烟气在线监测
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烟气在线监测范文第1篇
关键词CEMS；脱硫；连续监测；SO2
中图分类号：TN931.3 文献标识码：A
我厂一期2×330MW脱硫于2008年底投产，采用石灰石-石膏干法脱硫工艺，无烟气旁路，烟气连续检测系统采用的是北京雪迪龙公司的SCS-900型系统，测量采用直接抽取法。
脱硫在线监测系统测量的主要参数：SO2、NOX、O2、流量、烟尘、温度、压力等，其中SO2、NOX采用NRIR不分光红外法、O2采用电化学法用分析仪检测，粉尘浓度（激光后散射法）、流量（皮托管差压法）、温度、压力等通过安装在现场平台上的仪表进行检测，这些数据经过信号处理传至PLC，上位机与PLC进行通讯（RS485）采集到环保要求数据。通过DAS站对环保数据进行存储、打印、统计和传输，并分别传至DCS和环保局。
2 系统原理
2.1 系统原理
CEMS烟气连续排放监测系统（Continuous emission monitoring systems for flue gas） 简称CEMS，主要用来连续监测烟气中烟尘及二氧化硫及氮氧化物的排放浓度及排放总量。系统主要包括：烟气颗粒物监测子系统（烟尘CEMS）、气态污染物监测子系统（烟尘CEMS）、气态污染物监测子系统（烟气CEMS）、排气参数子系统等三部分。
2.2 系统结构
CEMS系统采取了模块化的结构，系统功能单元大致分为室内和室外两部分。室内部分主要有主机柜（样气处理、分析仪、数据采集处理等）、供电电源、净化压缩空气源。室外部分主要有采样监测点电源箱、红外测尘仪、流速监测仪、烟气采样探头、空气过滤器以及伴热采样管线和信号控制电缆等组成。
2.3 气体监测
烟气的分析（SO2、NOX、O2）采样方法采用直接抽取加热法，分析仪表选用德国西门子多组分红外分析仪ULTTRAMAT23。SO2、NOX红外分析原理，O2采用电化学法。
我厂采用直接抽取法进行烟气分析，标准状态下的干烟气是指在温度273K，压力为101325Pa条件下不含水汽的烟气。系统主要由保温取样探头、保温输气管路和制冷除湿预处理系统组成，测量较准确，表计不准时可以随时用标气标定。
2.4 粉尘监测
我厂采用RBV粉尘仪，基于激光散射原理，基于烟尘粒子的背向散射，镜头要经常擦拭、污染严重时要用酒精棉对其清洗。特别是当法兰焊接在烟囱上后，如果为负压，需要连接保护过滤器；如果测点在正压，需要加反吹，含尘量应小于200毫克/方米。如果烟气中含水量太大会影响测量效果，水汽太大，水滴会被当成颗粒物测量。
2.5 流量测量
利用皮托管差压法，皮托管有两个测压孔，一个对准气体流动方向，测的是总压，另一个垂直于流动方向，测的是静压。流速与动压的平方根成正比，为了保证测量准确，增加了反吹管路和电磁阀，定时进行吹扫。
2.6 辅助参数
温度采用一体化温度变送器测量，压力采用西门子扩散硅微压变送器。
2.7 数据采集处理系统
由计算机、打印机、485-232转换器、相关软件。
2.8 气体预处理系统
2.8.1 气体采样
烟气经采样探头和烟气加热管线由取样泵抽到分析柜，气体伴热管路为避免从取样点及分析柜传输过程中不出现样气冷凝现象，避免SO2损失及样气畅通，取样管线及取样探头均采用加热方式，其温度要求控制在120-140度。采样流程为：样气-采样探头-采样管-分水器-制冷器冷枪A-过滤器FP1-两位一通电磁阀Y1-制冷器冷枪B-抽气泵-样气、标气切换阀-分析仪表-排气管路到室外。
2.8.2 真空泵为法国产KNF耐腐隔膜真空泵。
2.8.3 样气过滤器主要通过探头过滤器和过滤器组成。
2.8.4 样气除水：样气进入分析柜后，通过制冷器来对样气进行快速冷凝，经过制冷后的样气将满足分析仪要求。蠕动泵用于冷凝水的排放，制冷器的温度一般控制在+5±2℃，其中包括气体冷凝、过滤器和气流调节装置组成，使烟气中夹带的液态汽溶胶体、水分等冷凝液体，在经过汽水分离器的气膜时被捕集，集成液滴沿器壁下落，由出水口排入排水器内，从而达到气液分离的目的，并使样气得到进一步净化，并调节气流到一个合适的流量送入分析仪内。
2.8.5 净化器源：为仪器的气路提供清扫气，经过除水干燥，出游净化处理后的洁净空气。主要有：测尘仪的在线强制吹扫气路，防止光学镜头污染；用洁净的压缩空气吹扫采样气路和采样探头。双管伴热和吹扫气路，保证采样探头和管路的畅通。
3 分析仪故障分析
3.1 分析仪常见故障代码有M维护请求、F有故障、“！”是故障已被记录在日志中而且不错在。
