時間：2023-03-10 14:50:12
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇在線監測裝置，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
1.前言
大型電力變壓器的安全穩定運行日益受到各界的關注，尤其越來越多的大容量變壓器進網運行，一旦造成變壓器故障，將影響正常生產和人民的正常生活，而且大型變壓器的停運和修復將帶來很大的經濟損失，在這種情況下實時監測變壓器的絕緣數據，使變壓器長期在受控狀態下運行，避免造成變壓器損壞，對變壓器安全可靠運行具有一定現實意義。
主變壓器在線監測主要包括：油色譜、溫度（光纖測溫）、鐵芯接地、局部放電、套管介損監測。
2.變壓器油色譜在線監測
變壓器油中溶解氣體分析是診斷充油電氣設備最有效的方法之一，能夠及早發現潛在性故障。由于試驗室分析的取樣周期較長，且脫氣誤差較大及耗時較多等問題，因此不能做到實時監測、及時發現潛伏性故障，很難滿足安全生產和狀態檢修的要求。油色譜在線監測采用與實驗室相同的氣相色譜法。能夠對變壓器油中溶解故障氣體進行實時持續色譜分析，可以監測預報變壓器油中七種故障氣體，包括氫氣（H2），二氧化碳（CO2），一氧化碳（CO），甲烷（CH4），乙烯（C2H4），乙烷（C2H6）和乙炔（C2H2）。
該系統目前已廣泛應用于變壓器的在線故障診斷中，并且建立起模式識別系統可實現故障的自動識別，是當前在變壓器局部放電檢測領域非常有效的方法。
3.變壓器光纖測溫在線監測
變壓器壽命的終結能力最主要因素是變壓器運行時的繞組溫度。傳統的繞組溫度指示儀（WTI）是利用"熱像"原理間接測量繞組溫度的儀表，安裝在變壓器油箱頂部感測頂層油溫，WTI指示的溫度是基于整個變壓器的油箱內平均油溫的變化，很難反映出繞組溫度的快速變化。
光纖測溫系統能實時直接地測量繞組熱點溫度，分布型光纖傳感系統測溫精度可達1度，非常適合于大型變壓器繞組在線測量。其基本原理是將具有一定能量和寬度的激光脈沖耦合到光纖，它在光纖中傳輸，同時不斷產生背向信號。因背向散射光狀態受到各點物理、化學效應調制，將散射回來的光波經檢測器解調后，送入信號處理系統，便可獲得各點溫度信息，并且由光纖中光波的傳輸速度和背向光回波的時間對這些信息定位。這根光纖可數公里長，光纖可進入變壓器繞組內。
4.變壓器鐵芯接地在線監測
變壓器鐵芯是電—磁—電轉換的重要環節，是變壓器最重要的部件之一。變壓器在運行中，因鐵芯疊裝工藝欠佳、振動摩擦、導電雜質等原因，造成鐵芯片間短路，而導致放電過熱和多點接地故障。如果鐵芯或夾件有兩點以上接地時，則接地點間會形成閉合回路，鏈接部分磁通，形成環流，產生局部過熱，甚至燒壞鐵芯。在極端的情況下，會破壞繞組絕緣，造成變壓器損壞。
由于變壓器鐵芯接地電流的大小隨鐵芯接地點多少和故障嚴重的程度而變化，因此，預防性維修中，國內外都把鐵芯接地電流作為診斷大型變壓器鐵芯短路故障的特征量。對于鐵芯和上夾件分別引出油箱外接地的變壓器，可分別用測出鐵芯和夾件對地的電流，如果二者相等，且數值在數安以上時，鐵芯與夾件有連接點；如果前者遠大于后者，且數值在數安以上時，鐵芯有多點接地；如果后者遠大于前者，且數值在數安以上時，夾件有多點接地。
鐵芯或夾件接地電流數量級在幾十毫安到幾安培甚至更大，檢測量程比較寬，主要是電阻性電流，因此測量技術的實現相對比較容易，一般都作為變壓器狀態監測的常選項。對鐵芯接地電流的測量，被測的電流信號在變壓器鐵芯接地引線利用穿芯電流傳感器取樣測量。
5.變壓器局部放電在線監測
局部放電既是設備絕緣老化的先兆，也是造成絕緣老化并最終發生絕緣擊穿的一個重要原因。很多故障都可以從局部放電量和放電模式的變化中反映出來。變壓器局部放電過程中伴隨著電脈沖、電磁輻射、超聲波等現象，可能引起變壓器局部過熱及產生特征油氣。局部放電水平及其增長速率的明顯增加，能夠指示變壓器內部正在發生的變化。由于局部放電能夠導致絕緣惡化乃至擊穿，故需要進行局部放電參數的在線監測。
目前對變壓器局部放電進行檢測的方法主要是超高頻（UHF）檢測法。超高頻法是近10年才發展起來的一種新的局部放電檢測技術。相對于以往的GIS局部放電檢測技術，它具有抗干擾能力強，可以對局部放電源進行定位，可以識別不同的絕緣缺陷，靈敏度高，并能對變壓器和GIS局部放電進行長期的在線監測，因此它的發展得到了各國電力部門的重視。變壓器油及油/絕緣紙中發生的局部放電，其信號的頻譜很寬，放電過程可以激發出數百甚至數千兆赫茲的超高頻電磁波信號，此電磁波由安裝在變壓器箱體開窗處的傳感器獲取，用于實現局部放電檢測。超高頻法是目前相對比較成熟的測量局部放電的方法。
6.變壓器套管介損在線監測
電力變壓器的高壓容性套管，按照其結構和使用壽命，是變壓器所有部件中最危險的部件之一。
一般情況下，電壓110kV以上的套管結構共同點是：它們運行過程中易受到非常高的機械、電氣應力以及熱應力的影響，隨著水分的滲入和油的品質降低，絕緣紙的老化以及過熱都會導致高壓套管絕緣品質的下降。這些套管的絕緣品質的改變通常都會引起套管介質損耗的改變。這樣會造成部分絕緣系統的損壞，影響運行安全，并且會無法保證進一步的運行安全。
通過測量介質損耗tgδ，可較為靈敏地發現電容型設備的絕緣缺陷，利用在線監測手段，在設備的運行過程中實時監測這個參數，不但可及時發現運行設備的絕緣缺陷，還可達到延長甚至替代常規預防性試驗的目的。
關鍵詞：斷路器 在線監測 分合閘機械特性
中圖分類號：TH561 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（b）-0093-01
高壓斷路器是變電運行中起控制作用的重要電氣設備，其運行狀態直接影響到電力系統的正常運行。根據國際大電網會議高壓斷路器調查顯示，因操作機構問題而導致斷路器故障的比例占故障總數的43.5%，而其中主要故障是由于機械特性不良造成的[1]，例如拒分、拒合或誤動作等。因此，對高壓斷路器實施狀態監測，掌握其運行特性及變化趨勢，對預防斷路器故障，增強斷路器工作的可靠性，成為電力行業發展中的一項重要研究課題。
某變電站3322間隔例行試驗時發現斷路器無法正常分合閘，事后分析為主傳動桿銷擋圈脫落導致該斷路器一側傳動桿脫落。為了解決實際運行過程中斷路器內部發生故障而無法預知的問題，在該變電站安裝斷路器在線監測裝置，研究其對斷路器分合閘特性曲線的監測，分析不同情況下特性曲線的變化，驗證在線監測裝置在斷路器分合閘狀態監測方面的有效性。
1 斷路器在線監測裝置分合閘監測試驗研究
被試斷路器分別在兩種情況下進行模擬試驗，一種情況是正常分合閘，另外一種情況要求斷路器一側拐臂和連扳脫落（只分合一側斷口情況）。試驗時正常情況下的測試，采集分合閘動作數據各6次；模擬一側拐臂和連扳脫落情況下采集分合閘動作數據各2次。測試曲線如圖1、圖2。
