自动剂量监测控制系统

自动剂量监测控制系统（精选12篇）

自动剂量监测控制系统 第1篇

放射治疗的任务是根据各个病人选择、设计和实施最佳的治疗计划。这样的计划主要包括治疗野的大小、方向、各个靶区的剂量贡献, 还包括对总处方剂量进行分次治疗等。安全、准确、可靠地传送所需的剂量是自动剂量监测控制系统的主要功能。剂量检测是靠透射型电离室来完成。电离室位于直线加速器治疗头, 对治疗束进行采样。电离室输出的电信号用于检测和控制治疗束。自动剂量监测控制系统 (简称ADC系统) 是医用电子直线加速器控制系统的重要组成部分。江苏海明医疗器械有限公司在HM-J-16-Ⅰ型医用电子直线加速器的研制过程中结合电离室和治疗束输出导向控制部分的特点, 设计出了一套满足加速器要求的ADC系统。

1 系统原理

自动剂量监测控制系统 (ADC) , 用于对医用电子直线加速器的剂量率、剂量、对称度的自动计算、自动调整和控制。ADC系统必须符合国家标准对剂量系统的规定。本系统包括剂量监控板 (两块) 、前置放大板 (两块) 、电离室 (两个) 、电离室电源 (两只) 、X输出导向电源、Y输出导向电源。系统框图见图1。电离室1是通道1使用的电离室, 它包括ADC的一个方向的一对电离室。电离室2是通道2使用的电离室, 它也包括ADC的另一个方向的一对电离室。它们互无关系。其余的电路部分是对称的。两路系统使用各自的电源供电。两套系统互不相关, 各自独立的工作。以便保证在一套系统发生故障时, 另一套系统仍能正常地工作, 而不会发生意外, 确保患者的安全。当有射线通过电离室时, 电离室会有脉冲电流产生, 该脉冲电流信号被前置放大板采样, 并放大成脉冲信号, 缓冲后送入剂量监控板。再经过箝位、脉冲采样和限幅后, 送入单片机进行处理。处理后得出的各种信号去控制剂量、剂量率和对称度等, 完成相应的工作。

电离室垂直排列, 紧接在X线均整器或电子散射膜下面, 检测均整后X线或散射后电子线的剂量率。电离室电极板和收集板是由绝缘的云母片在真空中镀上一层铝箔而成, 并在电极区和收集区的周围镀上一层接地的铝箔, 作为减少漏电流的保护圈。电离室密封起来与外面空气隔绝, 减小温度和气压的影响。

2 电路实现

2.1 电离室部分

系统中共有两个电离室, 电离室1和电离室2。电离室1是ADC1使用的电离室, 它包括ADC的一个方向上的一对电离室。电离室2是ADC2使用的电离室, 它包括ADC另一个方向上的一对电离室, 它们的电路部分是完全对称的。两路系统使用各自的稳压电源供电。供电电压+300V, 供电电流5mA。电离室采用平板透射型形式。它由三个电极平面组成, 上下二个为收集电极, 中间为高压电极。在收集电极和高压电极间加+300V左右的电压。当有射线通过电离室时, 射线使电离室中的气体产生电离, 形成带电离子。带电离子在电场的作用下, 被收集极收集, 形成输出电流。这样, 两个电离室共输出四个信号:左半片信号L, 右半片信号R, 前半片信号T和后半片信号G。

2.2 前置放大板部分

ADC的前置部分主要是由两个电离室的前置放大板组成。它主要对来自电离室的信号R、L、G、T放大并缓冲和对电离室上的温度传感器及气压传感器信号进行处理。

能选控制由AD7512模拟开关实现, 控制着是使用X线还是电子线的放大器。在有射线照射时, 每一个电离室的信号都是很微弱的。电流大约是10E-8A, 脉冲宽度只有几百微秒, 并且还是高阻输出。各电离室前置放大器都是根据这个特点设计的。工作时它输出一串类似于锯齿波的信号。

利用不同电源组可以把ADC前置放大板分成两个对称的部分。一部分用15V A电源供电, 另一部分用15V B电源供电。A部分放大的信号有R、L、温度1和气压1信号;B部分放大的信号有G、T、温度2和气压2信号。

两电离室上的温度传感器和气压传感器为校正剂量率提供信号。位于电离室的温度传感器产生正比于传感温度的288μA～318μA电流, 放大器把电流转化成电压。电位器调整信号偏置以得到围绕参考头温度对称的0.0～10.0V范围内的电压。参考电压源产生一个+10.0V的精确稳流源。

2.3 剂量监控板部分

作者采用单片机及其外围芯片以及一些必要的模拟电路来实现剂量监测控制, 系统具体结构如图2所示。

前置放大器放大的电离室脉冲信号经箝位、脉冲采样和限幅后保作A/D转换, 然后送入单片机, 数据在单片机内作各种处理, 得出剂量率、剂量、对称度误差值及出束时间等数据, 并把剂量率、剂量、对称度及出束时间等信号发送给主控计算机。单片机通过485接口与主控计算机交换数据。在不同的能档, 每个脉冲的采样信号的增益都可以利用适当的“软件电位器”由主控计算机分别改变。调整好的增益值保存在X25045中, 每次切换能档后, 从X25045中读出当前能档的增益值。另外, 系统中所用带掉电保护的RAM, 在意外情况下, 不会造成数据的丢失。

由于HM-J-16型医用直线加速器中有调制器系统、大功率开关电源等强干扰源, 因此对系统的抗噪声能力的要求比较高。为了降低外部信号对系统的干扰, 自动剂量监测控制系统的接口电路均采用光耦与外部信号进行隔离, 并通过上拉电阻或下拉电阻来获得所需要的电平。

该部分电路还完成以下主要工作:

(1) 测量和发送以下数据到控制台:总的累计剂量、 实际的剂量率、治疗时间、剂量率对称度; (2) 当达到总的预置剂量时, 关闭机器高压; (3) 当治疗时间到达时, 关闭机器高压; (4) 当剂量率与预置剂量率偏差达到±5%时, 关闭机器高压, 并报相应故障; (5) 当剂量率对称度超过±10%时, 关闭机器高压, 并报相应故障; (6) 输出对称度误差信号, 控制导向电源, 以保持剂量率的平坦度。

在ADC系统中, 有如下联锁: (1) 计算机死机联锁; (2) 下位机故障联锁; (3) 剂量同步联锁; (4) 剂量率同步联锁; (5) 对称度联锁; (6) 剂量到达联锁; (7) 报文错误联锁; (8) 主机断高压联锁; (9) 治疗时间到达联锁。

2.4 输出导向电源部分

输出导向线包由可调双向恒流源 (导向电源) 供电, 它可输出或正或负的, 由各自设定值决定的恒直流电源。在ADC参与工作后, 输出导向电源的输出电流受ADC对称度误差信号的调控, 以此来校正照射野剂量率的不平坦度。

另一通道的ADC输出和输出导向电源电路是同样原理。所不同的是它校正照射野上另一个方向的不平坦度。同时导向电源也是对另一方向上的线包供电。

3 系统的软件设计

该系统采用的单片机为AT89C52, 它的控制程序用C51编写。C51是专门为MCS系列单片机开发的C语言, 具有C语言语法简洁、编译代码运行速度快的优点, 同时可嵌入MCS51系列的汇编指令, 或与汇编模块链接, 可充分发挥C语言和汇编语言的优点, 极大提高了开发效率。

