在线监测技术论文

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇在线监测技术论文范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

在线监测技术论文范文第1篇

关键词:变电检修 数字化管理 电网故障检修

中图分类号：TM307+.1 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

变电站是电网的重要组成部分,是电网的枢纽,其能否安全可靠运行直接影响到电力系统的安全稳定运行和能否向用户提供优质可靠的电能。变电检修的目的和任务就是确保变压器、断路器等一次设备及保护装置等二次设备经常处于健康完好的运行状态。因此客观上对变电检修具有很高的要求。如何能提出一套比传统的变电检修更科学合理的管理程序和方法并通过现代化手段得以实现,从而获得更好、更高的检修效率和检修质量是本论文的研究目的。本论文主要对供电系统变电检修的数字化管理展开分析研究,以期为实施变电检修的数字化、信息化管理提供可供借鉴的方法与经验,并和广大同行分享。

2变电检修管理系统的总体设计

2 . 1 设计要求分析

变电检修管理系统的设计包括两部分工作:数据库设计和应用程序设计,在系统设计过程中贯彻如下指导思想:

(1)建立统一的数据平台 ,在此数据平台中集成了变电检修的各项数据,并考虑变电检修数据库与MIS变电运行数据库、调度运行数据库、生技管理数据库等相互间的衔接,保持共性数据结构的一致,充分实现不同系统间的数据共享。

(2)程序设计面向基层班组。变电检修的任务最终落实于班组,大量的原始数据(如变压器油质试验与分析数据 )来源于基层班组,脱离一线检修班组,许多数据将是不完整的,甚至是错误的。面向班组设计的指导思想,就是把检修管理的科学化和自动化引向班组,这样可以使得检修数据更真实、更完整,同时数据更新更及时。

(3)面向主体业务 ,以变电检修主体业务设计系统流程,突出检修过程的信息化管理,使检修业务规范化,并方便进行督促、监督和检查。根据变电检修主体业务安排,使相同信息采取一点录入、多点共享。

2 . 2 管理系统的基本框架设计

供电系统的变电检修,究其本质而言,是要实现在线监测和故障诊断两个方面。在线监测与诊断系统有面向对象的分布式和集控式等原理方案,从目前的发展趋势和技术经济比较看,集成分布式系统是发展的主流。系统中通常包含信息检测及传输、数据处理、状态识别、预报决策等多个单元。

(1)信息检测及传输。按不同的检测对象和诊断目的,选择相应的传感器检测出反映设备运行状态的特征量信息。对于集中在控制室监测或需具有远程诊断功能的在线监测系统,需要将采集信息通过信号电缆或光纤等信息传输单元传送到数据处理单元。

(2)数据处理。数据处理包括前台机预处理和后台机综合处理及分析,如电磁场干扰抑制、维数压缩等,最终提取能真实反映设备故障的特征量。

(3)状态识别(即诊断)。对经数据处理单元的有效数据与规程(导则)、历史数据、运行经验及专家知识等进行分析比较,对设备故障分类、故障部位定位、严重程度判定等。

(4)预报决策(或在线评估)。对状态识别诊断出的故障,由决策支持系统根据预置的值进行报警或由预测分析软件对故障的发展趋势和设备绝缘安全运行时间(或称剩余寿命)等进行评估推测,为状态维修决策提供依据。

3供电系统变电检修数字化管理系统的实现

3 . 1 管理系统的数据库设计

数据库是管理信息系统的核心,是存储数据的实体,是全系统信息资源共享的基础。数据库设计是程序设计的基础和前提,数据库系统设计的优劣将影响整个系统的性能。在数据库体系结构中,数据的层次可分为五层,即字符、数据项、记录、文卷、数据库。数据库是一个范畴内所有文卷的集合,文卷是同种类型记录值的集合,记录由数据项组成,数据项又由字符组成。在变电检修管理系统中,在统一数据平台思想指导下,我们设计了工作票数据库、停电申请票数据库、油务监督数据库、仪表监督数据库、高压监督数据库5个数据库,以停电检修数据库结构为例,设计表单如下，见表1。

3 . 2 在线监测与状态检修的关系探讨

从状态检修的定义我们可以知道,状态检修是以分析设备状态信息,掌握设备状态为基础的,而在线监测采集的信息是设备状态信息中的重要组成,因而在在线监测技术水平发展至高可靠性和高智能化时,将大大推动状态检修的发展。但同样要认识到,并非未安装在线监测装置就不能开展状态检修工作,状态检修其实质是主动掌握设备动态,观察增量趋势,重视历史资料,防止设备发生故障。一部分电气设备自身具备进行数据的监测与分析能力,尤其是微机型继电保护。

基于上述认识,加之目前在线监测技术发展的实际水平不能满足推广应用,且投入大,我们认为在当前很长的一段时间内开展变电设备状态检修应注重对状态检修总体策略的研究,慎重开发、研究和选用成熟在线监测系统,积极推广带电检测工作,加强基础数据管理与综合分析。

4 结语

本文提出的变电设备检修数字化管理系统,充分利用了计算机处理信息的强大功能,互联网络技术,及其供电设备的在线监测技术,用现代先进的数字管理模式替代原有的手工管理模式,从而解决了手工管理模式下不可避免的诸如、不能及时发现在线设务的缺陷、设备信息采样不准确、信息传递困难、统计工作繁重等问题,更好地实现了检修公司的各项职能。从供电系统各职能部门,尤其是变电站、配电管理等关键部门,实施变电检修数字化管理系统具有很大的经济价值和社会效益,因此,应当逐步推广和促进变电检修数字化管理系统的实际应用。

参考文献

[1] 许婧 ,王品 .电力设各状态检修技术研究综述[J].电网技术,2000,(8):48～52.

