监测原理

关键词： 原理

监测原理（精选九篇）

监测原理 篇1

(1) 氧气传感器根据原电池原理。在混合气体中所含的氧分子通过的电化学电池的塑胶隔膜扩散进行测量, 并以高贵的金属电极减少, 在同一时间基极被氧化。该原理是电极氧化过程, 从而决定了传感器的使用寿命。电流测量是氧气混合气体分压的成正比。

所提供的压力和气体混合物的温度进行测量依然能保持恒定, 测量值将直接正比于氧气浓度。O2测量值通过前置放大后, 通过弹簧气动控制器转移到电路板。O2电池过弹簧接触连接到PCB。

(2) 氧标定的原理:氧标定启动时, 电磁阀Y1.1打开, 电磁阀Y1.2打开, O2经过R1.3, 压气体控制Y3.3下降, 通过R3.1直接连接到氧电池S3.1, 通过常闭阀Y3.2到大气。见图1。

2 氧监测的问题:氧监测失灵;氧浓度偏高;氧浓度偏低

(1) 氧监测失灵:氧监测的零点没有确定或偏离范围。常见的为氧标定通不过。氧标定标定失败的原因: (1) 氧电池的原因 (氧电池已经过期或使用了其他公司的氧电池) 。 (2) 氧电池盖板的原因 (几个弹簧接触点不好或吸入模块上的铜片接触点不好) 。 (3) 标定阀Y3.3以及R3.1, R1.3的原因 (薄膜有破裂或R1.3, R3.1堵住) 。 (4) 电磁阀Y1.1以及Y1.2的原因 (任何一个电磁阀故障都可能引起) 。 (5) 吸入模块的插头、监测PCB, 气源插反了。

(2) 氧浓度偏高:医院氧气源氧气不纯;标定是有空气混入;O2红宝石阀漏。

(3) 氧浓度偏低:AIR红宝石阀漏。

3 问题分析与解决

(1) 氧标定通不过: (1) 首先我们先在维修模式看下氧电池标定的电压是不是在1.257V到5.644V。假如低了, 检查氧电池是不是符合要求, 氧电池是不是已经过期或损坏, 假如有如上几种情况需更换氧电池。 (2) 检查氧电池盖板有没有被氧化, 每个弹簧触片是不是可以正常工作, 同时需检查吸入模块上的触片有没有被氧化或有没有遮挡物, 假如有以上几种情况需清理每一个触点, 保证可以正常接触, 若不行需更换吸入模块或氧电池盖板。 (3) 标定线路上的问题, 因每一个阀, 每一个气阻都有可能导致标定通不过, 假如Y1.1故障, 气道中流的是AIR, 导致标定通不过。Y1.2故障, Y1.2后面就等于没有气体流动。R1.3与R3.1故障都会阻断气体流动。Y3.3薄膜损坏, 使得薄膜无法工作, 导致标定失灵。若出现上述情况, 拔掉空气管道, 使用100%O2在工作状态下标定, 看能不能标定成功就, 如不可以参考 (1) 、 (2) 两点, 不行参考第 (4) 点。如可以基本上是标定线路上的原因, 可以先检查“工”字型膜片 (Y3.3及R3.1) , 有没有损坏, 气阻是不是堵了。有条件的话更换一个或直接更换一个吸入阀调试是否正常。还是不行, 可以断开气阻R1.3后, 接流量计和压力表检查值有没有明显的偏差与原理图上看到的值0.4L/min/2BAR。假如有, 那说明Y1.2或R1.3有故障, 再检查气阻前有没有流量和压力, 从而判断是不是Y1.2, 还是R1.3故障。最后就是Y1.1, 我们可以做设备检查里面的检查项空氧转换阀检测和安全阀检测的对错从而得出结论 (这个是我个人的观点, 还有待深究) 。 (4) 最后可能还有Pneumatic PCB控制或者监测出错。也有可能是吸入模块的线没接或故障了。还有比较无语的是空气氧气的接头被更换了。

(2) 氧浓度偏高:1.检查是不是氧阀漏了, 断开空气源, 接氧气源, 在吸入模入模块下看有没有明显的气泡。有那需要更换红宝石O2。假如没有, 可能标定过程中漏了空气, 需更换Y3.3或氧气的纯度不够。

监测原理 篇2

董刚 茹庆明

（中亚石油有限公司，集输工区，大庆00000）

摘 要：介绍了一种利用负压波在原油输送管道中的传播速度来分析判定管道泄漏工况的动态电子监测系统。进一步介绍了电子监测系统的工作原理及现场应用情况。由压力、流量变化曲线判断管道泄漏工况，并通过工况点引起的压力波分别向首站和末站传播的时间来确定泄漏点位置。关键词：泄漏监测系统 负压波传播速度 原油输送管线

Abstract：The article introduces a kind of dynamic electronic monitoring system, which can analyze and judge the pipe line leaking condition utilize propagation velocity of NPW(negative pressure wave)in crude oil delivery line.Introduces the operating principle and field application condition of the system further.It judges pipe line leaking condition through pressure and flow rate alternate curve, and confirm the leaking point location by transit time that the pressure wave travel from operation point to terminal station.Keywords：Leaking monitoring system

NPW propagation velocity

Crude oil delivery line

一、前言

原油输送管线是油田企业的生命线，是凝聚全体工作人员的智慧和汗水的结晶。由于不法份子栽阀及管线运行过程中腐蚀所引起的管线穿孔，造成国家财产流失、油田正常生产秩序遭到破坏、环境受到污染等一系列严重问题。以往传统的原油输送管线管理以人工巡线、首末站输差比对监测管线泄漏的方式逐渐显现出管理上的不足。生产过程中不法份子可在1.5小时以内完成栽阀过程以及面对随时有可能发生腐蚀穿孔的管线而言，通过输差比对发现大量泄漏仍需要一段时间，如组织巡线确定漏点，不法份子已然人去楼空，且可能已泄漏大量原油造成巨大经济损失。LD-SAKER管道泄漏监测报警定位系统正是弥补以往管理上的不足而研发的技术，在全国各大油田应用并取得了良好的应用效果。

二、管道泄漏监测系统现状

目前，国内外管道监测方法较多，应用原理也不尽相同，市场上泄漏监测系统大致可分为以下几类。

⑴ 质量分析法

质量分析法是针对管线中的流体质量的变化进行动态监测一个质量平衡系统。质量分析法监测一段管线中全部的流进和流出的质量。当流入流出的质量发生变化后确认管道泄漏。

⑵ 体积分析法

体积分析法是针对管线中流体的体积发生变化进行动态监测的体系。首末站两端安装体积式流量计计量流体体积并进行定时比对数据来确定管线泄漏。⑶ 电磁监测法

电磁监测法是将首站管道加载一个电信号，以巡线人员携带监测器进行电磁信号监测来确认管道保温层、防腐层破损或是管道出现渗漏来确认管道被载阀或泄漏。

⑷ 负压波分析法

负压波分析法是针对管道中流体输送压力发生变化而确定管道泄漏的方法。⑸ 综合分析法

是采用以上一种或几种方法对管道进行泄漏监测的方法。

三、管道泄漏监测系统各应用方法的工作特点

因监测方法应用原理不同使其在实际生产过程中的漏点监测、定位方法有较大差异。质量分析法和体积分析法都是针对管道内流体的量来确定管道是否发生泄漏，其缺点是只有管道内的流体发生一定量的泄漏后才能确认管道出现泄漏工况。

电磁监测法在管道测漏应用过程中其属于非在线实时监测，监测过程需要巡线人员携带信号监测器进行监测，其突出的特点是在管道未发生泄漏的情况下可以发现管道载阀位置，确定载阀或穿孔位置较为准确，并进行及时处理，其不足是：

⑴ 需要两名巡线人员操作监测器沿管线进行检测。

⑵ 电磁信号与管道的保温层、防腐层、绝缘层的破损情况以及载阀的现场情况有关，保温层、防腐层、绝缘层的破损情况越严重，电磁信号衰减越迅速，管道测漏的有效距离将缩短。

⑶ 有效检测距离较短，一般在5km左右，如增加检测距离需要借助管线阴极保护桩或在管道上增加信号点。

⑷ 电磁监测法属于非实时监测，其不能实现在线实时管道泄漏监测。

负压波法是目前管线测漏系统使用较多的方法，其能实现在线实时监控并可以做到准确定位。

四、LD-SAKER管道泄漏监测报警定位系统工作原理

LD-SAKER管道泄漏监测报警定位系统以负压波法为基本方法，并结合体积平衡对比等方法，利用管道瞬态模型，采用流量报警、压力定位，以及流量＋压力综合分析报警、定位。（根据现场实际情况确定报警、定位的分析方式）。

当管道发生泄漏时，由于管道内外的压差，使泄漏处的压力突降，泄漏处周围的液体由于压差的存在向泄漏处补充，在管道内突然形成负压波动。此负压波从泄漏点向管道上、下端传播，并以指数率衰减，逐渐归于平静，这种压力波动和正常压力波动的态势绝然不同，具有比较陡峭的前沿。两端的高敏压力变送器接收到该波信号并被采集系统采录。系统将结合压力和流量的变化特征，进行判断泄漏是否发生，通过测量泄漏时产生的瞬时压力波到达上、下端的时间差和管道内压力波的传播速度计算出泄漏点的位置。为了克服管道噪声等因素的干扰，采用小波变换和相关分析负压波的传播规律和管道内的噪声、水击波等变换特点，并结合管道管壁的弹性和液体的物理参数、物理特性进行分析、处理、计算。对于一般输送原油的钢质管道而言，负压波传播速度约为1.0-1.2km/s。该项技术的分析方法对于突发性泄漏比较敏感，适合监视因人为引起的泄漏，但是对于缓慢的腐蚀渗漏不十分敏感。

