧钢生产技术发展的特征,分析了我国轧钢生产技术的现状,提出了我国轧钢生产节能降耗的建议和轧钢生产技术发展的方向 【关键词】轧钢;生产技术;发展;节能降耗 随着我国经济的飞速发展,社会的不断进步,人们生活质量也日益提升,再加上市场的激烈竞争,对钢材的需求已经不再固定在数量上了,而是追求其品质以及种类。改革开放以来,特别是进入 21 世纪以来,中国钢铁工业飞跃发展,为中国社会进步和经济腾飞做出了巨大贡献。轧钢生产是钢铁工业生产的最终环节,是钢铁生产的一种重要加工方法。轧钢企业担负着生产钢材的重要任务,我国近年来,轧钢领域在轧制工艺控制技术和生产线成套装备技术,以及高性能钢材品种的研发方面都取得了显著的进步。轧钢技术的成果也在建设现代化国民经济中的作用越来越重要,因此,轧钢生产技术的研究与应用就不仅仅是轧钢领域的事情,而是关乎整个国民经济的大事。我们南京钢铁联合公司棒材厂,一直主要从事轧钢生产,在轧钢生产技术发展方面取得了显著成果,现结合我厂多年生产轧钢的工作实践,对我国轧钢生产技术发展提出研究。 1 轧钢生产技术发展的特征 近年来,我国轧钢生产的技术进步取得了长足发展。在型钢生产方面,H 型钢自由尺寸轧制、型钢的多线切分轧制、三辊Y 型轧制技术得到了应用和发展;在板带材生产方面,板厚和板形控制技术已趋与成熟,中厚板平面形状控制技术和无切边技术的应用,大幅度提高了成材率和产品的质量档次;在钢管生产方面,限动芯棒连轧管技术,ACCUROLL 成形技术,UOD、CBR 和复合成形技术等,都是高新技术在轧钢生产领域应用结出的成果。高新技术的应用是轧钢生产技术发展的显著特征。 以计算机技术为中心的高科技的使用给轧钢的制造技术带来了很大程度的创新。金属变形的程序已经改变到使用计算机技术和模型进行配合,在很大程度上转变了轧钢制造的方式;使用计算机技术对型钢、钢管轧制以及板带材进行立体的解析以及模拟,提升了模型的精准度,对系数的变革、产品品质的预测、技术系数的改善以及设施的策划都有着很大的帮助;在判别变形过程中使用计算机进行虚拟的模拟取代了以往进行真实的物理实验,同时经过几何状态预测以及掌控,深入到合金结构能力预测以及掌控。 轧机的计算机技术掌控从模型改变到专家体系以及人工进行掌控,例如对加热炉的掌控以及改善、调节动态辊缝、掌握张力、有关掌控的配合、事故判断等。在同一时间,高精确度、多系数的在线全面检查措施和强灵敏性的掌控体系配合,确保了轧钢制造的高精确度、高品质、高效率,推动轧钢制造进行改革。如,在形状精准度上,热轧带钢其厚度差异在三十毫米左右,冷轧带钢其厚度差异在二到五毫米左右,板形不平整度能够控制在5-10I,棒形材料直径的差异在零点一毫米左右,线形材料直径的差异在零点零五毫米左右,随着高新科学技术的使用,轧钢制造也在改头换面,轧制产品代表着高新科技的方向。 2 我国轧钢生产技术的现状 随着我国钢铁产业的快速发展,在产品的质量和品种上都快速的提升,目前在钢铁行业深加工不断的增加,从而也导致了轧钢工序能耗的增加。由于技术水平及工艺方面的原因,我国的轧钢工序与国外先进国家相比,无论是冷轧还是热轧在能耗上都与先进水平存在着一定的差距。二者在能耗的百分比上,我国的轧钢工序能耗要高出百分之二十左右,这样每吨钢的能耗则都会相对高出国外较大的比例。现在由于钢铁企业在装备、技术和管理等方面存在着很多不完善的地方,所以导致能耗的增加,但在轧钢系统中对能源消耗较大的则是轧钢加热炉,其对能源的消耗占整个轧钢能源消耗的百分之六七十,所以在当前我的钢铁行业中,节能的潜力还是很大的。 目前,整个世界都在提倡节能环保,自从哥本哈根会议以后,全球各国都开始重视环保节能问题,人民的节能环保意识也越来越强。在我国,钢铁行业能耗占我国总能耗高达 12%,而轧钢能耗又是我国钢铁行业能耗的“大头”,因此,开发研制轧钢生产的新技术的同时,要着重加强轧钢生产中的节能技术。 2.1 板带热轧的技术 板带热轧的生产工艺流程,一般包括坯料准备、加热、轧制、精整。热轧带钢坯料有扁钢锭、初轧板坯、连铸板坯和锻坯。优选连铸板坯。坯料尺寸(长、宽、厚度)对轧机的生产率、坯料的成材率和钢板的力学性能有直接影响。坯料尺寸选择的原则是厚度在保证压缩比的前提下,应尽可能小,宽度尽可能大,长度尽可能接近坯料的最大允许长度。坯料在加热前,要对其表面缺陷进行清理,如坯料热状态下的火焰清理、冷状态下的火焰清理、机械加工清理、风铲铲销、电弧清理和砂轮研磨等。 加热坯料的目的提高轧件塑性,降低炸就爱你变形抗力。此外加热高合金钢可以使钢中的化学成分得到均匀扩散,加热温度一般在 1150~1300℃,视钢种不同、控制轧制要求不同而异。合理的加热工艺制度能保证轧机效率,钢不过热、过烧、脱碳,防止轧低温度钢造成材料缺陷和断辊事故等。加热板带钢所使用的加热炉有连续炉、室式炉和均热炉。 轧制是钢板成形阶段,分除鳞、粗轧、精轧三个阶段。除鳞是利用某种方法将坯料在加热时产生的鳞,即氧化铁皮除掉,以免压入钢板表面形成表面缺陷。目前除鳞方法使用最多的是高压水除鳞。粗轧是将除鳞后的坯料展宽到所需要的宽度,同时进行大压缩延伸。精轧除将粗轧后的轧件继续延伸外,主要是控制质量,包括厚度、板形、表面质量、性能的控制。 精整工艺随着钢种不同而异,可大体分为两类:一类是碳素钢、低合金钢精整工艺,通常有轧后冷却、矫直、翻钢、画线标识分类等。冷却方式有自然冷却、强化冷却、缓慢冷却等多种冷却方式。 2.2 低温轧制的技术 低温轧制的技术,其节能技术措施主要是降低轧钢系统工序能耗,并且加热炉出钢温度的降低能够有效减少燃料消耗,而且轧制功率和变形抗力在一定程度上都会有所增加。 开发大型冷连轧生产线。第一次由我国技术总负责设计的鞍钢 1780 大型宽带钢冷轧生产线于 2005 年成功投入运行,混合配置六辊四辊轧机,采用先进关键技术,酸洗冷轧联合生产技术、紊流盐酸酸洗技术等。主要产品有高品质轿车板、高档次镀锌原板等。此外,还发展了薄板坯连铸连轧生产线、三辊连轧管机组生产线等。 近年来,我国轧钢工艺技术主要是研发、改造轧制与控冷新装备以及发展高质量高性能新产品。主要有以下较为突出的轧制技术:一是半无头轧制技术,集成创新了半无头轧制配套技术。二是长尺钢轨轧制及在线热处理生产线技术,实现了喷风强制冷却轧后高温钢轨。三是控制冷却技术,基于传统集管层流冷却系统,混合配置喷嘴倾斜布置的压力喷射式超快速冷却系统,实现了热轧带钢的超快速冷却。四是轧制数学模型优化技术,研发了调优宽带钢冷连轧数学模型系统,连续轧制过程中,钢冷连轧机柔性轧制得到最大程度的实现。 2.3 轧钢生产中节能技术 轧钢生产中节能技术主要有以下几种。 一是蓄热式燃烧技术,蓄热式燃烧技术在轧钢系统中应用后,有效的降低了燃料的消耗指标,目前在轧钢系统的加热炉中通常会采用蓄热式燃烧技术,由于其对炉内烟气进行充分的回收,从而大幅度的降低了对燃料的消耗,这样在节约燃料的同时也有效的降低了成本,同时还能使炉子的产量得以提高,减少了二氧化碳和氮化物的排放量,对保护环境起到了积极的作用,所以在钢铁企业中应进行广泛的推广应用,相信对降低轧钢工序的能耗具有积极的作用。 二是加热炉绝热技术与高温节能涂料,目前在加热炉上普遍使用节能涂料来提升炉子的生产率和经济效果。节能涂料中主要成分为炭化硅粉,目前由于加大的了对节能涂料的研发力度,相继有其他系统的节能涂料被开发出来,并应用于加热炉中,节能效果显著,最高能达到节约能耗的百分之二十左右,对炉子的生产率也能提高百分之二十五左右,效果很明显。 三是高温低氧燃烧技术,采用高温低氧燃烧技术,可回收大量的烟气余热,节约燃料约 50%左右,能大大缩短加热时间,提高生产率,节约能源,降低氧化烧损,成为 20 世纪 90 年代以来发达国家开始普遍推广应用的一种全新节能燃烧技术。 低温轧制与轧制工艺润滑技术低温轧制技术是降低轧钢系统工序能耗的重要节能措施。降低加热炉出钢温度可以减少燃料消耗,但其变形抗力和轧制功率增加。近年来,许多轧制生产的实践经验已经证明降低燃耗的节能效果更显著,当温度问1100℃出锅时,降温节约的能耗达9.6%,且出锅温度降低则氧化铁皮量显著减小,低温轧制在燃料消耗和氧化铁量的降低上所获得的效益,完全能抵消并超过提高轧制功率所增加的成本。对许多轧机而言,采用工艺润滑技术能降低轧制的能耗,特别是对钢板轧机尤为重要。钢的热轧温度一般在800℃~1250℃,在变形区轧辊表面的温度可达 450℃~550℃ ,因此 ,需要用大量的水冷却轧辊。通过实验可以发现,采用热轧工艺润滑,由于轧制力的降低,轧制动力的消耗约下降8%。 3 我国轧钢生产节能降耗的建议 我国在轧钢生产节能降耗中,需要加强以下几点工作。 一是提高装备水平,淘汰落后生产能力钢铁企业必须结合整合进程,及时淘汰落后生产能力,按照等量置换原则,淘汰国家公布的淘汰类落后生产能力(设备和工艺)。 二是优化产品结构。钢铁企业一方面要巩固现有产品的现有市场份额,实行专业化、精品化生产;另一方面要大力发展优质板带类钢材,提高中厚板、热轧薄板、冷轧薄板和涂层板材产品质量,开发优质船板、石油行业用板、汽车及家电用板等高档板带产品。优化产品结构和提高装备水平是密切关联的,都是钢铁行业实现由“大”变“强”,挖掘节能减排潜力的关键环节,也是降低单位产值能耗和单位工业增加值能耗的主要途径。 三是调整工艺结构和原料结构、能源结构。工艺结构、炉料结构与能源消耗水平有很大关系,合理的工艺结构、炉料结构对降低能源消耗起着重要作用。提高炼铁喷煤比、增加球团配比、采用连续铸钢工艺,采用薄板坯连铸连轧工艺,轧钢坯料热装工艺等技术均有比较明显的节能减排效果。炼铁工序要实行精料,配加一定比例的球团矿。多用球团矿,少用烧结矿就可节能。同时球团矿含铁品位高于烧结矿,又可以实现提高入炉矿品位的效果,还改善了高炉的透气性。焦化工序通过多喷吹煤粉,可以改变高炉炼铁能源结构,少用焦炭可节能1.5%。这是高炉炼铁工序结构调整中心环节。 4 轧钢生产技术发展的方向 冶金生产的短流程与上下游生产工序集成一体化,是当代轧钢生产技术出现的发展总趋势。市场经济发展是这一趋势的客观需要,要想在市场竞争中脱颖而出,必须要凭借轧钢生产技术的先进性。因此,对生产过程中各工序物理化学本质的深入理解是在轧钢生产技术中,必须要得到重视的。近年来,轧钢产业发展十分迅速,在轧钢生产当中,技术已经有了很大的改善,相较之前传统的轧钢技术而言,当下在生产效率和产品质量上已经有了很大的提升。 近年来基于对固液共存状态下液态金属流动、结晶、化学成分分布的固态金相组织特征,应力应变状态的解析等科研成果,出现了熔融金属凝固与变形、铸轧技术等。基于对多组元计算相图、第二相粒子与晶界交互作用、相变、再结晶、结构形成与发展、组织模拟与性能预报等研究成果,热轧对金相组织性能的调节及有效控制能力大幅度增加,这样不仅提高了轧钢生产的质量,对于轧钢生产技术而言,也有了一个较大的突破,在此基础上出现了诸如控制轧钢、钢轨在线全长淬火、双相及多相刚才生产技术等,把钢材热轧和金相热处理结合起来。在冷轧方面,带钢酸轧机把酸洗和轧制工序连成一体。带钢全连续联合机组把酸洗、轧制、退火、平整工序连成一体。可以看出,轧钢的内涵已经突破了原有的界限,显著地向着上、下工序拓展。 浅谈节能降耗创新发展:节能降耗工作在企业发展中的助推作用 摘要:成本管理中的控制和降低问题是制约企业发展的核心瓶颈,如何将现有的设备设施、人财物力发挥到极致才是重中之重,节能降耗尤为关键,可谓是企业生存发展的综合性科学难题,也是行业间一直探寻、不断公关的课题。文章分析了节能降耗对于企业发展的意义,以引起企业管理者的进一步关注。 关键词:企业发展;节能降耗;成本管理 作为一个企业而言,一切的工作重点均围绕生产效益开展,效益和产能有时候是一对矛盾体,在成本适当、合理优化的时候,产能量产效益突出。而在市场低迷,成本较高的时候,产能过剩则等于自杀,直接导致企业无法生存,退出行业竞争的游戏规则,丧失核心竞争力。成本核算成为困扰管理团队的核心难题,行业间业绩比较也逐步通过能耗对标,指标分析来判断。如何找到一个降低成本的办法,成为行业间互相学习之余持续探索的瓶颈问题,节能降耗工作成为了关键的必攻 课题。 1企业发展过程中面临的诸多影响因素 制约一个企业生存发展的因素诸多,但归结起来分为外因和内因,即外部因素和内部因素。外部因素包括市场行情的改变,这既包括季节性消费因素,又包括消费群体因素的改变,也包括原料成本的高低因素,更包括管输、运力费运的增减,还包括竞争环境的变化等外部干扰因素,统称为外因。内部因素则体现在劳动力成本的变化,设备设施运行周期状况的变化,运行调整优化情况的好坏,安全事故事件的管理情况,也包括系统间的产能平衡调整和调配等内部因素,统称为内扰。 2节能降耗工作对企业发展的影响和作用 一个企业的成本控制包括很多方面,比如材料控制,人力资源控制,设备维护、检修控制,运输、采购控制,投资控制,业务接待、商旅、外出控制,计划控制等,但大多数可以人为的实现掌控,或者通过对比、计划来实现,只要稍加管理是可以实现目标和目的的,技术含量相对较为容易实现。而在统一基准的情况下,衡量一个企业的业绩指标是否突出,则具体起来就是能耗指标的高低,也就是成本的集中体现,解决成本降低的唯一办法就是节能降耗,节能降耗工作的好坏将决定企业效能的好坏,也关系到企业的生存命脉和持续 发展。 3企业在节能降耗工作中采取的主要方法和手段 对于外部因素造成的企业成本变化,节能降耗手段比较单一和无奈,只能靠及时的跟踪市场信息,调整产能的结构,适应市场的需求。同时,根据季节的变化,及时调整生产流程和工艺,生产符合季节性变化的产品。及时汇报上级部门给予市场供给协调,核定、消减计划内亏损额度,以便减少年度成本盈亏。定期上报设备设施折旧情况,以便折旧返还,冲减账目盈亏。必要时,根据市场行情,提前进行设备检修,以便度过亏损期,为后期开足马力长周期运行奠定基础。在内部成本控制方面,通过控制人工成本,控制亏损期产能及原材料入厂数量,控制计划性投资,减少设备设施购置库存数量,控制外出费用及减少接待会议招待开支等手段平衡成本的上升。更主要的是可以开展以节能降耗工作为重点的劳动竞赛活动,突出人的力量和潜能,以科学、创新的技术手段为切入点,探寻节能降耗的新经验、新路子。 3.1呼和浩特石化公司采取的节能降耗工作方法 呼和浩特石化公司前身为华北石油呼和浩特炼油厂,是国家“八五”重点工程,与二连油田开发、阿赛输油管线并称内蒙古三项石油工程,现在隶属中国石油集团公司。建厂以来,我公司累计加工原油2119万吨,上缴税费共计72亿元。 笔者身为呼石化的一名员工,亲身参与了两次工程建设、设计整改、项目调试投产运营管理的全过程,体会到了生产经营管理过程中的各种艰难与不易,更加了解一个企业在生存发展过程中节能降耗工作遇到的艰辛与不同。特别是随着管理的精细化管理要求,以及行业竞争的日益激烈形势,国家对各行各业的安全生产、环保管理的法制化进程、集团公司对低业绩、高效能企业的淘汰机制的高压态势,逼迫企业向精细化管理开战,节能降耗工作是企业生存采取的战略性措施。为此,我公司于2002年10月15日至2003年4月15日,开始了第一次名为“冬季安全生产与节能降耗”的劳动竞赛活动,一直延续至今。 3.2提升企业形象和危机感 为了达到全员参与,让企业每一名员工了解当前形势,贯彻落实好国家、集团公司对企业的具体要求和政策底线,确保员工收入稳定,社会局面和谐,从而确保企业的可持续发展。进一步深化“零事故、零污染、零排放”的国家安全生产工作,促进挖潜增效,最终实现扭亏为盈的战略目标。公司首先从提升企业文化着手,对外宣扬自身优势,积极履行社会职责,参与各项公益活动,服务于社区团体,投身于企地共建活动,赢得地方政府的理解和扶植,得到本地居民的认可和好感,进一步树立了良好的中央企业形象,得到了社会的支持和认可。对内,加强企业员工的从业道德教育,以石油战线的前辈王铁人,当今涌现的楷模郭明义等优秀石油工人为代表,教导员工提升从业道德,牢固树立“厂兴我荣、厂衰我耻”的服务意识。多次举办形式多样的企业文化活动,说明情况、摆明道理,讲清形势、提出要求,意在解决问题,全员参与,共同应对面临的风险和难题。 3.3层层分解责任、具体落实到人 公司为了使节能降耗劳动竞赛活动有序开展,取得实效,采取了与基层单位及一对一领导干部签订责任状的方式,将责任层层分解,具体落实到基层。基层以此又落实到班组及班员,继续深化、加大调动广大员工积极性的力度,即“千斤重担万人挑,人人头上有指标。”同时,科学合理的制订竞赛办法,形成了以生产、技术、设备、安全、消耗、现场、劳动纪律等七个方面为主要内容的竞赛实施内容。统一大家的思想,为竞赛活动顺利实施奠定了可靠的基础。如何把每次竞赛工作进步落实好,员工思想是关键。每次召开员工动员会,畅谈历届“冬季安全生产与节能降耗”劳动竞赛中存在的得失。向广大员工贯彻“公司业绩,重在协力,节能降耗,从我做起”的思想。每次都推出有代表性的班组发出倡议,号召全体员工振作精神,继续以饱满的热情投入到新的劳动竞赛和挑战当中。 3.4不断加强现场检查考核力度,提供竞赛参评依据 为使竞赛的各项措施、办法落到实处,确保竞赛的有序进行,不流于形式,逐年加大了竞赛的检查考核力度,并建立专门的检查记录本,严格按照竞赛的办法,进行考核。通过坚持,克服了冬季生产中,低温给生产带来的严重影响,认真的落实防冻防凝措施,杜绝了冻凝事故的发生。由于有严格的检查考核,才能使各次竞赛的各项措施、办法真正落到了实处,为历届竞赛活动的有序进行提供保证。为了让各班组及时了解竞赛情况,公司及车间逐年总结经验将各管理口的检查考核情况进行汇总,每周有周检查通报。每旬有旬检查通报。及时将扣分、加分原因及需要改进的方面进行公布。既增强了车间、班组间的竞争意识,调动大家参与劳动竞赛的积极性,又为竞赛结束后进行总结评比提供了依据。使竞赛进步推向高潮,良性运行。 3.5消除隐患,确保设备长周期运行 公司及车间深知,要想真正实现安全平稳生产,设备平稳、长周期运行是关键。为此,公司及车间在生产组织上,力求作到严密,根据每年气温的变化,蒸汽用量的变化,做到合理平衡。主动协调各用户,并积极的想办法,以公司的全局效益为重,确保水、电、气、风平稳供给。克服了逐年由于机构改革带来的人员紧张问题,排除了重点设备监护运行更为困难的事实,严格各项制度的落实、执行,强化生产调度的指挥权威,强化车间生产指令的执行,强化24小时不间断巡检制、“三级确认制”的贯彻,严肃交接班制度,使生产始终在有计划、有秩序的状态下进行。 3.6建立健全应急机制,完善应急演练体系 随着国家对安全生产工作的逐年重视,建立健全应急机制,遏制突发事故带来的严重后果刻不容缓。在历届竞赛期间公司及车间审时度势,及时对相关的应急救援预案及操作规程进行了多次修订,并对工程改造项目及时进行了补充。放眼国际、国内先进企业管理模式,着手编制了QHSE体系文件。同时,不断加强员工培训工作,将应急演练、QHSE相关内容紧密和员工培训有机地结合在在一起收到了实效。将应急机制落实到位,员工素质得以不断提高。 3.7总结、调查、持续改进,确保节能降耗工作取得新成绩 多年来,通过对节能降耗劳动竞赛活动的不断总结、探索,逐步总结形成下一步竞赛的方案,发挥齐抓共管的有效机制,奖勤罚懒,突出奖励机制,鼓励广大员工及基层部门献计献策,共商公司发展大计。开展合理化建议征集活动,收集、汇总员工合理化建议,并分类制定整改、落实方案,制定整改部门、负责人,规定整改期限,限时办结,让广大员工看到公司解决问题的决心,坚定参与公司发展大业的信心。 4节能降耗工作从节水做起的原因 在企业节能降耗工作中更加注重节水工作,这是因为水资源本身的重要性。特别是作为一个炼油行业,除了一些加工量指标,衡量能耗指标的高低,水耗占据了60%左右。对水资源来讲,可谓是一个高耗能企业,如何做好一个既肩负国家使命,肩负国家经济收入大户、利税大户的同时,又肩负起社会节水重任,担负起人类长期生存的重任是重中之重,也是义不容辞的职责所在。除了生产,生产加工的主导者―人,也需要水的支持,特别是地下水更是弥足珍贵。在整个炼油加工过程当中,从原油提取,原油卸车,加工取热,废水排放,水无处不在,地位无可代替,就连电能的供给也离不开水,离了水寸步难行。随着加工炼量的逐步加大,水的需求量也进步加大,而我国乃至全球水资源,特别是淡水资源则更加短缺,国家、社会要发展,人类更要生存,汽车可以不开但水不能不喝,如何解决好供求所需成为制约企业发展的头等瓶颈问题,也是有待解决和不断探索的课题,迫在眉睫,急需解决。 5在节水方面采取的重要举措 随着国家对水资源的使用控制力度加大,特别是对高水耗企业的监管力度的增大,严禁使用地下水加工成为了共识和打击重点。而我公司用水又种类繁多,无替代品。面对如此严峻的新形势,解决好新鲜水、循环水、除盐水、除氧水、透平水、凝结水、中和水、工业废水、生活废水等之间的重复利用、供需矛盾既是技术难题,又是战略所需。 为了减少和杜绝地下用水,我们先后经历了掺用黄河水,逐步关停地下用水的复杂过程和大量的技术资金;为了减少循环水的补水量,先后采用了补入处理过的黄河水,直至利用锅炉排污水的过程;除盐水由原来的新鲜水改为了双膜+阴阳离子交换的黄河水处理工艺;为了减少蒸汽加工过程水的消耗和排放,增设了汽轮发电设备,进步回收和利用了蒸汽的耗能,有效地改善了凝结水的回收品质,降低了新鲜水及黄河水的使用量;在凝结水的回收问题上,投入资金,增设了除油除铁工艺设施,提高了凝结水的回收率,从而也降低了原水的使用量;中和水、工业废水、生活废水一直是困扰和节水过程中的难题,经过大量调研,采用了目前国内外较为先进的中水回用设施,既减少了用水需求,又确保了合规排放,用巨大的资金投入、人员付出、科技创新,肩负起了国家责任和社会责任。 6节水工作中遇到的瓶颈问题 在解决新鲜水、循环水、除盐水、除氧水、透平水、凝结水、中和水、工业废水、生活废水等之间的重复利用问题上,还存在好多不尽人意之处,这首先是生产工艺的复杂性。炼油行业工艺复杂,加工单元和保障单元数目繁多,互相的协调、影响至关重要,上游不稳定就会造成对下游的冲击,而供给、保障如水、电、气、风任意一个环节有问题则制约炼油加工工艺的完成,造成恶性循环。而目前设备设施、科技手段的先进性和可靠性,相关关键设备、产品的质量可控性,也是炼油企业自身无法决定和控制、预见的,只能是借鉴和不断研究的问题。人员管理、生产管理等环节存在的管理问题也是存在的,只不过这些问题通过加大考核、管理力度,强化、完善相关制度是可以实现和改善的。 7下一步的主要工作重点和探索方向 科技创新是解决以上瓶颈的工作重点,也是一项长期攻坚破难的课题,如何将废水综合利用,变废为宝,尽量减少水资源的浪费是使企业的职责所在,也是一项永无止尽的探索方向。 8结语 企业要想持续发展,肩负起国家使命和社会责任,节能降耗工作是永远的主题,大到水资源的节能减排,小到一颗螺丝钉的再生利用,都有利于企业创收,国家经济的增长,更有利于造福社会及惠及子孙后代。为此,我们必须不懈努力,做出新的贡献和成就。 浅谈节能降耗创新发展:污水处理厂运行的节能降耗技术发展 【摘 要】我国经济发展速度不断加快,城镇建设规模也随之增长,在污水处理量增长的过程中,污水处理厂能耗问题引起了社会各界的广泛关注。本文根据我国污水处理厂能耗情况进行分析,提出了污水处理厂的节能降耗途径,并且对现有设备进行了一定优化改造,通过多个环节的节能降耗处理,实现降低成本、减少用电消耗的目标。 【关键词】污水处理厂;节能降耗;技术发展 近年来,我国县级污水处理设备数量不断增加,污水处理率得到了明显提高,在国家政策的支持下,未来几年污水处理规模将不断加大。在污水处理量加大的同时,耗电量也随之增长,为了实现我国可持续发展战略目标,必须采取合理的节能降耗措施,使污水处理厂总能耗得到有效控制,为我国社会经济发展提供助力。 1.污水处理厂能耗情况 我国污水厂使用的处理工艺并不相同,而且实际能耗数据也有较大差别。根据资料统计,在不进行污泥处理的情况下,污水处理耗电量为0.16-0.29kW・h/m3,而通过我国学者的研究,使用卡鲁塞尔氧化处理工艺的耗电量为0.21kW・h/m3。通过赵传义进行优化改良的A2/O污水处理工艺,处理每吨水耗电量只有0.15kW・h,可以看出该方法节能效果非常优秀。根据城市污水处理平均电耗统计,我国现阶段平均电耗已经达到0.31kW・h/m3,能耗要远超发达国家污水处理能耗。以0.31kW・h/m3为基础进行计算,在2014年我国污水处理量就将达到1.36亿m3/d,而耗电量就将接近4216万kW・h/d。以上海某污水处理厂在2014年的生产成本进行计算,该厂满足二级排放标准,生产成本0.489元/m3,经营成本0.285元m3,以此标准计算,在2014年度,该厂需要承担的生产成本为5986万元/d,经营成本为3436万元/d,年生产成本为229亿元,年经营成本为136亿元,与2010年总运行费用相比,约有24.5%的增长。 2.污水处理厂节能技术与发展途径 2.1能量利用审核 通过能量利用审核,可以为污水处理厂正常生产经营提供准确的数据,并且为污水处理技术改造方案选择提供参考。通过生命周期进行污水处理的成本分析,并对处理系统与单元组件进行优化,实现降低污水处理能耗与成本的目标。通过能力利用评价审核能量利用效果,并且辅助污水处理厂进行设备维护,使设备可以及时进行改进或更换。能量审核评价包括两步,其一是可行性研究,需要对技术方案进行整体性评估,并且完成初步的设计,明确项目范围,成本、财政评价等资料;其二是对设计工程进行详细标注,根据在线监测系统对改造后实际效果进行判断。根据工程前期情况进行研究,审核污水处理厂的全部工作流程,保证其单元具有良好的节能降耗效果。 2.2反应器在线数 未来城市规模将不断增长,污水处理量也会随之增长,为了承载工业废水与大雨的冲击,在运行阶段需要所有反应器容积维持在线状态,这种情况会导致活性污泥系统维持在低负荷状态。如负荷率处于正常水平,则污水处理的能量使用效果也会有所上升。例如旱季进行污水处理时,如果生物反应器维持2个以上运行状态,则需要对污水处理进行合理分析,评价停止一部分生物反应器后,是否会影响污水处理厂的正常负荷,经研究表明,在旱季停止部分反应器后,仍然可以保证污水处理厂的正常运作。 3.节能降耗设备改造 3.1曝气组件 根据美国80年代北美地区资料统计,当年北美地区曝气设备能耗为1.4×106kW,在这其中,曝气系统消耗的能源约占污水处理厂总能源消耗的45%-75%,所以,曝气组件的节能改造是污水处理厂节能降耗的重要内容之一。扩散曝气系统是最为常见的充氧方式,设备实际充氧能力受多种因素影响,其中包括池体形状、曝气类型、安装深度、气压、温度、污水特征等。OTE是判断曝气系统效率的核心指标,通过改善OTE,可以提高系统能量使用效率,而影响OTE的因素包括水深、水质、气泡、风速、密度、堵塞情况等。OTE受生物反应扩散器数量影响,数量越多,OTE也会有所提高,部分污水处理厂根据反应池大小设计曝气器位置,也有部分污水处理厂将曝气器的微孔更换为粗孔,通过这些方法,均可有效提高污水处理用电效率。部分曝气头在更换完成后,每年可节约用电费用120000美元,经计算,投资仅需3年即可回收。在进行混合液悬浮处理时,可以通过高效率的混合设备取代曝气设备,通过这种方法,不仅可以提高处理效率,还可以使能量需求降至合理范围。 3.2水泵 水泵设备在活性污泥处理中经常使用,其中包括提升泵、回流泵、内回流泵、污泥泵。根据北美地区实际运行效果,水头提升降低0.4m,即可节约成本0.0415美元/(m3・d)。为了保证水泵运行效果,可以采取以下措施进行改造。水泵在运行阶段,需要维持在高效区间,两台泵设置85%额定流量,代替3台泵55%额定流量;合理调节水位,使水泵启闭次数降低,稳定出水水流;使用大型水泵优化运行功率。 4.结束语 为了实现可持续发展战略目标,我国一直坚持加强污水处理技术水平。污水处理厂高能耗的问题,已经影响了污水处理技术优化的效果与速度,为了降低能耗,需要了解污水处理节能降耗技术的发展方向,并且积极吸收国际优秀节能污水处理技术,通过高水平的技术应用,实现污水处理厂的节能降耗目标。 浅谈节能降耗创新发展:节能降耗监测系统对企业发展的影响 摘要:在当今社会,能源是发展国民经济的重要基础,同时能源在一定程度上还能够提高人民生活水平。许多一次能源也不是取之不尽用之不竭的,因此对于节能降耗监测系统的研究就十分有意义。 关键词:节能降耗;监测系统;企业发展 前言: 本文主要针对影响企业节能监测系统的因素和解决措施进行简单阐述,重点说明了节能降耗监测系统对企业发展的影响。重点说明了节能降耗监测系统对于企业发展的影响,旨在推动企业发展,为建设资源节约型社会做出贡献。 1 影响企业节能监测系统的主要因素 1.1节能监测机构建设不完善 目前我国节能降耗检测系统在实现上与预期效果还有差距,依旧存在很多问题需要解决,主要表现在对于节能监测机构的建设不完善。对于企业来说,节能降耗不仅仅是对于自身的发展是极为有利的,也是在一定程度上为实现资源节约做出贡献。节能监测机构的建设完善与否关乎着节能降耗的作用能否按照预期的效果发挥出来。只有节能监测机构建设的完善才能保证有效的实现降低排放量为能源节约做出贡献。综合分析目前我国资源性企业可知,节能监测机构建设不完善主要表现在对于节约资源的问题上分工不明确,缺少核心的领导者与负责人,从而导致节能降耗工作在具体的开展过程中遇到了阻碍。只有及时解决检测机构建设不完善的问题才能从根本上提高企业节能降耗效率,为我国的可持续发展战略做出贡献。 1.2监测技术水平有待提高 对于企业来说,节能降耗对于企业的发展起到至关重要的作用,而检测技术水平的高低又对检测系统起到影响。目前我国企业的节能降耗监测系统的监测技术水平还有待提高,主要表现在缺少先进的技术支持,且节能效果达不到预期目标。企业和有关政府部门已经加大了对于节能降耗监测系统的资金支持,目的就是想通过提高监测技术水平从而降低能耗,为可持续发展战略做出努力。但是随着整体企业技术水平的提高,增大资金投入的同时,导致成本增高,通过节能减耗节省的能源与投入不成正比,导致效果不是很理想。对于节能监测系统来说不但需要先进的设备和技术更需要有关负责人工作的责任和态度。企业能源管理团队作为一个集体更需要有核心的节能理念和专业的技术监督水平。只有管理人员人员需要拥有专业的节能知识同时拥有丰富的实战经验,才可以避免纸上谈兵现象的产生,将节能与实践紧密联系起来,理论指导实践,实践反作用于理论。在节能减耗的监测过程中,如果有关人员缺乏专业的技术指导和培训,对节能方案了解不充分,从而节能降耗监测系统在应用时没有恰到好处,影响监测质量,从而不能很好的落实节能减排的有关政策。 1.3节能管理意识薄弱 随着我国科学技术水平的不断提高,生产力的不断增强,极大程度上推动了企业的发展,随之而来的能源消耗也在不断的增长。对于企业来说,其经济效益不光来源于产品带来的效益,更在于对于能源的节约和减少不必要的浪费。节能降耗监测系统在应用时的另一阻碍就是由于企业的节能管理意识薄弱造成的。许多企业只知道注重对产品的质量精益求精却忽略了在企业的运行过程中特别关键的就是对于节能降耗把握。众所周知,煤、石油、天然气是不可再生能源,对于资源性企业来说,能源就是一切,只有节约能源的消耗才有可能实现不影响子O后代的前提下满足当代人的需求的发展战略。如果在企业的发展过程中对于节能降耗管理的重视程度不够,那么企业在后期的发展中将会面临巨大问题,带来严重的影响后果。在目前的资源性企业中,由于部分企业过度注重对于企业产品的发展力度而忽视了对于节能降耗的管理工作从而导致严重的后果产生,影响企业发展。由此可见,节能管理系统在企业发展过程中占据着十分重要的地位,各企业务必加强对于节能管理的重视程度从而提高自身竞争力。 2 实施节能监测系统的有效措施及对企业发展影响 2.1完善监测机构 对于一个大型企业来说,节能监测系统的实施不但需要先进的技术设备作为支持,更需要有核心的领导人来统筹节能监测系统的具体安排,只有工作人员服从管理,整个监测团队前进方向一致才能够走得更长更远。对于节能降耗监测系统来说,如果缺乏核心的节能理念,每个工作人员的方向不同,那么即使在自己的领域再努力也达不到预期的效果和目的。众人拾柴火焰高,团队的力量远远大于每个人的力量,在监测系统的建设管理过程中,涉及到许多部门的沟通与配合。只有在统一的领导,合理的分工下,各个部门相互配合工作才能够在有限的时间内完成监测的工作量。同时作为领导人,也要有掌控全局的意识,拥有丰富的实践经验可以更好的解决在节能降耗过程中遇到的问题。只有正确的领导,各个部门的紧密配合才能够保质保量的完成监测任务,从而增强节能降耗进度管理,提高工作人员的工作效率,在一定程度上带动企业发展,尽早的解决部分区域能源短缺的问题,提高人们幸福指数。 2.2加强节能监测意识观念 在科学技术水平不断提高的今天,企业的发展得以提高,各企业在获得经济效益的同时应当注意对于节能监测意识观念的提高。节约能源是指加强用能管理,不但要在技术上采取可行合理有效的手段,使得企业减少投入。节能降耗过程时贯穿企业的各个环节,只有最大程度上降低能耗才能够获取到最大的经济效益。在节能减排的监测过程中,由于企业和管理者对于节能降耗监测意思还未建成,缺乏对于其的重视程度,导致影响企业的发展与经济效益。对于企业来说,节能减耗是生存之本,千万不能怠慢忽视对于能量的节约和利用。由此可见,节能降耗对于企业的发展起到至关重要的作用,想要使企业在日新月异的竞争市场中处于不败地位就必须树立起节能降耗监测的意识观念,在从而提高企业的核心竞争力,同时为我国的可持续发展战略做出贡献。 2.3节能降耗对企业发展的影响 节能降耗是企业的生存之本,只有树立节能降耗监测的意识,才能实现效益的最大化。节能降耗是企业长期发展的重要工作,为的是全面贯彻科学发展观,落实节约基本国策。中国能源的消耗位居世界第二位,中国特色社会主义道路必然是节能之路。对于企业来说只有提高能量利用率,降低多余的能耗才可以为建设资源节约型社会做出贡献。制约企业生存发展的因素有很多,包括内部因素和外部因素,而节能降耗对于企业的发展起到很大的影响。节能降耗工作开展的好坏在一定程度上关系到企业的命脉与持续。 结语: 对于企业来说,节能降耗监测系统的完善与否是对企业的发展情况起到关键作用。综合分析目前企业状况来看,只有及时提高对于节能降耗监测的重视程度,完善监测机构,才能做到全面的提高企业的核心竞争力。从而推动企业的进一步发展,解决人们在生活中对于能源的需求,提高人们幸福指数。
智能变电站论文:智能变电站电气工程施工管理 1110~220kV智能变电站电气工程的施工概括 在经济现代化的社会背景下,社会对于电气的需求越来越大、要求也越来越严格,这就需要改变变电站原有的工作模式,向高效有序化前进。但由于受传统的粗放式管理模式的影响过深,目前的变电站很难在短时间内改变自己的工作模式,适应变电站中新的工作需要。同时,变电站中制定的一些施工管理计划并没有表明一些具体的执行方式,由此使得电气工程的管理变得杂乱无章,过于粗放的管理使施工现场效率低下。另一个值得注意的问题是,在变电站的电气工程中,受生产技术的影响,各部门需要在人力、技术和物资等方面进行更多的投入,但目前的投入并不能满足实际的需要,因此各部门会出现人员、物资相互矛盾和协调困难的情况。在变电站的电气工程管理中,最重要的环节就是工程施工的部分。但目前对于工程施工的管理从总体上来讲并不完善,没有得到管理部门的重视。这使得工程施工在运行中出现了很多管理上的疏漏,具体表现:①包括工程实际的施工进程与计划中的施工进程不符,没有根据计划完成任务,也没有根据进程进行适当的计划调整。②电气工程施工过程中缺乏对工程质量的考核和管理,完成后的工程由于没有进行专门的质量检验,其质量问题仍比较堪忧。③在工程施工开始前,没有对施工成本进行详细的计算,使得所耗的资金与成本中计划的资金不相符合。以此产生的恶性循环使得施工中的成本支出毫无节制,资金花费不合理。④在施工过程中,需要在进度、质量和成本之间形成一个良好的合作关系。不应出现一味只追求进度,却不管质量好坏或者只追求质量而不在意成本等偏激情况发生。 2加强110~220kV智能变电站电气工程的施工管理的必要性 电气工程在变电站整体的施工过程中发挥着非常重要的作用。它的影响主要包括两个方面:①电气工程施工管理的正常进行;②电气工程施工管理的安全质量保障。前者的进度不仅会关乎与其一同进行的土建工程的顺利开展,而且直接影响到整体的变电站能否顺利的通电运行。后者的安全质量保障更是包含了多方面的内容。比如变电站的一次、二次的电气设备是否都符合规范要求,电气设备的安装是否科学合理,在施工过程中是否有可作为依据的保护和监控系统,或者运用在线监测系统等新技术进行工程质量的监督。施工中的质量安全问题会最终影响整个的电力系统的运行。从这两方面看,当前的变电站工程施工中必须做好对110~220kV智能变电站电气工程的施工管理,通过严格控制管理方式,确保工程施工的高效性、低成本及安全性,最终保证整体的电力系统正常和安全运行。 3110~220kV智能变电站电气工程的施工管理的举措 3.1控制好电力工程的施工成本 对于工程施工成本的控制是工程施工管理的基础。这不仅需要进行成本的合理控制,还需要进行新路径的开拓,将二者有机的结合,努力降低成本。比如在具体的施工过程中,要充分考虑到各个环节或者各个部门可能影响成本的因素,做到责任到人、责任到事。另外,要坚决杜绝施工过程中出现材料浪费的现象。一些例如电容、电线等电力电缆材料,要有计划的进行收购和使用,避免出现材料的不合理采购和使用。最后,在施工现场,要严格管理现场签证,所有合同中有关单价、取费、活动经费中的内容,都需要双方仔细查看,确认准确无异议后再进行签字,避免由于签证中不规范行为引发的经济纠纷。 3.2确定好电力工程的施工进度 电气工程施工进度控制是智能变电站施工管理中非常重要的环节之一,合理的进度计划不仅可以保证变电站的如期顺利使用,而且可以为施工企业带来更多的经济效益。因此,要在施工前进行合理的施工进度计划安排,进度计划需要充分考虑到工程的实际操作特点和任务目标,用科学的方式进行合理编制,保证电气工程施工与土建工程施工紧密配合,用严谨的施工计划保证进度目标的完成。其次,在施工过程中,要根据实际情况进行灵活的调度和控制。从微观、精细的施工计划,到施工过程,将粗略的施工计划与实际的施工情况进行对比和分析,找到可能存在偏差的原因,及时采取补救措施进行解决。目前电气工程施工进度出现的难题在于,电气工程的施工要和土建施工相互配合,因此如果双方施工同时进行的话,可能会出现交叉作业的现象。这就需要专业的施工管理人员协调好交叉作业,充分了解双方的工作进程,准确掌握施工进度的关键点,保证在整体上不会出现工作交叉的情况,并且可以在最短的时间内完成工作目标,达到电气工程施工过程的优化。 3.3加强电力工程施工质量控制 对于电气工程施工质量的控制是至关重要的,这将直接影响到整个变电站工作的正常运行和安全开展。因此,在严格控制电气工程施工质量的方案中,必须要注意做到以下的几点:①在工程实施的前期就对于要进行施工的工程进行严格审查,保证施工团队人员的专业素质,同时审核团队人员提供的施工的技术方案,在审核中不仅要看团队人员提供的方案是否满足设计图纸的各项要求,还要确保方案是否满足国家对于电气工程施工要求的规范和标准。②在施工的具体过程中,需要保证每一步的环节和施工工序都有质量检验,在质量合格后再进行下一步的工作。在一些比较关键的施工工序中,要进行重点的排查和检验。③在施工过程的竣工阶段,不仅需要对整体的施工进行最终的质量等级评定,而且需要对可能出现的问题制定补救方案,做好竣工后各类资料的收集和整理工作。 4结束语 110~220kV的智能变电站的电气工程其实是一个非常系统化的过程,但其中的每个环节又是非常细致和复杂的,有来自各个方面的影响因素。如果没有做好对电气工程的施工管理,不仅会影响工程的施工进度,而且难以保证整体工程的安全性。本文在针对如何做好管理的问题中,提出了三个解决措施,分别从施工的成本、施工的进度以及施工的质量出发,争取全面地做好电力工程的施工管理,确保电气工程、变电站、电力系统网这一系列的有关电力工程的正常有序开展。 作者:李沛 彭博 单位:国网北京市电力公司海淀供电公司 智能变电站论文:智能变电站通信技术论文 1智能变电站概念及特性 第一,改善电压质量,降低谐波、振荡对网格生成进面影响到电网稳定性;第二,控制平台具有集成度高,常态下属自动控制模式;第三,通信系统规范性强大、快速的通信速度,良好的效果和高质量是智能变电站另一特性;第四,监测系统的特性具有智能模块,主要体现为安全的兼容性。总之,需明确定智能变电站概念和基本特性,才可以进行深入的分析,对统一全站的通信网络进而规划。 2智能变电站网络通信技术需求分析 智能变电站网络通信过程很复杂,在实际使用中,智能变电站网络主要组件包括交换机、各智能设备和通信链路等。交换设备在智能变电站网络中占有不可替代的用途,一举成为智能变电站网络部分的核心,承担着系统的数据存储、收集和交换的重要职责,鉴于交换机的重要性电力企业必须对其实行有效控制。然而,在实际操作时,影响因素很多很难顺利完成对其实行有效的监督。近几年以来,PRP、HSR和IEEE1588精密时钟协议在电力企业中的广泛应用,使智能化变电站过一步提升了整体运行水平。例如,如果需要解决组件故障时间恢复控制等其他智能化变电站问题,工作人员可以使用基本功能冗余配置来实行操控。因此,电力企业必须进行深入的分析,从根本上提高全站统一的通信网络的传播效果。 3数据交换的延时分析 数据交换延时分析是研究智能变电站统一的网络通信技术的基本手段之一。众多因素影响延迟时间使通信网络存在的变异性较大,从发送的通信数据包网络终端开始,至接收端接收的消息要停止的时间。图3是在智能变电站的通信消息传输过程图示,报文延迟原则是非常复杂,想要弄清楚它的内部原理,首先应该明确消息延迟的主要部分。笔者凭借长期的工作经验,针对其构成部分总结:第一,转发延迟。报文存储,文件信息传输到以太网交换机将信息存储到内存中的第一次,在完成此操作的过程中会不可避免地延长数据交换的时间。第二算法延迟。数据包延时、包算法主要表现在数据包操作和接收节点协议解包过程。第三,线路延迟。其主要以光纤线作为手段,速度的透光率相当,当传送到LAN时不可避免地会导致数据交换延迟。第四,队列等待时延。网络系统的数据的数据包不得不等待传输到相应的位置,从而导致数据切换延迟数据流量的增加。 4报文流向分析与组网方案 4.1报文数据流量分析 数据流分析是主要研究是否统一的通信网络的智能化变电站之一。在报文数据流量分析中,我们必须始终以IEC61850-5标准为实际需求的基础,并始终坚持以发展智能变电站为目标,智能变电站内部的数据流主要包含以下类型:其一,示例值SV消息;其二,中速报文;第三,GOOSE报文;第四,文件传输报文,如果使用智能变电站以太网宽带100Mbit/s速率来完成采样值分析的SV数据包数据流量,通常基于确定数据包的长度,消息存储转发延迟计算,可以准确地计算数据包数据流量。 4.2基于VLAN的组网方案 明确统一的智能化变电站通信技术的基本条件也应该很清楚基于VLAN的网络方案。星型网络结构主导,其中包含进线、系统总线、主变压器和馈线等间隔,每个时间间隔必须配置交换机,经使用全站通信网络传输方案的开关集成统一的风格,实际可以实现交叉间距和跨层划分的VALN组网方案。 5结束语 电力企业在不断强化自身的产出效能的同时,更应该清楚地了解智能变电站的通信的发展与需求,必须对智能变电站进行信息流分析和网络方案组网通信需求分析。运用通信系统可靠实时的交换技术连接上所有设备、降低变电站整个生命周期的费用等优点,实现各层间的无缝通信、实施最大限度地满足信息共享与系统集成的需求。 作者:罗朝阳李佳泽单位:盐城供电公司广西大学电气工程学院 智能变电站论文:智能变电站自动化系统分析论文 1.智能变电站设计的特殊性 首先,电路回路接入。对于常规变电站而言,设计电流、电压电路时,通常选择次级对应方式进行接入,设置录播与测控设备,通过各个设备、装置,实现了交流采样,通过A/D转换器,对数字量进行处理、识别。使用双重化保护装置,通过互感器,产生二次绕组。若一次设备未达到设计次级数量,通过电流互感器,将同一次级绕组向不同保护装置接入,利用串联方式接入。而智能变电站,对一次系统开关量、模拟量,实现就地数字化,再通过光学互感器,实现光纤输出,直接输出数字信息,不产生电流开路、多点接地、电压短路等问题。通过单元合并,对采集器信号进行采集,按照不同装置,例如计量、测控、保护等装置,组织、分配相关数字。然后通过不同回路,向二次设备传输不同熟悉信号,利用光纤多收信息、多发信号,进而提升现场接线稳定性、安全性。所以,通过智能变电站,其电压、电流等数字信息,由电流互感器出口开始计算,通过单元合并,实现数字采样,在一个通道上,实现不同次级电压量与电流量的同步发送。对于常规变电站而言,由A/D设备装置转换开始计算数据,在装置内实现采样,但一个次级无法与其他次级进行合并传输。对于智能化电流与电压,与常规站回路比较,实现采样更简捷、更安全,且具备极强可操作性。其次,新型二次接线方式及特点。对于常规变电站,回路、设备共同确定功能,使设备更具特定功能,而厂家定义了外部输出、输入等接口,利用已设定电缆回路,与各设备装置链接,满足变电站功能需求,而各方施工需按照设计图纸执行。对于智能变电站,对数字化技术进行优化整合,实现了紧凑型功能、二次回路的设计。通过常规站,实现二次电缆的分散链接,确保二次回路的信息规范整合、数据集中分配。对于常规线路设计,严格电缆装置、接地屏蔽装置、保护装置等要求,必须考虑施工重点、二次设计因素。对于智能变电站,通过光缆实现信息传输,具有极强抗电磁干扰性能、带宽较高等特点,防止电缆电磁兼容、交流误碰、电压接地等问题,防止出现继电拒动、误动行为,消除各类干扰源,利用控制电缆,实现二次设备耦合,进而保证保护装置正确操作,降低设备损坏率。另外,在各层级之间,选择相关数据传输,具有更高可靠性、稳定性,进而确保设备的稳定运行。第三,虚端子、虚回路运用。对于常规变电站而言,利用直流接点、电压信号、交流信号等,通过硬电缆,传输相关模拟信号。而智能变电站,利用直观感知,消除电缆接线硬件回路,使二次系统设计不再使用。由于硬电缆回路被取消,可生产虚回路体系,实现网络信息共享。根据IEC61850标准,明确定义了GOOSE、采样值传输的两种抽象模型。通过GOOSE模型,为变电站提供快速传输数据,确保遥信量、跳闸命令、合闸命令的传输。IEC61850标准作为虚回路基础,具有网络工程实施、回路表达方式,利用系列工具软件、网络自动配置,使智能变电站的回路检验、运用问题得以解决。同时,对于IEC61850标准而言,构建虚回路体系,满足建模基本要求,需确保各逻辑接点的输出信号、输入信号,在SCD文件中,实现全站信号关联,为GOOSE参数订阅、数据采样提供充足信息。保证这些信息之后,通过SCD文件,将二次图纸作为变电站的设计条件、数据表达。而系统高度集成、设计融合,使全站模型文件向厂商导入数据,减少为对照图纸,人为输入信息的差错率、重复率。对于采样值传输与GOOSE两种模型的输出信号,属于网络传递变量,和传统屏柜相比,端子具有对应关系,而逻辑连接点就是虚端子,通常采取CAD文件表达虚端子图。在具体运用中,采取EXECL表达表达采样值传输与GOOSE两种模型,标注各逻辑节点数据属性与名称,确定装置名称、虚端子标号。以序号11为例,信息栏内容为:GIS信号为信息类别,跳闸动作为发送装置信息,而接收信息委跳闸动作,信息传输采取点对点方式,信息装置栏显示为110kV智能终端,RPIT/ProtInGGIO为数据集属性。订阅装置栏:110kv保护装置为装置名称,而PI2/CKGOINGGIO1$ST$SPCSO6$stVal为数据集属性。采取这种数据显示方式,若按照原有设计图纸,增加了二次施工调试难度。而智能变电站是以间隔设计为基础,通过间隔设计一套图纸,利用二次设备进行联系图组网,对GOOSE示意图、虚端子表、过程图信息进行表达,提高检修人员、调试人员、整合人员的图纸易懂性,主要为背板接线图与屏后接线图。 2.220kV智能变电站中自动化系统的可靠性分析 首先,对于智能变电站而言,其自动化系统是否可靠,需对自动化系统可靠性进行分析。在系统具体运作过程中,可满足电力用户的通信需求。需评价系统可靠性,评价、分析的基本思路为:以平均无障碍时间、平均障碍时间参数,评估网络基本元素安全性、可靠性。另外,通过全面功能,以降级功能可靠度、效能指标,评价系统安全性、可靠性,按照系统拓扑结构,对系统可靠性、安全性进行评估与分析。其次,智能变电站的可靠度、智能组件、模型分析等,主要为电子器件,通常属于典型性组件,显示故障率曲线。随着时间变化,故障率也随之改变。若故障率属于常数,正常寿命处于II区。若故障率处于I区或III区时,故障率较高,主要由于设备生产时间延长,机械设备逐渐老化所致。 3.结语 综上所述,随着智能变电站的推广和应用,新的规程规范需要更好地完善和补充,同时也需要大力推进智能变电站的电气二次典型设计工作。 作者:陈世永宋丽娜单位:许继电气股份有限公司 智能变电站论文:110kV铜川柳湾智能变电站技术探析 摘要 本文首先介绍了智能变电站的概念及特点,并详细分析了目前国内设备技术最为先进、智能化水平最高的110kV柳湾变电站各个技术要素,为今后智能变电站的建设提供借鉴。 关键词 变电站;信息化;自动化;智能化 0 引言 智能电网已进入全面发展阶段,智能电网的理解在世界各国、研究机构、电力公司等地方都是不相同的。国外电力企业智能电网的应用实践工作中输电侧开展的相关研究的推广应用较少,大多侧重于配电和用户侧了。我国智能电网的发展战略是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制等技术,构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网。而智能变电站作为输电、配电的集结点,是智能电网的重要组成部分,也是实现风能、太阳能等新能源接入电网的重要支撑。在智能电网中发挥着举足轻重的作用。110kV柳湾智能输变电工程是国家电网公司智能化变电站第二批试点项目,是目前国内设备技术最为先进、供电可靠性强、智能化水平最高的110kV柳湾变电站,也是陕西省第一座110kV智能化变电站。“十二五”期间,国家电网将在全国建立5 000座左右的智能变电站。 1 智能变电站的定义及特点 智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。智能变电站作为组成智能电网的核心构成部分,相对于传统综自站来说,有着标准统一化和高度集成化、数字化、信息化的显著特点。数字化变电站由网络化的二次设备和智能化的一次设备构成,站内采用IEC61850通讯协议来实现设备间的互操作和信息共享。 2 柳湾变概述 2.1 全站规划 柳湾变为110/35/10kV变电站,主变压器本期装设2×20mVA三相三绕组全密封自冷有载调压变压器SSZ10-M-20000/110,远期2×50mVA三相三绕组全密封自冷有载调压电力变压器;110kV本期出线4回,远期出线6回,均采用单母分段接线;35kV本期出线4回,远期出线8回,均采用单母分段接线;10kV本期出线8回,远期出线16回,均采用单母分段接线;本期每台主变压器低压侧各装设1×3 000kvar电容器成套装置,远期每台主变压器低压侧各装设2×3 000kvar电容器成套装置。 2.2 站内一次设备 智能化GIS通过以先进的计算机技术实现对GIS设备的位置信号采集和监视、模拟量信号采集与显示、远方/就地控制、信号与操作事件记录与上传、谐波分析、储能电机的驱动和控制、在线监测、基于网络通讯的软件联锁等一系列功能。将传统的二次测控功能与GIS监控有机结合在一起,优化控制回路,构成智能的控制功能。 应用GIS智能化的主要优势有: 1)节约了电缆等设备投资以及保护小室、主控室等的占地面积; 2)GIS智能控制柜优化了二次回路和结构; 3)智能控制装置提供了强大的系统交互性; 4)基于通讯和组态软件的联锁功能比传统硬接点联锁方便。 110kV配电装置采用户内GIS设备,35kV、10kV配电装置采用开关柜就地安装模式。 2.3 电子式电流电压互感器 110kV GIS电子式电流电压互感器为三相共箱结构,主要由3部分组成: 1)一次结构主体,包括互感器罐体、变径法兰、绝缘盆子、一次导体等; 2)一次传感器,110kV GIS电子式电流电压互感器为三相共箱结构,每相配置一个低功率CT(LPCT)、一个空芯线圈、一个同轴电容分压器; 3)远端模块,GIS电子式互感器有两个完全相同远端模块,两个远端模块互为备用,保证电子式互感器具有较高的可靠性。 其结构示意图见图1所示: 图1 110kV GIS电子式电流电压互感器结构 110kV GIS电子式互感器的主要特点: 1)绝缘结构简单可靠,体积小,重量轻,精度高、稳定性好; 2)电流互感器与电压互感器可组合为一体,实现对一次电流和电压的同时检测;这样提高了保护的可靠性,减少了传统配置方案中,母线合并单元到线路间隔合并单元的链路延时,提高了系统可靠性; 3)空心线圈、LPCT、电容分压器及远端模块均双套冗余配置,可靠性高。 35kV、10kV低压电子式互感器输出小模拟信号,就地安装在开关柜内,通过合并单元(功能已含在保护测控装置中)把电子式互感器输出的模拟信号转化为数字信号,传送至保护、测控、智能终端一体化装置。合并单元和保护、测控、智能终端装置均安装在开关柜内。 2.4 站内通讯方式 全站建立在IEC61850通信规范基础上, 使其成为能够实现站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。 全站分为三层两网,站控层和间隔层之间采用MMS网(以太网电接口),采用IEC61850-8-1通信协议;间隔层与过程层设备单元采用GOOSE通信协议,电子式互感器的合并单元与保护测控设备的采样值信息采用IEC61850-9-2格式的点对点方式传输。本站间隔层、站控层之间采用以太网单网结构,以IEC61850通信协议构建,具备站内智能电气设备间信息共享和互操作的条件。全站 GOOSE组网,110kV桥、主变保护、主变高、低压智能控制装置、低压母联智能控制装置等组成GOOSE网,单独组网,通信介质采用光纤。智能控制装置PCS-9821接入GOOSE网,PCS-9821安放在智能汇控柜内担负间隔测控、GIS智能控制以及智能终端的功能,PCS-9821能够接收来自于主变保护的GOOSE信号。 2.5 站内对时方式 本系统通过GPS接收卫星标准时间信号。绝对时间通过网络进行广播,秒脉冲或者分脉冲经过扩展,以差分信号(RS485)和空接点的形式与需要校时的设备相连,以此校准站控层工作站以及各测控装置、保护单元、故障录波器等的时钟。对时精度可以满足事件顺序记录分辨率不高于2ms的要求。 系统也可以通过远动主机,接收调度端的对时命令。 本站站控层网络采用SNTP码对时;间隔层与过程层的对时采用光纤IRIG-B码对时,精度可达到微妙级,由于保护直采直跳,无需采用IEC61588网络对时方式。 3 结论 柳湾变的建成投产,对于完善铜川电网架构、提高电网自动化水平,满足铜川老市区快速增长的用电需求,引领陕西智能电网建设具有十分重要的意义。 智能变电站论文:智能变电站技术体系研究 摘要:智能变电站体系是国家智能电网的关键部分,智能化是变电站发展的主流趋势。本文结合我国目前智能变电站试点工程的建设情况,主要介绍了智能变电站的功能特点,对智能变电站的体系结构进行分析,希望对我国智能变电站体系建设有所裨益。 关键词:智能变电站;IEC61850规约;体系 一、前言 所谓智能变电站,是指应用先进、高效、环保以及可靠的智能化设备来实现变电站信息传输数字化、信息质量标准化以及通信平台虚拟化的要求,高效完成变电站信息的收集、控制、探测、保护等基本工作,同时还可以根据实际情况进行变电站的自动控制、自动调节调节并做针对现实情况做出准确的决策。我国电力行业广泛使用智能变电站技术,2009年颁布了《智能变电站技术导则》(IEC61850规约),标志着智能变电站将逐步成为我国变电站发展的方向。 二、我国智能变电站的功能特点 在国使用的传统变电站主要有数字化变电站以及常规变电站两大模式.然而,数字化变电站由于缺乏行业标准规范以及专业的评估系统,导致数字化信息缺乏真实性以及稳定性;常规变电站则有设计以及调试工作复杂,导致操作难,缺乏统一的标准规范等缺点。 随着理论以及实践的发展,国家对于变电站的建设有了更高的要求,智能变电站以其先进、高效、环保以及可靠的优点应运而生。智能变电站将数字化变电站的体系框架进行改良,以此实现变电站信息数字化、操作自动化、分析决策智能化的要求,以此保证变电站站内与站间的信息交流通畅。具体有以下具体功能: (一)智能控制、在线监测功能。由于智能变电站采用的是智能化的一次设备,因而其可以实现数字化接头、智能化控制以及在线监测等功能。 (二)数字通信快捷准确。智能变电站内的数字通信是通过智能终端、测控装置以及保护装置等二次设备通过以太网来进行的,方便快捷,保证数字信息传递的真实可靠,实现变电站的信息网络化交流,省略了二次电缆的应用,简化设备。 (三)信息传输标准化功能。智能变电站在进行站内、站外数字信息交流及共享时采用的是统一标准(即IEC 61850规约标准),以同一标准进行信息传输能保证信息的真实可靠,最终达到多系统信息的无缝对接的目的。 (四)设备调试灵活准确。目前,我国主要是采用IEC61850规约来设计设备状态检修模式,将监测收集到的设备运行状态信息集中在网络中,全面分析设备的运行状态,及时调试设备,使设备处于高效运行的优良状态。 三、智能变电站技术体系设计 我国的智能变电站体系主要是根据IEC 61850规约来作为信息交流以及信息建模标准进行设计的,智能变电站主要实现站内监以及控继电保护功能,根据该功能需要将变电站的设备分成三个层次二个网络,三个层次分别为过程层、间隔层以及站控层,两个网络即过程层网络以及站控层网络。 (一)过程层即过程层网络。在过程层中,变压器、隔离开关、断路器等执行器与电子式传感器是常用设备,这些设备共同构成过程层网络。过程层是一次设备与二次设备的结合面,主要功能是配合完成一次设备的功能,主要包括运行设备的状态参数在线检测以及模拟量的收集,以进一步实现数字接口、智能控制、在线监测的功能,同时也完成操作控制的执行任务. (二)间隔层。间隔层一般设置在靠近开关设备的位置,起着承上启下的作用。间隔层主要由系统测控装置以及继电保护装置等二次设备组成,一个间隔层只能对一个间隔层的设备进行控制,主要是对过程层与间隔层之间的数据信息进行汇总,实际上过程层的功能主要是在间隔层里实现的。 (三)站控层及站控层网络。在智能变电站中所有的显示打印以及通用硬件都集中在站控层中,同时电网监视、控制以及维护的通信接口也设置在该层当中,相对其他层来说,站控层的设备比较多,这些设备共同组成了站控层网络。在站控层中,为了操作方便,要为操作人员设置人与机的接口,其中UPS为站内控制的设备良性运行提供了有效的动力保障。 智能变电站主要是通过数字通信来实现三个层次之间的联系的,过程层与间隔层是通过过程总线(Process Bus)方式进行通信,即以交换式以太网方式进行数字通信,这样的通信方式能保证传递的信息真实可靠。过程层到间隔层之间主要用大量的并行电缆连接,保证过程层的多数功能能在间隔层得到实现。而间隔层与站控层之间是通过站级总线(Station Bus)通信方式进行通信的,又称为串行通信方式。 四、结语 智能变电站具有设备先进、运行高效、低碳环保以及数据可靠等优点,因而受到我国变电站工程建设的广泛关注,智能变电站的建设成为我国电网建设的重要节点。智能变电站的智能性体现在变电站维护、运行以及基础设施等方面。其主要是采用智能一次设备来实现站内监控,采用智能化的二次设备进行站内数字通信,实现全站信息的优化控制,进而满足变电站的运行需求。完善的变电站技术体系对于变电站的智能运行至关重要,为此,在建设智能变电站时需要对智能变电站的体系进行精心设计,并配合完善的信息传输基础设施,实现智能变电站的良性运行。 智能变电站论文:浅谈智能变电站 摘要:智能电网已成为当今世界电力系统发展革新的最新动向,同时被认为是2l世纪电力系统的发展趋势和重大科技创新,而智能变电站是智能电网建设的重要组成部分,是坚强智能电网的重要基础和支撑,所以世界各国在智能化变电站建设中都提出了不同的设计方案和构想,本文将对智能变电站的特点及功能进行简要分析。 关键词:智能电网;智能变电站;功能 一、智能变电站的概念 根据《智能变电站技术导则》的定义,智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等摹本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。它基于IEC61850标准,体现了集成一体化、信息标准化、协同互动化的特征。 二、智能变电站的特征 第一,具有高度的可靠性。能够对设备故障提早预防、预警,并在故障发生的第一时间内对其做出快速反应,将设备故障带来的供电损失降低到最小程度。第二,智能变电站具有很强的交互性。第三,智能变电站具有高集成度的特点。从而为实现电网的实时控制、智能调节、在线分析决策等各类高级应用提供了信息支持。最后,智能变电站还应具有低碳、环保的特点。 三、智能变电站的功能 (一)一次设备智能化。与数字化变电站描述的一次设备智能化相比,智能变电站加大了一次设备信息化,可监测更多自身状态信息,也可通过网络获知系统及其他设备的运行状态等信息。自动化程度更高,具有比常规自动化设备更多、更复杂的自动化功能。具备互动化能力,与上级监控设备、系统及相关设备、调度及用户等及时交换信息,分布协同操作。(二)信息建模统一化。除了基于IEC61850标准的建模外,智能变电站能实时监测辖区电网的运行状态,自动辨识设备和网络模型,从而为控制中心提供决策依据。(三)数据采集全景化。智能变电站利用对时系统,同步区域和站内时钟,完善和标准化站内设备的静态和动态信息模型,向智能电网提供统一断面的全景数据。采用新型传感技术、同步测量技术、状态检测技术等逐步提高数字化程度,逐步实现潮流数据的精确时标,实时信息共享、支撑电网实时控制和智能调节,支撑各级电网的安全稳定运行和各类高级应用。(四)设备检修状态化。全面采集能够反映系统主设备运行的电脉冲、气体生成物、局部过热等各种特征量。智能变电站配置用于监测系统主设备的传感器,或者由智能一次设备直接提供其功能。利用DL/T860提供的建模方法,建立设备状态检修的信息模型,构建具备较为可靠实用的状态监测预警算法和机制、支撑状态检修实践的专家系统。(五)控制操作自动化。程序化操作。智能变电站具备程序化操作功能,除站内的一键触发,还可接收和执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的操作指令,自动完成相关运行方式变化要求的设备操作。程序化操作具备直观的图形界面,在站层和远端均可实现可视化的闭环控制和安全校验,且能适应不同的主接线和不同的运行方式,满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求。(六)事故处理智能化:(1)智能告警及分析决策。对全站告警信息进行综合分类,实现全站信息的分类告警功能。(2)智能告警策略。包含信号的过滤及报警显示方案、告警信号的逻辑关联、推理技术和事故及异常处理方案。预告信号以故障常态为信号触发状态,瞬时中间信号做过滤处理。正常操作引起的预告信号做过滤处理。(3)故障分析与辅助决策。(4)电能质量评估与决策。基于变电站电能质量监测系统,实现电能质量分析与决策的功能,为电能质量的评估和治理提供依据与决策。(七)电网运行状态自适应。智能变电站应具有与相关变电站之间实时传送继电保护、备用电源自动投入装置等信息,实现智能电网的协调运行。根据站内收集和站间交换的信息以及调度中心的指令,识别并自适应电网的运行状态。在电网正常运行状态下,综合利用FACTS、变压器调压、无功补偿设备投切等手段,控制和优化潮流分配,提高输送能力和运行效率。在电网紧急运行状态下,与相邻变电站和调度中心协调配合,动态改变继电保护和稳定控制的策略和参数,适应电网拓扑和潮流分布的改变,扩展运行边界,提高实际可用稳定裕度,保障电网稳定运行。(八)变电站运行管理安全经济化。(1)具有站内状态估计功能,保证基础数据的正确性及满足智能电网快速状态估计的要求;(2)经济运行与优化控制,达到系统安全经济运行和优化控制的目的;(3)安全状态评估/预警/控制,实现智能电网预防控制和紧急控制的协调;(4)资产(设备)全寿命周期管理,实现基于状态的全寿命周期管理;(5)在数据源头维护,实现数据的唯一性及维护的方便性。(九)大规模可再生能源接入即插即用化。智能变电站支持电源与调度中心全面互动,实现电源与电网的高度协调。(十)用户管理互动化。(十一)防灾减灾安全化。智能变电站配置灾害防范、安全防范子系统,留有与“电网防灾减灾与应急指挥信息系统”的通信接口,为各种自然灾害和突发事件的监测、预测、预警提供有效信息和判据,为指挥相关部门的应急联动提供决策依据。(十二)通信网路安全化。在数字化变电站工程实践中,站内实现通信网络安全措施。而在智能化变电站中,能够实现站内、站间的通信网络安全措施管理。 四、结语 作为智能电网中的基础及重要组成部分,变电设备状态、电网运行数据、信息的实时采集和任务这些都要智能变电站来完成,同时支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用,实现变电站与调度、相邻变电站、电源、用户之间的协同互动。智能变电站不仅保障了智能电网的安全稳定运行,也为未来智能电网实现其高效、自愈等其他功能提供了重要的技术支持。 五、前期数据整理与业程设计 (一)前期数据整理 前期数据整理主要是对全市参合农户的档案进行整理规范,并且对合作医疗证号的编码信息的位数进行统一设定。然后依据合作医疗证号编码位数的设置对管辖区域的行政区划信息的设置,设置级别从县至村,并对各定点医疗机构的信息的整理与维护。 (二)业务流程设计 1.县域联网,即时结报。市级医疗机构和市级新农合结算平台、县级新农合结算平台联网,新农合参合农民出院就可以即时结报住院费用。 2.充分利用计算机科学和网络通信技术,做到补偿标准一致,杜绝作假行为和人为因素,确保结算信息的真实有效。 3.通过数据双向传输程序,实现数据从医院前置机数据库、市级结算平台、县级新农合结算平台之间双向流动,做到数据的一致性和可靠性。 六、新型农村合作医疗即时结报系统的优点 (1)即时结报。相应的报销结算结果实现即时上传,当场兑现参合人员报销款项,及时传送至相关县区。 (2)减少工作量。减少管理人员工作量,无需人工录入参合人员费用明细等相关资料,系统自动计算参合病人的相关报销费用及报销结果。 (3)降低成本。使用本系统后,无需另外配置专用设备及软件,应用在现有的各结算窗口使用现有的硬件设备即可。 (4)精简机构。不用另外配备专门的报销结算窗口,没有另外单独设置报销结算机构,无需另外配备相应的管理人员。 (5)减少差错率。病人所有资料由HIS系统提供,无需提供专门的纸质资料,系统自动计算报销结果,杜绝人为因素造成的计算错误。 (6)方便简单。新型农村合作医疗即时结报系统与医院HIS紧密嵌合,不改变原有的HIS操作流程与操作习惯,简单易学,管理人员即时便可掌握。 (7)复利用率高。对于新型农村合作医疗相关政策的变化,可以随时作出反应,不影响医院本身业务。同时,系统可随时扩展,提供相关可利用数据。 (8)双向控制。对于各县区存有疑义的报销单据,可以随时撤回单据进行复核后再提交至各县区新农合管理机构。 (9)综合分析。数据即时汇总到市级新农合结算平台,便于新农合管理机构对数据核对校验,数据综合分析。 七、结语 通过使用调查,系统全面提高了参合人员新农合报销结算的速度与准确性,减少了操作人员的工作量和人为因素导致的误差,实现参合人员从入院、出院、报销到数据上传及医院业务统计的一系列业务管理,既减少了工作量,也提高了数据采集的准确性,取得了良好的社会效益与经济效益。 智能变电站论文:自动化技术在智能变电站中的应用 摘 要 随着经济的不断发展,在生活与工作中,对于电力的需求也越来越大,这就为电力事业的发展带来了更多的挑战性。在变电站中,自动化技术内容受到了广泛的关注,相关研发手段的更新与进步,对于变电站的运行特点和智能效果,都具有深远的影响。为了对电力系统的运行效率进行提升,本文通过对自动化技术在智能变电站中的应用意义,以及相关的结构和特点来展开探究,希望能为工作人员起到一些积极的参考。 关键词 智能变电站;自动化;系统;技术应用 智能变电站的内容,主要是采集信息,并将处理和传输等内容集中到一起的数字化变电站系统,是朝着更为智能化的方向进行了延伸。在电力系统之中,变电站对于电力传输和电网结构的组成,有着至关重要的作用。在变电站的日常运行维护中,具备高级的应用和管理手段,能够节省人力,更能对智能变电站的运行管理进行全面的监控,随着我国电力需求的不断增大,供电规模也在不断增大,变电站自动化技术必须顺应时代的发展,进行相应的提升。 1 智能变电站中自动化技术的应用意义 先进的智能化设备,是构成智能变电站的主要内容,在通信上,对相关的数据内容进行高效率的传输,并在第一时间对这些数据内容进行整理和分析,对可能存在的故障内容,提出解决的方案和建议。在变电站出现故障的时候,自动化系统会按照流程设定来对工作人员进行报警,帮助他们对故障进行处理。与变电站传统的运营方式相比,具备自动化系统的智能变电站,可以在变电站中展开全程化的监控,提升供电系统的效率。这对于推动我国电力系统和电网设置的发展,有着较为深远的意义。 2 自动化技术在智能变电站系统发展中的难题 变电站系统中主要存在三个层次,自动化的技术,就是从下而上进行发展的。当前,在一些智能化、光电化的识别检验技术上,应用自动化的技术内容,大都已经取得了不错的发展,进行了大规模的投入和使用。但是在实际的调查中发现,自动化技术的应用,仍旧存在着一些难题。首先,这套技术没能随着智能变电站的相关材料,以及使用设备的进步而进行变化;在某些相关的专业之间,缺乏足够紧密的合作,这样在工作中,就很难能实现理想的合力效应;最后在制定检测的方案时,还存在着一定的困难,尤其是在电磁干扰,以及兼容技术的内容上,缺乏相关的标准和制度。 3 智能变电站自动化系统中的结构 在自动化技术应用到变电站的过程之中,随着智能电器的发展和应用,特别是光电技术的进步,以及智能开关的应用,都使智能变电站在自动化的技术领域里取得了较为不错的突破。在高压、超高压的变电站中,测控、保护以及相关的自动化设备都是智能化变电站的重要组成,原先那些常规的保护装置大多被先进的数字化设备所取代,这也促进了变电站智能化的运行水平。在中小型的变电站中,应用小型化的保护、控制装置,能够使变电站各个装置的安装更为紧凑,将安装放置在开关柜中,可以实现变电站的一体化发展。智能变电站中的自动化系统技术,在结构上可以分为智能化一次设备和网络化的二次设备,在逻辑上,则可以根据相关的通讯协议,将其分为3个不同的层次。 3.1 过程层 过程层是实现设备智能化的关键,其主要作用于一次设备、二次设备之间,发挥着结合层的作用。在实际的运作中,过程层发挥的功能比较多样化,其主要表现在以下这几个方面:第一,对电气量进行细致的检测,在电力输送的过程中,电压、谐波和电流具有一定的波动性表现,所以要对它们具体的分量展开测量,并且还需要对相关设备在间隔层所产生的数据内容展开搜集。相比较传统的方法而言,这种智能变电站获取数据的方式,具有较强的防干扰性力,在同等的质量条件下,还可以对相关的开关装置进行更为紧凑的布局;第二,搜集检测设备所产生的参数内容,并且在之后检测电抗器、变电器、电容器以及断路器等设备,得出相应的数据结果,借助相关的程序内容来展开深入的处理和分析,这样能够对设备所运行的状态进行及时的调整,可以在智能变电站总对设备的运行水平进行必要的保证;第三,对于其他设备,也需要展开必要的控制和操作,因为在智能变电站的运行过程中,一些主要的 指令内容,是通过在间隔层上层的部位进行发出的,同时由经过层来进行控制,并对命令的内容进行智能化的分析,判断其是否合理,提高执行行为的精度,以此来达到智能化的目的。 3.2 间隔层 在变电站自动化系统里,间隔层也是一项重要的组成,其在运行中,主要具备以下这些作用:第一,对一次设备进行保护和控制的同时,能够对其他的控制功能展开操作;第二,对运行过程中的实时数据内容进行收集和汇总,对本过程的操作封锁功能进行推进;第三,对计算、数据采集和控制命令的发出,进行优先的控制;第四,对站控层和过程层的信息传输进行连接,保证变电站系统运行的自动化和智能化。 3.3 站控层 在智能化变电站中心里,站控层的主要运行任务,由以下这几项内容构成:第一,对变电站的数据库信息进行及时的更新,并按照所设定的时间登录到历史的数据库中;第二,按照既定的程序内容,将所收集到的数据信息传输到系统中心上来;第三,对站内进行监控,实现人机互联;第四,对过程层和间隔层之间的设备进行检测,并对数据进行分析和检修的处理;第五,对智能变电站系统中出现的故障、问题进行智能化的分析和处理。 3.4 保护测试一体化装置 在进行测试和保护的一体化装置中,可以将其划分为集中式和分布式这两种保护测试一体化内容。在实际应用中,集中式的装置的功能较为集中,且其主要面对的是全站,主要应用六面柜的方法来进行保护和监控;而集中式的一体化装置,其主要进行保护和测控的对象是智能化变电站,这种专一性较强的技术可以对自身的保护水平进行提升,并且能够对测控装置展开高集成化的处理,达到模块化的运作目的,这样按照预先设定好的保护程序执行保护工作。集中式的保护测控装置具有多个热插拔,这些热插拔是由性能良好的独立型CPU板卡组成的,在运用过程中,其中的某个间隔出现了问题,需要进行检修,那么也不会对其他CPU的工作运行造成影响。分布式的保护测试一体化装置,其独立性能较强,且面向间隔的特点也尤为独特,在整个变电站中的应用较为广泛;在同一面上的保护测控柜进行保护的时候内,可以分别装上合并单元、交换机组等用于测控的设备。 4 结论 总的来说,在智能变电站的系统中,自动化技术十分重要,其在变电站智能化的发展趋势里,起到难以取代的作用。在智能变电站中,自动化技术的应用,更多的是表现在对设备的实时监控和检修情况这2个方面,这些控制内容,对于变电站正常运作,有着积极的促进意义,因此,相关的工作人员,必要对自动化技术内容给予足够的重视,结合一些先进的技术手段,来对变电站中的基础设施和自动化系统进行完善,对自动化技术以后的发展方向进行预测,开展专项的研究和讨论。打好基础层面的内容,这样才有利于电力系统的整体运营发展。 智能变电站论文:基于智能变电站继电保护运行维护技术分析 摘 要:近年来我国智能电网取得了较快的发展,并在一定程度上带动了继电保护技术的发展速度。智能变电站是对传统电网的颠覆性变革,而且对继电保护技术也带来了全新的发展思路。在智能变电站中,对继电保护技术提出了更高的要求,特别是继电保护设备要具有较高的安全性、可靠性和速动性。因此智能变电站需要做好继电保护的运行和维护工作,为智能电网健康发展奠定良好的基础。 关键词:智能变电站;继电保护;维护技术 前言 在电网各项建设工作有序发展过程中,当前智能变电站数量不断增加,智能变电站的运行涉及到多领域及综合性的技术,其是对传统变电技术的全面改革,这也给继电保护运行维护工作带来了更大的挑战。针对于这种情况下,我们需要进一步了解智能变电站的主要结构特征,掌握适应变电站继电保护的技术要点,并进一步做好智能变电站继电保护运行维护工作,保证智能变电站安全、稳定的运行。 1 智能变电站的主要结构 1.1 站控层 智能变电站内站控层作为最高级别的管理层,同时站控层也是智能变电站的核心所在,能够有效的实现对全站进行保护。作为变电站的核心控制部分,其作用不仅表现在对全站的保护方面,同时还可以对控制设备的运行状态进行信息的采集并且交换,对控制设备运行状态的采集信息进行逻辑判断,从而输出跳闸或者闭锁等信息,为变电站的智能运行提供全面控制,其表现出来的特点比较抽象。 1.2 间隔层 间隔层位于过程层和站控层之间,属于过渡层,能够有效的将过程层与站控层联系起来,而且对于继电保护运行和维护工作也多在间隔层内进行。 2 智能变电站继电保护的技术要点 2.1 构成形态和运行模式发生变化 相对于传统的变电站继电保护而言,智能变电站继电保护在构成形态和运行模式方面发生了较大的变化。智能变电站的运行主要为全光纤通信,对继电保护的模拟量和开关量进行有效的信息采集,并且在对保护量值的采集和逻辑判断方面也更加准确,大大的提高了变电站的智能化和自动化。这种变化有效提高了变电站继电保护的运行效率,同时为了保证继电保护的安全稳定运行,需要加快建立与此适应的运行和维护标准,更好的适应当前智能变电站构成形态和运行模式的需求。 2.2 继电保护设备状态检修成为可能 电力系统,状态检修技术虽然提出已有较长的时间,但在实际中并没有得到大规模的推广和应用。在当前智能变电站中,二次设备的传输都已经实现了网络化的运行方式,并且在模拟量和开关量的控制都已经实现了智能控制,二次设备回路信息完整,所以完全可以实现继电保护设备的状态检修。 2.3 实现了基于IEC61850的统一建模 相较于传统变电站,在智能变电站内,以全站统一的IEC61850标准作为其重要技术特征,并其标准基础上完成对全站设备的统一建模,不再需要大量的二次接线来完成变电站设备的接入,面明设备之间具有较强互操作性,大量的二次接线转化为系统的模型文件配置,一旦变电站工作和运行状态发生变化时,则会通过对相应的文件进行更新,从而与其有效的对应。 3 智能变电站正常运行时的系统维护技术分析 智能变电站安全稳定的运行不仅是其重要的目标,同时也是保护电网安全运营的关键所在。因此对于智能变电站日常的运行工作,当处于正常运营状态下时,需要重视日常检修和维护工作,如果智能变电站内有新增设备时,对其检修和维护更要特别关注,以便于及时发现运行中存在的隐患,一旦出现异常情况能够及时进行处理。 3.1 继电保护装置的维护 智能变电站是对传统变电站的重大变革,其在信息采集、通信航协调方面都发生了较大的变化,这也对其运行和维护工作提出了更高的要求。在实际对继电保护装置运行维护过程中需要重视以下几个方面: 3.1.1 智能变电站运行过程中,对于其保护和安全装置的各种参数要及时进行备份,避免异常情况或是故障发生时设备信息丢失情况发生。同时还要对设备运行时的温度进行有效控制,避免环境温度过高损坏设备。 3.1.2 在智能变电站中,完全使用了光纤,二次电缆消失,所以需要保证光纤网络的完好性,以确保变电站运行的安全性和稳定性。因此在日常运行赛程中,要对保护的交流采样进行定期检查,同时还要对光纤接触情况进行检查,察看站内运行设备是否有告警信息。检查间隔层内的跨间隔设备,确保都处于良好运行状态,这是保证智能变电站安全、稳定运行的关键。 3.2 网络交换机和报文分析仪 在智能变电站运行过程中通常会涉及到四个形式的报文,因此网络运行报文是否正常直接P系到智能变电站设备动作的正确性。网络通信是智能变电站运行的基础保障,所以为了保证智能变电站的正常运行,需要做好网络交换机和报文分析仪的维护工作。 3.2.1 IEC61850一致性测试,交换机的型号、配置以及参数等各项技术要求一定要与IEC61850的要求保持一致性,以确保运行的稳定性。 3.2.2 交换机是智能变电站运行时进行通信传输的基础保障,所以在检查交换机时,应该保证以太网端口各项参数的正确性,从而保证其内部各项参数运行与设计值保持一致性。交换机的冗余度以及传输的延时性是监视的重点,也是保证交换机正常运行的关键,应该加强维护。通常系统中网络报文运行收报文分析仪对其进行完全记录,因此报文分析仪具有第三方报文记录及报文监视的作用,还能够对系统的网络数据和运行状态进行监视。因此在对报文分析仪进行日常维护时,要对其记录时间期限和容易进行重点关注,确保其具备完备的报文解析能力,这样才能使变电运行人员更直观的获取网络报文信息,准确判断系统运行的情况。 3.3 智能化变电站监控系统 智能变电站监控系统采用了DL/T 860通信标准,并在全站采用了统一的SCD配置文件,因此在智能变电站运行过程中,需要将这些变化作为监控的重点。重点对全站的SCD配置文件集成的正确进行检查,检查各个设备MMS数据集配置是否与要求相符,并检查站控层的GOOSE闭锁逻辑是否正确等,另外,还要重视对各个设备的版本进行检查。对于智能变电站内的所有设备,需要在程序化操作功能方面与单间隔、多间隔及保护功能投退等程序化操作要求相符。对站控层的功能进行检验,主要是对软压板、定制区切换以及宣传召唤等功能的检验,并且要保证状态的实时更新,为无人值班的正常运行打下良好的基础。 4 结束语 随着智能电网建设进程的不断加快,当前智能变电站数量不断增加,加强继电保护装置的维护是确保智能变电站正常运行的重要基础,同时还要注意对网络交换机和报文分析仪的维护,发现故障及时维修,保证智能变电站的安全、稳定运行。 智能变电站论文:智能变电站运维关键技术分析 摘 要:近年来,随着电力企业网络化发展规模的逐渐壮大,某地区供电行业相继投运220千伏与110千伏的智能化变电站,因为智能变电站对相关设备的日常维护、检修、操作等,相比较常规的变电站具有较大的差异。一线变电站检修、运维操作人员的专业技能难以顺应现代化智能变电站逐渐发展的脚步,在此基础上,迫使变电站的检修、维护人员必须要加强学习智能变电站中的关键技术与设备。文章就日常工作与智能变电站关键技术与设备的相关概念以及工作的原理相结合进行总结,同时还进行了简要的介绍。 关键词:智能变电站;运维关键技术;具体分析 智能变电站在智能电网中充分的发挥着转化能源与掌控核心平台,主要应用先进、安全、节能、集成等智能化的基础设施,全站主要以数字化信息、网络化通信平台、共享信息标准化作为基础需求,自主的完成采集、测量、掌控、维护、检测信息等基础的性能,并且还要按照需求支撑电网实施自动管控、智能化调整、在线研究决定、相互协调等高层次性能的变电站。具体区分为间隔层、流程层、站控层。 1 智能变电站的电子式电流互感器 (1)作为一种装置,从衔接开始直至传输体系与二次转换器的单个或是许多个电压以及电流传感器组织而成,通过以传输正比于被测量,提供相应的测量仪器仪表与继电保护或是控制的有关设洹#2)当前的智能变电站一次性的智能设备重点表现在电子式的互感器上,电子式互感器具有良好的性能,通过使用光纤点对点或者组网的具体形式进行数据的传输,这样就能良好的顺应智能变电站的数字化信息、网络化通信平台、标准化信息共享的深化发展。 2 合并单元 2.1 合并的单元作为互感器和二次设备衔接口之间的关键设置 具有两方面的作用:一方面,将数据合并,共同接受并解决电流互感器与电压互感器所传输的信号,根据国际的相关需求传输信号;另一方面,实时数据同步,电流互感器与电压互感器都相互之间都确保独立性,两者需要同步完成单元合并。 2.2 不一样的测试控制设置以及维护设置需要按照自身的各种要求获得一次性的测电流电压信息 单元合并在某种层次上,有效的实现了数据流程的共享化与数字化,以此为智能变电站的站控层、间隔层有关设备数据的来源具有十分重要的作用。 2.3 单元合并基础工作的道理 合并单元之间相互交流的模件通过互感器实施采集模拟量的信号,对一次互感器所传送的电气量应进行同步与合理的处理。母线进行的单元合并可称为一级合并单元,间隙所合并的单元可称为二级合并单元。二级合并单元应合理的接收一级级联的数字量抽样,再利用差值方式同步解决模拟信号与数字量信号。同步处理的关键作用在于采集消除的模拟量和采集数字量之间存在时间上的差距,进而有效的将差距消除,基于应该实施的电压并列与切换之间的单元合并,需要采集开关量的信号。完成设置并列、功能切换后,将数据抽样通过相关的格式实施输出。在进行组网的模式中,为了促使对中合并单元的抽样数据实现合理的同步,还要加强衔接同步信号。 3 智能终端和COOSE 3.1 智能组件 与一次设备采取电缆线接的形式,和维护、测控等二次设备使用光纤进行衔接,以此确保以此设备就像断路器、刀闸、主变压器等实施的测控等性能。对以上使用COOSE的数字化衔接口,与间隙层设备实行通信;对以下采取常规的电缆以及一次设备实行线接口。 3.2 具体功能 (1)具有断路器的具体操作功能:接收维护设置跳合闸的命令后,具备跳合闸回路、监视回路、电流维持性能、跳合闸压力闭锁、其它的相关闭锁功能,方位信号以及状态信号进行合成;(2)具备监 测、控制的功能:通过遥信、遥控关量进行输入;对温湿度进行具体的测量;(3)具备自动检测的性能:基本的自检功能以及状态监测。 3.3 智能终端的具体种类 分类智能终端必须依据不同的适用场合,通常可将智能终端分成一下几种类型: (1)分相终端:主要适用于分相开关的间隙;(2)三相终端:主要适用于三相开关间隙;(3)PT终端:PT主要是用来采集以及控制信号;(4)变压器终端:主要用于变压器间隙。 3.4 智能终端工作的基本道理 智能终端通过采集模块开关量来进行采集变压器、刀闸、开关等先关设施的信号量,利用模拟量小信号进行采集模块以及环境温湿度等直流信号的模拟量,关于这些信号经过细致的处理之后,通过GOOSE报文的放肆实现输出。智能终端还能合理的接收间隔层传输的GOOSE指令,此指令包含维护跳合闸、闭锁重合闸、遥控开关闸、刀闸、遥控复归等等。设置在成功接收指令之后再实时操作,与此同时,智能终端还要合理的具有操作箱的相关技能,支持亲自动手操作开关。 4 智能终端保护板和合并单元平常运维操作的基础准则 4.1 处在运转情况的合并单元、维护装置、智能终端不能融入检验的硬压板。 (1)失误投入合并单元的检验硬压板,维护设置需要将闭锁有关的保护性能;(2)失误投入智能终端检验硬压板,维护设置的跳合闸很难对智能终端发出指令适用于断路器;(3)失误投入维护设置 的检验硬压板,维护设置需要被闭锁。 4.2 合并单元检验硬压板操作的基础准则 (1)再试试操作合并单元检验硬压板之前,应该先加以确定所处的一次设施是否属于检验情况或是冷备用的状态,并且将全部有关维护设置的SV软压板退出,尤其是仍在继续运转的维设置。(2)在一次设备没有实施断电的基础下,检验合并单元的过程中,需要在多有维护设置处在断开的情况下,才能真正实施投入此种合并单元检验硬压板。 5 结束语 总之,智能变电站属于坚强智能电网的根据与十分重要的支撑部分,也作为未来电网发展的重要趋势,熟悉的掌握智能变电站的专业知识属于从事变电站专业工作人员具有至关重要的作用。 智能变电站论文:智能变电站继电保护系统可靠性探析 摘 要:电力系统正处于发展阶段,智能电网将计算机技术同信息技术等结合而成,基于电子技术和通信网络技术的智能变电站使得变电站在信息的传递方式上发生了巨大的改变,智能变电站通过信息应用使得信息的自动采集加强了,对继电保护系统进行可靠性的评估可以发现继电保护系统的薄弱环节,然后提出整改方案。 关键词:智能变电站;继电保护;系统分析 引言 智能变电站的继电保护系统逐渐引起技术人员的关注,继电保护系统能够安全运行对智能变电站的运行意义重大,对继电保护系统的研究主要依据可靠性评估模型和对系统的可靠性分析,利用框架图和矩阵法建立可靠性的模型,通过对智能变电站的保护系统进行分析可以发现系统的结构特点,通过模型进行分析可以优化系统的设计。 1 继电保护系统的结构 智能变电站的继电保护系统包含八个功能各模块,具体有传输介质、互感器、合并单元、交换机、保护单元、智能终端、断路器和同步时钟源。信息数字化和通信网络化是智能变电站的两大特点,以往的变电站的连接方式是通过点对点对互感器和断路器等保护元件进行连接,现今的连接加入了更多的保护元件,通过合并单元将互感器采集到的数据进行汇集,对格式进行处理,然后将数据帧传给交换机。智能终端主要应用于一次设备的功能体现,智能终端可以将断路器的动作进行控制,将断路器采集到的信息传递给保护单元[1]。 交换机成为二次设备与合并单元的信息传递平台,弃用了传统的二次电缆,系统设备之间就此形成了信息共享模式,为了准确的了解断路器记录时间发僧的时间序列,为变电站配备同步时钟源,使全站的设备统一对时。继电保护系统中必不可少的是通信介质和接口,通信介质对保护系统能否正常运行具有直接的影响,一般情况下通信介质会采用光纤。通过对比发现接口故障和通信故障产生的效果是相同的,由此通信介质的组成部分就包括了接口。 2 系统的可靠性分析 2.1 分析方法 信息流能够使智能变电站继电保护系统的功能得以实现,在信息流通路顺畅时就能够将信息从始端发往终端,继电器的保护功能才能够实现,其中会影响继电保护系统可靠性的因素包含同步对时功能、SV报文和GOOSE报文信息回路的连通效果。 2.1.1 参数的选择。电网的一二次设备均在固定的时间进行检查,在维护过程中,系统的可靠性评估来源于元件故障信息的准确性,可修复的元件在检修维护的过程中将故障率和修复率视为常数即可。例如合并单元的故障率就为0.0067,交换机故障率为0.02。利用马尔科夫链模式进行分析,由于元件所处的环节不同,因此其故障的状态也是有所不同的,例如合并元件和交换机元件在信息传输过程中出现丢失现象就会使保护系统产生拒动。分析时应该将元件的失效状态进行细分,大致可以分为两种,分别是误动和拒动,之后根据二者的概率进行计算即可[2]。 2.1.2 框图法。在智能变电站继电保护系统的分析过程中,框图法较为直观清晰,这种方法对于元件比较少的系统用较为合适,可以根据系统的结构进行框图的绘制,通过框图及元件的状态和系统的状态进行描述,框图可以计算出系统中不同元件的不同状态的概率。对于含有多个独立分散的原件的保护系统,其中元件之间的维修状态也是具有独立性的,例如,可以将元件1的正确动作的概率记为P1,将元件2的正确动作的概率记为P2,根据改路的运算规则进行运算即可。 2.2 分析应用 2.2.1 主变保护的可靠性分析。在主变保护的组网方案之中,主变保护和智能终端的合并单元就是依靠组网的方式进行连接,通过保护GOOSE的网络信息采集对传输跳闸发出指令,通过采用SV网络传输的采值样信息对变电站的主变压器进行保护。通过采用保护控测一体装置可以充分发挥智能变电站的智能化系统,保护装置一般包含保护CPU和测控CPU两种,保护启动判断的辅助依据就是测控采样,还可以从整体上保护可靠性。 通过最小路集法可以得出主电保护的不可用度为1-A=8.8812×10-9[3]。 2.2.2 线路保护的可靠性分析。数字化线路的保护装置的开关量和模拟量是以光纤通过太网获取的,采样值的光纤接口和开关输入量的光纤接口是独立的设置,跳闸输出和开关量的接口通常是一个,数字化线路的保护可以通过线路两端和传统的线路保护进行配合,完成纵差保护。 通过最小路集法和不交化算法可以得出线路保护的不可用度为1-A=4.9492×10-9。 2.2.3 母线保护的可靠性分析。母线保护的组网模式中,智能终端可以将刀闸位置的信息传递到母差保护装置上,利用采样值组网和GOOSE网络将间隔合并单元的数据传递给母差保护装置上,通过相关的协议就可以实现SV网络采样信息。 通过最小路集法和不交化算法可以得出线路保护的不可用度为1-A=9.9720×10-8。 3 提升可靠性的措施 3.1 太网冗余法 3.1.1 太网的控制要求。在IEEE802.3x全双工模式下,通过交换机发出指令使数据源暂停发送,再利用控制数据的输入端和出端进行数据流量的传递可以避免数据丢失。IEEE802.1p优先排队技术可以使网络在拥堵的情况下,数据进行优先传输。IEEE802.1Q虚拟局域网技术,可以将IED划分到虚拟局域网之中。IEEE802.1w快速生成树协议不像从前的IEEE802.1D生成树协议需要大约一分钟的时间才能重新将发生故障的网络构架定义,这种快速生成树协议可以将时间大大缩减。最后的要求是诊听过滤技术,它允许对GOOSE信息帧进行过滤,然后将信息传递给IED。 3.1.2 网络的构架。(1)总线结构。总线结构中的交换机通过端口与其它的交换机相连,上端口的速度一般比IED端口的速度快,系统的最大延时决定了交换机的最大数量,这种结构的接线较少但是冗余度差。(2)环形结构。环形结构的交换机可以形成闭环,对于连接点的故障可以提供足够的冗余度,信息在传递过程中会消耗宽代,应用的内部具有管理交换机,生成树可以发出指令,交换机便检测环路,信息在环路中就不会流动。(3)星型结构。星型结构具有等待的时长较短的特点,主交换机在连接其他交换机的时候系统的等待时间会减少,但是星型结构没有冗余度,在发生故障时就会产生遗失所有的IED信息,从而降低可靠性。 3.2 环形网络结构法 在环形网络结构法之中,刀闹位置信信息经由各间隔智能终端提供,然后通过网络将信息传递到母差保护装置。根据采样值组网方式,各间隔合并单元的数据同样传输到母差保护的装置上。母差保护动作的出口信息,发送给各间隔智能终端之后,母差保护装置的容量会受到限制,主要原因是网络报文流量的大小不定。有的时候,过程层的交换机会承担较大量的报文,单台的交换机接入的单元信息数量严重超出就会导致其可靠性较低。为了解决这个问题,可以将装置或者交换机的光纤口进行设置。单口同时接入的合并单元数量不应该过度,使用多交换机分担带宽的方法可以接收更多的间隔采样,采用千兆的交换机这种方法也可以。 4 结束语 通过研究可以发现,与常规站的继电保护系统有所不同的是,智能变电站的继电保护系统的可靠性有下降趋势,智能变电站的线路保护和主变保护问题,可以采用直采直跳的模式,在采用对时源时,不可采用外部对时源,通过详细的分析得出智能变电站继电保护系统的可靠性极其重要。 智能变电站论文:智能变电站关键技术及发展方向 摘 要 智能变电站是智能电网的重要组成部分,是变电站自动化发展的一个重要里程碑,对建立更加安全、稳定、高效的电网系统具有重要意义,其技术的先进性对推进智能电网的发展至关重要,本文主要论述了现阶段智能变电站的主要技术特点及现有技术近期的发展方向。 关键词 智能变电站;关键技术;发展 智能电网被认为是21世纪电力系统的重大技术创新之一,而智能变电站是智能电网的重要基础和支撑。智能变电站是指,采用可靠、集成、先进、环保、低碳的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、f同互动等高级功能的变电站[ 1 ]。 智能变电站的安全运行是电网安全运行的保障,而其技术的先进性对推进智能电网的发展至关重要。本文将对目前国内智能变电站现状及近期智能变电站的技术发展方向进行简单概述。 1 变电站自动化的发展历程 变电站的自动化发展历程经历了3个阶段。各个阶段的技术特点如下: 变电站自动化发展的第一阶段:1)面向功能的集中式远动终端装置+常规保护;2)常规继电器+二次接线+远动终端装置;3)遥控信息实现二遥或者四遥;4)保护装置采用硬接点连接;5)功能简单且系统连接复杂,系统整体性能指标较低。 变电站自动化发展的第二阶段:1)面向功能的分布式单元微机保护加微机测控装置模式;2)保护装置与测控装置分开独立配置;3)采用现场总线技术;4)采用通信管理单元;5)系统扩展性能较差。 变电站自动化发展的第三阶段:1)面向对象、面向间隔设计的分层分布式系统结构;2)采用以间隔为对象的保护测控装置;3)保护和监控网络独立组网,装置直接接入以太网;4)系统配置灵活、扩展性强。 2 智能化变电站关键技术 2.1 互感器技术 目前智能变电站为完成电压、电流就地采样数字化,主要采用“电子式互感器”或“常规互感器+合并单元”。 根据电子式互感器高压部分是否需要工作电源,电子式互感器可划分为有源式和无源式两大类。 相对于传统互感器,电子式互感器最为显著的优点是其高压侧与低压侧无电气连接,其大大简化了互感器的绝缘结构,提高了绝缘性能。 电子式互感器相对于常规互感器还具备暂态范围大、输出信号可直接输入保护设备和微机化计量、体积小、质量轻等优点。 但就近年来的实际运行经验而言,电子式互感器的故障率仍远高于传统电流互感器;温漂问题仍是无源型电流互感器的技术瓶颈,目前厂家为解决温漂问题,多采用实测温度对线性双折射和维尔德常数进行补偿,但此方法没有从根本上解决该问题。电子式互感器中采用了光学器件、电子器件等相对易耗元件,采集器故障率仍较高[ 2 ]。总而言之,由于电子式电流互感器仍处于应用初期的磨合阶段,有很多技术问题尚待解决与完善,常规电流互感器与其相比,在运行可靠性方面及价格仍具有很大优势。因此目前智能变电站仍广泛采用“常规互感器+合并单元”的方式。 电子式互感器完全取代“常规互感器+合并单元”是智能变电站的发展趋势,但目前急需解决如下技术瓶颈:1)无源型电子式互感器温漂问题;2)有源型电流互感器功能问题;3)长期可靠性问题。 2.2 网络结构 现阶段在逻辑上智能变电站网络可划分为三层网络结构,分别为站控层网络、间隔层网络和过程层网络。 2.2.1 站控层网络 站控层网络可传输MMS报文和GOOSE报文,实现站控层设备之间、站控层设备与间隔层设备之间的通信。 站控层网络采用双星型拓扑结构,采用双网双工冗余网络的运行方式,可满足网络无缝切换功能。站控层网络采用MMS、GOOSE、SNTP时间同步三网合一、共网运行。 2.2.2 间隔层网络 间隔层网络可传输MMS报文和GOOSE报文,实现间隔层设备与本间隔其他设备、与其他间隔设备之间的通信。 目前智能变电站间隔层网络广泛采用双重化星形以太网络,间隔层设备通过两个相互独立的以太网控制器接入双重化的站控层网络。 2.2.3 过程层网络 过程层网络传输GOOSE报文及SV报文,完成过程层设备之间、间隔层设备之间、过程层与间隔层设备之间的通信。 目前智能变电站各电压等级过程层网络通常采用如下配置方案:500kV过程层SV、GOOSE网络采用星形双网结构独立配置,220kV过程层SV与GOOSE共网传输、双网配置,110kV过程层SV与GOOSE网共网传输、单网配置,35kV、10kV不配置独立过程层网络[ 3 ]。 未来随着二次设备就地下放及一次、二次设备完全整合,智能变电站的可将现阶段的三层设备两层网络结构优化为两侧设备一层网络结构。 2.3 一次设备在线监测 智能变电站在线监测系统是变电站综合监测、故障诊断的在线动态系统,可为智能变电站提供在线监测与故障诊断的整体解决方案。 智能变电站在线监测系统可对变压器绕组温度及负荷、变压器油中气体及水含量、变压器绝缘、变压器辅助设备(油泵、有载调压开关、冷却设备、继电器)、变压器局放、GIS及断路器中SF6气体含量、断路器动作特性、设备绝缘(电流互感器、容性电压互感器、避雷器)、电缆温度和电缆局放等运行特性进行综合监测。 智能变电站在线监测系统可靠性高、互换性好、准确性高,智能变电站在线监测系统是采用标准的结构方式、数据格式、通讯规约等全面集成的,而不是现有在线监测系统在后台监测软件层面上的简单集成。智能变电站在线监测系统采用基于多信息融合技术的综合故障诊断模型,结合运行参数和结构特性、历史运行状态及环境因素,依据获得的电力设备状态信息,对电力设备运行状态及剩余运行寿命进行评估。对已经发生的故障进行分析、对正在发生的故障进行判断、对可能发生的故障进行预测,明确故障的原因、属性、类型、性质,指出故障发展的后果和趋势,有效地提出故障发展和根除故障的对策,达到预防和避免电力设备事故发生、保证运行设备安全、可靠运行的目的。 但目前智能变电站在线监测技术,还无法实现囊括所有设备全面在线监测的可能性,在线监测系统一体化,并由自动化系统集成是未来一次设备在线监测系统的发展方向。 3 结论 2009年5月,国家电网在全国共选取了47个新建变电站作为智能变电站试点工程,试点工程在原理研究、设备研制、设计优化、标准制定等方面取得了许多创新成果[4]。但现阶段我国智能变电站建设仍处于技术的储备期和快速发展期,电网发展方式的转变、管理模式的创新对智能变电站提出了新的要求,未来智能变电站应以“结构布局合理、系统高度集成、技术装备先进、经济节能环保”为建设目标。总结现有智能变电站的技术特点,加强技术研发是推荐智能电网建设的关键。 智能变电站论文:浅谈智能变电站运行与维护管理 摘 要:随着国网公司将建设坚强智能电网作为转变电网发展方式的核心内容和战略方向,智能变电站走上了发展的快车道。与传统的综自变电站相比,智能变电站极大地节约了变电站的建设和维护成本,在运维方式上也发生了较大的变化,对变电站的运行维护管理提出了更高的要求。本文针对智能变电站运行维护有关问题进行探讨, 探讨了智能变电站运维中容易遇到的问题,并对运维管理措施展开了探讨。 关键词:智能变电站;运行;维护 1 引言 智能变电站与传统变电站在信息采集、传输、处理的各个环节均有本质区别。传统变电站强调手段、强调功能和满足自身需求,而智能变电站更强目的。智能变电站更强调智能一次设备概念,集成化程度更高.可以实现一,二次设备的一体化、智能化整合与集成。智能变电站新型设备(电子式互感器、合并单元、智能终端、网络交换机)的性能及其与继电保护装置等二次设备的整体配合性能,均是确保变电站安全可靠运行的重要因素。 2 智能变电站运行维护管理中容易遇到的问题 2.1 可靠性 智能变电站中所采用的光学互感器很容易受到外界环境的影响,使设备在实际的运行过程中光纤与玻璃之间存在一定的可靠性问题,并且有源电子互感器还需要借助一定的元件和模块才能发挥作用,然而这些设备的运行稳定性及资源的使用情况都不高。同时,高压电子互感器在运行的过程中同样会受到周围磁场的影响,从而导致信号输出不稳定,给工作人员带来困扰。因此,智能变电站的维护要求较高。 2.2 安全性 从通信模式来看,智能变电站采用的是对等传输模式,放弃了传统的点对点传输模式。这就使整体的安全性要求变得更加严格,各个装置之间缺乏有效的隔离点,基本都是采用软件来隔离的,如果系统中任何一个环节出现了问题或者是维护不及时,都可能对整个系统带来巨大的影响。这就使系统的安全性受到巨大挑战,智能变电站的安全受到影响。 3 \行维护管理措施 3.1 一体化五防系统 智能变电站一体化五防系统包含了站控层、间隔层、现场单元的电气闭锁层三级防误措施,以上三级防误措施的有效结合实现了一体化五防系统的防误功能。 (1)站控层防误:五防系统与监控系统结合之后,通过对变电站中一次设备的远方操作实现对操作的五防闭锁。防误的范围包括变电站所有的断路器、接地开关、隔离开关、接地线等。(2)间隔层防误:间隔层的防误主要通过GOOSE机制从过程层的智能接口中实时传送数据,通过每台间隔层设备的控制闭锁逻辑条件来对这些数据进行辨别,从而实现间隔层的逻辑闭锁。(3)现场单元电气闭锁层防误:根据现场的电气设备的位置与状态来实现闭锁,操作简单,使用方便且实时性极强。该层闭锁是变电站一体化五防系统的最后一道防线,包括了变电站全部的隔离开关。 3.2 设备的维护管理 3.2.1 通信控制器的维护 良好健全的信息通信是保障智能变电站安全、稳定运行的基础。通信控制器是智能变电站输入输出数据的装置,因此,要确保通信控制器处于一个良好的运行状态。在对通信控制器进行维护时,要合理安排、检查智能变电站的调度,确保智能变电站后台操作步骤合理、规范,稳步开启、隔离、退出通信控制器,一经发现问题要及时排查并做好处理,确保能够进行正常通信。 3.2.2 电子互感器的维护 智能变电站的运行需要不断处理大量、复杂的输入、输出变电量及各种电力参数,而电子互感器则是测量这些电力参数的重要装置。电子互感器通过对变电站的电压与电流进行全面检测,从而使变电站电流与电压处于一个稳定的状态。 电子互感器由专用屏蔽线、采集器与电子传感器构成,是一个集传输、分析、采集为一体的电子装置,在对其进行维护的过程中需要加大各个细节的处理。 3.3 智能组件的巡视维护 要加强巡视智能一次设备的力度,特别是要对智能组件进行良好的维护,为智能变电站二次设备运行的安全性与稳定性提供保障。为此,需要做好以下几点: (1)检查后台机保护功能压板、出口压板及装置压板的投退状态是否正确,核对电流、有功、无功显示值和保护装置显示值是否相符,是否存在异常情况。(2)定期对智能终端、保护装置、自动装置、网络交换机、合并单元及各种指示灯进行检查,确认通信状态是否正常。(3)检查室外智能终端的密封性能,查看其是否有受潮进水情况,设备内部温度控制器是否正常工作。(4)检测光纤及其接头连接是否可靠,是否有折弯、破碎的地方。查看备用芯防尘帽是否存在破裂、脱落的情况,并确认其密封性是否仍然良好。 4 结语 智能变电站二次系统相互融合,多种应用相互关联,对运维人员的技术、技能要求越发严格,因而在确保智能设备安全、可靠运行的前提下,还应高度重视对相关人员的培训工作,切实做好高素质运维队伍建设,增加运行维护的规范性与合理性,保障智能变电站稳定、可靠运行。 智能变电站论文:500kV智能变电站一次设计及工程应用研究 摘 要:伴随人们生活水平的不断地提高,人们对电力的需求不断加大,500kV的变电站慢慢变成城市电网中非常重要的一个组成部分,保障整个城市电网可以安全运行,另外给大型水力、火力还有风电厂的电路运输过程中提出了很多新的要求。为了让电能可以进行科学、可靠的传输,500kV变电站需要提高其固有的作用,在整个电力系统当中是非常重要的一部分,在进行电能的分配和控制,以及转变电压的过程中非常关键。 关键词:500kV;一次设计;工程运用 1 500kV智能变电站一次设计要点 500kV变电站是高压变电站的重要组成部分,它的工作性能直接关系到电网系统的科学性、运行安全性和电能供应稳定性。而电气接线作为整个设计工作的核心内容,它在设计中一定要满足可靠、灵活、经济和安全等基本要求。 1.1 电气主接线方案设计 1.1.1 基本要求 在对变电站进行电气设计的过程中,我们需要严格根据变电站的规模、线路情况、供电的距离还有中转站的位置来进行接线方式以及线路控制手段的选择,在进行综合布局和分析的过程中选择一些可以采取无人管理变电站的接线手段。变电站主要可以分为系统枢纽变电站、地区级重要变电站还有一般的变电站三种,500kV变电站一般情况下是系统枢纽变电站,其特征主要是有多个大电源还有大容量联络线交错,在整个系统当中扮演着枢纽的角色,在高压侧交换系统当中具有非常巨大的功率潮流,在压侧输送很大的电能。在全站停电之后,可以造成整个系统的稳定性被破坏,电网逐步瓦解,导致大面积停电的情况发生。 1.1.2 500kV电气接线 在对500kV配电装置进行接线方式选择的过程中,如果变电站在整个系统中作用非常重要的时候,可以利用一些比较经济而且相对比较可靠的方法来进行接线,一般情况下采取一个半断路器接线。 1.2 电气设备连接设计 在进行变电站电气设备的连接过程中要注意尽量防止占地面积增加的情况出现,所以在进行选择的时候尽可能地需要运用一些占地面积相对比较小、特殊要求比较少的设施来进行,只有这样才能保障电缆设备具有相应的连接稳定性。在选择电气设备的过程中,一般情况下可以采取的技术主要包括了一些高阻抗的设备、稳定性比较好的电气设备还有一些参数比较高的设备,在运用的时候能够依照一些不同的标准和要求来进行满足变电站稳定运行设施的选择。这些年以来,伴随计算机技术愈来愈普遍,在变电站也慢慢被广泛运用。 2 500kV智能变电站一次设计工程应用 2.1 工程概况 本500kV变电站工程位于山东某县,一期工程主要进行2台主变的建设,每台的容量大概是1000MVA,这个500kV的变电站对于整个系统来说,是具有枢纽性质的变电站。它的建立对于山东电网来说具有完善的作用,并且能够提高供电的可靠性。该变电站主变压器规划是4台,容量是4000MVA,一期工程建设2台,容量2000MVA,主变型式:单相自耦无载。500kV电压规划出线8回,本期500kV电压出线3回。 2.2 500kV电气主接线 对于500kV的电气来说,它的接线方式是运用3/2以及远景的8线和4变进行接线的,总共是5个完整的串。此期工程是采用3线和2变进行接线,总共是2个完整的串。根据此次工期的高压侧出线的一些情况,需要建设#2和#4号的主变器以及#1和#3的远景,如果建成了,系统的备用容量将会比现在大很多,并且4组变压器,就会使得主变故障率降低,所以接线的时候可以简单化,运用不进串,直接接母线的方式进行,节约了成本。 2.3 一次设备整合 此次工程的高压侧和中压测的GIS是运用线圈型电子式的电流互感器,并装在其内部的。在主变中性点套管CT上使用了线圈型电子式电流互感器。由于间层的设备是采用的下方布置,所以合并单元也将采用下方的布置,将其放置在组件柜的当中。在对主接线进行分析得知,500kV的断路器每个单位就需要配备2台合并单元,200kV的断路器每个单位需要配备2台合并单元,用于接收电流和电压的信号;每段母线也是需要配备2台母线合并单元的。 2.4 智能主变压器选择 由于单组变压器的容量特别大,而且重量高达几百吨,考虑运输中会存在困难,所以尽量会使用单向变压器。为了能够节约成本,中压测将配备自耦@组和无载的调压开关。智能型的变压器是由本体和组件两部分组成的,本体中将安装监测传感器、电流的互感器以及控制器等;组件包括监测功能组工ED以及合并单元等,将其装入组件柜中。该站采用的是变压器本体和传感器一体的设计,配置了油色谱和局放监测,信息通过传输到达专家系统,进而到达监测主站系统。 2.5 防雷接地 2.5.1 避雷器的配置 避雷针的安装主要是在500kV线路的出口处以及主变压器的侧进线的回路上,500kV线路上装置的是444kV的避雷器,侧进线装置的是420kV的避雷器。GIS的母线不需安装避雷器,在主变压器的高、中、低压测线分别安装一组避雷器。 2.5.2 接地 接地电阻及接地体选择。变电站接地装置以水平接地体为主,在避雷针、避雷器等处,增设垂直接地极以加强散流。根据地质勘测资料、系统短路入地电流资料,经计算本站主接地网接地电阻小于0.5Ω,跨步电位差值为158.68V,接触电位差为329.66V,而最大容许跨步电位差值为204.7V,最大容许接触电位差值为180.4V。接触电位差的计算值不满足要求,铺设电阻率大于2000Ω m碎石后,电位差将升到594.6V,符合规程的要求,户外水平接地体选用185mm2镀铜钢绞线(导电率40%),接地支线采用-50×4铜排。户内水平接地体采用-60×6镀锌扁钢。 3 结束语 伴随当前我国经济建设的速度不断加快,对于能源的需求量不断扩大,在输变电工程当中,电压的等级不断提高,电网的结构改造也出现非常大的变化,电网在进行实时信息传输的数量逐渐增多,这也给电网电气在设计过程中的可靠性提出非常多的新要求,成为在变电设计过程中非常重要的目标。对其进行可行性研究是变电站发展的重要基础,在项目核准和技术的加强过程中具有非常大的意义。 智能变电站论文:智能变电站运行维护中应注意几点问题分析 摘 要:近年来,智能变电站技术得到了业内人士的大力推广,这是因为随着社会的进步和城市的发展,人们对于电力的要求越来越高,另者国家在12年后普遍推广了该技术,但相关从业人员仍在修理维护方面有着迷茫,鉴于智能变电站的广泛运用性,对于智能变电站的维护要求便提上议程。笔者将智能变电站的相关组成部分进行了分析,相信这对智能变电站的推广以及广大相关从业人员维护电力系统有着重要的借鉴意义。 关键词:电力;维护运行;智能变电站;智能电网 能源的脉络是一个国家的脉络,而作为能源中最重要的电力资源,随着社会的进步和国家的发展,电网的重要性不言而喻。科W的发展也推动了电力资源的运用,自2012年之后,智能变电站技术得到了推广,但与此同时从业人员对智能变电站的修理维护却仍有不熟悉的地方,毕竟一个新型技术的发展必然是伴随着不断的问题。本文鉴于变电站作为电网联系中最重要的一环,相关从业人员对此会有些生疏或许不了解,于是就此来做一个方法的阐述。而变电站护理维修中最主要的问题就是他的运行是需要新设备来支持,而这些新设备的运行和维护和以往的旧设备有着很大的不同。下面就是有关于新设备中电子式互感器,网络交换机以及二次设备等等的运行原理和维护方法。 1 有关于新设备运行和维护的几点看法 电子互感器这类设备相信并不陌生,它是一个参数监测设备,在运行时相当于是一类中枢机构。不要以为它不重要,一个电网系统的运行是极其复杂的,几秒钟之类信息的传递,电流电压的变频,大量电属性的参数输入输出是恐怖的量级存在,这都需要电子互感器来监测分析。同时,为了保证系统的稳定性,它一般会得到维护人员的重点关照。详细来说电子互感器是主要是由传感器(传递通道),采集器(信息的收集通道)以及专门的屏蔽线路组成。所以对于这一类设施的维护标准是需要维护人员兼顾全局的,不但要看看它的外表接线处是否裂开,检测一下是否漏电,而且还要闻一下有没有烧焦的味道;而对于它运行时的检测则要注意是否短路,接线的规格以及方式是否错误,至于漏电触电则是维护收尾时必须要记录的数据[1]。 另一个需要详细介绍的设备就是“合并单元”设备,它的工作机制是对每一回互感器传送过去的电气量操作合并同时会进行同步处理,之后它将收到的参数信号处理完成之后改成另一种格式转发送给间隔层的设备使用装置。合并单元的故障产生的原因不多,大概有4种:自己发生故障,全球定位系统的对时不准确,突然中断全球定位系统和采样的光纤通路。当然,在合并单元装置发生这些错误故障的时候一般都会自己显示出提示信息并进行自我的保护。所以,对于这类装置的修理维护,维修人员需要时刻对设备监测,如果发现问题立刻处理,这一点十分重要。 最后需要提及的新设备是智能终端和交换机,智能变电站中交换机的用处很简单,目的是对相关自动化的系统传输信息。所以对于这类新设备的选择十分重要,安全性是第一位的,然后就是稳定以及精准。不过又因为它对于智能变电站的工作实在太重要,所以相关的维护人员如果发现问题必须要及时解决。而交换机发生的故障一般可以通过重新启动设备来解决问题。当然,如果在重启之后发现它的问题并没有得到缓解,故障和错误依旧没有改变。此时则需要联系一下专业的部门和人士来进行维修和从里到外的检查维护。至于上面提到的智能终端,它和交换机这种设备的处理方式大体相同,如果通过重新启动都解决不了,那么还是需要专业部门来解决。 2 二次设备维护和运行的一些方法 在智能变电站中,二次设备区别于一次设备,是一类低压的电气设施。二次设备的工作很复杂,他会对一次设备实施的运行监测,以及相应的调节,一定量的控制并在突发事件状况下进行保护。同时,它不但对维护人员重要,对一个变电站来说也是相当重要的一类设备。所以,在平日里维修人员的维护运行工作中,必须要将这一类设备摆在前头,着重来进行处理。保护,自动,通信,控制等等几大模块是二次设备的工作范围,下面就是对它们维护运行方法的几点探讨[2]。 继电器是二次设备中具有标志性代表意义的设施,它的作用一般属于自动和保护范围。毕竟在电网内大量的信息参数传输下,一次设备很容易发生故障和突发事故,此时继电器就会针对它所保护的一次设备进行特殊突发情况下的保护,从而避免更大的损失危害,它的重要性可想而知。所以为了面对突发状况它可以从容解决,继电器这类保护和自动装置是要从本身性能以及工作状态进行检查的。第一,为了防止联网状态断掉并保证面对通用对象的变电站事件报文不出现错误,这类设备的压板是强制性要联合一起使用。第二,将智能终端设施的压板和保护设备的压板同时进行检测调试,让它们都进入实验条件,这样就可以保证面对通用对象的变电站事件报文不受太大的偏移,同时没有效果的面对通用对象的变电站事件报文会被屏蔽消失掉。第三,如果保护装置自己出问题了,无法顺当的进出压板,变电站的维护人员必须要让智能终端装备和剩下的保护装置一起中断,不能连接。最后,如果维修人员发现自己维修的3个装置全都发生了问题故障,此时一定不可以将三个装置一起运行维护,需要将它们分隔开来,一次维护检修只能对一个装置进行,同时,这3个装置需要在有保护的条件下运行。 最后一个智能变电站中最具有特殊性的二次设备是通讯的控制器。智能变电站之所以能担得起智能这两个字必须要归功于它对大量信息数据的自动化处理和传输。所以,信息在每一个设备之间的正常快速的传输是智能变电站的根基,而通讯控制器这一类装置的工作原理就是对从外输入以及从内输出的数据进行分析管理。所以对于每一位维护人员来说,只要保证了通讯设备的正常运行,在出问题是可以及时发现并有层次性的解决,就是保证智能变电站正常运行。而当维护人员针对智能变电站中通讯控制器的维护时需要注意千万不能急躁,需要徐徐前行,不但要保证检修的合理安排,确保每一个层次的开启,每一步的进行都在后台(不能影响要一级设备的运行)精准操作,同时当发现问题不是自己可以解决的时候要及时上报,从而才能保证通讯这一环节的正常运行[3]。 3 关于程序化的控制 以上,基本是智能变电站中常见的几个问题。而接下来提出的这个问题则是比较特殊的一个存在――程序化控制。首先,对于程序化控制需要知道,它是可以随设施的不同而变化的,所以,在对它进行维护运行操作时,维护人员必须要根据实际情况来进行实际处理,确保设施的系能与原本的是一样的。如果不一样,必须要立刻停下操作控制,依据本身情况的不同来采取相应的解决方案。此外,在操作程序化的控制时一定要配上电子化的检测系统,来确保这次操作的安全,同时如果在过程中发现了一些问题和故障也可以即时的处理分析,不波及另外的设备功能工作。 4 结语 社会的进步必然要伴随着能源的进步,能源是社会和国家的根本,而作为能源中最重要的电力资源更是首当其冲。智能变电站就是电网智能化中比较成功的一个案例,智能,并不是不需要人类,只是让安全稳定高效节能更好的与人类同行。所以,推广智能变电站,也是时代的趋势。笔者认为,每一位电网的工作人员都需要更专业,更热情。需要严格精准的遵行智能化的改革,提升自己的技术,推广智能变电站以及之后的每一项智能化电网设施,为国家的兴旺和能源的强大贡献出自己的一份力量。 智能变电站论文:110kV智能变电站新能源并网方案研究 【摘 要】随着智能变电站的大规模建设,110kV电压等级的智能变电站与日俱增,加之国家对新能源的支持,分布式电源广泛推进建设,在110kV智能站并网发电的新能源、小电源越来越多,传统的并网方案已不能解决越来越多的并网形式,二次设备的变化必然要求新的方案来适应多条并网线路并网的回路设计。论文主要对智能变电站多条并网线路的并网方案技术进行研究,以供参考。 【关键词】智能变电站;新能源;并网 1 并网线一次并网方式 随着新能源的广泛应用,光伏、风电项目多以低压并网方式并入主干网,论文主要讨论110kV智能站中以35kV或10kV电压等级(低压侧)的并网方式。并网线间隔以35kV或10kV形式接入变电站系统,通过变电站的低压侧电压等级并网,此种形式相对简单,低压侧设备间隔较多,往往能够提供足够数量的备用间隔供新能源线路使用。现实中,新能源、小电厂往往也是通过低电压等级并网。 2 并网线路二次回路技术分析 2.1 传统站并网二次回路技术分析 传统站并网线路相关二次回路都是纯电缆回路,通过电缆二次接线实现。主要需要完善110kV进线保护、主变高压侧零序保护、备自投保护跳并网线回路。相应的保护动作启动并网线手跳回路,实现永久性跳闸功能,从而保障变电站内系统的稳定运行[1]。 传统站中,所有的二次回路都是靠电缆接线实现,各回路相对清晰独立,当需要跳多条并网线时,只需要增加各保护动作启动相应并网线回路手跳回路。 优点:设计思路清晰,新增并网线技改工作相对难度较小,只需要找到备用的各保护动作接点接入新增并网线手跳回路即可。 缺点:保护装置一般会提供几对备用跳闸接点,但如果并网线过多(超过3条),可能存在动作接点不够用的情况。其解决方式一是定制更换多备用动作接点的操作板,二是增加中间继电器,扩展输出接点。 2.2 智能站规划中的并网线二次回路技术分析 智能站初期建设中,已规划的并网线回路设计理论原则与传统站相同,但实现方式为部分回路通过光信号回路完成,例如110kV线路保护、主变保护智能站中都是智能设备,跳闸出口以光纤中的goose信号输出到智能终端,智能终端在输出跳并网线的出口。前期设计只要规划合理,按照传统站虚端子接线形式设计,能够很好地实现并网线回路的处理[2]。 优点:减少了部分电缆的敷设,回路联系更加清晰。 缺点:新增并网线时,回路设计困难,全站scd文件需要修改,如果保护出口无备用接点,或智能终端无备用输入光口,需要更换较多设备,scd文件及回路设计改动较大,安全压力较大、施工困难。 2.3 智能站中新增并网线二次回路新技术分析 结合传统站改造和初期智能站已有的设计,新技术主要立足点为在不改变原有光纤回路的前提下,所有增加的二次回路全榈缋禄芈罚减少SCD文件的改动及智能设备的变动,达到类似母差保护跳闸的原理,新增并网线如新增间隔一样,只需增加相应的间隔接线。具体做法如下(图1): 如果初期设计时,考虑到会有新增并网线的情况,那么设置一台智能终端,如果并网线保护装置在保护室集中组屏,则放置在保护室相对靠近的保护屏,如果并网线保护为就地保护,则将其放置在分段或分段隔离柜上。 此智能终端类似母差保护装置,接收所有需要跳并网线保护的跳闸信号,如主变高后备零序过流保护、110kV进线线路保护、110kV备自投保护、35kV或10kV备自投保护。输出6组接点(如需增加设计时提出要求),输出回路通过本侧智能终端的跳闸压板串入相应并网线手跳回路。需要跳此并网线时投入相应跳闸压板,新增并网线回路时只需接入相应备用跳闸间隔即可[3]。 备自投装置需要取并网线跳闸位置,将所有并网线断路器常闭接点串联接入智能终端。每组常闭接点并接跳闸位置投入压板(在此智能终端侧),用于此间隔检修或者此间隔不并网时投入,保证备自投可靠检测跳闸位置,不影响其他并网线间隔跳闸信号上传。 改造中,只需替换原有的智能终端,不改变原有智能终端的光纤接线,只变动电缆二次回路,达到光纤回路的不改变的目的,实现新增并网跳闸回路简单的改造。 优点:不新增或改变原有的光纤回路,只新增电缆跳闸回路,将安全压力和施工难度降到最低。 缺点:类似母差保护装置,新增的智能终端重要性提升,此智能终端出现问题会影响所有并网线二次回路。 3 结语 目前智能电网建设已进入了蓬勃发展的时代,分布式电源广泛推进建设,在110kV智能站并网发电的小电源越来越多,传统的并网方案已不能解决越来越多的并网形式,二次设备的变化必然要求新的方案来适应多条并网线路并网的回路设计。本方案中的设计思路在一座110kV变电站新增第四条并网线回路改造中得到应用,现场改造效果良好,达到了预期目的,减少了施工压力和工期。此种并网线改造方式应该适合大部分智能站新增并网线的情况。