[2] 盛兆顺 ,尹琦岭 .设备状态监测与故障诊断技术及应用[M].北京:化学工业出版 社 ,2003.

在线监测技术论文范文第2篇

【关键词】电力系统；电气设备；在线监测；技术分析

1引言

随着我国经济的发展，电力事业也在不断发展，我国目前对电气设备的监测与维修也得到了发展。目前全国各行各业的发展，使用电负荷一度攀升，而且没有下降的趋势，但是我国电力发展相对比较落后，使得电力发展出现季节性或结构性短缺的现象。为了使全国不断增加的用电需求得到满足，就必须及时检修出电力系统的缺陷，跟随时展的脚步，对电力系统进行合理的调整和修缮，避免损失的发生，保证系统正常安全地运行。

2电力系统电气设备在线监测技术发展现状

传统的电气设备检修技术存在比较多的缺点，还需要不断地发展和完善，使得该技术能满足社会对电力系统的需求，而在线监测系统就是为了适应社会发展产生的新技术。

2.1传统电气设备检修中的缺点

传统的电气设备检修方法虽然能避免一些故障的发生，但是和电气设备理想状态脱离了，使得电气设备停止工作，因此就对电力系统的稳定性产生了影响，同时无法保证试验的准确性。因为检测的时间几乎都是定期的，所以电气设备故障可能发生在非检测期，而此时若发生故障就会导致资源的浪费，还会使电气设备受到损害，引起过度维修的问题。

2.2电气设备在线监测技术的原理

随着科技的发展，计算机技术不断发展，计算机系统已经应用于各种项目中，因此将计算机系统与电力系统监测工作结合起来就产生了在线检测电气设备技术。该技术主要是对运行中的电气设备产生的信号进行收集、整理和传输工作，使得电气设备能在带电的状态下进行监测，不影响电力系统的正常运行。计算机系统的功能就是收集采集数据，整理后提交给总控制系统，使管理人员能更形象地观看各个电气设备的工作情况和运行状态[1]。

2.3电气设备在线监测技术的优点

在电力系统的正常运行过程中，在线监测技术能对工作中的设备进行监测，全面监控其运行状态，结合相应的数据指令对电气设备状态进行监测，使得监测有针对性，从而减少能源的浪费，也能减少过度维修等问题。这样就会使电气设备一直在最佳的状态下工作，减少被迫检修的现象，使电力系统的使用能取得更高的经济效益[2]。

3对电气设备在线监测技术的要求

传统的检修系统存在一些问题，使得检修工作不能顺利地进行，而在线监测系统的发展也要按照传统方法的问题进行改造升级，尽量避免这些缺点，以此提高整个系统的运行效率。

3.1对检修评价状态的描述改革

目前，我国对于电气设备运行状态检修结果的评价缺乏具体意见，一般填写的评价都是合格或不合格，缺乏对具体问题的细致描述，不能对后期的修理工作提供良好的指导。因此，对于这种现象，只能通过完善评价体系来确保电气设备在检修过程中的情况得到详细的描述。评价体系可以具体划分为几个描述观察的部分，如运行状态、裂化速度、阀值接近程度等，对各部分内容进行详细的描述。还可以对计算机检测的数据和在线的运行状态进行记录分析，通过收集整理分析找出数据变化和电气设备状态之间的联系，为以后的检修工作做好基础准备工作[3]。

3.2对在线监测技术的功能要求

在电力系统运行工作中，想使计算机在线系统检测的数据准确，就要保证电气设备不被其他因素影响。所以电气设备在线监测系统不仅需要有自检能力、自我监测能力、危险报警能力，还需要具备一定的抗干扰能力，使得计算机系统收集的信号稳定、便于传输。该系统在设定标准数据线之后，就依靠在线系统传输准确的数据，以此为监测设备故障、各系统数据等提供实时可靠的数据，帮助定位故障发生的性质、程度和位置[4]。

4电气设备的检修策略

目前对电气设备运行状态的评价与分析是电力系统检修的依据，也就是说，在对电气设备进行检修时，要明确故障发生的情况、变化率和数据的变化，根据这些采取相应的措施推进电力系统的发展。

4.1对运行状态的检测

在对电力系统设备的诊断中，对相关设备进行相应的检测具有一定的意义。具体面对的模式不同，使用的检测装置和方法也不同，需要采用科学的方法对提供的一系列的数据进行分析处理，减少其他信息的干扰。在检修的过程中，想要保持电力系统能正常运行，就要对运行中出现的漏洞进行补救，通过科学分析预测方法，设置预测时间，降低对电气设备的破坏。使用电气设备在线检测技术后，对电力系统运行状态的监测变得更容易，很多数据的收集和整理工作都可以由计算机系统完成，随着收集数据的增多，监测将变得更精确[5]。

4.2预测和评估运行状态

在电力系统的运行过程中，预测方式有很多种，一般都是以一种运行的状态为前提，使用科学的预测数值进行设置后，提高各个设备的可用性。对电力系统的运行状态评估后，使得检修工作进行得更容易。在电气设备在线监测系统中，监测的准确性以设置数据的准确性为基础，使得系统的预测和评估工作进行得更顺利，及时发现系统出现的问题，及时解决并避免出现损失。