该系统根据压力波响应的时间差、管道长度、压力传播速度，建立基本的数学理论模型。系统又根据因管道物理参数、被输介质的理化性质以及温度衰减等因素对压力波的传递速度造成的衰减变化，进行了算出相应泄漏位置。

X52(P1P2)D22Q2L2(111Q1222Q2)必要的补偿和修正。由公式即可计系统根据负压波法和体积平衡等方法的检测原理，采用模糊算法和逻辑判断方法，不但可以对输油管道所发生的泄漏等异常事故准确报警、定位，同时可以给出泄漏量。

五、LD-SAKER管道泄漏监测报警定位系统在洲十三联-宋二联、肇413站-洲十三联的应用

中亚石油公司先后在洲十三联-宋二联、肇413站-洲十三联输油管线安装负压波和体积平衡法泄漏监测报警定位系统（LD-SAKER-III），运行状况良好。自安装该系统以来监测到大小泄漏三十余次，无一漏报，且定位准确，曾多次抓获盗油团伙，缴获盗油车辆、工具及漏失原油。

事例一：2008年5月11日3时45分33秒洲十三联-宋二联输油管线发生泄漏，2008年5月11日3时46分系统报警、定位。系统显示泄漏数据如下：

首、末站压力数据：洲十三压力由2.487下降至2.483MPa（下降幅度0.004MPa）；宋二联压力由0.3076MPa下降至0.3034MPa（下降幅度0.0042MPa）；

首、末站流量数数据：洲十三流量由41.3m/h上升至41.5m/h（上升幅度0.2m/h）；宋二联流量由41.3m/h下降至40.8m/h（下降幅度0.5m/h）；输差约为-0.7 m/h。以下为相关图片信息：

333

08年5月11日3时45分33秒泄漏时的历史数据曲线图（曲线倍数放大后）

从上图可以看出洲十三压力（黄线）、宋二联压力（白线）均下降，同时洲十三流量（黄线）上升、宋二联流量（白线）下降，但幅度均很小，图中为放大数倍后曲线。

08年5月11日州十三联-宋一联泄漏定位图

此次泄漏历时15个小时52分40秒，泄漏排量约为0.6-0.7m/h，泄漏总量约为11 m/h，泄漏位置距洲十三联6.4Km处。

33事例二： 2009年10月5日18时45分肇413站-洲十三联输油管线发生泄漏，19时02分泄漏停止。系统显示泄漏数据如下：

首、末两站压力变化情况：肇413站压力由0.667下降至0.637MPa（下降幅度0.03MPa）；洲十三联压力由0.524MPa下降至0.484MPa（下降幅度0.04MPa）；

首、末两站流量变化情况：肇413站流量由12.0m/h上升至13.89 m/h（上升幅度1.89m/h）；洲十三流量由12.0m/h下降为11.12m/h（下降幅度0.88m/h）；输差约为-2.5 m/h。以下为相关图片信息： 3

333

肇413-洲十三2009年10月5日18时45分泄漏曲线图

肇413-洲十三2009年10月5日泄漏系统定位图

此次泄漏历时17分钟，平均泄漏速度约为2.5m/h，累积泄漏原油总量约为0.708m/h，泄漏位置距肇413站7.79km处。

从管线泄漏系统报警，工作人员对报警曲线进行操作定位、到达现场一系列过程，用时17分钟处理完毕，驱跑盗油分子，成功缴获盗油工具，将泄漏造成的损失降到最低。

33六、系统功能及技术指标

系统功能

1、多种方法相互结合的监测判断方法，保证系统的高度可靠；

2、全天24小时实时在线监测，管线各站数据实时传送同步显示，通过数据、曲线方式表现，可直观了解管道内液体输送运行情况；

3、管线内液体输送运行发生异常60秒内发出声光报警提示；

4、通讯方式灵活，据现场情况选择（有线、无线、网络）；

5、报警、操作记录永久保存，可随时查询，便于管理；

6、系统界面友好、操作简单，便于现场人员应用；

7、系统具备远程查询功能，可异地查询数据记录及调整系统。技术指标：

1、监测长度：每段小于60Km；

2、监测精度: 瞬间流量(流速)的0.5%-5%；

3、定位误差：小于管道长度×0.5% + 100m；

4、误 报 率：小于1%；

5、漏 报 率：无

七、结语

综上，原油管道监测泄漏系统能够急时的反馈泄漏信息，实现生产过程的实时监控，有力的保证了原油外输管道的安全运行，并可以普遍应用于液相流管路泄漏监控。

参考文献

监测原理 篇3

摘 要：佛山市的机动车数量增长非常迅速，而机动车带来的排气污染也对城市环境造成极其严重的影响，甚至成为主要的城市大气污染源，造成大气环境质量的恶化。在城市化的进程中，为了解决城市污染问题，必须对机动车排气污染进行控制。文章对汽车遥感监测技术及其原理进行了简要的介绍，并介绍了汽车尾气遥感监测系统的主要设置和组成部分，对汽车尾气遥感监测技术的应用领域进行了分析。希望能够更好地推广汽车尾气遥感监测技术，发挥其监控汽车尾气、改善空气质量的重要作用。

关键词：监测；遥感；汽车尾气

中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）24-0021-01

随着经济的不断发展，机动车已作为一种普通的交通工具深入到我们的生活工作中，一方面为人们的日常出行带来了极大的方便，另一方面其产业的发展更为扩大内需、拉动经济增长作出重大的贡献。然而，机动车尾气中含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、硫氧化合物、铅化合物等，随着佛山市机动车保有量的快速增长，机动车排气污染已成为大气污染的主要来源之一。它在对城市环境造成严重影响的同时，也造成了大气环境质量的恶化，促使当局必须采取有效的措施来监测和解决汽车尾气的污染问题。因此，汽车尾气遥感监测技术具有较大的应用空间，是汽车尾气控制和监测的新兴手段。

1 汽车尾气遥感监测技术的主要原理

目前，我市对在用机动车的定期排气污染检测主要使用简易工况法（点燃式发动机）和加载减速工况法（压燃式发动机），路检及场检由于受到条件限制则只能使用传统的双怠速法（点燃式将发动机）和自由加速烟度法（压燃式发动机）。前者的检测结果虽然能够较真实地反映机动车行驶中的排气状态，但所需仪器设备及控制系统相对昂贵，且具有不可移动性。后者虽然操作简便、满足移动需求，检测结果的误差值较大。这迫使监测技术需要得到进一步优化——汽车尾气遥感监测。

汽车尾气遥感监测，是一种实验室光谱分析技术，因此又被称为长光程吸收光谱法，它能够对道路上正常行驶的汽车所排放的污染物的浓度进行监控。其主要的工作原理是，通过光源向道路对面的光学反光镜发送紫外光和红外光，光学反光镜会将其反射到检测器中。汽车在道路上行驶时要通过这些光束，由于汽车尾气会吸收光线，从而改变透射光的强度，从而通过对检测器中光强的变化进行监测，对道路行驶的汽车排放的氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳的浓度进行监测。

排气管排出尾气之后，汽车尾气就会向周围的空气中扩散，其浓度也会发生变化。风向风速和气体的扰动都会影响车尾气的浓度。因此，要对排气管中污染物的排放浓度进行测量，很难通过直接测量汽车排放的尾气烟羽的方式。事实上，汽车尾气遥感监测仪主要是对汽车尾气的各相对浓度进行测量，例如NO /CO2、HC /CO2、CO /CO2等。之后再依据一定的公式来进行推导和计算，从而得出尾气中各种气体的绝对浓度。因此如果行驶的车辆处于化学计量空燃比燃烧状态，则能够取得更好的遥测效果。

遥感装置与其他测量汽车排放的仪器不同，它不需要接触被测车辆，因此能够快速的对重污染车辆进行鉴别。不仅如此，汽车尾气遥感监测技术能够监测汽车的加速度和速度，对运行特征进行确定，这样可以有效地避免非正常运行对汽车监测准确性所造成的影响。通过拍摄汽车尾部的图像和车牌，能够在电脑中记录与汽车排放有关的一些数据，例如车辆的型号、制造厂家、车主、生产年份等等，以此为依据来判断该汽车是否存在排放控制问题。同时，汽车尾气排放的遥感监测中运用了可调二极管激光器技术（TDL），从而扩大了特定气体浓度检测的量程范围。

2 汽车尾气遥感监测系统的现场设置和组成情况

汽车尾气遥感监测系统的主要组成部分有监视器、数据处理装置、尾气分析仪、车牌摄像仪、加速度和速度测量装置、检测器、汽车检测光源。

要提高汽车尾气遥感监测的准确率，就必须选择合适的检测地点。在测量的时候，最好使车辆处于正常负载的加速状态，不要在车辆马力过大、减速或者空挡时对其进行测量，必须把握最佳的仪器安置地点和交通状况。当车辆满足在轻微的加速状态下产生较强排放烟羽，保持0～110 km /h之间的平均车速，以及200～3 000辆次/h的车流量时，汽车尾气遥感监测达到最佳效果。

通过详细的现场实验和调查分析来确定合适的监测地点，对监测地点进行确定之后，还要通过实验来调整仪器的具体位置。为了避免两车排放的烟羽产生重叠，影响检测数据的准确性，两车之间应保持一定的距离，故可以在桥梁引道的入口处、略有上坡的单行车道、高速公路收费站等设置测量点。

3 汽车尾气遥感监测技术的具体应用

3.1 检查净化装置

通过汽车尾气遥感监测技术中的可调二极管激光技术，对机动车环保催化装置产生的特殊气体进行检测，能够检查汽车是否已经安装催化净化装置，以及初步判断其催化净化装置是否有效工作。