0引言 实验室是高校加深在校学生对理论课程的理解和培养实践动手能力的实验场地,也是研究人员进行科学研究和相关实验论证的科研场所。随着国内高校办学规模的扩张和办学水平的提高,实验室建设逐渐成为学校产学研体系的重要组成部分[1]。实验室安全是各项教学活动和科学研究顺利进行的基本保证,其不仅关系到实验室实验仪器存放安全与否,更关系到在实验室进行教研活动的师生的人员安全[2]。2019年中国实验室发展大会中提到:我国高校每年发生用电安全事故约150起。由此可见,构建健全的实验室安全管理体系至关重要。高校实验室安全管理大多采用人工巡查等方式进行实验室安全方面的维护,每间实验室配备相应的实验室安全管理人员,定期对实验室电力设备运行状况进行巡查[3]。上述“人防”方式虽然能从一定程度上保障实验室的日常安全运行,但许多用电安全隐患不易察觉,用电安全问题发生突然,实验室管理员不易第一时间知晓并处理警情,因此通过“人防”方式进行实验室消防管理存在一定的局限性[4⁃5]。随着现今物联网、大数据等新兴科学技术的蓬勃发展,高校响应国家号召,运用现代科技实现实验室信息10期化、智能化管理势在必行。本文利用物联网、云计算、大数据等技术对实验室用电情况进行实时监测和系统分析,排查实验室用电安全隐患,发生异常情况及时报警,实现信息化条件下的实验室用电安全管理工作转型升级[6⁃7]。此举可以保障实验室的财产安全和实验人员的人身安全,完善校园信息化安全管理体系,为安全和谐校园建设添砖加瓦。 1高校实验室用电安全问题分析 1.1不规范用电 实验室实验人员进行教研任务的不规范用电行为是造成实验室火灾事故的主要原因之一。近年来,高校逐渐重视对实验人员的实验室用电安全教育,但在实验室饮食、实验仪器工作时无人在旁值守等安全意识薄弱现象屡见不鲜[8]。除了实验仪器,接线板也是实验室最常见也最容易被忽视的用电设备。使用非国标的接线板,将接线板随意放置于实验仪器旁,同时使用多个接在同一个接线板的大功率电器造成接线板过载等不规范用电行为,都大大增加了实验室消防安全隐患。 1.2维护缺失 现如今,高校在实验室用电安全方面的科技支撑不足,对实验室安全进行维护管理时大多采用安全管理人员定期定点巡查等方式。但部分实验室管理人员对实验室安全管理重视程度不足,对实验室的定期巡查和维护流于形式,缺乏规范有效的监督,缺岗、漏岗现象时有发生[9]。实验室安全监管人员不能及时发现实验室内用电安全问题,为火情等危险情况的发生埋下了巨大隐患。另一方面,高校校园中部分老旧实验楼用电线路过于陈旧,电力线路检修难度大,安全管理人员检查不到位,极易产生监管死角[10]。一旦用电不慎,极易导致线路短路或线路功率过大引起火灾。 1.3安全管理体系和手段不健全 基于往年高校实验室发生火灾等事故留下的惨痛教训,近年来各大高校逐步建立起实验室安全管理体系[11⁃13]。受人力成本高等因素制约,实验室安全管理员大多由实验员、任课老师或安保等人员兼任。然而以上监管人员存在时间精力有限和缺乏专业火灾防控知识等问题,使得实验室安全管理人员责任范围模糊,造成“不愿管、不会管、不敢管”的监管乱象[14]。另一方面,学校对监管人员和实验人员的实验室安全教育培训过于形式化,实验室安全管理制度流于纸面,未能落实到具体的实验室安全管理上[15]。长此以往,会造成实验人员对实验室用电安全隐患的排查与处理不到位、不合理的问题,存在巨大的监管漏洞。一旦发生因用电安全引发的火灾等事故,会对人员生命和实验室财产安全造成不可挽回的损失。 2系统设计 运用物联网、边缘计算、大数据等现代信息技术实现高校实验室用电安全监测和管理,十分迫切且可行。为了解决上述用电安全问题,提升实验室用电安全管理问题的效率和效果,实现实验室安全管理方式从“人防”向“技防”的转变,建设信息化、智慧化实验室,本文开发了实验室物联网用电安全系统。该系统由智慧用电物联终端和实验室用电安全管理云平台构成。智慧用电物联终端是基于物联网、边缘计算和“移动互联网+”等最新技术研发的硬件设备,包括物联终端及配套部署的各类传感器。根据实验室职能、规模和所在区域等实验室信息可设置终端参数,终端和传感器对实验室的配电箱进行24h数据监控,并将电路和温度等实时数据通过无线通信动态上传至云平台。实验室用电安全管理云平台是一个综合性的物联网云平台,能够对智慧用电物联终端设备进行监测、定位和跟踪,及时获取实验室终端设备数据和运行状况,并将终端上传的监测数据批量存储在云平台数据库中。同时通过数据挖掘分析,对实验室用电安全状况和用电行为进行评估分析,提高实验室安全管理人员监管质量和效率。实验室物联网用电安全系统主要实现当实验室配电箱内电路出现过流、过压、漏电等异常情况,并在引发电气火灾等更严重的后果前及时向实验室管理人员报警,最大限度做到实验室消防警情的早预判、早发现、早除患和早扑救,减少实验室用电隐患的滋生,强化实验室用电安全预防工作,建立高校实验室的防火墙,构筑校园实验室安全管理体系。智慧用电物联终端部署于各实验室配电箱内部,与之连接的传感器布置于箱内的线缆和箱体等部位,终端以无线的方式(NB⁃IoT/4G/5G)入网,与实验室用电安全管理云平台进行数据交互。当某路监测数据达到相应阈值时,终端本地会进行蜂鸣报警,同时将数据上传至云平台,在云平台推送报警具体信息,并向发生报警实验室的安全负责人通过拨打电话、发送短信和微信平台推送等方式进行通知。实验室用电安全管理中的用电数据分析、事件电子台账、安全隐患定位等其他功能主要通过云平台实现。 3智慧用电物联终端 智慧用电物联终端是可以检测实验室配电箱内线路各项电力数据的设备,是实验室物联网用电安全系统的主要监测终端设备。物联终端通过传感器监测的数据通道包括一路剩余电流、四路线路温度、一路箱体温度、三路电压、三路电流。将终端安装在配电箱中,正常工作时终端不间断监控各个通道数据,根据设定通道数据的上下限对实验室配电箱内电力线路进行异常报警和保护。当各通道数据值超过阈值时,终端蜂鸣器报警,立即控制空开脱扣,同时上传各个通道的数据到安全管理云平台,并生成报警事件,通过微信(推送报警通知)、电话(收到智能来电)推送信息给管理员。并且当终端监测到数据出现异常变化或超出阈值,会频繁上传数据至实验室安全管理云平台,直到监测数据恢复正常,停止上报异常情况。当报警事件处理完毕后实验室安全管理人员必须手动消音并复位终端,进行新一轮的实时数据监控。终端的控制部分为一个嵌入式系统,主要用于基本功能逻辑实现、数据处理、数据通信等功能。接口电路部分主要用于电流互感器、温度传感器等传感器与控制电路的连接和驱动;指示电路则主要通过数码管、LED灯形式指示终端的运行状态和报警信息;报警电路中的蜂鸣器则主要用于产生报警声音和上电提示音等。终端内置4G通信模块(可根据信号覆盖情况更换为NB⁃IoT模块或5G模块),通过运营商网络实现终端接入,与云平台进行双向通信。由于终端使用的是无线网络通信,不需要布置信号线,在供电方面终端从配电箱内部取电,不需要额外进行电源布线,因此终端安装的施工难度和成本大大降低,可以根据实验室配电箱内部情况灵活部署。由于终端使用的传感器均为线路外部安装,无需破坏原有电路结构,不会对原有线路产生影响。智慧用电物联终端实物如图3所示,终端配电箱内实际安装部署如图4所示。 4实验室用电安全管理云平台 实验室用电安全管理云平台能够实现实验室用电安全隐患、事故的早发现、早报警、早补救,全面解决实验室用电安全监督难点。云平台接收、显示、处理、存储终端设备动态实时上传的监测数据,且根据设计主要用于智慧用电物联终端的接入,但不仅限于此。云平台不受物联网设备类型的限制,能够接入多种物联网设备,基于多类型标准协议和API开发满足海量设备的高并发快速接入,实现对终端设备的实时监控、报警推送、数据分析、详细定位等功能。目前所实现的主要功能具体如下。 4.1实时监控 云平台实时监控智慧用电物联终端上线时上传各通道数据,生成上线事件推送至云平台,同时实时推送动态到用户Web端。用户端可根据物联终端所在位置查看每个终端设备的详细信息,如设备状态、通道数据、所属类别等。云平台24h监控已上线的物联终端状态,对关乎实验室用电安全的主要因素,如线缆温度、配电箱温度、剩余电流、电路电压、电流等信息进行实时在线监测,上报排查各类安全隐患。部分数据监测页面如图5、图6所示。 4.2报警推送 当实验室的智慧用电物联终端发生告警情况,可通过Web网页、短信、电话、微信等多种方式将报警通知及报警地址实时推送给对应实验室管理员,管理员能够第一时间收到报警推送消息,即可及时联系相关工作人员进行处理,最大限度地保障实验室生命财产安全。同时,管理员可针对重点监管区域的终端进行高优先级设置,实现终端分级管理,设立多道监管防线,避免因个人疏漏所导致的严重事故。 4.3数据分析 实验室用电安全管理云平台可以实时在线显示监测线路中的电压、电流、剩余电流、温度等动态信息,把用电情况变成可视的数字化监控,查看实时采集的数据信息以及历史数据曲线,并生成统计分析数据表。运用大数据相关技术分析电器设备回路的相关参数,着重于功率、突变电流和箱体温度等与电气火灾成因有直接关联的参数,按照时间、地点、实验室类型进行智慧用电物联终端告警事件统计,生成实验室用电安全隐患分析报告,及时排查实验室用电安全隐患,并适时进行提示。 4.4详细定位 实验室用电安全管理云平台嵌入GIS系统(地理信息系统),能够对每一个实验室配置终端设备进行精确定位,并将位置信息添加在终端设备管理详情页。管理员在全景地图界面能够直观了解到当前地理位置已安装终端设备位置分布情况,有效解决人力巡检遗漏问题,实现实验室用电安全监管网络全面覆盖,消除安全监控死角。 5部署应用 实验室物联网用电安全系统已在山东大学青岛校区的公共(创新)实验教学中心部署使用,覆盖中心各实验室,实现实验室用电安全信息化管理。系统的智慧用电物联终端及传感器部署于中心44个实验室的55个配电箱中,实验室用电安全管理云平台本地部署于中心的服务器。通过开通实验中心主任、系统管理员、实验室管理员等不同权限的账号,系统使用人员可以通过Web端登录系统,使用系统各项实验室用电安全管理功能,使用手机通过短信、电话、微信等方式接收实验室用电安全事件信息。另外,还专门开发了大屏信息展示页面,应用于中心监控室大屏,如图7所示。大屏实现监控室人员对实验室用电安全数据和系统状态的监控,以及对外展示等功能。系统在中心已经部署应用了三年多时间,系统整体性能稳定,数据实时性强,用电安全事件信息推送及时,曾多次及时向电路、化学等实验室管理员提示漏电、线路过流、过压等情况,辅助排查原因并消除了安全隐患。系统应用以来,记录和存储了大量的实验室用电安全数据,形成了用电安全电子台账,便于管理和调阅;同时可以成为大数据分析和数据挖掘的数据源,供相关实验和科研项目使用,也可以通过开发,应用实时数据和历史数据进一步改进和拓展系统功能、提升系统性能。 6结语 实验室物联网用电安全系统是融合终端硬件设计和物联网、云计算等技术设计的一套高度信息化用电安全管理系统。系统管理方式从传统的“人防”监管转向“技防”管理,侧重对实验室配电箱电力线路数据的日常监测、异常报警和隐患分析排查,实现实验室用电数据信息化管理,将电气事故发生的可能性和实际损失降到最低。系统部署成本低,是实现实验室安全管理、信息化建设的良好途径,在实验室管理中具有一定的推广价值,经过实际部署应用也证明了系统的稳定性和有效性,有利于营造更加安全、稳定、和谐的校园环境。 参考文献 [1]孙淑强,张乐,周磊,等.智能监测技术在高校实验室安全管理中应用[J].实验室研究与探索,2019,38(1):272⁃275. 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1矿山信息技术化的含义与应用模式 现代信息技术主要包括软件技术、数据库整合技术和网络信息技术。矿山企业的信息化主要是各种信息技术的整体综合利用。矿山企业在利用信息技术时主要是通过建立各种管理信息系统、各种监测监控系统和企业自动化办系统。事实上,矿山企业不但利用计算机网络技术实现了管理的信息化,同时对资金、物流和数据等实现了有效整合,使得各类信息充分共享,最大程度的发挥了计算机网络的价值[1]。 2计算机网络系统在矿山企业的应用 应用计算机网络技术及相关多媒体技术、自动化控制系统形成了综合智能化调度系统。其特点为:生产信息实时显示、安全监测实时数据信息的集成与数值化、视频信息显示与工业电视的结合。同时,将各类系统得到的相关数据进行统一的储存并及时反馈。其组成部分主要是:矿山光纤工业电视、数字式大屏幕投影电视墙、LED电子显示屏、数字视频监控和信息综合调度查询系统等。事实上,综合智能化调度系统是各子系统的综合,各系统的相互配合,共同实现了矿山企业的安全与自动化生产。综合智能化系统能够实现各类资源的合理科学配置,使得调度效率大大提升。最终使得矿山企业的生产效率得到提高,安全生产得到了保证[2]。煤矿安全监测监控系统是指以网站服务器为基础而建立的煤矿安全实时在线监测监控系统,该系统采用网上报警等智能监测手段对煤矿的通风、瓦斯、粉尘、火灾四个方面进行监测。随着互联网信息时代的发展,计算机网络视频技术与煤矿安全监测监控系统相互配合,能够进一步实现煤矿安全生产的信息化发展[3]。随着“互联网+”、大数据以及人工智能的发展,信息交互非常方便,这同样也使得在信息交互的同时,会发生信息文件被盗取等一系列的安全问题。一旦数据被盗取之后,将会造成较为严重的后果。作为计算机和人工智能的创造者,这就要求我们人类能够正确合理地运用好这些先进的技术和工具。煤矿安全监测监控系统要充分利用这些技术,建立一个安全管理的平台,实现井上井下人机交互,感知煤矿井下的物理世界,进而达到对煤矿安全科学决策、准确分析、有效预防的目的。企业资源管理是当前矿山企业发展的重要环节和保证,计算机网络系统在企业信息化的形成中发挥着重要的作用。通过计算机技术建立相对全面与系统的信息化管理平台,能够实现各类信息的快速整合,在矿山企业做出重大决定、计划及规划时能够起到关键作用。同时,企业的信息化管理可以将各类监测监控系统整合到企业办公系统的框架。反过来,企业资源管理系统也可以帮助其他系统的高效利用。此外,由于矿山企业本身的特殊性,决定了其企业资源管理系统与其它行业管理系统存在明显的差异,在系统建立时要充分考虑矿山企业的特点,同时根据使用情况及时地纠正[4]。矿山企业的特点决定了每个矿山企业都有自己的矿图。矿图将矿山企业的各类关键信息保存其中,而形成统一的矿图管理系统,可以为矿山企业的生产、科研等提供便利。矿山企业的安全生产与重大决策也需要充分的考虑矿图信息。矿山企业的业务牵扯到物质供应、销售等等各方面。同样,业务管理系统的建立使得互联网技术在住房公积金、社保医保、计划管理方面等方面发挥着关键作用。业务管理的科学高效进行大大减轻了工作人员的工作量,同时提高了矿山企业整体效率。 3煤矿企业发展中计算机网络起到的关键作用 计算机网络的最大的特点是资源互通与共享。同时,网络技术的进步,使得信息传播的速度大大提升。煤矿企业生产与销售过程中的各关键资源配置,在网络技术的帮助下,大大提高了准确度。此外,各资源的合理优化配置,极大地提高了煤矿企业资源的利用率,各资源在网络技术的加持下得到了最大程度的利用。随着经济快速发展,煤矿企业也面临着风险。煤矿企业的统一协调生产,不但能大大提高整体生产效率,也可以抵御各种风险。安全始终是煤矿企业面临的首要问题,随着信息技术的革命,计算机网络在煤矿企业安全生产中扮演的角色越来越重要。网络技术的最大优势就是速度,且可以做到实时监控,计算机网络技术的进步,彻底改变了过去工人靠经验处理事故突发情况的方式。目前,随着国家煤矿企业智能化的战略的推进,网络技术必将有着更广大的发挥空间。通过应用计算机网络技术,煤矿企业安全监测监控系统彻底实现了智能化、实时化和高效化。通过应用计算机网络技术,实现了各监控系统的统一与协调。分析今年来煤矿事故,可以发现,计算机网络技术的应用大大降低了事故的程度,将很多小事故扼杀在摇篮,将很多大事故降低为小事故,且在事故发生后的快速响应与处理,大大提高了矿山企业发现与解决问题的能力。 4结语 计算机网络技术在煤炭企业生产中正起到越来越重要的作用,计算机技术与网络技术的不断进步也促进了煤矿企业的信息网络化。在计算机网络技术的辅助下,煤矿企业资源得到科学化的配置,各类资源得到有效调配,大大提高了生产效率。同时,煤矿企业安全也在计算机网络技术的应用中得到保证。随着煤炭企业智能化的快速发展,计算机网络技术必将发挥更大的作用,总结和研究计算机网络技术在煤炭企业中的应用具有重要的研究意义。 参考文献: [1]余思东,万荣泽,黄欣.计算机网络技术在煤矿安全生产中的应用[J].煤炭技术,2013(6):150-151. [2]刘涛.通信技术在煤矿生产调度管理系统中的应用[J].科学中国人,2015(2):39-40. [3]周安辉.浅谈计算机技术在煤矿安全生产中的应用[J].煤炭技术,2013(11):137-139. [4]赵彦平.计算机网络监控系统在煤矿安全生产中的应用分析[J].煤炭技术,2012,31(7):92-94. 作者:周东 单位:中煤科工集团重庆研究院有限公司
浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断与维修技术 摘 要:文章介绍了矿井机电设备故障诊断意义及诊断方法,通过对设备故障的早期预报及时的采取处理对策,以保证生产顺利进行,对矿井机电设备的故障诊断具有指导意义。 关键词:煤矿机电;监测;维修;问题 1 煤矿机电存在的主要问题 1.1 矿井供电 当前,矿井开采的深度逐年增加,有些矿井的垂深甚至达到1000m,平均垂深也在400~600m之间。矿井工作主要采用多水平提升、接力式排水的方式,这也就引起了矿井供电负荷的增多,同时供电线路较长、供电网络也相对复杂。对于矿井开采来说,安全生产是至关重要的,随着瓦斯等级的增加,加强安全监测系统的可靠性已迫在眉睫。为此,必须进行科学合理的管理,加快技术改造的步伐,增加安全技术投入力度,否则就会埋下安全隐患,甚至造成重大事故,给人们的生命财产带来巨大损失。 1.2 排水系统 排水系统存在设计不合理、设施陈旧等现象,因此系统的排水效率不高。由于资金投入不足、技术较为落后,泵房的安全保护监测装置可靠性能不佳,管网效率也不高。此外,排水泵房在每一水平都有设置,致使需要更多的工人来进行设备的维修工作,导致更多的资金投入,吨煤成本也随之上升。 1.3 矿井通风系统 矿井通风网络长、负压增大,总回风断面减小,所以导致通风设施运行不合理。 1.4 提升系统 目前所采用的提升系统,其提升环节过多,提升绞车原设置的保护存在不够齐全和部件老化的现象,还有一部分保护的灵敏度不足。对于钢丝绳,需要定期进行试验,并且每日都需要进行常规检查,然而在实际生产中却忽视了这一工作,有些钢丝绳已经超期却仍然使用,给矿井安全带来隐患。 1.5 电瓶车和带式输送机 井下电瓶车安全性不够,存在严重的多拉车和超载现象,不适用制动装置进行刹车操作,保险丝用8号线导致过载保护作用无法实现,声音和光信号以及闸瓦和撒沙装置不全。胶带不具有阻燃作用,各项保护如防滑保护、过载保护、烟雾报警、欠电压保护没有较强的可靠性,所需的保护设置也不够齐全。 2 故障诊断及维修种类 2.1 事后维修 故障发生后所采取的处理对策,属于被动性的。由于多在无准备的条件下进行,结果难以完善和彻底。 2.2 计划性定期维修 这种维修方式属于强制性的维修。维修周期的确定通常是根据以往的经验,检修时所采用的手段并不复杂,然而其灵活性却不足,无论设备是否需要维修,根据计划就必须实施维修,因此,导致设备运行完全正常也进行维修,而对于具有偶然性和随机性的故障,却不能及时发现和预防。 2.3 计划性状态检修 计划性状态检修是一种较为先进的检测技术,随着科学技术以及计算机的广泛应用,设备检测技术也逐渐完善和发展起来。通过在线检测和诊断装置,获得设备状态的数据,进而根据这些数据科学合理地制订出修理计划和具体措施。对于设备可能发生的故障进行预测,从而在发生故障之前及时维修,消除设备的安全隐患,不仅能够使设备的使用寿命得以延长,还可以确保生产的安全顺利进行。 3 故障诊断技术 3.1 故障诊断依据 在运行过程中,机械设备会发生各种物理和化学变化,而这些变化则以温度、压力、流量、电流、电压、功率、转速及效率等形式表现出来,并且可以对系统的运行状态进行或直接或间接的反映。机械设备的相关信息都是有一定规律可循的,对这些规律加以利用,就可以有效判断出设备的工作情况,并很快识别故障发生的部位和原因。因此,机械诊断技术应运而生,通过机械诊断技术,能够解决计划性定期维修失修和过度维修的问题,不仅可以使机械零部件在良好的状态下运行,还可以及时发现故障、及时维修,使设备运行的可靠性和安全性都得到提升。 3.2 信息采集 3.2.1 对于设备的运行情况直接进行观察,这种方法要求检测人员具有一定的经验,因其简单易行、方便快捷而得到普遍的应用。进行故障判断时,可以根据声音、振动、温度等信息来进行分析和判断。 通过观察,如果l现机械有磨损变形、松动、泄漏、动作异常等现象,就可以判断出设备的零部件损坏。此外,还可以借助磁粉、硬度计等仪器和手段来进行设备外观的检查。 3.2.2 如果检测的对象是整个设备,则通常需要对其性能进行测定。所采用的方法一般为比较法。即对设备的输入和输出、以及输出变量之间进行对比和比较。对于机械设备来说,其输入和输出并非随意的,而是有一定的规律可循的。只要发现并掌握其中的规律,就可以很快地判定故障所在部位和原因。输入不变而获得的输出较低,又或者输出不变的情况下需要的输入增加,这些都说明设备效益的降低。电流、电压、功率、压力、流量、温度和速度等是体现矿井设备整机性能指标的主要参数。此外,也可以更加直观地用矿井设备的出煤量或运煤量来加以衡量。 3.3 故障诊断方法 3.3.1 很多机电设备发生故障时,都会通过温度的升高来进行预警,因此对设备温度进行监测是一种有效的故障诊断方法。通过将监测和采集到的温度数据制成图表并进行分析,可以对设备的故障进行预警。具体方法是,将温度的数据点连成直线,计算出直线的斜率,由此可以得出机械零件温度发展变化的趋势。进而推算出未来某时刻机件可能的温度值,并与正常工作允许的最高温度进行对比,从而在故障发生前发出警报。 3.3.2 振动监测可分为简单诊断仪和精密诊断系统。对于预防性的维修,振动监测非常有效,因此获得了广泛的应用。简易诊断仪的特点是简单易用、便捷,因此通常采用便携式。由测振传感器接收振动信号,并通过测量放大器进行信号的放大,进而在检波器上显示其振动峰值或有效值,由此可知机械振动的具体情况。对于设备的定期及在线检测,可以通过精密诊断系统来实现。利用系统的磁带记录器的记录功能将振动信号记录下来,并利用中央处理机或计算机对信号进行分析,也可以利用示波器使振动信号直接进入控制器和显示装置。通过对振动信号的分析,更够准确而科学地判断出设备故障的部位和原因,从而针对原因制订合理的维修措施。 3.3.3 铁谱监测:铁谱技术应用于煤矿机电设备的监测虽然时间不长,但已取得了比较好的效果,铁谱监测的仪器,如旋转式铁谱仪、颗料定量仪等,在煤炭系统已研制成功,并成功地投入了使用。铁谱分析的原理:使带有磨屑的润滑油流过一个高强度、高梯度的磁场,利用磁场力把铁磁性磨屑从润滑油中分离出来,且依磨屑的颗粒大小次序沉淀在基片上,则成谱片,以供观测和分析,可以用铁谱显微镜进行观测和用光密度测量仪对磨屑的分布状况进行定量测定,也可以用电子显微镜进行观察。 4 结束语 在煤矿机电设备的使用中,通过运用先进的检测技术,对设备的故障进行诊断,能够实时监测设备的运行状态,判断设备是否正常工作。对于故障的发展趋势进行预测和报警。通过故障诊断,可以快速识别故障发生的部位及原因,对其危险程度进行评价,进而提出相应的对策和建议,快速而有效地排除故障,提高设备运行的安全性和稳定性。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:矿山机电设备故障诊断技术分析 摘要:随着我国社会主义市场经济的迅速发展,矿产资源需求量逐渐增加。因此需要提高现有矿产资源开采工作效率。从矿产资源开采角度来看,矿山机电设备的应用尤为重要,机电设备的应用有效提高了矿山资源开采工作效率,因此有必要加强矿山机电设备的应用,并且做好矿山机电设备故障的研究。本文在分析矿山机电设备故障诊断技术原理基础上,进一步对矿山机电设备故障诊断技术及设备故障诊断技术应用注意事项进行介绍。以此对矿山机电设备故障诊断提供具有参考价值的建议。 关键词:矿山机电设备;故障诊断;技术分析 在矿山开采过程中,为了有效提高矿山开采工作效率,矿山机电设备的应用显得尤为重要。矿山机电设备在应用过程中,由于受到较多因素影响,特别容易发生故障,因此需要做好矿山机电设备故障诊断,从而能使得矿山机电设备的正常应用得到有效的保障。鉴于此,本文对“矿山机电设备故障诊断技术分析”意义重大。 一、机电设备故障诊断技术原理分析 矿山机电设备的应用有效提高了矿山开采工作效率,但是由于多方面的原因,矿山机电设备极易发生故障,因此需要提高矿山机电设备诊断效率,诊断主要依据以下原理: (一)建立数学模型 在机电设备在运行过程中,具有较多的数据,主要依靠这些数据来观看机电设备运行状态,从而机电运行数据在机电设备故障诊断中显得尤为重要。鉴于此,为了对机电设备运行数据进行分析,需要建立数学模型,以此来对机电设备运行数据及故障进行相关联[1]。从而有效通过观看数学模型来确认机电设备是否正常运行,从而有效判断出产生故障原因。 (二)采集、处理及分析信息 所谓采集信息主要是对机电设备运行数据进行采集,同时在机电设备上安装各类传感器,以此来发出机电设备运行中发出的各种信号进行采集,在此基础上,并对收集信息进行储存。在此之后进行信息处理。由于在机电设备运行过程中,收集的所有信息并不是都能对机电设备诊断有用,因此需要加强信息处理,将无用信息进行清理,以此真正完成信息采集。最后,对机电故障进行诊断,对收集到有用的信息进行分析,主要是将机电设备运行数据信息与机电设备的标准运行进行相对比,从而有效明确机电设备故障,找出机电设备故障原因[2]。 (三)故障预测 在机电设备运行过程中,由于长期的设备运行,机电设备会出现老化或者自然损坏现象,为了有效增加机电设备使用年限,需要加强机电设备的维修保养,因此需要加强机电设备运行故障预测,从而能够及时有效进行日常维护保养工作,为增加机电设备使用年限提供了有效的依据。 二、 矿山机电设备故障诊断技术 矿山机电设备在运行过程中,极易发生故障,因此需要矿山对电设备诊断技术进行分析,以此使得矿山机电设备的正常运行得到有效的保障。具体内容如下: (一)主观诊断技术 在进行机电设备故障诊断过程中,一般情况下,技术人员先通过自身诊断经验对机电故障进行分析,这种技术被称之为主观诊断技术,这种技术在运用过程中比较方便。目前为了有效提高机电设备故障诊断效率及准确性,通常情况下,技术人员将会借助一定技术设备进行机电设备故障诊断。目前,主观诊断技术对诊断技术人员要求较高,主要是需要技术人员专业知识技能过硬及工作经验较高[3]。此外,对机电设备运行故障进行分析,主要凭借技术人员进行主观判断,导致诊断准确性较低。 (二)仪器诊断技术 目前,为了有效提高机电设备故障诊断准确性,通常情况下,对机电设备运行故障进行仪器诊断。主要是通过各种仪器设备对机电设备运行数据进行分析,以此来对机电设备故障进行诊断,其主要优点在于诊断准确率较高,因此在机电设备运行故障诊断中得到广泛的应用[4]。随着科学技术的迅速发展,机电设备故障诊断仪器功能逐渐增加,并且流通在市场上。 (三)数学模型诊断技术 在机电设备运行故障诊断过程中,为了提高机电设备故障诊断的效率,一般情况下,会对机电设备运行数据进行采集处理,进而选择相关数据建立数学模型,从而对机电设备运行数据进行有效分析,从而实现快速机电设备故障诊断。数学模型诊断技术主要依靠数学知识,在此基础上,将动态检测技术及传感器技术进行相融合,以此使得机电设备故障诊断的及时有效得到保障。此外需要值得注意的是,数学模型诊断技术应用的关键在于能够通过数学知识建立一个合理并具有科学根据的数学模型,才能使得故障诊断准确性得到有效的保障。 (四)智能诊断技术 随着科学技术的迅速发展,我国人工智能技术同样取得了一定的成就,尤其是人工神经网络的迅速发展,促使机电设备故障诊断技术进入了新的阶段。智能诊断技术首先需要建立一个智能诊断系统,以此来进行能机电设备运行数据获取、传递及处理,以此来对机电设备运行故障进行诊断[5]。此外,对规定好的运行数据能够进行动态识别及预测,从而有效对机电设备进行监控管理,不但有效提高了机电设备诊断效率,而且能有效对机电设备故障进行预测,从而有效提高了机电设备使用年限。 三、结语 综上所述,随着社会的发展,矿产资源需求量逐渐增加,从而需要提高矿山开采工作效率,以此满足社会发展对矿产资源的需求。矿山机电设备的应用,有效提高了矿山开采工作效率,在实际的矿山机电设备运行过程中,由于多方面的原因,导致机电设备经常性发生故障,为有效提高矿山开采工作效率,因此需要加强矿山机电设备故障诊断技术分析。目前主要运用到的机电设备故障诊断技术有主观诊断技术、仪器诊断技术、数学模型诊断技术及智能诊断技术。以上诊断技术有效排除了机电设备中常见的故障问题,有效提高了矿山开采工作效率。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:矿山机电设备故障诊断技术的应用研究 [摘 要]随着我国科学技术的不断进步,社会各生产领域都开始向机械化方向发展,矿山企业生产中,也积极运用机电设备,以提升工作效率、保障人员安全。在机电设备的长期使用中,极有可能出现一些故障,还需要技术人员运用科学的故障诊断技术,减少故障隐患,以避免因设备故障引发的安全问题和消极影响。本文就矿山机电设备故障诊断技术的应用进行了研究分析。 [关键词] 矿山;机电设备;故障诊断技术;应用 前言:矿产资源是支撑我国经济发展的重要资源之一,近年来,我国经济水平得到了快速提升,新矿山也在不断的建设生产,为提升矿山生产效率和质量,矿山企业将大量的机电设备投入生产,由于机电设备产生故障具有不确定性,因此,还需要相关人员能够充分运用故障诊断技术,定期对设备进行保养维修,消除故障隐患,保证矿山稳定生产。 1 矿山机电设备故障产生原因 矿山机电设备中各零件关系的变化会引起自身故障的产生[1]。在机电设备长期使用中,会因多种因素造成零件的损伤,例如使用中零件受到损伤、设备老化等,导致零件尺寸、形态等发生一系列的变化,并与其他零件之间的关系产生变化,引发机电设备故障。 工作能力的大幅度损耗会使矿山机电设备产生故障。矿山设备在长期使用中,会出现老化、零件磨损等情况,工作能力受到不断的损耗,再继续使用,将会引发更多的故障问题。 超负荷运转也会使矿山机电设备产生严重的故障。每一台设备都有自己的运作极限,一旦实际运作输出的参数超出了设备规定的最大限度,将会因超负荷运转而引发严重的设备故障,需要相关人员立即对设备技术参数进行调整,并提升设备承受能力,以减少故障隐患。 2 矿山机电设备故障诊断技术方法 2.1 矿山机电设备故障主观诊断方法 主观诊断主要是工作人员在进行设备故障诊断过程中,依靠长期工作中获得的经验、借助一定的检验仪器进行诊断的方法。这种方法的使用对工作人员的技术水平和个人经验提出了较高的要求,虽然与其他诊断技术相比具有简单快捷的优势,但是仅适用于一些常见、易于诊断的故障,对于较为复杂的故障,这种方法尽可以作为参考。 2.2 矿山机电设备故障仪器诊断方法 仪器诊断主要是以设备内的液压系统温度、压力及振动等参数为依据[2]。诊断过程中,工作人员需要首先对这些参数进行收集,在运用信息化系统进行科学的分析,从而获得矿山机电设备故障诊断结果。目前在矿山机电设备故障诊断的仪器诊断中,主要运用的仪器为综合、通用、专用三种。 2.3 矿山机电设备故障智能型系统诊断方法 智能型系统诊断主要是运用计算机进行设备信息的收集整理,使其具备与人脑相似的思考过程,以便对数据进行合理的科学判断,得出诊断结果。这种诊断方法相对来说比较复杂,适用于产生复杂故障机电设备的故障诊断工作。 2.4 矿山机电设备故障无损坏检测诊断方法 无损坏检测诊断是在检测过程中,对机电设备主体、零件、金属材料之间的隐蔽部分进行的检查,这种诊断方式主要运用超声波、射线照相等先进技术,因此并不会对机电设备造成损伤。由于无损坏检测诊断的运用需要花费大量的费用,因而在我国矿山机电设备故障诊断中鲜少有人运用。 2.5 矿山机电设备故障压力诊断方法 压力诊断法主要是通过传感器,将机电设备运行中的各项参数传递给工作人员,由工作人员进行故障分析的一种诊断方法。这种方法不受环境和压力的影响,能够使工作人员进一步了解机电设备所处环境、温度、运行压力等,并具有快捷、精确等优势。 2.6 矿山机电设备故障诊断专家系统 故障诊断专家系统是一项先进的矿山机电设备故障诊断技术,适用于较为复杂的设备故障,能够结合多种诊断技术,对故障进行系统、全面的诊断,为工作人员提供最为完整的诊断结果。 3 矿山机电设备故障诊断技术应用过程 在故障诊断技术的应用中,工作人员首先需要建立数学模型,以便能够将接下来收集的设备数据融入模型中,使机电设备实际运行情况得以清晰展现,令工作人员充分了解机电设备中各部分数据与故障之间的联系,为诊断工作提供科学依据。 信息的采集是诊断工作中的重要内容[3]。工作人员需要利用机电设备上的传感器进行设备运行中各项数据的收集,所收集的数据会直接被储存在系统的数据贮存器中。随后,工作人员应对收集到的数据进行整理分析,将无用的数据去除,有用的数据转换成便于理解的内容,并将所得结果与标准运行参数进行比较分析,了解设备实际运行情况,明确设备故障及其产生原因。 另外,工作人员还需要根据设备的分析结果对其使用寿命等方面进行预测,以便为今后的设备保养、维修工作提供参考依据。 4 矿山机电设备故障诊断技术的具体要求 4.1 遵循机电设备故障诊断原则 在矿山机电设备故障诊断技术的应用中,要求工作人员严格遵循机电设备的诊断原则。在故障诊断前,工作人员应遵循准确性原则,收集机电设备故障相关信息,根据矿山特性,选择相适应的A/D采集模块、传感器等设备,以保证所收集信息的准确性。针对安全性要求较高的矿山,工作人员需要遵循“防水、防尘、耐高温、抗干扰、防震”等原则,选择符合要求的传感器。 4.2 科学提取机电设备故障信号特征 要想准确判断设备故障原因,必须要较好的识别出故障信号特征[4]。矿山这一地质情况较为特殊,工作环境十分恶劣,机电设备故障信号特征相对微弱,因此,工作人员在运用故障诊断技术时,需要从设备的轴承与齿轮的剥落、断齿、擦伤等较为明显的故障开始诊断。再运用自适应提升小波分解算法与特征匹配准则提出信号特征[5]。同时,工作人员也可以运用初始双正交滤波器组,对机电设备的提升算子、对偶算子等进行获取,以构建新的小波基函数,并运用预测期和更新器对原始信号进行预测更新运算,以获取设备产生的高频、低频信号,确保自适应提升小波分解算法的实现。 4.3 故障诊断后的设备维修 故障信号特征对工作人员的故障诊断提供了充分的科学依据,有助于工作人员快速诊断出设备的故障原因。在经过诊断后,工作人员需要对设备进行维修,维修工作可以分成四种方式。 第一种是预防性维修,即针对故障诊断过程中诊断出的故障预兆进行维修,以便将机电设备故障扼杀于萌芽状态。第二种是周期性维修,需要工作人员根据诊断结构,制定合理的周期,并按照周期对机电设备进行检查和维修,实现对早期故障的有效控制。第三种是计划性维修,工作人员通过对诊断结果的分析,预测设备可能发生故障的时间、内容等,并根据这一时间实时检查、维修,减少安全隐患。第四种是事后维修,是工作人员在故障发生后进行维修的方法,因工作人员已经获得故障诊断结果,因此维修工作效率能够得以提升。 结论 矿山机电设备的运行情况与矿山工作安全有着重要联系,一旦出现设备故障,不仅会给矿山企业造成巨大的经济损失,同时也会严重威胁工作人员的人身安全,因此,要求相关技术人员科学运用机电设备故障诊断技术、明确技术运用过程和要求,以保证设备的安全稳定运行,促进我国矿山开采事业健康发展。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断及维修技术分析 [摘 要]本文首先简要分析了煤矿机电设备的常见故障,其次分析了煤矿机电设备故障的检查方法,最后重点分析了煤矿机电设备故障的维修方式方法 [关键词]煤矿机电;故障诊断;维修技术 煤矿设备既是保证煤炭开采,实现经济效益的基础,又是矿工生命的保护者。煤炭生产系统存在大量的开采、掘进、运输、提升、通风、排水、供配电、控制、钻探等设备。设备维修是确保设备正常运行的主要手段,是煤炭企业一项重要的管理工作,是生产费用支出的主要部分。煤矿井下设备工作环境复杂,工作对象主要为坚硬的煤炭和岩石。且生产场地动态移动,加上开采过程中伴随着大量的粉尘产生,设备的磨损、老化、劣化、锈蚀,局部损坏等故障多。加强机电设备管理,减少设备故障,保证设备安全、经济、可靠运行,是企业生产经营管理的基础工作,是企业产品质量的保证,是提高企业经济效益的重要途经。因此做好煤矿企业机电设备的故障分析及维护管理是煤矿企业重要的基础工作之一。 1、煤矿机电设备的常见故障 通常来说,各种各样的煤矿机电设备故障不断出现,而故障原因非常复杂,新的故障加大了维修难度,而大部分煤矿机电设备故障率都随时间的变化而发生变化,根据其发生的阶段不同进行分类如下: 早期阶段:机电设备刚开始投入生产初期,会有一段时间的磨合期,在磨合期里往往发生故障的几率比较高,磨合期的长短和故障率与产品的性能、产品的结构设计以及产品制造的质量有关。早期的故障大多与机电设备的设计缺陷、制造缺陷或产品使用环境及操作人员技术水平有关。 中期阶段:磨合期以后进入稳定期,即所谓的中期。这一阶段的仪器性能已经趋于稳定,设备故障率很低,使用起来比较稳定,也是设备的最佳工作期,设备寿命的长短也决定于此阶段的工作期限。在此阶段,故障的发生是偶然的、随机的,主要的故障原因是设计、使用不当及维修不力。 晚期阶段:设备使用后期,故障发生几率逐渐增大,因为设备的所有部件在经过长时间使用后,都会出现磨损、疲劳、老化、腐蚀等现象,在这阶段经常出现的故障类型有:①设备性能参数突然下降,②振动的异常,③声响异常,④磨损残留物的剧烈增加,⑤排气成分的变化,⑥过热现象,⑦裂纹的形成与扩展,⑧电压和电流的剧烈变化等。 2、煤矿机电设备维修技术分析 (1)维修方式策略分析 设备的维修方式是指对维修时机的控制,具体方式主要在以下几种:事后维修又称故障维修,是当设备发生故障或损坏、造成停机之后才进行的维修;定期维修又称计划维修,指设备只要使用到预定的维修时间,不管其技术状态如何,都要进行规定的检查和维修工作;视情维修又称按需预防维修或状态监测维修,它不是根据故障特征而是由设备在线监测和诊断装置预报的实际情况来确定维修时机和内容机会维修,它是与视情维修或定期维修同时进行的一种有效的维修活动,实施这种维修可获得较好的有效度。在故障发生频繁、人力、备件费用或停工损失很大时,改进设计是最好的办法。从理论上讲,通常确定维修方式的基本原则是:对经济效益、安全生产影响比较大的设备,若能够运用状态监测手段探测故障征兆,应采用状态维修,否则应用计划预防性维修 对处于连续生产线上且没有后备机械的设备应采用计划性预防维修;对经济效益和安全生产影响不大或有备用机的设备,应采用事后维修;对故障征兆无法有效监侧,以随机故障为主要故障形式的设备,应采用事后维修。 (2)维修类型策略分析 维修类型的确定便于人们根据具体的故障情况选择相应的维修方式,从而实现对机电设备的维修控制和故障率的最低化。基于对机电设备故障类型的分析,机电设备的维修类型可分为偶发型维修和寿命型维修两种。 偶发型故障维修一般是不能预测的,通常采用事后修理方式,对特别重要、连续不间断运转、不允许突发故障停机的设备,可采用在线连续状态监测,配以备用设备和保护系统,以预防因操作失误、检查疏忽等造成的故障。 寿命型维修一般是可预防的,主要根据维修和故障停机的损失及安全性的要求选择维修方式。 3.煤矿机电设备故障的诊断方法 3.1 参数值的检测与控制 通过参数对设备进行检测是一种快速的检测方法,主要通过对运行中设备关键部位的各项数据进行实时的检测,通过实测数据与历史数据的对比,判断出设备运行的正常与否。举例说明,有依靠温度参数的变化做出诊断的案例,很多设备在运行出现故障时,都会伴随着温度的上升,利用这个规律就可以通过检测温度是否异常来判断设备是否在正常运行。 3.2 网络技术的运用 庞大的网络技术能够对矿山中发生的机电设备故障进行统一的分析诊断,利用庞大的数据量进行反复的验算与模拟,从而从故障的隐蔽性及渐变性背后找出引发故障产生原因同某种模糊征兆之间的关联性,并以因果对照的方式形成一定的对应矩阵,为专家分析提供科学的数字依据。 3.3 建立故障诊断数据分析库 故障诊断系统的建立是以记录以往故障情况为前提的,并在清楚知晓设备各部位运行参数的基础上,将故障数据同正常数据进行比较和分析,最终得出故障预判的体系。这是一个逐步完善精进的优化过程,需要通过不断的数据添加,使得系统的计算更为严密和准确。 4.机电设备的维护及排障方法 4.1 提高维修专业水平 人为因素也是机电设备出现故障的一个重要原因,操作者操作过程中没有按照相关规定进行,最终引发出一系列的故障问题,所以为了避免这种问题的出现,要对操作人人员进行相应的技术教育和培训,保证设备的操作人员全面了解相关知识,可以通过考试等形式确定操作人员的专业知识水平;经典案例分析,对于一些有代表性的故障问题,组织所有操作人员进行分析学习,最终实现提升操作人员综合素质的目的。 4.2 严格管理设备检测维修 煤矿企业的管理层要在生产过程中树立安全管理的意识,将机电设备的管理作为企业生产管理的重点,加强设备管理及操作人员的管理。可以在相关人员中推行责任制,将每个环节落实到实处,确保工作人员的行为符合相关规定;可以建立完善的激励机制,直接将员工的业绩和设备维护及检修联系起来,并在这个过程中设置奖金以及福利等,将员工的工作积极性调动起来;对生产过程中违背相关操作守则的员工进行处罚,对表现优异的员工给予物质奖励等。在这种榜样力量的引导下,可以带动整个员工队伍的工作热情。 4.3 重视培养职工的安全技术能力 如果实地作业人员能够经过技术培训,对机电设备的构造、原理及性能有所了解,就能够在使用中发挥检查和排除故障的作用,避免使用设备时造成超负荷运转,以达到增长设备使用寿命和利用效率的目的。 4.4 广泛利用液压系统 在采矿作业中,利用液压系统进行物资的运输,就可以很大程度上避免运输过程中油体渗漏、液体自燃等事故的发生,从安全性能上看得到了保证,并且还减少了物资的占地面积。但在实际操作过程中,液压绞车也时常发生设备故障,这就需要对绞车状态进行监测,实现液压绞车参数状态的检测,从而对故障的判别和维修做出指导。 4.5 引进现代化新设备 在对技术人员及监测系统进行升级改造时,还要关注设备的利用率及环境污染等问题。为缓解上述问题,尽量选择技术先进的设备,将低噪音、低能耗、低污染作为选择机电设备的重要考核标准。这样的举措在有效提高设备的性能的同时,还可以达到降低生产成本的效果,进而增加企业利润。 5 结语 设备的故障诊断,就是利用科学的监恻技术,对设备所处的状态进行监测,预测设备运行的可靠性,确定其整体或局部是正常或异常。它能对设备故障的发展作出早期预报,对出现故障的原因、部位、危险程度等进行识别和评价,预报故障的发展趋势,迅速地查找故障源,提出对策建议,并针对具体情况迅速地排除故障,避免或减少事故的发生
电力设备状态检修策略及其实际应用:电力设备状态检修中的问题及对策 【摘要】:随着我国经济的不断发展和科技的进步,人们越来越追求稳定安全的生活。这就要求与人们生活息息相关的电力产业要保证其输设备的安全性。所以,对电力设备进行科学合理的分析是十分必要的。本文就分析了电力设备状态检修中的问题并提出了解决对策。 【关键词】:电力设备;状态检修;问题;对策 0、引言 电力生产关系到我国国民经济是否能够健康发展。电能是无法实现大量储存的,各个环节是一个统一不可分割的整体,之间的过渡过程很快,瞬间产生的电力必须要和瞬间使用的电能相等,所以电力生产的发电、输电和配送电到用户的每一个环节都至关重要。因此开展供电设备的检修工作是必不可少的环节,在检修时要尽可能的缩短停电的时间,降低维护成本,逐步开展工作。 1、进行状态检修的必要性 1.1传统检修的不足 1.1.1定期检修:如今我国的变电站越来越多,如果仍然采用原来定期检查的模式,就会造成很大的财力、人力的浪费。过多的人力将会对公司人员的管理秩序造成影响,最终会出现职工的能力和工作水平参差不齐,电力安全也无法保证。此外,如果增加人力,就需要相应增加职工的工资和补贴,财务支出将会随之增加。过多的财务支出会影响公司的总利润。另外,定期检修的检修率很低。作为一种投入多,收获小的检修方法,没有很大的存在价值。1.1.2检修太平凡:不断的检修需要多次进行设备的拆卸工作,在拆卸的时候,很可能会出现成本不存在的损坏。另外如果拆卸过程过于复杂,就算设备最后被修好了,其性能也会大大不如以前。 1.1.3计划检修。计划检修的周期已经不符合现在设备的寿命规律。中外的很多调查研究资料表明,在设备的整个寿命周期内进行统一的周期检修不科学、也不符合设备的实际情况。1.1.4进行事后检修:事后检修具有很大的不确定因素,是一种相对比较被动工作模式。检修的职工常常为了能够在最短的时间内消除故障使得电力系统能够尽快恢复,而且十分紧张,行动匆忙,因此可能平常很简单的操作程序在此时也会出现错误,甚至会还可能因为操作失误而造成其他设备故障,这种做法得不偿失。 1.2.状态检修的优越性 1.2.1状态检修就是指通过对电力设备的具体运行状况、实验结果和结构特点等等因素进行综合分析来确定设备是不是需要进行检测和修理。并且会根据检测结果对需要检测的设备进行严格的进一步分析测试和修理。针对性很强,而且可以避免检修过程中出现不必要的时间浪费的现象。 1.2.2在状态检修时,对于那些性能状态相对比较好的设备会恰当的延长检修的周期,大大减少人力、无力、财力的浪费。 1.2.3状态检修可以克服定期检修的不确定性。从而使得电力的输送得到安全可靠的保证。1.2.4.通过分析已发生的事故状态,找出事故发生的原因,可以有效的避免同类事故再次发生,降低同类事故发生的频率。 2.电力设备状态检修中的问题 2.1标准化的状态检修无法满足多变的工作要求 目前,伴随着计划检修体制向状态检修体制过渡,各级电网部位的准备工作都显得很仓促,所以仅仅依靠明文规定进行操作实施,其实质仍是定期的计划检修,因此状态检修体系的建设也根本没有落到实处,所以其状态检修工作的进行仍然无法满足变化的工作要求。此外,目前也没有全面规定相关工作的状态评价标准,这是因为状态检修对电网建设工作来说仍然比较先进,对其进行的探索研究仍然处在初级阶段;另外一方面是因为下级部门不重视这一点,常常是根据自己的状态设备进行规划,这从整体上来看存在着不完善和不合理的因素,这也给整个电网的有效建设带来不良影响。 2.2实时监测技术落实不到位 采用先进的监测技术是保证电力设备安全运行的必要条件。在我国,电力公司运用的监测技术包括离线监测技术和实时监测技术两个部分。实时监测技术即在线监测技术。但是,离线监测技术有着工作效率不高、反应时间很长、人为因素占很大比重等等缺点。然而,实时监测技术因为其效率比较高、时效性等等优势使其能够实现对设备的运行情况进行综合准确的分析并且能够准确判断线路的检修时间,因此,要加大实施实时监测,才能进一步提高状态维修的效率。 2.3状态检修工作实施阻力很大 虽然状态检修可以实现减少一些不必要的检修工作,实现节约时间,减少费用支出,使检修工作更科学,更系统化的目的。然而,目前状态检修工作仍然存在很大的阻力;有一些管理部门在检查工作中只注意强调对规程的执行,而没有对电力设备按照检修期实施检修工作,也没有按照具体要求进行考核;有一些管理者态度很认真,按部就班的执行规章规定,却没有很好的进行状态检修。 2.4人员素质不强 因为任何状态检修下,检修人员的业务能力都会影响监测的决策,,其对状态检修各级管理人员,相关的技术人员,检修人员的专业素质和工作的责任心等等方面都有严格的要求,并且还要求相关人员要有独力的判断力和较强的事故处理能力。但是,在实际工作中,真正能做到零失误、零损失的情况却非常少。 3.电力设备状态检修中的问题的解决对策 3.1首先各区域的电网公司要清楚电力设备状态检修的核心,要进一步进行工作体制改革。当然,这就需要各个部门转变思想,尽快适应新型状态检修的工作机制。与此同时,对于检修的范围,也需要从传统的变压路、断路器等等扩大到整个电网区域中,对电力系统进行全面的优化处理,此外更需要对设备状态的具体监测项目进行全面的调整,这样可以防止出现重要项目疏漏的现象。当然,状态检修体制的改革也不是一蹴而就的,各个部门要在稳定中求发展,逐步实现电力设备检修体系的革新,并实现在不断探索研究中建立起一套有针对性的整个电网检修的工作体系,从而实现电力系统稳定高效的发展。 3.2加强状态监测 供电设备系统的基本功能是对监测电务设备状态检修,例如运用红外线测量温、油色谱分析等等都是相对具有代表性的监测手段。可以实现为系统提供精确的设备运行星系,给诊断设备状态提供根据,这些数据与整个系统的运行安全直接相关。因此,要做好状态监测工作,确保设备状态信息的可靠。另外要运用恰当的设备进行供电设备的状态监测,确保信息准确无误。 3.3要加强各个方面的管理工作 对于状态检修工作的人员分配,要选择一些工作能力比较强的专职人员,并且要进行长期的考察看看其是否具有较强的实际操作能力和工作责任心,保证状态检修工作配有良好的人员基础。另外在设备管理方面,首先要确保新设备的质量符合标准,为检修工作设定一个良好的工作起点,而且因为新设备在安装、运输等过程不可避免会出现一定程度的损坏,所以在运输到指定点后要进行合理的周期检修,实时掌握其整体状态。与此同时,对于一些老旧的设备,就需要缩短检修的周期,防止因设备出现故障而引起电网停运,全面确保各个方面工作稳定有序的进行。 3.4检修工作先试点后逐步推广 因为状态检修工作比较复杂,我国在这方面仍处在探索阶段。虽然状态检修有明显的优势,但是我们仍然要做长远的考虑。假如在试点成功后在进行大范围的推广,这样状态检修就更容易为人们检修,而且能够在试点经验的启发下获得出人意料的成功。 4、结束语 总之,我国电力设备状态检修体系还不是很完善,无论在技术还是管理发方面都存在着一些不足。所以,电力部门要明确目前的工作要点,要加快推进状态检修工作,并且要不断引进新技术,而且还要进行技术创新,以先进的工作理念带动状态检修全面的发展,从而实现电网安全和稳定的发展。 电力设备状态检修策略及其实际应用:电力设备检修技术改革及管理模式 【摘要】在我们的日常生活中,电能已经成为我们生活中必不可少的一部分,是我们赖以生存的能源。经济稳定的发展也离不开电能的供给,而电力设备作为电能安全生产的主要载体起到了重要的作用,因此,电力设备的维护和检修工作显得尤为重要。本文针对电力设备检修技术改革及管理模式进行了阐述,并对电力设备检修工作中常见的问题做了大概的分析,从而提出相关科学有效的解决方案,进一步提高电力设备的检修技术和管理水平。 【关键词】电力设备;检修;技术;改革;管理 电力设备使电力企业在生产电能和供电时所需的设备,也是电能正常运转的有效保障,从而为人们的生活用电带来便利。因此,电力设备的检修和维护至关重要,要加强对电力设备检修工作上的重视,提高电力设备检修技术水平,对检修方法进行完善和改革,不断完善点是电力设备管理体系,采取相关有效的技术措施来对电力设备进行检修和维护,从而确保电力设备的正常运转,避免电力设备故障的产生,促进电力企业在经济市场中长期稳定的发展。 1.电力设备检修的简述 1.1电力设备检修的发展阶段 就目前我国电力企业对电力设备检修的现状而言,大致分为三个阶段: (1)被动检修阶段。通常当电力设备发生问题或故障以后,才会对电力设备进行检修和维护,属于一种事后的检修方式,使电力设备检修工作处于被动的状态。 (2)计划检修阶段。这种检修方式比较有盲目性,相关技术人员凭借自己的经验来对电力设备运行状态和情况进行判断其检修和维护的实践,无法对维修前后所出现的一系列问题进行估测,这种检修方式一般是在电力设备正常运行时进行的,从而大大浪费了电能、人力和检修成本的浪费。 (3)状态检修阶段。这种检修方式是当今比较先进的一种检修技术,在电力设备检修工作上应用的比较广泛,并取得了良好的效果。这种检修方式可以及时对电力设备进行监控,能够及时发现电力设备正常运行时出现的问题和故障,并可以采取有效的解决措施来对电力设备进行维修,从而避免电力危险事故的发生。 尽管这几种检修方式具有很好的科学发展性,但是,我国部分电力企业仍旧只是按照合同来对电力设备进行维护和检修,从而使电力系统运行的稳定性无法得到保障。 1.2电力设备状态检修的概念 在对电力设备的养护和维修过程中,根据电力设备当前的实际状况,采用先进的科技手段,对电力设备的运行状态进行检测、评估和识别对引发电力设备事故的隐患进行定位和判断,在最佳时机进行设备维修是一项比较实用、科学和新颖的电力设备检修技术。 1.3状态检修技术的优点 状态检修技术是采用多种先进的高科技技术的电力设备检检修技术,可以在比较复杂的环境中正常运转,不仅提高了保障了电力设备的工作质量,还能大大提高工作效率。此外,状态检修可以在电力设备正常运行进行相关的检测事宜,属于事前检修的方式,能够对电力设备中出现的问题或故障隐患做出有效的判断,并且能够快速有效的排除,对电力设备的运行状态进行时时的监控,从而避免了电力设备安全事故的发生,保证电力设备能够正常工作。而且,这种检修方式不需要浪费大量的人力,从一定程度上降低了检修成本的浪费,促进电力企业经济效益的增加。 2.电力设备检修和维护工作中常见的问题 2.1电力设备检修周期设置不科学 根据相关规程,电力设备应该在一定的时间内进行检修和维护,但是在实际的基层电力设备检修和维护工作中对设备的检修存在着任意性和不规范的缺点,一些电力设备处临时性修理外长期没有大修,也不按实际情况进行规定时间的检修。 2.2电力设备检修和维护中试验质量不高 一部分电力设备检修和维护项目在实际工作中被人为删掉,必须进行的检测试验项目,许多单位执行不彻底,电力设备检修和维护工作的程序没有按工艺导则要求执行。 2.3电力设备检修和维护的准备工作不充分 第一,编制电力设备检修计划时不切合实际,不能采取有针对性的措施,导致电力设备检修和维护工作处于被动的局面。第二,电力设备检修和维护检修前对器具准备不充分,器材准备不足。第三,备品备件和材料准备不充分,质量不保证。第四,对检修人员的技术培训重视不够。 2.4电力设备检修和维护工作记录不详 在检修工作中对部分设备的检修过程没有进行记录,从而使检修工作没有实际的数据可依据,不仅影响检修的质量同时也为以后进行检修带来很大的不便。 2.5电力设备的检修体系不健全 由于我国目前对于电力设备检修体系并不完善,也没有制定明确的相关制度和操作流程,从而导致相关技术人员在进行电力设备检修时,无法按照正确的规程进行操作,存在比较大的随意性。 3.提高电力设备检修和维护工作质量的要点 3.1按规定要求的间隔和周期开展设备检修维护工作 电力设备应按规定的检修周期及实际状态进行检修,电力企业应该搞好定期检修维护工作,制定出符合中国国情切实有效的工作方法。 3.2全面系统地做好检修维护基础管理工作 首先,建立和健全有关设备检修的各种规章制度;其次,加强设备技术档案的管理;再次,加强对检修起重工器具和安全工器具的管理;其四,建立技术监督管理制度,严格实行各项技术监督工作;其五,加强检修队伍的建设不断提高检修人员的素质;最后,实行电力设备检修和维护工作的承包责任制。 3.3做好电力设备检修和维护的准备工作 电力设备检修工作之前,需要做好检修工作计划,确定检修的项目和内容,做好检修人员的教育和培训工作,淮备好检修维护工作的场地,并做好各项检修工作,从而保证检修工作的顺利进行。 3.4做好电力设备检修和维护的各项管理工作 做好电力设备的管理工作是提高电力设备检修与维护质量的前提条件,首先,重视设备开盖和解体后修前的检查工作;其次,检修工作必须严格按检修程序进行;再次,严格贯彻检修维护责任制;其四,强化对检修质量的监督最后重视检修记录工作。 3.5合理运用电力设备的可靠性技术 可靠性技术是一门在40年代开始于美国的专业技术,其后苏联提出了可靠性与维修性理论和统计方法。所谓可靠性,一般认为是:机械设备和元件等在规定的条件下和预定的时间内,完成规定功能的能力。系统的可靠性数学模型在很多文献中均有介绍,一般把可修系统归为马尔科夫模型和非马尔科夫模型。 4.结束语 综上所述,我们知道电能在人们日常生活中的重要性,更是推动我国经济社会发展重要的一部分。因此,电力企业要高度重视电力设备检修工作,不断提高和完善电力设备检修技术水平,建立健全的电力设备检修管理体系,使电力设备能够正常生产和运行,定期对电力设备进行维护和检修,采取相关有效的应对措施,避免电力事故的发生,从而提高电力设备的稳定性,为人们的生活和工作到来便利,促进电力企业的可持续发展。 电力设备状态检修策略及其实际应用:浅析电力设备检修的问题 【摘 要】根据目前检修模式存在的问题,叙述变电设备的概况、检修管理状况、人员状况,提出在当前情况下开展状态检修信息系统建设的一些建议,并指出状态检修的核心在于准确掌握设备的状态,加强基础数据的采集、录入和分析,以科学手段掌握设备状态,逐步实现状态检修。 【关键词】变电设备;状态检修;模式 0 前言 随着电力体制改革的不断深入,电力企业经营机制也发生了变化,定期检修制度已不能完全适应形势发展的需要。因此,迫切希望能实现对电力设备检修管理由“到期必修、修必修好”的方针向“应修必修、修必修好”的观念转变,对电气设备实施状态检修。 1 变电设备状态检修的发展趋势及前景 随着传感技术和计算机技术的发展,多功能、多状态的在线监测系统将得到发展。智能状态监测系统的进一步研究和应用,将会解决常规数据处理中遇到的困难,状态监测系统与其他系统的联网和集成问题将得到进一步研究。高度信息化管理模式将是设备维护管理的一个发展趋势,远程设备诊断信息中心在其中将发挥卞要作用。结合最优成本评估的高可靠性的状态检修将是一个重要的研究课题。 2 状态检修基本原则 2.1 状态检修始终坚持“安全第一”原则,以提高设备可靠性和管理水平为目的,通过对设备状态的掌握和跟踪,及时发现设备缺陷,合理安排检修计划和项目,提高检修效率和运行可靠性。 2.2 推行状态检修必须坚持体系建设先行。状态检修是一项创新工程,是对原有设备检修方式的重大变革。为保证电网安全运行,必须首先建立完善的管理体系、技术体系和执行体系,全面规范状态检修工作,工作过程要做到“有章可循、有据可依”。 2.3 设备状态检修以评价为基础,通过全面评价,掌握设备真实健康水平。以国家、行业现行技术标准为依据,结合科技进步,制订评价标准。 3 当前开展状态检修工作的基本情况 3.1 电气设备检修状况分析和开展状态检修的迫切需求 设备检修工作是生产管理工作重要组成部分,对提高设备健康水平、保证设备安全可靠运行具有重要意义。定期检修模式有自身科学依据和合理性,多年实践中有效减少设备突发事故,保证设备良好运行。但这种“一刀切”式的检修模式,没有考虑设备实际状况,存在“小病大治,无病也治,更为严重的是病倒才治”的盲目现象。随着电网企业化和管理模式转变,经济效益成为衡量电网企业优劣主要指标,如何节约生产成本和人力资源,也是电网企业考虑的主要问题。近年来电网规模迅速发展,电网设备数量急剧增加,定期检修工作量剧增,人力资源紧缺问题日益突出。同时电气设备制造质量大幅提升,集成式、少维护、免维护设备得到大量采用,早期制定的设备检修周期已不能适应设备诊断和管理水平的进步。 3.2 开展状态检修探索工作的主要收获及存在问题 3.2.1 过去采用计划检修体制存在严重缺陷,如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等,使设备维修方面耗资巨大。如何合理安排电力设备检修,节省检修费用、降低检修成本同时保证系统有较高可靠性也是一个重要课题。 3.2.2 部分检修人员对状态检修存在着片面的看法,认为减少停电次数,拉长检修周期不仅可以少干活,也能保证安全。对状态检修复杂性、长期性、艰巨性及其蕴藏巨大潜力缺乏足够认识,缺乏对其理论学习及深入研究,处于一个浮浅状态。 3.2.3 状态检修需要科学管理,传统基础管理工作距开展状态检修工作要求还存在差距,缺乏与状态检修相适应的管理平台,不能提供完整的设备档案记录及运行、检修、试验记录或运行检修记录不详、不衔接、资料丢失等。历史记录没有很好利用,只能提供十分有限的信息。 3.2.4 设备状态的判定标准不完善。虽然颁布了输变电设备评价标准,但在准确掌握设备实际状态上仍有差距,尤其针对设备状态判断有一定难度。 4 开展状态检修的技术要求 4.1 带电测试手段、在线监测技术和离线信息采集相互结合,丰富设备状态量的信息源。利用红外热成像技术、变压器油气像色谱测试技术在日常生产中对设备进行测试。对设备运行状态表现特征如电流、电压、功率、温度、绝缘、机械性能等状态的物理量都实时监测。注意做好设备原始记录、图纸及设备的运行、检修、试验数据资料的加工整理工作,在线监测技术与离线信息采集相结合,使状态信息采集上没有盲点,为状态评估提供科学有力的依据。 4.2 改革现有的生产管理系统。生产管理系统涉及到变电设备运行与检修、试验、继电保护、调度和安全监察等环节,它包括了送电设备运行和检修管理、变电运行管理、变电设备管理和保护装置的检修计划制定、各类操作票和工作票管理、设备耐压试验管理、设备缺陷管理等。做好各种信息整合工作,可为今后进一步开展状态检修工作打下良好基础。 4.3 建立完善的状态检修信息管理评估系统,逐步实现状态检修管理工作的标准化、程序化的要求。做到实时分析每台设备的状态情况,并进行状态变化趋势的分析,利用先进的数据库和分析技术减小数据分析统计的工作量。通过建立科学的计算机综合管理信息系统,建立严格的量化的设备状态评价指标体系,利用系统所具有的分析和统计功能判断设备的健康状况,为设备的状态提供比较高效的分析结果,并作为延长或者缩短检修周期的依据。 5 变电设备状态检修的应用 5.1 断路器 断路器常见的故障有:断路器拒动、断路器误动、断路器出现异常声响和严重过热、断路器分合闸中间态、断路器着火和断路器爆炸等。直流电压过低、过高,合闸保险及合闸回路元件接触不良或断线,合闸接触器线圈极性接反或低电压不合格,合闸线圈层次短路,二次接线错误,操作不当,远动回路故障及蓄电池容量不足等因素,都能造成断路器拒动。 5.2 GIS GIS没有向外部露出的带电部分,其可靠性已显著提高,为检修和维护方便,需要开发不拆卸设备而用确切的简易办法诊断内部状态,主要集中在以下几个方面进行监测: 5.2.1 气体的监测。SF6气体的监测集中在气体压力、泄漏、湿度、色谱分析等方面,由于SF6在局部放电和火花作用下会产生分解物,所以通过比较SF6的离子迁移率频谱与纯SF6气体的参考频谱变化就能检查SF6的特性。 5.2.2 SF6断路器电寿命的监测。开断电流加权值监测,测量断路器的主电流波形、触头每次开断电流值和时间,经过数据处理计算开断电流加权值,可间接监测断路器的电寿命。 5.2.3 断路器机械特性的监测。通过在线监测开关合、分闸线圈电流波形与正常电流波形比较,可监视断路器机械异常情况。 6 结语 实施状态检修制度是设备管理的一场重大变革。它不仅有利于保证安全生产、降低检修费用、提高设备利用率和供电可靠性,还可使广大基层的设备管理者从过去指令性计划的单纯执行跃升为自主决策者,有利于增强他们的主人翁责任感和使命感。实施状态检修制度不仅是电力企业自身的需要,也是时代的需要、形势发展的需要。 电力设备状态检修策略及其实际应用:关于电力设备运维检修的探讨 摘要:保障电网运行的安全性和稳定性是当前电力行业发展所要注重的关键性问题,这就需要对变电设备进行运维和检修,以此来保障变电设备输送电的可靠性,减少检修与变电交叉、重叠的工作,以此在提升工作效率的同时还能够实现经济效益的最大化,保障变电设备的有效运行。 关键词:电力设备 运维检修 探讨 1电力设备运维检修观念的演变 电力设备运维检修观念的演变经过了三个阶段:第一阶段是事后检修(BM,break maintenance),也称故障检修(CM.corective maintenance),是最早的检修方式。这种检修方式以设备出现功能性故障为判据.在设备发生故障且无法继续运转时才进行维修。显然,这种应急维修需付出很大的代价和维修费用,严重威胁着设备或人身安全。这个阶段,是一种被动的检修阶段;第二阶段是预防性维修(PM.prevention maintenance),即是计划检修阶段,在这个阶段,对电力设备的检修都是依靠经验来进行的,凭借着工作人员的工作经验对电力设备运行状况进行判断,根据判断来对设备的检修作出时间安排,这个发展阶段的设备检修具有很大的盲目性,不能够正确判断检修前后的故障,而且对设备的检修往往是在正常运行状态时进行的,会造成人力、物力等方面的浪费;第三阶段是状态检修阶段(CBM,condition based maintenance)或预知性维修阶段(PDM,predictiVe diagnostic maintenance),这是一种较为先进的检修技术,主要是对电力设备的运行状态进行监控,通过对监控得到的数据及参数的分析发现设备中存在的隐患,在最佳的时间内及时排除故障。 2实现电力设备运维检修的意义 电力设备运维检修,充分利用现有的检测信息,通过多方位、多角度的分析,采用合理的运维检修策略。对设备的运行状态,做到及时维护检修,以避免重大设备故障,同时避免不必要的维修工作,并不断优化维修计划,务必做到花最少的经费做最好的运维检修。运维检修后的报告分析具有重要的指导意义,为预防类似事故,提高对设备状态的监督和管理,提高供电可靠性,减少了停电时间,提高了经济效益。 电力设备的运维检修,还有利于提高电力企业工作人员的工作效率。运维检修需要大量的数据资料和丰富的实践经验来保证运维检修工作的良好开展。这就需要检修工作人员不得不随时关注电力设备的工作状态并进行定期定时的记录,并且凭借自身的从业知识以及以往的维修经验对电力设备的具体工作状态进行谨慎的判断。 2 现阶段运维检修工作中存在的问题 2.1 运维检修的组织机构没有调整到位 “三集五大”实施后,在“大检修”体系中,没有明确设立运维检修评价班组。只是在现有的机构上增加各相关人员运维检修评价的工作,由少数人员进行实质性的运维检修评价。当然,之所以这样是因为事先在运维检修方面,没有事先培养一批技能能手。老的运维检修方式在转变的过程要一定时间。另外,安全监督体系也没有进行相应的调整。 2.2电力设备的运维检修制度太过于僵硬 在预防性的计划检修制度下,定期定点的进行检修工作。技术工作人员习惯了到期就按部就班的来开展检修工作,以至于在日常工作中过分依赖大检修,缺乏日常工作中的监督与检修,甚至连思想上也没有了检修的意识。从而导致了大检修的过程往往也是应付公事或者是走走过场。 2.3运维检修加速了电力设备的消耗,缩短了设备正常的使用寿命 而计划性的检修制度,一切按制度办事,往往造成不顾及实际的情况。在电力设备的检修中,有问题的大修、没有问题的也大修。即使刚投入使用没有多长时间的新机器也要大修。大修小修都是拆了装、装了拆,在检修工作效率低下的同时,也增加了设备的拆装磨损,从而减少了设备的正常使用寿命,给企业带来了无形的资产损失。 2.4设备的运维检修工作效率低下,造成了大大的人力资源浪费 由于检修的过程中缺乏对机器设备工作状态的了解,致使在检修过程中盲目检修。往往将大部分的检修时间浪费在工作状态良好的机器设备上,此外对机器设备进行全面的检修更是大大浪费了检修人力物力资源。计划性检修的盲目性所造成的检修工作效率低下和人力物力资源浪费,严重违背了现代化的企业经管理理念。 2.5设备运维检修的局限性 目前设备的运维检修主要是建立在大量数据的统计分析上, 所以有必要建立全面、系统的电力设备运维检修监测数据。大多数故障不会在瞬间发生, 而是逐渐累积和发展的, 因此要详细掌握电力设备运行的实时数据和历次、历年的试验、运行、检修等技术参数的变化, 形成设备诊断的系统数据,以使设备的管理工作标准化、程序化。 3 对电力设备运维检修的建议 3.1转变安全体系管理的理念 建立有效的培训体系大力培养技能型人才,实现“企业要我安全”到“我自已懂安全,我自已要安全”的转变。现场一线人员能明确的知晓危险点,出于人性的本能自然就会保安全。作为企业要提高一线员工的技能与知识水平,放开手,大胆而全面的推进运维检修工作。切实实现运维人员从工作现场堪察、开工作票、停电倒闸操作、工作票许可终结、验收送电一条龙一个班组完成,全面提高检修效率。 3.2 运维检修方式逐步转变 企业在运维方式上逐步实现运行维一体化。制定运维一体化相关标准制度,将评价和考核的标准进行细化和量化,使工作的开展有依据。将相关单位和人员的责任和绩效考察方式进行明确。定期进行考核和评价,年底的时候再根据考核的结果将其进行量化,对每个相关的单位和部门进行顺序排列,奖励成绩优秀的班组,严格的考核工作不认真的班组,做到真正的奖罚分明。其中最重的环节是明确了A、B、C、D四类检修的组织机构,其中A类检修以专业的工厂化检修为主,B、C类检修以停电检修为主,D类检修侧明确由运维班组在不停电的情况下实现。其实要实现真正义意上的运维一体化的目标,B、C类检修也必须由运维班组直接执行。这样除了专业化的工厂检修外,就是各电网企业的自行运维检修。 3.3定期定点式的全面检修 目前各发电厂在施行发电机组的检修工作时主要按照国家电力部门制定的《发电厂检修规程》实施检修工作。具体的规定有:1每四到六年进行一次大修,检修的期限为五十到八十天;2 每两年进行一次小修,小修的期限为十到十二天;3 检修的范围是所有电力设备的全面检修。因此,目前的电力设备检修多按照具体的规定每一次检修都是定时定点的全面开展,不管是设备坏与不坏也不管设备的具体运行状态如何。 3.4电力设备的事故维修 在现行的电力设备检修规定下,除了进行定期定点的全面检修以外,还会在电力设备发生事故时进行突发性的事故抢修,以确保电力供应的正常运转。这种维修是非计划性的,是短期内保证机组正常运转的检修方式。这也是对定期检修作出的一种补充措施,使得两者相辅相成,为我国的电力供应事业做出更好的贡献。 3.5加强计算机技术以及现代化的检测设备在电力设备运维检修中的应用 电力设备的运维检修离不开对电力设备和电力输送网络的全面监控,使用现代化的监控系统来进行操作可以节省大量的人力物力资源,现代化检测设备的使用更能提高检测的效率和准确性。 4结语 总之,电力设备的运行和维护作为电网生产管理的支撑体系,在智能电网的发展中不容忽视。笔者从电力设备运维检修观念的演变出发,简单分析了电力设备中运维检修存在的问题,并提出了运维检修的建议,希望可以达到有效促进和加强电力设备检修工作的目的。同时,也希望有更多的人员参与到电力设备检修的研究工作中来,为我国电力事业的发展作出必要的贡献。 电力设备状态检修策略及其实际应用:电力设备运行发热故障的诊断及检修 【摘 要】随着电力设备电压等级的提高、容量的增大,多年来形成的、一直发挥着重要作用的电力设备预防性试验制度,正面临着严峻的挑战。电力系统中越来越多的管理者和工程技术人员已经强烈意识到,电力设备的维修制度由传统的预防维修发展为状态维修已势在必行。对于规模和容量越来越大、电压等级不断提高的庞大的电力系统来说,状态监测与故障诊断技术的应用,显然具有非常显著的社会、经济等多方面的意义和价值。 【关键词】电力设备;发热故障;诊断及检修 1.电气设备故障诊断的目的 设备故障诊断的目的:(1)保证设备安全,防止突发事故;(2)保证设备精度,提高产品质量;(3)实施状态维修,节约维修费用;(4)避免设备事故造成的环境污染;(5)提高企业设备的现代化管理水平,给企业带来较大的经济效益和良好的社会效益。 2.检修前的调查研究 对于电气设备经过一段过程与时间运行,会产生各种各样的故障,电导致设备停止运行影响生产,严重的甚至会造成人身、设备事故。其故障大致可分为两大类:(1)具有外特征直观性的故障,如电动机、电气明显发热,冒烟,散发焦臭往往是电动机,电气绕组过载,线圈绝缘下降或击穿损坏,机械阻力过大或机械卡死,短路或接地所致。(2)没有外特征的隐性故障。这类故障时检修的难点,也是主要故障,其主要问题在电气线路或电气元件本身。如电气元件调整不当、损坏或电气元件与机械操作杆配合不当(如磨损)、松动错位,电气元件机械部分动作失灵,触点及压接线头接粗不良或松脱,导线绝缘磨破,元件参数设置不当或元件选择不当等原因所致。 调查研究是设备检修的前奏,是故障分析的第一手资料,调查研究正确、全面、对检修工作往往起到事半功倍的效果。调查研究的主要方法是问、闻、看、听、摸、拽。 (1)问。询问设备使用者故障发生前的情形、异常现象、以往病史情况、故障前有否操作失当或某操作杆、按钮失灵或误动作等。如果是初次检修该设备,还应向使用者了解各操作机构的功能、控制关系、操作顺序等为分析电气故障,迅速查找故障点提供依据。(2)闻,是否有绝缘漆、塑料、橡胶等过热、烧焦的刺鼻气味。(3)看,察看熔断器的熔体是否熔断,触点是否烧熔或烧灼。如果再现故障(注意不能扩大故障),看接点间有无火花。(4)听。电动机、继电器、控制变压器、电池阀等电器的机械动作机构在运行或动作中是否有异常声音。(5)摸,切断电源,用手背(如果温度过高烫手,人可本能地迅速缩回,避免烫伤)触摸电动机外壳、电器线圈等,判断其是否有明显的温升与局部过热现象。(6)拽,切断电源,轻拽电线是否松动。通过调查研究,一般来说,具有外特征直观性一类故障可找出;对较熟悉的电气设备的电力还可大致确定故障范围。 3.在排除故障的过程中,要遵循以下原则 (1)从故障现象的确定来分析、检测和判断,都要保持清醒的头脑。“运筹帷幄,决胜千里”。正确的分析,可以起到事半功倍的效果。不要遇到故障,拿起表就测,拿起工具就拆,要养成良好的分析、判断习惯,要做到每次测量均有明确的目的,即要知道测量的结果能说明什么。 (2)一般情况下,以设备的动作顺序为排除故障时分析、检测的次序,以此为前提先检测电源,再检查线路和负载,先检查公共回路,再检查各分支回路;先检查控制回路,再检查主电路;先检查容易测量的部分(如电气箱内),再检查不容易检测的部分(如设备上的器件)。例如B2012A型龙门刨床出现刨台不能“前进”,也不能“步进”。分析:出现这种情况,说明电机扩大机、直流发电机、直流电动机及励磁机构,均是正常的。电机组工作正常,交流控制电源正常,刨台自动循环回路中交流回路、直流回路的公共部分正常,刨台“步进”、“步退”,直流回路的公共部分正常。故障范围应在:交流回路、“刨台步进、前进控制”回路和直流回路的刨台步进和前进两条支路。 确定故障范围后,根据工作原理,直流回路的工作靠中间继电器触头控制,而中间继电器的线圈在交流回路,所以应先检查交流回路。检查交流回路时应先观察继电器的动作情况,若按下步进按钮和前进按钮,继电器线圈均不得电,可用电压法或电阻法先检查前进继电器线圈、后退继电器联锁点、后退按钮常闭触头、前进换向行程开关常闭触头即导线的连接等公共部分的线路,后检查步进按钮、前进按钮、自动循环继电器常开触头及它们的连线。确定交流回路正常后,对直流回路进行检修,先观察中间继电器得电后,给定电源供电的时间继电器线圈是否得电,以判定中间继电器这个触头及连线是否良好。测量时间继电器触头后级的直流电压是否正常,以判定时间继电器的触头是否良好。这些部位正常后,若故障现象仍存在的话,可用电阻法和电压法分别测量直流回路中“步进”、“前进”两条支路,并处理故障点。 (3)测量某一支路时,可从电源向负载方向逐步测量检查。比较熟练后,可以直接从线路中间某些位置进行检测,可较迅速地缩小故障范围,直至找出故障点。 (4)进一步缩小故障范围,找出故障点,并排除故障。 对故障点的处理要合理、可靠,要根除故障。如对热继电器动作,不但要使热继电器触头复位,而且要查出过载的原因并处理;对熔体熔断,不但要跟换新的熔体,而且要查明熔体熔断的原因并处理,应向有关人员说明应该注意的问题。 4.一些特殊电磁量及诊断方法 (1)轴电压:运行时转轴两端的电位差。设计和正常运行的电机设备其值很小。当电机设计、调整存在问题,电机出现故障的情况时,电机往往会出现较高的轴电压,轴电压产生的原因通常有:磁通脉动,通常由磁路不对称或磁场畸变引起;单极效应;电容电流等因素。轴电压含有交流分量、直流分量和高频分量,必须进行频谱分析。 (2)负序不对称电流 :出现可能原因有:①三相负荷不对称;②发生不对称故障。 (3)电气试验测量结果:对试验结果的分析与判断能发现可能存在的电气故障隐患。 (4)感应电势的微分探测。 采用微分探测线圈,安装在定转子间气隙或固定于定子槽内,由于探测线圈的感应电势正比于转子各槽漏磁密波的微分,从感应电势波形图可以判断对应各槽有无匝间短路。 5.结语 综上所述,对于电气设备故障与检修,不可忽视机械对电气控制的影响。许多电气设备的电气元件的动作是由机械、液体压力来推动的,因此,在电气故障检修之前,应注意检查调整和排除机械、液压部分的故障,这对电气检修是很有帮助的。
浅谈风力发电机控制系统设计:风力发电机组并网运行研究 论文关键字:风能 发电机 电能 论文摘要:风能是一种清洁,安全,可再生的绿色能源,利用风能对环境无污染,对生态无破坏,环保效益和生态效益良好,对于人类社会可持续发展具有重要意义。进入20世纪70年代,在世界范围内爆发的能源危机告诫人们,要生存就要寻找开发新能源,此后各国政府纷纷制定能源政策支持新能源的开发利用。现今调整能源结构、减少温室气体排放、缓解环境污染、加强能源安全已成为国内外关注的热点。国家对可再生能源的利用,特别是风能开发利用给予了高度重视。 近年来,世界风力发电事业蓬勃发展,截至2006年年底,全世界风力发电装机容量已达7422万千瓦,预计到2010年全世界风力发电装机容量将达到149.5吉瓦。 我国风能资源丰富。据中国气象科学研究院的初步测算,我国陆地10m高度处可开发储量为2.53亿kw,海上可开发储量为7.5亿kw,总计约10亿kw,风能利用潜力巨大。2005年以来我国每年的风电新增装机容量连年翻番,2005年装机容量126万kw,2006年装机容量260万kw,2007年装机容量590万kw,至2008年底风电装机容量已超过1000万kw。国家规划,到2020年中国风电装机规模将达3000万kw。在国家政策和资源优势的推动下,中国风能开发利用取得了长足进步。 风力发电在并网时由于冲击电流的存在,会对电网电压产生影响。由于风力发电是一种间歇性能源,风电场的功率输出具有很强的随机性,所以为了保证风电并网以后系统运行的可靠性,需要额外安排一定容量的旋转备用以响应风电场的随机波动。各种形式的风力发电机组运行时对无功功率的需求不同,依靠电容补偿来解决无功功率平衡问题,发电机的无功功率与出力有关,由此也影响电网的电压。 大型风力发电机组的投入运行,使大规模风力发电场的建设成为可能,风电事业正逐步向产业化迈进。在某些地方,风力发电已经在电网中占有了相当的比重,它的运行状况直接关系到整个电网的安全性和可靠性。为了更加安全、充分的利用风力资源,迫切需要深入研究大规模风电场并网运行的相关技术问题,是保证并入大规模风电场后电力系统仍然可以正常稳定运行的重要前提。 国内外研究现状 过去很长一段时期以来,由于结构简单、运行可靠,风力发电系统主要采用恒速恒频发电方式,但采用恒速恒频方式的风力发电机组发电效率较低,而且机械承受的应力较大,相应的装置成本较高。近年来,随着大规模电力电子技术的日趋成熟,同时为实现不同风速下实现最大风能捕获从而高效发电,国内外正在采用变速恒频发电方式,变速恒频发电方式可以大范围内调节运行转速 ,来适应因风速变化而引起的风力机功率的变化,可以最大限度的吸收风能 ,因而效率较高;控制系统采取的控制手段可以较好的调节系统的有功功率、无功功率 ,但控制系统较为复杂;低风速下风机转速相应下降,从而大大降低了系统的机械应力和装置成本,近年来变速恒频风力发电机组成了大容量风力发电设备的主要选择方向。 恒速恒频风力发电机组的并网包括同步发电机的并网和异步发电机的并网。同步发电机在重载情况下并网,若不进行有效的控制,常会发生严重的无功振荡和失步,对系统造成严重的影响。用于风力发电的同步发电机与电网并联运行时,常采用自动准同步并网和自同步并网方式。前者由于风速的不确定性,通过该方法并网比较困难;后者的并网操作相对简单,使并网在短时间内完成,但要克服合闸时有冲击电流的缺点。异步风力发电机控制装置简单,而且并网后不会产生振荡和失步,运行比较稳定。然而,异步发电机直接并网时会产生发电机额定电流5-7倍的冲击电流,不仅对电网造成冲击而且影响机组寿命;另外异步发电机本身不发无功功率,需要进行无功补偿。 变速恒频风力发电系统有多种,例如同步发电机交/直/交系统的并网运行和双馈发电机系统的并网运行。在变速恒频风力发电的众多种方案中,最具优势的方案是采用双馈感应发电机的并网型交流励磁变速恒频风力发电机组。 同步发电机交/直/交系统并网运行时,由于采用频率变换装置进行输出控制, 因此并网时没有电流冲击, 对系统几乎没有影响。由于同步发电机组工作频率与电网频率是彼此独立的, 风轮及发电机的转速可以变化, 不必担心发生同步发电机直接并网运行可能出现的失步问题。在风电系统中使用阻抗匹配和功率跟踪反馈来调节输出负荷, 可使风力发电机组按最佳效率运行, 向电网输送更多的电能。 双馈发电机系统并网运行时,风力机起动后带动发电机至接近同步转速时电网, 并网时基本上无电流冲击。风力发电机的转速可随风负载的变化及时做出相应的调整, 产生最大的电能输出。而且通过调节双馈发电机励磁电流的频率、幅值和相位,可以保证发电机在变速运行的情况下发出恒定频率的电力,并可以调节无功功率和有功功率。 交流励磁变速恒频风力发电系统中,发电机和电网之间是一种柔性连接,尤其对无刷双馈电机而言,对发电机转子侧交流励磁电流的调节与控制,就可在变速运行的任何转速下满足并网条件,实现变速恒频无冲击电流的高效并网。其励磁绕组与电网间的双向变频器功率,仅为发电机系统的一小部分功率。可以预见,在未来几年内,无刷双馈电机在变速恒频发电系统中将会获得广泛的应用,对全国的风力发电等机电产品的更新换代起推动作用,产生显著的经济和社会效益。 研究(设计)内容 对主要风力发电机组类型进行对比研究,不同机型的发电机原理、结构、运行特性和对电力系统的影响不尽相同,有必要进行研究。 对风力发电机组并网方式进行比较分析研究,主要是同步发电机的并网方式和异步发电机的并网方式进行比较分析,并对目前主流的变速恒频风力发电机组中的双馈感应发电机进行重点探讨。 电压水平是电力系统稳定运行的重要指标,研究了风力发电并网运行后电力系统的电压特性。 从风电场接入地区的中枢点电压水平、风电系统负荷的轻重、风电场的无功补偿容量大小等各个方面分析探讨影响风电机组最大注入功率的各种因素。 综合分析几种常用风力发电机的并网控制技术,分析比较它们各自应用于风力发电上的优缺点。并提出风力发电技术今后的发展趋势。 研究(设计)方法及技术路线 首先建立几种常用风力发电机的数学模型,建立风速、风力机模型,并利用已建立的数学模型对发电机原理进行探讨,研究各风力发电机的运行特性,并就各种发电机并网时对电网的影响进行理论探讨,特别是与电网有功、无功交换功率及对电网电压的影响进行探讨,找出合适的并网运行控制方案。 本课题研究的难点有:1)风力发电机数学模型的建立;由于风力发电机类型较多,不同电机的数学模型不一样,不能建立统一的、适应各种机型的数学模型。2)该课题的探讨主要停留在理论上,并进行适当的仿真计算,难以进行实验验证 时间安排 第九周 详细地了解设计题目、设计任务、设计要求、预期效果。本周内主要完成:①明确设计任务的具体内容。② 完成开题报告。③编制初步设计方案 第十周 通过分析设计任务,提出各自的问题。 第十一周、第十二周 ① 将设计任务再次细化,提出更加具体的问题。② 开始设计预期目标的整体方案,包括相关硬件、软件方案,提出可行性。 第十三周、第十四周 ① 设计方案更加具体化,使之更加清晰,明确提出可达到的预期效果。② 再次论证方案的可行性。③ 对设计方案各部分进行系统的分析计算,解决设计中出现的具体问题。 第十六周 总结前两个阶段的工作成果,编写设计说明书。 第十七周 ① 妥善保存设计系统。② 修改毕业论文,并完成打印。③准备答辩 预期成果 预期成果为几种常见风力发电机组的并网运行控制方案,并以论文论文的形式表达出来。可能的创新点为:考虑充分利用电力存储或者能量存储技术,降低风能资源的随机性对电网造成的不利影响,改善风能资源的利用条件,尽可能达到可控的目的。 浅谈风力发电机控制系统设计:大型风力发电机组旋转机械的状态监测及分析 【摘 要】本文对大型风力发电机组旋转机械的状态监测进行了分析,论述了大型风力发电机组旋转机械状态监测的重要性,介绍了振动信号的采集和分析过程,以及大型风力发电机组容易出现的故障。 【关键词】大型风力发电机组;旋转机械;状态监测 大型风力发电机组通常都是位于草原、戈壁滩等广阔偏远的地区,分布的面积非常广,离监控中心的位置很远,大型风力发电机组的电子装置和发电机组又比较复杂,在这样的情况下,大型风力发电机设备就会很容易出现故障。而状态监测作为一种重要的手段,能够保障风电机组设备的正常运行,优化机组设备,在机组设备出现故障时,及时作出诊断,由此看来,对大型风力发电机组旋转机械的状态监测进行分析和研究,是非常有必要的。 1、大型风力发电机组旋转机械的状态监测 大型风力发电机组在运行的过程中,需要时刻对正在运行中的状态参数进行监测,并且将数据传感器采集到的数据进行处理,通过得出的结果对大型风力发电机组旋转机械的状态进行评估和预测,这样即使是远程控制,也可以最大程度地提高大型风力发电机组的工作效率,减少故障的产生,降低维修的费用。通常的监控系统采集到的数据是有限的,只能采集到一部分数据,例如振动量就无法采集到,这就可能会导致故障预警不准确,使设备的存在安全隐患。想要实现对大型风力发电机组全方位的控制和监测,在大型风力发电机组的监控系统中加入状态监测,是一种十分有效的方法。大型风力发电机组旋转机械的状态监测是scada系统的一个组成部分,结构和scada是一致的,都是由上、下位机等组成的,上位机在完成数据交换和传送命令的时候,要通过网关和下位机的plc控制组相连接,plc控制组主要包括a/d转换模块、i/o输入输出模块、cpu模块和电源模块等。整个监测系统的核心部位就是plc控制组,程序如果想要顺利的执行,就必须要先上传到plc控制组。plc控制组中的a/d转换模块的主要作用就是信号转换,将采集到的信号转换成为监测系统可以识别的信号;i/o输入输出模块的输出功能就是实现操作对象命令的执行,输入功能则是将plc控制组和各个传感器连接,进行数据的采集;cpu模块的主要功能是运算和判断;电源模块的主要作用是保持电源的稳定性,保障其它的各个模块都能正常的工作。只有各个部分之间相互配合,才能更好地对大型风力发电机组旋转机械进行状态监测。 2、旋转机械振动信号的采集 旋转机械的部件在有许多阻力的情况下,产生的响应,称之为机械振动。机械信号振动的采集要通过传感器,传感器的选择一定要准确,要选择最为恰当的,并且安装在合适的位置,通过制定的软件进行数据的采集和传递。传感器要根据所处的环境以及监测部位的振动情况来选择,传感器的灵敏度要好,抗干扰的能力要强,这样才能保障数据的可靠性。传感器在安装方面,也是需要特别注意的,如果安装的位置不恰当,不仅会影响到测量结果的准确性,还可能会导致传感器自身出现损坏。电涡流式的传感器是一种非触碰型的传感器,非常适合监测机轴的转轴相对于轴承座的振动,电涡流式的传感器有两种安装方式:①第一种方式是根据主轴的垂直和平行方向,将传感器用支架固定在轴承座的侧边;②第二种方式则是在轴承座中分面上夹角45°的位置处,垂直轴颈安装两个传感器,用支架固定。在安装的过程中,如果出现了两个传感器的位置过于靠近,则要注意防止交叉影响。其它的传感器,如压电加速传感器和磁电式速度传感器在安装方面是差不多的,都是安装在轴承座上,为了获得最佳的监测效果,也可以用螺丝将传感器牢牢地固定在机座的表面。 德国劳埃德船级社 gl 认证的在线状态检测标准,规定了几个必要的振动测试点,具体内容见表1。 在具体的发电场工作中,可以根据机组的类别和监测情况等增加测试点,使重要位置和容易出现损害的位置得到监控保障。 3、旋转机械振动信号的处理分析 在大型风力发电机组设备旋转机械测试出的振动信号,都不是单一的,通常都是两个或者更多信号形成的综合性信号,这时,就需要对振动信号进行处理,将信号的特征扩大化,这样的做法,有利于对监测设备的状态进行最为准确的判断。信号最基本的处理方法主要有频域分析、时域分析、相域分析和幅域分析:①频域分析:频域分析就 要将信号的频域机构进行确定,简单来说就是将信号中所包括的频率成分以及这些频率成分幅值的大小搞清楚。主要的内容就是通过傅立叶的变换,以频域的形式对信号进行描述,傅立叶的正逆变换、倍频分析、小波变换、三维坐标图等;②时域分析:时域分析就是信号在时间区域之内进行的变化以及分析,主要的内容包括时域平均、瞬态记录等;③相域分析:相域分析指的是对相位随时间的变化以及相位值的测量值进行分析;④幅域分析:幅域分析指的是将信号在幅值上进行处理,主要的内容包括均值计算、概率密度和概论分布函数等。当今时代,微电子计算机发展迅速,对振动信号的分析主要采用数字式分析机来完成,分析仪所进行的数字频率分析的计算工作量是非常繁重的,fft作为一种傅立叶变换的快速算法,能够节省计算所耗费的时间。通过快速傅立叶变换,可以迅速的识别出旋转机械振动信号的振动频率。 4、结语 大型风力发电机组旋转机械的故障分析和预测方法,可以通过状态监测技术实行,利用状态监测技术把机组的状态发展和信息提供出来,通过这些信息来减少安全事故的发生。在线监测技术的优势可以预测可能发生的故障,这样就可以优化风力发电机组旋转机械的运行和使用,所以在线状态监测技术对安全生产和提高机组的经济效益有着不可忽视的重要作用。 浅谈风力发电机控制系统设计:风力发电机组控制系统论文 1风力发电机组控制系统的构成分析 在风力发电机组中,其控制系统关系着机组是否能够安全稳定的运行。控制系统可以分为本体系统与电控系统,也叫做总体控制。其中,本体系统又可以分成空气动力学系统、发电机系统以及变流系统和其附属结构;电控系统是由各种不同类型的模块组成的,分为变桨控制、偏航控制以及变流控制等等。与此同时,本体系统和电控系统之间已经实现信号的转换,比如空气动力系统里,桨距主要受变桨控制系统控制,这样做能够发挥风能转化的效率,同时也能使得功率平稳。由于风电机组的标准不同,其控制系统也是不一样的。根据功率可以将发电机组分定桨距和变桨距发电机组以及变速型机组三种。其控制技术也是由原来的定桨距恒速恒频控制向变桨距恒速恒频发展,而后再发展到变桨距变速恒频技术。 2对定桨距风力发电机组的控制分析 在定桨距风力发电机组里,主要运用的是定桨距风力机与双速异步发电机,所采用的控制系统是恒速恒频技术。运用这种技术,确保了机组运行的安全和稳定。定桨距恒速恒频技术主要应用了软并网技术、偏航技术以及空气动力刹车技术等等。发电机与电网之间有晶闸管,晶闸管的开度对于冲击电流有很大的影响。使用恒速恒频技术对晶闸管的开度进行调控,进而来对并网瞬间产生的电流进行限制。风力发电机组控制系统的相关分析文/江康贵蒲上哲在风力发电中,发电机组的控制技术是确保机组正常运转的关键。风力发电机组的控制系统是一个综合性较强的系统,因此,加强对控制系统的研究分析,对于确保机组安全稳定运行至关重要。本文拟对机组中的几种控制系统进行分析。摘要此外,利用这种技术,经过传感、检测等能够实现自动偏航以及自动解缆的功效。在定桨距风力发电机组中,桨叶的节角距是固定不变的,如果风速比额定的风速要大很多时,那么桨叶本身的自动失速就会失去效能,不能让输出的功率更加的平稳。 3对变桨距风力发电机组的控制系统分析 变桨距风力发电机组所使用的电机是可以调节滑差的绕线式异步发电机,风力机使用的是变桨距风力机。和定桨距风力发电机组相比较,变桨距风力发电机组有更大的优势,主要表现在输出功率更加的平稳,此外,还有在额定点上有着非常高的风能利用系数,同时还有非常好启动性能以及非常好的制动性。变桨距风力发电机组的控制系统主要使用了转速控制器1和2,以及功率控制器。为了能够最大限度的将由风速引发的功率波动降低,机组还应用了转子电流控制技术。这种技术可以对转子的电阻进行调节,从而确保转子电流对恒定电流的给定值进行有效的跟踪,进而保证输出功率的稳定。在发电机并入电网以前,发电机的转速信号控制着系统的节距值大小,发电机的转速有控制器1控制,变桨距系统会依据给定的速度参考值,对节距角进行调整,从而让风轮拥有比较大的启动转矩。在并网以后,发电机组主要由控制器2和功率控制进行管控。与此同时,要把发电机组的转差调整到1%,节距的大小应根据实际的风速进行调整。在风速比额定值高的时候,伴随着风力的不断加大,风力机逐渐的吸收更多的风能,发电机的转速也将变快。对于转速的调节,主要通过改变节距来进行。随着桨距角的改变,发电机输出的功率就会维持在一个稳定的值上,不会出现大的波动。某个时段的风速不稳定,一会上升一会下降。上升的时候,输出功率也随之上升,转子电流给定值相应的改变,从而使得转子电流控制器工作,将转子回路的电阻改变,提升发电机转差率,那么发电机的转速会逐渐上升。此时,风力又开始降低,在功率控制的作用下,发电机的转速也随着下降。这样,在风速上升和下降的过程中,发电机的输出功率基本上没有出现变化,这样就维持了功率的稳定,确保了发电机安全稳定的运行。 4对变速风力发电机组的分析 与恒速恒频技术相比,使用变速恒频技术,能够在风速较低的情况下,叶尖速比能够一直处于最佳的状态,从而获得最大的风能。如果风速比较大,使用风轮转速的变化,对部分能量进行调节,进而增加传动系统的韧性,确保输出功率的稳定性。变速风力发电机组的总体控制可以分为三个区:恒定、转速恒定以及功率恒定。在恒定区,随着风速的变化,发电机的转速也出现了变化。受功率—转速曲线的影响,发电机的转速达到一定的值后就保持不变,然后进入转速恒定区。在这个区里,转速控制对发电机的转速进行控制,确保转速不变。当风力进一步增大,功率也增大,达到极限后,功率进入恒定区。变速风力发电机组的控制系统主要就是变速恒频技术。双馈异步发电机在绕线转子异步发电机的转子上装有三相对称的绕组,同时,三相对称交流电又与这三线绕组接通,从而产生了一个旋转磁场,这个磁场的转速和交流电的频率以及电机的极对数的关系非常密切,我们可以通过下面的公式来看:在这个公式中,n2代表的是绕组被接入频率是f2的交流电之后所产生的旋转磁场相对于转子本身的旋转速度,p代表的是极对数。从上面的公式中,我们可以得知,只要频率发生改变,既可以使得转速发生变化;如果通入转子的交流电的相序发生变化,那么磁场的旋转方向就会发生变化。我们可以假设n1是电网频率为50Hz的时候发电机的转速,n是发电机的转速,因此,只要是n±n2=n1,那么异步电机的定子绕组感应电动势的频率就不会发生改变,始终维持在50Hz。 5结语 综上所述,当前风力发电已经越来越引起人们的关注了。风力发电机组中,控制系统对于维持机组的未定具有非常重要的作用。本文主要分析了三种控制系统:定桨距风力发电控制系统、变桨距风力发电控制系统以及变速恒频控制系统,这三种控制系统随着风速的变化能够实现对输出功率的调整,使其保持平稳的状态,进而维持了风力发电机组的安全稳定。 作者:江康贵蒲上哲单位:汕头市众业达电器设备有限公司 浅谈风力发电机控制系统设计:风力发电机组振动优化设计论文 1风电机组振动特性研究分析 风电机组中发生共振的现象时有发生,为了避免机组发生较大振动,需对塔筒以及整个风力发电机轴系进行共振裕度分析。塔筒为细长结构,可采用梁模型进行简化处理得到塔筒的1、2阶弯曲频率。轴系计算中,重点关心了机组的1、2阶扭转自振频率。风力发电机组的激振源较多,主要有转频、电网频率以及叶片通过频率,振动特性分析较为复杂。通过机组工作转速与固有频率的CAMPBELL分析以及机组的共振裕度分析表,从而可得出结论,该机组动力特性良好。塔筒为细长梁模型,一阶弯曲固有频率一般介于1倍工作转频至3倍工作转频之间,因此塔筒的频率必须首先保证避免共振。同时发电机部件由于激振来源较多,主要来自转频、电网以及叶片通过频率等,振动特性分析较为复杂。对于机组振动特性的分析,可以通过机组CAMPBELL分析. 2强度优化设计 为提高风电产品的市场竞争力,机组在保证性能的基础上,要具备成本优势以及开发效率优势。基于以上目的,优化设计的方向和目标大致分为以下几个方面。 2.1以降低重量为目标的多参数强度优化设计 降低重量主要是要通过减小产品的尺寸来实现。在保证产品的刚强度各项性能指标满足要求的前提下进行,即优化之后进行。许用应力值:σ≤[σ]疲劳损伤因子:D≤1,D<0.5(焊缝) 2.2基于工艺成本控制的多目标强度优化设计 对于产品某些加工部位的表面光洁度可进行优化设计,对产品成型工艺可进行降本优化改进。例如,在保证疲劳可靠性的前提下,由原来的表面光洁度2.5μm增至12.5μm,显然降低了加工的难度,节约了加工成本。同样,由原来的锻造成型改为铸造成型,同样可降低机组的制造成本,并满足批量产生的需求。在工艺优化设计中,同样需保证结构的抗疲劳性能,需满足以下疲劳性能指标:疲劳损伤因子:D<1,D<0.5(焊缝位置)。 2.3整体提高产品性能的全新优化设计 上述2种优化方式与方法,参数的调整系统性不强。借助计算软件的先进优化算法,例如遗传算法等,可以对结构的重量、疲劳可靠性等进行系统的优化分析。 2.4基于软件设计开发平台,自主编程定制优化 设计流程,缩短开发周期为了能够满足批量产品的设计需求,在大量分析计算经验积累的基础上,对于某些特定问题,借助软件的设计开发平台,开发全参数的强度分析设计软件。 3风电机组中几类特殊难点问题 3.1螺栓连接强度分析计算 风机和发电机部件中,螺栓连接及焊缝连接是最常用的2种连接方式。对于此类问题的静强度与疲劳强度分析,考核标准以欧洲的标准体系British、GermanorDNV或美国的ASME标准为主。对于塔筒分段的链接螺栓,有学者提出了采用分段线性模拟螺栓在不同阶段受力的方法,该方法简单易行。对于塔筒与主机架、主机架与发电机主轴、轮毂与发电机等部位的连接螺栓,由于载荷较为复杂,采用上述经验公式已不能满足要求,需要借助FEA分析方法。结合载荷谱,通过计算最终得到螺栓的疲劳损伤值。 3.2焊缝连接强度分析计算 关于焊缝疲劳问题,国际焊接协会IIW-2003、欧洲标准Eurocode3part1.9、英国标准BS7608、挪威船级社DNV的相关规范,以及美国机械工程协会ASME规范,均给出了相应的计算方法。东方电机一般采用国际焊接协会中的热点应力法来分析焊缝疲劳。首先,在FEA分析模型中建立热点应力的参考点,单位载荷作用下,得到2个参考应力点的应力分量,然后通过外推公式,最终得到热点位置的应力分量。通过查找和选取相应的疲劳等级DC,计算之后得到焊缝损伤。若损伤因子D<0.5,可满足抗疲劳的要求。 3.3传动链疲劳分析难点 传动链的疲劳问题较为复杂。主轴轴承的装配,使得载荷在该位置的传递出现了较大的非线性因素耦合效应,主要来自于3个方面: (1)轴承轴向及径向紧量装配。 (2)轴承内部滚子与滚道的接触。 (3)螺栓预紧作用的非线性效应。这使得FEA模拟仿真结果具有较大的不确定性,成功解决此类问题的难点在于准确模拟滚子与滚道的接触应力传递。 4结语 风电机组的研发设计虽然借助于较为完备的标准体系,但对于工程中出现的复杂多样的事故及问题,有时却没有标准可供参考。所以,风电机组的整机分析、机电耦合振动分析、风流场与复合材料耦合振动响应分析、机组应力及位移响应分析、机组疲劳断裂损伤的深入研究等,均有待更为深入的研究逐步解决。此外,产品优化设计也是一个多因素集成的工作,往往需将设计工艺制造难度、材料成本、电磁性能、通风散热性能、强度振动性能、软件计算性能等诸多因素予以综合考虑,才能创造性价比高、具有市场竞争力的产品。 作者:李源 陈昌林 谭恢村 单位:东方电气东方电机有限公司