系统在与加速器主控制计算机 (工控机) 的通信中处于下位机的地位。本系统只有收到工控机发送的报文后, 才会对报文进行处理和应答, 同时执行工控机的指令。系统的控制单片机和工控机之间的通信波特率为9600, T1作为波特率发生器。

4 结束语

作者使用硬件及软件相结合的方法, 设计出一套符合要求的自动剂量监测控制系统。经过在HM-J-16-Ⅰ型医用电子直线加速器中的实际使用, 该系统完全能满足其要求以及有关国家标准的规定。

摘要：自动剂量监测控制系统 (简称ADC系统) 是医用电子直线加速器中用于对剂量、剂量率进行监测, 对对称性进行自动调整以及对治疗时间等一系列与患者安全有关的故障、联锁监测的系统。本文阐述了江苏海明医疗器械有限公司HM-J-16-Ⅰ型医用电子直线加速器ADC系统的工作原理和设计方法。

关键词：自动剂量监测控制系统,医用电子直线加速器,加速管,电离室

参考文献

[1]顾本广医用加速器.[M]北京:科学出版社2003

[2]杨绍洲陈龙华张树军医用电子直线加速器.[M]北京:人民军医出版社2004年

[3]何立民.MCS-51单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社.1990.

烟气在线自动监测系统管理制度 第2篇

一、目的

为充分发挥在线监测系统的作用，及时掌握动态数据，加强对在线监测系统的管理，更好的为生产服务，特制定本制度。

二、管理职责

1、在线监测设备的运行、维护、保养、检修由生产部计控室负责，设备大、中修及抢修工作由计控室负责与厂家联系。

2、安全保卫部负责在线监测设备的日常运行管理，当在线监测设备出现异常时要及时通知计控室进行检查、维修。

3、烧成一车间负责一线窑尾在线监测站房处设备、区域管理，烧成二车间负责二线窑头、窑尾在线监测站房处设备、区域管理，不得在站房附近存放阻碍人员通行和设备检修的物品，防止无关人员随意进入站房。

4、物资供应部负责在线监测设备所需备件、材料、器具的采购管理，保证及时供应在线监测设备所需的各类物资。

三、在线监测仪器操作、使用和维护规程

（一）仪器上电前的检测：

1、检查站房是否有异味，根据异味情况检查标气是否有泄漏现象。

2、检查电力线路是否有烧毁现象，是否有跳闸现象。

3、检查电源是否正常，系统接地是否良好。

4、检查仪器是否有报警灯亮起。

5、检查仪表风（0.4-0.6MPa）是否已连接好。

（二）日常维护操作规程：

1、工控机显示的烟气流量、温度、压力参数是否正常，管道是否漏水，如有异常要进行检查维护。

2、每15日至少对清吹空气保护装置进行一次维护，检查过滤器、软管等部件。

3、每15日对采样探头、流速计进行一次手动反吹。

4、每15日对压缩空气储罐排一次水。

（三）注意事项：

1、仪器要有可靠的接地装置。

2、仪器的操作人员需经过相关的培训后方可进行操作。

3、本仪器不得运行除污染源在线监测系统和在线监测基站管理系统外的其它软件。

4、应保持监测站房、控制柜的清洁，保持监测设备的清洁，保证监测用房内的温度不影响仪器的正常运行，对各辅助设备要进行经常性的检查。

四、在线监测操作人员岗位责任制度

1、认真学习和严格遵守各项规章制度，严格遵守作业行为安全要求，严格按操作规程操作，不违反劳动纪律，不规章作业。

2、坚持“安全第一”的思想，管理人员及维护操作人员必须做好各项安全工作。

3、保持监测站房内环境整洁。对各项辅助设备进行经常性检查，保证站房内的温度、湿度满足仪器正常运行要求。

4、每天定时巡检，严格进行安全检查，消除不安全隐患，采取积极防范措施，保障安全。

5、严格站房各类设备的操作，按时做好每天仪器运行记录，定期对仪器进行比对、校验，定期对仪器和配套设施进行维护保养。

6、如发生设备异常停机，应详细记录停机原因并及时上报。

7、做好站房和仪器的防雷工作，定期检查各线路，防止用电超负荷和电线短路。

8、站房内必须按规定配备消防器材，定期检查消防器材是否良好。

9、做好防鼠工作，及时封堵站房缝隙和孔洞。

10、一旦发现安全隐患要及时上报安保部。

五、定期检验、校验

1、为保证设备的正常运行，生产部计控室需设专人负责设备的操作及维护保养，建立设备运行及保养记录。

2、定期对设备进行检定和校验，保证在线监测系统数据的有效性。

3、在巡检中要监测设备运行状况是否正常，分析各监测数据是否在正常范围内，如发现数据有持续异常及报警信息，应立即进行检查或校验。

4、生产部计控室至少每三个月对设备进行一次校验，并做好校验记录。

六、设备故障的预防及处理

1、在线监测设备需要停用、拆除或更换的，应当事先报吉林市环境保护局批准。

2、在日常巡检中发现故障或接到故障通知后，计控室应立即组织人员进行处理。

3、如发现故障不能及时解决时，应立即通知设备维修厂家进行报修。影响设备正常运行在24小时以上的，需报吉林市环保局在线科，设备修复后也要及时通报。

4、发现的故障在48小时内不能及时解决的，需报吉林市环保局在线科，必要时要采用人工方法进行监测。

七、仪器操作规程和日常维护

操作人员必须接受仪器厂家的操作培训，阅读仪器使用说明，掌握仪器基本知识，了解仪器安全信息和注意事项，正确规范使用仪器和对系统各部进行日常维护。

1、每天巡检或远程检查仪器运行状态。日常巡检规程应包括系统运行状况、分析设备运行状况、系统辅助设备运行状况、主要部件的运行状况、各分析仪的校准工作等必检项目和记录。

2、日常巡检时应注意站房内空气的气味，如发现异味，马上打开门窗通风并检查管路是否泄漏，电气元件是否有过热和烧损现象。

3、检查工控机显示的烟气流量、温度、压力参数是否正常，管道是否漏水，如有异常要进行检查维护。

4、每月对清吹空气保护装置进行一次维修，检查过滤器、软管等部件。检查探头滤芯、过滤器滤芯、各易损伯的使用情况，管路通畅情况等，必须进行及时的清洗和更换。

5、烟尘分析仪日常维护

1）定期对光学镜面进行清理或擦拭。

2）每月检查一次系统的泄漏、腐蚀和各种连接是否松动。3）如有必要，需要厂家技术人员指导下对光路进行调整。4）定期对采样探头、皮托管进行手动反吹。

5）每月对探头滤芯、反吹气源过滤器进行检查，如污染严重要进行清洗或更换滤芯。

6、流速测定单元日常维护

1）压缩空气管路至少要每个月进行一次清水、清油。2）每季度对托管流速测定系统进行一次管路腐蚀情况的检查和清理。

7、至少每季度进行一次比对监测，根据监测结果对仪器进行校准。比对监测数据由安全保卫部与磐石市环保局、吉林市环保局进行沟通取得。

8、保持在线监测站房、控制柜内的清洁，保持监测设备的清洁，保证监测用房的温度不影响仪器的正常运行。

八、本制度由安全保卫部起草并负责解释。

九、处罚

1、违反本制度，当设备出现故障未及时处理时，对责任人按《企业管理考核实施细则》相关规定进行处罚。

电子自动闭塞系统监测维护终端研究 第3篇

【关键词】电子自动闭塞系统；监测维护终端

The Study and simulation research on the Monitoring Maintenance Terminal for Electronic Automatic Block System

Zhang Rui-fang

（Key Laboratory of Opto-electronic Technology and Intelligent Control，Ministry of Education，Lanzhou Jiaotong University，Lanzhou 730070）

Abstract：The monitoring maintenance terminal for electronic automatic block system blend the computer network communication，database，software engineering as a whole，provide the scientific basis for electricity department to master current status of interval host and analysis accident by monitoring and recording the operation of the system’s state and communication data. This monitoring maintenance terminal completely meets the need of technical requirements，realizes the real-time monitoring，diagnosising，positioning，preventing the fault of the monitoring maintenance terminal.