3.2 筛选清洁车辆

为了缓解城市大气污染问题，政府一直鼓励高性能车辆的发展，并鼓励人们定期对车辆进行保养和检修。通（下转23页）（上接21页）过汽车尾气遥感检测筛选出清洁车辆，并考虑将其列入免检名单，一方面有利于减少机动车环检机构的工作压力，另一方面也方便群众高效地完成汽车年检业务。

3.3 筛选污染车辆

在明确汽车工况的前提下，汽车尾气遥感监测技术能够对重污染车辆进行筛选，多次遥测不合格的高排放车辆，集中列入黑名单，为对其勒令整改、提前淘汰提供依据，有利于改善城市的空气质量。

3.4 验证减排效果

为了控制我市的大气污染，政府出台了一系列对汽车尾气进行控制的相关政策，例如，分阶段实施限制高污染（高排放）汽车通行、提前淘汰黄标车领取奖励补贴等，可以通过遥感监测技术检测出来的结果，分析汽车尾气排放与空气质量之间的关系，从而达到对减排政策的使用效果进行考核的目的。

3.5 实现客观检测

与传统的汽车尾气检测技术相比，汽车尾气遥感检测技术具有检测速度快、自动化程度高、且无需停车检查等优点， 能准确地监测汽车发动机的运行工况，并如实反映汽车尾气排放的实际情况。通过隐藏监测点，在驾驶员不知情的情况下进行监测，可以避免一些人为因素对检测结果的准确性造成影响。同时，驾驶员与仪器操作员之间没有产生联络，排除检测数据被人为干扰的可能，实现客观检测。因此，汽车尾气遥感监测技术更容易被驾驶员所接受。

4 结 语

尽管当前汽车尾气遥感监测技术还不能完全取代怠速法及工况法，但作为一种新的检测技术，其已经表现出了良好的使用性能，具有广阔的发展前景。值得注意的是，汽车尾气遥感监测技术尚未成熟，在实际使用过程中还存在一些问题，例如对监测环境有着较高的要求、具有较低的检出率、单车重复性较差等，故汽车尾气遥感监测技术仍然存在很大的发展空间，这也需要研究者不断对汽车尾气遥感监测技术进行完善，从而推动汽车尾气遥感监测技术的进一步发展。

参考文献：

[1] 徐晓亮，刘耀龙.遥感技术在煤矿研究中的应用[J].科技创新与生产

力，2012，（11）.

[2] 杨柳，林娟，池敏君，等.遥感技术在秦岭生态保护中的应用[J].价

值工程，2012，（29）.

[3] 陆彦俊，陈亮，尚慧.遥感技术在惠农采煤沉陷区矿山生态环境监测

中的应用[J].宁夏农林科技，2012，（12）.

监测原理 篇4

主通风机是煤矿的四大固定设备之一,担负着向井下输送新鲜空气、排出粉尘和污浊气流的重任。主通风机若发生故障停车,将会对整个矿井的生产和安全构成严重威胁。因此,需建立一套功能完善的主通风机自动化监测系统,以保障主通风的安全、可靠运行。本文将介绍一种主通风机在线监测系统的设计原理及其在峻德煤矿的应用情况。该系统投入运行后,可使管理者随时掌握主通风机的运行状态对设备的故障进行诊断还能对设备传动系统存在的隐患进行分析并给予预警,使管理者合理安排检修计划,从而降低了设备的运行和维护成本。

1 系统设计原理

1.1 系统硬件结构

矿井主通风机在线监测系统的硬件结构如图1所示。在主通风机旋转部件上安设振动传感器,振动数据经振动参数采集装置后可通过装置本身或外接的以太网口经交换机与工控机通信,管理者可通过上位工控机的振动分析软件了解主通风机旋转部件的实时运转情况,及时掌握主通风机主轴承等平时不易检查到的设备的运转情况。风峒内风压及风量等数据由传感器采集后经PLC运算处理,在上位工控机上实时显示出来。另外,风机风门开、关到位情况,风门绞车运行情况等开关量需满足PLC逻辑条件运行状态在上位工控机显示器上实时显示主通风机各部分温度数据及电动机运行状态数据经传感器采集后由信号变送器上传至上位机进行实时显示,并在上位机软件中设置保护报警功能。

系统以上位工控机和工业控制器PLC为核心,主要由工艺参数采集装置、振动参数采集装置、传感(变送)器、上位工控机、通信装置及驱动设备组成。系统监测参数包括高压开关柜及主要电气设备运行状态参数,主通风机流量、温度、风压,主通风机电动机的轴承温度、定子绕组温度,主通风机电动机的轴承状态参数,主通风机风门运行状态参数,主通风机周围外部环境参数等。监测参数均需上传至监控室上位工控机进行分析,同时可接入矿井地面环网。各参数的监测原理分析如下。

(1)流量监测

由于煤矿主通风机的流量监测只能在地面上进行,而地面缺少较长的平直段,所以限制了标准流量仪表在主通风机流量监测中的应用;另外,煤矿井下气体成分复杂,湿度大,风尘含量大,仪表又必须长期工作,所以要求流量监测仪表无运动部件;加上煤矿通风断面大,因此,利用压差原理监测煤矿主通风流量是理想的选择,可选用阿牛巴流量计作为流量监测传感器。

(2)风压监测

系统采用钻孔取压方法测量风压,测点选择在主通风机入口处,将取得的压力信号通过风压传感(变送)器转换成电信号输入到PLC。

(3)电气设备运行状态参数监测

电气设备运行状态参数是指主通风机配套电动机的负载和空载电流、电压、励磁电流和电压、轴功率和功率因数等。对主通风机高压开关柜的断路器采用电脑综合保护装置,可实现电动机运行状态参数的采集功能。

(4)温度监测

系统采用关键位置预埋Pt100铂电阻的方法来监测主通风机电动机的温度

(5)振动监测

通过振动传感器测量电动机轴承的振动值,将测量值送入采集模块,利用专业振动分析软件,实现对电动机轴承振动信号的实时采集、分析、报警、记录功能。振动传感器基于内部质量块受振动撞击以产生速度变化的原理。

1.2 系统软件设计

系统软件由振动分析软件、数据通信软件和组态软件组成。系统软件具备数据采集计算、分析、显示、报警、报表打印等功能,包括主界面、报警界面、参数表界面、电力监测界面等,显示界面采用组态软件编制。振动分析软件分析采集的数据,通过OPC数据通信软件与系统通信,采集的振动频率值在系统显示主界面实时更新显示。温度传感器的模拟信号需经软件运算处理,设置报警门限值,在主界面实时更新显示并做成报表形式。系统软件读取电力监测数据后设置的报警门限值可在人机界面上操作,便于随时更改,并可输出声光报警信号。PLC数据包通过数据通信软件与系统通信后,将系统风量、风峒内风压、风机风门到位状态、风门绞车启停情况、风机运转方向等数据和状态在主界面显示出来。组态画面需根据现场工况设计,数据显示醒目,操作简单。

1.3 系统抗干扰措施

系统采用的抗干扰措施:采用电流输出型传感器或传感器输出信号经信号转换模块转换为电流信号;采用屏蔽电缆传输信号,以减弱电磁耦合干扰。

2 系统在峻德煤矿的应用分析

峻德煤矿采用中央、边界混合抽出式通风方法,现有4台FBCDZ-8-NO28型对旋主通风机。利用工控机和SIMATIC S7-300 PLC作为核心控制器对这4台主通风机进行在线监测,并可通过矿井地面环网接入到集控室,实现对主通风机的远程在线监测功能和主通风机房无人值守。

振动部分的在线监测选用新西兰Commtest公司生产的CCL-102型振动传感器、在线振动监测模块VbOnline和Commtest公司研发的Ascent数据库软件及Online Manager分析软件。在主通风机配套电动机的轴伸端轴承端盖上垂直安装一个振动传感器用于检测电动机运行过程中的跳动信号,在水平方向安装2个振动传感器用于检测电动机运行过程的摆动信号。振动传感器传回的信号经过MTL7787+型安全栅后,由VbOnline连接振动通道信号并通过以太网口连接到交换机,最终实现与上位工控机通信。上位工控机上安装的Online Manager分析软件对振动信号进行分析后与Ascent数据库中同型号轴承的振动频谱进行比对,结果由组态王组态软件制作的监测系统软件调用,可实时显示并设置报警功能。图2为峻德煤矿主通风机在线监测系统振动分析图谱,其中数值均为有效值,图谱中显示的为主通风机转速为743 r/min时,一级电动机驱动端水平方向的振动速度为1.216 mm/s。

主通风机配套电动机的温度监测采用电动机自身预埋的Pt100铂电阻测量温度,通过研祥智能科技股份有限公司生产开发的ADAM 4015模块,将电阻阻值转换为4～20 mA电信号后输入ADAM4520模块,ADAM 4520模块通过自身RS232串口与上位工控机通信,数据由系统监测软件调用、运算并实时显示在监测界面上,系统还可根据监测的温度值提供报警功能。

风量监测采用KGF-2型矿用智能风量传感器,风压监测采用KGY-4型矿用负压传感器,电力监测采用PAS6000型电力变送器。这些传感(变送)器采集、转换的数据均通过RS485方式与上位工控机通信,由系统监测软件调用,实时显示并设置报警功能。

S7-300 PLC的CP343-1模块通过交换机与工控机通信。PLC主要用于对高压开关柜分、合闸、JFM-2型风门绞车启停等设备的监控,风门开关到位、电动机旋转方向等开关量的确认及报警输出等,从而实现了矿井主通风机的自动监测功能。

图3为峻德煤矿主通风机在线监测系统主界面,图4为峻德矿主通风机在线监测系统电力监测界面。

3 结语

通过对主通风机在线监测系统的原理介绍及其在峻德煤矿的具体应用分析,阐述了主通风机在线监测系统实现的可行性和重要意义。该系统在峻德煤矿投入运行以来设备运行稳定数据传送准确真正做到了对设备的在线实时监测,提高了管理者的工作效率,降低了工人劳动强度,有效避免了主通风机意外停机事故的发生,提高了矿井主通风机运转的安全性和可靠性,使煤矿企业对主通风机设备的管理迈上了一个新台阶。

摘要：分析了矿井主通风机在线监测系统的软、硬件设计原理;从传感器选型、通信方式、工控机监测界面等方面介绍了矿井主通风机在线监测系统在峻德煤矿的具体应用情况。实践表明,该系统运行稳定,降低了工人劳动强度,有效避免了主通风机意外停机事故的发生,提高了主通风机运转的安全性和可靠性。

关键词：矿井,主通风机,在线监测,设计原理,参数采集,数据分析

参考文献

[1]陈士玮,胡亚非,王家兵.煤矿主通风机在线监测系统网站的建立[J].风机技术,1999(6):40-42.