1我国环境污染问题严重和环境保护的重要性 我国改革开放以来,经济社会得到了快速地发展,人们的生活质量和经济水平得到了显著的提高,随着时代的发展和社会的进步,但是,各个地区在开发建设的过程中,没有重视环境保护,导致生态环境失去平衡,环境污染问题也变得日趋严重。环境保护问题已经越来越得到人们的重视,如何更好地解决环境保护中出现的各种问题,已经成为我国目前迫切需要解决的问题。环境保护是为了人们的生存环境和发展环境更加舒适美好,也是为了我国经济社会的可持续发展,为了全面实行可持续发展,就要进行严格的环境监测,从而对环境进行保护。 2环境监测在环境保护工作中有着非常重要的作用 环境监测的定义是指通过对影响环境质量因素的代表值的测定,确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。其作为环境保护的一大利器,对环境进行监测的目的主要是准确、及时而又全面地呈现给大家当前环境质量情况,合理预测其将来的发展变化趋势,为环境保护部门进行下一步的控制污染源和环境规划等环保措施提供理论依据和数据基础。环境监测为环境保护提供第一手的原始数据,是环境保护最重要的依据,也是环境保护的基础,是环境保护必不可少的基础性工作,离开环境监测数据,就没办法开展好环境保护工作。环境监测在环境保护工作中是一个不可缺少的技术扶助角色。进行环境监测可以清楚地知道这个地区有哪些污染物和每种污染物的浓度情况、总量情况、变化情况。环境监测工作是一项专业性比较强的工作,环境监测涉及化学、物理、数学、自然科学、社会科学、环境科学、环境工程。环境监测是为环境保护工作服务的,通过环境监测数据掌握有哪些污染物、那些污染物的浓度、如何进行环境保护工作。在进行环境监测时,有时通过环境监测仪器设备直接对噪声等环境要素进行测定,有时通过采集环境中的大气、水等样本,然后把样本进行现场分析或送到实验室进行分析,通过仪器设备和规定的操作方法来测定样本的污染物种类和污染物数量,环境污染情况也就一目了然。在环境保护工作中,环境保护的规划、计划、各种政策的制定和各级党政领导对环境保护的重要决策,都要以环境监测数据为基础;各级环境保护部门开展环境管理、环境污染事件处理、环境执法等,都要以环境监测数据为依据;综合整治、区域限批、污染减排等各类环境保护实施的效果,最终都体现在流域、区域或行政辖区的地表水、噪声、大气环境质量改良上,这就需要环境监测单位用环境监测数据来体现说明。环境监测在环境保护工作中拥有不可或缺的技术撑持作用。 3环境监测在环境保护工作中有哪些作用 环境监测是环境保护工作中一个重要的细节,为环境保护工作的开展实施提供数据支持,环境监测和环境保护两者关系紧密,环境监测作用于环境保护,推动国家向环境友好型方向不断前进、发展。环境监测在环境保护工作中的作用:(1)环境监测为环境保护执法提供数据依据。在环境保护工作中进行环境监测,我们可以清楚地知道真实、全面、准确的环境监测数据,并对这些环境监测数据进行科学的分析,得到有用的信息,随之准确掌握环境的情况,为环境保护执法指明道路,为环境保护执法提供更有效的方法,提高环境保护执法工作效率。(2)环境监测为环境保护法律、法规、规章、制度和标准的制定和实施提供重要数据资料。每个行业都有自己的法律、法规、规章、制度和标准,环境保护部门也不例外,想要确定水、空气、噪声等环境是否受到污染,就要拿法律、法规、规章、制度和标准来对照。如果环境遭受破坏,也要依据这些来划分污染的等级。在制定环境保护法律、法规、规章、制度和标准的时候,就需要对不同的地方在不同的时间都进行环境监测,把收集的环境监测数据拿来做比较,进行分析。(3)环境监测为环境影响评价提供监测数据。环境监测是环境影响评价中一个重要的步骤,在环境影响评价的整个过程当中都需要进行环境监测。环评单位要进行环境影响评价,第一步就必须委托环境监测部门对项目建设地的周边环境进行监测,掌握项目周围环境概况,然后对照项目所在地环境功能区划及执行标准,根据项目建设地点的水环境质量现状、大气环境质量现状、声环境质量现状等,提出拟建设项目的主要环境问题和主要环境保护目标,然后对拟建设项目的施工期、运营期和退役期的废水、废气、噪声和固体废物的污染源和环境影响进行分析和预测,这当中也需要环境监测的支持,然后提出施工期和运营期关于废水、废气、噪声和固体废物的环境污染治理措施,提出拟建设项目在各个时期要进行环境监测的计划和建议,然后还要对项目选址可行性、产业政策符合性、清洁生产、总量控制因子、总量控制指标和区域调配等进行分析,最后对拟建设项目提出对策、建议和总结论。拟建设项目运营后还要进行环境保护竣工验收监测,以保证和确定环境影响评价中提出的环境污染治理措施、对策和建议是否做到、是否可行。在环境影响评价的评价初期、施工期、运营期及后评价期都需要环境监测的监测数据。(4)环境监测为环境污染事故处理提供重要数据资料。现在我国环境污染事故频发,造成人心惶惶。出现环境污染事故时,首先对环境污染事故进行环境监测,可以清楚地知道这次环境污染事故有哪些污染物和受污染的范围有哪些。然后才能制定出及时、准确、科学、符合实际的环境污染事故处理方案。(5)环境监测为各级党委和政府制定经济、环境保护政策提供监测数据作为决策依据。(6)环境监测为建设项目环境保护竣工验收提供重要数据资料。(7)环境监测为排污单位的排污申报提供重要数据资料。(8)环境监测为环境保护普查工作提供重要数据资料。(9)环境监测为排污单位在线监测数据比对提供重要数据资料。(10)环境监测为环境污染纠纷处理提供重要数据资料。(11)环境监测为节能减排工作提供重要数据资料。(12)环境监测为各级政府环境保护目标责任制考核提供重要数据资料。(13)环境监测为环境统计工作提供重要数据资料。(14)环境监测为总量控制工作提供重要数据资料。(15)环境监测为环境质量信息提供重要数据资料。(16)环境监测为征收环境保护税提供重要数据资料。(17)环境监测为城市环境综合整治定量考核工作提供重要数据资料。(18)环境监测为发放排污许可证工作提供重要数据资料。(19)环境监测为制定环境标准工作提供重要数据资料。(20)环境监测为反映一个地区的环境状况提供重要数据资料。(21)环境监测为科学研究工作提供重要数据资料。(22)环境监测为环境治理提供重要数据资料。要进行环境治理就必须准确了解环境的质量和污染程度,只有用环境监测采集来的数据作为依据,才能有重点、方向准确地制定出有效的环境保护措施,否则,可能会适得其反,加重环境的污染。 4如何发挥环境监测在环境保护工作中不可或缺的技术撑持作用 环境保护工作中要充分发挥环境监测的有力作用:(1)完善环境监测的日常管理制度。环境监测工作应该严格按照环境监测的有关规定落实执行,按照环境监测数据及时、准确、全面的要求,建设现代化、全国性的环境监测网络体系,为及时、全面、准确掌握和解决全国各地环境污染问题服务。(2)加大对环境监测工作的监督管理。明确环境监测各岗位职责,用法律法规来约束环境监测工作人员的环境监测行为。积极关心环境监测工作人员的职称评定和聘任,增加环境监测工作人员有关环境监测高级工程师和环境监测工程师的职称聘任职数,鼓励环境监测工作人员对环境监测工作的热情。坚决杜绝在环境监测工作中乱改数据、谎报瞒报和弄虚作假现象,确保环境监测数据的及时、真实、全面和准确。坚决打击在环境监测工作中乱改数据、谎报瞒报和弄虚作假的失职渎职行为。(3)要投入足够的环境监测资金,采购先进的环境监测仪器设备,保证环境监测仪器设备及时维修、保养和更新。(4)加大对环境监测技术的改进和创新,积极采用国内外先进的环境监测方法技术。加强人工智能、卫星遥感等先进环境监测技术的应用。(5)积极培养和吸收优秀的环境监测人才,培养建立一支能吃苦耐劳、反应迅速、作风优良、工作负责的环境监测队伍。(6)提升环境监测的政治地位和法律地位,尽快改善环境监测体制。要完善环境监测的法律、法规、规章,提升环境监测单位的政治地位和级别,转变环境监测部门不够独立的局面。(7)健全环境监测的法律法规、规章制度和标准规范。随着环境保护工作的不断重视,要求与其相适应的相关法律法规、规章制度和标准规范也相应地提高质量和水平,而且必须要执行落实到位、监督管理到位。(8)建立环境监测和环境保护执法联动体制。(9)环境监测机构要配备建设仪器设备齐全的优良实验室,提高环境监测质量水平。(10)排污单位的委托性环境监测全部由社会上的环境监测中介单位承担,并对社会上的环境监测中介单位加大监督和管理。 5结语 在环境保护工作中进行环境监测是十分必要的,而且,还要在环境保护中全面开展环境监测工作,使环境污染问题得到有效地解决。我国应该立足国情,建立和完善我国的环境监测网络体系和环境监测应急体系,提高环境监测能力,为环境保护工作提供客观、准确、真实和及时的数据服务,继续在环境保护工作中发挥重要的作用。
煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化数据集成平台建设的思考 【摘 要】煤矿综合自动化系统的建立是煤矿信息化建设的基础,要真正实现煤矿企业信息化与工业化两化深度融合,就必须把这些松散的生产自动化子系统、安全监测自动化子系统、井上下监测系统等进行集成,使各子系统采集到的数据和图像存放在统一数据存储平台内,形成统一的安全生产调度指挥平台,实现综合调度和集成管理,为煤矿安全高效生产提供科学决策依据。 【关键词】综合自动化;信息化;数据集成;平台建设 随着电子技术和计算机技术的发展和普及,企业的信息化程度已经成为决定企业效益和国家经济增长的战略资源,利用信息技术提高企业管理效率和管理水平,提升企业核心竞争力,已经成为国家和企业关注的热点。当前,国内煤炭开采环境日趋复杂,开采深度不断增加,开采成本不断加大,劳动密集型的劳动体制和粗放型的管理方式,使煤炭企业的可持续发展受到严重挑战。近几年,作为两化融合的重要组成部分,国内煤炭行业综合自动化系统建设发展十分迅速,水平逐步提高,但大多数仍处在分散控制阶段,信息集成度低,数据挖掘不够,井下作业仍处于劳动密集型阶段。为了降低成本,实现本质安全高产高效、在国际竞争中立于不败之地,加大数据集成和管理集成力度、实现“生产过程自动化、经营管理信息化,科学决策数字化”已经成为煤炭企业发展的必然趋势。 1 确立建设和集成方案,做好单机自动化系统建设 单机自动化是整个自动化系统建设和集成的基础。信息化管理职能部门要对矿井各主要生产系统,以及设备情况、软硬件的设施、应用系统的厂家、现有子系统的应用情况等进行详细的摸底核实,对于以前建成的自动化子系统具体问题具体分析,对新建的单机自动化子系统要严格把关,要求建设厂家能够提供兼容的、开放的接口,明确要建设、改造和接入的自动化子系统,规划信息传输平台、数据存储平台以及数据集成平台的建设方案,并且对数据存储方式作统一的规划和安排,确保数据挖掘和系统集成的顺利进行。 2 整合生产子系统,实现生产过程信息化集成 生产子系统主要包括工作面监测系统、胶带机控制系统、提升及装卸载集控系统、地面储装运系统和洗煤厂集控系统、矿山供电系统、大巷轨道运输系统、大型固定设备集控系统等,通过对这些系统的集成,实现从煤炭采掘、运输到原煤入洗生产全系统的数据监测监控。根据工作面监测系统,掌握采煤、开掘工作面的瓦斯、风量、温度、以及采掘机械设备的情况,指挥一线生产;通过井下胶带机控制系统,了解目前各胶带机控制系统、煤仓煤位、给煤机、大型设备的运行情况,及时安排煤炭的运输及远程控制运输系统的起停;通过提升及装卸载集控系统,掌握提升及装卸载设备的健康状况,以及当天的出煤量,并可以根据现场情况,远程开停提升及装卸载装置;通过地面储装运系统,了解地面胶带机和设备的目前状况,并根据煤种和各煤仓的仓位,决定煤流的方向;通过洗煤厂集控系统,控制和监视入洗煤的数量、入洗设备状况和洗精煤的储存等;通过大型固定设备集控系统掌握各通风系统、压风系统和排水系统的运行状况及存在的问题,保证矿井通风压风排水系统的安全运行;通过矿井大巷轨道运输系统,了解各个矿车的运行情况和安全情况,并通过无线传输向矿车司机指令实现矿车的调配;通过供电系统的运行,实现了对矿井供电系统的监测监控,实现遥测、遥调、遥信、遥控的功能,对矿井防掉闸、短路等事故的发生起到很好的预防作用。 通过对生产系统全过程的集成,实现对整个生产流程的控制,如果中间一个环节出现故障,或者某一个设备出现报警,就可以立即安排相关环节作出调整,同时,也可以及时掌握各生产单位的生产环境、及时考核各生产单位的生产情况、采煤数量。通过生产管理的集成,既提高了管理效率,也为安全高效生产的安排提供依据,为预防事故的发生提供了最可靠的参考。 3 整合安全监测子系统,实现安全监测信息化集成 通过对人员定位系统、安全监测系统、井下应急广播系统的集成,实现安全监测信息化集成。当事故发生时,人员定位系统会根据安全监测系统检测的数据,自动判断人员是否需要撤离,当参数超过预置阈值,自动利用井下应急广播系统播放撤离信息,并向调度人员反馈危险信号。调度人员根据人员定位系统所提供的图表、图形,迅速了解有关人员的位置情况和矿车分布情况,通过井下应急广播系统,快速通知井下人员撤离的方向,并利用矿井大巷轨道运输安全综合保障系统调动矿车到危险地区接应撤离的职工,让他们快速安全撤离,及时采取相应的救援措施,达到安全生产、快速救援的效果。 4 整合视频监测子系统,实现工业电视系统集成 视频通讯技术在煤矿生产中得到广泛的使用,由于前期缺乏统一规划和管理,相关部门根据各自所需,自行设计安装,视频设备厂家各异,网络重复敷设问题十分严重,造成资源的浪费,也不能形成网络互通,资源共享。为了解决这个问题,综合自动化建设工程除了把这些视频系统整合起来之外,还要在原煤生产流程的关键部位、采掘头面、重要搭接点、大型设备峒室、乘人点等安装摄像仪,并在调度集控中心和相关单位计算机上显示相关图像,加强对生产过程、生产安全设施和职工行为的监管,并根据现场图像内容作出进一步的处理措施,以达到减少事故、避免事故的作用,使调度员可以随意切换,第一时间掌握重点头面、重要岗位的监控信息和安全监测情况。 视频监控主要用于主运输设备运行状态的监视。工业电视系统主要由井上部分、井下部分、调度室主控部分及流媒体部分组成。 工业电视系统必须具备的功能: 1)管理服务功能 对整个网络监控系统的信息进行统一处理,其中包括信息的设置、信息的记录、信息的存储、信息的转发及信息的查询。对监控地点及用户信息的编辑,包括新建、修改、删除。对用户进行权限设置,对用户的操作请求进行权限认证,并实时记录来自客户端的操作,同时生成操作日志,并可对其进行维护与查询以及巡检与校时功能。 2)流媒体服务功能 通过流媒体视频服务器,通过网络接口与远端编码器相连,实时接收视频流数据,并临时存储在缓冲区,根据客户端的请求,把缓冲区的视频数据转发给客户端,从而完成流媒体的播放和传输。 3)视频监控功能 视频监控模块是系统的主要客户端软件,根据不同设置可以实现类似主控和分控功能。具有远程设置DVRDVS参数、远程实时浏览视频图像、远程控制云台及镜头以及视音频文件的回放等功能。 4)硬盘录像功能 工业电视系统能够实现硬盘录像功能,以备查询,且检索方便,可以复制,根据需要,设置录像可以保存的时间,并可以方便的对存储的流媒体文件进行WEB管理。 5 深入数据挖掘整合,实现综合调度指挥 为了实现全方位的综合管理,综合自动化系统还必须建设综合调度指挥平台。综合调度指挥平台主要负责把接入的信息进行实时数据采集,利用信息融合技术、故障诊断技术、专家系统分析等技术对数据进行处理,并以良好的人机界面进行控制、显示和查询。主要功能如下:整合综合自动化各子系统和大型设备运行情况、起停情况、设备参数、故障情况、报警情况、以及录像信息。 综合调度指挥平台负责将实时、历史数据信息进行分析综合,然后对各系统进行隐患预测、规律总结,并将信息在有效时间内以数据列表和曲线图的形式提供给系统中的相关用户,为用户进行设备检修和采取必要措施提供决策依据。系统可以查询任何系统中设备的开停情况,如开停时间、次数等,可查看累计量信息及统计图表,还可查看整个系统的网络故障信息,方便用户管理。系统可将各子系统显示的各类实时动态、动画等图形转换为HTML或XML,通过IE浏览。 当系统出现故障和报警的时候会自动弹出窗口或弹出报警条,根据用户自定义的等级严重性排序,并提供声光报警,依据其影响程度进行分类、分级。对所有涉及系统配置操作,对子系统实施控制的操作及一些重要的操作,系统都进行完整的记录,包括操作时间、操作者、操作码及描述、节点名等。为系统的事故追查及重演提供重要的信息。系统能自动统计出任何一个时间段的报警故障以及操作记录。 综合调度指挥平台具有综合各子系统的数据,实现对煤的生产过程进行全过程监测,包括采掘工作面、胶带机及大巷运输、提升及装卸载、地面储装运、动力洗选等全过程的监测。 综合调度指挥平台为矿井提供联动预案调度系统,当各个子系统发生报警信号时,根据预先设定好的预案,自动弹出预案提示,使调度指挥人员及时正确的处置事故,在矿井允许的情况下还可调用指定子系统,进行联动,及时高效的应对突发事件。配置联动报警预案,为管理人员提供灵活自由的设置,提供报警信息和联动预案动作的查询,便于管理人员管理。 综合调度指挥平台必须具备与集团公司总调生产调度系统和安全监测系统进行连接,统一数据传送格式,在集团公司安全监测系统中能读取生产矿安全监测系统、人员定位系统和工业电视系统所需的全部数据。 安全生产调度指挥平台通过对自动化子系统中生产系统、辅助系统、安全系统、工业电视系统、经营管理系统等数据的集成,以图形和表格方式进行数据的综合性展示,形成全矿安全生产系统图、各专业子系统图、指标分析、生产趋势图,具有报表管理、图纸管理、历史数据分析、系统预警管理、系统故障管理、数据联动分析、系统效能分析、设备工况预警分析、领导带班管理等功能,实现对现场的远程监测监控、集中调度管理等日常管理业务。通讯系统实现应急电话、无线通讯和有线电话三网合一,调度中心可通过任何一种途径实现对现场的调度指挥。 生产系统、安全监测、工业电视、经营管理系统等各信息化系统集成后,各子系统采集到的数据和图像均存放在统一数据存储平台内,通过统一的安全生产调度指挥平台,矿调度人员和决策人员可以非常方便查询到所需要的各种信息,掌握企业的生产经营情况和实时动态,查询各种历史数据和图像,并根据综合信息对生产系统进行协调指挥,为科学决策、快速反应提供可靠的数据保证。 煤矿综合自动化论文:综合自动化系统在马营煤矿的应用 摘要:介绍了矿井综合自动化系统的原理、结构、特点以及子系统接入与数据采集方式,并详细阐述了综合自动化系统在马营煤矿的应用,给出了各子系统的具体接入方式以及实现的功能。 关键词:综合自动化;工业以太网;监控系统;PLC控制系统;Modbus协议 0 前言 中煤集团山西金海洋能源有限公司马营煤矿,原先属于个人企业,被中煤集团兼并重组后,目前正在做技改建设。为将矿井建设成为高产高效的现代化矿井,矿上进行了全矿井综合自动化系统的建设。 矿井综合自动化系统将各子系统监控数据运用统一的网络传输平台,统一的接口,统一的通信协议,统一的编码方式,构成统一的数据存取模式。对监控数据采用组态方法,在统一的监控系统平台上为矿井生产调度用户创建形象、直观的生产动态监视画面,实时显示矿井生产工况和环境监测数据,同时支持数据WEB方式浏览,可以通过网络接入到公司信息网,供公司领导掌握生产状况和查询相关信息。工程师也可以在专用工作台上通过切换的方式,对整个综合信息系统进行维护。 1 综合自动化系统结构 矿井综合自动化控制系统是整个矿井信息“大脑”,它需要一个快速、安全、运行可靠的网络平台为大量的信息流动提供支撑,同时要有一个功能全面的安全生产信息应用系统为矿井安全生产的科学调度提供决策支持。综合自动化控制系统采用三层网络体系结构,包括资源管理层(信息层)、过程控制层、操作执行层(设备层)。 资源管理层(信息层):其主要目的是利用操作执行层(设备层)提供的大量生产信息使企业各个实体能够不受地域的限制对工厂局域网中的各种数据进行监控,并对这些数据进行进一步的分析和整理,为相关的各种管理、经营决策提供支持,实现管控一体化。目前,资源管理层(信息层)实现的途径就是通过企业外部网(Internet)和企业内部网(Intranet)。由于涉及实际的生产过程,必须保证网络安全,因此这一层还要采用防火墙、用户身份认证以及密钥管理等安全技术。 过程控制层:是采集服务器和各个子系统主机或控制器之间利用OPC/DDE/FTP等协议方式传输控制信息命令,相互握手的一个过程。控制层不仅仅是命令的传输,需要信号采集的归类、逻辑判断,完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能,用户能随时通过执行工作站查询网络运行状态以及现场设备的工况,对生产过程进行实时的远程监控。赋予一定的权限后,还可以在线修改各种设备参数和运行参数。过程控制层通常可以独立工作,主控设备本身具有或通过扩展接口可以接入到综合自动化控制系统中。过程控制层的功能一般由计算机完成,为实现先进控制和远程操作优化提供支撑环境,例如实时数据库、工艺流程监控、先进控制以及设备管理等,就本项目而言过程控制层对应各子系统计算机主机或控制器。 操作执行层(设备层):通过工业以太环网或现场总线与过程控制层相连,使得底层测控信息能够与过程控制层实时交换数据,完成这一层功能的关键技术是以太网与底层现场设备网络间的接口,以及底层数据包的正确解释和传输。 2综合自动化系统特点 (1)异构系统的互联互通 分别在网络级和串口级提供了多种符合国际主流标准的接口方式,便于各种子系统的接入,实现最大限度的信息共享。它能够集成不同厂家的硬件设备和软件产品,实现各系统间互操作,并将各系统数据集成。 (2)先进的体系结构 采用B/S模式设计,支持数据WEB方式浏览,通过网络方便矿领导和各生产职能部门随时掌握矿井生产动态和安全状况方便管理层实时查询、分析和决策。 应用系统采用三层或多层架构,遵循统一数据出口和统一数据入口的原则,通过统一的一站式服务门户对外给用户提供闭环式服务和共享机制,对内整合各业务应用系统。通过对上层应用服务的请求,调度下层业务逻辑及其相关业务系统的资源,完成以事件为驱动的工作流和数据流的运行。 (3)统一的系统集成平台 以信息集成平台为核心,将实时数据流在企业统一信息平台上集成起来。同时,针对统一信息平台开发各种综合应用,形成集成化、网络化应用。各种图形、图像、报表信息都可以通过Web的方式在任何一台终端统一浏览,统一界面。 (4)统一的数据仓库 在集成化的数据管理中,数据一旦被输入,在整个系统中都可以使用。这是因为所有的数据是在一个数据库中进行管理的。这样就大大提高了工作效率,降低了工程的实施难度。 在软件上使用SQL2008数据库,在硬件上使用高配置服务器,并配备高容量的存储空间,主要用于存储各子系统数据,形成一个统一的数据仓库。 (5)安全性 充分考虑系统和数据的安全性。系统具有较强的身份认证、授权、加密等机制、完善全面的事件日志、数据备份和病毒防护功能。 采集服务器和数据服务器冗余和双机热备,保证数据的安全。采用防火墙、网闸、杀毒软件对系统进行全方位的保护。 3 数据采集 本系统将各控制子系统无缝集成,系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合系统平台数据交互。数据接口采用标准的接口,系统架构是全开放的,扩展能力很强。 煤矿综合自动化系统的数据采集主要有以下三种数据接入方式: OPC:OPC(OLE for Process Control)是被工控领域广泛遵循的一种标准,它规范了应用程序与现场设备或数据源之间数据存取的接口协议,它是基于微软的组件技术(COM/DCOM)设计,采用C/S体系结构。它既可存取本地OPC Server的数据,又可存取分布在网上其它节点的OPC Server的数据,并且具有高效、安全的特点。它是目前存取现场数据最理想的方法。数据集成时,可采用系统的OPC Client模块直接与具有OPC Server的现场监控子系统存取数据。 NetDDE:基于网络的动态数据交换(DDE)技术,也采用C/S体系结构。它既可存取本地DDE服务器数据,又可存取分布在网上其它节点的DDE服务器,它比OPC在速度和安全性方面要逊色。但对一些动态刷新系统它仍不失为一种简单有效的方法。数据集成时,可采用系统的DDE客户模块直接与具有DDE服务器的现场单元系统存取数据。 FTP:监控子系统将实时数据周期性地写入指定的共享文件中,文件的结构符合统一的信息描述,数据集成服务器可存取共享的文件实现与现场监控子系统的数据交换。 4 结语 系统建设完成后能够使马营煤矿井上下各生产环节的生产工况信息在异构条件下进行联通与共享,能够使不同功能的应用系统联系起来,协调有序运行,使各自独立的监控系统信息实现共享。 该综合自动化平台具有“集中管理,分散控制;监控全面,使用方便”的特点。不仅使矿井各生产自动化系统的可靠性大大提高,而且也提高了生产效率,并达到了减员增效的目的。 系统建设完成后实现了对全矿井安全、生产的主要环节进行实时监测、监视和信息汇总,实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化、科学化,为矿井安全生产、有效预防和及时处理各种突发事故和自然灾害,提供有效手段,为企业信息化的应用和发展奠定基础。 煤矿综合自动化论文:分析煤矿综合自动化平台的设计与实现 [摘要]根据煤矿综合管理自动化的结构要求,把煤矿的各个子系统统一结合,构建煤矿的自动化系统,同时,再把煤矿的环境信息、安全信息和设备的信息统一在这个系统平台上,从而实现整个矿井的综合系统的自动化和系统软件的组态化设计。 [关键词]煤矿、自动化、设计 为了提高煤矿的生产效率,保证生成的安全进行,绝大多数煤矿都安装了煤矿综合自动化系统,但是,各个系统之间各成体系,没有很好的结合,均衡、和谐的发挥各个系统的作用,因此,导致了这个综合系统在实际的使用中存在很多问题。 一、存在的问题 (一)重复投资 煤矿综合自动化平台的建立是通信线路和组态软件的构造过程,这个过程中存在很严重的重复投资和重复建设。 (二)人力资源浪费 煤矿综合自动化平台是各个子系统的组合体,各个子系统相互独立,都需要专业的人员进行维护和操作,这就存在很大程度上的人力、物力、财力和精力的浪费。 (三)缺乏稳定性 由于煤矿综合自动化平台的各个子系统之间是相互独立,所以造成该系统的整体稳定性差,整体可靠性低,不利于煤矿的安全生产。 (四)信息闭塞 也是由于煤矿综合自动化平台的各个子系统的相互独立,各个子系统自成体系,各个系统之间的信息不能有效的交流和共享,从而严重影响了整个系统的综合作用。 (五)维护工作量大 由于煤矿综合自动化平台由各个子系统构成,各个子系统都需要精心的维修和维护,所以,从这个角度来说,各个系统的维护和维修的工作量非常大。 二、煤矿综合自动化系统的目标 (一)通过煤矿综合自动化系统保证煤矿井上和井下的各个环节的生产情况能够有效的集成并反应出来,通过矿井安全的监控、人员的安排定位等子系统的数据整合,实现相关数据的整合和评估。 (二)通过煤矿综合自动化系统检测各个子系统内部的运行状况,并分析相关的生产参数,并通过连接公司局域网,实现对各个子系统的内部控制,交流各个子系统之间的信息。从而保证各个子系统的网络化控制,企业的现代化管理。 (三)通过生产调度中心的集中监控,对井下的各个系统实现无需真人值班、留守,通过系统的定期和不定期的巡视和维护来监控井下系统生产状况,从而实现整个煤矿综合自动化系统的一体化。 (四)对着经济的发展,科技的进步,煤矿综合自动化系统应该根据需要不断的更新、换代或者升级,以此来保障煤矿综合自动化的发展需求。 三、系统结构 煤矿综合自动化系统由设备、控制和信息构成,控制是维系设备和信息的纽带和关键,整个系统通过设备的基础管理反映到控制平台,最后反映到信息平台,从而为生产者和管理者提供生产和管理依据,也保障了企业的安全发展。 信息的收集整合是整个综合自动化网络的高层目标,它主要是采用1000M工业以太网技术,以TCP/IP作为信息的传递介质,传输协议,把所有的信息通过WEB服务器连接、汇总,并传到企业管理层,从而实现管理层对企业一线数据的掌握和管理。 控制作为整个系统的中间环节,采用智能控制设备,必须确保该系统的高可靠性,以此来适应井下工作环境的特殊性,并保证井下工作的安全性。与此同时,必须考虑到各个子系统的兼容性和适应性。 四、设计方案 煤矿综合自动化系统的设计必须考虑到各个子系统的兼容性,还要注意各个系统的实用性等诸多问题,所以煤矿综合自动化系统的建立包括网络传输、子系统的接入和软件集成。 (一)网络传输 此平台的建立要求具有实时n生、开放性和可靠性,平台建立过程中还要充分考虑到该平台的一下特点:选择通用性较强的设备;选择开放性的标准设备;选择可靠性高的网络;保障产品的一致性。 1 光缆选择 建议全部采用单缆,地面的可以采用12芯的作为千兆工业以太网络的传输链路,井下则建议采用36芯的光缆作为传输线路。 2 交换机的选择 网络交换机有骨干交换机和分支交换机之分,骨干交换机组成主干环网,分支交换机构成分支网,建议交换机的安置选择干燥,空气流通性好的固定机房, 3 服务器的选择 在满足系统基本需求的情况下,尽可能的使维护简便,尽量预备备用系统,以便保证任何环节出现故障时,不必停止整个系统来进行维修或者更换。 (二)子系统接人 1 硬件接人 硬件接人可以采用以下三种方式:上位机接入,即对于已经建立并且发展成熟的专业性较强的子系统采用直接通过统一的网关接口接人环网;PLC接口接入,即通过增加PLC以太网模块的方式,直接连接进附近的交换机;扩展接人,即通过对子系统支持接口增加接口转换装置,从而把子系统接口转化成标准的以太网接口接人环网。 2 软件接人 软件接入要求所有的子系统必须是软件统一接入,并且要采用统一标准的OPC接口,软件接入的过程中一定要考虑到软件接人的以下特点:各个系统既统一又独立,确保其中某个系统出了问题后,可以不停止整个系统来进行维修。换句话说,确保某一个子系统损坏时可以尽可能小的影响整个软件系统;已建子系统只要能满足RJ45和OPC接口要求,就能无缝接人;考虑以太网的兼容性和可靠性。 (三)软件集成 软件集成是煤矿综合自动化系统的主要内容,构建煤矿综合自动化平台需要运用Intouch组态软件,通过统一的软件监控系统平台实现对子系统设备运行情况的监控,同时存储相关历史数据,确保管理者对各个子系统的显示、控制、分析和决策。 五、结束语 利用集成化的信息处理平台,发挥各个厂家的硬件和软件的优势,实现各个系统之间的连接,实现企业信息系统和工业监控现场的无缝连接,把煤炭生产、管理的各个环节统一在这个平台上,形成统一、完善的邮寄整体,确保高产、高效的生产。 煤矿综合自动化论文:浅析煤矿综合自动化信息化建设应用中认识上存在的一些问题 [摘要]随着电脑网络技术的不断提高以及在煤矿企业中普遍的应用,矿井的综合信息化自动化技术步入煤矿企业已经是历史的必然发展趋势了,本文就以煤矿的信息化以及自动化系统的构成、建设以及应用等认识上存在的某些问题进行剖析,达到抛砖引玉的功效、煤矿产业是支撑我国经济发展的一个比较基础的能源型工业,同时它也代表了我国劳动密集型产业,这个产业生产环节多,人员的素质比较低,但是劳动的强度比较大,工作的效率低下;生产的环境比较复杂和恶劣,同时存在着各种各样的地质安全威胁;安全的压力比较大,同时管理的水平以及技术含量普遍偏低,成为了为什么煤矿业不能告诉发辰的瓶颈。 [关键词]煤矿综合信息化自动化 煤矿建设 存在的问题 1 前言 近些年来,伴随着计算机网络技术的不断提高以及煤矿企业中普遍的应用,这一阻挡煤矿产业高速发展的“瓶颈”有希望发生质的变革。煤矿的矿井综合信息化的技术革新,就是借助计算机信息管理的平台对煤矿生产中的各个环节、井下环境的安全参数以及设备运行时的状态等等重要的生产参数实现实时监测、控制以及分析,使得煤矿能在最大的限度内实现安全、高产以及高效的有效统一,是科学发展的必要以及构建和谐社会所必要的重要方面。综合信息化自动化在煤矿矿井的广泛应用给煤矿企业的管理造成了天翻地覆的变化,改变了传统意义中的管理方式,使得各个煤矿企业都快速的实施了矿井的综合信息化以及自动化的管理技术,但是在这股浪潮之下也反映出了不少在认识以及使用上的问题,这些问题都急需及时的解决。 2 JE确认识煤矿综合自动化信息化建设的真正内涵 2.1综合自动化信息化有比较强的实用功能 矿井的综合自动化信息化建设内容包含的非常广泛的,就一般情况来说,包含了两个方面:一个就是各管控子系统,二就是综合自动化信息化的信息平台。各管控子系统就是针对煤矿中不同种类的电气、机械的设备进行管理、控制以及监控的子系统,它们都是一个一个比较分散的独立系统,自己各成一个体系,自我掌控和运转,来实现各个管理信息的采集以及传输。然而综合自动信息化的信息平台,它的与各个管控子系统之间的关系就像是大脑与肢体的关系,相互的交融,缺一不可。子系统能及时的为平台提供数据,然而平台同时能充分的利用各个管控子洗头膏来进行数据的综合分析,被相关的管控子系统利用,同时也为管理和指挥提供决策的根据。 2.2煤矿综合自动化信息化的管理系统整体的颠覆了传统管理模式 煤矿综合自动化信息化的管理系统模式从实质上看,自动化信息化的管理系统是一种全新的管理模式的体现,但是表面上只是先进管理的手段之一,两者关系类似于机械化的生产本质与小农经济的区别,是先进的新生产力代表,同时也是煤矿综合自动化信息化现代化的管理模式的必经之路。但是在还没有实施煤矿综合自动化信息化的管理系统之前,煤矿的指挥中心主要是通过了网络系统能够被动的接受信息来进行以人工呼叫的方式进行事物处理。这样即使存在数量一定的计算机网络的应用,但是系统一直都是以配角的身份来进行的一些数据备份、下井考勤等等的工作。这样使整个煤矿的管理系统指挥中心出现杂乱和邂逅的现象,几乎也都是穷于应付。 但是在建设好煤矿综合自动化信息化的管理平台之后,就可以根据各种监控设备以及井下视频做到井下各现场同步监控,还可以了解和掌握到各种类型的井下作业生产的安全环节的检测数据,使得综合系统做到有效的决策,超前预防。而且还可以通过系统指挥中心展示的井下安全生产的状态来分析各个系统之间的数据,这样便于智能的对井下进行控制。总之,煤矿综合自动化信息化的管理模式具有实时型、现场型、智能化、预测性等的特征。 所以,我们在建设煤矿综合自动化信息化的管理系统的本质就是要建设煤矿的管控和现代化调度指挥一体化的管理体系。计算机深入的应用网络信息技术使计算机更加符合现代化、科学化的管理方式。但是计算机的网络管理系统只是一种手段,真正体现内涵的还是煤矿综合自动化信息化管理模式的变革。 3 结束语 现在的社会是一个注重互动、依赖技术的信息时代,传统出版企业和数字出版已成为了一种必然的趋势。因此,在未来的一段很长的时间里,数字出版和传统出版这两种形式会长期互为补充,相互并存,并且结合两种形式共同发展,使得计算机真正的体现出煤矿综合自动化信息化管理模式的内涵。在调整经营思路以及确定媒体的观念同时还需要尊重市场的准入原则,以推动出版作为传统出版企业的主要任务。总之,解决出版怎样才能不被数字化淹没的问题已经迫在眉睫。 煤矿综合自动化论文:浅谈综合自动化技术在煤矿中的应用 摘要:煤矿安全问题不仅关系到生产企业的自身利益,更重要的是关系到工人们的生命安全,煤矿企业生产安全是各方面都高度重视的问题,特别是煤矿井下地质及工作环境恶劣,机械设备较多,而自动化的总体水平相对滞后,煤矿自动化已成为煤炭企业及煤矿生产发展的重中之重。本文主要阐述了煤矿变电站综合自动化、煤矿机械的电气自动化、集中控制系统、煤矿安全和监控控制系统。 关键词:自动化技术;变电站;煤矿机电;应用 一.前言 随着供电系统的迅速发展,对各供电系统监视控制的可靠性、准确性、快速性、选择性等要求更高了。要提高运行的经济性和可靠性,最根本的就是提高运行管理的自动化水平,实现综合自动化。所谓综合自动化,就是广泛采用微机保护和微机远动技术,分别采集模拟量、脉冲量等非电量信信号,经过功能的重新组合,按照预定的程序和要求实现监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程,从而实现数据共享和资源共享,使设计简捷、布局紧凑,运行更加安全可靠。在煤矿中,矿井电网实现调度自动化、实现无人值守变电站及煤矿机械的电气自动化,也是其发展的必然趋势。煤矿综合自动化系统基本内容包括:实时采集各种部件的电压、电流、功率及其他模拟量等和各断路器的分、合状态,在此基础上实现系统的监视和监控,根据实时采集数据,进行各种模拟和计算,以决定安全和经济运行方式。 二.煤矿综合自动化的概念 综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合,实现对二次设备的功能进行重新的组合和优化设计,从而对全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调,进而来提高设备的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。其能够保证系统的安全和经济运行,在安全性能上和经济性能上有更好的保障。 综合自动化系统是应用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程实现全面监控的系统,把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控,实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网,这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管理部门进行汇报,上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。 三.煤矿综合自动化的主要内容 煤矿变电站综合自动化是将二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站自动化系统是利用多台微型计算机(包括单片机等)和大规模集成电路分级分部式自动化系统,它以微型计算机为基础,实现对变电站传统的机电保护、测量手段、控制方式以及通讯和管理模式的全面改造。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化和通讯网络化等特点变电站综合自动化系统内各个设备间能实现相互交换信息、数据共享,能够完成变电站运行的监视和控制任务。功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点,它以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标。变电站综合自动化系统取代了变电站的常规二次设备是大势所趋。变电站综合自动化系统简化了变电站的二次接线,它是提高变电站安全运行水平、降低其运行维护的成木、提高其经济效益的一项重要的技术措施。 水泵电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 瓦斯监测监控系统,采集参数:瓦斯浓度,风速,环境温度,负压,水位,设备开停,风门开关,馈电开关,电压,电流,风筒开关,轴温,抽放管温度,抽放管压力,抽放管瓦斯浓度,抽放管流量,故障报警等。采集方式:采用规约转换或读数据库的方式均可;接入方法:TCP/IP通信。 提升机电控系统,采集参数:安全回路、实时速度、电流曲线、电压、电流、故障、开停、电机温度、PLC状态、开关量、模拟量、钩数、提升容器位置监测。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约 风机电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 锅炉电控系统,采集参数:锅堂温度,锅堂前中后压力(负压)上锅筒温度,上锅筒压力,蒸汽出口流量,蒸汽管路压力,省煤器温度,烟道温度,鼓风机开度,风量开关,引风机吸风量开度,风量开关,供水调节阀阀门开度,水位调节器开关,显示,供煤炉排速度显示,速度调节,现场手自显示,水位报警,水位显示(电接点和差压变送两个显示),供水阀前、后压力,供水温度,流量,出渣机状态,循环泵状态,鼓风机开停状态,引风开停状态,供水泵开停状态,鼓风机轴温,引风机轴温,风机变频器速度等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 四. 煤矿综合自动化系统的应用 煤矿综合自动化系统包括风机在线监测监控(通风安全环境监测)子系统、瓦斯抽放监测(管道瓦斯抽放监测与控制)子系统、火灾预报束管监测(煤层自然发火实时分析)子系统、工业电视监视系统子系统、电力监测子系统、胶带机监测子系统、主副(斜)井提升监测子系统、矿压监测(矿井冲击地压实时分析及专家诊断预测与控制)子系统、矿用自动防尘撒水控制(皮带机头自动喷水降尘)子系统、机车调度子系统、考勤子系统、电话通讯子系统、电视会议子系统、计算机网络子系统等等。 综合自动化系统具有将上述各控制子系统无缝集成的能力,系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合监控平台数据交互。数据接口采用标准的UDP通信接口,系统支持瓦斯监测、视频监控、配电监测、机电设备监控管理等各种子系统的软件适配。系统架构是全开放的,扩展能力很强。每接入一种子系统模块,只需要一个适配程序。系统初建时可根据需求和条件先建最急需的最基本的核心平台,然后分期分批增加各种子系统及不断升级,最后建成最完善的系统。 五.结束语 煤矿综合自动化在我国才刚刚起步,随着我国经济技术的迅速发展,综合自动化必将日渐成热和完善。新型自动化技术的引入,使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了快速发展,必将推动我国煤矿变电站建设的迅速发展。 煤矿综合自动化论文:浅谈矿井综合自动化系统在煤矿的设计与应用 【摘 要】矿山电力综合自动化系统将井下电网保护、控制、监视、测量、故障分析等功能集合在一起,减少停电时间、面积,使调度员根据监视情况,煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向。通过实践应用,完全实现了井下电力参数测控的现代化,保证了井下电网的安全使用,同时为煤矿井下变电所的无人值守化打下了一个坚实的基础。 【关键词】矿井电力;综合自动化;系统结构 21世纪煤矿开采技术最为显著的特点,是计算机技术的全面应用和其功能的最大发挥,并将主宰矿山。计算机技术能够使规划、信息、控制和监测等不同部门融为一体,从而使煤矿整个系统发生根本性的变化。煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向,井下电力设备实现自动化监测、监控,对保证井下供配电设备正常运行,确保供电系统安全意义重大。它将井下电网保护、控制、监视、测量、故障分析等功能集合在一起,目的是提高供电可靠性和供电质量,减少停电时间、面积,使调度员根据监视情况,在地面控制中心通过遥控、遥调等实现明智、必要的操作。煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向。 1.我国煤矿自动化的发展历程 我国煤矿自动化系统起源于20世纪60年代,当时根据国家综合部署,集合全国煤矿行业的电子、电控方面技术骨干,成立了一家煤矿行业唯一的专业自动化研究所。 20世纪70年代,老式继电器退休,取而代之的是晶体管和逻辑电路,这大幅度缩小了控制器体积,改善了控制功能,变得更加安全可靠。 1980年开始,煤矿行业的科研单位不断增多,我国自主开发了KJ90、KJ95、KJ4/KJ2000与KJG2000等监控系统,还借鉴引进了美国、澳大利亚等先进国家的先进技术。至此煤矿的自动化控制和检测系统才真正应用到实践中。 1990年后,计算机技术进一步发展,形成了专用的独立的监控系统,以单片机为核心控制单元,内部的信息输入以模拟形式、FSK形式、基带形式等简单的调制方式为主,传输电缆为矿用屏蔽电缆,传输速率在600~9 600bit/s之间。这些系统大部分还是独立工作,很少有系统间信息的交换,每个系统的维护使用部门也不都一样。 进入21世纪后,以工业以太网为代表的信息网络技术迅速发展,煤矿各个专用的独立监控系统间的信息可以通过高速信息网实现快速的传输,两两之间的传输逐渐转变为总线传输方式,比如CAN总线、RS485、RS232等,并被广泛应用。随着技术的不断进步,煤矿的绝大部分矿井实现了煤矿生产、煤矿安全、矿用电力等监控系统,并通过高速监控网络整合形成综合的监控系统,由局部生产环节的自动化系统迈向矿井综合自动化的新方向。 2.自动化系统的实现 2.1子系统的接入 在硬件方面,采用三种方式:直接与子系统PLC控制器联接;直接与子系统控制器联接;与子系统控制主机联接。在软件方面:OPC协议接入方式;WEB接入方式;MODBUS协接入方式;PROFIBUS协议接入方式。 2.2建成系统情况 控制器和设备监控站所采集信息的实时传送;选用2台主备冗余的服务器作为网络数据采集服务器,将采集到的实时信息储存到实时历史数据库服务器,同时数据服务器可将重要的数据记录实时的;自动化系统网络平台通过网御安全“隔离”网闸设备和应用安全策略,在保证安全的前提下与企业信息管理网络进行了互联。 整个系统采用框架体系,环网交换机采用统一的标准接口,各个子系统可以动态加载到整个集成平台;各个系统间通过环网平台可完成信息的交换,实现了系统联动和信息的共享;完全解决了子系统间由于相互独立所造成的信息孤岛,达到了信息的全方位共享和融合。 综合自动化系统的建成,在矿井调度中心实现了对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、锅炉房集控系统、辅助运输系统、通风机房、井下主变电所、井下主排水泵房、污水处理、洗煤厂系统等系统的远程监测监控,部分子系统实现了无人值守。调度人员和领导能够在调度室直观、快捷的了解生产一线情况,掌握重要设备的实时工况;同时能够在办公室企业网络调出工业网络平台的实时数据,随时掌握生产动态。通过对大量数据的采集、分析、挖掘、加工和处理,实现了管理人员对矿井生产的动态综合分析和管理。环型以太网的建立,使得技术人员方便的利用工业网络实现远程数据维护,极大提高了技术人员对各子系统的远程维护水平。 3.实施全矿井综合自动化系统需注意的问题 (1)网络的选择。中小型矿井或自动化水平不高的矿井,可以选择基于工业总线的全矿井综合自动化系统,该系统价格低,系统可靠,不足之处是开放性稍差,无法三网合一;大型矿井或自动化水平达到较高程度的矿井,可以选用1000M工业以太网的全矿井综合自动化系统,价格适中,发展空间大,可以实施三网合一,是现在很多矿井的首选方案。 (2)网络结构的选择。全矿井自动化的组网方式可以是星形、环形、双环冗余等,不同组网方式其功能和可靠性都不一样,可适用于不同规模的矿井。其中星形网络一般不具有冗余功能,可以适用于分支系统;环形网络具有冗余功能,可靠性很高,得到业界的广泛采用;双环冗型可靠性不高,不太适合综合自动化系统。 (3)全矿井综合自动化系统是一个集技术、管理、经济于一体的复杂而庞大的系统工程。因此,在实施全矿井综合自动化之前,要做好详实全面的整体性设计与规划,不仅要采用先进的自动化技术,更要选用具有先进理念和管理才能的领导人员,统一指挥规划,按设计要求实施好每一步,尽量避免重复投资现象,节省人力和财力。 (4)全矿井综合自动化系统是一个整体,它的运行需要坚实的基础(可靠的底层设备自动化)和完善的子系统建设,必须做到部分与整体共发展,最大限度地发挥其作用。目前存在的问题之一是有的矿井对底层设备自动化重视程度不够,需要增强建设。同时注意整体和局部的优化关系,局部应服从全局。 (5)注意自动化系统中的软件建设。软件好坏的选择可以影响到自动化系统的正常实施。综合自动化信息的集成与加工,都需要软件的支持。系统软件采用组态化设计,将矿井环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统以及系统自身完全整合。 4.结语 煤矿综合自动化系统的建设,形成了统一的传输网络平台和统一的数据库平台,建立了一个具有安全运行、数据可靠、可扩展软件架构的生产管理平台,是整个矿井数字化、信息化建设过程中实现数据采集、数据整合、过程控制、数据的关键层。为实现工业网络和管理信息网络数据无缝连接,提供了统一的数据平台,为实现企业的智能决策管理打下基础,提高了企业的管理水平和竞争能力。 煤矿综合自动化论文:变电站综合自动化系统在煤矿中的应用 摘 要:介绍了集控制、保护、监控于一体的综合自动化系统的概念、技术特点和优越性以及在变电所中应用的原则和作用。 关键词:计算机技术;继电保护;自动化技术;设计原则 1.引言 随着供电系统的迅速发展,用电负荷逐年大幅度增长,变配电站数量也急剧增多,对各供电系统监视控制的可靠性、准确性、快速性、选择性等要求更高了,因此,综合了微电子技术,通讯技术,电力系统继电保护等多门高新技术的变电站综合自动化系统得到了极大的普及和应用。 传统变电站存在着不少缺点:①安全性、可靠性不高。传统的变电站大多采用常规的设备,尤其是二次设备中的继电保护和自动装置、远动装置等(有不少变电站没有自动装置和远动装置)。继电保护采用陈旧的老式电磁型和晶体管式继电保护,结构复杂、可靠性不高,很难实现快速、精确、准确地选择切除故障点。②电能质量可控性不高。各工矿企业对保证供电质量的要求越来越高。衡量电能质量的主要指标是频率和电压,目前还应考虑谐波问题。频率主要由发电厂调节、保证。而电压的合格,不仅单靠发电厂调节,各变电站,特别枢纽变电站也应该通过调节变压器分接头位置和控制无功补偿设备进行调整,使其运行在合格的范围内。但传统的变电站,大多数不具备调压手段。至于谐波污染造成的危害,还没有引起足够的重视和采取有力的解决措施,不能满足目前发展的电力市场的需求。③实时计算和控制性不高。供电系统要做到优质、安全、经济运行,必须及时掌握系统的运行工况,才能采取一系列的自动控制和调节手段。但传统的变电站不能满足向调度中心及时提供运行参数的要求;一次系统的实际运行工况,由于远动功能不全,一些遥测、遥信无法实时送到调度中心;而且参数采集不齐,不准确,因此没法进行实时控制,不利于电力系统的安全、经济运行。④维护工作量大。常规的继电保护装置和自动装置多为电磁型或晶体管型,接线复杂且其工作点易受环境温度的影响,因此其整定值必须定期停电检验,每年校验保护定值的工作量相当大。 2.微机继电保护装置的基本要求和功能 微机继电保护装置是电力系统中一种重要的安全自动装置,它为向用户安全连续供电起着极为重要的作用。它的主要任务是:当电力系统发生故障时,自动的、迅速的、有选择性的切除故障设备,保证无故障设备继续供电;当电力系统出现不正常运行状态时,发出信号,通知值班人员,以便及时处理。 3.变电站综合自动化的基本概念 变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。 4.变电站综合自动化系统的技术特点与优点 4.1在线运行的可靠性高。变电站综合自动化系统可以利用软件实现在线自检,具有故障诊断功能。使变电站的一次、二次设备运行的可靠性方面已经远远超过了常规变电站。 4.2供电质量高。由于在变电站综合自动化系统中包括有电压、无功自动控制功能,故对于具有有载调压变压器和无功补偿电容器的变电站,可以大大提高电压合格率,保证电力系统主要设备和各种电器设备的安全,使无功潮流合理,降低网损,节约电能损耗。 4.3后台机系统友好、功能完善。后台机可通过交换机与其它局域网连接。采用平台式支持多种应用软件,系统模块化设计,方便系统扩充。具有功能强大的作图软件,大量图库,可制作多层多平面的系统图。具有在线报表系统,结合曲线、棒图信息,更好满足用户。实时多媒体数据库可录入语音、图象等。系统所有的在线修改可在线进行。大大提高了变电站运行管理的自动化水平。 4.4经济性。由于极大的简化了二次接线和二次设备的配置,大大地减少占地面积,缩短建设周期,提高了系统的维护性,明显降低了变电站的综合造价。 4.5维护调试方便。由于综合自动化系统中,各子系统有故障自诊断能力,系统内部有故障时能自检出故障部位,缩短了维修时间。微机保护自动装置的定值又可在线读出检查,可节约定期核对定值的时间。 5.综合自动化系统在霄云煤矿中的应用 5.1霄云煤矿35KV变电所工程概况 35kV线路双回,主变压器2台,6kV出线(电机,厂变等)X回,6kV母联2回,35kV PT 2回,6kV PT2回等。该变电所的保护、监控系统均采用微机综合自动化系统。该系统根据具体要求以及现场环境提出了相关的技术方案,主变压器、35线路采用集中组屏方式,与后台监控系统一起放置在主控制室内,6kV保护装置分散安装在各个开关柜上,并且每台保护装置均通过RS485通讯接口将所有信息上传至后台,这种方式既节省空间又方便值班人员的操作和控制。 5.2变压器成套保护分别采用:变压器差动保护装置 MTPR-110SD、变压器高低后备保护装置MTPR-035HB,综合测控装置MMCU-10H,来实现对变压器内部故障匝间短路、相间短路和变压器外部故障,变压器接地、过负荷、过流等的保护以及变压器本体如轻重瓦斯、温度、压力释放等变压器内部保护。 5.3 35kV线路保护采用MLPR-10H2型微机线保护装置,主要包括三段式过电流保护、单相接地保护、后加速等保护。在35KV系统中,还配置了一台微机型PT切换及低电压保护装置MPTS-10H,它可作为双母线或单母分段主接线方式下的PT切换,实现两段母线的测量保护、绝缘监视、切换等功能,也可分别作为两段没有关联的母线的电压监视及低电压保护。 5.4 6kV馈电部分主要包括:电动机保护测控装置MMPR-10H2,线路及母联保护测控装置MLPR-10H2,厂用变压器保护测控装置MTPR-10H2,备自投装置MBZT-10H,PT切换及低电压保护装置。各种保护装置针对其保护的不同对象,完成相应的保护功能,例如线路的速断、方向过流、零序过流、低周减载、母充等保护,变压器的速断、过流、过负荷、零序过流以及变压器本体等保护,电动机速断、过流、堵转、低电压、过负荷以及工艺联锁等保护。对于备自投保护装置,就是当检测到一进线(母线)失电,且无外部闭锁的情况下投入另一进线(母线),以保证无故障设备可以继续正常运行,当线路故障排除以后具有逆向自动恢复功能,使无人值班真正有意义。 5.5后台监控计算机系统采用珠海万力达的WLD2100变电站综合自动系统。 5.5.1 WLD2100变电站综合自动系统由监控保护单元、通讯管理机、后台监控计算机系统构成。监控保护单元为间隔层装置。通讯管理机是通讯枢纽,主要负责间隔层设备的通讯规约转换及后台监控计算机和上级调度的通讯。后台监控计算机接收通讯管理机采集的所有现场信息,同时接收现场保护单元发送的信息进行综合处理、分析、统计、显示、打印、事件记录报警等,实现站内计算机监控功能。 5.5.2后台监控计算机系统具有远程控制功能、数据采集与处理功能、统计计算功能、图表显示打印功能、历史事件的追忆和查询功能、报警功能等等多项功能。大大提高了变电站管理自动化水平。 5.5.3通讯管理机与后台监控主机间采用以太网通讯,通讯速度可达10MBps,并且可通过HUB(交换机)轻松实现多机监控。 6.总结 新型自动化技术的引入,使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了飞速发展,今天已经发展到计算机集成监控系统和智能监控系统的新阶段。济宁霄云煤矿变电站综合自动化系统应用设计已投运5年,运行情况良好,进而实现了“四遥”功能,实现了综合自动化的要求。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构浅析 【摘要】通过潞安集团综合自动化矿井建设实践,对煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构进行了研究分析,总结出煤矿综合自动化系统网络建设的7项基本原则及3层基本架构,为煤矿企业推广建设综合自动化、信息化系统起到参考和借鉴作用。 【关键词】综合;自动化;网络;架构 引言 煤矿综合自动化、信息化系统是煤矿自动化系统,同通讯、计算机、信息技术和现代管理技术有机融合,将矿井的生产过程控制、运行与管理作为一个整体进行控制与管理,以实现矿井的优化运行、优化控制与优化管理的系统平台。 煤矿综合自动化、信息化系统的建设和普及,为煤矿实现安全高效、减员增效起到了重要作用。系统网络建设的基本原则及基本架构是基础,下面对煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构进行分析。 1基本原则 为确保煤矿综合自动化系统网络平台的安全、可靠、实用及高效率,进行设计时,其网络建设应遵循以下原则。 1.1实时性原则 在监控系统中,对数据的采集和处理速度要求很高。因此,在进行网络化设计时应首先考虑到这一点。根据具体情况在不同的网段采用相应的解决办法,以减少延迟,提高系统的实时性。 1.2可靠性原则 监控系统对传输网络的可靠性要求非常高。因为,其可靠性直接影响到监控计算机所得到的现场信息的正确性以及上层管理系统的命令是否能得以正确执行,进而影响整个监控系统的性能。 1.3开放性原则 网络系统的开放性,关系到网络系统内不同网段间互连、企业内部网络与外界网络互连的可实现性。随着计算机及其网络系统应用的飞速发展与普及,企业与国内外其它企业、市场、上级主管部门的联系会不断增多,所需信息量和信息的覆盖领域会进一步扩大,网络互连的需求会不断加深。因此,应该选择开放性好、连网方便的网络系统。 1.4实用性原则 网络系统是为满足安全生产过程的监视、控制、管理、调度、决策需要而设置的,满足企业生产实际需要是设计的基本出发点。网络系统的设计以需求分析作为设计基础,如网络的节点数、节点的地理位置分布,网络的信息量、运行速率、传输能力,以及网络建成之后改建的可扩充性,如网络节点增加、网络扩展等。对底层控制网络,充分考虑为实现控制所必须满足的实时性要求。 1.5先进性原则 当今网络技术发展速度非常迅速,需要尽量选择技术水平高、有发展前途、短期内不会被淘汰的网络系统来组建监控系统的网络。尽量采用国际标准,采用主流技术,方便网络的扩展与升级。另外,作为实用工业网络,也应该充分考虑到技术的成熟性。 1.6软件资源丰富性原则 在监控系统网络的产品选型时,还考虑到所选系统具备丰富的软件支持,特别是需要功能强、性能好的网络管理软件的支持,以便今后对网络系统的运行、管理与维护。 1.7经济性原则 网络系统设计像任何一项工程设计一样,必须考虑到投资的合理性,如系统的性价比、投入产出比、企业的经济承受能力等因素。在计算机、网路设备、系统软件的产品选型与购置方面,在综合考虑上述几种因素的基础上,尽可能节省投资。 2基本网络架构分析 目前的矿井综合自动化、信息化系统,普遍采用工业以太环网、控制网和设备网所组成的开放型网络,主要由3个层次结构组成,见附图。 2.1信息层 信息层是整个自动化网络的最高层。目前,它主要采用1000M工业以太网(Ethernet/IP)技术,以TCP/IP(传输控制协议/国际协议)+CIP(通用工业协议)作为其传输协议,将服务器、网关、人机接口连接,通过WEB服务器至企业的管理信息系统,实现对现场采集数据和信息进行管理功能。 2.2控制层 控制层是整个自动化网络的中间层,是一个开放型网络。主要使用1000MEthernet/IP网络作为核心环网,连接操作监控站的计算机、各子系统的主控PLC和其它智能控制单元等。 控制层设备,采用高可靠性的智能控制设备进行控制,井下选用具有煤矿防爆合格证和煤安标志的设备,能够适应井下特殊的工作环境和防爆要求。为了保证建立一个冗余、可靠的网络结构,必须考虑各个子系统的控制系统冗余性。对于重要系统或有联锁要求的子系统,采用双智能核心设备。现场采用放射式冗余网络。光环网冗余结构通过建立一个环状的光纤以太网结构来实现网络冗余,减少网络单点,增强整个通信网络在突发情况下的生存能力。 2.3设备层 设备层是面向现场设备的一层,也是整个自动化网络的最低层。它无需中间的输入/输出系统就可以将现场设备和智能设备直接相连,实现操作者和现场设备之间信息互传,并可实现故障自动诊断。 设备网目前主要使用现场总线Profibus等通信方式,辅以I/O模块,将底层设备直接连接到底层控制器上,进行实时I/O控制和点对点的信息交换,实现入网设备包括:监控下位机、监测单元、远程I/O模块等。 3结语 综上可见,煤矿综合自动化系统网络平台建设以实时性、可靠性、开放性、实用性、先进性、软件资源丰富性以及经济性为基本原则,其基本网络架构主要由信息层、控制层、设备层3个层次结构组成。 作者简介: 孙守靖(1973—),男,辽宁庄河人,工学硕士,工程师,1995年毕业于山西矿业学院电气工程系,现从事煤矿监测监控系统管理及机电技术研发工作。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统的建立和实施 【摘 要】煤矿综合自动化系统的建立和实施对煤矿企业具有非常大的现实意义。煤矿综合自动化系统的主要功能在于能够有效提高机电设备的自动控制能力,在应对自然灾害和其他突发事件上具有显著的效果,同时还具有预防灾害和事故的功能,这一系列的功能联合能够实现煤矿产区对全矿井的数据采集和统一生产安排。煤矿综合自动化系统对煤矿企业的经营管理和决策执行实现科学化网络化都具有重要意义,对保障煤矿生产的稳定与安全也能够提供可靠的保障。本文结合许厂煤矿综合自动化系统的建立和实施进行了分析研究,旨在为其他煤矿企业在今后煤矿综合自动化系统的建立和实施提供有益的借鉴。 【关键词】煤矿综合自动化;拍袋子系统;供电子系统;架空乘人器子系统 本文以许厂煤矿的综合自动化系统为例进行分析研究,许厂煤矿地面1000M工业以太环网综合自动化监控系统,在变电所、提风机房、调度室机房和机电集控中心机房设置了5个千兆环网节点,用单模光缆形成网络将地面的所有子系统接入环网,在监测监控中心形成对地面各个子系统的信息集成。煤矿综合自动化系统需要不断的完善,本文主要对这一系统基础上的进一步信息集成,井下供电、主运输皮带和架空乘人装置系统的网络接入和安装调试进行研究,旨在为生产提供更加全方位的安全保障。 1 煤矿综合自动化集控平台的建立和实施 煤矿综合自动化集控平台的建立需要配备综合自动化网络平台硬件,经过建立综合自动化传输集成,形成畅通安全的传输通道,进而实现综合自动化的数据集成,在煤矿区为生产管理和指挥调度提供数据信息上的支持。 首先需要建立煤矿综合自动化网络平台,在许厂煤矿现有的自动化基础上本文主要分析井下环网的建立,主干网络采用光纤进行传输,建立独立运行的双环路光缆传输系统,对其采用相对于的双层管理。在这一传输网络平台之上,进行煤矿个现场总线、以太网以及其他数据传输和集成,实现该系统的高速化和集中化。 许厂采用的是多通道工业以太网综合接入器,其具有多个接口,应用的是透明传输技术,能够实现各个子系统在传输上形成虚拟的相互隔离,在通讯上避免相互干扰,各自完成通讯使得数据在传输上既高效又准确,这样的传输体系也能够维持各个传输架构的稳定,不影响原有系统的稳定性。这一先进的接入器 能够将矿井的设备控制系统与传输集成平台相连接,实现各个子系统地面控制中心与设备之间进行数据的传输与信息传递。 在实现自动化传输集成基础上就能够实现数据的集成,实现综合自动化数据集成需要用先进的科学技术来建立相应的综合自动化数据集成系统平台,与煤矿区现场的数据采集技术相结合,按照统一的适用标准,还要应用实时数据库技术,能够将现场各系统的数据传入到数据库,实现综合自动化数据集成。 2 井下生产子系统的建设和实施 2.1 皮带子系统 许厂皮带监控子系统采用的是目前较为先进的KTC101通讯控制一体化装置,各皮带都能够实现系统的集成接入,在实践中运行状况表现良好,在地面上就能够对其进行控制完成启动、停止等工序,在运行中各个皮带的相关信息,如温度、速度、跑偏、堆煤、自动洒水等都能够及时上传到地面的系统中,地面系统还能够对皮带的运转详情,包括启动停止状态、运行的时间和电机电流等都能记录和准确掌握。皮带的沿线还配备了与地面实现双向通讯的功能系统,在地面就可以对皮带周围现场发送指令,井下的皮带也可以直接向地面通话,保证的系统的运行安全和时效性,为井下皮带运行的无人化值守提供了技术支持和安全保障。井下的控制器在集控工作状态时,在地面就可以对井下实现控制指挥,实现系统的高效稳定运行。皮带子系统除了具有上述功能外,还能够进行复位和测试,在发生故障时还有故障及锁闭地址自动寻址功能,这样能够节省处理故障的时间,有效提高系统的运行效率。 2.2 供电子系统 井下的供电子系统需要通过采用煤矿电力监控系统,将煤矿采区的各个变电所进行系统接入,介入后就能够在地面实施对井下变电所高防开关的开关控制和复位操作等,实现远程控制功能。在实施过程中,井下高防开关的各项信息和运行情况也会随之上传到地面,地面能够及时掌握有关变电站和开关的电压、电流功率、电量和开关保护信息等。供电子系统具有三层结构,分别为监控计算机、电力监控站和智能隔爆高压开关。该系统采用的是工业以太网加现场总线的结构模式,主干道用光纤太环网通向各个变电所,通过网络交换机的数据接口连接变电所开关数据和主传输系统;各个变电所需要安装电力监控站点,由现场总线对变电所运行设备的参数数据进行采集,就地对数据进行检测和实施设备控制;主站对采集到的数据进行处理并传输到主系统。在三层结构下供电子系统在地面就能够及时读取到井下高防开关的整定定值,同时还能对该定值进行修改并传输到井下,实现对井下高防开关工作状态的改变。供电子系统在故障处理方面具有故障录波功能,子啊地面对高防开关的电压电流波形进行观察分析,为解决故障提供准确的依据。 2.3 架空乘人器监控子系统 井下架空乘人器监控子系统的建立需要采用煤矿用控制器作为主控分站,建立由主控箱和分控箱组成的系统。分控箱的设置目的在于其具有显示系统的基本运行状况、运行时间的功能,还能够进行启动、停止和锁闭等操作。架空乘人器监控子系统是较为先进的控制系统,总体上该系统具有控制功能、状态显示功能、计时自动开车功能、通讯以及告警功能,在实施中能够发挥以下功能:第一,计时减数控制盒显示;第二,多点锁闭显示和锁闭站点显示;第三,对可能发生的打滑实施保护;第四,对可能发生的越位实施保护;第五,对可能发生的脱绳实施保护;第六,故障屏蔽应急方式开车等。架空乘人器监控子系统在实施运行后,在地面就可以实时监测和进行动态模拟,地下运行装置的相关运行信息和数据都能在地面的设备中得到反映,在地面就可以监控到井下所发生的故障并发出报警响应,并查看相关信息以做出具体的故障处理方案,这一系统功能也是为地下无人值守提供了保障。在实践应用中该系统运行反映良好,且操作方便,汇集的信息全面及时有效性高,为运行监测和故障维修都提供了强大的信息支持。 3 结语 本文结合许厂煤矿对煤矿综合自动化系统的建立和实施应用进行了分析研究,煤矿综合自动化系统是利用先进的技术和设备,为煤矿安全生产提供保障的应用系统。煤矿综合自动化系统经过建立和实施,在保障煤矿生产稳定和安全方面发挥了积极的作用,在预防和及时处理事故和灾害方面效果显著。煤矿综合自动化系统在科学技术飞速发展的今天实现了煤矿生产的自动化、科学化、网络化方面发挥了重要作用,对煤矿的科学管理和运行提供了基础和支持。煤矿企业应当加快这一先进系统的建立和实施来提高企业的生产效率和保障生产的安全性。 煤矿综合自动化论文:煤矿变电站综合自动化的研究与应用 【摘 要】当前,计算机技术、信息技术发和智能控制技术等展迅速,电力行业逐渐运用自动化技术进行其管理工作。而在市场经济体制的条件下,变电站发展迅速,变电站综合自动化系统已逐渐取代传统的变电站二次系统。本文在回顾变电站综合自动化的发展历程基础上,结合目前变电站综合自动化发展现状,就变电站综合自动化系统体系结构进行分析、研究,展望变电站综合自动化发展趋势。 【关键词】变电站综合自动化 一.前言 随着供电系统的迅速发展,对各供电系统监视控制的可靠性、准确、快速性、选择性等要求更高了。要提高变电站运行的经济性和可靠性,最根本的就是提高变电站运行答理的自动化水平,实现变电站综合自动化。所谓变电站综合自动化,就是广泛采用微机保护和微机远动技术,分别采集变电站的模拟量、脉冲量等非电量信信号,经过功能的重新组合,按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程,从而实现数据共享和资源共享,使变电站设计简捷、布局紧凑,使变电站的运行更加安全可靠。在煤矿中,矿井电网实现调度自动化以实现无人值守变电站,也是其发展的必然趋势。煤矿变电站综合自动化系统基本内容包括:实时采集各种部件的电压、电流、功率等和各断路器的分、合状态,在此基础上实现系统的监视和控,根据实时采集数据,进行各种模拟和计算,以决定安全和经济运行方式。 二.煤矿变电站综合自动化的概念 变电站综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合,实现对变电站的二次设备的功能进行重新的组合和优化设计,从而对变电站全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调,进而来提高变电站的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。其能够保证变电站的安全和经济运行,在安全性能上和经济性能上有更好的保障。煤矿变电站综合自动化是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合,实现对变电站的二次设备的功能进行重新的组合和优化设计,从而对变电站全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调,进而来提高变电站的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。 综合自动化系统是应用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程实现全面监控的系统,把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控,实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网,这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管理部门进行汇报,上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。同时,通过变电站综合自动化那系统内各个设备间相互交换信息、数据共享,能够完成变电站运行的监视和控制任务。变电站综合自动化系统取代了变电站的常规二次设备是大势所趋。变电站综合自动化系统简化了变电站的二次接线,它是提高变电站安全运行水平、降低其运行维护的成木、提高其经济效益的一项重要的技术措施。 三.煤矿综合自动化的主要内容 水泵电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 瓦斯监测监控系统,采集参数:瓦斯浓度,风速,环境温度,负压,水位,设备开停,风门开关,馈电开关,电压,电流,风筒开关,轴温,抽放管温度,抽放管压力,抽放管瓦斯浓度,抽放管流量,故障报警等。采集方式:采用规约转换或读数据库的方式均可;接入方法:TCP/IP通信。 提升机电控系统,采集参数:安全回路、实时速度、电流曲线、电压、电流、故障、开停、电机温度、PLC状态、开关量、模拟量、钩数、提升容器位置监测。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约 风机电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 锅炉电控系统,采集参数:锅堂温度,锅堂前中后压力(负压)上锅筒温度,上锅筒压力,蒸汽出口流量,蒸汽管路压力,省煤器温度,烟道温度,鼓风机开度,风量开关,引风机吸风量开度,风量开关,供水调节阀阀门开度,水位调节器开关,显示,供煤炉排速度显示,速度调节,现场手自显示,水位报警,水位显示(电接点和差压变送两个显示),供水阀前、后压力,供水温度,流量,出渣机状态,循环泵状态,鼓风机开停状态,引风开停状态,供水泵开停状态,鼓风机轴温,引风机轴温,风机变频器速度等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 四. 煤矿变电站综合自动化系统的应用 煤矿综合自动化系统包括风机在线监测监控(通风安全环境监测)子系统、瓦斯抽放监测(管道瓦斯抽放监测与控制)子系统、火灾预报束管监测(煤层自然发火实时分析)子系统、工业电视监视系统子系统、电力监测子系统、胶带机监测子系统、主副(斜)井提升监测子系统、矿压监测(矿井冲击地压实时分析及专家诊断预测与控制)子系统、矿用自动防尘撒水控制(皮带机头自动喷水降尘)子系统、机车调度子系统、考勤子系统、电话通讯子系统、电视会议子系统、计算机网络子系统等等。 综合自动化系统具有将上述各控制子系统无缝集成的能力,系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合监控平台数据交互。数据接口采用标准的UDP通信接口,系统支持瓦斯监测、视频监控、配电监测、机电设备监控管理等各种子系统的软件适配。系统架构是全开放的,扩展能力很强。每接入一种子系统模块,只需要一个适配程序。系统初建时可根据需求和条件先建最急需的最基本的核心平台,然后分期分批增加各种子系统及不断升级,最后建成最完善的系统。 五.结束语 煤矿变电站综合自动化在我国才刚刚起步,随着我国经济技术的迅速发展,变电站综合自动化必将日渐成热和完善。新型自动化技术的引入,使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了快速发展,必将推动我国煤矿变电站建设的迅速发展。 煤矿综合自动化论文:论煤矿综合信息化自动化系统建设 【摘 要】本文针对煤矿综合信息化自动化的现状,阐述了建设综合信息化自动化的必要性和重要性,煤矿综合信息化自动化的功能,提出了信息化自动化建设的步骤、内容,接入子系统中存在的问题,对煤矿综合信息化自动化系统建设进行了全面论述。 【关键字】煤矿;信息化;自动化;建设 一、煤矿信息化自动化现状 近年来,煤矿企业为应对市场的发展变化,提高核心竞争力,积极实施科技兴企发展战略,高度重视现代信息技术的引进和应用,逐步建立了安全生产调度指挥系统,矿井瓦斯安全监测监控系统,井下人员安全定位监控系统,井下皮带机集中控制系统,井下电力监控系统、井下主排水监控系统、工业电视视频监控等系统。煤矿信息化自动化建设,大力提高了企业的信息化管理水平,为建设本质、安全、高效的现代化矿井奠定了技术基础。 但以上各子系统分属归口管理,占用人员多,且资源不能共享,不能为煤矿安全生产、调度指挥、科学管理提供全方位、即时信息、数据。要实现全矿井各环节的信息化控制自动化、生产综合调度指挥和管理网络化,使煤矿安全生产、达到减员提效、降低成本,数据平台共享,网络协议转换,标准化的数据通讯、系统联动,管控一体化,使决策者能快速、准确地了解其各个系统运行情况及特点,实现对个子系统信息的融合、共享,消除企业内部的各种“信息孤岛”。并从科学的角度做出准确的决策,就必须建设煤矿信息化自动化系统,为建设本质、安全、高效的现代化矿井奠定技术基础。 二、煤矿综合信息化自动化的实质 煤矿综合自动化实质是依赖对矿井生产、安全、设备、管理等方面的信息进行采集、传输、处理、应用和提升,达到信息增值的目的。其主要内容包括信息的采集(传感器与检测)、信息的传输(通信)、信息的处理(计算机)、信息的应用与集成(自动化)等等,信息是未来煤矿企业的重要战略资源,拥有全面、完整、准确的信息是企业提高生产能力,保障安全、提高管理水平、市场应变能力和竞争能力的重要保障。 三、煤矿综合信息化自动化系统的建设 煤矿综合信息化自动化系统,是一个集系统硬件、软件、子系统和各种信息设备于一体的综合性系统。因此在建设过程中,要综合考虑系统所涉及的各个方面。首先,要根据煤矿实际情况,重点确立工业以太网络交换机的安装位置,从安全、易维护、供电、光(线)缆敷设,方便设备接入等多种因素全面考虑。其次,系统的核心设备(如软件平台、各种服务器、存储设备、工作站等)在安装前要按各自承担的功能及设备间相互联系做好规划,然后按照拟定好的顺序逐项安装,便于设备的有序使用及后期识别和维护。 1、具体方案见下图1 2、具体步骤 1)必须建立矿用数据的自动采集和更新系统; 2)搭建矿用监测数据中心,可以灵活使用、管理各种监测监控数据,使各子系统数据实现高度融合; 3)搭建矿用空间数据中心,可以灵活使用、管理各种固有数据; 4)基于两个数据中心,构建各种专业算法库; 5)构建数字矿山基础信息平台。采用三维、二维、组态等各种形式表现数据;构建基础信息平台的另外作用是:搭建一个开放的集成平台,以后用户可以方便的在此平台上接入其他子系统。 6)构建信息化自动化专业应用系统。 四、煤矿综合信息化自动化的结构 煤矿综合信息化自动化系统自下而上可分为以下七个主层次: 1、基础数据层。即数据获取与存储层。数据获取包括利用各种技术手段获取各种形式的数据及其预处理;数据存储包括各类数据库、数据文件、图形文件库等。该层为后续各层提供部分或全部输入数据,基础数据主要来源见图2(基础数据图)。 2、模型层。即表述层。如空间和矿物属性的三维和二维块状模型、矿区地质模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实动化模型等。该层不仅将数据加工为直观、形象的表述形式,而且为优化、模拟与设计提供输入。 3、模拟与优化层。如工艺流程模拟、参数优化、设计与计划方案优化等。 4、设计层。即计算机辅助设计层。该层为把优化解转化为可执行方案或直接进行方案设计提供手段。 5、执行与控制层。如自动调度、流程参数自动监测与控制、远程操作等。该层是生产方案的执行者。 6、管理层。包括MIS与办公自动化。 7、决策支持层。依据各种信息和以上各层提供的数据加工成果,进行相关分析与预测,为决策者提供各个层次的决策支持。 五、煤矿综合信息化自动化的功能 按功能划分,信息化自动化建设包括六大类系统:数据获取与管理系统、数字控制系统、矿区地理信息系统、选矿数字监控系统、管理系统、决策支持系统。其中数字开采系统是核心系统,也是效率和效益的主要创造者。可实现以下功能。 六、存在问题 1、各子系统自成体系,没有提供综合自动化接入所需的数据来源和控制端口。例如:井下电力监测系统在接入时,变电所使用的高低压开关综合保护器无远程数据传输接口,需要通过增加第三方的综合保护器才能够接入电力监控系统,同样在皮带运输系统中也存在类似问题。 2、各子系统的接入不是用户和综合自动化厂商单方面的工作,同时需要各子系统生产厂家共同配合,提供良好的合作和支持。但由于关键技术等原因,导致出现部分厂家不配合现象,使有些子系统无法接入综合自动化系统。因此,在以后建设子系统时,除提出具备必要的软硬件要求外,还需选择具有良好信誉的厂商。 七、结束语 煤矿综合信息化自动化是一种动态持续的过程,是符合适应建设信息化社会要求的矿山信息化的完整解决方案,信息化自动化实施的成功,将对煤炭资源行业实现结构优化重组和应对市场竞争的能力有着积极重要的作用。 煤矿综合信息化自动化技术正在进入一个新的飞速发展时期,计算机技术、微电子技术的不断突破给这一领域注入了新的活力。综合信息化自动化矿山是另一个飞速发展的领域,全面推进信息化装备的应用,使煤矿企业综合信息网络化、过程控制自动化、安全管理信息化、生产集约高效化,实现信息与业务之间完全融合、信息共享,将是煤矿发展的更高追求。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统的设计与研究 [摘要]煤矿综合自动化也被称为CIMAS(Computer Integrated Mine Automation System),是利用自动控制技术、网络技术、通信技术和计算机技术等先进技术,将煤矿的生成全过程建成现场总线加上工业以太环网为网络平台的矿井综合自动化系统。本文结合工作实际,从综合自动化系统设计的目标出发,并就煤矿综合自动化系统设计的内容进行了研究与探讨。 [关键字]煤矿;综合自动化;设计;研究 煤矿综合自动化系统主要包括了风机在线监测监控子系统、电力监测子系统、瓦斯抽放监测子系统、主副井提升监测子系统、胶带机监测子系统和机车调度系统等等。综合自动化系统将各自动化子系统在异构条件下进行有效的集成与整合,实现对生产状态的实时评估,以及业务数据的综合分析。并通过对生产和安全中主要设备的监测与控制,以达成全矿井生产调度、数据采集和决策指挥的信息化管理,提高矿井预防和处理各种自然灾害和突发事故的能力。 1.煤矿综合自动化系统的建设目标 1.1采用多媒体通信技术、数据库技术、计算机网络技术和视频监控技术等多种先进技术,建立集合全矿井管理、控制和监测于一体化,并以网络为基础的大型开放式综合控制系统,进而实时矿井生产和建设中的各个环节的自动化控制。 1.2建立基于矿井生产和建设各个环节的就地自动化、远程自动化和综合自动化的三级自动化体系,以最大程度的实现生产安全和减员增效的目的。 1.3建立矿井集中自动控制中心,使其成为矿井生产建设中各个环节的控制中心,以及实时数据信息传输的枢纽,为矿井生产的工程调度、综合过程控制、设备人员管理和故障分析等一系列工作提供全面的实时信息,并为矿井预防和处理自然灾害和突发事故提供信息基础。 1.4充分利用各种网络安全技术,以最大化保障自动化系统的网络安全,并确保系统的安全、顺利运行。 2.煤矿综合自动化系统的设计与研究 煤矿综合自动化系统的设计内容,主要包括了网络传输平台和子系统接入平台这两方面内容。煤矿综合自动化系统的网络架构示意图,见下图1。 2.1网络传输平台的设计 通过建立全矿井的综合自动化网络系统,在主干网络采用单模光纤传输,将矿井的设备控制层各子系统连接到系统平台上。并在监控中心建设终端环,对矿井内各控制子系统控制命令,监控各子系统中设备的运行状态,收集所需的生产与安全参数,同时通过Web服务器连接信息管理网,实现生产管理信息的沟通与交换。 (1)网络传输平台的要求:应具有高度的可靠性、实时性、安全性和开发性。 (2)网络传输平台的特点:采用PROFINET技术标准,具有极高的可用性;提供工控领域的全线产品,拥有产品一致性的特点;具有开发性的标准协议;备件和备品的通用性较强。 (3)网络传输平台主要设备的技术要求和配置 ①传输光缆:光缆均使用单模,井下主光缆使用36芯光缆作为网络的传输线路;地面光缆则使用12芯光缆作为千兆工业以太网的传输链路。 ②交换机:核心交换机配置不少于4个千兆光纤接口,并支持强大的端口扩展能力和网络路由功能;环网交换机配置不少于2个千兆光纤接口,并支持强大的端口扩展能力,接核心环网交换机不少于3个千兆光纤接口。支持虚拟局域网技术(VLAN),质量服务(Qos),多播过滤功能(IGMP),流量限制功能。 ③服务器:使用双机热备方式的高性能服务器,亦或是部件级冗余的工业标准容错服务器,在满足功能需要的基础上,完成简单维护。对服务器所有部件均要求能做到热插拔,即CUP、电源、硬盘、内存、风扇或主机板等设备出现故障时,能在不停机的基础上进行更换,从而使硬件故障所导致的非计划停机时间能缩短在每年5分钟以内。 2.2子系统接入平台设计 (1)子系统接入的要求 对子系统接入硬件的要求为:上位机需使用OPC方式;PLC应具有支持ProfiNet的以太网模块;使用标准化的以太网接口;具有良好的兼容性、可靠性和扩展性;某子系统的通讯或元器件出现故障时,不影响其他子系统的的通讯和整个网络的传输性能。 对子系统接入软件的要求是:子系统的生产厂商应提供所有需要的I/O变量、组态图形、数据类型、名称等;子系统的软件通讯协议支持标准OPC通讯协议;上位机的软件支持标准的OPC接口,且数据的通讯延时不得大于0.5秒。 (2)硬件接入方式 根据控制点的分布、各自动化系统的特点和接入技术的特点,可考虑以下四种接入方式,并且需要原厂家提供软件通讯协议和以太网接口。 ①PLC接入方式:自动化系统采用PLC进行控制,可以在PLC上增加以太网模块,与交换机进行物理上的网络联接。 ②上位机接入方式:对自动化系统较为简单,没有以太网接口,但有上位机,可以在该上位机上增加通讯以太网卡,与附近的交换机进行物理上的网络联接。 ③扩展接入方式:对于自动化系统没有以太网接口,也没有上位机,但该系统支持RS484或ProfiNet等现场总线,则可以增加转换设备,通过扩展方式转化成以太网接口与交换机进行物理上的网络联接。 ④子网络接入方式:对于自动化系统已经很成熟,并且自成网络,对外有统一的以太网接口,则可通过RJ45口与交换机进行物理上的网络联接。 (3)软件接入方式 当各个自动化系统与综合自动化的千兆以太网进行物理上硬件网络联接后,则需要解决通过软件进行数据通讯,各自动化系统可采用以下四种通讯方式:OPC通讯方式、驱动通讯方式、DDE/NetDDE方式。最为合适的是采用OPC通讯方式,并使用原厂家提供的OPC接口。 ①OPC通讯方式:如该自动化系统具有上位机,且该上位机软件支持OPC SERVER,则可通过上位机软件的OPC方式进行通讯。 ②驱动通讯方式:如组态软件支持该自动化系统的PLC的驱动,或者该PLC有基于OPC SERVER的驱动,则可以通过组态直接与PLC通讯进行数据交换。 ③DDE/NetDDE方式:DDE/NetDDE通讯方式是一种标准的网络接口,是Ms Windows操作系统提供的一种动态数据交换信息通讯机制,它允许两个应用程序通过连续自动的交换数据来进行对话。 3.总结: 煤矿综合自动化系统的建立,集合不同厂家的硬件设备与软件产品,实现了各综合自动化系统之间的相互配合和协调操作,使工业控制现场和企业信息系统之间无缝连接,进而加强了各种自然灾害和突发事故的处理能力,实现了矿井生产建设的网络化、信息化和科学化。随着煤矿综合自动化系统的不断普及与应用,必然会推动我国煤矿向着高产、高效、安全的现代化方向不断前行。 煤矿综合自动化论文:浅析煤矿35kV变电站综合自动化系统的理解及认识 【摘要】由于很多煤矿年代久远,各运行设备均出现生产力低下、电压不稳的现象,因此运用35kv变电站的综合自动自动化系统对其进行改进,使其符合经济发展的需求,符合煤矿作业的标准,本文通过对煤矿中35kv变电站综合自动化系统的结构、调试过程以及实践过程中的方案与实现过程进行深入理解与认识,浅谈煤矿35kv变电站综合自动化系统的优势。 【关键词】煤矿;35kv变电站;综合自动化系统;理解与认识 前言 35kv变电站综合自动化系统在我国众多煤矿中已有应用,且分布范围广泛,例如山东石大科技集团采用了型号为SZ9-8000/35的2台35kv的变电系统,山西潞安集团公司对新疆潞新二矿的二次设备进行了综合自动化系统的全面改造,山东泰安与曲阜之间的华丰煤矿为避免供电站供电不足的现状,便利用35kv变电站综合自动化系统对其进行了改造,满足了煤矿对供电质量的要求、实现自动化与保护以及通讯功能的需求。 通过以上煤矿35kv变电站综合自动化系统的应用案例,可以看出其对煤矿供电质量改善的优势,我公司采用了35kV变电站综合自动化系统对煤矿进行改造,保证了供电的质量。 一、35kv变电站综合自动化系统的结构 变电站综合自动化系统的原理很简单,其是通过现代高新技术对变电站二次设备进行功能改造、优化与组合,使其实现了变电站的自动监控、测量、协调与控制,完成了设备间的信息互换、数据共享,具备了功能上的综合化、系统上的模块化、结构分布上的分层、分散化、操作监视中的屏幕化、通信局域中的光缆化、网络化以及运行上的智能化、测量显示中的数字化。其结构模式有三种:分布式系统结构、集中式系统结构、分层分布式系统结构。 通过对其结构的认识,可以从以下两个个方面理解变电站综合自动化系统的结构: (一)间隔层 对测控单元以及其他装置进行保护的设备称为间隔层,一般情况下测控单元安装在开关柜上。 在进行间隔层的设置时,需要准备2~3条485总线链路。1条链路将主变电能表间隔开来,并且其上面的继电器安装个数≤6个,将其链接完毕,便可实现站控主单元与光缆之间的通信功能了。 实现站控主单元与RS232串口的通信则需要运用到小电流选线装置、主变电能表、消弧线圈以及直流屏等设备。 (二)变电站层 变电站层的系统结构是网络系统结构,其主要包括站控主单元、公共测控单元以及后台监视机等。 后台监视机是一种单机系统,其在自动化系统中占据了重要的位置,以向下兼容以及模块化的原则选用系统软件,并且完善数据库管理系统,使设备能够及时迅速地进行数据的查询,并且配置多种软件实现画面共享、报表生成等监控效果。 站控主单元是自动化系统结构中必不可少的一部分,其包括内存扩展模块与高性能的主处理器两个组成部分,通过其设备的安装,有利于通信以及监控系统的正常运行。 二、35kv变电站综合自动化系统的调试 (一)各功能单元保护与监控功能之间的要求 主变压器:在进行高低压侧监控与主变压器的保护过程中,需要对其组件进行选择,一般情况下双绕阻主变后备保护单元、主保护单元均用两个,双绕阻主变压器用二台。 补偿电容器柜:电容保护单元以及补偿电容器柜的件数为四。 高压异步电动机:电动机保护与监控单元与高压配电柜均用两台。 配电变压器:配电变压器选用1000kVA的规格,配电变压器以及监控单元均为两个。 (二)系统的调试验收工作 1 准备工作 1.1 进行信息汇总 在进行调试验收之前,需要检查设计蓝图,将所有信号接收的进行进行汇总。在这个过程中,要检测到每个信息点,使调试时有备无患。 1.2 规范通信规约以及通信方式 规范通信规约与通信方式,使监控系统可以即时监测到煤矿的工作情形。 1.3 分工合理 进行工作人员的合理分工,协调各方面的工作,做好35kv变电站综合自动化系统各厂家的协调工作。 2 调试验收 重视站控主单元,在进行信息配置时,一定要通过有经验、有技术的相关工作人员的检测才能运行。并且在运行之前需要进行相关实践,通过试行结果从后台监视器中观测相关信息,对信息进行分析比较。工作人员在验收的过程中一定要做到有耐心、有信心、有责任心,通过对信息的核对实现35kv变电站综合自动化系统的全面运行。 三、煤矿35kv变电站综合自动化系统方案以及实现过程 (一)系统方案 设计完整的系统方案,在主控室中设置微机监控系统,选用适宜于煤矿工作的模式,完善系统管理。 在中间管理阶层中运用通讯管理单元。通讯管理单元同时还可以与站内其他的智能设备相连接,分别采用直流信号与直流电压。 (二)实现过程 1 工程概述 1.1 改造直流电系统 利用65AH直流电源系统对原有系统进行改造,通过馈电屏以及电池屏显示其优势。 1.2 连接微机保护装置与相关设备 开关量、电流以及电压、控制信号的传输需要利用二次电缆,通过二次电缆将其与微机保护系统相连接,更换原有继电保护屏。 1.3 实现直流屏信号的传输 要想实现保护装置信号与通信管理机之间的信号连接,需要更换成双以太网。 1.4 实现保护装控单元与后台监视的联系 实现后台监视系统的远程控制功能,保证煤矿变电站综合自动化系统的正常运行,保证作业正常施工,使保护装控单元的相关信号顺利传输到后台监控系统中。 2 自动化系统的优势 2.1 提高了供电的质量以及电压合格率 由于35kv变电站综合自动化系统拥有无功、无压的自动控制功能,因此减少了电能的损耗,提高了电压的合格率,使电气设备能够正常运行。 2.2 自动化系统具有安全、可靠运行的功能 由于35kv变电站综合自动化系统在各煤矿的普遍应用,因此在不断的改良优化中具有了自行诊断的功能,当发现问题时能够自动鸣警,通过计算机系统的联网对故障处进行细节检查,有利于提高变电站一、二次设备的可靠性。 3 功能实现 3.1 实行35kv变电站综合自动化系统进行灵活调度,通过软件等外在设备进行逻辑性的判断,对系统进行强有力的保护。 3.2 通过采用35kv变电站综合自动化系统,使停电的时间缩短到最少,使人力资源可以得到最大程度上的利用,有利于经济效益的提高。 3.3 进行简约式维护方案,减少线路的连接,减少硬件保护的种类,使维护工作量大大减少。 3.4 采用高集成度的芯片进行微机保护单元的安装,使开关柜与控制屏的接线容易操作,在提高保护度的同时提高监控功能。 4 有利于提高管理水平 由于35kv变电站综合自动化系统占地面积小,且控制平台在一个网络系统中,因此便于操控。其自动化的运行模式大大提高了运行的管理水平。 5 减少维护量 由于其具有自动化监测维护等功能,因此不仅减少了技术人员的工作量也减少了维护的工作量,提高了工作人员的利用效率。 四、结语 35kV变电站综合自动化系统对于煤矿作业具有明显的优势,因此我公司采取了35kV变电站综合自动化系统,有利于煤矿提高供电质量及信息自动化水平。 煤矿综合自动化论文:煤矿生产流程及其综合自动化 【摘要】煤矿工业流程中存在许多不确定因素,在煤矿流程工业综合自动化过程中,必须充分考虑煤矿的这些特点。本文给出矿山综合自动化的概念和要解决的问题,并讨论了煤矿综合自动化的建设中的主要问题。 【关键词】流程工业;综合自动化;不确定因素 1、煤矿综合自动化的特点 煤矿生产涉及的系统多,战线长,综采设备、综掘设备、胶带运输、提升机、辅助运输、系统等,其生产流程从掘进、采煤、运输、提升到洗选装运;煤矿生产还要面对复杂的地质条件、矿山压力、瓦斯、一氧化碳、地下水及煤尘等。这些过程很大程度上与地质条件、开采进度、开采方式等有关,具有很大的不确定性。煤矿安全生产过程中的事故与灾害往往与这些不确定性有很大关系。因此,煤矿生产的流程工业与其他流程工业如石化、炼油、制药等有很大的区别,要充分考虑煤矿的特殊性。 2、煤矿综合自动化要考虑的问题 2.1煤矿综合自动化三层模型 国内外流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 a.以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层,即信息采集与施用层。主要内容包括先进控制技术、实时数据库技术、集散控制系统(DCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 b.以MES为代表的生产过程运行优化层,即信息集成层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、实时优化技术、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 c.以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层,即管理决策层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 煤矿综合自动化应结合煤矿生产建设过程,同时考虑矿山地测与开采过程,也就是说综合自动化是要通过不同手段获取各种矿山信息,并建立矿山信息的共享、协同与利用机制,最大限度地挖掘和发挥矿山数据的潜能和作用,并将其贯穿于矿山的规划、生产、经营与管理的全过程,保障矿山的科学、正确与快速决策及现代化管理。 2.2煤矿综合自动化要考虑的子系统 对于各种子系统,接入方式基本是采用下面某一种接入方式: 1)是通过原子系统的上位机,通过以太网卡接入环网。前提是:⑴原上位机已配置以太网卡;⑵原系统厂商提供OPC方式通讯的设备点位配置表。 2)在PLC上添加通讯模块通过该通讯模块接入工业以太环网。前提是:(1)该PLC具有以太网通讯模块;(2)子系统的控制接口程序在PLC中,配套厂家提供PLC的OPC Server软件。 3)通过协议转换或嵌入式计算机接入。 3、矿山综合自动化主要研究内容 一般而言,煤矿综合自动化技术的需要关注4方面的问题。 (1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检测和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。 (2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。 (3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。 (4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 4、结论 目前煤矿综合自动化建设中统一网络平台的建设已经成为大家所共识,统一数据仓库平台的建设刚刚引起部分矿山企业的重视,PCS层各种安全生产子系统的控制与接入也己有许多成功的范例。应该说,这只是为矿山综合自动化打下了良好的基础。 在这样的基础上,要研究矿山MES层的特点与需求,如何将其他流程工业的先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术结合矿山生产的实际运用起来。要研究矿山ERP层的特点与需求,真正实现矿山企业的信息流、物流、价值流优化集成,实现矿山的优化控制、优化运行和优化管理,促进企业价值的增值,提高企业的综合竞争力。 煤矿综合自动化论文:基于物联网的煤矿综合自动化方案的实现 【摘 要】结合作者在综合自动化的建设经验,以及自动化系统的建设思路,结合物联网理念,对系统在设计阶段和实际应用进行了详细分析,提出了煤矿综合自动化的实现方法。 【关键词】煤矿企业;自动化;实现方案 前言 煤矿综合自动化系统,是利用工业以太网为通信平台的煤矿综合自动化系统,通过接口和协议的标准化,完成了各系统的互连,形成了统一的传输网络平台和统一的数据库平台,是整个矿井数字化、信息化建设过程中实现数据采集、数据整合、过程控制、数据的关键层。为实现工业网络和管理信息网络数据无缝连接,提供了统一的数据平台,为实现企业的智能决策管理打下基础,有广泛的应用前景。 1、综合自动化系统建设思路 1.1对自动化系统的要求 随着煤矿综采综掘装备及技术应用的不断成熟,运输及提升能力的不断提高,对通风、排水、防火、供电、监测等系统的安全性要求不断增强,使得矿井对机电设备及其控制系统的自动化技术依赖程度愈来愈高。为了将各系统有机的集中控制,需要建立安全可靠的数据通道和统一的平台,在进行技术整合的同时,统一各子系统之间的数据接口和物理接口,消除子系统之间的数据孤岛现象,为管控一体化提供必须的基础,从而实现远程集中智能化监控,达到减人提效增安全的目的。 1.2平台设备的选用 煤矿的特点决定了整个系统必须具有很高的可靠性和可用性,以此保障生产活动的正常进行和井下工作人员的安全。因此在选型时充分考虑所选设备的冗余性和容错能力,并能够适应井下恶劣的工作环境和防爆要求。①实时历史数据库采用容错架构的服务器;②通信线路采用环网技术组建,核心交换采用热备冗余技术,环网之间进行耦合冗余连接,光缆敷设时,使用多芯单模备份光纤;③采用先进的的数据存储及备份系统,对自动化关系数据库、实时数据库及企业Internet网络中数据库的重要数据进行实时的存储与容灾备份,确保自动化及其相关重要数据的安全性和可靠性;④后备供电采用数字监控技术,提高电源监控的灵活性和稳定性,采用双变换在线式结构,解决电压波动、电源干扰、闪电雷击等问题,对设备提供全面的保护;电池组采用模块化设计,能够随意组合和扩展,保证应用系统数据的不间断性及完整性。现场工业交换机均采用在线式UPS供电方式;⑤重视自动化工业网络跨出到企业网络的安全保护硬件。 1.3煤矿综合自动化系统构成 煤矿综合自动化系统是一个包括井下生产监控,井上综合信息管理于一体的大型控制系统,具体应包括带式输送机监控系统,井下排水控制系统,变电所控制系统,瓦斯超标监控系统,井下人员定位系统,主风扇通风系统,主井提升、副井提升系统等多个子系统。 煤矿综合自动化系统主要硬件构成包括2台核心交换机,实现系统的环网冗余,为了保证整个系统各类数据处理的实时高效,要求该交换机自愈合时间不大于500ms,另外系统包括若干二级交换机,各类数据存放的服务器,整个自动化控制系统以工业以太网为传输介质,采用骨干光纤环网的方式与各个子系统相连。 2、煤矿综合自动化系统网络结构与连接方式 2.1系统的结构 根据实际需要,煤矿综合自动化系统结构采用了C/S与B/S的混合结构,各种现场信息,各类设备运转情况的数据收集等功能利用C/S结构完成。煤矿综合信息管理与,采用B/S的结构,保证企业人员随时随地在只要有互联网的环境下即可通过IE浏览器进行各类数据的查询。综合自动化系统具体分为现场设备层、控制层与信息管理层3个层次。设备层主要是将现场各种设备连接到各类传感器、控制器上,负责生产现场设备运行情况数据及故障数据的采集;控制层主要负责采集的各类信息高速、稳定地传输;信息管理层主要通过工业以太网将各个PLC、上位机、服务器互联,实现企业信息的集中监控与管理。 2.2系统的连接方式 ①RS485与工业以太网的互联 对于使用RS485标准通信的各种设备,不能直接连入工业以太网,需要设计相应的转换协议,将数据进行转换后接入系统核心交换机,具体连接方式如图1所示。 ②CAN与工业以太网的互联 各类CAN总线接口设备,通过CAN以太网智能协议转换模块再接入交换机,实现与以太网的连接,CAN以太网智能协议转换模块集成了一路CAN-bus接口和一路EtherNet接口以及TCP/IP协议栈,可以轻松完成CAN-bus网络和EtherNet网络的互连互通。 3、上位机监控软件的实现 对于现场采集的各类数据,需要实时在上位机中直观显示,对各类故障及时报警,上位机的监控软件的开发使用WINCC组态软件完成,WINCC是第1个使用最新的32位技术的过程监视系统,具有良好的开放性和灵活性。 通过WINCC组态软件将现场采集的数据通过图表的形式表示,对于现场场景通过直观的动画进行显示,并将数据、故障信息通过Web方式在企业内部网络中,使企业决策者实时掌握生产与故障的信息。使用WINCC组态动画搭建的风机监控系统主界面如图2所示。利用该监控系统可以在调度室监测风机电压、频率、温度、功率等信息,并可以通过界面中简洁的操作实现对风机的远程操控,提高工作效率。 4、结语 通过分析煤矿综合自动化系统构成与建设思路,结合物联网理念,分析了煤矿综合自动化系统网络结构与连接方式,并实现了煤矿各类采掘、输送、供电等设备的监测,运行稳定,具有良好的推广价值。
随着水资源的开发利用,水利工程的数量不断增加,这就影响到了河流的水沙情势。近些年来,国内的自然灾害时有发生,所以,加大对水利工程给水文站水文测验带去的影响分析具有重要意义,及时的了解和掌握水文的分布情况以及变化趋势有利于预防旱灾,提升对水力资源的利用效率,但是水利工程虽然可以促进水文站工作效率以及效果的提升,然而也给其带去了一些影响。 1水利工程对水文站水文测验的影响 1.1水利工程对水情环境的影响 在一些水利工程建设中,相关人员一般会忽视掉水文地质,特别是岩土地质、地下水等给工程带去的影响,这就给水利工程造成了严重影响,会留下很大的安全隐患,使得水利工程建设存在不合理问题,相应的也会影响到水文测验。一些水利工程的建设还使得河流以及径流的自然分布规律受到影响出现了变化,在空间布局和水情时间上能够进行控制。比如,建设水利工程就是要合理的调控水资源,一般会通过调整水流量或者是蓄水来实现。所以,在水位维持在正常情况的条件下,因为工程具备蓄水功能,这就会给工程上游的水位造成影响,使其出现变化,让其相应的获得提升,导致水文站在水文测验中会受到影响,数据在有水利工程前后呈现出差异。水利工程具有蓄水功能,这就会影响工程下游水流脉冲次数以及水流的维持时间。在河道水位下降的情况下,利用水利工程调控水流量,让河流的水流量出现了改变,这些就会逐渐对水文测验数据产生影响,使得无法确保其正确性以及真实性。 1.2水利工程对水文站建设的影响 水利工程不仅会给水文测验环境带去影响,还会影响到水文站的建设以及布局。比如,水利工程建设在水文站区域上时,因为工程改变了自然河道,就使得水文测验数据时无法确保真实性和可靠性;如果水利工程是建设在水文站控制区域下,那么水文测验是在水利工程控水以及返水领域中,进而让水文站水文测绘工作难度加大、复杂性提升;如果水利工程正好建设在水文站水文测验区域内,那么水文站也就无法发挥出其作用,不能将自身的抗旱防洪的作用体现出来。 1.3水利工程导致水文站迁址 水利工程如果在水文站控制范围内进行建设,那么水文站就失去其意义,无法发挥应有的作用,在这种情况下,一般水文站都会选择迁址,要是其迁址,那么水文监测条件也就出现变化,使得监测的难度提升,另外,水文站迁址会使得一些数据资料受到损坏,甚至是丢失,这样水文监测的依据就会无法确保完整性以及连续性。要是不迁址,那么就需要对水文测验技术进行优化以及完善,注重引进先进的测量器具以及技术,但是这样会需要增加资金投入,提升成本。 2缓解水利工程对水文站水文测验影响的措施 2.1水利工程单位需要将工程信息告知水文站,实现互惠互利 水利工程建设要是影响到了周围的水文站,水利工程单位就需要把工程扩建、改建的有关信息都提供给水文单位,这样可以让水文单位更加详细、正确的收集资料,进而让水利工程单位以及水文站能够同时保护自己的利益,共同为经济以及生产建设提供良好的服务。 2.2根据水利工程对水文站影响的大小,选择相应优化措施 水利工程的建设会影响到水文站的水位测验,使得数据缺乏真实性以及代表性,且水文站在迁址、改建以及撤销上都有较大难度,对于这些水文站,要改善问题,最好的措施就是增加设置辅助观测站或者是枯水测验断面。对辅助站以及调查点的设置,需要先收集流域内雨量、蒸发站配套资料,通过还原计算分析,进而促进水文站水文测验数据代表性的提升,展现出原设站应有的功能以及目的;对于水流工程给水文站水文测验带去影响不大的情况,要改善这一问题最好的措施就是增加设置枯水测验断面,这样就可以提升水文测验的效果,让其精准度提升。 2.3引进或研发先进水文测验仪器和设备 水利工程的数量以及规模都在不断扩展,对水文站的影响也不断加大,如,在引水、放水以及蓄水中,水文测验河段的水位以及水流速度就时常发生变化,进而导致测验结果受到影响,影响了数据的精准性。当前科技不断发展,要对水文网进行稳定、减少水文站的迁址、销毁或者是改建,就需要注重先进水文测验仪器以及设备的引进或者是开发,进而满足新情况下在水文测验方面的要求,更好的测验水流速度以及水位变化。 2.4结合社会需求,增加辅助断面 对于那些受到水利工程影响,然而并没有选择迁址的水文站,需要进行还原计算。对于灌区以及引水渠道较大的地方,要选择引水量对主河道断面水量影响较大的渠道,构建辅助站,并对其进行定期贯彻,要参与到区域水量平衡中。对于那些引水渠道还原计算影响微小的,就可以设置较为固定的水文调查点,在每年汛期后引水季节定期的调查水文情况。增加设置调查点以及辅助站具有积极作用,能够让那些重要基础测验站保持相对稳定,可以不断的收集序列水文资料,且同时还进行了一些社会信息服务工作,如,水利工程调度、水资源的管理工作等。 2.5探索新的测验方法,提高水文监测能力 2.5.1走航式ADCP法 ADCP就是声学多普勒流速剖面仪,其具有一些显著的特点,如,测流时间段、不会对天然水流状态进行破坏、性能稳定、劳动强度小、测速范围广以及安全性高等,很适合那些抢测洪峰和受水利工程、回水影响使得水位流量关系复杂性提升的观测站进行应用。 2.5.2水工建筑物法测流 那些对水文站水文测验造成影响的水利工程,在满足有关规范中规定的方法测验流量时,能够通过水工建筑物测流,加上收集到的水文资料,构建相应的模型以及经验公式,定期的开展率定以及校核。湖南省水文局某水文站在市区内,经过研究以及分析,其就应用了该方法进行测流,实践证明可以和该站水文测验要求相适应。 2.5.3在线监测法 该方法主要适合在水位流量关系复杂、很难把握变化规律,不能把握测流时间的观测站中进行应用。某水文站由于受到水利工程的影响,只是通过传统监测方法无法满足全面获取水情资料的要求,之后安装了非接触式洪水流量测验系统,能够随时测验流量,这就可以有效的对该站水位流量时常变化的问题进行解决。 3结束语 综上所述,水利工程对水文站水文测验具有一些积极作用,但是同时也对其造成了一些影响,当前水文部门需要加强统一规划,科学的进行布局,引进或开发先进的水文测验仪器以及设备,采取有效的措施,减小和解决水利工程对水文测验带去的影响,提升数据的可靠性和真实性。