1.1 正常情況下分合閘試驗
對LW25-363型斷路器在正常情況下分別進行分合閘試驗，測試斷路器多次動作情況下分合閘曲線的重復性。從圖1曲線2分閘曲線，圖2曲線2合閘曲線的對比來看，多次動作的分合閘行程曲線一致性較好，說明在線監測裝置對斷路器多次分合閘操作情況下監測穩定性較高。
1.2 一側斷口脫落情況下分合閘試驗
由于斷路器一側斷口脫落情況下進行分合閘，斷路器兩邊受力不平衡，為保證試驗時設備安全可靠，在一側斷口脫落情況下分合閘試驗分析僅進行兩次，試驗結果：從圖1曲線1，圖2曲線1兩次分、合閘動作的對比行程曲線來看波形一致性較好，與正常情況下表現一致。
1.3 兩種情況下試驗對比
兩種情況下分閘動作對比如圖1，曲線2為正常情況下的行程，曲線1為一側斷口脫落情況下的行程，分析對比曲線，在斷路器分閘啟動階段兩種情況下分閘速度并沒有太大的差異，后面的分閘速度開始增加，分析認為一側斷口脫落情況下由于內部阻力變小，操作機構在同樣的作用力下，分閘速度明顯增加。
圖2為兩種情況下的斷路器合閘動作對比，曲線2為正常的行程，曲線1為一側斷口脫落情況下的行程，可以看出一側斷口脫落情況下斷路器的合閘速度有明顯增加，分析來看是由于內部阻力變小，而其它作用力不變，導致開始階段加速度增加，速度變快。
2 試驗結果
該文結合LW25-363型斷路器操動結構特點，分析不同狀態下斷路器分合閘操作時動作特性曲線，測試結果表明，安裝的在線監測裝置具備斷路器分合閘特性曲線監測功能，記錄的斷路器分合閘過程有良好的重復性和穩定性，且不同情況下特性曲線有明顯差異，實際使用中可以有效輔助運行人員解決斷路器運行中內部狀態不明，無法預知故障的問題。
3 結論
（1）該文所采用的斷路器在線檢測裝置通過位移傳感器可以較直觀的判斷正常工作和一側脫落缺陷時斷路器分合閘的重復性、一致性、穩定性等方面的指標。
（2）將在線檢測得到的結果與正常工況時的結果進行對比，應用斷路器在線監測裝置發現斷路器連扳連接孔變形、軸銷變形問題具有可行性。
（3）該試驗可為斷路器在線監測裝置研究提供數據參考，對進一步提高斷路器在線監測裝置的判斷能力有實際意義。
關鍵詞：電力設備 在線監測 監測裝置
一、電力設備在線監測系統介紹
（一）監測系統介紹
電力設備的在線監測，就是技術人員在電力系統運行過程中，使用各種測量手段，對設備運行中的化學、物理量進行檢測，獲取相關信息，判斷設備運行狀態，并對故障進行檢修的一項工作。
目前我國的電力設備在線監測，包括微機集中監測與分散監測兩種，第一種是將專業的監測裝置和儀器安裝在變電設備傳感器當中，用以采集信號，然后交由工作人員就地測量，這種在線監測系統需要人工干預較多，在自動變電站中使用不方便。第二種是將被測試的信號，通過數據收集和傳遞，送入中控室的微機裝置，然后由工作人員通過屏幕來監測，并能及時完成數據的整合、分析、故障判斷等，這種在線監測方式數據容量大、操作方便靈活、擴展性良好，并適合智能變電站的應用。
（二）監測工作流程
電力設備的在線狀態檢測，主要監測內容為介質損耗、電容變化量、不平衡電壓、泄漏電流等等，通過傳感器，對溫度、濕度、流量、振動等進行檢測，采集波形、信號峰值等數據，通過光纜（或電纜）傳輸到控制臺，工作人員根據相應的事故樹和專家系統等方式，對收集到的信息進行分析，從而診斷出故障。
二、電力監測系統的應用
（一）在線監測的工作內容
1. 對一次設備的監測。主要包括變壓器的局部放電、電容值、鐵芯接地電流、油中溶解氣體等的在線監測；互感器勵磁電流、局部放電的監測；容性設備電容值、介質損耗等的監測。
2. 對二次設備的監測。包括直流控制、交流測量、電纜接地控制、邏輯判斷、通信管理等的檢驗，交流測量中對絕緣性能、回路線路是否正確等進行測量；邏輯判斷是對軟硬件的各種功能進行檢測。
3. 故障的判斷和預測。通過綜合測控，在線監測系統能分析設備是否運行正常，將監測裝置獲取的數據信息與正常的數據作對比，通過信息偏差值，就可以判斷故障。監測系統還能通過設備的運行需求，結合各種狀態特征，提前設置預警值，對變電設備的狀態進行調整，保證設備持續的穩定運行。
在線監測裝置具體的監測內容（如圖一所示）：
圖一 在線監測裝置的主要監測內容（圖片素材來自百度）
（二）在線監測系統的結構
電力設備在線監測裝置通過采集輸變電設備的監測數據，并將數據信息傳送至中央控制室，由中央控制室的綜合處理單元，來實施具體監測和故障處理。監測系統主要是由后臺管理診斷、中央控制器、就地監測單元（傳感器）組成，并可以通過網絡系統，實現現場控制與遠程控制結合的監控與處理。簡單的在線監測系統的工作結構圖（圖二所示）如下：
三、加強在線監測系統高效應用的措施
要讓在線監測裝置得到高效的應用，就必須要從管理和研究上入手，通過各個方面的配合，增強在線監測系統的使用效率。以下是一些提高在線監測系統高效運行的配合措施：
（一）加強配套管理
要讓監測技術得到全面提高，就要加強監測裝置產品的檢驗和安裝規范，通過管理部門的協調，對裝置的技術性、可靠性、售后服務等進行評價，讓裝置一開始就能良好運行。
（二）完善監測裝置性能
在線監測裝置在應用中會經常出現一些問題，影響電力設備對電力設備的監控，究其原因，主要是因為監測系統自身質量原因，使得測量結果不準確、抗干擾能力差，我國主要的監測裝置性能問題，出現在傳感元件上，其測量的穩定和可靠性都稍弱，要提高這方面的技術水平，才能讓整個監測裝置高效運行。
（三）提高研究能力
要通過研究機構，將監測系統的功能積極的拓寬，還要對一些重點設備，進行監測技術上的攻關。例如電力變壓器的在線監測，要開發出綜合型的監測系統，系統要加入能夠反映出故障性質的一些參數，如局部的放電和升溫，引入國外先進技術，對抗干擾問題做重點攻克，從而實現真正的在線監測、減少人工干預，實現狀態檢修。
（四）結合實際、增強經濟性
要提高監測裝置的利用率，就要有針對性的采用不同類型的監測系統，分析被測對象的重要性以及其運行中容易引起的故障類型，還有故障可能造成的損失的大小，然后通過綜合考慮決定監測系統的規模、監測參量等，根據實際需要進行投入，這樣才能最大程度的提高監測的有效性和經濟性，從而實現整體的高效應用。
小結：
隨著信息技術的發展，變電站自動化的程度也變得越來越高，無人值守的設計理念使得在線監測技術也不斷的發展，產生了集控中心這樣的集約化管理的監測趨勢。以后的監測裝置，會越來越智能化，變電站的電力設備監測，也會實現可控、可視、自愈等功能，整個電力系統的運行，會隨著在線監測技術的發展，而變得更加安全可靠。
參考文獻
[1] 卓偉光.電力系統變電設備在線監測系統應用與研究[D].廣西大學，2006.