Key words：Electronic Automatic Block System；Monitoring Maintenance Terminal

1.引言

目前我国时速160km以下的区间自动闭塞系统，即CTCS0/CTCS1级自动闭塞系统仍采用传统的继电器组合电路实现自动闭塞的逻辑关系，电路体积大，维护和排除故障困难，影响自动闭塞区段的通过能力。随着计算机技术、信息技术和电子技术的快速发展，使自动闭塞系统的电子化，即电子自动闭塞系统的实现成为可能。

监测维护终端实时接收区间控制系统主机发送的监测信息，并通过人机界面显示。系统还具有数据逻辑判断功能，当通信数据异常时，及时进行报警，避免因系统故障或通信异常影响列车安全[1]。监测维护终端是监视区间控制主机通信状态、可靠运行，及时发现和排除潜在隐患，进行事故分析的重要设备[2]。通过对监测维护终端的仿真研究，实现其各个部分功能的数据化仿真与测试，对于保证设计方案的正确性，测试设备的适应性，减少试验周期与试验成本，提高行车效率，保证高速铁路建设质量是十分必要的。

本论文拟实现电子双线双向自动闭塞系统监测维护终端的仿真，具有重要意义。目前，还缺少对区间控制主机监测维护终端的仿真，本论文正是针对此问题，提出方案，实现监测维护终端仿真，使电子双线双向自动闭塞系统的仿真系统更加完善。

2.监测维护终端简介

2.1 主要功能

自动闭塞系统的电子化实现采用集中式控制模式，系统单独设置区间控制机柜，由区间控制系统主机和区间电子执行单元组成。电子自动闭塞系统监测维护终端的主要功能有以下几点：

（1）具有操作方便易于维护的人机交互界面。

（2）实时显示并记录系统运行情况。

（3）对所记录的信息进行逻辑分析。

（4）对所记录的信息提供查询、打印、回放。

（5）对异常情况进行报警，根据系统故障性质分别产生一级报警、二级报警、三级报警和预警。

（6）监测维护终端应当独立于电子自动闭塞系统，终端的故障不能影响系统正常运行。

2.2 监测内容

监测维护终端对电子自动闭塞系统的工作状态进行监测报警，具体内容如下[3]：

（1）区间控制系统主机的工作状态，区间控制系统主机与联锁、邻站的通信接口状态。

（2）CPU板卡、通信板、LXA信号机点灯模块板卡、区间轨道电路模块板卡接口通信状态。

（3）联锁接发车进路信息、线路方向信息、信号降级信息。

（4）邻站的边界信息、改方信息。

（5）区间区段信息：空闲、占用码位。

（6）区间信号点灯状态：灭灯、红灯、绿灯、黄灯、绿黄。

（7）轨道电路编码信息。

（8）区间控制系统主机维护报警信息。

3.监测维护终端需求概述

监测维护终端设备启动应由系统初始化、与区间控制主机建立通信，对邻站控制系统、联锁系统的通信建立监听三个过程组成。在系统主机上电、复位后，应首先进行系统各变量状态的初始化。

3.1 系统总体功能和结构

电子自动闭塞系统具备诊断与维护功能，同时把监测状态信息发送给集中监测设备。监测维护终端通过以太网接口实现对区间信号控制系统的监测和维护。系统结构图如1所示。

电子自动闭塞系统的总体功能有以下几点：

（1）根据列车进路状态和轨道区段状态，实现区间轨道电路的载频、低频信息编码功能，并控制区间轨道电路发送方向。

（2）可以获取区间轨道电路状态信息。

（3）可以实现区间运行方向与闭塞控制。

（4）实现站间安全信息传输，实时传输区间轨道电路状态、区间方向等安全信息。

（5）实现区间信号机点灯控制。

（6）实现中继站控制。

（7）具备诊断与维护功能，同时把监测状态信息发送给集中监测设备。

3.2 硬件系统需求

本系统所需硬件设备如表1所示。

3.3 软件系统需求

本文以Windows 2000／XP及以上环境作为操作平台，用Visual C++ 6.0及其以上版本进行开发。其中区间显示数据，进路显示数据等以文本文件的形式存储，区间进路实时数据及信号灯点灯状态以Access表格的形式存储。软件设计采用自顶向下的设计思想，将系统分为通信接口、记录存储、数据查询和数据显示四个功能模块，采用模块化的设计思想实现监测维护终端功能。

3.4 系统外部接口需求

监测维护系统通过一路100Base-T以太网接口与区间控制系统主机连接。实时接收由区间控制系统主机传输的状态信息和报警信息。通信通道采用点对点连接方式。监测维护系统和区间控制系统主机的通信接口为标准RJ45类型。数据流图如图2所示。

区间控制系统主机发送至监测维护终端的监测信息有：

（1）系统工作状态和通信接口状态：硬件板卡状态、与本站模拟系统、邻站模拟系统通信接口状态；

（2）区间信号点灯状态；

（3）轨道电路编码；

（4）方向继电器驱动输出；

（5）与ZPW-2000接口信息。

4.结束语

本文分析原有继电自动闭塞系统的工作电路，包括闭塞分区电路及移频总报警电路，分析监测信息与报警条件，对自动闭塞系统监测维护终端进行了研究。根据自动闭塞系统电子化实现的系统原理，采用仿真技术及模块化软件设计思想对电子双线双向自动闭塞系统监测维护终端进行辅助研究和预研验证，并且实现对电子双线双向自动闭塞系统的实时监测和系统故障的诊断、实时定位和预防功能。

参考文献

[1]林瑜筠.新型移频自动闭塞[M].北京:中国铁道出版社,2007.

[2]赵相荣.TJWX-2000型信号微机监测系统[M].北京:中国铁道出版社,2003

[3]铁路信号集中监测系统技术条件[J].运基信号[2010]709号.