3.2 烟气分析仪SO2数值显示偏小或不变
（1）当现场锅炉工况偏低或者停炉时，对SO2影响很大，当负荷高时，燃煤量大，SO2含量高；负荷波动大时，SO2变化也会大。
（2）当采样气体流量偏低时对SO2有很大影响，一般要求采样气体流量保持在0.8-1.2mg/min之间，流量偏低会使进入分析仪的气量过小而使得测量数值偏低。一般为采样探头、管路、控制电磁阀、冷凝器堵塞或冰冻现象，应使流量在正常范围。排气管、排水管冻管，导致管路堵，分析仪不能正常工作，SO2和O2浓度不准，要尽量提高环境温度，避免类似现象发生。
（3）当管路存在泄漏现象时，首先会是氧量偏大，SO2偏低，可能原因是采样管路、连接接头、过滤器、冷凝器、蠕动泵管等密封不严；从玻璃瓶进气口取下进气管，堵住进气口，如果浮子流量计小球到最低，且仪表出现报警说明柜内各装置密封良好。精密过滤器堵导致分析仪没进气，导致SO2和氧量浓度不变；蠕动泵坏导致系统漏入空气使分析仪数据测量不准确。
3.3 采样气体流量偏高或偏低
管路漏气时，流量显示偏高，SO2偏高，此时应检查密封。
管路有堵塞时，流量计显示偏低且调整螺钉无效、SO2偏高，此时应检查真空泵处理及管路堵塞情况。
4 系统维护
4.1 在线监测SO2数据异常的处理方法
在CEMS小间检查在线分析仪的流量是否保持在1.0mg/min左右，如果不能调节，拔下初级过滤器前取样管，观察分析仪流量是否能升高到2.0mg/min以上，若不能则重点检查初级过滤器、真空泵、气管、各接头、冷凝器、气体排出管是否顺畅等。若能，则重点检查烟气取样装置是否堵塞，重点检查采样滤芯、探头、电磁阀、伴热管线等；检查排水蠕动泵运转及排水、泵的严密性、查看有无漏气，最后用标准气对分析仪进行标定
4.2 SO2标定步骤
零点标定时按CAL键，拔下真空泵入口软管，自动校准零点，要求分析仪流量计保持在1.0ml/min左右，校准完后自动进入测量状态。量程标定时要求通入符合条件的标准气体。标气浓度单位换算系数：
SO2浓度单位：1μmol/mol=64/22.4mg/m3=2.86 mg/m3
NO浓度单位：1μmol/mol=30/22.4mg/m3=1.34 mg/m3
NO2浓度单位：1μmol/mol=46/22.4mg/m3=2.05 mg/m3
4.3 日常维护与保养
维护内容包括系统检查与部件更换，一般包括日常检查和定期检查。日常检查包括对ULTRAMAT23、保护过滤器、制冷器后管路、制冷器、蠕动泵、储液罐、采样管线、采样探头、粉尘仪风机、DAS系统进行检查；定期检查包括测尘仪零点及跨度校准15-30天，流量计校准零点、更换机柜风扇滤网、U23量程校准周期是3-6个月，更换取样探头过滤器滤芯、蠕动泵管及粉尘仪风机滤芯周期为6个月，更换取样泵膜片要1-2年，更换电磁阀周期为3年。还要每3个月对分析仪进行零漂、跨漂校准并填写校准记录。
过剩空气系数α=21%/（21%-XO2）；XO2为实际含氧量
用折算浓度算超标C=C？*（α/αS）；C为折算浓度，C'标干污染物浓度，αS锅炉标准的
颗粒物和气态污染物排放率G= C'*Qsn*10-69（Kg/h）； Qsn为标干烟气流量，单位m3/h
环保部门的监督考核从验收合格后开始，每季度企业自行开展比对监测，比对监测时，生产设备应正常稳定运行。比对监测项目有烟气温度、烟气流速、氧量和污染物实测浓度（颗粒物、SO2、NOX）。
数据统计方法及判定：
每季度有效数据捕集率=（该季度小时数-缺失数据小时数-无效数据小时数）/（该季度小时数-无效数据小时数）×100%
缺失数据时间段包括：烟气CEMS故障时间、维修时间、失控时段、参比方法替代时段以及有计划地维护保养、校准、校验等烟气CEMS缺失时间段。
无效数据时间段包括：固定污染源起停运（大修、中修、小修等）期间以及闷炉等时间段。
根据环保标准规定烟气CEMS每季度有效数据捕集率应达到75%以上。
参考文献
烟气在线监测范文第2篇
关键词：氮氧化物（NOX）、烟气组份分析仪(NH3/NOx/O2)、应用分析
中图分类号：TU834.6+34 文献标识码：A 文章编号：
0 引言
氮氧化物（NOX）是造成大气污染的主要污染源之一，是形成酸雨、酸雾的主要原因之一，NOX与碳氢化合物形成光化学烟雾，NOX亦参与臭氧层的破坏，是破坏生态环境和损害人体健康的重要污染源之一，而我国以煤炭为主的能源结构导致NOx排放总量居高不下，“十一五”期间,NOx排放的快速增长加剧了复合型大气污染的形成,部分抵消了SO2减排的巨大努力。为减少锅炉NOx的排放，改善当地大气环境，适应新的环保政策，江苏徐塘发电有限责任公司决定对4、5号锅炉进行烟气脱硝改造，从而提出了对氮氧化物（NOX）的准确测量问题。