[2]张更鸿.离心式通风机运行工况微机控制系统的研究[D].青岛:山东科技大学,2005.

[3]吕振,郭凤仪,刘雨刚.煤矿风机监测系统中传感器智能转换单元研制[J].辽宁工程技术大学学报:自然科学版,2006(6):885-886.

[4]夏天,方康玲,黄卫华.基于消息机制的风机监测系统的实现[J].微计算机信息,2006(34):38-40.

监测原理 篇5

目前, 对于CPS安全性的研究主要有以下几个方面:文献[2,3]提出一类基于形式化的安全结构, 从某些角度上可以提高CPS的安全性, 但是形式化模型的状态空间规模较大, 实用性较差。文献[4,5]提出一种CPS的安全保障机制, 这里强调的是人为对CPS维护, 不能满足CPS智能性的要求。文献[6,7,8]设计了由事件驱动的CPS安全监控方法, 但这种方法只能检测已知的侵害行为, 并不能检测出未知的侵害行为, 因此适应性较差。

本文结合生物免疫原理的优越性, 针对前文研究的不足之处, 设计了一种功能完备的建筑环境CPS安全检测系统, 模拟生物免疫原理进行自免疫, 体现了智能安全系统的特点, 并通过仿真实验验证了此模型的可行性, 为CPS安全系统的研究与发展打下一定的基础。

1 生物免疫系统简介

生物免疫系统由免疫组织器官、免疫细胞、免疫分子组成, 能够准确的进行“自我/非我”的识别, 对“自我”产生免疫耐受, 对“非我”产生免疫应答, 并产生记忆的复杂系统[9]。他能够保护系统不受病毒、病菌等病原体的侵害, 维护系统内环境的安全和稳定。同时, 因为其具有分布性、自适应性和并行性等特点, 使其在记忆、动态学习、抗体多样性等方面具有突出的优势。所以, 本文意在把生物免疫系统优势特性引用到建筑环境CPS安全监测系统中来, 使CPS安全监测系统更好适应未来发展的需要。

2 安全监测系统设计

由于CPS网络本身具有大型、复杂、分布式等特点, 这就要求CPS安全监测系统能够从不同子网络发生的异常情况, 来判断整个网络的异常程度, 并对其做出实时检测、及时预警和采取应对措施。同时考虑到当今网络入侵的分布式特点, CPS安全监测工作不可能由单个安全部件完成, 需要整个网络中不同区域内的不同部件协同工作。在此本文结合生物免疫原理设计了一种新型建筑环境CPS安全检测系统。它由前端服务器、中心服务器、区域服务器和源服务器构成。下面结合免疫原理来介绍图1中各部件的功能和它们之间的相互联系。

2.1 前端服务器

由协议分析单元、异常检测单元、事件响应单元组成。其中, 协议分析单元分析命令信号、确定协议类型和探索碎片攻击等。异常检测单元负责对对其所辖区的建筑环境CPS系统的异常行为进行检测。事件响应单元负责对检测器所检测出来的异常行为进行报警和采取必要的相关措施。

2.2 中心服务器

由正常数据库、异常数据库、宏观调节数据集、非成熟检测单元、成熟检测单元和记忆检测单元组成。正常数据记录库用于记录正常网络环境下的数据, 通过它统计出用户正常行为特征, 作为异常检测单元进行异常检测时的依据。异常数据库用来记录与异常行为有关的数据, 通过它可生成疫苗, 用于对本区域系统进行疫苗的接种。宏观调节数据集用来存储管理员的指令信息。

非成熟检测单元、成熟检测单元和记忆检测单元, 均负责系统的检测工作, 并能够储存一定数目的检测器。

2.3 区域服务器

区域服务器是整个系统的协调、管理者, 维护所管辖区域内各数据库安全与更新, 为下级服务器提供网络安全支持, 功能如下所示: (1) 接受管理员的命令, 为下级服务器提供宏观调节信息; (2) 与其他区域进行通信, 及时获取CPS网络的安全信息; (3) 及时更新好的疫苗或检测器, 以最快的速度提高整个网络的防御能力; (4) 进行数据融合及关联性分析, 以支持分布式和层次化的网络结构; (5) 深入分析、处理系统中的安全信息, 并将所得的结果发送给源服务器。

2.4 源服务器

源服务器是整个安全监测系统的最高层。维护整个体系的合理构成、协调分区服务器间合作。实时的监控整个建筑环境CPS网络, 根据各分区服务器所提供的融合数据, 进行分析与决策, 及时发布网络安全信息和灾难恢复情, 构件动态安全的防御体系。

3 算法设计

3.1 基本定义

假设:抗体集合为, 抗原集合为。自体行为特征集合为, 表示网络正常行为特征, 非自体行为特征集为, 表示不正常网络行为特征或攻击特征, 且:[9]。

定义一:网络检测数据的结构定义为:。其中SIP为源IP地址, TIP为目的IP地址, Port为端口号, 为数据包装中待检测的数据, 即抗原, ID为数据标识, Time为抓包时间。

定义二【10】:检测器定义为:。其中ags为抗体的年龄, count为与抗体相匹配的抗原的数目, type为检测器类型。若n为最大失效年龄, $为匹配数的阈值, 则当ags (27) n, count$时, 成熟检测器成为记忆检测器;当agsn, coun时, 成熟检测器被删除。

定义三[11]:匹配规则函数为:。文中通过海明规则计算出抗体与抗原海明距离, 即匹配数count, 然后比较海明距离与设定阈值r的大小, 来判定两个字符串是否匹配。其数学表示为:

3.2 学习过程

(1) 在非成熟检测器的学习过程中, 非成熟检测器组成的抗原集合Bs[i]与正常数据组成的抗体集合As[i]进行匹配, 选择成功的非成熟检测器被删除, 选择失败的非成熟检测器被送入成熟检测单元, 晋升成为成熟检测器。

(2) 在成熟检测器的学习过程中 (成熟检测器的学习是在检测过程程中完成的) , 成熟检测器Dc[i]与抗原Bs[i]进行匹配, 若ags (27) n, count$, 则成熟检测器晋升记忆检测器:若agsn, count (27) $, 则成熟检测器被送回非成熟检测单元。

3.3 检测过程

(1) 当网络数据包P被抓取后, 首先被送至协议分析器, 若协议正常, 则P被送入异常检测单元;若协议异常, 则启动事件处理单元进行相关处理。

(2) 在异常检测单元, 数据包P与正常数据匹配, 若, 则数据包P正常, 转 (1) 执行;若, 则P被送入记忆检测单元。

(3) 在记忆检测单元, 数据包P与记忆检测器进行匹配, 若, 则数据包P异常, 启动事件处理单元;若, 则P被送入成熟检测单元。

(4) 在成熟检测单元, 数据包P与成熟检测器进行匹配, 若, 则数据包P异常, 启动事件处理单元;若, 则P被送入正常数据库。

(5) 一个数据包的检测过程结束, 接下来的数据包重复这个过程。

4 仿真实验与仿真结果分析

4.1 仿真实验

本实验采用入侵检测评估数据集。它是kddcup-data数据包的抽样数据, 该数据集共有494032条, 每条共有41个特征性属性和1个标识性属性。标识性属性为normal的共有97287条。实验数据截图如图4所示:

实验中选取的数据的属性为:service、flag、src_bytes、dst_bytes、dst_host_src_count、dst_host_same_src_port_rate、dst_host_src_diff_host_rate、dst_host_rerror_rate和count。将它们转换后组成二进制串参与匹配, 匹配的算法使用r位连续匹配算法。

(1) 实验步骤。第一, Step1学习。随机产生s位二进制串, 将其与selfdata.txt (正常数据集) 中记录的数据进行r位连续匹配。与正常数据集中匹配成功的串将被删除, 匹配失败的加入到成熟检测器集中。重复Step1, 直到成熟检测器的数量达到指定要求为止。第二, Step2抽取、转换数据。从kddcup_data数据包kddcup_data_corrected.txt文件中随机抽取一定数目的数据, 并选取其中的九个属性, 将其转换成二进制串, 组成待检测的数据。第三, Step3检测。通过文中算法对待检数据进行检测。

(2) 学习过程。数据集均采用tcpdump格式, 每条数据包含7个非数值型字段和34个数值型字段。为了检测方便, 实验时将非数值型字段service和flag转化成数值型, 如表1、表2所示。

入侵检测评估数据集中标识性属性为normal的数据首先被提取到selfdataset.txt文件中作为正常数据集, 其余异常数据提取到no-selfdataset.txt文件中作为异常数据集。实验时取6000条数据 (包含了3000条正常数据和25种攻击行为的3000条异常数据) , 转换成二进制串, 用于学习过程。

