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煙氣在線監測系統范文1
中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2011）1210110－01
國家統計局2009年1～9月電力供給結構數據顯示，火電占整個電力供給的80.35%。火力發電過程中會排放出巨量的二氧化硫，二氧化硫是主要的大氣污染源，可加速酸雨形成，加重污染。因此，國家環保部通知，要求各火電機組必須安裝二氧化硫及煙塵等污染物監測裝置，并接受各地督查中心核查。這就需要一套火電廠在線監測系統對各火電機組運行狀況、脫硫設備進行實時監測，該系統的運行無疑對國家節能減排具有重大意義。
火電廠的煙氣監測參數繁多，涉及的系統設備復雜，若操作不慎易導致發電主機停機等影響電網的重大事故。因此必須建立滿足火電廠自身業務需求的煙氣在線監測系統。本文設計并實現了一個基于.NET技術架構的在線監測信息系統，該系統應用于火電廠的煙氣在線遠程監控，也是環保部門進行環境監察的有效工具。
火電廠煙氣在線遠程監控管理系統通過實時采集火電廠各項煙氣數據和脫硫裝置的運行數據，分析環保設施的健康水平，實現對煙氣排放指標和脫硫裝置運行情況的在線遠程監控和分析。針對中電投下屬約180臺火電機組，每臺機組考慮100個數據量，主要監控各電廠入口和出口CEMS數據、脫硫主要設備運行狀態（包括FGD出入口煙氣參數、煙氣擋板狀態、增壓風機、GGH、循環泵運行狀態以及其它參數）。
通過本系統的建設，實現對整個集團電廠脫硫裝置主要設備的監視和主要參數排量分析，真實掌握各電廠脫硫裝置的實時生產信息，加強對電廠的監管力度和分析，同時為集團領導決策提供更有效的依據。
1 系統工作流程
系統按數據采集、數據存儲、分析應用（含GIS應用）三個步驟進行工作。首先從火電廠脫硫裝置或CEMS獲取煙氣監測數據，通過網絡和接口系統上傳，存儲到SCADA數據庫，完成數據采集工作，從SCADA數據庫將數據處理后轉儲到SQL SERVER數據庫，同時建立GIS數據庫，完成數據存儲工作，在SQL SERVER數據庫、GIS數據庫以及SCADA提供的實時數據的支持下，實現曲線分析、工藝流程圖，運行報警、統計報表、地圖導航、污染擴散分析等功能，完成數據分析應用工作。
2 系統網絡結構
如圖1所示，系統網絡結構可劃分為電廠無線接入網絡，電廠有線接入網絡，監控中心局域網，InterNet接入網四個部分。電廠到監控中心之間不采用InterNet，是為了保證電廠監控系統不受干擾。
2.1 電廠無線接入網絡電廠到監控中心之間如果無有線專網互聯，采用CDMA/GPRS無線網方式實現互聯，電廠端安裝CDMA無線數傳終端，數據通過CDMA/GPRS網絡傳輸到電信信息中心，電信信息中心與煙氣監控中心之間以專線連接，為保證安全，中間以防火墻進行隔離。CDMA網絡采用TCP/IP協議通信，永久在線，速度在80-120K/S，完全滿足本系統連續數據采集傳輸的要求。
2.2 電廠有線接入網絡
電廠到監控中心之間存在有線專網，只需將監控中心接入專網即可，中間以防火墻隔離，數據傳輸通過有線專網完成。
2.3 監控中心局域網
設計為1000M局域網，配置與無線、有線專網以及InterNet互聯的路由器和防火墻，配置兩臺實時數據采集服務器，供安裝監控組態軟件、實時/歷史數據庫和應用數據庫，二者互相備份，配置GIS服務器，供安裝GIS平臺軟件，配置域名服務器，提供域名解分析服務，配置防病毒服務器，實現局域網病毒監控，配置Web應用服務器，通過Internet向終端用戶煙氣在線監控服務的各項功能。配置GIS和SCADA工作站終端，供系統的管理維護。
2.4 InterNet接入網
監控中心局域網與InterNet之間采用專線連接，中間以防火墻隔離，并為Web服務器申請互聯網IP地址。
圖1 火電廠煙氣在線遠程監控系統網絡結構
3 系統設計與實現中解決的核心問題
3.1 .NET平臺上多個獨立系統的集成
火電廠遠程在線監控系統的特點是需要從多個火電廠采集煙氣監控實時數據，進行集中管理，分析應用，是SCADA，GIS，關系數據庫技術在.NET平臺上的集成應用。SCADA完成遠程數據采集和存儲，為系統分析提供實時數據源，GIS和AERMOD系統完成基于地圖的數據分析展示、污染擴散分析，關系數據庫則二次存儲SCADA的實時/歷史數據，完成更高層次的分析統計。
3.2 便于擴展和維護的系統架構
系統嚴格按模塊化結構設計，使用配置文件、錯誤日志、提高數據庫
設計通用性、減少第三方插件使用等措施，提高系統的可擴展性和可維護性。
3.3 系統的可用性和安全性
系統采用多種性能優化措施提高人機交互性能，縮短響應時間，提高可用性。從軟件、硬件多個角度采取措施保證系統數據安全，提高安全性。
3.4 完善的監控及分析功能，較強的實用性
針對脫硫監控和環保督察業務，開發了曲線分析、工藝流程圖，實時參數監測、統計報表、專題圖、擴散分析等模塊，對電力和環保部門都有很大的實用價值。
參考文獻：