關鍵詞：計量裝置 在線監測 遙測系統 智能電網
中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）012-023-02
1 電網裝置在線監測技術的重要性分析
電網裝置在線監測技術是我國電網的重要構成組分，它不但可以有效解決當前我國電能計量裝置的問題，而且可以有效的發現和排除可能出現的故障、計量糾紛等。其次，電網裝置在線監測技術作為我國發展智能電網技術的重要基礎，這對于推動我國智能電網數據管理、提升工作質量和效率，確保電能計量安全、可靠、準確、及時。不僅如此，電網計量裝置在線監測技術還可以彌補傳統人工抄表的不足與缺陷，并能夠有效提高電網電能計量裝置信息化、智能化水平，從而為我國的電力資源實現優化配置與可靠服務。除此之外，在電網商業化運營和電力營銷系統方面，電能遙測系統也起到了巨大的技術支撐作用，為我國智能電網的建設提供了可靠的保障。
2 電網計量裝置在線監測技術要求
2.1 終端計量設備
終端計量設備是電網計量裝置、在線監測技術中的核心裝備，它不僅能夠完成電網中所接入的有效計量點校信號的采集、而且還可以準確、主動的對這些所采集的數據進行分析、處理加工，并在完成數據整合工作之后加以保存。其次，計量設備需要支持遠程系統同本地電力系統間的通訊，從而使得遠程和本地間的計算機設備可以利用網絡傳輸數據的形式改變參數，并保證遠程控制的有效落實。因此在這一情況下，我們就應該充分的要求終端計量設備擁有多元化、模塊化的功能與設計，只有這樣才能夠確保所有計量裝備都能夠覆蓋在遠程測量之中，進而有利于形成在終端功能下的個性化設置。
2.2 通信網絡
通信網絡處于現場終端計量設備與主站管理中心之間，在二者間起到數據交流、傳遞的重要作用，通信網絡包括PSTN網絡、光纖網絡、無線網絡等。這些通信網絡間的應用不僅要達到現場設備間與主站中心開張各項工作的基礎要求，還能夠要在電力協議與子站點不斷增加的大環境下實現在線監測系統對多種通信協議的兼容。例如，Modbus協議、TCP/IP協議等，只有這樣才能夠確保工作具有機動性，并保障在不同通信環境、方式、條件下可以正常工作。另外，隨著近年來科學技術的迅速發展，電力系統中對于通信網絡的完整性、高速度、精準性有了更高的要求，同時還應該考慮的是通信網絡還應該保證電力應用端口的靈活性、拓展性、從而使得新興用戶的需求得到滿足。
2.3 主站系統
主站系統實際上是在線監測技術的管理中心，它可以實現對各個站點數據的上傳下載、數據匯總、統計分析、存儲等，因此其數據管理功能非常強大，在分析報警提示數據和反饋電網運行狀況是能夠起到良好的效果。不僅如此，主站系統通過結合子站點的要求還可以為工作人員提供一份精確、真實的數據報表，并進一步為各子站點檢測工作開展歷史數據查詢與現場跟蹤工作，從而保障遠程控制終端設備能夠正常、高效運行。另外，在在線檢測裝置中主站還可以實現與營銷系統的對接，這對于確保Web瀏覽、電力計量設備各項工作的開展有了有效的輔助和支撐作用。
3 電能計量遙測體系的功能及建設策略
圖2為遙測計量系統框架，它主要是一現代化的計算機通信技術作為載體、以數據庫作為運作核心，自動的采集遠程用電用戶的電能信息情況，并能夠遠程、智能的實現監測用戶實時用電狀況的效果。對此，本文下面就遙測系統的建設功能及策略進行論述。
系統主站通過電能量采集終端設備定時采集發電廠、變電站及用戶電能表的實時電能量信息，再進一步通過實時數據庫監測電能量使用情況，結合歷史數據分別應用在各個不同等級的客戶中，調動起網絡功能實施數據交換功能，從而實現電能量數據資源的充分利用。而且通信系統支持多種通信方式，如微博、光纖、音頻、網絡傳輸等，這些方式適用于不同條件。一般主站端與電量采集器主要利用光纖實現通信、電量采集器與電能表采用音頻或低壓載波通信方式。
3.1 系統功能
（1）遙測系統首先應該把電力應用個性化作為目標，然后在結合相關規范章程的基礎上為用戶提供標準化、安全化的服務，為重點用戶提供差異化、有序化的服務，從而取得用戶關注用電政策、了解供電信息的效果，并促使用戶獲取相關資料。
（2）全方面采集用戶電能信息也是遙測系統需要實現的系統功能，只有這樣才能夠有效掌握用戶的動態用電情況，這對于防止用戶偷漏電問題的出現有著良好作用。其次，遙測系統還應該通過電力系統電能狀況分析對電力負荷實施全時段的監控，在用電峰谷時期能夠自主的調整符合，以提高電網運行的安全性與穩定性。
（3）遙測系統應該嚴格依照用電統計需求，有針對性的抄表取數，這樣才能夠確保電力系統線損曲線的有序性、穩定性。另外，對于某些地區的欠費用戶還應該進行停電處理、從而防止用戶出現拖欠電費的問題。
（4）除上述三點之外，遙測系統還應該對不同電源點，比如發電廠變電站等實施分時電能計量方式，從而保證最大電流、功率、電壓數據集等最大用電需求量能夠得到準確的計算與反饋，實現電能計量工作的集約化與智能化。
3.2 建設策略
（1）遙測系統建設之前，首先應該結合實際要求為用戶更換電能表等裝置，尤其是在某些電能裝置較為落后的區域必須要將傳統裝置變更為電子式多功能電能表，從而保證其與遙測中心數據的一致，并能夠嚴格執行遙測系統監控中心的指令。
（2）在系統安裝完畢之后，調試人員應對各個模塊進行嚴格、認真、仔細的調試工作，對于現存的問題或隱患要進行嚴格的排查，防止在以后的運行當中出現問題。例如電能計量時間長、缺失數據補抄能力、報警程序錯誤等問題，都應該進行優化處理，全面改進電能計量工作，提高系統運行效率。
（3）切實落實好各電能計量點數據統計工作，并為系統覆蓋區域內所有變電站、發電廠等計量點的資料建檔歸類管理。其次再將它與SCADA EMS系統所記錄的檔案進行細致的對比，如通信方案的比較、TV/TA的變化情況，對其中的差異數據要加以詳細的記錄。再次要及時開展現場核實工作，從而確保主站、各站端檔案信息一致，只有這樣才能夠保證遙測系統運行數據的可靠性與準確性。最后還應該重視的是系統報表功能的拓展，通過允許系統管理者及系統自身根據實際狀況生成的數據報表進行修改，并主動的添加修改標識，從而保證電能計量責任制的有效推行與落實。
（4）在遙測系統建成之后，可以通過雙管齊下的方式檢驗數據。具體來講就是指派專人負責對遙測系統的分析，并將遙測系統所獲取的電能計量資料同自身記錄的資料定期內進行對比，保證各計量點所采回的信息與現場終端設備信息的一致、同步，進而確保系統各項計量數據的精確性。
4 結語
隨著我國國家電網的不斷發展與完善、電網覆蓋面積逐年增加、設備數量也處于不斷攀升，而且我國城市化進程的加快，用電客戶逐年增多，用電量更是得到了迅猛的增長。因此為了進一步提高我國電力部門的經濟效益、用戶的用電質量，將電能將遙測系統僅僅應用在數據的采集、分析與統計上是遠遠不足的。而且傳統的工作方式需要耗費大量的人力物力，更不利于我國電網的智能化推進，因此利用遙測系統將是我國未來電網發展的重要方向。
參考文獻：
[1] 陳鑒明.電能計量遙測系統通信網絡方案的探討[J].佛山科學技術學院學報，2006（20）.