1工程概述
“江苏徐塘发电有限责任公司2×320MW机组烟气脱硝工程”，采用液氨法制备脱硝还原剂，选择性催化还原法（SCR）作为脱硝装置及配套系统改造。控制NOx浓度由500 mg/Nm3降低到75mg/Nm3（设计SCR效率85%），
脱硝装置性能主要如下：
脱硝装置在性能考核试验时（附加层催化剂不投运）的NOX脱除率不小于85%，保证出口小于75 mg/Nm3，氨的逃逸率小于2.5ppm，SO2/SO3转化率小于1%；
a) 锅炉50%THA~100%BMCR负荷;
b) 烟气入口NOX含量不大于(500)mg/Nm3；
c) 脱硝装置入口烟气含尘量小于(42)g/Nm3；
d) 烟气出口NOX含量低于(75)mg/Nm3；
e）NH3/NOx摩尔比不超过保证值（ 0.86）时。
脱硝效率定义：
脱硝= C1-C2 ×100%
C1
式中：C1——脱硝系统运行时脱硝入口处烟气中NOX含量(mg/Nm3)。
C2——脱硝系统运行时脱硝出口处烟气中NOX含量(mg/Nm3)。
氨的逃逸率是指在脱硝装置出口的氨的浓度。
2.分析仪(NH3/NOx/O2)系统构成
分析仪系统图如图1 (NH3/NOx/O2)
图1
2.1 测量系统分析
整套监测系统的前端监测探头安装在污染源监测点位置，监测信号经变送器转换处理后变为数字信号，由标准RS485串行接口传输到本地监控计算机，本地监控计算机和分析系统机柜放置在专用监测室内，在监控计算机上通过与之配套的在线环境监测网络系统对污染源氮氧化物（NOX）、NH3、温度、含氧量和压力等环境参数进行数据采集处理，以实现环境参数自动化数据报表处理和统计工作，并可通过电话网络或Internet网将监测数据传送到环境监测中心站或其他相关部门。也可选用模拟端口，或干接触进行参数传输或设备的控制。
系统采用完全抽取法采集样气，过滤后通过伴热管线传输气体，样气在分析仪前完成处理，使之成为干态的待测气体进入分析仪器进行检测。气体分析采用交替进样法及非分散红外原理检测样气。测量结果通过数字端口输入到数据采集设备。数据管理软件对原始数据进行处理，生成各种形式的报告，并可进行远程传输。
此外，为保障系统正常运行，系统设计了多种诊断和报警功能。可输出报警信号、作数椐标记或发出控制信号，如停止采样、启动反吹等。系统具有反吹、校准功能，它可以编程自动进行，也可以随时手动实施。校准使用标准钢瓶气，可直接校准分析部分，也可通过探头进行总体校准。
系列采用了具有创新性的三段脱水系统。该系统包括了一个水分分离器和两个电子冷却器。脱水系统的完美设计可确保将冷凝水带走的NOx等损失量降低到最低限度，从而保证了监测数据的准确性。
2.2对氮氧化物（NOX）的测量分析
在脱硝系统前后分别对NOx进行监测，可以让我们了解脱硝系统的效率。对氮氧化物（NOX）测量原理一般有：化学发光法（CLD）、非分散红外吸收法（NDIR）、紫外吸收法（UV）三种。本系统采用独特的交替流动调制化学发光法（CLD），从原理上消除了零点漂移，此外样气、零气交替进入同一个简册池，更进一步仪器本身不同带来的误差。NOX监测单元采用了低温NOX转化器，在一种特殊的碳族催化剂作用下，将NO2转化成NO.。该转化器的工作温度约为190℃，在确保NO2完全转化为NO的同时，耐用性和寿命大大提高，采用半导体传感器，能够测量0-10ppm微小含量的组份，比传统的传感器使用寿命更长，灵敏度、可靠性进一步提高。
如图2，在电磁阀的精确控制下，样气和参比气（待测成分浓度为零或为某个已知数的气体）以恒定的流量被交替地注入检测池内。红外线光源发出的红外线通过检测池后被检测器检测。当检测池内顺序通入样气和参比气时，对红外线能量的吸收就会产生变化，致使检测器中的薄片产生位移，位移被转化成电信号，最后计算出样气中待测成分的浓度。
图2
2.3NH3监测的意义及SCR氨逃逸量测量分析
由于在脱硝过程中需要喷入NH3，所以需要对脱硝过程后残留的NH3进行监测，以保证最终的排放浓度在排放标准以内。在线监测系统的数据不但可以向相关部门汇报，而且可以直接作为脱硝过程中的过程控制参数，防止过多的NH3与SO3反应形成 NH4HSO3，通过有效利用NH3降低脱硝运行成本 。