作者简介：张瑞芳（1986—），女，甘肃兰州人，硕士研究生，现就读于兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室，研究方向：交通信息工程及控制。

自动剂量监测控制系统 第4篇

核能作为一种清洁能源现已经被大力提倡, 随着核技术的发展和运用, 越来越多的公众开始关注辐射环境。γ辐射空气吸收剂量率是辐射环境监测中的一个重要参数, 能够直观反映当前环境中辐射本底水平和分布情况, 以及由人类实践活动带来的剂量率变化, 更能为运行核设施或核事故状态下辐射环境情况提供数据支持。环境γ剂量率主要来自天然辐射和人工辐射, 天然辐射包括原生放射性核素、宇生放射性核素及宇宙射线等;人工辐射主要包括核技术、核燃料及核爆炸等方面。环境地表γ剂量率监测按照监测方法可分为:瞬时监测、累积监测 (TLD) 、自动监测站连续监测等, 这三种方法互为补充, 其中连续监测系统可实现自动监测、实时反馈数据, 是近年环境监测发展重点[1]。

1 剂量率数据数值影响因素分析

在自动监测站实际运行过程中, 通常保持在平均水平上, 但有时由于种种原因, 会造成数值发生变化, 例如降雨、周围环境发生变化、核技术实践活动、仪器故障、核试验或核事故等。

1.1 降雨

自动监测站所在地区发生降雨时, 所测量到的γ剂量率相比降雨前会出现明显升高趋势, 待雨停后, 数值又会慢慢降低至降雨前的辐射环境水平。在此期间, 排除有人工源的影响后, 引起γ剂量率升高的主要原因主要就是大气中的放射性核素通过降雨由高空带至地表, 导致地表环境γ剂量率瞬时变大。氡子体就是这些被冲刷下来的核素中最主要的。氡的衰变子体主要包括Rn-222衰变子体、Rn-220衰变子体、Rn-219衰变子体, 由于Rn-220、Rn-219衰变时间较短, 其衰变子体从高空将至地面, 一般的迁移路径不会太远, 所以降雨主要将Rn-222衰变子体冲刷下来, 其衰变子体主要包括Po-218、Pb-214、Bi-214。氡子体以气溶胶或者微尘形式存在。当降雨时, 随着雨水降落的氡子体发生放射性衰变, 发出γ射线, 从而引起环境监测自动监测站γ剂量率数值变大。同时这种变化的大小与雨量大小也有密切相关。对降雨量和γ剂量率上升的定量分析后显示, 降雨量和γ剂量率呈正相关, 但由于降雨对空气中的放射性核素的冲洗不均匀, 以及冲洗因子的差异及其它气象的差异, 使得降雨量和γ剂量率的上升在定量关系上存在一定的差异[2]。

1.2 周围环境变化

自动监测站在建成后, 无特殊原因, 周围环境一般不发生变化。本次文章提到自动监测站周围环境变化指的是长期性变化, 主要包括两种:第一, 自动监测站建成后, 随着周边地带的发展, 周围环境变化, 例如在自动监测站旁边新建、改建一些建筑, 影响自动监测站周围的辐射水平发生变化, 测量的γ剂量率相比环境变化前就会有所改变。第二, 当自动监测站搬迁至另一地点后, 由于新地点与原址辐射水平不可能完全相同, 之后所测量的γ剂量率照比搬迁前, 数值有一定的变化, 例如搬迁至辐射环境本底较高或较低地区, 会令剂量率数值变化。

1.3 人类实践活动

自动监测站分布在全国各个地区, 有些自动监测站建设在受人类实践活动影响较大的地方, 这些核技术应用的同时, 会对自动监测站γ剂量率造成影响。例如, 自动监测站建立在废物库或铀矿区附近, 当运源车携源经过自动监测站, 或运矿车有矿石洒落时, 会造成自动监测站测量的剂量率瞬时升高。当自动监测站附近有核技术利用项目开展, 例如野外探伤等, 在运行工况下会另自动监测站γ剂量率瞬时升高几倍。由于这些令自动监测站γ剂量率数值升高的因素多是人为的, 可尽量在自动监测站选址初尽量避免, 保持γ剂量率处于稳定状态。

1.4 设备故障

自动监测站测量γ剂量率的设备多为高压电离室, 由于高压电离室的输出信号在10-13A的量级, 非常微弱, 因此接头接触不良、电缆线受潮、电离室静电计受潮等微小故障都会对测量造成影响。例如静电计输出端接触不良, 调零偏离高压大时, γ剂量率数值会瞬时升高;电缆线接头接触不良, 收集棒未能饱和收集, γ剂量率数值降低;静电计调零偏离, 而造成剂量率数值基线上升。在自动监测站日常运行期间, 要定期检查, 做好运维工作, 保证自动监测站的正常运行。

1.5 核与辐射事故

当有核与辐射事故发生时, 自动监测站作为自动连续监测系统, 对γ剂量率实时监测, 已测量数值为依据, 第一时间发现异常情况, 为核与辐射事故研判提供有力的技术支持。

2 结束语

根据空气辐射环境自动监测站的建设要点, 目前在全国已建立了100个空气辐射环境自动监测站对辐射环境空气质量进行监测, 初步发挥了良好的效益[3]。γ剂量率是自动监测站的重要监测项目, 数值的变化越来越受到人们关注。通常情况, 异常值判断标准为历年小时均值±3倍标准差。异常值出现时, 要根据各影响因素对其进行分析后谨慎取舍判断, 实时了解辐射环境水平的真实情况。我国目前的自动监测站建设处于初步阶段, 对影响自动监测站γ剂量率数值变化的因素了解还不够全面, 在今后运行中还可以进一步深入研究, 为辐射环境质量监测及应急监测提供可靠的数据支撑。

摘要：γ辐射空气吸收剂量率是反映环境辐射水平一种最直观的方式。一般情况下, 辐射环境自动监测站测量γ剂量率浮动不大, 处于平稳状态, 但也有一些情况会引起γ剂量率数值的变化, 文章总结了几种引起γ剂量率变化的因素。

关键词：辐射环境自动监测站,γ空气吸收剂量率,变化因素

参考文献

[1]王亮.辐射环境自动监测站的简介与运维经验浅谈[J].四川环境, 2013, 8.

[2]许哲.大气降雨对环境地表γ空气比释动能率测量影响规律的研究[D].苏州:苏州大学, 2009.

环境空气质量自动监测系统日常维护 第5篇

环境空气质量自动监测系统日常维护

简要介绍了环境空气质量自动监测系统的日常维护的重要性,从系统的巡检、维护两方面,叙述了该站在系统维护方面所做的`工作,希望其能对环境空气质量自动监测工作的发展贡献微薄之力.

作 者：韦淑坤 杨金星 杨登科 陈艳丽 WEI Shu-kun YANG Jin-xing YANG Deng-ke CHEN Yan-li  作者单位：河南三门峡市环境监测站,三门峡,472000 刊 名：环境科学与技术  ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)：2005 28(z1) 分类号：X831 关键词：环境空气   自动监测   巡检   维护  