5电气设备在线监测技术的发展前景

在电力系统中，检修技术和理论应用有着紧密的联系，一般包括三个方面：电气设备预测技术和决策技术。对很多的工业国家来说，设备使用的期限已经接近老化阶段，机器发生故障的时间越来越短，越来越频繁，所以很多公司都要采取相应的方案来延长设备的使用周期，以此来提高经济效益和设备利用率。在使用在线监测技术监测电气设备运行状态时，既节省了检修时间，又提高了机器的使用效率[6]。目前该系统还存在一些问题，比如，检测系统检测的结果不够准确，如何提高电力监测系统的抗干扰能力等，都需要各技术人员不断攻克现有的难题，这就需要发挥各科研单位人员的优势，集中多方力量解决技术难题。目前监测系统中的阻性电流测量技术和介损测量发展得比较好，还需解决的是传感原件的一些问题，想要保证电力设备在线监测技术能更好地为人民服务，就需要进一步提高整体的工艺水平，提高系统的可靠性。我们要学习吸收国外先进的技术工艺和科研成果，加快我国电力设备的发展进程，加强开发，研究出可供利用的软件。可以设置精准的监测系统，通过收集、归纳、调查、分析工作，总结出精华，形成专业的、精确的系统，以此作为监测的依据。

6结语

电气设备在线监测系统的在线监测工作是一项复杂的工程，目前我国的电气设备在线监测技术发展还不够完善，所以，在对不同的设备进行监测时要根据设备的具体情况具体分析，对收集的数据进行分类整理，归纳总结出规律，提高系统对数据分析的准确性。在日常工作中，要根据电气设备在线检修技术及对应的各个问题和功能，进行讨论与研究，不断实践，提高检修技术水平，推动电力事业的整体进步。

【参考文献】

【1】黄小敬，刘兵，等.基于在线监测数据和GIS的输电线路全工况在线监测系统[A]//2015年全国电气设备安全与信息技术研讨会暨中国电机工程学会能源与信息专委会学术年会论文集[C].2015：71-79.

【2】姜华.农村电网高压电气设备在线监测技术分析[J].无锡商业职业技术学院学报，2014，9（6）：90-92.

【3】陈汶，黄华.电容型绝缘结构高压电气设备在线监测[A]//第十六届华东六省一市电机工程（电力）学会输配电技术研讨会•福建卷论文集[C].2016：180-185.

【4】林诗蕾.高压电气设备的在线监测与状态检修措施分析[J].数字化用户，2015（14）：87-87.

【5】史佳芹.关于变电站高压电气设备状态检修若干问题的全面探究[J].科技创新与应用，2016（31）：174-174.

在线监测技术论文范文第3篇

[KH*3/4D][H]关键词 [HS]呼气； 挥发性有机物； 实时监测； 质子转移反应质谱； 在线质谱

[HT][HK]

[FQ（42,X,DY－W][CD15] 20110829收稿; 20111022接受

本文系中国科学院知识创新工程重要方向项目（No.KGCX2YW917）、国家863计划（No.2007AA06Z420）、国家自然科学基金（Nos.20577049, 21107112）、安徽省自然科学基金（No.11040606Q60）、中国科学院仪器研制（No.Y2005015）及安徽省优秀青年科技基金（No. 06045098）资助

* Email：ychu@aiofm.省略

[HT]

1 引 言

人的呼出气体中含有大量挥发性有机物（Volatile organic compounds, VOCs），这些VOCs与人体健康状况及代谢过程相关。如呼气中的丙酮与糖尿病相关，乙醇和丙醇等与尿毒症相关；异戊二烯、丙酮和甲醇等可能与肺癌相关\[1,2\]。近年来，研究人呼出气体的VOCs与疾病的关联，发展呼气疾病辅助诊疗技术越来越受到重视\[3\]。而目前常用的呼气VOCs检测方法是单点采样后，利用色谱或色谱质谱离线分析，这种方法费时费力，不能满足实时在线检测的需求\[4\]。此外，现有分析方法的采样或浓缩过程还可能对结果产生干扰\[5\]。质子转移反应质谱（PTRMS）\[6～8\]因其响应时间短、探测高、绝对浓度测量等优点，在呼气中指定VOCs实时在线监测方面尤为出色，在呼气VOCs痕量检测方面有着广阔的研究前景\[9,10\]，但由于呼气成分全谱分析难以在一次呼气时间内完成，目前仍需采样袋采集多次呼气,以满足长时间的全谱分析。

本研究根据呼气成分全谱分析的特殊要求，对自主研制的大气成分在线检测PTRMS的进样系统进行了改造，建立了呼气VOCs在线检测装置，介绍了装置对呼气中指定成分的实时监测和呼气成分的全谱图分析方法，研究了呼气检测的响应时间、重复性和灵敏度等。2 实验部分

2.1 原理

呼气VOCs检测装置是在PTRMS的研究基础上建立的\[11～16\]，详细的原理及内部结构见文献\[11,16\]。装置主要由离子源、漂移管和质谱探测系统构成。离子源中H2O放电产生初始反应离子H3O＋，H3O＋作为质子供体进入漂移管，与呼出气体中的质子亲和势大于H2O的VOCs发生如式（1）的质子转移反应：