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煙氣在線監測系統范文2
真空斷路器是中壓輸配電網絡中最為關鍵的執行器，斷路器的常見故障包括拒分、拒合、絕緣、開斷故障，導致故障的原因主要包括3個方面：
（1）控制系統異常，控制回路斷開或脫扣器運動異常，儲能系統運行異常；
（2）機械結構異常，機構失靈、卡涉；
（3）一次絕緣部件異常，真空度下降，絕緣部件性能降低，導致擊穿。
斷路器故障對電力系統的穩定運行具有非常重要的影響，如果在需要斷路器動作時，斷路器不能按照要求正常動作，導致的后果一般是災難性的，會帶來巨大的物質、經濟損失。為此，國內外的電力主管部門對斷路器系統的在線監測一直比較重視；近年來，由于電子、軟件和傳感器技術的發展，斷路器的在線監測系統也日趨成熟，功能、精度和性能也得到了較大的提升。斷路器系統是一個復雜的機電耦合的系統，對其進行全面監測和診斷涉及的技術非常廣泛；在低壓側，斷路器有儲能回路、分合閘脫扣回路，在高壓側有活動連接、真空絕緣結構、環氧絕緣結構；此外，還具有復雜的機械系統，不但瞬時運動速度高，力和力矩大，而且對運動精度要求高。為了全面監測斷路器的運行狀態，需要通過對多種物理參數的實時測量和在線分析計算，才能準確反映和預測設備的運行狀態，才可為斷路器的操作、檢修提供可靠的、全面的技術依據。
綜合國內外對斷路器系統的研究成果，目前對斷路器系統地監測和診斷主要包括如下方面：
（1）控制回路的連續性監測，實時監視控制回路的連接線和控制電源是否正常，在控制回路斷開時，可以提前發出報警提示。目前的技術方案主要是在控制回路的適當位置并聯一個高阻抗的支路，使一個較小的電流穿過整個控制回路（分閘、合閘和儲能），如果控制回路斷開，電流不能形成回路，即可發出報警信息；上述監測電路設計的關鍵在于選擇合適的電流和并聯接入點。監測電流的幅值應足夠小，不能導致電執行器產生動作。
（2）控制回路的波形監測，即在斷路器每次動作時（分閘、合閘、儲能），記錄和分析控制回路的電流和電壓信號，分析電信號的波形以判斷控制電路及所控制的驅動裝置（脫扣線圈或儲能電機）是否工作正常；目前發展成熟的技術主要針對直流的控制回路具有顯著效果，可以識別出脫扣機構的摩擦力、驅動力，線圈的阻抗、感抗等參數，也可以對比歷次動作波形之間的差異并預測以后的動作趨勢。針對儲能機構，可以識別驅動電機、儲能機構、儲能彈簧的異常狀態。
（3）機構的運動特性監測，通過配置適當的位移、力和振動傳感器等，可以測量出斷路器動作過程中的分/合閘速度、開距離、動作時間、行程、振動頻譜等參數。如果配置力傳感器，還可以測量斷路器機構中關鍵位置的作用力（如合閘狀態下的閉合力等）。
（4）真空度監測，主要通過放電現象、電場梯度變化、離子電流、氣壓等方式直接或間接地判斷真空滅弧室內的真空狀態，目前還沒有真正成熟、穩定、準確的測量方案。相關技術都在發展過程中。
（5）絕緣監測，主要監視斷路器一次回路絕緣部件的絕緣性能，目前提出的方案包括泄漏電流法、局部放電法，由于斷路器絕緣部件結構復雜，相關的監測系統較難實現準確性和實用性的良好結合。
（6）活動連接部位的可靠性監測，目前較為成熟的方案是通過監測斷路器上下觸頭的接觸未知的溫度，從而間接地反映上述未知的接觸電阻。所采用的技術多種多樣，其中包括光纖測溫法、聲表面波測溫法、紅外測溫法、一次回路取電和無線通信的接觸式測溫法等。上述方案各有優劣，適用性與斷路器的實際結構有很大關系。
針對國內外與斷路器在線監測有關的各項技術，從技術成熟度、技術復雜性和準確性三方面可總結如表1所示。
1 真空斷路器在線監測系統的結構
在綜合分析國內外斷路器監測系統結構、功能和實現方案基礎上，本文提出如圖1所示的在線監測系統的結構。該結構直接集成了目前成熟穩定的監測技術方案，并具有較好的可擴展性，可以根據用戶需求集成、擴展新監測功能。
在上述結構中，系統核心由兩個STM32系統組成，控制回路波形采集和分析單元主要實現位移、力、控制線圈電流波形的采集和實時分析。斷路器監測系統對電流波形和曲線的采樣頻率要求較高（一般10KHZ以上），同時還需要實時分析和計算波形參數，從采集的波形數據中得到分、合閘時間、分合閘速度、開距、超行程等參數，需要通過電壓和電流波形分析控制回路的當前狀態；為了完成上述的計算和分析任務，數據處理單元需要配置較大的數據緩沖區，完成一系列較為復雜的分析算法。為了使波形監測和分析過程不影響外部的通信、人機接口操作的實時性，所以系統中配置了專用的控制回路波形采集和分析單元。在分析和計算完成后，控制回路波形采集和分析單元通過并行接口將曲線和分析計算結果發送到主監測單元，并由主監測單元存儲或顯示。
主監測單元完成人機接口管理，監視和響應用戶操作；實現數據的存儲和讀取；同時完成與其他IED裝置或上級系統的通信，通過網路將狀態參數和曲線傳輸到上級系統。
為了保證系統具有良好的可擴展性，可以根據用戶的特殊需求接入真空監測單元、振動分析單元等功能模塊，在主監測單元上配置了一路RS422/RS485通信接口，支持符合上述接口和標準MODBUS協議的監測單元的接入。
2 數據采集流程設計