浅谈电力工程中电力自动化技术:电力工程中电气自动化技术探析 摘要:随着我国经济的发展,电气工程的发展水平越来越高,特别是电气自动化技术,通过不断创新与实践,我国已大大提高了电气工程自动化的程度。电气工程通过把自动化技术和电子通信、网络信息等技术结合在一起的方式,强化了自动化水平,还能降低资金的投入,提高人们生活水平,具有十分重要的意义。 关键词:电气工程;电气自动化;技术 引言 电气自动化在工业生产中的应用,标志着我国科技的进步,它是一项具有重大意义的科技成果,电气自动化设备在工业生产中的应用,不仅改善了工人的劳动环境和劳动强度,而且提高了工业生产的效率,为企业增加了效益。在现代社会中,电气自动化的应用越来越广泛,推动了社会经济的快速发展,但事物总是双面的,电气自动化在发展过程中也存在着一些问题,不过随着科技地不断进步和发展,电气自动化的发展会迎来属于它的春天。 一、电气自动化特点 电气自动化系统的设置,大部分是把电气设备安装于电动机或者配电室内,电气自动化系统配件较多,而且处理信息量很大,如果发生技术的问题,很难开展维修工作。和传统热工体系比较,电气自动化系统的操作和控制,一般控制的频率较低,而且系统在正常运行时,可以间隔较长时间进行操作指令的。 电气设备处于系统保护状态下要求十分高,系统的运行、操作的速率也较快。在电气自动化系统构造角度分析,电气设备操作复杂,具有一定难度,不过,具有较强的逻辑规律。可以引进多种电气自动化的监控技术,例如:系统操作过程中,要保证两台系统互相不产生干扰,操作要具有独立性,可以在科学的角度考虑,进行同步运行的机组电气控制,保证操作系统的安全性、稳定性及可靠性。要从多方面的角度对电气设备的特点进行考虑,进行控制体系构建的过程中,应以严谨态度进行系统结构的布设,尽可能的选择性质有效控制方案,保持电气自动化的控制系统可以安全的,高效的保持运行。 二、电力自动化技术的主要应用范围 1、变电站及配电自动化的应用 变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,从而减少了人力资源的浪费,减低了变电站及配电站工作人员的工作强度,提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此,变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中,主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新,种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,高质量输电过程,经济效益提高很多。 2、在电网调度中应用电气自动化 随着科技的发展和社会的进步,电气自动化被广泛地应用到很多领域当中,其中电气自动化也广泛地应用在电网调度中。电网调度是一个非常重要的工程,它具体指的是通过服务器来实现电的调度,而电气自动化帮助电网调度实现了自动化。这种调度自动化系统表现出了比较强大的功能,主要表现为它可以很好地保障电网运行,这个功能的实现主要是依靠了电网运行过程中的经济调度;同时电网调度自动化可以实现系统负荷情况的预测,这个功能的实现主要是依靠监测和分析电力生产过程中的数据,对系统负荷的预测能够有效地保护系统,保障系统正常运行;而且电网调度自动化可以很好地、迅速地确定整个系统发生故障的地方,大大地提高了系统故障排除效率。总而言之,电网调度自动化是整个电力系统提高运行效率的有力保障。 3、在发电厂发散监控系统中的应用 在现代生活中,电跟人们的生活是密切相关的,电成为了人们生活中的不可或缺的生活用品,它的重要性不言而喻,这就意味着发电厂的重要地位。发电厂是整个电力系统运行的重要支撑,因此发电厂的安全运行和高效率运行是非常重要的,而在发电厂中通常采用发散监控系统来保障发电厂的正常运转,在发散监控系统中,主要是通过以太网过程控制单元以及相应的数据通讯来实现发电厂的发散监控,而且这种发散监控系统一般采用分层结构。发散监控系统发挥着重要的作用,它不仅可以监视设备的实时运行状态,这可以作为判断设备有无存在故障的标志,这样就能有效地提高发电厂设备的使用寿命,大大地改善了发电厂的效益。 三、在电力系统中应用电力自动化技术 1、在电力系统中应用光互连接技术 在电力系统的继电保护装置和自动控制的领域内应用光互连接技术。对传统的基本技术要求能够利用光互连技术呈现出来。比如说,打印报表、打印拓扑、记录有关的数据、计算相关的内容、全方位地采集数据、自动化地分析和处理数据的功能。此外,还有状态评估、分析电网、人机界面结合处理、高级应用和网络建模的功能,通过该技术在电力系统当中的应用,能够将更加精度的定位、更加清晰的画面、更加灵活的操作技巧提供给电力工作人员,能够将准确、及时的参考信息提供给有关的工作人员。之后技术人员能够依据测量的内容,分析和处理有关的数据,方便调度工作者对电网能够更加准确地进行判断。同时,在对该技术进行使用的时候,能大大地提升工作的效率,电容性的负载不会对其带来过大的影响,对电容的影响上能够有效地进行屏蔽,在对电力系统的安全运行和稳定性给予保证的前提下,还能够将相关的技术支撑提供给继电保护装置。在电力系统当中应用光互连技术,对故障可以最大程度上予以防止,对设备正常运行造成的经济损失上给予治理,将电力企业的经济效益和社会效益在一定的程度上提升了上来。具有极强的抗电磁干扰的功能存在于光纤互联技术、波导光互联技术和自由空间互联技术当中,并且地理环境也不会对其带来影响,因此在电厂的自动化工程当中,该技术得到了非常广泛的应用。 2、在电力系统中应用现场总线技术 全方位的通线网络是现场总线技术的一大特征,不但控制中心的两个场地的装置和仪器存在于内部,具体的施工现场也包含在其中。在电力系统当中运用现场总线技术,它通过很多的设备和感应器,准确、及时地将电力系统需要的电压、电流、电阻等主要的数据和信息传输到本身的控制系统当中,有关的技术人员依据系统中的具体计算方法,整理和分析采集来的一些数据,最后把主机的指示命令向对应的操作设备传递。通过调整现场总线,能够分散处理接受到的信息,能够将之前的控制能力有效地向不同的计算机上进行分散,对单个计算机的负荷上能够很好地予以降低,这就是现场总线技术的优点所在。依据具体的经验得出,在电力系统当中,该技术还能够和前置机、上位机有效地结合起来,在完成整个系统控制功能的时候,只需要对现场的仪表进行控制就能够完成工作。在电网调度的自动化中经常地运用现场总线技术,对变电站少人值班或者无人值班的要求上能够很好地予以满足,将事件的控制速度利用网络能够有效地提升上来,能够运用现场设备的监控控制有效地接收现场采集到的信息,Lonworks、CAN等是常用技术方式。 3、计算机自动化的应用 电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统,通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时,对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用,从而在电力工程中实现操作技术的使用性,更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式,才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。 结束语 总而言之,电气自动化跟人们的生活是密切相关的,并且它在电气工程中发挥的作用是不可替代的,不过电气自动化发展中存在的问题需要及时地解决,只有解决好存在的问题才能发挥出更大的作用。总的来说,电气自动化的未来前景是很积极的,一定会进一步地改变人类的生活方式。 浅谈电力工程中电力自动化技术:论述电力工程中电气自动化技术 摘要:对于人类来说,电力资源是一种不可或缺的能源,与人们的日常生活息息相关。电力自动化系统应用领域广泛,从上个世纪五十年代开始发展到今天,电力自动化系统从开始局限于单项自动装置,到广泛采用远动通信技术装设模拟式调频装置和经济功率分配装置,再到后来以计算机为主体的电网实时监控系统的出现,电力自动化系统逐步迈入现代化发展的轨道。 关键词:电气工程;自动化技术;研究方向 引言:目前,我国的电气自动化技术经历了几十年的发展之后,已经获得了不错的成绩。随着电力工程的发展,电力自动化程度将会越来越高,新一代的电力自动化技术,即智能电力自动化技术应运而生。电力自动化技术将电子技术以及网络通信技术融为一体,在实现远程监控以及监视管理方面发挥了很重要的作用,该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子,系统控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。 1.电力自动化技术概述 电力自动化技术是将现代的电子技术、信息的处理技术以及网络通信技术融为一体的基础上,发展起来的综合技术,是在电力工程的电力系统中实现远程监控以及监视管理的有效地途径[1]。电力自动化技术,为电力系统的平稳运行提供了良好的条件,并且随着发展,电力系统也得到了更为优质的服务。电力系统自动化技术的要求主要有: ①保证电力系统各部分的技术要求,以实现设备的安全以及经济,并以设备的实际运行为主要的依据,保证操作人员实际的控制和协调;②尽量的利用电力自动化技术进行安全性能的改善,从而可以减少事故,并能够节省人力,避免紧急事故的发生和发展;③还要对电力系统的整体数据以及参数进行检验、收集并对之进行处理,保证各系统的正常运行;④保证电力系统各部分的安全以及经济。 2.电力系统自动化技术 2.1电网调度自动化 现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统,包括实时信息收集和显示系统,以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端,位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。 2.2变电站自动化 电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 2.3发电厂分散测控系统(DCS) 发电厂分散控制系统(DCS)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(PCU)、运行员工作站(OS)、工程师工作站(ES)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。 过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I/O模件组成。MCU 模件通过冗余的 I/O 总线与智能 I/O 模件通讯。PCU 直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(OS)和工程师工作站(ES)提供了人机接口。运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 3.电气自动化专业市场进展情况 一方面,现阶段社会广办众多工厂,电气设备品种门类多样,门类齐全,以业技术人员和维修人员需求数量惊人,以业人员的工资薪金也随其以业人员的市场需求量上扬,而且电气自动化专业精英人才目前我国社会上非常短缺,高精尖专业技能人才更是少之论文网又少,所以,电气自动化专业有很好的很广阔的进展前景,电气自动化专业人才也随之层出不穷地出现。培养出一批又一批电气自动化专业高端精英人才是当前各大高校的重要进展课题。 另一方面,电气自动化专业的科研人才也需大量培养,很多电气产品尤其是尖端科学技术产品的研制和开发,需要很多有专业技能和革新能力的科研人才[2],所以科研机构逐步在全国各地广泛建立起来,专业科研人员队伍力量逐渐壮大。因而电气自动化专业市场进展很快。并且在整个社会经济进展中有着举足轻重的地位,市场进展情况广阔[3]。 4.电力工程中电力自动化技术的应用 4.1现场总线技术在电力工程中的应用 现场总线技术是指在电力工程现场将智能的自动化装置以及仪表控制设备进行连接,形成一体化的多向、串行、多站和数字化的信息网络,从而可以将数字通信、控制、智能传感器以及计算机等融为一体而形成的综合性的技术。在电力工程中,现场总线技术被广泛的应用,通过现场总线技术可以将变送器所控制的总的用电量收集后,将信号进行控制后集中到主控计算机上,然后根据数学模型进行计算进而做出判断,并最终将指令发送到控制设备上,从而实现电力自动化技术的应用。现场总线技术在电力工程中的应用是通过分散电力工程中的控制功能,并配备相应的计算机进行被控设备的信息处理,将信息与计算机相连接后,便不需要实现整个现场的控制,只需对信息进行相应的调度即可。实践证明,现场总线技术在电力工程中的应用,可以实现前置机与上位机的配合,可以从下方进行电力工程的控制,并且可以通过仪表进行控制,并最终实现高性能的电力系统的控制功能。在电力调度化技术日益发展的情况下,可以满足数据以及系统的多样化需求,并最终将电力系统中各个信息进行交换以及共享,实现电力工程的顺利进行以及电力系统的日益完善[4]。 4.2主动对象数据库技术在电力工程中的应用 数据库技术在电力工程中的应用主要是用于电力系统的监视系统中,因此,这对系统的开发、继承、封装等都有很大的作用,引发了软件技术的变革。主动对象数据库技术在电力系统得到了广泛的应用和认可,并用来支持对象标准,因此与一般的关系数据库相比,主动对象数据库主要是对技术以及主动功能的技术支持,因此,在电力工程中也得到了广泛的应用。主动对象数据库是利用系统的监视功能,对对象函数进行利用,从而可以实现电力工程中电力自动化的应用,随着触发机制的使用,数据库监视得到了很好的控制与实现,从而节省了数据写入以及读出的时间,还对数据管理功能充分的进行利用,并得到了技术上的保证。当前,我国的数据库技术得到了很广泛的应用,并且监视系统也得到了很好的发展,电力自动化技术在电力工程以及日后的电力系统中并将得到更为完善的应用。 5.结语 总之,电力自动化技术在电力工程中发挥着越来越重要的作用,在新技术的广泛应用下,传统的技术正在逐渐的被取代,从而更加促进了电力自动化技术的发展,新技术、新理论的应用使一些概念不断被更新和修正,传统的技术界线逐渐模糊,各种原来看似不相关联的技术会彼此融合和渗透,这必将推动着电力自动化系统的不断发展和变化。 浅谈电力工程中电力自动化技术:电力工程中电气自动化技术探析 摘要:电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。本文中主要针对这类电气自动化技术的一些发展趋势进行探讨。 关键词:电力工程;电气自动化;自动化技术 一、电力系统自动化技术 (一)变电站自动化。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 (二)电网调度自动化 。电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 (三)发电厂分散测控系统(DCS ) 。过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件( MCU)和智能I /0模件组成。MCU模件通过冗余的I /0总线与智能FO模件通讯。PCU直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(0S)和工程师工作站( ES)提供了人机接口。 运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运,行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 二、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少 了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PWM 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 1986 年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的‘软开关’状态下,从而使开关损耗降低到零。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。 三、当前电力系统自动化依赖IT技术向前发展的重要热点技术 (一)电力一次设备智能化 。常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。 电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 (二)电力一次设备在线状态检测 。对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强, 检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。 (三)光电式电力互感器。电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电子式互感器,国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 四、结语 众所周知,电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 浅谈电力工程中电力自动化技术:有关电力工程中电气自动化技术探析 摘要:我国电气自动化专业最早开设于 50年代,一开始名称为工业企业电气自动化,后来虽然经历了多次专业性的调整,但由于其专业面宽,适用性广,所以到如今一直很受欢迎,据教育部门最新公布的本科专业设置目录中,它属于工科电气信息类。本文中主要针对这类电气自动化技术的一些发展趋势进行探讨。 关键词:电力工程 电气自动化 自动化技术 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 50 年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件 CTR、 GTO 、P-MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR 的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GTO 是一种用门极可关断的高压器件,它的主要缺点是关断增益低,一般为 4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为 Zv ~ 4.5v , 开通 di/d t 和关断 dv / dt 也是限GTO推广运用的另一原因,前者约为 500A /us ,后者约为 500V /u s ,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GIR 、GTO 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输人阻抗的 MOS 结构电力半导体器件的一切。功率 MOSFET 是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P - MOSFET 的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P - MOSFET 造成了很大困难。 IGBT和MGT 这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在 模块化和复合化思路的基础卜,其发展便是功率集成电路 PIC (Powerl,lntegratcd Cirrrrcute),在PIC,不仅主回路的器件,而且驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少 了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PWM 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 1986 年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的‘软开关’状态下,从而使开关损耗降低到零。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。 3、交流调速控制理论日渐成熟 1971年,德国学者F,Blaschke 阐明了交流电机磁场定向即矢量控制的原理,为交流传动高性能控制奠定了理论基础。矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来,分别加以控制。这种解耦,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批量化、占市场量最大的中小功率如 400KVA 以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型 U / F 控制型,多采用 16 位 CPU ,第二代为高功能型 U /F 型,采用 32位DSP或双 16 位CPU 进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器.具有挖土机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器!目前占市场份额最大。第三代为高动态性能矢量控制型。它采用全数字控制,可通过软件实现参数自动设定,实现变结构控制和自适应控制,可选择U/F频率开环控制、无速度传感器矢量控制和有速度传感器矢量控制,实现了闭环控制的自优化。从技术发展看,虽然电力半导体器件有GTO、GTI、IGBT,但以后两种为主,尤以 IGBT为发展趋势:变频器的可靠性、可维修性、可操作性即所谓的RAs ( Reliabiliry,Availability,Serviceability)功能也由于采用单片机控制动技术而得以提高。 5、单片机、集成曳路及工业控荆计算机的发展 以 MCS-51为代表白8位机虽然仍占主导地位,但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的 PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的(- 语言、PL/ M语言。在集成电路方面,需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。在电机控制方面,还有专用于产生 PWM 控制信号的 HEF4752、 TL494、E4520 和 MA818 等应用也相当广泛。在逻辑电路方面,值得注意的是用专用芯片(ASIC)进行逻辑设计。 ASIC ( Appilca-,tion Specific L ntegrated Circuit)中有编程逻辑阵列 PLD ( Programrnable Logic Device )。 PLD力现有四种类型的器件: PROM 、FPLA 、PAL、GAL 。GAL是PAL的第二代产品,它可以在线电擦洗,与TTL兼容,有较高的响应速度,有可编程的保密位等优点。这些特点使得 GAL在降低系统造价,减少产品体积和功耗,提高可靠性和稳定性及简化系统设计,增强应用的保密性方面有厂‘阔的发展产景,特别适合新产品研制及 DMA控制和高速图表处理,其上述交流的控制最终用工业控制计算机完成。 6、结束语 众所周知,电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 浅谈电力工程中电力自动化技术:电力工程中电气自动化技术探析 摘 要:在电力工程中,电气自动化技术是一项较为重要的技术环节,有必要对电力工程中电气自动化技术进进行研究,分析其应用优势。 关键词:电力工程;电气自动化技术;趋势 前言 电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。电气自动化是电力工程重要的组成部分,在社会生产中发挥着重要作用。 一、电气工程以及电气自动化的概念电气工程(Electrical Engineering,简称EE)是当今高新技术领域中举足轻重的关键学科之一,更是现代科学研究领域中的热门学科。最成功的例子就是电子通信技术的巨大进步推动了以计算机网络为中心的信息时代的蓬勃发展,并且在根本上改变了人们的工作和生活模式。从某些层次上来讲,电气工程的发达程度甚至可以代表一个国家的科技进步水平。电气自动化(Electrical Automation)的专业全称一般为电气工程及其自动化,其应用范围涉及各行各业,小到电气开关的设计,大到科技航天的研究,到处都有它的身影。电力的发展是促进生产和提高人们生活水平的重要物质基础,随着电力应用的不断发展和深化,新时代背景下的电气自动化进程成了国民经济和人民生活现代化的重要标志。 二、电气自动化技术在电力工程中的作用1、电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作 使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。2、实现了电力服务的智能化 当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。 三、电力工程中电气自动化技术 1、电网调度自动化 电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 2、变电站自动化传统的变电站使用人工操作,从监视到最后信息回馈均是由人工完成,设备均使用电磁装设置,其数据的记录、整理以及管理均是人工造作,且对变电站的监视没有全局性的直观监视,需要通过人工一个个方面监视之后将其整合之后才能实现全局监视。为了跟上现代化的自动化步伐,通过利用电气自动化在电气工程中使用能够使变电站实现自动操作,取代人工操作,降低操作人员的工作量,同时能够减少一部分的人员投入,实现电气工程的整体效益的显著提高。通过实现变电站的自动化功能,除了实现自动运行代替人工操作外,还能够将传统的电磁装置全部利用微机将其取代,并且能够利用计算机的视频、图画显示功能,将变现站的监视的所有情况通过计算机屏幕直观的显示出来,仍工作人员在较短时间内就能够掌握全局,并通过计算机已记录并整理好的数据分析变电站可能存在的问题或者有力的发展动向等,及时采取相应的回应措施,从而提高其运行效率。变电站是电气工程中非常重要的一部分,因此利用电气自动化技术对其进行技术的更新和创造有力与整个电气工程的运行。 3、发电厂分散测控系统(DCS ) 过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件( MCU)和智能I /0模件组成。MCU模件通过冗余的I /0总线与智能FO模件通讯。PCU直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。运行员工作站(0S)和工程师工作站( ES)提供了人机接口。 运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运,行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 四、重要热点技术 1、电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强, 检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。 2、电力一次设备智能化 常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 五、电气工程中电气自动化应用的优势1、 电气工程中电力设备的在线监测优势随着变压器、短路器以及发电机等这些一次设备的应用,往往需要对其中关键的参数进行不间断的实时监测,这就要求监视设备不但能够反馈在线运行状态,同时也能够对设备的一些重要的参数变化趋势进行分析和预测,并判断设备中发生故障的原因,以缩短设备的保养周期,延长设备的实际使用期限,同时也为电力设备的实时状态检修提供了必要的保障。2、 电气自动化应用下电气工程中电力设备的智能化一般情况下,电力系统中的一次设备与二次设备的安装地点之间都要有一定的间隔,一般要求相隔几十米,有的甚至是要求几百米远,两者之间使用强信号电力电缆与大电流控制电缆来连接。在进行一次设备的结构设计时,往往要先考虑实现常规的二次设备的功能,这样做显然能够节约大量的电力信号电缆和控制电缆。 六、结束语 当今社会是一个信息化社会,随着高新技术的不断发展,对电力工程中电气自动化技术的要求也越来越高,电气自动化技术必须坚持可持续发展的原则,只有这样才能在具有活力的高科技领域中应用比较广的技术。
电气设备热故障分析及对策:电气设备的热故障分析与预防性试验 摘要对设备的预防性试验和绝缘诊断的最终目的是降低设备的故障率。通过对电气设备的热故障分析,利用红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测,使传统电气设备的预防性试验维修,提高到预知状态检修。 关键词电气设备热故障 预防性试验 绝缘诊断 分析 引言电气设备的使用寿命主要取决于设备内部绝缘材料的性能,对于高压电气设备,绝缘性能的衡量指标有机械性能、电气性能、热稳定性与化学稳定性等。热稳定性的好坏决定着热故障率的高低,而预防性试验又是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节,是保证电力设备安全运行的有效手段之一。因此,减少热故障,并进行预防性试验是保证电气设备安全运行的重点工作。 1、电气设备发热来源及热故障 连接点是指电气设备之间以及它们与母线或电缆之间的电气连接部位。接点过热是电力系统的一个老问题,但随着设备负荷的增加,用户对供电可靠性要求的提高,在设备缺陷管理中成为一个越来越突出的问题,值得我们引起重视,认真研究其发生发展的原因,以便解决问题。 1.1 电气设备发热源。电气设备在工作时,由于电流、电压的作用,将产生电阻损耗发热、介质损耗发热、铁损致热三种热故障。 1.2 电气设备热故障。电气设备的热故障可分为外部故障和内部故障。 1.2.1 外部故障主要原因是长期运行的设备其电气接头暴露在空气中,因接触不良,造成电阻值过大,引起接头发热。外部发热缺陷一般集中在设备的连接点处。 1.2.2 内部故障是指封闭在固体绝缘、油绝缘以及设备壳体内部的电气回路故障和由于绝缘介质劣化,引起的故障。对于内部故障,根据各种电气设备的内部结构和运行状态,依据传热学理论,分析金属导电回路、绝缘油和气体等引起的传导、对流,从电气设备外部显现的温度分布热像图,就可以判断出各种内部故障。只要按照设备大修标准进行设备解体大修,对触头的各接触面进行检查与打磨,降低内部导电回路阻值,就可以彻底解决。 2、预防电气设备热故障的对策 2.1金具质量。变电所母线及设备线夹金具,根据需要选用优质产品,载流量及动热稳定性能,应符合设计要求。特别是设备线夹,应积极采用铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡产品。 2.2接触面处理。可用锉刀把接头接触面严重不平的地方和毛刺锉掉,使接触面平整光洁,但应注意母线加工后的截面减少值:铜质不超过原截面的3%,铝质不超过5%。 2.3紧固压力控制。部分检修人员在接头的连接上存有误区,认为连接螺栓拧的愈紧愈好,其实不然。因铝质母线弹性系数小,当螺母的压力达到某个临界压力值时,若材料的强度、硬度差,再继续增加压力,将会造成接触面部分变形隆起,反而使接触面积减少,接触电阻增大。因此进行螺栓紧固时,螺栓不能拧得过紧,以弹簧垫圈压平即可,有条件时,应用力矩板手进行紧固,以防压力过大。 2.4防氧化。设备接头的接触表面要进行防氧化处理,应优先采用电力复合脂(即导电膏)以代替传统常规的凡士林。 2.5工艺程序。制定连接点安装的技术规范程序。根据造成连接点过热的不同类型,制定不同的工艺规程。安装时,严格按照规程进行。 2.6提高设备性能。 对到大修年限的设备,有计划进行大修,防止缺陷发生,提高设备寿命,同时对未增容的隔离开关等设备进行增容,满足设备负荷的要求,综合分析变电站及设备老化的情况,对运行时间长,锈蚀严重的刀闸触指弹簧、刀闸帽内部软连接等导电部件进行更换,对长期在恶劣环境(如空气潮湿、腐蚀严重等)运行的接头螺丝、弹簧垫应更换为铜或不锈钢材质。 2.7检测措施。对于运行设备,运行值班人员要定期巡视连接头发热情况。有些连接点过热可通过观察来确定,比如运行中过热的连接点会失去金属光泽、改变颜色,导体上连接点附近涂的色漆颜色加深等。 2.8红外线检测。 红外检测技术是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术,它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身,通过接收物体发出的红外线(红外辐射)将其热像显示在荧光屏上,从而准确判断物体表面的温度分布情况,可以通过温度分布情况分析设备三相接头的温差,将温度升高的部位(接头、线夹),根据当时的环境温度和负荷情况,在检修中与变电站人员巡视检查到的发热部位一起进行针对性处理。 红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测,使传统电气设备的预防性试验维修提高到预知状态检修,这也是现代电力企业发展的方向。利用红外热像技术检测在线电气设备的方法叫做红外温度记录法。红外温度记录法是工业上用来无损探测,检测设备性能和掌握其运行状态的一项新技术。与传统的测温方式(如热电偶、不同熔点的蜡片等旋绕在被测物表面或体内)相比,热像仪可在一定距离内实时、定量在线检测发热点的温度,通过扫描,还可以绘出设备在运行中的温度梯度热像图,而且灵敏度高,不受电磁场干扰,便于现场使用。随着现代科学技术不断发展成熟与日益完善,利用红外状态监测和诊断技术具有远距离、不接触、不取样、不触体,又具有准确、快速、直观等特点,实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障。它备受国内外电力行业的重视,并得到快速发展。 2.9导电体相互连接的接触面不平整引起的热故障对策。由于施工质量不高,多次拆卸与组装等原因,都会形成接触面的不平整。电接触面的不平整降低了有效接触面积,在电流经过的实际通流截面积变小,使得电流的收缩效应增加,收缩电阻增大而引发热故障。此类故障属于设备的特定故障,一经处理不易再次出现。预防此类故障的首要措施是在设备安装时严把施工质量关。在施工时可用量具测量电接触面的平整度,力求尽量平整。从严格意义讲,任何接触面都不可能做得绝对平整,因此,新的设备安装时,在电接触面上一般都要求“压花”,在螺栓压紧力的作用下,这些点阵就呈犬牙交错状咬合在一起,从而增大了有效接触面积,这道工序在新安装设备时非常重要,对于日后预防发热有很好的意义,在处理此类发热故障时,有条件也应采用“压花”的方法。 3、预防性试验 预防性试验和绝缘诊断是电力设备运行和维护工作中一个重要环节,是保证电力设备安全运行的有效手段之一,对及时发现、诊断设备的缺陷起到了重要作用。 预防性试验可按试验范围和试验性质分类。 3.1按试验范围分类。 3.1.1 定期试验:这是为了及时发现设备潜在的缺陷或隐患,每隔一定时间对设备定期进行的试验。例如油中溶解气体色谱分析、绕组直流电阻、绝缘电阻、介质损耗因数、直流泄露、直流耐压、交流耐压、绝缘油试验等。 3.1.2大修试验:指大修时或大修后做的检查试验项目。除定期试验项目外,还需做:穿心螺栓绝缘电阻、局部放电、油箱密封试验、断路器分合闸时间和速度、电动机定转子间隙测量等试验,其中有些事机械方面的检查项目。 3.1.3查明故障试验:指定期试验或大修试验时,发现试验结果有疑问或异常,需要进一步查明故障性质或确定故障位置时进行的一些试验,或称诊断试验。例如:空载电流、短路阻抗、绕组频率响应、振动、绝缘油含水量和油介损、压力释放器、氧化锌避雷器工频参考电压试验等。 3.1.4 预知性试验:这是为了鉴定设备的寿命搞清被测设备的绝缘是否还能继续使用一段时间,或者是否需要在近期安排更换而进行的试验,是长期以来人们一直在研究的课题。该项研究可分为两类,一是针对各种绝缘材料;二是针对实际设备的绝缘系统。单纯绝缘材料的寿命模型不能直接运用于实际设备,但对于实际绝缘系统的结构布置、材料选择及老化评估有重要的参考价值。 3.2按试验性质分类 3.2.1非破坏性试验或称绝缘特性试验:使用较低的试验电压或用不会对被测设备绝缘产生累积损伤效应的方法,根据绝缘介质中发生的各种物理过程(极化、吸收、电导等),测量绝缘的各种参数(绝缘电阻和吸收比或极化指数、泄露电流、介质损耗角正切等),以及与极化吸收过程有关的特性(主要表现为电阻―时间的变化规律)和绝缘冷却媒质的一系列其它特性(化学成分、油中水分及气体含量等),从而判断设备的绝缘能力,及时发现可能的劣化现象。 3.2.2破坏性试验或称绝缘耐压试验,是在被测设备上施加高于设备工作电压的试验电压,以求揭示危险性较大的集中性缺陷的存在,并直接检验被测设备的绝缘耐压水平或裕度。耐压试验时,对被测设备绝缘可靠性的考验比较直接和严格,缺点是试验可能给被测设备的绝缘造成一定的损伤,并会导致被测设备的绝缘能力下降和可能恢复的缺陷在试验过程中发展为不可逆转的击穿。 3.3 传统的基本绝缘试验项目包括绝缘电阻、直流泄漏电流、介损、直流耐压和交流耐压试验。通过绝缘性能试验,可定期检测电气设备绝缘性能,预测绝缘状况,推断绝缘老化进程、绝缘油劣化等内部薄弱环节,发现现役设备的隐患,安排消除缺陷的维修计划等,保证设备的安全运行。 结束语 应用红外线检测技术,对提高电气设备的可靠性与有效性,提高运行经济效益,降低维修成本都有很重要的意义,是目前在预知检修领域中一种很好的手段。同时,从绝缘诊断和预防性试验工作的进展过程与试验项目和试验周期来看,电力设备产品质量的好坏,运行中维护的如何,又决定着运行可靠性的高低,试验项目的多少和试验周期的长短。总之,通过红外线技术检测、可预防行试验与检测等可使设备减少故障率,是提高设备使用寿命的有效方法。 电气设备热故障分析及对策:论高压电气设备接头发热故障分析及处理方法 摘 要:变电所内的各类高压电气设备的接头、线夹和软硬母线等设备间的连接、并接部位以及隔离开关的动、静触头,高压开关柜等,由于制造质量、安装工艺、调试手段、设计不合理等诸多因素的影响,有时会出现不正常的发热现象,如果不及时正确地进行处理,会使故障蔓延扩大。有的会引起燃弧、放电,直至烧断引线;有的会使热量传导至设备内部,直接造成设备损坏。有的会直接危及电力系统的安全稳定运行,后果不堪设想。近几年电力生产中广泛运用各种先进的温度测试设备,如:红外热成像仪、红外线点温仪等,取得了很好的效果,电力设备接头的温度得到了有效监视,接头发热情况得到了及时处理,从而也将会使由于接头发热引发的事故大大减少。对于过热部位的检修处理,如果方法不正确、不彻底,也将会使设备过热部位恶性循环,造成电力设备重复停电,少送负荷,直接影响社会效益、经济效益。 关键词:高压;电气设备;故障;处理方法; 1、软母线连接、搭接处的过热处理 对于此类故障的处理方法有两种,一是开夹检查处理,就是将过热的设备线夹打开检查,如发现过热点,进行处理;二是不开夹检查处理,就是将过热的线夹固定螺丝紧固一遍。以上这两种方法都存有一定弊病。如果草率的把线夹打开,而过热点又不在内部,这就造成不必要的工作;如果贪图省事,把应打开检查的线夹不开夹,而过热点确在内部,只是简单的紧固线夹螺丝,这样的紧固如果用力过度,有时会造成线夹机械变形或者过死点,使接触部位出现缝隙,反而造成接触更不紧密,结果适得其反,给安全运行留有隐患。从2006年开始,我厂所辖变电所运用了红外成像仪进行高压电气设备进行温度情况监测,共发现了软母线发热情况7起,其中二次是母线引下线连接处发热,其余五次是由于线路阻波器与软母线连接处发热;经过检查发现母线引下线发热是由于安装人员没有规范执行安装工艺及设备线夹的制造质量不良引起,而线路阻波器与软母线连接处是由于阻波器连接铝板与设备线夹规范不统一引起,且随着电力光缆的普遍使用,线路阻波器已基本无人使用,因此设备也就缺乏正常的维护。因此我认为正确的处理方法,应该按以下步骤进行:(1)检修前首先查看测温数据的最高温度值,查看运行记录,了解通过此过热点的最高负荷电流,如果有进行红外成像,应通过红外图片进行分析判断发热点及发热原因。(2)在进行检修工作时细心观察过热线夹的外部现象,如颜色、气味、烧痕、内外部接触缝隙、螺丝的紧固强度和均匀程度等。(3)检查过热部位线夹与导线的金属材料、结构和尺寸,是否铜铝压接,导线的截面积与线夹所选型号是否配套一致,然后确定开夹或不开夹的检修方案。 (4)闲置没有用的线路阻波器建议在此间隔设备检修时进行拆除,这样也就减少了一个不必要的发热点(温州局已经有明确规定要求通讯部门安排拆除)。 (5)如发现是由于设备线夹使用不规范,应选择合适的设备线夹进行更换。 2、硬母线的搭接、连接处过热处理 这种过热现象,经常会发生在户外变压器的套管、断路器、隔离开关、电流互感器的接线柱上以及户内高压开关柜的隔离开关、电流互感器、开关连接处。它们共同的特点多为在硬母线上开圆孔,用螺栓压接而形成线或面接触。从2006年以来,发现此类发热情况一共有10多起,从发热原因分析主要是使用螺栓不规范引起,有的是螺栓没有加装弹簧垫、有的是使用螺栓的大小不一样,最多的是由于螺栓的压紧力不够引起。通常的处理方法是将过热处拆开,处理放电烧伤痕迹,重新配上螺栓并加备母(防松)。处理步骤是: (1)对于烧伤较轻的可以将铝、铜排与导电棒表面的烧痕处理平整,清除硫化物和氧化物后,用合格的螺母上紧并锁紧备母。 (2)对于烧伤严重或重复过热的部位,因为铜、铝排的接触面已经多次烧伤且接触面的结构分子已经离散疲劳,电阻率成倍增大,这时就应更换新母线或进行表面镀银处理。对于开孔尺寸与导电棒直径有误差的,一定要按标准重新开孔打眼。对于电流互感器等压接部位只有一个孔能改成两个眼的,就改成两个眼,使接触压力更为合理;对于电缆出线的开关柜出线母排建议用二排夹接使出线接触面加大,同时也使接触压力更加合理减少发热可能性。 3、隔离开关动、静触头的过热处理 隔离开关的接触过热、接线柱过热情况较为复杂。其中有制造质量的问题,如触指及触指弹簧和导电带、软连接的材料不合格、装配工艺差,更多见于安装、调整、检修不当等原因,也有由于设计容量不够(隔离开关输送容量一般为不超过额定容量的50%为宜)。从2006年以来,我厂所辖变电所共发生由于隔离开关动、静触头发热的故障有9次,主要是由于地处山区,水电开发迅速而送出设备容量不变,在丰水期输送大容量时发生,此时处理意见为更换大容量隔离开关,如果在输送小电流时发生过热现象的处理步骤: (1)依靠红外图片进行分析判断发热点及初步判断发热原因。 (2)从外向里查找,找出发热点和传热点。 (3)将静触头拆开并分解,检查静触头内表面与导电杆接触部分是否有放电痕迹、氧化物,固定螺母是否松动,弹簧垫是否退火老化,最后清除氧化物,磨平烧痕,复装锁紧螺母。 (4)将动触头整体分解,清除动触头表面烧痕及氧化物,检查触指弹簧是否退火变形,检查触指与内部接触面有无烧痕及氧化物,更换烧伤严重的触指和弹簧,更换老化的螺栓和弹簧垫,最后按工艺标准要求顺序复装。 (5)接线柱的过热,要解体接线柱与铝帽内的转动连接部分,接触软连接的接触表面有无烧伤痕迹和氧化物,固定螺丝是否松动、滑丝,弹簧垫圈是否老化断裂,然后进行表面处理和更换部件。 (6)整体复装后,要按标准进行调整试验,项目包括:动、静触头的接触深度和面积,接触电阻。测试仪器要选用直流电流为100 A及以上的接触电阻测试仪,隔离开关接触电阻符合标准。4、设备线夹的过热处理 此类发热情况主要由于变电所的投运时间较长,原来安装使用的设备线夹一般为螺栓紧固式,在以后的检修维护中缺乏经验,使得由于时间久经过多次热胀冷缩,螺栓紧固度不够或线夹内部氧化程度严重而导致设备线夹发热情况普遍发生。2006年来,我厂所辖变电所共发生6次,一般情况为在输送大电流时发生,为了更好地保证在以后不再重复发生此类发热故障,我们均采用更换设备线夹为压接型。 5、封闭式高压柜的过热监测与处理 以上各种高压电气设备的发热情况均可采用红外成像仪、红外线点温仪等进行监测,接头发热情况也得到了及时处理,但封闭式高压柜在运行中不能打开,因此无法测量运行中开关柜内各触头的实际温度。密封式开关柜内接头发热事故在近几年有增长的趋势,已经成为严重影响安全生产的难题。结合生产实践,我们发现接头发热事故主要发生在负荷较重的10 kV小车式封闭开关柜内,开关柜的一次设备分布在3个相互独立的隔室内,分别是开关室、母线室、出线室。所有隔室呈封闭状态。由于发热点在密封柜内,运行中的柜门禁止打开,值班人员无法通过正常的监视手段发现发热缺陷。发热严重时接头会变红甚至熔断,直接造成生产事故。 密封高压开关柜内的接头发热是生产中的难题,通过采取各种措施,如:实行检修人员责任制,更新老旧设备,改进接头的连接、安装工艺等,可以大大减少接头发热事故,但是从目前的设备状况看要想完全避免接头发热事故也是不现实的。于是希望通过监视的方法,提前发现开关柜内设备接头发热的迹象,以便采取措施,防止出现恶性事故。现在经常使用的柜内接头发热监视方法主要有:在接头粘贴测温蜡片;手摸柜门感知柜内温度;通过异常气味发现设备过热;通过异常音响发现设备过热等。粘贴测温蜡片是室外接头常用的测温法,用在封闭柜内有很大局限性,大部分接头通过柜门的观察窗看不到,只能在开关停电检修时检查接头有无过热情况,对预防事故作用不大。手摸柜门的方法可大概判断温度有无异常,有很大的随意性与偶然性。总之,通过综合应用以上几种方法可以大概判断开关柜内有无接头发热故障,但是不科学、不严谨,对无人值班的变电站、开闭站无实用价值。从有关资料上了解到的方法是在每台开关柜内安装一个温度传感器,如果空气温度达到规定值即发出报警信号;或是柜内空气温度与环境温度差值到规定值时即报警。这一测温方法温度传感器安装方便简单,运行可靠,投入较小。我们不妨在开关柜订货时将此要求作为一个要求来实时监视开关柜内接头温度还是必要的。总结以上分析看出,通过监视柜内空气温度来间接监视柜内接头的运行状况是可行的,完全可以起到预防接头事故的目的。 6、结束语 综上所述,对变电站高压设备的过热处理,决不能掉以轻心,麻痹大意,要以严肃负责的态度,科学合理的方法,标准规范的工序,严谨细致的工艺,认真彻底地进行检修处理。只有这样,才能确保电网安全运行。 电气设备热故障分析及对策:低压电气设备热故障分析及对策 摘要:低压电气设备往往因热故障而频繁影响其安全稳定运行,本文通过对低压电气设备发热原因及热故障的分析,提出相应的处理对策,可有效减少设备事故的发生。 关键词:电气设备故障分析对策 随着社会经济的快速发展,低压电气设备的使用量急剧增多,在电气设备的使用中,因热故障造成的设备停电及损坏事故频繁发生,极大地影响了设备的安全稳定运行。因此,电气设备发热问题必须引起重视,认真研究其发生的原因,通过对低压电气发热规律的分析,能及早的发现问题、处理问题,可有效降低电气设备事故率。 1低压电气设备发热原因 1.1内部致热。低压电气设备工作时,由于电流通过导体和线圈产生电阻损耗以及导体内部电子的流动而产生热量。对于交流而言,由于交变磁场的作用,在铁磁体内产生涡流和磁滞损耗,在绝缘体内产生介质损耗。这些损耗几乎全部转换成热能,一部分热能直接使电气设备本体温度升高,而另一部分热能则散失在周围的介质中。这些电能的损耗主要包括以下几种: (1)介质损耗,绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。根据形成的机理可分为弛豫损耗、共振损耗和电导损耗,这种发热称为电压效应引起的发热,发热功率主要取决于电压的高低; (2)电阻损耗,电流通过导体时,在导体电阻作用下因产生的能量损耗。这种发热称为电流效应引起的发热,发热功率取决于电流的大小,与电流的平方成正比; (3)铁损是因铁心的磁滞、涡流现象而产生的电能损耗,包括磁性材料的磁滞损耗和涡流损耗以及剩余损耗,这种发热称为电磁效应引起的发热。 内部热故障主要发生在导电回路和绝缘介质上,其内部发热机理因设备内部结构和运行状态的不同而异,一般可概括为:电压分布不均匀,导体连接或接触不良、介质损耗增大或泄漏电流过大、因绝缘老化、缺油、受潮等产生局部放电、磁回路不正常等。 1.2外部致热。外部致热有些是因为表面污秽或机械力作用造成外绝缘性能下降,其发热功率取决于外绝缘的泄漏电流与绝缘电阻;而大多数是因电气接头长期暴露在大气中,金属导体表面受电化学腐蚀及因热胀冷缩接触面压力减小使导体连接部位接触不良,如电气线路触点、接头部分螺丝松动、触点烧坏等形成较大的接触电阻,其发热功率取决于通过的电流与接触电阻的大小。 2低压电气设备热故障分析 低压电气设备运行时,不管是内部致热还是外部致热,都是不可避免的。电气设备在正常工作时有一个相对较为稳定的温升值,虽然在设备设计和制造过程中已经考虑设备运行时温度升高的因素,但设备在使用过程中,由于受到各种不利因素的影响,如在高电压、大电流、气温变化、空气污染等环境中,温度会不断增加,设备的内部或外部某些薄弱部位往往会出现异常的温度分布或异常的发热现象,轻者会影响设备的某些性能,重者烧毁设备,情况严重时会发生短路爆炸等严重后果。一般情况下,电气设备从发热到出现故障大致可分为以下三个阶段。 2.1温度变化阶段 由于低压电气设备长时间连续工作,电气设备接线头、触点等部位温度会不断上升,这一过程持续时间往往会比较长,且无明显表面特征,不易发现。 2.2温度快速上升阶段 当低压电气设备的运行温度超过了允许温度值时,金属导体间的氧化现象会进一步加剧,温度会急剧增加,并在不同材料中表现出一些特定的发热特征,如绝缘材料会发黄或发黑,金属表面发白或变黑,此时,绝缘电阻会下降,会出现异味甚至冒烟等明显的发热特征。 2.3故障阶段 当低压电气设备温度上升到一定值时,就会引起电气设备的某些性能降低,设备工作出现异常,甚至烧毁等严重后果。 3低压电气设备热故障处理对策 热故障按温升的高低及对设备的危害程度可分为一般热故障、严重热故障和危险热故障三种: 3.1一般热故障:其导体触点温度与正常运行条件的设备相比,该触点有一定的温度上升,如用红外热像仪测量,则呈现轻微的热像特征。此种情况应引起注意,做好相关记录,并加强跟踪观察,防止故障程度的加重。 3.2严重热故障:发热点温度高,红外热像仪测量有明显的热像特征,故障点已造成严重热损伤,对设备的安全运行构成严重威胁,此种故障应严加监控,在缩短监控周期条件下,应尽快安排停运检修处理。 3.3危险热故障:发热点温度超过该材料规定的最高允许值,红外热像仪测量时,热像图非常清晰,外观检查可看到严重的烧损痕迹。这种故障随时可能造成严重的突发性设备事故,必须立即退出运行,进行彻底检修。 4结束语 低压电气设备发热在设备缺陷管理中已成为一个越来越突出的问题。电气设备热故障诊断技术对预防热故障发生是十分必要和有效的一种设备检测手段,通过红外热像仪检测能准确判断运行电气设备的某些发热故障,可做到防范于未然,有效地减少设备事故,降低维护费用,其优点是显而易见的。低压设备热故障的更深入研究及先进检测设备推广应用,必将在保证低压电气设备的安全稳定运行方面发挥积极的作用。 电气设备热故障分析及对策:谈电气设备热故障分析及对策 摘要:红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测,使传统电气设备的预防性试验维修(预防试验是20世纪50年代引进前苏联的标准)提高到预知状态检修,这也是现代电力企业发展的方向。 关键词:电气设备;热故障;分析红外线技术 兴隆林业局地处位于黑龙江省中部,小兴安岭南坡,北纬46°01′30″~46°37′23″,东经127°54′40″~12751′15″,林区地处哈尔滨市所辖木兰、通河两县内,局址设在巴彦县兴隆镇。气候属于湿润性季风气候,年均气候1.2℃左右稳定通过10℃的初终日数123天(5月22日~9月21日)≥10℃的有效积温2200~2300℃,无霜期约120天(±12天)光照丰富,年日照时为2350~2550小时。太阳辐射总量为110千卡/cm2,年光和有效辐射50千卡/cm2。 1 电气设备的发热来源及热故障 连接点是指电气设备之间以及它们与母线或电缆之间的电气连接部位。连接点过热已经是电力系统的一个老问题,但随着设备负荷的增加,用户对供电可靠性要求的提高,在设备缺陷管理中成为一个越来越突出的问题,值得我们引起重视,认真研究其发生发展的原因,以便彻底解决。 1.1电气设备发热源 电气设备在工作的时候,由于电流、电压的作用,将产生电阻损耗发热、介质损耗发热、铁损致热等三种热故障。 1.2电气设备热故障 电气设备的热故障可分为外部故障和内部故障。接触不良,是电气设备的外部故障;长期暴露在大气中的各种电气裸接头因接触不良常常引起过热故障。 1.3电气设备的内部故障 这是指封闭在固体绝缘、油绝缘以及设备壳体内部的电气回路故障和绝缘介质劣化引起的故障。根据各种电气设备的内部结构和运行状态,依据传热学理论,分析金属导电回路、绝缘油和气体等引起的传导、对流,从电气设备外部显现的温度分布热像图,可以判断出各种内部故障。 2 预防电气设备热故障的对策 2.1金具质量 变电所母线及设备线夹金具,根据需要选用优质产品,载流量及动热稳定性能,应符合设计要求。特别是设备线夹,应积极采用先进的铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡产品,坚决杜绝伪劣产品入网运行。 2.2防氧化 设备接头的接触表面要进行防氧化处理,应优先采用电力复合脂(即导电膏)以代替传统常规的凡士林。 2.3接触面处理 接头接触面可采用锉刀把接头接触面严重不平的地方和毛刺锉掉,使接触面平整光洁,但应注意母线加工后的截面减少值:铜质不超过原截面的3%,铝质不超过5%。 2.4紧固压力控制 部分检修人员在接头的连接上存有误区,认为连接螺栓拧的愈紧愈好,其实不然。因铝质母线弹性系数小,当螺母的压力达到某个临界压力值时,若材料的强度差,再继续增加不当的压力,将会造成接触面部分变形隆起,反而使接触面积减少,接触电阻增大。因此进行螺栓紧固时,螺栓不能拧得过紧,以弹簧垫圈压平即可,有条件时,应用力矩板手进行紧固,以防压力过大。 2.5工艺程序 制定连接点安装的技术规范程序。根据造成连接点过热的不同类型,制定不同的工艺规程。安装时,严格按照规程进行。 2.6检测措施 对于运行设备,运行值班人员要定期巡视连接头发热情况。有些连接点过热可通过观察来确定,比如运行中过热的连接点会失去金属光泽,导体上连接点附近涂的色漆颜色加深等。 3 红外线技术 红外检测技术是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术,它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身,通过接收物体发出的红外线(红外辐射)将其热像显示在荧光屏上,从而准确判断物体表面的温度分布情况,具有准确、实时、快速等优点。 红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测,使传统电气设备的预防性试验维修(预防试验是20世纪50年代引进前苏联的标准)提高到预知状态检修,这也是现代电力企业发展的方向。随着现代科学技术不断发展成熟与日益完善,利用红外状态监测和诊断技术具有远距离、不接触、不取样、不触体,又具有准确、快速、直观等特点,实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障。它备受国内外电力行业的重视,并得到快速发展。红外检测技术的应用,对提高电气设备的可靠性与有效性,提高运行经济效益,降低维修成本都有很重要的意义,是目前在预知检修领域中一种很好的手段。 利用红外热像技术检测在线电气设备的方法是红外温度记录法。红外温度记录法是工业上用来无损探测,检测设备性能和掌握其运行状态的一项新技术。与传统的测温方式(如热电偶、不同熔点的蜡片等旋绕在被测物表面或体内)相比,热像仪可在一定距离内实时、定量、在线检测发热点的温度,通过扫描,还可以绘出设备在运行中的温度梯度热像图,而且灵敏度高,不受电磁场干扰,便于现场使用。它可以在-20℃-2000℃的宽量程内以0.05℃的高分辨率检测电气设备的热故障,揭示出如导线接头或线夹发热,以及电气设备中的局部过热点等等。
物联网在石油中应用篇1 现阶段,物联网并没有一个精确统一的定义,物联网最早主要是基于RFID技术的物流网络。物联网主要是建立在互联网基础之上的,它把用户端扩展和延伸到了物与物之间的信息通讯和交换,从而可以达到互联网信息与其他物之间的联系,从而实现管理、监控、定位、智能化识别以及跟踪。石油工业主要是对天然气、石油等采取地质勘查、开采、钻井、炼制等方式从而提供化工原料、润滑油以及燃料油等。它的产业链非常的长,所以在对其各环节进行管理的时候应该采用先进的技术方法和管理理念。有效利用物联网技术是完成石油工业管理目标的最佳途径。 一、物联网技术概述 (一)物联网概念 产品的电子代码是物联网的核心,物联网主要是通过运用无线数据通信技术和射频识别技术等,构造一个能够将世界万物都覆盖的互联网实物。随着物联网概念的提出,传统的思维也逐渐被打破,传统的思维往往是将IT基础设施和物理基础设施区分开,但是在物联网条件下,有效的将IT基础设施和物理基础设施整合到一起。诸如汽油管道、供水系统、电网、机场、隧道、桥梁、公路、铁路、建筑物、汽车、手表以及钥匙等世界万物,只要将微型感应芯片嵌入其中,设置相应的信息标签,然后再通过无线网络、全球定位、激光扫描、红外感应以及射频识别等装置和技术将其与互联网连接,最后再通过运用计算机群对其进行智能化管理。 (二)物联网关键技术 我们可以将物联网的关键环节总结为信息的感知环节、传输环节、处理环节,而其关键的技术主要包括通信和网络技术、射频识别技术、嵌入式智能技术、纳米技术以及传感技术等,这些技术是物联网广泛应用和发展的基础。首先,对于传感器与传感节点技术而言,传感器节点的主要构成是数据的采集、处理、传输以及电源构成,而且节点具有通信能力、计算能力和感知能力。近年来,传感器逐渐向着智能化的趋势发展,而嵌入式智能技术又是其中非常重要的手段之一,它将软件和硬件有效的结合起来,充分的利用了其处理器的高集成度、体积小、低功耗等优势,从而促进物联网技术向着智能化趋势发展。其次,对于射频识别技术而言,它属于自动识别技术,射频的信号可以将目标对象自动的识别,从而获得对应的数据信息。最后,对于通信和网络技术而言,传感网络主要是凭借通信和网络技术实现对相关信息的协同和传递,它主要包括广域网络通信技术和近距离通信技术。 二、物联网技术在石油领域中的应用 (一)在石油石化物流领域的应用 在我国石油石化行业的物流领域中,物联网技术电子提单得到了很好的社会效益和经济效益。在03年的时候中国石化深圳公司选择用射频卡电子提单来代替成品油的纸质提单,在07年的时候全国各省的石油公司在自动付油系统中将其推广。还有很多其他石化企业也随之做了同样的选择,选择在化工产品和成品油等产品的物流管理中使用射频卡电子提单。将其和ERP系统进行集成,从而在一定程度上加强ERP的销售分销功能和物料管理,实现信息流、资金流以及物流这三方面的融合,同时这也是深化该系统应用和优化资源配置的有效手段。因为电子提单具有操作简便、交易安全的特征而使得物流成本也得以有效的降低,而且人们对其的评价也非常的好。在石油石化物流领域应用电子提单具有革命性的进步。 (二)在资产跟踪和石油产品管理中的应用 在传感网中地理位置是可测要素,传感网具有对数据长时间连续监测的优势,它可以将空间和实践联系起来,在资产跟踪管理和石油产品中有广泛的应用,对企业采集关键数据有很好帮助作用。RFID系统所使用的是读取器和RFID对部件的生产运送等各环节进行实时监控。RFID读取器能够对产品动向进行有效识别,同时还可以采集这些数据。通过把RFID系统部署到生产的各环节来对产品进行记录,可以使人们及时掌握产品的所有信息。 (三)在海上和抽油井采油监控系统里的应用 采油厂的主要采油设施包括计量站、多口油井、转油站、管汇阀组、原油外输系统、联合站、油田及油罐等,采油厂中所用各类设施运行的状态和诸如流量、压力、温度等所采油品数据都与原油质量及油田生产有着直接的关系。现阶段,大部分都是通过人工的方式对设备的工作情况每天都进行定时检查,对采油数据进行统计和测量。因为油井的分布广而且数量多,这种方式加大了工作人员的劳动强度,同时对采油数据和设备监控的准确性和实时性造成了一定的影响,而且还可能出现作假和笔误等方面的问题。从而使得上层无法对采油现场真实的情况进行准确的了解,也未能按照各项数据制定出灵活有效的处理方案。所以,采油厂运用信息化、自动化的数据采集系统是非常重要的。 三、物联网技术在石油领域中的前景展望 建设和研究石油化工领域内物联网技术的目的就是在整个行业中通过运用物联网技术来建立有效应用平台,该平台主要支持经营、生产、环保、安全、物流等领域。建立物联网系统可以使市场机制得到充分的发挥,结合生产企业、科研机构和技术厂商从而进一步实现功能拓展、资源整合以及服务升级。物联网技术的应用是石油领域与装备制造业、物流运输业以及电子信息业等多种产业共同合作的具有典型代表的案例,在物联网系统中各种产业都进行了高度融合,从而可以最大限度的实现石油石化价值链的经济效益和社会效益。石油行业中的油罐车监控、输油管、以及钻进等都是物联网时代的全新产物,它是集合了GPRS/CMDA通信技术、地理信息系统以及全球卫星定位系统等方面的综合性平台,实现对输油管线、油罐运输以及野外钻探等方面运输车辆的实时监控以及对监控仪表的状态参数进行无线采集。这样可以对石油行业中各种资源进行统一、高校、集中的管理。物联网技术在石油行业的主要应用包括对石油设备进行智能测控、售卖管理和追踪石油产品、对石油排污进行实时监控以及石油安全生产方面的管理。在石油运输、开采、以及勘探等环节应用物联网技术,建立远程职能测控系统,从而可以智能管理和测控石油生产设备,对我国石油的科学管理和安全生产起到促进作用。对石油产品实现数字化物流,使各厂商协作使用先进的物流管理技术,从而使石油供应链能够协调发展。在石油这种污染比较高的行业中,应该积极建立和完善智能排污监控系统,从而使水质参数检测仪、水质数据监控装置、智能排污监控设备等集成到一起进行应用。 四、结语 综上所述,物联网已经是我国各产业进行发展和升级的核心驱动力,同时它还是信息技术竞争的制高点。及时掌握最先进的物联网技术、抓住物联网发展的机遇、使物联网技术可以实现产业化发展,这样就可以占据科技竞争制高点的位置,从而在物联网领域中掌握绝对的国际话语权。在石油行业中,现阶段正是物联网进行改革创新的最佳时机,将物联网技术应用于该行业中,能够运用比较低的成本来获取重要的监测参数,在此基础上可以进行优化控制,从而实现节能降耗和提高石油产品质量的目的。 作者:张楠 单位:中国石油集团海洋工程有限公司工程设计院 物联网在石油中应用篇2 1概述 物联网(IOT,Internetofthings)是在互联网基础上,将用户端延伸和扩展到了任何物与物之间,进行信息交换和通讯,实现任何物与互联网信息的相互联系,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。石油工业是以石油、天然气等为对象,进行地质勘探、钻井、开采、炼制等以提供燃料油、润滑油、化工原料等的重要工业部门,石油行业是一个产业链很长的行业,因此,需要采用先进的管理理念、技术手段和方法,对产业链各环节有效管理,形成闭环的生产过程和设备资产生命周期管理,而物联网技术的有效利用和充分发展,正是实现石油工业上述战略和管理目标最好的途径。 2物联网在石油工业中的应用现状 石油行业是较早利用物联网的行业,在物联网概念提出之前,石油行业就广泛应用DCS、SCADA、PLC等控制系统,实现信息的感知、传输和处理,目前我国各大石油公司均加强了与地方政府、相关行业以及大专院校的战略合作,开展了物联网应用研究工作。物联网在石油行业主要应用于石油石化行业物流、产品及资产跟踪管理、石油钻井监控、抽油井及海上采油平台监控、油田仪表无线抄表、石油管道输送监测及应急管理等方面。 2.1石油开发与生产领域 2.1.1钻井设备制造、运输及仓储 将RFID标签嵌入到钻杆制造的整个流程中,对整个生产过程进行监控,包括合格品的储存、销售、流通及使用,不合格品的后期返工处理等。 2.1.2油井内射孔枪的扳机触发 RFID技术在原油生产中被应用于油井内射孔枪的扳机触发,淘汰了冗长、笨重的枪伽玛射线定位工具,这项技术为石油公司节省大量的资金。 2.1.3海洋石油工程 海洋石油勘探开发环境及设备应用环境十分恶劣,管理方法采用传统人工记录的方法,十分不便,在海洋石油勘探生产中利用物联网技术,可以实时监控所有设备,保证生产连续稳定。 2.1.4石油集输 利用物联网和全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)以及CMDA/GPRS通信技术,建立石油行业钻井、输油管、油罐车信息监控平台,对石油行业野外钻探、油罐运输、输油管线实时监控,各监控仪表状态参数无线采集,从而实现对资源的集中、高效、统一管理。 2.2炼油化工领域 2.2.1炼油装置阀门、管道及设备的监控 炼厂使用RFID标签来捕获主要容器中的压力安全泄压阀,管道和工艺设备的相关信息,以保持记录相关的关键参数和工艺信息。 2.2.2炼油厂使用RFID作为疏散系统 英国石油公司的某炼油厂,启用使用射频识别技术(RFID)的人员疏散系统。这种定位安全系统将用于追踪该区域2000多人的职员、承包商和游客的行踪,将能够更好地提高职业健康安全局的安全管理方面的危险化学品管理标准。 2.3油品存储与销售 2.3.1产品配送:运送活动及油轮跟踪为了削减船队(车队)运营的成本,石油和天然气公司必须能够实时管理自己的卡车和船运,最大限度地减少成本较高的车辆和司机的等候时间,并优化资产绩效,应用RFID技术的车队管理解决方案,可以跟踪油品交付以及原油/汽油油轮的活动。 2.3.2油库实时监测石油的储存条件要求非常严格,需要对油库周围的环境进行实时监控,充分利用无线传感器网,并将采集到的数据传送至监控中心,中心处理分析后加以显示,同时也把处理结果发送给移动监测器,它能实时收到油库的各种参数信息。 3存在的问题 3.1安全问题 目前物联网的安全研究处于起步阶段,缺乏技术标准和方法,未形成综合全面的物联网安全体系。保护个人隐私问题不仅仅在于生产制造领域,而是在整个应用环节中,RFID的应用不能涉及消费者的隐私信息。另一个问题是,射频识别标签发送的企业/个人物品信息可能被截获和篡改,因此企业在考虑物联网建设时,首先应考虑不涉及物联网安全的领域进行实践。互联网本身的安全问题产生在物联网上后果将更加严重,因此,要确保物联网获取数据的合法用途。 3.2成本问题 对于大多数公司而言,标签的成本和支撑的RFID设备的成本仍然是普及应用的障碍。目前,标签远比条码昂贵,随着标签成本的下降,石油公司可能会选择采用新的RFID标签技术以降低成本。 3.3技术问题 围绕着RFID市场的若干技术问题,也带来诸多挑战,RFID技术市场仍不一致和不成熟。虽然已经在硬件取得了很大进展,但市场仍然处于发展的初期阶段,许多中间件系统能够处理标签数据,但与旧系统进行连通和协作的能力仍然未能得到证实。此外,RFID的使用中围绕电子产品代码的标准需要统一。物联网的实施可能会很复杂,会触及整个企业的多个方面以及整个供应链系统。 3.4标准不统一 ISO、EPCglobal、IEEE分别制定不同的RFID标准,而且RFID硬件供应商比如Hitachi,不顾既定标准而完全按自己的方式制作。ISO标准涵盖了RFID应用的全部领域,从零售店中的电子防盗装置到非接触式智能卡,EPCglobal由UCC、EAN两大标准化组织联合成立,它关注的领域较窄,主要针对应用于供应链管理中携带有限数据的标签,在生产制造领域,缺少统一的标准也许将推迟RFID应用。 4物联网在石油工业中的发展前景 石油化工行业物联网的研究和建设,目标是利用物联网技术,在全行业建立起一个高效的应用大平台,支持生产、经营、物流、安全、环保等业务领域。物联网系统的建立可以充分发挥市场机制的作用,将技术厂商、科研机构与生产企业结合起来,实现资源的整合、功能的拓展和服务的升级。物联网的应用,是石油工业与电子信息业、物流运输业、装备制造业等多产业协作的典型案例,多方产业在该系统中得到高度融合,以信息化提升石油石化产业链协作水平,实现整个价值链的效益最大化。针对当前物联网技术的不成熟和存在的诸多问题以及石油工业的复杂、特殊性,我们在技术上大力发展、攻关的同时,更重要的是在应用规划和评价机制上进行突破,并建立统一的标准,形成具有行业特色的物联网管理平台。 4.1石油行业物联网应用规划研究 石油行业钻井、输油管、油罐车监控是“物联网”新时代的产物,是集全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)以及CMDA/GPRS通信技术于一体的综合平台,主要针对石油行业野外钻探、油罐运输、输油管线等业务需求,实现对运输车辆实时监控,各监控仪表状态参数无线采集,从而实现对石油行业各资源的集中、高效、统一管理。未来主要应用方面包括: 4.1.1石油设备智能测控 将物联网技术推广应用到石油勘探、开采、运输等环节,建立油井生产智能远程测控系统,实现对石油生产设备的智能测控和管理,促进中国石油的安全生产和科学管理。 4.1.2石油产品追踪和售卖管理 实现对石油产品的数字化物流,推动上下游协作厂商共同应用先进物流管理技术,建设一个相互支持的石油现代物流群,提高石油供应链的协调性。 4.1.3石油工业排污实时监控 在石油化工高污染行业,支持其智能排污监控系统的建立与完善,实现智能排污自动监控装置、水质数据监控装置、水质参数检测仪等设备的集成应用,对重点排污监控企业实行实时监测、自动报警,远程关闭排污口,防止突发性环境污染事故的发生。 4.1.4石油安全生产管理 重点应用传感器、无线射频识别、移动通信等技术实现石油行业重大危险源的识别与监测,建设和完善安全监测网络系统,提升石油安全生产过程的监控和应急响应水平。 4.2评价机制研究 物联网的应用更重要的是要建立物联网技术及应用的评价模型,用来评价物联网在石油及相关行业中是否得到成功应用,其结果通过宏观路线图来体现,包括进行石油勘探、钻井、生产、炼油和产品制造等技术领域的使用和评价。通过评价模型及时的发现物联网在应用过程中的问题,通过不断的更新、升级,使得物联网真正起到产业发展推手的作用。4.3物联网标准研究对物联网标准的研究,不只是研究其数据标准,还应研究软件架构、数据交换格式、空中协议,安全要求和最佳实践框架等所有相关技术层面的标准化,统一标准不仅可以加强整个相关产业链之间的合作,而且可以推进物联网技术的发展。为与物联网标准相适应,石油公司以及它们的供应商将被要求重新设计他们的信息共享和数据管理的程序和策略,并且要求进一步整合现有的企业应用程序,以方便数据交换。 5结束语 目前,物联网已成为信息技术领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力,谁抓住了物联网的发展机遇,掌握了领先的物联网技术、实现了物联网产业化发展,谁就将掌握物联网领域的国际话语权,从而在世界新一轮科技革命竞争中占据制高点。对于石油工业而言,当前正是借助物联网大力革新的最佳契机,利用物联网技术,可以以较低的投资和使用成本实现对工业全流程的“泛在感知”,获取传统由于成本原因无法在线监测的重要工业过程参数,并以此为基础实施优化控制,来达到提高产品质量和节能降耗的目标。当然,这一过程需要全社会各行各业的支持,尤其是相关政策的大力扶植和推进作用,随着物联网技术在石油行业中的逐渐发展,必然会对整个石油行业以及与之相关的产业带来利好的影响,并且也为物联网本身的完善和持续发展带来契机。 作者:武佳贺 周浩 宫俊峰 贾丽娟 单位:吉化集团信息网络技术有限公司 物联网在石油中应用篇3 0引言 物联网技术作为近年来的新兴技术,它的概念是在1995年被比尔盖茨提出的,只是当时各种硬件设施和软件设施以及周边设备都还没能够去支撑物联网技术的发展,所以在当时并没有得到重视。但现如今,物联网技术作为综合发展能力较强的一项新技术,已经涉及到了很多领域,涵盖了我们生活的各个方面,为企业降低成本和提高效率提供了很大的帮助。石油行业包括油田地质勘探、油田开发、石油开采、钻井、炼制加工、输送等多个环节,因此想要提升自动化和智能化水平,就需要重视物联网技术的应用发展。 1物联网概述 物联网是建立在互联网基础上的,把用户端拓展和延伸到物与物之间的信息通讯交换,从而实现管理、监控、定位、智能化识别以及跟踪[1]。物联网产业架构主要分为三层:分别是感知层、传输层以及应用层。其中感知层用来识别、采集数据;传输层进行数据传输;应用层主要功能是将数据进行处理和分析,然后应用于各个领域。 2物联网在石油行业的应用 石油物联网是利用各种在线的、实时测量的感知设备,诸如安装在油气水井、管道、油气处理、加工、储运设备上的各种仪表、射频识别标签(RFID)和油气田勘探开发生产现场的视频摄像机、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,将采集到的数据连接到企业网或互联网,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理[2]。 2.1在石油钻井中的应用 石油钻井开发过程中,存在许多不确定性因素,如地质环境、地层参数等,为提高钻井效益,利用物联网技术对钻井数据进行监测和采集,并实时传输到数据处理中心,对工程参数分析后,反馈和指导钻井现场,从而实现对钻井过程的预警和控制,实现钻井过程的科学化指导及闭环管理,提高钻井效率。在物联网时代,应用传感器技术能够实现对钻井设备的状态监控,如对柴油机、顶驱进行监控,可以达到减少油耗、及时发现设备故障的目的;应用传感器技术能够实现对有害气体的检测、钻井液的检测,减少事故发生的隐患;应用无线传输技术能够实现对钻井参数的实时采集,及时调整和控制井眼轨迹;通过定位技术、射频技术,可以实现复杂作业环境下的人员、机器、设备、工具、物料及基础设施的协调管理和有效控制。尤其对于海上钻井平台来说,其工作环境非常恶劣,大部分地区常规网络覆盖不到,只能通过卫星通讯或自建网络来监控井压力、流速、温度和其他重要参数,成本较高。采用物联网可以以较低的成本在关键设备上装上传感器,实现低成本、实时而又精准的监控。物联网技术在石油钻井中的应用,对于挖掘石油钻井数据潜在价值,优化钻井生产决策,完善石油钻井系统,降低生产成本,增加生产能效具有重要意义[3]。 2.2在采油系统的应用 现阶段,绝大多数油田企业在测量采油数据时还是利用人工定时定点检测设备的方式来进行统一测量,但基于我国油田油井的地理位置分散比较广且油井数量多,石油的作业量也随着这两个因素而增加,导致工作人员的劳动强度也随之增加,这样大大降低了采油监控设备的时效性和精确性,甚至可能还会出现数据出错或者人为造假的现象发生。因此,针对这种情况,我们需要将采油现场的实际情况和采油监控系统中记录的各个数据信息结合在一起,确保我们最终选择的处理方法是有迹可循的,并且这个方法是具备科学性、合理性、灵活性以及多样性的。油罐油田、外部运输监测系统、石油能源中转基站等都属于石油采油行业的工作设备,这些采油设备运行的温度、运行流量状态等都对油田生产出来的原油能源质量有着直接的影响。物联网技术应用在油田的生产过程中,通过监控数据技术和传感技术来远程收集所有我们需要的数据和信息,不仅能够从根本上避免生产过程的安全问题,同时,还能够有效提高石油工程的的整体效率,从而达到降低生产成本、增加生产能效的最终目标。 2.3在资产跟踪中的应用 在物联网技术的应用进程中,传感网系统是重要的组成部分,能够长时间并且不间断的监测地理位置,同时把空间和时间联动的结合起来,让石油企业更加方便快速的收取关键数据信息。而且,通过物联网技术的实时监测系统,我们可以有效识别石油能源从生产到产出然后到运输的各个流程环节中的实时动态,且监测的同时把资产运行流程的各个数据都在系统里记录下来,数据被整合到一个单元中,实现数字化运营,这样物联网技术在资产跟踪的应用中呈现了极大的效果。 2.4融入了电子提单的应用 目前,我国物联网技术在石油行业物流中的应用已经有了明显的成效,经济效率有了显著的提高。其实,我们国家部分石油公司最早在2003年的时候已经开始使用物联网技术,开启了自动付油和电子提单这片新天地,让石油企业往方便便捷的发展更进一步。并且,把电子提单和智能系统结合在一起,不仅可以把石油企业的物流管理、资金管理和信息管理实现捆绑管理,还能够利用物联网技术的拓展延伸功能来优化整合现有的石油资源,更深层次的去分析和研究这个系统的应用发展,把这个系统的优势发展到最大化。与此同时,电子提单的应用,能够大大降低石油企业在物流管理中的成本和投入,因为它在功能上有着操作简单容易且安全方便的优势,同时它的使用范围也很广泛。 3物联网技术在石油行业中的未来发展蓝图 受全球经济形势影响,近年来石油产业格局发生了显著变化,能源趋向多元化和低碳化,信息技术的快速发展及推广应用,给石油行业带来了新的发展机遇,油气市场的全球物联网正在逐年增长,2019年起每年的复合年增长率为21.86%,物联网的部署已经改变了传统的经营方式,因为它具有跨远程位置提供实时信息的优势,使运营对员工来说既高效又安全。物联网在石油行业中的快速渗透,最大限度的减少了劳动力,提高了运营生产力。 3.1系统层面 当今时代,物联网技术的应用发展在石油领域中发挥着重大的作用,物联网技术的应用给予了积极构建相对应的技术网络平台的新思路,这个信息平台,囊括了石油能源从零到一的整个流程,从开始生产到生产出来再到运输,这些流程的每个细节都体现在信息平台中。由此可见,这项应用不仅最大化发挥出了网络技术平台的功能特点,还能够让相关的生产厂家和科研机构的联系拓展到系统上,从而实现系统功能的延伸,让石油行业这个传统行业得以实现升级和转型。物联网技术最大程度的把石油领域和电子信息领域以及物流领域甚至更多的领域紧密的关联了起来,利用电子信息技术将石油行业的利用价值和利用效果发挥到最大上限,给我国的社会收益和经济收益带来了最大化的保障。 3.2技术层面 (1)设备预测性维护。大多数设备运行过程中会出现老化或各种故障,需要定期进行维护,预测性维护是根据设备当前状态进行的,利用传感器技术对设备进行远程监控,技术人员根据监测情况及时对是否需要关闭、修复或更换设备做出决定。利用物联网技术能够跟踪零件和设备的劣化,评估设备磨损情况,制定维护方案。传感器将收集到的数据信息反馈到云平台,为技术人员提供实时数据,建立预测模型,在设备需要维护时发出警报信息,大大减少了计划外停机的需要,同时降低了运营和维护成本。同时通过数据分析,对昂贵的设备进行预测性维护,可避免设备故障导致的巨大经济损失。 (2)石油运输及管道监测。原油开采后运输到炼油厂,再到加油站,整个传输流程特别庞大复杂,包括管道、火车、卡车等。在石油行业的未来发展蓝图中,我们需要更加重视并且实现数字化物流,将它列为重要的技术目标,并且着重分析和研究现代先进的物流管理技术,以便给石油行业以及相关周边物流厂家提供更多的便利,让他们的运转更加方便快捷。石油管道具有种类多、管道长的特点,管道分布纵横交错,尤其是地下管道,管理维护非常复杂。管道泄漏的主要原因是管道老化及腐蚀,管道泄漏不但会造成巨大经济损失,还会对环境造成污染,因此管道监测极为重要。现阶段对石油管道泄漏的检验停留在人工开车巡逻的层面,不但巡检时间长,且对于部分存在隐患的管道不能进行及时检查。物联网利用传感器技术监测压力、气体流量、压缩机环境、浓度、温度和其他变量来预测泄漏。通过建立实时监控网络,对管道进行长时间、高频率的检测,检测结果通过前端检测装置传输到总数据库,并将多个采集节点进行数据整合,实现管道检测效率的大幅提升。 (3)工业安全生产管理。石油行业是资产密集型行业,具有设备价值高、工艺复杂、产业链长、危险性高的行业特征,一些站点通常位于危险和偏远山区,应用物联网技术,把传感器嵌入和装配到设备、油气管道中,或者作为智能穿戴设备集成到工作服中,可以实时感知人员和设备机器的安全状态信息,员工无需在危险环境下工作,通过远程监控实现准确识别和快速响应,有效缩短控制时间。 (4)环保检测与能源管理。石油行业在生产过程和运行中都存在着很高的污染系数,物联网与环保设备的融合,实现了对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各个环节关键指标的实时监控,无需任何现场人员,根据数据去调整完善优化排污系统,提高应用监控设备和水质监控设备的利用率,让它们为物联网技术在石油行业中的应用提供更多的发展空间。 (5)库存管理。通过物联网传感器收集的信息,炼油厂可以得到已交付石油类型的通知,并根据这些信息做出制造、库存和运营决策,提供实时库存管理。除了射频ID芯片、全球定位系统和智能设备等其他设备外,物联网设备还可以通过精确的位置监控和更高效的存储和分发来促进库存跟踪。通过传感器可以采集每个加油站燃料泵上的消费数据,通过网络发送到云平台,石油公司基于这些数据对燃料的使用效率、库存量进行分析,以此选择加油站的地点设置、确定库存量及其他设备的配置等,达到更为高效合理的分配资源的目的。(6)数据整合与智能分析。石油行业的利润取决于及时准确的生产数据。由于物联网由数以万计的采集设备组成,每天会收集大量的数据,如何对这些数据进行整合,并分析出其中的关键数据至关重要。通过对复杂数据进行统一标准化的分类及数据挖掘,可以提高生产决策的科学性和准确性。例如,石油企业可以通过将实时井下钻井数据与附近井的生产数据进行比较,来调整他们的钻井策略。在油田工业大数据智能化方面,我国统一的数据共享应用标准尚未形成,优化决策的大数据系列模型也未完整搭建,这些都是促进石油行业数字化发展的决定因素。 4结语 综上所述,石油资源作为我们国家发展建设中重要的战略能源,它的发展对我们国家的整体发展至关重要,对我国的企业经济效益和社会建设效益有着重要的意义。物联网已经给石油行业带来了经证实的好处,如对生产流程的控制、高水平的安全性、基于大数据的业务优化等。石油行业具有地域跨度广、协调难度大的特点,因此对物联网系统的互用性与安全性提出了更高的要求,我们要更加完善和优化物联网技术在石油行业中的应用,提高传感技术和通信技术以及物流管理技术的整体水平,给石油行业的建设发展开拓出更大的空间,为我国石油行业的发展做出贡献。 参考文献: [1]武佳贺,周浩,宫俊峰,等.物联网在石油行业中的应用及展望.[J]中国信息界,2011(07):16-18. [2]乔彦友,李广文,常原飞,等.基于GIS和物联网技术的基础设施管理信息系统.[J]地理信息世界,2010,8(05):17-21. [3]李维校.物联网技术在石油钻井中的应用研究[J].信息记录材料,2018,19(05):45-46. 作者:李梅英 陈士金 李玮燕 单位:航天科工惯性技术有限公司
物联网技术在农业中的应用篇1 过去,我国多是采用人工管理模式进行农业生产建设和管理,这种生产模式不仅需耗费大量的人力、物力和时间,且难以取得良好的生产效果。随着我国现代化农业建设进程的不断加快,传统的农业生产模式已经无法满足现代农业生产和建设的要求,在这样的社会背景下,就需要农业建设和管理人员对传统农业生产模式进行改革升级,积极探索以物联网技术为主的现代化智能技术在农业生产建设中的应用,并大力开发农业现代化、信息化生产经营模式,才能不断提升农业生产建设质量和生产效率,从而才能实现智慧农业的目标要求。 1物联网技术与智慧农业的概念 1.1物联网技术 物联网技术指的是按照约定的协议,利用计算机技术、互联网技术及信息传感设备等将不同的物质与网络相连接,从而使不同的物体通过信息传播媒介进行信息通信和交换,以实现智能化识别、跟踪、定位、监管等功能的现代技术。在具体使用过程中,物联网结构体系可细分为三个层次,第一层为感知层,主要通过扫描识别相关物体,获取物体相关的数据信息,然后将数据信息传输至系统处理设备中;第二层为网络层,主要是对处理后的数据信息进行再传递;第三层为应用层,该层主要是借助于用户端接口和网络层对用户的需求进行全面把握,并根据用户需求对相应的数据信息进行处理和分析,从而使物联网技术产生的数据信息和实现的功能满足用户需求[1]。 1.2智慧农业 智慧农业指的是在传统农业的基础上融合计算机、移动设备等现代化设备及智能化科学技术,从而实现农业生产全过程的智能化控制,具体来说,就是将互联网技术、计算机技术、物联网技术、智能监测技术、无线通讯技术、3S技术等现代信息技术应用到农业生产实践中,以实现农业生产的精准化管理和农业生产全过程的信息化管理,如对农业生产数据信息进行远程可视化监测、诊断和控制,根据监测的农业生产数据信息制定科学的农业管理规划,远程监测农业病虫害灾害问题并自动预警等[2]。可以说,智慧农业的出现不仅改变了传统农业生产模式和促进了现代农业转型升级,同时也有效提高了农业生产整体发展水平。 2物联网技术在智慧农业中应用的重要意义 从上述概念可以看出,物联网技术仅是智慧农业中应用的现代化信息技术之一,但是,该项技术在智慧农业中的应用对促进我国农业发展却具有重大的意义,主要表现在以下两个方面:1)提高了农业生产管理水平,在农业生产过程中,利用无线智能传感器实时采集农业生产现场环境参数,然后,利用物联网技术中的智能物联网监控系统实时传送和处理所采集数据信息,不仅能帮助用户们制定科学的农业生产管理决策,还能为农作物生产和温室控制提供可靠的依据,从而能有效提高农业生产管理水平。2)推动农业走向信息化,将物联网技术应用于智慧农业中,在农业种植现场使用各种无线传感器、传输设备及无线基站等,不仅能促进农业管理人员采用自动化监测系统轻松、快速获取种植现场的各种信息,同时还能利用软硬件系统和手机客户端对农业种植现场可能出现的各种自然灾害进行监测及预警,从而能精准地进行现场管理,物联网技术的这种高度信息共享性、自动化特性,有效推动了农业走向信息化和智能化[3]。 3物联网技术在智慧农业中的应用 3.1在智慧农业统筹规划管理中的应用 合理地进行农业统筹规划管理是推动农业生产、管理、加工等工作顺利开展的前提条件,由于农业生产管理涉及的内容众多,因此,就需要借助于物联网技术广泛收集农业生产中的相关数据信息,并对这些数据信息进行处理,才能实现合理的农业统筹规划,例如,可应用物联网技术中的无线传感技术广泛采集与整合农产品相关长势、规模、植保、产量、品质等信息,利用物联网技术中的网络通讯技术、卫生遥感技术对各项农产品相关数据信息进行监测,并对相关信息进行分析和处理,利用物联网技术中的卫星遥感技术对农业生产经营中的关键数据信息进行定位和实时传递,不仅能促进农业统筹规划工作高效开展,还能降低管理人员的农业统筹规划管理难度。在智慧农业中,应用物联网技术进行农业统筹规划管理,首先需采用信息采集设备、无线或有线传感节点、传输系统及太阳能供电系统等监测植物生长环境动态变化及植物生长环境中的植物养分含量、土壤温度、土壤水分、空气湿度、空气温度、光照强度等参数,根据各项参数便可实现农业园区的自动施肥、喷药、灌溉、降温等,第二步则是应用农业园区视频监控实时监测弄作物生长情况,以便农户能根据农作物生产实时状态合理调整种养方案,物联网技术在智慧农业统筹规划管理中的应用见图1所示。 3.2在智慧农业生产中的应用 要达到智慧农业生产目标要求,就需要采用现代化信息技术实现农业生产中各项农作物生产信息及相关环境变化的智能化监测,将互联网技术应用于农业生产中便能达到这一要求,如利用物联网技术中的相关智能化技术设备和无线传感技术,不仅能快速采集和监测农作物生长土壤、养分、温度、空气、光照等数据信息,还能动态监测农作物生产环境的变化,从而能为农业生产和管理提供可靠的数据支撑。另外,借助于物联网技术中的智能物联网监控系统还能实现农业园区的农作物灌溉、施肥、松土等自动化生产运营和管理[4]。 3.3在智慧农业灌溉中的应用 农业灌溉是农业生产过程中十分重要的工作内容之一,科学合理的农业灌溉不仅能有效提高农产品生产质量和产量,同时还能节约农业水资源,从而为农户创造最大的经济效益。而要实现智慧农业灌溉,就可以利用物联网技术在不同类型的农田中配备不同功能的传感器,利用这些传感器全面收集农产品生长过程中的湿度、温度及光照等环境条件数据信息,根据这些数据信息分析和总结不同农产品不同时期的灌溉需求,在根据其灌溉需求制定合理的农业灌溉方案,另外,利用物联网技术还能实现农业灌溉的智能化控制和农田灌溉作业自动化,这样不仅能有效提高农业灌溉工作的效率、准确性和有效性,还能提升农作物生产质量。 3.4在智慧农业监管中的应用 农业监管主要包含了农业生态环境监管和农产品质量安全监管两个方面的内容,其中,做好农业生态环境监管是保障农产品生产质量、产量的前提条件,因此,其在农业生产管理中具有非常重要的作用。既往,多是依靠人工进行农业生态环境监管,不仅耗时、耗力,且难以达到良好的监管效果,随着物联网技术的出现及其在智慧农业中的应用,利用智能物联网监控系统不仅能快速、准确地采集不同农田的环境质量数据信息,同时还能自动化处理和分析采集的数据信息,从而能帮助农田管理人员合理评估农田的生态环境现状,进而有助于其制定出合理的农业生态环境治理方案或修复措施。在农产品质量安全监管中的应用则主要是指利用物联网技术可追溯查询农产品全供应链质量,如在农产品信息收集环节,管理人员可对农产品生产基地的编码板块进行划分,并配备相应的电子标签及条码,这样便能促进农作物除草、施肥、浇水等流程均有对应的记录信息,然后,在农作物加工至农产品的各个环节也配备相应的电子标签及编码,这样在农产品销售环节中,商家和消费者便可利用物联网技术对其追溯码进行查询,从而能明确农产品生长、加工、销售等全供应链质量,进而能有效保障农产品质量安全。 3.5在智慧农业病虫害防治中的应用 农业病虫害防治也是农业生产过程中较为重要的工作内容之一,农业病虫害防治质量的好坏对农作物产量、质量均会造成直接的影响,因此,就需要农业管理人员全面做好农业病虫害防治工作。既往,农业管理人员多是在农业病虫害发生后采取农药或其他病虫害防治技术对其进行处理,这种做法会显著降低农产品质量。随着物联网技术的出现,农业管理人员就可应用物联网技术进行智慧农业病虫害防治,如应用物联网技术全面收集农产品生产过程中潜在病虫害的各项数据信息,如病虫害发生时间、危害部位等,然后制定合理的农产品病虫害防治方案。另外,农业管理人员还可利用智能化技术对农作物进行自动化精准喷施农药或构建农产品农药喷施自动化装置,这样可有效减少农药的使用量和降低农作物中农药的残留量,从而能有效保障农产品质量的安全[5]。 3.6在智慧农产品销售中的应用 进行农业生产的最终目标不仅是人们提供充足的食物,同时还需进行农产品销售,从而为农业管理人员创造一定的经济收益。既往,农产品销售多是采用线下销售模式,这种销售模式的销量并不高。随着物联网技术的出现和在农产品销售中的应用,就可利用物联网技术收集农作物生长全过程中的所有数据信息,并将这些数据信息上传至电商平台中展示给消费者看,这样不仅能提高消费者对农产品的相关认知,还能促进农产品自身的质量和安全性提升,从而能为其赢得良好的市场口碑。另外,利用物联网技术还能实现农产品的网络化销售,这样能促进销售人员不受空间和时间限制进行农产品销售,从而能显著扩大农产品销售途径,进而能有效提升农产品销量。 4结束语 我国是农业大国,但是,在既往的农业生产和管理过程中,我国采用的多为传统人工生产和管理模式,这种模式并不利于解放农业生产力,且难以提升农业生产和管理效率。随着我国信息技术的发展,便随着信息技术也发展起来不少可应用于农业生产管理中的现代化信息技术,如互联网技术、计算机技术、物联网技术、智能监测技术、无线通讯技术、3S技术等,其中,以物联网技术在农业中的应用最为广泛,如在农业统筹规划中的应用、农业生产中的应用、农业灌溉中的应用、农业监管中的应用、农业病虫害防治中的应用及农产品销售中的应用,物联网技术在农业中的应用不仅有效提高了我国农业生产管理水平和促进我国农业走向信息化、智能化,同时也促进了传统农业模式向智慧农业模式转型发展,从而有效推动了我国农业生产模式改革升级。 作者:董明星 单位:西安交通工程学院 物联网技术在农业中的应用篇2 农业是中国非常重要的基础保障,是立国之本。随着信息技术在农业中的推广应用,中国农业正朝着现代化、自动化和智能化方向发展,发展智慧农业模式是中国未来农业发展的主要趋势。物联网技术是在第一、二次计算机和网络革命后诞生的新技术,是随着计算机技术和信息技术的发展而新兴的一种技术,为农业发展带来了新机遇,也为智慧农业的发展提供了信息化支持条件[1]。物联网技术具有较为突出的优势,动态数据信息分析和处理能力比较强大,能够进行智能化识别和追踪,因而在社会生产生活各领域的应用越来越广泛。智慧农业属于一种智能能源系统,其能利用智能技术手段促进农业生产变得更生态、环保和高效[2]。在智慧农业发展中,应用物联网技术,通过技术与生产之间的联动性,可为整个农业体系建构一个多维度的信息环境,提高信息传输速度,确保信息交流过程的有效性,提高农业生产效率,真正实现农业生产智能化、智慧化。 1物联网技术与智慧农业阐释 1.1物联网技术 物联网实质上来说,就是指“物物相连的互联网”,这种网络是以互联网、电子信息技术为基础而延伸拓展形成的网络体系,其建构起连接虚拟世界和现实世界的桥梁,同时还实现了人机交互。因为物联网的基础和核心是互联网,具有连通性和物物联接的特点,用户端可以扩展到任何物品,实现物品间的信息交换与通信。从技术支持角度看,传感技术与射频识别技术是物联网体系运行的主要技术[3]。利用传感技术可以定向对物联网内的物体实施信息传输,同时,也能够对物联网所覆盖的区域信息进行传输与处理。从系统架构方面看,物联网系统架构可分为三个层次,即可靠传递层、全面感知层和智能处理层,其中,全面感知层采集和处理物体实时信息时,主要是利用二维码、传感器和RFID等技术进行,可非常方便地进行操作;可靠传递层利用互联网技术、移动电信网络和无线传感网络等进行处理和信息再传訾婷,王士龙(山东省淄博市数字农业农村发展中心,山东淄博255000)递;智能处理层通过智能化控制来实现人机交互或人与人交互,最终能够较好地满足用户的需求。 1.2智慧农业 智慧农业是指利用计算机、移动设备等,对传统农业进行生产实践支撑,对农业生产过程进行智能化控制,实现农业生产全过程信息化管理的一种先进农业生产模式。智慧农业包含的内容非常丰富,涉及到生产、服务、交易与管理等方方面面的内容,每个环节的数据信息在农业生产中都是交互传播和共享的,获取信息非常便利快捷。智慧农业基于专业理论知识和智能化硬件设施设备,能够进行远程可视化监测和诊断,可以对农业生产的各方面信息进行监控和管理,实现农业生产的精准化、高效化管理,促进农业发展降本增效[4]。智慧农业具有非常显著的智能化特征,农业生产的自动化水平非常高,这极大地促进了农业生产的现代化发展,是农业转型升级发展的内在推动力,可进一步推动中国农业高效、高产、绿色、安全、优质地发展。依托物联网技术,可建构一个多维度的信息环境,为智慧农业稳健、持续发展提供良好的支撑。 2物联网技术在智慧农业中的应用策略 2.1物联网技术在农业生产中的应用 在智慧农业生产中充分应用物联网技术,能为农业发展奠定坚实的基础。其能对农业园区进行自动化管理和运营,利用无线传感技术动态监测相关环境变化情况,采集土壤、空气、温度、光照和养分等各项信息数据,并提供施肥、灌溉、松土等优化解决方案,从而为农业生产和管理提供可靠的数据支撑。例如,灌溉是农业生产的关键一环,对农作物的生长具有重要的作用。合理的农业灌溉不仅能够保证农作物的健康生长,还有助于节约和保护水资源。应用物联网技术控制和管理农业灌溉时,可把相关的传感器安装在田地中,利用传感器来对农作物生长所需要的温湿度、光照等外部环境条件进行监控。同时,还能结合农作物在各个生长阶段的需求,为其控制合理的水肥,自动进行灌溉操作,灌溉的效率与精准性也得到极大的优化提升,保证农产品品质,有效节约水资源,保护自然生态环境。 2.2物联网技术在农业监管领域中的应用 现代人们对物质生活质量和食品安全问题越来越重视,应用物联网技术对智慧农业进行监管,主要是对农业生态环境进行监管,保证农作物及农产品的生长状况、品质与安全性良好。农产品质量和安全受到环境的影响比较大,物联网技术可实现对农业生产过程的生态环境监测,分析评估农田生态环境情况,提供科学的环境改善方案。应用物联网技术,还能对土壤的养分、结构等信息进行采集、分析和监管,从而帮助农业种植者筛选适合土壤生长的相关作物品种。物联网技术还能对大气环境、水环境等因素进行检测,根据所得的参数和指标分析结果,可以及时发现有害物质,如微生物和重金属离子元素等,帮助人们及时做好改善和防护措施,确保农产品安全高效地生产。物联网技术还能采集和整合农产品相关长势、产量、品质、规模、植保等信息,提高农作物和农业生产管理的有效性。 2.3物联网技术在农业病虫害防治中的应用 病虫害的发生会极大地危及农作物的生长,做好病虫害防治工作,才能促进农作物丰产和农民增收。物联网技术中有定位系统,该系统能利用卫星遥感技术,来对农业生产关键数据信息进行精准监测,及时发现农作物病虫害问题,为相关部门开展农业病虫害防治提供参考。物联网技术能够根据监测的病虫害情况,自动进行农药喷施,而且是自动化地进行精准喷施,不仅能降低病虫害防治成本,还能减少农药用量,使农药利用率提高,降低农作物投入成本,并能降低农产品中农药的残留量。物联网技术还能统计分析农作物各生长时期的病虫害数据信息,帮助人们提前制定病虫害防控措施,实现智能化的病虫害防治。 2.4物联网技术在农产品销售中的应用 随着电子商务的快速发展,网络在线销售逐渐成为农产品销售的主要渠道。在农村地区,很多农产品的电商平台也逐渐建立起来,应用物联网技术可进一步拓展农产品营销渠道,构建产、供、销统一服务平台,为智慧农业发展拓展途径。物联网技术能够将农产品整个生产过程在电商平台上进行展示,确保农产品的质量与安全保证,能增强消费者的信任度,也有利于在市场上树立良好的形象。物联网技术运用于智慧农业中,还创建覆盖农产品生产、加工、运输、仓储、销售等不同环节的农产品安全溯源系统。同时,物联网技术还能充分满足消费者的农业生产监控和实景体验,增强购买欲望。 3结语 综上所述,现在各地都在探索智慧农业建设和发展问题,而物联网作为农业信息化、智慧化建设的重要载体,其在智慧农业中的广泛应用是必然趋势。各地在实践中需要进一步分析和把控智慧农业发展特征,应用物联网技术推动农业生产发展,实现农业生产高精度、智能化控制,最终推动农业生产更加高质、高效地发展。 作者:訾婷 王士龙 单位:山东省淄博市数字农业农村发展中心 物联网技术在农业中的应用篇3 随着社会的发展,信息技术被广泛应用于很多领域。为加快我国农业现代化发展步伐,实现农业智能化管理,应积极运用物联网等高新技术加快智慧农业建设,缩短我国与发达国家在这方面的差距。未来农业发展的主要趋势就是发展智慧农业模式,引入物联网技术可促使传统农业生产管理模式的转变,从而实现农业生产的智能化。 1智慧农业与物联网技术的概念 1.1智慧农业 智慧农业是指在传统农业中引入相关智能技术,借助计算机、移动设备等对农业生产过程进行智能化控制的一种先进的农业生产模式[1]。智慧农业涉及很多前沿信息技术,包括大数据、云计算、物联网、人工智能等技术,将这些技术融入到农业生产中实现对农业生产信息的自动化采集,并通过计算机处理后做出相应的智能化决策。 1.2物联网技术 物联网的定义目前尚无统一定论,从字面意思可知,它是“物物相连的互联网”。此处含义主要有两层:1)物联网的基础和核心是互联网,这是依托互联网而形成的一种新型网络;2)物联网的用户端可以扩展到任何物品,实现物品间的信息交换与通信。2005年,国际电信联盟(ITU)将物联网命名为“theInternetofThings”,并对物联网的定义进行了补充,它是指任何时间与任何场所,任何物体间的互联[2]。 2智慧农业物联网主要架构分析 2.1系统结构设计 智慧农业物联网系统主要包括智能监管设备、自动调控设备、信息采集器、智能网关等硬件设施。信息采集器搜集与环境有关的信息后处理成模拟信号,然后通过模数转换器将其处理为数字信号,再借助无线传输设施把信号转换为电磁波[3]。其中,无线传输设施采用了具有能耗小,建网活动空间大,可以多终端接入等优点的zigbee技术。智能网关负责对数据信息进行全面处理,将信号传输至监控中心,由监控中心对获取的信息进行分析与存储。与此同时,通过专家系统对采集信息进行智能判断,将调控指令发送给自动控制器,实现对现场设施的自动化控制。此外,现场图像信息可传输至监控中心,实现远程可视化监控。 2.2物联网感知层 RFID设备、传感器、视频监控设备是构成物联网感知层的主要构件,主要作用是收集数据信息。利用zigbee节点、CAN节点等由通讯模块将搜集的信息传输给物联网对应的智能网关,从而实现对现场数据信息的实时测验与采集。应用系统位于上层,所传达的指令可通过智能网关传输给继电器,实现对农业设备开关的调控,进而实现对农业生产环境的智能化调控。 2.3物联网网络层 网络层主要涉及WLAN、LAN、CDMA、4G等网络技术,能够即时准确地传输农田生产数据信息与控制指令。物联网网络层可以将感知到的相关农业生产数据高速、高安全、无障碍地传输至任何需要的地方,使数据在世界范围内实现长距离、大范围的通信。 2.4物联网应用层 应用层是面向终端用户的,属于智慧农业的最高层,可按用户的不同需求建立各自操作平台。物联网应用层中存在数个应用系统,可以对农业生产环境、过程、病虫害进行辨识。同时,物联网应用层可将物联网感知层获取的信息进行分析做出相应处理,从而完成对农业生产场地的自动化管理与调控[4]。此应用层的用途主要是实时采集农业生产、农产品流通等过程中的数据,并进行数据共享,让工作人员做出更合理的决策,提升资源利用效率与生产效率。同时,还能加强对产后流通、安全溯源、多渠道销售等相关环节的管控,从而推动农业朝着高效、高产、绿色、安全、优质的方向发展。 3智慧农业中物联网的主要应用 3.1应用于农业灌溉领域 灌溉属于农业生产的关键一环,灌溉是否合理关系到农作物能否正常生长,有利于节约水资源。在田地中安装不同类型的传感器,搜集作物生长中的温度、湿度、光照等环境因素,围绕农作物不同生长阶段的水肥需求给出有效的灌溉方案,之后利用物联网给出灌溉指令,自动完成灌溉操作。不仅极大提升了灌溉效率与精准性,利于农作物生长,而且提高了农产品品质,有效节约水资源。 3.2应用于农业监管领域 农业监管工作包括2个层面:1)加强对农业生态环境的监管;2)加强对农产品的品质与安全性监管。农业生态环境决定着农产品质量和安全[5],利用物联网获取农田的主要环境质量数据,由系统进行分析后评估农田生态环境情况,然后给出科学合理的环境改善方案。 3.3应用于农业病虫害防治领域 病虫害是为害农作物生长的主要因素,加强病虫害防治管理是确保农作物丰产的主要措施。基于物联网技术可以实现自动化精准喷施农药,从而提升农药的利用率,减少农药用量,减轻农产品中农药的残留量,节省农药支出成本。借助物联网及时获取农作物各生长时期的病虫害数据,可以了解病虫害的发生时段、为害部位、药剂类型等,在此基础上制定科学的防治方案,再经物联网完成农药的自动喷施操作,实现智能化的病虫害防治。 3.4应用于农产品销售领域 当前,网络在线销售正成为农产品销售的主要渠道。利用物联网在电商平台上展示农产品整个生产过程,让消费者对农产品有更全面的认识,提高消费者对农产品质量与安全的信任度,从而增加购买意向,而且也能获得良好的口碑。因此,在智慧农业中运用物联网技术建立农产品安全溯源系统。对生产环节中的农产品或运输包装过程中农产品贴上RFID电子标签,同时,在运输、仓储、销售等不同环节及时更新数据信息,从而建立起农产品安全溯源系统。通过该系统可以对农产品从生产、加工、运输到销售整个环节的数据信息进行共享与透明化管理,从而实现对农产品全过程的可追溯性管理。 4推动物联网在智慧农业领域发展的建议 为更好地推动物联网技术与智慧农业的有机融合,实现我国农业产业的转型升级,提出下列建议。1)加大对农业信息化建设的补贴优惠。将与农业物联网有关的产品与设施纳入农机购置补贴范围,并出台相关鼓励措施,鼓励科研院校、科技涉农企业、电信运营商等社会力量积极参与,从而逐步形成以政府为主导,多方力量共同参与的局面。2)加大对农业无线传感网络技术及相关产品的研发与应用。加强农业物联网技术自主创新,重点对无线传感器网络农业应用技术加以研究,攻克相关技术难点,研发出更多适合我国农业产业发展的软件产品与农用智能终端产品等。3)加强顶层设计,做好农业物联网技术相关标准研究,组织专家团队参与农业物联网技术标准制定,掌握话语权。 5结语 将物联网技术融入农业领域符合智慧农业建设的需要,智慧农业作为我国现代农业发展的高级阶段,是我国农业实现现代化的主要目标。由于我国智慧农业发展比较迟,在推广与应用过程中面临着不少困难,但伴随着我国农业现代化建设的加快,智慧农业发展也必将提速。今后农业物联网的发展目标是实现农作物生产全过程的精准管理,水肥药的自动化控制、病虫害的智能监控与预警、农产品质量安全监管与追溯等。其中,应重点构建更为完善的农业生产模型,比如,病虫害预警模型、气候灾害预警模型、不同农作物生长模型等。同时,探寻云计算技术与农业生产发展深度融合的路径,重点研究农业物联网应用服务模式,建设从农业数据中心到手持移动终端设备的数据交换宽带,以农村“三网融合”为契机推动智慧农业的快速发展。总之,随着科技的进步与现代农业的发展,物联网在农业领域必将发挥出更大的作用,也必将成为打造智慧农业的主要基础。农业物联网属于一个新兴研究领域,需要相关学者、专家、农技人员的继续努力,根据农业生产特点与需要不断优化农业物联网技术,最终实现农业生产的高效率、高精度的智能化控制。 参考文献: [1]李志成,张沐诗.物联网在智慧农业中的应用[J].农村科学实验,2019,35(21):122,124. [2]张熙.物联网在智慧农业中的应用性研究[J].宝钢技术,2018,11(2):46-47. [3]王金翔,郑笔耕.物联网技术在智慧农业中的应用[J].科技风,2015,27(16):112-113. [4]夏波,刘志琴.浅析物联网在智慧农业的发展[J].通讯世界,2015,34(7):306-307. [5]文黎明,龙亚兰.物联网在农业上的应用[J].现代农业科技,2010,18(15):54. 作者:唐浩强 单位:甘肃省庆阳林业学校