H3O＋＋VOCsVOCsH＋＋H2O（1）

待测VOCs由此被质子化后形成VOCsH＋，与反应离子H3O＋共同在漂移管电场作用下迁移至质谱探测系统，从而得到离子强度和质荷比信息。根据离子强度和反应的相关参数，还可以计算出VOCs浓度，不需要定标。

2.2 呼气进样系统

对指定几种呼气成分实时监测，以及对呼气成分全谱分析是呼气研究中常用方法。前者要求进样速度快，而后者则需要进样速度慢或有大量样气（如采样袋采样）。根据呼气研究的这些特殊要求，对PTRMS原有的进样系统进行了改造。图1为呼气进样系统示意图，采样泵（Pump 1）和真空泵（Pump 2）两级抽气方法控制进样速度。对呼气中指定成分实时监测时，质量流量控制器（Mass flow controller, MFC）控制流量一般为400 mL/min，以提高响应速度；对呼气成分进行全谱分析时，先保持MFC流量为400 mL/min，压力控制器旁路关闭。当管路内充满呼出气体后，快速关闭MFC旁路，降低进样速度，从而实现直接呼气即可全谱分析，避免采样袋采样的复杂程序和潜在干扰。

呼气处采用三通排空，从而避免直接向进样管路吹气而引起管内气压的不稳。管路均由4 mm内径的PFA管连接，且伴热约70 ℃，避免呼气中痕量成分粘附和水蒸汽凝结。

实验中选用典型的呼气成分丙酮（（CH3）2CO, MW＝58）作为研究对象，在质谱的多离子扫描模式下对呼气VOCs检测装置的重复性和响应时间等进行测试。给出的呼气中丙酮浓度均已扣除环境空气的背景浓度。为了减少质谱本身的响应时间，准确测试装置响应速度，实验中呼气成分实时监测所设定的离子扫描驻留时间均为100 ms；呼气成分全谱分析时所设定的离子扫描驻留时间均为1 s。

图1 呼气进样系统示意图

Fig．1 Schematic diagram of breath sampling system[HT][）]

分 析 化 学第40卷

第5期沈成银等： 呼气中痕量挥发性有机物的质子转移反应质谱在线检测研究

3 结果与讨论

3.1 呼气成分实时监测

图2a给出了同一人7次呼气中的丙酮浓度监测结果。7次呼气的峰值浓度分别为6.19×10－7, 5.91×10－7, 5.71×10－7, 5.80×10－7, 5.71×10－7, 5.69×10－7和5.34×10－7（V/V），呈微弱的下降趋势，这可能是由于连续深呼气导致肺泡内代谢产物气体浓度下降\[17\]。即便忽略肺泡内丙酮浓度下降趋势，7次测量的相对标准偏差也仅为4.4%。可见呼气VOCs检测装置具有较好的重复性。由浓度与信号强度的关系可知，装置对呼气中丙酮的探测灵敏度为每10－9（V/V）浓度的信号强度为14.6 counts/s。

为考察装置的响应时间，将图2a中的第5次呼气监测结果（虚框内）放大得到图2b。由图2b可见，丙酮浓度在呼气1 s后开始升高，约2.5 s后达到浓度平台；继续保持呼气则浓度缓慢升高（89～94.5 s），停止呼气1 s后，丙酮浓度开始迅速下降。由此可见，呼气VOCs检测装置的最快响应时间可达1 s。每次呼气中，丙酮浓度刚开始迅速升高是由于口腔及气管内气体进入漂移管被测到。之后的缓慢升高（如89～94.5 s）的原因是代谢产物气体浓度较高的肺泡气体慢慢被呼出。这与Miekisch等\[18\]监测呼气中CO2的浓度变化结果相似。

3.2 呼气成分全谱分析

为了实现直接对呼气进行全谱分析，实验中关闭了压力控制器旁路，通过MFC的开和关从而达到快速抽取并保存样气的目的，保存在进样管内的样气则在漂移管负压作用下慢慢被吸入。而持续呼气过程中何时关闭MFC直接影响抽取样气的浓度。图3给出了关闭MFC的时间点（0, 3, 4, 5, 7, 9和11 s）对测得丙酮浓度的影响，其中时间零点为开始呼气点。结果显示，呼气4 s后关闭MFC，测得呼气浓度即可达到浓度平台。根据普通人的持续呼气能力及实际检测的可靠性要求，一般在开始呼气后5～7 s关闭MFC，之后开始全谱扫描分析。

图2 同一人7次呼气中的丙酮浓度监测结果（a），（b）图为（a）图中第5次呼气结果的放大图

Fig．2 Concentration of acetone in one′s seven breaths, （b） shows the detailed result of the fifth breath in （a）[HT][）]

图3 开始呼气到MFC关闭的时间间隔与测得丙酮浓度的关系

Fig．3 Concentration of acetone in breath as a function of time between breath and mass flow controller （MFC） turn off[HT][）]

为了考察抽取的样气量是否满足长时间的全谱图分析，并了解此条件下成分监测的时间响应，打开MFC并呼气4次，第5次呼气7 s后关闭MFC，监测的丙酮浓度变化如图4所示。前4次呼气检测丙酮浓度基本相当，但峰形较差，且所需的时间约为160 s ，而图2中相同时间内则测了7次呼气，且峰形较好。由图4还可见，关闭MFC后，所抽取的样气量可以维持约365 s，之后缓慢下降。全谱分析时，典型的离子扫描驻留时间设为1 s，扫描范围为m/z 20～150， 扫描步长Δm＝1，则365 s内可完成两次全谱扫描。按照此方法扫描的呼气全谱如图5所示。可见呼气成分非常复杂，其中m/z 30，37和55处离子分别为NO＋, （H2O）2H＋和（H2O）3H＋，主要是仪器和空气背景的贡献；m/z 37和55处离子信号一部分来源于呼气中的水蒸汽。测得呼气中VOCs的产物离子主要有m/z ＝45，59和61等，根据质子转移反应原理推测可能是乙醛、丙酮和丙醇，呼气中更多的痕量VOCs及其与新陈代谢的关系有待进一步研究。

