时间：2022-11-08 16:45:26
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇在线监测装置，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词 直流系统；绝缘监测；C8051F040；CAN总线
中图分类号TM62 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）81-0099-02
0 引言
发电厂、变电站的控制及信号系统、继电保护及自动装置、电气测量仪表、操作电源等统称为二次设备。它负责厂站全部供电设备的控制、保护、测量、事故判断、发出相应信号。直流电源作为二次设备的供电电源，是一个十分庞大的多分支供电网络，其常见的故障是一点接地故障。在一般情况下，一点接地并不影响直流系统的运行，但如果不能迅速找到接地故障点并予以修复，又发生另一点接地故障，就可能引起信号回路、控制回路、继电保护装置等的误动作[1-4]。
1 系统整体设计
绝缘检测装置采用高性能8位C8051F040单片机作为CPU，用来在线检测直流系统的接地故障。通过测量三种状态下的采样电阻的电压，计算直流母线对地电阻阻值，检测母线是否存在接地故障；通过漏电流传感器测量各支路漏电流的值，计算出各支路接地电阻，检测各支路是否存在接地故障。本设计采用模块化设计思想，主要有母线绝缘检测部分和支路绝缘检测部分组成。母线绝缘检测部分称为绝缘主机，支路绝缘检测部分称为绝缘从机[5-8]。系统结构如图1所示。
2 系统硬件设计
2.1 CAN总线通信模块
电厂和变电站的直流系统为所有的二次设备供电，所以它是一个庞大的多分支供电网。为了能准确检测出接地故障所在的支路，必须给每个支路都安装电流传感器，且各支路都带有CPU（形成智能节点），用来检测母线各支路的绝缘电阻。本文采用纠错能力强、造价低、实用性强、通信距离超过10km 的CAN 总线实现数据通讯。
图1系统的总体结构框图
绝缘从机模块的设计中采用了C8051F040单片机，C8051F040内带CAN总线控制器，节省了独立元件的数量和其它电路的开销，只需外加CAN收发器即可实现CAN通信。通讯接口电路原理图如图2所示。
图2 CAN通讯接口原理图
2.2 传感器模块
传感器电路主要用来检测支路的漏电流[9]。主要有线圈、振荡电路、整形电路组成。传感器电路原理图如图3所示。其工作原理：电线从线圈的中心通过，当有电流流过电线时，振荡电路输出的矩形波的占空比就会发生变化，通过整形电路将波形整定到0V～3V的矩形波，单片机通过捕捉单元来捕捉高、低电平时间，就可以计算出漏电流值[10]。
3 系统软件设计
传感器模块的软件主要包括：支路实时检测和与绝缘主机进行通信。
图3传感器原理图
支路实时检测：检测各直流支路漏电流传感器的输出信号，判定各支路是否出现接地故障或传感器是否自身故障[11]。
与绝缘主机进行通信：采用CAN总线通信，通过中断接收绝缘主机的命令，根据动作命令进行相应检测步骤，并将检测的结果通过CAN总线发送给绝缘主机。传感器模块的主程序流程图如图4所示。初始化包括开全局中断、标志赋初值、端口初始化、看门狗初始化等。
图4 传感器模块的主程序流程图
传感器模块负责测量各支路的漏电流传感器的输出信号，检测传感器是否有故障，同时计算出各支路回路中的电流值，以此来判断支路是否出现接地故障。
4 装置测试结果
漏电流传感器是本方案的重要组成部分，由于本设计是工程项目，要对老电厂、变电站的直流系统绝缘装置进行改造[12-13]，所以不能采用闭环式的漏电流传感器。考虑到以上因素，本设计研制出了一种开环式、可拆装、漏电流传感器，并对其进行了详细的研究和测试。测试原理图如图5所示。
图5 传感器测试原理图
测试结果如表1所示：规定K1闭合、K2打开时，流过传感器的电流值为正。
表1 传感器测试结果
根据测试结果，本设计研制的传感器可以准确的测出0.1mA的小电流，即能检测出直流系统支路绝缘电阻200千欧以上。且检测误差小于10%，完全满足设计要求[14]。
5 结论
本课题主要针对发电厂直流系统进行在线绝缘监测。在进行现场调研和消化吸收国内外相关技术的基础上，在认真论证设计方案的前提下，研制了一种自动化监测装置：它集检测、显示、记录于一体，无需在直流系统中注入任何信号，因此对直流系统无任何影响。
参考文献
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[关键词]电能;计量装置;在线监测;应用
中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0381-01
前言
电能计量是电力企业营销管理的重要内容，为了确保计量数据的可靠性，电能计量装置运行必须可靠，在线监测技术的应用值得重视。
一、电能计量装置在线监测的必要性
随着国民经济的快速发展，电力需求也随之持续增加，对电网建设提出了更高的要求。在此形势下，电网一次二次设备数量大幅度增加，电网覆盖面积逐步增大，供电量迅猛增长，直接导致电网计量设备规模与计量管理人员数量不匹配，增加了计量管理人员的工作量。与此同时，随着用电客户经济意识的逐渐增强，用电客户对电网计量装置的准确性要求也在日益提高。所以，电力企业必须加快计量管理信息化建设，积极推行电能计量装置在线监测技术，促进电力企业持续发展。
二、电能计量装置在线监测的基本原理
通道切换与数据采集模块将来自电能表的电压信号、电流信号和脉冲信号，以及PT端的电压信号、CT端的电压信号和CT二次回路电流信号采集到系统内部，实现对电能表的误差测试、PT二次回路压降测试以及CT二次回路导纳测试等基本功能。同时还能够体现某一时刻计量装置的实时工况信息。内部微处理器负责通道切换与运算，并能将数据及时存储。在线检测系统是建立在将标准模块转移到现场，通过多路转换开关来实现多路、多只电能表的误差检验，通过定期的数据回传，实现后台主站的数据查询并发现问题的过程。而PT压降的测试则是采用布线的原理，将PT端电压和电能表端电压采集到在线监测系统里，人工测试方法不同的只是系统将临时拖放的测试电缆以布线的形式固定下来，通过其内部专用的电路模块来完成电压的测量和比较计算。同时电能计量装置在线监测系统还实现了远程的手动检测功能，在周期测试的基础上，加入手动测试，以达到实时测试。通过以太网的通信方式实现远程功能，并能将数据保存在后台监测主机上，实现数据的分析，处理和保存。
三、电能计量装置在线监测技术的应用
1.系统构成
1.1 现场数据采集层
按一次设备对应分布式配置多功能电能表，将其安装在开关柜回路内，或集中安装在电能表测控屏内，用于实时采集数据，并将数据通过通信接口传输到电能采集终端。各个计量点的电能量信息均是采集终端的采集对象，在信息采集完成后由电能量采集终端综合管理各项数据。
1.2 通信网络层
该层是主站层与现场数据采集层的连接层，主要负责上下两层之间的通信连接、数据采集、数据转化、数据传输、协议转换和命令交换，确保大量实时数据能够在汇集后高速传输，提高主站层获取监测信息的全面性、准确性和及时性。
1.3 主站层
该层主要由网络系统、WEB应用服务器、采集服务器、数据服务器、辅助设备等部分构成，是电能计量在线监测系统的信息收集与控制中心，既可通过GPS、PSTN、CDMA、以太网等远程通信信道采集和控制现场终端的信息，也可以对大量数据进行综合处理。
2.系统主要设备
2.1 安装位置及技术指标
通常发电厂和变电站内涉及诸多计量点，如网损、线损、关口等，为了确保在线监测功能的实现，上述位置处都需要安装电能表，其基础技术指标应当符合相关要求。如果是关口计量点的电能表，应当能够设置4个费率，每个时间段与一种费率相对应。安全防护功能可以采取三级密码管理。电能表出厂后必须立即采取有效的防护措施，避免软硬件校正电能表的误差，电能表一旦出厂不可对其误差进行再次调整。
2.2 集中器应用
在系统中，集中器主要负责电能信息的采集、数据传输与管理、转发及下发控制命令。其应当具备如下功能：
（1）精度。电能量采集终端的高精度数据采集工作需要通过RS-485接口完成，并对带时标的电量数据进行储存。可根据在线监测需求设置信息采集周期，保证数据采集的准确性达到100%，而后再向主站传送信息。
（2）存储。电能量采集终端的数据存储容量要超过64MB，并且拥有独立的数据参数备份单元，备份单元的容量要超过256MB。备份单元可采用SD卡，一旦电能量采集终端出现故障，可以到现场插拔SD卡以获取相关数据，将数据导入系统。
（3）采集信息。及时采集窗口电量、分时电量、事件记录、遥测量、遥信量数据等，按照预设的时间起点将指定内容传送到主站;也可传递失压记录、瞬时量、电压合格率、电能表时钟时间等数字量或模拟量。
（4）数据传输。至少要有一路RS485总线既可用于抄表，又可作为数据上传通道。同时，还应支持多种通信方式，如语音拨号、TCP/IP网络等。
2.3 通信方式
系统需要实现与变电站和发电厂的通信：①与变电站的通信。电能计量系统以电力调度自动化系统为基础，对变电站采用专线Modem方式进行通信。调制解调器可根据不同的应用场合，使用不同的手段传送模拟信号，传输介质可以选用射频无线电、光纤或电话线等。专线Modem方式不需要经过话音交换网络进行通信，而只需有标准四线接口就能够提供可靠的通信通道。专线Modem方式不允许在同一时间内并行多个数据，但是随着电能数据量的增加，这种点对点的通讯方式必然会造成数据堵塞，所以必须对这种通信方式进行优化。②与发电厂的通信。由于国内的各大发电厂普遍采用电力载波作为通信方式，其二四线通道分别被调度电话和自动化占用，无法为系统提供通信通道，因而可采用拨号Modem的方法来解决通信问题。
