一般来说,大气环境的污染物有很多,比较常见的就是烟气污染,烟气是污染气体和烟尘的混合物,而烟气污染大多数是有燃烧而产生的,燃烧产生的烟气成分很复杂,其中污染气体中包括了二氧化硫 、氮气、氧气、一氧化碳、 二氧化碳、碳氢化合物以及氮氧化合物等,这些是污染居民区大气的主要原因,通常因为燃烧产生污染物的地方有火电厂,锅炉房,水泥厂,工业炉窑等都是。而烟尘则是包括了燃料的灰分、煤粒、油滴以及高温裂解产物等,也就是一些颗粒物等,对环境的污染也是很严重的。
发展趋势
⑴多功能多参数的综合监测和诊断,即同时监测能反映设备运行和排放的多个特征参数;
⑵对设备运行和排放实施集中监测和诊断,形成一套完整的分布式在线监测系统;
⑶不断提高监测系统的可靠性和灵敏度;
⑷在不断积累监测数据和诊断经验的基础上,发展人工智能技术,建立人工网络和系统,实现诊断的自动化。
系统组成
1)信号变送:由相应的传感器从电气设备上检测出那些反映设备状态的物理量,并将其转换为合适的电信号,传送到后续单元。
2) 信号处理:对传感器变送来的信号进行预处理,对干扰信号进行抑制。
3) 数据采集:对经过处理的信号进行采集、A/D转换和记录。
4) 信号传输:将采集到的信号传送到后续单元。
5) 数据处理:对所采集到的数据进行处理和分析。
6) 故障诊断:对历史数据和当前数据分析、比较后诊断。
在线监测这一设想由来已久,早在1951年,美国西屋公司的约翰逊(John S.Johnson)针对运行中发电机因槽放电的加剧导致电机失效,提出并研制了运行条件下监测槽放电的装置,这可能是早提出的在线监测思想。限于当时技术条件,无法抑制来自线路的干扰,只能在离线条件下进行检测,但是在线监测的基本思想则沿用至今。
20世纪60年代,美国开发监测和诊断技术,成立了庞大的故障研究机构,每年召开1~2次学术交流会议,例如20世纪60年代初,美国即已使用可燃性气体总量(TCG)检测装置,来测定变压器储油柜油面上的自由气体,以判断变压器的绝缘状态。但在潜伏性故障阶段,分散气体大部分溶于油中,故这种装置对潜伏性的故障无能为力。针对这一局限性,日本等国研究使用气相色谱仪,在分析自由气体的同时,分析油中溶解的气体,这有利于发现早期故障。
20世纪70年代中期,能使油中气体分离的高分子塑料渗透膜的发明和应用,解决了在线连续监测问题。气相色谱分析技术日趋成熟,并为长期的实践是一种行之有效的检测和诊断技术,已广泛应用于各种充油电气设备的检测,其局限性是气体的生成有一个发展过程,故对突发性故障不灵敏,这就要借助于局部放电的监测。局部放电的在线检测难度较大,数十年来,它的发展一直受到限制,传感器技术、信号处理技术、电子和光电技术、计算机技术的发展,提高了局部放电在线监测的灵敏度和抗干扰水平。
到了20世纪80年代,局部放电的监测技术已有较大发展。加拿大安大略水电局研制了用于发电机的局部放电分析仪(PDA),并已成功地用于加拿大等国的水轮机发电机上。
日本在线监测技术起步并发展于20世纪70年代,1975年起,由基础研究进入开发研究阶段,并推广应用。