电力系统论文:电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:浅论电力电子技术在电力系统中的应用 一、前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 二、电力电子技术的应用 自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 (一)在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 (二)在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2 柔性交流输电(FACTS)技术 FACTS技术的概念问世干20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 电力系统论文:分析电力系统不同调度模式的技术及经济特性 0 引言 电力系统有功调度的主要任务是制定发电机组出力计划,以满足呈一定概率规律且周期性变化的负荷需求。在这一过程中,调度机构不仅需要考虑各个机组的差异性,根据机组的发电成本、发电煤耗和环境污染等特点,在机组的最小、最大技术出力范围内按一定调度目标制定发电计划,而且需要考虑电力线路有功功率传输极限等安全、可靠性准则,保证电力系统的安全运行。 1 传统经济调度模式 传统经济调度模式,是按等耗量微增率原则分配各机组负荷,即按相等的耗量微增率在发电设备或发电厂之间分配负荷,使系统的总耗量最小。在传统经济调度模式中,机组的煤耗量曲线和它的微增率曲线是调度的基础资料,它们的准确性直接影响到经济调度效益。而发输配一体化的管理体制有利于调度机构获得准确的基础资料,因此,传统经济调度模式适用于发输配一体化的电力体制。传统经济调度模式有以下几个特点: 1.1 物理意义清晰 假定两台机组在微增率不等的状态下运行,且dF■/dP■ dF■/dP■,可以在两台机组的总输出功率不变的条件下调整负荷分配,让1号机组减少输出ΔP,2号机组增加输出ΔP。于是1号机组将减少燃料消耗(dF■/dP■)×ΔP,2号机组将增加燃料消(dF■/dP■)×ΔP,而总的燃料消耗将可节约: ΔF=(dF■/dP■)×ΔP-(dF■/dP■)×ΔP 0 这样的负荷调整可以一直进行到两台机组的微增率相等为止,不难理解,等耗量微增率准则也适用于多台机组间的负荷经济分配。 1.2 可以考虑网损的影响 传统经济调度模式可以通过计算网损微增率,构成煤耗与网损的协调方程式,对机组的耗量特性曲线进行修正,考虑网损对经济调度的影响。 1.3 对部分不等式约束条件较难处理 传统经济调度可以考虑功率平衡等式约束,同时,对于自变量的不等式约束条件,如发电厂有功功率上、下限,水电厂流量上、下限和水库水位上、下限等,可以通过检验方便处理;但是以函数形式出现的不等式约束条件,例如,线路潮流限制和母线电压上、下限等,传统经济调度较难处理。 2 计划电量调度模式 计划电量调度模式,可以确保投建机组的发电利用小时数,保证投建机组的固定成本回收,对于促进我国电源投资建设、尽快补足电力供需缺口具有积极作用,促进了这一时期我国电力工业的发展。由于计划电量调度模式仅与机组容量有关,不考虑机组经济性、环保性等因素,也带来了一些问题。 2.1 火电建设小型化 计划电量调度模式下,小型火电机组可以保证充足的负荷率,确保成本回收。因此,一些地区建设了一批小火电、小油电,以补足电力供需缺口。这些机组煤耗高、污染严重,影响电力工业的可持续发展。 2.2 水电及可再生能源发展落后 水电及可再生能源建设投资大、周期长,而且在计划电量调度模式下分配的发电利用小时数与火电相同,因此电源建设投资更倾向于建设周期短、见效快的火电机组。 2.3 输电设备建设落后 计划电量调度模式对电力发展的促进作用,主要倾向于电源建设,对输电设施建设没有引导和激励措施,造成这一时期我国输电设备较为落后。 2.4 电厂建设不经济 计划电量调度模式保证了机组的成本回收,此外,为鼓励投资兴建电厂,国家还规定了还本付息的电价政策。因此电厂建设工程缺乏约束,建设缺乏经济性。 3 节能发电调度模式 节能发电调度模式改革,必然对电力系统的发展和运行产生影响,具体体现在以下几个方面: 3.1 引导电源投资建设方向,改善电源结构 目前,我国以火力发电为主,清洁能源和可再生能源发电的比例较小,截止2005年,火电占总装机容量比例约为75.67%,电源结构不合理。实施节能发电调度后,优先调用清洁能源和可再生能源发电,对我国投资建设清洁能源和可再生能源的引导作用明显,有利于改善我国的电源结构,优化各类资源配置。 3.2 不能保证系统运行的经济性最优 节能发电调度能够获得在等输出电量情况下发电侧节能降耗和有害气体减排的作用,但是,由于不同电厂燃煤的来源不同、煤炭运输成本不同、煤价有差异等因素,煤耗量并不能代表发电机组的边际生产成本。因此,节能发电调度改变了传统经济调度按边际成本制定发电计划的原则,偏离了电力系统经济性的理论基础,是一种节能但不一定经济的调度模式。 同时,由于在当前“厂网分离”的体制下,很难获得真实的发电机组供电标煤煤耗率,并且供电煤耗率本身是发电机组输出功率的函数,这将使得节能发电调度模式不能达到预期的节能效果。 3.3 电网安全可靠性要求更高 节能发电调度模式下,大容量、低能耗机组接近满发,可能对电网的传输能力、安全裕度要求更高;另外大容量机组满发后,系统备用由多个小机组承担,可能造成系统事故备用容量不足,影响系统的可靠性。 4 电力市场交易模式 市场化改革的核心是对电力工业放松管制,以各种方式将发电、输配电和用电分离,形成多方利益实体的竞争化模式。电力市场化竞争机制的特点是放松管制之后,多方利益实体追求各自利润的最大化,同时也实现了社会效益的最大化。电力市场交易模式,对电力系统的影响主要体现在以下几个方面: 4.1 电力市场模式下电力系统更加经济有效 发电侧和售电侧引入竞争、打破电力工业的垄断经营,提高电力工业的生产效率和服务质量。发电竞争的结果使得电力系统整体供电成本下降,电价有所降低。 4.2 电力市场模式兼顾电力系统的节能环保 随着经济社会的发展,化石能源的消耗越来越巨大,由此造成的环境问题也越来越严重,欧盟国家己经对燃烧化石燃料而释放的二氧化碳征收高额的碳税,以化石燃料为能源的发电成本中,购买二氧化碳排放指标的成本已经占发电成本的一定比例,在这种情况下的市场竞争发电调度模式,实际上是一种兼顾节能和环保的经济调度模式。 4.3 电力市场交易模式复杂性增加 电力市场模式下需要考虑中长期交易、期货交易、实时交易等不同电量约束,调度的复杂性增加。市场模式下强调竞争,为达到各方利益最大化,可能造成电网在临界安全附近运行,淡化电力系统运行中复杂物理规律与市场竞争的关联,威胁电力系统运行的安全,可能背离预期的经济效果。 4.4 市场化竞争可能产生不必要的市场力 电力市场模式下,一些公司可能利用自身所占的市场份额优势或与其他公司形成联盟后所占的市场份额优势来操纵市场价格,这些公司的收益往往超过竞争所能取得的收益,产生不必要的市场力。为防止市场中公司之间的勾结行为,市场管理者应当采取相应的监管措施。 5 结束语 总之,在市场交易模式下,由于电力交易的多样性,调度机构不仅应当考虑时段之间的爬坡速率限制,而且应当考虑各种双边合同、电量合同以及期货合同等在各个调度时段之间的合理分配,同时,电网潮流的不确定性和多变性,使得安全经济调度的重 要作用也日益明显。 电力系统论文:谈电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:电力系统中电气自动化技术的作用和应用 电力系统中的电气自动化是现代科学领域中涉及最为广泛的工科类学科,这其中包含了计算机的软硬件处理技术、电力电子科学技术、信息处理技术、电气工程制造等多个技术范围。伴随着我国信息技术科学以及电子科技的不断发展,依托电能发展的控制行业已经逐渐无法满足现代社会农业、家用、办公、工厂制造等众多领域的高度运用,在高需求下,传统电力带动的技术在当今多线路的电力系统中已经愈发供应不足。实行高度自动化技术还能在很大程度上缓解工人的劳动量,并且节约了生产所花费的时间,更为电力系统的发展提供强有力的支撑,因此,对电力系统中的电气自动化技术应用的分析是极为重要的。 1 电气自动化技术在电力系统中的作用 各种行业各种技术的存在和发展都有着一定的依托促进作用,我国在近几年所呈现的大国崛起现象已经成为世界经济政治讨论的焦点,尤其是信息化相关方面普及发展技术更是可见一斑。而电力行业作为现代社会发展以及国家军事信息安全的保障性系统,更在不断提升自身设施、技术以及专业技能。与高速发展相对应的是,能源匮乏已经成为社会发展避无可避的重大问题。虽然电力能源并非讨论中心的一级能源,但是其与有限资源有着十分紧密的联系。 在我国,电力资源的获取主要通过火电和水电两种形式,然而煤炭资源这一非再生资源的逐年短缺已经成为无法避免的问题。水资源方面,水污染以及水资源的极度浪费还在逐步治理过程中,治理成果无法在短时间内显现出来。虽然近年来我国的电网覆盖面积在逐年扩大,但是由于我国国土面积辽阔,在一些偏远农村地区虽然实现通电,但电能供应极度不稳定。再加上通常情况下偏远农村地区由于经济发展较为落后,科技普及能力不足,所使用的电器以及输送电力所需的电缆设备老化情况较为严重,这就造成了电能的浪费和断电现象的出现。如果出现断电时,相关专业人员未能及时到场进行处理,将造成无法估量的严重后果,进而造成社会秩序出现紊乱,扰乱社会治安以及国民经济发展,更严重的会造成国家安全受到影响。 2 电气自动化技术在电力系统中运用的内容 电力系统中的电气自动化技术主要包括了PLC技术和计算机技术两方面。电力系统中的自动化技术其核心即为计算机技术,这也是电气自动化技术中最为常见也是最具代表性的科学技术,它为电力系统实现电气自动化提供前提条件,并且在输配电和供变电方面也发挥了无可替代的作用。 此外,计算机技术中运用了电网的调动,从而实现了国家电网信息的采集工作,并且还负责对不同的省、地区直辖市范围和省、市、县不同级别电网实施自主调配工作,对其信息进行储存和整合。计算机技术在电气自动化的实施还实现了我国整体电位设备整合,加强对整个电力系统的监控以及调动工作。 随着现代化的发展,采用电气自动化在电力系统运行中开展实时的仿真工作。电力系统采用电气自动化技术进行仿真技术的实施驱动,导致电力系统在更大的工程上都可以实现暂时以及稳定状态,在这两种状态中进行同步的实验,并且可以为电力系统提供强大且精确的数据,相关的工作人员还能够在这样的环境中,对于更多新型的电力装置进行测试,最终很大程度上推动了混合型的实时、仿真实验室的建立,也推动电力系统实现更大程度的发展。 PLC技术在电力系统中电气自动化的应用顺利实现了对于电网数据的分析、采集、整合、传递以及调换等工作,对整个电网实施控制,并且提高了在电力相关的生产活动中的协调性。PLC技术在电气自动化中的应用,使得电力控制内接线得以精简,并且使得电力系统的灵活性和稳定性大大提高,降低了系统的能源损耗,节约了电力生产的人力和物力。PLC技术所具有的种种优势使得其在电力系统中的电气自动化方面得到了充分的应用和发挥。PLC技术所采用的辅助性继电器,内部逻辑关联替换了之前的机械继电器导线相连。这样继电器其中节点转换时间就能够到达忽略不计的程度,这使得电力系统的可靠性显着提升。除此之外,PLC系统其抗干扰性非常强,这能够满足现代工业生产中复杂多变的工作环境。 随着社会科技的不断发展,研究的不断深入,系统的操作流程将会更加简单易操作,逐步实现了电力系统操作的方便快捷的目标,并降低电力员工的工作难度,提升作业准确率,这使得员工的工作效率大大提升。 3 电气自动化技术在电力系统中的应用和发展 计算机控制技术在电力系统中发挥着十分重要的作用,起着至关重要的影响。主要是由于计算机技术的快速发展,在电力系统中,用电以及输电、发电和变电、配电等很多重要的环节,都需要先进的计算机技术作为强大的支撑,这样可以在计算机技术的带动下,将我国的电力系统自动化技术也逐渐往更好的方向推动。 电气自动化技术在电力系统中的许多环节以及领域已经得到了广泛的关注及应用,这对电力系统的自动化建设有着很大的帮助,而且改变了传统电力制造传输过程中的不足和弊端,对电力系统的整体工作效率得以提升。电气自动化技术的实际应用充分迎合了我国电力市场在新世纪的发展需要以及社会需求,电气自动化的驱动技术以及自动化技术能够完成实时仿真工作任务要求,实现了稳定状态与暂时状态同步稳定的存在。与此同时,电气自动化驱动技术也使得员工的实践操作和运行准确率大幅度升高,并且促进混合型实时仿真实验室建设的完成。以太网等技术已经逐步进入到百姓的日常生活中,这也增强了电气自动化在电力系统中的实用性。电气自动化在电力系统智能服务化中的实际应用,使得智能化服务效率水平得到显着提高。该项技术在实现系统智能化服务的基础上还能够对障碍提供精准的自动分析,摆脱了电力系统在运行过程中人工分析的情况,大大提升工作准确度。在配电网工作中充分应用电气自动化技术,实现配电网数字信息配电一体化技术,降低电能的损耗,并且充分发挥了先进科学技术在实际工作生活中的价值。 电气自动化技术随着经济科学的发展,将会朝着更高的国际标准逐步迈进,在功能上能够实现“控制、测量、保护”这三大目标。IED电气自动化技术的充分应用和推广也将实现各环节信息的充分共享,并进一步加强了国家电网一体化的建设。电气自动化技术在电力系统中应用的规模将不断扩大,多媒体、通信、计算机等技术也将更加深入发展。电气自动化在保证系统相对独立性的同时还能够保证电网数据的准确采集和监控。PLC技术的操作流程也将向着直观精简易操作的方向发展,大大提高员工操作的效率以及准确率。因此,逐步加强PLC技术和计算机技术在电力系 统中的实际应用,将使控制设备的效率以及工作成果达到质的飞跃,并且传感器和执行器也应得到充分的推广。以太网、多媒体客户服务器的充分发展,也将使得这些技术更深入地运用到电气自动化技术的研究中,提升电力系统稳定性和高性能,加强电力系统中电气自动化技术的实际运用是现代科技经济发展的大势所趋。 我国自主研制的电气自动化控制系统,可以对电力系统的运行开展监控,对于相关数据进行采集,具有以下优势:对系统的独立性起到保护的作用以及对事故可以及时地进行分析、处理的优点;可以很好地将设备的重复配置现象减少,使得技术更加合理,对于设备的维护工作量也有很大程度的减少。电气自动化技术在未来发展的过程中,必将会逐渐转换成为保护、控制以及测量等很多方面的综合技术。保护、控制以及测量三者综合一体化的应用技术是未来电气自动化技术发展的主要方向,在未来的研究中,只有不断把这三个方面的工作通过计算机辅助使其一体化地完成,才可以真正地将电力系统从整体上实现自动化,也很大程度上推动了我国电力系统自动化发展的进程,促进我国的智能化电网系统改革更快地发展。此外,现代化的计算机信息处理技术也是电力系统发展中一个必不可少的组成部分,它正在朝着并行处理分布式的方向快速发展,计算机在电气自动化技术未来的发展中也会占据越来越重要的比重。 4 结语 电气自动化技术在电力系统中的实际运用,大力推进电力系统现代化的建设发展目标,使得电力系统智能化服务的效率和工作质量得到了显着提升。在实际生产实践过程中,我们必须将新技术、新思想积极大胆地应用到电力系统生产过程中去,这样才能发挥新世纪信息科学技术所产生的巨大价值和影响。对于电力系统中的电气自动化技术进行不断深入的研究,逐步完善我国电力系统的一体化建设,为我国智能电网的建设目标以及电力工业发展注入新的活力。 电力系统论文:浅论计算机网络安全在电力系统信息化中的应用 导语 在电力系统发展与信息化相结合越来越紧密的今天,计算机网络一方面促进了电力系统的建设与发展,但在另一方面上计算机网络本身所存在的易受病毒侵害等问题,也在无形中加大了电力系统运营的安全风险性。 1、计算机网络信息安全对于电力系统运营稳定的影响 在开放的电力市场机制下,通过计算机网络引入可以有效的将电力用户与电力交易中心进行联系,密切了双方之间的服务关系,因此一旦电力系统受到相关计算机网络病毒的侵害,将会对消费者和电力企业造成极大的损失。在这一情况下,在电力系统中进行必要的计算机网络安全防护工作医刻不容缓。电力企业中为了防止黑客以及病毒的侵害,通常采用认证技术以及加密等措施进行保护电力系统计算机网络安全,但是很多的非法份子以及黑客能够根据数据传输的长度、速率、流量以及加密数据的类型等等对电力系统中较大设备的影响或者破坏,或者非法份子以及黑客等还可以将计算机网络流量的分析和密码的分析结合起来对传送的数据进行解码,这样就会对电力系统中直接操纵的设备以及数据受到严重的威胁,所以在电力系统计算机网络信息中没有安全保护措施,可能会对电力系统造成严重的破坏,因此在电力系统中加强计算机网络信息安全防护措施是非常重要的。 2、电力系统计算机网络信息安全存在的问题 2.1工作环境的安全漏洞 目前在很多电力企业中电力操作系统以及数据库系统等用户环境自身就存在很多的安全漏洞,如对特定网络协议实现的错误,自身体系结构中存在的问题等一些漏洞都会对电力系统造成严重的破坏,从而对电力企业造成严重的损失。 2.2网络协议存在的安全问题 在电力系统计算机网络(Internet)中采用的TCP IIP协议主要是面向信息资源共享的,所以会造成部分的计算机网络协议存在一定的安全漏洞,这种漏洞也是目前计算机网络以及信息安全问题中最为重要的根源。比如常见有FTP、Telnet、SMTP等协议中。并且在电力系统中用户的口令信息主要是采用明文的形式在计算机网络中进行传输的,这些网络协议虽然是依赖的TCP协议本身但是也不能保证电力系统计算机网络信息传输信号的安全性。 2.3计算机病毒的侵害 计算机病毒是最为常见的一种病毒形式,任何一个接触计算机网络的人员都可能会有遭到病危害的先向我。计算机病毒分为“蠕虫”和“病毒”,计算机病毒是一种诚讯,是一段可以进行执行代码的程序。计算机病毒如同生物病毒,具有独特的复制能力,并且蔓延的速度是非常之快的。但是也是非常难以清除的,并且病毒还能够将自身附带的各种病毒类型一个用户传到另一个用户通过文件的复制进行传递。计算机病毒不仅具有复制能力,而且也具有其他的一些共性一个被污染的程序能够传送病毒的载体。 3、电力系统计算机网络信息安全的防护措施 3.1加强对网络安全的重视 电力系统计算机网络的安全性越来越重要,所以在电力企业,首先应该提高全体员工计算机网络信息安全技术水平和信息安全知识水平,提高防护计算机网络信息窃密泄密的水平以及综合能力,电力企业中严谨将涉密的计算机与互联网或者其他的公共信息网相连接,严谨在互联网以及非涉密的计算机网络中处理单位机密以及国家机密的,不断落实计算机网络信息安全保密责任,加强对网络安全的认识,并且还应该开发合作单位的安全保密管理系统,并签署保密协议,加强对电力系统计算机网络信息安全的监督和管理,并且应该定期不定期的对电力系统计算机网络信息的安全性进行检查,并且还应该做好文档的存档、登记以及销毁等各个环节的工作,及时发现并处理电力系统中网络信息安全隐患,从而保证电力系统网络信息的安全性。 信息化是我国加快实现现代化和工业化的必然选择,坚持信息化带动工业化,以工业化促进信息化,从而走出一条含有高科技的道路,不断推进我国信息化的建设。我国最高人民检察院以及中央保密委员会也多次发出相关文件要做好信息保密工作,切实防外部侵害和网络化带来的国家以及单位机密泄露。 3.2防火墙的拦截 防火墙主要是保护计算机网络安全的一种技术措施,它主要是用来进行阻止网络中的黑客的入侵的一道屏障,防火墙也被称为是控制逾出两个方向通信的门槛。在电力系统中在杀毒软件的基础上配置防火墙软件系统是比较安全的措施,并且在电力系统中为了预防黑客或者不法分子的入侵对计算机网络信息以及系统的备份是非常重要的,而且还对备份进行定期的检查,保证其有效性。 3.3防病毒 (1)在电力企业中管理信息系统应统一部署病毒防护的措施,严谨电力系统中的安全区Ⅰ和Ⅱ与管理信息系统共同使用一个防病毒的管理服务器;(2)在电力系统中对于所有系统中的服务器以及工作站都应该布置有恰当的防病毒产品的客户端;(3)在对电力系统的计算机网络进行布置单独的电子邮件系统时,必须在电子邮件的服务器前段部署杀毒软件以及病毒网关,从而可以有效防止带有病毒的邮件在办公网路中传播蔓延;(4)电力系统与Internet的网络接口处也应该部署防病毒的网关,从而可以防止蠕虫以及病毒的传播和蔓延到电力企业的管理信息系统中;(5)为了保证电力系统计算机网络的安全性,还应该加强病毒的管理,从而可以保证病毒特征码的全面及时的更新,并且应该及时进行查杀病毒的特征以及类型并掌握病毒对电力系统威胁的情况,从而可以采取有效的措施保证电力系统的网络信息的安全性。 4、电力专用物理隔离措施 在电力系统中对于网闸可以采用隔离岛以及双处理器的设计技术,并且在电力系统的软件和硬件方面都应该采用单向传输控制,从而保证网络传输的单向性具有可靠地保证。为了保证电力二次系统的安全性专门设计了单向电力系统的物理隔离装置,这种隔离装置主要用于电力系统的安全区Ⅰ或者集散控制系统中的DCS系统中,安全区Ⅱ(非控制生产区)和管理信息系统的MIS网或者安全区Ⅲ、Ⅳ(生产管理区)等网络物理隔离,并且还能够保证电力系统的安全区Ⅰ、Ⅱ向安全区Ⅲ、Ⅳ进行实时有效的传输数据。并且电力 专用物理隔离措施能够有效的阻止病毒以及黑客以及外来网络的入侵。从而可以最大限度的保证电力系统计算机网络的安全性。 5、主机防护 电力系统中的主机防护系统能够有效的预防以及控制各种计算机已知病毒或者未知病毒、各种恶意程序以及木马的入侵。并且在进行连接互联网时,不用担心由于中病毒而导致系统的瘫痪现象,并且可以不用重启系统,只需要进行点击按钮,则系统就可以恢复到正常的状态,主机的防护对增加服务器的安全性具有重要的作用和价值。 总结 电力系统计算机网络信息化的应用随着社会的发展和科学的技术的发展而发展,在信息技术快速发展的时期,计算机网络信息的安全性也在逐渐变化,这对电力系统的计算机网络细信息的安全性和可靠性带来更大的挑战,目前电力系统的安全防护主要是防护病毒、黑客以及非法分子等通过各种形式对系统的攻击和破坏,因此加强电力系统计算机网络信息的安全防护是保证国家重要基础设施电力系统安全性的重要措施。 电力系统论文:对通信技术在电力系统的应用分析 一、电力应急通信中VSAT卫星通信的应用范围 (1)实现双向数据传输。在双向数据传输过程中,电力系统应急VSAT卫星通信具备中低速率、续传输、呈星型拓扑结构(可实时指令控制远端变电站)且指令传送及返回时延 二、电力应急通信中VSAT卫星通信组网方案 (1)县调范围VSAT网络方案。因此对于通信系统的实时性要求较低,可以采取租用商业卫星通信网络。在组网时采取共享主站方案,均以调度部门、变电所、远端小站的方式接入系统,主要运用“双跳”连接。(2)地调范围VSAT网络方案。此组建方案主要是应用于数量较多(几十个小站之间)站点的通信,其通信业务主演涵盖:中低速率数据通道、话音传输、图像传输通道以及太网接口等等。由于此类通信网络结构需要具备较高传输实时性且信息种类较多,因此需要组建专用的VSAT系统,调度部门、变电所、远端小站主要采取“单跳”连接方式,建立起以调度部门为中心,电力系统内的厂、所为远端小站的VSAT网络通信系统。(3)省级系统VSAT网络方案。省级系统内厂站VSAT网络主要是指组建一个系统调度中站覆盖全省所有变电所、远端小站的VSAT通信网络。该通信网络系统必须能够保证各个地调至省调通局之间以及各个地调至所有覆盖范围内的厂、所之间的通信传输均为“单跳”连接方式,在整个通信网络管理系统中需要设置一个中心站,主要负责监视、控制系统和管理整个通信网络[2]。 三、电网VSAT卫星应急通信建设实例 在国网公司VSAT卫星应急通信网络的建设当中,组网方案主要采用的是以省公司统一VSAT网络平台方案(即:采用分层、分区域架构形式)。省信通公司范围内,在省调控中心建设中心站/主站,各个厂站建设子站系统(主要设备为便携小站和车载站),通过中心站/主站与每个子站直接通信,构成星状卫星通信网。网络结构如图1所示。主站系统是利用卫星运营主站,卫星带宽资源是利用租用的亚太5号卫星Ku波段转发器资源。中心主站至220kV变电站卫星通信电路开通,使通道具备了应急条件下为电网提供可靠通信通道的条件。这使整个电网的电力通信系统在运行时更加稳定和可靠,保障电网安全抵御自然灾害的能力将会得到质的提升。 电力系统论文:分析广域测量系统在电力系统中的应用 摘要:广域测量技术是近年来电力系统前沿技术中最活跃的领域之一。论述了广域测量系统(Wide-Area MeasurementSystem,WAMS)在电力系统稳态分析、全网动态过程记录和暂态稳定预测 及控制、电压和频率稳定监视及控制、低频振荡分析及抑制、全局反馈控制等方面的应用,对其应用前景做了简要分析,并提出WAMS的发展规划。 关键词:广域测量系统(WAMS);同步相量测量装置;动态监测 随着电力系统总容量的不断增加、网络结构的不断扩大、超高压长距离输电线路的增多以及用户对电能质量要求的逐渐提高,对电网的安全稳定提出了更高的要求。建立可靠的电力系统运行监视、分析和控制系统,以保证电网的安全经济运行,已成为十分重要的问题。近来受到广泛关注的广域测量系统(Wide-area measurement system,WAMS)可能在一定程度上缓解目前对大规模互联电力系统进行动态分析与控制的困难。 1安全稳定控制系统 互联网稳定控制面临着较多的问题:互联系统的低频振荡问题及紧急控制等问题。如我国华中系统的低频振荡衰减时间较长,当系统出现故障时,华中系统的较长的动态过程势必会通过联络线影响到华东系统。传统的基于事件的就地控制不能够充分观察系统的动态过程,因而不能够较好观察系统的各种状态,比如某些系统目前无法较快地抑制低频振荡问题。基于响应的广域稳定控制增强了互联网稳定控制的可靠性和灵敏性。 目前的稳定控制系统,比如电气制动、发电机快速励磁、发电机组切除、自适应负荷减载及新兴的灵活交流输电等,发展到广域控制都应该是基于广域电力系统的信息:原来使用就地信息不能够满足控制对电力系统充分观察的要求。广域测量系统提高了电力系统的可观察性,通过各种分析手段,进行系统动态过程的分析,如通过频谱分析,可以实时计算出系统的振荡模式、系统状态量的变化趋势等:从而提供给广域控制充分的动态信息。 1.1 暂态稳定预测及控制 当今投入实际工业应用的稳定控制系统可分为两种模式,即“离线计算、实时匹配”和“在线预决策、实时匹配”。但分析表明,大停电往往由“不可预见”的连锁故障引起,在这种情况下以上两种稳定控制系统很可能无法响应。理论上最为完美的稳定控制系统模式是“超实时计算、实时匹配”。这种模式假设在故障发生后进行快速的暂态分析以确定系统是否会失稳,若判断系统失稳则给出相应的控制措施以保证系统的暂态稳定性。这种稳定控制系统的整个分析计算、命令传输、执行过程的时间极短,理论上可以对任何导致系统暂态失稳的故障给出相应的稳定控制措施,达到对各种系统运行工况、各种故障类型的完全自适应。 WAMS 在以下几方面的应用有助于实现上述自适应实时控制系统: (1)对于 WAMS 提供的系统动态过程的时间序列响应,直接应用某种时间序列预测方法或人工智能方法预测系统未来的受扰轨迹,并判断系统的稳定性。但由于电力系统在动力学上的复杂性,这种直接外推方法的可靠性值得怀疑。 (2)以 WAMS 提供的系统故障后的状态为初始值,在巨型机或 PC 机群上进行电力系统超实时暂态时域仿真,得到系统未来的受扰轨迹,从而判断系统的稳定性。仅就算法而言,这种方法是可靠的,但在连锁故障的情况下,控制中心未必知道该方法需要的电力系统动态模型;再者,该方法要求的时域仿真的超实时度较高,目前对大规模系统而言可能还存在困难。 (3)基于 WAMS 提供的系统动态过程的时间序列响应,首先利用某种辨识方法得到一个简化的系统动态模型,然后对该模型进行超实时仿真,得到系统未来的受扰轨迹,并判断系统的稳定性。这种方法的可靠性比第一种方法好,同时仅基于WAMS 提供的实测信息,不需知道第二种方法必需的故障后系统动态模型的先验知识,应该是目前比较有前途的方法。 除了判断系统稳定性外,另一个重要问题是若干预测结果为系统失稳,那么该如何给出适当的控制量以避免系统失稳,这方面的研究相对于暂态稳定预测的研究还较薄弱。它涉及电力系统稳定量化分析和稳定量化指标对控制变量的灵敏度分析,即使在离线环境下这也是一个难点,实时环境下要求快速给出适当的控制量将更加困难。有些研究以WAMS 得到的故障后一小段时间内的实测量为输入向量,通过人工神经网络直接将这些实测量映射到控制向量(如切机、切负荷量等)空间,这种方法相当于将暂态稳定预测和求解控制量都隐含在神经网络之中。但人工神经网络的训练需要大量样本,如何保证这些样本对各种系统运行工况和各种可能发生的故障具有足够的代表性是一个难题。WAMS 得到的实测信息也可用作稳定控制后备的失步解列装置的触发信号,在这方面的研究中系统通常被等值成两机系统。 1.2电力系统稳定器(PSS) 传统的分散配置的分散控制器实际上是在简化模型下设计的“孤立”控制器,只考虑本机可测信号,不考虑多机系统之间的关联作用及系统中其它控制器的存在和交互作用影响,其结果是这种控制器只对改善本机控制特性有一定好处,但对系统其它相邻机组的动态行为不可能有确定的改善,相反存在着各控制器间动作无法协调,而使各自的控制特性恶化的可能性。北美系统在进一步加装PSS过程中曾有过由于相互协调而使低频振荡重新出现甚至加剧的实例。 广域测量系统提供了广域系统的同步状态量,为进一步开发相互协调动作的电力系统稳定器打下基础。基于广域测量系统,PSS可以观察动作以后系统各点的响应情况,并根据系统的状态,确定进一步的动作。 2 电压、频率稳定控制 2.1 慢速电压稳定控制 基于广域测量系统,人们可以开发较为慢速的广域控制,比如电压稳定控制。美国BPA公司正在开发"先进电压稳定控制"项目。该项目基于广域测量系统和SCADA系统提供的系统电压、电流相量、有功、无功及频率等综合信息开发以下控制:基于响应的快速控制,该控制措施包括发电机跳闸及无功补偿调节。该控制主要需要提供电压相量、频率、有功及无功的测量;利用无功补偿设备进行电压控制,基于广域测量系统提供的电压幅值及功角,无功补偿设备使用模糊逻辑控制来调节电压幅度;变压器自动调压避免变电站之间并联变压器的环流现象,提高电压稳定性;发电厂的电压调度在电压紧急的状态下,有较多无功储备的电厂可以提高电压,从而减少系统的无功损耗,并提高电容器组的无功输出。这些措施可以提高系统的无功平衡,从而加强电压的稳定。 2.2 静态电压稳定控制 相对于暂态稳定问题,静态电压稳定和频率稳定属于慢动态的范畴,更易于利用 WAMS 信息实现稳定监视和控制。如利用 WAMS 得到的各节点电压相量测量值将系统等值成两节点系统,能快速给出电压稳定裕度;以各节点电压相量测量值作为输入变量,以潮流雅克比矩阵的最小奇异值作为电压稳定指标,用大量样本训练得到一个模糊神经网络作为电压 稳定分类器,输出 变量为很安全、安全、警戒、危险、很危险等 5 种电压安全水平;以 WAMS 提供的节点电压相角差和发电机无功出力为输入变量,应用决策树快速评价系统的电压安全水平。 3动态过程安全分析 3.1 低频振荡分析及抑制 随着大电网的互联,区域间的低频振荡对互联电力系统的安全稳定运行构成了威胁。WAMS 可望在分析和抑制低频振荡方面发挥作用。直接将系统线性化状态空间方程离散化,利用WAMS 提供的各离散时间点的测量值,通过最小二乘法计算线性化状态空间方程的系数矩阵,进而计算该矩阵的特征根;基于 WAMS 提供的各离散时间点的测量值采用卡尔曼滤波方法计算系统的机电振荡模式;应用快速傅立叶变换和小波分析对 WAMS 提供的节点间的电压相角差振荡时间曲线进行分析,提取低频振荡模式。与常规离线分析相比,基于 WAMS 的低频振荡分析具有更高的可信度。 通常仅基于本地信息的阻尼控制器(如 PSS)不能很好地抑制区域间的低频振荡,因为本地信息并不能很好反映区域间的振荡模式,本地信号对于区域间的振荡模式的可观测性不好。WAMS 的出现为抑制区域间的低频振荡提供了强有力的工具,可通过 WAMS 获取区域间的发电机相对转子角和转子角速度信号等全局信息作为阻尼控制器的反馈信号构成闭环控制。将采用 WAMS 信号的区间阻尼控制器附加到发电机励磁控制器中,达到抑制区域间振荡的目的;采用 WAMS 信号作为装设于联络线上的 TCSC 装置的控制输入,基于线性 H∞控制理论设计了 TCSC 区间阻尼控制器采用 WAMS 信号作为控制器输入时,需要引起重视的是 WAMS 信号的时滞(Time Delay)问题考虑时滞后闭环系统成为一个时滞系统,若时滞过大可能引起闭环系统的不稳定采用最小二乘预测算法由历史 PMU 测量序列得到控制器当前的反馈输入,没有明确说明时滞的处理方法,但其采用的 H∞控制是一种鲁棒控制方法,对由时滞造成的影响有一定抑制作用。 3.2 全局反馈控制 以往乃至目前的电力系统控制研究领域一直强调分散性/就地性,即对电力系统中的某一动态元件仅采用本地量测量构成反馈控制,从便于控制实现的角度追求控制的分散性/就地性毫无疑问是可以理解的,但通常电力系统的动态问题本质上具有全局性(如暂态稳定问题),而分散/就地控制只是通过本地量测量间接地包含一些全局信息,因此在提高全系统稳定性上有一定局限性。随着 WAMS的出现和发展,研究和实现基于 WAMS 信号的全局信息反馈与控制成为可能。 基于 WAMS 提供的全局实时信号,将通过联络线互联的两个区域等值成一个两机系统,然后采用直接线性化技术设计了联络线上的 TCSC 控制器,数值仿真结果表明,所设计的基于 WAMS 信号的全局 TCSC 控制器有效提高了互联系统的暂态稳定性。在全局反馈控制的研究中,同样存在远方反馈信号的时滞问题,有必要采用时滞系统控制理论加以分析研究,以探明时滞对全局反馈控制的影响。另外,对于非线性全局控制,如何根据特定的控制目标选择合适的远方反馈信号也是一个值得研究的问题。 通过分析可见,建立广域测量系统成为我国电力系统发展的必然,必须从工程技术、经济等角度对其开发、应用进行整体规划。未来重点要编制现有技术应用的规范,并提出技术改进的各种方法。根据我国电力系统运行、规划、分析、控制、保护及EMS等系统的未来实际要求,确定与广域测量系统接口、数据管理、分析和交换等各种相关课题。 电力系统论文:电力系统通信技术建设电力通信网络管理系统 摘要:分析了电力系统专用通信网的管理要求,针对网络管理层次多、设备种类多、网络结构复杂的特点,从技术的角度提出了建设电力通信网网络管理系统的基本要求及解决方案。方案以TMN为基础兼容其他网管系统标准,强调接口的开放性,强调系统的一体化和独立性,强调网络化和对各种体系结构的兼容性。为网管系统设计和方案选择提供一些有益的建议。 关键词:电力系统; 通信网络; 网络管理系统; Q3适配器; SNMP; TMN 0引言 近年来随着通信技术的发展,为了满足电力系统安全、稳定、高效生产的需求及电力企业运营走向市场化的需求,电力通信网的发展十分迅速。许多新的通信设备、通信系统,例如SDH、光纤环路、数字程控、ATM等,都纷纷涌入电力通信网,使网络的面貌日新月异。新设备的大量涌入表现出通信网的智能化水平不断提高,功能日益强大,配置、应用也十分复杂。层出不穷的新产品、新功能、新技术及技术经济效益等诸多因素的影响,使可选择的设备越来越多,造成电力通信网中设备种类的复杂化。技术的发展使某些旧的观念有了根本的改变,计算机网络技术与通信技术相互交融。传统通信网络的交换、传输等领域引入了计算机网络设备,例如路由器、网络交换、ATM设备等。某些传统的通信业务通过计算机网络实现,例如IP电话等。今天通信网与计算机网的界限已越来越模糊。电力通信业务已从调度电话、低速率远动通道扩展到高速、数字化、大容量的用户业务,例如计算机互联网、广域网、视频传送等。电力通信网的结构也已从单一服务于调度中心的简单星形方式发展到今天多中心的网状网络,以保证能为日益增长的电力信息传输需求服务。 此外,由于网络规模的限制,电力通信网实际上是一个小而全的网络。小是指网络的业务量不大;全是指作为通信网所有环节一样不少,而且电力通信网地域广大、数量繁多。由于规模的原因,电力通信网的管理传统上一直都是不分专业统一管理,每一位通信管理维护人员都必须管理包括网络中传输、交换、终端各个环节上的设备,还包括电源、机房、环境等网络辅助设备,同时还要管理电路调配等网络业务。 由于电力系统行政划分的各级都设置电力调度,电力通信网又被人为的划分成不同级别、不同隶属关系的网络。一般来说,电力通信网分为主干网、地区网;主干网分国家、网局、省局、地区4级;地区网又分为地区、县级网。各个级别的网络根据隶属关系互联,各行政单位所属的网络管理、维护关系独立。而且由于传统的原因,上级网络的设备维护工作多由通信设备所在地区的下级网络的通信管理人员负责。网络设备管理与维护分离,集中运行,分散维护。 面对这样一个复杂的网络,这样一些苛刻的管理要求,唯一的也是十分有效的方法就是建立具有综合业务功能、综合接入功能的电力通信网络管理系统(简称网管系统)。 早期的电力通信网管理方式简单,由于通信设备的功能单一、智能化水平不高,自动化管理表现为监控系统,具有监视通信设备运行状态,实时通告设备的告警和运行异常信息,远程实时控制设备的主、备切换等功能。随着电力通信网的发展,作为新一代通信网基础的智能化设备出现后,产生了网元管理系统,它除了对设备故障的监控功能外,还包括对设备性能、配置及安全的管理。时至今日,网元管理系统的应用在通信网的运行管理过程中已随处可见。随着通信设备智能化水平的提高和通信业务需求的增长,通信组网的灵活性越来越大,通信网的规模也越来越大,网络管理系统应运而生。 1电力通信网络管理的设计原则 1.1全面采用TMN的体系结构 TMN是国际电信联盟ITU—T专门为电信网络管理而制定的若干建议书[1],主要是为了适应通信网多厂商、多协议的环境,解决网管系统可持续建设的问题。TMN包括功能体系结构、信息体系结构、物理体系结构及Q3标准的互联接口等项内容。通过多年来 的不断完善和发展,TMN已走向成熟。国际上的许多大的公司(例如SUN,HP等)都开发出TMN的应用开发平台,以支持TMN的标准;越来越多国际、国内的通信设备制造厂商也宣布接受Q3接口标准,并在他们的设备上配置Q3接口。国内的公用网、部分专用通信网都有利用TMN来建设网管系统的成功范例,例如:全国长途电信局利用HP的TMN平台OVDM建设全国长途电信三期网管;无线通信局利用SUN的SEM平台建设TMN网络管理系统[2]。TMN的优点在于其成熟和完整性,是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;TMN的不足在于其复杂性和单一化的接口。这些问题在网管系统建设中应该加以考虑。 1.2兼容其他网管系统标准 在接受TMN的同时,兼容其他流行的网管系统的标准以解决TMN接口单一的问题,对电力通信网管系统的建设十分有好处,尤其在强调技术经济效益的今天,这一点更为重要。 SNMP简单网路管理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的TCP/IP网络的管理标准,SNMP网络管理系统实际上也是目前世界上应用最为广泛的网络管理系统。不仅计算机网络产品的厂商,目前越来越多的通信设备制造厂商都支持SNMP的标准。因此电力通信网管系统应该将SNMP简单网路管理协议作为网络管理的标准之一,尤其在通信网与计算机网的界限越来越模糊的今天,其效益是显而易见的。 另外,目前出现了新发展的网管体系和标准,例如对象管理组织OMG的CORBA体系、基于Web的网管体系、分布式网络管理技术等,这些新的技术都应当引起我们的重视。总之,对于电力通信网这种组织结构分散的网络来说,网管系统对各种体系的兼容性很有必要。 1.3采用高水平的商用TMN网管开发平台作为开发基础 网络管理是一个巨大、复杂的工程,涉及面广,难度大,特别是像TMN这样的系统,而综合业务及综合接入功能的要求又增加了系统的难度。依照标准的建议书从基础开发做起的方法无论从时间、经济的角度来说都是不可取的。高层网管应用开发平台是世界上具有相当实力的厂商,投巨资历时多年开发出来的商用系统,目前比较成熟的有SUN公司的SEM、HP公司的OPEN View、IMB的NetView等[3]。每一种商用系统都为建设通信网络管理系统提供了一整套管理、、协议接口及信息数据库开发的工具和方法。利用商用TMN网管平台作为核心来构筑电力通信网管系统,屏蔽了TMN网管系统的复杂性,可大大降低开发难度,缩短开发时间,提高分开的成功率。对电力通信网管系统的建设来说不失为一种经济有效的方法。 当然,商用化高层网管应用开发平台的成本相对比较高,因此对于规模小、层次低的通信网,采用一些专用的自行开发的网络管理系统平台可能更为实际。 1.4网管系统的网络化 网管系统互联组成网管网络这一点是不言而喻的。从长远的观点来讲,电力通信网管应接受异构网互联的观念,即不同层次、不同厂商甚至不同体系结构的系统之间应不受阻碍的互联,组成一个具有广泛容纳性的网管网络。 规定一种或几种统一的标准互联接口作为系统互联的限制约定是目前网管系统之间互联的最可行的方法,如采用CMIP的Q3接口、SNMP的简单网络管理协议作为网管之间互联的标准协议接口。当然随着技术的发展这种限制可能会有所改变,例如:CORBA技术的应用会对目前的状况产生影响。虽然统一接口有系统花费大的不足,但是统一接口在数据互联中的优点是显而易见的。 网管系统的数据共享和可互操作性机制是网管系统互联的基础。完善的安全机制是网管系统互联成功的保障。网管系统还应支持与网管系统以外的信息管理系统的互联,实现数据共享。 1.5综合接入性 网管必须满足各种通信网络、通信设备的接入要求,兼容各种制式、各个厂商的产品。 TMN网管系统本身支持的标准接口有限,能够直接接入TMN网管系统的通信系统、通信设备并不多,大量通信设备的接入依靠网管系统提供的转换机制,网管系统通过协议适配器这样的网管部件,将通信设备上的五花八门的管理数据接口转换成统一的网管系统支持的标准接口(例如Q3适配器,SNMP PROX等),实现网管对通信设备的接入。对于设备种类繁多的电力通信网,这个环节尤为重要。 对于网络层次多、设备分布广、智能水平低的电力通信网,如果全盘依照TMN的方案,势必造成系统十分庞大,整个网管系统变得很不经济。因此,选用一种综合接入能力强、成本低的网管系统直接面向大量的通信设备,将通信设备集中转换,再通过标准接口送入TMN高层次网管。建立综合接入网管系统来完成接入的任务对电力通信网不失为一种经济可行的方案。 对于大量中等以下规模的网络完全可以依靠综合接入网管系统的功能来管理网络,既可实现通信设备的综合接入,又建立了网络的分层管理,一举两得,而且这种方案的经济效益十分可观。对于系统已经在建的大量的监控、网元管理系统来说,也可以采用先将其改造成综合接入网管系统再接入高层TMN网管的方案。 1.6完善的应用功能及客户应用接口的开放性 在今天这样的市场竞争环境下,网管系统的应用功能是否完善、丰富,能否满足用户的要求、适应网络的变化,总之网管系统的应用功能是否能得到用户的认可,是网管系统成败的关键。 应用功能的设置应该能由用户来选择,用户的应用界面应该满足用户的要求。这要求网管系统除了具有根据用户要求定制的能力外,重要的一点是网管系统的应用功能接口应具有开放性,应能支持满足应用功能接口的第三方应用程序,在不改变基础系统的情况下不断推出新的应用功能、用户界面,满足用户的要求。由于电力通信网采用行政划分的管理方式,各级用户的管理功能要求的不一致性更大,应用功能开放性的要求显得更为重要。 1.7网管系统的一体化和独立性 网管系统应实现电力通信网的一体化管理,即各种功能网络管理系统的应用程序统一设计,采用统一的界面风格,采用一致的名词术语。用统一的管理操作界面去操作控制不同型号、厂家的同类功能设备。在同一个平台、界面上监视、处理网络告警,控制网络运行。 真正的网络管理系统应具有独立性,系统不应依赖于某个设备制造厂商;网管系统应能保证所有的厂商都得到同样公平和有效的支持。这样做的目的是为了保证通信系统本身的发展,确保不会因网管系统方案选择限制通信系统本身。这一点对于多样化特点十分明显的电力通信网尤为重要。 1.8网管系统的人机界面 首先,对象化的思想应该贯穿在网管界面的设计中。将图形上的元素及元素的组合定义成图形对象,将图形对象与它所表示的数据对象、实际的通信设备串联起来,实现实物、数据、表示界面的统一。这种对象化的设计方法保证了网管系统数据和界面的统一,保证了网管系统对被管理系统的变化的适应能力。对象化的设计观念应推广到网管系统人机界面的各个方面,例如:语音申告、媒体管理等。 其次,网管系统的界面应不断采用新技术加以更新、改造。界面是表示一个系统的窗口,界面的优劣直接影响人们对系统的第一印象,影响人们对系统的使用。引入新的技术,提高系统界面的功能、界面的可观赏性、系统的易使用程度是网管系统成败的又一关键因素。 GIS是目前实用化和技术经济性能都比较高的一项可视化信息技术,GIS采用对象化设计思想,支持地理信息数据,支持多图层控制,采用矢量化图形方式。GIS在信息管理系统的数据表示界面方面应用广泛,在表示与地理信息有关的数据界面时尤其优秀,电力通信网管系统可以采用GIS技术开发基于地理信息系统的网管应用界面。 Web是一种影响非常广的、为人们广泛接受的、使用方便的数据浏览界面,Web支持的数据包括文本、图形、图片、视频等,支持数据库的浏览,而且支持的数据种类和数据格式还在不断丰富。利用Web的优势作为网管系统的信息媒介是一种非常明智 的选择。 2电力通信网管系统方案 2.1需求分析 在选择网管系统方案时各种因素都会影响最终的决定,如网络管理要求、通信系统规模、通信网络结构、技术经济指标等。网络管理要求应是确定网管系统方案的首要因素。并不是在任何情况下网管的配置越高、功能越全越好,如果管理要求只关心对通信设备的实时监控,那么最佳方案是选择监控系统。在完成监控功能方面,监控系统的实时性能、准确程度都较复杂的网管系统要高。同样如果管理要求只关心通信设备的信息,只需要建立网元管理系统即可。但如果是一个管理一定规模的通信网络而且提供通信服务的管理单位,那么就应该选择能够涵盖整个通信网的网管系统。 2.2网络设计 初期的网管系统一般只注重网络某些部分(如通信设备)的管理,其主要原因是通信网管系统在发展初期一般依赖于通信设备生产厂商。真正的网络管理系统应包括以下各个层次: 网元数据采集层:网元(设备)的数据接入、数据采集系统。 网元管理层:直接管理单个的网元(设备),同时支持上级的网络管理层。这一层主要是面向设备、单条电路,是网络管理系统的基础内容。其直接的结果实现设备的维护系统。 网络管理层:在网元管理的基础上增加对网元之间的关系、网络组成的管理。主要功能包括:从网络的观点、互联关系的角度协调网元(设备)之间的关系;创建、中止和修改网络的能力;分析网络的性能、利用率等参数。网络管理层的另一个重要的功能是支持上层的服务管理。 服务管理层:管理网络运行者与网络用户之间的接口,如物理或逻辑通道的管理。管理的内容包括用户接口的提供及通道的组织;接口性能数据的记录统计;服务的记录和费用的管理。 业务管理层:对通信调度管理人员关于运行等事项所需的一些决策、计划进行管理。对运行人员关于网络的一些判断的管理。这一层管理往往与通信企业的管理信息系统密切相关。其功能包括:日志记录,派工维护记录,停役、维护计划,网络发展规划等。 网络管理系统应当是全网络的,对于面向用户服务的规模较大的通信网络,管理的重点应放在网络、服务、业务等层次的管理上。 2.3系统功能 一个完善的网络管理系统应具备如下功能。 故障管理:提供对网络环境异常的检测并记录,通过异常数据判别网络中故障的位置、 性质及确定其对网络的影响,并进一步采取相应的措施。 性能管理:网络管理系统能对网络及网络中各种设备的性能进行监视、分析和控制,确保网络本身及网络中的各设备处于正常运行状态。 配置管理:建立和调整网络的物理、逻辑资源配置;网络拓扑图形的显示,包括反映每期工程后网络拓扑的演变;增加或删除网络中的物理设备;增加或删除网络中的传输链路;设置和监视环回,以实施相关性能指标的测试。 安全管理:防止非法用户的进入,对运行和维护人员实现灵活的优先权机制。 2.4系统结构 为了保证网管系统能较好适应电力通信网的特点,满足电力通信网的管理要求,网管系统应能兼容多机种、多种操作系统;应能设计成冗余结构保证系统可靠性;应能充分考虑系统分期建设的要求,充分考虑不同档次的网管系统的需求。网管系统的组成见图1。 图1网管系统组成框图 Fig.1Frame of telecommunication management system 网管系统可采用IP级的网络实现系统中各硬件平台之间的互联,利用现有的各种管理数据网络的路由,组织四通八达的网管系统网络。 数据服务器:是网管管理信息数据库的存储载体,用于存储和处理管理信息。 网管工作站:为网管系统提供人机接口功能。它为用户提供友好的图形化界面来操作各被管设备或资源,并以图形的方式来显示网络的运行状态及各种统计数据,同时运行各种网管系统的应用程序。 浏览工作站:通过广域网、Internet或Intranet网接入网管系统,提供网管系统数据信息的浏览功能。 协议适配器:完成网管系统与被管理设备之间的协议转换。 前置机:通过远方数据轮询采集及网管系统与采集系统之间的协议转换,实现对各种通信站、通信设备的实时管理。 网管系统的软件由管理信息数据库、网管核心模块、若干应用平台、若干网络高级分析程序及数据转换接口程序组成。 管理数据库:负责存储和处理被管设备、被管系统的历史数据, 以及非实时的资料、统计检索结果、报表数据等离线数据。 网管核心模块包括管理信息服务模块、管理信息协议接口及实时数据库; 通信调度应用平台包括系统运行监视、运行管理、设备操作、图形调用、数据查询等功能。 图形系统实现网管系统图形应用界面,包括图元制作工具、绘图工具、图形文件管理工具、数据库维护工具等。 通信运行管理应用平台提供网管系统所需的各种管理功能,包括运行计划管理、维护管理、报表管理、权限管理等。 网络高级分析软件包括网络故障分析、性能分析、路由分析、资源配置分析。 3结语 电力通信网络管理系统的开发与应用起步比较迟,相对于公用网和其他一些专用网都落后了一步。目前,在电力通信网中未见真正的规模比较大的网络管理系统,网络的运行管理主要依靠通信监控系统和一些随通信系统和通信设备引进的网元、网络管理系统。随着网络规模、管理水平的提高,越来越显示出目前这种状况的不适应性。从事电力通信网运行、管理、开发的建设者们有能力、有决心解决好这些问题。 作者简介:焦群,男,高级工程师,长期从事电力通信网监控系统及网管系统的研究工作。 作者单位:焦群(电力自动化研究院, 南京 210003) 电力系统论文:谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中PLC技术的应用 PLC是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 PLC技术的数据处理 PLC可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 PLC技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,PLC通过模拟量I/O模块对模拟量进行闭环PID控制,并且实现数字量与模拟量之间的D/A、A/D转换。可使用专用的PID模块,也可用PID子程序来实现。 PLC技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到PLC进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。PLC技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 PLC技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成PLC控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用PLC控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电力系统论文:浅论远动控制技术在电力系统自动化中的应用 前言 随着电网规模的不断扩大,对于电力系统的运行要求越来越高,在这种情况下,远动控制技术得到了广泛的应用,同时也为全面实现智能化、自动化奠定了坚实的基础。通过对远动控制技术的深入分析,能够有助于我们将其更好的应用于电力系统各个运行环节。在下面这篇文章里,我们将对远动控制技术的概念及实现原理进行简单了解,并重点对其在电力系统自动化中的应用进行深入探讨。 一、远动控制技术 1.1 远动控制 远动控制作为自动控制领域的重要环节,是以通讯技术为基础,对远程的设备进行监视和控制,能够实现实时测量、远程信号、远程控制和远程调节等多项功能。在电力系统中,远动控制技术的应用是为了使调度实现对辖区内发电厂及变电站的集中控制管理。远动控制系统主要是由远动装置和应用程序组成,能够实现下列三项功能:(1)采集所有的相关设备数据及报文,并向这些设备传达控制指令;(2)预处理传输的报文;(3)通信功能。具体包括通道运行状况的自检、通道的自动切换、选择不同的通信规约等。 1.2 远动控制的实现原理 远动控制技术主要是为了实现“四遥”,即遥测、遥信、遥控及遥调。远程控制技术作为连接变电站、发电厂与调度之间的桥梁,是相关信息传输的重要通道,控制系统主要包括集中监视和集中控制两个模块,其中集中监视即遥测和遥信功能,这一模块的实现的功能是数据采集站、厂将所需的运行参数和状态按照一定的规约上传到调度中心,为控制系统提供决策依据,当系统出现故障时,可以及时发现并解决,最大限度的保障系统的正常运行;集中控制模块是实现遥控和遥调功能,具体是指调度中心将相关操作命令(改变运行状态、修改设备运行参数)发到管辖站、厂。远动控制技术的广泛应用,在保障电力系统运行效率及质量的前提下,能够有效地降低人力、物力成本。 二、远控技术在电力系统自动化中的应用 在电力系统自动化的应用过程中,远程控制的实现需要多方面技术作为基础,概括起来主要包括数据采集技术、信道编码技术和通讯传输技术。下面我们对这三方面技术的应用进行简单探讨。 2.1 数据采集技术的应用 数据采集是将外部信号采入计算机,并加以处理,最后输出。下图1为数据采集的流程图: 数据采集技术是信息科学的一个重要分支,主要是负责研究信息数据的采集、存储、处理及控制等。在电力系统监控系统中,监控分站的主要任务之一就是采集它所连接传感器送来的模拟量和开关量信息,转换为数字信号后再收集到计算机予以显示、处理、传输和记录,这一过程即为数据采集。数据采集的成套设备被称为数据采集系统,可以对运行现场的相关模拟量(如压、电流、温度、压力、流量、位移等)进行采集、量化为数字量,以便于终端计算机的存储、处理、显示或打印。这一系统是计算机与运行现场联系的重要桥梁,是获取远动控制相关数据的重要途径。 在电力系统运行过程中,数据采集技术的关键是变送器及A/D转换技术。在系统运行过程中,鉴于设计及调试需求,其处理的信号主要是低于5V的电平信号,但是在电力系统中,相关的运行设备其工作电压都比较高,为了保证数据采集的准确可靠性,就需要利用变送器对照这些设备的相关运行参数进行转换,即将各种不同等级的电压、电流转换为合理的TTL电平信号。由于变送器采集的信号为模拟信号,为此还需要利用A/D转换技术将其转换为数字信号,以便于进一步对对遥信信息进行编码,对遥测信息进行采集。 2.2 信道编码技术的应用 信道编码作为电力自动化系统的重要组成部分,其目的是对数码流进行一定的处理,使的整个系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力,最大限度的避免码流传送中误码的发生。 通信信道是信息传输的重要载体,远控系统能够利用通信信道将运行现场采集到的信息上传至调度中心,由后台系统对其进行分析和解读。在信息传输过程中,为了保证信道的抗干扰能力,首先要做好信号的编码和译码,这一技术可以简单的理解为对数据信息进行编写、翻译和传输,目的是为了保证系统采集到的数据在传输过程中不会受到外界因素的干扰。对于电力自动化系统,在信道编译码过程中,一般是利用线性分组码来提高抗干扰性;同时还有必要结合循环检错法、检错重发法、前后纠错法、反馈重发法对相关的信息的检验,来避免传输过程中差错的发生。 2.3 通讯传输技术的应用 对于远动控制系统而言,通讯传输技术的关键是调制和解调这两方面。由于电力系统的特殊性,其通信网是依托自身拥有的电力通信网络资源与方式来构建的。目前应用广泛的信号传输形式为电力线载波和光纤通信。对于前者,其载波信号有两种,一是在信号发射端通过编码产生的相关基带信号;二是电力线中的高频谐波信号,利用调制技术将载波信号转换为模拟信号后,以电压、电流形式在电力线中实现通信传输,这一方法必须在信号接收端位置以解调技术将模拟信号还原为数字信号。由此可见,电力系统自动化的数据通信主要是利用调制解调器具有的调制解调技术来实现。 随着光纤通讯技术的飞速发展,其传输性能得到了巨大的提升,同时其设备成本也大幅下降。目前在我国电力系统中,光纤传输网络已经在不断的建设扩大,相信在不久的将来,光纤传输网络将会全面取代传统的载波信号传输技术。 三、结束语 通过在电力系统自动化中应用远动控制技术,能够有效的提高工作效率,保证操作安全可靠性,同时也便于整个系统的集中管理。在上面文章里,我们只是对远控技术在电力系统自动化中的应用进行了简单的分析,随着对于电力系统运行管理水平要求的不断提高,我们可以预见远动控制系统在电力系统自动化运行过程中将会更加重要。 电力系统论文:关于电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力 系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:电力系统二次设备状态检修探讨 [论文关键词]二次设备 电气设备 状态检修 在线监测 设备诊断 [论文摘要]电力二次设备同样需要状态检修,这样才能和一次设备保持同步,适应电力系统发展需要。给出了电力二次设备状态检修的定义,监测内容,监测方法,解决了电力二次设备状态检修的几个具体问题。 随着电力市场的开放,电力部门之间的竞争将日益激烈,电气设备状态检修势在必行;微电子技术、计算机技术、通信技术等的发展使电气设备状态检修成为可能。目前,我国针对电气一次设备状态检修技术的研究文章很多,但对一次设备实施保护、控制、监测的电力二次设备的状态检修被忽视。 一、电力检修体制的演变 在电力系统的发展历史中,电力设备检修体制是随着社会生产力和科学技术的进步而不断演变的。检修策略由第一次产业革命时的故障检修(BM,Break Maintenance)发展到19世纪产业革命的预防性检修(PM,Prevention Maintenance)。预防性检修又经过许多年的发展,根据检修的技术条件、目标的不同,又出现了不同的检修方式:一种是主要以时间为依据,预先设定检修内容与周期的定期检修(TBM,Time Based Mainten ance),或称计划检修(SM,Schedule Maintenance);另一种是以可靠性为中心的检修(RCM,Reliability Centered Maintenance)。到1970年,美国杜邦公司提出了状态检修(CBM,Con2dition-based Maintenance),也叫预知性检修(PDM,Predictive Diagnostic Maintenance),这种检修方式是以设备当前的工作状态为依据,通过状态监测手段,诊断电气设备的健康状况,从而确定设备是否需要检修或最佳检修时机。 二、电力状态检修的概念 状态检修可以简单定义为:在设备状态监测的基础上,根据监测和分析诊断的结果,科学安排检修时间和项目的检修方式。它有三层含义:设备状态监测;设备诊断;检修决策。状态监测是状态检修的基础;设备诊断是以状态监测为依据,综合设备历史信息,利用神经网络、专家系统等技术来判断设备健康状况。 就电气设备而言,其状态检修内容不仅包括在线监测与诊断还包括设备运行维护、带电检测、预防性试验、故障记录、设备管理、设备检修和设备检修后的验收等诸多工作,最后要综合设备信息、运行信息、电力市场等方面信息作出检修决策。 在电厂、变电站检修决策时要考虑电网运行状态,如用电的峰段与谷段,发电的丰水期与枯水期;设备所在单元系统其它设备的运行状态,按系统为单元检修与只检修单台设备的合理程度;电力市场的需要,进行决策风险分析。 三、电力状态检修的优点 随着社会经济的发展,科学技术水平的提高,电力系统正逐步向状态检修体制过渡。状态检修与其他检修方式相比具有以下优点: 1.开展状态检修是经济发展的迫切要求。对设备进行检修是为了确保设备的安全、可靠运行,而根据设备的状态进行检修是为了减少设备的检修停电,提高供电可靠性。开展设备的状态监测和分析,可以对设备进行有针对性的检修,使其充分发挥作用,即做到设备的经济运行。 2.开展状态检修更具先进性和科学性。定期维护和检修带有较大的盲目性,并造成许多不必要的人力和费用的浪费;由于定期检修工作量大,往往使检修人员疲于奔命,加上现场条件和人员素质的影响“,越修越坏”的现象也时有发生。开展状态检修,可减少不必要的工作量,集中了优势兵力,使检修工作有一定的针对性,因而是更为科学,更为先进的方法。 3.开展状态检修的可行性已经具备:随着科学技术的发展和运行经验的积累,已形成了较为完整的设备状态监测手段和分析判断方法,开展状态检修已有较充分的技术保证。 4.由于状态检修往往是以设备运行状态下的在线监测结果为依据进行的检修,所以能够预报故障的发生,使我们可以及时掌握设备运行状况,防止发生意外的突发事故。 四、电力系统二次设备的状态监测内容 二次设备的状态监测是状态检修的基础。要监测二次设备工作的正确性,进行寿命估计。二次设备状态监测对象主要包括:交流测量系统;直流控制及信号系统;逻辑判断系统;通信管理系统;屏蔽接地系统等。 交流测量系统包括:TA、TV二次回路绝缘良好,回路正确,元件完好;直流控制及信号系统包括直流动力、控制操作及信号回路绝缘良好、回路完好;逻辑判断系统包括硬件逻辑判断回路和软件功能。二次设备监测对象不是单一元件,而是一个单元或一个系统。监测各元件的动态性能,有的元件性能需要离线监测,如电流互感器的特性曲线等。 因此,二次设备的离线监测数据也作为状态监测与诊断的依据。 五、二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系 一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间,减少停发(供)电造成的经济损失,减少检修次数,降低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作状况。 六、结束语 电力二次设备实行状态检修是电力系统发展的需要。微机保护和微机自动装置的自诊断技术的广泛使用,对电力二次设备的状态监测无论是在技术上还是在经济方面都比较容易做到。随着集成型自动化系统的发展,可大大减少二次设备和电缆的数量,克服目前常规保护状态监测存在的困难。设备管理信息系统(MIS)在电力系统的广泛使用,为电力二次设备实行状态检修提供了信息支持。电力二次设备的状态监测将有助于变电站综合自动化的发展。
本文试从大数据时代个性化教学的实施方法、大数据时代的个性化教学评估、大数据时代对教学的反馈意义以及这一教学形式下对教师的要求等方面探究在大数据时代下开展大学英语“个性化”教学的意义。 1个性化教学的理念 个性化英语教学是目前英语教学改革的一个重要方向。10年前制定的《大学英语课程教学要求》就提出了“个性化教学”的理念,新颁布的《大学英语教学指南》也提出“各高校可以根据实际需要,自主确定起始层次,自主选择教学目标。分级目标的安排为课程设置的灵活性和开放性提供了空间,有利于实施满足学校、院系和学生个性化需求的大学英语教学。”早在20世纪七八十年代,在国外就出现了许多与个性化教学相关的教学研究与实践。个性化的意思是指针对不同的学习者提供不同的学习指导(Niedzielski,1975)。我国从20世纪末开始引进个性化教学理念,“所谓个性化教学,就是要充分考虑师生,尤其是学生的个体差异和个性特征,以学习者为主体,以个性化、差异化的教学方法和手段,促进学习者个性地建构知识、发展能力和锻造品格,帮助他们最终获得自我实现”(刘长江,2008)。而自我实现,也是学习者学习需求的最高层次,因此,如何更有效地实施个性化教学也成为研究的热点问题。目前,大部分学校为了实现个性化教学,采用了分级教学,即将入学的学生们按照英语能力高低,分为不同的层次组班学习。在开设大学英语的同时,结合学校专业特点,开展专门用途英语、跨文化交际英语等课程满足学生的不同需求。如果说《大学英语教学指南》是个性化教学在宏观层面的引领,那么大部分学校的英语课程设置是个性化教学在中观层面的体现,而作为实施个性化教学的最终实现手段——课堂则是个性化教学在微观方面的体现。在课堂实施个性化的英语教学可以优化学习者的语言学习,激励他们养成良好的学习习惯并提高他们的学习效率。然而目前大部分高校的大学英语课程都实施的是大班化教学,因而如何在大班教学环境下更好地进行个性化教学是大学英语教学方法的重要实践方向,也是实施“因材施教”的重要手段。 2大数据时代个性化教学的实施方法 2.1了解学生的需求 个性化教学的核心是以学习者为中心(Henry,1975),是将学习者置于中心的教育(Leadbeater,2002)。虽然目前大部分高校采取了英语大班教学,但是教师仍然需要细致地了解学生的学习需求,从而制定合适的教学大纲、教学内容和教学方案,并采用有效的教学方法开展教学活动,而实施个性化教学的重要前提就是充分了解学生的需求。由于学生是学习的主体,他们存在年龄、受教育背景、学习经历、性别、学习习惯、学习偏好、学习风格、基础水平等方面的差异,同时,他们对教师的教学方法、教学目标、教学内容等方面也存在不同的期待,因此,根据这些因素进行有效分析是进行个性化英语教学的基础。这要求教师在学期初能尽快地了解学生,必要时可以通过发放实名问卷调查,并通过数据分析,了解不同学生的英语学习需求,同时也可以设计相关的性格问卷,了解学生不同的个性。这两方面都有助于开展个性化教学,设立科学的教学目标和教学大纲、教学方案,培养学生的个性化学习。 2.2让学生认识到自己的个性和学习风格 除了了解学生的需求外,让学习者认识到自己的个性对外语学习的影响也非常重要。学习者的个性在外语学习中发挥重要的作用,这已得到广大教师的认可(Griffith,1991)。因而实施个性化教学需要让学生认识到自己的个性和学习风格,从而采取有效的学习策略。大量研究表明,性格内向型的语言学习者,他们的语法能力和语法意识程度要高于外向型学习者;但是性格内向型的语言学习者,他们的外语语用能力和语用意识程度都显著低于外向型学习者的外语语用能力,并且性格类型与语用能力、语用意识和程度之间都显著相关(李民等,2009)。因此,当教师了解了学生的个性特点和学习风格后,就更利于个性化教学的展开;当学生了解了自己的个性特点和学习风格后,则更利于自身的个性化学习。根据众多学者的研究,性格外向型的学生善于使用语言的交流功能,但是往往对语法的准确性把握不牢,也不细致,从而会影响其语言交流的准确性;而对于性格内向的学生,他们往往不善于用语言交际,社会语言能力比较弱,但是他们更注重语言使用和语法的准确性。针对这两种学生,教师可以在课堂内外采取个性化教学,在保持两种学生的不同优势之下,让外向型学生认识到其语法错误、语用错误的严重性,并提供相关的训练技巧和策略,避免此类错误的多次发生;同时树立内向型学生进行语言交流的信心,提供给他们相关的社会交往技巧,协助两种学生产出符合社会文化规范的话语使用。 2.3采用个性化的评估模式 为了更为有效地实施个性化教学,开展个性化的评估方式尤为重要。《大学英语课程教学要求》指出,形成性评估是教学过程中进行的过程性和发展性评估,即根据教学目标,采用多种评估手段和形式,跟踪教学过程,反馈教学信息,促进学生全面发展(教育部,2007)。这意味着大学英语课程在设置课程考核时,应保障考核的多样化、科学化、合理化,从而客观、全面地反映学生的学习情况。由于个性化教学的实施会为不同学生设定不同的学习目标、学习内容,因而设定个性化的形成性评估模式才能保证公平科学地对学生的学习进行考核。个性化的形成性评估模式可以包括教师考评、学生自评和学生互评等方式,同时教师可以利用大数据时代的网络学习平台,采用线上与线下相结合的评估方式进行考核。教师在考核中,应多注重对学生学习过程的评估,多监测学生的学习状态,多收集学生的学习数据,分析不同个性不同学习风格的学生在进行个性化教学后,他们的英语学习能力和学习效果是否得到提升。 3个性化教学的数据保障 针对目前大部分高校大学英语课程采用大班教学的实际情况,大数据的时代背景为这一情况下实施个性化教学提供了发展的平台和数据保障。“大数据就是容量大、种类多、速度快、价值高的海量数据的集合”(陈坚林,2015)。在大数据的时代背景下,教师可以在有限的课时下发挥在线课程平台的功能,拓展第二课堂,教学内容延伸到课外,通过引导学生进行课后在线自主学习。同时通过在线课程平台获得学生的学习数据反馈,通过分析学生的学习行为数据,了解不同学生的学习风格、学习方法,以及知识点的掌握程度,从而更为有效地开展个性化教学。大数据为大学英语的听力、阅读、和写作的教学带来从观念到行为等多方面的变化。“教师的角色由God转变为Guide,学习者成了真正的中心,有了更大的自我发展空间”(刘润清,2014)。学生可以成为自己学习的主导者和组织者,同时课程平台可以根据学生的学习情况,推送给学生适合其水平的英语练习,并在难度上慢慢提升。教师可以在课程平台不断补充不同难度的习题和讲解,以适应不同学生的需求。同时对于共性问题,教师可以根据大数据的反馈,在课堂上及时进行点评,这不仅能提高课堂教学的效率,也更有针对性。目前大部分高校大学英语课程采用的《新视野大学英语》系列教材所配套的教学平台就为这种个性化教学方式的实施提供了保障。平台的界面易于操作,教师可以通过平台对每个读写或视听说单元的课后学习的任务进行个性化的设定,对不同层次的学生勾选适合其水平的练习给其进行自主学习。学生也可以在完成教师勾选的任务外,选择教学平台上其他感兴趣的练习进行拓展。在做这些练习时,学生可以及时得到反馈,了解自己的做题正确率,同时对有疑惑的知识点,学生可以在线与老师互动交流。这种个性化的学习任务与及时反馈交流的模式有利于激发学生学习的主动性。同时,教师可以在平台看到学生们每天的上网记录、在线答题的整体情况和个别情况,从而对学生们的学习进程和效果进行有效监控。这些细致的数据的获得和反馈均有利于教师进行个性化教学的开展。尤其是英语写作,由于我国英语教育区域发展的不平衡性以及学生个体之间的差异,学生们的写作水平参差不齐。然而英语的大班教学显然存在众口难调的问题,同时教师批改学生作文的任务也非常繁重,作业批改的及时性、有效性尚待提高。平台大数据语料库的建设与技术支持,可以给学生提供及时的修改意见,学生可以看到自己的拼写、语法、句式以及内容上面的建议,经过多次自我修改的作文在作文长度、低频词汇使用、词汇丰富度、平均词长、从句数量等指标上均有显著提高(胡学文,2015)。同时这也有助于学生借助网络进行搜索、选择、创新,培养学生的自我纠错、自我评价能力(杨晓琼、戴运财,2015)。同时教师可以根据学生在线学习时留下的数据痕迹,了解到学生的学习持续时间、是否根据平台的反馈建议进行了修改、是否抄袭、是否按时提交作业等情况。并针对学习薄弱的学生布置更适合其英语水平的写作练习。 4大数据时代的个性化教学评估 大数据为个性化教学的实施提供了保障,也为个性化教学的评估提供了便利。教师可以轻而易举地将学生的学习数据导出,并可以通过教学平台看到学生学习进程的各项数据,如学习时间、学习正确率等,而平台的数据分析功能也可以整合这几个方面,并给学生的在线学习进行一个综合打分,教师只需要设定好各方面的占分比例,即可得到相对科学的平台学习分数。这种个性化的教学考核更注重形成性评估、更注重学习的过程与效果的评估方式。同时,教师也可以根据数据库提供的试题进行组题在线测试,通过增加测试频率保持学生学习的紧张感,并根据测试的数据记录学生的学习过程,提高形成性评估的客观与公正性。 5大数据时代个性化英语教学中对教师的要求 大数据时代的个性化英语教学要求教师能发挥好教学组织者、引导者和帮助者的角色。教师可以根据大数据的反馈,将学生分为不同的水平组,根据不同组别学生的特点制定个性化的教学内容以及作业内容。结合大数据的反馈,教师需要引导学生对自己的英语水平进行科学的认识和评估,引导学生根据自身特点制定相应的课程平台学习计划,一旦计划制定,学生必须认真执行,教师必须及时通过数据对学生的学习过程进行监控和反馈,并借助数据支持对学生进行科学公正的形成性考核。这要求教师具备良好的现代化教学操作能力,并需要不断提升自身的网络教学应用的驾驭能力。教师需要积极参与数据平台的建设,在课程平台进行科学的任务安排、任务检查,及时批复学生的问题,了解学生的学习情况,并引导好学生利用数据的反馈对自己的学习作出科学的调整。 6结语 由此可见,大数据时代给教师提供的数据反馈可以让教师及时调整自己的教学内容、教学难度以及作业难度,做到个性化教学;同时通过反馈的数据,教师可以了解学生的学习过程和学习状态,以及是否根据数据反馈的学习建议进行了有效学习,是否对自己的学习策略进行了有效的调整,是否对自己的学习习惯进行了改善等等,这些数据的支持有利于教师对学生的学习过程进行更为科学、客观和公正的个性化课程考核。 参考文献: [4]陈坚林.大数据时代的慕课与外语教学研究[J].外语电化教学,2015(1). [5]胡学文.在线作文自我修改对大学生英语写作结果的影响[J].外语电化教学,2015(5). [6]教育部高教司.大学英语课程教学要求[M].上海:上海外语教育出版社,2007. [7]李民,陈新仁,肖燕.英语专业学生性格类型与语法、语用能力及其意识程度研究[J].外语教学与研究,2009(2):119-124+161. [8]刘润清.大数据时代的外语教育科研[J].当代外语研究,2014(7). [9]刘长江.教育人本论与大学英语个性化教学[J].教育评论,2008(4):85-88. [10]王守仁,王海啸.我国高校英语教学现状调查及大学英语教学改革与发展方向[J].中国外语,2011(9). [11]杨晓琼,戴运财.基于批改网的大学英语自主写作教学模式实践研究[J].外语电化教学,2015(2). 作者:唐雯琬 单位:南京审计大学外国语学院
大气环境论文:谈大气环境监测质量的措施 摘要:大气环境监测工作在环境监测领域中占据着较为重要的地位,这一工作的技术难度比较高,存在着一定的空间性和实践性。大气环境监测工作容易受到季节变化、天气状况等因素的影响,因此某些污染因子的浓度变化幅度比较大,变化本身也具有一定的随机性和不确定性,所以想要得到稳定的大气环境监测结果是一件较为困难的事情。 关键词:大气环境;监测;质量;措施;提升 1.前言 通过对大气环境监测结果及质量分析,可以对我国气候以及生态环境污染问题形成更为深入的了解,在监测工作进行的过程中,主要是需要对相关监测数据形成较为深入的分析认识,并将有针对性、切实可行的环境保护和改善性措施明确的找寻出来。虽然当前我国社会经济发展速度较快,资源开发利用率也较高,可以在城市化发展的过程中起到一定促进性作用,但是随之也带来了一定的环境质量问题,致使某些地区大气环境遭受到了较为严重的破坏,因此也就难以在城市发展的过程中实现可持续发展这一宏伟目标,同时也对我国构建生态保护型社会造成了一定阻碍。 2.大气环境监测领域中存在的问题 大气环境监测管理机制不完善。纵观当前我国大气环境监测实际情况,有些部门并没有将环境监测管理机制放置在较为重要的位置,相关技术人员也未对大气环境监测工作形成深入的认识,也就使得大气环境监测管理机制呈现出一种不完善的态势,因此在大气环境监测工作中难以有效的将各项大气环境监测工作有序高效完成,以致在某些情况下对大气环境监测结果的精准性造成了一定程度的影响。大气环境监测质量有待于提升。大气环境的监测质量会对大气环境监测结果造成一定影响。但是在以往一段时间我国大气环境监测领域中监测质量处在一种边缘化的位置上,也没有在大气环境监测工作中得到充分的重视,采样工作不符合监测要求,监测质量得不到有效提升,因此大气环境监测工作的结果难以得到应有的保证。大气环境监测经费投入得不到有效持续保障。大气环境监测工作质量如果想要得到有效地保证,那么就需要长期持续的得到一定的资金投入。由于大气环境监测工作没有充分的资金投入,因此大气环境监测系统中各种仪器设备的滞后性比较强,也没有办法引进较为先进的监测设备和购买备用设备,同时专业技术人员的缺乏也致使监测工作进行缓慢或难以开展,在此基础上自然会对大气环境监测工作人员的积极性和主动性造成影响,最终也就会对大气环境监测的整体质量造成影响。政府行为干预。由于有着严格的环境空气考核制度以及国家对大气工作的重视,加之地方工业企业的快速发展,大气环境本身遭受了一定程度的影响,部分地区在注重考核的基础上对大气环境监测设备“戴口罩”,以致使监测结果严重失真。 3.提升大气环境监测质量的有效措施 逐步提升大气环境监测人员的理论和专业技术水平及培养力度。大气环境监测人员的业务能力水平直接影响到监测的质量,在大气环境监测工作日趋繁重的情况下,就需要用到众多的大气环境监测专业技术人员,同时在大气环境污染日趋严重的今天,如果想要将大气环境监测领域当中的各项工作妥善有序进行,那么专业人才的培养力度及监测理论知识和实践技能培养力度就应当得到提升。如果有着充足的理论和实践水平较高的大气环境监测人员,那么大气环境监测工作的开展实施就能得到有序进行;如果大气环境监测人员都具有较强的实践能力,那么在各项监测工作进行的过程中就少走弯路,大气环境监测质量的就能得到有效地保障。逐步提升大气环境监测资金投入力度。主管部门应当根据本地区实际情况每年编制大气环境污染监测预算决算,将大气环境监测人才培养放置在较为重要的地位,同时投入资金购买更为先进的监测仪器设备,并研发较为完善的大气环境监测网络系统及监测设备,争取可以在实际工作的过程中做到实时公布大气环境监测结果。除此之外,在监测人员的实际工作过程中,应当定期对大气环境监测结果进行研究分析,分析其随天气状况、季节变化等因素影响的变化趋势,以此为依据编制适应大气环境污染治理的有效措施,并使其落实到实际的监测工作中。加大对落后产能的资金扶持力度,开发利用清洁再生能源,逐步淘汰各个区域当中的落后产能,针对产业结构进行优化调整,逐步让产业优化升级这一个目标得以实现,以使我国人民的生活环境得到切实改善。建立健全大气环境监测机制。在大气环境监测机制构建工作进行的过程中,应当遵循的原则是由点到面、循序渐进这一个原则,以便可以构建出完善的环境监测网络,从而在后续的环境样品采集以及数据信息分析工作进行的过程中做出保证。除此之外也应当将质量保障体系的引导性作用充分的发挥出来,严格的依据大气监测标准让监测行为规范起来,从而使大气环境监测质量得到有效提升。充分重视大气环境采样工作质量。采样工作和大气环境监测质量之间有着较为密切的关系,大气环境监测采样质量直接影响着大气环境监测结果,进而也对相应的环境治理措施造成一定的影响,因此大气环境采样工作在大气环境监测中应当得到充分的重视。将科学性和真实性作为首要原则,以保证监测结果的真实性和准确性,以便在后续的大气环境监测工作及措施选择的过程中发挥一定的促进性作用。 4.结语 总而言之,在我国社会经济快速发展的同时,也带来了一定的环境问题,为了可以让这个问题得到解决,应当着力逐步提升大气环境监测人员的理论和专业技术水平及培养力度、加大对大气环境监测的资金投入、建立健全有效的大气环境监测机制、充分重视大气环境采样工作的质量以及建立专门的大气环境管理机构。通过对大气环境监测结果的深入分析,来对我国大气环境实际情况以及存在的问题形成更为深入的认识,并在此基础上找寻有效的治理措施,最终让我国生态环境质量大幅度提升。 大气环境论文:大气环境监测质量对策分析 摘要:每到冬季我国局部地区便会出现严重的雾霾天气,对大气环境进行准确的监测有助于雾霾治理工作的顺利开展。本文将对雾霾天气下提高大气环境监测质量的对策进行深入的分析。 关键词:雾霾天气;大气环境;监测质量 近年来,随着我国经济社会的不断发展以及城市化进程的逐步加快,给生态环境造成了巨大的破坏,在环境污染中,空气污染尤为突出,每到冬季,大半个中国的上空都被雾霾笼罩,甚至连一些经济并不发达的二三线城市也难以幸免。在此背景下,我们必须要通过有效的措施进行产业结构布局,在全社会倡导节能减排,建设生态文明。大气环境监测质量的不断提高对改善当前我国空气污染的形势具有十分积极的意义,因此,相关单位必须要采取必要的措施,比如建立健全大气环境监测体系,全面提高大气环境监测的质量。 1.大气环境监测质量工作的重要性 当前,大气环境污染问题已经成为了制约我国经济社会发展的重要问题,如果这一问题得不到及时有效的解决会严重威胁广大人民群众的生命健康和我国经济社会的良性发展。高质量的大气环境监测能够准确掌握大气环境的优良程度,形成完整的、准确的监测信息,从而为国家大气环境治理计划提供科学的依据,使治理工作更具针对性和有效性。近年来,我国雾霾天气逐步增多,每到冬季,无论是经济发达的东南沿海城市,还是经济欠发达的西部城市,都饱受雾霾的困扰,在此背景下,通过提高大气环境监测的质量来获取更为准确的数据信息,从而寻找更为科学的空气环境治理措施便成为了解决我国空气污染问题的有效途径。 2.大气环境监测的主要问题 当前,大气环境监测面临的主要问题如下: 2.1大气环境监测意识不强。大气污染问题是全球性的问题,应该引起全人类的重视,但是,当前世界范围内并没有形成大气环境监测的联动机制,有些国家对大气环境监测较为漠视,并没有充分认识到其重要性。还有些国家和地区为了发展经济,置共同保护大气环境的相关条约和协议于不顾,仍然存在严重污染大气的行为。 2.2大气环境监测网络不健全。健全的大气环境监测网络能够确保环境监测质量的大幅度提升,但是,囿于各种因素的影响,当前我国尚未建立起健全的大气环境监测网络,与之相关的机械设备、技术资料等因素还比较匮乏,难以保证大气环境监测工作质量的有效提高。 2.3大气环境监测采样工作没有引起足够的重视。在大气环境监测中,采样工作对监测质量具有十分重要的影响,但是,当前相关部门并没有引起对采样工作的重视,采样的结果往往难以达到监测的要求,对大气环境监测的质量造成了不良影响。 3.雾霾天气背景下提高大气环境监测质量的对策 雾霾天气的逐步增多让越来越多的人认识到了环境保护的重要性,在此背景下,提高大气环境监测质量需要从以下几个方面进行努力: 3.1建立健全大气环境监测质量保障体系。完善的大气环境监测质量保障体系可以为大气环境监测质量的提高提供保障,然而,当前我国的环境监测质量保障体系并不完善,在监测过程中也没有明确质量标准,致使许多监测人员认识不到监测质量的重要性,最终导致大气环境监测的质量难以达到满意的效果。因此,在未来的工作中,我国应逐步建立健全大气环境监测质量保障体系,该体系应当明确环境样品的采集、测量数据分析及数据综合评价等工作的质量标准,对监测过程中的各项行为进行规范,切实提高大气环境监测质量。 3.2做好现场采样质量管理。采样工作对大气环境监测质量具有直接的影响,采样不当或不足会使监测质量降低,从而对后期的环境治理工作造成了不利影响,因此,要想提高大气环境的监测质量,首先要做的便是做好现场采样质量管理,为环境监测工作的顺利进行打好基础。此外,样品的真实性及代表性也是影响大气环境质量评估的重要因素,在采集样品时必须要高度重视环境监测工作的时间性和空间性。 3.3成立基于计算机的大气环境质量监测系统。随着科学技术的不断发展,计算机网络技术已经被广泛运用于各个行业,环境领域自然也不例外。近年来,依托于互联网技术,我国已经建立起了大气环境质量监测系统,其优势在于仪器的功能和结构可由用户自定义,实施网络远程监测等等。该系统的应用对提高大气环境监测质量具有十分积极的意义。 3.4扩大大气环境质量评价范围。大气环境质量评价不应局限于对低层大气环境的质量进行评估研究,而是应该逐步扩展到高层,在进行环境质量评价工作时最好是选择那些人口众多、污染严重的城市。所谓大气环境质量评价是指按照一定的原则和评价标准,根据不同的目的和要求对大气环境的质量进行准确的评价。 3.5实现监测的信息化。在信息化时代,信息系统已经被广泛运用于各行各业,对助推行业发展起到了十分重要的作用,在对大气环境监测进行质量控制时引进先进的信息化技术可以提高数据处理的准确度,从而实现提高大气环境监测质量的目的。 3.6加强与其它国家的交流与合作。大气污染防治是世界性的问题,特别是在大气环境监测方面,发达国家有着更为先进的技术和完善的监测体系,我们必须要加强与其它国家的交流与合作,积极引进先进的监测技术和监测设备,吸取其它国家在大气环境监测工作中的经验教训,才能确保我们少走弯路,从而有效提高大气环境监测的质量。 4.结语 综上所述,雾霾天气的增多不但给我国社会经济发展造成了巨大的损失,还严重威胁着人民群众的生命安全,因此,相关部门必须要不断提高大气环境监测质量,并以此为依据寻找大气污染的解决办法,从而实现生态环境与社会经济的协调发展。 作者:刘洋 单位:沈阳市环境监测中心站 大气环境论文:大气环境监测的质量保证研究 摘要:大气环境的日益恶化已经逐渐威胁到了人们的身体健康。大气环境监测工作能够了解到大气污染的情况,指导环保部门进行决策。我国的大气环境监测工作开始较晚,尽管随着实验技术的不断提升以及环保资金的支持,大气环境监测的效率提高,但是在质量上仍然存在问题,如采样不够稳定,缺乏详细制度指导等。针对这些问题,政府应当通过不断完善制度,科学分配环保资金,定期进行员工培训等方式来提高大气环境监测质量,进而提高我国环保工作效率。 关键词:大气监测;采样;质量 工业的快速发展,使人们的生活环境遭到了严重的破坏,各种自然灾害频繁发生,水资源污染,光污染等层出不穷。越来越多的汽车尾气以及工厂废气的排放,使得大气环境质量急剧下降,威胁人体健康。在这种背景下,相关部门需努力提升现有大气环境检测工作效率,利用可靠的监测数据来指导工业活动,为环保部门制定环保政策提供有力的数据支持,提高环境质量,促进社会的可持续发展。环境的监测工作质量保证非常重要。质量保证是为了确保在检测过程中实验数据的严谨、准确,代表性和完整性以及实验步骤的科学性,具体的步骤包括大气采样、样品分析、数据处理、撰写报告等,因此对大气环境进行监测的质量保证措施主要是制定相关政策以及监测计划,完善现有的实验室管理制度,实现对大气环境质量的有效监督检测。 1大气环境检测质量保证现状 我国的大气环境监测工作开始较晚,对大气环境监测的质量保证环节的重视程度也不够高,尽管随着环境监测技术的不断提升以及国家资金的大力支持,大气环境监测的可靠性不断提高,但是质量控制方面仍存在一些问题。 1.1采样环节不可控性过高 对于大气环境的监测来说,气体采样环节十分重要,样本的质量与代表性直接影响了监测的可靠性。但是目前不少地区的大气层环境质量监测数据都不够稳定,造成该现象的原因之一就是气体采样过程中随机性过大,如空气的湿度,车辆经过的频率,天气状况等,这些都会直接影响气体样本的质量。此外,尽管国家为每个地方的环保部门都投入了大量资金进行设备改进升级,目前使用的气体采样设备比较落后,以人工手动采样为主,采样人员的专业能力和实践水平不高等因素都会增加采样过程的不确定性,因此气体采样环节受到采样人员的外界干扰强,样本的不稳定也会直接影响气体检测的结果。同时,为了减少工作量,许多采样人员不会对所采集的气体样本进行质量考察,因此不能够保证样本的可靠性。 1.2大气环境监测制度不够全面 由于我国大气环境监测工作开展较晚,仍然处于探索阶段,监测制度保障体系还不够健全,如针对大气环境检测实验室,国家环保机构并没有设定详细的仪器设备管理方案,而是将管理权力直接下放给各个地方的环保部门,机器设备的管理责任不明确,仪器时常出现问题;针对大气环境的污染物监测分类也没有做出详细的规定,可能会导致某些气体数据重复,而另外一些必要的气体数据没有负责人来试验检测,浪费人力与资源的同时,难以取得全面监测气体环境的目标。 1.3实验室分析处理工作有待提高 大气环境的监测最终步骤是将所采集的样本送往环保部门的实验室进行试验,通过仪器监测以及数据分析得到结果。因此,为提高检测结果的可靠性,就必须保证实验室工作人员的专业知识能力,实验室仪器设备的先进性等。然而在许多地方的环保部门难以达到以上几点要求。国家下发的环保资金被细分到各个领域后,大气监测部门所获取的资金不足以支撑诸多昂贵精密仪器的购买与维护,在一定程度上限制了实验的科学性与精确性。另一方面,目前许多从事大气环境检测的人员专业知识能力并不高,对于检测结果所能够得到的数据不能够进行全面的分析,每天的工作仅仅是重复的进行检测实验,难以主动发现问题,不利于工作的创新与发展。因此,我国许多地区的大气监测实验室需要提高现有的工作质量与效率。 2提高大气环境监测的质量保证对策 2.1提高采样环节科学性 气体采样是大气质量监测的第一步,所采集的样本需要具有代表性。首先,检测人员需要对所监测的区域进行优化采点工作,通过对当地地理环境的详细调研来选择大致的采样地点范围,主要采用的方法包括五点采样法,平行采样法,确定每次大气采样的具体地点并做好标记,根据当地的空气质量以及气候条件制定采样频率以及采样时间、条目。其次,所采集到的气体样本需要放入密封的瓶子中储存,采样瓶外贴上标签,标明采集时间,地点,并将储存样本的容器保存在干燥的储藏柜中。环保机构应对气体采样人员进行定期培训,提高员工的专业知识水平,保证气体采样工作的质量与效率。 2.2完善大气环境监测质量保证制度体系 大气环境监控是一个由很多复杂的环节构成的系统过程,因此,大气环境监测的质量保证工作是一项复杂的质量管理工作,质量保证工作的目的是为了确保监测工作的精确可靠,从而更好地为社会生活提供决策。为提高大气环境的监测过程质量,需完善每个环节的操作与制度。大气环境监测工作分为室内工作与室外工作,室外工作主要包括气体采样环节,在对采样环节进行制度化时,需要全面考虑样本的代表性、综合性、精确性、准确性等,对采样工作的程序以及样本的储存进行严格的规定;而室内工作主要是实验分析过程,针对各项精密仪器的使用与维护,相关部门也应该设定具体的负责项目,不同物质的监测分析也需要制定不同的实验步骤,各个地区的环保检测部门可以根据相应的实验设备进行灵活调整。只有从各个方面建立了完善的规章制度,才能够确保大气监测工作的规范性与科学性。 2.3提高实验分析工作效率 实验分析是大气环境质量监测的重要一环,精密的实验测试仪器以及科学的实验分析方法都能够提高检测结果的可靠性。大气监测包括对大气中各种成分含量的检测,涉及到复杂的分离分析方法,尤其是许多微量成分难以准确测量,因此实验过程对仪器的精密程度要求较高,仪器设备价格昂贵,对此,环保机构以及国家相关部门应当由计划的为各地检测机构提供仪器购买经费,保证实验结果的可靠性。此外,实验试剂的保存需要严格遵守相关规定,实验数据的处理工作需要及时且快速,按照规定的数据统计分析方法进行计算,灵活处理异常数据以及错误数据,整理环境监测报告。最后,所有的试验工作人员需要经过定期的培训以及上岗测试,提高工作人员的专业知识能力,进一步提高实验检测工作的效率与质量。 2.4建立完善的环境监测信息体系 公众对于大气环境的质量拥有知情权,在进行一系列的样本采集以及实验分析工作后,得到的实验数据以及报告应当提供给社会公众,让大家了解当地空气质量。政府应当建立一个独立的监测信息网站,定期更新大气成分数据,为公民提供大气指标预警服务,并积极举办大气相关知识的普及讲座,让所有公民一起监督环保工作。除此之外,水质监测数据,土壤监测数据等各个方面的信息都应当通过相关的网站,并且将这些网站链接成相关的信息系统,提高环境监测工作的透明度。 3结论 随着我国的空气污染日益严重,大气环境的监测工作重要性不断凸显,而监测工作的质量保证则是为了确保大气监测工作的准确性、精密性、科学性与可靠性,从而更好地为环保机构提供数据,辅助决策。我国目前的大气环境监测工作实行较晚,尚存在一些问题,如监测工作的质量保证体系制度不够完善,大气采样的过程随机性较大导致最终实验结果不稳定,样本实验分析过程的工作效率不高等等。为了全面提高我国各个地区的大气环境监测工作的质量,各级环保部门与政府应当完善相关法律制度,让责任明确到个人;其次,大气采样的过程也应该逐渐规范化,提高采样人员的专业知识能力;通过引入精密仪器,定期员工培训等方法提高实验检测环节的效率;最终,政府可以通过建立一个动态更新的大气信息网站向民众提供大气数据,接受社会的监督。 作者:王浩 刘爽 王芸 单位:中冶节能环保有限责任公司 大气环境论文:大气环境保护与治理探讨 摘要:在社会发展新形势下,大气环境保护与治理是环境保护工作中的一项重要内容,而当前自然环境变化呈现出一定的特殊性,因此大气环境保护与治理的具体策略有待深入研究。本文基于大气环境污染的主要影响因素出发,探讨如何在新形势下开展大气环境保护与治理工作,以推进环保事业的稳定健康发展。 关键词:新形势;大气环境;保护;治理;策略 在社会生态发展过程中,大气环境是一个重要基础,直接关系着区域自然环境质量,并且与社会群体健康存在着密切的联系。但在当前社会发展新形势下,大气环境污染问题日趋严重,并呈现出连续性、广泛性特征,给人类健康以及社会生态的可持续发展都产生极为不利的影响[1],此种情况下,加大力度探讨新形势下大气环境保护与治理的具体策略是非常必要的。 1大气环境污染的主要影响因素 1.1城市现代化建设速度过快 随着当前城市现代化建设速度的明显加快,大气环境污染问题也日趋严重,给人类生存环境以及社会生产生活的正常运行都产生了极为鲜明的影响,国家高度重视经济建设却在一定程度上忽视了大气环境保护的重要性,导致大气环境污染问题加剧,一旦治理不到位,势必会给生态环境的可持续发展造成不利影响,甚至给人类社会的健康发展也形成制约[2]。当前我国城市工业化建设速度较快,部分工业企业单纯重视生产效率而忽视大气环境保护,废气废水排放随意,导致大气环境污染恶性循环。 1.2机动车尾气排放 随着社会经济的进步,私家车数量明显上升,交通运输压力明显增大的同事,机动车尾气排放量也冥想加大,给大气环境造成严重污染。 1.3生活垃圾排放 社会生产生活中往往会产生多种类型的生活垃圾,包括生活污水、工业固体废弃物以及农业秸秆焚烧等,都会给大气环境造成一定污染和破坏,此种方式下所获取的经济增长和物质生活水平的提升所付出的代价是巨大的,是以大气环境换来的,这些不可控行为会给社会生态的可持续发展造成制约,所造成的后果最终还要由行为的主体人来承担。 2新形势下大气环境保护与治理的具体策略 2.1大气环境的保护 2.1.1 科学划分工业产区新形势下大气环境的保护,应当充分做好区域规划工作,科学划分工业产区,尤其是在厂区修建的过程中,应当结合风向频率等要素科学选取厂区位置,实现工厂密集处于城镇生活处的明确划分,减少工业废气对大气环境造成的污染。北方地区大型供热站的修建,需要选取适宜测位置并计算控制好排气烟囱的高度,一般讲供热站修建于郊外,在保证供热效果的同时,促进排放废气的扩散和稀释,从而降低对大气环境所造成的污染[3]。2.1.2 减少并控制汽车尾气排放量新形势下大气环境的保护,不仅需要对工业产区进行科学划分,还应当在日常工作中做好汽车尾气排放量的减少与控制工作,通过汽车单双号限行等方式解路面压力,将其汽车尾气排放量给大气环境造成的不利影响,切实加强大气环境保护。与此同时,应当加大汽车尾气净化的研究力度,对汽车尾气排放进行有效控制,从而改善大气环境。在实际工作中应当加强机动车尾气污染的管理,确保持有相应标志的机动车可以上路行驶,通过定期检测和动态检验等方式控制机动车尾气排放量。除此之外,可以从机动车燃料的管理上控制汽车尾气排放量[5],加强汽车燃油质量管理与控制,全面且动态的监督汽油运输及加油站油气污染状况,切实降低有机物污染发生几率,对大气环境进行有效保护。2.1.3 加强绿化环境建设为有效开展大气环境保护工作,应当在城市现代化建设中坚持可持续发展理念,加强绿化环境建设,缓解当前绿化不足的问题,减少大气环境污染。具体来讲,在绿化环境建设过程中,可以扩大城市绿化规模,制定科学化的绿化环境建设方案,对城市规划建设加以合理优化,调整绿化面积,加大力度种植绿化植物,通过植物的光合作用调节气候,吸附大气环境中的有害气体,从而在新形势下对大气环境进行有效保护。 2.2大气环境的治理 2.2.1 深入研发新技术,减轻环境污染为更好的治理大气环境,为社会群体营造一个健康的大气环境,应当深入研发新技术,包括有毒工业废气净化技术、机动车尾气排放净化及控制技术等,基于原有技术实现升级更新,进一步提高脱硫、吸附、净化的技术有效性,改善大气环境治理效果,从而降低大气环境污染,实现新形势下大气环境的科学化治理。2.2.2 加大工业污染源的治理力度当前社会发展条件下,城市现代化建设进程明显加快,工业生产中的生产燃料大多以煤炭为主,此种情况下使得工业生产中往往会产生大量的有害物质,包括二氧化硫及大颗粒有害气体等,给大气环境造成严重污染,一旦工业废水随意排放,更加剧了大气环境污染。因此在新形势下对大气环境加以治理时,应当加大工业污染源的治理力度,对工业生产进行科学化监督和管理,工业生产过程中应当积极完善废气排放设施及工业废水处理设施,对污水进行规范净化处理,保证工业废气及废水排放的规范性和安全性,保证工业污染源处理的有效性,切实改善大气环境。2.2.3 采取有效措施治理颗粒污染物大气环境的治理应当充分做好颗粒污染物的治理工作,由于固体燃料在燃烧后会排放出一定量的烟尘,给大气环境造成污染,并形成烟尘、粉尘和雾霾等污染物,严重影响大气生态和人类健康。因此在大气环境治理的过程中,可以通过干法、湿法、过滤法和静电法等对大气颗粒污染物进行有效治理。干法主要是基于颗粒污染物自身重力作用和离心力作用出发,通过惯性作用、离心作用和重力作用来实现除尘。湿法主要是利用水或其他液体将大气颗粒污染物进行湿润处理并收集去除,从而实现颗粒污染物的有效治理,一般情况下所应用的湿法除尘设备主要有喷雾塔、填料塔和泡沫除尘器等设备[6]。过滤法是指基于颗粒层过滤器和填充层过滤器等设备进行布袋过滤或带式过滤,有效去除颗粒污染物,对大气环境进行有效治理。而静电法是指在高压电场力作用下,充分考虑颗粒污染物的大小、数量、操作费用等多项因素,选取适宜的方式去除大气中的颗粒污染物,从而实现大气环境的有效治理。 3结束语 综上所述,大气环境作为生态环境中的重要基础,其保护与治理效果直接关系着人类健康及社会生态的可持续发展,因此在社会发展新形势下应当积极采取有效措施,从大气环境保护及治理两个方面入手,减少大气环境污染,真正推进社会环境、生态与经济的全面可持续发展。 作者:李胜兰 艾兴 单位:湖北君邦环境技术有限责任公司 武汉同成冶金钙业炉料有限公司 大气环境论文:大气环境监测工作问题及对策 摘要:本文主要对大气环境监测过程中存在的问题进行分析,结合当前的大气环境监测现状提出提高大气环境监测工作质量的有效对策。 关键词:大气环境监测;问题;对策 引言 大气环境监测主要指的是通过对当前的大气环境质量进行一系列程序性的分析,对大气中特殊元素的含量进行测定,从而确定环境质量的整体水平。但是现阶段的大气环境监测的过程中还存在一定的不足之处,严重影响大气环境监测的监测质量。 1.现阶段大气环境监测过程存在的问题 在当前我国的大气环境监测工作现状来看,我国的大气环境监测工作中仍然存在一些不妥当的行为,严重制约我国环境保护与管理工作的良好发展。我国大气环境监测过程中存在大的问题主要表现在以下几点: 1.1缺乏规范的质量管理工作 当前大多数的大气环境监测部门人员将精力都投入在实验室的规范管理体系的文件建立上,除此之外,在大气环境监测工作中,监测管理人员往往着重于人员的分配调节与管理,忽视了大气环境监测工作质量管理核心。导致大气环境监测工作不到位。而大气环境监测质量监控较为单一,部分环境监测单位仍然以环境监测数据对比、密码样本以及平行样测试为主要,在整个大气环境监测工作中缺乏系统性的评价。这样的现象就会导致大气环境监测质量控制体系不能够发挥出其应有的特点以及优势,大气环境监测的质量管理工作也只是流于形式[1]。 1.2缺乏完善的质量控制体系 当前在对大气环境监测工作管理的时候,需要能够对大气环境监测工作过程中发生的事情进行逐一的统计,对大气监测过程以及结果进行适当的管理与控制,达成大气环境监测工作的最终目标。然而,当前很多单位缺乏对大气环境监测结果准确性进行相应的监督与保护,大气环境监测单位没有将质量控制工作的全过程纳入到实际的管理过程中,如实大气环境监测实验室建设滞后,缺乏高新的质量监测工具以及手段,并且国内的大气环境监测实验室无论是从理论,还是实践上都显得较为落后,管理存在严重的局限性。 1.3缺乏高素质型监测人员 工作人员是建设良好大气环境监测实验室的的基础,无论是多么先进的实验室,再对其进行监测的过程中都需要监测人员介入。由此可见,在大气环境监测工作,监测人员在整个监测工作是非常重要的。但是,在实际的监测工作中,监测人员的综合素质水平参差不齐,监测技术水平不一,在一定的程度上,对大气环境监测工作造成严重的影响[2]。 2.提高大气环境监测工作质量的有效对策 2.1加强大气环境监测工作监督 大气环境监测实验室的过程中,每一次的监测都会产生大量的记述文件以及监测数据。在大气环境监测工作实际使用的时候,为了保障监测结果的准确性,往往需要与以往的监测数据进行对比,通过这样的方法确认数据结果的真实性以及准确性。与此同时,大气环境监测工作的质量管理在一定的程度上取决于质管理文件的可操作性。在大气环境监测工作中加强监督,保证其质量体系不断的完善以及持续性的改进。完善大气环境监测工作监督体系,需要对大气环境监测流程进行全方位分析、监督,保证操作人员的规范操作,对监测结果进行必要的检验与分析,使得监测结果具有一定的合理性与准确性,保障质量监督的可实施性。 2.2强化大气环境监测工作规范化操作 从当前的大气环境监测实验室管理方案来看,监测过程中具体的监测项目以及质量控制往往比较薄弱,对环境质量监测工作不到位,严重影响大气环境监测工作流程的规范化管理。因此,在对大气环境监测实验室进行管理的过程中,需要制定规范化的操作流程,使得监测结果具有一定的准确性[3]。同时,大环境监测试验室在进行环境监测工作的过程中需要注明在环境监测操作过程中需要注意的事项,对相关的操作方法,需要在监测实验室经过完整的备案,当前的操作人员在进行实验室操作的过程中,将与监测活动有关的过程中出现的差错以及失误控制在可接受的范围之内,以保障大气环境监测报告的质量。 2.3加强大气环境监测人员综合素质 监测人员是大气环境监测的基础,无论是多么先进的实验室,再对其进行管理的过程中都需要监测人员介入,通过使用先进的监测手段以及技术对大气环境进行监测。大气环境监测工作的监测人员需要接受实验室设备使用培训,直到培训合格后才能够正式上岗工作[4]。针对环境实验室当前的管理现状来看,实验室的监测人员在进行管理的过程中,不仅仅要制定严格的实验室管理制度,还要能够将管理制度良好的运用在实验室日常的管理过程中,让大气环境监测实验室中的每一个人能够感受到大气环境监测的重要性。 3.结语 环境污染已成为当前世界上各个国家关注的问题,其中大气污染是现代城市中主要关注的问题之一。因此,加强大气环境监测,保障环境监测结果准确性,是保障人们生活安全的重要措施。 作者:金瑞 贺海涛 单位:鄂尔多斯东胜区环境监测站 鄂尔多斯东胜区环境监察大队 大气环境论文:交通运输与大气环境治理 摘要:治理大气污染,改善空气质量,是全社会义不容辞的责任。在这场关乎人民福祉、关乎国家形象的环境治理行动中,交通运输行业理应主动作为,积极谋划,采用创新的思维方式,从创新管理、技术革新入手,向传统宣战,在改善生态环境工作中,走在全社会的前列。交通运输业是国民经济的重要产业,也是能源消耗的大户,是大气污染的重要污染源之一。在交通运输行业采取节能减排措施,对治理大气污染、改善空气质量,提高人民生活的幸福指数,具有重要的意义。 关键词:交通运输;雾霾;治理;大气污染 中图分类号:U4文献标识码:B 近年来,我国空气污染呈加重趋势,雾霾天气频繁出现,特别是京津冀地区,空气污染程度稳居全国前列,PM2.5超标呈常态化,空气污染已成影响人民生活品质、影响我国国际形象的一大公害,治霾防霾刻不容缓。造成空气污染的污染源很多,主要有工业源、交通源、生活源等。改善空气质量,提高人民生活的幸福指数,还百姓一片蓝天白云,交通运输行业责无旁贷。 1从节能减排的角度合理设置收费站 我国很多公路收费站存在车辆扎堆等待缴费的情况,有资料显示,汽车怠速3min消耗的燃油相当于正常行驶1km消耗的燃油,而且发动机在怠速时,燃油燃烧不充分,污染物排放量相当于正常行驶的数倍。因此,交通主管部门应当合理设置收费站及收费车道数量,避免或减少大量机动车原地怠速的情况,特别是大力推广ETC不停车收费技术。 2严格推行上路车辆准入制度 随着我国经济迅速发展,汽车保有量激增,相当一部分机动车排放不达标,属于“黄标车”。一辆黄标车的污染物排放量相当于数辆达标汽车的排放量,因此淘汰黄标车势在必行。黄标车的治理不仅在城市,在广大农村地区,也应实行黄标车淘汰制度。同时,对汽车生产环节,国家应对进入市场的每一款车型进行检测评估,严格按国家标准实行准入制度。对技术落后的车型,应严格限制其生产和销售。只有从机动车生产和销售环节把住关口,才能为交通运输行业大气治污创造有利的条件。 3大力发展公共交通,实施公交优先战略 大力发展公共交通,实施公交优先战略,显得颇为必要而紧迫。有研究显示,在北京市一个出行者乘公共交通工具上下班比乘私家车出行平均每年少产生4.1kg的碳氢化物,28.6kg一氧化碳和2.3kg的氧化氮。显然,提高公交车在汽车保有量之中的比例可以很好的提高大气环境质量,产生环境效益。 4构建合理的交通运输体系 在我国的长途货物运输中,应积极谋划交通大格局,特别是能源、建材等大宗货物材料,在具备水运条件的地区,应优先采用水路运输,在内陆地区优先采用铁路运输。对于水运、铁路不能通达的地区,再转由公路运输。只有构建合理的交通运输体系,才能使能源消耗保持在最低限度,创造最低的能源产出比,将货物运输环节对环境的影响降至最低。 5大力发展新能源机动车 在我国,新能源汽车尚处于起步阶段,传统燃油汽车仍占主导地位,新能源汽车占比还很小,发展潜力巨大。政府应采取补贴等形式鼓励人们购买、使用新能源汽车、替代传统能源汽车。 6结语 治理大气污染,改善空气质量,是全社会义不容辞的责任。在这场关乎人民福祉、关乎国家形象的环境治理行动中,交通运输行业理应主动作为,积极谋划,采用创新的思维方式,从创新管理、技术革新入手,向传统宣战,在改善生态环境工作中,走在全社会的前列。 作者:曹艳民 单位:唐山市交通运输局 大气环境论文:大气环境监测质量管控措施 自然环境污染所带来的恶劣影响给人们敲响了警钟,作为自然环境保护工作的基础和重要组成部分,大气环境监测工作日益受到了广泛的重视。如何有效提高大气环境监测质量,已经成为了当下社会热切关注的话题。由于大气环境组成成分复杂多变,监测数据极其容易受到许多不定因素的影响,任何气象条件或是空间环境的变化,都有可能造成大气环境监测数据及最终结果的误差,因此,健全大气环境监测质量管控体系,对大气环境监测工作进行全方位、全程序的质量控制,是非常必要且重要的。 1大气环境监测质量管控现状 现如今,我国已逐步从制度、规范及技术角度上加强大气环境监测质量与管控工作。例如《环境大气监测质量保证手册》、《环境监测质量保证管理规定》、《空气质量监测技术规范汇编》、《环境监测人员上岗证管理规定》等等相关政策法规的出台,都给大气环境监测质量管控工作的顺利开展提供了强有力的支撑[1]。然而由于大气环境监测质量管控工作具有极强的系统性和复杂性,再加之监测数据容易受到各种不定因素的影响,在保障大气环境监测工作的科学性和严谨性方面,还存在着一些尚未解决的问题。 1.1质量管控体系有待完善 要想在大气环境检测中获得科学、精准的数据,首先必须有一套行之有效的质量管控体系。从目前我国大气环境监测质量管控现状来看,在此方面还有待进一步的完善。虽然我国设立了相应的大气环境监测机构,但由于起步较晚,质量管控体系发展还不够成熟,质量监测管理机构内部控制系统与协调运转也还不够完善,无法在大气环境监测的各个环节中都发挥出实际效用,也就是缺乏全方位的管控体系的引导和制约。这对大气环境监测质量的管理与控制是很不利的。 1.2采样质量有待提升 大气环境质量的衡定标准来源于样品监测所得的数据结果,而数据的精确性和科学性又取决于采样的质量。在大气环境监测过程中,影响采样质量的随机因素较多,尤其是我国环境监测采样还长期处于边缘化阶段,采样片面性强、采样设备陈旧、采样工作人员专业素质不足、采样难度较大等等,都是目前大气环境监测质量管控工作面临的问题[2]。除此之外,现场采样人员的工作态度及认知水准也会对采样质量有很大的影响,例如一些采样人员在工作过程中会忽略掉对现场环境以及周围工厂企业的生产情况的勘察,因而所取得的样品质量往往不高,甚至是处于失真状态。 1.3现场监测管理力度不够 现场监测也是大气环境监测质量管控过程中不容忽视的一个重要环节,现阶段我国在大气环境监测中对现场检测的管理力度还有待加强。科学合理的监测布点是测定区域大气环境质量的前提,要想及时有效地采集到全面而精准的样本,就必须加强对测定区域的现场监测管理。现场监测管理不仅仅是对监测工作人员的管理,还包括对监测设备及监测时间的管理,然而许多监测人员只是在上班时间进行取样,且对监测设备的使用与维护缺乏重视,这些都是影响大气环境监测数据准确性的因素所在。 2大气环境监测质量管控措施 2.1健全大气环境监测质量管控体系 要想保障大气环境监测质量,健全大气环境监测质量管控体系是其必要前提和基础。大气环境监测质量管控体系应当对监测活动的整个环节进行严格周密的管理与控制,无论是实验室内的监测工作,还是实验室外的监测工作,监测工作人员都要严格按照管控体系的标准执行,只有这样才能确保大气环境整体监测质量。其次,健全的大气环境监测质量管控体系也是保障监测数据科学性、合理性、精准性和有效性的必然要求[3]。完善的管控体系不仅能使大气环境监测工作更加趋于规范性和完整性,也是全面推动我国大气环境监测质量的强大助力。 2.2加强现场采样质量管理与监督力度 对既定区域进行全方位的样品采集是获得精准可靠的监测数据的有效途径。采样的真实性和全面性直接影响着整个大气环境监测质量的管理与控制,因此,加强对现场采样质量的管理与监督力度非常重要。在大气环境监测过程中,对环境样本的采集应当充分考虑到时间及空间变化所产生的影响,监测人员在进行采样工作前,首先应对监测范围内的环境进行详细的勘察,并结合相关资料文献对检测现场有一个全面到位的了解,以此为基础进行采样方案的制定和选择;其次,为了保证采集样本的完整性和可代表性,还应对监测范围内的工业污染程度进行分类,根据污染的程度确定采样的频次和时段,并对采集到的样本进行严格的保存与管理;最后,对于监测现场所需的采样设备也应保养维护得当,这也是关乎检测现场采样质量的重要因素之一。 2.3规范监测实验室的质量管理 实验室的质量管理在整个环境质量监测控制工作中,也占有举足轻重的地位[4]。要规范检测实验室的质量管理,应当从以下几个方面着手:其一,对实验室整体环境进行规范管理。合理的实验室规划与布局是确保监测可靠性和安全性的必要前提,尤其要注重有毒有害以及对环境有破坏的样本应放在固定的位置,并加以警示,避免实验过程中造成人员伤亡或者环境污染;其二,对实验室物品及设备仪器进行规范管理。实验室内的设备仪器要有专人管理与维护,并进行定期的清理和保养,以确保监测数据的准确性和可比性;其三,对实验室监测操作流程及方法进行规范。实验过程中要严格执行标准、统一的操作规范及方法,以避免实验出现误差,影响到大气环境监测的整体质量和管控工作的开展。 作者:董新春 单位:山西省环境科学研究院 大气环境论文:大气环境监测有效对策 1我国大气环境监测的现状 1.1政府的监测工作为主,民间的监测工作为辅 通常情况下,大气环境污染物的监测工作都是由我国政府部门中的环境监测部门来执行的,而这一部门的主要任务则是完成政府的社会服务职能,为社会提供最为全面真实的大气环境报告,为环境稽查部门提供数据支持,从而制定环境稽查工作的主要方向。近些年来,民间的大气污染监测工作也得到了快速发展,刚开始主要都是畜牧养殖农场来执行大气环境的监测工作,其目的就是展示自身畜牧养殖环境的优势,从而全面的监测自身农场的大气环境。另外,一些养生度假的地方为了更好的吸引游客来旅游,他们对本地的小范围区域也开始了大气环境的监测工作。 1.2民间监测工作大都来自数据宣传理念 之所以民间还能主动的去监测大气环境的质量情况,其最主要的驱动力就是食品原材料以及养生地等对于环境的评估需求,现阶段,我国很多饮品企业的奶源地和水源地都已经相继的建立了在线监测实施数据的公开系统,而这些系统的建立也就充分的显示出了这些饮品企业的食材来源是具有环境优势的,是绝对没有大气环境污染的,而能够用在学术科研工作中的大气环境监测工作还没有有效的开展。 1.3污染物的分布特性导致监测结果是有差距的 大气污染物中的颗粒类污染物是无法以气溶胶的形式存在的,因此,大部分的污染物都是有着极强的区域性的。即使是位置相距很近的两个监测点,它们所监测到的大气颗粒污染物的污染物也是可能有着很大差距的,那么民众势必就会大气污染的监测结果产生不确定性,这种不确定性就可能进一步的压缩大气污染监测大数据的市场。 2我国大气环境监测中的主要问题 2.1大气环境监测网点的密度不足 现阶段在我国的各个城市中,大气环境监测系统的布置与气象站的布置基本都是重合的,而气象部门在布置气象站都是以乡镇的顺序来选择的,因此,大气环境监测工作在布局监测点时也是以这个顺序进行的,而这种每个乡镇1~2个网点的布局密度,要想保证监测气溶胶系统移动的准确性则是较为困难的。而民营企业在监测大气环境时,他们往往都只会在其生产园区内布置监测网点,有一些企业也会采用基于SCM系统的数字化监测系统,他们采用的并不是基于色谱仪和质谱仪的物理监测系统,那么这些监测点所得到的数据并不具备很高的置信度,也就无法严禁并且科学的监测大气环境。通常我们都采用空飘气球监测法来监测大气中的污染情况,这种方法所采用的设备不能重复利用,并且成本较高,并且使用的密度也是无法满足大气质量大数据的实际要求的。 2.2篡改数据的事件时有出现 我国的企业在监测大气环境数据时,他们最主要的就是要显示出当地的大气环境的优势,即使是大气环境并没有处于良好的状态,他们为了保证企业产品的销量,便会随意的修改所监测到的环境数据。还有一部分企业虽然自称是公开了其食材原产地的大气污染情况的,但是实际上他们并没有建立真正的大气环境监测系统,只是采用伪数据的方式进行“大气环境监测”。另外,政府的一些部门也存在着一些员工不负责任的问题,他们没有严格的按照流程操作,因此,所得到的数据监测结果就是不准确的。因此,在我国的民间对大气污染的监测数据虽然有着较高的关注度,但是长久以来其置信度却是无法令人满意的。 2.3还未形成统一的监测体系 我国大部分的大气环境监测机构都是由当地的政府相关部门负责管理的,而从全国的范围来看还没有形成一个统一的大气污染监控管理部门,那么对大气污染的数据就无法实现统一的管理和部署。所得到的所有监测数据都应先上报国家气象局,并与相应的气象数据进行同步汇总,然而,气象数据与大气污染的数据应是有着本质的区别的,可见,现阶段我国是继续建立一个单独的部门来负责大气环境污染监测这项工作的,这个单独的部门可以是政府中的某个部门,也可以是某一个企业,而对于成立这样的一个部门,我国还并没有制定出相应的议程和时间表。 3做好我国大气环境监测工作的有效对策 3.1真正的实现在线实时的监测大气环境数据 要想实现在线实时的监测大气环境中的各项数据,那么就不能继续采用基于监测芯片的纯电磁监测,而是应采用远程数据的读表技术,从而能够将数据自动的读出和记录,同时应及时的将这些全面准确的反映给广大人民群众,民众可以实时的掌握大气环境数据,而企业也能够进一步的认识到保护大气环境的重要性。企业对这项工作更加的重视了,那么企业之间的相互监督的效应才能充分的发挥,更多的企业积极主动的去监督那些环境污染企业,大气环境的污染问题才可能得到有效的治理。 3.2提升监测人员的责任心 负责大气环境监测工作的相关人员的责任心对于保证所得到的监测数据的客观性和准确性是有着决定性的影响的,无论是政府部门监测网点工作的相关人员还是在企业中负责大气环境监测工作的人员,他们都应具备较高的使命感和责任心,充分的认识到大气环境监测工作的重要性和必要性,尽自己最大努力的为社会和民众提供全面而准确的大气环境监测数据。 3.3建立完善并且独立的信息体系 由于气象部门对于各地大气环境监测部门是有着直接的管辖权的,所以,大气污染的指数都是通过天气预报和气象网站给公众的,这样就导致了稽查和监测部门是由两个部门来管辖的,那么在传递和执行业务时就会存在着隔阂。因此,国家应充分的考虑到环境稽查和监测部门的业务相关性,在各个技术职能部门中应将大气环境监测、水环境监测和土壤环境监测划分出来,它们都应归环境稽查部门管辖,从而保证环境监测工作渠道的畅通无阻。 3.4建立独立的部门和专业的监测体系 我国各类的环境监测部门不应该属于各个地市的相关政府部门来管辖,他们应受到全国统一的业绩考察和内部调度,为了真正实现更加独立的环境监测,并且为融资创造条件,进一步的加大监测点的密度,建议对这一部门进行企业化的改制。企业应将更加专业的环境监测服务提供给重点的环境依赖企业,并承接国家的各项环境监测任务,这样也可以得到相应的业务收入。 4结语 通过以上的论述,环境污染问题已经成为了世界各国共同关注的问题,而大气环境污染也已经成为了我国各类城市首要关注的环境污染问题,因此,我国的大气环境监测工作也随之逐步的走到了前台,针对现阶段我国大气环境监测工作的现状及存在的问题,我们应制定出具有针对性的改进对策,从而有效的提升我国大气环境监测的质量。 作者:李丽萍 单位:临沂市环境监测站 大气环境论文:大气环境监测质量的措施 1大气环境监测质量保证的定义 进行环境监测主要是为了解和掌握环境的具体情况,从而在具体的环境问题中能采取针对性的措施,避免破坏环境。为了实现人与社会、人与自然可持续发展的根本途径,必须做好环境监测工作。环境监测质量保证同促进环境可持续发展是辩证统一的关系,环境监测质量最终的目标是促进环境可持续发展,实现人与自然的和谐发展,而环境监测保证只是它实现这一最终目标的跳板。环境监测质量是从工业效果方面对环境监测有效性进行考核的重要标准。为了实现人类的持续、健康、和谐向前发展,我们需要大力开展环境监测工作,制定和研发合理的环境保护体系,利用环境监测的标准和要求指导监测行为,保证环境的监测质量。 2大气环境监测问题思考 2.1大气环境监测意识薄弱 众所周知,大气环境监测已成为全球共同重视的问题,不排除部分国家和地区遭受大气污染的影响较小,致使他们大气环境监测意识淡薄。受经济利益的驱使,有些国家和地区虽然也签署了保护大气的相关协议和条约,但在大气环境的保护、二氧化硫等温室气体排放量的控制、大气环境检测质量的提高方面力度不够,缺少法律意识。 2.2大气环境监测质量不高 在我国,作为对大气环境质量监测质量有重大影响的监测采样工作存在着四个主要问题:大气环境监测采样工作不受重视、大气环境监测采样工作边缘化、大气环境监测采样成本增加、大气环境监测采样结果不符合监测要求。其结果是大气环境质监测质量得不到保障。 2.3大气环境监测网络不健全 现阶段,我国大气环境监测网络构建之所以不健全主要是因为相关部门和相关技术人员对大气环境监测的网络不够重视。加之大气环境监测系统、相关机械设备、技术资料的匮乏,大气环境工作的开展显得举步维艰、大气环境监测质量的提高就无需多言了。 2.4大气环境监测经费不足 持续的资金投入是大气环境监测得以开展的物质保障,目前许多国家和地区在大气环境监测资金方面的投入明显不能满足监测工作的需求。长此以往必然打击大气环境监测人员的积极性和主动性,降低大气环境监测质量,因为资金投入的力度不够,大气环境监测系统和设备就不可能达到最新的配备要求,先进监测技术的引进也无疑是纸上谈兵。 3提高大气监测环境质量的建议 3.1提高大气环境监测意识 根据马克思主义哲学意识能动性原理的现实指导意义我们可以得出:意识的能动性是指意识能动地反映世界和改造世界的能力和作用。意识能动性的主要表现是意识对外部世界的反映是主动创造的过程,不是被动接收的过程;意识活动具有目的性和计划性,绝不是盲目的;意识能动性主要体现在人能在意识的指导下对客观实践进行改造;意识对人的生理过程和活动也会造成影响。国家和相关的主管机构要结合马克思主义意识能动性原理的现实指导意义做好大气环境监测的宣传教育工作,提高相关技术人员的大气环境监测意识。 3.2培育大气环境监测人才 科技是第一生产力,人才是科技进步的重要推动力。现阶段我国在大力实施人才强国战略,大气环境监测领域更要注重加强人才培育。要想理论水平高,在结果分析、方案决策等方面尽可能不出现纰漏就必须强化人才培育,加强监测理论和实践能力培训。人才培育除了监测理论的培训之外,还需注重监测实践的培训,因为实践能力越强,越能在监测过程中减少不必要的麻烦,同时也能大大节约成本。 3.3加大大气监测投入,提高监测质量 为了维护我们赖以生存的环境,保护人类安全,国家相关管理部门可以采取以下措施:做好大气环境监测的预算决算工作;加大对监测人员的培养力度;开发并完善大气环境监测网络系统;采购先进的监测仪器设备;及时公开监测结果,注重对结果的分析总结;实现产业结构最优化,及时淘汰落后的产业;认真执行针对大气环境污染所制定的具体措施。 3.4注重大气环境采样质量 为了顺利开展环境治理和改造工作,必须重视大气环境采样的质量。因为采样对大气环境质量监测有重要影响,大气监测不合理势必导致环境监测质量偏低。同时,为了充分体现采样的科学性和真实性,为大气环境监测提供质量保证,大气监测也必须提高大气环境监测质量。符合实际采样方案的制定并非易事,为了保障其完整性,我们在进行采样时要注意考虑到时间和空间的限制,根据实际情况确定采样点位、采样频次、采样断面、采样周期。针对工业污染采样而言,可以按照污染程度的不同进行分级采样,要将采样的重点放在重点污染源,随后才是污染较轻的污染源。最后为了确保采样的真实性,切实为大气环境监测质量提供保障,采样样品的安置、存放要求、采样的施工装备、采样的次数和数量的布局要尽可能合理并且要做好跟踪记录。 3.5建立和完善大气环境监测机制 大气环境监测机制的建立和完善是采集环境样品、分析测量数据以及综合评价数据等工作有效展开的重要保障。同时它还能从根本上提高大气环境的监测质量,因为它能将保障体系的指导作用实现最大化,使得监测行为严格遵循大气监测的标准和要求。 3.6建立并完善实验室认可制度 所谓实验室认可是指实验室进行规定类型的监测或校准是由权威机构授权的,具有权威性。为了更好地实现可持续发展,获得大气环境所需依据,应加强实验动手能力,做好质量监督网络建设工作,提高实验水平。 3.7注重同国外地区的合作交流 我们所处的21世纪是一个开放的世界,合作的世界。随着信息技术的迅猛发展,闭门造车的时代一去不复返。为了在大气监测方面取得更大的成效,我们应该加强同国外先进和发达地区的相互交流,增强大气环境监测各方面的经验教训。加强同国外地区的合作交流,是大气环境监测发展不可抗拒的趋势,因为它能让我们少走很多弯路。同时,为了实现人类与自然和谐可持续的最终目标,我们首先要明确,大气环境监测和治理单靠少部分人的努力是远远不够的,全人类应共同致力于大气环境监测和治理。 4结语 综上所述,为了治理环境污染从而实现可持续发展,我们必须加强大气环境质量监测,提高大气环境监测质量。各地区和各部门要注意提高监测意识、培养监测人才、建立和完善大气环境监测机制、推动并完善实验室认可制度、加强同国外地区的交流合作等,切实为人民谋福利,早日实现“同一个世界,同一片蓝天”。 作者:李淇祥 单位:云浮市环境监测站 大气环境论文:大气环境监测技术分析论文 1分析数字化测量技术 数字化监测技术的应用需要依靠检测系统的支持,该技术的基础部分可以分为四个方面:数据信息的获取、数据的储存和分类,数据传输和数据运算分析,只有对这四部分进行仔细的研究,最后才能完成对大气环境信息的数字化处理。在数字化测量技术的结构上而言,它运用双主系统模式,主系统下共有三个子系统,主要的功能分别为:数据采取功能、客户服务功能与服务器功能,其中大气环境数据的数字化采集环节是另外两个子系统的关键和基础,客户服务功能的主要作用是根据客户的要求,将监测到的大气环境数据进行处理,随后将处理结果传输到指定的控制中心,经过运算分析和处理,所得的数据会更加的直观,还可以向客户提供处理之前的数据,以便客户根据不同研究方面对数据进行自行处理。服务器功能的主要作用是响应客户的搜索及查询要求,建成完善的服务网络,进而满足客户的各类要求。客户服务功能和服务器功能在运行时可以实现相互独立,这样不仅可以避免相互干扰,还能在出现问题时进行及时的针对性维修养护,进一步地提高了大气环境监测工作的效率。 2数据的采集 计算机设备和I/O接口是数字化测量技术的重要组成部分,也是大气环境检测数据采集工作的重点。通过计算机数字化技术满足获取、放大和转换大气环境数据的功能,其中多台组合虚拟仪器的监测系统使用的I/O接口设备属于总线,而单独的虚拟仪器监测系统使用的I/O接口设备属于数据采集卡,其中使用较为广泛的有VISA总线和RS232,可以结合相关部门计算机设备的具体情况进行选择。数字化客户服务功能在大气环境数据的数字化采集过程完成后,通常需要将数据进行加工和处理,处理之后的数据才可以储存到系统当中,通过人机交互的方式提取相关信息为客户呈现数据结果,因此作为大气环境数据信息终端的数字化客户服务功能,可以为客户提供各种数据信息的搜索功能。另外,不同等级的客户对处理后数据的精度要求也存在一定的区别,数字化客户服务功能可以从客户的实际以及基本要求出发,为客户提供具有针对性的数据,使得大气环境检测结果更加直观、全面,从而为不同客户的不同研究方向提供便利。服务器功能数字化服务器功能是数字化测量技术顺利应用的重要基础,也是实现客户功能的重要保障环节。它在大气环境检测中的作用在于为数字化测量的结果提供储存的空间、运算分析等关键功能,另外为了确保服务器功能具有更高的灵活性,可以对服务器的系统进行人工录入和参数修改,使其适应实际测量过程中的不同要求。 