三、电能计量装置在线监测应用的加强
1.电能计量装置改造
加快电能计量装置改造进度，做到事前有计划，改前有标准，改中有检查，改后有验收，确保计量改造质量。对互感器、电能表的精度等级、二次回路导线截面不满足要求用户进行改造，要选用高动热稳定、宽量限的s级互感器和宽负载的S级电能表表，保证小负荷条件下的计量准确性;合理选用TA变比，确保用户正常负荷时TA一次电流应达TA一次额定电流的1/3及以上运行，换大TV二次回路导线截面，缩短二次导线长度以减少二次压降引入误差对计量准确性的影响。对新建、扩建、改造的电能计量装置，严格把住设计、施工、试验和进货关。
2.计量点的问题解决
为了杜绝用户计量点大马拉小车现象，采取了相应的解决办法：一是新装增装用户投运前进行全面检查。二是通过现场检查对于变比不符合生产实际的，在最短的时间内调整好。三是通过现场检查及时解决用户提出的用电问题。四是安装高精度的电能表，确保规程规定的允许误差。
四、结语
总而言之，随着电力技术及电网智能化的发展，电能计量装置在线监测技术实现了电能计量装置的实时在线监测，提高了电能计量数据的准确性，电力企业要重视这项技术的应用。
参考文献
关键词：脱硫塔全截面 全压 静压 整流消旋
1、概述
随着我国电力工业发展和环保要求，火力发电厂的锅炉都装有脱硫设施。应用最为广泛的是石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术。脱硫塔的液气比是决定脱硫塔效率的主要参数，液气比大，意味着烟气与脱硫剂接触面积大，有利于SO2的吸收，但液气比太大，容易导致雾化效果不佳，不利于脱硫。为维持脱硫塔正常运行，必须对烟气流量参数实现准确测量，及时调整供液量；同时锅炉排出的烟气流量，也是国家实现大气污染控制，需要监督的重要参数。
由于脱硫系统进出口烟道截面大，流场不均匀，正常运行时，无法对烟气量进行准确测量。近年来，操作人员进行脱硫塔调整一直停留在依靠观测锅炉负荷、烟道静压、引风机挡板开度、单点流速测量等间接的监测手段上，不能提供特大截面流量的准确数据，对指导脱硫塔运行和脱硫剂量的调整缺乏准确依据，造成很大操作不便和资源浪费。
2、国内外烟气流量测量方式对比
目前国内外大型烟道的烟气流量的测量主要采用以下方法：
（1）静压测量法。该方法利用流体力学的伯努力方程，即假设在全压相等的前提下，动压等于全压减静压，通过测量静压来对比动压。由于烟道中的烟气含有大量的飞灰及腐蚀性气体，动压测量的取样环境较差，故该传统的流速测量装置很难达到理想的测量效果。
（2）引风机调节挡板开度法。该方法通过对引分机进口调节挡板做特性试验，以调节挡板开度确定烟气量。测量简单、直观，无需其它附属设备。存在的问题：要求风门开度指示与挡板的实际位置建立起一一对应的关系，实际上难以保证；风门开度与风量、风速之间的非线性关系、受风道阻力等影响，相同开度烟气量差别很大，无法以此定量确定风量和风速。
（3）单点流速测量法。该方法在烟道内安装文丘里等测速元件进行测量，由于该元件只能单点安装，采集信号缺乏代表性，不能准确反映整个截面的流速和风量，因此误差很大。
（4）烟气分析三原子气体法。此方法利用各种烟气分析仪器，测得干烟气中三原子气体的成分，再通过已知的煤种元素分析成分，计算得到的干烟气量，再根据煤的水分和燃煤量，计算烟气量。此种方法与煤种有关，由于电厂燃煤变化较大，因此会引起较大的误差。
（5）烟气分析过量空气系数法。此种方法也是一种间接测量方法。通过各种烟气分析仪器，测得干烟气中过量空气系数，再通过已知的煤种元素分析成分和燃煤量，计算得到烟气量。此种方法也与煤种有关，同样会引起较大的误差。
3、解决方案
通过对上述存在问题的分析、研究，得出如下结论：从测量的理论和技术上要实现锅炉的烟气流量的准确测量，必须同时满足以下条件：（1）要保证测量的准确、稳定，即有误差限作保证，需要一个基本的测量条件，对于烟气流量动压测量装置也是如此，即需要一定长度整流直风道。（2）测量装置应具有测量条件要求低、输出信号稳定、局部阻力小、含尘气流管道平均风速（多点、网格法）的特性。（3）要具有防止结露、防止含尘气流堵塞、防止磨损和腐蚀的传感元件的结构措施。（4）在以上基础上，利用微差压传感器、先进的数据采集系统（或直接进入DCS系统）和计算机处理技术，对动压信号进行必要的修正，以数字量和模拟量的方式显示在计算机屏幕上，指导运行人员操作调整。
为此，我们把多个靠背管按矩阵排列布置于同一烟道截面，对该截面各位置进行全面测量。
将烟气流速测量装置安装于烟道中水平直管段内，当烟道内有气流流动时，迎风面受气流冲击，在此处气流的动能转换成压力能。因而迎面管内压力较高，其压力称为“全压”。背风侧由于不受气流冲击，其管内的压力为风管内的静压力，其压力称为“静压”。测速装置测量全压与静压之差压为“动压”，动压经换算即可得出介质的流速和流量。全压与静压信号经传压管引至电容式微差压变送器，微差压变送器输出4～20mA模拟信号至DCS系统进行数据处理与数值显示。
每个靠背管测速仪均装有整流消旋装置。该装置有两个作用：一是当流场紊乱的烟气进入套管后，使之整流消旋，减少干扰，有利于稳定、准确测量动压；二是在整流消旋装置套管前端装有变径管段，当烟气进入变径套管，截面面积由大变小，流速加快，可提高测量精度。
在动压、静压取样管内装有自动清灰装置，该装置在烟气流动的风力作用下可自由摆动，不断撞击取样管内壁和内孔，以达到清除内部积灰的作用。
将单个靠背管测速仪与竖直管段相连接，起到均衡压力的作用，成为均压腔体。
采用差压原理进行流速或流量测量是当前世界上公认的最为可靠和稳定的测量方法之一。流速与流量之间的换算关系满足公式：
关键词：钢丝绳芯输送带 监测 安全生产
冀中能源峰峰集团薛村矿井下一水平（+30m）至三水平（-280m）采用钢丝绳芯输送带作为运煤主提升设备，其型号为DX—4,全长1243m，平均倾角15度40分，输送带的型号GX—3500*1000,总装机容量为4*220kw。于1996年7月安装钢丝绳芯输送带横向断裂监测装置，运行至今，多年来工作性能稳定，对该钢丝绳芯输送带监测维护起到非常重要的作用，避免了多起重大事故的发生，保证了薛村矿井下主运煤输送带的安全。
钢丝绳芯输送带监测装置组成及工作原理
1. 装置的组成:该装置由固定部分和可移动部分两大部分组成。固定部分为一套微机，安装在井下皮带机旁的硐室内，用于观察监测钢丝绳芯输送带。可移动部分安装在一矿车底盘上， 微机主机箱内安装有一块图象处理板(3)。移动部分机壳内装有：X射线源；X射线接收板(1)；图象象素控制板(2)及直流稳压电源等,随矿车一起在轨道上移动。在需要监测时，移到运行中的下皮带下方，不影响胶带输送机正常工作。监测完毕后推到专用硐室内。
2. 装置的工作原理：X光射线穿过运行着的钢丝绳芯胶带，照射在X光射线接受板（1）上，板（1）上有晶体覆盖着的光电二极管阵列，把X光信号转换为电流信号，经放大和采集，形成离散的模拟象素信号，再送到图象控制板上（2）。板（2）首先把图象象素模拟信号放大，再把每个模拟信号转换为8位数字信号，传达到微机内的图象处理板（3）中，在显示器上进行动态实时显示。此外，可通过操作键盘，实时随机地把一帧图象存入微机，必要时又可把储存的图象再复现在显示器屏幕上，进行放大.漫游.等处理，也可进行接头伸长和原带强度的计算，当接头伸长和原带强度超标时，给出报警信号。还可以将采集的图象打印出来或转送到软盘上，作为技术资料进行对比、研究和保存。
钢丝绳芯输送带监测装置的性能指标
1 .该装置可在胶带输送机正常运行和检测慢速下进行监测，可快速清晰观察胶带内钢丝绳芯的状况，而不影响胶带输送机的正常生产。
2. 该装置可以随机存储采集一帧图象，并可进行一倍放大、漫游和计算。可观察钢丝绳芯的断绳和接头伸长。可记录钢丝绳芯的断绳和接头伸长的全部或局部信息并复现上述状态。
3.该装置在进入计算组件时，可进行与原带强度的比较，当强度降低10%时，微机给出提示，并声响报警。还可以进行接头强度比较，当接头长度伸长超过10mm时，可有微机报警。因为胶带的强度和接头的强度国家和煤炭行业还没有标准可以。我们在这里取胶带强度的10%和接头伸长10mm作为标准。
4. X射线源泄漏剂量小，距离探测器5cm处，泄漏剂量小于0.2mr/n，而且操作人员离探测器10m左右，防辐射安全可靠。
5. 胶带监测装置系统无大修时间，该系统无大修时间主要依赖两点；（1）微机的服务年限；（2）射线管的寿命，按目前使用的射线管，额定工作寿命为800小时，以监测一次为1小时计，每周检测一次，每年检测54次，减去调试和随机增加的开机时间，10%计，无大修时间应为14年。
钢丝绳芯输送带监测装置的使用情况
该监测装置于1996年7月运行至今已经9年来，该监测装置工作性能稳定，图象清晰，操作简单，运行可靠。通过装置检测钢丝绳芯强力胶带输送带安全状况，能即时发现并消除事故隐患。
1. 1996年9月我矿更换DX-4皮带机全部2600m钢丝绳芯强力胶带,用该监测装置检测到,有部分胶带内部钢丝绳芯数量不足,规定53根钢丝绳芯,实际只有51或52根,在该监测装置的显示器上一目了然,胶带生产厂家认可产品有缺陷,并即时采取了补救措施.