關鍵詞：油中溶解氣體在線監測裝置;色譜;監測;檢定;分析;評價;診斷
引言：JJG700-1999《氣相色譜儀》規定“氣相色譜儀”的檢定周期為2年。即每2年要對色譜儀進行標定，以確定儀器的準確性。時下實驗室色譜分析儀常用標氣進行標定;在線色譜檢測系統用油樣對儀器進行標定，此方法極其繁瑣，且每次標定都將浪費大量的人力、物力及財力。因此，在滿足工藝需求測量精度的基礎上，尋求和探索在線色譜檢測系統科學合理、現實簡便、經濟的標定方案，具有舉足輕重的現實意義。
一、油中溶解氣體在線監測裝置檢定技術現狀
國內現行氣相色譜儀檢定規程（JJG 700-1999）僅適用于實驗室通用氣相色譜儀，隨著油中氣體在線監測裝置技術更新和產品升級，常規檢定技術如“模擬變壓器方式進行油色譜數據比對”、“運行中變壓器油的色譜數據比對” “標準氣體校準”等，均無法保證油中氣體在線監測裝置檢定數據的準確性和可靠性，無法對在線監測裝置性能有效監督。
目前國內針對油中溶解氣體在線監測系統檢定儀的研究只有個別電科院開展了類似科技項目，且都不成熟，存在著大小不同的問題，如：（1）油樣切換濃度不便，高低濃度切換，通常需要幾個小時或更久;（2）特征氣體濃度控制精度低，對所需的極小或極大的濃度很難進行配制;（3）油樣濃度不穩定，易漂移。
二、油中溶解氣體在線監測裝置檢定技術發展及關鍵技術認知
近年來，由于變壓器在線監測技術的不斷進步和電力行業狀態檢修的迫切需要，各種變壓器油中氣體在線色譜監測儀不斷涌現。盡管其可檢測的氣體種類和體積分數范圍參差不齊、檢測方法也各有千秋，但其最佳檢測指標卻不斷提高并向實驗室氣相色譜逼近。在線色譜監測技術涉及面廣，現場條件苛刻，近年來一直處于發展完善之中。
對現有典型的在線色譜監測系統進行分析，最關鍵的一步是油氣分離。目前普遍使用的高分子膜，其平衡時間較長，使測量結果失去了及時性，且由于不同組分的平衡時間相差較大，難以給出油中氣體體積分數的真實值，使測量結果失去了準確性。當監測儀出現報警時，還必須取油樣進行實驗室色譜分析。
以色譜為基礎的在線監測系統，其載氣通常可用一年，色譜柱、傳感器的壽命多為2年，這與變壓器的30年設計壽命相比，監測系統本身所需要的維護周期相對較短。且目前在線監測油中氣體使用的氣敏傳感器或者熱導池，其綜合監測指標與實驗室氣相色譜還有一定的差距。因此，必須建立完整、有效的測試流程和檢定規范以實現入網到運行期間實施監控油中氣體在線監測裝置的性能。
在線監測裝置檢定儀研制中重點解決的技術由如下幾個：
（1）氣缸油槽：由于氣缸壓縮靠壓縮空氣來實現，所以對密封性要求很高，如果泄露將對標油的濃度造成極大的影響。（2）標油的配比：主要指對進油量的控制和進氣量的控制。進油量控制相對比較容易，而進氣量控制則要求比較高。原因是配比濃度低的標油要求氣量很小，故很難控制。（3）油氣的混合平衡：由于配置的標油體積較大，如采用機械振蕩的方法進行油氣混合，不但振蕩結構設計復雜，而且機械結構的壽命也會受到影響，所以研究考慮依靠標油循環的方法進行油氣溶解平衡，平衡效果需用實驗來證明。（4）隔膜油罐的設計：雖然目前市場上的隔膜水罐較多，但未必耐油，故需考量合適的隔膜技術，實現大油箱的恒壓。
由于在線監測系統維護周期與整個變壓器壽命周期的不協調性，以及油中溶解氣體與故障之間并沒有確定的對應關系等一系列問題的存在，對建立完整、有效的測試流程和檢定規范增加了難度;但通過變壓器油中氣體在線監測裝置檢定儀器的高效使用，可以實現對在線監測裝置高效率的檢定，將檢定結果及時的對比，為檢定規范的制定提供了可靠的資料。
三、油中溶解氣體在線監測裝置檢定儀的經濟效益與社會效益
關鍵詞：設備腐蝕;電化學探針;在線監測;系統
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.117
1 引言
目前，煉油化工企業通常采用只能在腐蝕破壞作用不大或者不可能提高抗腐蝕過程控制的情況下使用的一些監測手段。然而大多數的工廠希望能夠通過使用工藝防腐的方法（例如：緩蝕劑）或者其它的處理設施（例如：脫水裝置）來減少腐蝕，并保證重點設備和管道的腐蝕狀況和介質條件置于有效的監控之中，這樣只有通過在線、實時的監測技術來獲取各種關鍵的腐蝕數據，并進行數據分析，及時了解裝置腐蝕狀況及變化過程[1，2]。
課題基于在線監測系統的優勢，針對某煉油廠兩套常減壓裝置重點部位為對象，建立了一套實時電化學在線腐蝕監測系統。系統實現了對監測部位的實時顯示總體腐蝕速率（mm/a）、點蝕系數、B值、腐蝕機理因子等參數，以滿足公司降低腐蝕危害，實現安、穩、常、滿、優生產的需要。
2 腐蝕在線監測系統組成
2.1 硬件系統
腐蝕在線監測系統由探針、腐蝕變送器、數據轉換模塊、數據處理軟件系統組成，系統結構圖見圖1所示。系統主要功能是采用探針監測管線、設備的總體腐蝕和局部腐蝕的變化，了解設備的腐蝕趨勢和評估工藝防腐效率，并指導調整注劑使用。探針采取數據由分析軟件進行數據處理，繪制總體腐蝕速率曲線和局部腐蝕狀態曲線，顯示腐蝕趨勢和具體腐蝕數據，及時防止危險，提高設備的運行效率。
系統路由過程為：探針->變送器->安全柵->腐蝕通訊集中器->數據服務器。每套裝置單設一臺服務器，服務器放置于控制室內，通過電纜進行數據傳輸。現場每個變送器可向服務器各布設一條雙芯屏蔽電纜，該電纜可同時提供電源回路和通訊回路，且具有較強抗干擾能力。每套裝置單設一個機柜，機柜內放置安全隔離柵、腐蝕通訊集中器、24VDC電源模塊，其中，腐蝕通訊集中器集成HART解析以及HART轉RS232通訊轉換功能。
2.2 腐蝕監測系統軟件
在線監測數據通過電化學腐蝕在線監測技術，通過電化學腐蝕測量變送器采用諧波失真分析、標準的LPR（線性極化電阻）和ECN（電化學噪聲）等方法來實現腐蝕速率和腐蝕因子的監測，變送器通過 4-20mA與HART協議實時輸出給服務器。系統可同時輸出四個參數，包括總體腐蝕率、點蝕系數、斯特恩-蓋里常數（B值）、腐蝕機理參數，并可進行組態分析，同時應用集成技術將實時工藝操作參數進行分析，有利于管理人員分析對比，見圖2所示。詳細分析參數含義如下。
（1）總體腐蝕率（PV）。該參數單位是mm/a，量程0～2.5mm/a，該參數直接反映現場被監測設備的腐蝕環境狀態。
（2）點蝕系數（SV）。該參數為無量綱參數，量程0～1;是一定性分析參考值，當監測值小于0.01時，被監測系統發生點蝕的風險是非常低的;當監測值大于0.1時，被監測系統開始發生點蝕，所以我們通過各種措施來控制該參數，使之不大于0.1。
（3）腐蝕常數B值（TV）。該參數單位是mV，量程5～60;此數據是通過諧波失真測量得到的，它們提供腐蝕過程中陰極和陽極活躍程度的變化。
