摘要：介紹了電氣設備狀態在線監測的種類、周期及監盤流程，闡述了調度自動化系統、生產監控指揮系統的監盤操作方法，并結合實際案例分析，證明了在線監測監盤技術在電氣設備狀態監測中的重要作用。

關鍵詞：電氣設備；在線監測；監盤操作；案例分析

0引言

為了確保電力設施的安全正常運行，供電公司開展電氣設備的預防性試驗尤為重要[1]。隨著電網規模的不斷擴大，電氣設備數量驟增，工作人員在現場進行設備檢查、試驗工作時存在周期長、風險大等問題。基于此，運行人員通過在線監測裝置反映電氣設備運行狀態，定期開展監盤工作，可鎖定異常電氣設備或監測裝置，有針對性地處理設備缺陷，減輕現場作業人員負擔，提升工作效率。

1電氣設備狀態在線監測

1.1在線監測種類及周期

目前常見的電氣設備監盤涉及CVT（電容式電壓互感器）二次電壓、變壓器電抗器油色譜、變壓器鐵芯電流、套管絕緣、中性點直流、避雷器阻性電流、GIS局放七大類在線監測項目。根據業務實際情況，明確監盤周期，其中，CVT二次電壓為每月一次，變壓器中性點直流為半月一次，變壓器鐵芯電流、避雷器阻性電流為一周一次，變壓器電抗器油色譜、變壓器套管絕緣、GIS局放為每天一次。此外，對于電網風險聯動設備管控刀閘的監盤為操作前后各一次；特殊節假日保供電啟動當日，主要節日前、保供電結束時各監盤一次。

摘要：近年來，環境在線監測技術飛速發展。環境在線監測技術能準確、全面地反應目標污染物的濃度和變化趨勢，實現對環境要素全時段、全方位的動態監測。本文就大氣環境在線監測技術現狀及存在的問題展開探討。

關鍵詞：大氣；環境；在線監測

0引言

多年來，我國以廉價的資源環境為代價帶來的高速經濟增長導致我國面臨嚴峻的結構型、壓縮型、復合型環境污染問題。2017年12月，環境保護部印發《“生態保護紅線、環境質量底線、資源利用上線和環境準入負面清單”編制技術指南（試行）》（簡稱“三線一單”），是推進生態環境保護精細化管理、強化國內生態環境質量管控、推進綠色高質量發展的一項重要工作。隨著社會與科技發展，人們對于大氣環境質量的期望值越來越高，來自公眾和社會的環保壓力急劇上升，我國先后提出《大氣污染防治行動計劃》《生態環境監測網絡建設方案》《“十三五”生態環境保護規劃》《“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案》《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》及中央環保督查等重大政策來預防、治理大氣污染問題。總體來看，生態環境領域的執法監督與管控以及生產型企業大氣污染物排放總量控制仍面臨嚴峻挑戰。傳統的手動采樣監測、實驗室分析、數據及信息報告上傳與抽查執法的管控模式越來越不能滿足不斷加大的生態環境監察的工作量需求。在有限的生態環境管理資源和現有技術條件下，生態環境行政執法部門迫切需要將更加信息化、模塊化、精細化的新型技術手段應用于現場監測及執法管理，從而提升環境執法與監督管理的整體效能。車載式大氣移動監測系統可實現低成本的大數據監測，提供大氣污染物種類、污染濃度、污染點位等信息，為排污企業提供污染問題的數據支持。同時，車載式大氣移動監測系統還可幫助生態環境行政管理部門掌握區域大氣污染現狀，監察人員可通過移動監測數據更加直觀、全面地掌握環境空氣質量情況，在監督與執法過程中能更明確執法依據與主體責任，并提高包括立案、登記、執行、裁決等各個執法環節的規范化程度，為大氣污染治理提供技術支持和決策依據。

1國外研究現狀

隨著全球經濟的不斷發展，生態環境受破壞的程度愈加嚴重，其中空氣污染問題更是突出。歐美等發達國家由于經濟發展較早，在工業發展進程中已經歷過生態環境污染對人類社會反作用而產生的巨大影響，尤其是在“倫敦煙霧事件”后對空氣污染問題嚴重性的認識顯著提高，逐漸加大了對生態環境尤其是空氣質量的監測力度。20世紀七十年代以來，這些國家在空氣質量監測領域大量投建監測站點，并將監測數據分析處理后向公眾發布[1]。經過數十年的發展演化，這些國家空氣質量監測技術水平不斷提高，監測方法與設備種類越來越多，監測站點的分布越來越廣，逐步形成網格化，并發明了激光散射配合傳感器的快速分析原理，開發出搭載于交通工具的移動監測方法，形成了早期固定站配合移動監測的網絡體系雛形，實現了對多項空氣質量參數實時在線監測，還可對區域性聯網數據進行分析[2]。自1970年以來，以美國為代表的歐美發達國家均逐漸形成了從地方到國家的各級別全方位的生態環境空氣質量在線監測體系，覆蓋區域涵蓋大多數的城市鄉村的工業區與生活區，甚至建成了跨國監測網絡[3]，同時建立了QA/QC（質量保證和質量控制）體系，以確保采樣分析、在線傳輸的監測數據質量[4]。同為發達國家的日本也從20世紀六十年代末開始建設覆蓋全國的生態環境空氣質量監測網絡，建立了可監測多種空氣質量參數的監測站，如SO2、NO2、CO、可吸入顆粒物等，數量眾多的監測站形成了覆蓋全日本的監測網絡體系，能實時監測影響空氣質量的多項參數濃度變化和轉變過程[5]。而近20年來，各國逐漸重視研究揮發性有機物（VOCs）對大氣污染造成的影響，并發展出一系列針對揮發性有機物進行在線監測的新型設備。