学习时, 首先对系统随机生成的二进制串进行匹配, 然后再与异常数据集匹配, 匹配成功的加入检测器中。

4.2 仿真结果与分析

我们从入侵检测评估数据集中, 选取8000条数据, 包括6000条正常数据和有别于学习过程中的15种新型攻击行为特征的2000条异常数据。初始正常数据总数为50, 异常检测的总数为60, 非成熟检测器的总数为100, 成熟检测器综述150, 异常检测器综述80。所有检测器的最大失效年龄为15, 匹配数阈值为20。

为了验证本文算法的性能, 将本文算法与文献8算法比较, 其中为正确肯定次数, 为正确否定次数, 为错误肯定次数, 为错误否定次数, 。实验结果如图5、6所示。

图5和图6分别为检测率和误检率的对比图。从图5可以看出, 本文算法的检测率增加幅度大, 当检测次数到150次左右时, 检测率渐趋稳定, 达到90%左右, 明显高于文献8中算法。此时系统学习过程基本完成, 各种检测器以达到指定数目, 从而提升了检测率。从图6可以看出, 本文算法也取得了较低的误检率, 随着系统学习过程的完成, 误检率逐渐降低, 并趋于平稳, 达到10%以下, 说明本文算法能有效地降低系统的误检率。此外, 图5、图6中显示出本文算法的检测率和误检率变化波动很大。由于实验所选取的训练数据集仅为kddcup-data数据包10%的抽样数据中的约6000条数据, 受训练数据集大小的限制, 容易造成抽样数据的误检率和检测率波动幅度过大, 但这并不影响对算法的有效性的检验。

5总结

本文针对CPS高安全性的内涵要求, 结合建筑环境CPS网络的特点, 应用免疫原理及其相关算法, 设计了一种能够满足系统需求的建筑环境CPS安全模型。并通过实验验证了其具有非常高的检测率, 是一种可靠的建筑环境CPS安全监测模型。本文的创新之处在于把生物免疫原理应用到建筑环境CPS安全系统中来, 为CPS安全性的研究起到了积极的促进作用。

参考文献

[1]黎作鹏, 张天驰, 张菁.信息物理融合系统 (CPS) 研究综述[J].计算机科学, 2011 (9) :25-31.

[2]张侃, 张广泉, 张茗泰.一种可信的信息物理融合系统设计框架初探[J].计算机研究与发展, 2011 (7) :242-246.

[3]Liberatore V.Networked Cyber-Physical Systems:an introduction[R/OL].[2007-12-30].http://vorlon.case.edu/~vxl11/Net Bots/nsf07.pdf

[4]CPS Steering Group.Cyber-Physical System:executive summary[R/OL].[2008-10-25].http://varma.ece.cmu.edu/summit/CPS_Summit_Report.pdf.

[5]Doron A.Peled, David Gries, Fred B.Schneider, (Editors) Software reliability methods.Secaucus, NJ, USA:Springer-Verlag New York, Inc., 2001

[6]毛建辉.基于混成自动机的事件驱动的CPS系统监控方法研究[D].北京.国防科学技术大学研究生院, 2011.

[7]R.A.Thacker, K.R.Jones, C.J.Myers, et al.Automatic abstraction for verification of Cyber-Physical Systems.In Proceedings of the 1st International Conference on Cyberphysical systems.April 2010, Stockholm, Sweden.

[8]方敏, 张雅顺, 李辉.混成系统的形式验证方法[J].系统仿真学报, 2006, 18 (10) :2921-2928.

[9]姚兴.免疫原理在大规模分布式入侵检测系统中的应用研究[D].江西:江西师范大学, 2010.

[10]宋贤锋, 陈光喜, 李小龙.基于平均海明距离的WSN安全路由算法[J].计算机工程, 2012 (2) :91-93.

监测原理 篇6

氧化锌避雷器 (以下简称MOA) 是一种新型保护器, 它具有非常好的非线性伏安特性。在低电压 (系统标称电压) 作用下, 流过避雷器的电流仅为微安级, 所以MOA可以不用串联间隙, 但由于取消了放电间隙, ZnO阀片将长期直接承受工频电压作用而产生劣化, 引起避雷器伏安特性的变化和泄漏电流的增加。在多次释放雷电能量时会造成MOA的劣化和老化, 如果不及时处理会引起避雷器爆炸。

我公司多年来一直致力于开展、探索避雷器的带电测试工作, 在线监测技术是在运行电压下, 采用专用仪器测试电力设备的绝缘参数, 它能真实地反映电力设备在运行条件下的绝缘状况, 因此有利于检测出内部绝缘缺陷。另一方面带电测试可以不受停电时间限制, 随时可以进行测试, 其测试结果便于相互比较, 并且可以测得较多带电测试数据, 从而对设备绝缘可靠地进行统计分析, 有效地保证电力设备的安全运行。带电测试工作的数据为今后我公司全面开展实施状态检修工作奠定了坚实的基础。本文就重点介绍了用二次法测量MOA泄漏电流的原理、仪器使用及数据分析等工作。

2 10kV～220kV氧化锌避雷器在线监测原理及方法

MOA作为阀片 (碳化硅) 避雷器的更新换代产品, 已广泛应用于各种电压等级电力网。

2.1 MOA泄漏电流的产生及阻性分量能发现的缺陷

MOA在运行电压U作用下, 通过电阻片的总电流包含容性电流及阻性电流两部分。容性电流的值取决于电阻片材料介电系数及几何尺寸, 一般是不随运行时间而变化的。阻性电流的值取决于电阻片内颗粒表层非线性高阻层, 是随运行时间而变化。当电阻片劣化或者受潮时, 阻性分量增加。

当工频电压作用于MOA时, 避雷器相当于一台有损耗的电容, 其中容性电流Ic的大小仅对电压分布有意义, 也不影响发热, 而阻性电流Ir则是造成金属氧化物电阻片发热的原因。良好的MOA虽然在运行中长期承受工频运行电压, 流过的持续电流通常远小于工频参考电流, 引起的热效应极微小, 不引起避雷器性能的改变。而在避雷器内部出现异常时, 主要是阀片严重劣化和内壁受潮等阻性分量将明显增大, 并可能导致热稳定破坏, 造成避雷器损坏。因此运行中定期监测金属氧化物避雷器的持续电流的阻性分量, 是保证安全运行的有效措施。

2.2泄漏电流在线监测原理及实际应用

检测流经MOA的阻性电流分量或由此产生的功耗能发现MOA的缺陷, 我们要测量阻性分量, 就需要取试品的端电压来作为信号。LCD-4型阻性电流测量仪就是利用这个原理。

国内也有厂家根据这种监测阻性电流的原理生产了AI-6103氧化锌避雷器带电测试仪, 可以进行全电流的测量分析, 主要目的是测量MOA的阻性电流, 由此判断MOA受潮和老化程度。

2.3相间干扰分析

现场测量时, 一字排开的避雷器, 总有相间干扰的影响, 造成中间B相通过杂散电容对A相、C相全电流产生影响, A相Φ减少2°～3°左右, 阻性电流增大, C相Φ增大2°～3°左右, 阻性电流减小。B相基本不变。这种现象称为相间干扰。

2.4实际应用中发现的典型缺陷

缺陷一:2008年6月17日石家庄供电公司大河变电站2#变10kV侧避雷器的带电测试发现A相单相接地。

如果P、Ir、Ix的试验结果与历年记录相比无显著变化, 或者历史记录本身有逐渐的微小变化, 说明情况正常;如果和历史记录相比有突变, 则应查明, 找出故障加以排除。但是需要注意试验条件的可比性, 气象条件和试验条件等对试验的影响。

P:有功功率;Ir:阻性电流;Ix:峰值电流。

现场分析: (1) A相阻性电流变化率: (13810-91) /91=150, 增大太多, 严重超标。 (2) 表 (1) 中A相出现明显差距, 可能导致了单相接地故障或者内部出现严重受潮, 属于严重缺陷, 此时ZnO电阻片的运行方式在伏安特性曲线中的Ⅱ部分 (非线性区) 。应立即处理。

当天停大河2#主变, 立即更换母桥避雷器。更换后, 送电带电测试母线桥避雷器阻性电流正常。该项缺陷是由于带电测试数据数据明显增大而发现的。

缺陷二:2009年11月6日石家庄供电公司大河变电站110kV2#母线避雷器的带电测试发现B相固定底座的螺丝将底座与地短接, 致使B相底座绝缘为0, 计数器表针不起。

现场分析: (1) 从11月6日的测量数据看, 横向比较B相所测数据正好为A、C相的一半, 纵向比较A、C相数据与夏季测量结果无明显变化 (夏季温度高, 测量结果一般比冬季大) 。 (2) 2009年11月6日大河110kV 2#母线电压:AB:116.7kV, BC:114.8kV, CA:115.8kV。三相基本平衡, 并不是系统造成B相泄漏电流数据正好减小一半。另外当天为了确保分析正确, 对仪器也进行了校验, 对大河站其余的避雷器进行了带电测试数据, 数据测试情况无明显变化, 说明仪器本身没有问题。 (3) 从测试原理分析, 当测试引线接至计数器上方时, 将计数器短路, 避雷器本体的泄漏电流通过仪器的电流互感器入地。而现在测试数据正好为正常时的一半, 说明还有一个短路支路并联存在于计数器两侧。初步分析为底座绝缘可能损坏, 将计数器短路, 致使计数器表针不起。

第二天将避雷器停电试验, 底座绝缘电阻不合格, 后经检查发现固定底座的螺丝将底座与地短接, 处理后底座绝缘恢复。送电后计数器的电流表指示恢复正常。该项缺陷是由于带电测试数据明显减小而发现的。

3结束语

综上所述, 电气设备即便都按规定、按周期做了常规预防性试验, 但事故仍然时有发生, 其主要原因之一是由于现有的试验项目和方法往往难以保证在这一个周期内不发生故障。由于绝大多数故障在事故前都有先兆, 这就要求发展一种连续或选时的监测技术, 在线监测就是在这种情况下产生的。由于现在不少设备的运行电压已远高于停电后的试验电压, 如能利用运行电压本身对高压电气设备绝缘情况进行试验, 这样就可以大大提高试验的真实性和灵敏度, 以便及时发现绝缘缺陷, 这是在线监测的一个重要的出发点。随着状态检修在今后的生产中的实施, 为在线监测揭开了新的一页, 在线检测技术也将在我们的工作中起到更好更强的作用。避雷器在线检测技术就是及时监测避雷器运行状态的有效手段之一。

参考文献

[1]成永红.电力设备绝缘检测与诊断[M].北京:中国电力出版社, 2004.