2. 用该监测装置检测到,制作胶带接头,钢丝绳芯排列不均匀及接头制作不规范的缺陷,如图4为强力胶带第17号接头图象。
3.用该监测装置检测到21#胶带接头前7.5m处,由于胶带局部有横向裂缝，锈蚀断了4条钢丝绳芯,在次日的检修班中即时进行了局部修补,如图5所示。并且在运行中降低胶带输送机的输送量，严格控制胶带输送机的负荷不超标。等到过节矿井放假时，将此损坏部分胶带和21号接头一并去掉，加了16m胶带，做了两个接头，排除了这个安全隐患。
4. 用该监测装置定时检测胶带状况,发现问题及时采取措施进行处理。此现象较严重，需尽快采取措施处理。
5.接头处钢丝绳弯曲严重，通过此图形，分析出此接头在制作过程中，操作要领不规范，在剥离钢丝绳芯时，不是用刀去剥离钢丝绳芯，而是硬拽钢丝绳芯，致使所作接头呈这种形状。
钢丝绳芯输送带监测装置的效益
1. 在全国煤矿及其它行业，已有越来越多钢丝绳芯输送带投入运行，为了确保其安全运转，就需要对胶带内部钢丝绳芯损坏情况，接头变化情况进行实时监测。而该钢丝绳芯输送带监测装置可以非常直观的观察到钢丝绳芯内部损伤断裂的钢丝绳数量，经过与规程规定值比较，而决定采取是局部修补还是去掉损坏部分重新做接头或更换胶带等。该钢丝绳芯输送带监测装置在保证钢丝绳芯输送带安全运转方面起到了很大的作用。如果不用该钢丝绳芯输送带监测装置检测胶带，那么运行中的钢丝绳芯胶带强度测量问题，目前还没有其它更先进的方法。
2. 改善劳动条件，提高检测效率，提高检测精度。对钢丝绳芯输送带检测，过去采用接头处刻标记，用钢卷尺进行测量的方法。需要两人配合操作，并且还需一人专门观察胶带表面的损伤情况。全部监测工作量很大，而且需要皮带机频繁启动和停止，影响设备的使用寿命。检测时胶带不能运煤，影响生产。
3. 钢丝绳芯输送带监测装置经济效益。在没有使用为了解决胶带内钢丝绳芯状况的检测，采用X射线照相的方法。
多年来使用钢丝绳芯输送带横向断裂在线监测装置，对矿井钢丝绳芯强力输送机胶带进行监测，发现异常可以及时处理故障，保证了矿井主输送机的运煤安全。此钢丝绳芯输送带横向断裂在线监测装置在国内技术先进，应用技术成熟，在煤矿钢丝绳芯强力输送机运行维护中值得大力推广应用。在保证输送机安全运输的前提下，还能为煤矿输送机钢丝绳芯输送带的维护成本具有显著的经济效益，在保证强力输送机安全生产上，具有不可估量的潜在社会效益。
关键词：蓄电池；智能视频；分析
1 概述
在当前的生产生活中，为保证重要设备和应急使用时的不间断供电和可靠安全运行，蓄电池组作为交流失电或事故应急时的唯一能量供给设备已广泛应用在各行各业的大型计算机网络系统中，承担了越来越重要的紧急电力备份任务。蓄电池组作为整个直流系统的后备电源，是整个电源系统的最后一道供电保障，当交流电失电时蓄电池组一旦不能正常工作，整个直流系统将停运，会造成比较大的运行事故。
当前对于蓄电池管理和运维的技术手段比较有限，变电站多分布于比较便远的地区，且数量较多，现场巡检人员成本较高。对于蓄电池的维护，如在线核容实验要求步骤较多，一担工作人员操作失败，就会造成不可挽回的灾难。
现如今，模式识别和计算机视频为基础的视频分析技术是比较成熟的，能够做到在非人工分析的情况下准确分辨、识别以及获取重要目标的有价值信息，并且这一技术在复杂繁多的视频图像中也能够有效的运用。根据目前视频分析技术的优点，把这一技术应用于蓄电池在线监测系统。使其可以连续不断的非人工分析监控画面，及时的向监控人员反馈有价值的信息。对于现有监控系统的作用与能力，不但可以更加有效的发挥而且极容易拓展，使得智能化无人值守变电站蓄电池远程巡检变为现实。
2 相关背景研究
智能视频分析技术：智能视频分析是以计算机视觉技术为基础的，是人工智能研究领域的重要分支。这一技术可以有效的建立图像和图像描述之间的一一对应关系，故其数学映射关系能够使计算机简单有效地把复杂视频画面翻译成数字图像，然后进行处理和分析。基于计算机图像视觉分析技术的智能视频分析技术，可以将场景中背景和目标分离进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标。根据智能视频分析技术的原理，用户想要充分利用视频的内容分析功能，就可以在每个摄像机的场景中预先设定一种报警规则，当摄像机场景内出现的目标违反了预定义规则，系统会机械地发出报警，监控工作站自动收到报警信息并且发出警示信号，反馈给监控人员。用户可以通过查看报警信息，实现报警的场景重组并采取相关措施。
视频监控中所提到的智能视频内容分析主要指的是非人工的分析和抽取视频源中的有价值信息。假如把摄像机比喻为人的眼睛，而人的大脑就是智能视频系统或设备。智能视频技术有效的利用计算机可以高效处理数据，高速分析视频画面中的海量数据，把用户不关心的信息剪裁掉，只把监控人员所需要的有价值的信息反馈给监控人员。
智能视频分析主要目的是主动监控而不是被动监控――事前预警；实时监视的任务交给计算机完成而不是人工――事中处理；目标与事件可以在大量的视频数据中实现快速搜索――事后取证。
3 技术要求及设计
3.1 技术要求
站端硬件部署主要实现以视频智能算法的任务计算负荷，承担系统整体运行的稳定性和实时传输性。因变电站现场环境复杂，为防止事故发生需要站端系统硬件处理能力和计算能力满足视频智能算法的所需资源负荷，针对智能算法的几种数学模型类型如下。
3.1.1 单高斯背景模型法
对于室内环境和没有复杂背景的室外环境可以使用单高斯背景法。该模型的使用主要由两大步骤组成：初始化背景图像；更新背景图像。
初始化背景图像。读取一段时间内视频序列图像中每一像素的灰度值，计算其平均灰度值以及平均灰度值及像素灰度值的方差，然后构成初始背景图像的高斯分布图，如式（1）所示：
（1）
简化如下：
（2）
（3）
更新背景图像。如果场景变化的情况发生，则背景模型需要根据背景图像的变化而发生相应的变化。实时信息是由视频序列提供的，而背景模型进行更新的算法就是利用这一实时信息，如式（4）所示。可以表示时刻的背景图像和实时图像，背景更新率是固定值，可以看出当前对象对背景图像的更新速率。
Bt（x，y）=？籽Bt-1（x，y）+？籽F（x，y） （4）
3.1.2 基于区域法跟踪
模板匹配的目标跟踪算法，通过距离加权、模板更新及局部匹配的方法来提高不同光照条件及变形情况下的鲁棒性，不再采用简单的平方差度量、相关匹配度量和相关系数度量，而是采用如式（5）所示的相似性度量函数：
硬件平台的技术与设备都应当使用目前国际上比较前沿而且成熟的技术和设备，这是考虑到了网络的发展日新月异，所以硬件平台技术与设备应当使得网络环境非常开放，网络服务非常丰富，升级潜力大，扩展性好。采用主干1000Mbps的以太网作为信息传递和数据传输的媒体以及相应的网络设备、接口设备、应用服务器、工作站和计算机终端设备等。
3.2 系统设计
本系统基于原有蓄电池在线监测装置总站系统，把智能视频图像分析服务器添加在前端变电站，把报警管理平台添加在中心运行管理所。智能视频图像分析服务器不间断的检测前端变电站的视频，报警管理平台反馈报警信息给运行管理所监控人员，然后由监控人员处理报警信息和现场证据收集。这样组成的系统主要功能和实现方式如下：
变电站蓄电池室内蓄电池运行状况检测。一旦确认蓄电池出现运行故障时，如冒烟、着火、爆炸，及时报警并上传到监控中心。
在变电站现场对蓄电池进行在线实验时，一旦确认操作人员操作有误，变电站现场报警灯亮起，并触发警铃，并上传到监控中心。
远程进行蓄电池在线实验时，实验过程中一旦确认蓄电池出现运行故障，会及时报警并上传到监控中心，且将视频信息进行存储，以备事后的故障追忆和事故分析。
本系统是建立在原有的电力变电站监控系统基础上的，只需要把原有的监控摄像机信号源分出2路，智能视频分析服务器接受其中一路视频，就是以现有监控系统为基础实现迅速、平滑的升级为智能视频监控系统。
在前端变电站，摄像机把视频图像输入智能视频分析服务器，使其可以根据人工设定的规则处理视频图像，并且对设定目标完成非人工跟踪和预告报警，当发现目标违反了预先设定的规则，立刻通过电力专网发出告警信息到运行管理所。在管理所监控人员收到报警信息的方式为：视频弹出，声音提示+文字提示。在原有平台基础上，新系统可以实现实时视频浏览，同时实现了人员入侵实时报警及抓拍，使得现有系统报警的误报率和准确率较高的问题得到有效的解决，并且由于报警发生时的实时抓图所需要的存储资源较小，从而使得监控管理效率有了很大的提高。
本方案主要目的是提高变电站监控系统的智能化水平，为蓄电池在线监测提供准确可靠的报警并尽量减少漏报，并及时提供和保留报警现场证据。
3.3 系统实现
系统主要实现了以下业务功能：
前端检测规则设置：主要为报警区域、触发方式。
系统管理：设备管理、用户管理、地图管理、系统设置、布防设置。
报警视图：电子地图、报警视频、报警图片、报警类型。
报警历史信息查询：报警图片、报警视频、报警类型、报警时间。
地图查看：查看布置点位、点位报警状态。
关键词：在线监测；IEC61850；闭环监测；数字化
中图分类号：TM58文献标识码:A
引言
随着电网容量的增加，继电保护设备也在相应增加，由于国内电力系统继电保护是开放性系统，以往定期传动校验的做法已越来越不适应形势的发展。在线监测是实现状态检修的基础，本文针对浙江省杭州220kV凤川变科研试点的技术成果，深入探讨数字化继电保护的状态在线监测技术。
1 数字化在线监测技术简介
1.1现状分析
目前，国内对于电力系统二次回路的正确性检查是采用传动试验方法实现的，该方法存在的主要问题：
1)无法监视装置的交流输入回路和装置的数据采集回路；2)无法监视跳闸出口压板状态；3)无法监视常规操作箱的状态。
1.2解决方案
该方案是在原有的继电保护二次系统的基础上增加状态监测控制装置（综合测控）、全站数字录波装置、数字式采集单元（合并单元），把传统操作箱更换为智能操作箱，与原来的继电保护二次系统构成闭环监测系统，采用光缆和交换机实现信息传输，信息传输基于IEC61850标准[1]。
状态监测装置一方面通过合并单元直接在PT/CT端子箱采集交流信号和开关量信号，另一方面通过保护装置通信口采集信号和相关报告。利用PLC功能完成各种逻辑诊断，通过状态监测总控制器记录和分析结果的正确性，及时发现保护交流回路、控制回路的异常情况，并通过后台计算机接入保护故障信息系统远传到保护管理部门[2]。如图1所示。
图1保护状态在线监测原理图
2 数字化在线监测构成与特点
2.1基本构成
通过合并单元对模拟量的就地采集，规约转换器对保护装置接收模拟量和相关报告的转换收集，以及智能操作箱对状态量的采集等等，获取在线监测所需的数据信息，信息模型与传输基于IEC61850标准[3]，经过交换机的汇聚整理后提供给综合测控和网络故障录波分析记录，再传输到后台，由在线监测可视化系统进行逻辑判断、全局分析。
2.1.1数据信息采集
1)模拟量的就地采集
利用合并单元就地安装于PT/CT端子箱旁，同步采集保护装置的电流电压输入量，并按IEC61850-9-2格式上送给综合测控。就地安装确保能监测保护装置交流输入回路的状态，其它装置集中组屏。
为考虑安全因素，采用钳型测量装置采集交流电流信号，确保无损接入，这种采集器与电力系统无直接的电气上联接，安全可靠；交流电压信号采用并接方式接入，并在合并单元的接收端安装速断熔丝。
2)模拟量的转换收集
规约转换器通过保护装置通信口收集交流采样信号，并在内部转换成IEC61850标准信号，上送给监测分析系统，完成监测保护装置交流回路的状态。
3)状态量采集
智能操作箱代替传统常规操作箱，接收相应保护装置和测控装置的开入/开出状态量，在完成传统常规操作箱功能的同时监测保护二次回路，并采用GOOSE方式将变位信号送给综合测控，通过对监测运行信息的分析比较，以监测保护控制回路的状态。
智能操作箱对保护装置的信息采集所有连接全部采用空接点接入，它只获取信号，这种连接方式不对保护装置产生任何干扰，安全可靠。项目前期可采用智能操作箱与传统常规操作箱并列运行，各自二次回路完全独立，实现逐步安全可靠过渡。
4)其他信息采集
规约转换器在采集保护装置交流采样信号的同时，通过保护的通信口采集相关报告与录波文件，以便为后期的数据处理提供比对依据。
2.1.2数据信息汇聚和处理
对采集的数据信息要求唯一、同步、共享、标准。
交换机除了数据汇聚和信息交换功能外，还支持IEC61588时钟同步功能，供综合测控装置同步采样使用，确保综合测控装置与合并单元采样同步。
综合测控完成数据收集、处理、传输等功能，与监测分析系统采用IEC61850-8-1进行通信。
网络和故障录波实现网络报文记录、故障电流电压记录和分析功能。