為了實現可靠的狀態監測，斷路器動作過程中，數據處理單元需要同時采集到3組位移數據、3組觸頭的接觸力數據、1組分閘和合閘數據。
為了快速準確地識別出斷路器系統是否有動作以及動作的方式（分閘或合閘）；數據處理單元需要一直采集和監視上述通道的數據，并根據一定的判據識別出動作開始的信號，并從動作開始時刻起，持續地截取一段時間內的波形數據。時間內的長度應當完整覆蓋斷路器的一次動作過程，即應大于從斷路器控制回路得電到完成控制動作的時間。
在動作判據的選擇方面，控制回路的波形數據在電動操作方式下可以作為有效的依據，當控制回路出現了一定幅值的電流波形時可以確認斷路器正在執行某種動作。但是上述判據在手動分合閘時是無效的，此時應采用觸頭位移或位移變化作為判據較為可靠。
此外，在斷路器動作曲線的捕獲過程，不論采用何種判據，在判據有效時，斷路器的動作已經開始了一段的時間，為了獲取完整的動作曲線，應當在監測到有效判據時將此前一段時間的動作波形補回。
斷路器數據采集采用STM32的DMA中斷方式實現，設置采樣頻率為10KHZ，多通道同步數據采集，截取波形數據的時間長度為120毫秒（其中前20毫秒為監測到動作觸發信號后補回的數據）。斷路器數據采集相關的處理流程如圖2所示。
上述流程中，DMA初始化過程的程序如下：
3 信號分析和處理流程設計
在完成數據采集后，監測系統必須實時計算和分析采集的波形數據。斷路器動作過程中位移和控制電流曲線的基本關系如圖3所示。但是在圖3中，剛分剛合點的位置是無法直接測量的，需要以力傳感器為基礎，通過信號處理的方法才能確定其位置，這也是斷路器機械特性監測的難點之一。
分析處理模塊的流程如圖4所示。系統首先分析控制線圈電流波形，獲取控制回路波形的初始上電時刻，以該時刻作為斷路器控制動作的初始時刻。然后依次分析斷路器三相的力傳感器波形信號，從波形數據中提取出斷路器剛分、剛合時刻（該信號分析方法有頻域法、時域分析法、微分分析算法等多種方式）。在確定了斷路器各相剛分、剛合時刻后，監測系統可以從位移曲線以剛分、剛合時刻為基礎，計算分/合閘時間，觸頭的超行程和總行程。由于本系統中集成了高精度的力、位移和電流傳感器，所以可以通過軟件算法完成控制回路的狀態分析（以分合閘線圈電流為基礎），可以直接測量出斷路器合閘時的接觸壓力。
4 CPU單元間數據的并行傳輸
在如圖1所示的監測系統結構中，控制回路波形采集和分析單元采集的數據和分析結果應傳輸到主監測單元顯示、存儲或對外傳輸。為了保證斷路器發生動作后數據能以較少的延遲傳輸到主監測單元，在兩個CPU單元間設置了由4根數據線和2根控制線（一根數據有效線，一根數據反饋線）組成的并行傳輸接口。在數據傳輸過程中，每次傳送4位有效地數據。在發送數據前，波形采集和分析單元讀取反饋控制線的狀態，如果反饋控制線未翻轉，表示前一次發送的數據還沒有被取走，不能傳輸數據；否則，波形采集和分析單元將4位數據放在數據總線上，并使數據有效控制線為高電平，同時使時鐘控制線出現一個上升沿。主監測單元通過時鐘上升沿觸發讀取信號中斷并讀取數據，在數據讀出后將反饋控制線狀態翻轉表示數據已經取走。數據發送側監測到反饋控制線的翻轉表示發送結束并可以開始下一次傳輸過程。
5 結束語
本文主要分析和設計了中壓真空斷路器的在線監測系統。為了適應不同用戶的監測需求，提出了一種兼顧靈活性和可擴展性的整體架構。
文中對實現上述架構中核心的電路設計和信號分析處理算法模型進行了分析。根據本文研制的斷路器監測系統實物如圖5所示；監測系統具有可靠性高、實時性強、可擴展性好的特點。上述監測系統在國內廣泛使用的多種中壓真空斷路器中得到了應用，其中包括VS1、VD4（ABB公司）、3AE（西門子公司）等。先后有多個大型工程中有批量的應用，實際工程應用實踐表明本文提出的方案具有良好的技術性能。
參考文獻
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煙氣在線監測系統范文3
[關鍵詞]連鑄結晶器；無線傳感器技術；三維重構
中圖分類號：TF341.6；TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）03-0062-01
1 引言
目前，國內外采用了多種方法對板坯結晶器振動狀況進行檢測，如傳統的手工檢測方法、結晶器自帶位移測量裝置檢測方法、位移傳感器檢測方法和加速度傳感器檢測方法等。我國結晶器振動檢測大多是基于單點的檢測和分析，只能獲取結晶器的局部信息，不能準確反映出結晶器振動的真實情況。由于振動控制不精確或誤差較大，容易在鋼水凝固成鑄坯的過程中，鑄坯的表面不平整，造成產品的表面質量發生問題，直接影響產品的銷售，并且容易造成“漏鋼”事故。再者振動不精確或誤差很大，通常使用過大的安全系數，使得整條流水線發揮不了正常的工作效率，影響鋼坯質量。
因此，對振動裝置的監測和控制勢在必行。
2 主要內容
1）結晶器振動形態三維重構
結晶器振動形態重構的過程是將布置在結晶器上各傳感器節點所采集的信息進行信息融合分析的過程。通過多個測點的信息綜合分析，每個傳感器節點都包含X、Y、Z三個方向的信號，得到結晶器振動的具體信息并能模擬出結晶器振動形態，重構流程如圖1所示。