基于挣值原理的项目现金流监测法 篇7

现金是项目承包商与项目业主实施项目的重要资源, 然而在项目实施过程中, 由于存在着收入现金流的时间差即从承包商完成既定工作量至获得业主进度款之间的时间差, 支出现金流的时间差即成本消耗与其相应的现金支出之间的时间差, 从而造成项目的实际现金流出与流入存在不均衡, 成为制约项目顺利实施的关键因素之一。因此对项目承包商与项目业主来说, 在项目执行过程中做好资金调度与安排, 最大限度地提高资金的使用效率, 避免出现财务风险是极为重要的。

项目现金流监测的基本目标是确保项目资金循环与运转的需要, 保证现金的流动性及财务的灵活性, 为承包商实施项目服务, 以实现合理的预期收益。目前相关研究多集中于项目现金流预测和基于企业层面的项目现金流控制, 紧密结合项目管理过程的现金流动态监测研究比较缺乏。在实务中, 通常项目业主要管理面向承包商的现金流出, 而项目承包商既有面向供应商的现金流出也有来自业主的现金流入管理, 因此项目承包商的现金流监测比项目业主的要复杂。本文在参考Gorog (2009) 研究的基础上, 将挣值管理中的存量变量扩展出增量变量, 从项目承包商视角分析项目现金流相关的变量, 构建项目现金流监测指标, 进而提出紧密结合项目管理过程的适用于项目承包商和业主的项目现金流监测方法, 并以航天运载火箭中的动力系统研制项目为例进行了应用。

二、基于挣值管理原理的承包商项目现金流监测的基本思路

典型的项目现金流包括现金流入和现金流出。从项目承包商视角来看, 项目现金流入指项目业主支付给项目承包商的合同款, 项目现金流出指项目承包商支付给供应商、分包商、工作人员的材料费、分包费、人工费、设备费和管理费等。

根据挣值管理原理, 本文借用项目计划值PV、项目挣值EV和项目实际成本AC等变量的概念, 提出两组项目现金流入控制变量:计划产值 (POV) 与挣得产值 (EOV) 、计划账户值 (PAV) 与挣得账户值 (EAV) , 同时提出一组项目现金流出控制变量:计划支付值 (PPV) 与实际支付值 (APV) 。

借鉴挣值管理中项目成本绝对差异CV与项目成本绩效指标CPI、项目进度绝对差异SV与项目进度绩效指标SPI、项目完工成本预测指标EAC等指标的定义, 建立七组项目现金流监测指标:产值偏差 (OVV) 与产值绩效指标 (OVPI) 、挣得账户值偏差 (EAVV) 与挣得账户值绩效指标 (EAVP) 、计划净现金流 (PNC) 与计划现金绩效指标 (PCPI) 、实际净现金流 (ANC) 与实际现金绩效指标 (ACPI) 、净现金流偏差 (NCV) 与净现金流绩效指标 (NCPI) 、利润偏差 (MV) 与利润绩效指标 (MPI) 、项目完工期望利润 (EMC) 与完工利润偏差 (MVC) 。

如图1所示, 该方法定义了两组项目现金流入控制变量与一组项目现金流出控制变量, 通过计算可获得六组项目现金流监测指标和一组项目现金流预测指标。

三、项目现金流控制变量定义

假设项目全过程分成n (t=1…n) 个阶段。用△EVt、△PVt和△ACt表示t阶段的挣值、计划值和实际成本。

1. 计划产值与挣得产值。

计划产值POVt表示t阶段计划完成工作的产值, 产值由需投入的成本与获得的利润两部分构成。

挣得产值EOVt表示t阶段实际完成工作的产值, 其数学表达式为EOVt= (△EVt/△PVt) ×POVt=△SPIt×POVt。

当△EVt<△PVt时, 则有EOVt<△POVt, 反之亦然。当项目结束时, 等于承包商所获得的项目合同价格, 包括承包商完成项目需花费的成本与获得的利润。从项目业主视角来看:

2. 计划账户值与挣得账户值。

计划账户值PAVt表示t阶段计划完成工作可获得的由项目业主拔付的进度合同款金额 (通常转账到承包商银行账户上) 。通常项目承包商提交进度验收物至获得项目业主进度款之间有一个延时, 当POVt=EOVt时, PAV等于POVt的部分或全部。

挣得账户值EAVt表示t阶段实际完成工作可获得的由项目业主拔付的进度合同款金额 (若在初始阶段时则包含项目业主支付的预付款) 。EAVt数值可根据承包商的银行账户到账金额获得。通常情况下, 在项目执行过程中EAVt不等于EOVt, 当项目结束时

3. 计划支付值与实际支付值。

计划支付值PPVt表示t阶段计划完成工作产生的项目承包商需支付给资源供应商 (供应商、分包商、劳动力等) 的费用。由于成本发生与项目承包商支付有一个时间差, 因而从项目承包商视角来看, 在项目执行过程中PPVt不等于△PVt, 当项目结束时

实际支付值APVt表示t阶段实际完成工作产生的项目承包商实际支付给支付给资源供应商的费用 (若在初始阶段时则包含项目承包商支付的预付款) 。APVt可根据项目承包商的银行账户及财务会计系统 (如工资等内部成本) 获得。通常情况下, 由于项目承包商支付存在延时, 即成本发生早于其金融结算, 因而从项目承包商视角来看, 在项目执行过程中, APVt不等于ACt, 当项目结束时

四、承包商项目现金流监测指标

根据上述定义的3组变量, 可以计算出如下7组项目现金流监测指标。

1. 产值偏差与产值绩效指标。

产值偏差OVVt=EOVtPOVt, 表示t阶段挣得产值与计划产值之间的绝对偏差。产值绩效指标OVPIt=EOVt/POVt, 表示t阶段工作产值的偏差率。

OVVt>0或OVPIt>1表示在t阶段所取得的产值业绩超过预定值;OVVt=0或OVPIt=1表示在t阶段所取得的产值业绩等于预定值;OVVt<0或OVPIt<1表示在t阶段所取得的产值业绩低于预定值。当△SVt≤0时, 则△OVVt≤0, 反之亦然。当△SPIt≤1时, 则△OPVIt≤1, 反之亦然。

表示至k阶段时累计产值偏差与累计产值绩效。

图2给出了累计产值偏差分析图示说明, 图中POV、EOV和OVV为累计值, K为项目某阶段。

2. 挣得账户值偏差与挣得账户值绩效指标。

挣得账户值偏差EAVVt=EAVt-EOVt, 表示t阶段挣得账户值与挣得产值之间的绝对偏差。挣得账户值绩效指标EAVVt=EAVt/EOVt, 表示t阶段实际完成工作量产生的挣得账户值与挣得产值之间的偏差率。

EAVVt>0或EAVPt>1表示在t阶段时有被动债务;EAVVt=0或EAVPt=1表示在t阶段时没有债务;EAVVt<0或EAVPt<1表示在t阶段时有未偿债务。

通常情况下, 项目承包商提交验收物至项目业主拨款到项目承包商账户有一个时间差, 因而在项目执行过程中, 项目承包商收到的钱款金额总是等于或小于其提交的验收物产值, 所以EAVVt>0或EAVPt>1的情况很少出现。当OVVt<0时, 则EAVVt≤1, 反之亦然。当OPVIt≤1时, 则EAVPt≤1, 反之亦然。

表示至阶段k时累计挣得账户值偏差与累计挣得账户值绩效。

3. 计划净现金流与计划现金绩效指标。

计划净现金流PNCt=PAVt-PPVt, 计划现金绩效指标PCPIt=PAVt/PPVt。这两个指标表示t阶段项目承包商的计划现金流平衡进展。PNCt>0或PCPIt>1表示t阶段计划现金流盈余;PNBt=0或PCPIt=1表示t阶段计划净现金流为0, 即计划现金流入与流出平衡;PNCt<0或PCPIt<1表示t阶段计划现金流赤字。

表示至阶段k时累计计划净现金流与累计计划现金绩效。

4. 实际净现金流与实际现金绩效指标。

实际净现金流ANCt=EAVt-APVt, 实际现金绩效指标ACPIt=EAVt-APVt。这两个指标表示t阶段项目承包商的实际现金流平衡进展。

ANCt>0或ACPIt>1表示t阶段实际现金流盈余;AN-Ct=0或ACPIt=1表示t阶段实际净现金流为0, 即实际现金收入与流出平衡;ANCt<0或ACPIt<1表示t阶段实际现金流赤字。当EAVVt≤0时, 则ANCt≤0, 反之亦然。当EAVPt≤1时, 则ACPIt≤1, 反之亦然。

表示至阶段k时累计实际净现金流与累计实际现金绩效。

图3给出了累计计划净现金流 (累计实际净现金流) 分析的图示说明, 图中PPV、APV、PAV、EAV、PNC和ANC为累计值, k为项目某阶段。

5. 净现金流偏差与净现金流绩效指标。

净现金流偏差NCVt=ANCt-PNCt, 净现金流绩效指标NCPIt=ANCt/PNCt。这两个指标表示t阶段项目承包商的实际净现金流与计划净现金流的比较情况。