2.1.3状态监测可视化
通过状态监测可视化软件对采集数据分析处理，完成各种逻辑判断，并且记录和分析结果的正确性。
1)状态监测可视化系统实现六角图显示和状态显示等功能；
2)实现保护元件PLC逻辑图的可视化；
3)对输入/输出回路在线监测装置的开入/开出状态量以及继电器接点的状态检修告警。
2.2系统结构
以一个220kV线路间隔为例，具体工程实施结构如图2。
图2保护状态在线监测系统工程结构图
2.3主要特点
（1）合并单元采集就地化
就地化的安装使现场施工极为方便，直接安装到PT/CT的端子箱，采用钳型采集器无损接入，通过采集装置测量交流电流信号并转换成光信号接入合并单元，保证数据采集的可靠性。这样对装置的抗干扰性、运行可靠性提出了很高的要求。
合并单元必须具有的特性：
1)满足环境条件要求的可靠硬件，高等级元器件，装置运行环境温度零下40度到零上70度；2)防水、防尘、抗振动设计；3)具有优异的抗干扰性能，安装于开关场时运行稳定；4)无整定值、固件或维护端口的硬件装置；5)通过标准化的借口消除过程的可变性；6)当外界同步脉冲丢失时，利用内部同步时钟仍可继续工作。
（2）智能操作箱代替传统操作箱
利用数字化技术实现操作箱的各种功能，兼容传统操作箱；操作回路结构简单，使用软件完成防跳继电器功能，实现出口继电器接点和出口压板的在线监测、状态检修以及数据远传功能。
（3）状态监测可视化软件的先进性
用户或服务工程师可通过监测状态可视化软件进行配置，以满足监测状态可视化的实际需求。首先应该能够对逻辑通道和通道组的属性进行配置，其中包括模拟通道的比例系数，开出的保持属性等；支持基本的运算和逻辑比较功能外，提供简单逻辑组态功能；能进行通道映射，将物理通道与逻辑通道进行映射关联，提高装置的硬件无关性；能进行功能集定义和功能集投退，可以根据需要退出部分实际现场不用的功能；能进行参数、定值管理以及定值映射，能够根据现场实际设置参数，提炼用户定值；能够收集显示装置运行时工程PLC逻辑图[4]的状态信息；能够导入变电站系统配置描述文件SCD（Substation Configuration Description）[5]，自动配置装置的通讯参数，GOOSE、SOE等信息；
3数字化在线监测分析与展望
3.1实用性分析
在不影响原有继电保护二次系统安全、可靠运行的基础上，通过信号的多点采集，与原有设备形成闭环监测系统，运用多种监测、逻辑判断手段，解决了传统保护二次回路状态监测难以实现的技术难题。
1)有效监视装置的交流输入回路和装置的数据采集回路。利用IEC61850标准建立全变电站光纤数字采集和录波系统与传统保护装置进行闭环分析，实现传统保护装置交流输入回路状态监视
2)有效监视出口压板状态。用CPU逻辑功能实现控制操作全过程的方案，使操作回路的结构只需用简单的开关量输入和开关量输出即可实现，取消了硬件结构上的防跳继电器，大大简化了操作回路的逻辑接线，减轻了现场工作人员的工作量，同时为保护实现状态检修提供了重要的应用基础。
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3)有效监视操作回路状态。在线监测控制回路断线状态，从图中可知，利用对装置（IN2）输入信号的在线监测，实现了电气二次回路断路器机构箱辅助接点（LD）状态的在线监测。
4)智能组件评估间隔内设备各板件的运行状态。使用智能操作箱更换传统常规操作箱，在完成传统常规操作箱功能的同时监测保护二次回路，通过对监测运行信息的分析比较，判断保护二次回路和操作箱回路是否正常运行。
5)综合测控、网络和故障录波装置、后台可视化系统全局分析、判断。后台分析系统，根据综合测控、网络和故障录波装置提供的全站信息，利用一定的判据，分析被监测间隔保护装置自身的可靠性，分析判断保护交流回路、控制回路的异常情况，并接入保护故障信息系统上送到保护管理部门。
3.2先进性分析与展望
目前，国内各网省公司都进行了数字化变电站试点，全国已建成一定数量的数字化变电站，未来，在智能电网建设的大背景下，数字化变电站快速发展与分阶段实现是必然趋势[6]。已建数字化变电站对IEC61850标准的应用程度和技术水平各不相同，有的仅在变电站层应用层的，也有在过程层试点的，还有结合电子式互感器应用的。
数字化变电站应当做到数字采集数字化、过程层设备智能化、数据模型标准化、信息交互网络化、设备检修状态化、设备操作智能化[7]。
数字化在线监测系统，对数据信息的建模完全基于IEC61850标准，传输采用标准以太网接口，支持IEC61850-9-2、GOOSE、IEEE1588、MMS标准规范[8]，具备互操作能力。目前的实现形式是，原有的保护装置/保护回路不变；就地化安装合并单元；用智能操作箱代替常规操作箱，在此基础上可设想进行有步骤的逐级过渡演变：智能操作箱同样就地化处理数字化的保护/测控一体化装置与原有保护并列运行完全取代原有保护二次系统。当前的在线监测可视化后台系统独立配置，以后的逐级演变中就变成集成在线监测功能的数字化监控系统。
如果按这种方式对传统变电站数字化进行改造，从闭环监测原有保护与回路，到增加保护功能并列运行，再到完整功能替换，平稳过渡，提高了保护可靠性，也是一种切实可行的改造方案。
4结束语。本文深入探讨了数字化在线监测在传统变电站中的应用，分析了如何实现常规变电站无法实现的监测功能，对实现手段、实现标准以及具体的功能要求都做出了详细说明，并展望这种变电站应用新技术的未来发展，确定其在未来智能电网建设、改造中的特殊意义。
参考文献
[1]高翔．数字化变电站应用展望.华东电力，2006年8月.
[2]韩祯祥．电力系统分析.浙江大学出版社，2002年.
[3]徐宁，朱永利等．基于IEC61850的变电站自动化对象建模.电力自动化设备，Vol.26，NO.3，2006.
[4]高翔，刘韶俊．继电保护状态检修及实施探讨.继电器，Vol.33，NO.20，2005.
[5]C.Hoga and G.Wong．EC61850:Open Communication in Practice in Substation- s，IEEE，2004.
[6]孙一民，李延新等．分阶段实现数字化变电站系统的工程方案.电力系统自动化，2007.
[7]高翔，张沛超．数字化变电站的主要特征和关键技术.电网技术，2006年8月.
关键词：集贤500 kV变电站 油色谱 在线监测设备
中图分类号：TM855 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）10（c）-0017-02
1 集贤500 kV变电站#1主变油色谱在线监测系统介绍
集贤500 kV变电站是黑龙江省集庆方输变电工程的重要组成部分，由省电力公司负责投资建设，它是黑龙江省自主投资兴建的500 kV输变电工程，它的建成投产有利于该省煤电能源的大幅度输出，为建设强大的黑龙江电网意义重大。远期最终装设2组3×250 MVA主变压器；该期新建1组3×250 MVA主变压器。#1主变压器及油色谱在线监测系统于2011年11月投入运行。集贤500 kV3台250 MVA单相自耦变压器均配套上海思源电气股份有限公司生产的TROM-600油色谱在线监测系统。
2 TROM-600油色谱在线监测系统介绍
TROM-600系列变压器油色谱在线监测系统分为普通油色谱和智能油色谱两个类项，普通油色谱包括TROM-600油色谱在线监测装置和监测后台，智能油色谱包括TROM-600油色谱在线监测装置、智能组件（支持61850数据上传）和可扩展的铁芯接地流在线监测装置。该站所采用的均为TROM-600普通油色谱在线监测系统。
2.1 TROM-600油色谱在线监测系统组成
TROM-600变压器油色谱在线监测系统由TROM-600油色谱在线监测装置、交换机及TROM-600监控软件后台及状态接入控制器组成。其中TROM-600油色谱在线监测装置与交换机已在监测设备中完成连接。
2.2 TROM-600油色谱在线监测系统现场装配
TROM-600油色谱在线监测系统的现场装配主要构件为：进出油阀、进出油管、TROM-600油色谱在线监测设备、RS-485通讯电缆、控制屏及TROM-600后台监控软件。
（1）TROM-600油色谱在线监测设备。油色谱在线监测设备用内部油泵把变压器里的绝缘油通过专门输送这种绝缘油的铜质输油管引入变压器的内部油室；故障气体经过气体从油气中萃取后再通过内部的小气泵进入电磁六通阀的定量管中，并且这个气体通过载气流入色谱柱，随后将乙烷、乙炔、乙烯等多种气体用检测器变换为电压信号。然后控制屏中的数据处理器会对色谱采集器得到的信息进行有效的处理。进而通过计算得出每种气体含有的烃的总和以及各自的变增数据。在图1中，能够看出回油以及取油的方式。
变压器中段的取油最能反映出油路主回路，取得的这种油可以代表所有的取油所能表达出的信息。变压器底部是回油口的位置。取得的油脱气以后进入到监测模块中。气体分离的重要组成部分必须是用特殊材料加工而成的色谱柱。这种色谱柱能够流经它内部的气体进行有效的分离，特别是上述的乙烷、乙炔、乙烯等多种气体，并且是峰峰分离的形式。因为这种方式比较先进不是以往的化学分离，所以不会引起有的气体峰值大到遮盖其他峰值的问题，这样测量到的数据才能更加准确。对经过监测处理后的气体，经过转换模块的时候，中央处理器控制这种模块进行转换进而采集到数字信息。然后由温度补偿模块传递出来的信号，对此数据进行改正，修改过的才能存在数据库中。在主机通讯过程中，把数据输送至主机。
（2）控制。TROM-600油色谱在线监测系统中控制屏为选配装置，如不选配油色谱在线监测设备可直接将数据传送给后台机。在对油色谱选配以后，色谱数据采集器得到的信息会传送给控制屏中的处理器进行处理。然后会根据相应的标准进行计算得出气体中烃的含量总和与它们的变化情况。
（3）TROM-600后台监控软件。TROM-600变压器油色谱在线监测软件具备强大的管理功能，一台智能控制器可以同时监测和管理32台TROM-600变压器油色谱在线监测系统。用户可以很方便地获得设备的实时数据、实时谱图、历史数据和趋势图等。
3 TROM-600油色谱在线监控系统的技术特点
（1）独特的内置油循环系统。具有独特的内置油循环系统，变压器油取样采用强油循环方式，通过德国DULEX公司特制的70 mL/min高效复式循环泵将变压器典型油样采集到装置内部，保证了样品的真实可信。（2）世界最先进的真空脱气方式。油气分离装置采用世界最先进的真空脱气方式，并且与自动取样的方式配合，可以在很短的时间内把大部分气体从油气中分离出来。这就解决了采用其他方式需用时间过长的问题。从而带来了用时短、油耗少、使用寿命极其长的优点。对有故障的变压器更加适用，这种装置在不到1 h的时间就可以完成所有的检测项目，能够使在线检测更加有效，排除人为的问题那么在线检测的结果就不会出现一点误差。（3）专用复合色谱柱。通过思源公司专门开发的特殊材料制成的色谱柱，对油气进行分离，能够有效地将乙烷、乙炔、乙烯等多种气体分离，并且是峰峰分离的形式，因为这种方式比较先进不是以往的化学分离，所以不会引起有的气体峰值大到遮盖其他峰值的问题，这样测量到的数据才能更加准确，通过线监测才能达到预期的标准。（4）高灵敏度的气敏传感器。通过色谱柱转换气体的含量数据，它的测量基线控制在10 mV以下的范围内，也就是0.1 ppm的检测精度。这样就足以保证测量过程中的灵敏度以及检测的重复性用时比较短，还有检测过程中检测的范围比较广。（5）高精度、高可靠性的信号处理系统。采用高精度数据采集单元和集散控制技术，当现场设备内部失电后，自动掉电保护装置不丢失日历时钟，在主控计算机发生故障时前端主控设备可以独立完成数据的采集和贮存，最多可贮存7次有效数据，数据掉电不丢失。（6）高精度恒温控制系统。测量温度稳定在±5 ℃以内。（7）最新诊断技术。国际电工委员会IEC605992000、中国电力行业DL/T722-2000最新标准，结合国内外色谱研究的最新结果以及在线监测的技术分析要求，形成完整的色谱诊断系统。（8）先进的数据处理算法。采用先进的信号处理算法和人工智能技术分析，自适应完成各类数据的处理并可不断升级更新。（9）功能强大的支持软件。TROM-600智能诊断软件基于Windows2000、WindowsNT4.0操作系统，功能包括数据采集、记录及存储，自动和手动统计分析数据并诊断，可设置各类条件进行查询分析，它还能自动生成诊断报告，并使用电子邮件发送诊断报告。
参考文献
[1] 陈立军，袁立波，王金铭，等.基于网络的集中供热远程监控系统[J].微计算机信息，2008（25）：163-164，186.