自动剂量监测控制系统 第6篇

摘要：伴随着“光进铜退”和FTTH的强力推进，可以预见今后若干年，传统意义上的铜缆势必会退出通信传输的舞台。随着大量光缆的新建和无人值守机房的增加，建立一种实时、自动的光缆线路自动监测系统，缩短障碍响应时间，是十分必要的。光缆线路自动监测系统就是一种能够使光缆维护由被动式转向主动式，为光缆集中维护和管理奠定坚实基础的一套系统。它能为光缆线路维护部门提供一种先进的维护手段，使线务维护部门由被动地接受外部的障碍信息，变为主动掌握光缆网传输特性的变化，掌握光缆网的障碍信息，为光缆网优质、高效、安全、稳定地运行提供了可靠保障。关键词：光缆线路自动监测系统（OAMS）监测中心（MC）监测站（MS）1.OAMS概述 光缆自动监测系统是一套针对光纤网络管理和维护的智能系统，它是利用计算机技术、数据库技术、网络通信技术和OTDR测试技术整合而成，该系统拥有强大资源管理功能，并能与GIS地图紧密结合图形化显示，操作简单、维护便捷。本系统不仅可以对光纤网络状况实时监测，而且利用资源管理系统能快速准确的提供光纤故障点的各种信息，大大缩短了故障历时。2.光纜监测系统的建设原则（1）必须贯彻通信网“完整性、统一性、先进性”和“经济、高效、安全”的基本原则，必须执行我国现行相关网路技术体制、进网要求、技术标准规定。（2）能远程、实时、在线的对光缆线路中被监测光纤的运行状况进行监测，预防光缆线路的障碍隐患，为光缆网的运行维护提供有效的技术支撑。（3）当光缆线路中被监测光纤发生障碍时，能迅速、准确地确定断纤点的位置，并立即向监测中心传报。（4）监测设备应符合《光缆线路自动监测系统技术条件》和相关技术体制的要求，并能适应将来建立网管系统的需要。（5）监测中心应选择高可靠性能的计算机和其他标准化的配套设备。（6）当系统设备介入被监测的光缆线路后，必须保证在用的光传输系统的传输性能指标（包括在用系统的升级）。（7）光缆线路自动监测系统应具有自动恢复功能，因掉电、网络通讯的中断不应导致系统的错误。（8）应采用专用服务器管理数据，数据库中的所有数据能够保证准确可靠。（9）系统应具有很强的容错能力和处理突发事件的能力，不至于因某个动作或某个突发事件导致数据丢失和系统瘫痪。（10）系统应具有丰富的业务接口，满足光缆线路自动监测系统与资源管理、综合网管等系统的资源共享需求。（11）操作系统应采用实时多任务系统。监测系统应采用实时多任务系统。（12）测量监测站的设置应考虑OTDR动态范围（对传输损耗的最大测量范围）。动态范围越大的OTDR，其测量距离越长。通常采用的OTDR动态范围为35～45dB，若按照波长在1625nm处光缆线路衰减最大值为0.24dB，并考虑一定的富余度则测量长度为100～130km 左右。所以光缆自动监测站的设置应以不超过130km为宜，对于站间距离较长监测段应采用两端监测方式。（13）被监测光纤只在监测站和对端站成端，在所经过的其它各站点全部采取熔接方式不得成端上列。3.监测链路的选择原则（1）监测链路的路径尽可能短。（2）待测光纤以尽可能少的转接接受远程测试站的监测。（3）数据传送所用时间尽可能短。（4）数据测试和传输中各节点负荷要均衡，信息流量要均匀。（5）采用备纤监测方式时被监测光纤宜选取光缆纤序的最后1芯光纤。4.远程光缆监测站的设置（1）监测站的设置原则①尽量提高监测站OTDR的使用率，增加OTDR所监测的路由数。②监测站尽量设置在现地站点或管理机构，并自中间向两端进行监测尽量提高远程监测站的监测范围和减少远程监测站的数量。③对不同长度的光缆采用不同的功率的OTDR进行监测。例如35dB的OTDR只可以监测100公里的范围，而45dB的可以监测130公里左右。④对于复杂而短距离的光缆，采用跳纤回路的原则，统一进行监测。（2）光缆线路自动监测系统监测范围的确定光缆线路自动监测系统监测范围应根据OTDR模块动态范围、测试时所需脉冲宽度、光缆衰减系数、监测链路上各种元器件的介入损耗以及测试精度富余度进行计算。3）远程监测站监测站由控制模块、电源模块、光时域反射模块、光开关模块、光功率模块等前端设备组成，光源模块根据需要设置在被监测光纤链路的对端。远程监测站负责光缆线路运行状况的监测和监测信息的上传，监测站的监测链路数根据被测光缆条数确定。按规定的周期，分别向监测中心传报被监测光缆线路运行状况的数据文件。当光缆线路中被监测光纤发生障碍时，MS迅速、准确地确定障碍点的位置，并立即向监测中心传报和自动给出被测光纤链路测试结果。并可以根据需要按照预先设置好的告警方式，如本地声光告警并在监测中心GIS数字地图上标示障碍点，同时语音电话和短信息通知维护人员并提示具体光纤障碍点位置。通常情况下OTDR测试本身的误差值在10米之内，但考虑到GIS数字地图及光缆工程施工允许误差在内，最大测量误差值应在50米之内。光缆线路自动监测系统配合光缆线路障碍的抢修，大大压缩障碍历时，并将光缆故障对通信系统的影响大大降低。（3）障碍（维护）管理功能障碍（维护）管理的目的是提供光缆线路异常情况处理的支持手段，它完成告警监测、障碍测试和例行测试任务。（4）配置管理功能配置管理的目的是对监测系统设备的配置进行整体控制，它完成监测站配置管理、数据库管理和状态控制任务。（5）安全管理功能①安全管理的目的是保证OAMS 的安全，防止未授权用户的侵入，完成安全控制和侵入恢复任务。②MC应具有实施对MS的管理功能、具有自动接收来自MS的障碍告警曲线数据文件以及分色显示告警级别的功能、对MS发出告警信号的响应功能、点名测试和模拟告警测试功能、贮存和及时更新光缆线路数据库的功能、自检功能。③监测站应具有定期测试和点名测试功能、障碍告警测试功能、数据文件回传功能、测试顺序优先级别识别功能、本地测试功能、定期自检功能。④监测终端应具有监测中心终端管理和调用光缆线路的运行状况数据文件和信息，以及进行MS的点名测试功能。（6）系统网管接口系统兼容SNMP（网管协议），可以与遵循标准网管协议的系统进行数据交换，即：资源管理系统之间的信息倒换、资源管理系统与光缆监控之间的信息共享、光缆监控之间的互联互通、光缆监控对SDH告警光缆的监测方式光缆线路自动监测系统的主要特点是对光缆进行实时监测，按监测光路的连接方式可分为在线监测、离线监测和备纤监测三种方式离线监测方式OTDR模块的工作波长与在用光传输设备（OTE）的工作波长相同或不同，它能在OTE停用时或OTE离开光缆线路时，对被监测光纤的状况进行监测。当OTE在用时，它不对被监测光纤进行监测。信号提取方式如下：利用告警采集模块上提供的设备告警采集接口，可以收集光传输设备上产生的故障告警。经过分析过滤，滤除与线路告警无关的信息，然后启动OTDR对可能引起告警的光缆线路进行测试。每个告警采集端口均可以通过软件进行配置，可以接入例如开关量、电压量和电流量等告警信号。每个通道告警的门限可以独立进行配置，以适应不同厂家的传输设备的接口要求。该方式能够反应在用光纤的运行状况，但由于只有在OTE 停用时或离开光缆线路时，才对被监测光纤的状况进行监测，因此实时性较差。备纤监测方式OTDR 模块的工作波长与在用光传输设备（OTE）的工作波长相同或不同，它能对被监测光缆线路中备用光纤的状况进行监测。它也是一种离线监测。信号提取方式如下：同样采用光功率告警模块，在离线测试方式下，监测备用光纤，以实现光功率实时告警监测。由于监测备纤，所以没有来自传输设备的信号源，故此种测试方式必须在监测路由的末端加入一个光源，向备纤发送光信号，然后在测试端进行光功率检测。需要指出的是在这里加入的光源可选用1310nm 、1550nm 和1625nm 三种波长中的任一波长，并且这种方式下不需要WDM设备。当纤芯异常时光源信号会被阻断或减弱，系统立即激活OTDR测试该纤芯，进行精确的故障判断与定位。该方式具有以下三个特点：第一，不需在传输设备的工作光纤中插入器件，完全不影响传输设备工作，减少了系统故障隐患；第二，对每一根被监测光纤均为实时监测，保证故障告警的实时性；第三，能适应复杂的网络状况，对于光缆段短的线路，可以实现跨段监测而无需额外增加设备。在实施上，只需在发端增加一个光源，而对原有的光纤通信设备和光纤连线方式不需要做大的改造，实施复杂度最小。通过以上分析可知：在告警反映实时性上，在线和备纤监测方式要优于离线监测方式；在系统的可靠性上，备纤监测方式由于不介入通信设备与线路，因此其系统可靠性最高；在实施上，备纤监测方式难度最小。9、结束语从光纤通信的发展现状与趋势来看，完全有理由相信，光纤通信取代传统的铜缆传输只是时间的问题。随着光缆网的普及，加上无人值守站的增加，维护人员的减少，势必对通信的传输安全产生影响。拥有一套可对光缆进行24小时全天候监控的智能型系统，利用资源管理系统，能快速准确的提供光纤故障点的各种信息、缩短故障历时，让光缆维护部门由被动转为主动，是各家运营商梦寐以求的夙愿。参考文献：[1]光缆线路自动监测系统技术条件.YDN 010-1998.[2]光缆线路自动监测系统工程设计规范.YD/T 5066-2005.