NCVt>0或NCPIt>1表示t阶段实际净现金流超过计划净现金流;NCVt=0或NCPIt=1表示t阶段实际净现金流与计划流现金相等;NCVt<0或NCPIt<1表示t阶段实际净现金流小于计划净现金流。

表示至阶段k时累计净现金流偏差与累计净现金流绩效。

6. 利润偏差与利润绩效指标。

利润偏差MVt=AMt-PMt, 其中实际利润AMt=EOVtACt, 计划利润PMt=EOVt-EVt。利润绩效指标MPIt=AMt/PMt。这两个指标表示项目进展过程中项目承包商的潜在利润。AMt>0或MPIt>1表示t阶段实际利润大于计划利润;AMt=0或MPIt=1表示t阶段实际利润等于计划利润;AMt<0或MPIt<1表示t阶段实际利润小于计划利润。

表示至阶段k时累计利润偏差与累计利润绩效。

7. 项目完工期望利润与完工利润偏差指标。

项目完工期望利润EMC=AM (PMC-PM) ×MPI, 其中项目完工计划利润表示项目合同价格, BAC表示项目总预算。项目完工利润偏差MVC=EMC-PMC。

EMC预测的可靠性主要依赖于项目合同支付方式。若采用提前付款方式, 则在项目进展过程早期, EMC值会高于实际情况。相反地, 若采用后期付款, 则在项目进展过程早期, EMC值会低于实际情况。MV、MPI和EMC的趋势走向可以通过ANC和ACPI、EAVV和EAVP、CV和CPI的变化过程反映出。

五、应用案例

某研究所承担航天运载火箭的动力系统研制项目。假设该项目合同价格500万元, 项目预算成本400万元, 利润100万元。航天运载火箭总体研究单位 (项目业主) 在与该研究所 (项目承包商) 签署合同后向即向其首付20万元, 之后按月向项目承包商支付已完成验收物款。项目承包商在每月月末向项目业主提交验收物 (设定当该工作包全部完成后才能产生完整的验收物) , 项目业主通常在10个工作日内将项目承包商提交的验收物产值款划拨至项目承包商银行账户。项目承包商在与供应商签署合同后即向其首付10万元, 之后每月月初向供应商支付前1个月已提交验收物的材料费用。

注:Δ表示计划开始, ∇表示计划结束。

项目计划8个月完成, 设定项目分为8个阶段, 每个月月末为监测点t, 已知前4个月的实际进度如表1所示。在第1个月月末时, 项目承包商向项目业主提交工作包3.3的验收物。第2个月月末时, 项目承包商已根据第1个月月末提交的验收物向供应商支付了工作包3.3的相关费用, 已收到项目业主支付的工作包3.3的合同款, 向项目业主提交了工作包3.2的验收物。第3个月月末时, 工项目承包商已根据第2个月月末提交的验收物向供应商支付了工作包3.2的相关费用, 已收到项目业主支付的工作包3.2的合同款, 并向项目业主提交了工作包1.2的验收物。

在第4个月月末, 项目进度基本按计划进行, 此时项目承包商已根据第3个月月末提交的验收物向供应商支付了工作包1.2的相关费用, 收到项目业主支付的工作包1.2的合同款, 并向项目业主提交了工作包3.1的验收物。结合表1数据, 至第4个月月末时, 承包商的项目现金流状况见表2和表3。

单位:万元

单位:万元

由表2和表3可知, 从第1个月开始项目实际成本一直高于计划成本, 项目进度前两个月延迟, 后两个月开始好转。由于前两个月进度延迟, 所以前两个月产值偏差为负值, 表明挣得产值少于计划产值。由于项目业主支付存在延迟, 所以项目前两个月挣得账户值偏差为负, 表明挣得账户值小于挣得产值。由于项目承包商支付存在延迟, 且项目基本按进度完成, 所以各阶段的计划现金流与实际现金流都处于盈余状况。由于项目成本一直处于超支状态, 所以净现金流偏差为负, 表明实际净现金流小于计划净现金流。前两个月项目进度延期、成本超支, 所以利润偏差为负, 表明实际利润小于计划利润, 3、4两个月进度好转, 但由于成本仍超支, 所以利润偏差仍为负, 但偏差量在减少。

从项目层面看, 到第4个月月末时, 项目计划净现金流为45万元, 由于项目实际成本较高, 所以实际净现金流为40万元, 项目净现金流偏差为-5万元。虽然项目实际成本超出预算, 但由于项目进度基本按计划完成, 所以到目前为止项目现金流入大于现金流出。项目完工计划利润PMC=100万元, 根据公式预测, 可得项目完工期望利润EMC=65.84万元, 项目完工利润偏差MVC=-34.16万元。这表明由于项目成本超出预算, 导致按当前利润绩效指标来看, 项目完工时利润要比项目计划利润低34.16万元。

六、结束语

随着项目规模及复杂度的不断增大, 实施项目需投入的成本也越来越高, 项目承包商与项目业主为了保证资金能有效地循环与运转, 需要在项目进展中及时关注项目现金流的变化, 因而项目现金流监测对项目成本管理具有重要意义。

本文从项目承包商视角, 分析了与项目现金流相关的若干变量与指标, 并建立了结合项目管理的项目现金流监测方法。该方法不但能度量项目进展过程中的现金流情况, 还可以根据当前现金流平衡指标预测项目完工时的利润。此外, 该方法的输入变量可从现有项目管理数据中获得, 不需要额外采集数据, 便于该方法的推广与应用。

参考文献

[1] .王伟红, 赵息, 黄建通.建筑项目建设期现金流预测:基于移动权重法的新视角.现代管理科学, 2009;8

[2] .张华, 刘应宗.工程项目现金流动态预测管理.重庆交通学院学报 (社科版) , 2006;6

[3] .刘华, 郭吉林.核电工程现金流预测模型.清华大学学报 (自然科学版) , 2002;5

[4] .张志刚.连锁超市现金流控制存在的问题及对策.财会研究, 2011;16

[5] .齐春霞.企业现金流管理的思考.山西财经大学学报, 2011;2

[6] .梁飞媛.基于内部控制理论的企业现金流管理模式研究.财会研究, 2009;12

监测原理 篇8

当前, 国内对于通信同轴电缆故障的检测主要是使用电桥测量与脉冲反射法测量, 这两种方法通常可以测出一般故障点大概位置, 如果想得到故障的精确位置还需要使用放音法对故障所在位置进行进行精确定位, 操作过程繁琐, 效率低下。如何选择通信电缆故障测距方法、尤其是如何实现通信电缆实时在线检测, 仍然是有待继续深入研课题。

1 同轴电缆故障

同轴电缆是由内导体、绝缘层、外导体和护套从内到外层层组装而成, 这四部分轴心重合, 因此得名“同轴”电缆。同轴电缆在投用使用之后, 随着时间推移, 会产生各种故障。由于通信同轴电缆的主体成分为金属导体和绝缘体, 因此同轴电缆故障也可以据此分为导体故障和绝缘故障。

2 时域反射法TDR

在通信系统中, 波的反射过程一般来说是我们想要剔除的。脉冲波在传递过程中, 由于反射的存在会产生一定程度上的波形失真。时域反射法 (TDR) 又叫脉冲反射法或雷达法。向通信电缆发送电压脉冲, 利用发送脉冲与故障点反射脉冲的时间差与障碍点距离成正比的原理确定障碍点。脉冲反射法最早用于长途电话线路障碍检测中, 现在世界范围内得到了推广, 成为通信电缆障碍测试的主要手段。

TDR是向通信同轴电缆其中的某一端发送一段低压脉冲信号, 发送的信号脉冲沿着通信电缆进行传播。当脉冲信号在电缆中遇到故障点后会产生一个反射脉冲, 反射脉冲沿着电缆中传递回到测量端。按照传输线理论模型, 可以发现由于在通信电缆内部的阻抗发生改变, 这个低压脉冲信号在遇到故障点时会产生一个反射脉冲。这时假设在电缆一段认为射入的低压脉冲电压为Ui, 当这个低压脉冲信号遇到到同轴电缆中的某一个故障点时, 得到的反射脉冲电压设之为Uf, 当电缆中没有故障时, 传输的波阻抗为Z1, 故障点产生的波阻抗设为Z2, 根据电缆中反射定理, 可得电压反射系数如下:

基于脉冲反射定理, 电缆中故障点位置以及电缆中故障类型可以通过反射波呈现出的的波形特征还有反射波到达发射点所经过的时间来判断。波形、传递时间与故障位置和类型有如下关系:

当线路无故障时, Z2=Z1, 线路反射系数βu=0, 发射脉冲被负载吸收, 这时不产生反射波 (图1) ;

当线路中存在断路故障时, Z2→∞, βu=1, 入射波和反射波极性相同 (图1) ;

当线路存在短路故障时, Z2=0, βu=-1, 反射波入射波极性相同 (图1) 。

设vp为脉冲波速, L为电缆中故障点到脉冲发生端的距离, t为入射和反射脉冲波之间的间隔时间, 则

TDR法定位电缆中故障点位置基本原理简单直观, 操作简单, 在实际应用中具有足够高的准确度, 经常被用于在电缆中进行低阻、开路故障测距和电缆全长的测量, 可以说它在射频同轴电缆故障检测中有这举足轻重的作用。

3 利用TDR法探测电缆故障仿真

TDR法定位电缆中故障的仿真模型由信号产生器 (Signal Builder) , 受控电压源 (Controlled Voltage Source) , 内部阻抗为 (RL Series RLC Branch) , 待测电缆线路 (Distributed Parameters Line) , 测量电压表和示波器等组成 (如图2所示) 。信号产生器可依据仿真需要生成任意带宽, 任意幅度的脉冲信号, 利用信号产生器生成的信号控制受控电压源产生一个输入信号, 那么在受控电压源的输出端就会产生对应宽度的脉冲电压。在软件中可设置生成脉冲信号的起始时间和终止时间, 以及脉冲信号的幅值。