关键词：电力设备远程监测诊断中心系统、在线监测系统、局部放电监测
引言
随着西电东送能源战略的实施和广东社会经济持续稳定发展，广东电网规模也实现了跨越式增长，广东电网是全国最大的省级电网，通过“8交5直”的500kV交直流并联输电线路、±800kV特高压直流输电与周边电网互联，因其特有的交直流输电混合运行、网外电力依存度高、受端系统大、环境压力大等特点，是世界上最复杂的电网。随着科学技术的不断发展，各种电力设备均已具备较为成熟的监测与诊断方法，以此为基础建立起来的不同规模的电力设备监测与诊断系统也相继在国内外出现。
1电力设备监测系统现状
广东电网公司一直非常重视相关理论与技术的发展。开展了在线监测试点工作，试点实施项目主要包括两方面的内容，一是在试点变电站和架空输电线路安装、配备必要的在线或带电监测设备；二是有针对性地进行了监测诊断专家系统的研究开发。这些工作取得了良好的应用成果。
广东电网公司电力科学研究院目前已有雷电定位系统、架空线路在线测温系统、广东电网覆冰监测网、电能质量监测系统、变压器绝缘油在线监测系统、变压器中性点直流电流监测系统等六类专业监测系统投入运行。广东电网公司下属的部分供电局也试点安装了变压器局部放电在线监测系统、变压器振动在线监测系统。这些专业系统对电网设备安全和可靠运行起到了重要的作用。但是由于覆盖范围小，系统功能单一，数据无法互通和集中，因而未能充分发挥其应有的作用。
2 电力设备在线监测诊断系统结构
解决影响广东电网公司长治久安的电力设备安全问题，创建国内领先、国际先进的电力设备远程监测诊断中心，整体提升广东电网的智能化运行水平。实现全省220kV及以上电压等级输变电设备的远程监测与诊断，建立完善的、运作协调的电力设备远程监测诊断体系，实现电力设备准确、有效的故障诊断、状态评价与风险评估，为公司生产管理信息系统提供维修策略，有力的支撑广东电网运行调度和控制模式从自动化向网络化和智能化全面转换，使公司的电力设备监测与诊断达到国际先进水平。
远程中心示范变电站在线监测装置（系统）的主要功能定义为：获取采集输变电设备相关的在线监测数据，并将数据上传至远程中心站端综合处理单元；同时具有相应的监测预警和故障诊断功能，以便有效支持远程中心工作的具体实施。远程中心系统业务功能框架如图所示。
3 变电站在线监测系统功能及配置
3.1总体功能要求
综合性：能够对变电站所有核心高压设备的绝缘状况进行监测，监测项目和参数是全面和多样的。
准确性：准确可靠地连续监测、记录被监测设备的绝缘及状态参数，即特征信息采集，监测数据应能够反映设备状态。
可靠性：作为在线监测装置（系统），应用良好的环境适应性能，能够在变电站户外现场环境长期可靠工作。
安全性：整套监测系统需安全、可靠、安装牢固，不能对高压一次设备的安全造成任何潜在威胁。
3.2主要监测装置的配置
3.2.1 GIS局部放电监测装置：监测的参数应包括局部放电幅值（含最大放电幅值、平均放电量）；局部放电相位；局部放电次数。
3.2.2变压器色谱在线监测单元：包括变压器油中气体色谱在线监测单元及油中微水在线监测单元，可同时监测变压器油中溶解的氢气(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、乙烷（C2H6）等六种气体组分，并通过计算获得总烃的含量、各组份的相对增长率以及绝对增长速度；并提供原始谱图。变压器色谱在线监测系统能根据检测气体含量和增长率自动进行故障预警。
3.2.3变压器油中微水监测单元：可同时监测变压器油中微水（H2O）的含量、各组份的相对增长率以及绝对增长速度；高精度的定量分析，检测数据可与实验室库仑滴定法对比。
3.2.4变压器特高频局部放电监测装置：要求在变压器底部放油阀或者手孔盖板处安装传感器。需监测的参数应包括局部放电幅值（含最大放电幅值、平均放电量）；局部放电相位；局部放电次数。
3.2.5变压器铁芯接地电流监测装置：变压器铁芯接地电流监测采用外置式穿芯CT传感方式，主要监测参数：变压器铁芯或夹件接地电流。
3.2.6 SF6断路器监测装置：监测的参数有开断时三相电流、累计开断次数、开断动作时间及累积开断电流；储能电机的启动频度、通电时间；分合闸线圈动作电流波形。
3.2.7容性设备在线监测装置：对运行中的容性设备介损tanδ、电容电流及电容量在线监测采用在末屏出线安装外置式穿芯CT传感器。
3.2.8 SF6电流互感器湿度、密度监测装置：选用电子式SF6气体湿度、密度在线监测仪表，能在线监测SF6电流互感器中SF6中气体的水分含量及压力。
3.2.9避雷器监测装置：避雷器全电流和阻性电流在线监测采用在避雷器接地引下线处安装外置式穿芯CT传感器或采用在避雷器计数器两端抽取泄漏电流的传感方式。
3.2.10环境监测装置：环境监测装置对高压设备现场运行环境的监测有助于对绝缘状况的综合判断，提高状态诊断的准确性。主要监测参数：环境温度、环境相对湿度、泄漏电流。
3.3监测装置的软件要求
所有设备监测装置的数据均通过站端综合处理单元上传至远程中心供数据展现和分析诊断。本技术条件书中所有在线监测装置（系统）的软件均应能免费提供给远程中心平台进行安装使用，具备分析诊断、预警功能。
1、 数据统计图分析功能：
具有在线监测信号数据的各种横向、纵向比对，能对数据图进行分析处理功能。
2、 数据远程传输、分析和诊断功能
需与远程中心高级应用软件集成，具有数据显示、故障诊断预警等功能。数据显示应具有列明传感器位置及布置图功能。故障诊断预警功能必须有智能诊断软件对各种缺陷进行自动辨认，系统自动将采集到的信号进行算法处理，能判断出不同类型监测信号，包括变压器局部放电信号，铁芯接地电流，SF6断路器动作特性，容性设备的介损tanδ、电容电流及电容量，避雷器的全电流和阻性电流，环境信息量，以及不同类型的干扰信号。诊断系统能准确有效地找到故障现象的直接原因，其诊断方式在数据信息不完全的情况下也应能够工作，最大限度地避免误、漏报警。诊断系统应当对普通现场检修人员隐藏系统的复杂细节，明确提示报警信息和诊断结论，提高综合诊断系统的易用性；而对高级用户则应强调诊断系统配置的灵活性和诊断结果的自说明性。
应实现远程控制、诊断、查询、访问等功能，通过站端综合处理单元将数据实时传送到远程中心进行统一管理及诊断。用户可通过网络方式在任何时间接入系统，查看最新的监测诊断结果。监测系统还需要提供数据回放功能，以了解故障发生的前后事件判断。
对远程中心高级应用软件中状态评价结论为异常或重大异常的设备，以及状态监测报警的设备，可利用故障诊断方法诊断设备可能存在的故障原因和故障部位，并给出依据和解释等，为处理故障提供参考。
3结束语
关键词：变压器；油中溶解气体；在线监测
中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）17-0097-02
变压器作为电力系统中的重要组成部分，其安全性、稳定性和可靠运行直接对电力系统正常运行产生重要影响。目前，大型变压器基本上以高压油浸式变压器为主，此类变压器的主要绝缘介质为绝缘油，当然绝缘性能就直接与绝缘油的指标系数相关联，直接影响着变压器的安全运行。另外，绝缘油中含有固体有机绝缘材料，随着变压器的长期运行，不可避免会变质老化分解出少量的CO、CO2等气体，这类气体存在于变压器内部会导致变压器局部过热、局部放电以及电弧放电等故障的产生，并且气体的数量会不断增加，会对变压器产生更严重的破坏，同时，扩散过程中溶解于油中。因此，通过对油中溶解气体的监测，分析出气体成分、含量及产气速率，从而有效判断出变压器的绝缘状况，如劣化程度、故障种类等，这就使得油中溶解气体测定成为了近年来不断重视和广泛研究的课题，也成为了目前保证变压器可靠、安全、经济、高效运行的关键举措。自20世纪60年代以来，变压器油中溶解气体测定方法一直以气相色谱分析法为主，发展至今，已有传统的试验室气相色谱分析转变为基于现场的在线色谱监测，并且在线监测已逐步成为试验室色谱试验的有力补充，但从目前该方法发展现状来看，还存在诸多的问题，有待进一步完善，这正是本文所研究的重点。