3结语 综上所述,在大气环境监测工作中引用数字化的测量技术是具有划时代意义的,是全面开展环保工作的重要技术支持,但我国在大气环境监测方面的研究仍处在初级阶段,因此还需要在数据的采集、数字化客户服务功能、服务器功能等方面进行不断的更新和完善,相信通过不断的努力,数字化的测量技术将发挥出最佳的效果,为大气环境的监测工作提供更加可靠和有效的技术手段。 作者:杜艳敏 大气环境论文:加强大气环境监测的研究 1大气环境监测内容 1.1氮氧化物的监测汽车尾气中排放的大量氮氧化物污染气体,化肥燃料等的生产排放的废气污染以及石化燃料在高温燃烧时产生的氮氧化物都被排放到空气中,这些都造成了大气的环境污染。而大气环境中氮氧化物的含量过高,会引起人身体的不适,严重下会引发各种并发症比如吸入过量的二氧化氮会使得人体血液中血小板含量急剧下降,并引发急性白血病等,严重威胁到人们生命健康。因此,氮氧化物的监测也是大气环境监测的重要内容,是大气环境监测必不可以少的环节。1.2硫氧化物的监测大气中含硫污染物有很多,例如二氧化硫、硫化氢等都是具有硫物质的污染源,这些成分主要是来自石油或煤炭的燃烧。在化工硫矿物质的生产过程中,也会大量排放具有二氧化硫等污染气体。二氧化硫对大气的污染影响极为严重,并且二氧化硫的分布相对广泛,因此其影响较为广大。大气中的二氧化硫浓度过高会使得人们易患支气管炎、眼结膜炎症等疾病。同时还会使青少年的免疫力降低,抗病能力变弱。二氧化硫在氧化剂、光的作用下,能生成硫酸盐气溶胶,硫酸盐气溶胶能使人致病,增加病人死亡率。所以,对硫氧化物气体的相关检测也是大气环境监测的重要部分。 2加强大气环境监测的措施 2.1建立大气环境监测应急系统建立大气环境监测系统,能够加强环境突发性事故的相关应急监测,并且当发生大气环境紧急情况时,能够及时进行处理。建立大气环境监测系统,是处理好大气环境污染问题的关键前提。只有通过监测,对污染事故类型和相应的污染状况进行分析判断,才能对相关的污染事故进行正确的处理。平时应对监测人员进行相应的培训,并通过加大监测人员的培训力度,提高监测分析人员监测水平从而提高其大气环境监测能力。同时,对于大气环境的监测人员,着重介绍相关监测系统中有关对环境污染事故应急监测技术和方法,应有针对性地开展了相关环境应急监测的训练活动或检查考察。建立大气环境监测应急系统,是加强大气环境监测重要措施,对应对突发的大气环境问题起着重要的科学指导作用,从而有效的保护人民的生活安全。2.2引入虚拟仪器技术加强监测引入虚拟仪器的使用,对大气环境监测起到有效的帮助作用,虚拟仪器的使用可以为大气环境监测数据提供准确性、及时性的基本保障。监测仪器的使用直接关系到监测数据的收集、分析与处理,传统的环境监测仪器仪表功能单一而且人机交互差。大气环境监测中常用的各种光学、光谱学分析检测仪器与气体成分分析仪器等相关仪器的使用是环境监测的一个重要手段,随着环境监测要求的日益提高,对大气环境监测仪器的智能化要求也不断提高,这就要求在仪器使用上能够含有更高的科技,将环境监测变成一种自动化监测工作,实现数据共享与系统互连提高环境监测的工作质量与环境管理的实时决策。因此,引入虚拟仪器的使用可以有效的加强对大气环境的监测。 3结语 环境污染问题现已成为世界各国共同关注的问题,其中大气环境污染是现代城市首要关注的环境污染问题之一。因此,加强对大气环境的监测,是现在应对大气污染,保障安全人民生活重要措施。本文首先分析了我国大气环境的现状,然后具体阐述了大气环境监测的内容,并提出了加强环境监测的对策,旨在能够对大气环境监测的研究有所帮助。 作者:王花平 单位:山西省临汾市襄汾县环保局 大气环境论文:大气环境监测采样要求 1采样点的布设 具体要求有:采样装置要避免局部污染源的影响,距装置5~15m的范围内不应有炉灶、烟囱、饮食店等污染源,要避开交通干线,大气监测点设置在主导风向45°~90°夹角内,各监测点间距一般不超过5km;监测点位置一经确定不能轻易变动,以保证数据的连续性和可比性;监测点应选择远离林木、建筑物及公路的开阔地带;各监测点之间的设置条件相对一致,使各测点所获的数据有可比性;采样高度基本与植物的高度相同,总悬浮物的采样口应与基础面有l.5m的相对高度,以减少扬尘的影响;用2台以上采样器进行平行样品采集时,2者应保持一定距离,以防相互干扰,小流量采样器之间的距离以lm左右为宜,大、中流量采样器间的距离应保持2~4m;采集总悬浮微粒或飘尘时,采样头应配有合适的入口;手工采样法采集颗粒物时,采样头上必须装有专用切割器;进行恒温24h的连续采样时,二氧化硫、氮氧化物的仪器入口应设置成倒挂漏斗状入口;进气导管应采用聚四氟乙烯塑料管并自上而下接到吸收管(瓶)进气口或氧化管上,中间不可弯曲打结,以免积水,导管弯曲半径不得小于5cm;进气入口到吸收瓶间的导管应尽量短,不得超过0.5m;导管吸收瓶间用内插外套法连接,不得用乳胶管直接连接。 2环境空气采集 到达采样地点后,安装好采样装置。其架设高度应在要求范围内。采样口距地面1.5m。仪器架设好后,试启动采样器2~3次,检查气密性,观察仪器是否正常。吸收管与仪器之间的连接是否正确,调节时钟与手表对准,确保时间无误。按时开机、关机。采样过程中应经常检查采样流量及时调节流量偏差对采用直流供电的采样器应经常检查电池电压,保证采样流量稳定。用滤膜采样时,安放滤膜前应用清洁布擦去采样夹和滤膜支持网表面的尘土,毛面朝上,用镊子将滤膜夹入采样夹内,严禁用手直接接触滤膜。用螺丝圈定和密封滤膜时拧力要适当,以不漏气为准。采样后取滤膜时,应小心将滤膜毛面朝内对折,将折叠好的滤膜放在表面光滑的纸袋或塑料袋中,并贮于盒内,要特别注意有无滤膜屑留在采样夹内,如有应取出与滤膜一起称重。取采样后的滤膜时,应注意滤膜是否出现物理性损伤及采样过程中是否有孔漏气现象,一经发现,此样品滤膜作废。用于采集氟化物的滤膜或石灰滤纸在运输、保存过程中要隔绝空气。用吸收器采气时,温度过低、过高对结果均有影响、温度过低时吸收率下降;过高时样品不稳定,故在冬、夏季采样吸收管应置于适当的恒温装置内,一般使温度保持在15℃~25℃为宜。氮氧化物在采集时要避光,二氧化硫采集温度在23℃~29℃为宜,避免阳光直接照射。采样记录填写要与工作程序同步,完成一项填写一项,不得超前或后补。填写记录要准确、详实,内容包括:样品名称、采样地点,样品编号、采样日期、采样开始与结束时间、采样流量、采样时的温度和大气压、风向、风速、采样仪器、吸收液情况说明、采样人签名等。 3样品输送与交接、保存 3.1样品运输与保存 二氧化硫、氮氧化物样品采集后,迅速将吸收液转移至10mL比色管中,避光,冷藏保存。详细核对编号,检查比色管的编号是否与采样瓶,采样记录上的编号相对应,样品应当天运回实验室,进行测定,在样品保存和运输过程中,谨防洒漏与混淆。采集TSP和氟化物样品的滤膜,每张(氟化物两张)装在1个小纸袋或塑料袋中,每9个小塑料袋装入1个密封盒中(9张膜一般为1个测点3d所采的样),密封保存。勿折,勿揉搓。运回实验室后,放在空干燥器中保存。 3.2样品的交接 样品送交实验室应进行交接验收,交接人均应签名,如发现有编号错乱,标签缺损,字迹不清,数量不对等,要报告有关负责人,及时采取补救措施。采样记录应与样品一并交实验室统一保管。 作者:史銮章 秦中华 单位:云南省永胜县农产品质量安全检测中心 大气环境论文:大气环境监控技术 随着我国经济快速开展的同时,大气环境问题已日益严重,严重要挟人们的安康,抑止经济的开展。对区域性的大气环境质量情况采用常规的空中监测办法停止检测,很难得到精确的结果,且还需求投入大量的人员、设备和资金。而遥感技术不只具有速度快、本钱低、监测范围广等特性,其还能停止长期的动态监测,此外,遥感技术还能将有时用常规办法难以提醒的污染源及其扩散的状态发现出来。总之,遥感技术不只能对大范围的大气环境变化和大气环境污染停止快速、动态、实时、省时省力地监测,还能够对突发性大气环境污染事情的发作、开展停止实时、快速跟踪和监测,从而就能及时采取相应的处置措施,使大气污染形成的损失大大减少。因而,遥感监测技术在大气环境管理和大气污染控制中发挥着重要的作用。 1大气环境遥感监测技术的根本原理 遥感监测就是对一段间隔以外的目的物或现象经过仪器的运用来停止观测,是一种不用直接接触目的物或现象就能将所要信息搜集起来,并对信息停止辨认、剖析、判别的高自动化的监测手腕。遥感技术最突出的功用就是不需求采样就能够直接停止区域性的跟踪丈量,快速定点定位污染源,核定污染范围、以及污染物在大气中的散布、扩散等,从而取得比拟全面的信息。遥感监测技术主要分为3品种型,它们分别为紫外、可见光、反射红外遥感技术,热红外遥感技术和微波遥感技术。 2大气环境遥感监测技术的应用 根据遥感技术的工作方式停止划分,主动式遥感监测和被动式遥感监测是大气环境遥感监测技术的两品种型。其中,主动式遥感监测是指经过遥感探测仪器所发出的波束、次波束,与大气物质互相作用后可产生回波,经过对这种回波的检测,以完成对大气成分的探测。由于主动式大气探测仪器需求停止波束的发射和回波的接纳工作,因而,该检测技术又被称为雷达工作方式;被动式遥感监测主要依托对大气本身所发射的红外光波或微波等辐射的接纳,以完成对大气成分的探测。 2.1大气环境的主动式空基遥感监测 星载或机载的微波雷达当前大气环境的主动式空基遥感的主要监测技术。主动式雷达是由发射机经过天线在很短的时间内,将一束很窄的大功率电磁波脉冲向目的物发射,然后应用同一天线对目的地物反射的回波信号停止承受后显现的一种传感器。回波信号的振幅、位相因物体的不同而不同,故在承受处置后,目的地物的方向、间隔等数据能够观测出来。当前,多数国度都停止了空间雷达探测方案的制定,例如,1993年美国NASA首先应用机载的探测雷对大气中气溶胶的散布停止了监测;1998年NASN再次应用载有雷达的极轨卫星对大气中的气溶胶、水汽、臭氧等成分停止了丈量;1994年Bourdon.A在希腊雅典应用机载差分吸收雷达对雅典市上空的光化学雾停止了丈量,取得了一些大气污染物如SO2、NO2、O3和气溶胶等的空间散布数据。 2.2大气环境的被动式空基遥感监测 太阳直接辐射的宽带分光辐射遥感、微波辐射计遥感、多波段光度计遥感是当前大气环境的被动式地基遥感的主要监测技术。 太阳直接辐射遥感是应用日光在大气中的衰减和散射,对大气组分停止丈量,其是经过对可见光的丈量,来对气溶胶的反演,应用紫外线波段来对大气臭氧、二氧化碳等丈量。 由于在很宽的频率范围内大气分子的吸收辐射可产生特定的谱线,且不同分子及不同的能级跃迁所产生的谱线不同,微波辐射计就是经过对这些不同的辐射频率信号的承受,来对大气组分停止反演。应用微波辐射计可将大气臭氧和氯化物丈量出来,其对大气臭氧的丈量精度和地基陶普生光谱仪丈量精度差不多。 多波段光度计遥感是一种以太阳为光源的被动式地基遥感手腕,大气中气体分子以及大气气溶胶粒子会散射和吸收自大气上界入射到地气系统的太阳辐射,在空中所接纳到的太阳辐射,包含了大气中气溶胶信息,经过接纳到的辐射停止丈量,就可将气溶胶的信息反演出来。目前气溶胶遥感手腕中最精确的办法就是应用多波段光度计遥感来丈量气溶胶光学厚度,多波段光度计遥感通常被用来对卫星遥感的结果停止校验,例如毛节泰等在应用多波段光度计在对气溶胶的丈量方面停止一些研讨工作,如应用MODIS卫星材料对北京地域的气溶胶光学厚度停止了丈量,同时与应用空中光度计对北京地域的气溶胶光学厚度停止的丈量结果停止了比拟,实验证明,两种办法的丈量结果即精度相当,这也阐明了应用卫星遥感对气溶胶的监测,是一种地基遥感监测较好的替代办法,由于它能够补偿地基遥感空中观测空间掩盖的缺乏。 大气环境论文:大气环境治理存在问题及对策 摘要:随着我国经济水平的快速稳定发展,各行业科学技术水平都得到了较大的进步。然而随着大气污气排放的增多,给部分地区的环境治理带来了极大的影响。而北方农村地区在大气治理方面仍然有许多方面存在问题,加强对此类问题的分析,并采取相应的措施进行针对性的解决。对于加强我国环境治理的发展有着积极的影响意义。 关键词:北方;农村地区;环境治理;大气治理;问题;解决策略 0引言 伴随我国建设水平的不断提高,人们对于环境卫生也提出了更高的要求,北方农村大气污染问题不仅会影响到人们的身体健康问题,同时也对土壤以及水等资源产生了一定影响,因此加强大气环境污染治理相关工作得到了社会各界的广泛关注,笔者将针对北方农村地区大气治理过程中的一些常见问题进行分析,并提出有效的解决策略,希望能为相关从业人员带来一定参考意义。 1北方农村地区大气治理的常见问题分析 随着我国经济水平的快速发展,加强各地区的环境治理工作,有利于各领域的长远发展。而现阶段,北方农村地区在大气治理方面仍然存在较多的问题,这些问题对于环境治理工作的开展都有着极大的影响。而根据笔者分析,大气环境治理常见的问题主要有以下几方面内容: (1)污染监管及治理深度有待加强。由于北方部分农村地区在开展环境治理的工作过程中,其治理的深度和能力都相对薄弱,造成治理效果较不理想的情况。同时,部分乡镇地区也没有设立相应的环保机构,这也使得日常大气治理以及监管的力度受到了一定的制约,难以按照相应的检查标准开展工作,从而影响到了大气治理的整体效果。 (2)散煤燃烧较为普遍。空气质量的其中一项指标便是PM值,而农村散煤燃烧造成的大气污染排放是造成PM2.5的主要污染原因之一。由于农村地区人口众多,且分布广泛,在冬季时为取暖进行燃煤使得空气当中的硫分及灰分比例都大大增加。此外,由于散煤的价格相对便宜,但其质量也较为劣势,其排放出的灰分更为严重。因此使得北方农村地区的大气治理受到了严重的影响。 (3)季节性秸秆燃烧造成大气污染。由于北方部分农村地区在进行作物种植的过程中,具有较为鲜明的特点,使得季节性的秸秆焚烧较为普遍。而产生此类现象的原因,主要在于秸秆的回收价值相对较低,若使用交通工具进行运输,则会变相的加大耕作成本。因此部分农户则选择使用焚烧的方式进行处理。如此一来,使得北方农村地区的大气环境治理遭遇了较大的困境,这也是相关从业人员应当亟待解决的问题之一。 (4)机动车污染监管有待加强。近年来,随着经济水平的发展,农村的车辆也日渐增多。然而部分农户所使用的车辆为较为老旧和淘汰下的黄标车,这类车在行驶的过程中所排放出的尾气都不符合我国相关的大气排放管理标准,从而给大气环境治理工作带来了一定难度。此外,柴油车较多和油品质量也是排放不合格的原因之一。 2加强北方农村地区大气治理的几点建议 (1)明确监管责任,完善环境治理机构管理:政府相关管理工作人员应当加强环境监管的力度,并明确自身的监管责任。在开展农村地区大气治理的过程中,应当积极加强宣传工作的开展,走街串巷加强环境治理必要性的宣传工作。此外,建议应当根据农村地区的实际情况,进行环境治理机构的建设,加强机构的执法能力和环境治理权限。从而加强思想宣传与实际监管的双重实施,确保环境治理工作能够得到良好的开展。 (2)强调使用清洁型燃煤,加强散煤监管:由于地理环境的问题,北方农村地区的供暖方式选择相对较少,完全禁止进行燃煤取暖是不现实的方式。因此,在进行治理的过程中,可以通过加强清洁性燃煤的宣传,提高对散煤销售和使用的监管来加强这一环节的管理把控工作。相关工作人员在日常工作当中要应加强管理把控,对于私自进行散煤销售的商户要予以严厉惩处。同时大力鼓励使用硫分、灰分排放较少的清洁型燃煤,从而有效加强环境治理的有效性。 (3)开展政府扶持,推广秸秆运用探索:季节性的秸秆焚烧问题无法有效得到根治,其根本原因在于进行长途运输需要的费用相对较高,而焚烧又会对大气环境带来极大的影响。因此政府相关部门单位应当成立有关的研究小组,并与乡村进行紧密结合,加强推广秸秆的运用方式探索,从而找出恰当的方式进行秸秆的使用,避免进行大面积焚烧。另外,政府可以拿出一部分扶持金用于帮助农户解决秸秆的运输问题。 (4)加强车辆监管,严打黄标车:相关工作人员应当加强日常的车辆监管力度,并逐年对检查范围进行扩大,逐步加大黄标车的限行区域。此外,可采用路检、年检以及上门抽查的方式加强机动车排放情况的检查监管。一经发现高物排放的黄标车,要予以清除。同时,政府相关工作人员也应当加大城乡结合建设的力度,尽可能的以公共出行的方式替代机动车出行,从而降低和减少机动车废气排放问题。 3结语 综上所述,北方农村地区的大气环境治理问题较为严峻,相关工作人员应当积极做好日常的监管工作。深入了解农村人员的生活苦衷,帮助其解决问题,并通过与地方政府加强交流的方式,采取积极的措施加强农村道路出行的便利性,减少和杜绝黄标车的出现。只有这样,才能从根本上加强农村地区大气治理效果,为人们带来良好的生存环境。 作者:李春峰 单位:黑龙江省垦区环境监察支队 大气环境论文:大气环境监测中激光雷达技术的运用 【摘要】激光雷达是当前应用广泛的一种现代光学遥感设备,是传统雷达技术和现代激光技术结合后的产物,在大气环境监测中有重要的作用。本文以激光雷达的特点为基础,对如何将其应用到大气环境监测中进行分析。 【关键词】大气环境监测;激光雷达技术;应用要点 激光雷达是集激光技术、光学技术和微弱信号解析技术于一体的一种现代化遥感手段,激光雷达由于探测的波长缩短,波束定向性增强,因此本身具有比较高的分辨率和灵敏度,能准确探测盲区。激光雷达技术形式能实现对大气环境、海洋和陆地等探测,在各个领域中有重要的作用。 1激光雷达的特点、分类和发展 大气环境中污染物成分的监测,需要对气象因素进行掌握,探测大气成分。激光雷达能探测气溶胶、云粒子的具体分布,同时能进行大气成分、污染环境气体的探测等,对主要污染源、城市上空污染物的扩散等进行有效管理。 1.1激光雷达特点 激光雷达对技术性有严格的要求,涉及到激光光源、激光发射和接收光学以及机械系统等,必须合理应用脉冲技术,实现连续工作。激光雷达采用脉冲或者连续波两种工作形式,探测方式也分为直接探测和外部探测等,通过发射一定频率的激光脉冲,能将短激光脉冲发射到大气层,沿着轨迹可以发现,光逐渐被小粒子散射开。反向散射到激光雷达系统中,被监测器接受,接受信号后,对数据处理,得到最终结果。由于光的等速性、时间和散射器等和距离有关,沿着空间信息被检测后,接受空气中的粒子和分子后,能实现信号的移动,其本身具有比较高的分辨能力和抗干扰能力。 1.2激光雷达分类 随着科学技术的不断发展,激光雷达的类型有很多。在大气污染和环境监测过程中,地基固定式和车载激光雷达的呈现出网格化的趋势,机载激光雷达在发达国家应用效果比较明显,很多空间激光雷达执行范围扩大。测量对象以SO2、NOx和O3等为主,在探测过程中以高灵敏度为主,考虑到吸收形式和米氏后向散射法的具体要求,激光器发展则以半导形式为主,激光器的发展趋势是采用半导体激光器泵浦的全固化激光器。 1.3激光雷达技术的发展 近几年我国激光雷达技术取得突出的进步,我国中科院大气物理所研制出第一台激光雷达,同时附带能见度比较高的YAG雷达。中科院武汉物理与数学研究的激光雷达,钠层荧光激光雷达和拉曼散射激光雷达应用优势比较明显。中科院安徽光机所的激光雷达技术研究取得了突出的成就,已先后研制成功我国第一台测污激光雷达即监测乙烯的JC-1激光雷达、平流层气溶胶探测L625激光雷达、可移动双波长对流层和近地层气溶胶探测L300激光雷达、我国第一台平流层臭氧探测UV-DIAL差分激光雷达,能实现大气环境属性的监测[1]。 2大气环境监测中激光雷达技术的具体应用 当前我国激光雷达技术在具体检测中起到重要的作用,在具体应用过程中建立了雷达观测站,激光雷达在国内发展趋势比较明显,如何将其应用到大气环境监测中成为重点。以下将对大气环境监测中激光雷达技术的具体应用进行分析。 2.1气溶胶和边界层的探测 在诸多大气环境影响因素中,气候是主导因素,云和气溶胶是两个重要但是不能确定的影响因子,气溶胶通过吸收和散射太阳辐射以及地球的长波辐射后对大气系统产生影响。云层对大气辐射平衡影响较大,对于系统本身而言,云不仅仅是指示器,同时也是调节器,云在气候变化中起到重要的作用,根据边界层的参数设定要求可知,如果准确确定高度和准确度是张洪点,在实施过程中要了解传输模式和污染物的系数。在各项指标确定的过程中,利用激光雷达能实现对云和气溶胶的处理,在实践过程采用Mie散射,包括共振荧光、偏振等,为了实现不同区域的探测,要对消光系数、后向散射系数等进行处理,了解结构特征,并对各类特征进行分析[2]。 2.2温度的探测 温度是一个重要的气象参量,大气温度对海洋、大气物理和天气预报等起到重要的作用,根据现有温度检测形式可知,充分利用高分辨率的激光雷达,能得到准确的数据。拉曼激光雷达也可以应用到温度探测中,该方案分为振动和转动两种,可以充分利用N2和O2分子,以转动谱线强度和温度关系测量为基础,可以采用双波长转动拉曼散射原理实现大气温度的探查[3]。 2.3能见度的监测 能见度的好坏直接反应区域大气环境的质量,同时和人们的日常生活存在一定的联系,尤其是海陆空交通容易受到制约。如果能见度比较低,则直接给人们带来诸多不良影响,因此探究大气环境质量,了解能见度是关键。在能见度监测过程中采用激光雷达技术,能直接探测激光和雷达的相互关系,根据大气能见度的具体要求可知,为了准确反应大气对传输的衰减作用,需要将其作为重要手段,按照能见度和倾斜程度进行评价。水平能见度在大气环境均匀的条件下可见度比较高,根据现有原理和消光系数要求可知,克服其他不良因素的影响,能满足具体要求[4]。 2.4风的探测 风速是气候学研究的重点所在,也是大气环境中污染物输送的重要参数,大气中风速的测量对全球气候有一定的积极影响,提升数值天气预报的精度是重点所在。在局部区域检查过程中,要了解技术要点和重点,实现直接检测。地基相干系统逐渐成熟,其整体上对发射激光有严格的要求,考虑到发射、接收光学系统等变化,要做好边界层的风速测量工作,非相干检测技术受到广泛的重视,根据边缘检测系统的具体要求可知,做好大风场的测量是关键。利用单边缘检测技术测量风速时,要了解气溶胶和分子散射点,兼顾到大气风速测量类型,为了提升风速实现灵敏度检测,必须合理应用检测技术[5]。 2.5大气成分的检测 大气成分的检测对制定环境保护方针有重要的作用,以差分吸收激光雷达系统为例,该系统形式利用激光被气体分子的吸收和被气溶胶、大气分子向后散射后,直接进行预设。该系统在大气成分测定中起到重要的作用,包括:水蒸气、臭氧和大气污染体等,以差分吸收激光雷达测量原理作为基础,要做好物质吸收线测量工作,另外波长调到线上,以高重复频率将这两种波长的光交替发射至大气中。此时由于激光雷达所测量到的这两种波长光信号衰减差是待测对象的吸收所致,因此通过数据分析,便可得到待测对象的浓度分布,从而达到测量目的。 2.6水汽探测 水汽在大气中含量比较少,是比较活跃的一种气体成分,是生成云和降雨必不可少的因子,对天气和气候等有重要的影响,同时也是大气污染物中气溶胶和二次污染物形成的重要影响因素。水汽在红外波段有很多吸收带,能吸收很多部分的太阳辐射能,使其成为平衡地气系统辐射收支的一个重要因素。水汽的重要因素和具体分布会产生一定的影响,利用Ranan光谱技术探测大气中水汽垂直分布情况,激光雷达探测水汽能力逐渐提升,在具体监测中起到重要的作用,根据空间和时间分辨率要求,严格按照测量精准度实施,根据结构和时间变化对技术进行处理。激光雷达在探测水汽的高度、空间和时间分辨率、测量精度上都得到了迅速发展,显示了它在捕获水汽的空间结构和随时间变化特征等方面具有优越的能力。 3结束语 近些年来我国激光雷达技术取得了突出的成就,朝着精细化和定量化的方向发展,为了保证技术应用的合理性,要突出技术的应用优势,严格按照检测要求落实,进而促进该技术在大气环境监测工作中的合理化应用。 作者:姜杰;郭燕鸿 单位:贵州省环境监测中心站 大气环境论文:以科技创新推进大气环境保护对策研究 摘 要:本文以科技创新的视角,在论述了我国大气环境现状、大气环境保护领域科技创新现状的基础上,分析了我国当前在大气环境保护领域存在的问题,提出了解决大气环境问题的根本途径在于科技创新、以科技创新支撑产业结构和能源结构调整等五条建议。 关键词:科技创新;大气环境保护;大气污染防治 清洁的大气环境,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。十八大以来,党中央、国务院高度重视大气环境保护工作,坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针,着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展,着力形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式。要现这一目标,从源头上扭转大气环境恶化趋势,为人民创造良好生产生活环境,除了完善的法律制度、到位的政府监管、科学的监测系统、全民的环保意识外,还需要优化的产业结构、合理的交通布局、高效的环保设备、清洁低碳的能源作为保障,而优化产业结构、合理交通布局、高效环保设备、清洁低碳能源都需要通过不断的科技创新,研发出更加高效、环保、低碳的产业技术来实现。 1 我国大气环境现状 1.1 当前生态环境现状 根据《环境保护部2016年1-11月和11月重点区域和74个城市空气质量状况》,1-11月,全国338个地级及以上城市平均优良天数比例为80.5%,同比提高2.6个百分点。PM2.5浓度为44微克/立方米,同比下降8.3%;PM10浓度为79微克/立方米,同比下降7.1%。在全国重点监控的三个区域中,空气质量到不同程度的有所改善,珠三角空气质量最好,1-11月平均优良天数比例为90.2%,长三角次之,1-11月平均优良天数比例为77.5%,京津冀再次之,1-11月平均优良天数比例为59.0%,1-11月三区域PM2.5浓度分别为30微克/立方米、44微克/立方米、63微克/立方米,PM10浓度分别为46微克/立方米、73微克/立方米、110微克/立方米,仅珠三角PM2.5、PM10数值达到国家二级年均浓度标准。全国空气质量状况成南优北差、西好东(中)孬的分布形势。 1.2 已形成比较完善的法律体系 《环境保护法》、《大气污染防治法》和《环境影响评价法》已分别于2015年1月1日、2016年1月1日和2016年9月1日起施行,已形成了比较完善的大气环境保护法律体系。这三部法律及一系列配套行政规章的实施,有效地改变大气污染防治领域“守法成本高,违法成本低”的局面,改变着人们的生产、生活方式,提高着全社会的节约环保意识。 1.3 “十三五”规划纲要明确环保硬指标 国家“十三五”规划纲要指出,未来5年,我国将“以提高环境质量为核心,以解决生态环境领域突出问题为重点,加大生态环境保护力度,提高资源利用效率,为人民提供更多优质生态产品,协同推进人民富裕、国家富强、中国美丽。”实行最严格的环境保护制度,强化排污者主体责任,形成政府、企业、公众共治的环境治理体系,实现环境质量总体改善:PM2.5未达标地级及以上城市浓度下降18%、地级及以上城市空气质量优良天数比率超过80%;单位GDP能源消耗5年累计降低15%。 1.4 实时监测空气质量并每月 自2013年1月开始,中国环境监测总站按照《环境空气质量标准》(GB3095-2012)对京津冀、长三角、珠三角等重点地区及直辖市、省会城市和计划单列市共74个城市开展监测和评价,并每月公布74个城市PM2.5、PM10、O3、SO2、CO和NO2等主要污染物的数据,形成了信息公开、月度排名、领导约谈等管理制度。 近几年,中国环境监测总站根据《环境空气质量标准》(GB3095-2012)每日对全国338个城市空气质量状况进行检测,并每月公布338个城市空气质量总体状况。 2 大气环境保护领域科技创新发展现状 2.1 以科技创新支撑大气污染防治已写入法律 新修订的《大气污染防治法》第六条明确规定,国家鼓励和支持大气污染防治科学技术研究,开展对大气污染来源及其变化趋势的分析,推广先进适用的大气污染防治技术和装备,促进科技成果转化,发挥科学技术在大气污染防治中的支撑作用。 2.2 实施蓝天科技工程和清洁空气研究计划 “十一五”至“十二五”期间,科技部通过实施973计划,环境保护部启动《清洁空气研究计划》(CARP),取得了一系列研究成果,使科技界对雾霾的主要成因有了基本定论。通过“蓝天科技工程”国家科技重点专项,支持研制了一批在线与现场大气环境监测设备,应用于对雾霾的实际监测。排放控制技术方面,针对燃煤、机动车、扬尘、餐厨等排放源及分散源控制,除尘、脱硫、脱硝等关键技术实现突破和产业化应用,开展了城市群大气污染防治技术研究和健康与雾霾关系研究,形成了区域空气质量管理体系等运行机制。 2.3 技术研发体系初步建立 我国已经建立起针对大气复合污染基础研究监测预报、预警技术、决策支持三大支撑体系,形成了针对主要污染源减排技术研发体系,现有研究成果支持了新的《环境空气质量标准》、《重点区域大气污染防治“十三五”规划》和《大气污染防治行动计划》等重大决策的及时出台及实施。 2.4 几项环保技术发展现状 2.4.1 除尘技术 除尘技术主要有电除尘、袋式除尘和电袋复合除尘三种,在电除尘领域,我国自主创新的粉尘凝聚、SO3烟气调质、高频电源、高频脉冲电源及控制技术得到了广泛的应用,湿式电除尘、低温电除尘、超低温电除尘、机电多复式双区电除尘和移动电极式电除尘等技术已处于国际领先水平;袋式除尘技术已达到或接近国际先进水平;电袋复合除尘进一步提高了除尘效果和水平,有较广阔的应用前景。 2.4.2 脱硫脱硝技术 脱硫脱硝技术主要应用于火力发电厂和生活垃圾处理厂,我国目前已掌握该项技术,并已实现消化吸收再创新。国产脱硫脱硝装备已实现火力发电厂的超低排放,我国已有95%以上的火力发电机组配备了烟气脱硫脱硝装备,烟气脱硫脱硝产业装备生产能力已排名世界首位,出口多个国家和地区。 2.4.3 大气监测技术 环境监测技术、汽车尾气检测技术,总体上发展比较快、潜力很大,与国外先进水平的差距在不断缩小,尤其在光谱类环境监测技术与仪器方面。在一些重大的国家项目中,我国自主研制的仪器也发挥着越来越重要的作用。质谱技术、生物传感器、物联网、汽车尾气遥感检测等新型成熟、交叉技术正得到越来越广泛的应用。 2.4.4 地源热泵技术 近年来,我国的地源热泵技术得到了空前的发展,引领了新一轮的产业发展潮流。地源热泵技术作为一种环保高效的新技术,能耗仅是普通电锅炉,燃油锅炉烘干能耗的四分之一到三分之一,在节能减排方面优势明显,可在一定程度上替代使用燃油、燃煤等高耗能、高污染的工农业生产设备。全现有地源热泵厂家近万家,生产技术和产品在国内有一定竞争力。 3 存在的问题 近年来,随着我国经济发展和科技的进步,大气污染防治技术水平也不断提高,通过自主创新与对外科技合作,掌握了一批具有自主知识产权的大气污染防治关键技术,但我国在该技术领域与国际先进水平仍有不小差距,技术薄弱环节依然突出。 3.1 创新能力较低,有竞争力的环保产品较少 除了除尘和烟气脱硫脱硝技术外,其他如太阳能、风能、潮汐能的高效利用、光伏发电技术、煤炭清洁高效利用、低排放高效动力热能设备等诸多领域,与发达国家尚有一定差距,产品在世界市场缺乏竞争力,科技对防治大气污染的支撑能力急需提高。以企业为主体的环保技术创新体系不完善,产学研结合不够紧密;具有原创性和自主知识产权的核心技术缺乏,部分关键设备仍需依靠进口。 3.2 产业结构不合理 高端环保产业较少,产业集中度低,产业内龙头骨干企业相对较少;环保技术与装备的供给低端过剩与高端不足并存;商业模式不成熟,全方位服务体系尚未完善。 3.3 检测技术自动化程度较低 虽然环境监测设备国产化程度在逐步提高,但国产的环境监测仪器和设备中还存在着自动化程度较低、遥感遥测技术尚不成熟、部分关键元器件仍受制于人等问题;环境监测技术在时间、空间、数据可靠性、一些特殊污染物的监测手段等方面仍存在一些问题。 4 意见建议 4.1 解决大气环境问题的根本途径在于科技创新 近几年,我国的大气污染防护力度不断加大,减煤、降尘、控车、治企、监管以及大点源控制、电煤的清洁利用等相对集中获得减排量的措施都已实施。除PM2.5和臭氧外,其他几种指标都已经达到或者接近国家空气质量标准的要求,若要进一步缩小M2.5和臭氧这两个指标与国家空气质量标准的差距,其根本途径在于科技创新。只有依靠科技创新,加大大气环境质量保护领域先进技术研发力度和研发投入,才能从根本上解决大气污染问题。如臭氧是氮氧化物和挥发性有机物(VOCs)在光照的作用下发生化学反应的产物,要消除VOCs,只有依靠科技创新,研发出先进的技术,才有可能把臭氧和颗粒物的浓度降下来。 4.2 以科技创新支撑产业结构和能源结构调整 根据产业经济学的理论,科技创新对产业结构的影响首先表现在科技进步影响需求结构,从而导致产业结构的变化。需求结构对产业结构的影响是直接和最基本的,因为没有社会需求的产业根本就不可能存在。但是,需求结构却受到科技进步的制约,即使有合理的需求,只要技术上还不可能制造出产品以满足这种需求,新的产业就不可能出现。然而技术上一旦有了重大突破,就会极大地刺激新的需求,推动新产业的形成和l展。例如,高储能技术一旦突破,就会引发汽车产业的革命,占世界排污量近40%的燃油汽车将迅速被淘汰,势必改变整个世界的需求结构,进而使产业结构和能源结构发生巨变。 4.3 完善研发新能源扶持政策 进一步完善扶持太阳能、风能、地热能、潮汐能和生物质能等可再生能源的扶持政策,稳步推进沿海核电自主建设工程,引导鼓励有条件的科研机构、高等院校和科技型企业研发可再生能源的新技术、新产品,加大扶持研究探索新型清洁能源力度。 4.4 加大科技计划实施支持力度 将研发新型清洁能源、可再生能源、煤炭清洁高效利用、新能源汽车和大气污染防治等高新技术纳入国家、省科技计划,采取补助、后补助、贷款贴息等方式,加大支持力度,加速新型清洁能源、可再生能源、煤炭清洁高效利用、新能源汽车和大气污染防治技术的研发和产业化水平,培育新型环保产业,推动产业转型发展。 4.5 推进环保产业的国际科技合作 全面实施“一带一路”战略,鼓励除尘、脱硫脱硝等优势产业参与国际竞争,在竞争中求发展,壮大产业规模;加强国际技术交流,学习引进国外先进的环保和新能源技术,消化吸收再创新,加速提升我环保产业技术水平。 大气环境论文:浅谈我国农村大气环境保护的制度构建 摘要:我国农村大气污染主要是受焚烧秸秆、化肥使用以及集约化种植等因素的制约,并且在制度上以及管理上的落后现象等方面影响的。所以,加强农村大气环境保护,促进相关制度的积极构建将发挥重大意义。 关键词:农村;大气;环境保护;制度 农村大气污染与城市污染不同,农村大气污染物品种多,具有更大的分布范围,要对其治理会面对较大困难。并且,作为弱势农业,需要认识到环境污染产生的负面影响,并利用相关措施尽早对其防范,以使将复杂的农村环境进行有效改善。 1 将生态作为发展理念 将生态作为发展的主要理念,并促进大气环境友好型农村产业制度的形成。该制度在构建过程中,需要从两方面进行改善。其一,对农村乡镇企业实施规划、审批,并阻止一些污染源的侵入[1]。根据农村生态系统中的资源特点以及环保目标的形成,对乡镇企业进行规划布局,以保证因地制宜效果的形成。还需要实现环境管理制度,在对大气环境实施保护期间,对乡镇工业进行合理调整。执行环境审批制度,针对环境影响评价以及项目审批结果,需要对污染严重的产业从农村转移。不仅要禁止一些工业污染转移到农村,在农村城镇企业发展中,还需要按照我国的产业标准以及环境保护政策,促进地区经济的合理发展。其二,促进循环经济的形成,构建农村资源综合利用制度,农村中产生的大气污染主要为资源,不仅在开发利用上不够合理,实际的利用效率也比较低,从而导致大量的有毒物质扩散到环境中,造成严重的污染现象。基于这种情况,需要促进资源、能源的有效利用,并推广一些清洁能源,以降低废物的产生[2]。如:实现秸秆的综合利用,根据相关制度的实施要求,将秸秆代替化肥料、饲料,避免焚烧秸秆现象的产生。 2 城乡的统筹发展 实现城乡的统筹发展,促进农村大气环境生态补偿制度的形成。耕地、水域以及森林等是农村生态环境中最为基本的自然生态系统,为了维护这些系统,农村会投入大量资金,并放弃了其他的发展机会。所以,应遵循补偿机制,促进城乡间的生态发展。在对农村大气实施保护过程中,要实现公平、公正的补偿机制,不仅要解决资金短缺问题,还需要弥补生态系统中的价值损失。该制度的形成是通过国家的财政支出以及各个政府的专项资金来实施保护的,这些资金不仅要利用到财政预算以及秸秆利用上,还需要实现绿色产品的有利开发,并将科技作为主要的推广技术,促进环境预防工作的合理发展。 3 以预防为原则 3.1 按照城乡大气一体化的实施目标,促进环境管理体制的形成。该体制能够改变环境保护目标责任制,并实现综合性治理。根据城乡地区的发展现状,对大气环境保护工作进行规划。还需要全面推广政府的责任机制,并按照一定标准对其考核,解决工作行为中存在的问题。 3.2 在对农村大气中的各种来源进行治理期间,各个部门要改变交叉、重叠现象,实现多个部门的有效交流与合作,使其能够共同对大气环境实施保护[3]。 3.3 利用多种机制对大气环境进行管理,控制,在对农村大气进行保护工作过程中,不能仅仅依靠政府来完成,需要增加更多的实施机制。如:实现绿色化产品制度,在产品生产中,使用少量的化肥和农药,并在大气污染环境保护期间,对受害人的相关事件进行宣传,这样不仅能增强社会力量,还能扩展大气环境的保护范围。 3.4 推行财政法律制度,政府需要对资源的稀缺性以及大气环境成本进行定价,根据市场上的价格,对大气环境制度进行监督与指导。对可再生能源以及秸秆发电厂等这些产业,执行电价政策,还需要实现能源再生,对一些不符合国家规定的能源,实现全网收购政策,对其不能实现审批用地,要将其依法取。 3.5 根据农产品的生产过程,建设环境影响评价制度。该制度的形成能够对环境的风险性以及预防思想进行评价,还能为农产品的安全实施提供保障,在保证农产品质量基础上,解决生产期间存在的污染问题。因此,在该制度下,需要对我国的农产品实施质量安全评价制度,并在该基础上建立环境影响评价制度,以保证能对农村的大气环境污染问题进行有效解决[4]。 4 遵循以人为本 遵循“以人为本”的发展理念,促进农村环境教育制度的形成。对农村居民进行环境宣传教育工作,使农村居民认识到教育的重要性,并形成良好的环境保护意识。构建农村环境保护宣传教育制度,能够使农村居民提高自身的环保意识,使其能够将预防作为主要的实施原则。农村环境教育制度中需要包括环境保护法律、法规。在对该制度进行积极宣传过程中,需要利用广播、网络以及图册等形式广泛宣传,还可以将一些典型实例报道出来,以保证农村居民意识的有效提高,增强环境保护的积极性,从而促进环境监督工作的有效执行。 总结 基于以上的分析,在为我国农村大气环境保护构建相关制度期间,为了将农民的被动意识转变为主动意识,并促进保护行为的规范进行,不仅要将生态作为环境保护的主要理念,实现城乡的统筹发展,还能将预防作为主要原则,以促进农村大气环境保护工作的有效实施。 (作者单位:山东省济宁市兖州区第一中学) 大气环境论文:大气环境监测质量提高对策 摘 要:雾霾、PM2.5等各种大气污染物对人类生存环境的危害越来越大,开展大气环境监测是确保大气环境质量,提升对大气的治理能力,确保人们生命健康安全的重要保障。本文就大气环境监测质量提高对策提出建议。 关键词:大气环境监测;监测质量;问题;对策 空气是人类生存中的必须品,人类生活质量受大气环境的影响很大,在污染的大气环境中呼吸,很容易患上呼吸疾病,甚至是引发肺癌。大气环境监测是整个环境监测的重要组成部分之一,在我国环境监测部门中占据重要地位。分析收集大气环境监测数据信息,可有利于环境监测部门了解大气环境基本情况,提升大气环境监测工作质量,有效预防大气污染,确保人们健康生活,推动我国建设和谐社会均具有十分重要意义。 1 环境监测质量保证的内涵 大气环境监测工作具有^强科学性和系统性,监测数据在保护环境工作中具有重要的作用。大气环境监测数据信息应具有完整性和准确性,同时还要在大气监测实验室里分析对比。若发现大气监测数据遗失,应重点进行分析,同时制定出科学合理方案。因大气监测中获取到的数据具有代表性,工作人员最终确定的采样地点及采集的样品应能代表监测区域内的污染情况。 2 大气环境监测质量工作中存在的问题 2.1 缺乏有效的大气环境监测质量控制体系 有效的大气环境监测质量控制体系,在提升监测采样数据准确性同时,还能提升检测样品代表性和实验室检测数据准确性,大幅提升大气环境监测质量。现阶段,我国大部分监测部门都缺乏有效的大气环境监测质量控制体系,使得采样、检测及分析工作未得到有效控制,难以充分发挥质量控制体系作用。 2.2 监测人员的综合素质水平较低 影响我国大气环境监测质量的一大难题是监测人员综合素质水平较低,专业水平得不到保证。由于相关编制不完善,缺少专业监测技术人员,高精尖技术人才匮乏;而且大气环境监测工作未得到相关部门重视,投入资金少,培训机会不多,很难提升监测人员专业水平和职业素养。 2.3 现场监测管理不重视 大气环境监测工作对于现场监测要求较高,如监测人员对数据资料重视度不高,极易出现失误和突发意外,影响监测结果准确性,降低大气环境监测质量。 2.4 大气环境监测质量控制手段不完善 目前,大气环境监测质量控制手段还不完善。大气环境监测包括有很多环节,主要有采集和分析样品、处理监测数据、制作监测报告、审核报告结果。为了确保监测质量,需要将上述各个环节工作做好。现阶段,有很多监测部门并没有将质量控制手段落到实处,对现场采集工作监督不到位,没有建立起完善的实验室资质认可机制,很难有效控制监测工作中的每个环节。 2.5 大气环境监测网建设缓慢 借助于大气环境监测网络可以很容易的实现不同地区监测部门之间的数据资源共享,不同地区的监测数据信息可以为其他地区利用,可以实现资源利用的最大化价值,同时还避免了资源浪费现象。由于我国大气环境监测网建设缓慢,还没有建立起相关的网络系统。即使环境保护部门高度重视起环境网络的建设工作,但是在建设该网络的过程中需要投入大量的人力和物力,同时还要有先进的技术支持,很难在短时间内完成。 3 大气环境监测质量提高对策 3.1 建立健全大气环境监测质量管理体系 大气环境监测工作能否顺利进行受大气环境质量管理机制的影响很大,对于环境监测部门来说,应认真分析大气环境监测工作的重要性,不断建立健全大气环境监测质量管理体系,使其不断趋于完善并落实到实际的大气环境监测工作中来,将两者紧密结合。 3.2 提升监测人员的综合素质 监测人员的综合素质影响大气环境监测质量,环境监测部门可以根据实际情况,规划科学合理的培训内容,对监测人员进行定期培训,依此提升监测人员的实际操作水平。同时还要加强监测人员的思想教育工作,增强监测人员的责任意识,使监测工作可以根据相关规定要求进行,确保大气环境监测质量工作顺利进行。 3.3 加大资金投入力度 大气环境监测工作的专业性很强,在监测过程中涉及到很多专业仪器设备,而大气环境监测质量受观测仪器设备准确性的影响很大。所以,相关部门应加大对大气环境监测的资金投入力度,及时更新观测仪器设备,以此提升大气环境监测质量。 3.4 做好现场采样管理 大气环境监测质量受样品真实性和代表性的影响很大,所以,环境监测部门应做好现场采样管理。定期安排采样人员调查采样现场,检查各项材料是否准确,核实采样点的各项信息,提升样品的准确性和代表性。除此之外,环境监测部门还应结合现场采样的实际情况,选择正确的采样设备、容器,明确样品存放条件,提升大气环境监测数据的真实性。 3.5 开展全程质量控制工作 为了保障和提升大气环境监测质量,应做好整个环境监测工作全过程的质量控制和管理工作,在密切关注监测结果的同时,还要控制好各个环节的质量。不管是在报告审核、数据处理、分析样品,还是在采样现场都要进行严格的质量控制,确保大气环境监测数据的准确性和及时性,将大气环境的真实情况反映出来。
软件设计论文:企业财务电算化软件设计应注意的若干问题 现代电子技术在财经领域的应用??会计电算化,为会计管理开创了一个新时代,使现代财务管理搭上了“信息快车”,彻底摆脱了“会计室里的算盘、钞票、记账”等沉闷印象,财务管理进入了真正的“数字时代”,大大提高了管理水平和管理效率,产生了巨大的经济效益和社会效益。 会计电算化是一项复杂的系统工程,技术性、创造性很强,与其他系统比较,有很大的特殊性,它处理的信息量大,数据要求准确可靠、保存期长,需要严格监控;同时,会计数据要求严格、保密性强,属企业敏感资料。因而,会计电算化对财务管理及其软件设计均有特别的要求:财务管理标准化、规范化;软件设计须具有安全可靠、功能多样性…… 一、财务软件设计对会计工作的要求 1.增强法制观念,严格执行会计法 会计法是我们开展企业会计工作的法律依据,执行会计法是国家对会计工作的基本要求,所以企业的财务工作必然遵守会计法,遵守国家有关信息安全的法规。只有依法办事,会计工作才受到法律保护,从而为会计电算化的实现提供稳定的法律环境。 2.会计科目代码化 实行会计科目代码化的优点很多:(1)结构简单易记,便于会计人员使用;(2)便于电脑识别、分类、查验、调用和处理;(3)减少资料储存空间,减少电脑处理资料量,加快运行速度。企业会计科目代码必须采用会计制度规定的科目统一编码,例如现金101,银行存款102……这样既简单明了又便于计算机识别和处理,工作人员也乐于使用。如果缺少了这一重要环节,电脑系统就平添许多复杂内容,计算机不得不逐次识别处理每个会计科目,大大增加了程序设计的难度,而且多占了内存空间,减慢了计算机的运行速度,还会增加出错机会,不符合信息化环境的要求。因此,会计电算化首先要将会计科目代码代。 3.会计凭证标准化 电算化环境下会计凭证的设计要求:(1)具有通用性??尽可能满足各职能部门对会计核算的要求,力求做到多功能、一单多用、各方共享,提高人机工作效率。以记账凭证设计为例。建议采用集现金收付、银行转账、往来于一身的复式记账凭证,其内容应包括:摘要、科目编码、会计科目、一二级明细目、外币种类、借贷方金额、备注等,这样既适合处理人民币业务,又能处理外币业务,基本满足了会计核算的多方面要求,而且考虑到了未来对外业务发展之需,符合通用、多功能的原则。(2)便于会计人员操作,易于计算机处理。凭证设计的另一个要求是尽可能减少工作人员的书写、输入量,减少人工处理业务方面的时间??在会计实务中,工作人员往往要花大部分时间填写凭证、处理会计资料,效率低、差错多,而电算化管理则要求最大限度地减少人为处理资料的时间,让计算机更多地代替人的劳动,以充分发挥电脑高速、高效的优势。 同样道理,账簿设置、会计报表编制,也要符合标准化的要求,既要兼顾各方面需要,又要方便计算机处理。 4.会计处理方法制度化 会计电算化系统繁复而涉及面广,不宜经常修改,这就要求会计核算的方法、程序实行制度化。例如,固定资产的折旧方法有平均年限法、工作量法、双倍余额递减法、年数总和法等几种,企业可按实际情况加以选择,但一经确定就不要随意更改,要形成制度化执行。如果会计处理方法更改频繁,一则不符合会计制度要求,二则影响电脑系统正常运作,容易发生差错。如果不慎修改出错,就会导致系统损坏,影响正常会计工作。几年前,英国某信用卡公司就因修改计算机程序出错,致使支付混乱。日常生活中,类似情况是屡有报道。因此,如无法规、制度的变更,一般不要随意更改会计核算方法,以保持会计业务环境相对稳定,保证电算化系统正常运作。 5.培养复合型人才,提高财务人员的整体素质 综观目前的企业,既懂会计又懂计算机,并有一定英文英础的复合型人才实在太少,这是推行会计电算化的一大障碍。会计人员如果只懂会计,没有电脑知识,就不可能提出很好的会计管理构想去实现电子化;只有既熟悉会计,又具备一定电脑知识的会计专才,才能设计出优良的财务管理方案,让程序设计者去开发适用软件,使电算化发挥最大效能。再者,财务人员如具备一定电脑常识就能最大限度地避免操作错误,降低差错风险,从而保证会计数据安全。为此,企业要做好复合型人才的培训工作,让现职会计人员掌握电脑知识,为实现电算化提供重要条件。 实践证明,企业要顺利实行电算化管理,必须切实做好以上各项基础工作,争取上级领导的大力支持,为落实基础工作提供保证。 二、财务管理系统对软件设计的要求 1.高起点、高规格开发高质量的软件 财务系统对企业很重要,准确程度要求高,不允许有半点差错,因而必须从高起点出发,聘请高水平、合资格、有财务软件开发经验的公司和工程人员负责开发,不能聘请不够资质、不合资格、无实践经验的人员开发。否则,会影响系统的质量、进度,甚至会半途而废。例如,广州某企业,因经费不足聘请了一家技术力量较弱的公司负责开发会计系统,由于设计人员水平较低,加之无实践经验、缺乏财务常识,开发出的系统漏洞百出,最终无法使用,给企业造成了损失;同时,严重影响了该单位的电子化进程。因此,财务系统开发,用户必须聘请技术力量雄厚、具备财务软件设计经验的单位和设计人员负责。 2.做好系统分析工作 软件设计首先要从系统分析着手,目的在于了解财务工作流程,广泛收集必要数据,对相关的各种因素进行详细分析,这是软件设计的基础工作,很重要。对问题的分析是否深入细致、完整透彻,体现了设计人员对将要进行的工作的了解程度,也体现着基础工作准备是否充分,这关系到未来系统的成败,因而要充分重视系统分析工作。系统分析的具体步骤: (1)成立专家小组,具体包括:委托方、软件设计人员、会计师、系统使用者、信息安全工程师等组成,为全面开展工作做好准备。 (2)落实任务,明确基本事项,确定具体要完成哪些工作。 (3)提出具体要求,包括:明确给出系统的规模;系统应能完成哪些工作;系统工作的步骤和方法:新系统应达到何种质量水平,以及具体的质量控制指标、计划进度等。 (4)收集、整理数据资料,包括:会计业务分工、业务量、业务处理方法、各类报表、输出结果的时间、数据储存要求等。 (5)认真编好会计业务流程图。会计业务流程图就是把会计业务的整个过程用图示和文字说明表述出来。这一过程很重要,是系统设计的基础、依据,财务系统就是根据会计业务流程图设计出来的,是会计业务流程的“数字化”。业务流程图质量的好坏直接决定着系统设计的成败。因此,必须认真踏实地做好业务 流程图的编制工作。 业务流程图须由专家小组编制,其间应重点发挥有实践经验的会计师、具体业务操作者的作用,重视一线员工的意见,尽最大可能满足第一线业务的需要。设计财务系统很重要的一条就是实用、方便操作,要考虑到一线业务的具体情况。只有理论和实践相结合,方便实务操作,财务系统才受使用者欢迎。 业务流程图须同时采用文字说明、图形描述两种形式,以相互补充;有关说明、描述必须详细、周密、完善、步步到位,凡是业务触及到的细节均应详细说明、准确标出,为下一步程序设计工作提供充分依据。 有的单位在开发财务软件系统时,只侧重程序设计环节,忽视业务流程图编制的重要性,结果到了程序设计阶段,不得不中断设计,回过头来抽出大量的人力、物力去临时补上有关业务流程细节,财务系统成了典型的“边设计边施工边补漏的‘三边’工程”。这样既容易出错又拖慢了工程进度,更谈不上周密完善,还会影响系统的设计质量,给企业造成损失。 (6)编制程序流程图。程序流程图是将系统设计的具体步骤,通过图示符号表示出来,它直观地反映了程序设计的构思过程,体现了整个程序运行的思路,是程序设计的关键一步,直接决定着程序设计质量的高低。同时,绘制好程序流程图非常有利于系统的整体控制。 (7)对前期基础准备工作进行严格审核。财务系统的设计是以各项优良的前期准备工作为前提的,基础工作显得尤为重要。顾此,在开展程序编写工作之前必须全面审查有关准备工作是否充分,发现问题及时解决;严禁边准备、边设计、边补漏。 3.程序设计阶段,采用模块化设计 模块化就是把一个复杂的程序分成若干个功能不同的多个部分,各个子模块均有独立功能,可以单独运行;而把各个子模块组合在一起,又能方便地搭配成一个完整的系统。模块化设计是现代程序设计中一种很重要的技巧,有着众多优点: (1)便于分工合作,提高效率,提高质量。系统设计时,可以把要做的工作分拆成多个部分,然后分配给不同的人,甚至不同的单位各自开发。这有利于提高效率,提高程序的设计质量。 (2)便于维护、维修,增强通用性、易读性。 (3)增强模块的独立性,降低相互之间的依赖程度。即使有某些部分故障,也不致影响系统的整体运行。 (4)能设计出可绕过障碍区运行的高质量软件??这是模块化设计的最大优点。由于模块之间相对独立,所以即使出现某些非关键性故障,系统依然能安全运行。这一点很重要,因为系统在使用中出现小故障是较常见的现象,如果财务系统具备了这种优点,就能做到不停机维修,不致影响日常业务,这对财务管理特别有意义。反过来,如果系统一有小毛病就会影响日常业务,甚至突然“死机”,就会严重打乱企业的管理秩序,还可能会造成数据丢失,给企业造成损失。所以,能做到小毛病不停机维修,大故障能尽快恢复是财务管理对其软件设计的特殊要求。 4.软件设计要有扩展性,以适应企业未来发展 会计电脑系统设计要预计到企业各类业务的发展,要预留足够的扩展空间,以适应业务高层次、多元化发展。某些企业的电算化系统因没有扩展性,致使业务稍有变动,系统就无法适应,延误了日常工作。例如,一些企业的会计系统能处理人民币、港币、美元业务,但对日元、英镑、欧元或其他外币业务就难以适应。随着我国即将加入WTO,企业外币业务必然日益增多,缺乏扩展功能的会计系统将难于满足未来发展要求。因此,会计系统设计一定要有超前意识,要考虑到未来业务发展需要,设计有扩展性、多功能的软件。 要考虑到某些特殊业务的需要。深圳市曾发生过这样一件事,一对从新疆调进该市的夫妇,在为小孩办理入户手续时,因公安局的户籍管理系统只能输入四个汉字以内的姓名,而该小孩是维吾尔族,名字由近十个汉字组成,超出了公安局电脑系统的设计要求,以至无法正常入户,引起了不必要的纠纷。以此为鉴,财务电脑系统应有处理特殊业务的设计,要考虑到特殊业务的需要。 5.强调面向用户 财务系统的最终使用者是企业,是一线业务人员,所以要特别强调操作简单、方便用户,要设计良好的用户界面,具体操作应尽可能简单易学。在屏幕显示方式上,最好只显示与业务相关的资料,对可有可无的资料,如参考性、辅助性的资料则能省则省。切忌“和盘托出”??有用、暂不需用的资料均显示于屏幕,这样很容易造成操作错误,还会给人“眼花缭乱”的感觉。在目前企业计算机应用水平、管理水平不很高的情况下,“面向用户性”很值得广大设计人员的重视。 6.试运行 系统完成开发后必须反复测试,证明达到设计要求,才能交付使用;不能边检测、边使用、边补救。 7.制定应急计划 系统完成设计后,开发方应编制与系统相关的运行文件,并提出有关注意事项,以备在出现意外情况时,有条不紊地采取相应措施。使用单位也应制定自己的应急计划,以备急需。令人担忧的是,不少单位恰恰忽视了这一关键步骤,没有起码的应急计划,假如系统一旦出现故障,后果不堪设想,损失将是巨大的。 8.加强风险控制,保证信息安全 实现会计电算化,必然解决信息安全问题。由于电子数据高度集中,高度依赖电脑,且受电脑病毒入侵、人为操作失误、机器故障、非法毁损等因素影响,数据很容易被破坏,因此,会计电算化必然加强信息安全管理,一方面制定各种严格的管理制度,加强风险控制,加强管理;另一方面加强对员工的信息安全教育,严禁未经受权人员上机操作;不能连接与业务无关的终端,禁止与互连网连接;采用先进的加密技术,安装“防火墙”,严防电脑病毒入侵,防止人为非法破坏数据。实践证明,严格、有效的管理制度是信息安全的最好保障。 9.加强对财务系统使用前的审计 财务系统必须确保正确,才能投入使用,这是保证财务数据安全的关键。系统在投入使用前,应组织专家小组进行严格审计、从严检测,并实地模拟运行。只有证明正确无误的系统方可正式投入使用,只有经过“实战”检验的系统才具有可靠性。必须指出的是,财务系统不能边使用、边检测、边维修,这样风险很大,难于保证数据安全。 实行会计电算化,要求财务管理标准化、规范化,而财务软件设计则要符合财务管理的特殊要求。只有相互适应、互相配合,才能设计出安全可靠、多功能、高质量的优秀软件,更好地推进会计电子化工作。财务电算化是大势所趋,是提高企业科学管理水平、增强竞争力的迫切要求??会计师、程序设计人员在这方面有着异常重要的作用,应充分调动他们的积极性、创造性。 软件设计论文:会计报表的软件设计方法 一、会计报表的作用和种类 会计报表是综合反映企业一定时期财务状况经营成果的书面报告文件。在日常会计核算中,各项经济业务分类地登记在会计帐簿中。会计帐簿虽然能够反映某一会计期间的经济活动内容,但却是分散的,不能集中揭示和反映该会计期间经营活动和财务状况的全貌。为了进一步发挥会计职能的作用,必须对日常核算的会计资料进行整理、分类、计算和汇总,编制相应的会计报表,为有关各方提供总括性的信息资料。 (一)会计报表的作用 1.会计报表提供的经济信息是企业加强和改善经营管理的重要依据 企业管理部门及决策者通过会计报表,可以全面系统地了解企业生产经营情况、财务情况和经营成果,能及时发现企业经营中存在的问题,检查分析财务计划的执行情况,迅速作出决策,采取有效的措施,改善生产经营管理。同时,利用会计报表提供的信息,为制定企业经营计划、企业经营方针等提供准确的依据。 2.会计报表提供的经济信息是国家经济管理部门进行宏观调控和管理的依据 政府部门利用企业报送的会计报表提供的财务信息,及时掌握各企业单位的经济情况和管理情况,便于对企业的生产经营情况进行检查分析。国家宏观经济管理部门可以通过企业的会计报表提供的资料进行汇总分析,以掌握国家经济总体运行状况,从中发现国民经济运行中存在的问题,为政府进行国民经济宏观调节和控制提供依据。 3.会计报表提供的经济信息是投资者和债权人进行决策的依据 由于债权人和部分投资者一般不能亲自参与企业的生产经营活动,不能直接获得企业经营方面的信息,因此,债权人和投资者为了进行投资等方面的决策,需要通过对企业会计报表的分析,了解企业的财务状况及生产经营情况,分析企业的偿债能力和盈利能力,从而,作出投资、融资等决策。同时,投资者通过会计报表了解企业情况,监督企业的生产经营管理,以保护自身的合法权益。 (二)会计报表的分类 会计报表可以根据需要,按照不同的标准分类 按照会计报表反映的内容,可分为动态会计报表和静态会计报表。动态会计报表是指反映一定时期内资金耗费和资金回收的报表,如损益表是反映企业一定时期内经营成果的报表;静态报表是指综合反映资产、负债和所有者权益的会计报表,如资产负债表是反映一定时期企业资产总额和权益总额的报表,从企业资产总额方面反映企业的财务状况,从面反映企业资产的变现能力和偿债能力。 按照会计报表的编制时间,可分为月报、季报和年报。 按照会计报表的报送对象,可分为内部报表和外部报表。 二、会计报表的软件设计方法 实现会计电算化后,会计报表一般都采用计算机软件来实现,即整个会计报表的形成过程:采集、计算、打印均由计算机来自动完成。 根据计算机对不同报表的数据采集和报表形成的不同处理方法,会计报表的软件设计方法可分为三类:专用报表的固定化设计、专用报表的通用化设计和通用报表的设计三类。 (一)专用报表的固定化设计 早期的会计电算化报表设计一般均采用此种方法。此种方法针对某个企业进行定点开发时,用专用报表的固定化设计。这种方法的设计要点是:针对某个企业报表格式固定不变,报表的数据固定单一,程序中只需将某帐簿文件的期末余额(或期末发生额)读出并输入报表文件中某行即可。其特点是:简单直观,不能通用。 (二)专用报表的通用化设计 此种方法的设计要点是:报表格式固定不变,但数据来源有所不同,不同用户可以根据自己的实际需要自行定义数据来源和计算公式。其特点是:灵活机动,便于通用。 (三)通用报表的设计 此种方法的设计要点是:报表格式(表头和表体)自行定义,数据来源也由用户自行定义,即不同用户可以根据自己的实际需要自行定义表格的表头栏目,自行定义数据来源和计算公式。其特点是:自行定义,自行设计。 1.通用报表的数据文件组织 (1)报表名称数据库 报表名称数据库用于存放定义的报表名称、报表编号、定义的日期,通过该数据库实现会计报表的管理,即增、删、改会计报表。 (2)报表框架结构 该数据库由三个字段组成:表号、标识字段和表结构内容字段。标识字段取值为:xt、lh、xw,分别表示“直接显示表头内容”、“栏号”和“直接显示表尾内容”。若标识字段各记录取值都为“xt”则可全屏幕手工制表(数据由键盘直接录入,与wps等字处理软件制表相似)。 (3)报表数据来源及计算公式数据库 该数据库用于采集某报表各栏数据。由六个字段组成:表号、栏号、核算、数据、数据来源、标识。标识字段取值为:“DZ”、“FZ”、“BN”及“LR”,分别表示数据来源于某一个帐、多个文件、表内运算及手工录入。栏号表示数据在表中的装配位置。 2.通用报表的程序设计 通用报表程序设计思想是:根据报表名称数据库、报表框架结构数据库、报表数据来源及计算公式数据库中的内容,程序自动编制一张报表并打印输出。 软件设计论文:企业财务电算化软件设计应注意的若干问题 现代电子技术在财经领域的应用??会计电算化,为会计管理开创了一个新时代,使现代财务管理搭上了“信息快车”,彻底摆脱了“会计室里的算盘、钞票、记账”等沉闷印象,财务管理进入了真正的“数字时代”,大大提高了管理水平和管理效率,产生了巨大的经济效益和社会效益。 会计电算化是一项复杂的系统工程,技术性、创造性很强,与其他系统比较,有很大的特殊性,它处理的信息量大,数据要求准确可靠、保存期长,需要严格监控;同时,会计数据要求严格、保密性强,属企业敏感资料。因而,会计电算化对财务管理及其软件设计均有特别的要求:财务管理标准化、规范化;软件设计须具有安全可靠、功能多样性…… 一、财务软件设计对会计工作的要求 1.增强法制观念,严格执行会计法 会计法是我们开展企业会计工作的法律依据,执行会计法是国家对会计工作的基本要求,所以企业的财务工作必然遵守会计法,遵守国家有关信息安全的法规。只有依法办事,会计工作才受到法律保护,从而为会计电算化的实现提供稳定的法律环境。 2.会计科目代码化 实行会计科目代码化的优点很多:(1)结构简单易记,便于会计人员使用;(2)便于电脑识别、分类、查验、调用和处理;(3)减少资料储存空间,减少电脑处理资料量,加快运行速度。企业会计科目代码必须采用会计制度规定的科目统一编码,例如现金101,银行存款102……这样既简单明了又便于计算机识别和处理,工作人员也乐于使用。如果缺少了这一重要环节,电脑系统就平添许多复杂内容,计算机不得不逐次识别处理每个会计科目,大大增加了程序设计的难度,而且多占了内存空间,减慢了计算机的运行速度,还会增加出错机会,不符合信息化环境的要求。因此,会计电算化首先要将会计科目代码代。 3.会计凭证标准化 电算化环境下会计凭证的设计要求:(1)具有通用性??尽可能满足各职能部门对会计核算的要求,力求做到多功能、一单多用、各方共享,提高人机工作效率。以记账凭证设计为例。建议采用集现金收付、银行转账、往来于一身的复式记账凭证,其内容应包括:摘要、科目编码、会计科目、一二级明细目、外币种类、借贷方金额、备注等,这样既适合处理人民币业务,又能处理外币业务,基本满足了会计核算的多方面要求,而且考虑到了未来对外业务发展之需,符合通用、多功能的原则。(2)便于会计人员操作,易于计算机处理。凭证设计的另一个要求是尽可能减少工作人员的书写、输入量,减少人工处理业务方面的时间??在会计实务中,工作人员往往要花大部分时间填写凭证、处理会计资料,效率低、差错多,而电算化管理则要求最大限度地减少人为处理资料的时间,让计算机更多地代替人的劳动,以充分发挥电脑高速、高效的优势。 同样道理,账簿设置、会计报表编制,也要符合标准化的要求,既要兼顾各方面需要,又要方便计算机处理。 4.会计处理方法制度化 会计电算化系统繁复而涉及面广,不宜经常修改,这就要求会计核算的方法、程序实行制度化。例如,固定资产的折旧方法有平均年限法、工作量法、双倍余额递减法、年数总和法等几种,企业可按实际情况加以选择,但一经确定就不要随意更改,要形成制度化执行。如果会计处理方法更改频繁,一则不符合会计制度要求,二则影响电脑系统正常运作,容易发生差错。如果不慎修改出错,就会导致系统损坏,影响正常会计工作。几年前,英国某信用卡公司就因修改计算机程序出错,致使支付混乱。日常生活中,类似情况是屡有报道。因此,如无法规、制度的变更,一般不要随意更改会计核算方法,以保持会计业务环境相对稳定,保证电算化系统正常运作。 5.培养复合型人才,提高财务人员的整体素质 综观目前的企业,既懂会计又懂计算机,并有一定英文英础的复合型人才实在太少,这是推行会计电算化的一大障碍。会计人员如果只懂会计,没有电脑知识,就不可能提出很好的会计管理构想去实现电子化;只有既熟悉会计,又具备一定电脑知识的会计专才,才能设计出优良的财务管理方案,让程序设计者去开发适用软件,使电算化发挥最大效能。再者,财务人员如具备一定电脑常识就能最大限度地避免操作错误,降低差错风险,从而保证会计数据安全。为此,企业要做好复合型人才的培训工作,让现职会计人员掌握电脑知识,为实现电算化提供重要条件。 实践证明,企业要顺利实行电算化管理,必须切实做好以上各项基础工作,争取上级领导的大力支持,为落实基础工作提供保证。 二、财务管理系统对软件设计的要求 1.高起点、高规格开发高质量的软件 财务系统对企业很重要,准确程度要求高,不允许有半点差错,因而必须从高起点出发,聘请高水平、合资格、有财务软件开发经验的公司和工程人员负责开发,不能聘请不够资质、不合资格、无实践经验的人员开发。否则,会影响系统的质量、进度,甚至会半途而废。例如,广州某企业,因经费不足聘请了一家技术力量较弱的公司负责开发会计系统,由于设计人员水平较低,加之无实践经验、缺乏财务常识,开发出的系统漏洞百出,最终无法使用,给企业造成了损失;同时,严重影响了该单位的电子化进程。因此,财务系统开发,用户必须聘请技术力量雄厚、具备财务软件设计经验的单位和设计人员负责。 2.做好系统分析工作 软件设计首先要从系统分析着手,目的在于了解财务工作流程,广泛收集必要数据,对相关的各种因素进行详细分析,这是软件设计的基础工作,很重要。对问题的分析是否深入细致、完整透彻,体现了设计人员对将要进行的工作的了解程度,也体现着基础工作准备是否充分,这关系到未来系统的成败,因而要充分重视系统分析工作。系统分析的具体步骤: (1)成立专家小组,具体包括:委托方、软件设计人员、会计师、系统使用者、信息安全工程师等组成,为全面开展工作做好准备。 (2)落实任务,明确基本事项,确定具体要完成哪些工作。 (3)提出具体要求,包括:明确给出系统的规模;系统应能完成哪些工作;系统工作的步骤和方法:新系统应达到何种质量水平,以及具体的质量控制指标、计划进度等。 (4)收集、整理数据资料,包括:会计业务分工、业务量、业务处理方法、各类报表、输出结果的时间、数据储存要求等。 (5)认真编好会计业务流程图。会计业务流程图就是把会计业务的整个过程用图示和文字说明表述出来。这一过程很重要,是系统设计的基础、依据,财务系统就是根据会计业务流程图设计出来的,是会计业务流程的“数字化”。业务流程图质量的好坏直接决定着系统设计的成败。因此,必须认真踏实地做好业务 流程图的编制工作。 业务流程图须由专家小组编制,其间应重点发挥有实践经验的会计师、具体业务操作者的作用,重视一线员工的意见,尽最大可能满足第一线业务的需要。设计财务系统很重要的一条就是实用、方便操作,要考虑到一线业务的具体情况。只有理论和实践相结合,方便实务操作,财务系统才受使用者欢迎。 业务流程图须同时采用文字说明、图形描述两种形式,以相互补充;有关说明、描述必须详细、周密、完善、步步到位,凡是业务触及到的细节均应详细说明、准确标出,为下一步程序设计工作提供充分依据。 有的单位在开发财务软件系统时,只侧重程序设计环节,忽视业务流程图编制的重要性,结果到了程序设计阶段,不得不中断设计,回过头来抽出大量的人力、物力去临时补上有关业务流程细节,财务系统成了典型的“边设计边施工边补漏的‘三边’工程”。这样既容易出错又拖慢了工程进度,更谈不上周密完善,还会影响系统的设计质量,给企业造成损失。 (6)编制程序流程图。程序流程图是将系统设计的具体步骤,通过图示符号表示出来,它直观地反映了程序设计的构思过程,体现了整个程序运行的思路,是程序设计的关键一步,直接决定着程序设计质量的高低。同时,绘制好程序流程图非常有利于系统的整体控制。 (7)对前期基础准备工作进行严格审核。财务系统的设计是以各项优良的前期准备工作为前提的,基础工作显得尤为重要。顾此,在开展程序编写工作之前必须全面审查有关准备工作是否充分,发现问题及时解决;严禁边准备、边设计、边补漏。 3.程序设计阶段,采用模块化设计 模块化就是把一个复杂的程序分成若干个功能不同的多个部分,各个子模块均有独立功能,可以单独运行;而把各个子模块组合在一起,又能方便地搭配成一个完整的系统。模块化设计是现代程序设计中一种很重要的技巧,有着众多优点: (1)便于分工合作,提高效率,提高质量。系统设计时,可以把要做的工作分拆成多个部分,然后分配给不同的人,甚至不同的单位各自开发。这有利于提高效率,提高程序的设计质量。 (2)便于维护、维修,增强通用性、易读性。 (3)增强模块的独立性,降低相互之间的依赖程度。即使有某些部分故障,也不致影响系统的整体运行。 (4)能设计出可绕过障碍区运行的高质量软件??这是模块化设计的最大优点。由于模块之间相对独立,所以即使出现某些非关键性故障,系统依然能安全运行。这一点很重要,因为系统在使用中出现小故障是较常见的现象,如果财务系统具备了这种优点,就能做到不停机维修,不致影响日常业务,这对财务管理特别有意义。反过来,如果系统一有小毛病就会影响日常业务,甚至突然“死机”,就会严重打乱企业的管理秩序,还可能会造成数据丢失,给企业造成损失。所以,能做到小毛病不停机维修,大故障能尽快恢复是财务管理对其软件设计的特殊要求。 4.软件设计要有扩展性,以适应企业未来发展 会计电脑系统设计要预计到企业各类业务的发展,要预留足够的扩展空间,以适应业务高层次、多元化发展。某些企业的电算化系统因没有扩展性,致使业务稍有变动,系统就无法适应,延误了日常工作。例如,一些企业的会计系统能处理人民币、港币、美元业务,但对日元、英镑、欧元或其他外币业务就难以适应。随着我国即将加入WTO,企业外币业务必然日益增多,缺乏扩展功能的会计系统将难于满足未来发展要求。因此,会计系统设计一定要有超前意识,要考虑到未来业务发展需要,设计有扩展性、多功能的软件。 要考虑到某些特殊业务的需要。深圳市曾发生过这样一件事,一对从新疆调进该市的夫妇,在为小孩办理入户手续时,因公安局的户籍管理系统只能输入四个汉字以内的姓名,而该小孩是维吾尔族,名字由近十个汉字组成,超出了公安局电脑系统的设计要求,以至无法正常入户,引起了不必要的纠纷。以此为鉴,财务电脑系统应有处理特殊业务的设计,要考虑到特殊业务的需要。 5.强调面向用户 财务系统的最终使用者是企业,是一线业务人员,所以要特别强调操作简单、方便用户,要设计良好的用户界面,具体操作应尽可能简单易学。在屏幕显示方式上,最好只显示与业务相关的资料,对可有可无的资料,如参考性、辅助性的资料则能省则省。切忌“和盘托出”??有用、暂不需用的资料均显示于屏幕,这样很容易造成操作错误,还会给人“眼花缭乱”的感觉。在目前企业计算机应用水平、管理水平不很高的情况下,“面向用户性”很值得广大设计人员的重视。 6.试运行 系统完成开发后必须反复测试,证明达到设计要求,才能交付使用;不能边检测、边使用、边补救。 7.制定应急计划 系统完成设计后,开发方应编制与系统相关的运行文件,并提出有关注意事项,以备在出现意外情况时,有条不紊地采取相应措施。使用单位也应制定自己的应急计划,以备急需。令人担忧的是,不少单位恰恰忽视了这一关键步骤,没有起码的应急计划,假如系统一旦出现故障,后果不堪设想,损失将是巨大的。 8.加强风险控制,保证信息安全 实现会计电算化,必然解决信息安全问题。由于电子数据高度集中,高度依赖电脑,且受电脑病毒入侵、人为操作失误、机器故障、非法毁损等因素影响,数据很容易被破坏,因此,会计电算化必然加强信息安全管理,一方面制定各种严格的管理制度,加强风险控制,加强管理;另一方面加强对员工的信息安全教育,严禁未经受权人员上机操作;不能连接与业务无关的终端,禁止与互连网连接;采用先进的加密技术,安装“防火墙”,严防电脑病毒入侵,防止人为非法破坏数据。实践证明,严格、有效的管理制度是信息安全的最好保障。 9.加强对财务系统使用前的审计 财务系统必须确保正确,才能投入使用,这是保证财务数据安全的关键。系统在投入使用前,应组织专家小组进行严格审计、从严检测,并实地模拟运行。只有证明正确无误的系统方可正式投入使用,只有经过“实战”检验的系统才具有可靠性。必须指出的是,财务系统不能边使用、边检测、边维修,这样风险很大,难于保证数据安全。 实行会计电算化,要求财务管理标准化、规范化,而财务软件设计则要符合财务管理的特殊要求。只有相互适应、互相配合,才能设计出安全可靠、多功能、高质量的优秀软件,更好地推进会计电子化工作。财务电算化是大势所趋,是提高企业科学管理水平、增强竞争力的迫切要求??会计师、程序设计人员在这方面有着异常重要的作用,应充分调动他们的积极性、创造性。 软件设计论文: 基于无线传感器网络的水资源监测系统的设计上位机 1.1 题目背景 水资源监测是水资源管理与保护的重要手段,我国水资源紧缺、水污染严重,如何高效、实时地获取水环境参数、研究开发水环境监测新方法,已成为水环境管理与保护的一项重要任务。无线传感器网络 WSN(Wireless Sensor Network)是将有感知能力、计算能力和通信能力的微小传感器节点采用规则或随机方式部署在监控区域,通过无线自组织和多跳的方式构成的分布式网络。它集传感器技术、嵌入式技术、现代网络技术、无线通信技术和分布式信息处理技术于一体,以数据处理为中心,协作地感知、采集、处理和传输目标区域的监测信息并报告给用户。它具有可快速部署、无人值守、功耗低和成本低等优点。 1.2 国内外相关研究情况 在世界上我国属于水资源贫乏国家, 对水资源的优化使用对我国实施可持续发展战略具有十分重要的意义。强化对水资源环境的监控是一个长期的任务。常规水资源环境监测方法主要分为以下两种:(1)利用便携式水质监测仪人工采样、实验室分析的方式。该方式仅限于对河流、湖泊的几个断面采样,采样频率从每月数次到每日数次。(2)采用由一个中央控制室和若干个监测子站组成的水环境自动监测系统对水环境参数进行自动连续监测, 数据远程自动传输, 可以实时查询所设站点的水环境参数[1]。前者由于无法对水环境参数进行远程实时监测, 存在水质监测周期长、劳动强度大、数据采集速度慢等问题, 不能很好地反映水环境的连续动态变化, 不易及早发现污染源并预警。后者能很好地解决水质监测周期长、劳动强度大、数据采集和传输速度慢等问题, 但由于有铺设电缆和建立监测子站的施工要求, 因而存在对监测地点原有的生态环境影响大、系统投资成本高、监测水域范围有限的缺点, 同时无法进行大面积布设监测子站、对每个小水域实施多点远程实时监测。基于无线传感器网络的水资源实时监测系统, 比较典型的国外代表有美国Heliosware公司的EMNET系统和澳大利亚CSIRO 的Fleck系统[2、3]。上述两种系统可采集参数种类较少、不提供对水资源的视频监测功能且通信速率低、产品体积较大、功耗较高, 目前仅适合用作研究, 尚不能作为实用系统在现场使用。国内已对基于无线传感器网络的水资源实时监测系统的一些关键技术进行了研究[4]。与传统的监测法相比, 无线传感器网络具有对生态环境影响小、系统成本低等优点。 近些年来,无线传感器网络是国际上非常关注的、涉及到多个学科高度交叉、知识高度集中的热点研究领域。目前,无线传感器网络的研究经过了两个阶段。第一阶段主要是采用MEMS技术设计微型节点,代表性的研究成果是智能埃及SmartDus无线集成网络传感器WINS。第二阶段是研究网络问题。国外设计了很多套演示系统取得了一系列重大的理论研究成果。在国外,Intel公司于2002年了基于无线传感器网络的新型计算机发展战略,主要研究无线传感器网络在医学、森林防火、环境监测等方面的应用。在国内,很多科研机构和大学队无线传感器网络都进行了相关方面的研究。有业内专家指出,中国掌握了物联网(WSN的实际应用)的世界话语权,不仅表明我国在该领域上的技术领先,同时也在于中国式世界上少数能将WSN实现产业化的国家之一。 1.3 研究意义 水资源是生命生存不可替代的自然资源,是生命支持系统之一,也是重要的环境要素。楼兰古城的兴起是由于丰富的罗布泊湖水的滋润,富庶的楼兰11万平方米,人口达万人,是楼兰国的首邑,是我国古代一重镇,也是丝绸之路南线必经之地。后来由于种种原因导致水资源衰竭,繁华的古城衰落,直至湮没在茫茫的荒漠之下。 水资源危机究竟始于何时,目前学术界尚无公论。但是水资源危机引起了世界各国的关注与不安。我国是一个人口众多,水资源绝对数量较高而相对数量较低的缺水国家。1988年7月1日《中华人民共和国水法》正式实施后,确立了每年水法宣传周(简称为水周),其目的就是通过这一活动,向公众集中灌输有关水资源开发利用与保护方面的知识和政策法规,以增强公众节约水资源的意识。 我国的水资源价值理论受水资源是取之不尽,用之不竭的传统价值观念影响,造成了水资源长期被无偿地开发利用,不仅造成了巨大的宝贵水资源浪费和对水资源非持续开发利用,同时对人类的生存及国民经济的健康发展产生了严重的威胁。尽管近几年来对此有所认识,采取了相应的行政或法律手段扭转这种被动局面,但是,由于对水资源价值理论的研究不够深入,致使所采取的措施缺乏广泛的经济社会基础,最终结果是政府干预行为过于集中和强硬,市场行为和经济杠杆的作用又过于薄弱,导致期望与现实相差甚远。因此,水资源价值研究在持续利用水资源过程中具有重要的地位,是实现持续发展战略一个组成部分,开展此方面的研究是十分必要的。 2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 2.1 研究的主要内容 根据无线传感器网络的基本理论和水资源监测的实际需求,设计基于无线传感器网络的水资源实时自动监测系统,能够在线实时测量温度、PH 值、电导率、浊度等参数的水资源监测系统,此系统在监测区域内采集相关数据,利用监测区域协调器节点和远程监测中心(PC 机)之间的通信,把经过处理的测量结果动态地显示出来。本课题完成系统上位机的软件设计,由串口接收协调器节点送来的水资源监测数据,进行数据解析,提取出各个传感器采集的数据并通过界面动态的显示出来。 2.2 研究方案 关于本次研究的课题,基于无线传感网络的水资源监测系统的设计,主要可分为三个部分,由于本次课题的研究只涉及上位机部分,即图一中的虚线部分,主要设计上位机的软件界面的设计部分,其中包括有串口接收数据,解包数据,以及显示部分,其中的解包部分包括,将PH值,浊度,在线实时温度,电导率和它们各自对应的数值一一对应起来,这部分主要涉及用Visual C++语言将其用软件编程,并实现功能,其流程图为图2: 实现过程为:先初始化软件,再设置软件编辑界面,设置好界面后,开始接收由协调器经串口发送过来的数据,进而解包数据,接着处理数据,将PH值、实时测量温度、浊度以及电导率的各组数据按照一定的要求计算好,显示各组数据,最后结束程序。 在这个过程中,实现了串口接收数据,解包数据,处理数据以及最后将数据动态的显示出来,完成了本次研究的要求。 3.本课题研究的重点及难点,前期已开展工作 要完成这次课题,即基于无线传感器网络的水资源监测系统的设计上位机,需要完成的内容有:系统上位机的软件设计、接收由串口协调器节点发送过来的水资源监测数据、进行接收数据的解析、提取出各个传感器采集的数据并且通过界面动态的显示出来。其中重点以及难点有:系统上位机的软件设计,由于对上位机不是很了解,以前也没有接触过上位机,对它的功能,使用不了解,也没有接触过Visual C++语言,属于初学者,会有一定的难度,既是重点也是难点;把接收到的数据进行数据分析,要进行合理的、有效的数据分析,是一个关乎本次课题成败的重点;将提取出的数据通过界面动态的显示出来,要通过一定的平台来显示,即要通过一定的硬件设施显示,这就需要能够正确的,有效的连接到所用的平台,是研究的最后一道门槛,也是重点。 目前为止,已经开展的工作有,通过查询相关资料以及通过互联网了解到上位机的功能,以及它所需要的编辑工具-----Visual C++,对我来说这是一种新的语言,现在已经开始看有关C++方面的书,开始学习使用它一些简单的使用方法。 4.完成本课题的工作方案及进度计划(按周次填写) 第1-3周:查找借阅相关书籍资料,确定系统的总体方案,完成开题报告; 第4-9周:进行上位机软件编程学习,软件界面设计 第10-11周:进行软件设计、进行数据解析; 第12-15周:系统调试,验证系统功能; 第16-17周:完成毕业论文,准备答辩 软件设计论文:计算机教学系统软件设计 摘 要 计算机在教学中的作用逐步显现。计算机技术和网络技术,可以打造教学交流平台,构造校园内的网络。让教学方法更为丰富,教育教学实时存在,更可以让教师和学生的信息沟通得到全面的进步。本文介绍了使用学校网络,打造网络平台计算机进行教学的系统设计和完善过程。 【关键词】校园网络 软件设计 教学系统 模块化 1 研究背景介绍 学校网络教学系统的设计目的是出于实际应用意义。首先从技术角度,计算 机开发技术已经趋于成熟,使用计算机高级编程语言具备完成系统制作的条件。在计划进行设计的初期,查阅了相关的文献与资料,计算机实现的教学平台系统已经有成型的作品。而且许多高等院校的应用都显示,利用网络教学系统,实现教学,是一种行之有效的与时俱进的现代化教学模式。通过这样的平台,学生可以提出问题,得到教师的解答。可以在线实现选修课程的选定,可以查阅自己的学分和单科成绩等等。意义众多,所以设计并完成基于网络模式下的教学系统工作是有实际意义的。 当前校园网络教学系统的情况:很多高校率先完成了网络平台教学系统的应用,好处前面已经简单介绍,这里不再赘述。但是仍然存在着很大的不足。比如教师在教学过程中的经验如何能通过教学系统展现出来,这是一大难题。学生在网络教学系统下的心态不同,在具体的教学中反映出的状态无法让教师观察到。如何通过网络的形式调动并发挥出学生学习的主观能动性。这些都限制了网络教学系统的发展。 2 软件设计工具选择与硬件需求: 软件设计采用服务器客户端模式和浏览器服务器模式交互。网页脚本设计在 和php中进行选择。二者各有利弊。综合设计者的使用习惯选用了数据库技术使用成熟的sql sever。高级语言选用java,这些技术成熟且具有一定的先进性、流行性。硬件需求本身并不很高,主流计算机皆可。但是在设计中,为了加大网络承载能力,选用了硬盘组为服务器,在压力测试中发现可承受同时间片200人登录工作。在并行计算中,主要利用了java的特性,并没有进行额外的并行算法设计。 3 部分模块、子系统功能介绍 这里只简单介绍部分子系统模块的工作功能。 首先信息管理子系统 信息管理子系统是辅助平台的唯一入口,里面包括各 种资料和师生的个人信息。它能根据用户的需求检索各种公告信息,能帮助教师或学生和搜索课件、教案等。其次,学习管理子系统 学习管理子系统的主要功能是分专业课程的管理、教学计划和大纲的设置以及各项内容的修改和调整等。为学生的主动学习提供基础。再如课件管理子系统 课件管理子系统的主要功能是教师上传或修改课件,方便学生及时共享教师的学习资料和学习理念,另外,也有助于这些资料的学习推广。再如师生交流子系统 师生交流子系统的功能是让师生互动起来,使得教师能及时、全面的接受到学生的反馈,也使得学生通过和教师的交流,对知识有进一步的理解。又如在线考试子系统 在线考试子系统的功能是最大限度满足各学科教师和每一名学生的要求,实现无纸化的各种科目考试以及试卷批阅、成绩统计分析等工作。如作业子系统 作业子系统的功能是给教师提供了在网上布置作业和批改作业的平台。比传统的作业处理方式效率更高、应用更为灵活。 4 特点介绍 4.1 系统架构 合理采用了双交互模式。当服务器处于开放作业时候,用户可以用密码和口令登录网页,接受相关服务。 4.2 用户设置灵活 有教师角色、学生角色、管理员角色和录入员角色。不同角色实现不同的功能。比如教师可以登录试卷批阅模块,可以登录信息答疑模块,为学生的提问做出解答。录入员角色,是为了组织网络试题的录入工作而设置的,在短时间内允许登录和输入试题。这种角色设置有时间的限制。在工作完成过后,要由管理员取消权限和用户。当然还可以根据特殊需求,在管理员授权下,设置特殊角色,给予不同模块权限的设置。 4.3 在安全方面进行了考虑 使用了md5以及初步加盐技术的应用。在网络应答和网络模考模块中,使用了蚂群算法的遗传算法应用。出题难度和题量整体较为平均,趋于合理状态。 4.4 系统在检测和实际使用中 具有较好的稳定性,在编写过程中,语言和数据库选用合理,为软件后期维护和功能 拓展,提供了空间。 5 结束语 综上所述,在校园网络中使用计算机技术完成教学系统的设计,具有实际应用意义。可以为各个中高等院校服务。系统设计合理,工具选用皆为当前主流语言与工具。实现系统具有自身的特点。灵活稳定。可以让教师、学生在校园网络中更好的完成学习任务。减少了学校为教学而付出的人力与物力。设计过程中仔细研究了已有的产品和具体的需求,完成了主体功能,较好的完成了设计任务。 软件设计论文:新时期移动电子信息软件设计技术探讨 摘 要 本文重点分析了当前流行的android、jdbc、ajax、jquery等计算机新技术,探讨新时期移动电子信息软件开发的技术趋势,对计算机从业者和爱好者都具有一定的参考意义。 【关键词】计算机 新技术 移动 软件 1 引言 android这个单词的原意是“机器人”,2007年,google推出了一款基于linux技术的手机开源系统,也命名为android,这个智能手机平台由中间件、操作系统、应用软件和用户界面组成。美国著名的科技博客在2012年曾评选十款对二十一世纪影响最大的电子产品,其中就有android智能手机操作系统。随着andriod手机系统不断开发与应用,消费电子、媒体播放器、移动终端都广泛应用移动电子信息软件。据有关数据指出,我国2013年平板电脑和智能手机的占有量占全球的25%。随着全球智能终端市场的中心逐步发转移到中国,同时安卓系统也在平板市场广受消费者喜爱。随着wifi和3g网络的普及,智能手机等其他智能终端能够随时随地连接互联网,使用者轻而易举获取网络服务。在现实生活中,安卓智能系统移动电子信息软件占有很大市场。 2 新时期移动电子信息软件应用发展 首先是消费群体成熟,目前国内安卓开发应用社区非常活跃,国内运营商和厂商都积极加入安卓阵营,许多厂家推出了基于安卓系统的移动电子信息软件。android在我国具有十分广阔的前景,很多企业开始认识到app的重要应用,安卓企业客户端的设计开发越来越受重视。现在我国智能手机的软件开发正处于飞速发展时期,通过一路探索和对以往经验的总结,产生了一批致力于安卓系统app开发的优秀互联网供应商。移动电子信息软件已经包括酒店、商城、美容、旅游、医疗、汽车、地产、娱乐、传媒等服务产业,致力于提供一站式移动开发给企业客户。 一款名叫“飞常准”的航班实时查询的移动电子信息软件已经支持80%国际航班和99%的国内航班查询航班动态,提供到达、起飞、取消、延误、备降和返航等六种航班状态的结果。这款应用软件还能提前预测航班延误,及时提供延误航班的预报。 一款叫“淘宝旅行“的移动电子信息软件应用是为人们提供酒店、火车票、机票服务的。通过这款应用软件,还能够查询预定的部分景区门票。只要在客户端输入所处位置和目标城市,就能提供用户目的地周边详细的酒店价格和地址给客户,同时为客户提供导航。 一款叫“高德地图”的gps导航移动电子信息软件可以提供交通实时路况的播报,还可以预测到达目的地的时间、合理规划出行路线、提醒摄像头等服务。另外,为了减少使用流量,这款应用还可以离线下载。同时,这款手机应用软件整合天气、火车、公交等资源,方便用户出行。 一款名叫“蝉游记“的移动电子信息软件可以方便分享和制作旅行游记。下载这款软件后,可以用豆瓣、新浪微博和qq等网站账号登陆。这款手机软件支持离线全程操作,不受网络的限制。另外,当联网的时候,可以将手机游记更新到网站,和好友一起分享精彩旅程。 一款名叫“墨迹天气“的移动电子信息软件专门用于天气信息免费查询。这款手机软件采用人性化设计,使用方便,现在能够预报2000多个地区的天气。使用这款手机应用软件所需的流量很少,每次不到3k。占用的内存也很少,可以独立运行在主程序之外并且支持显示在桌面。 一款名叫“快的打车”移动电子信息软件风靡一时。这款手机应用软件可以帮助人们预约叫车和实时打车。目前,这款打车软件使用城市超过50个,有2000多万用户。使用这款手机软件打车,还有返还部分车费的优惠。 3 新时期移动电子信息软件核心技术 3.1 jdbc技术 java语言用于执行sql语言的api叫jdbc,这个应用接口可以为不同类型的数据库提供相同的访问,jdbc由java编写的接口和类组成。jdbc的出现极大地方便了数据库程序开发人员,为他们提供了一个统一的api,可以在此基础上构建更高级的接口和工具,使数据库程序开发人员方便写出数据库相关的应用程序。 jdbc的出现使sql语句的发送变得很简单。开发人员只需要调用数据库接口编写程序就可以了,它自动向相关数据库进行sql调用。另外,jdbc和java语言的结合避免开发人员为不同的开发平台重复开发相同的应用程序,实现应用程序一次编写,到处运行,这同时体现了java语言的优势。 对于java开发人员来说jdbc是api,是 实现数据库连接的接口模型。作为应用程序接口,jdbc提供统一的接口给程序开发人员,并且为第三方厂商实现数据库与中间件的连接提供统一的方法。jdbc支持sql标准和数据库其他的连接标准。jdbc真正实现了面向目标的连接,并且有严格类型、简单但高性能的接口。 3.2 jquery技术 jquery是基于javascript语言的一个优秀框架,jquery兼容css标准,是精简版的js库,能够很好地应用于各种浏览器。jquery方便用户处理html,实现动态功能,提供灵活的ajax交互给网站。另一个优势是拥有详细的使用文档,实现html内容和代码的分离,简单易用。 3.3 ajax技术 ajax是一种交互性强、创建快、性能好的web开发技术。xmlhttprequest是ajax的核心技术。ajax在服务器和浏览器之间采用异步传输数据。通过ajax,可以直接提出请求给服务器,用户堵塞少。 智能终端的程序开发比桌面程序有许多优点,它们开发简单,安装方便,用户群大。 4 结语 随着计算机科技的飞速发展和移动开发的蓬勃兴起,这些新型计算机技术已经广泛应用于智能手机、平板电脑等智能终端领域的程序开发。移动互联网对人们越来越重要,这些计算机技术的应用前景也会更广阔。 软件设计论文:Linux环境下即时通信软件设计与实现 作者简介作者简介:李伊林(1984-),男,江西省水利科学研究院助理工程师,研究方向为网络通信;傅小英(1987-),女,南昌大学信息工程学院硕士研究生,研究方向为计算机应用。1qt简介 qt是一个跨平台的c++图形用户界面库,由挪威trolltech公司于1995年底出品。qt的对象间通信采用信号/槽(signal/slot)机制,其中signal犹如mfc中的事件,而slot则是响应事件的方法。如果要实现对象间的通信,只需要把一个对象的slot和另一个对象的signal连接起来即可实现事件驱动[1]。 由于本系统是通过qt[2]图形开发工具来实现与用户之间的接口设计,所以在eclipse中如果要使用qt,则需添加qt插件方可建立qt gui工程文件。 2系统总体设计 本系统实现了linux系统下的简单通信,同时可以动态刷新在线用户列表,并与其他用户进行聊天通信或传送文件等[3]。如果用户想与其中某位好友聊天,则应该与其建立连接,此时两个客户端有一个作为服务器,另一个作为客户端。本系统的主要架构如图1所示。 系统主要分为客户端和服务器,服务器并不对用户发过来的信息进行转发操作,因为该做法会增加服务器的工作量。它只负责监听客户端的连接请求,同时,在与客户端建立新连接时,服务端会对客户端的端口号进行注册,之后将端口信息提供给每个连接上的客户端[4]。因而两个客户端之间的通信则不需要以服务器作为转发站,而是可以直接进行通信,从而减少了用户之间的通信响应时间。客户端主要可以进行注册、查找密码、添加/删除好友等一些基本操作[5],与好友建立连接之后,还可与好友进行聊天,互传文件等。 图1系统架构 3关键技术实现 3.1客户端listfriend类实现 listfriend类主要用来显示当前用户的好友列表,并按好友的不同组号将其进行分类。同时,用户可以通过触发右键事件对自己的好友列表进行修改,如添加、删除、移动好友,修改好友备注,修改用户信息等。在该类中,用户还要对自己的端口号进行监听,如果有好友提出聊天请求,用户可以根据自己的意愿接受或拒绝。或者用户自己向好友提出聊天请求,如果好友拒绝,则关闭对话框。 软件设计论文:基于MATLAB GUI坐标转换软件设计与实现 【摘 要】matlab软件是以矩阵为单位进行数据的运算与处理,matlab的程序设计过程中,对象的句柄是非常重要的一个概念。每个对象都有自己独立的句柄,通过操作句柄,来实现对象的控制和修改。gps测量的成果是基于wgs84椭球的纬、经度坐标和大地高,而我们实际应用中需要用到的是北京54或西安80的高斯投影平面坐标或者是地方坐标,因此就存在一个坐标转换的问题。本文介绍两种坐标转换方法:空间三维七参数坐标转换方法和平面二维四参数转换方法,利用这两种方法通过matlab设计界面并编写程序实现对excel中的坐标数据进行坐标转换。 【关键词】matlab;全球定位系统;七参数;四参数 0 引言 matlab软件是“矩阵实验室”——matrix laboratory的缩写,是用c语言进行编写的。它具有语言书写简单,语句功能强大,封装了丰富的数学函数,我们可以直接调用这些数学函数。matlab对于数学运算,特别是矩阵运算,非常高效,而文件批量坐标转换又涉及复杂的数据计算,这就是为什么利用其进行程序编写实现的原因。 excel是微软公司的办公软件microsoft office的组件之一,它可以进行各种数据的处理、统计分析和辅助决策操作。将原始数据存放在excel中,excel可以批量对原始数据进行预处理,达到我们想要的数据格式,可以将文本导入到excel中,读取与存储都易于操作。 随着全球导航定位系统的发展,尤其是美国的gps技术发展,其具有全天候,连续性,实时性等优势,已经逐渐取代了传统的测量方式。gps测量成果是基于wgs84椭球的大地坐标,即:大地纬度b,大地精度l,大地高h。而我们通常所需要的是基于克拉索夫斯基椭球的北京54坐标系或基于第16届iguu大会推荐的1975年国际椭球的西安80坐标系。因此我们需要将gps所测的wgs84大地坐标转换成我们所需的北京54或西安80坐标。 本文主要介绍两种坐标转换方法:七参数空间坐标转换方法和四参数平面坐标转换方法,通过matlab设计界面并编写程序实现这两种方法,然后通过转换得到的坐标比较分析这两种的精度及适用范围。 1 matlab简介 1.1 matlab系统概述 matlab是美国mathworks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括matlab和simulink两大部分。 matlab是英文“矩阵实验室”——matrix laboratory的缩写,其全部采用c语言编写。具有如下特点: (1)基本数据单位是矩阵,矩阵运算如同其他高级语言中的变量操作一样方便,矩阵无需定义即可采用; (2)高效的数值计算及符号计算功能,能使 用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来; (3)具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化; (4)友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使学者易于学习和掌握; (5)功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ,为用户提供了大量方便实用的处理工具。 1.2 matlab程序编写的基本原则 突破以往其它程序语言经常采用的循环思想,尽量采用matlab矩阵式语言书写程序,使得程序简洁,执行效率高。在程序设计中尽量避免重复的脚本代码,多用matlab提供的函数。系统中的函数要比用一般代码编写的函数执行效率高很多。在编写比较大的程序时,应该对各个细节以函数或子过程方式处理,避免矩阵混淆。 在程序编制过程中,各个功能部分尽量封装在函数中,这样不但可以减少全局变量个数,而且对各个函数的修改要比对整个程序的修改方便得多。 1.3 matlab的文件类型 m文件:用于存储函数过程; figure文件:用于显示、存储图像; 在matlab中,最常用的是m文件。matlab是一种解释性语言,用户发出的指令需要送到matlab系统内解释,而m文件实际上就是记录指令的文本,用以统一将命令送入系统内进行解释。 m文件有命令式(script)和函数式(function)两种形式。命令式文件就是matlab内部命令的简单叠加,matlab会按顺序执行文件中的命令,这种方式常用来形成主函数。函数式文件用以解决参数传递和函数调用的问题,每个具体的功能一般用此方式实现,它的第一句以function语句为引导。 2 坐标转换相关理论 2.1 三维空间坐标转换 wgs84与bj54的坐标转换问题,实质是wgs-84椭球体到bj54椭球体的转换问题。 如果我们是需要把wgs84的经纬度坐标转换成bj54的高斯投影坐标,那就还会涉及到投影变换问题。而如果我们所需的坐标是地方坐标,那么我们还要利用四参数法将北京54坐标转换成北京地方坐标。因此,这个转换过程,一般的gps数据处理软件都是采用下述步骤进行的: 1)wgs84(b,l)——wgs84(x,y,z),空间大地坐标到空间直角坐标的转换。 2)wgs84(x,y,z)——北京54(x,y,z),坐标基准的转换,即datum转换。通常有三种转换方法:七参数、简化三参数、molodensky。 3)北京54(x,y,z)——北京54(b,l),空间直角坐标到空间大地坐标的转换。 4)北京54(b,l)——北京54(x,y), 高斯投影正算。 5)北京54(x,y)——地方坐标(x,y),四参数转换。 通过下面的流程图,我们可以更清晰地了解整个流程。 图1 wgs84、北京54、北京地方坐标转换流程图 2.2 二维平面坐标转换 二维坐标转换适用于小范围内gps坐标向地方坐标的转换,在实际测量时,必须将gps接收机测得的大地经纬度坐标b、l(基于wgs一84椭球)转换成本地平面直角坐标x、y(基于本地椭球) 。其转换过程为: (1)将公共点的wgs84坐标投影到其对应椭球的高斯平面上,得到wgs84的平面坐标; (2)利用两个以上的点,采用最小二乘方法求解四参数; (3)先将需要进行坐标转换的wgs84坐标投影到其对应椭球的高斯平面上,得到wgs84的平面坐标,然后根据第二步求得的四参数,将其转换为本地平面直角坐标。 为了使上面的过程更为清晰,现以wgs84的大地坐标与转换到北京54坐标所作的流程图为例进行说明: 图2 二维平面坐标转换流程图 3 matlab gui界面设计及程序实现 通过参考南方测绘gps数据处理中的坐标转换软件和coord mg坐标转换软件界面,经过综合分析比较,我设计出了这款基于matlab gui实用、简洁、界面友好的zbjh2013坐标转换软件,zbjh2013主要用七参数和四参数两种转换方法进行三维空间和二维平面坐标转换。 3.1 matlab gui相关内容介绍 matlab具有创建图形用户界面(gui)的功能。gui是用户与计算机或计算机程序的接触点或交互渠道,是包含诸如窗口、图标、菜单和文本等图形对象的可操作界面。通过定制用户与matlab交互的命令窗口,gui能有效组织数据流程,使处理方法易于使用和推广,同时也使人机交互更加友好。 在这次坐标转换 软件设计与实现过程中主要用到了以下几种控件: (1)面板(panel):panel是gui对象的容器,当移动panel的位置进行gui编辑时,panel的子对象也随之移动,并保持它们在panel中的相对位置。 (2)弹起式菜单(pop-up menu):pop-up menu与listbox类似,都使用string属性显示一组选项,区别为:①pop-up menu更节省界面空间,需要左键单击才能调出这些选项;②pop-up menu不能同时选择多个选项。 (3)单选按钮(radio button):radio button通常组合使用,用于显示一组互斥的状态。 (4)复选框(check box):check box与radio button类似,用于显示一对互斥的状态,通过鼠标左键单击,可在“选中”与“未选中”两种状态之间切换。(5)静态文本(static text):static text通常用于显示其它对象的数值、状态。 (6)可编辑文本(edit text):edit text允许用户修改文本内容,用于数据的输入与显示。若max-min 1,允许edit text显示多行文本;否则,只允许单行输入。 (7)列表框(listbox):listbox用于显示一组选项,通过鼠标单击左键,可选中任意一个或多个选项,当max-min 1时,允许同时选中多个选项;否则,只允许一次选择一项。 (8)触控按钮(push button):通过点击push button可以调用回调函数,实现某项功能。 (9)表格(table):table为二维的可视化表格,可用于显示控制点坐标,通过编写程序来实现点击按钮添加和删除数据。 (10)选项卡控件(tabstrip control),通过tabstrip control可以进行局部区域界面之间进行切换。 3.2 matlab程序实现相关代码 框架搭建好之后,在matlab gui对应的m文件进行程序编写过程中,解决以下几个难点: (1)不同gui间参数传递、回调函数调用问题; 主界面的代码 [scs1,scs2,scs3,scs4] = conversionmethod; handles.dx = scs1; handles.dy = scs2; handles.xzj = scs3; handles.cdyz = scs4; 子界面的代码 varargout{1} = handles.scs1; varargout{2} = handles.scs2; varargout{3} = handles.scs3; varargout{4} = handles.scs4; delete(handles.conmet_scs); (2)将子界面的所有控件复制到主界面上,通过tabstrip实现选项卡功能; 将子界面的所有控件复制到主界面上的代码 hsub = sub('visible','off'); hpal2 = copyobj(findobj(hsub,'tag','filetransfer_uipanel'),hobject); set(hpal2,'position',get(handles.point_uipanel,'position'),... 'visible','off'); handles.hpal2 = hpal2; delete(hsub); 通过点击选项卡实现点坐标与文件坐标转换的切换的代码 tabstripval = hobject.selecteditem.index; switch tabstripval case 1 set(handles.point_uipanel,'visible','on'); set(handles.hpal2,'visible','off'); case 2 set(handles.point_uipanel,'visible','off'); set(handles.hpal2,'visible','on'); end (3)对table空间的操作,通过点击相应按钮逐行添加和删除数据。 逐行添加数据的代码 global coord; b = str2double(get(handles.edit1,'string')); l = str2double(get(handles.edit2,'string')); x = str2double(get(handles.edit3,'string')); y = str2double(get(handles.edit4,'string')); raw = {b,l,x,y }; coord = [coord;b l x y]; set(handles.calculateqcs_uitable1,'data',coord); 逐行删除数据的代码 data = get(handles.calculateqcs_uitable1,'data'); [row,column] = size(data); for k = row:-1:1 data(row,:) = []; set(handles.calculateqcs_uitable1,'data',data); end (1)选择源椭球类型,待转转换坐标类型; (2)选择目标椭球类型,目标坐标类型; (3)通过点击菜单“设置”“投影设置”,通过投影设置界面,设置投影方式、中央子午线,投影尺度及x常数和y常数; (4)通过点击菜单“设置”“四参数”或“七参数”,选择一种坐标转换方式,通过四参数或七参数设置界面,输入四参数或七参数,如果四参数或七参数未知,则通过点击四参数或七参数设置界面中的计算四参数或七参数进行四参数或七参数的求解,四参数需要至少两个控制点坐标,而七参数需要至少三个已知控制点坐标,配置好参数坐标转换方式之后,选中转换设置中的投影设置和四参数或七参数复选框; (5)通过选项卡进行单点坐标或以文件的形式批量坐标转换。 4 结论 将matlab gui与坐标转换相关知识结合起来,matlab具有矩阵运算的特长避免了程序中出现大量循环体。gui界面设计简洁、直观、友好。既能够实现单个点的坐标转换,有可以excel文件的形式实现批量坐标转换。不管是三维空间或二维平面坐标,转换得到的成果完全能够满足工作的精度要求,到达最初的设计目标。 通过大地测量学课本与坐标转换相关的知识及网上下载的一些论文的阅读学习,对坐标转换的理论认知更加深入,受益匪浅。