2國內研究現狀

摘要：相比傳統的人工排水管網監測方法，利用物聯網技術可實現監測區域內排水管網實時數據的監測并進行實時預警，提高了排水管網監測系統的穩定性、便捷性和有效性。基于物聯網技術的排水管網在線輔助監測的實現，主要利用分布在各區域內的液位傳感器采集數據，然后通過4G網關將采集到的數據傳輸至云平臺服務器端，云端對上傳數據進行分布式存儲并計算出監測設備的位置信息，再將處理后的各類數據發送給客戶端用戶，這樣便于客戶端用戶動態了解排水管網實時狀態并做出相應決策和處理。

關鍵詞：物聯網技術；液位監測；排水管網；4G網關；STM32；傳感器

0引言

排水管網系統是指輸送和排放污水、廢水的管道以及附屬設施組成的系統，是一座城市運營中的基本設施之一[1]。我國城市化發展進程不平衡，城鄉區別大，污水、雨水管道還存在混接現象，日常排水管網的監測和疏通還較大程度依賴于傳統人工記憶和經驗管理[2]。網絡信息化管理雖然得到普及，但排水管網在應用層面的監測設備沒有真正實現數據在線實時監測，需要專人定期查表，導致監測區域內排水管網信息收集不全面、監測數據更新速度慢，無法真正及時有效地對排水管網系統的監測運行提供數據決策支持[3]。因此需要一款價廉物美且安裝方便的在線排水管網監測系統來盡可能地避免上述問題。

1系統總體設計

本系統將液位傳感器測量到的水位數據通過數據透傳方式上傳到有人云平臺服務器，同時通過有人云平臺的物接入和物解析功能，將測量到的數據及位置等信息發送給用戶。開發的在線排水管網監測系統采用B/S架構，排水管網監測系統為客戶端，有人云平臺為服務器端，通過互聯網建立客戶端和服務器端的通信連接，實現排水管網的實時監測和數據傳輸。結合團隊自身所掌握的知識和技術，歸納出系統總體設計的三個步驟，如圖1所示。（1）4G網關與侵入式液位監測裝備連接利用4G網關設備可以很方便地連接液位傳感器設備和有人云服務器。網關先要進行設備查詢管理設置，本系統使用USR-G770網關，通過Modbus協議實現與傳感器的通信連接，最終將排水管網水位監測數據從設備上傳到有人云平臺。（2）4G網關將數據上傳至云平臺在有人云平臺管理界面添加一個API網關用來獲取4G網關上傳的水位數據等，云平臺會自動生成新的連接信息。通過有人云平臺新建的API網關和網關子設備可以實現客戶端液位傳感器設備的連接，并能夠實現排水管網監測系統中直接對設備進行信息編輯等功能。（3）排水管網監測系統的實現排水管網監測系統實現后，除了客戶端具有良好的用戶體驗，系統還能實現實時水位數據獲取、管網內情況自動報警、監測設備地圖定位等功能。

2系統硬件設計

1在線監測系統運營管理工作形勢

1.1排污企業自行維護指的是在線設備有排污單位自己運營、維護。

由于在線設施是一種新生事物、排污單位缺乏這方面的專業技術人才，很難保證在線儀的穩定、準確運行；再者，在線監測儀本身就是安裝在企業的電子眼，用來監控企業的排污行為，為環保執法提供可靠數據，這種情況下，部分排污單位有可能會對在線設備存在抵觸情緒，破壞監測監控設施，導致在線儀不能夠正常運行，起不到在線監控的目的，不能為環保執法提供準確、可靠的，這樣就失去的安裝在線監控設施的意義。

1.2設備廠商運營維護。

設備廠家對設備結構熟悉，性能了解透徹，出現問題很容易判斷故障原因，備品備件購買方便，解決問題及時，但設備廠家運營，容易利用其對備品備件的壟斷，私自提高備品備件的價格，增加排污單位的負擔。更有甚者，排污單位與設備廠家串通，私自調整儀器參數，導致在線數據失真，極大的影響了環保部門對企業的監管。