2）結晶器振動形態檢測和控制系統總體設計
結晶器振動形態在線檢測系統通過對振動平臺的實時監測，獲取結晶器的實際振動狀態，并通過振動幅值、頻率、相位和波形偏斜率這四個基本參數反映出結晶器的實際振動波形。然后再由工業控制計算機對這四個振動基本參數進行計算，得出負滑動時間、負滑動率等連鑄過程中比較重要的振動工藝參數，并根據這些參數通過反饋執行機構作用于驅動振動平臺的電機，由此形成在線檢測和控制閉環。系統總體框圖如圖2所示。
結晶器振動形態在線檢測和控制系統總體由兩部分組成：下位機系統與上位機系統。下位機系統為具有自動調平功能的無線傳感器，是以T1公司生產的MSP430F149作為主控芯片的系統，主要由傳感器、信號調理模塊、A/D轉換模塊、自動調平模塊、MSP430單片機最小系統及其他模塊等組成，主要實現平臺的自動調平、數據采集及數據的發送。上位機系統為工業控制計算機，主要進行數據的接受，并負責對下位機系統發送相關指令及配置參數，承擔數據的分析、處理及顯示，同時利用反饋執行機構控制結晶器振動臺驅動電機。
3）系統硬件設計
該系統的硬件部分主要包括傳感器部分、信號調理電路、數據采集卡及工業控制計算機。該系統首先進行檢測平臺的自動調平，然后傳感器采集到結晶器振動信號，通過信號調理模塊調理后，再經A/D轉換，并通過MSP430打包后將振動信號的相關數據傳給工業控制計算機。數據終端接受傳來的數據，經過數據分析、處理后在用戶界面上進行結晶器振動狀況的具體參數及曲線的描述，并通過數據的融合進行振動形態的三維重構，且能動態模擬并回放結晶器的振動過程，直觀準確的顯示結晶器的振動狀況。該檢測系統的硬件總體架構如圖3所示。
各個模塊具有各自不同的功能。電源模塊用于將鋰電池提供的源電壓通過不同的電壓轉換芯片的處理，轉換為相應的適用于各模塊工作的電源；信號調理模塊主要分為信號濾波處理模塊和運放電路調理模塊，前者用于將傳感器采集振動信號過程中的干擾信號去除，使經過該模塊濾波后的信號最相近于結晶器振動的真實情況，后者用于將濾波后的振動信號進行一定調理；單片機模塊主要把處理后的信號再次預處理，通過集成ADC模塊實現電壓信號轉換，同時進行與數據終端的交互；自動調平模塊用于將檢測的傳感器平臺調節至水平；電路用于單片機的復位、狀態指示、數據傳輸等。
4）系統的軟件設計
本系統的軟件設計以MSP430單片機為控制核心，用來實現數據的采集、平臺的自動調平和數據的發送等功能，而數據的分析、處理等功能則由工控機實現。
當需要進行現場結晶器振動狀況檢測時，將無線傳感器安裝在結晶器平臺上，加速度傳感器將采集到的原始結晶器振動信號轉換成電信號輸出，該輸出信號首先進行信號濾波處理，濾除雜波和其他干擾信號，再經過運放調理模塊進行信號調理，得到適合MSP430單片機
可以采集的振動信號，調理后的電信號通過MSP430單片機的外部采樣通道進入到模數轉換模塊ADC進行轉換。將進入的模擬電壓信號轉換成數字電信號后，將數據按一定的格式打包，傳送給數據分析終端，利用數據分析終端的分析軟件進行數據的分析、處理及顯示等，同時通過反饋控制機構對結晶器驅動電機進行反饋控制。
本系統軟件設計采用結構化程序設計方法，將待開發的軟件系統劃分為若干個互相獨立的模塊，每一個模塊完成單純而確定的功能。
3 小結
本文圍繞連鑄結晶器裝置存在的問題，通過分析其各部分工藝參數的特點和要求，對結晶器振動形態進行三維重構，并利用傳感器對多點振動形態進行了檢測，結合無線傳感技術和計算機技術，研制出基于無線傳感器的連鑄結晶器振動形態檢測和控制系統，直觀又準確的反應結晶器振動的真實情況。該系統易于實現，成本低，操作簡單。
資助項目：國家大學生創新項目[連鑄結晶器振動形態在線檢測和控制系統的研究（201411488007）、基于Web和GPRS的智能家居遠程監控系統的研發]，浙江省教育廳科研（Y201329552），國內訪問學者項目（FX2013197）。
參考文獻
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煙氣在線監測系統范文4
關鍵詞：倉庫火災；無線傳感網絡；傳感器節點
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）13-0067-02
Abstract：Aiming at warehouse fire hazards appeared frequently， wireless sensor network technology is used in a fire monitoring. Therefore， a fire real-time monitoring and early warning system is constructed based on wireless sensor network. Furthermore， sensor node of the system contains a variety of sensors.