环保管理论文:石油行业安全环保管理模式论述 摘要:随着现代社会经济的不断发展,其工业化的发展水平也得到了很大的提升,人们的生活水平越来越高,因此就引发了很多的环境问题。石油行业最为我国经济发展的支柱产业,不仅带来了巨大的经济效益,促进了社会的发展,同时也带来很多环境的问题。所以,当前我国石油行业的最主要的工作内容,就是要构建安全环保管理的创新模式和策略,使其有效的运作。通过对石油行业安全保护管理模式进行充分的了解和研究,找到其中存在的问题,提出有针对性的措施,从而更好的构建安全保护管理模式,实现石油行业更好的发展。 关键词:石油行业;安全保护;管理模式;问题及措施 风险大、投资大、施工难度大、技术复杂以及环境恶劣等等都是石油行业所具有的特点,由于这一系列的特点,就给石油的生产和运行过程中增添了很多不可预知的风险,并且有很多风险是无法预防和控制的,如果发生安全事故,不仅会对石油行业造成一定的损失,同时还会影响到社会的安定。因此,一定要加快石油行业安全保护管理工作的进行,从而能够使石油行业安全稳定的发展。 1安全环保管理模式在石油行业中的重要性 在石油行业当中,安全环保管理工作是最重要的,它既能够保证石油行业的安全性和稳定性,同时还能够促进其更好更快的发展。那么其重要性都体现在哪些方面呢?首先,在石油行业工作的过程当中,其工作人员的生活等大部分都集中在比较小的空间里,并且其施工现场的环境非常差,因此就存在很多的安全隐患。其次,在石油生产的过程当中,由于其具有易流动、易爆、易燃的特点,因此,如果一旦有操作不当的情况发生,就会发生爆炸,从而引起火灾等不可逆的事故。一般情况下,往往石油作业的分众和人员数量比较多,所以,就给施工中的协作分配和管理工作就增加了难度,再加上自然因素等对石油设施的影响,从而就使石油行业存在许多的安全隐患。由此可以看出,做好石油行业的安全环保管理工作就尤为重要。 2我国石油行业安全环保管理工作中存在的问题 第一,相比较于国外的技术设备来说,我国的安全检测检验技术比较落后,安全技术有待加强。第二,大部门石油行业的员工在日常的生活中都比较的缺乏安全保护常识和职业保护常识,从而对自身的健康造成了极大的损害。第三,我国石油行业的安全管理制度不够完善,缺乏一定的科学性,第四,大部分的石油行业在保险方面都没有进行系统的管理,对于一些风险评估以及应急预案也无法满足现实的需要,从而就很容易造成工程进行的过程中因为意外发生,所造成不必要的经济损失。第五,我国石油行业在各个环节、各个层面的监管工作都不够细化,由于缺乏监管,从而就导致很多制度在执行的时候流于形式,从而对安全生产造成了不良影响。 3石油行业安全环保管理模式的构建 3.1职业健康与安全管理石油企业不仅要控制和管理自身存在的一些危害因素,同时还要根据危害评价的标准,对其存在的各种风险进行辨识和评估,从而能够采取积极有效的措施进行控制,帮助石油企业能够有效的避免很多可以预见的风险,减少企业损失以及给员工带来的伤害。同时,还要不断的加强员工自身的意识,定期开展讲座,是员工能够提高安全技能,掌握自我保护的常识。另外,还要确保所有参与项目的单位以及员工等,对于项目存在的风险以及相关措施是了解的,并且能够遵守项目的安全规定。对于风险辨识以及评估活动要保持透明性,同时对所利用的管控措施以及程序的情况,进行详细全面的总结和记录。3.2保险管理当前,我国的石油行业在保险方面并没有进行系统的管理,所以,在石油工程进行的过程中,很容易因为意外的发生就在称一些不必要的经济损益,因此,石油行业一定要将保险作为石油行业中一项重要的管理工作。只有这样,才能够有效的对石油工程的风险有效的规避。对于保险的管理,一定要按照国际惯例对项目进行投保,其保险的申请资料包括项目介绍、保险起止日期、保险方式、保险范围以及其他相关的资料。另外,还要对可能发生的风险等级进行评定。3.3安保管理对于安保的管理,通常将安保工作与项目的健康、环保以及安全体系的管理相结合,由项目部对施工的现场进行安保管理工作,并且还要为安保提供必要的人员和设备,严格的控制施工现场的设备以及人员的进出,采取积极有效的措施对人员以及财产进行保护,防止出现损坏和失窃的问题。从而实现安全环保管理体系与安保管理体系的有机结合。3.4环境管理项目部要根据我国环境保护相关的法律法规以及行业规范要求,采取积极有效的措施,从而避免出现环境污染的现象。3.5应急管理石油行业是一个特殊的行业,因此,在石油生产运行的过程中,必然会存在着很多的安全隐患。因此,要针对不同的情况,去制定相应的安全应急工程程序和安全应急计划,还要根据自身的实际情况,建立安全应急指挥中心,并且配备先进的通讯和救援设备。另外,要定期或者不定期对安全应急程序和计划进行检查,从而能够保证应急管理的有效性,降低安全事故发生的概率。 4结语 当前,石油行业发展的全新方向就是要建立健康、环保以及安全的体系,要充分的认识到安全环保管理模式的重要性,学习和借鉴国内外在这方面先进的经验,然后根据自身的实际情况和特点,加强对各种石油行业各方面的管理,提高员工的安全防护意识,从而构建科学合理的安全环保管理体系,实现石油行业健康稳定的发展。 作者:李尧 单位:中国石化销售有限公司广东石油分公司 环保管理论文:土木工程建筑施工阶段环保管理分析 【摘要】当前,土木工程的施工规模逐步扩大,而施工的节能、低耗、环保要求,也逐渐成为社会发展的潮流,节能环保理念的实际应用,是土木建筑施工行业发展的必然。本文探讨了土木工程建筑施工阶段,对于环保方面的管理措施,以促进土木工程的健康与可持续发展。 【关键词】土木工程;施工阶段;环保管理 1引言 土木建筑施工的节能环保与相关管理工作的开展,将有利于工程的能源节约,从而防止对环境造成污染。在土木建筑施工中,应当积极树立节能环保理念,应用节能环保技术,以提高土木建筑施工的节能水平,提升土木施工企业环保形象,最终达到提高企业经济效益与社会效益的目的。 2土木工程施工中出现的环保问题 2.1大气污染 有些建筑施工所使用的材料中,含有一些有害物质且为经过特殊的处理,导致施工过程中出现污染物有害气体的外渗问题,造成空气的污染,着主要是因为土木工程的建造过程中,对于化学原料没能预先采取合理的处理和运用方式,例如在桥梁、隧道的爆破施工中,需要使用的火药,以及在房屋的建设过程中所使用的化学油漆、建筑物粉尘等,均会在一定程度上影响空气质量,进而产生大气污染现象。 2.2水污染 土木工程建设的水污染主要是因为在施工过程中,所产生的施工废水、生活废水,如果这些施工废水流到河流之中,将会降低河水的质量,导致水生物过度繁衍,严重影响了施工地的正常生态环境发展。而生活废水主要指的是施工场地中,施工人员日常用水所产生的废水,如洗漱废水、清洁废水和厕所废水等,这些污水流入河流,同样会在一定程度上影响水质。 2.3噪音与固体污染物 许多的土木工程建筑往往靠近城市,而城市居民区通常又相对集中,土木工程施工的过程中,无论是机械设备的运转、施工车辆的运行,或者是工程爆破等施工项目,必然会对周围的居民日常生活产生影响,从而形成噪音污染。而盲目赶工期现象也会在很大程度上影响了附近居民的日常作息时间,给居民的生活带来了困扰。在土木工程拆迁的过程中,往往会产生许多固体垃圾,如果没有及时采取处理措施,这些固体垃圾就会成为固体废弃污染物,不仅影响周边环境,还会给后期土木工程的施工造成安全隐患。 2.4环保意识的缺失 在土木工程的施工过程中,工程施工人员的环保意识的有所缺失,因此需要在进行管理的过程中,重视对于工程质量、工程安全以及工程成本方面的控制工作,做好施工中环保管理。由于当前许多的施工人员因为缺乏一定的环保意识,从而未能实现对于建筑材料的循环利用,以及对建筑垃圾的及时处理,从而导致了环境的污染问题,甚至在一定程度上增添了施工成本。 3施工阶殷环保管理的现状与对策 3.1施工阶殷环保管理现状 环境保护不仅是一项长期的工作,同时设计的内容、范围和影响因素要非常的广,而对于土木工程建筑施工阶段的环保管理,主要是从坏境保护、工程生产两方面进行分析。3.1.1机械设备方面土木工程建筑的规模工作量以及技术要求是非常大,且施工难度大;随着建筑业的不断发展,不同种类、型号、功能的施工机械设备也应运而生,导致工程施工对于机械设备产生依赖;但是机械设各的大量应用,在保证其生产质量和进度的同时,会造成能耗损失严重、成本增加,最重要的是大量的施工机械的动工,产生的噪音、灰尘、废气、废水等多种形式的污染,会给环境和土地造成巨大的汚染和负担;对此为了更好的迎合我国环保、可持续发展的原则,应当加强对于建筑施工阶段的环保管理。3.1.2技术方面随着大量环保建筑材料、设备的生产,使人们对于充分的认识到施工阶段环境保护的重要性,但是受到我国生产技术的制约,并不能满足环保型工程建造的需求,导致环保理念的生产标准达不到,出此看出我国环保型生产技术,相较于国外先进国家,仍存在较大差距。 3.2环保管理对策 3.2.1增加外围监督环节建筑施工阶段的环保管理水平不高,与管理制度、管理模式等有一定的关系,对此可以根据不同的工程项目,建立完善的环保管理制度,在实施的过程中,加强外围的监督环节,利用奖惩制度、按照监督体系规定,配合相关环保部门;对于施工単位施工行为进行严格的监督,加强对于各种类型污染源的控制和处理,并根据实际的情况,完善相关的环保管理制度。3.2.2提高环保意识环保与工程的经济利益发展有直接的关系,首先应当及时的转变传统的环保管理模式、观念,完全按照《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》等规范进行文明施工,加强对于环境的保护意识;通过合理利用机械设备、施工人员,更换陈旧的机械设备,使其在减少制造污染的同时,提高工作的效率;加强环保技术规划,对于可能出现环境汚染、会影响环保管理质量的因素,进行合理的分析,并提出完善的应对措施方案,同时,除了污染源的控制,还要加强生产中的、污染物,以及垃圾处理。3.2.3环保技术的明确①环保技术的落实,要从环保技术的改善、技术提升,以及资源能耗处理等方面来确定;由于土木工程会利用大量的材料,材料的合理应用,不仅会减少建造垃圾的制造,同时也会节约资源,减少施工的总成本;②除了对于陈旧机械设备的换新,也要注重施工的时间,以及机械设备的合理应用,加强设各的保养和维修的工作,减少其振动波动,合理应用防尘罩,从而有效减少其灰尘,以及噪声的产生;利用先进的建筑材料,有效的降低建筑物表面的反射光,减少光污染;③土木工程建筑在施工的过程中,会运用大量的水资源,对此产生的水污染是非常的严重;首先要控制用水量的问题,加强水资源的合理保护;施工阶段,加强对于废水与生活用水的处理,在利用水资源设备时,更要注重其水污染状况。3.2.4废气的处理典型的空气污染控制流程应当如图1所示,而具体针对土木工程施工现场的废气处理而言,应当重点注意以下几个方面:①应当严格要求施工地控制车辆、相关机械设备的排放量,从而采取更为妥善的控制措施;②如果施工地位于城市的中心地区以及其他的重要区域,则不应当采用木材这种容易产生大量废气的材料;③还应当为建筑的焊接等施工环节,配置相应的专业处理设备,从而避免在废气中携带大量的粉尘,例如采用专业的除尘器(见图2)。3.2.5废水的处理①可以在施工地的周边区域,挖掘设置临时排水沟,用于排除废水,并注意定期清洁水沟,以保证排水的顺畅;②如果排放的废水污染物比较多,需要及时采取沉淀处理措施,避免土层污染,对于污水则需要重视建筑实验养护用水的妥善处理;③施工当地的临时厕所、厨房等都应当能够建设临时的化粪池、油污处理池。3.2.6噪音污染管理①应当为工程配备良好的隔音设备,尤其对于关键区域,需要设置噪音监测点,实现动态化的监控,如果出现了噪音超标,就应当及时根据实际施工情况,采取妥善的处理措施;②如果施工处于夜间环境,则更加需要通过妥善管理噪音,根据施工实际需要选择先进的低噪音机械设施,而在使用混凝土泵设备时,则需要配备隔音屏障。3.2.7规范工程监督检验制度通过强化监督制度来规范土木工程建筑管理工作,对原料的采购设置专门的采购部门进行监督检验,按照国家规定标准进行材料的购进,严格执行监督检验程序,对于不达标的材料进行举报销毁处理。安排专门的看管人员对材料进行存放管理,选择安全的材料储存空间,针对不同性质的材料采用不同的方式进行保存,以保证材料不会丢失、损坏,保证能够及时为施工现场提供材料。对材料管理人员进行监督检查,避免虚假上报、贪污腐败现象的发生。制定机械设备的使用权限,规范机械设备的操作流程,非专业人员不得随意使用,避免操作失误,提高工作效率。对施工现场进行定期抽查检验,确保施工过程中安全系统的完善,保证施工人员的人身安全,对专业的施工人员进行定期知识与技能检测考核,提高工作人员的工作能力,保障土木建筑工程的顺利开展。 4结语 在土木建筑施工中,环保管理工作的开展能够有利于社会的可持续发展,应用相关的节能环保技术能够实现节能型社会,保证社会的和谐安定。因此,在土木建筑的施工过程中,不仅应当加强施工原材料、水电能耗的节能管理,还要提高施工人员的节能环保意识,及时更新技能环保技术,从而降低施工过程中的污染问题。 作者:徐毅 单位:迪尔集团有限公司 环保管理论文:公路施工中环保管理和实际措施 1公路施工中产生的环境问题 1.1噪音污染 公路施工过程中,要动用很多大型机械设备如压路机、铲车、水泥罐车等,再加上道路施工的周期比较长,一般从奠基到正式开通需要一年以上,期间这些大型机械设备在操作过程中会发出高达120dB令人难以忍受的噪音,并且没有规律可循。同时,由于施工噪声源往往暴露于室外,某段时间内只在固定位置活动,这与流动噪声源的分散性相比,增加了同时段、同地域噪声污染的程度。 1.2大气污染 水泥、白灰等是公路施工中不可或缺的原材料,在进行公路地基挖掘与填筑过程中,白灰、水泥与其他泥土混合物的搅拌过程会产生大量对人体有害的粉尘。大型施工设备排放的尾气和沥青、混凝土等烟尘,多种类的有害气体不仅威胁着施工工人和周围居民的身体健康,也对大气层产生了不可估量的危害。 1.3水污染 施工工地产生的生活污水和生产废水是造成水污染的主要来源。生活污水主要来自于对各种施工原材料如水泥、白灰等进行搅拌时产生的污水,同时驻扎在工地的施工人员生活中也会产生污水,这些生活污水由于没有经过专业输水管道运送,因此会直接渗入地表,对地下水产生污染。生产废水主要来自于对施工机械设备冲洗后产生的废水,由于此类废水中含有大量不可分解的油污和粉尘悬浮物,流入地表后会对人们的生活用水安全产生影响。 1.4固体废弃物污染 在公路施工中,由于要拆除旧有建筑物或对土层进行重新开挖,因此会产生很多不可回收的大型固体垃圾。这种类型的土体只有很小一部分可以重新利用,所以会对水土流失问题和环境污染问题产生不利影响。如果不及时处理和分类,垃圾会越来越多,将来在运输和处理中也会很复杂。 2公路施工中环保管理要注意的问题 各施工单位在施工之前就要树立环境保护意识,与环保部门进行沟通协调,根据施工现场具体情况制定环境保护政策,在对环境造成最小污染的前提下,科学有效的施工。 2.1加强施工过程的环保监督力度 施工之初,施工单位要在环保部门的指导下,成立专门的道路施工环境监察委员会。在道路施工过程中,在环境保护方面进行监督,发现不合规的情况,立即叫停,提出合理建议,进行相关整改。 2.2施工期间注意对环境进行监测 在道路施工过程中,环保行政执法部门应负起责任,对施工全程进行环境监测,包括上述提到的噪声污染、空气污染、水污染、固体废弃物污染等。一旦发现对环境不利的现象出现,应当口头或书面告知施工单位,责令其在最短时间内进行整改,严重的还要追求其法律责任。 2.3充分发挥工地监理师的作用 监理工程师不但对整个工程的资金、进度等负责,还负责对环境的监督,是公路施工中进行环境管理的重要个人。在此过程中,要及时排查施工中可能对环境造成破坏的隐患,加强监督意识。 3公路施工过程中的具体环境保护措施 在道路施工准备过程中,建设部门和环境保护部门首先要广泛搜集施工现场周边的各种信息,做好道路规划,制定科学、有针对性的环境保护措施,同时加强施工时的环境监察力度。路线规划时要兼顾地区人民的生产生活,尽量不用或少用农民耕地,减少大型机械设备对耕地的碾压。施工结束后,要做好相关植被复植工作,减少对环境的破坏。 3.1噪声污染控制措施 由于噪声污染会对人们的生活和环境起到破坏作用,因此,施工单位要定时对机械设备进行检修,多采用国内外噪音小的先进技术设备和低噪声、少震动的施工手法,从源头上减少噪声的产生;其次,在施工选址时,要坚持以人为本,尽量将施工作业现场安排在远离居民区的地方,使周围居民能够正常生活;再者,对于有些不得不在居民区周边施工的现场,采取有效的措施,对施工过程中声音较大的机器进行隔离、减震、封闭、吸声等措施,从传播途径上减少噪声对环境的污染;最后,高噪声、大震动的操作,例如打桩、放炮等要避免在夜间进行,白天施工时也要兼顾时段,不要在学生正常上课和老人休息时间操作。 3.2大气污染控制措施 在施工现场,对于水泥、白灰等颗粒粉尘状的散装材料,在运输过程中要做好密闭措施,不要在施工现场露天存放,最好专门设立一个存放类似材料的仓库,防止大风天气时灰尘漫天飞舞,威胁人们健康和环境卫生;对原材料进行搅拌时,要加设密闭式围挡,安装除尘设备;在原材料运输过程中要避免超载运输,车辆在运输完原材料和建筑垃圾后,要用水冲洗干净,防止车辆在现场或路上随意散落遗渣;最后,施工现场要经常洒水,保持空气湿润,减少扬尘的产生,对现场浮土进行清理。 3.3水污染控制措施 施工现场产生的生产废水和生活污水,要有针对性地采取不同处理措施,使其符合标准后方可排放。离居民区较近的施工现场生活污水,可以直接排放到市政污水专线,远离居民区的生活污水则先通过化粪池或渗透井等措施处理后方可排放;施工现场要做好防御措施,避免雨水与生活用水混合后直接进入市政雨水管道;对施工现场工人生活中产生的污水,要先用水油分离技术进行处理后才可正常排放;对施工过程中水泥、沥青等养护产生的工业废水,要经过一定的沉淀之后才可以排放;施工单位最好划拨一部分资金,建立流动厕所、食堂等,直接将废弃物进行循环处理,或者采用先进的微生物处理技术对污水进行酸碱平衡处理,已达到排放标准。 3.4固体废弃物控制措施 要首先对施工现场的土样进行检测,在土样符合要求的前提下,使取土、弃土场所分布在荒山荒地或经济作物林地,有效减少水土流失;在进行取土、弃土的过程中不能破坏地表植物的生存状态,弃土场要进行一定的绿化规划,使植被早日恢复,减少水土流失。 4结语 目前,我国公路建设事业蒸蒸日上,给我们生活带来便利的同时,也要看到随着道路施工的不断开展,环境破坏日益严重。针对这一事实,我们首先要看到道路施工对环境造成的破坏,从自身做起,配合相关部门制定环境保护政策,成立环境监察委员会,采取科学有效的防护措施,减少对人民生活的影响,加强环境保护力度。环境保护工作要切实贯彻到施工的每一个环节,每一个人都要坚持可持续发展理念,重视环境保护问题,时时把这个问题记在心上,落到实处。这样,才能在不破坏环境,不影响下一代生存环境的基础上,为老百姓建设更好的明天。 作者:刘绍波 单位:呼伦贝尔市公路管理局拉布大林公路养护管理处 环保管理论文:环保管理与土木工程建筑论文 一、土木工程施工环保管理现状 环保管理是一种可持续发展理念,对于土木工程而言,实行环保管理就是要在土木工程建设之中协调好工程建设与环境的关系,减少环境的破坏,然而从当前实际情况来看,还存在着诸多问题。 (一)环保管理理念缺失。在当前土木工程的建设和管理之中,一些管理人员并没有认识到环保管理与整个工程的效益,没有认识到环保管理在工程建设之中的重要性。表现在具体管理中就是一些高资源消耗的生产方式依然存在,在生产过程中对不注意对环境的保护,对施工造成的污染不加以管理和控制。这种管理方式使得工程施工企业的社会形象大打折扣,不利于企业的长远发展。 (二)机械设备落后。土木工程的建设施工必须依靠大量的机械设备,这些设备的使用直接关系到工程项目的进度和质量。从土木工程当前的施工情况来看,在一些施工项目中,许多机械设备过于陈旧,环保标准达不到国家的要求,产生的噪声污染较为严重,不利于环境保护工作的展开。 (三)技术制约。土木工程建筑相关环保材料在生产技术上远远落后于外国先进国家。另外,我国土木工程的环保仅在表现材料方面,而环保理念的运用上存在着很大的不足,一些环保建设方式由于技术的原因根本无法实现。 二、土木工程环保管理措施分析 土木工程环保管理是一项综合措施,必须从多方面加以管理和控制,实现工程建设与环境协调,为此,笔者认为加强土木工程环保管理主要可以从以下几点着手: (一)完善环保管理模式。目前,环保管理模式的最大问题就是监督力度不够,这使得环保管理无法实现,因而在执行环保管理措施过程中,必须严格按照相关标准执行,制定相关环保惩罚条例和建立环保监督机构,建筑方应与环保行政部门相配合,对施工过程中的行为进行监督。并对施工方环境污染收取一定抗污染费用,对于不利于环保的措施和操作程序及时提出意见建议。 (二)制定详细有效的环保措施。首先,在施工之前对施工所需要的机械设备、材料等进行分析,淘汰落后的机械设备;其次,按照相关技术环保标准,制定施工规划,对施工过程中可能导致的环境破坏进行分析,并提出解决措施;最后,处理好噪声污染、空气污染、水污染等,特别是加强对施工中的生活污水处理,严禁任其排入河道水流中,淤泥表土应运到指定地点堆弃,避免淤塞河道。 (三)落实环保技术。首先,应当明确施工过程中所需的环保技术,淘汰落后的环保标准,对相应的技术进行改善;其次,积极引进先进的技术设备,对当前的技术加以改良;最后,使用环保材料,减少资源消耗。 三、结束语 节能环保是现如今各项工程的焦点,在施工过程中,加强对材料、技术、设备的管理,培养环保意识和可持续发展意识,减少施工过程中的污染,积极营造环境友好型社会,让经济发展与环境相协调。 作者:黄学科 单位:北京佰能蓝天科技有限公司 环保管理论文:公路工程施工阶段的环保管理及策略 摘要:经济的发展使得人们的环保意识得到了有效的提升,同时对公路的建设也提出了更为高的要求,本文主要通过研究公路在工程的施工阶段产生的生态环境问题,对在施工过程中的环保问题提出了一些建议和措施,希望对相关的工作人员起到一定的启发作用。 关键词:公路工程建设;施工阶段;环境保护;管理措施 0引言 随着经济的不断发展和社会的快速进步,公路的建设越来越重要,其也对我国经济发展发挥了基础的作用。现阶段,在公路的工程施工过程中,因为其的工程规模相对比较大,并且工程的周期相对有比较长,而在施工过程中不可避免地会对公路的施工现场和其周围的环境产生不利的作用,还有可能使得公路的工程施工区域的地质遭到破坏,造成这些区域出现水土流失的情况,不利于地区环境发展和居民的生活。根据这些问题,就需要相关的部门和人员采取一定的管理措施和方法,使得公路工程在进行施工时,降低对周边环境不利作用。 1关于公路工程在施工阶段的环保管理的具体措施 首先,要建立相关的环保监督的机构。公路施工工程的承建单位要主动和环保相关的部门进行互相配合,可以根据实际情况建立相关的环保管理办公室,其主要职责是对施工单位在施工阶段的环保具体措施和其在实际的实行过程中的情况进行有效检查与监督,提出相关的要求和建议,来保证施工单位的施工过程可以有效减少对周边环境的影响。其次,要保证公路施工过程中对于环保的监测。在公路的施工阶段,环保的行政职能部门要对公路在施工的过程当中所产生的噪音问题、水土流失问题,一旦发生一些指标超出规定范围或者对环境产生不利影响的时候应该尽快通知相关的施工单位进行有效的调整,对问题进行有效的补救,如果问题严重,要根据情况追究其地法律责任。再次,要发挥出监理工程师应有的监督职责。监理工程师在公路的施工过程中的环保方面有着重要的作用。其职责不只是要把合同和工程的进度以及工程的质量,还有建设相关资金周转方面的管理,还应该包括对施工单位作出的环保实际工作的实行进行有效的监督;对于工程在设计过程中所产生的对于环境的不利影响以及存在的工程隐患要进行有效的检查;还要对工程的环保设计是不是进行了有效的实行,其实施的质量是否符合标准进行检查;还要保证环保工程在资金方面的使用情况等等。并且,如果公路的施工单位在施工时对环境产生了不利的影响,监理工程师就要根据环保的法规以及政策的有关规定,对其进行严格的控制,并且要求施工单位立即对不符合标准的施工进行整改。 2关于公路施工阶段的环保具体措施 2.1要组织相关的公路施工技术工作人员和管理人员对环保知识以及相关的法规进行掌握 通过这种方法来提高施工时相关人员的环保意识,进而保证在公路施工的过程中可以有效贯彻和执行相关的环保的法律和法规。 2.2施工之前的准备工作,要认真调查与收集资料对于公路施工的沿线的有关资料,要根据环保的要求对相关的工程设计进行检查以及现场的核对,进而对施工的实际地区进行有效的分析和了解,对于存在环保问题的设计提出相关的修改建议,在提出有关意见时要考虑到以下几个方面: ①要对公路的环保措施的实行进行有效的分析,对于公路工程施工所需要的占地面积以及施工过程中临时用地的规模要进行严格的要求。通过这种方式来降低施工过程中对地区的耕地以及植被的破坏程度。公路施工也要考虑到周边的敏感性地区,比如,学校和公司以及医院,还有名胜古迹或者自然保护区等,还应该包括精密仪器基地以及军事设施等方面都要考虑到。 ②着重关注水土资源状况,使得水土流失状况减少。公路的工程设计以及在实际的施工过程中要充分考虑到水土流失的预防措施,在根本上减少水土流失的发生。 ③对于道路沿线的景观设计。一方面要使得公路的施工路线和地区的地形以及地貌互相吻合,这样可以降低土石方量,使得自然风景不受影响;另一方面,对于公路施工沿线的绿化工作也要关注到,比如如果有路边的边坡,要及时植树种草,来对边坡进行保护。 ④公路施工的降噪工作。在进行公路施工设计时,要考虑到噪音污染的问题,可以通过在公路的施工沿线进行种树的方式,使得公路的周边绿化可以达到减噪防尘的效果,对于噪音超出标准的施工路段,要使用隔音屏障来对噪声进行阻断,从而减少噪音对周围居民正常生活的影响。 2.3根据实际情况,制定环保措施和管理工作 ①对于土石方的处理。对于多出来的土方,要根据施工的情况,可以直接用来对坡面进行整理,如果出现必须外运的情况,要运输到符合规定的相关位置,并且在进行弃土时,不能够破坏相关的地表植被,而且弃土场要进行规划,以避免水土流失的发生。另外,如果堆弃的高度太高,要进行有关的护面设计以及设置挡土结构,避免发生坍塌的情况。 ②预防大气污染的措施。建筑材料在进行堆放时,为了避免扬尘问题,要及时进行挡处理。对于材料以及土方的运输,要进行有效的规划和措施,以防止扬尘以及建筑材料在运输过程中散落,给环境带来影响。运输施工用材料时,最好使用封闭性较强的车,或者采取必要的覆盖措施。对施工材料的运输路线和施工现场要每天定时进行洒水工作。 ③预防水质污染的措施。对于施工队伍产生的生活污水,不可以直接把其排到周边的河道当中,可以按照相关规定排到指定的位置;对于施工中的弃石以及弃土,要运输到规定的地点,不能为了图方便倒入河中,淤塞河道:如果对桥梁进行围堰施工,要注意施工完成之后的清理工作,防止发生阻塞河道的情况。 ④对于临时的施工用地和料场选择问题。对于临时用地的资源要进行有效的控制,对周边公路的布局情况要进行全面调研,了解施工道路的实际情况。这样才能使得公路的施工有利于周边经济的发展,使得该地区的公路网络更加健全。 2.4对于农村公路的施工问题 现阶段农村公路的通达性与城市相比,存在一定的差距。因此要有计划和有步骤地不断提升农村公路的行政以及路面的等级,使其社会经济效益可以得到充分的发挥。农村的公路由于其固有的特点,其很容易受到雨水及其他自然灾害的影响,对于出现的这种问题,要通过不断对其进行合理和科学的改造和调整,才可以使得其达到“交通部关于加快农村公路发展的若干意见”中的相关要求:到2010年,在实现我国全部公路都可通的情况下,使得中西部的偏远地区能够基本达到可通公路,行政村可以通公路,而且要不断提升路面的铺装率,在这样的情况下,用十年到十五年的时间使得县道可以成为二级公路,其他的主要的乡道可以成为三级公路。农村的路面可以实现高级化。对于新建的公路,其主要是为了解决还处在闭塞状况下的行政村的通车问题以及断途路的联通问题,还有对农村新的经济点进行开发的问题。现阶段,农村的公路已经基本形成了相关的格局建设,但是作为新建的公路必须要根据《公路法》的要求进行建设,使得其可以达到相关的等级以上的标准。 2.5公路的施工,一定要按照相关的建设程序进行施工 具体要求包括:①要根据《中华人民共和国招投法》来进行实施,根据相关地区的实际情况进行具体操作,对于规定要严格遵守,如果出现投资的数额超过了规定的数额的情况,一定要及时进行处理。要根据需要履行的招投标的手续来对相关的施工队伍进行筛选,在进行招标过程中要遵循公开、公正以及公平的竞争原则,以保证施工队伍的素质以及资金的有效使用。②对于公路工程施工的管理,要根据“项目主管、技术指挥、质量监理”三员负责制来进行,逐步实现公路施工工程的终身责任制,建立公路工程的施工档案。通过这样的方式来使得公路的施工投入发挥其应有的效益。 3总结 总而言之,现阶段,人们对于生态环境以及可持续发展越来越重视,人们的环保观念逐渐加强,使得其对于公路的工程施工有了更高的要求。而公路工程在施工时,很容易对周边的环境带来不利的影响,这就需要施工单位根据实际情况对施工过程中容易产生环保问题的环节进行有效的控制,提高施工人员环保意识,使得在环保的基础上进行公路工程的施工。 作者:宋献东 单位:湖北赤壁市公路管理局 环保管理论文:油田安全环保管理的意识分析 摘要: 随着我国社会经济的飞速发展,石油企业的成长对市场经济的稳定有着至关重要的作用。同时,加强油田安全环保管理的意识逐渐得到了越来越多人的关注与重视。本文就此展开论述,并提出几点建议。 关键词: 油田安全;环保管理;意识措施 近些年来,随着中国经济的蓬勃发展,中国的石油企业也取得了飞速的发展,石油企业的逐年增加,推动了经济的快速发展,但是随着经济全球化步伐的加快,中国的石油企业也面临着诸多问题。尤其是在石油安全管理的过程中,不断的加强油田企业的安全环保管理的意识。提高石油企业的安全环保管理的意识、加强设备管理水平逐渐得到越来越多人的重视与关注。 1油田安全环保管理存在的问题 1.1油田安全环保管理制度不健全大多数油田企业管理人员对安全环保不甚了解,造成安全环保管理不受重视,没有施行责任制以保证工作的正常进行。针对油田施工中存在的问题,虽然油田企业管理人员能够向施工单位提出,但是却“虎头蛇尾”,不关心问题解决的后来走向,如果施工单位实际上没有解决问题,就会造成很大的隐患;再者,企业缺乏对员工培训的重视,可能仅仅是通过宣传教育向员工输送安全环保管理知识,员工对于安全环保工作仍然一知半解,何谈将安全环保管理意识应用于实际工作中。 1.2安全隐患众多油田企业为了降低成本,尽可能增加经济效益,不愿意更换设备,部分企业为了提升生产效率,让设备处于长时间的超负荷运转中,造成使用寿命大大减少,这些都是安全隐患的组成因素;再者,油田开采中会产生较多的报废井,并且会随年限逐渐增多,对于长停井、位于环境敏感区的报废井等,显然油田企业缺乏足够的重视,没有投入足够的资金进行治理或者没有封井,造成安全隐患的产生。另一个是石油企业作为密集型企业,设备众多、种类复杂,更新换代快。在专用的设备和运输设备上,投入的资金比重较大。但是由于企业的特殊性,设备的资金投入是非常必要的,并且设备将越来越多。同时设备又具有维修难度大,维修成本高的特点,在设备的经济管理上,很难做到全面管理。 2加强油田安全环保管理的措施 2.1建立专门环保管理组织对于石油企业环保管理的改革,需要改变以往的以部门为单位的管理组织,将任务更加细致的分配下去,落实到每一个人。对环保管理组织进行重新的定位划分,提高环保管理组织的效率与质量。其次依据相关管理人员的能力与技术的特点,对环保管理部门的任务进行明确,做到权责明确,权责对等。此外,一个独立的环保管理部门的建立,需要一个强大的团队相互合作,共同进步。在团队式的管理中,找到自己的定位,不断提高自身素质与服务意识,完善环保管理组织,促进石油企业的长效发展。 2.2完善油田环保管理体制完善油田环保管理体制,例如设备采购管理制度、设备运行制度、设备维护制度、运作成本审查制度等,将环保管理的每一个环节都落实到人。做到有法可依、有章可循、有据可查。一方面调动相关管理人员的积极性,另一方面也推动了环保管理组织的系统化管理。只有调动全部因素,建立健全石油企业环保管理机制,完善环保管理系统,才能在日常的油田勘探的工作中,真正将环保管理落实到实处。提高石油企业的经济效益,推动中国石油企业环保管理能力的提高,同时为中国的石油企业的发展打下坚实的基础。 2.3提高油田环保管理人员素质建立专门的石油环保管理组织,完善设备环保管理制度,最终的还需要提高环保管理人员的自身素质。在油田环保管理的过程中,将任务落实到每一个人,提高自身管理水平,保证设备管理的正常运行。需要做到,首先,加强相关管理培训,一个合格的企业需要定期的为员工进行相关的设备管理培训,在宣传与教育中,强化每个员工的实际操作能力。其次,建立奖励机制,建立奖励机制,对于一些表现出色的员工进行奖励,激发员工之间的竞争意识。通过奖励机制提高设备管理人员的积极性与热情。除此之外,加深员工对环保管理的理解。 3结语 为了营建一个良好的社会环境,更好的建立健全油田安全环保管理的意识管理,推动石油企业的长效发展,需要多方面共同努力。首先就要加强相关人员自身的职业道德意识,提高人员的道德素质与环保意识。其次,在依法治国和以德治国想结合的思想指导下,有关政府部门与监管部门结合起来,营造一个良好的社会环境,减少贪污腐败的现象发生。同时,开阔创新,与时俱进。加快油田安全环保管理的意识建设,从各个方面努力,提高人员的素质和道德观,不断完善环境监督体系。将工作中出现的问题及时解决,保证石油企业经济健康快速发展。推进中国经济的长效发展,促进中国梦的早日实现。 作者:薛华威 单位:中国石油吉林油田分公司乾安采油厂 环保管理论文:油田安全环保管理的措施 摘要: 无论是油田的负责人,还是油田的工作人员,要将安全防范意识、安全责任意识放在第一位,保证油田的长远发展。文章立足于油田安全环保管理现状,主要分析了“加强油田安全环保管理的意识和措施”。 关键词: 油田安全;环保意识;管理措施 从某种程度上来讲,油田管理工作是否能顺利开展下去,安全管理起着基础性的作用。因此,树立油田安全环保管理意识,重视安全环保管理工作对于管理油田大有帮助。 1油田安全环保管理中的不足 现阶段,尽管我国油田按照国家的各项规定与要求来开展安全环保管理工作,但是在油田安全环保管理中仍然存在着不足,具体的不足表现如下: 1.1缺乏完整的管理责任机制当前,我国油田并没有严格贯彻、落实管理责任机制,部分负责人缺乏对自身工作重要性的认识,不重视检查工作,仅仅是依据工程提出表面上的意见,并没有深入了解施工单位,同时他们对施工单位的资质也缺乏准确的认识。除此之外,部分负责人所提出的意见缺乏目的性、针对性,尤其没有将安全管理工作放在首位。油田中有部分职工出生60、70年代,他们的知识水平、技能水平、安全意识欠佳,但是油田单位并不去定期培训这部分员工,从而导致这些员工在实际工作缺乏对自身责任、安全工作的认识。 1.2忽视安全隐患项目每个油田或多或少都存在着安全隐患的项目,但是油田的负责人却忽视了潜在的安全隐患项目,甚至有些油田仍然使用存在安全隐患的机械设备。还有就是,有些机械设备的使用寿命远远超过了说明书上标明的年限,但是油田单位并不报废这些陈旧的机械设备,增加了油田工作的危险系数。 1.3缺乏安全采油的专业技术所谓采油安全专业技术是指为了控制与消除各种潜在的不安全因素,针对劳动环境、机具设备等方面存在的问题,而采取的一系列技术措施。采油人员要配带工装、手套等基本的个人防用品,做好安全防护。在开采过程中,采油人员的操作存在着错误,还有极少部分采油人员的专业技术存在欠缺,从而影响到油田的安全性。 1.4忽视对危险化学品、放射性物品的管理在存放危险化学品、放射性物品的时候,相关人员并没有做到分类存放。由于存放的不合理,这增加了管理工作的安全隐患。 2加强油田安全环保管理的措施 2.1做好宣传工作,增强人员的安全环保意识从本质上来讲,员工自身安全意识薄弱严重影响到油田单位的发展。油田单位要想得以长远发展下去,其将环保安全放在第一位,坚持以人为本的管理理念,做好宣传工作,潜移默化中增强员工的安全环保意识。宣传工作的开展并不是随心所欲的,而是要有间断、有规律的进行,从而才能取得良好的宣传效果。宣传不能仅仅停留在纸上,也要通过口头宣传,让每位员工对安全环保管理有了全面的认识。 2.2健全管理机制,消除安全隐患在油田单位发展过程中,管理机制是关键。如果缺乏合理的、科学的管理机制,这势必会影响到工程氛围,还会影响到工程进程。当管理机制正式问世之后,油田单位会按照相关的规定来开展工作,这从源头上保证了油田单位的安全生产。在实际生产过程中,监管工作也是非常重要的。在理解“监管”时,我们可以将其视为“监督”和“管理”这两层含义。所谓“监督”针对于生产的各个环节的潜在问题;所谓“管理”是确保生产各个环节的顺利开展。只有将“监督”和“管理”全面落实到生产工作,这可以消除潜在的安全风险、当前,在社会快速发展的背景下,油田单位不能完全沿用传统、落后的管理体制,否则会进入固步自封的境地。鉴于此,油田单位要创新管理机制,确保管理机制向着现代化、规范化的方向发展。另外,在健全管理机制的同时,要构建安全长效机制,确保油田安全环保工作的顺利进行。油田单位还要做好日常管理工作,定期检查机械设备,换掉超年限的设备,保证机械设备的安全工作。另外,要严格落实淘汰制度,坚决淘汰存在安全隐患的老设备与旧设备,将安全生产要求作为基础,让各个生产环节得以安全、顺利的进行下去。 2.3定期培训员工,提高员工的技能水平在开展培训活动的时候,油田单位要明确培训内容。通常情况下,培训内容既要包括安全环保这一部分,还要包括专业技能这一部分。在实际培训过程中,培训老师要专门讲解安全的重要性,让员工从心底里真正认识到安全环保的要点。另外,培训老师要讲解与技术相关的知识,拓宽员工的知识面,提升他们的专业技能,让他们能轻而易举的克服工作中所遇到的技术问题。 3结语 在油田的发展中,安全环保管理工作占据非常重要的地位。一旦油田安全环保管理工作做得不好,那么会影响到油田单位的经济效益。为此,油田单位要清楚地认识到自身在安全环保管理中所遇到的问题,并且寻找的有效的方法来解决问题,推动油田单位的长远发展。 作者:代小宁 单位:辽河油田沈阳采油厂物资供应站 环保管理论文:化工生产中的环保管理分析 [摘要] 要想积极推动经济发展,就必须对能源进行充分利用。然而,目前阶段正是能源匮乏时期,我国的能源总量虽然很多,但是人均的能源量却很少。而且,对于能源的管理十分不合理,科学技术也相对落后,实际能源的使用量较大,浪费也十分严重,因此,当下我国能源的现状并不乐观。由此可见,在我国发展经济的过程中也应该重视对能源的保护与节约,采取相应的方法与措施来避免能源的浪费。 [关键词] 化工生产;环保管理;能源问题 当前,能源问题已经受到了全世界范围的重视与关注。然而,在我国的能源利用过程中,实际情况并不理想,所以,必须要积极地寻找出节约能源并且环保的方法和手段,不断加强节能与减排的环保工作。在化工行业的发展过程中,其实际的生产能够获取极高的利润与收益,但同时能耗也十分严重,污染程度也逐渐提高,由此可见,化工生产当中的节能环保方法对于国家环境保护工作的开展具有重要的作用。因此,一定要不断贯彻并落实化工生产的节能减排工作,进而加快环保工作开展的速度,有效地实现可持续发展的最终目标。 1化工生产节能环保现状分析 在经济发达的国家中,节能环保工作的开展大部分都始于20世纪70年代,而经过十年左右的高速发展,在90年代便出现了增长缓慢的发展状态。美国的环保产业,其投资的规模在国民生产总值当中所占比例已经达到2%~2.5%,但是我国环保产业投资规模在国民生产的总值当中却仅仅占据1.5%的比重。[1]由此可见,现阶段,我国节能环保的产业始终处于发展时期,如果得到国家政策的支持必然会在未来的发展中成为市场热点,而与节能环保相关的产品与行业也同样会得到国家支持。目前阶段,我国已经强制性地实施了降低燃料的含硫量法律法规,并且要求民用与生产所用能源产品应经过相应的净化处理。然而,能源净化行业实际生产规模和自身技术水平发展同能源行业整体的发展之间具有较大差距,而且高端的产品与高科技的技术也已经出现了供不应求的现象,与此同时,化工生产行业所使用的设备与生产的产品也随时进行更新和换代。因此,在未来的发展过程中,能源净化的行业也必然会向中高端市场方向发展。 2化工生产过程中的节能环保问题 当下,化工生产过程中,节能环保工作的问题逐渐凸显:第一,我国大部分的化工企业节能与环保意识比较薄弱,即便国家对节能环保产业发展予以重视,并且出台了较多节能环保的政策和制度,然而,却未得到化工企业重视和认可。与此同时,大多数的化工企业,尤其私营企业的工作人员对于节能环保的政策了解甚少,导致工作人员自身环保意识落后,进而同我国实际制定的节能环保需求之间的差异较大。[2]第二,大部分的化工企业,其内部节能机构与技术工作人员严重匮乏。现阶段,我国大部分的化工企业并没有设立科学合理的节能环保部门,而且,节能技术的工作人员数量不多,进而严重制约了企业自身节能环保产业的进一步发展。第三,部分企业对于节能项目的相关技术经济分析的研究并不深入,即便已经开展了节能环保的项目,但是,并未对其准确技术进行经济性的分析,所以,要想确保节能环保项目实现理想的效果具有极大的难度。第四,我国化工行业中,并未建立起节能技术支持系统,而且,在大多数的化工企业当中,就是因为生产产品的类型和其生产模式不同,最终使得不同化工企业在实际开展节能环保工作的时候也必然会采取不同的方法。由此可见,对不同节能环保问题的解决一定要具备健全的节能技术支持系统。但是,我国在此方面投入的时间与精力有限,所以效果也并不理想,更需要不断地努力去完善此系统。 3完善化工生产过程中环保管理的具体措施 3.1充分利用水资源,有效提升水资源利用率在化工厂实际生产的过程中必然会产生较多的污水与废水,因此,废水治理工作具有一定的现实意义。在实际的生产过程中,应不断提高水资源利用的效率,实现重复利用,并推动循环经济的发展。[3]第一,重复利用间接冷却水资源。因为在进行化工生产的时候,需要使用的间接冷却水量较多。但是,间接冷却水中并不含有污染物,因此,要想实现重复利用具有较大的概率。所以,在进行实际操作的时候,可以建立起若干间接冷却水重复利用的相关装置,并回收再利用生产过程中使用的间接冷却水。这种方式能够有效地节省水资源使用的量,进而实现节约水资源的目标。第二,实现工艺废水的多级串联使用。这种水资源的利用方式能够大幅度地减少新鲜水资源使用的量,而且还能够降低废弃水的排放。化工生产中的废弃水与污染物,对其采取节能减排的处理方式,最主要的就是实现废弃水的重复利用。然而,针对化工生产用水来说,大部分都会使用闭路循环的方法,而并没有设置出针对废弃水排放的环节。而在化工生产的过程中,废弃水产生的途径较多,其中有清洗地面所产生的废弃水,在日常生活中所排放的污水,还有蒸汽站污水与水质软化过程中产生的废弃水等。将上述废弃水在污水处理站中进行处理以后,大部分都可以实现回收并且再利用。 3.2有效提高能源综合利用效率在化工实际生产的过程中,所需能源的种类较多,而且对于质量的要求也有所不同。然而,在生产的时候,会出现吸热与散热的现象,因此,在实际进行操作的时候可以对产生的可燃气体进行散热处理,同时也可以将多余的热量进行有效的整合,实现热量的重复利用,进而有效地提高能源的综合利用效率。[4]因为化工生产中,实际消耗能量大部分都是以低位热能的形式散发的,所以,要想有效地实现能源利用率的提高,就一定要加强低位电能利用的效率。具体的方法可以把精制甲醛时所产生的精馏塔废弃水排至水处理器当中,并对其进行处理,实现水资源重复利用。与此同时,由于精馏塔的废弃水具有极高热量,所以,在冬季就可以利用其为居民提供热能量。可以通过科学合理的方式来把化工生产中产出的废弃水应用在居民冬季取暖方面,这样不仅实现了多余热量的有效利用,而且还能够减轻冬季供暖的能量需求压力,所以,这是一箭双雕的方法。 3.3充分回收再利用资源资源回收再利用指的就是将化工生产中所产生的废弃资源,经过有效的方式进行翻新或者是整修,并实现其再次利用,同时也能够把废弃资源中的一部分当作其他产品零件,实现对其的重复利用。在化工厂进行实际操作的时候,如果部件的瑕疵不严重则可以进行重复利用,还可以进行包装并重复使用,这样一来就能够有效地降低浪费。包装部件的时候,针对回收产品包装应进行集中性的管理,并对其进行统一的清理和消毒,而后将其当作产品外包装,实现包装的循环再利用。通过该方法能够降低资源的浪费,而且还能够提高实际的经济效益,其中最大的优势就是减少了包装对于环境产生的污染。把已经无用的废弃物重新进行加工以后投入到实际的使用过程中,有效地提高了化工厂自身的经济效益,而且也更好地保护了环境。 3.4降低动能消耗化工厂生产过程中的能源消耗,所占比重最大的就是动力消耗,主要有电力消耗和蒸汽消耗。要想不断降低化工厂动能消耗,就需要采取能够调整电动机变频速度的方法与手段。然而,当前的化工厂中装置的实际负荷率并不高,所以,要想有效地节约能源使用量就必须要使用变频调速的方法。[5]实际进行操作的时候,需要实现装置之间的联合,对供热系统设施进行有效的优化,并在相对较大的范围之内实现冷热物流的合理匹配,确保能量的利用效率达到最佳的状态。 3.5积极研发绿色化工技术所谓的绿色化工工艺,就是在生产的源头上实现绿色生产理念,并且在实际生产的过程中,对废弃物进行重复的利用,保证资源合理的利用,使得生产的成本大幅度减少,能源消耗减少,降低废弃物的排放量,进而降低对环境的污染和不利影响。然而,绿色化工工艺研发属于十分艰巨与内容繁重的工作任务,所以,需要随企业发展和进步而得到完善。我国大部分的化工企业并未意识到节能环保工作的重要作用,而且地方政府也未对节能环保项目予以一定的重视与关注,导致化工企业污染变本加厉,进而对环境的影响也十分严重。所以,一定要积极贯彻节能环保理念,并渗透到化工企业的生产过程中,使其通过多种节能环保的方式来降低能源消耗与污染,进而为社会和国家节能环保工作的开展做出巨大贡献。绿色化工技术的有效应用能够对经济进步与环境保护之间的矛盾予以合理解决,并积极地推动经济进一步发展,促进化工行业的进步,同时,这也是保证我国经济可持续发展的重要途径。 3.6强化安全措施,降低事故发生概率近年来,我国安全事故发生的几率逐渐提高,并且种类也越来越多,特别是在化工与煤炭产业当中,重大事故发生的概率更大。[6]事故发生不仅对国家的经济造成了严重的影响与损失,而且,污染物的大量排放也对环境造成了严重的污染。因此,在化工厂进行安全治理的过程中,应始终遵循以人为本的具体原则,并且要求全体工作人员时刻谨记安全准则的内容,不断规范自身的行为,营造安全并且稳定的工作环境,有效地预防安全事故的发生。此外,化工厂还应该积极建立并健全标准规范,确保安全管理的工作能够顺利开展,并且明确各部门间的安全责任,使其能够自觉地遵守具体规章制度。除此之外,化工厂还应该安排专业的工作人员,对装置设备进行定期的检查,对其中存在的安全隐患及时发现,在短时间内采取措施进行处理。同时,还应该定期开展安全勘察工作,对各个部门的安全整合措施进行严格监督并积极贯彻落实,避免出现漏洞。全面开展安全管理工作,将安全事故遏制在萌芽状态,进而确保化工厂的运行更加安全与稳定。 3.7全面培养能源管理专业人才化工厂企业中的能源管理工作人员,自身一定要对党的方针与政策深入了解并掌握,熟悉能源管理科学知识。所以,企业一定要按照自身实际情况来进行安排,并通过企业培训与上级部门或者兄弟单位培训相互结合的方式来提高能源管理工作人员的业务能力和水平,也可以派遣其到相关的院校接受培训。[7]众所周知,科技进步也是推动生产力发展的重要因素,所以,对于能源的科学管理工作务必要提高重视程度。能源的节约是长期性的工作,并且环保性与效益性的特征十分明显。因此,在研究工作中,一定要对不同形式与状态的载能工质在能量与质量方面上的差异予以重视,只有这样才能够符合具体的工艺和设备要求,实现系统功能的优化,并且深入挖掘出能源节约的潜力。 3.8建立健全能源管理体系与工作机构要想实现化工生产中的能源管理,必然需要具备完整并且健全的管理机构与工作人员,积极建立并健全责任制度,进而充分地发挥出管理机构自身作用。应将化工厂能源自进厂到使用的所有环节进行监督与检查,确保权责统一。在此基础上,还应该积极地组建节能网,其中主要包括厂部、车间和班组,组织定额的活动,并积极开展骨干的培训与教育工作。也可以成立节煤或者是节水电的小组,积极地制定出完整的管理体制。 3.9淘汰落后产能,不断促进装备的升级因为化工生产具有一定的特殊性质,其生产的设备,先进的程度与实现节能和环保的生产具有重要的影响。如果装备比较落后或者是服务的时限比较长,就很容易出现安全环保的隐患,最终使得生产的能耗提高,环保的风险也不断提高。由此可见,先进的生产工艺与节能设备能够有效地实现化工企业的节能降耗,而且,先进工艺还能够实现工艺总用能的最优化,更好地提高装置实际操作的弹性,实现能量消耗的有效降低。在此基础上,装备的不断升级能够更好地规避既有设备的安全与环保风险,有效地降低环保治理的费用。 4结论 综上所述,化工产业在我国的国民经济当中是最重要的组成部分。而且,化工企业生产的产品多种多样,而且技术相对复杂,资源的路线比较广,环境保护的责任也很大,同时能源的消耗也是极大的。目前,可持续发展的理念逐渐受到人们的关注与重视,而我国政府也不断增强了节能减排与环境保护工作的力度。因为化工行业的高产能与高能耗以及高污染的特点,所以,已经成为节能减排与环保的重点产业,需要在化工生产的过程中,积极采取具有针对性的措施,进而确保环保管理工作的质量符合标准要求,进一步推动我国化工行业的发展。 作者:张广松 单位:天津市郁峰化工有限公司 环保管理论文:“环保物联网”在环保管理中的应用 摘要: 在经济新常态背景下,环保工作如何占领信息化高地,提高管理精细化水平,并逐步实现从人防到技防,事后监管转变到事前预警,成为目前环保领域最前沿的课题。重庆市环保局在“四清四治”专项行动的基础上,提出了建设“环保物联网”的构想,并将璧山区环保局作为试点单位,经过近2年多的不断探索,取得了丰硕的成果,为环保管理人员打造出一个智能化的网络平台,不仅提高了工作人员的行政执法效能,还极大地提升了为公众服务的质量。 关键词: 环保管理;物联网;智能平台 1、引言 党的十八大以来,生态文明建设已上升到国家战略的高度,加大环境保护力度成为全社会关注的热点话题。然而,我们面对的现状是环保部门的基础能力相对薄弱,监管力度还不够强、覆盖范围还不够广,行政效能还不够高。因此环境保护工作急需依靠科学化、集成化的思维,以及法制化和市场化的力量提升管理水平和工作效率。信息技术,特别是物联网技术,无疑成为推动环保管理模式变革、提升生态文明建设水平的有效手段和途径[1]。环保信息化起步较早,但起点低、信息分散、系统内外数据缺乏有效共享、流程缺乏协同、信息碎片化严重。在国家层面近期密集出台了《促进大数据发展行动纲要》、《生态环境监测网络建设方案实施计划》、《关于加强环境监管执法的通知》等文件[2],要求环境保护工作运用物联网、移动互联、人工智能等新技术实现管理的精细化、智能化,形成以问题为导向、以流程为驱动的新型管理模式。另一方面,环保系统各管理部门之间通过数据共享和大数据技术,可以为生态文明建设和社会经济发展提供决策参考依据。环保信息化向物联化、智慧化的演进是必然的趋势[3-4],“环保物联网”将成为推动环保监管变革的中坚力量。 2、研究背景 2014年3月3日,重庆市环保系统开展了“四清四治”专项行动,其内容为清理三同时、治理违法建设;清理排污权、治理违法排污;清理风险源、治理安全隐患;清理监管点、治理监管缺位。以重庆市璧山区为例,在“四清四治”专项行动期间共清理了污染源两千多家,建立各类问题台账一千多条,并对发现的问题提出整治要求,督促责任单位制定“一源一案”治理方案,基本实现了摸清底数、理清老账的工作目标。如何巩固“四清四治”的成果,形成常态化的工作机制,让已建立的基础台账“活”起来是专项行动后面临的难题。经过缜密的调研和研讨,市局提出了“环保物联网”建设。环保物联网的建设正是基于“四清四治”专项行动成果,通过在系统中固化工作流程,规定环保工作人员必须按照要求的时间、地点和工作内容对监管对象进行管理,并且实时动态更新系统中的数据。 2.1物联网的定义物联网的英文名是“TheInternetofthings”。顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。物联网是指通过传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种互动的物体或过程,采集其声、光、热、位置等各种需要的信息,并与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。 2.2环保物联网的定义环保物联网是物联网技术在环保领域的智能应用[5]。通过综合应用传感器、全球定位系统、视频监控、卫星遥感、红外探测等装置与技术,实时采集污染源、环境质量、生态等信息,构建全方位、多层次、全覆盖的生态环境监测网络,以推动环境信息资源高效、准确的传递;通过构建海量数据资源中心和统一的服务支撑平台,支持污染源监控、环境质量监测、监督执法及管理决策等环保业务的全程智能,从而达到促进污染减排与环境风险防范、培育环保战略性新型产业、促进生态文明建设和环保事业科学发展的目的。 2.3建设环保物联网的必要性在经济新常态背景下,环保工作如何占领信息化高地,提高管理精细化水平,并逐步实现从人防到技防,事后监管转变到事前预警,成为目前环保领域最前沿的课题[6]。同时,污染源流动性大、监管人员不足一直困扰着环境监管和整治,所以重庆市计划用三年时间建成全市一体化的环保监管物联网,物联网建成以后,各企业的整治监管点都将安装上物联网芯片。这样,建设项目审批、风险源评估排查和整治、污染防治设施运行和排污情况等信息都将通过芯片传送到“云端”的信息库进行存储和共享,实现环境监管的全覆盖,消除监管盲点,提升环保监管和治理能力。 3、重庆市璧山区环保物联网体系框架的构建 为继续深化和灵活运用“四清四治”的成果,重庆市环保局提出了在全市建设环保物联网,并将重庆市璧山区环保局作为试点,对环保物联网的建设、理论及框架进行深入探索和研判。 3.1管理模式的改变信息化助推环保,不仅是助推相关的环保业务,更是要求管理模式的转变。以往,环境监察极大地依赖人力,需要工作人员去现场监察,去现场掌握排污,但执法人员往往苦于没有确切的证据,而无法对排污企业进行处罚。信息化手段可以实现对各要素的实时管控,并且可以实时传输,如有违法行为,可以立即对排污企业进行执法。这极大地改变了以前靠“人眼”执法、以平台和系统为核心的管理模式。不仅如此,以往企业排污、工作岗位内容等详细情况主要靠“传帮带”(即人传人)的方式进行传递,因为这些信息都是被个人所掌握。这就面临着如果出现轮岗、换岗等情况,工作可能会面临生疏甚至“瘫痪”,而信息化手段是解决这一问题的良方,无论人员如何轮换岗,只要依靠相关业务系统,很快就可以掌握工作内容,使工作具有连贯性。 3.2构建“一网一端一中心”“一网”:广义指互联网,连接了“一端”和“一中心”,同时汇聚了海量污染源实时状态信息,准确掌握污染源动态变化,为环境管理变革提供大数据分析。“一端”:指移动监管手机终端,它既是环保管理感知的触角、又是执行指令的“规程”。通过移动监管终端,执法人员可以及时处理环保指挥调度中心通过环保物联网派发的任务,第一时间解决群众投诉、企业巡查等环境问题。除了处理任务之外,执法人员还可以随时在移动监管APP(环保通)上查询一企一档、环境质量、历史文档、环保知识库等等,所有信息及时动态更新。“一中心”:建立环保物联网指挥调度中心,此中心把各种渠道发现的环保问题汇聚到环保物联网平台进行统一分析和研判,并通过环保物联网平台进行调度处理,保证平台常态运转,是整个环保物联网的中枢大脑。日常主要工作:(1)统一协调环保局及相关部门,对环境投诉、日常巡查、监控预警、专项行动、生态创建等工作进行派发、催办和督办,保障环保监管业务的有效运行及管理。(2)对工作过程中的流程、业务规则、问题及解决方法等进行分析总结,不断形成制度和规范,促进业务持续改进。(3)对纳入环保物联网运行的相关部门和人员的每日任务完成情况、效率、质量等进行统计,分析存在的问题并提出改进措施。(4)每周对系统的运行情况进行分析整理,并形成工作通报经审核后。 3.3环保物联网的组成 3.3.1环保物联网的眼睛、鼻子和耳朵物联感知设施是指各种传感器及监测监控系统,感知设施中的视频监控类似人的眼睛,水、气、声在线监测类似人的鼻子和耳朵。环保物联网通过这些感知设施对环境进行实时的感知,就能自动地、不间断地获取环境和污染源的数据[7]。将这些数据汇聚到环保物联网系统就能对环境问题进行分析和研判。 3.3.2环保物联网的探头环保物联网的探头主要包括电子标签、视频监控、工况监控、在线监测等。所谓电子标签是射频识别技术的俗称,简单的说就是带有线圈的电子芯片,它是通过射频信号自动识别目标对象,并对其信息进行标志、登记、储存和管理。在环保物联网中使用的是NFC技术,是RFID技术的一种扩展,我们通常使用的交通卡、门禁都是应用的这项技术。电子标签可以为监管企业的排污口、治理设施建立唯一“身份证”,搭建统一数据库,为环境监管精细化打下基础。监控监测设备可以实现对企业的实时监测把控,在问题初显时及时预警,减轻人工监测比对的压力,解决人工采样监测不具备时效性和连续性的难题。 3.3.3环保物联网的系统组成环保物联网是一个开放的平台,它包含一系列的系统用于支撑环保管理各项业务。重庆市璧山区环保局试点项目的首要目标是解决环境监管的问题,所以目前已经实现了最重要的指挥调度系统和环保通。指挥调度系统是环保物联网的中枢大脑,即“一中心”,用于环保监管工作的指挥调度,是整个环保物联网正常运行的后台保障;环保通,即“一端”,主要用于现场人员在监管单位现场记录检查情况、取证,是环保物联网的监管终端。两个系统相互协同配合,大大提高了环保监管的效率。目前环境管理应用了大量各自独立的信息系统,形成了一系列的信息孤岛。环保物联网通过统一数据标准、规范业务流程,建设基础支撑组件以支持各业务系统的互联互通。已经在使用的业务系统可以逐步通过数据接口的方式与环保物联网系统进行对接,实现功能的集成与完善。近期在原来调研的基础上已逐步完成了微信公众互动系统、企业门户系统、排污许可管理系统、审批系统、污染源管理系统、应急管理系统、移动执法系统、环保决策支持系统、实验室信息管理系统等的开发和试运行。 3.4构建环保物联网体系框架根据目前璧山区环保局开展的物联网建设情况及后期的拓展开发,结合实际环保工作中的系统应用绘制出环保物联网体系框架,如图1所示。 4、环保物联网在日常环保工作中的应用 4.1在环境监管中的应用以智能感知问题来源为例,当某企业在线监测超标时,环保物联网会自动产生一条报警。此时系统会自动将该条问题分派给相应执法人员,同时按照环保管理要求预置处理期限、任务内容等信息,再由指挥调度中心的调度人员派发到移动监管手机终端。执法人员手持终端第一时间到现场处理该监测值超标问题,处理完之后通过APP(环保通)将结论建议及照片等信息上传回调度平台。环保物联网指挥调度平台汇聚所有信息后从不同维度进行分析评估,做到奖惩有据、业务协同。 4.2在建设项目审批中的应用随着环保物联网不断的深入各个环节,对环保各业务科室提出了更高更新的要求,将互联网+的思想融合进日常的业务工作中,成为今后的建设重点。新审批系统的研发全面提升了辖区内建设项目审批管理的精度,以项目编号串联建设项目全过程,提供GIS大数据空间分析、重大项目跟踪、移动审批、查询统计等功能。同时,通过新建的门户系统企业可以直接进行项目申报,并能够随时掌握项目申报的过程信息和进度,为企业提供便利。 4.3在环境监测中的应用环境监测业务流程繁琐、仪器设备众多,管理难度较大,如何将信息化的手段利用到繁杂的日常业务工作中,提高监测的办事效率,成为急需解决的首要问题。通过对监测站深入的业务调研,目前建立起一套实验室信息管理系统:(1)利用电子标签对仪器设备进行身份认证,跟踪仪器设备的使用情况,进行检修和校验提醒。(2)利用二维码对样品进行管理,通过二维码扫描获取样品和任务信息,为任务处理提供便利,提高了从采样、送样、领样、化样全流程的工作效率。(3)通过原始记录电子化的方式,将人工监测数据结构化,结合感知设施自动监测数据,构建监测大数据中心,利用云计算技术为污染源排放行为分析和环境质量分析提供依据和支撑。 5、结论与展望 环保物联网在璧山区环保局试点以来,将互联网+技术完全的融入到日常工作中,从以前的事后处理改变为现在的事前预警,从以前的纸质化工作流程转变到现在的电子化进流程,大大的提高了环保局的办事效率,不仅受到工作人员的推崇,还得到了企业和其它第三方的认可和支持。为使环保管理工作进一步提高,从环保业务整个流程出发,提出今后物联网建设的几点建议:(1)实现测管协同。环境监察支队队员在现场处置任务时,进行采样,将样品送到环境监测站,监测站通过二维码扫描收样,获取样品的相关信息并对样品进行管理。项目分析完成后,通过系统消息提醒支队队员,支队队员及时获取监测报告。其次,监管平台获取的监测数据,利用大数据分析算法对污染源企业及外环境历史数据进行分析整理,掌握环境质量的变化趋势,了解企业的排放规律,提供环境监管的效率与能力。(2)打通正向审批与逆向监管。通过开发新系统的监督管理功能,将许可证超期、试生产超期、久试不验、环评超5年、未建先批问题推送到物联网调度平台,打通正向审批到逆向监管的业务闭环。 作者:段然 谢春 王程 彭雪 单位:重庆市璧山区环境监测站 重庆扬讯软件技术有限公司 重庆市璧山区环境监察支队 环保管理论文:盐化基地企业环保管理策略 盐化工业发展是柄双刃剑,财富与污染相依、利益共风险并存。近年来,盐化工基地的不断壮大对增强樟树市社会经济综合实力做出了一定贡献,已成为樟树市经济发展的“明日之星、潜力之源、增长之极”,但同时带来的环境污染问题也不容小觑,周边群众亦对此颇有怨言、投诉不断。为了有的放矢、对症下药,提出防范环境风险、遏制环境污染的良方对策,应全面掌握盐化工基地入驻企业环境保护管理现状,摸清基地环保实情。 1盐化工基地企业概况及环境保护现状 1.1盐化工基地及入驻企业概况樟树市盐化工基地始建于2005年,是一家利用地下丰富的岩盐资源,大力发展氯碱生产及精细化工的省级盐产业特色工业园区。截至目前为止共引进化工企业23家,累计签约资金120亿元。现阶段,基地投产(含试生产)的14家企业共拥有主产品16种、副产品6种,所需原材料共计27种、催化剂3种。经过十年的发展,基地已基本形成了以岩盐矿山企业晶昊盐化为龙头的“原盐—纯碱”产业链。 1.2企业污染防治设施建设情况盐化工基地内已建成企业都按照环评“三同时”要求配套建设了污染防治设施,在建的企业污染防治设施也正在施工当中,在企业申请试生产时便可投入运行。其他企业的污染防治设施若能保证管理维护到位及正常运转,则基本上能够做到达标排放。 1.3环境影响评价及“三同时”制度落实情况除盐化工基地整体已通过省环保厅规划环评审批之外,盐化基地内23家企业共30余个项目均已在省、宜春市环保部门办理了环评手续,并获得了相关的环评批复。另外,已建成投产的14家企业所属大多数项目已通过了建设项目竣工环境保护验收,其余项目亦在积极调试设备,准备近期申请验收。 1.4基地环保基础设施配套情况盐化工基地污水处理厂一期工程土建早已完工,设备安装已就绪,已开始进水试运行。该厂属于全省第一批统筹统建的工业园区污水处理厂,采用的是加强型生化处理工艺。但因盐化基地酸碱交杂、成份复杂、氯离子含量较高,在基地内化工企业废水(特别高含盐废水)预处理不达标的情况下,极易因酸碱超标及毒性化学品作用造成停运或运转失效,难以达到预期的处理效果。 1.5基地内企业环境管理情况目前,盐化工基地内企业集群已初具规模,但形态五花八门、所涉行业众多,其产品工艺同殊迥异、污染成因错综复杂、环境管理亦参差不齐,均或多或少存在一定的环境问题,主要表现在:少数企业管理高层环保意识淡漠、只管挣钱不管环保,只想收益不论公益;部分“小散粗放”企业,投资实力欠佳、仓猝上马,环保治污能力不强;个别无良企业与环境执法部门玩“猫捉老鼠”,存在一定的偷排偷放现象。 2建议 为严控风险、清洁生产、和谐人居,进一步做大做强盐化基地,实现盐化基地的全面、协调、可持续发展,针对存在环境风险和问题,提出如下建议: 2.1严把“三座”关口,控源浚流打造绿色生态园区一是严把项目“引进关”,提高招商引资质量。根据盐化基地入驻企业现状及上、下游产业发展方向,变“捡到篮子全是菜”为“定向招商”,坚持“宁缺毋滥、求大放小、宜聚莫散”的原则,多招填空补链项目,少进无关仅要企业;多招财雄体大项目,少进小散杂乱企业;多招工艺成熟项目,少进试验孵化企业;多招清洁生产项目,少进高污高耗企业,确保引进企业“污染可治、风险可控、项目可行”。二是严把基地“规模关”,区域扩张适可而止。基地发展应适应当地的资源秉赋及环境承载能力,追求“规模适度、恰到好处”,而不能“贪大求全、无限扩张”。应在充分论证的前提下,合理划定基地的发展规模,并据此配套建设污防基础设施。同时自觉维护规划的“权威性”,无重大变化不能擅自更改规划初衷,以保证基地发展沿着预定的轨道稳步前行。三是严把污企“淘汰关”,拓宽出口严管重罚。完善入驻项目的退出机制,坚决做到列入限期淘汰的项目,一律按期关闭;环境违法行为累纠不改、屡抓屡犯的项目,一律停产整顿,直至关停;环境风险居高不下,多次酿生环境事故的项目,一律予以清退,确保基地内项目的“新陈代谢”迅捷通畅,实现基地“常建常新、绿色清洁、持续发展”的建设目标。 2.2设立“三道”防线,严防死守确保基地本质安全一是倡导“制防”,筑牢企业环境管理制度防线。积极推动基地企业环境管理制度体系建设,严格落实“排污口规范化设置、污染防治设施运行台账、环保执行情况总结报告、企业环境信息定期公开”等制度,做到环境事项“大小有人管、巨细有记录、全程可追溯、群众好监督”,从而推动企业的“阳光经营”及污防设施的“透明运作”,激发企业环境管理“内力”,从源头杜绝污染事故的发生。二是突出“人防”,巩固环境事故责任防线。巧借“两高”重新修订刑法中环境污染罪名司法解释、降低环境定罪门槛的契机,重新构建基地企业的环境责任体系,明确企业负责人为第一责任人,要求企业层层落实相关责任,明确到事、落实到人,并形成文字材料上报管委会及环保局,为相关人员套上环境责任追究的“紧箍咒”。一旦发生环境事故,依据企业上报内容,直接追究相关人员的经济、行政及刑事责任。同时,加强环境应急体系建设,定期开展“安全、消防及环保”三位一体应急演练。三是依靠“技防”,构筑自动在线预警预报防线。一方面要求涉及有毒有害、易燃易爆化学品的企业在各危险工(地)段布设泄漏超标报警及自动连锁装置,一旦发生泄漏便可自动报警并切断污染来源;另一方面加紧构建基地在线自动监控平台,要求所有入驻企业必须安装自动在线监控监测设备,早日实现污染源点的实时、全天候动态监管,让超标、超总量排污及偷排偷放行为无处遁形,及时预警风险苗头及事故隐患,做到“早发生、早处理、早安全”。 2.3堵塞“三个”漏洞,查遗补缺推动环境基础设施建设一是健全盐化基地排水管理机制,“环环相扣”确保污水处理厂正常运行。借鉴发达地区先进经验,由政府行文对盐化基地内企业外排废水浓度作出具体要求,并强制执行,确保含盐废水各项指标达到污水处理厂接管标准要求。另外,按照浙江上虞的“精细化、智能化”管理模式,全面安装自动在线监测、监控设施,建立健全盐化基地排水管理机制,多头管理、多级设防,杜绝超标排放现象,确保污水处理厂正常运行、发挥实效。二是完善基地排污管网,“适度超前”打造环保百年工程。一方面根据未来纳污需求,加大主要管网口径,同时要求企业在雨水管上安装“三通阀门”,以便将含有大量跑冒滴漏化学品的初期雨水纳入污水收集池中进行处理。另一方面绘制基地管网分布及走向图,企业接入基地雨、污水管网应实行“明管化”设置并及时在图上标注,且需按照“一企一阀一计量仪”的原则,安装计量监测仪器,并在沿途地面窨井盖上标明水流流向及企业名称,以便各部门突击检查、现场监测,也有利于迅速分清事故责任,免得“相互推诿、死不认账”。三是构建基地边界截污管渠,“釜底抽薪”杜绝基地废水四处溢流。要求基地按照“只设一个雨污总排口、雨水禁止直接排入附近沟渠”的原则,归拢排污管网水流出口,彻底解决雨污水“多处开口、四下漫溢”的现象。同时,在边界处建设截污管渠,及时收集基地内的“不明来水”,“物理隔离”避免产生污染事故。 2.4提升“三种”能力,水涨船高消除环境监管“短板”一是提升企业自测能力,完善特征污染物监管台账。特征污染物是企业造成环境污染、酿生环境事故的主要因素,属于环境管理的“牛鼻子”,只要做好了特征污染物的日常监管,企业的环境问题便可迎刃而解,因而不得不察。小型企业可委托有资质的环境监测机构代为监测,大型企业则须强化试验室建设,构置相应的监测设备,实现常态监测,严密监控特征污染物的变化情况,一旦发现超标,立即采取应急措施,并进行整改补救。二是提升环境执法能力,加大环境执法能力建设力度。积极改善当前环境执法能力薄弱的现状,进一步加强环境执法监督管理队伍建设,加大对相关车辆、快速监测仪等监管设备的配备力度。同时通过“配齐配足配强专业人员、对重点企业派专人蹲守、聘请一批环保监督员跟踪督查”等方式,进一步强化环保部门对违法排污行为的打击能力,确保环境执法“有人巡查、有车机动、有物取证、有权处罚”,严厉查处各类违法违规排污行为,形成环境执法的高压态势。三是提升环境监测能力,积极发挥监测预警作用。根据盐化基地项目监测的实际需求,针对各企业的特征污染因子,配齐配强专用监测设备,积极拓展市环境监测站的监测项目内容,彻底改变当前监测“小问题送宜春、大问题送省城”的现状,做到“常规监测不出市,特殊监测能自理、专项监测有余力、监督监测成常态”。同时,积极开展盐化基地整体监督性监测,定期对盐化基地周边的地下水、土壤及空气质量进行追踪监测,分析掌握污染演变趋势,预防累积性污染的生成,避免污染由量变到质变危及环境安全。 作者:徐建英 李淑芳 单位:樟树市环境监测站 环保管理论文:石油企业环保管理的战略思考 1石油企业环保管理问题 1.1制度不完善在油气开发初期,柴油机是钻井必要设备,产生大量的废气烟尘等,酸化液和洗井作业时的污水一并渗入土壤,排入到河流污染了地下水的水质,面对这一现象,相关的单位尽管制定了一定的禁止制度,但是由于与之相配合的监管制度依旧有所纰漏,导致该种现象并没有本质上的解决。 1.2生产运行污染车辆对于油气集输和储运时,运输的过程中产生的烃类气体,这些大量的废气进入大气,烃类物质会破坏臭氧层等,还有大量的尾气包括各种运输车辆的尾气和加热炉和锅炉的燃烧尾气等。一定量的落地原油在采油过程中除了会对土壤产生极其严重的影响,还会产生溶解气以及轻烃易挥发进入大气,这些污染的气体会严重的污染环境。当这些污染物质的含量超出了土壤的自身净化能力,这样会导致土壤中的酶的活性以及微生物的活动都会受到破坏。当涉及范围较为广泛,附近的土壤都会具有毒性,较难被微生物降解。含油污水在注水能力有限时和地质条件不好时,极容易渗入到地下并对水体产生相应的污染作用,含油污水产生的途径有很多,包括油气集输和储运过程以及在排水时管线也会跑、冒、滴、漏含油污水,还有一些废弃物,建厂时产生的一定量的油砂等,这些污油和废水以及废弃物都会地下水产生严重的影响。 1.3事故污染每一个企业产业都存在着事故污染,这是不可避免的污染来源之一,每一个步骤每一个流程都会产生污染,在生产初期时,钻井作业和井下作业时可能会产生相应的井喷事故,酸化液的压裂液、酸液等污染物的泄漏事故,对于井喷和原油存在相应的爆炸事故,井喷和原油的泄漏对于集输场有很大的安全隐患。输油管线爆炸,原油一旦渗入自来水管,造成的污染可想而知,事故的原因是由于发生事故的这次施工未经批准,属于未经允许的盲目施工,这样的石油企业类似的事件数不胜数,原油经过雨水渗入土壤,破坏土质、污染地下水。 2加强石油企业环保管理对策 2.1提升环保意识现在,石油化工企业,对于水污染的防控取得了很大成绩,但污染废水的收集常常被人们忽视,因此,提升环保意识的同时,要了解水污染处理是一个企业首当其冲的事。一直困扰油田企业长期发展,实行可持续发展战略的问题。 2.2规范相关流程治理大气的污染就要在源头进行治理,首先就是要减轻集输和储运过程中的石油挥发的轻烃等。并要对于挥发的气体进行收集并进行综合利用。一举三得,不仅可以减少空气污染;还可以采用节能的燃烧器以保证其充分燃烧;还可以降低石油的损耗。还有就是对于输油管道的防腐工作,需要输油管道在膨胀水箱里,通过使用水进行沉淀暴晒工作,去除输油管道的沉淀物和氧化物,经过精密的过滤之后再进行使用。要达到减少管线结垢,避免腐蚀和输油管穿孔,就需要做到对油水管线、堵漏技术以及管线漏油的自动检测技术。场内为了防止泥浆渗入和钻井过程的防止污染要对井场内的泥浆池铺设防渗布。洗井作业时要利用相应的注水井井筒水进行相应的洗井工作,采用相应的洗井车进行循环洗车。洗井时坚决杜绝产生并排放相应的污水,所以要经过洗井车的过滤系统的再生循环系统洗井。需要优化废气泥浆固化的控制工艺。为减少环境污染需要相应的减少泥浆排放量,所以相关人员需要对泥浆的回收再利用进行详细的研究,来解决污染物排放量的减少。还有复耕条件。为了达到复耕条件,要在钻井液中加入相应的固化处理剂,而且还要进行搅匀、凝结并在覆土填埋相应的废液坑池。 2.3适当结合法律手段2014年4月24日,十二届全国人大常委会第八次会议表决通过了《环保法修订案》,这部中国环境领域的“基本法”,完成了25年来的首次修订。这意味着对于违反国家标准的、破坏环境行为,违反的时间越久,罚款越多。之前法律罚款只是一个定数,数额并不大,不少企业不屑于去治理,新法的颁布让很多投机取巧、破坏环境的人无路可走。要想石油产业找到正确的轨道,就务必需要使用法律的手段,以进行环境污染防治当作石油生产的一个必要的管理内容来做。企业通过自身的发展情况来设定是否需要石油环保部门,即使有该部门,一般也不会很受重视而且没有任何权利,所以,有奖有惩,这是监管部门需补充的一个问题。 2.4加强科技创新加强科技创新,就是加大环保科技的研发力度,就需要在各个部门都需要做到仔细大调研,发现问题、解决问题并要做出相应的应对措施,比如环保设备的制造,环保工艺的改进。环保技术的引进,对于开采石油以及集输和储运市,出现的各种污染大气、水、土壤等环境保护问题。 3结语 综上所述,如果只是奉行“拿来主义”那就不要在再索取的同时还要留下一大堆的垃圾、污水、大气污染物等。石油产业发展是必然的结果,时代在发展,特别是这样一个信息化的时代。因此,提升石油企业管理水平具有重要的现实意义,从而改善油区的面貌。 作者:袁艺 靳雅夕 吴宇 陈建文 单位:中石化华东分公司石油勘探开发研究院实验中心 环保管理论文:公路工程施工中的环保管理 由于公路工程具有工程量大、周期长的特点,很容易对环境造成污染,甚至破坏周围的生态平衡。虽然施工过程中对环境造成破坏是难免的,但是我们应该尽量把这种破坏降到最低,依据有效的措施合理地控制环保问题。现阶段,我国公路工程保护环境主要就是以防范为主,治理为辅、相互协调的治理原则,确保在施工中的每一个阶段都进行合理的环保管理工作。 1公路工程施工中的环保问题 公路工程施工中环保问题的种类比较繁多,主要可以分为对地表的破坏、对河流以及地下水道的破坏、对空气的污染、噪声污染等几种情况。 1.1地表破坏公路施工过程中需要对地面进行挖掘,这不仅对地表产生了破坏,改变了地表原貌,同时对地表植被也造成一定损坏,甚至破坏周围生态平衡,从而使地面暴露出来,造成水土流失。水土流水的问题如果得不到及时地治理与解决,就很可能造成泥沙淤积,进一步污染水源。 1.2水污染公路施工过程中,除了水土流失造成的水污染,还有材料堆积、工程燃料、废料等排放造成的水污染。 1.3空气污染公路施工过程中需要使用大量的沥青、石灰、水泥等材料,材料在运输、搅拌、堆放的过程中会造成一定的环境污染。首先,在运输过程中材料会产生粉尘,对空气造成污染;其次,在路边堆放过多材料,会产生粉尘;此外,搅拌过程中也会产生粉尘等。如果不采取一定措施进行保护,会造成扬尘等污染问题。 1.4噪声污染施工过程中,大型工具与机械的声音会对周围居民正常生活产生影响,形成噪声污染。施工中的基料搅拌也会在一定程度上造成污染。 2公路工程施工中的环保管理措施 2.1公路工程施工前期的环保措施在施工方案设计规划的过程中,应该充分考虑环保措施与方案。首先应该增加工程设计人员的环保意识,正确了解相关法律法规。然后对周围环境进行合理调查,收集环境情况资料,对施工环境进行科学的评估,切实做好环保工作。 2.1.1合理规划施工范围,珍惜环境施工方案的策划不仅需要充分考虑实际情况,也应该对自然环境、社会价值、交通功能等进行合理理解,综合考虑公路施工情况,合理的进行规划,促进环保管理。⑴对现有的资源,例如空气、土地、水体等珍惜其价值,合理的设计、开发新的施工用地,保护现有的土地。⑵施工线路尽可能与城市规划相协调,最大限度促进周围环境的改变与更新。在利于城市发展的前提下,尽可能减少规划项目。在方便交通运输的基础上,合理的保持施工距离。⑶尽量不在敏感区域进行施工。例如,学校、自然保护区、军事基地、医院等地尽量不要进行施工。 2.1.2依据实际地理情况进行合理设计⑴平面线形:在满足规范的前提下采用低技术指标,使路线顺应地形,采用不同类型的曲线效果会更好。⑵纵面线形:合理设置纵坡和竖线使其顺应地形渐变、顺滑的纵坡线,防止出现大填大挖的情况。深挖的路段要考虑隧道这一方面,以保护森林植被及水土资源。 2.1.3重视水土资源,避免水土流失⑴设计时保持填挖平衡,减少土石方量和借土量。⑵根据地质设计好边坡防护,采用种植花草树木绿化护坡的方式。⑶合理设计沿线排水。⑷规范弃土,尽量在荒地和低产地取土,对取土坑要合理的利用,避免占用田地。 2.1.4注意保持自然水网体系及灌溉系统⑴桥涵设计要避免河流水文、水流特征。⑵避免堵塞或破坏大型河沟。⑶对破坏的小型排灌系统加以调整恢复其作用,合理设计小桥涵的位置,优化排管体系。⑷精心设计自身排水系统,为防止路面排水冲击农田水利增加必要的设施。 2.1.5设计好道路沿线景观⑴公路选线要与地形地貌相呼应,减少土石方量,避免破坏当地自然景观。⑵对路线空间造型要加以重视,其中包括平面线形、纵面线形、平纵组合线形及其它景观因素。⑶设计沿线绿化工作时尽量将原有植被进行填充修补,再加上种草植树的护坡方法。 2.2公路工程施工过程中环保措施组织管理人员以及施工人员对环保知识和法律法规进行学习与培训,增加所有人员的环保意识。公路工程施工前期准备的时候,对施工所需要的材料以及相关数据进行详细的调查,并且制定合理的保护措施,施工过程中增加管理力度与监测力度。 2.2.1减少水土的流失依据实际情况合理设置边坡坡度;对土石方施工中的排水系统进行合理设置,便于对雨水进行及时疏导,最大限度地减少雨水对坡面造成的冲蚀;对坡面应该进行合理绿化,减少出现坡面被破坏的问题;对弃土借土的位置进行合理设置,对弃土的分离处理进行密切注意。 2.2.2降低噪音污染禁止大型机械设备以及噪声比较大的设备进入施工场地,对施工设备进行及时维护与保养;对施工计划进行合理安排,尽量降低施工给周围居民带来的干扰。 2.2.3防治大气污染在对施工材料进行选择时,应该采取一定遮挡措施,最大限度减少扬尘。运输过程中,避免材料散落造成污染。选用封闭性能比较好的运输设备对材料进行运输,施工过程中,在施工现场进行洒水,以便于减少扬尘问题。 2.2.4防止水污染对施工过程中的污水处理力度进行加强,禁止把污水直接流入河流中;把弃土弃石等放置到合理的位置,不可进行随便堆放。 3公路工程施工中环保管理工作需要注意的问题 公路施工过程需要各个部门进行协调配合,对整个施工过程中都必须进行严格的监控与管理,以便于更好的保护环境,所有施工人员都应该具备环保意识。建设单位应该大力开展环保监测工作;建设施工管理工程师应该协调、配合部门工作,严格做好环保管理工作;施工单位应该规范的、科学的开展环保监督管理工作。通过所有部门的协调配合,最大限度的保障施工周围环境符合国家标准。 3.1建立环保监督机制在建设施工单位各部门的配合下,建立相关的环保监督机构,并且在环保监督机构的管理下,开展一系列环保施工工作,对整个施工过程中的环保工作进行管理与改进,对施工现场的环保质量进行监督与管理。 3.2完善科学监督制度实际施工过程中,环保管理机构应该对施工现场周围的土质、水质、植被景观、空气质量等进行相关检测,一旦发现有害物质超标的问题,及时向管理部门报告,通过各部门统一协调工作,努力在最短时间内进行补救,对于施工人员进行相关检查,一旦发现违规操作,给予一定的处罚。 3.3发挥监理工程师的管理工作在整个环保管理监控过程中,监理工程师起到了很大作用,监督过程应该包括施工质量、合同签订、监督施工进度等各方面的内容,对施工过程中可能出现的环保隐患进行排查,并且对周围住户与施工带来的不便进行协调,依据法律法规进行合理的沟通与管理。 4结语 综上所述,公路施工过程中出现一定的污染与破坏是必不可免的,虽然不能完全杜绝这些污染破坏问题,但是可以把污染降到最低,如果不采取任何措施,将会形成更严重的污染问题。因此,公路工程施工中的环保管理就变得尤为重要,环保管理工作应该始终贯穿于整个施工过程中,只有这样才可以把环保管理工作落实到实际施工过程中,最大限度减少环境问题的出现。 作者:张欣 单位:河北省高速公路张涿张家口管理处 环保管理论文:探微铜冶炼企业环保管理监督 1以清洁生产与循环经济,推动节能减排增效 清洁生产与循环经济,是联接企业经济效益与环境效益的最佳结合点。清洁生产是以清洁的生产工艺、高效清洁的设备,生产出清洁的产品,是从源头与全过程防止污染产生。循环经济是以减量化、再利用、再循环,追求资源利用最大化。这与提高企业竞争力、节能降耗、利润最大化的本质目标是一致的,容易引起企业的认同。作为企业环保管理,要紧紧地抓住这个共振点,充分利用技术改造、企业转型、满足国家环境标准的提标升级、清洁生产审核的契机,带动清洁生产上层次,循环经济上台阶。清洁生产与循环经济,主要体现在以下方面:提高有价资源的回收率与产成品合格率,完善资源(水、汽、余热等)内部循环和利用,促进有价元素的内外部循环利用。 2摆正角色定位,发挥监督与服务职能 正确认识企业环保管理的角色,不越位、不错位、不缺位。监督是前提,服务是主体,在监督中服务。首先企业环保管理,具有政策把关作用,主要职能是引导企业遵守国家环保法律法规,配合环保部门行使环保监督权力,维护国家环保权威性。同时也能促进企业可持续发展。监督的职能,要求环保管理要敢于碰硬、直面问题、不回避、不推诿。特别在监督检查中,要树立权威性,检查发现问题必须准确、具有代表性;同时对提出来的问题,如何解决、何时解决,既要讲究原则,又要从实际出发。因此监管的要求和建议要合理可行,通过解决环境问题,促进企业可持续发展。服务的职能,要求环保管理者,正确处理好发展与环保的辨证关系,环保问题是在发展过程中产生的,终究要通过发展来解决,在发展中保护,在保护中发展。环保管理部门要做好企业主要(分管)领导国家环保政策的讲解者,多请示与汇报,争取理解与支持;同时环保管理者又要用广泛团结的观念谋划环保工作,团结一切可团结的力量,调动积极因素。污染是资源放错了位置,企业存在的环境问题,归根结底是,资源有效利用率不合理造成的,将控制污染与企业减污增效、可持续发展结合起来。因此针对企业存在的环境问题,运用国家环保政策与产业政策,汇同生产工艺、设备控制、操作管理等,铜冶炼企业环境因素复杂、污染源涉及水、气、声、渣。特别是对于老企业,工艺、设备与管理等历史原因,导致环境欠帐多、棘手的问题多。这就要针对政府环境监管的热点与重点,结合本企业的实际,有计划、分步骤、突出重点,能解决的问题要限期解决,暂时不能解决的要有明确计划。 3强化环境风险意识 近年来,有色重金属冶炼行业引发的环境污染事件屡屡发生,环境污染事故对于企业,教训深刻、成本高昂、负面影响巨大。金昌冶炼厂地理位置敏感,周边工矿企业众多,历史上环境投诉与环境纠纷时常发生,环保管理要牢固树立“防为上,救次之,戒为下”的观念,警钟常鸣。日常环境管理要健全体制、明确责任,特别要对可能引发的事故原因进行深刻剖析与防范,铜冶炼行业的事故原因主要有人为因素、设备设施因素、工艺过程因素、废物处置过程、危险(化)品运输贮存过程中的引发的次性突发环境事故。同时要制订切实可行的应急预案并演练,协同应对、快速反应,确保应对环境事故的充分性、适宜性与有效性。 4学习借鉴,它石攻玉 环保管理是系统工程,需要环保理论知识、理念的支撑。时代的发展与科技进步,不断摧生环保新知识,新情况的出现、新问题的破解,需要新理念与实践创新。清洁生产、循环经济、低碳经济、绿色信贷、环境责任强制保险等新名词不断出现,十八大提出的美丽中国,更是博大精深。这些新名词与企业是紧密相关的,环保管理要积极学习、吸收新知识、新理论,并要应用于本企业的实际。如近期我省推行的六类企业将试行环境污染责任保险有关管理规定,环保管理者就要认真研读,积极参与。它山之石,可以攻玉。多元与开发的社会,需要不断与外界进行物质、能量与信息交换,环保管理既要虚心地学习,也要大胆地借鉴吸收。如目前我厂进行的烟气脱硫,铜冶炼企业客观存在的重金属废水的治理,都需要我们积极借鉴兄弟行业、企业成功的经验。铜冶炼企业的环保管理,需要理论的指导,需要实践与探索,更需要不断创新。 作者:张洁玉单位:铜陵有色金属集团股份有限公司 环保管理论文:企业环保管理工作意见 为进一步加强全镇企业环境保护管理工作,杜绝各类环境污染事故以及纠纷的发生,实现全镇经济社会可持续发展,加快新型城镇建设,确保人民群众的生活环境质量,努力构建和谐社会。经研究,特制定企业环境保护管理实施意见 一、实行环境保护包干制度。 企业周围环境保护实行包干制,有雨水排放口的企业,其雨水排放管出口处河道,由相关企业负责包干若在企业包干范围内发现有环境污染现象,将追究相关企业的责任(相关企业若认为不是自己排放的污水,必须进行举证,否则视同其排放污水)。同时所有冷却水必须回用,不能通过雨水管道排放,否则视同排放污水。 二、实行环境保护金制度。 企业每年缴纳环境保护基础保证金,实行专户保管,由镇环保站根据企业的环保执行情况进行考核。若一年中未发生环境污染事故,保证金将全额退还给企业,若发生一次环境污染事故,将没收基础保证金。若发生第二次污染事故,在基础保证金没收后,将加倍收缴保证金,依次类推直至上级环保部门整顿处理。 三、实行环境保护检查制度。 采用自查、互查与突击检查相结合,要求企业每天进行自查,同时企业间要相互检查,发现问题及时向有关部门报告。镇政府将配备环保协管员,对全镇排污企业实行24小时检查,发现问题将会同环保等有关部门进行处罚。 四、实行环保员例会制度。 企业必须建立环保领导小组,健全环保管理网络,确定一名以上专职环保员,负责企业日常的环保管理工作。企业环保员应服从镇环保站的统一管理调遣。镇环保站原则上每季度召开一次企业环保员会议,对企业的环保执行情况进行通报。 五、实行三级监管网络制度。 明确责任,以镇环保站为监督管理核心,负责对企业的监督管理;各驻村指导员为所联企业的环保监督员,负责对企业的日常检查监督;各排污企业由企业负责人负总责,并监督环保员,负责对企业的排污情况日夜巡查。 六、实行有奖举报制度。 镇环保站设立公开投诉热线,任何单位或个人发现有污染环境的违法行为,均可以向镇环境站或上级环境保护行政主管部门举报,举报查实将给予一定金额的奖励,奖金从查实单位保证金中列支。 七、实行排放行为信息公开制度。 企业应当规范雨水排放口,并将排放口的位置(有明显标志)、数量向社会公布,方便监督。排污企业的工业用水量与排污量定期公布,若差距明显的,必须说明原因。 以上实施意见,自发文之日起执行。 环保管理论文:土木工程建筑施工阶段环保管理分析 摘要:随着我国国民经济的飞速上升,我国土木工程行业也随之不断壮大与发展,人们在追求工程质量的同时,对于工程施工阶段的环境保护也逐渐开始重视。本文首先简要分析了环保管理在土木工程中的意义,然后就目前土木工程施工中环保管理的发展现状进行了探讨,最后提出了相应的环保管理综合措施,以作参考。 关键词:土木工程;建筑施工;环保管理 近年来,国家大力提倡可持续发展原则,而土木工程在施工阶段时,若是想符合这一原则,除了在提高施工质量与进度、尽量降低施工成本的同时,还应注重对环境的管理,减少自然生态资源的消耗量,对于施工时产生的各类建筑垃圾也应及时清除。将环保管理纳入为施工管理的一部分,并将环保理念深入到施工单位、施工管理人员以及施工人员的心里,只有这样,才能真正切切的落实环保,进而推动环保管理的发展。因此,对土木工程建筑施工阶段的环保管理进行专门的研究与探讨也是很有必要的。 一、环保管理在土木工程建筑施工阶段的重要意义 (一)施工必备。土木工程在土建的过程中,必然会很大程度上损坏原先的地形地貌,在建筑施工阶段时工程的生产或是拆卸过程会造成大量建筑垃圾的产生,且在运行施工机械时,也会产生大量的废气污染与噪音污染(2),从而给周边的居民带去很大的困扰,因此,对土木建筑施工的环境方面进行管理已经迫在眉睫。通常情况下,节能与环保是紧密相连、密不可分的,故而在工程施工时,对于资源材料的消耗情况要充分了解并严格控制,最大限度的减少资源的消耗及其资源的重复利用率。目前土木建筑工程中的节能环保是施工方研究的主课题。 (二)时代需求。可持续发展已经成为我国目前的主要思想与原则,并得到国家的大力提倡与支持,其核心内容可以简要概括为,发展与环境兼得,换句话说就是在企业发展的过程中,对于环境的污染及其资源的耗费应最大限度的予以降低。特别是对土木工程来说,这一点更应该加入到日常的施工与管理中,将环保理念贯彻、贯穿至整个施工阶段,杜绝无谓的资源浪费、降低不必要的资源消耗,减轻生产成本的负担,这是当今社会建筑业发展所必备的要求,同时做到了这些,可以直接促进建筑单位更好更快的发展,也间接带动了建筑市场和整个社会经济的发展。 (三)社会要求。土木工程直接关系着人们的日常生活与工作,土木工程建筑施工过程中,往往会产生各种污染,比如噪音污染、水资源的污染以及空气污染等等(3)。特别是土木工程对水资源的需求量比较高,这么大的需求量必然会随之产生大量的施工废水,而在进行施工废水的处理时,若是由于处理不当或是处理得不够及时迅速,很容易造成大面积的环境污染,不仅给人们的正常生活与工作造成了巨大困扰,还会严重破坏城市的水资源系统及其生态环境,给城市带来不可估量的经济损失。 二、土木工程建筑施工阶段的环保管理现状 环保管理应格外注重可持续发展的原则与理念,特别是对土木工程而言,注重环保管理尤其重要。但是在实际的土木工程施工中,对环境保护以及资源节约这块,做得还远远不够,存在着各种各样的问题。 (一)环保理念缺失。虽然我国目前的土木建筑工程行业正在逐步获得发展与壮大,能给企业带来的经济效益也更多,但是管理人员对于土木工程施工阶段的环保管理理念并没有深刻的认识,也没意识扫环保管理也是直接挂钩着整个工程效益的。目前很多土木工程施工过程中,依然存有各种资源高度浪费以及忽视环境保护等现象,很大程度上给周边的居民以及自然生态环境带去了负面的影响。另外,有些建筑企业虽然逐渐开始认识到环保管理的重要性,但是对于环保管理并没有制定出一系列完善的规章制度,一切终不过是一纸空谈,环保管理最终难以落实。现如今,人们对环境保护和资源节约的重视程度逐年增加,建筑企业若是对施工时造成的环境污染和资源浪费不及时加以管理与控制,毫无疑问会大大降低自身的社会形象与地位。 (二)施工设备落后。土木工程的施工质量与进度如何,很大程度上取决于施工设备的好坏,虽然施工设备多少都会给环境带来一定损伤,所以相关管理人员要做的便是最大限度的降低这个损伤力度。但是在实际的土木施工过程中,施工单位或处于成本考虑,所运用的各项设备并没有及时更新换代,依然停留在多年前的阶段;或是设备没有做到及时的维护与保养,致使施工设备老旧化现象较为严重,达不到国家相应的标准与要求,故而产生的噪音、粉尘污染都会更为严重,一定程度上阻碍了环保管理工作的顺利开展。 (三)技术受到约制。土木工程中建筑材料以及设备的选用对环境保护的重要性不言而喻,但是我国由于技术限制的原因,还无法生产出符合环保型工程建造的要求与标准(1)。此外,我国对土木工程的环保管理只是局限在材料和设备的运用上,没有深入到理念层面上,故而即使有别的环保建设方式,也难以真正将其实现。 三、土木工程建筑施工阶段的环保管理措施 土木工程环保管理绝非一朝一夕就能轻易实现,需从多方面入手,加以管理与控制,具体可从以下几方面入手。 (一)完善环保管理模式。土木工程建设中,监管力度太轻是眼下最大的问题,因此,务必严格遵循相关标准来执行环保管理措施,建立完善出相应的环保管理条例,和监督机构。而且施工单位应该积极配合环保部门的工作,加大施工过程的监管力度。对于施工单位在施工时产生的各种污染若是超出了规定的标准则应收取一定的污染费用,并对施工单位不当的环保措施以及操作程序提出相应的意见或是建议。 (二)制定有效措施。首先对于施工所需的施工设备和材料进行全面的分析,淘汰掉落后和已经陈旧的施工设备;其次制定出相应的环保技术标准的施工规程,并对其中可能会出现的环保问题提出针对性的解决对策;最后及时有效的将各种形式的污染处理好,特别是水资源,比如严禁将废水直接排进河道等工作内容,对于废水的排放必须有一个明确的规定。 (三)环保技术的落实。环保技术想要更好的落实,首先就得明确化施工过程中所会用上的的每一个环保技术,将落后的环保标准予以淘汰,改善相应的环保技术;其次将国外先进的技术设备积极引进来,并改良当前的技术设备;最后在施工中,最大程度的运用环保材料,从而降低资源的消耗力度。结束语总之,我国虽然地大物博,各类资源都相当富足和充裕,但是资源并非取之不尽用之不竭的,且土木建筑工程的施工又对资源耗费较大,因此更应该本着节约的原则,在保障工程质量及其安全的基础上,将环保管理纳入到工程建设的范围中,并给以其足够的重视,将环保管理真正的落实到土木工程建设实地中。 作者:陈国骥 单位:定西武阳水利水电工程有限公司
浅谈石油化工环境保护策略:石油化工生产中的环境保护问题 【摘要】石油是工业的血液,中国经济发展与腾飞的有力保障,石油产业的兴盛刺激了经济的繁荣发展,为我国国民经济做出了巨大贡献,石油已经成为现代化经济发展与进步不可或缺的能源资源,然而,随着石油化工生产的发展,所导致的环境问题也越来越严重,影响了人们的生活环境与生存空间,面对这样的情形,如何提高资源能源的使用效率、提高环境质量,在资源作用开发的同时,确保环境不受污染,成为社会各界普遍争论的话题。本文针对这一问题展开讨论,分析了加强对石油化工生产的管理,保护好自然生态环境。 【关键词】石油化工 生产 环境问题 保护 近年来,国家出台了一系列关于环境保护方面法律法规,其中主要是针对中国当下的环境污染问题,而且指出中国的环境污染已经十分严重,影响到了人们的日常生活,例如:最近一段时间以来的大雾昏暗地笼罩在城市的上空,为人们的日常出行与生产生活带来了巨大影响与危害,主要原因就是工业生产,其中石油化工企业对环境造成危害的巨大不言而喻,没有一个好的环境,就很难实现经济的持续发展,社会的进步,与人们生活的安宁,生活在以石油为主体的能源时代,必须注重环境保护。 1 石油化工生产中出现的环境保护问题 第一,缺乏环保意识,缺乏强有力的宣传。很多的石油化工企业单纯地将精力放在生产环节,片面地追求经济效益,缺少在以牺牲环境为代价,在整个的生产与经营过程中没有形成化境保护意识,甚至一些企业认为环境保护是政府的工作,在政府监督机制放松的情况下,投机取巧,恣意妄为,一些石化企业的高层管理者甚至根本没有环境保护意识,将政府与企业的工作分离开来,所以,要想加强对石化企业生产的监督就要采取“谁污染、谁治理”的方法,以此来增强企业的环保力度,提高环保意识。石化企业要成立专门的环保部门,并配置专业的环保管理人员,只有这样才能为环境保护提供机构与人员的基础保障,而且环保部门的负责人要设置为企业的高层管理者,这样才能确保其作用有效发挥,内部的工作人员要做好以下方面的工作:环境风险评估、生产过程的监督与控制、工程抢险――在企业内部做好人员职责的分工,科学地制定任务与工作目标。 另外的一些石油化工企业缺少对环境污染治理的资金投入,宁愿将资金花费在政府的污染处罚方面,这在很大程度上是因为,治理污染的费用要远远高于处罚资金数额,一般来说后者只占据前者的四分之一或者五分之一,这就对企业的环境保护的发展带来了阻碍。 第二,缺少健全的环境保护法律法规以及相关的环保制度。从目前我国相关的法律体系来看,关于环境保护方面的法律体系只占据很少的一部分,随着经济的不断发展,新型经济的不断进步,越来越多的新情况出现,这些法律已经无法全部覆盖,甚至形成一些制度方面的法律空白,这都为环境保护工作带来了巨大挑战,缺乏有效的法律法规指导,环境保护工作得不到落实。 第三,石油化工生产对水体与空气造成了严重污染。众所周知,石油生产会加重水体的污染,然而我国在这方面的法律法规并未得到完善和落实,无论是石油开采还是生产加工都需要投入大量的水源,石油需要投入水源进行开采,在生产过程中也要用水清洗装置与设备,这一过程必然造成水体的污染,而且,在对石油运输的过程中,由于受到一些主客观因素的影响,必然会造成石油的泄漏,这样必然会导致水体污染严重,而且在炼化过程中,要排放出大量的热量,以及一些有毒气体,这些也必然会造成大气污染,对人们的日常生活构成严重威胁。 2 如何加强对石油化工生产中环境保护 第一,提高环境保护意识,加大宣传力度。石油化工企业是环境危害的源头,必须全面提升石化企业管理者与职员的环保意识,形成环保责任理念,加强企业的环保自觉、自控行为。企业要加大宣传力度,利用各种形式、通过多种渠道来对员工进行环保教育,例如:张贴海报、拉条幅,或者利用每年的世界环境日来扩大环保宣传,使企业的上下都能够意识到环境问题的严重性,自觉地投入到环境保护工作中来,提高企业职员的环境保护意识,定期展开环境问题会议对企业每一阶段的生产所产生的废弃物排放情况做出科学的调查与分析,从中汲取教训,提高环保质量。 第二,健全与完善环境保护法律法规,加大环境保护管理力度。截止到当前,我国有关环境保护方面的法律只有6部,环保方面的行政法规也只有29项,针对环境法律法规无法满足现代经济发展的状况,就要从法律法规的制定与建设入手,完善与修订相关的法律法规制度,而且也要全面加强环保的法规实施与管理制度建设,定期开展环境保护行政法规的建设活动,对于执法不严、有法不依的情况要进行严格监督,一经查处严肃处理,对于已经构成犯罪行为的违法者要追求其刑事责任。 第三,加大环保投入,确保标准排放。企业要从长远利益出发,加大环境保护的资金投入力度,在确保企业发展的同时,更重要的是要注重人的发展与人类的生存环境保护,坚持可持续发展的发展理念,完善对生产与加工所产生的环境污染的治理力度,在确保经济效益的同时减少污染。 首先,大力投入环保资金,石油化工企业要加大力度,寻求各种方法来筹集资金,可以利用专款专用来加强环保力度。 其次,积极引进先进技术与高端手段,做好环境保护工作,通过设立远程监控,对排放口的污染物排放情况进行监督,以保证其达到标准的排放,要对工艺操作流程进行优选,利用现代技术完善对废物的处理,最新的生物技术是一种优选的废物分解技术,具有工作效率高、污染少等有点,对于一些没有任何公害作用的石油化工固体废弃物,要通过科学的方法进行回填处理,主要的回填方法有:地面法、沟渠法。 3 总结 从以上的分析可以总结出,石油化工污染对环境已经造成了巨大的危害,石油化工污染的治理迫在眉睫,石油企业要加强环保意识,完善对生产加工的管理,善于利用现代化的先进技术与管理方法加强对生产程序的监督,采用世界先进的生产工艺,全面减少污染物的排放,通过设立专门的企业管理部门,完善对企业生产环境保护的管理。 浅谈石油化工环境保护策略:浅析石油化工对环境的影响及环境保护对策 摘 要:石油化工产业在我国国民经济发展过程中有着十分重要的地位,是能源的基础工业。然而在化工产业整个生产过程中,对环境的破坏也是显而易见的。文章中就石油化工对环境的影响及环境保护对策进行了剖析,以供参考。 关键词: 石油化工;环境影响; 对策 引言 在我国的国民经济发展中,石油化工产业是重要的能源基础工业。石油化工产业虽然在国民经济发展中的位置非常显赫,但是整个生产过程,以及产品的消费过程等对环境的破坏也是显而易见的。众所周知,石油化工企业在生产的过程中会产生大量的有害物质,这些有害物质给人类的生产、生活环境带来了很大的威胁。因此,在石油化工企业的生产过程中必须要贯彻预防为主、防治结合的环境保护理念,争取尽快实现绿色化工。 一、 石油化工产业对环境造成的主要污染 1、 水污染 石油化工行业的废水主要是在石油开采、炼制的过程当中,产生的各种有机物,或者无机盐等组成的水,这些废水中含有非常多的油、盐,以及酚等有害物质,不仅成分复杂,而且排放量大,处理起来非常困难。因此,石油化工产业的废水污染不仅浪费了大量的水源, 而且还对环境造成了严重的污染,给水体带来一定程度的伤害。 2、 大气污染 石油化工产业的废气污染有着不同的形式,根据生产行业主要分为石油炼制废气、合成纤维废气、石油化肥废气,以及石油化工废气等。石油化工产业的生产装置非常复杂,治理方式各不相同,而且在提炼石油的过程中往往由于需要大量热量,排出较多的气体,含硫量非常大,造成了严重的大气污染。 3、 土壤污染 石油化工生产过程中产生的主要废弃物有很多,诸如酸渣、盐泥、碱渣以及污泥等,在这些废弃物中,还有很多的重金属,对土地的污染非常严重。与此同时,石油化工产品在开采与运输的过程中,也会有一些石油类的物质深入到土壤中,经过化学反应、物理反应的发生,更加严重的污染了环境。 二、 石油化工企业环境保护的现状 1、 缺乏环保意识,缺乏强有力的宣传 有许多石油化工企业单纯地将精力放在生产环节,在整个的生产与经营过程中没有形成环境保护意识,片面地追求经济效益,经常以牺牲环境为代价。一些企业甚至认为环境保护是政府的工作,在政府监督机制放松的情况下,投机取巧,恣意妄为,一些石化企业的高层管理者环境保护意识淡薄,片面追求企业利润。另外有些石油化工企业缺少对环境污染治理的资金投入,宁愿将资金花费在政府的污染处罚方面,这在很大程度上是因为治理污染的费用要远远高于处罚资金数额,一般来说后者只占据前者的四分之一或者五分之一,这就对企业环境保护的发展带来了阻碍。 2、 缺少健全的环境保护法律法规以及相关的环保制度 从目前我国相关的法律体系来看,关于环境保护方面的法律体系只占据很少的一部分, 随着经济的不断发展,新型经济的不断进步,越来越多的新情况出现,这些法律已经无法全部覆盖,甚至存在一些制度方面的法律空白;缺乏有效的法律法规指导,环境保护工作很难得到落实,这必将为环境保护工作带来巨大挑战。 三、石油化工企业环境安全保护的对策 1、 加强处罚 政府环保部门要加强执法力度,采取“谁污染、谁治理”的方法,对严重污染环境的企业实行“突然死亡法”以及不断加大社会监督力度等。 石化企业生产也要采取“谁污染、谁治理”的方法,加强对员工的监督管理。石化企业要成立专门的环保部门,并配置专业的环保管理人员,才能为环境保护提供基础保障――机构与人员的,而且环保部门的负责人最好是企业的高层管理者,这样才能确保其作用有效的发挥。环保部门需做好以下方面的工作:环境风险评估、生产过程的监督与控制、工程抢险,做好人员职责的分工,科学地制定任务与工作目标。 2、 要加强环境意识的教育 环境管理目标与生产管理、安全管理的目标之间是协调统一的,他们相对独立而又有内在的必然联系。而许多石化企业的管理者往往认识不到这一点,从而导致对环境管理的漏洞,或者说仅仅是环境管理部门的事情。因此,管理者不仅要提高环境合法意识。还要把环境管理工作运用在全体员工的各种生产活动过程中,管理者在提高自身自觉守法的同时, 还要积极不断地培养企业员工良好的环境意识和工作习惯。例如,对企业的环境意识培训,可分为管理层培训,内审员及骨干培训,普通员工培训,并通过生动的案例教学、事故分析, 摆事实、讲道理,提高全体员工的环境意识。随着有关环境法律法规的不断修订,还要把新的规定及时传达给大家。 3、 加强员工操作规范的培训 实际在许多时候,由于不规范的操作方法产生环境问题的事故时有发生,特别是石化企业的员工如果不按规定操作,就有可能导致工序紊乱,排放大量的废水、废气、固体废物, 从而导致环境事故和环境问题的出现。近期在大连新港附近的中石油输油管道起火,据调查事故发生原因是由于油船在卸油过程中,工人操作不当引起输油管线爆炸,所幸并无人员伤亡,但是输油管线的爆炸给当地环境造成了很大的污染。因此一线生产单位在操作过程中,要检查现有的操作规程是否合理,员工是否容易掌握,对不合理的要不断改进;其次密切关注员工的日常操做方法是否符合规范要求,是否有不良的操作习惯,要养成良好的工作习惯,以期达到好的环境绩效。 4、 加强设备和材料的环境管理 在生产过程中采用良好的符合规定标准的设备,不仅可以保证工艺技术和产品质量的实现,也大大地保证了物料的节约和高效利用,以及减少事故发生的可能性。因此,石化设备在采购或改造时,首先要充分考虑环境管理的要求,以保障其高效运作。例如现在高硫原油的供应比例已超过50%,这样在生产加工、输送、贮存、后加工等各个环节对常压塔、减压塔、闪蒸塔等设备的设计制造及其材料的选择上,都要具有更高的防腐蚀能力,所以设备材料必须严格遵守国家的行业标准。 5、 环境计划的运行与应急预案 目前大多石化企业在生产过程中的薄弱环节是环境计划的运行控制,存在着生产操作与安全环境的矛盾,在发生异常、紧急状况时,多数企业往往会以牺牲环境为代价。在企业的环境管理过程中,对于水处理、废油、固体废物的焚烧过程要时时加强检查,要有严格的全程的跟踪、检查规定、记录。要强调运行控制文件的制定与执行,必须制定有应急预案,明确异常情况时的应急处理措施,尽可能避免事态扩大。应急预案是指组织识别可能对环境造成影响的潜在的紧急情况和事故而做出的响应方案。应急预案来自于日常管理,又严于日常管理,是我们减小事故危害的最后屏障。但有些企业往往缺乏有效的应急预案或不严格按规定执行。青岛市“11.22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故的发生就是一个活生生的例子,据调查潍坊输油处及青岛输油站、中石化管道分公司在事故发生时对事故的严重性并未及时作出风险评估,没有及时下达启动应急预案指令,并且现场处置人员没有对泄漏区域实施有效的警戒和围挡,此次事故共造成62人遇难,136人受伤,斋堂岛街大片路面和胶州湾附近海水受到严重污染,教训非常惨痛。 目前,国内很多石化企业在对化工过程采用计算机管理同时,建立了应急响应专家管理系统,对生产全过程进行监控,效果很不错,非常值得借鉴。 结束语 当今社会,在人类对资源需求越来越高的同时,石油化工生产给环境造成的污染也越来越严重,而且到目前为止,还没有人能够提出一个两全其美的方法。因此,在社会中生存的我们必须要树立起强烈的环保意识,自觉加入到节约资源的行动中。在石油化工生产中, 企业应加强现场检查,不仅要保证达标稳定,而且要不断改进生产工艺,降低污染物的排放总量。同时,石油化工企业还要采取科学的手段,防止大面积污染,最大限度地避免环境的污染,进而促进石油化工和环境的可持续发展。 浅谈石油化工环境保护策略:石油化工企业环境保护策略探究 1环境保护监测 公司成立环境监测站,具体设在分析化验室,主要职责是:(1)参与制定并执行公司年度环境监测计划;(2)负责公司污染物产生、排放和变化情况的现场监督监测,参加环保现场监督检查;(3)负责建立和维护公司重点污染源动态管理档案和监测数据库;(4)编制环境质量报告;(5)参与企业环境污染事件调查监测,开展环境应急监测。在整个石油作业期间都要对有关环境参数实施监测,用于环境保护工作。由HSE部制定环境监测计划,由环境监测站依据国际检测规范,对以下环境要素监测:(1)空气质量;(2)地表水、地下水质量;(3)土壤和水底沉积物;(4)动植物种群,包括濒危物种;(5)考古和文化古迹以及宗教圣地研究,包括其他地理坐标或选矿地点;(6)动力使用;(7)废料有效利用;(8)噪声;(9)在污水管出口监测化学物质成分和地表水监测计划中规定的计量参数。环境监测计划应包含下列信息:(1)设施描述、尺寸和每个设施排放源数量,标明工作状态;(2)确定污染物取样地点和取样频率;(3)需要监测的参数;(4)进行石油作业期间用于减少排放体积和恢复吹洗气体的工艺和设备;(5)排放到大气中或通过火炬燃烧的燃烧物和有害物预计数量,吹洗分离器时井或管道的预计数量和从硫化氢获取硫的数量;(6)根据政府部门的合理要求,任何与监测空气质量有关的其他要求。 2环境保护教育 所有参与天然气项目的人员都应接受环境保护教育。公司和各承包商单位都应制订环境保护教育计划,计划应包含以下内容:(1)作业者保护环境的目的、任务和方法;(2)环境保护法律;(3)控制空气、水的质量,熟悉危险材料和废料的技术教育;(4)作业者环境保护计划教育;(5)作业者消除泄露计划教育;(6)进行环境调查、监测、取样、运输和分析时控制和保证工作质量的教育。作业者可吸收其他有关单位进行该种教育;(7)野外现场不准乱扔废弃物,乱倒废油、废液,禁止购买野生动物。 3环境应急计划 公司作业主管部门应编写涉及任何可能导致潜在泄露的活动的清除泄露计划。所有消除泄露计划应根据公司决定的合理要求每年重新审定和更新。所有消除泄露计划建议文本应包含下列信息:(1)合同区地图,标明附近居民点、特别生态保护区和自然保护区、潜在的污染燃料、碳氢化合物、含石油废料和化学毒物的储存和排放地块位置,以及加油地点的位置;(2)用于消除泄露的设备清单、位置和总数、经培训过的负责消;除作业人员名单,及用于消除石油连续排放或短期泄露的措施、提交泄露报告的程序;(3)公司为确定在高风险地区或特别生态条件下消除泄露所需的时间、必要的员工数量和分布在作业者各个项目的设备举办的模拟演练;(4)使用分散剂的计划,标明可能使用的分散成分,对其在各种条件下有效性评价和毒性、化学成分和性质(如果有资料)的描述;(5)有关收集或排出装置,或防止石油泄漏到水表或地表的设备,包括用于收集的储藏罐,及限定范围内的材料和设备; 4危险废物控制 公司业务主管部门建立本主管业务使用的危险化学品台账,记录品名、数量、储存地点(在专门的地图上标出)、使用日期、数量、保管单位、保管负责人等信息。HSE部环保科建立公司危险化学品台账,专人负责,每月普查登记。公司或承包商应采取迅速措施限制和清理任何泄露,恢复泄露周围的环境。 4.1油品和化学材料的储存。储油罐周围应建设防渗池,保证能承受最大储油罐的内容物并防止石油泄漏扩散到与地表水、地下水和土壤水交汇的排出水中;在安全的场所保存要求照看的危险化学材料或对人有毒的材料(酸、去污剂等),并限制人员进入。在专门的地图上标出储存地点并登记所有化学材料总数。 4.2储存、运输和移除废料。公司业务主管部门应负责储存、运输和移除业务所辖的所有废料,包括但不限于石油、地层水、化学毒物、钻井溶液和水泥、污水及卫生用水和垃圾,避免给生命和人身健康、财产、地下淡水源、表面水源、自然资源、宗教圣地和文化古迹带来损失,或者避免威胁员工和居民安全。危险废物运输、移除要有危险废物转移单。 4.3排放工业废料。公司各业务主管部门和各承包商应采取措施防止因石油作业产生的废料排放到地表或水中,根据移除废料计划批准的排放除外。作业者应对排放的污水中物质集聚情况进行监测。 作者:高健 单位:江阴市环境保护局 浅谈石油化工环境保护策略:石油化工园区环境保护论文 1防渗措施 1)重点污染防治区:重点污染防治区主要是污水产生区、危险废物暂存库。该区要设防渗检漏系统,采用刚性或复合防渗结构。刚性防渗结构型式为水泥基渗透结晶型抗渗混凝土(厚度≥150mm)﹢水泥基渗透结晶型防渗涂层(厚度≥0.8mm),渗透系数≤1.0×10﹣10cm/s;复合防渗结构型式为土工膜(厚度≥1.5mm)﹢抗渗混凝土(厚度≥100mm),抗渗混凝土的渗透系数≤1.0×10﹣6cm/s; 2)特殊污染防治区(污水处理池适用):该区要设防渗检漏系统,采用刚性或复合防渗结构。刚性防渗结构型式为水泥基渗透结晶型抗渗混凝土(厚度≥250mm)﹢水泥基渗透结晶型防渗涂层(厚度≥1.0mm),渗透系数≤1.0×10﹣12cm/s;复合防渗结构型式为土工膜(厚度≥1.5mm)﹢抗渗混凝土(厚度≥250mm),抗渗混凝土的渗透系数≤1.0×10﹣6cm/s; 3)特殊污染防治区(含污染物介质的地下管道、储罐适用):该区要设防渗检漏系统,其中物料管网采用天然或柔性防渗结构,生产污水、污染雨水管道、储罐区采用柔性防渗结构。天然防渗结构型式为天然材料,防渗层厚度≥2m,饱和渗透系数≤1.0×10﹣7cm/s;柔性防渗结构型式为土工膜,厚度≥1.5mm; 4)一般污染防治区:包括雨水管道、生活污水管网、生活垃圾暂存点、循环水管网、海水管网等,该区不用布设防渗检漏系统,防渗结构可采用天然或刚性或复合,天然防渗结构型式为天然材料,防渗层厚度≥1.5m,饱和渗透系数≤1.0×10_7cm/s;刚性防渗结构型式为抗渗混凝土(厚度≥100mm),渗透系数≤1.0×10_8cm/s;柔性防渗结构型式为土工膜,厚度≥1.5mm。 2地下水监测 为及时准确掌握园区周围地下水环境质量状况,应根据《地下水环境监测技术规范》HJ/T164-2004的要求及地下水监测点位布设原则,在园区附近及下游布设地下水水质监测井。监测方案为: 1)对于整个园区的监测。在园区上游设置一口监测井,用于背景值监测;在园区内污水处理厂下游附近设置一口监测井,用于监测生产装置和污水处理站对地下水水质的影响,并作为长期监测井和事故应急处置井; 2)对园区入园企业的监测。对各入园企业的监测井设置,可分为3类:第一类监测点,布设在厂区内部生产装置区和污水处理设施下游附近,用于监测生产装置和污水处理设施对地下水水质的影响,并作为长期监测井和事故应急处置井。第二类监测点,布设在灌区附近下游,用于监测含油废水排放及储罐泄露对地下水水质的影响,并作为长期监测井和事故应急处置井。第三类监测点,布设在厂界外围地下水上游,用于背景值监测; 3)监测井结构:监测井孔深为见中风化板岩2m终孔,作为长期监测井和事故应急井的孔径,要求不小于Φ200mm,背景值监测井孔径可略小。为避免污染物沿孔壁深入地下,孔口以下3米(或至潜水面)宜用粘土或水泥止水,下部为滤水管,底部视井深情况设计沉砂管; 4)监测层位及频率:监测层位为潜水,每月采样一次; 5)监测项目:pH、温度、臭度、色度、总硬度、溶解性总固体、高锰酸盐指数、氯化物、氟化物、硫酸盐、挥发酚、总氰化物、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、阴离子洗涤剂、铁、锰、铅、钴、六价铬、细菌总数、总大肠菌群、石油类及笨,另外加具体建设项目的特征污染物; 6)监测数据处理:监测结果要按规定及时建立档案,并定期向园区管理部门汇报,对于常规监测数据应该公开,特别是对园区所在区域的附近居民公开,满足法律中关于知情权的要求。如发现异常或发生事故,加密监测频次,改为每天监测一次,并分析污染原因,确定泄露污染源,及时采取对应应急措施。 3地下水应急预案和应急处置 3.1应急预案制定整个园区及各企业的地下水污染事故应急预案,并与其他应急预案相协调。地下水应急预案应包括以下内容: 1)应急预案的日常协调和指挥机构; 2)相关部门在应急预案中的职责和分工; 3)地下水环境保护目标的确定,采取的紧急处置措施和潜在污染源评估; 4)特大事故应急救援组织状况和人员、装备情况,平时的训练和演习;5)特大事故的社会支持和援助,应急救援的经费保障。 3.2应急处置 一旦发现地下水出现异常情况,必须按照应急预案马上采取紧急措施: 1)当确定发生地下水异常情况时,按照制定的地下水应急预案,在第一时间内尽快上报主管领导及上级部门,通知附近地下水用户,密切关注地下水水质变化情况; 2)组织专业队伍对事故现场进行调查、监测,查找环境事故发生点、分析事故原因,尽量将事故影响控制住,采取紧急措施切断生产装置或设施,防止事故扩散、蔓延及发生连锁反应,尽可能减少事故造成的人员伤害和财产损失; 3)当通过监测发现地下水已经受到污染时,根据监测井的反馈信息,对污染区地下水进行人工抽采,形成地下水漏斗,控制污染区地下水流场,防止污染物扩散,并抽取已污染的地下水送园区污水处理站处理; 4)必要时,请求社会应急力量协助处理; 5)对事故后果进行评估,并制定防止类似事件发生的措施。 4检漏系统及应急抽水系统 4.1检漏系统 为防止因污水管跑冒滴漏对地下水的污染,应设置管网检漏系统,该系统包括人工巡查、仪器检测、在线数据采集与监控及统计报表等部分。首先配备专门人员巡检,利用检漏线缆、超声检漏仪、听漏仪等仪器对管线漏点进行探测,最后在线对数据进行采集与监控,定期监测形成报表。 4.2应急抽水系统 该系统包括专业抽水技术人员、应急抽水井、抽水泵三部分,用于事故状态下的应急处置。其中第一类和第二类监测井既作为水质监测井,也作为事故应急处置井。抽水泵的功率根据场地地下水的实际情况确定,若发生事故,在污染物泄露1天后,根据园区水文地质条件,按照三个月将该区污染物的质点全部抽走的要求核算出抽水井每天应该抽走的水量。抽走的地下水送园区污水处理站处理,达标后返还生产系统使用。同时每月都要对抽水水质进行检测,以确定受污染的地下水全部被抽走。因抽水量不大,且为暂时短期抽水,对区域流场影响不大。 5结论 要做好石油化工园区的地下水环境保护工作,有一个重要的前提条件就是首先做好园区的基础资料的调查、收集、整理,获取园区地质、水文地质、环境地质的第一手资料,绘制出园区及所在区域水文地质图、地质构造图、地下水流场等专业图件,结合园区污染源调查,掌握地下水污染途径。在此基础之上,按照“源头控制、分区防治、污染监控、应急响应”的原则,对园区制定出防渗、监控方案,保证方案的有的放矢、经济可行性及安全性。 作者:高明哲 单位:南京大学 浅谈石油化工环境保护策略:石油化工安全与环境保护的重要性 1石油化工产业生产特点分析 石油化学工业生产是对多种资源进行化学处理和转化加工的高危险性的行业,容易发生火灾、气体爆炸等事故,其事故发生后产生的后果非常严重,所带来的人员伤亡和财产损失都是不可估量的。从安全的角度分析,它不同于冶金、机械制造、基本建设、纺织和交通运输等行业,有着自己的行业特点。危险的主要类型为物质材料和生产工艺产生的危险。 1.1物料危险 石化生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸等安全事故几率非常高,人员伤亡惨重。石油化工生产中一些原料具有危险性:具有易燃、易爆、易中毒等特点,甚至包括工艺过程中的半成品、中间体、各种溶剂、添加剂、催化剂、试剂等,绝大多数属于易燃可燃性物质。它们又多以气体和液体状态存在,极易泄漏和挥发,许多物料是高毒和剧毒物质,如苯、甲苯、氰化钠等等,由于这些危险化学品的性质给生产、存储和运输都带来了极大的困难,其中的任何一个环节出错,都容易导致人员伤亡。 1.2工艺危险 石化生产工艺技术复杂,化学反应条件苛刻,发生灾难性事故在所难免。石化生产过程中,需要通过高温、高压、低温、真空等物理条件来促进化学反应的进行,这些苛刻条件往往成为发生事故隐患的首要原因。在生产加工环节中,对工艺严格要求显得尤为重要,对石化生产设备的制造、维护以及人员素质都提出了更高、更严格的要求,在生产工艺上任何一个小的失误都有可能导致灾难性后果。 2石油化工产业的安全问题 石油化工产业的特点决定了石油化工行业是一个高危行业[1],化工生产事故也常有发生,轻则造成设备不能正常运行,妨碍工厂的经济发展,重则造成人员伤亡,还会因泄漏、燃烧等对环境造成破坏和污染,给企业和社会带来严重损失[2]。因此了解石油化工事故发生的特点对提高石油化工安全具有重要的启示作用。针对以往发生的事故进行总结,分析石油化工事故的特点。 2.1火灾和爆炸事故影响 石油化工企业在生产环节过程中,通过对石油原料和天然气原料的处理和加工会产生物理性质、化学性质等不稳定的化学产品,同时伴有强烈的反应,一旦操作失误,就可能发生连环爆炸事故和火灾。例如2005年11月13日,吉化双苯厂硝基苯装置爆炸事故,造成8人死亡,60人受伤,直接经济损失6908万元,同时引发了松花江水污染事件。由此可见石油企业发生爆炸火灾事故产生的后果不仅仅是人员伤亡和经济的损失,对环境的破坏也是惨不忍睹,更是无法通过金钱来衡量的。 2.2化学事故影响 在生产石油化工产品时,各种反应非常复杂会伴有产生有毒有害的气体,其中一些产物的状态非常的不稳定,一旦遇到高温、高压的环境极易对企业员工产生生命威胁、严重的会发生化学爆炸。同时,石化生产过程的连续性强,在一些大型一体化装置区,装置之间相互关联,物料互供关系密切,一个装置的产品往往是另一装置的原材料,局部的问题往往会影响到全局误控制操作界面,导致事故。近几年,在全球性数据调查中,由于化学事故而死亡的位居榜首。由于化工生产条件要求严格,致使很多设备发生腐蚀或缺陷,如果仍进行高负荷运转,会发生灾难性的石油化工安全事故,多事故并发。因为化工生产中的小事故会导致多事故并发,给生产带来严重影响,因此石油化工安全问题日益引起人们的关注。 3石油化工企业在环境保护方面的现状和发展趋势 石油化工产业的发展对环境造成的污染是巨大的,不可逆的。环境污染会导致生态系统失衡,造成例如酸雨、温室效应以及沙化现象的产生,制约人类社会的发展等,这些问题都与石油化工企业的环保能力密切相关。可以通过采用严格控制污染物排放标准,提高大气的自净能力等措施来及时处理和解决这些问题,保护我们赖以生存的地球。石油化工企业在环境保护方面的趋势为:①实现化工行业的可持续发展;②培育典型的环境保护企业和园区;③提高企业的环保意识,变被动环保为主动环保;④提高生产技术和产业升级。为此,各化工企业应当做到以下几点:①进一步增强环保意识。重视节能减排与可持续发展,增强企业竞争力,提高企业形象并实现长期投资效益。②贯彻落实环保工作部门。定期向上级环保部门汇报工作,并对操作人员进行环保培训、宣传和考核。③努力争取环保优惠政策和资金。为了提高各化工企业的环保实施力,国家相关部门提出相应的环保优惠政策及专项资金来帮助提高企业技术和污染治理工作,化工企业应当积极努力争取,以实现化工生产与环保的平衡发展。 4结语 随着社会的进步,经济的发展,化工企业安全生产与环境保护问题越来越重要,这些将促使化工产业升级和提高技术,尽量做到以废治废,变废为宝,形成可循环生产;促使化工企业提高环保意识,变被动环保为主动环保,贯彻落实企业的环保由前期投入转变为后续管理,实现企业可持续发展与环境保护投入的平衡发展。 作者:祝艺宁 于凤阁 黄驿皓 单位:吉林石化公司动力一厂 吉林石化公司碳纤维厂