由于NH3极易溶于水，造成测量不准，其对策主要是采用探头还原反应方式测量NH3，探头处温度比较高，可以防止NH3损失，由于探头深入烟道内，易于保持反应所需温度。本工程烟气脱硝入口及出口氮氧化物监测的在线分析采取直接抽取法，其难点在于被测烟气高温、高粉尘、高湿及高腐蚀，造成取样探头易堵塞，系统易腐蚀。因此对采样及样气处理系统采取多级过滤除尘，两级除湿，采取气溶胶过滤除雾滴等措施，提高系统除尘、除湿的能力，确保系统可靠运行。
3.日常维护检查项目
为了保证系统的正常运行，必须进行定期的检查和维护，如表1
表1
4.常见故障对应
由于分析系统工作环境恶劣，系统会出现一些故障，及时迅速的消除故障，不仅能够保证主系统的安全运行，也可以延长分析仪的运行寿命。
4.1低流量-流量报警
现象：样气或标气浓度不能达到正常流量。
对应：
① 调整针阀（NV-1、NV-2）;
② 确认采样泵运行情况（P-1）,更换泵膜或者泵；
③ 检查二次过滤器是否阻塞（F-1/F-2）,更换滤纸；
④ 检查P-2运行情况，更换泵膜；
⑤ 确认空气过滤器(FA-1)是否堵塞，更换空气过滤器；
⑥ 检查压力调节器（R-1）的设定压力和运行情况
设定压力：-0.01MPa;重新设定压力或者更换压力调节器；
⑦ 检查气路流程上其他相关部件是否有堵塞，或者漏气。
4.2取样温度异常
现象：操作面板上’SAMPLING 温度异常’变红色
对应：
① 检查电子冷却器(C-1,C-2)是否正常运行，如果异常请更换；
② 确认臭氧分解器加热器（DO-1）是否运行，如果异常请更换。
4.3NH3测量数据异常
现象：NH3测量数值波动异常或者测试值异常；
对应：
① 调整NOx气路与NOx-NH3气路管路系数，确保两管路测量同一气体时测试值一致；
② 对分析仪进行校正；
③ 更换探头NH3转换催化剂；
④ 更换NOx气路与NOx-NH3气路转化催化剂管(COM-1,COM-2)。
4.4不能正常校正
现象:零气或量程气校正系数超过设定范围，操作面板‘校正不能’变红色
对应：
① 确认标气流量是否正常，如果流量偏低，按照上面所述排除故障；
确认气瓶压力，如果气瓶压力过低或者无压力，请更换气瓶
② 检查校正气体设定浓度值是否与气瓶浓度值一致；
③ 确认电磁阀(SV-1,2,3,6)运行情况：如果电磁阀停止运行，操作面板上‘电磁阀停止’会变红色，更换电磁阀。
5 结束语
烟气在线监测范文第3篇
关键词：变压器;局部放电;在线监测;电力系统;电力输送;线路故障 文献标识码：A
中图分类号：TM774 文章编号：1009-2374（2015）02-0154-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0174
我国变压器局部放电在线监测主要是对变压器的绝缘状态进行监测，主要监测方法有变压器油中溶解气体在线监测、变压器油中微水在线监测和变压器局部放电在线监测。变压器经过长时间运行，在高温下逐渐分解出气体，气体在油纸绝缘中存在，气体自身对物体击穿强度和油纸相比相对较弱。在电压恒定状态下工作的变压器受到电压的作用，气孔被首先击穿就形成了放电现象。变压器工作状态中由于一些原因也可能导致放电现象，比如变压器铁芯绝缘不良形成放电。变压器在很多情况下也会形成两点铁芯接地形成线路的短路情况，所以，局部电路在很大程度上能够监测出变压器出现的问题。如果在放电初期就能够监测到，并且强度很弱，持续时间很短，要及时对隐患进行消除，避免造成变压器内部构造的损害。
1 变压器局部放电的定位
1.1 超声定位法
超声波定位法主要是对变压器局部放电产生的信号进行检测。在变压器箱外壳中安装超声波传感器，如果变压器设备出现局部放电现象，超声波传感器能够及时地对放电时发出的超声波信号进行捕捉并且检测。由于变压器箱外的传感器数量不止一个，传感器由于放置的位置不同，对放电产生信号的检测时间也不相同，因此，通过检测信号的大小和时间进而对局部放电位置进行定位。
1.2 电-声联合定位法
电-声联合检测方法主要是运用信号的传播速度进行定位。超声波在油和箱中的传播速度和电信号的传播速度相比在一定程度上较低，该方法利用这一特点对局部放电位置进行定位。发生局部放电现象时，速度快的信号首选触碰到监测器，由于超声波速度相对较慢，监测器通过电信号和超声波两者到达的时间差来推测局部放电的位置。
1.3 电气定位法
此种方法首先需要对一些事项进行假设，假设变压器的等值电路在某特定频率范围内是纯容性电路，这种容性电路在变压器中能够计算出具体数值。如果发生局部放电现象，需要满足电压比值和放电点位置两者的函数关系，对变压器电压进行测量就能够判断出放电的位置。