（4）腐蝕機理因子（CMI）。該參數單位是?A/cm2，量程-50～50;我們可以通過該參數來判斷被測系統的腐蝕環境。運用該參數可分析我們注劑在腐蝕防護中的作用，對注劑的使用情況做出實時評價。
3 腐蝕監控系統監測點設置
3.1 腐蝕監控的選點總體原則
腐蝕監控位置的確定直接決定著腐蝕監測效果的好壞。一般來說，對設備管道真正造成威脅的是局部腐蝕，因此如何監測到設備管道腐蝕相對嚴重的部位，也就是探針安裝在設備和管線的合適位置就顯得十分重要[3]。通常需要注意以下幾個腐蝕嚴重的部位：
（1）有水凝結的部位，尤其是水凝結開始的部位，如常減壓塔頂冷凝冷卻系統空冷器的出口及水冷器的出入口。
（2）介質需要緩釋劑的工藝，如循環冷卻水系統。
（3）設備管道高湍流區域，如管道的彎頭等。
（4）事故發生頻繁的設備管道，即依據歷史經驗選取監測部位，
3.2 腐蝕監控選點部位
依據選點原則和設備條件，對某煉油廠兩套裝置進行在線監測選點，結果見表1所示。
4 腐蝕監控管理系統特點
（1）基于電化學探針前端采集。電化學探針采用線性極化腐蝕監測的原理，具有監測迅速的特點，可以準確測量電化學參數B值，且有較高的精度。
（2）與工藝過程參數變化同步分析。根據腐蝕速率變化與工藝條件變化的相互關系，為生產計劃的編制、工藝操作指標的修訂提供數據支持。
（3）評價防腐效果。對工藝防腐措施，緩蝕劑、中和劑的應用效果做出評價。
（4）預測設備壽命。通過腐蝕監控可以掌握設備正常運轉時的腐蝕速率，可以預測設備的使用壽命，做到既安全又經濟[4]。
5 結論
基于科學選點，前端探針安裝，中間過程數據采集及數據軟件分析，建立針對高含硫煉化裝置的腐蝕在線監測系統，將腐蝕監測作為腐蝕控制的前期保障，經過在某煉油廠的實際應用，實現對受監測設備和管道的腐蝕狀況進行24小時不間斷的監測和評估。對煉化設備的腐蝕監測系統的建立，是完善系統的管理設備腐蝕與防護的重用部分，最終達到實時了解設備腐蝕情況，降低運行風險，減少維修停產損失、降低生產成本，實現裝置的安穩長滿優運行的目的。
參考文獻：
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[3]張居生，杜月俠，蘭云峰等.腐蝕監測技術及其適用性選擇[J].腐蝕與防護，2012，33（01）：75-78.
關鍵詞：浮式生產儲油裝置（FPSO） 運動姿態 GPS差分技術 無人值守
中圖分類號：U674.38 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-00-02
海上浮式生產儲油裝置（FPSO）（以下簡稱FPSO）是許多海洋油田的核心，隨著中海油成功建設“海上大慶”以及開始“二次跨越”建設的宏偉目標，FPSO的數量在不斷增加，現已遍布渤海及南海海域，FPSO的安全高效運營管理成為海洋油田管理的重要課題。現代FPSO多采用單點系泊方式（SPM， Single Point Mooring）固定，單點上連接著原油管線以及動力電纜等重要設施。一直以來，我們對FPSO的整體運動軌跡以及單點系統動態實時位置缺乏有效的數據資料以及監測手段，無法快速確認FPSO在安全的錨泊范圍內，無法快速讀取各種特變氣候對FPSO的影響。特別是在FPSO遭遇臺風襲擊時，作業人員全部撤離守護船也駛離后，FPSO脫離了所有人的視線，處于完全失去監控的狀態，無法得知FPSO是否在單點系泊安全區域內，無法獲取臺風吹襲FPSO時的最大風速以及FPSO在臺風下的真實運動軌跡，上述問題給相關決策帶來了很大的困難與挑戰。
近年來GPS定位技術以及國際海事衛星寬帶通信等高科技手段逐步在海上油田得到應用，對現場或遠程實時掌握FPSO一年四季在海風、海浪、海流等各種天氣海況作用下的水平位移、垂蕩高度、橫搖、縱搖軌跡參數，對FPSO的安全管理以及FPSO的工程建造，都起到了十分重要的作用。
該文從文昌13-1/2油田“南海奮進”FPSO入手，根據油田FPSO安全管理的實際需求，探討FPSO運動姿態監測所需的GPS差分定位技術，以及臺風等惡劣天氣期間無人值守FPSO的海事衛星寬帶通信技術，結合新建的FPSO單點GPS監測與預警系統以及海事衛星F站寬帶通信系統，深入分析FPSO運動姿態全天候在線自動監測體系的優點與不足，為提高FPSO的安全運營管理提供有益的借鑒經驗，同時也為今后FPSO的設計與建造提供寶貴的現場數據資料。
1 文昌油田FPSO運動姿態在線監測技術要求
根據FPSO安全管理要求，結合“南海奮進”FPSO實際情況，FPSO運動姿態在線監測技術要求包括：
（1）以FPSO單點系泊系統設計及建造的中心經緯度位置為基準，實時監測記錄FPSO單點的水平位移、垂直起伏、橫搖、縱搖等動態數值。
（2）FPSO運動姿態參數值與現場氣象信息同步融合，天氣海況的變化能夠實時反映FPSO運動姿態的變化。
（3）FPSO運動姿態數值必須具有高精度等級，測量誤差達到以下要求：水平位移小于60 cm，垂直位移小于90 cm，航向偏移小于0.1 °，傾斜角度小于0.1 °。
（4）FPSO運動姿態監測系統具備預警功能，當運動數據超出預警閥值后及時發出預警信息，提醒值班人員注意。
（5）FPSO運動姿態監測系統每天24 h連續不間斷工作，即使在臺風撤離無人值守期間也能夠實時提取數據。
2 FPSO運動姿態監測關鍵技術
2.1 DGPS與RBN-DGPS定位技術
DGPS即差分全球定位系統（Differential Global Position System，簡稱DGPS），是在GPS的基礎上利用差分技術使用戶能夠從GPS系統中獲得更高的精度。
DGPS實際上是把一臺GPS接收機放在位置已精確測定的點上，組成基準臺。基準臺接收機通過接收GPS衛星信號，測得并計算出到衛星的偽距，將偽距和已知的精確距離相比較，求得該點在GPS系統中的偽距測量誤差，再將這些誤差作為修正值以標準數據格式通過播發臺向周圍空間播發。附近的DGPS用戶接收到來自基準臺的誤差修正信息，以此來修正自身的GPS測量值，從而大大提高其定位精度。
RBN-DGPS即無線電指向標/差分全球定位系統（Radio Beacon-Differential Global Position System），是一種利用航海無線電指向標播發臺播發DGPS修正信息向用戶提供高精度服務的助航系統，該系統在GPS系統基礎上，利用差分技術，借助海上無線電指向標播發差分修正信息，給用戶提供高精度定位服務的助航系統。可廣泛應用于航道測量疏浚、船舶進出港及狹窄水道導航定位、交通安全管理、航標定位、海上石油勘探等。我國從1993年開始跟蹤RBN－DGPS的動態，制定了相應的建設規劃和技術標準，并從1995年―2000年分三期在我國沿海地區共建設了20座RBN－DGPS臺，信號覆蓋了整個沿海水域和部分陸地。用戶距臺站越近，定位精度越高。通常情況下，在距基準臺300 km的范圍內，米級導航型DGPS接收機的定位誤差約為10 m，亞米級導航型接收機的定位誤差約為5 m。