[（6*2][H”] 图4 压力控制器旁路关闭情况下呼气丙酮浓度监测结果

Fig．4 Concentration of acetone in one′s five breaths with pressure controller turned off

1～4． MFC开； 5． 开始呼气7 s后MFC关。MFC is on for breath 1－4, and MFC is off at the 7th s of breath 5.[HT][）]

[（6*2][H”] 图5 呼气VOCs全谱扫描结果（m/z 20～150）

Fig．5 Mass spectrum of volatile organic compounds （VOCs） in breath （m/z 20－150）

[HT][）]

结果表明，通过对自主研制的PTRMS改造后，成功建立了可在线检测呼气VOCs的PTRMS装置。装置既可实时监测呼气中指定成分浓度变化，也可对呼气成分进行快速全谱分析，避免了采样袋采样和浓缩的复杂程序和潜在干扰。该装置最快响应时间可达1s，对呼气中丙酮的探测灵敏度为每10－9（V/V）浓度的信号强度为14.6 counts/s; 多次呼气测量重复性好，有望广泛应用于呼气疾病诊断研究。

References

1 Bajtarevic A, Ager C, Pienz M, Klieber M, Schwarz K, Ligor M, Ligor T, Filipiak W, Denz H, Fiegl M, Hilbe W, Weiss W, Lukas P, Jamnig H, Hackl M, Haidenberger A, Buszewski B, Miekisch W, Schubert J, Amann A. BMC Cancer, 2009， 9: 348～363

2 WANG TianShu. Chinese. J. Anal. Chem., 2005， 33（6）: 887～893

王天舒. 分析化学, 2005， 33（6）: 887～893

3 International conference on breath research 2011; Available from: breathsummit2011.it/index.php

4 Dixon E, Clubb C, Pittman S, Ammann L, Rasheed Z, Kazmi N, Keshavarzian A, Gillevet P, Rangwala H,Couch R D. Plos One, 2011, 6（4）: e18471

5 Thekedar B, Oeh U, Szymczak W, Hoeschen C,Paretzke H G. J. Breath Res., 2011, 5（1）: 016001

6 Hansel A, Jordan A, Holzinger R, Prazeller P, Vogel W, Lindinger W. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes, 1995, 149150: 609～619

7 JIN ShunPing, LI JianQuan, HAN HaiYan, WANG HongMei, CHU YanNan, ZHOU ShiKang. Prog. Chem., 2007, 19（6）: 996～1006

金顺平， 李建权， 韩海燕， 王鸿梅， 储焰南， 周士康. 化学进展, 2007, 19（6）: 996～1006

8 Blake R S, Monks P S, Ellis A M. Chem. Rev., 2009， 109（3）: 861～896

9 Karl T, Prazeller P, Mayr D, Jordan A, Rieder J, Fall R, Lindinger W. J. Appl. Physiol., 2001, 91（2）: 762～770

10 Singer W, Herbig J, Gutmann R, Winkler K, Kohl I, Hansel A. Am. Lab., 2011, 43（7）: 34～37

11 LI JianQuan, EN ChengYin, WANG HongMei, HAN HaiYan, ZHENG PeiChao, XU GuoHua, JIANG HaiHe,CHU YanNan. Chinese J. Anal. Chem., 2008, 36（1）: 132～136

李建权， 沈成银， 王鸿梅， 韩海燕， 郑培超， 徐国华， 江海河， 储焰南. 分析化学, 2008, 36（1）: 132～136

12 Shen C Y, Li J Q, Han H Y, Wang H M, Jiang H H, Chu Y N. Int. J. Mass Spectrom., 2009， 285（12）: 100～103

13 EN ChengYin, LI JianQuan, WANG HongZhi, WANG YuJie, WANG HongMei, HUANG ChaoQun, LI Hu, LIU Sheng, CHU YanNan. Chem. J. Chinese Universities, 2012, 33（2）: 263～267

沈成银， 李建权， 王宏志， 王玉杰， 王鸿梅， 黄超群， 李 虎， 刘 升， 储焰南. 高等学校化学学报, 2012, 33（2）: 263～267

14 Shen C Y, Li J Q, Wang Y J, Wang H M, Han H Y,Chu Y N. Int. J. Environ. Anal. Chem., 2012, 92（3）: 289～301

15 Wang Y J, Shen C Y, Li J Q, Wang H M, Wang H Z, Jiang H H,Chu Y N. J. Pharm. Biomed. Anal., 2011, 55（5）: 1213～1217

16 Wang Y J, Han H Y, Shen C Y, Li J Q, Wang H M, Chu Y N. J. Pharm. Biomed. Anal., 2009， 50: 252～256

17 Herbig J, Titzmann T, Beauchamp J, Kohl I, Hansel A. J. Breath Res., 2008, 2（3）: 037008

18 Miekisch W, Kischkel S, Sawacki A, Liebau T, Mieth M, Schubert J K. J. Breath Res., 2008, 2（2）: 026007

Proton Transfer Reaction Mass Spectrometry for Online

Detection of Trace Volatile Organic Compounds in Breath

EN ChengYin1,2, LI JianQuan1,2, WANG HongZhi2, ZHI ZhongHua1,2, WANG HongMei1,2,

HUANG ChaoQun1,2, LIU Sheng1, JIANG HaiHe1,2, CHU YanNan*1,2

1（Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031， China）

2（Center of Medical Physics and Technology, Hefei institutes of Physical Science,

Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031， China）

Abstract Based on the independently developed proton transfer reaction mass spectrometry （PTRMS）, a new tester of volatile organic compounds （VOCs） in breath was built. The bypass flow rate in the breath sampling inlet is controlled by mass flow controller （MFC） in this breath tester. Not only can it monitor the concentration of the concerned VOCs in real time when the MFC is opening, but detect the VOCs with full mass scan when the MFC is closed. This avoids the potential effect from the sample bag and preconcentration. The breath gas of the first author was used as the sample gas to test the performance of breath tester. The result shows that the best response time of breath tester is 1 s, and the sensitivity for acetone in breath is 14.6 counts/s per 10－9（V/V）. Its repeatability is also good. The breath tester holds a potential of a wide studies in the auxiliary medical diagnosis with breath.

Keywords Breath; Volatile organic compounds; Realtime monitor; Proton transfer reaction mass spectrometry; Online mass spectrometry

（Received 29 August 2011; accepted 22 October 2011）

2012年全国有机质谱学术会议

（第一轮通知）

由中国分析测试协会主办，清华大学分析中心承办的2012年全国有机质谱学术会议，将于2012年10月11～16日在云南省西双版纳召开。会议设有大会报告、专题报告、质谱公司技术新发展和应用报告、优秀论文评选。热诚邀请广大学者、相关单位代表及相关仪器厂商参会。

本届学术会论文将在《分析实验室》增刊刊登，有意参会代表请在网上在线投稿、注册。有关会议注册、投稿要求、论文格式等，请登录会议网址查阅： 省略/

一、会议主题和征文内容

（1）有机质谱在生命科学、生物技术中的应用；（2）有机质谱在药物分析研究中的应用；（3）有机质谱在环境分析研究中的应用；（4）有机质谱在食品安全分析研究中的应用；（5）有机质谱在石油化工分析研究中的应用；（6）有机质谱在疾病预防控制中的应用；（7）有机质谱在法庭科学中的应用；（8）有机质谱基础与新技术研究。

二、来稿要求：

凡未在刊物上发表和未在学术会议上宣读过的反映近期有机质谱基础研究，新技术、 新方法的发展，以及在各个领域的分析应用论文或综述均可投稿。论文请务必提供稿件联系人电话、通讯地址和Email，并于2012年6月30日前在线投稿（网址： 省略/）

三、联系人：

梁建华，电话：010－62771139，Email: jhliang@mail.tsinghua.省略

张炜奋，电话：010－62792607，Email: zhangweifen@mail.tsinghua.省略

在线监测技术论文范文第4篇

关键词：束管监测系统，应用，实践

 

束管监测系统是矿井防灭火预测预报重要的技术手段，是矿井防治自然发火的第一道防线，在矿井安全管理中不可或缺，其性能的稳定、完善与否，直接关系到矿井的安全生产。目前国内使用的束管监测系统的气体分析设备主要有两种：一种是采用红外线吸收原理的红外线气体分析设备，二是采用分离原理的气相色谱仪。两种设备各有所长，红外线气体分析设备监测范围宽,飘移小、速度快、稳定性好，适合连续的在线分析。论文参考网。其不足之处是检测的气体品种少，预测自然发火的部分气体指标如C2H6、C2H4、C2H2、C3H8等不能进行分析。而气相色谱仪检测的气体品种多，精度高，能够满足预测预报煤层自然发火的需要，但是检测速度慢，操作复杂，不适合连续的在线分析。

济宁二号煤矿原有束管监测系统为KSS-200煤矿束管色谱微机监测系统。该系统自1992年安装使用， 为济宁二号煤矿的防灭火工作发挥了重要作用。但目前系统老化严重，软件陈旧，运行过程中经常出现设备稳定性差，监测漂移大，分析误差大，重复性不好等问题。同时，随着矿井不断的延伸，采区逐渐增加，该监测系统已远远不能满足矿井安全生产需要。

结合当前的气体监测分析技术发展趋势，拟采用先进的< 红外线分析仪+气相色谱仪分析 > 模式，集红外线气体分析设备监测范围宽、飘移小、速度快、稳定性好、适合连续的在线分析的优势与气相色谱仪分析检测的气体品种多、精度高的长处与一体，对现有系统进行升级改造。经多方调研、综合分析比较，济二矿与有关科研单位共同研发了JSG-7型煤矿自燃发火束管监测系统，该系统在微机控制下可将井下监测点的气体，通过束管连续不断的抽至井上气体分析仪中进行精确分析，实现对CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2等气体含量的在线监测，其分析结果在以实时监测报告、分析日报表两种方式提供给有关人员的同时可自动存入数据库中，方便今后对某种气体含量的变化趋势进行全面分析，预测预报煤炭自燃的趋势及发火点的温度变化情况。该系统同时具有红外线气体分析和气相色谱分析两种功能，可分别同时或单独运行，是目前井下自然火灾监测设备理想的更新换代产品。