2 变压器局部放电在线监测方法
2.1 脉冲电流法
脉冲电流监测方法是最早用于变压器局部放电监测的方法，此方法在监测中应用最为广泛。如果发生局部放电现象，会产生高频脉冲电流，这种电流能够对变压器中性点进行监测，并且还能够对外壳接地电缆脉冲电流进行监测显示。还可以利用监测器对变压器高压套管处的脉冲电流进行监测，能够准确地确认变压器中是否发生了局部放电现象。
2.2 超声波监测法
变压器发生局部放电现象时会发出电脉冲信号和超声波信号，能够根据产生的两种信号来判断设备内部的局部放电状况。可通过同时产生的超声波信号和电信号判断变压器内部的绝缘状况。
2.3 射频监测法
射频监测方法主要是采用传感器对变压器中的中性点进行监测，还能够采用传感器截取变压器内部放电产生的电磁波信号进行监测。射频监测方法和超声波法、射频监测法相比在很大程度上能够加快监测频率，并且监测过程中对变压器运行方式的改变不受影响。
2.4 光测监测方法
当变压器内部产生局部放电现象的时候，放电的产生往往伴随着脉冲电流的产生，与此同时有发光、发热现象的产生。光测方法主要是对光辐射信号进行监测，采用光电探测器对变压器内部放电产生的光辐射信号进行监测并分析，光电探测器将光辐射信号转化为电信号，把电信号经过处理输送到监测系统中。光测法在进行监测的时候不受任何环境的影响，但是检测的灵敏度相较于其他设备稍低。
2.5 化学法
化学法主要是利用变压器内部分解出气体中的成分和浓度进行检测。变压器放电产生的气体中主要以氢气、一氧化碳和四氧化碳等气体，通过分析气体中的成分、浓度和热量来进行放电监测，但是化学监测方法有一些不可避免的缺点：（1）变压器内油气分离的时间长，对瞬间发生的局部电流很难发现;（2）化学监测方法只能对局部放电的发生进行监测，不能够对放电发生的位置进行定位。
3 变压器局部放电在线监测的发展
随着科技不断发展，我国在局部放电监测技术方面有了很大的突破和发展，取得了傲人的成绩。变压器局部放电在线监测的研究重点主要有以下六点：（1）深入探究变压器局部放电的理论结构，建立不同局部放电的类型模型，根据类型和特征的不同运用科学的控制措施对其进行监测;（2）变压器在局部放电时往往出现多点放电现象，需要在局部放电的基础上研究多点放电的特征和控制措施;（3）在进行变压器局部放电监测的时候，需要做到对干扰信号进行有效的识别，一些监测方法能够很好地对干扰信号进行正确识别;（4）在现有技术的基础上着力研究新型传感器，使局部放电监测效率更高;（5）要解决放电量的标定问题，这种标定问题在很大程度上能够判断出局部放电的严重程度;（6）对在线监测系统进行不断完善，这不但需要有好的技术，而且还需要把整个监测系统都优化在内。
4 结语
随着我国用电量不断加大，电力企业也在积极提高电力系统，使电网等级进行不断更新和升高，电量容量不断增多。在对变压器进行在线监测的时候，要保证变压器出现了局部放电现象、绝缘体是否受损等一些问题，必须要对其进行准确的判断，提高判断准确率，避免误判的情况发生。由于变压器主要任务是输送电力，内部结构相对繁杂和不均匀分布，当不均匀地方的电场达到一定程度的时候，就会发生局部放电，从而破坏绝缘性能，直接造成停电或者事故的发生，所以，对变压器进行在线监测有很重要意义。对变压器在线监测能够很好地对设备内容的绝缘状态进行实时的监控，有很高的灵敏度，还能够对局部放电位置进行定位，为变压器的检修提供了便利条件。随着新型技术的不断发展，极大地促进了变压器局部放电技术的快速发展。
参考文献
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烟气在线监测范文第4篇
Abstract： Surface defect detection is an essential and important link in the system to ensure the quality of the products. Surface detection technology based on machine vision imaging method has become a means of reform online surface inspection. This paper analyzes the means of detection， and gives the methods to research LED light source design， surface defect visual imaging.