1.3BOT運營維護。

BOT(build-operate-transfer)及建設-經營-轉讓，是指政府通過契約授予私營企業（包括外國企業）以一定期限的特許專營權，許可其融資建設和經營特定的公用基礎設施，并準許其通過向用戶收取費用或出售產品以清償貸款，回收投資并賺取利潤；特許權期限屆滿時，該基礎設施無償移交給政府。

1電站鍋爐監測系統的節能原理

1.1在線監測系統與電站鍋爐工作的結合

在線監測系統技術在電站鍋爐工作中的應用，首要的關鍵步驟是實現在線監測系統與電站鍋爐工作的結合。只有順利地將在線監測系統與電站鍋爐的工作實現良好的結合，才能為后期的監測工作開展奠定一個良好的基礎。而且前期的監測系統與電站鍋爐工作的結合程度還關系到后期的電站鍋爐的整體工作進度。要實現在生產過程中的節能化，必須要通過在線監測系統的控制與操作，因此，在線監測系統技術與電站鍋爐的前期結合程度也關系到后期電力生產節能化的實現。

1.2在線監測系統對鍋爐工作步驟的監督

在線監測系統技術在電站鍋爐工作中的應用，第二個關鍵的工作是通過在線監測系統來對鍋爐工作的全程步驟進行監控，電力生產企業的工作能否實現節能化，關鍵在于工作的過程中能否節約資源。通過在線監測系統對其能源轉換過程的監控，能夠有效地控制其工作過程中的能源利用率，減少電站鍋爐工作中的能源消耗，從而實現發電企業的節能化生產。

1.3監測系統對鍋爐工作步驟進行調整

在線監測系統技術在電站鍋爐工作中的應用，接下來的關鍵工作是利用監測系統對鍋爐能源轉化過程實行調整控制，在線監測系統能夠通過電子監控、工作數據等信息來判斷鍋爐工作中的能源利用率。一旦電站鍋爐在能源轉換的過程中能源浪費率過高，在線監控系統就能及時發現這種現象，并通過自動控制技術等電子化設備來對其進行調整。監測系統能夠及時對鍋爐的工作效率、煤炭燃燒率等進行調整控制，進而提高能源的利用率。

摘要：以東莞市城市供水水質監測預警系統為例，介紹了城市供水水質監測預警系統的管理現狀、維護考核以及水質監測預警系統在東莞市突發水質情況中的應用實例，最后根據預警系統的運行實踐提出了相關的建議。

關鍵詞：東江；水質監測；預警系統；排洪應急監測

引言

東莞市位于廣東省中南部，東江下游，境內河流縱橫交錯，屬珠江三角洲河網地帶。東江受排洪影響水質產生突變惡化，其中東江沿線主要的排澇口有石馬河，峽口水閘等，整個東江沿線水源水水質安全受汛期排洪影響嚴重[1]。排洪應急期間是我國供水行業面臨的新問題和新實踐[2][3]，本文總結了東莞市供水水質監測預警系統的管理實踐情況，并提出了管理中存在的問題和建議。

1管理現狀

至2008年東莞市水質監測中心（以下簡稱中心）成立以來，借助國家“十一五”水專項相關課題的研究與應用示范，建成了水務局統籌，東莞市水務監測中心進行水質全面監測、運營和管理在線水質監測系統，中心鎮水司上報水質檢測數據的監管預警體系構架；建設完成供水水質監測預警系統水質數據平臺，該平臺分為兩個部分，一是在線水質監測系統，包括源水監測點8個，出廠水監測點37個，管網水和二次供水監測點67個，二是水質數據上報系統，共包括21個水司共29個水廠。在線水質監測系統涵蓋了水源水、出廠水、管網水及二次供水，水源水監測點覆蓋了東江東莞段上游及南北兩大支流，監測指標包括溶解氧、電導率、濁度、氨氮等20余個指標，最大監測頻率10分鐘/次，實時、連續監測和遠程監控，每天4萬余水質數據。出廠水及管網水監測點遍布東莞32個鎮街，每個鎮街不少于2個。水質數據上報系統由水廠、水司和水務監測中心逐級上報組成，每個水廠每天上報一組數據，包括源水9項和出廠水9項，每天上報數據882個。

2在線水質監測預警系統維護

摘要：針對現有智能變電站輔助控制系統不能較好地滿足當前智能化運維需求這一問題，國網公司逐步開展了輔助設備全面監控試點工作，實現了站內設備遠程集中智能管理，提升了變電站的智慧化運維水平。現對當前500kV變電站輔助控制系統功能及特點進行研究，重點分析了輔助控制系統新型結構以及監測+預警+控制模式的體系特點，并對輔助系統未來的發展趨勢進行了展望。