自动剂量控制技术的探讨 第7篇

随着CT设备的普及与技术进步,现在医院的诊断中越来越多地使用CT进行检查,从最初的头颅CT到后来的胸、腹部CT以及最近的冠状动脉CT检查,人们在享受CT给诊断带来进步的同时其所产生的辐射危害也伴随而来。在医用X线检查中,CT的辐射剂量最高,据统计,美国CT检查仅占X线检查的11%,而剂量却占2/3以上[1]。现在CT已经是一种几乎可以用于全身的检查设备,由于其成像速度快、组织分辨率高,所以在胸部和腹部的检查中有很大优势。但是人体的组织权重数中肺、结肠、红骨髓、性腺最高(从0.12~0.2),而这些器官均分布在人体的胸、腹部。据统计,具有10 m Sv有效剂量的成人腹部检查会增加致癌风险1/2 000[2],所以接受CT检查极易受到辐射的伤害。

2 CT辐射剂量控制手段

正由于CT的辐射所产生的危害,所以我们在利用CT时也需要有效地控制它的辐射剂量。在设备方面已经采取了一系列方法,如使用高效探测器、优化扫描序列、使用特殊的射线过滤器、利用呼吸和心电门控技术触发扫描和自动剂量控制技术等控制CT辐射剂量。

3 自动剂量控制技术

自动剂量控制技术就是根据受检查部位的组织结构、体厚和结实程度,在不影响检查质量的前提下,利用硬件反馈和软件控制的方法自动控制管电流,从而达到有效控制辐射剂量的目的。

3.1 自动剂量控制技术的原理

在螺旋CT扫描中,由于受检者个体差异和被检部位的不同,因X线束的入射角度不同,会在人体内产生不同的衰减,而图像的噪声主要由衰减的最大投影所决定。在扫描中利用X线在不同角度入射人体所产生的衰减变化,动态地实时自动调节管电流(见图1),从而在使用最小剂量的前提下获得高质量的图像。

3.2 各类自动剂量控制技术的优缺点

自动剂量控制技术的原理很早就已经提出了,在实际应用中如何计算不同部位的衰减值就决定了自动剂量控制的准确性。最早是在扫描中先扫正、侧位的2个定位像从而得到各体位的最大和最小投影值,以此来近似地调制管电流。这种方法由于人体在各个角度的衰减差异很大,所以近似度不是很准,但它提出了一种解决衰减值计算的方法。

随后,西门子公司提出了Care Dose技术,它利用的是实时角度管电流调制技术,在2001—2005年的西门子CT上被大量使用,它是根据上一层扫描时入射X线的衰减值估算出下一层的输出剂量,从而动态实时地调制管电流以有效地控制辐射的剂量。这种技术比较有效地估算出了X线从人体内不同角度入射的衰减值。但人体并不是一个均匀体,由于体厚和结实程度的不同,在一些部位X线的衰减值与估算值并不一致,如我院的一台西门子Biograph16 CT在对一些中年患者进行腹部检查时,由于受检者腹部脂肪呈不规则堆积,起伏比较大,用Care Dose技术进行扫描得到的图像噪声比较大,这也就是Care Dose技术的一个缺点,即对起伏较大的检查部位由于衰减趋势的变化估算错误,造成下一层输出剂量不足从而影响图像的质量。

作为Care Dose技术的一个进步,西门子公司又提出了Care Dose4D技术,如图2所示。

它在利用实时角度管电流调制技术的同时还采用了Z轴管电流调制技术,从而比较可靠地解决了检查部位的衰减值估算问题。它有效地利用了定位像的数据得到受检部位的密度和尺寸信息。经计算得到受检部位的轴位面积变化情况,进而得到总的衰减变化趋势,实时角度管电流调制能在小范围内比较准确地根据上一层的扫描数据估算下一层应有的射线输出剂量。Care Dose4D技术就是由定位像的数据得到受检部位的衰减值总变化趋势,再根据这个趋势由实时角度管电流调制进一步精确计算每一层的衰减值进而能比较准确地控制X线管电流并有效控制射线输出剂量。目前,西门子公司的CT机均已使用了Care Dose4D技术。相比没有使用该技术的CT机,在同等图像质量的前提下辐射剂量可减少15%~66%[3]。现在除了冠脉检查以外,我院的CT检查序列都已使用Care Dose4D技术。近几年来的使用结果表明,使用Care Dose4D技术并未影响放射科的诊断。

3.3 自动曝光控制技术的软、硬件实现

现在普遍使用的Care Dose4D技术在硬件上使用了探测器中间的一部分(大约100个通道)进行每一层的衰减值测量,从而估算下一层的衰减值。在前准直器内内置了一个射线剂量探头探测X线管每次曝光的输出剂量,在软件上利用了定位像的数据计算出受检部位总的衰减趋势,用它来指导每一层的衰减值计算,这些数据被Care Dose4D的软件综合后,输出到机架内的控制板调节X线管电流,形成一个剂量控制的反馈环路,进而达到有效控制剂量的目的。

3.4 自动剂量控制技术在使用中的注意事项

尽管自动剂量控制技术已广泛运用于各个类型的CT机上,在客观上也已经能比较有效地控制CT扫描所带来的辐射危害,但在使用中存在的一些问题仍然对自动剂量控制的使用效果造成了影响。首先,在扫描参数中,管电量已经不是我们传统意义上的X线管电流了,而是一个参考管电量,它实际上是指我们在扫描中要达到用某个管电量扫描的图像质量。扫描中要根据给出的参考管电量来动态调制管电流,所以统计剂量输出值也不能简单用扫描参数中的管电量进行统计基础了。其次,定位像的扫描也变的很重要,以前的定位像是为了接着断层扫描做定位,现在的定位像包含了更多的信息,它要指导曝光剂量控制软件计算人体衰减值以控制输出的辐射剂量,所以在扫描中一定要将受检部位全部包含在定位像内,超出定位像范围的扫描区域可能无法有效控制剂量或降低图像质量。另外,扫描窗口也要保持清洁,有些扫描窗口会有对比剂等异物,它会造成探测器效率的下降,无形中增大了辐射剂量[4]。

4 总结

近年来,为了能有效控制CT的辐射剂量,在技术上采取了许多办法,其中的自动剂量控制技术在某种程度上达到了高图像质量和低辐射剂量的统一。自动剂量控制技术自身也经历了一个发展的过程。从双定位像控制到实时角度管电流调制技术再到Z轴管电流调制技术,对辐射剂量的控制越来越精确。由于控制技术复杂,所以技术人员要懂得自动剂量控制技术的基本实现方法,只有这样才能熟悉地运用它,以达到好的使用效果。

摘要：介绍了CT自动剂量控制技术的方法和发展过程。现在的CT自动剂量控制技术融合了实时角度调制技术和Z轴管电流调制技术,只要正确使用自动剂量控制技术就可以在最小的辐射剂量下优化影像的质量。

关键词：辐射剂量,自动剂量控制,定位像,实时角度调制,Z轴管电流调制

参考文献

[1]United Nations Scientific Co mmittee on the Effects of Atomic Radiation.Sources and effects of ionizing radiation.UNSCEAR1993report[R].New York:UNSCEAR,1993:280-283.