为了进一步确保计算机信息安全,必须加强对相关影响因素的认知,并据此制定行之有效的防护策略,因此文章主要对计算机网络信息安全及防护策略进行了详细分析。 1计算机网络信息安全的影响因素 1.1网络漏洞 互联网技术的开放性使得其备受欢迎,但准入门槛相对较低,造成计算机网络系统的安全太过脆弱。再加上互联网所利用的TCP/IP协议模式缺乏较高的安全性,在进行网络连接与运行时,一旦遇到不同类型威胁与攻击,难以及时实施拒绝服务、欺骗攻击、截取和篡改数据等。 1.2恶意攻击 计算机网络信息系统的恶意攻击主要有两种类型,即主动攻击与被动攻击,其中主动攻击就是黑客通过各种方式攻击网络,直接危害网络信息系统的合理性与实用性。被动攻击则是在不影响计算机正常运行的基础上,恶意攻击者拦截、破解、窃取接入数据,以此导致接入数据严重损失,甚至造成不可挽回的经济损失。 1.3用户误操作 在计算机网络信息中,用户误操作也存在一定威胁,在人为操作中,总会出现失误操作。这主要是由于用户自身缺乏良好的安全意识,在出现虚假信息时,难以正确判断,从而使得信息被泄漏。如果信息被不法者利用,就会威胁用户的切身利益,以此直接威胁计算机网络信息安全。 1.4计算机病毒 病毒会直接破坏计算机数据,影响其正常使用,而且病毒可以自我复制,具有一定的潜伏性、破坏性、传染性与可触发性等。计算机病毒主要基于运行程序、传送数据包、复制等方式进行传播,主要途径是网络、硬盘与闪存盘等。 2计算机网络信息安全的有效防护策略 2.1加强用户账号安全 现在,各种计算机网络软件所涉及的用户帐号规模不断扩大,账户所涉及的范围也越来越广泛,其中主要有登录名、电子帐号、在线银行账户等等,而在网络系统中,最常见的方式方法是获取合法账户与密码。所以,应复杂设置系统登陆帐户,确保不会轻易被破解,尽可能不要设置类似帐号,尽量以字母与数字相结合的特殊符号进行帐号与密码设置,并尝试利用设置密码长度与定期更换的方式,以此最大程度上防止黑客攻击,保证账户安全。 2.2安装漏洞补丁程序 所谓漏洞就是在攻击中能够加以利用的脆弱点,即硬件、软件、程序缺点、功能设计或配置不恰当等等。为了进行漏洞纠正,软件厂商了补丁程序。对此,应及时安装漏洞补丁程序,并科学合理解决漏洞程序所引发的安全性问题。漏洞的扫描可以利用专业仪器,即COPS与tiger等相关软件,还可以利用360安全卫士等防护软件进行扫描,并下载漏洞补丁进行安装。 2.3安装防火墙和杀毒软件 在强化网络访问限制,避免外部网络用户入侵,保护内部网络资源与网络环境等方面,防火墙发挥着非常重要的作用。而且防火墙的类型各式各样,不同类型具有其独特优势与特性,可以很好地保护计算机网络信息安全。另外,还应严格按照要求与防火墙配套进行正版杀毒软件安装。正版杀毒软件是现阶段使用最广泛、最普遍的安全防护技术,其不仅可以适时查杀计算机病毒,还可以有效控制木马病毒与黑客程序的不良入侵。在安装并使用杀毒软件的时候,应注意及时进行更新与升级,才能够将杀毒防毒作用充分发挥出来。 2.4入侵检测与网络监控技术 近年来,入侵检测技术迅速崛起,对网络与计算机系统进行实时监控,确保不会被入侵或者滥用。分析技术包括签名分析与统计分析。其中签名分析主要就是对攻击计算机系统的既存弱点行为进行监测,是一种模板匹配操作。而统计分析主要是基于统计学理论,在计算机系统正常使用时,根据所观察到的动作模式,辨别相关动作的正常性。 2.5文件加密与数字签名技术 文件加密过程切实结合了数字签名基础技术,提高了信息系统的稳定性与安全性,并进一步强化数据的保密程度,有效防止数据被盗取。而数据传输加密技术的有效应用,不仅要做好线路加密,还要合理利用端对端进行加密。在线路中,切实结合加密密钥,提供安全保护,并结合信息发送,在传达信息中,合理利用恰当的密钥,以实现数据明文的高效获取。合理利用数字签名技术,不仅能防止出现失败签名,还可以有机结合群签名形式,大大降低电子商务交易成本。在信息加密过程中,既要做好节点加密,还要做好链路加密与端点加密。就节点加密来讲,一般都是保护传输链路。而端点加密就是保护数据。 3结束语 综上所述,计算机网络为人们的日常生产生活带来了巨大便捷,但是其中计算机网络信息安全问题也需进一步引起高度重视。在计算机网络的普遍应用与推广下,网络攻击导致严重后果的现象屡见不鲜。而且网络攻击的方式在不断变化,为了确保信息的充分安全,必须采取各种有效的网络攻击应对措施。这就要求相关部门不仅要加强对计算机网络信息安全的重视,还要积极利用科学合理的防护策略,全面保障用户生产生活中正常安全应用计算机网络。
电力技术论文:谈电力通信系统中的ASON网络技术 [论文关键词] 电力通信 ASON网络技术 发展趋势 [论文摘 要] 通过对当前的电力通信系统的现状分析,结合ASON的技术优点和特色及其发展趋势,来对ASON网络技术的未来方向作一下简单的前瞻。 随着当下计算机网络技术和光纤通信的发展,人类正在逐渐地进入到信息社会,信息交换量的日益扩大使得各种通信业务也得到了前所未有的发展机遇,因而导致现有的网络技术已经不能满足当下社会的需求。一方面现有的传送网结构是针对话音业务优化的,不能适应数据业务突发的特点;另一方面,传输网缺少智能化。各骨干网络的容量以及城域接入能力的多样化,对传输的网络要求更加高,尤其是对于光传送网的网络带宽进行动态分配已经是人们所要追求的目标,正是在这样的背景下,ASON的网络技术应运而生。 一.当前通信网络系统的现状和需求 长期以来,光网络作为底层的传送网络,承载着上层多种类型的业务。但随着用户业务需求的扩大和网络智能控制技术的发展,通过智能化的光蚓络成为目前网络发展的必然趋势。近几年,智能光网络在全球范围内的应用得到了迅猛发展智能光网络的推出是光传送网由静态基础网向动态业务刚转型的重要标志,是IP技术思想在光通信中的应用和光通信为适应业务IP化的必要选择。智能光网络代表了光传送网的发展方向,也将是下一代网络(NGN)的重要组成部分,必将有广阔的发展前景。随着电力通信的发展和宽带业务的不断增加,如何建设一个先进、稳定的通信传输网络是目前电力系统的重要课题。在现有电力光传输网引入ASON技术,将给电力系统带来质量和性能的提高。 二.ASON的发展趋势 从上个世纪的九十年代提出ASON的相关的概念开始,ASON的相关的网络技术已经取得了巨大的进步和骄人的发展业绩,早已在各国的电力通信系统中得到广泛的应用。 (一)与传统的环网相比,ASON网络技术所具有的优点 第一,ASON网络技术可以支持很多的保护和恢复的方式,也可以方便地根据用户业务的等级来提供不同的传送服务。第二,与传统网络的低利用率相比,ASON网络技术对于网络资源的利用率更高,很好的解决了浪费空闲网络通道的难题。除此之外,与传统的跨节点或跨站点架设的电力通信通道相比,ASON网络技术不会受到节点的有关瓶颈以及多重失效等问题的干扰。第三,ASON网络技术的网络的生存性能比较突出,并且与传统的网络技术的扩展性能和潜力相比,其更具有优势,它可根据业务的相关需求来灵活的增加节点的数量。第四,ASON网络技术通过扩容进行相关业务和系统的升级时更加的便利,只需分断面即可进行扩容,容易实现端到端的电路调度以及保护工作,方便、快速而便捷的提供相关的各种业务,使得恢复前后时延的变化量缩短,数据业务能力得到大大提高。 (二)积极开发控制平面 第一,优化传送的平面和控制平面的接口,可采用内嵌式或者外置式,其中如果内嵌式的化是通过在设备上插单盘的方式来实现,如果采用的是外置式,则一般通过外置单板服务器的方式来实现,这两种方式相比,外置的处理能力更强,更加适合ASON的建设工作。第二,实现分布式的智能:与传统的集中式相比而言,分布式消除了通信的瓶颈,做到了多个网元同时计算来使得业务恢复,有效的提升了业务恢复的效率,而且由于其分布式的特点,任何一个节点的控制平面出现问题都不会影响到整个的网络,所以使得网络更加的安全和可靠。第三,研发控制协议,其关注的重点由域内转移到域间,从协议类型本身到拓展部分协议的理解,特别是域间保护恢复技术。第四,提高控制平面的相关性能,特别是对于业务和资源的发现的支持能力方面。控制平面的性能最重要的部分是网络和业务的恢复时间,除此之外,影响恢复时间的因素:故障类型、信令的传输方式、节点个数等等,特别是在网络结构复杂的网状连接拓扑、业务的承载量相对较大而且端到端的链路多条失灵的情形下系统的恢复速度。第五,保证智能的可控性,能够将网络的功能和性能始终保持在运营部门的控制范围内。 (三)提升网管和传输平面的性能 网管平面主要针对控制平面的管理,主要是解决如何快捷而准确的通过网管平面进行查询或者更改跟控制平面相关的链路的属性或者参数,以及如何定制和使用维护电路的报表,将现在网络的实际状态有机的结合起来,使得整个网络的功能和性能得到能够有个较好的模拟环境。为了实现ASON的功能,传送的平面必须能够配合控制平面完成业务和邻居的自动发现能力、传送平面链路和网元状态通告能力、信号监控和故障检测能力、光层的故障保护恢复能力以及路径的动态配置和拆除能力向用户提供基于SLA的业务,而不是仅局限在提供不同优先级的电路,还有必要使得运营商对用户提供有关电路的一些有效参数。为了这些目的的实现,端到端业务的调度和质监工作就显得尤为重要。而就目前来看,要实现端到端的业务质量监测就必须解决光层面的问题,在过去,一般所采用的方式是通过在DWDM信道中进行传输,并且在网络节点的地方来测量低频幅度来进行调节,抑或在所传输的信道中加入一个监控波的方式来实现。但是传统的方式存在不能提供某一特定信道的相关信息的缺点。最近人们通过研究光性能方面的监测设备以便实现在线监测,它的作用原理是利用从光纤中抽取很少光功率,然后根据波长来将信号输入单独的信道中,即对所传输的信号解复用。 (四)网络的发展策略与方案 关于ASON的发展,现在主要有在骨干网中使用和在城域网中使用这两种观点。这两种观点的所持有的共有的原则是根据ASON的技术发展的状况,结合相关业务的发展需求,然后再因地制宜的确定ASON网络技术的使用方案。首先是ASON与传统光网络融合的方案,利用将进行统一的管理,使得其既支持传统的子网设备又支持新型的ASON的网络系统,可以方便在更新系统的过程中减少不必要的损失,使得其循序渐进的进行。再者就是采用ASON网带和SDH环混合组网的方案,边缘的ASON的节点需要在Mesh和SDH网中同时出现,这样改善了边缘节点的失效故障对系统的影响,同时通过多个边缘节点均匀承载跨网业务的过渡,优化了网络资源的配置。 总而言之,ASON网络技术在很大程度上改变了过去传输网的运行方式以及运作理念,对其发展产生了不可估量的影响。电力通信系统中引入ASON网络技术是大势所趋。新型电力通信系统的构建要在确保网络正常运行以及确定合理的过度方案基础之上,实时业务的实际需求及时调整现有的电力通信系统网络结构,并在此过程当中大力推广应用ASON网络技术,实现电力通信系统的升级。 电力技术论文:电力工业中信息通信技术的应用 随着信息通信技术在我国电力工业中的广泛应用,电力工业的运营效率和安全性能逐渐提高。我国企业处于快速发展之中,因此用电量巨大,确保电网运行稳定是企业发展的重要途径。 一、信息通信技术在电力工业中的应用 (一)3G通信技术的应用 目前,3G技术应用广泛。在电力工业发展过程中,3G技术主要应用于电力传输和电力管理。加快了电力传输速度,增加了电力系统信息容量和灵活性。同时,3G技术支持基于多媒体的电力通信业务,对于电力系统运营速度的提高具有积极意义。另外,3G技术应用于电力工业行政管理和质量管理,实现了信息资源的共享。使无线公告通知和邮件的收发更加高效化。最重要的是实现了电力系统网络负荷的调度管理。这一技术的出现使实时管理变成现实,利用3G网络的无限通信功能实现了电网全网远程即时监控,确保了电力系统运行管理的高效性和准确性。3G通信技术还可及时的电力信息,以及时发现电力系统运行中存在的问题。我国电网系统庞大,用电行业涉及多个方面,行业间的用电量具有较大差别,电力工业用电量大,对其用电现状实施有效监控可实现行业用电转移,以满足大用电企业的用电需求,降低运营成本,提高其管理和运营效率。传统的电力工业管理过程中,由于无法获得及时信息,一旦发生风雪等意外情况,无法及时解决,造成电网损坏,经济损失较大。随着3G通信技术的出现,对现场的受灾情况可及时掌握,电网重建速度加快,电网故障处理掉应急能力增强。因此,3G技术是电力工业的重要信息通信技术之一。 (二)信息处理技术应用于电力系统 由于我国电网发展迅速,电力系统信息庞杂。信息处理技术是指通过信息的采集和转换,实现电网的智能化管理。作为现代化的处理技术,实现了对电网数据的即时监控,促进了智能电网的发展。通过信息处理技术与3G通信技术的结合,对电网运行中存在的阻塞现象实施及时处理,并合理分配各地区电量,从而提高了电网管理的效率。同时,在电力输配电过程中,信息处理技术致力于处理系统关键数据,对电网系统进行及时调整,及时处理系统故障。 (三)光纤通信技术应用于电力工业 目前,电力工业通信技术已经实现了复合架空地线和全介质自承式架型空光缆,提高了电力系统的运行效率。虽然一定程度上提高了系统运行成本,但对于电力工业的可持续发展具有积极意义,提高了电力资源的利用率,使能源消耗逐渐降低。光纤通信技术在电力工业中的应用体现在多个方面,其中,同步数字系列(SDH)的出现逐渐受到行业的青睐,SDH可提供即时的网络信息,对于电力系统的运行安全具有积极意义。总之,光纤技术将成为电力工业发展的必然趋势,代替传统的信息通信方式将提高配电网传输速度,提高电网运行的稳定性和安全性。当然,这一技术尚处于发展之中,有关技术还需要进一步革新。 二、信息通信技术应用于电力工业的前景分析 (一)信息通信技术与电力工业之间的关系更加密切 信息通信技术应用于电力工业已经成为行业发展的必然。随着电力企业和科技的迅速发展,信息技术与电力工业之间的关系将更加密切,从另一个角度分析,信息技术将为电力工业的发展提供充足的技术支持,技术革新速度将影响电力工业的稳定性和发展前程。电力工业发展前景广阔,但同时也面临较大的竞争。通信技术应用于电力工业将实现电力工业发展与数据传输、实时监控以及大跨度联网技术的结合。未来,通信技术将不断更新,并应用于多个领域。企业应建立以信息通信技术为基础的电力工业发展平台,二者之间的关系更加密切,实现相互促进,维持我国电力行业的可持续发展。 (二)智能电网技术的出现于发展 信息通信技术正在向智能化方向发展。电网建设、电网运行将以高效的信息采集和处理为基础,主宰电力工业发展。基于信息通信技术在电网通信中的重要作用,信息处理技术的更新十分重要。即时的信息处理在智能电网阶段将转化为故障定点处理,从而进一步降低维护人员的压力,提高电网运行效率。当然,智能电网的出现和发展需要相关技术人员不断的提高技术,从而更好地掌控电力系统。一旦电力系统出现故障,电网将即时信息。未来,信息通信技术将同电力系统之间更好的融合,影响电力管理、运营、故障处理等多个领域,基于网络通讯、数字信息技术等智能电网技术将对电力系统产生更加积极的影响,资源合理化利用将是未来电力工业发展的趋势,这一理念无疑对电力工业的发展起到了积极意义。现代化电力系统建设要在市场化的经济环境中占据主动权,信息通信技术的应用必不可少,建立完善的智能化电网体系将扩大电网的覆盖面积。 三、总结 电力工业改革和发展过程中,信息通信技术对其进程起到了决定性的作用。电网运营在我国经济发展中具有重要作用,3G通信技术、光纤通信技术在电力工业发展中的应用逐渐广泛。通过提高电力工业的效率,实现其精准化的控制,从而满足电力企业发展的需求。值得一提的是,现代社会能源的消耗大,能源节约是确保企业可持续发展的关键。信息通信技术采用即时管理措施,实现了对电力资源的保护,因此我们可以预见,未来信息通信技术将广泛应用于电力工业发展并且逐渐实现技术更新。 电力技术论文:软交换技术在电力通信系统中的应用前景 论文关键词:交换技术 电力通信系统 论文摘要:随着时代的发展和通讯技术发展的日新月异,新的时期对电力通信的也同样提出了新的要求:一方面,为了确保电力系统先进性、安全性、稳定性和高效性,这需要我们的电力通信系统与时俱进继续完善和提高电力通信;另一方面,充分地利用现有电力的网络和资源优势,使之成为电力企业新的价值增长途径,成为电力通信企业的技术革新的动力,进一步保持并提升电力的供应企业的竞争力。然而当前电力通信系统虽然业务量小但是种类较多,这不但造成浪费, 而且由于种类繁多对其运行管理和运行维护带来很大不便。上述问题的解决方案之一——软交换技术。这是由于软交换技术具有媒体网关接入、呼叫控制、业务提供以及互联互通等功能,可以很好的解决新时期电力通信的问题,因此,软交换技术在电力通信系统中的有着很好的推广应用前景。 自从第一款产品在电信市场上成功推出以来,“软交换”这个概念已经成为电信行业中倍受青睐的时髦用语。由于既能执行与基于硬件的传统电话交换机相同的功能,又能同时处理IP通信,软交换技术承诺可提供许多优势,如轻松整合电路交换和分组交换、降低网络成本以便运营商更快获得收入。 所谓“软交换”就是指基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的系统和设备解决方案。换言之,软交换是从媒体网关(传输层)中分剥离出其中的呼叫控制功能,再通过软件技术实现其呼叫控制功能,进而使得呼叫传输和呼叫控制二者想独立,这就为系统的控制与交换以及软件可编程功能实现各功能的可分离的平台创造了条件。一方面,软交换提供了很多实用的功能,如:连接控制、翻译和选路、网关管理、安全性和呼叫详细记录、呼叫控制等功能。另一方面,它还为在网络上提供开展新业务提供了大大便利,这主要是要归功于软交换网络资源与网络能力很好的相结合起来,并设置标准开放的业务接口和业务应用层。 1、背景 随着电力市场化、开放化的趋势以及电网建设的进一步发展,传统的电力信息系统的业务将发生变化。一方面,涌现出不少新型业务如:电视会议、变电站无人视频监控、输变电线路监控及电厂视频监控等视图业务;另一方面,传统单一主机的调度自动化体系架构向客户机/服务器体系架构的转变;同时,监视全网运行状况,提供故障记录和分析的故障滤波系统的建设以及电量计费网络系统和雷电定位系统的建设等。因此,基于互联网/局域网并能体现信息化综合业务应用的管理信息系统将成为电力企业信息化的发展方向和趋势。 2、软交换的主要功能 软交换主要具有呼叫控制、互联互通、业务提供等功能,下面分别来逐一介绍这个三大功能: (1)呼叫控制功能。呼叫控制功能是软交换的重要功能组成。它除了能完成基本呼叫的建立、维持和释放之外,还可以提供各种控制功能,如:呼叫处理、智能呼叫触发检出、连接控制和资源控制等等。 (2)互联互通功能。当前IP电话体系主要是由两大标准构成即:ITU-T H.323协议标准和IETF SIP协议标准,这两大标准均可以独立的均实现呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能,但是不可相互兼容的体系结构。软交换技术可以与多种协议相兼容,自然也包括同时兼容ITU-T H.323和IETF SIP这两大协议标准。 (3)业务提供功能。一方面,软交换可以实现对PSTN/ISDN交换机的支持,并能提供的全部业务,包括基本业务和补充业务;另一方面,它还可以与现有智能网相兼容相配合,为现有智能网提供的业务。由此可见软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中扮演着非常重要的作用。 3、引入软交换的意义 软交换将是下一代话音网络交换的核心。如果说传统的电信网是基于程控交换机的网络,那么下一代分组话音网则是基于软交换的网络。软交换是新、旧网络融合的枢纽。这主要表现在以下三层面: 第一个层面——用户。传统的交换网络的封闭性,一家设备供应商往往包揽所以的包括软、硬件供应、更新维护以及应用的开发在内的每一项事物,理所当然用户也牢牢地锁定在设备供应商的那里,压缩了用户选择的空间,导致用户在设备维护费用上失去了应有的主动权。然而通过软交换技术的所搭建起来的下一代网络可以有效地扭转了这种不利局面,这主要是在利用软交换技术搭建的新一代网络中设备系统供应商都是基于同一个开放标准平台开发出来的,这样一来用户自然就具有更多的选择权,可以在同一类产品中货比多家,根据自己的需求择优挑选供应商来为自己服务。 第二个层面——成本。将传统的电路交换技术与软交换技术相比,软交换技术更具经济性、低成本性,可以说是地投入高产出。这主要是得益于两方面:一方面,软交换技术实现了平台的开放性,使得新的应用可以更快、更易的与其相衔接;另一方面,软交换所以使用的元器件很多都是普通的计算机器件,这就降低了其元器件的采购成本,具有更高的性价比。 第三个层面——可靠性。 与传统的电路交换相比,软交换技术可以更好的解决网络的可靠性。用户在组网的时候可以利用软交换的优势采用功能软件的形式将传统的电路交换的核心功能先进行了分类,然后再将其往下分配到各骨干网络。由于这种根据分门别类的分布式结构是可编程的,同时也是以计算机平台为基础,并可以利用设置网络权限来更好地实现网络的可控性和安全性。 4、软交换技术在电力通讯系统中的应用前景 电力通信网分布广泛,业务极为繁琐,虽然拥有多种网络形式,但是各种网络一方面都有各自的交换设备、复接设备等, 且它们相互独立不能实现互融互通。但是随着软交换技术的出现,将可以很好的解决这些问题,这主要得益于在电力通讯系统中应用软交换技术所能取得以下几方面的优势。 4.1统计汇总的优势 采用软交换技术组建的电力通信系统具有自我统计和自我维护功能,主要包括:业务统计和错误预警。对于纵横交织的电力网络和业务繁杂的电力系统来讲,应用软交换技术可以实现:(1)方便便捷地对所有的业务进行汇总并输出分析报告;(2)发生故障时及时发出错误警报,同时显示故障错误的具体的地点和原因,并自动将其发送给电力抢修和维护部门。(3)清单的采集功能,并可提供详细的电量与电话计费清单。 4.2电力通信网中的网络互通的优势 电力通信网不但拥有电力系统独有的载波电话网络,而且同样也存在计算机网络,它们是以协议为基础的分组网络。电话网和计算机网可以利用软交换技术所提供的支 持多种信令协议的接口来实现它们之前信息指令相互传输相互识别。这样一来计算机网络能更便捷地对电力通信网进行管理和协作更好的支持各业务的开展和实施。 4.3新业务开展的优势 当前,语音和数据信息为电力通信网中的主要传输的信息,但是随着网络技术的发展和计算机技术的革新, 这对电力通信业务提出了很多新的要求如:可视业务、多媒体业务等新兴业务。面对这些新的要求,软交换技术可以大显生手,这是因为其不但可以很好地支持语音业务,而且还可以利用新的网络设施与开放式的应用程序接口为用户提供各种增值业务,为新业务的开展提供便捷。 4.4统一不同介质网络的优势 当前电力通信网中拥有多种传输介质,且各自独立不相兼容,并必须采用各自专用的设备, 若引进了软交换技术来组建网络, 利用软交换技术的优势搭建一台多介质的信息进行交换解决方案。这样一方面可以减少设备的需求降低设备的总采购额节约了成本;另一方面可以提高了网络的可靠性,使依靠各种不同介质传播的网络达到了一定的互融互通的效果,正是由于实现了不同介质在同一网络中信息传递从而简化了过去不同介质间的繁琐的数据转换;同时在管理维护上显得更加方便快捷,因为现在只需对同一类设备进行运行管理和系统维护就可以实现对整个网络的信息交换。 总之,软交换技术应用作为下一代网络的解决方案,具有多方面的优势,其应用性体现在方方面面。在电力通信网中引人并实施软交换技术,一方面,在技术上既可起到承上启下的作用;另一方面,电力供应企业顺利向下一代网络解决方案的的演进产生多方面的积极作用。基于软交换技术应该在电力通讯系统中所具有的这些优势,我们可以很好的预见其良好的市场应用与推广前景。 电力技术论文:3D-CAD技术开启电力电子装置结构设计新模式 摘要:介绍了3D-CAD技术及电力电子装置结构设计的概念,对该类装置结构设计的传统模式及问题进行了归纳;对3D-CAD技术在电力电子装置结构设计中的显着优势进行了探讨;对目前国内企业该类装置结构开发过程中3D-CAD技术的应用现状和存在问题进行了剖析,最后对未来3D-CAD技术的发展和应用进行了展望。 关键词: 3D-CAD电力电子装置结构设计模式 13D-CAD技术的概念 CAD,即计算机辅助绘图Computer Aided Drawing,传统层面上是指二维计算机绘图技术。3D-CAD技术,即计算机辅助三维设计 Three Dimension- Computer Aided Design。20世纪70年代,飞机、汽车、家电、通讯工具等工业化产品的设计及制造中遇到了大量的复杂曲面问题,为了能够快速、准确、完整、简易地表达所要设计的特征,人们开发出了三维曲面设计系统。从此,使CAD技术从2D向3D完成了转变和跨越。3D-CAD技术的核心应用价值是用三维软件来完成设计。是通过一种途径,仿真出一个电子数据模型,分析其外观造型、结构设计、加工及组装工艺、装配关系等,进而可快速、准确、低成本地连续修改特征数据,使之满足设计要求。同时,三维实体模型文件电子存档后,不但能为装置的维护和数据查询带来巨大方便,更为公司后续新装置和系列装置的开发提供了模型数据的积累,实现了真正的Computer Aided Design。 2电力电子装置结构设计传统模式 2.1电力电子装置结构设计 电力电子装置的结构设计,主要包括:电气元件、功能模块、控制系统、散热系统的空间结构及基本的行线工艺;元件的安装方式、固定方法及可维护性;散热系统能满足该装置的发热需求;装置整体结构尺寸及外观合理,符合小巧轻薄、技术和艺术相结合的现代设计理念。电力电子装置和一般装置的结构设计主要区别为:(1)装置内有高频和大能量辐射源,电磁兼容性很难保证,因此对元器件在结构中的空间位置、线缆的行线方式及安装工艺要求比较严格,需众多相关环节的人共同讨论和设计方能形成一个合理实用的应用方案。(2)该系列装置工作过程中,半导体模块、电抗、电阻、电容等电子器件会产生大量的工作热,因此设计一个高效理想的散热系统至关重要。 2.2电力电子装置结构设计传统模式 传统的电力电子装置结构设计,整个过程通常有以下几个阶段。 初设计。按预估尺寸设计出主要结构及尺寸,甚至是简单勾勒几个草图。通常该部分图纸能满足装置样机基本的生产和安装需求。 初加工。按设计的图纸加工出所有的结构件。 实物组装。待PCB控制板设计并制作完毕、主要元器件购买到位后,在结构人员的指导下进行样机组装。固定孔现场配作;遇到没有设计的结构零件,根据安装需要现场设计 、制造并安装;遇到没有购买的电器元件,根据实际需要再进行采购与安装;最后完成线缆的安装。实物组装阶段,未知情况太多,需要反复拆装和更改样机结构。在传统结构设计过程中,该过程最为重要,花费的精力、物力和财力也最大,通常要持续5~15个工作日。 散热测试。样机组装完成后,根据装置使用的工况进行散热测试。测试过程中,需要不断调整风机的大小、风速、串并联使用方式、风道结构等,直至散热系统能满足该装置的发热需求。 样机评估。装置样机测试后,企业组织相关专家和技术人员来共同对样机的整体结构进行全方位的评估,并提出改进意见。 新样机设计、制造与重测试。在样机基础上优化设计,使装置结构及工艺能更合理,更具应用性。新样机经过安装与测试,如有问题的,还要继续更改结构,直至满足设计要求。 设计形成。最终稿样机经各项指标通过后,结构设计人员再根据样机结构进行现场测绘,就可形成了一套完整的结构设计图纸。 总之,传统的电力电子装置的结构设计重样机、轻设计,方法比较繁琐、笨拙,未预知因素较多,为了验证是否达到设计意图,必须要制造物理样机来进行匹配,研发周期太长,成本太高,使得该类装置的开发和更新换代一直受到制约。 3电力电子装置结构设计新模式 3D-CAD技术的不断成熟,开启了电力电子装置结构设计新模式。从装置基本功能架构设计、内部元器件排列及线缆设计、外观设计、实体工程设计、热仿真设计到图纸输出,整个过程完全实现了一个高效精准的、无纸化的设计过程。新模式使繁琐的“样机”制作过程不再成为企业研发的噩梦。 3.1概念设计 概念设计阶段,结构设计师完成一系列针对装置结构方面的方案仿真工作,此阶段主要使用以3DMAX为代表的快速造型设计软件。 3.1.1思路设计 结构人员根据需求,用3D软件仿真出装置结构的基本设计思路:安装环境是室内还是室外;是屏柜式、箱体式还是抽屉式;是立式还是挂式;是多模块拼装还是大模块组合;断路器、接触器、IGBT等主要元件在装置内的空间位置;端子排及进出线情况;散热系统框架及进出风方式等。一般电力电子装置而言,完成此阶段通常只需1~2个工作日左右。 3.1.2行线设计 针对仿真好的模型,召开一次技术开发会议。有2个目的: (1)对装置前期结构设计成果进行讨论和修正,明确设计意义; (2)相关人员一起对装置线路及安装工艺进行设计和规划:线缆具体行线及施工工艺、线缆标准及特殊要求、线槽设置与设计、EMC应对措施、整个线路布局既经济又符合美学理念等都明确下来。 会议后,结构人员按照讨论方案,将整体线路仿真到装置结构中。 3.1.3 造型设计 经过以上设计,装置内部结构已基本定型。接下来就是外观造型设计。对电力电子装置,通常客户更多关注的是功能。因此,此阶段,结构设计师更多的是考虑装置外观色彩效果、表面处理工艺及前面板图案设计。设计师利用3DMAX,通过对灯光、材质、滤镜等仿真参数的调节,可快速渲染出外观设计效果,如果对输出效果要求更高,则可结合使用VRay、Brazi等外挂渲染器可渲染出照片级效果图。效果设计完成后,方案经讨论、修改并确认。 3DMAX强大、快速的Poly建模和面建模功能为装置的概念设计提供了技术保障,使得装置结构的每个设计细节包括外观效果都能生动真实地展现给讨论方,从而保证了设计的有效性。等CAE热仿真结束后,就可形成一个应用级虚拟三维模型。真正意义上的装置结构设计工作到此基本结束。 3.2散热系统设计 电力电子装置散热系统的设计包含了散热器的设计及风道的设计。Ansys和Flothem等CAE热场分析技术为散热系统的设计和测试提供了虚拟解决方案。通过CAE热仿真软件,影响系统散热的所有单元都可在软件中形成一个三维仿真模型,然后利用该类软件的热分析及计算功能,并能动态和静态地显示热效应结果。通过仿真结果,设计人员就可在软 件里不断修改元素,直至形成一个既符合整体结构又能解决散热的仿真系统。从根本上解决了样机反复热测试的工作。 3.3工程设计 装置概念设计和散热系统设计结束后,就进入了工程设计阶段,此阶段主要使用CAD技术中的实体三维建模来实现装置的工程设计。3D-CAD工程设计软件,如UG、PRO/E、SOLIDWORKS等,为三维建模提供了多种实现途径,可使设计人员方便地进行特征设计和曲面设计。Part子模块使用参数化建模,零件特征的设计尺寸被关联化。若要对尺寸进行局部修改,只需要更新一个参数,整个零件结构将做自动更新,为设计人员节约了大量的修改时间,并保证了设计更新的连续性和有效性。Assembly子模块使设计人员直观地看到各零部件装配后的状态,还可以对各装配尺寸进行真实测量,极大方便了设计。装配子模块下的干涉分析功能,能根据各装配零件的空间尺寸来确定是否干涉,并自动生成分析报告,明确指出互相干涉零件的名称和干涉位置,使设计更改更具针对性。工程设计最终的结果是实现图纸输出,CAD三维软件从根本上解决了这个问题。设计人员对三维模型反复修正后,利用Drawing子模块,可方便的生成能直接指导生产的二维工程图。所有数据尺寸直接从三维实体转化而来,极大地提高了设计效率及成功率。此阶段基本不再考虑结构设计问题,只需按此前已仿真好的概念模型生成实体工程模型,并将所有安装孔位生成设计即可。 3D-CAD技术为电力电子装置结构开发提供了新思路和新模式。整个产品开发设计过程可并行进行,彻底改变以前那种现先有安装实体,最后才能拼搭样机的传统模式,大大缩短了开发周期,并从根本上提高了开发成功率,为企业带来的价值也不言而喻。 43D-CAD技术在企业电力电子装置结构开发中的应用现状 我国3D-CAD技术的应用始于20世纪80年代,发展迅速。但总的来说,国内3D-CAD技术在企业电力电子装置结构开发中应用的水平还有很大提升空间。主要原因在于: 4.1未能真正实现辅助设计 企业在使用3D-CAD技术进行电力电子装置结构开发时通常有二方面的问题:(1)不进行概念设计,直接进行工程设计。该类装置结构设计的特殊性,决定了需要反复修改和众多人员参与的设计过程。而工程设计三维模型一旦完成,软件固有的建模属性决定了修改起来势必会增加很多工作量,加大开发周期,而概念设计软件则能出色灵活地完成这一任务;而且工程设计软件在线缆设计和造型设计方面没有概念设计软件更直接方便,不利于设计讨论的形成。(2)很多企业并未真正运用3D-CAD技术进行整体空间设计、受力分析和热分析。他们只是用计算机辅助出图,只停留在这个阶段,就失去了其应有的价值,因为3D-CAD的最大价值是辅助设计,不是辅助出图。 4.2企业投入不够 3D-CAD技术是一个复杂、多样的系统,技术更新快,并不是每个设计人员都能很好地接受和掌握,而且相当企业的设计人员并没有正规地接受过CAD软件的应用培训,对软件的大多数功能了解不够透彻,但多数企业并不想投入更多的成本来改变这一现状。随着消费者对产品要求的进一步提高,企业自然会加大CAD技术的投入来提升产品的竞争力,这需要经历一个长期的市场化的过程。 5结束语 3D-CAD技术在电力电子装置结构开发中极具优越性,它能辅助技术人员快速、准确无误地进行装置的设计,真正做到“从概念设计到零件加工全数字化、无纸化”,缩短装置研制周期,降低装置成本和废品率,为装置开发提供了新的设计理念。另外,随着智能技术、网络通讯技术和人机交互技术的成熟和发展,利用基于网络CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP系统集成技术,实现真正的全数字化的研发、设计、制造和管理,已成为发展大趋势。 电力技术论文:电力电子及电源技术发展 人类从“自然状态”演化到法制社会,既认识到竞争给市场经济国家带来的活力与效率,又认识到合作给市场经济国家带来的和谐与效率。合作及其产生的“合作剩余”,是人类智慧的结晶,为了不断减少心智成本、交易成本、生产成本,经济学家不断探索,从对亚当?斯密微观经济价格机制即“看不见的手”的认识,到对市场失灵、经济危机的认识,如凯恩斯的有效需求不足理论,提出政府干预的主张,都是理论创新不断推动制度创新,这种制度演化给予国家创造巨大的社会资本,不断解放和发展社会生产力。新制度经济学在新古典经济学的平台上,让我们更加明白人、制度与社会经济活动的关系,不同的制度产生的“合作剩余”是不同的,制度决定市场经济国家人的经济命运。这促使笔者有兴趣研究贵州省地质矿产勘查开发局制度环境的现状,利用新制度经济学的方法,比较分析我局存在的问题,提出对策建议,探索我局的发展趋势。笔者认同新制度经济学的基本观点,确信利用制度要付出成本,但利用好的制度会获得更大的收益,即“合作剩余”,正因为笔者置身于地质勘查与矿业开发这一领域,通过对贵州省矿业权市场制度环境的分析,找出我局治理制度存在的差距,提出“帕累托改进”建议。威廉姆森把制度分为四个层次,第一层次是嵌人制度或者社会和文化的基础。这是制度层级的最高层次,包括非正式制度、习俗、传统、道德、宗教以及语言和认知的一些方面。这个层级的制度是社会制度的基础,笔者把它理解为组织的基础。第二层次是指基本的制度环境。这个层级的制度包括:详细制定的宪法、政治体制和基本的人权;产权及其分配;使政治权利和产权、货币、基本的金融制度和政府的征税权力得以实施的法律、法院以及相关的制度;规定移民、贸易和外国投资规则的制度;推动基本制度环境变迁的政治、法律和经济机制。笔者把它理解为组织的环境。第三层次的制度是治理机制。这个层级的制度包括:个人交易商品、服务和劳动的制度;制约和影响合约及交易关系的结构、商业企业的垂直和水平的结构以及内部调节的交易和市场调节的交易之间的边界的制度;公司治理以及支持私人投资和金融制度等。笔者把它理解为组织治理机制。第四层次是指资源分配制度。这个层级的制度实际上指的是经济的日常运行,即组织的管理体制,为了实现组织上的目标而选择的资源配置。笔者把它理解为组织资源配置。笔者从以上四个层次分析,来探讨所处的制度环境。 一、组织的基础历史选择了我们走具有中国特色的社会主义道路,并利用市场经济机制发展经济,2006年1月20日,国务院《国务院关于加强地质工作的决定)}(下文简称《决定}))明确了地矿工作的发展方向。 (一)存在问题 《决定》是指导新时期地质工作的纲领性文件。《决定》的实施是我国地质工作发展史上的里程碑。《决定》指出:地质工作是经济社会发展重要的先行性、基础性工作,服务于经济社会的各个方面。《决定》提出加强地质工作的根本目的在于:增强地质勘查对经济社会发展的资源保障能力和服务功能,促进地质工作更好地满足经济社会发展的需要。因此,加强地质工作,不能简单地理解为仅仅是地勘单位的改革。加强地质工作的主体应该是地质勘查单位。一方面要通过推动国土资源管理部门切实履行好地勘行业管理职责,认真执行国家有关矿产资源管理法律法规和方针政策,研究制定管理、保护与合理利用矿产资源的方针政策,依法规范地质勘查行业准人,引导、监督和检查地质勘查单位实施矿产资源勘查规划、计划执行情况,整顿和规范矿产资源勘查开发秩序。另一方面,地质勘查单位要发挥好人才、技术设备手段、已掌握的地质资料等组合优势,认真履行好实施地质矿产勘查中、长期规划和年度计划职责;组织实施好全省基础性、公益性、战略性地质矿产勘查工作;完成全省地质灾害预防治理、应急调查、地质环境监测任务,为我省经济社会发展提供资源保障和地质技术服务;通过循序渐进的改革,最终实现事企分体运行。由于处于由计划经济向市场经济转轨时期,地矿改革存在诸多不适应我省社会与经济发展与地质有关的主要问题: 1.地质矿产勘查与资源开发利用方面矿产资源的保障涉及国家安全,地质科学研究与地质工作程度不高,保障程度不够。如饮水安全、地热资源勘测查与开发利用、地学旅游资源调查、地质公园建设等方面。 2.生态、城市及矿山环境治理方面石漠化治理任务艰巨、“西电东送”、交通建设、矿产资源开发等一批重大工程、矿山建设安全与生态保护、地下水污染治理都需要作大量地质调查工作。 3.地质灾害预报与环境监渊方面贵州省地处高原斜坡地带,又为岩溶区,地质环境条件复杂,生态环境条件脆弱,突发性地质灾害多。随着社会和经济的发展,预测未来新的地质灾害预报与环境监测工作任务将不断增加。 (二)对策建议 从制度的第一层次看,要以科学发展观为指导,按《决定》要求,转变观念,促进改革。 1.按照政事分开的原则,完成“厅管政务,局管事务”的目标 2.建立适应社会主义市场经济的地质工作组织机构,切实履行职责①在省政府的层次上,首先要明确省公益性地质调查队伍建设方向。关于几家省级地勘单位改革重组问题,鉴于省地矿局、省煤田地质局、省有色地勘局等主要地质勘查单位在20。。年前后才分别下放省政府管理,时间比较短,各项管理工作正在规范。这三个单位队伍大,内部管理、队伍结构等存在较大差异,除共性问题外,个性问题还比较多。重组改革是方向,但进程过急,势必会影响到队伍的稳定。建议在队伍管理体制改革上,应稳妥推进。各局完成内部改革后,再适时推进此项工作。②全局干部职工要提高认识,统一思想,共同主动稳妥推进内部改革,建立适应社会主义市场经济的地质工作体制。把公益性地质工作与商业性地质工作分体运行,其核心就是将投资主体、运行机制和队伍分开。对于地方地勘队伍而言,改革的一个难点就是很难把现有队伍分成两支性质不同的队伍,即公益性地质调查队伍与商业性矿产勘查队伍。按公益性地质和商业性地质工作分开运行原则,公益性地质调查 工作需要人员精干并相对稳定、装备精良,以高新技术为支撑、调查与科研相结合,能担当重大战略任务、善于攻坚打硬仗的高素质、专业化队伍。同样,商业性矿产勘查队伍也需要一支适应全球化竞争、能在市场中立足的队伍。在一个地质勘查局范围内,如果专门抽调骨干人员组成公益性地质队伍,并从地质勘查局分离出去,而把非骨干人员、甚至家属留给商业性地勘队伍,很难想象这支队伍还能闯市场。由于人才资源是地质工作最主要的战略资源,因此,公益性与商业性地质工作分离过程中,要想从原有队伍中分离出两支都是“精英”的队伍,显然是十分困难的。建议地勘单位改革的原则为:积极探索有利于加强地质工作的改革途径,按照统一部署、分类推进、逐步深人、择机到位的原则,继续推进国有地勘单位的改革,激发活力,促进地勘事业发展。因此,对地勘单位内部改革应先做好定位,分类进行指导,强化公益性事业职能,稳步推进准公益性企业职能,渐进过渡,最终实现事企分体运行。 二、组织的环境 (一)存在问题从制度的第二层次分析,面对竞争与地矿改革的制度环境极待改善.(l)政府规划指导不力。统一协调布局差,造成部门之间相互封锁、力量分散、工作重复,超前意识不够。 (2)投人保障不足,勘查资金短缺。总体_L看从“八五”至“十五”三个五年计划期间总的勘查资金严重不足,极大地影响了新的资源地的发现和已发现的资源地工作程度的提高。 (3)政府监管不力。实施《矿产资源法》管理不到位,矿业权是产权,产权不是指人与物的关系,而是指由物的存在及关于它们的使用所引起的人们之问相互认可的行为关系。产权可归结为四种基本权利,即所有权、使用权、用益权和让渡权。在一个资源不稀缺的世界里,产权是不起作用的。但是,人类社会面临的是一个资源十分稀缺的环境,每个人的自利行为都要受到资源的约束。如果不对人们获取资源的竞争条件和方式作出具体的规定,亦即设定产权安排,就会发生争夺稀缺资源的利益冲突,以产权界定为前提的交易活动就无法进行。因此,产权制度对资源使用决策的动机有重要影响,并因此影响经济行为和经济绩效。对矿业权产权保护不力,最明显的是矿业权的申办程序,其过程存在“权力寻租”的漏洞,干扰地质勘查和矿业开展市场的健康成长。 (4)政事不分,既当运动员,又当裁判员,体制不顺,权责不明,不利于地质工作的加强。 (5)改革成本不足。地勘单位有很多长期遗留问题没有得到解决。 (二)对策建议从制度的第二层次看,要落实地勘单位改革政策。1999年地勘队伍管理体制改革后,国办发〔1999〕37号文、[2003〕76号出台了许多支持地勘队伍改革的优惠政策,这些政策部分得到了落实,但是,为进一步支持地勘单位的发展,还需落实的政策有: (l)按照《决定》精神和我省“十一五”规划纲要目标要求,切实实行政事分开,围绕中心,服务大局。 (2)进一步健全和完善地质工作投资体制。①按照“十一五”计划对地质工作的要求,在用好中央财政国土资源大调查和各类专项经费的基础上,努力争取加大投人,解决事关民生的基础地质研究和调查工作。②改革一家独营,形成多元(国有、民营、国外及混合型)投资格局。③设立专项基金,保障重点投人。主要设立“风险地质勘查专项基金”,严格审批和筛选对地勘单位自身发展有利的矿产勘查项目,用于地质勘查前期投人,建立风险地质勘查经费补偿机制,加强矿产地质工作,为矿业开发提供有力的资源保障。④保障风险收益,形成风险投资机制。 (3)财税等政策支持。 (4)加强监督、规范市场,扩大地质勘查和矿业开发领域开放。 (5)解决历史欠账,促进改革发展。 三、组织治理机制 (一)存在问题 从制度的第三层次分析,我局从治理体制机制方面要大胆改革。(1)事企分离的改革任重道远。这涉及职工的思想观念、改革成本、改革的配套措施,需要创造条件循序渐进推进。(2)地勘事业拨款严重不足。 (二)对策建议 从制度的第三层次看,我局要着力用好政策,夯实基础,,推进改革。(1)争取对地质勘查工作的投人支持,突出重点,统筹部署全省矿产资源勘查工作。建议按照《决定》精神和我省“十一五”规划纲要目标要求,突出重点,统筹部署全省矿产资源勘查工作,重点突出以煤与煤层气、铝土矿、金、锰、磷矿、重晶石、硫铁矿、水泥原料、新型用途非金属等矿产的勘查工作。(2)归口省国土资源厅管理,做好政府部门的技术支撑。(3)地勘单位改革原则。“总的原则是改革要符合‘切实加强地质工作’的大目标,而且使这支队伍(地勘队伍)更具活力。”①我省生态脆弱,地质灾害频发,地质环境问题多,要实现生态立省的战略目标,达到保障人民生活,改善生态环境的目的,除现在有关部门开展的有关工作外,需要地质工作进一步出力。无论是改善饮水条件、防治地方性疾病、满足人们衣食住行对能源原材料的需要,还是开展国土整治,恢复矿山环境,治理地面塌陷,都需要地质工作提供服务。处理好改革、发展、稳定的关系,充分发挥现有地勘单位的作用,调动其积极性,促进地质工作的发展。《决定》要求推进地勘单位改革必须落实政策措施,必须给足改革成本,必须解决好地质勘查单位的后顾之忧,只强调推进地勘单位企业化改革,不落实好有关的政策措施,是不符合《决定》精神的。②自1999年地勘队伍体制改革以来,国办发[1999〕37号、国办发〔2001〕2号、国办发[2003〕76号3个文件已经明确给予地勘单位改革的扶持政策共12条,但在我省尚未全面落实到位。我局希望,除原12条政策在我省应尽快全面落实兑现外,在我省落实《决定》中,既要要求地勘单位模范遵守法律法规和方针政策,又要体现出对现有地勘单位给予关心、扶持的意见,达到《决定》和曾培炎副总理要求的“总的原则是改革要符合‘切实加强地质工作’的大目标,而且使这支队伍(地勘队伍)要具活力”的目的。(4)地勘单位改革的定位。①地勘单位改革的终极目标是全省地勘行业统一构建为一个从事公益性、基础性、战略性的事业单位,作为我省资源环境保障工作的技术支撑,但这是一个长期的、渐进的改革过程。“十一五”期间各地勘局主要进行内部资源整合,按照事业单位分类改革、分类管理的要求,深化改革,夯实基础,发展地质经济,为进一步推进改革创造有利条件。目前,地勘单位在职职工、离退休职工工资缺口较大,住房、基地建设、福利等历史欠账较多,技术设备落后,社会保障体系不健全。需要把以上问题逐步解决后,方可实现改革的目标。②局改革定位。局机关定位为监督管理类事业单位;地质调查院、地质科研所、环境总站、实验室、地质学校定位为纯社会公益类事业单位,承担国家及省的基础性、战略性、公益性项目,为社会提供公益服务;地质队定位为准社会公益类事业单位,承担基础性、战略性、公益性地质工作和部分社会性地质工作。局属公司及野外地勘单位多种经营实体对外创收,弥补地勘经费的不足,最终改造为自收自支的事业单位。鉴于上述情况,地勘行业局机关应列人参照国家 公务员制度管理的事业单位。③今后改革的主要工作。一是建实建强纯社会公益性地勘队伍。《决定》明确提出“健全公益性地质工作体系,开展公益性地质工作。实施公益性地质调查,加强公益性地质调查队伍建设。”、“积极发展地质教育。大力发展地质高等教育和中等职业教育。”“推进地质科技进步。完善地质科技创新体系,加强重点实验室、工程技术研究中心、野外长期观测站网等科技平台建设。”“强化地质灾害和地质环境调查监测。全面推进农业地质、城市地质、矿山环境地质调查工作。”的要求,建实建强纯社会公益性地勘队伍(地调院、实验室、环境总站、地质学校)。二是适时推进准公益性地勘队伍建设,地质队伍以资质为纽带,以区域相近、产业相似进行整合重组,使其资质、人员、工作性质、工作覆盖范围、竞争能力等适应公益性地质工作和商业性地质工作的需要,满足我省资源环境保障工程各项工作的需要。目前地勘单位改革仅在管理形式上完成了从部管划归省管的管理体制的转变,在人财物整合,组织结构制度改革,投人机制等深层次改革方面并没有大的突破,延续着部管模式。地质工作已纳人省经济社会发展规划,但省财政投人基础地质工作经费不足,属地化以来,局主要是抓住资源开发的机遇发展经济,解决了部分职工历史欠账,实现再就业,稳定职工队伍,地勘单位改革的目的是为了加强地质工作,改革是一个长期的过程,要贯彻国务院关于事业单位改革的总体部署和方针,按照有利于发展,有利于地勘队伍更好地发挥作用,有利于构建和谐社会的原则,实事求是,因地制宜,合理定位,稳步推进,要避免脱离省情和地勘单位实情搞改革,又要避免畏难情绪止步不前。由于我省的省情是一个欠发达欠开发为特点的省份、从全国各省各兄弟地勘单位来看,我省人才实力不足,经济发展落后,从我省事业单位来看,地勘单位历史负担较重,历史欠账较多,因此,地勘单位的改革要比兄弟地勘单位和省内其他事业单位的改革要慢半拍为宜。总之,地勘单位改革是一个长期的过程,需要在法律法规健全,政策环境改善的条件下逐步推进。通过不断精简队伍,把地勘单位改造为一支地质事业技术支撑单位,剥离商业性地质队伍和其他经营性实体,实现事企分离。 四、组织资源脆笠 (一)存在问题 从制度的第四层次分析,我局要改善内部资源配置。(1)地勘单位事企不分。(2)目前贵州地矿局人力资源开发存在的主要问题。一是人才总量中高、中级专业技术人员严重不足。二是人力资源的结构性矛盾凸现和人才的年龄结构不均衡,制约地勘经济的可持续发展。三是引进和留住人才面临挑战。在当前的地勘市场中,人才竞争日益加剧,地质专业人才的工资待遇偏低,时有人才流失的现象.在引进和留住人才方面还面临较大的挑战。四是培训的软、硬件急需改善,培训的质量还有待于提高。(3)地勘单位历史包袱沉重,管理成本高。 (二)对策建议 从制度的第四层次看,我局要着力推进改革创新。 (1)公益性和商业性地勘工作分体运行。从200。年开始,由于西部大开发和社会主义市场经济的建立和完善,除国家外,社会对地质矿产、地质环境的投人增加,商业性地质工作市场逐步建立。野外地勘单位在从事公益性基础地质、环境地质和工程工作之外,也从事商业性地质工作。到了20世纪90年代中期,为促进地勘工作的发展,国家提出建立公益性地质工作和商业性地质工作分开的体制。这是大势所趋,应积极稳妥推进,这有利于地调院、环境监察院、实验室、地校的可持续发展,同时顺应国家改革的潮流,通过重组改造,打造有竞争实力的商业性地质队伍。事业单位是提供公共产品的,非公共产品应由企业提供,新制度经济学指出,在利用价格机制配置资源的情况下,通过形成一个组织,并由一个权威(组织[文秘站:]领导者)来支配资源,就能节约某些市场运行成本。科斯分析了企业相对于市场(价格机制)具有成本优势的原因:一是因为企业存在减少了签约数量。二是企业可以以低于它替代的市场交易的价格得到生产要素(否则要素交易将重新回到公开市场)。三是企业契约关系的特性在于,生产要素通过签约获得一定的报酬(固定或浮动的)并同意在一定限度内服从企业家的指挥,企业家在限定的范围内,利用其权力在不确定环境中将生产要素配置到“最优”的用途。由此可见,企业的存在是为了减少交易费用,是在利用价格配置资源存在较高交易费用时对价格机制的替费用和企业组织成本的高低决定了企业可以配置的资源数量的多少,从而决定企业规模的大小(企业的边界)。当追加的交易由企业家组织时,企业就变大;当企业家放弃对这些交易的组织时,企业就会变小。这对我局规划事、企业单位的规模提供了科学依据。行为经济学家指出,人们“追求满意”而不是最优化,仅限于停留在某些较好解决方法,而不是继续寻找最好的方法。简言之,人类倾向于追求“满意”水平,往往“设定”一个渴望程度进行探索,直到发现了满足渴望程度标准的办法,选择该办法,从而解决了问题并制定了决策。这有助于我局设计事、企分离的办法、条件和时机。集体行动的选择标准是效率与公平。经济效率是考虑经济成果的大小,公平是考虑经济成果在社会成员间如何分割。公平、道德、平等、正义、分配等作为一个社会可能追求的意愿目标,都属于公平这一标准。当效率和公平这两个标准在某一议题上不能在相同方向起作用时,这就需要我们能够基于其他人可以接受或拒绝的明确标准,判明我们的建议。有效率可能不公平,公平的也许无效率。因而,在集体选择中,必须经常进行效率和公平的取舍。明确标准和进行取舍这两种活动,有助于集体选择。要有一些手段能对选择结果进行评价和判定。一般而言,集体选择的标准具有模糊而非清晰、暗含而非明显、多重而非单一的特点。经济学家已发展了净经济价值的思想,即商品和劳务提供给消费者和生产者的货币价值量,以此作为进行比较效率的统一尺度,最有效率的行动是能够导致净福利最大化增长的行动。这有助于我们判断改革成败。 (2)积极推进地矿事业单位人事制度改革。新制度经济学对传统的经济人假设作出了修正,对人的行为内涵作了一些新的分析和假定。可归结为三点假定:一是人的行为动机的双重性。新制度经济学认为,人的行为动机是双重的,一方面追求物质财富预期,另一方面又追求精神财富预期。二是人的有限理性。这一假定涉及人与环境的关系。人的有限理性包含两个方面的含义,从客观上看,环境是复杂的,人们面临的是一个充满不确定性的世界;从主观上看,人对环境的认识能力和计算能力是有限的,即心智有限。三是人的机会主义倾向。这是指人对自我利益的考虑和追求,意思是指人具有随机应变、投机取巧,甚至不择手段以便自己谋取最大利益的行为倾向。这有助于对人力资源的管理。实行聘用制,实行岗位管理,按照“定编、定责、定岗”的办法设定岗位,岗变薪变,一人多岗,发放岗位绩效工资。按照两低于原则,即工资总额增长低于经济效益增长,职工平均工资增长低于本单位劳动生产率的增长,切实贯彻按贡献大小领取报酬,鼓励技术、管理等生产要素参与收益分配,并处理好分配与效益、分配与积累的关系。建立适应地勘经济的人事人才管理模式。①继续围绕我 局产业结构调整,实施人才结构调整,提高人才的整体素质。②建立激励人才和广揽人才的新机制,完善人才竞争和选拔激励机制,建立人才评价机制。③高度重视人力资源开发,积极创造有利于实现人才价值的有利环境。④突出培养创新人才,建立起人才创新的培训体系。造就一批既有科研能力,又有管理才干,敢于从事技术开发和成果转化,在地学领域具有较高的学术造诣,起骨干作用的学术带头人;要培养一批既有较强创新能力又有市场头脑的经营管理人才。对学术带头人和专家型人才实行动态管理,以中青年高级专业技术人才为主体,形成我局高级人才队伍。⑤建立以智力交流为特征的“人才柔性流动”制度,允许系统内专业技术人才、经营管理人才合理流动,高级专家可实行延退政策,鼓励已经退休的老专家进行二次创业,发挥退休人员的作用,继续为单位作贡献。要以改革创新精神抓人才培训和引进等各项工作。根据贵州局的实际,未来人才的培养和引进主要围绕地质勘查、工勘施工和矿业开发,加大人员结构调整力度,以实现地质找矿突破,推进矿业开发,构建和谐地矿的目标。 (3)加强地质矿产勘查,为贵州省提供资源保障和技术支撑。根据贵州省社会与国民经济发展“十一五”规划纲要,未来贵州省发展与基础地质、水文地质、工程地质和环境地质有关的主要工作有:①在生态环境建设方面:以建设“两江”上游生态屏障为目标,以保持水土、防治石漠化为中心,推进以石漠化为主的生态恢复治理工程和水土保持、生态建设工程。②在农业方面:推进社会主义新农村建设,坚持把解决“三农”问题作为全省工作的重点,努力提高粮食产量和发展特色农业。③在水资源方面:以加快解决缺水为重点的水利设施建设,着力解决农灌、城镇防洪和人畜饮水三大问题。加强解决饮水安全问题。通过对地表水资源缺乏地区、地方病多发区、石漠化区地下水的有效开发,配合地表水工程,解决或缓解岩溶干早造成的农田灌溉和人畜饮用缺水,以及城市、工矿、农村饮水不安全问题,促进石漠化生态环境的改善、岩溶石山区经济的发展、贫困区人民脱贫,实现国家新农村建设的目标。④在基础实施建设方面:加速建成省内主要的交通干线高等级公路;加快黄织铁路、贵阳铁路枢纽的建设,加快民用航空体系的建设;加快整治乌江、赤水河航道,疏通南盘江、北盘江和红水河、都柳江、清水江航道以及天生桥库区港口建设。⑤在矿产开发方面:以大型煤矿建设为重点,建成一批大型骨干煤矿,并扩大铝土、磷等非煤矿山建设。⑥在能源建设方面:依托大型煤矿建成一批火电站,并加快乌江、南北盘江、清水江等主要河流水电开发。⑦在城市建设方面:逐步扩大主要城市,加快小城镇建设。推动经济发展。⑧在地热、旅游开发方面:发挥贵州省自然资源的优势,以地热资源带动城市建设和旅游业发展,把旅游业培育为新的支柱产业。 (4)推进矿业开发,为改革提供经济动力。通过找矿突破推进矿业开发。依靠技术创新实现找矿突破,依靠技术创新推动制度创新。技术变迁(创新)与制度变迁(创新)相互影响、相互促进。技术变迁(创新)与制度变迁(创新)两者共同构成相互联系、相互推进的有机整体,唯有它们整合在一起,才形成推动经济增长的现实力里。一般而言,技术创新是生产力中最活跃的部分,因为技术创新的主体是人,而人具有积极主动性,是生产力中最活跃的因素。人们在实践过程中,会遇到各式各样的问题和困难,这些都促使人们去思考、去解决,随着问题的解决,技术进步了,生产力也发展了。生产力的发展,迟早会冲破旧制度的束缚,导致制度的变迁,而制度的变迁又为新的技术创新提供更为广阔和宽松的创新条件,激励进一步的创新。正是由于技术创新和制度创新的此起彼伏的矛盾运动,才构成了创新系统的不断上升。通过制度创新实现改革目标。 (5)构建和谐地矿。制度是“管束人们行为的一系列规则”,是人与人合作的共同准则。社会经济生活中,人与人之间的关系不仅仅只有竞争,而且还有合作。因为人的有限性与信息不对称性、机会主义倾向等方面的原因,人自身不可能处理好竞争与合作的矛盾冲突,制度安排能有效解决合作问题。新制度经济学对制度的选择与评价必须联系制度的正义、公平与互惠。正义是基础,公平是保证,互惠是原则。一种制度要保证合作,要做到两点:一是按制度办,可以节约信息,降低风险,增加收益;二是违反制度会受到惩罚,得不偿失。建立在相互依赖基础上的个人为了得到分工的好处和合作剩余,他们有一种对互惠制度的需求,只有互惠制度能给他们带来分工的好处和合作剩余。评价一个经济制度的好坏的一个重要标准是看它是否激励相容。激励问题是在每一个社会经.济单位中都出现。一个人做的每一件事都涉及利益和代价,只要利益和代价不相等,人们就会有不同的激励反应。既然个人、社会和经济组织的利益不可能完全一致,怎样将自利、互利和社会利益有机地统一起来呢?这就是激励相容。始终不渝加强公益性队伍建设。以为贵州经济社会发展提供资源、环境保障为目标,增强地质勘查服务经济社会能力;公益性地勘队伍包括地调院、环境监察院等单位,要建设成为在贵州完成国家地质工作任务的主要技术力量,成为贵州省政府在地质资源保障和地质环境保护方面的主要技术支撑;产业技术取得长足进步,新技术、新方法得到推广运用,基础地质研究有所突破;准公益性地勘单位要适应社会需要、公益性与商业性良性互动并存的特色综合地勘队伍调整到位,产业结构更趋合理;基本解决人才缺乏问题,人力资源配置趋于合理。推进各单位精神文明建设,职工素质普遍增强,职工生活水平和文明程度明显提高,对改革形成统一认识,找准自己的位置,实现共同受益,开创地质工作新局面,构建和谐地矿 电力技术论文:论电力通信系统中的ASON网络技术 [论文关键词] 电力通信 ASON网络技术 发展趋势 [论文摘 要] 通过对当前的电力通信系统的现状分析,结合ASON的技术优点和特色及其发展趋势,来对ASON网络技术的未来方向作一下简单的前瞻。 随着当下计算机网络技术和光纤通信的发展,人类正在逐渐地进入到信息社会,信息交换量的日益扩大使得各种通信业务也得到了前所未有的发展机遇,因而导致现有的网络技术已经不能满足当下社会的需求。一方面现有的传送网结构是针对话音业务优化的,不能适应数据业务突发的特点;另一方面,传输网缺少智能化。各骨干网络的容量以及城域接入能力的多样化,对传输的网络要求更加高,尤其是对于光传送网的网络带宽进行动态分配已经是人们所要追求的目标,正是在这样的背景下,ASON的网络技术应运而生。 一.当前通信网络系统的现状和需求 长期以来,光网络作为底层的传送网络,承载着上层多种类型的业务。但随着用户业务需求的扩大和网络智能控制技术的发展,通过智能化的光蚓络成为目前网络发展的必然趋势。近几年,智能光网络在全球范围内的应用得到了迅猛发展智能光网络的推出是光传送网由静态基础网向动态业务刚转型的重要标志,是IP技术思想在光通信中的应用和光通信为适应业务IP化的必要选择。智能光网络代表了光传送网的发展方向,也将是下一代网络(NGN)的重要组成部分,必将有广阔的发展前景。随着电力通信的发展和宽带业务的不断增加,如何建设一个先进、稳定的通信传输网络是目前电力系统的重要课题。在现有电力光传输网引入ASON技术,将给电力系统带来质量和性能的提高。 二.ASON的发展趋势 从上个世纪的九十年代提出ASON的相关的概念开始,ASON的相关的网络技术已经取得了巨大的进步和骄人的发展业绩,早已在各国的电力通信系统中得到广泛的应用。 (一)与传统的环网相比,ASON网络技术所具有的优点 第一,ASON网络技术可以支持很多的保护和恢复的方式,也可以方便地根据用户业务的等级来提供不同的传送服务。第二,与传统网络的低利用率相比,ASON网络技术对于网络资源的利用率更高,很好的解决了浪费空闲网络通道的难题。除此之外,与传统的跨节点或跨站点架设的电力通信通道相比,ASON网络技术不会受到节点的有关瓶颈以及多重失效等问题的干扰。第三,ASON网络技术的网络的生存性能比较突出,并且与传统的网络技术的扩展性能和潜力相比,其更具有优势,它可根据业务的相关需求来灵活的增加节点的数量。第四,ASON网络技术通过扩容进行相关业务和系统的升级时更加的便利,只需分断面即可进行扩容,容易实现端到端的电路调度以及保护工作,方便、快速而便捷的提供相关的各种业务,使得恢复前后时延的变化量缩短,数据业务能力得到大大提高。 (二)积极开发控制平面 第一,优化传送的平面和控制平面的接口,可采用内嵌式或者外置式,其中如果内嵌式的化是通过在设备上插单盘的方式来实现,如果采用的是外置式,则一般通过外置单板服务器的方式来实现,这两种方式相比,外置的处理能力更强,更加适合ASON的建设工作。第二,实现分布式的智能:与传统的集中式相比而言,分布式消除了通信的瓶颈,做到了多个网元同时计算来使得业务恢复,有效的提升了业务恢复的效率,而且由于其分布式的特点,任何一个节点的控制平面出现问题都不会影响到整个的网络,所以使得网络更加的安全和可靠。第三,研发控制协议,其关注的重点由域内转移到域间,从协议类型本身到拓展部分协议的理解,特别是域间保护恢复技术。第四,提高控制平面的相关性能,特别是对于业务和资源的发现的支持能力方面。控制平面的性能最重要的部分是网络和业务的恢复时间,除此之外,影响恢复时间的因素:故障类型、信令的传输方式、节点个数等等,特别是在网络结构复杂的网状连接拓扑、业务的承载量相对较大而且端到端的链路多条失灵的情形下系统的恢复速度。第五,保证智能的可控性,能够将网络的功能和性能始终保持在运营部门的控制范围内。 (三)提升网管和传输平面的性能 网管平面主要针对控制平面的管理,主要是解决如何快捷而准确的通过网管平面进行查询或者更改跟控制平面相关的链路的属性或者参数,以及如何定制和使用维护电路的报表,将现在网络的实际状态有机的结合起来,使得整个网络的功能和性能得到能够有个较好的模拟环境。为了实现ASON的功能,传送的平面必须能够配合控制平面完成业务和邻居的自动发现能力、传送平面链路和网元状态通告能力、信号监控和故障检测能力、光层的故障保护恢复能力以及路径的动态配置和拆除能力向用户提供基于SLA的业务,而不是仅局限在提供不同优先级的电路,还有必要使得运营商对用户提供有关电路的一些有效参数。为了这些目的的实现,端到端业务的调度和质监工作就显得尤为重要。而就目前来看,要实现端到端的业务质量监测就必须解决光层面的问题,在过去,一般所采用的方式是通过在DWDM信道中进行传输,并且在网络节点的地方来测量低频幅度来进行调节,抑或在所传输的信道中加入一个监控波的方式来实现。但是传统的方式存在不能提供某一特定信道的相关信息的缺点。最近人们通过研究光性能方面的监测设备以便实现在线监测,它的作用原理是利用从光纤中抽取很少光功率,然后根据波长来将信号输入单独的信道中,即对所传输的信号解复用。 (四)网络的发展策略与方案 关于ASON的发展,现在主要有在骨干网中使用和在城域网中使用这两种观点。这两种观点的所持有的共有的原则是根据ASON的技术发展的状况,结合相关业务的发展需求,然后再因地制宜的确定ASON网络技术的使用方案。首先是ASON与传统光网络融合的方案,利用将进行统一的管理,使得其既支持传统的子网设备又支持新型的ASON的网络系统,可以方便在更新系统的过程中减少不必要的损失,使得其循序渐进的进行。再者就是采用ASON网带和SDH环混合组网的方案,边缘的ASON的节点需要在Mesh和SDH网中同时出现,这样改善了边缘节点的失效故障对系统的影响,同时通过多个边缘节点均匀承载跨网业务的过渡,优化了网络资源的配置。 总而言之,ASON网络技术在很大程度上改变了过去传输网的运行方式以及运作理念,对其发展产生了不可估量的影响。电力通信系统中引入ASON网络技术是大势所趋。新型电力通信系统的构建要在确保网络正常运行以及确定合理的过度方案基础之上,实时业务的实际需求及时调整现有的电力通信系统网络结构,并在此过程当中大力推广应用ASON网络技术,实现电力通信系统的升级。 电力技术论文:探究电力通信技术发展思路 1我国电力通信中存在的问题 1.1网络方面 虽然我国的电力通信系统中已经出现了多样化的通信方式,且通信网络发展的也较为完善和完整,但是,相对于全球的电力通信发展趋势和方向来看的话,我国的电力系统网络还存在很多的不足,尤其是在电力系统的发展过程中又出现了新的发展形式的情况下,我国的电力通信更是显示出了不足之处,不能满足业务发展提出来的要求。在电力通信系统中,主要是以星型和树型的结构模式为主的干网络,网络结构的复合性较为明显,但是互联性却极差,增加了电路迂回构成的难度,因此电力通信网络具备的可靠性和灵活性也比较差。在电力通信网络中,网络体制发展的不完善,严重制约了电力通信网络技术的发展,需要对其进行改进和完善。 1.2管理方面 现阶段,我国的电力通信网络用户在与电力通信网络接入时,会处在一个相对薄弱的状态,一般情况下,都是通过电话线的接入方式进行的,电力系统的用户大部分是通过模拟式信号的接口与电力通信系统相连接的,无法对里面的数据信息进行传输和调整的处理。我国对网络系统进行管理还处在一个初级阶段,还只能通过分路监测对电路进行检查和控制。但是在电力通信网络中,通信规约和接口都不统一,因此,这就大大限制了设备和通信方式的发展,阻碍了它们向着多元化的方向发展,也阻碍了电力通信网络中传输网络体制的发展,给收集网络管理所需的信息增加了难度,导致了网络管理系统的发展不够完整。 2我国电力系统的业务 为了保证电力系统的安全生产,电力通信网络被不断的建设和完善,因此电力系统中的业务也与电力系统有着极为密切的联系,随着电力系统的发展也会不断的出现新的业务形式。目前,我国的国家电网比较重视特高压输电技术的发展。由于特高压技术具备距离长和控制范围较为广泛的特点,可以实现电力系统的长距离和大范围的传输自动化数据业务和继电保护等。根据国家标准IEC61850建立的并已投入运行的变电站都是通过电力通信网络来实现变电站与变电站的数据传输,能够对故障录波数据进行实时的传输,能够推动电力通信网络的快速发展。主要业务在电力调度数据网络中。进行的业务包括以下几种:实时性强的业务包括EMS/SCADA系统、继电保护数据、水调自动化以及电力市场实时数据等;准实时性的业务包括EMS网络分析数据和电度量计费系统两种;非实时性的业务包括很多种类,例如,调度计划等。电话业务分为两类:调度电话、行政电话。通用广域网络中的业务包括的种类也较多,例如,数据业务中,包括企业管理信息数据、电力市场数据等;电力通信网络中的多媒体业务又包括会议电视、电子邮件以及远程教育等多种类型。业务的发展随着电力系统的不断发展,电力通信网络中也出现了很多新的业务,例如,与特高压应用联系较为密切的数据业务,包括继电保护数据与自动化数据等。新业务中还包括与根据标准IEC61850建起来的变电站有关的数据业务。 3我国电力通信技术发展的措施 电力通信发展的目的就是为电力系统的生产服务,又由于电力通信的发展是以电力系统为基础的,为电力系统的安全生产提供服务。就目前我国电力通信技术发展的趋势来看,必须使用新的通信网络技术来推动电力系统的快速发展。 3.1网络技术 在电力通信网络中,还包含着逻辑网,逻辑网能够保证电力通信网络所具备的功能和效益得到有效地发挥,从而提高电力通信网络的稳定性和可靠性,提高电力通信网络进行各种业务传输信息时的质量。就目前我国的电力通信网络的设备来说,应该在实现网络化上投入更多的研究精力,并与同步数字传输体系技术进行有机的结合,对同步数字传输体系技术中的网络管理技术进行重点的解决,并将网络同步技术也解决掉。 3.2宽带综合通信平台技术 目前,我国现有的电力通信网络的规模都较小,被进行逐级的划分之后,电力通信网络中的通信资源就显得较为紧张了,且利用率不高。如果要想改变目前我国电力通信网络中存在的这种状况的话,就需要以综合通信平台为基础,不断完善电力通信网络,并对与综合业务数字网技术有关的问题进行重点的解决,其中包括ISDN协议转换和接口标准等问题,是窄带ISDN逐渐向着宽带ISDN的方向过渡。异步传输模式技术是决定宽带综合通信平台实现并应用到电力通信网络中的关键技术,接下来研究的重点就应该放在如何通过ATM技术的利用,来实现我国电力通信网络中的关键业务。 4电力通信技术的发展趋势 4.1网络平台技术的发展趋势 在电力通信平台的发展过程中,最需要考虑的问题就是远程保护和远程遥控等与远程有关的业务。近几年,我国的电力系统中分布着很多的多点联动分布式网络、保密与非保密等子系统的应用,大大推动了我国点来看I通信技术的发展,并为电力通信技术指出了发展的趋势。由于电力通信业务具备较为鲜明的多样性和差异性,有些较为特殊的业务就需要将网络底层作为直接承载进行工作,而有的业务则需要通过上层的IP来解决,还有一部分的业务则需要使用到电力通信网络中间的某一层进行,因此电力通信网络并不是与公网完全一样,它也有要满足电力通信的要求而发展来的。目前,西方发达国家的电力通信技术都向着电力系统网络中的某个局部通过适当的技术就可以组成电力通信技术发展需要的子网络的方向发展,而这些子网络使用网络互联技术就可以形成一个较为完整的网络平台,但是如何对电力通信网络中的局部区域进行划分是一个比较困难的工作,从而能够保证电力通信网络不仅具有灵活性,而且还具备局部优化的功能,能够将电力通信网络锁具备的互联性发挥到最大化。就目前来看,宽带城域网会成为我国电力通信网络未来发展的趋势。 4.2传输介质的发展趋势 我国的电力通信传输技术已经发展的较为成熟了,应用范围非常广泛,成为我国传输技术未来发展的趋势。但是在光缆技术的发展的过程中,要注意以下问题:在对ADSS进行施工防护以及监视的施工时,需要用OPGW带电施工技术带更换地线。只有施工人员掌握的施工技术较为全面了,才能够提高电力通信技术发展的灵活性,最大努力的降低制约电力通信技术发展的因素存在。在对光缆进行选型时,需要根据纤芯的性能、成本、市场等多个因素进行考虑,以选出性价比较高的纤芯种类 。不同的生产厂家在制造纤芯时,所使用的制造工艺会对光缆的使用寿命产生影响,因此要尽量需用符合国际标准的光缆进行施工,以保证施工的质量。 5结语 综上所述,电力通信技术在发展的过程中,应该与公网技术的发展进行有机的结合,并逐渐发展出具备自身通信特点的业务出来,将高新技术应用到我国的电力通信网络中,进行不断的尝试,以推动我国电力通信技术的发展,满足我国电力系统发展的需要,促进我国国民经济的发展。 电力技术论文:电力无线通信技术创新初论 (1)探索电网发展的新途径 深入学习科学发展观,确保电力发展满足社会的正常需求,并适应我国能源分布的基本国情,使我国电力事业得到平衡、稳步发展。加强电力无线通信技术的研究和创新,探索电力发展新途径,将更多的无线通信技术应用到电网建中去,不断研究创新,使其适应当前电网运行和未来的发展需要。 (2)开创电网发展新局面 将电网建设的安全责任落实到位,不断改革完善安全工作体系,致力于解决电网安全问题。在加速电网建设的同时,加强创新安全管理理念,不断规范管理制度,严格监督管理,推进应急体系建设,真正做到安全供电。在一些事故频发区域,加强安全防护措施,保持电网安全稳定的运行,确保电网安全稳定。 (3)创新管理技术 遵循电网运行的一般规律,不断创新管理技术,借鉴国内外先进的管理技术和管理理念,建立有效的工作机制,以发展为主线,全面提高整体调度能力,完善管理,从而使电网建设趋于科学化、规范化、合理化。此外,还要加强核心调度能力,保持技术规范与技术支持系统的统一、协调发展,实现电网建设的一体化。 (4)积极推进技术的创新 加大科研投入,致力于技术创新研发,提高数字化、信息化水平,开发安全可靠的电力无线通信网络。全景分布式的一体化调度支持系统是未来电力无线通信技术的发展方向,采用多防线、多层次的安全防御系统,实现电网的最优化,全面促进我国电力通信事业的发展。 (5)积极推进调度建设 首先,准确把握调度中心功能定位,正确认识国家电力通信事业,加强部署,统一决策,全面提高思想认识。第二,加强思想作风建设,将国家电网安全问题作为工作重点,改善服务质量,结合实际调度情况,加强整顿工作,充分发挥党的政治优势和模范作用。 (6)结束语 无线通信技术以其独特的优势将成为电力系统构建综合通信网的重要组成部分,因此,今后要对无线网络有一个理性的态度和科学的把握,加强无线通信网络在电力系统中的应用,加强技术创新,实现资源的有效配置和利用,促进电力事业的发展。 电力技术论文:分析物联网技术在电力智能在线监测的应用 【关键词】在线,监测,应用,智能,电力,联网,技术,分析,参数,传感器 “输电线路在线监测系统”就是针对输电线路的安全性和使用寿命等问题而研制的电力行业设备在线监测产品。 该系统主要由两大部分组成:前端监测终端(下位机)和后台主站系统(上位机)。前端监测终端安装在线路杆塔上,主要由各种传感器、摄像机、主处理器单元、通信模块和供电单元构成。传感器包含拉力传感器、风速传感器、风向传感器、环境温度传感器、湿度传感器、倾角传感器、泄漏电流传感器及导线温度传感器等。前端监测终端采集上述传感器的数据以及图像数据,通过gprs/cdma/sms网络传送到在internet上的上位机(接收中心),上位机把当前的图像数据和相关传感器数据存到数据库或者硬盘中,电力监控网用户通过监控软件访问接收中心并从数据库或硬盘中读取当前杆塔位置的信息,为输电线路灾害预警提供依据。 该系统主要功能包括覆冰状态监测、气象参数监测、图像监测功能、电气参数监测、力学参数监测及导线温度监测等功能。 覆冰状态监测:通过相关的在线监测设备,实时测量导线重量、绝缘子串风偏角、风速、风向、温度等参数,分析软件综合上述数据、导线相关参数及相关数据模型,计算出目前导/地线的等值覆冰厚度。 气象参数监测:微气象监测通过在线监测线路环境温度、湿度、风速、风向、雨量、大气压力等参数,对气象数据进行综合分析,将所有数据通过各种报表、统计图、曲线等方式显示给用户。 图像监测:通过在杆塔上/或输电线上安装摄像装置,实现在线监测输电线路运行状况。通过图像监测可以直观地实现对线路覆冰情况的观测。远程图像监控适用于危险点、突发事故点的有效监控。 电气参数监测:电气参数监测主要指绝缘子泄露电流监测。采集运行状态下绝缘子表面的泄露电流和脉冲频次及温度、湿度等参数,将采集到的信息以gsm/gprs/cdma方式传输到监控中心,经过系统分析软件的智能分析和判断,显示出绝缘子表面的积污状态及其发展趋势,绘出各种变化曲线,在污秽过限时,发出报警信号;同时,系统分析软件能根据各监测终端采集的运行数据,自动绘制出各地市甚至整个区域的污区分布图,在经过一段时间后,系统还可以更新污区分布图,有效防止和减少线路污闪及冰闪事故,提高线路安全运行及信息化管理水平。 导线温度在线监测:通过采集导线温度,掌握各导线温升情况,当某处温度超限时及时通过短信的方式发给相关管理人员。该系统也为动态提高电网输送能力提供决策依据,增加输电能力,缓解电力紧张形式。 力学参数监测:力学参数监测功能除了结合等值覆冰厚度监测功能实现绝缘子拉力、倾角测量外,还可以实现导线振动频率的监测。 目前,“输电线路在线监测系统”,这一由中国电子科技集团公司第五十二研究所控股企业杭州海康雷鸟信息技术有限公司专门致力于研制开发的基于物联网的高科技产品,已经成功运用于浙江、上海、福建、安徽、北京、山东、湖北、重庆、广东、广西、贵州、江西、云南、河北、辽宁、宁夏、云南、河北、辽宁、宁夏、新疆等电力公司,为当地的正常供电及应急工作发挥着重要作用。 电力技术论文:浅谈电力通信系统中的ASON网络技术 [论文关键词] 电力通信 ason网络技术 发展趋势 [论文摘 要] 通过对当前的电力通信系统的现状分析,结合ason的技术优点和特色及其发展趋势,来对ason网络技术的未来方向作一下简单的前瞻。 随着当下计算机网络技术和光纤通信的发展,人类正在逐渐地进入到信息社会,信息交换量的日益扩大使得各种通信业务也得到了前所未有的发展机遇,因而导致现有的网络技术已经不能满足当下社会的需求。一方面现有的传送网结构是针对话音业务优化的,不能适应数据业务突发的特点;另一方面,传输网缺少智能化。各骨干网络的容量以及城域接入能力的多样化,对传输的网络要求更加高,尤其是对于光传送网的网络带宽进行动态分配已经是人们所要追求的目标,正是在这样的背景下,ason的网络技术应运而生。 一.当前通信网络系统的现状和需求 长期以来,光网络作为底层的传送网络,承载着上层多种类型的业务。但随着用户业务需求的扩大和网络智能控制技术的发展,通过智能化的光蚓络成为目前网络发展的必然趋势。近几年,智能光网络在全球范围内的应用得到了迅猛发展智能光网络的推出是光传送网由静态基础网向动态业务刚转型的重要标志,是ip技术思想在光通信中的应用和光通信为适应业务ip化的必要选择。智能光网络代表了光传送网的发展方向,也将是下一代网络(ngn)的重要组成部分,必将有广阔的发展前景。随着电力通信的发展和宽带业务的不断增加,如何建设一个先进、稳定的通信传输网络是目前电力系统的重要课题。在现有电力光传输网引入ason技术,将给电力系统带来质量和性能的提高。 二.ason的发展趋势 从上个世纪的九十年代提出ason的相关的概念开始,ason的相关的网络技术已经取得了巨大的进步和骄人的发展业绩,早已在各国的电力通信系统中得到广泛的应用。 (一)与传统的环网相比,ason网络技术所具有的优点 第一,ason网络技术可以支持很多的保护和恢复的方式,也可以方便地根据用户业务的等级来提供不同的传送服务。第二,与传统网络的低利用率相比,ason网络技术对于网络资源的利用率更高,很好的解决了浪费空闲网络通道的难题。除此之外,与传统的跨节点或跨站点架设的电力通信通道相比,ason网络技术不会受到节点的有关瓶颈以及多重失效等问题的干扰。第三,ason网络技术的网络的生存性能比较突出,并且与传统的网络技术的扩展性能和潜力相比,其更具有优势,它可根据业务的相关需求来灵活的增加节点的数量。第四,ason网络技术通过扩容进行相关业务和系统的升级时更加的便利,只需分断面即可进行扩容,容易实现端到端的电路调度以及保护工作,方便、快速而便捷的提供相关的各种业务,使得恢复前后时延的变化量缩短,数据业务能力得到大大提高。 (二)积极开发控制平面 第一,优化传送的平面和控制平面的接口,可采用内嵌式或者外置式,其中如果内嵌式的化是通过在设备上插单盘的方式来实现,如果采用的是外置式,则一般通过外置单板服务器的方式来实现,这两种方式相比,外置的处理能力更强,更加适合ason的建设工作。第二,实现分布式的智能:与传统的集中式相比而言,分布式消除了通信的瓶颈,做到了多个网元同时计算来使得业务恢复,有效的提升了业务恢复的效率,而且由于其分布式的特点,任何一个节点的控制平面出现问题都不会影响到整个的网络,所以使得网络更加的安全和可靠。第三,研发控制协议,其关注的重点由域内转移到域间,从协议类型本身到拓展部分协议的理解,特别是域间保护恢复技术。第四,提高控制平面的相关性能,特别是对于业务和资源的发现的支持能力方面。控制平面的性能最重要的部分是网络和业务的恢复时间,除此之外,影响恢复时间的因素:故障类型、信令的传输方式、节点个数等等,特别是在网络结构复杂的网状连接拓扑、业务的承载量相对较大而且端到端的链路多条失灵的情形下系统的恢复速度。第五,保证智能的可控性,能够将网络的功能和性能始终保持在运营部门的控制范围内。 (三)提升网管和传输平面的性能 网管平面主要针对控制平面的管理,主要是解决如何快捷而准确的通过网管平面进行查询或者更改跟控制平面相关的链路的属性或者参数,以及如何定制和使用维护电路的报表,将现在网络的实际状态有机的结合起来,使得整个网络的功能和性能得到能够有个较好的模拟环境。为了实现ason的功能,传送的平面必须能够配合控制平面完成业务和邻居的自动发现能力、传送平面链路和网元状态通告能力、信号监控和故障检测能力、光层的故障保护恢复能力以及路径的动态配置和拆除能力向用户提供基于sla的业务,而不是仅局限在提供不同优先级的电路,还有必要使得运营商对用户提供有关电路的一些有效参数。为了这些目的的实现,端到端业务的调度和质监工作就显得尤为重要。而就目前来看,要实现端到端的业务质量监测就必须解决光层面的问题,在过去,一般所采用的方式是通过在dwdm信道中进行传输,并且在网络节点的地方来测量低频幅度来进行调节,抑或在所传输的信道中加入一个监控波的方式来实现。但是传统的方式存在不能提供某一特定信道的相关信息的缺点。最近人们通过研究光性能方面的监测设备以便实现在线监测,它的作用原理是利用从光纤中抽取很少光功率,然后根据波长来将信号输入单独的信道中,即对所传输的信号解复用。 (四)网络的发展策略与方案 关于ason的发展,现在主要有在骨干网中使用和在城域网中使用这两种观点。这两种观点的所持有的共有的原则是根据ason的技术发展的状况,结合相关业务的发展需求,然后再因地制宜的确定ason网络技术的使用方案。首先是ason与传统光网络融合的方案,利用将进行统一的管理,使得其既支持传统的子网设备又支持新型的ason的网络系统,可以方便在更新系统的过程中减少不必要的损失,使得其循序渐进的进行。再者就是采用ason网带和sdh环混合组网的方案,边缘的ason的节点需要在mesh和sdh网中同时出现,这样改善了边缘节点的失效故障对系统的影响,同时通过多个边缘节点均匀承载跨网业务的过渡,优化了网络资源的配置。 总而言之,ason网络技术在很大程度上改变了过去传输网的运行方式以及运作理念,对其发展产生了不可估量的影响。电力通信系统中引入ason网络技术是大势所趋。新型电力通信系统的构建要在确保网络正常运行以及确定合理的过度方案基础之上,实时业务的实际需求及时调整现有的电力通信系统网络结构,并在此过程当中大力推广应用ason网络技术,实现电力通信系统的升级。 电力技术论文:电力变压器局部放电的电气诊断技术 电能是国民经济发展的基础,它和人民的生产和生活息息相关,目前超高压和特高压输变电技术发展迅速,电力变压器作为电力系统输变电关键设备,其可靠运行对电力系统的经济、安全极其重要。目前局部放电测量已经成为监控电力变压器质量的重要指标,国内外的制造厂家也把局部放电测量作为电力变压器出厂时的试验项目,以此控制其质量[1]。 1.局部放电引起介质劣化和损伤的机理 对于电力变压器等高电压设备的绝缘,由于绝缘内部或表面发生局部放电而造成的放电电老化是不容忽视的。局部放电引起介质劣化和损伤的机理是多方面的,主要包括三种效应:(1)带电质点(电子和正、负离子)对介质表面的撞击,切断分子构造;(2)由于带电质点撞击介质,在放电点引起介质局部温度上升,使介质加速氧化,导致材料的机械、电气性能下降;(3)局部放电产生的活性生成物对介质的氧化作用使介质逐渐劣化。局部放电使电介质长时间击穿电压常常不到短时击穿电压的几分之一,已经成为电力变压器绝缘劣化的重要原因。 2.电气定位方法 当变压器内部发生局部放电时,所产生的放电脉冲沿绕组传播到达测量端。该放电脉冲包含了放电特性和局部放电定位所需要的一些信息,通过对此脉冲进行分析,可确定局放源的具体位置。传统的电气定位方法很多,诸如起始电压法、极性法、行波法、电容分量法等[2]。 2.1改进电容分量法 变压器只是在某一个频率范围内等效为一个电容梯形网络,在改进的电容分量法中,该频率范围的确定就显得尤为重要。一般而言,该频率范围的确定是由试验获得。将一个函数发生器接到绕组的一端,并提供频率可变的电压,另一端接地,同时测量输入电压和绕组电压。当在此等效频率范围时,会出现最小电压相位移,即输入波形和输出波形相似。而后采用数字滤波将此频率范围以外的信号去掉,采用上述方程进行计算。 改进电容分量法利用数字滤波技术,能够获得沿变压器绕组脉冲的电容传输分量;该方法对干扰信号完全抑制,频带选择灵活,且频率补偿容易,与新的直线内插法结合可以解决一些实际问题,能够得到较高的定位精度。 2.2端点电流脉冲频谱分析法 在 0.01mhz~0.1mhz 这个中间频率范围内,变压器绕组的传输特性表现为振荡传播即发生在绕组中的局部放电脉冲以振荡形式传输。此时,在变压器测量端点所得到的局部放电电流脉冲因局放源位置不同, 其频谱有较大的差异。对连续饼式绕组( 以84饼为例),从不同位置注入放电脉冲,从而模拟了绕组中不同位置的局部放电,用绕组的简化等效电路计算出相应放电注入电流对应的传递函数,从而根据频谱分析来确定放电点的位置。在此基础上,采用建立仿真模型并结合试验的方法,研究了不同的局部放电脉冲传播路径的传递函数,在分析传递函数频谱特性的基础上,提出了根据相应信号高频分量和能量的局部放电电气定位方法。 尽管人们对变压器绕组特性的研究较多,相应的也出现了一些电气定位方法,但由于各种电气定位法现场操作复杂,使用范围限制较大,且由于变压器内部结构复杂及放电部位的不同,使得放电脉冲的波过程也会出现不同程度的振荡,而对放电信号的检测却只能在变压器的测量端点进行,因而精度不高,所以目前在实际定位中很少采用。 3.变压器绕组中局部放电的诊断方法 通过基于传输函数的局部放电定位之后,我们最终目的是进行变压器绕组中局部放电的诊断,下面将详细介绍具体方法。 ①基于灰度图像形态谱的变压器局部放电模式识别。变压器局部放电识别是指利用计算机对放电部位进行分类和特征描述,以便诊断变压器绝缘状态的好坏,目前,根据特征提取的不同变压器局部放电识别可分为统计法时域分析法,本文利用数学工具中的形态谱反映变压器局部放电灰度图像的形态特征,然后进行归一化处理,作为识别变压器局部放电时的特征向量,然后把不同类型放电形态谱输入到 bp 双层神经网络实现放电模式识别。 ②基于bp双层神经网络和形态谱识别变压器局部放电。本文采用具有双隐含层结构的前馈 bp 神经网络进行局部放电识别,输入层由100个节点组成,输入变量是变压器的形态谱。第一个隐含层由30个节点组成,第二个隐含层由 20个节点组成,输出层是待识别的模式,由6个节点组成。在进行 bp 神经网络训练时从包含不同实验电压的放电实验数据中抽取20 组作为样本,传递函数采取logsig 型对待识别的样本进行识别,经过实验得出该方法对油中悬浮放电、空气电晕放电和油中针板放电识别率最高,在95%以上,而对气隙放电、空气沿面放电和油中沿面放电识别率较低,只有72.5%。 图1 三维谱图特征参数构造的诊断方法 (1)分别采用bp,rbf神经网络对变压器局部放电6种放电模式进行识别的结果表明,无论是局部放电二维谱图,还是三维谱图,rbf神经网络的收敛速度和稳定性都优于bp网络,具有较高的识别率和较强的推广能力,可以用作变压器局部放电模式识别的分类器,在实际中有着良好的应用前景。 (2)由于局放三维谱图的特征参数比二维谱图的特征参数携带的信息量大,相应的rbf网络识别率更高。但是随着网络的结构变得复杂、参数增多,在样木数量较多的情况卜势必引起计算量加大和计算时间变长。应根据实际情况灵活选用网络输入形式,达到训练快速、诊断结果优二者兼顾的效果。 4.结论 由于局部放电是造成电力变压器绝缘劣化的重要原因,因此该问题一直受到电力运行部门的关注。本文通过对变压器局部放电定位分析和变压器局部放电检测的电磁干扰及抑制方法分析,重点介绍了基于传输函数比进行局部放电定位方法和基于 bp 神经网络和形态谱识别放电。如何提高变压器局部放电定位的准备性,如何把传输函数法和超声波法、超高频法等结合还需要进一步的研究。 电力技术论文:ATC 系统中采用电力线载波通信技术的研究 摘 要 介绍了正交频分复用(ofdm) 的基本原理, 并结合城市轨道交通a tc 系统的特点,提出了利用基于ofdm 的电力线载波通信技术在接触网上实现信息传输的思路。 关键词 列车自动控制,电力线载波通信系统,正交频分复用 在城市轨道交通列车自动控制(a tc) 系统中, 通常利用轨道电路传输信息。由于钢轨不是理想的信息传输通道,信息容量、传输速率受到了限制。本文提出了利用正交频分复用(ofdm) 的电力线载波通信技术在接触网上实现信息传输的思路。 1 ofdm 的基本原理 ofdm 是一种多载波调制技术(mcm) ,可以在强干扰环境下高速传输数据。传统的数字通信系统将符号序列调制在一个载波上进行串行传输, 每个符号的频谱占用信道的全部可用带宽。ofdm 则并行传输数据,采用频率上等间隔的n 个子载波构成,它们分别调制一路独立的数据信息,调制之后n 个子载波的信号相加同时发送。因此每个符号的频谱只占用信道全部带宽的一部分。在ofdm 中,通过选择载波间隔,使这些子载波在整个符号周期上保持频谱的正交特性,各子载波上的信号在频谱上互相重叠;接收端利用载波之间的正交特性,可以无失真地将接收到的信号还原成发送信息,从而提高系统的频谱利用率。 图1 表示了ofdm 的基本原理[2 ] 。假设一个周期内传送的符号序列为(d0 , d1 , ?, dn-1),每一个符号di 是经过基带调制后的复信号, di = ai+j bi , 串行符号序列的间隔为δt= 1/ fs,其中fs 是系统的符号传输速率。串并转换之后,它们分别调制n 个子载波(f0 , f1 , ?fn-1),这n 个子载波频分复用整个信道带宽,相邻子载波之间的频率间隔为1/ t , 符号周期t从δt增加到nδt。合成的传输信~ 号可以用其低通复包络d (t) 表示。 图1 正交频分复用ofdm 的基本原理 因此,ofdm 系统的调制和解调过程等效于离散付氏逆变换(idf t) 和离散付氏变换(df t) 处理,实际上系统通常采用dsp 技术和fft 快速算法来实现。 由于ofdm 系统的符号周期延长了n 倍,增强了其消除码间串扰的能力。在数字基带调制部分,可以根据子信道特性采用不同的调制方式(如bpsk,qpsk ,qam , tcm 等) 。如果某个频段信号衰减严重,发送端还可以关闭该频段的子载波, 实现信道自适应均衡。通过采用信道编码技术, ofdm 还可以进行前向纠错(fcc) 。 由于dsp 和大规模集成电路技术的推动, ofdm 调制技术已经得到广泛应用,在数字音频广播(dab) 和数字视频广播(dvb -t) 领域中被欧洲地面广播标准采纳。采用ofdm 技术在电力线上高速传输数据也有产品问世,如homeplug 组织成员中的intellon 公司产品powerpacket , 传输速率可以达到14 mbit/s , 频带4. 3~20. 9 mhz ,84 个子载波,支持dqpsk ,dbpsk ,robo 调制。 2 在a tc 系统中采用ofdm 技术 城市轨道交通对列车速度控制提出很高的要求,要达到安全性、可靠性、适用性和经济性的目标,还要考虑到迅速、准确和价格合理等因素。这需要列车、沿线、车站、控制中心的人员和设备之间的组织协调。 a tc 系统主要由3 个子系统组成:列车自动保护(a tp) 系统、列车自动运行(a to) 系统、列车自动监控(a ts) 系统。与安全相关的a tp 是a tc 系统中的关键子系统。不同信号制式的a tp 子系统在性能、成本上有很大差异。如上海建成的轨道交通1 、2 、3 号线采用的轨道电路制式均不相同,选用的频率也不一致,使得不同线路列车不能跨线运行。此外,由于钢轨不是理想的信息传输通道,使信息容量、传输速率也受到了限制。 采用ofdm 调制技术实现电力线载波高速数据传输,为城市轨道交通信号系统(见图2) 提出了一种新思路。与其它电力通信方式不同的是,它利用给列车供电的接触网(直流1 500 v/ 750 v) 进行通信。 牵引供电回路由牵引变电所、馈电线、接触网、电力机车、钢轨与大地、回流线等构成。牵引变电所两侧的接触网电压相位不同相,分相绝缘。相邻牵引变电所间的接触网电压一般为同相的,其间除用分相绝缘器隔离外,还设置了分区亭。通过分区亭断路器(或负荷开关) 的操作,实行双边(或单边) 供电。接触网一般在线路中心上方,利用接触网上传输的信息可以检测列车占用线路状况。 接触网所连接的设备比城市配电网要少的多, 因而在进行电力线载波通信时常见的恶劣条件有所改善。其干扰源主要有: ① 牵引谐波。直流牵引电源是由工频50 hz 的电力网变压整流而得到,其谐波电流集中在300 hz 、600 hz 、1 200 hz 。② 车辆动力系统。如果直流电机采用斩波器方式,其工作电流(如上海地铁1 号线为500 hz) 也会产生谐波分量。③ 突发性信号。受电弓脱落、触网时发生短路瞬时放电现象会产生较强的脉冲,需要一定时间延迟来防护此类故障。通过采用信道冗余、ofdm 技术和编码技术可以进一步提高信息传输的可靠性、安全性和传输速率。 利用接触网进行电力线载波通信的研究已经在国外取得了一定成果。图3 是德国西门子公司面向城市轨道交通的电力线载波通信系统框图。 从图3 可以看出,a tp 车载单元与a tp 轨旁单元通过现场总线和电力线进行通信。每隔一定距离就有一个分区电力线单元spu 通过耦合单元cou 完成现场总线和电力线信号的转换。车载a tp 单元通过电力线上的信号。 面向城市轨道交通的电力线载波通信系统具有如下特点: (1) 信息传输利用了现有的架空接触网线,不再采用轨道或轨间电缆形式; (2) 信息传输在列车运行期间保持连续,传输速率大大高于采用数字轨道电路所达到的传输速率; (3) 耦合单元是构成该系统的关键,通过定义现场总线、电力线和车载a tp 总线的信号接口和相互通信的协议,有利于实现系统的兼容; (4) 降低建设成本。 电力技术论文:10kV配网电力工程主要施工技术问题与对策 1.10kv配网电力工程建设中存在的技术问题 10kv配网电力工程是当前电力企业建设的重点,虽然对于施工技术条件没有太多的要求,但是在建设过程中受到外力破坏等方面的影响,在技术上还是出现了不少问题,这些问题主要表现在以下几个方面: 1.1 外力破坏对施工技术的影响 在经济快速发展的要求下,10kv配网电力工程已经成为建设的重点内容,但是在10kv配网网络建设中主要是以架空线为主,采用单端接线的树枝状放射式,虽然新建10kv配网多采用环网供电,两种供电方式在技术上难以有效的衔接起来。此外,10kv配网有很多改造工程,在建设过程中规划不够科学,线路当中的临时接线比较多,导致线损超出了设计限额。总之,一些城市的在10kv配网建设中,专供电能力比较有限,加上经过的区域地形、建筑比较复杂,导致接线比较混乱,事故率比较高,严重影响了供电的可靠性。此外,在10kv配网建设中出线比较多,线路的负荷比较大,受到环境污染比较严重,一些地方甚至刚建成不久就出线了绝缘事故,严重影响到供电的安全性和稳定性。 1.2 施工方案与施工之间的差异性问题 施工现场有很多施工方案无法遇到的情况,这种情况下施工现场与施工技术方案之间可能存在一定的差异,这种差异会导致某些线路的位置被占用。比如说在设计的过场中,由于没有进行详细的设计勘察工作,导致在单体线路通道与实际规划情况不顾,导致线路不能达到设计通过的安全要求,如果进行变更,可能无法及时分析对配网的影响,导致出现串线、挤线等问题。再者,10kv配网通过的地区各种线路同时存在,线路的种类和数量比较复杂,在设计上难免会出现一些偏差,这些也会对施工造成很大的不变。由于设计方案与施工现场之间的偏差,施工过程中施工人员在不了解偏差的情况下,很容易出现管线位置偏移的问题,将会对10kv配网工程建设造成很大的影响。 1.3 中性点接地方式存在问题 在10kv配网当中一旦线缆被击穿,将会出现永久性故障,电网自己不可能自行恢复,这种情况如果不进行跳闸,电网产生的电弧热量会损坏绝缘,进而出现相间短路导致出现跳闸现象,造成整个配网出现故障停电现象。而在现在的10kv配网工程建设当中,中心变的消弧装置是在单相接地出现故障以后,再将不接地系统通过保护转变为中性点的直接地系统,这会导致接地电流短时间增加,在一定从程度上增加了相间短路形成的风险,而且会加速电缆绝缘的老化。一般来说一旦电网出现接地故障,产生的过电压将会与比日常电压高出数倍,由于弧光和铁磁谐振过电压使健全相的电压会升高4—7倍,一旦出现可能会损坏电缆、开关柜绝缘、变压器和热稳定。 2.10kv配网电力工程主要施工技术问题的对策 针对10kv配网电力工程主要施工技术问题,一方面施工人员要严格遵守技术准则,另一方面要采取针对性的解决措施,内体来说有以下几点: 2.1 严重遵守10kv配网电力工程技术准则 10kv配网电力工程建设中应该以城市道路为依托,在每一条主干道上留下一条以上的架空线走廊,还应该设置相应的电缆敷设装置。在设计的过程中一般采取多个开环运行的但环网或“t”型网,一般需要在2500kva对线路进行分段,并安装分段开关和线路联络开关。环网应以不同的变电站或同一变电站的不同母线作为电源点,相邻变电站10kv配网主干线要使用单环形网络,这样能够在发生故障以后在最短的时间内确定事地点,缩小停电的范围及时进行检修。在配网的安全性上,要求重要用户必须具备双电源,特别重要的用户还需要增设应急电源,如独立于电网之外的发电机组、蓄电池、干电池等等。 2.2 10kv配网电力工程主要施工技术建议 2.2.1 减少外力破坏对工程建设的影响 在10kv配网电力工程设计工作当中,设计人员应该认真做好前提的地形勘查和地下管线勘察工作,了解施工区域地形和地下管线的情况,包括改革中管线的走向的地下、地下情况,管线是否受到宽度和深度的限制,在此基础上集合10kv配网管线设计的基本要求确定最佳走向、线位和线距。掌握主干线或其它干线的架空走廊的预留情况,在此基础上充分了解各个供电区域的用户特点及设计需要,在功能设计上体现出方案的优势和特点。在施工之前,施工人员还要详细考察施工区域的地形情况,尤其是经过一些老城区的遇到管线比较复杂的情况,要详细了解各个线路的用处和功能,尽量减少出线的现象,降低10kv配网线损。在配网设备、设施的选择上,要选择高质量的产品,使用对具有一定抗腐蚀性的电缆,尽量减少环境污染对配网建设的影响。 2.2.2 科学合理的做好项目的规划设计工作 在10kv配网规划设计当中,应该在详细的勘测基础上进行规划设计,在规划设计的过程中要满足按线、按位施工的基本要求,具体来说要注意以下几个事项:首先,采用架空设计的要详细勘察城市架空走廊的使用和预留情况,同时详细了解市政各种管线的布线、使用情况,以及在今后一段时期的规划、改造和建设情况,保证架空走廊的高度、宽度满足10kv配网架空建设要求。在单项设计一般在外网规划设计基础上进行,严格遵守管网规划设计的要求,要尽量考虑施工需要,遇到特殊、复杂的情况可以与委托方和施工单位进行沟通,根究沟通的情况及时调整规划设计,减少规划设计与施工之间的偏差。单项设计完成以后在进行管线的综合设计,合理的布置与设计各种管线按数艟、管径、线距以及各种管井、化粪池、箱变、调压站等位置,并进行预先防线、摆放,为施工留下足够的空间,并不断调整和优化设计方案,以满足施工建设的需要。 2.2.3 做好配网设备配置的调整 在10kv配网工程建设当中,要充分考虑电压绝缘配合、继电保护和通讯干扰的要求,要借鉴其它工程建设中积累的经验,尤其是10kv配网中性点经电阻接地运行的经验。10kv配网用中性点经电阻接地方式.阻值为100n,单相接地时,这样一旦出现一旦线缆被击穿,可以及时停电保护,避免故障影响范围进一步扩大。由于生变压器为y/-n接线组别,在侧无中性点,可以利用z型接地变压器形成一个人为中性点,并在配网中加装接地电阻,这样能够有效的解决相间短路形成的风险问题,保证10kv配网运行的安全性和稳定性。同时,要科学的设计继电保护装置的位置,避免继电保护装置在发生短路的时候不能发挥保护作用的情况发生。 总之,10kv配网工程建设中的技术问题还比较多,要想解决这些问题应该从项目的规划设施入手,采取针对性的措施解决这些施工问题,只有这样才能提高工程建设质量,保障配网的安全运行,减少线路故障对电网安全和稳定性的不利影响。 电力技术论文:无线电力传输技术的基本原理与应用前景 摘 要: 无线电力传输是一种传输电力的新技术,它将电力通过电磁耦合、射频微波、激光等载体进行传输。这种技术解除了对于导线的依赖,从而得到更加方便和广阔的应用。本文就无线电力传输的发展历史和基本原理做了一些介绍,并对其未来可能的应用做了一些探讨。 关键词: 无线电力传输技术 电磁感应 射频 原理与应用前景 1.引言 自17世纪人类发现如何发电后就用金属电线来四处传输电力。时至今日,供电网、高压线已遍布全球的角角落落。在工作和生活中,越来越多的电器给我们带来极大便捷的同时,不知不觉各种“理不清”的电源线、数据线带来的困扰也与日俱增。不过,这些年的科技发展表明,在无线数据传输技术日益普及之时,科学家对无线电力传输(wireless power transmission,wpt)的研究也有了很大突破,从某种意义上来讲,无线电力传输也不再是幻想——在未来的生活中摆脱那些纷乱的电源线已成为可能。 2.无线电力传输的发展历史 19世纪末被誉为“迎来电力时代的天才”的名尼古拉·特斯拉(nikola tesla,1856—1943)在电气与无线电技术方面作出了突出贡献。他1881年发现了旋转磁场原理,并用于制造感应电动机;1888年发明多相交流传输及配电系统;1889—1890年制成赫兹振荡器;1891年发明高频变压器(特斯拉线圈),现仍广泛用于无线电、电视机及其他电子设备。他曾致力于研究无线传输信号及能量的可能性,并在1899年演示了不用导线采用高频电流的电动机,但由于效率低和对安全方面的担忧,无线电力传输的技术无突破性进展[1]。1901—1905年在纽约附近的长岛建造wardenclyffe塔,是一座复杂的电磁振荡器,设想它将能够把电力输送到世界上任何一个角落,特斯拉利用此塔实现地球与电离层共振。 2001年5月,法国国家科学研究中心的皮格努莱特,利用微波无线传输电能点亮40m外一个200w的灯泡。其后,2003年在岛上建造的10kw试验型微波输电装置,已开始以2.45ghz频率向接近1km的格朗巴桑村进行点对点无线供电。 2005年,香港城市大学电子工程学系教授许树源成功研制出“无线电池充电平台”,但其使用时仍然要将产品与充电器接触。 2006年10月,日本展出了无线电力传输系统。此系统输出端电力为7v、400ma,收发线圈间距为4mm时,输电效率最大为50%,用于手机快速充电。 2007年6月,美国麻省理工学院的物理学助理教授马林·索尔贾希克研究团队实现了在短距离内的无线电力传输。他们给一个直径60厘米的线圈通电,6英尺(约1.83米)之外连接在另一个线圈上的60瓦的灯泡被点亮了。这种马林称之为“witricity”技术的原理是“磁耦合共振”。 2008年9月,北美电力研讨会的论文显示,他们已经在美国内华达州的雷电实验室成功地将800w电力用无线的方式传输到5m远的距离。 2009年10月,日本奈良市针对充电式混合动力巴士进行了无线充电实验。供电线圈埋入充电台的混凝土中,汽车驶上充电台,将车载线圈对准供电线圈就能开始充电。 3.无线电力传输的基本原理 3.1电磁感应——短程传输 电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系与转化。电磁感应是电磁学中的基本原理,变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的。利用电磁感应进行短程电力传输的基本原理如图1所示,发射线圈l1和接收线圈l2之间利用磁耦合来传递能量。若线圈l1中通已交变电流,该电流将在周围介质中形成一个交变磁场,线圈l2中产生的感应电势可供电给移动设备或者给电池充电。 3.2电磁耦合共振——中程传输 中程无线电力传输方式是以电磁波“射频”或者非辐射性谐振“磁耦合”等形式将电能进行传输。它基于电磁共振耦合原理,利用非辐射磁场实现电力高效传输。在电子学的理论中,当交变电流通过导体,导体的周围会形成交变的电磁场,称为电磁波。在电磁波的频率低于100khz时,电磁波就会被地表吸收,不能形成有效的传输,当电磁波频率高于100khz时,电磁波便可以在空气中传播,并且经大气层外缘的电离层反射,形成较远距离传输能力,人们把具有较远距离传输能力的高频电磁波称为射频(即:rf)。将电信息源(模拟或者数字)用高频电流进行调制(调幅或者调频),形成射频信号后,经过天线发射到空中;较远的距离将射频信号接收后需要进行反调制,再还原成电信息源,这一过程称为无线传输。中程传输是利用电磁波损失小的天线技术,并借助二极管、非接触ic卡、无线电子标签,等等,实现效率较高的无线电力传输。 具体来说,整个装置包含两个线圈,每一个线圈都是一个自振系统。其中一个是发射装置,与能量相连,它并不向外发射电磁波,而是利用振荡器产生高频振荡电流,通过发射线圈向外发射电磁波,在周围形成一个非辐射磁场,即将电能转化为磁场。当接收装置的固有频率与收到的电磁波频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,完成磁场到电能的转换,从而实现电能的高效传输。图2是一个典型的利用电磁共振来实现无线电力传输的系统方案。电磁波的频率越高其向空间辐射的能量就越大,传输效率就越高。 3.3微波/激光——远程传输 理论上讲,无线电波的波长越短,其定向性越好,弥散就越小。所以,可以利用微波或激光形式来实现电能的远程传输,这对于新能源的开发利用、解决未来能源短缺问题也有着重要意义。1968年,美国工程师彼得格拉提出了空间太阳能发电(space solar power,ssp)的概念。其构想是在地球外层空间建立太能能发电基地,通过微波将电能送回地球。 4.无线电力技术的应用前景 无线电力传输作为一种先进的技术一般应用于特殊的场合,具有广泛的应用前景。 4.1给一些难以架设线路或危险的地区供应电能 高山、森林、沙漠、海岛等地的台站经常遇到架设电力线路困难的问题,而工作在这些地方的边防哨所、无线电导航台、卫星监控站、天文观测点等需要生活和工作用电,无线输电可补充电力不足。此外,无线输电技术还可以给游牧等分散区村落无变压器供电和给用于开采放射性矿物、伐木的机器人供电。 4.2解决地面太阳能电站、水电站、风力电站、原子能电站的电能输送问题 我国的新疆、西藏、青海等地降雨量少、日照充足且存在大片荒芜土地,南方部分地区水力、风力资源丰富,这些地区有利于建造地面太阳能发电站或水电站、风力电站。可是,这些地区人烟稀少、地形复杂,在崇山峻岭之中难以架设线路,这时无线输电技术就有了用武之地。采用无线输电技术,还可以把核电站建在沙漠、荒岛等地。这样一方面便于埋葬核废料,另一方面当电站运行发生故障时也可以避免对周围动植物的大量伤害和耕地的污染。 4.3传送卫星太阳能电站的电能 所谓卫星太阳能电站,就是用运载火箭或航天飞机将太阳能电池板或太阳能聚光镜等材料发送到赤道上空35800km的地球静止同步轨道上。在太空的太阳光线没有地球大气层的影响,辐射能量十分稳定,是“取之不尽”的洁净能源。并且一年中有99%的时间是白天,其利用效率比地面上要高出6—15倍[3]。在那里利用太阳能电池板把阳光直接转变为电能,或者用太阳能聚光镜把阳光汇聚起来作为热源,像地面热电厂一样发电。这样产生的电能供给微波源或激光器,然后采用无线输电技术将大功率电磁射束发送至地面,接收到的微波能量经整流器后变成直流电,由变、配电设施供给用户。 4.4无接点充电插座 随着无线电力技术的发展,一些小型用电设备已经实现了无线供电。如:电动牙刷、“免电池”无线鼠标、无线供电“膜片”/“垫”等。无线供电“膜片”/“垫”是一种家用电器无线供电方式,用一片图书大小的柔软塑料膜片就可对家电进行无线供电,可为圣诞树上的led、装饰灯、鱼缸水中的灯泡、小型电机、手机、mp3、随身听、温度传感器、助听器、汽车零部件、甚至是植入式医疗器件等供电。 4.5给以微波发动机推进的交通运输工具供电 现在大部分交通运输工具燃烧石油产品,其发动机叫做柴油发动机、汽油发动机等。与此类比,以微波作为能源推进的发动机叫做微波发动机。微波是工作频率在0.3—300ghz的电磁波,不能直接用它来驱动电动机,因为要设计出在如此高的频率下工作的发动机非常困难。如果思路加以改变,把微波能量转变为直流电流的整流器,那么微波就可以直接作为交通工具的能源了。煤、石油、天然气的存储量有限,而日消耗量巨大,总有耗尽之日,到那时卫星太阳能电站可望成为能源供给的主干,通过无线输电技术就可以直接把微波能量输给交通运输工具。 4.6在月球和地球之间架起能量之桥 世界人口的不断增长和地球资源的日益耗尽,太阳系中其他星球的开发利用是人类一直以来的夙愿。月球是地球的天然卫星,其上资源丰富,地域辽阔,是首先要开发的星体。未来人类对月球的利用主要是移民和资源获取。月球的土壤里富含sio2,是制造太阳能电池的原料。如果先在月球上建立起工厂,然后把太阳能电站直接建在月球上,比起建在地球静止同步轨道上要容易些,借助于微波束或激光束把电能发送到地球。 5.结语 随着无线电力传输技术的不断发展与成熟,不但使人们未来的生活有望摆脱手机、相机、笔记本电脑等移动设备电源线的束缚,享受在机场、车站、酒店多种场所提供的无线电力,而且可用于一些特殊场合,如人体植入仪器如心脏起搏器等的输电问题、新能源(电动)汽车、低轨道军用卫星、太阳能卫星发电站等。在世界经济迅速发展的今天,节能和新的、可再生能源的开发是摆在能源工作者面前的首要问题。太阳能是取之不尽、用之不竭的干净能源。除核能、地热能和潮汐能之外,地球上的所有能源都来自太阳,建造卫星太阳能电站是解决人类能源危机的重要途径。要将相对地球静止的同步轨道上的电能输送的地面,无线输电技术将发挥至关重要的作用。从长远来看,该技术具有潜在的广泛应用前景。但是,每一种无线传输方式,都有一系列问题需要解决,如电能传输效率问题,电力公司如何收费和计费,能量传输所产生的电磁波是否对人体健康带来危害,等等。不管怎样,一旦这项技术能够普及,就会给人们的生活带来巨大的便利。