Key words：warehouse fire； wireless sensor network； sensor node
1 無線火災監測系統的研究意義
倉庫火災是一種突發性強、傷害力大的企業災害。做好倉庫防火工作，預防火災事故的發生，是各個企業都迫切需要的。當倉庫火災發生時，能做到早發現、早報警、早撲滅就能將企業損失降到最小。現有的企業防火技術主要有視頻監控、人力巡查等手段，技術手段落后，局限性大且漏洞大，不能及時發現火災。而較早的總線型線纜火災探測系統，有小動物啃食、環境腐蝕的危險，一旦發生一處線路斷裂，則整個系統就會癱瘓。針對這一現狀，提出了基于無線傳感器網絡的倉庫火災監控系統。
無線傳感網絡監測系統具有傳感器節點體積小、數量多，節點布置靈活的特點，對于大型倉庫可以一次布置到位。每個傳感器節點本身具有一定的計算和存儲能力，可以對環境的變化進行較為復雜的監控和判斷；同時又具有無線通信能力，可以進行節點間協同監控，并能在網絡遭到破壞時進行自動恢復組網、傳遞信息。
2 倉庫火災監測系統研究與設計
2.1 無線傳感網絡
無線傳感網絡是由大量的密集部署在監控區域的智能傳感器節點構成的一種網絡應用系統[1]。無線傳感網絡綜合運用了現代傳感器技術、微電子技術、通信技術、嵌入式計算機技術和分布式信息處理技術等多個現代信息處理技術，是一個新興的多學科交叉研究領域。具有大規模、低功耗、多節點分布式協作工作的特點。
無線傳感網絡WSN（Wireless Sensor Network）采用隨機投放的方式部署傳感器節點，節點與節點之間采用多跳（multi-hop）、對等（peer to peer）的無線通信方式，能有效地避免長距離傳輸時遇到的信號衰減和信號干擾。無線傳感網絡的每一個節點都具有路由功能，當某個節點出現物理故障退出網絡通訊或需要新增傳感器節點時，通過自我修護、自我協調，能自動重新布置形成網絡。無線傳感網絡的研究實體對象主要有4類：目標、觀測節點、傳感節點和感知現場。傳感節點隨機部署好后，通過自組織方式構成網絡，協調工作形成對目標的感知現場。傳感節點監測到目標信號后經鄰近節點多跳傳輸到觀測節點。觀測節點對內進行向傳感節點查詢請求或派發任務；對外作為中繼器和網關完成傳感器網絡與外部網絡的數據通信與轉換。所以一般將無線傳感網絡分成數據獲取網絡、數據分布網絡和控制管理中心三個部分組成，其中設計的重點就是數據獲取網絡，即傳感器節點的設計。
2.2 倉庫火災監測系統設計
基于無線傳感網絡的倉庫火災監測系統主要由以下3部分組成（系統結構圖如圖1）。
1）無線傳感器節點
負責采集節點偵測周圍環境如溫度、氣體濃度、光亮度等數據，是無線傳感網絡中的數據獲取網絡。
2）中心節點
由無線網關、中繼器擔任，以無線的方式連接無線傳感器網絡與管理監控中心，將搜集到的信息傳送給監控者。
3）管理監控中心
管理監控中心就是用戶節點。無線網絡將搜集到的信息傳送給監控者，監控者解讀報表信息后便可掌握現場狀況進而維護和調整相關系統。反之，用戶也通過管理控制中心對傳感器網絡監控任務和收集監測數據，進行無線傳感器網絡的配置和管理。
2.3 傳感器節點設計
倉庫火災的監測系統就是對無火狀態、陰燃狀態和起火狀態這三種火災狀態空間的識別。因為倉庫存放物件多，通風不良，以物質無可見光進行緩慢燃燒的火災陰燃為主，所以倉庫火災監測系統的重點監測對象是火災陰燃狀態信息，即使對煙霧和溫度的監測。同時，對發生起火狀態燃燒時光度也能進行監測。
根據倉庫火災的特性進行傳感器節點設計，無線傳感器網絡節點的體系結構圖如圖2所示。無線傳感器節點是一個具有信息收集和處理能力的微系統，集成了傳感器模塊、信息處理模塊、無線通訊模塊和能量供應模塊。
傳感器模塊負責感知現場內信息的采集和轉換，根據倉庫火災特點設置了光亮傳感器、煙霧傳感器和溫度傳感器。信息處理模塊是核心，它負責管理傳感器節點對自身采集數據的存儲和處理或其他節點發送來的數據。無線通訊模塊則負責與其他傳感器節點進行通訊，能量供應模塊負責對整個傳感器網絡的運行進行能量的供應。
3 結束語
本文介紹了根據倉庫火災特性構建的，基于無線傳感器網絡的倉庫火災監控系統。設計了一個具有光亮傳感器、煙霧傳感器和溫度傳感器的多種傳感器的無線傳感器節點。但要讓無線傳感器網絡正常運行并大量投入使用還面臨著許多問題，如：網絡內通信問題、傳感器節點成本問題、傳感器節點能量供應問題。這些問題的解決，將為實現高效的無線傳感器網絡結構奠定基礎。