[2]Golding S J,Shrimpton.PC Radiation dose in CT:are we meeting the challenge[J].Br J Radio,2002,75:1-4.

[3]严汉民,黄岗.降低CT剂量的技术和方法探讨[J].医疗设备信息,2007,22(12):1-5.

自动剂量监测控制系统 第8篇

关键词：个人剂量当量,比对,不确定度,评定

放射工作人员个人剂量监测是职业健康监护的重要内容,是诊断职业性放射性疾病的必备条件之一,同时也为辐射防护三原则中个人剂量限值提供重要技术支撑[1]。 因此,做好个人剂量监测的质量控制至关重要而个人剂量监测系统比对是全面质量控制的一个重要方式[2],个人剂量监测系统比对的重要技术组成部分是测量不确定度评定。 笔者现就本实验室参加2014年全国放射工作人员个人剂量监测系统比对过程中其影响因素和测量结果的不确定度进行分析。

1材料与方法

1.1仪器个人剂量测量系统由RGD- 3B型热释光剂量仪 ( 北京防化研究院第二研究所) 、2000B型远红外精密退火炉 ( 北京康科洛电子有限公司) 、GR- 200A型Li F ( Mg, Cu, P)￠ 4.5×0.8 mm圆片探测 器和CTLD- J4000型鉴别式热释光剂量盒( 北京华恒鑫达科技发展有限公司) 等组成。

1.2刻度因子选择137Csγ 辐射的刻度因子系数为1.617 μSv/ 发光值,65ke V X辐射的刻度因子系数为1.955 μSv/ 发光值,83ke V X辐射的刻度因子系数为2.034 μSv/ 发光值。

1.3方法按照《 2014年全国放射工作人员个人剂量监测系统比对方案》( 以下简称比对方案) ,准备7组个人剂量计,每组3个,其中第1~5组为盲样,第6组为跟随本底,第7组为备用剂量计。 根据《 职业性外照射个人剂量监测规范》[3]进行检测, 测量不确定度评定依据《 外照射个人剂量系统性能检验规范》[4]。

2结果

2.1比对测量结果5组盲样比对测量结果如表1所示。 根据比对方案判定标准,1单组性能判定:单组性能Pi= Hi- Hi/Hi, 当|Pi|≤0.4时, 则判定单组性能合格 。 2综合性能判定 : a综合判定指标,b综合标准偏差, 如满足| B|+s≤L,式中允许水平L取值为0.4时 , 则判定个人剂量系统对该类型的综合性能检验合格 。 单组性能或综合性能判定中只要有1种不合格则判定该个人剂量系统性能不合格 。 由表1可见 , 5组比对盲样单组性能和综合性能判定均合格 。

2.2不确定度评定

2.2.1数学模型

式中 :— 鉴别式剂量计左上槽读出值平均值 ,bg— 本底读出值平均值 , Kf— 仪器刻度因子 ( μ Sv/ 发光值 ) 。

2.2.2测量不确定度的来源测量不确定度一般由若干分量组成。 其中一些分量可根据一系列测量值的统计分布,按测量不确定度的A类评定进行评定。 而另一些分量则可基于经验或其他信息获得的概率密度函数,按测量不确定度的B类进行评定[5]。 一个测量过程存在诸多不确定度, 如测量读出值和本底值的不确定度属于A类评定,能量响应、角度响应、非线性、刻度因子的不确定度属于B类评定。

2.2.3测量不确定度的A类评定根据不确定度评定原则,单组读出值的检验标准差公式:

读出值平均值的不确定度为, 则 A类的不确定度为, 其中,n= 12 。 5组盲样A类不确定度计算情况见表2 。

2.2.4测量不确定度的B类评定

2.2.4.1 B类不确定度分量评定当B类标准不确定度的典型分布假设为直角概率密度分布时 , 因某一影响因素i的参数变异ai引起的B类标准不确定度则可使用公式。

注: 由于第3组右上槽/右下槽接近83 ke V, 右上槽/左下槽接近6 ke V, 因此第3组刻度因子采用2种能量刻度因子平均值为1.994 5 μSv/发。

1能量响应不确定度:由鉴别式剂量计右上槽 / 右下槽和右上槽 / 左下槽的2个比值,对照表3可以得出5组盲样照射射线的能量,具体鉴别情况见表4。

表3和表4显示 , 第3组的右上槽 / 右下槽接近83 ke V , 右上槽 / 左下槽接近65 ke V , 无法明确鉴别出是哪一组能量 , 所以只有第3组存在能量响应不确定度 , 根据检定证书 , 65和83 ke V的能量最大误差为22.3% , 则第3组能量响应标准不确定度, 其余4组能量响应不确定度均为零 。

2角度响应不确定度 : 由于比对方案中未提及照射角度 , 根据剂量元件说明书 , 选取角度响应最大误差为11% , 则角度响应标准不确定度为。

3非线性不确定度 : 热释光测量系统检定证书中 , 采用极差法 , 非线性引起的最大误差为2.4% , 则非线性标准不确定度为。

4刻度因子不确定度 : 热释光测量系统检定证书给出的刻度因子相对扩展不确定度为4.8% ( k=2 ) , 则刻度因子标准不确定度为。

2.2.4.2总B类不确定度为。 5组盲样B类不确定度分量和总B类不确定度计算情况见表5 。

2.5合成标准不确定度合成标准不确定度公式为, 5组盲样合成标准不确定度计算情况见表6 。

2.6相对扩展不确定度当k=2 ( 置信水平为95% )时 ,, 5组盲样相对扩展不确定度计算情况见表7 。

3讨论

参加全国外照射个人剂量监测盲样比对是实施质量保证的重要方法之一, 也是考核实验室人员技术水平、检验监测系统仪器性能的有效手段[6]。 鉴于个人剂量热释光监测是一种破坏性的行为,其结果不可重现所以保证其数据的准确性非常重要, 而数据的准确性许多学者证实与很多因素有关[7]。 一切测量结果不可避免地具有不确定度, 不确定度评定反映了测量数据的溯源性和可靠性, 也是个人剂量监测系统质量控制和评价检测质量非常重要环节之一。 根据本次放射工作人员个人剂量监测系统比对测量数据所建立的不确定度评定的数学模型, 将不确定度的来源按性质进行分类,符合统计规律的归纳为A不确定度,主要包括测量读出值和本底值; 不符合统计规律的统称为B类不确定度 ,主要包括 能量响应 、角度响应 、非线性 、刻度因子 等。

A类不确定度相当于测量的随机误差[8],为了减少测量的A类不确定度, 在满足测量要求的基础上尽可能准备足够平行样数量,减少误差;对热释光探测器筛选,最好选择分散性更为严谨的<3%的探测器,可大幅提高测量数据的准确度[1];热释光剂量计在运输 、贮存等环节中环境因素对其影响有待探讨, 但为保证数据的可信度, 建议采用铅盒包装来降低环境对热释光剂量计本底值的影响。