1 变压器油中溶解气体在线监测存在的问题
归纳而言，目前变压器油中溶解气体线监测存在的问题主要来自于气相色谱法以及在线监测本身。
1.1 气相色谱法存在的问题
早在规范GB/T 17623-1998中已经明确了气相色谱法作为油中溶解气体测定中的主要方法，通过笔者的长期工作经验的总结以及诸多试验数据的统计分析，运用气相色谱法进行试验，虽然能够有效的对变压器进行日常监督和故障判断，但基于在线监测而言，还存在一些问题，主要表现在以下两个方面。
①在线性不强。由于气相色谱法主要是基于实验室而开发的，从取样到试验得出结果一般要经历一段时间，得到的数据也成为了一种历史数据，因为变压器的运行状态和运行环境时刻都在发生变化。此外，在各环节中样品也存在着诸多的不稳定性，势必影响样品的代表性。特别是对于突发性故障，色谱实验法很难及时扑捉到故障发生的即时数据。因此气相色谱法整个过程还处于非在线状态。
②误差较多。不同的气相色谱实验室在设备方面存在检测器响应值、操作温度、流速等差异，再加上试验人员技术水平的参差不齐，必然会引起定量分析中的系统误差，一般用偏差来衡量，规范中规定实验室间的偏差不大于30%，这个数值使得实验室间数据相互借鉴的价值不高，也就很难用其它实验室的数据来检验自身的误差了。同时，仪器状况的波动和环境的变化也会带来随机误差，从而影响测定结果。
1.2 在线监测存在的问题
目前，在线监测系统已在各500 kV变电站得到推广和应用，从总体使用情况来看，在线监测系统与传统实验室法相比，具有和变压器运行同步性的优势，排除取样及运输的干扰，其趋势基本和离线数据一致，在一定程度上可以作为一种判断设备状态的补充手段，但仍存在较多问题。
①管理问题。首先，油中溶解气体在线监测装置管理及检验检测标准体系尚未建立，在线设备也存在状态参差不齐的状态。在笔者最近一次几个变电站的调查中，在线设备正常运行率仅有65%，且在线设备的运行维护并未纳入生产体系管理之中，数据采集和整理工作仍处于计划工作之外。其次，在线监测技术总体覆盖率较低，500 kV主变油中溶解气体在线监测设备覆盖率仅20%，相对于变电站主变数量来说太少，无法形成有效的监督规模。再次，现在使用的油中溶解气体在线监测设备一般都具有报警功能，但这种报警一般传送到变电站后台终端，由运行人员接收，再传达给检修人员处理，整个过程时间较长，而且报警信息缺乏一定的准确性和针对性。最后，变压器油中溶解气体在线监测装置差异较大，导致了测试结果存在较大差异。没有建立一个客观公正的评价平台，实现对在线监测装置的校验和审查。
②技术问题。首先，通过对变压器油中溶解气体的监测发现，新投500 kV设备的C2H6、C2H4、C2H2的含量一般为痕量，甚至为0。由于含量偏低，所以对于测量仪器的测量灵敏度要求高，现有气相色谱检测方法的检测灵敏度可以满足要求，能够测出痕量气体组分，但在线监测装置对痕量C2H2组分检测效果比较差，其检测范围一般为0.5 uL/L，对于过小的含量只能测定为0。其次，油中溶解气体在线监测装置需要使用高纯氮气作为载气气源，且一般使用的是气瓶气体，需要受到钢瓶中的氮气量的限制。一旦钢瓶中的高纯氮气用完或压力不足就无法进行检测，难以满足连续监测变压器状况的要求。最后，数据仅仅停留在基础层面。目前色谱在线监测装置的数据分析处理软件系统，一般只提供数据的查询、注意值判断以及二比值等基本分析功能，无法和试验室离线数据联合判断，缺乏对数据的横、纵对比，不符合相关规范关于对数据进行深层分析，从而发现设备潜在缺陷的要求。
2 变压器油中溶解气体在线监测存问题解决策略
变压器油中溶解气体测定中，在线监测装置无疑是弥补气相色谱法非在线性的最佳选择，二者的有机结合既可以规避气相色谱法在突发性故障监测方面的弱点，又可以弥补在线数据可比性不高的缺陷，可以通过在线监测及时掌握设备最新数据走向，在数据超出设定时及时预警，为进一步安排实验室色谱分析提供参考。同时，一旦发现存在潜伏性故障，还可以在进行实验室色谱跟踪的同时，通过在线监测装置密切监视故障发展速度，弥补气相色谱在故障发展监测上的不足。
2.1 提高气相色谱实验室分析法的准确性
实验室方法作为数据收集的基础方法，也是故障判断的仲裁方法，其数据准确性有着重要的影响，因而要尽可能降低气相色谱法的误差，使其达到作为基准数据应具有水平，误差主要分为系统误差和随机误差两种，系统误差主要通过以下措施来减小。
①对气相色谱仪进行定期校正，分别进行基线、单组分和多组分色谱峰的检查，确定仪器的精度和准确性，以消除仪器自身带来的系统误差。
②通过比对选择，使用高纯载气和统一配置的标准气体，从而保障了气源的合格性，消除了气源带来的误差。
③采用带有进样标卡的注射器进样，保证进样量的准确性和重复性。在标准气体进样之前，放掉标气气瓶的死体积，进完标定样品，用载气充分冲洗注射器，以空白试样检测标气组分确无残留，即不会出现组分色谱峰。转移气体时使用双针头，并保证存放气体的注射器无样品残留。
以上做法可以排除操作引入的系统误差，随机误差是不可测也不避免的，它是随机变动的因素带来的误差。但是由于随机误差的正负具有对称性，所以在气相色谱分析中，可以先后测定三针标准气体，通过浓度得出相应校正因子，并计算其算术平均数，用来校正试验中样品的数据。这样可以使校正因子近似于真实值，最大限度的减少偶然因素对测定结果的影响。
2.2 建立变压器油中溶解气体管理平台
油中溶解气体分析采用的不同方式，最终根结于数据的汇集和整合，分散的数据状态无法适应状态检修数据收集的需要，也不利于实现状态分析的最终目，因此必须建立一个变压器油中溶解气体管理平台。色谱试验数据和在线试验数据通过数据接收器汇集到监督管理平台的数据库内，进行数据的统一管理，方便使用计算机专家辅助判断系统，对数据进行分析判断。建立监督管理平台经行数据分析的另一个目的是确认设备状态，从而推行不同的检修方法。对于实验室色谱试验结果评级在I级的设备可以用延长实验室色谱试验间隔，观察在线数据变化的检修安排方式。II级的设备仍要采用一个月一次的实验室色谱试验周期，并通过在线数据进行跟踪监督。III和IV级设备则需要缩短实验室色谱试验间隔，密切跟踪故障进程。
2.3 提高对痕量烃类组分A检测灵敏度
通过笔者日常工作中对变压器油中溶解气体的监测发现，500 kV设备正常运行下的C2H2含量一般为0 uL/L，少数设备含量为痕量；35 kV变压器C2H2含量也在luL/L左右。由于C2H2含量偏低，所以对测量仪器测量灵敏度提出较高要求，现有气相色谱检测方法的灵敏度基本可以满足要求，但在线监测装置对痕量C2H2分组分检测效果且比较差。
影响油中溶解气体在线监测装置检测灵敏度的因素很多，其中最主要的因素为检测器的检测灵敏度，目前气体组分检测的传感器主要包括热导式传感器、氢焰检测器、半导体传感器等，这几种传感器在性能方面都存在着诸多问题，氢焰检测器可检测气体种类少，载气单一；热导式传感器灵敏度低，以进口高纯氦作载气，在试验室条件下也只能检测出5 uL/L以上的C2H2；半导体气敏传感器虽然适应测量低浓度气体组分，但反应输出非线性，响应速度慢，易出现拖尾现象。目前新型的纳米晶半导体传感器基本可解决以上问题，以提高灵敏度。
由于变压器油脱气后，各气体组分在气室中的浓度是油中浓度的17倍之多，而乙炔在气室中的浓度则为油中浓度的90%。因此，不能单一使用放大倍数来对待气体组分，不然当乙炔检测分辨率达到要求时，氢气峰可能已经饱和了，对于这种问题可以采用复合增益控制技术加以解决，以保证低浓度烃类的检测灵敏度。
除此之外，灵敏度还受检测系统的基线噪声、基线漂移、油气平衡、载气纯度等因素的影响，这些因素也需要加以关注。
3 结 语
通过文章的分析可以看出，变压器油中溶解气体在线监测中，要想真正发挥在线监测的优势，数据的准确性是未来研究过程中迫切需要解决的问题，随着半导体技术、气敏传感技术以及计算机技术的发展，相信在线监测技术的应用会不断成熟，更加广泛。
参考文献：
[1] 张深波，刘晓峰，章连众.变压器油中溶解气体在线监测综述[J].化工时刊，2011，（7）.
