开关柜温升在线监测技术研究

高压开关柜是石化企业供配电系统中的重要设备,由于柜体采用密闭性结构,散热条件差,特别是在高温、高负荷期间,由过热引发的开关柜烧柜事故时有发生。通过深入分析高压开关柜发热的原因及故障特性,基于热电阻测温技术、无线传输技术,开发了一种开关柜温升在线监测系统。与传统的阈值报警方式相比,开关柜温升在线监测系统增加了实时数据监测、历史数据管理、发展趋势分析等功能,同时对温度传感器进行了低功耗设计,保证了监测系统长周期运行。系统实时监测开关柜的运行状况,便于工作人员提前发现开关柜的发热故障,及时采取措施,提高企业的供电可靠性,减少经济损失。     

室内空气质量在线检测系统的研制

针对目前中国室内空气污染普遍、在线检测速度慢等现状,综合用传感器技术、嵌入式技术和无线传感器网络技术,研制了一套室内空气质量在线检测系统,系统由传感器阵列单元、信号调理单元、数据采集单元、数据显示单元、通讯单元、供电单元和嵌入式应用程序构成,实现了甲醛、总挥发性有机物、一氧化碳、二氧化碳、温湿度检测的快速化、自动化和网络化。并通过精度校准平台对该系统在不同气体浓度下进行了实验,甲醛、总挥发性有机物、一氧化碳、二氧化碳相关系数R~2/响应时间T_(90)分别为0.996 4/22 s,0.995 3/10 s,0.999 8/36 s,0.999/53 s,结果表明,系统检测精度高,相关性好,响应时间快,能准确、方便的检测室内污染物。同时检测系统借助自带的无线传感器模块能够方便的扩展到诸如车内、矿井、化工厂等密闭环境中进行组网监测。     

气体无线监测系统在现场安全监护中的应用

为了最大限度地避免石化现场作业人员气体中毒事故发生,设计了一种便携式气体无线监测系统,该系统结合多传感器融合、精确定位和无线传输技术,可实现石化现场有毒有害气体浓度监测、人员安全状态监测、事故应急预警等多种功能。应用结果表明:气体无线监测系统组网灵活、携带操作方便、无线传输数据完整、定位精确,有利于提升企业安全生产管理水平。     

近岸海域水温垂向分层及同步监测浮标研究

海水温度是海洋水文状况中最重要的因子之一,该研究基于高精度全球海表温度组织对海表面温度的定义,对近岸海域的海水在垂向剖面上进行了分层。对浮标监测系统进行改进设计,考虑水深和潮汐的影响,通过在底下层绑定小型浮球使最低层的水温传感器在落憩时不会触底,保障垂向剖面的水温传感器恒定在某一水深范围,达到同步监测海水垂向水温的目的。利用该浮标监测系统,在湛江港对温排水海水温度进行在线同步监测,成功测出了海水垂向水温。下一步可通过在水平上加密测点以分析温度场分布,这是研究温排水运行及温升对海洋生物影响的基础。     

供电系统电压暂降对交流接触器运行特性影响研究

针对实际生产中,石化企业供电系统交流接触器在电压暂降(又称"晃电")影响下,发生脱扣导致装置非计划停工的情况展开研究。分析了交流接触器在"晃电"发生时的工作机理及损耗特性,搭建交流接触器"晃电"特性试验平台;以3种不同型号的交流接触器为研究对象,通过测试分别得到了各交流接触器的电压耐受特性曲线及温升曲线,分析了在"晃电"发生时交流接触器的耐受特性及临界条件下的热特性,为石化企业交流接触器的选型及抗"晃电"措施的制定提供了科学依据。     

光纤高温传感器在石化行业安全监测中的应用研究

针对目前光纤类温度传感器在高温测量中存在的问题和光纤高温传感器发展现状,自行设计和研制了一种全光纤高温传感器,该传感器为全光纤结构,采用新的传感原理,获得了一种适用于150~900℃的光纤高温传感器,其灵敏度为22 pm/℃,传感器温度传感线性度为99%。该传感器的开发可望解决石化等行业高温监测问题,同时还可以在电力、高速列车、消防及核辐射等恶劣环境中使用。     

面向小型无人艇健康监测系统方案设计与实施

详细阐述了小型无人艇健康监测系统的设计与实施过程。首先,分析了小型无人艇健康管理的特性及所面临的挑战,确定了以动力电力系统为重点的监测对象。随后,准确设定了测点位置以及传感器的选择,并在实艇上部署安装。数据处理方面,采用了数据预处理和分析的方法。通过采集传感器的数据,并使用时域分析、时频谱分析、基于自编码器的异常检测方法对柴油机上的振动数据进行预处理和分析,证明健康监测系统的有效性。最后,对未来的研究展望进行探讨,提出了进一步优化监测系统的多元发展路径,为小型无人艇健康管理提供了宝贵的启示和参考。     

基于超低电容特性的微尘在线监测技术研究

为了更有效地测量工业烟尘排放浓度,研究了一种电容特性的微尘在线监测技术,利用电容传感器输出电压来反映粉尘质量。介绍了电容法测量粉尘量的原理、测量系统组成等,研究了粉尘质量与电容传感器输出电压的关系。对5种不同粉尘的测量结果进行分析表明,粉尘质量与电容传感器输出电压之间存在着一定的比例关系,其相关系数高达0.99。同时进行了微尘在线测量的研究,并采用电容特性曲线对测量系统进行了标定,从而验证了电容法在线微尘监测的可行性。     

基于开路式傅里叶变换红外光谱仪现场实测法的污水处理单元VOCs排放核算研究

针对我国石化企业污水处理单元挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs）排放量核算结果准确度不一、缺乏有效评估手段的现状，建立了一种基于开路式傅里叶变换红外光谱仪（Open Path-Fourier Transform Infrared Spectroscopy，OP-FTIR）现场实测的源强反算方法，并利用该方法对我国北方某石化企业污水处理单元于2018年11月进行了18 d的大气VOCs环境浓度监测，监测结果表明，研究单元VOCs排放污染物以烷烃、卤代烃、苯系物和有机硫化物为主，其体积浓度百分比可达到95%，源强反算结果表明，研究单元TVOCs年排放量约为52.61 t·a^-1，与根据生态环境部《石化行业VOCs污染源排查工作指南》计算结果较为相近，该反算方法可作为指南核算结果的一种辅助验证和评估手段而存在，气浮池、催化燃烧和污泥干化单元VOCs年排放量远远高于隔油池单元，特别是气浮池单元是VOCs减排治理的重点和难点，苯系物和甲硫醇更是其中的代表性污染物，应重点关注和加强管控.     

基于无线传感器网的噪声监测系统设计及应用

噪声污染严重危害着人类的身心健康与生活质量,基于物联网技术拓展噪声监测方法的研究对当前我国城市环境噪声污染控制具有重要的指导意义。从噪声监测同步、联动、实时的需求出发,利用无线传感器网络技术中的ZigBee技术,结合地理信息系统,设计了基于无线传感器网络的噪声监测系统,并将该系统应用于某科研单位园区噪声污染的联网监测。实验结果表明,基于无线传感器网络的噪声监测系统的监测结果可以反映噪声污染的真实情况,可以作为治理噪声污染对策的依据。