海南水監局轄區RBN/DGPS臺站目前有抱虎角、三亞以及洋浦三個。
2.2 海事衛星寬帶Fleet Broadband通信技術
海上寬帶業務簡稱FB（Fleet Broadband），是海事衛星第四代衛星移動寬帶業務應用于海上的專有名詞，具有覆蓋范圍廣、機動能力強、高可靠性的優勢，可以保證用戶在全球海上任何一個地點都得到高質量、高可靠的通信服務。該業務實現船舶通信IP化，滿足船舶高速數據傳輸和視頻通信的需求，上網最高速率可達432 Kbps。
由于海事衛星的高可靠度，即使在無人值守，或者在超強臺風的惡劣環境下，海事衛星通信系統依然能夠維持正常的工作狀態，保持網絡鏈路的暢通，為實時在線監測通信鏈路提供技術保障。
3 FPSO運動姿態監測系統
3.1 FPSO單點GPS監測與預警系統
該系統是利用FPSO以單點為中心的運動軌跡，通過RBN-DGPS差分定位技術，結合傳感器、光纖串口、工控機以及不間斷UPS電源等一系列應用而設計的綜合性系統，實現在線監測記錄FPSO實時運動姿態數據。
系統以FPSO單點實際安裝位置為標準值，在FPSO單點系統的正上方安裝DGPS系統天線以定位單點的實際坐標值，兩值之差動態反映了FPSO實際位移，從而判斷FPSO是否在正常的活動范圍內，相關聯的海底管線及動力傳輸電纜是否安全。
系統由GPS定位/導航儀、數字傾角監測儀、數據采集處理存儲系統工控機、光纖轉換器以及UPS電源系統等組成，GPS定位/導航儀放置在FPSO單點的上方，服務器安裝在報房，客戶端軟件安裝在FPSO、陸地PC機上，通過TCP/IP專網訪問工控機，進行遠程訪問、監控、管理。系統整體安裝如圖1所示。
系統核心GPS定位/導航儀采用Crescent VS100 系列GPS羅經，該羅經遵循IEC61108-4信標標準，生成的2DGPS艏向精度優于0.1 °，差分定位精度小于60 cm（95 %置信度），集成的陀螺和傾斜傳感器加快啟動時間，并在暫時丟失GPS期間提供艏向更新，最大達20 Hz的快速艏向和定位輸出率，差分選項包括SBAS （WAAS， EGNOS等）和可選的信標差分。
文昌13-1/2油田FPSO的GPS羅經選擇信標差分，信標臺站為海南島抱虎角，距離油田約130 km，GPS羅經的2付天線安裝在FPSO單點的正上方開闊位置，便于接收衛星信號差分準確定位。
FPSO單點GPS預警系統實現功能
包括：
（1）工控機提供RS232氣象信息接口，接收處理風向、風速、氣壓、氣溫、濕度等實時氣象信號。
（2）FPSO運行姿態實時數據、實時曲線、實時趨勢、歷史趨勢、實時報表、歷史報表以及報警信息提示等功能，采用IE瀏覽器方式訪問。實時數據以日期命名自動儲存在服務器內以供查詢。
（3）UPS電源可供系統連續工作5 d左右。
3.2 海事衛星寬帶Fleet Broadband系統
海事衛星寬帶Fleet Broadband通信設備目的是在FPSO臺風撤離無人值守的非正常期間，自動提供穩定的互聯網通信鏈路，保證FPSO運動姿態數據能夠實時傳送至基地中心。
“南海奮進”FPSO海事衛星Fleet Broadband通信設備使用FURUNO FELCOM500設備，主要由室外天線單元（Antenna Unit）、室內通信單元（Communication Unit）、IP電話手柄（IP Handset）等組成。設備安裝調試簡便，室外天線直徑0.6 m，整體功耗200 W左右，通電自動跟蹤鎖定衛星，不需要人工干預，系統能夠提供432 K穩定的互聯網通信帶寬，可以在最惡劣的海況條件下表1維持通信。
3.3 氣象系統
氣象系統又稱氣象站，是FPSO標配的組成部分。主要由室外風速、風向、溫濕度傳感器、室內數據處理中心、室內顯示終端組成，可提供風向、風速、艏向、氣壓、溫度等實時動態天氣信息。
“南海奮進號”FPSO氣象站采用Observator公司生產的OMC系列氣象設備，氣象站OMC-183信號處理中心提供標準的RS422/RS485/RS232等數據接口，可與FPSO單點GPS監測與預警系統對接，同步提供所需的氣象數據。
3.4 UPS電源系統
UPS電源系統是維持FPSO運動姿態監測系統24 h不間斷工作的重要保障，尤其是在無人值守FPSO狀態下，UPS電源系統的穩定性及續航性更為重要。
在部署UPS電源系統時，要考慮FPSO運動姿態監測系統的總負荷，盡量選用耗電低的設備，精確計算耗電總功率，構建快充慢放型供電系統，以便能夠維持系統的長時間工作。
4 FPSO運動姿態監測系統應用效果
4.1 FPSO運動姿勢監測系統架構
FPSO運動姿勢監測系統總體由FPSO單點GPS監測與預警系統、海事衛星FB寬帶系統、氣象站以及UPS電源系統四部分組成。系統實現FPSO運動姿勢全天候24 h現場或遠程監控記錄功能。
4.2 FPSO運動姿勢監測系統實際應用
“南海奮進”FPSO運動姿態在線監測系統2011年初投入實際應用，現場使用系統實際監控后，針對系統存在的一些問題加以改進與完善，使該系統在日常生產管理以及臺風期間都發揮了重要的作用，取得了良好的效果。
在“南海奮進”FPSO中控室，安裝了單點GPS監測與預警系統的獨立顯示與報警裝置，值班人員可以直觀地看到FPSO的實時運動軌跡，當FPSO運動軌跡超過設定的參數時，報警裝置馬上報警，值班人員馬上關注，收集數據，并安排人員到單點現場密切觀察單點系統狀態，隨時報告，確保安全。
2011年7月底，強熱帶風暴“洛坦”吹襲文昌13-1/2油田，“南海奮進”FPSO人員全部撤離，守護船也到港灣避風，臺風期間，基地值班人員通過在線監測系統，實時地看到了“南海奮進”FPSO的運動狀態以及現場的風向風速等氣象信息，系統第一次無人值守應用成功，效果反映良好。
通過這次臺風期間的實際應用，我們也發現了一些不足之處，比如對UPS電源設計安裝存在一些缺陷，對UPS設備的提前關斷以及蓄電池的續航能力考慮不足，導致系統鏈路提前中斷，系統的軟件設置方面，客戶端加載程序過多，導致連接速度有些延遲，這些都在后來進行了相應的改造，使系統發揮更大的作用。
5 結語
作為海洋油田重要的生產裝置，FPSO的安全受到重點關注，通過現代GPS差分定位以及海事衛星FB寬帶通信系統等高科技手段，結合FPSO現有的信息化網絡設備，構建FPSO運動姿態全天候監測與預警系統，是提高FPSO管理能力的有力途徑，同時，也為FPSO的設計建造提供第一手