关键词：在线监测；输电线路；应用
中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）26-0098-02
输电线路网络的覆盖范围非常广，所处地段往往地形复杂，环境恶劣，日常巡线工作面临着很大的难度，维护检修的工作量也非常大。从2008年我们国家所出现的历史罕见的冰雪灾害来看，进一步强化输电网络的安全平稳运行显得非常关键。为了确保输电网络安全稳定运行，有效解决书店线路太长而导致人力资源不足等方面的问题，必须借助现代化先进的输电线路在线监测技术及其相应的监测设备，尽快建立监控中心，从而转变输电线路的“状态检修”模式，为更加科学、准确、客观地收集信息、处理信息以及评价机器设备性能等各个方面提供强有力的技术支撑。
1 我国在线监测技术现状
2000年中国就已经开始对输电线路在线监测技术进行研究与开发，特别是在GSM（全球移动通信系统）推广以后，加快了在线监测技术的发展速度，并且有效解决了远距离数据传输存在的一些问题。例如西安金源电气有限公司等对在线监测技术尤其是绝缘子泄漏电流方面开展了全面系统的研究工作，而中国电力科学研究院则对雷电定位系统重点进行了研究与开发工作。到2003年我国输电线路在线监测方面的研究与开发工作进入了一个阶段。该技术的前期产品主要存在运作稳定性方面的问题。比如，不能为用户提供有关生产方面的信息等问题，极大地阻碍了泄漏电流在线监测技术普及与推广应用。2005年，西安金源电气等一些公司相继研究开发了输电线路覆冰、线路预防偷盗、导线舞动以及测温等各项线监测技术，并逐步在电力系统得到较好的推广应用，其效果非常明显。除此之外，在我国多家企业以及研发机构的积极努力下，充分利用无线传感器网络、网络通讯、电磁兼容、电源以及机械电气等相关技术，并在此基础上成功地研究开发了微气象环境、杆塔振动以及视频在线监测等先进的技术先进的装置，建成了相应的监测系统。主要包括氧化锌避雷器、防盗报警监测、可视监控、驱鸟装置、导线温度以及动态增容等在线监测系统，成为我们国家目前比较成熟的在线监测技术，另外，站在我国目前在线监测研究成果角度，在线检测系统中的雷击定位以及导线微风振动等逐步得到推广应用。
2 在线检测系统的结构组成以及基本工作原理
2.1 线监测系统的结构组成
在线监测系统使用的是一种二级网络结构，通常由各种线上监测装置、监测基站以及监测中心等部分构成，线上监测装置则由导线温度以及导线覆冰监测仪等组成，气象环境以及线路监测基站通常在杆塔上进行安装，监测中心则设置在本部机房。
2.2 在线监测系统的基本工作原理
对大部分的输电线路中的技术参数进行监测的时候，所监测的技术参数有设备运行以及环境运行参数，具体分为微风振动、舞动、杆塔倾斜、导线弧垂以及视频等。运用先进的监测技术，充分利用输电线路的数据信息平台，对数据信息进行分析与管理，从而完成对有关数据信息的趋势进行分析、查阅以及信息预警等工作。
3 我国输电线路在线监测技术的应用
3.1 覆冰在线监测技术的应用
这种技术是针对导线的覆冰状况实施实时监测，从而保证在天气状况比较恶劣的条件下能够实现对高压输电线路和变电站绝缘子等覆冰状况实施实时在线监测。充分利用科学先进的监测分析方法以及建立数学模型从而分析监测数据信息，将有可能出现冰雪灾害的线路提前进行预测，并及时向有关输电线路维护工作人员进行报警，从而有效预防断线、倒塔、冰闪以及舞动等各种灾害事故造成的伤害。覆冰在线监测技术的基本工作原理是：监测导线倾斜角以及弧垂等有关数据信息，根据线路参数以及输电线路情况等进行研究分析，然后计算覆冰的重量以及厚度等相关技术参数，从而判定覆冰的危险级别，及时发出准确的除冰信息预警。除此之外，充分结合线路拉力的状况观测覆冰的具体情况，将拉力传感器安装在绝缘子串上，并对导线在覆冰以后的受力状况进行实时监测，同时对当地环境的温、湿度以及风向等数据及时进行采集，将收集到相关数据信息集市汇总并传递到监控中心，经过处理与分析，尽快预报输电线路冰情状况，从而发出除冰警报。
3.2 杆塔倾斜监测技术的运用
矗立在矿山采空地区上面的输电线路的杆塔因为受到自身重力、外部自然力等各种干扰因素产生的影响，容易造成岩体错位、地面裂隙、滑坡等一些地质自然灾害，导致矿山采空区的杆塔出现倾斜、甚至导致地基产生变形等，严重影响到输电线路的安全。而利用全球移动通信系统，可以对杆塔倾斜装置进行实时监测，并及时发出预警信号。在等级为220 kV电压的输电线路中，杆塔倾斜监测技术已经获得了非常广泛的运用，从而使得杆塔变形以及倾斜等状况能够及时被发现，保证输电线路的安全稳定运行。
3.3 导线微风振动监测技术的运用
导线微风振动往往会造成高压输电线路出现疲劳而断股，尽管其看似对输电线路不会产生太大的破坏力，然而其破坏往往比较隐蔽，长时间的不断积累，对高压输电线路造成的破坏性会变得更加严重。微风监测技术的基本工作原理是导线监测振动仪可以对导线以及线夹触点以外的适当距离的导线实施监测，特别是其对线夹弯曲的频率、振动幅度以及输电线路周边的风速、风向以及温度、湿度等各项的气象参数，根据导线自身的力学特点，对微风振动的具体状况、疲劳寿命等加以分析、研究以及判断。导线微风振动监测技术的运用不仅可以预防微风振动造成的危害，还可以为输电线路的防震设计提供技术依据。
3.4 导线风偏舞动在线监测技术的运用
导线风偏舞动在线监测系统主要包括气象采集与风偏采集单元、子站以及数据信息处理等系统构成，通常在杆塔之上安装气象采集单元以及子站，而在导线上安装风偏采集单元。通过对气象风偏角、参数以及倾斜角等有关数据信息进行采集，利用无线网络传输到数据处理系统及时进行处理。运用导线风偏舞动在线监测技术，便于运行部门在特殊状况下采取相应的措施，此外，也为输电线路设计过程中综合考虑设计预防水平、气候环境条件等提供科学合理的技术依据。
3.5 视频在线监测技术的运用
视频在线监测系统一般安装在人口比较密集区、林区以及那些交通事故发生比较频繁的地段，实时监测周边的状况，及时找出对输电线路构成威胁的行为，并能够及时采取纠正预防措施。视频在线监测技术必须借助视频压缩以及数据传输等相关技术，从而对输电线路本体状况以及周边环境参数及时进行监测。然而在视频监测的实践运行过程中，出现了数据传输量比较小、现场视频难以自行控制、信号不稳定等各种状况，伴随CDMA以及3G网络技术的迅猛发展，充分利用无线传输使得输电线路的远程实时监控可以实现。
4 在线监测技术应用亟需解决的主要问题
4.1 在线监测技术存在标准化方面的问题
目前我们国家的输电线路在线监测技术还处于发展的初级阶段，该领域的新技术、新方法、新设备不断涌现，而在线监测装置的标准化工作却进步不大。要想对被监测的设备是否需要进行检修加以准确判断，还应当结合相应的经验与数据。除此之外，在线监测与离线试验是不是等价，必须借助大量的实践经验的检验。目前输电线路监测的各个运行部门非常关注一个问题就是关于报警值的问题，报警值必须充分结合实际运行经验并根据有关的设备实际状况，并且通过所安装的监测设备来获得，同时还应当确定监测数据的波动规律，所以，不同的厂家所生产的相同的输、变电设备其采用的生产工艺、原材料等并不完全相同，其监测设备的报警值也就无法确定。大量应用在线监测装置的同时，还应当在掌握有关数据波动规律和实践运行经验的基础上，确定输、变电设备相对应的报警值范围。目前在线监测数据与离线试验存在一定的差异，无法将离线试验的相应标准有效应用于在线监测数据的对应诊断标准之中去。
4.2 在线监测技术存在稳定性不强的问题
有关调查结果表明，在线监测装置因为容易受到传感器、通信以及工作电源以及通信等各种因素的影响，其稳定性还存在一定的不足之处，对于在线监测技术推广应用产生较大的负面影响。除此之外，还有电路设计、无线通信以及传感器技术等一些技术性方面的问题也需要尽快得到解决。
5 结 语
总而言之，从目前中国的在线监测技术的研究与开发进程来看，在杆塔倾斜、覆冰、导线微风振动与风偏舞动以及视频在线监测技术等方面取得了十分重大的突破，并获得了非常广泛的应用，然而其标准化以及稳定性等相关问题亟需得到解决。
参考文献：
【关键词】特高压 输电线路 在线监测技术
自二十世纪七十年代开始，特高压输电技术已经进入了研究阶段，四十多年时间内，美、日、俄、中等国家先后研究、建立了特高压输电线路。目前，我国晋东南―南阳―荆门特高压输电线路已经成功投入运营。特高压输电工程中，输电线路有着非同寻常的重要性，输电线路对于特高压输电系统的稳定与安全有着直接的影响，因此，需要引起格外的关注。特高压输电线路不少处于恶劣的地质条件以及恶劣的运行环境下。所以，对输电线路的状态采用先进的监测技术进行监测有着重要的意义。通过监测确保事故隐患能够第一时间发现并即刻清楚，保障特高压输电线路处于良好的运用状态。
1 输电线路在线监测技术
1.1 输电线路覆冰在线监测
不少区域，气温较低、气候条件复杂，需要输电线路覆冰在线监测系统实时监测输电线路导线覆冰情况，对监测数据通过后台诊断分析系统进行分析，提前预测可能发生的线路病害事故，并将报警信息及时发送到相关的运行管理人员，以便能够最大程度降低、减少倒塔、断线以及线路冰山事故的发生，保障特高压输电线路的安全运行。
目前，输电线路覆冰在线监测的工作原理主要有两种：
（1）通过对线路拉力的监测，来判断输电线路的覆冰情况。将拉力传感器安装到绝缘子串上，拉力传感器不但能够对输电导线覆冰后的受力状态进行实时监测，而且对于周边的风向、风速、湿度、温度等参数也能进行时刻采集。采集后的参数由传感器传输到后方的监控中心，而后经过监控中心对各种参数的计算、处理，最终给出改区域输电线路冰情情况，并作出相应的除冰预报。
（2）通过对输电导线的弧垂、倾斜角参数的监测来实现输电线路覆冰情况的反应。通过对输电导线弧垂、倾斜角参数的采集，并结合气象环境参数、线路参数以及输电线路状态方程进行综合分析计算，得出监测区域导线覆冰重量、厚度等情况，而后判定覆冰的危险等级，并及时发出除冰警告。原理1在绝缘子上串联应力传感器，应力传感器是其应用的基本前提，而且在全球范围内，经过了安全性试验论证。理论2线路参数不改变，线路的运行安全不受影响。以上两种覆冰在线监测理论，对于档内各段导线的覆冰形态无法有效给出，而且计算出的导线覆冰厚度是档内覆冰厚度均值。
1.2 输电线路导线微风振动监测
特高压输电架空线路电线疲劳断裂的主要原因在于微风震动，而且微风震动对架空线路的破坏有着持续性的特点，因此，输电线路导线微风振动监测不但能够为防震动设计提供相应的科学依据，而却还有利于减少微风震动对特高压输电架空线路电线的破坏。
微风振动监测系统的主要工作原理是将导线与线夹接触点的曲振幅、频率和线路周围的风速、风向、气温、湿度等气象环境参数通过导线振动监测仪记录下来，在分析判断导线疲劳寿命以及微风振动水平时，根据监测记录并结合导线力学特性进行。
1.3 输电线路气象和导线风偏在线监测