一、系统具有以下优点：

（1）运行稳定，可靠性强：由于进入分析仪中的气体直接通过束管在井下采样，气体不会受到任何其它人为因素的影响，能真实的反映井下采样地点的气体变化情况；通过粉尘过滤器和滤水器进行过滤，采集的气样进一步减少了不必要的干扰，非常适应煤井下多尘、潮湿的作业环境，分析结果准确可靠。

（2）操作简便：整个系统在微机控制下运行，显示器和控制柜均能动态实时的反映当前系统的工作状态，操作人员可以方便的查询各种参数来满足不同的监测需要；全屏汉字编辑，界面友好。

（3）工作效率高：系统可24小时连续进行采样与分析工作，不用人工下井采样，大大节省了人力、物力，降低了检测人员的劳动强度。

（4）检修方便：由于整个系统的控制、运行、分析部分均安装在地面室内，检修十分方便。

（5）自动化程度高：操作人员设置好参数，启动束管检测后，系统进入自动状态，连续不断地进行采样、分析、输出结果，直到完成设定的次数或人工干预为止。

二、系统工作原理：

采统工作时，先启动抽气泵，使束管内形成负压，即井下外部的压力大于束管内的压力，使井下气体被吸入束管，到达井上的电磁阀前并处于等待检测状态，气相色谱仪达到稳定工作状态后，微机通过控制接口输出一个开关量给驱动电路，驱动电路的继电器吸合，接通某一路束管的磁阀，该路束管内的气体被分别送入红外线分析仪和色谱仪中，分析结果被送到微机内的数据采样接口板上，经过信号放大，模数转换，将模拟量变成数字量，然后由分析软件进行处理，形成谱图和分析结果，分别在屏幕和打印机上表现出来，完成某一路束管气体的检测分析过程。在需要多路检测的时候，由微机按照用户设定的检测顺序和检测次数自动循环进行，无需人工干涉，可实现24小时连续在线检测与分析，所有分析数据均存入数据库，以便数据的再利用。

束管是用高压聚乙烯制成的输气管，它具有抗老化、耐腐蚀、防水性好、可任意弯曲型等特点。气管既可以单根使用，也可以集中使用。利用气管将井下气体运至井上分析地点，主要是利用了气管两端产生不同的压力，使气体从压力大的一端流向压力小的一端的原理。在井下已选定的采样地点，敷设好气管，气管的端口装上滤尘器，以防止井下的煤尘和岩尘进入气管内。若干根气管通过分路箱（含滤水器）成为束管，连接敷设至井上气析室内，每根管路通过电磁阀汇成一路接到抽气泵上，当抽气泵开始工作时，泵口的压力在抽气泵的作用下开始变小，产生一个负压，与井下管路的接口形成压差，外部压力大于管路内部压力，气体进入管路内部，抽气泵连续不断的工作，使气体由井下源源不断的抽至井上，在微机的控制下，每路气体被顺序送入气体分析仪分析。

三．系统升级步骤与过程

（1）增加红外线气体分析设备。德国西门子公司的ULTRAMAT23红外线气体分析设备可分析CO、CO2、CH4、O2等4种预测预报自然发火的指标气体，并可24小时连续工作，自动生成报表和测点的气体变化趋势曲线。

（2）改造原气相色谱仪分析系统。

①更换气相色谱仪，选用工业在线气相色谱仪SP1000和与其配套的专用进气系统，包括2台MOA-V11采样泵。

②更换色谱数据采集卡，选用32位A/D转换器和与其配套的分析控制软件。

③安装具有自动生成报表，自动生成气体变化趋势曲线，可进行网络传输的新型色谱数据工作站。

(3)更换原抽气泵为4台美国GEST公司摇摆活塞式75R647抽气泵。

(4)更换气体预处理装置，该装置包括气体消焰，过滤，流量调节，干燥冷凝处理等。

(5)更换采样控制装置，该装置包括两套系统的自动循环采样控制板，两套系统的继电器板，66只进口二位三通电磁阀，32只压力流量显示仪表等，能使红外线分析系统和色谱仪分析系统分别或同时工作。

(6)增加一套系统软件。分别控制两套系统的采样和数据分析处理，报表可进入网络传输，实现数据共享。

(7) 更新系统数据工作站：

4研华一体化工作站一套，包括2套32位数据采集卡，和与其配套的分析控制软件，激光打印机打印报表和趋势曲线。

5研华工控机两台（原装机）。

6HP5200L激光打印机一台。

7三星液晶显示器一台（19英寸）。

5） 32位数据采集板2块。论文参考网。

（8）测点由16路增加到32路，相应的铺设一根16芯700米阻燃和抗静电气缆。

四、系统升级改造后主要技术指标

1.测点路数由16路增加到32路。

2.系统能24小时不间断运行。

3.分析一路气样的时间小于3分钟。

4．可分析CO、CO2、CH4、O2、C2H4、C2H6、C2H2、N2等8种预报自然发火的指标气体。其中CO气体的最小分辨率为1PPm，C2H4 、C2H6、C2H2气体的最小分辨率为0.05PPm。

5．分析数据、报表、趋势曲线等自动生成，并可进行网络传输。

趋势曲线图

该系统升级后，极大地提升了矿井防灭火装备水平，安全管理手段进一步完善。论文参考网。系统投入使用以来，工作稳定可靠，分析数据迅速、准确、操作方便，工作效率高，节省了大量的人力、物力；可全面分析多种有害气体成分，及时预测预报矿井自然发火安全隐患，高效灵敏地及时掌握矿井各发火重点监控区域的指标气体细微变化，以便安全管理部门据此及时采取有效防治措施，将煤炭自然发火这一长期制约矿井安全发展的重大安全生产隐患消灭在萌芽状态，确保矿井安全高效发展和职工的生命安全、身体健康，社会效益和经济效益均极为显著。

在线监测技术论文范文第5篇

Abstract: This paper describes the structure of the telecommunications fiber optic networks,and how to discover these fiber failure,determine the fault location and repair faults in detail. This process is relying on a complete set of advanced fiber monitoring system. This paper focused on the function and design ideas of the system,the latest technology the system uses,the unique of system compared with other systems,and project implementation.