資料。
文昌13-1/2油田“南海奮進”FPSO運動姿態全天候在線監測與預警系統目前已成功運行，效果良好，引起廣泛的關注與重視。文昌油田群“海洋石油116”FPSO也即將構建同類型的全天候在線監測與預警系統。相信不久的將來，FPSO運動姿態全天候在線監測與預警技術將普及于越來越多的FPSO裝置，為海洋油田開發保駕護航。
參考文獻：
【關鍵詞】發電廠在線監測裝置、信息管理系統、設計研究
【分類號】：TM354.9
1 前言
近年來，發電廠、變電站工程設計中都配置有在線監測裝置，特別是發電機和變壓器的在線監測裝置，在新建工程中已普遍配置，但發電廠中裝設的各種在線監測裝置的信息基本沒有得到應有的重視和系統的管理，為使在線監測裝置在發電廠中能得到充分利用，促進我國電氣設備在線監測技術的發展，應對發電廠中的在線監測裝置進行整合設計，建立有效的信息管理系統，使在線監測裝置在發電廠的運行管理中發揮應有的作用。
2 在線監測裝置產品及使用情況現狀
2.1 在線監測裝置的配置情況
根據GB/T7064-2002《透平型同步電機技術要求》中的規定，“對功率200MW及以上的電機，可根據用戶需要配備各種監測器，以提高電機運行可靠性。如配置漏水監測器；漏氣、漏油監測器，氫氣純度監測器；發電機絕緣過熱監測器（G..C.M）；局部放電監測儀（P.D.M）；氫氣濕度監測器等”。
發電廠的升壓主變壓器一般根據業主意見裝設油中氣體及微水在線監測裝置，個別還有裝設變壓器套管介損、局放監測裝置等；廠用變壓器和起動備用變壓器個別裝設了油中氣體及微水在線監測裝置，較大部分沒有裝設。
敞開式布置的斷路器都沒有裝設在線監測裝置，封閉組合電器（GIS）卻都配有局部放電在線監測、氣體泄漏量側及氣體絕緣設備的在線監測裝置。
個別業主要求為廠用中壓斷路器（真空斷路器）配置在線監測裝置。
有些高壓電纜、封閉母線、高壓電動機等也配置了在線監測裝置。
2.2 在線監測裝置的產品性能和質量
隨著傳感器技術、信息采集技術、數字分析技術與計算機技術的發展和廣泛應用，電氣設備在線監測技術得到了飛速發展，現在已能夠較好的監測發電機、變壓器等高壓電氣設備的絕緣、局部放電等潛在故障及故障發展趨勢。
目前，技術含量較高的解讀式在線監測裝置，如發電機局部放電、發電機絕緣過熱、變壓器油色譜等重要電氣設備的在線監測裝置等多由美、加等國外制造廠和研究機構制造，監測信息的準確度能夠基本滿足對電氣設備進行運行監視、故障趨勢判斷、為制定檢修計劃提供參考的要求。
直讀式在線監測裝置，如氫氣純度分析儀，定制冷卻水導電率儀，氫氣漏入水中監測器，氫氣露點儀，氫氣監測儀等監測設備，這類直讀式設備的監測數據準確度較高，較少有漏、誤報現象，但這些設備監測對象都是大型電氣設備的輔助設施。
3 建立在線監測信息管理系統的可行性
3.1 在線監測裝置組網能力
通過搜資和調研獲知，現在行業中使用和配置的電氣設備在線監測裝置大都具有網絡接口和信息傳輸接口，只有個別國產設備不具備信息傳輸接口。一些設備帶有以太網口，有些設備帶有串行口，也有些設備帶有CAN總線接口。
個別裝置不具有信息接口，可利用接口轉換設備進行轉換，可將基本的裝置動作和報警信息傳遞到上位機。
各類在線監測裝置的通信協議多為MODBUS、MODBUS RTU/TCP/DNP3.0及IEC60870、IEC61850等電力系統常用或通用協議。
有些制造商為適應設備組網連接開發了一系列通信接口和通信接口轉換裝置等。
3.2 在線監測裝置信息管理終端設備能力
1）目前可作為在線監測系統信息管理終端的設備有兩種：
第一，由在線監測裝置制造廠或集成商開發的專用在線監測裝置信息管理系統，有專門對應某一種在線監測裝置的，如：發電機運行信息管理系統、GIS運行信息管理系統等；也有可收集管理所有連接的在線監測裝置信息的綜合管理系統；
第二，由發電廠電氣監控管理系統（ECMS） 或電網監控（NCS）集成一個在線監測信息管理系統。
2）兩種終端系統可達到的能力
可借助以太網或局域網及信息傳輸接口采集在線監測裝置的信息，包括數字及文字數據，報警信號，趨勢曲線等；
對采集到的數據進行整理、儲存、與初始及典型數據進行對比，提供可能的潛在故障判斷結果，可作為制定設備維護和檢修計劃的參考；
可根據設定值進行故障報警；
所有采集到的數據和信息都可在監測終端上監測和提取，根據需要可對數據和曲線進行打印，供運行人員使用。
綜上所述借助于發電廠電氣監控管理系統（ECMS或NCS）集成在線監測信息管理系統，或采用獨立的在線監測信息管理系統都是可行的。建立在線監測信息管理系統可不過多增加發電廠的設備投資，通過在線監測信息管理系統可采集和處理較大部分在線監測裝置的信息，為電廠運行提供輔助數據；
4 建立發電廠在線監測信息管理系統的意義
4.1 在線監測裝置的主要作用
發電機在線監測裝置可在發電機帶負荷運行的情況下，對發電機絕緣、過熱、匝間短路故障等進行監視，通過趨勢曲線可幫助我們評估和判斷發電機主機的運行狀態。
變壓器在線監測裝置可在線監測變壓器局部放電、變壓器油中溶解氣體成分含量、油中水分含量等，從而幫助我們判斷變壓器的潛在故障和安全隱患。
GIS、斷路器、高壓電纜、封閉母線、高壓電動機等的在線監測裝置也分別對這些高壓電器的運行狀況提供故障判斷參考依據。
4.2 建立在線監測信息管理系統的意義
在發電廠中，發電機和主變壓器中多數已配置了在線監測裝置，只是信息沒能得到統一管理，通過建立信息管理系統能夠將在線監測信息進行收集、監視和管理，使在線監測裝置得到充分利用。
通過對在線監測裝置的數據和曲線的監視，對設備運行狀況做出預測和判斷，為電廠電氣設備的維護和檢修提供依據和參考。
在運行中對在線監測數據進行定期和不定期管理和整理，通過與大小檢修過程中的實際數據進行對比，可對在線監測裝置做出客觀、準確的評價，集系統中多電廠在線監測數據的積累，可逐步建立在線監測裝置技術水平、產品性能、數據準確程度等的設備信息庫。
加強設備信息及運行數據的管理和存儲為逐步實施在線診斷和狀態檢修積累經驗和數據依據。
建立智能化電網已正式提到電力系統建設的意識日程，而電氣設備在線監測技術將是電力系統智能化的一個重要組成部分。
為建立在線監測裝置的設計、運行管理制度積累經驗。
5 發電廠在線監測信息管理系統的設計
5.1 在線監測信息管理系統設計思路
1） 發電廠在線監測系統的設計最重要的是這些設備提供的信息和數據的管理，必須將這些信息和數據呈現給運行人員，這些在線監測裝置的配置才有意義。根據現代技術的發展，合理組網應該是最佳選擇。
2） 在組網有困難時，至少應利用通信接口將配置的在線監測裝置的信息上送到運行人員可監看的地方，讓它們發揮對電氣設備的監測作用；