受控电压源在MATLAB中通信系统电路设计领域为常用的电路元件。通过提供由激励信号源发出的脉冲信号进一步控制电压源生成所需要的信号。通过对受控电压源的初始化, 并且加入信号源, 使得输出的脉冲信号与待测同轴电缆各项参数相匹配。将脉冲发生器产生的脉冲信号输入受控电压源, 则电压源输出为相同波形的脉冲电压, 如图3所示。

构建电缆开路故障的仿真电路模型, 电缆在终端处发生断路故障, 设置其它模块参数。设置Simulink仿真时间, 步长和其他算法参数。点击启动仿真按钮, 仿真结束后观察波形。

在时域脉冲开路仿真电路模型中, 脉冲在开路点产生全反射, 反射脉冲与发射脉冲极性相同, 所以电缆中故障为开路。仿真后观察到的开路故障仿真波形如图4所示, 观察到两波峰间隔0.05s, 则可根据电缆参数和公式2对故障距离进行计算。

如假定电缆发生短路故障, 保持其他参数不变, 则在Scope1处可得到波形如图5所示。入射脉冲与反射脉冲极性相反, 即可判断出故障类型为短路。同样两个脉冲的间隔为0.05s。

4 结束语

本文对TDR法测量电缆中故障类型和计算故障位置的原理进行了分析, 并运用MATLAB软件中的SIMULINK平台对测量过程进行了仿真, 分析了TDR法对电缆内故障定位的可行性。

摘要：通信电缆指的是用于近距离音频通信和远距离高频载波数字通信及通信信号电缆, 在电缆的使用过程中会产生短路或短路等故障。TDR (Time Domain Reflectometry, 时域反射计) 是电缆故障检测定位的一种方法, 本文将分析TDR的基本原理并运用SIMULINK建立仿真模型对检测过程进行仿真。

关键词：故障检测,同轴电缆,TDR反射

参考文献

[1]张小龙.同轴电缆接入网信道建模与故障诊断方法研究[D].湖北:华中科技大学, 2013.

[2]王瑞.通信电缆故障探测仪的设计[D].黑龙江:哈尔滨理工大学, 2011.

监测原理 篇9

一、3KW控制监测器的基本组成和原理框图

(一)控制监测器基本组成和信号流程

控制监测器作为相对独立的单元,在发射机中起到管理运行的作用。它由电源监测、联锁监测、高频激励与中间放大监测、调制推动监测、功放故障监测、正向功率监测、过流和反射功率监测等模块组成,各功能模块之间交错纵横,彼此联系分布于控制监测器上。控制监测器框图见图1。

从图1信号流程看,在联锁监测“功放联锁及主机门开关”正常后,进入电源监测(联锁监测中若出现“功放联锁及主机门开关”故障将对电源监测中主电源进行封锁)。电源监测除面板指示各电压正常/故障外,还给出“高频推动控制-AB”信号和“调制推动控制-AB”信号(当主电源故障时,“高频推动控制-AB”用于封锁激励信号,“调制推动控制-AB”用于封锁调宽脉冲信号)。高频激励与中间放大监测对主/备中间放大器进行监测、切换,若出现异常,将封锁调制推动及调制器。调制推动监测除受前面几路信号控制外,自身还监测、切换主/备调制推动器。过流和反射功率监测,两路信号均来自7A4(电流过大检测板),“电流过荷信号”为功率合成器输出电流大小。当这两路监测信号异常,除在面板上亮红灯外,还将封锁调制推动和调制器,同时影响功放故障监测电路,禁止功放故障指令输出。功放故障监测,当功放故障或调制推动监测有异常将会产生50MS的封锁,切断中放的激励输入达到禁止中放工作的目的,封锁调制推动器和调制器,禁止高频推动采样。正向功率监测,给出面板功率状态指示。正向功率不正常时,一路给出“主机故障封锁信号”到调制推动监测,一路到封锁门,封锁调制推动器和调制器。

(二)控制监测器的封锁电路原理

1. 主电源封锁

主电源封锁属于电源监测模块,由三输入与门电路U120C、U120B组成。受4路信号控制(遥控/手动开主电源、交流电源监测、低压电源监测、功放及主机门开关联锁)。只要任何一路异常为低电平,都会使U108(七非门缓冲器)输出高电平,即“A27主电源启动控制-X”,使主电源启动继电器JQX-10线包失电,从而切断主整电源,达到封锁主电源的目的。主电源封锁原理框图详见图2。

2. 射频激励封锁

射频激励的封锁是通过切断主、备中放小盒中保护电路的射频激励输入来实现的,即封锁中放小盒。射频激励封锁由逻辑与门电路U207B、非门U217D组成,其工作原理框图详见图3。

“高频推动控制-AB”,A76与B46相连。只有在合主电源开关后,K2辅助接点良好,主整-140V直流电压正常,A76高电平正常使“中放禁止信号(L)-X转为低电平,解除中放小盒禁止。即在主整电源故障时,其“高频推动控制-AB”也要封锁两个IPA小盒。“B30功放故障”,4个功放小盒中任一个发生故障(激励信号失衡或者场效应管过热)均会产生暂态高电平信号,触发50MS发生器输出低电平,封锁中放小盒50MS。

3. 调宽脉冲封锁电路

除了电源监测中380V交流监测和低压监测不产生调宽脉冲封锁指令外,其他监测电路大都经过调宽脉冲封锁电路。该电路由U233(八输入端或非门4078)、U205(四同相/反相缓冲器4041)及相关指令输入电路组成。调宽脉冲封锁原理框图详见图4。

如图4所示,在控制监测器中U233有7个输入指令。其中联锁故障封锁指令和正向功率不正常封锁指令来自A板。“A75主机故障封锁-AB”正常为(L)低电平,若“播出”开关、“K2辅助接点”、“调制推动使能-AB”正常为(H)高电平、“正向功率正常-AB”正常为(H)高电平,四个条件中有一故障,则“主机故障封锁-AB”输出(H)高电平,到封锁门U233封锁调制推动和调制器。

高频激励与中间放大监测封锁指令,受“高频推动采样-X”、“播出控制-AB”、“主电源正常-AB”、“中放备份试验-P”信号控制,由射频激励检测电路U201D产生,送到封锁门U233。

停止封锁指令与外部封锁指令均是人为封锁发射机输出。

过流和反射功率监测封锁指令,该指令有2种:一是“1S封锁”指令,它由单稳态电路U221B产生;二是“长时间封锁”指令,它由保持电路U202A产生。这两种指令都会送到封锁门U233。同时“1S封锁-AB”,送到主机故障封锁电路,禁止正向功率检测故障输出,以免启动备机。

50MS封锁(H)高电平封锁指令由单稳态集成电路U220A产生,触发信号均为暂态脉冲,任何一路有高电平暂态脉冲送来,到或门U214A给出触发信号,触发U220A封锁调宽脉冲50MS,封锁过后发射机仍将正常工作。

二、3KW控制监测器的故障实例分析与处理。

(一)故障实例一

故障现象:747KHZ开机反射超限报警,指示红灯亮,封锁发射机。

故障分析:

1.调节阻抗微调旋钮,反射功率基本没有下降。

2. 747备机可正常播出,排除外部网络干扰。

3. 747主机接假负载,也存在此现象,排除馈管之间连接问题,将问题锁定在发射机本身。

4.检查入射、反射功率检测小盒。B点为输出反射电压;C点为产生高频电压,此电压与输出高频电流成正比。若B点输出的电压不是反射电压而是与高频电流成正比的电压,会导致反射功率过大而封锁发射机。故测R4两端B点与C点电压,不一样,则排除此处问题点。

5.检查控制监测器的过流和反射功率监测部分。由于电流过流和反射VSWR>1.55的封锁控制电路是共用的,而电流过荷指示正常,则说明故障可能存在电压驻波比检测部分。测电压比较器U202的1脚,6脚,7脚,发现同向端7脚电压高于反相端6脚电压,使输出端1脚为高电平,从而触发了后端封锁电路。

故障排除:测量检测电路各小元件,更换并联的保护电容C217后,试机正常。

(二)故障实例二

故障现象:1098开机后中放亮红灯,调制推动亮红灯,无功率输出,发射机自动转备机播出。

故障分析:控制监测器发出两路封锁信号,封锁了中放和调制推动器。最终导致调制功放器停止工作,无功率输出。结合故障现象与射频激励封锁和调宽脉冲封锁电路分析,同时产生中放禁止信号并封锁调制推动器和调制器,问题可能出在调制功放故障。观察四个调制功放器的主电源指示灯都正常显示,而调制输出指示灯不亮。

故障排除:

1. 将4个功放小盒放到其他同型号发射机上,能正常工作,说明4个功放小盒是好的。

2. 用台里自制跳线,将控制监测器断开,接假负载可正常播出,可见问题出在控制监测器内部。

3. 因中放禁止信号与封锁调制推动器和调制器是两个不同电路,共同的是前端功放故障封锁信号形成电路。故重点检查功放故障脉冲形成电路。B30功放故障-X为低电平(正常),而U214A的1脚是高电平,触发了U220A 50MS封锁信号发生器,引发了后面的封锁信号。进一步测量发现Q201有软击穿现象,更换Q201 3CK后,试机正常。

摘要：本文主要阐述3KW控制监测器的工作原理和关键功能,重点分析了封锁电路主要工作原理,并结合在检修、维护全固态调幅发射机过程中发现的故障实例,通过应用封锁电路的指示功能解决实际问题。