參考文獻：
煙氣在線監測系統范文5
【關鍵詞】工業廢氣；現場監測；環境惡化
0引言
人人都知道的一個現狀是由于二氧化碳等廢氣排放量超標，致使臭氧層出現空洞，全球氣溫回升。環境問題不是解決就可以一勞永逸，需要我們時刻關注，這是一個永恒的問題，我們當代環境問題不光關系到我們的生存問題，同樣關乎后代的生存問題，我們必須引起重視。我們應對將排放廢氣進行嚴格的監測，達標的可以直接排放，不達標的采取一定措施降低廢氣毒性直至達標再進行排放。以下就如何工業監測廢氣及其相關問題進行討論，以解決工業廢氣問題。
1工業廢氣的種類及損害
1.1工業廢氣的種類
工業廢氣主要是由工廠生產產品和加工組裝產品時燃燒燃料的過程當中產生的，在這一過程中排放的廢棄屬于工業廢氣。其中有常見的二氧化碳氣體、一氧化碳氣體、硫化氫氣體、氯化氫氣體、氟化物、氮氧化物等，這些氣體大多對環境有負面影響，同時也會一定程度的損害人體和動植物體。再者有鉛汞等毒性液體，還有一些霧狀、霾狀、粉狀及灰塵狀的有害氣體。
1.2工業廢氣對環境的損害
工業廢氣中一般含有大量顆狀粒子，顆狀粒子在空氣中上升過程中逐漸變得混亂，上升到一定高度時，就會形成片狀的霧霾，擋住了太陽光，阻止太陽光的直射，致使地球表面太陽光輻射力度大幅度下降。長此以往，人類因為沒有吸收充分的太陽光能而影響機體的生長與運作。另外，常見工業廢氣中硫化氫氣體所占比例也較大，其他形式的含硫元素的氣體也不少，其中硫酸最為常見，以上這些還有硫元素的氣體排放到大氣中，會形成酸雨。眾所周知，酸雨具有腐蝕性，而且腐蝕能力及其強大，連金屬性質的物質都不能避免被腐蝕的厄運，更別說其他材質的物質了。酸雨會腐蝕建筑物，是建筑物殘損。另外，酸雨會腐蝕人體以及動植物的皮膚，且會毒害人體及動植物體內機能。以上這些并不是工業廢氣對環境的全部影響，工業燃料燃燒產生廢氣的同時還會排放大量的熱能，會使大氣氣溫上升，以致產生溫室效應。
1.3工業廢氣對人和動植物的危害
常見工業廢氣中的氟化物與硫化物均有極強的腐蝕性，有的會腐蝕植物體的表層部位，還有的會更深層次的腐蝕植物體的機體內部。這些工業廢氣會不同程度損害植物體，嚴重的會致使植物體出現死亡癥狀。人體與動物體均進行呼吸作用，工業廢氣被人體或動物體吸收會損害其呼吸道，進而損害機體各部分性能。
2對工業廢氣在線監測的原因
2.1國家法律的強制性規定
針對工業廢氣對環境的嚴重影響，我國出臺了《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》兩部法律解決這一問題。這兩部法律中明文規定工業廢氣排放標準，工廠監管人員需嚴格按照國家法律規定排放有關工業廢氣。有些工廠為了追求經濟效益，常常存在僥幸心理，不按規定辦事。一旦被查到，就需要付相應的法律責任，因此我們需要對工廠的工業廢氣進行嚴格的監測，符合法律規定排放標準的廢氣才能直接排放，否則就需要進行加工，直至達到標準再進行排放。
2.2國家工業進步的關鍵
工廠看重的就是利益，國家收取工廠廢氣排放費用的標準是按照化學物料守恒進行的，然而燃料燃燒時，存在一些復雜狀況，有時氣體排放形式不同，所以收費可能存在多收現象，在關乎利益的方面我們應該嚴格進行。例如，燃料燃燒產生二氧化硫時常常伴隨著鈣元素的反應，這是鈣離子可以對二氧化硫產生脫硫作用，致使部分硫元素以其他硫化物形式排放，因此實際的二氧化硫排放量少于計算值，如果不注重被脫部分硫元素的收費，長此以往就會多交一筆大數目的金額。但如果在工廠引進在線監測技術，就可以輕松解決這類問題了。可以避免繳納不需要交的費用，讓工廠獲取最大限度的利益。因此工廠無論如何都應該引入在線監測技術，按照確切的廢氣排放量繳納費用，縮減不必要的繳費，為工廠贏得經濟效益。
2.3保護環境及人類和動植物健康所必須
環境問題一直是一個重大問題，環境問題復雜且難解決，但環境問題關乎國家發展，關乎人類健康，關乎動植物生命，甚至關乎未來地球的一切，所以我們必須引起高度重視。工業廢氣排放量超標不僅會影響環境質量，更重要的是會人類和動植物的生命健康安全，所以我們應該積極采取有效措施，保證工業廢氣排放量在標準范圍內，盡力保障環境和人類及動植物的長久動態平衡。因此工廠引進在線監測技術是大勢所趨，是時代的要求，更是我們的職業素養。
3在線監測技術的結構及類型