关键词： 表面缺陷检测；视觉检测；LED光源
Key words： surface defect detection；visual inspection；LED light source
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）16-0057-02
0 引言
机器视觉检测技术是用视觉传感器和计算机组成的采集与控制系统对被测对象进行成像，再利用图像处理技术提取被测量信息的测量技术。机器视觉检测系统通常由视觉传感器、计算机采集与控制、图像处理三大模块组成，其中视觉传感器是由特定的照明光源和成像器件组成。在机器视觉表面缺陷检测量方法上关键要解决照明方法与成像方法两个问题。
1 LED光源照明的打光技巧与LED光源模组设计分析
在视觉检测中，LED光源的设计，是实现正确打光技巧的前题。打光方法是否合理关系到目标信息是否能准确的摄取。因此，LED光源设计与打光技巧是视觉检测中的关键问题。
首先在理论上解决以下两个问题：一是明场照明与暗场照明、直接照明与散射照明、倾斜照明与同轴照明、投射照明、偏振照明等照明方式同表面粗糙度和表面特征之间的关系；二是照面光源的色温和光谱特性同目标特征的颜色以及背景颜色之间的互补关系，以及光谱与色温对目标特征增强的影响规律。
然后以光的反射、散射等物理光学及光度学为理论基础，以LightTools和TracePro为光源设计工具软件，结合图1对LED光源的要求，研究LED光源照明的打光技巧和LED光源的设计原理和方法。
2 表面缺陷视觉在线检测中大孔径远心光路成像技术分析
不论是点扫描成像、线扫描成像还是帧成像，通常在图像传感器的前方需要放置一个物镜，在特定的照明方式下，在特定的空间位置，把含有表面缺陷信息的散射光场汇聚到图像传感器的感光面上。由于成像物镜一般都有有限的孔径，在近几年的研究中发现，这种小孔径视觉成像，在大面积表面缺陷测量中，对很多缺陷不敏感，要解决这个问题，需要研究采用大孔径远心光路成像。而在大面积表面缺陷检测中，大孔径远心光路系统又很难实现。
以往的研究中发现用线阵扫描方法或面阵摄像机直接对被测表面成像时，即使摄像机的分辨率很高，有时都难以分辨表面上的微观缺陷，主要原因是摄像机镜头的孔径大小改变了光线的传播方向。为了解决这个问题，只有让散射光场中的光线平行地投射到感光面上，即采用远心光路系统。图1给出了高速线阵扫描的两种可能的视觉成像方式。
3 表面缺陷计算机自动识别技术分析
采用计算机从视觉图像中自动识别表面缺陷，在理论上与实际应用中一直都是一个非常难的问题，尤其是复杂背景的视觉图像中表面缺陷的自动识别。这通常是表面缺陷在线检测中的一个主要瓶颈。不过近些年来，随着数学形态学、计算机纹理分析技术与模式识别技术的发展，各种新的自动识别方法不断出现，为表面缺陷的自动识别在理论与方法上提供了很好的支持。
目前研究工作中，常用的途径是采用数学形态学与纹理分析等分类法。如Anand等人对焊接的缺陷图像首先利用Canny算子探测出缺陷的边界，再用膨胀法连接哪些相似的边界，用腐蚀去除掉哪些不相干的边界，最后根据缺陷的特性进行分类。Chetverikov等人在视觉检测具有规则纹理结构表面的缺陷时，采用形态学对纹理中的缺陷进行增强，然后根据纹理的规则性与局部方向性把缺陷从纹理图像中分离出来。
可以分析得出，将数学形态学与计算机纹理分析技术结合起来，进行表面缺陷的自动识别技术研究将是一种可行的方法。形态学方法一般比较适合用于表面缺陷视觉图像的前期处理，因为用它对缺陷图像进行变换，可以增强表面缺陷的特征，但是它难以单独完成缺陷的自动识别任务。纹理分类有四大种类，每个种类有许多不同的分类方法，利用纹理中的特征值或函数，可以完成图像自动识别。但是在纹理分类法中，目前现有的分类方法对复杂的纹理图像识别精度不是很高，有时难以胜任表面缺陷在线自动检测的需要。因此如果把形态学方法与纹理分类法结合起来，也许是一条比较好的提高自动识别精度的途径。
参考文献：
[1]A. Anand， P. Kumar， “Flaw detection in radiographic weld images using morphological approach，” NDT&E International， Vol. 39，2006：29-23.