關鍵詞：輔助控制系統；無人值守變電站；一鍵順控

0引言

根據不同的電壓等級，變電站智能輔助系統的建設側重點也會有所不同。針對500kV、220kV變電站，設計之初為有人值守，則考慮功能主要是提供視頻分析、狀態監測及告警等提示性信號[1-2]。對于110kV及以下變電站，主要是實現狀態遠程監測、設備間互聯協作、遠程控制管理等功能，實現智能管理、遠程管理、遠程維護，保證無人值守變電站的可靠性與安全性。目前，國網重慶檢修公司下轄500kV變電站正逐步實現無人值守，通過輔助設備全面監控系統建設，實現500kV變電站遠程集中智能管理。相比于以前的輔助控制系統，新系統監測對象更為全面，子系統之間具有聯動機制，使得輔助系統完成了從監測+預警到監測+預警+控制的轉變，提升了變電站智能化運維水平。

1變電站輔助控制系統

變電站輔助控制系統采用先進的計算機技術、通信技術、圖像識別技術等實現對變電站輔助設備運行狀況的實時監測，其主要包括消防系統、安防系統、環境監測系統、設備在線監測系統、照明控制系統、智能巡檢系統等，承擔著變電站內外火災預警與控制、防外破、防空飄物監視、溫濕度監測、環境污染監測、設備運行狀態監測、設備運行環境監測等重要任務，是實現變電站智能化運維和遠程集中運維的關鍵。

1.1500kV變電站輔助控制系統結構及特點

摘要：緊緊圍繞“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”治水新思路，以實行最嚴格水資源管理制度為引領，以提高水資源利用效率和效益為核心，以水資源可持續利用為目標，以“三條紅線”控制管理為抓手，強化依法治水、依法管水，強化水生態保護和水質目標管理，加強計劃用水、定額用水、計量用水管理，全面推進以取用水計量監控為重點的取水口監測計量體系建設，逐步構建與用水總量控制、用水效率控制和水功能區限制納污制度相適應的取用水戶、飲用水水源地、水量監控體系，為水資源有效管理和考核提供科學依據。

關鍵詞：取水口；監測計量；體系建設；德州

1背景

為全面、準確、及時掌握取用水情況，提高水資源管理精細化水平[1]，2021年6月，水利部印發了《關于強化取水口取水監測計量的意見》，對強化取水口取水計量工作作出部署。取水口監測計量體系建設[2]是落實最嚴格水資源管理制度的重要技術支撐和主要工作抓手，是保障水資源有效管理和保護的前提。2012年以來，國家、山東省先后出臺了實行最嚴格水資源管理制度等有關文件，對實施最嚴格水資源管理制度進行了全面部署，提出了用水總量控制、用水效率控制、水功能區限制納污、水資源管理責任和考核4項制度，用水總量控制[3]、用水效率控制、水功能區限制納污“三條紅線”，并對加強取水口監測計量工作提出了明確的要求。因此，加強取水口監測計量體系建設、實現水資源“三條紅線”管理既必要又迫切。德州市要站在全市的高度，充分認識加強取水口監測計量體系建設的重要意義，進一步增強緊迫感和責任感，加強組織領導，把加強取水口監測計量體系建設作為深入實施最嚴格水資源管理制度的重大舉措切實抓好落實。2021年，山東省水利廳下發了《關于做好取用水管理專項整治行動整改提升工作的通知》，德州市水利局快速響應，積極協調，結合德州實際，抓緊研究制定《德州市取水口監測計量體系建設實施方案（2021—2023年）》。

2取水口監測計量體系建設目標及內容

2.1取水口監測計量體系建設

目標德州市計劃用3a的時間，加強和完善全市轄區內取用水計量監控設施建設，逐步擴大水資源監控的覆蓋面。（1）2021—2022年，工業和生活取用水計量或在線監測的比率原則上要達到90%以上（按實際用水量計算），對大（2萬hm2及2萬hm2以上的）中（2萬hm2以下0.67萬hm2以上的）型灌區主要取水口全部實現在線監測，飲用水水源地監控實現全覆蓋。（2）2022—2023年，對管徑在20cm以上、具備取水計量設施安裝條件的農用灌溉機井，應安裝計量設施；對管徑在20cm以上、暫不具備取水計量設施安裝條件的以及管徑20cm以下的機井，可采用以電折水等方法計量水量。不具備以電折水條件的，應在摸清區域機井底數的基礎上開展典型樣本計量，合理推算區域地下水開采量。（3）2022—2023年，要完善農業取水量折算和推算管理。對因客觀條件限制無法安裝取水計量設施的農業灌溉取水口，可采用以電折水等方法計量水量。對不具備折算條件的，可按照用水統計調查制度規定，采用抽樣調查方法推算區域農業取用水量。