3.1工業廢氣在線監測技術的結構
工業廢氣在線監測系統大致由環境保護局監管決策部分，工廠自行檢測和高層管理部分以及現場數據收集部分這三部分組成。工作過程采取流水線方式，首先，由現場監測機器進行監測得出準確數據，然后，以互聯網形式向高層管理人員輸數據，高層管理人員根據結果計算出該向國家繳納的工業廢氣排污費用。如果工業廢氣排放量超標的話，不能直接進行排放，需要通過一系列加工將排放量降至允許排放的范圍內才可以進行下一步驟。遇到問題要把問題反映給給環境保護局，嚴格按照環境保護局的規定排放工業廢氣。
3.2內置式工業廢氣在線監測系統
把煙氣分析系統安裝在煙氣排放通道上的工業廢氣在線監測系統成為內置式工業廢氣在線監測系統。內置式在線監測系統的優勢是廢氣排放過程中樣不通過煙氣分析系統這一環節，防止廢氣樣的停留，這樣可以及時排除廢氣樣品。這樣不僅確保了數據的準確性，而且縮減了資金消耗。有利就有弊，內置式工業廢氣在線監測系統是安裝在煙氣排放通道上的，煙道的內部價結構復雜多樣，極易出現損壞，并且因其復雜的結構很難進行修補。另外，內置式在線監測系統在監測廢氣數據時是將煙氣排放通道內所有的廢氣同時監測的，因此在線監測系統出現某部分的損壞時所有部分的檢測都將受到影響，會影響整體工作進度。
3.3稀釋法式工業廢氣在線監測系統
稀釋法式工業廢氣在線監測系統采用的是全部抽取式工業廢氣在線監測系統。全部抽取式工業廢氣在線監測系統是先把廢氣排除來，再進行正規途徑的運送，最后用分析儀器進行監測。最重要的是全抽取式工業廢氣在線監測系統使用的收集樣品探頭較其他系統而言結構單一，不用高強度的擠壓空氣，成本運算也合理，同樣有利就有弊，其監測相對于稀釋法式工業廢氣在線監測系統不是特別確切。
4小結
為了保護人類賴以生存的地球環境，也為了保障人類和動植物的健康，必須引進工業廢氣在線監測系統。只有這樣才能確切計算工業廢氣排放量，保證工業廢氣能夠在允許的標準范圍內排放，既能有效保護環境，同樣可以為工廠贏得最大限度的經濟效益。我們每個人都有義務維護環境，所以一同監管工業廢氣排放量，為人類贏得美好的明天。
【參考文獻】
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［2］聶濤.鍋爐廢氣監測中質量控制問題的探討[J].科技風,2014(08).
煙氣在線監測系統范文6
【關鍵詞】火電廠；煙氣排放連續監測裝置；現狀；對策
一、引言
在火電廠的日常工作中，對排放煙氣的二氧化以及顆粒物進行監測是現階段我國火電廠的重要工作，而如果要做好這項工作，必須對火電廠中安裝相關的煙氣排放監測系統，該系統的安裝不僅就可以對火電廠的煙氣排放物進行動態的監測，可以全面的反映出空氣的質量，為環保部門提供有益的依據。煙氣排放系統是火電廠中脫硫裝置運行的重要輔助工具，也是對機組污染物進行在線監控的儀表，在我國的火力發電廠中已經得到了廣泛的應用。煙氣排放連續監測系統可以對火電廠排放的煙氣中的顆粒污染物、二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳等污染物的煙氣溫度、含氧量、溫度、流速和壓力進行全面的監測，該系統的安裝不僅可以提高火力發電廠的運行經濟性，減少火電廠對環境的污染，具有非常明顯的經濟效益和社會效益。就現階段來看，我國多數的火電廠都是采用煤炭作為主要的燃料，在燃燒的過程中主要污染物就是二氧化硫，因此，必須加強對火電廠煙氣脫硫工藝的研究已經成為火電廠發展中一個亟待解決的問題，但是，目前我國的火電廠煙氣污染物的治理工作還存在著一些不足之處，在工作中也面臨著各種困難，因此，加強對火電廠煙氣排放連續監測裝置的研究也是現階段必須解決的問題之一。
二、火電廠煙氣排放連續監測裝置的現狀
火電廠煙氣排放連續監測裝置最早來源于西方國家，約在上世紀80年代中期進入我國市場，但是，在進入我國市場之后，火電廠煙氣排放連續監測裝置并沒有得到完備的發展，在各種客觀和主觀原因的影響之下，我國的火電廠煙氣排放連續監測裝置還處于初級發展階段，對煙氣的監測還并不能達到理想的效果，甚至有些火電廠還尚未設置煙氣排放連續監測裝置，即使有些火電廠已經設置了監測系統，但是很多設備都不能連續正常的使用，也無法通過環保部門的承認，這些情況都嚴重的影響了煙氣的監測結果，這些不足之處出現的原因主要表現在以下幾方面：
（一）煙氣排放連續監測裝置的采購難過“質量關”