关键词:光功率;分光;网络

Key words: optical power;spectrophotometry;network

中图分类号:TN91 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)15-0186-01

1OTMS-98光缆故障监控系统原理

1.1 系统总体结构

本光缆故障监测系统由省光缆总监控中心(PMC)、区域光缆监控中心(DMC)和安装在现场的监测站(MS),通过分组交换网(X.25网)、公共电话交换网(PSTN网)分三级汇接而成。

省、地监控中心(PMC或DMC)由运行Windows NT网络软件的微机服务器构成局域网。

远端光缆监测采集站(MS)则是一个运行在Windows 95软件下,模块化集成的,易于扩充和维护的局域网。

1.2 光缆/光纤故障监控原理

光功率监测其结构特点是:①分布在各电话局机房的每个AIU可监测16个光端机盘输入端的收光功率。②每个ACU可控制8个AIU单元。③一个RA系统(远端监测系统)最多可右8个ACU控制64个AIU单元,实现每分钟1024点的光功率采集。④若干RA系统通过X.25网与DMC相连形成区域性传输监测网。⑤DMC对若干个同时收到的收光功率告警数据进行分析,在故障发生的一分钟内就可迅速确定故障光缆段。⑥DMC自动快速启动MS站的告警监测系统对故障光缆段进行故障点精确位置的测定。

光端机发射端发出的1310通信光进入WDM的端机侧,从OTDR卡发出的1550监测光进入光开关箱,通过光开关箱选择某条光路后进入WDM的监测端。这两束光通过WDM的合波作用,形成一束既包含通信光也包含监测光的光波,从外线侧输出。

2监控系统优化设计

本章是阐述作者本人对监测系统优化设计的一些观点。

2.1 OTDR测试

OTDR的监控长度:

以下介绍在测试中要用到的OTDR各参数及OTDR监测长度的计算。

①OTDR动态范围。

其定义是:初始反向散射功率和噪声水平功率之比的对数值的10倍。按国际标准,各OTDR生产厂家对动态范围指标的解释应该是在10Us脉宽,3分钟平均时间,SJN=1(信噪比)的条件下,动态范围即是在反向散射功率跌落到噪声水平时,全部光纤长度上用分贝计算的损耗。

②OTDR测量范围。

其定义是:在允许的精度下,正确分辨和测量光路中“事件点”的最大衰减范围。一般,把包括光缆熔接头在内的一切光缆衰减变化点统称为“事件点”。光缆熔接头衰减一般在0.2DB左右,指标要求不超过0.5DB。

显然在精确度要求不同的情况下,OTDR的测量范围会有多有少地小于OTDR的动态范围。

③关于OTDR监测长度。

OTDR监测长度肯定和OTDR的动态范围直接相关,动态范围大,监测距离一定长。

④OTDR监测长度计算。

光缆故障监测系统的最大监测长度的计算,可以参照光缆中继段长度的计算方法,按最坏值法计算。当损耗受限时,故障监测长度按下式计算:

L=(P-Ac-Mc-Me)/(Af+As)

式中:

L:故障监测系统最大监测光路长度(Km)。P:OTDR的动态范围(dB)。Ac:介入损耗,包括WDM的介入损耗,光开关的介入损耗,跳线活接头的介入损耗等(dB)。一般WDM 0.8 dB/个。Filter 1.5dB价(包括活接头)。光开关1dB/个。跳线活接头0.5dB价。Af:光缆平均衰减系数(dB/km):0.25dB/km。As:光接头平均衰减系数(dB/km):0.05dB/km。Mc:光缆富余度(dB):一般取值3dB。Me:监测设备动态范围富余度(dB):一般取值3dB。

一般在线监测中Ac介入损耗为:1个光开关、1个WDM,1个Filter及2条光路线的介入损耗之和。

Ac=1+0.8+1.5+2×0.5=4.3 dB

每增加一段在线监测段,须增加2只WDM和3根光跳线的损耗,即Ac增加3.1dB的介入衰耗。

2.2 从光功率监测来看监控系统的优化设计

对光功率模块的工作原理的分析可知,在光功率监测中,每一采集点都对应一个传输系统。如果同时有多个传输系统告警,根据传输系统路山分析算法就可以分析出有可能产生告警的多个光缆段。我们当然不应该让OTDR发出测试光去测试每一条光缆段,这样做无疑是严重地浪费仪器资源,人为的增大了监测系统的负担,也是违反了我们的优化设计原则二。

我们想做到的是,能尽量找到尽可能少的测试光路,这些光路可以穿过所待测的光缆段,可以让OTDR的测试光达到这些段。由上面的光路集分析算法也可看出,我们是尽量想只找一条光路即可完成对所有待测缆段的测试,如果不行,再找第二条、第三条。