[2]D. Chetverikov， A. Hanbury， “Finding defects in texture using regularity and local orientation，” Pattern Recognition， Vol. 35， 2002：2165-2180.
烟气在线监测范文第5篇
【关键词】 高压电气设备 在线监测 状态检修 技术研究
随着电力事业的快速发展，我国电气设备在监测与检修中都取得了良好的发展。面对日益完善的国民经济投资，用电负荷在我国一度表现出上升的趋势。由于我国电源相对落后，所以让电力发展呈现出结构性与季节性短缺的矛盾。为了尽量满足不断增加的用电量，必须根据检修计划存在的缺陷，整合时展，进行合理的改进与安排，从而将计划转化成状态检修，进而节省检修费用与维修成本，保障系统运行的可靠性与安全性。
1 电气设备在线监测以及状态检修技术原理和优点
1.1 传统电气设备检修缺点
在传统的电力系统中，虽然能一定程度的避免故障发生，但是由于和电气设备离线状态相脱离，所以让电气设备被迫停止运行，这样不仅影响了电力系统稳定性，同时也难以保障试验准确性。在这过程中，由于一直是定期检测，所以电气设备很可能在间隔期发生故障，如果不是在定期检修中发现问题，这样就会造成资源浪费，甚至还会让电气设备由于检修受到损害，进而造成维修过度等问题。如：某电气设施原计划使用周期为15年，在运营时间达到15年后淘汰，但是计划周期只是保守的数字估算；在实际运行中，电气设备会受到维修环境、运行状态等多种因素影响，如果设备保养科学，使用周期会明显大于计划寿命，所以这种检修形式给电气设备造成了资源性浪费。
1.2 电气设备在线监测技术原理
随着科学技术以及信息时代的快速发展，计算机技术得到了快速发展，同时电气设备在线监测应运而生。这项技术的原理是根据运行状态，对设备信号进行整理、传输、采集，从而让电气设备在带电的情况下进行监测，也就是说，它是传统系统整理、采收电器设备，并且将整理的数据传输给对应的系统的过程。数据通过整理与分析，在输出整理数据的同时，能够更加直观的呈现给管理人员、操作人员，并且实时、直观的了解电气设备运行状态。
1.3 电气设备在线监测的技术优点
在电力系统运行中，通过在线监测技术，不仅能对设备状态进行有效监测，还能对其进行全方位的监控，并且结合数据诊断以及信息监测对所处状态进行监测，有目的、有针对的使用监测措施，进而达到节约能源，减少过度使用以及维修问题等一系列不利影响。也只有这样才能让电气设备始终处在最佳的运行状态，减小带病运行或者状态良好时被迫检修等现象产生，从而让电气设备发挥更好的使用效益。
2 电气设备在线监测技术的规则以及功能要求
2.1 规则
从目前我国使用的电气设备状态检修情况来看，很多评价使用的是不合格、合格的字眼，在具体的状态检修中缺乏可行性与指导意义。针对这种现象，为了保障电气设备在状态检修中能良好的应用，必须完善电气设备检修评价体系，或者将必须停止运行的电气设备运行状态给予0到100的评价分值，最后再整合运行记录、试验过程、裂化速度、家族缺陷、阀值接近程度等不同的内容进行综合性评价。另外，也可以利用电气设备运行状态，对在线监测进行试验、信息收集，并且将相关信息作为检修的依据；通过完善电气设备状态检修管理制度与体系，整合检修管理以及综合判断系统，将量化后的电气设备作为状态检修的依据，进行数字化、智能化、综合化的检修、诊断与电气设备管理。
2.2 功能要求
在电力系统运行中，为了让电气设备在线监测更加及时、准确、实时、有效，必须让电气设备在线监测自身不被影响的状态下运行，从而让电气设备各种状态信号更易于存储、整理、收集和传输。因此，在实际工作中，电气设备不仅要具有良好的报警、自检能力，还必须具备监测与抗干扰能力。它的监测结果是在保障监测精度的同时，利用在线标定对其进行有效监测，进而为设备故障、系统数据分析提供更加实时、可靠的数据，帮助设备在发生故障后进行性质、定位、程度、寿命以及绝缘性能判定。