目前，我國火電廠采購煙氣排放連續監測裝置主要通過單獨招標采購、政府指定采購以及搭配采購的情況進行，如果為單獨招標采購方式進行采購，一些火電廠往往難以認識到煙氣排放連續監測裝置的作用，在采購時沒有注意到裝置的質量，往往將價格作為第一考慮因素，就導致采購的裝置不符合規范要求；如果為政府制定采購的模式，那么政府在指定采購產品時，往往不能全面的考慮到各類型火電廠的發展需求；如果使用搭配采購的采購模式，對于煙氣排放連續監測裝置的采購往往屬于輔的采購，并不能得到有關部門的重視。以上的種種因素都導致煙氣排放連續監測裝置的采購難過“質量關”。
（二）煙氣排放連續監測裝置的售后系統難以滿足標準要求
由于煙氣排放連續監測裝置的采購路徑并不規范，因此，相關廠家的售后服務也難以滿足裝置運行的規定要求，很多監測裝置的安裝時間長、使用質量差，配件不足，在監測裝置發生運行故障時，其零配件不能得到及時的更換，加上售后工作人員的工作水平參差不齊，這也嚴重的制約了煙氣排放連續監測裝置的正常使用。
（三）火電廠對煙氣排放連續監測裝置的重視程度不足
由于傳統思想觀念的影響，很多火電廠管理人員對煙氣排放連續監測裝置的重視程度不足，在火電廠內部并沒有指定完善的管理體系，煙氣排放連續監測裝置的維修和保養主要由熱工人員負責，而其數據的制作工作則由環保工作人員負責，熱工人員與環保工作人員缺乏必要的溝通，就導致管理工作中出現的脫節的情況，除了事情往往無人負責，與此同時，煙氣排放連續監測裝置的很多管理人員都沒有接受過專業系統的培訓，專業技能水平和責任心不足，此外，國家環保部門對煙氣排放連續監測裝置的監測數據重視程度也不足，就導致煙氣排放連續監測裝置的發展停滯不前。
（四）煙氣排放連續監測裝置運行故障率高
目前，由于缺乏維護，燃燒的煤質差，煙氣腐蝕性高、濕度大，這就導致監測系統的工作環境惡劣，不能達到標準規定的要求，加強停機重啟率較高，這就導致火電廠的煙氣排放連續監測裝置系統在運行中的故障率高，這個問題也是裝置運行中普遍存在的問題。
三、火電廠煙氣排放連續監測裝置的改進
煙氣排放連續監測裝置是監測煙氣污染物的重要方式，也是保護環境的重要指標，但是，在現階段下，我國的火電廠煙氣排放連續監測裝置還存在些許的不足，為了保證監測系統能夠得到良心的運行，必須要做好相應的改進工作，這可以從以下幾個方面做起：
（一）加強火電廠煙氣排放連續監測裝置的市場管理工作
為了促進火電廠煙氣排放連續監測裝置的發展，必須首先加強監測裝置的市場管理工作，對于煙氣排放連續監測系統的生產廠家進行全面的審查和監督，對于沒有生產資質的廠家堅決拒絕監測系統入市，如果監測系統存在問題和不足，必須在第一時間要求生產廠家做好相關的整改工作，在招標的過程中，要做好源頭的控制與管理工作，加強采購過程的管控工作，維護整個市場的公正、公平和公開，把握好火電廠煙氣排放連續監測裝置采購的“質量關”，從源頭上杜絕質量問題的發生。
（二）加強火電廠煙氣排放連續監測裝置的安裝調試管理工作
火電產煙氣排放的環境大多非常惡劣，且排放連續監測裝置的安裝環境也都比較惡劣，而安裝點位置的選擇直接影響著監測裝置測量數據的確切性，為此，在進行監測設備的安裝之前，必須對設備安裝的現場進行勘察工作，一般情況下，監測裝置需要安裝于污染物較為均勻的位置，這樣，在該位置測得的數據才能全面的代表煙氣中污染物的實際情況，此外，為了便于平時的維護和安裝工作，煙氣排放連續監測裝置的安裝位置應該留有足夠的平臺和空間，選擇負壓區進行安裝，讓工作平臺可以在雨雪天氣避免侵襲，此外，還需要安裝空調，以保證工作環境的溫度和濕度。
（三）建立完善的火電廠煙氣排放連續監測裝置管理體制
為了保證監測系統的監測效果，必須聘請專業的責任隊伍進行火電廠煙氣排放連續監測裝置的日產管理工作，建立好完善的監測管理機制，做好監測裝置的日常維護工作，與此同時，火電廠管理人員要加強對煙氣排放連續監測裝置維護工作人員的培訓，不斷提高工作人員的專業技能水平和責任意識。此外，要對煙氣排放連續監測裝置進行定期的監測，為此，可以聘請有專業技能的技術人員對火電廠的煙氣排放連續監測裝置進行全面的檢查和維護，全面提高火電廠煙氣排放連續監測裝置的管理水平。
參考文獻
[1]黃鐘霆，龔道新，吳小平，鄒霖.火電廠煙氣在線監測系統存在的主要問題及進一步加強在線監測工作的建議[J].電力工程，2010（09）