3） 充分利用現場總線技術將發電廠中已選配好的在線監測裝置進行組網，實行在線監測信息的集中管理。
4） 可采用獨立的信息管理系統；也可考慮利用電廠中配置的電氣監控設備作為在線監測信息管理系統的集中監視載體，在發電廠電氣監控系統中建立在線監測管理系統子系統；或利用在線監測裝置的上位機實現獨立組網。
5） 發電廠在線監測裝置組網可按信息采集層，信息管理層，站控層三級組網，根據具體情況可簡化為兩級；
5.2 基本組網方式
第一種組網方式：按在線監測裝置監測對象相同的裝置分別跨機組連接（管理層）后，在站控層組網。這種方式較好實現，因為同一個電廠中，同一種設備的在線監測裝置多數情況下應該是同制造廠同型號的產品，他們的連接不需要規約轉換，在站控層實現規約轉換，這種組網方式可分為三個基本層，站控層、信息管理層、信息采集層。見附圖1； 附圖1：組網方式一
第二種組網方式：按機組單元將每一臺發電機組（包括變壓器）的各種在線監測裝置縱向連接（管理層），通過規約轉換后，按機組將信息上送至站控層。這種方式管理性好，每個機組的信息集中管理，較容易綜合分析，判斷機組是否需要局部檢修或退出運行。但各種在線監測裝置很難做到都是同種規約，需經過較復雜的規約轉換，轉換的過程中將失去部分信息，互相之間的信息共享困難，除非所有在線監測裝置都采用同一制造廠產品或全部采用IEC61850標準。這種組網方式可分為三個基本層，站控層、信息管理層、信息采集層。見附圖2。
附圖2：組網方式二
第三種組網方式：各在線監測裝置直接上傳組網，組網結構簡化為兩層。這種組網方式，組網結構簡單，但較浪費連接電纜， 每套裝置都要有電或光纜接至主控室。并且這種組網方式對在線監測裝置和在線監測信息管理系統載體的組網能力要求都較高。要么所有聯網的在線監測裝置采用同種接口和規約，要么在線監測信息管理系統載體需要具有較高的接口集成和規約轉換能力。比較理想的條件是所有在線監測裝置和在線監測信息管理系統載體都采用IEC61850標準和協議。見附圖3。
附圖3：組網方式三
5.3 應用實例
上述提出的3種組網方式，是理想條件下的基本方式，在實際工程中需靈活使用，如某電廠結合工程實際采用了第二、三種組網方式混合的組網方案。
1） 電廠在線監測裝置的配置
兩臺機各配置一套發電機局部放電在線監測裝置，由母線耦合器、BusTrac監測儀、工程師站及局放監測分析軟件組成。工程師站可與電廠管理系統聯網通訊，將發電機局放數據信息到電廠管理系統網上，采用RS485通信口。
兩臺機各配置一套FJR-IIA型發電機絕緣過熱監測裝置，裝置不具有通信傳輸接口，只輸出報警接點。
兩臺主變壓器各配置一套TM8+TMM在線監測系統，采用MODBUS RTU/TCP/IP，DNP3.0及IEC60870規約。
750kVGIS配置SDM型六氟化硫壓力及微水在線監測儀，主要由氣體密度計、微水傳感器、現場監控單元和后臺監控計算機等組成。計算機主機具有以太網口。兩套GIS在線監測儀共設了一個監控主機。
5.4 在線監測信息管理系統載體確定
本電廠電氣設備在線監測裝置由多家制造廠產品構成，各在線監測裝置的通信方式、接口形式、信息報文格式都不相同，不宜采用獨立載體的在線監測信息管理系統，也不宜采用某種在線監測裝置自帶監控主機或工程師站對全站的在線監測裝置進行管理。經比較，選擇借助于發電廠電氣監控管理系統（ECMS）集成，即在本電廠的電氣監控管理系統主站層監控管理機中集成一個在線監測信息管理系統。
5.5 在線監測組網方案
由于在線監測裝置是隨電氣設備集成的，各裝置來自不同的制造廠，有串行口、以太網口，也有開關量，協議和規約不盡相同，需針對不同信息輸出形式做適當的組網連接。結合本電廠的實際情況經與發電廠電氣監控管理系統（ECMS）制造商協商最終確定采用上述的第二、三種組網方式混合的組網方案。
通信管理機與ECMS服務器采用雙網，GIS在線監測與ECMS直接相連采用雙網，通信管理機與發電機局部放電工程師站、變壓器在線監測裝置、多直流測控裝置采用單網。具體組網方式如下：
1）為節省電氣監控管理系統中間通信控制層的接口，也為了數據隔離，配置2臺通信管理機，分別用于2臺機組在線監測裝置的信息接收，并將在線監測裝置的上傳信息數據送給電氣監控管理系統的后臺機。
2）由于發電機絕緣過熱在線監測裝置不具有通信接口，只能送出報警信號開關量干接點，不被電氣監控管理系統接收，配置一臺多直流測控裝置，用于2臺機絕緣過熱在線監測裝置數據的采集，并通過CAN網與通信管理機通信，將采集到的數據上送到通訊管理機。
3）2臺機的發電機局部放電在線監測裝置都分別帶有數據接收、儲存和管理的工程師站，而工程師站具有RS485接口，組網采用2臺機的局部放電在線監測裝置分別通過各自工程師站（兩臺機分屬不同業主）直接與通信管理機接口，上傳數據，距離較近采用屏蔽雙絞線連接。
4）主變壓器配置的變壓器油中氣體及微水在線監測裝置具有RS485接口，組網采用通信口直接與通信管理機通信上傳數據，
5）GIS氣體壓力及微水在線監測計算主機具有以太網口，并采用OPC協議，組網采用以太網口直接與ECMS網絡交換機連接，上傳數據，由于距離較遠采用光纜連接。雙網2側需要配置4個光電轉換器。
電廠在線監測組網示意圖詳見附圖4。
6 結論及建議
6.1 在線監測技術的研究上，我國還較國際水平相差甚遠，雖然設備購買量很大，設備利用率低； 為提高發電廠中在線監測裝置的作用，合理利用資源，從設計入手，在不過多增加設備投資的條件下，開展在線監測裝置的組網設計，建立發電廠在線監測信息管理系統，對提高設計的創新性、完善性都是必要的。
6.2 現代科學技術的不斷發展使在線檢測裝置的生產水平和能力正在日新月異的發展，有些理論和檢測手段已達到一定水平，這些裝置給出的信息具有相當的可信度，至少可以作為檢修診斷的有力參考；通過學習和宣傳使更多的人了解在線檢測裝置技術和發展趨勢，充分認識在線檢測裝置的作用，重視在線檢測裝置信息的采集和利用。
6.3 建議在工程中應選擇具有信息和數據上傳能力的微機型或數字式裝置；
6.4 建議在發電廠設計中重視對發電廠在線監測裝置的組網，上傳和集中監視采集到的數據信息，有效利用資源。
6.5 為建立信息采集組網完善的發電廠在線監測信息管理系統，應逐步在在線監測系統推廣采用IEC61850標準，利用IEC61850標準，實現不同制造廠、不同類型產品之間的信息共享，構成完善的在線監測系統和智能診斷系統，共享專家數據庫，實現發電廠在線監測智能化，以便實現狀態檢修。
附圖4：在線監測組網實例組網示意圖
參考文獻
1）唐艷茹，發電廠電氣設備在線監測技術應用研究，工程碩士論文