科学、合理的风偏校验以及线路设需要输电线路气象和导线风偏在线监测系统提供相应的实测依据，相关部门可以根据相应的实测数据及时采取相应的风偏防范处理多少，而且还能够为放电故障点的寻找提供相应的资料，对于输电线路所在的区域的气候情况，监测中心通过观测、收集、记录的方式完善风偏计算方法，此外，输电线路杆塔上的瞬时最大风速、强风下的导线运动轨迹以及风压不均匀系数，监测中心均可以准确的记录下来，这些技术数据可以作为合理设计标准提供相应的参考。
1.4 输电线路杆塔倾斜监测
不少特高压输电线路经过煤矿采空区，在自然干扰力、重力以及应力的作用下，煤矿采空区极易出现地面塌陷、滑坡以及崩塌等情况，这极易造成输电线路杆塔出现倾斜、地基发生变形，给特高压输电线路的安全运行造成严重影响。
为实现输电线路杆塔倾斜监测和预警，采取全球移动通信系统（GSM）杆塔倾斜监测报警系统装置，目前，该系统装置已经广泛应用到220kV电压等级输电线路中，并发挥了良好的效果。基于特高压线路存在着基础与铁塔荷载大、山区通信网络信号薄弱以及塔头无线电干扰严重的特点，目前，国家电网已经研制成功特高压 GSM 杆塔倾斜监测报警装置，并且在试用中取得了良好的效果，这对于特高压输电线路运行杆塔倾斜监测提供有力的保障。
1.5 输电线路导线舞动监测
输电线路导线舞动不但会造成塔材、螺丝的变形、折断，而且还会损坏线路，严重中导致金具断裂，导致大面积停电，给居民生产、生活带来严重影响。因此，对导线舞动加强观测与记录，制作输电线路导线的易舞区域，对于监测输电线路的舞动情况有着重要的意义。
输电线路导线舞动监测的主要工作原理是：在安装导线舞动监测仪之前，应根据导线线路以及档距的具体情况，决定安装数量。导线舞动监测仪要对三个方向的加速度信息进行采集。根据导线线路的基本信息以及分析计算监测点加速度情况确定导线运行轨迹以及舞蹈线路的舞动半波数，进而确定导线线路是否出现舞蹈危害，一旦达到相应的阈值，则即刻发出警报信息。
1.6 输电线路绝缘子污秽监测
1.6.1 污秽度在线监测
在输电线路绝缘子表面污秽度的测量时主要采取停电测量的方式进行，测量的重点包括灰密以及等值盐密。主要原理是通过光场分布以及光纤传感器光能损耗和盐分含量的对应关系，结合监测光能参数，最终得出传感器表面盐份，进而算出绝缘子表面的盐密值。
1.6.2 泄漏电流在线监测
气候情况、污秽度以及输电线路的电压情况均能够反映绝缘子表面泄漏电流情况，所以，通过监测绝缘子表面泄漏电流可以直接反应出绝缘子污秽程度。在监测过程中依据泄漏电流沿面形成的原理，在线实时监测泄露电流，通过信号处理单元对泄漏电流的各种数值进行计算、统计，将计算统计的各种数据通过无线传输至数据总站，而后进行综合分析，最后根据分析结果对绝缘子的积污状况做出相应的评估和预测。总体来说，泄露电流的大小受多种因素的影响，污秽成分、绝缘子类型、灰密、盐密以及气象等多种条件均会对其造成影响，此外，在泄漏电流在线监测过程中，应注重积累足够多的运行数据，以确保监测的准确性。
2 在线监测技术在特高压线路中的应用
2.1 基本要求
在线监测技术对于维护特高压线路的顺利运营有着重要的作用，因此，必须要保障在线监测技术应用过程中有着较强的可行性以及必要性。在线监测在安置时要达到以下要求：
（1）在线监测设备在安装过程中要符合1000KV特高压交流线路中对于无线电干扰以及电晕的相关要求。
（2）在线监测设备的安装时，不但不能对特高压输电线路的可靠性与机械性造成不良的影响，而且在结构上也不能增加隐患。
（3）在安装时，要方便未来线路运行人员安全、方面、简单的操作。
（4）在线监测设备不但能够适应恶劣的气候环境，而且还要具备一定的抵抗特高压线路电磁场能力。
2.2 应用范围
在线监测技术应用主要是保障特高压线路的安全运行，所以，在应用中应本着突出重点、体现差异化为原则，明确各种在线监测技术的应用范围：
（1）在跨越主干告诉公路、主干铁路等重要交叉、覆冰较重地区以及山区较长地区应装置覆冰在线监测系统，在使用过程中注重结合输电线路视频监控装置，以便能够最大程度发挥其作用。
（2）微风振动监测装置尽量安置在大跨越线路上，以便能够实现特高压输电线路检查微风振动的效率。
（3）杆塔倾斜监测装置应安装在煤矿采动影响区域，最大程度减少因为采空区塌陷造成的安全事故。
（4）微风振动监测装置尽量安置在大跨越线路上。
（5）对保障特殊地段的特高压输电线路的安全、可靠、平稳、运行，应加强对特殊地段线路的监控力度，将视频监测装置安装在重要跨越地区、特别偏僻的地区以及大跨越线路地区。
3 结语
在线监控技术实现了特高压输电线路的实时监控，并且通过在线监控管理平台能够对整个特高压输电线路的线路、设备运行情况以及运行人员的操作情况，不但有利于管理者正确的决策指令，而且能够及时发现清除特高压输电线路运行中存在的事故隐患，提高特高压输电线路抵御事故、防范事故的能力，进而保障特高压输电线路安全、有效的运行。
参考文献
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【关键词】高压输电线路 在线监测系统 改进措施
当前我国的电力供不应求，而且用电量也在不断增加，许多城市都开始采取措施来限制用电如此频繁的情况，比如通过限制用电、增加电费等等。高压输电线路的工作状况受电网的输电状态和利用情况的影响，输电线路的工作情况无时无刻都会受到高压输电线路在线监测系统的监控，使高压输电路线能够正常工作。当前输电线路在线监测系统面临很多问题，例如监测输电线路中的杆塔和铁塔倾斜、绝缘子、气象的不足，这些问题需要尽快解决，才能使其更好工作。
1 高压输电线路在线监测系统的现状
1.1 输电线路杆塔和铁塔倾抖造成延时监测
固定间隔的杆塔和铁塔是构成输电线路的重要组成部分，也是完成输电工作的重要前提。可是当前由于野外环境的特殊，比如极其恶劣的天气、地震等自然灾害和施工事故等，使输电线路杆塔出现倾斜，也就使其在输送电能的时候会耗损相当多的电能，使输电线路的工作效率严重降低，而且会使监测系统在检测过程中面临延迟监测的困难，由于监测数据不能在第一时间完整的表现出来，也就使其不能及时检测出来问题。铁塔是输电网里面的一个关键装置，因为铁塔的自身重量很大，所以当其倾斜时就会对输电线路造成损害使其某部分发生断裂，使输电线路不能正常工作。检测者在检查铁塔的时候，要带着庞大的监测工具，在铁塔的周边监测，但是此方法的效率极低，监测结果也会被很多的因素所限制，从而变得不准确。
1.2 高压输电线路视频在线监控
当前电力系统应用了一种新型电力监测系统，那就是高压输电线路视频在线监控系统，其中含有近程视频监控和远途视频监控等，使得监控系统有了智能化的升级，视频在线监控应用了很多高科技，比如图像管理科技、数据压缩解码科技、3G无线视频科技、高速数据传送科技、节能供电等，这样一来视频在线监控系统就能够无时无刻持续的及时的了解电网输电线路的工作状况，能够在第一时间将出现的问题找出来并解决，使得在线监测的效率得到了巨大的提升，使检测者的工作力度减轻了，可是天气情况很容易影响监控的进行，比如在天气极度不好的时候，舰频在线监控几乎不能正常工作。
1.3 输电线路绝缘子在线监测
电网的输电线路里有大量的绝缘子，这些绝缘子把各种导电体连接起来，进而达到了绝缘隔离的效果。当绝缘子有质量缺陷时，比如绝缘不良，就会使输电路线不能正常运行，电网输电线路的最关键与最脆弱的环节就是绝缘子，特别是高压电网的绝缘子，而且其发生事故的可能性非常大，因为野外的环境极其不好常常使得绝缘子断裂，还因为长时间的污渍沉积使得其绝缘效果变得不那么灵敏，所以在在线监测时一定要巩固对绝缘子的监测，这样才能保证输电线路工作的正常进行。
1.4 输电线路振动在线监测
极端恶劣天气经常阻碍高压输电线路的正常工作，当遇到严重的雨雪和冰冻时，输电线路上就会结上厚厚的冰，当其重量严重超标时，输电线路就会大范围的断裂，进而输电线路也就不能正常工作了。接下来是输电线路振动在线监测系统，它的关键特点是运用通信技术网络，在自主搜集震动信号后及时对其进行数据整理和震动分析，运用本监测系统之后，可以把输电线路的工作情况尽收耳目，以达到在第一时间保护输电电路的目的。此监测系统既可以监测信号的振动频率等物理指标，还可以将其信号产生地方的温度、湿度、风运行速度检测出来。可是如此灵敏也是存在不足的，就是容易被影响而使结果变得不准确。
2 高压输电线路在线监测系统改进措施与关键技术分析
2.1 改进输电线路杆塔和铁塔倾抖自动化监测
在高压输电线路里，如果杆塔和铁塔变得倾斜，输电线路就不能良好的工作，要加强完善杆塔和铁塔自动化监测，做到对其倾斜的良好监控，只要杆塔和铁塔一变倾斜，系统就可以及时的获得信号，在第一时间使信号到达监测的中央部门，检测者可以通过接收到的信号对其进行整理以及时的解决故障。本监测系统首先要使监测中心的终端设备达到升级状态，其次在固定间隔的杆塔和铁塔上安上本检测系统的终端装置，并且是无线装置，最后完善监测中心对信息整理的软件，使杆塔和铁塔倾斜时能够自主的被监测并通过网络对其进行控制。
2.2 改进高压输电线路视频在线监控系统
由于高压输电线路视频在线监控系统很容易受到不同因素的影响，进而产生错误的判断，所以针对此问题，就要在其监测系统里增加无线终端装置以及抗干扰装置，完善视频在线监控软件，就可以对杆塔、铁塔、绝缘子、线路积冰、线路振动等运行情况进行准确及时的监控，使此监测系统的受影响程度明显降低，确保监测中心能够及时的获得精确的数据，使得工作人员在较少的时间内获得相对准确的信息，进而提高了效率。
2.3 改进输电线路绝缘子在线监测系统
改进输电线路绝缘子在线监测系统就要构建输电线路的数据网络，而此数据网络的构建需要用到3G数据网络科技、GPRS科技、无线通信体系等，根据此数据网络可以在第一时间检测到因为湿度温度等的改变所导致的绝缘效果的不足，及时发现漏电现象，并在第一时间召集人员对其维修。由于新型的抗干扰装置、高精度装置和低消耗装置的增加，使得此监测系统的工作情况变得更加平稳，进而也使跳闸现象减少。
2.4 改进输电线路振动在线监测系统
虽然极其恶劣的天气经常使电线发生震颤，可是只要通过人工的方法对其进行保护，就可以使此问题得到避免，进而使输电线路能够正常工作，也在一定程度上降低了无用消耗，使百姓享受到稳定供电的服务。通过增加一些新型的装置和科技，比如无线传感器、高准确率数据采集和预管理装置、信息传导网络、自主化监控和判断体系等，使此监测系统能够获得精确无误信息，使得工作人员能够在第一时间监测出电线出现的问题，比如线路断裂以及金具破损等问题，而且可以明确导致跳闸的具置。
3 结语
中国的电力系统正朝着高科技的领域不断壮大，这是与无线传感器技术、电子信息技术等的高速更新所分不开的，高压输电线路在线监测系统能够及时的掌握输电线路的工作状况，在很大程度上可以保护输电线路正常工作。又由于现实生活中高压输电线路在线监测系统确实存在一些不足，所以对其进行了完善与改造，以确保输电线路能够平稳正常的工作，使中国的电力系统得到了很大的发展。
参考文献：
[1]张国鳃.电网输电线路在线监测系统改进措施分析[J].河南科技，2012（2）.