3 高压电气设备状态检检修策略
从目前我国的电气设备发展状况来看，对相关设备进行评判与分析是高压电气设备状态检修的依据。也就是说：对电气设备运行状态进行检修，不仅能明确故障发生情况，还能根据故障变化率以及具体数值，确定故障持续时间，采取有效措施推动电气设备发展。因此，在这过程中，必须加强工作人员对高压电气设备工作状态的检修以及分析，主要包含状态评估、监测以及预测技术等。
3.1 状态检测
在高压电气设备诊断中，对相关设备进行检测具有重要意义。它可以根据具体的模式，使用恰当的装置以及方法对相关设备状态进行科学有效的检查与测量；或者根据相关数据提供的信息进行科学处理，进而避免各种信息干扰。在这过程中，也可以选用有效信息对设备运行状态以及数据进行检修，只是这是一项比较先进的信息处理功能与技术。
在高压电气设备状态检修中，为了保障高压设备正常运行，必须根据运行状态对已经存在的缺陷以及漏洞进行补救；通过科学分析预测设备，对预测时间进行设置，从而有效降低对相关设备的破坏。
在现实工作中，由于对电压运行的测量比预防性试验以及电压离线状态的参数比较要求更高，所以更能反映高压电气设备运行状况，进而推动状态预测在系统中的应用。同时，这也极大的推动了状态监测在电气设备运行中的应用。对于电气系统设备运行状态来说，它的主要对象是电力系统以及电厂中的电力设施，如：发电机、变压器、电缆、断路器等相关机械设备。一般，高压电气运行设备可以具体的分成三个步骤：数据采集、分析和提取以及对故障状态进行评估、分类与诊断。
3.2 状态预测与评估
在电力系统运行中，预测方式主要包括时间序列、分析回归、模糊预测、灰色预测和神经网络等。在高压电气设备运行中，大多以一种设备运行状态为前提，通过对预测进行科学的设置，从而不断提高设备可用度、可靠性。这种维修方式则是在设备运行状态中，以设备可用度、可靠性为前提，使用对应的方式对运行情况进行有效评估以及确立。所以说，对高压设备运行状态进行有效评估是进行状态检修的前提与基础。
4 电气设备在线监测以及状态检修技术的发展
在电力系统运行中，检修技术与状态检修理论以及应用具有密切的关系，主要包含：设备预测技术、可靠性技术以及决策技术。对于大部分工业国家，早在上个世纪六、七十年代就得到了很大的补充与发展。所以设备进入老年化的份额越来越多，针对这种情况，电力公司必须使用相关方案演唱机组使用周期，从而不断提高经济效益与社会效益。在电气设备状态维修中，不仅能让检修时间更加合理，还能有效提高设备利用效率。
在传统的高压电气设备运行中，可靠性评估主要针对支配性损耗进行维修，从而减小精确度。而可靠性预测则使用的是聚类方法以及多元统计的方案，对机组运行进行综合化分析。在决策技术中，它一直作为独立的管理方案，得到了很快的发展。在状态检修中，作为先进的检修体系，不仅能和管理体系得到有效联系，还能帮助各个管理目标实现。如：荷兰IVO公司结合实际情况开发了Sofia管理系统，这不仅是在长期检修与维护的检出上建立起来的，同时也是对系统检修进行管理。
从目前的国内外监测技术来看，监测技术相对单一，将在线监测技术向着多元化监测技术发展作为发展方向，在多个参数监测的过程中，逐步形成了分布式集中监控，监测可靠性与精确度都得到了很大的提高。随着人工智能技术的快速发展，高压电气设备在线监测技术逐渐向智能化技术以及专家系统转变。因此，未来的状态检修技术必将向更加广泛、完善的领域发展，从而为电力系统以及电气设备安全运行提供全新的维修时代。
5 结语
从传统的电气设备检修状态来看，电气设备检修仍然存在很多不足，已经不能满足检修发展以及电气设备检修要求。因此，在日常工作中，必须根据电气设备在线监测以及状态检修技术，明确各个功能要求，并且提出具有探讨意义的策略；通过明确状态检修技术，不断提高检修水平，促进电力事业快速发展。
参考文献：
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