B类不确定度相当于测量的系统误差[8],在其影响因素中能量响应和角度响应的作用比较大。 能量响应即热释光灵敏度与辐照能量的依赖关系。 当用相同的照射量、不同能量的X、γ 射线标准源标定同一种热释光元件时,该元件热释光读数随射线能量不同而变化, 表现出对能量的不同反应。 这一现象在检测低能射线或连续能谱的X射线时表现的尤为突出[9]。 如不提供照射线束的射线质信息,测量者随意选用刻度因子,测量准确性无法获知[5],在以往的几次比对中采用的是非能量鉴别剂量盒, 无法做到分辨出盲样的射线品质和能量,造成能量响应的不确定度贡献比较大。 本次比对采用鉴别式剂量计, 根据鉴别式剂量计中各探测器经过不同金属过滤后的净读数比值和对应能量, 能够准确分辨出5组盲样中的4组射线品质和能量,但对于第3组具体能量的分辨还存在问题, 有可能是受照射角度的影响,具体原因有待于进一步探讨。 角度响应即一些剂量计受自身形状的限制, 在辐射场中对于来自不同方向的射线由于接触面的大小有区别, 所记录的剂量有大小的不同, 尤其是在不同方向存在的时间不同时更为重要。 在往年的比对方案中盲样均采用0°照射, 因此无需考虑到角度响应对不确定度的影响, 可以忽略不记。 而此次比对方案中未提及盲样照射角度,比对难度较往年有所提高, 角度响应对B类不确定度的影响不能忽视, 因此在不确定度计算过程中只能采用剂量元件说明书的角度响应最大误差来参与计算。

矿仓料位自动监测控制系统 第9篇

随着国家对矿山生产自动化的日益重视和监管力度不断加强,我国大中型采矿企业已经大量装备了安全生产自动化系统。矿仓料位自动监测控制系统是安全生产自动化的重要组成部分,该系统的装备和应用可大大提高采矿生产的安全性和采矿生产效率。

目前国内外关于料仓料位自动监测研究多针对液体料位的自动监测。固体料位的自动监测和联动落料自动控制的成功系统并不多见,且造价昂贵。常规的超声回波检测法和超声探伤检测法都将存在这样或那样的问题。为此,本文提出了采用多点红外探头监测固体堆集图像构成检测法进行料仓自动监测;采用多点、多方向超声回波堆集估算检测法来实现粉料仓自动监测。本系统的开发将为我国大中型采矿企业安全高效作业发挥积极作用。

2 LCJC系统(料仓监测系统)和LCKZ系统(料仓控制系统)[1,2,3,4]

本文针对选矿厂生产作业实际情况,提出了使用LCJC系统(料仓监测系统)和LCKZ系统(料仓控制系统)的解决方案,并经过资料收集、调研、方案论证、设计、试验室试验、样机加工、性能测试等阶段,拟定了以下研究内容:

1、LCJC多点红外探头固体堆集图像构成检测卸料仓自动监测系统。采用GP2Y0A21作为卸料仓料位观测传感器,通过发射红外线并测量红外线被反射回来的相位来计算被测物体和测距模块之间距离,并以电压大小的形式输出给主控制器。主控制器通过堆集估算、堆集图像构成、射频定位等技术,来实现卸料仓自动监测。

2、L C K Z控制系统为多点、多方向超声回波堆集估算检测粉矿仓自动监测控制系统。采用S T-H超声波传感器作为矿仓粉料料位检测传感器,其原理是利用压电效应将电能转换成超声波,超声波经被测物体反射,形成回波,再经过超声波传感器测得。传感器将测到的数据传送给主控制器,通过超声回波堆集算法控制运行设备,实现粉矿仓自动监测控制。围绕上述研究内容,本系统的技术关键如下:a.红外扫描测距技术的研究;b.堆集估算、堆集图像技术的研究;c.超声回波堆集算法的研究。L C K Z系统图如图1所示:

L C J C系统采用红外测距技术,对料仓落料时形成的不规则料面进行扫描,所获的数据,通过网络传输至后台,经一系列的成像运算,形成对料仓料位的监控图像。整个控制系统包括红外扫描控制器、红外测距传感器和后台PC。

L C K Z系统是针对粉矿仓存料自动化管理而设计的,它不同于落料仓,粉矿仓的物料已成粉状流体,可采用超声波测距技术对下料进行实时监测,同时采用射频ID技术对下料小车的行进位置控制管理。粉矿仓存料的整个控制系统包括车载控制器、超声波探测器、超声波传感器、射频定位器和后台P C,整个控制过程由后台P C实现。系统设备连接图如图2所示:

3 LCJC系统和LCKZ系统实现原理[5,6]

本系统逻辑控制由后台实现。后台通过接收超声波定位控制器(CRD-201)的反馈信息,自动计算矿仓已存储矿石的容量,并与设定的存储容量比较,再通过车载控制器(CRD-200)控制小车的运动轨迹。

超声波定位控制器通过采样超声波传感器数据,定位矿仓矿石的实时容量,并通过网络将信息传输至后台。

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射,形成反射成回波。超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF(time of flight)。首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间,再乘以超声波的速度得到二倍的声源与障碍物之间的距离,即

其中D为传感器与被测障碍物之间的距离,C为声波在介质中的传输速率。在空气中声波传输速率为其中T为绝对温度,C。=331.4m/s。在测距精度不是很高的情况下,一般认为C为常数340m/s。图3为超声波的波束角。

超声波测距程序流程图如图4所示。

LCJC系统主要使用的技术为红外测距技术。红外测距模块通过向被测物体发射红外线,然后根据红外线被反射回来的相位来计算被测物体和测距模块之间的距离,并以电压大小的形式输出给主控制器。红外测距模块“数值与距离”的关系如图5所示。

射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场),实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。射频识别如图6所示:

射频识别技术采用双频点长短波频率实现可靠的全双工通信。射频定位器用全新的嵌入式微处理器和嵌入式软件进行设计,具有隔爆兼本质安全型设计、系统作用距离远、可任意调整系统的识别范围、识别无“盲区”、信号穿透力强、安全保密性能高、对人体无电磁污染、环境适应性强、可同时识别众多目标、便于网络连接等性能优点。

车载控制器安装在小车上,随车运动,是小车的主控制器。车载控制器配有射频模块和开出模块。车载控制器通过射频模块与安装于轨道边的射频定位控制器进行数据交换,获取小车位置信息,并通过网络反馈至后台。车载控制器接收后台对小车的控制指令,通过开出模块,控制小车的运行轨迹。

4 结束语

基于上述研究,选择具体的采矿厂生产作业实际问题作为分析研究的对象,组建数据库、构造合适的系统设备和模块并进行优化、编制程序、进行实验及仿真试验,从而研制出适用的矿仓料位自动监测控制系统。它是结合矿厂生产作业的特点,通过技术分析,利用超声回波测距技术、射频定位技术、红外测量技术等开发而成的高新技术产品。它具有防潮、防覆盖、防燃、抗扰、等多方位可靠性设计。该系统将为我国大中型采矿企业安全、高效作业发挥积极作用,因此具有良好的实用价值和市场需求前景。

该矿仓料位自动监测控制系统也可以应用于其它企业。随着社会的发展,经济的繁荣,现代化科学技术得到越来越广泛的应用。运用现代高科技技术手段,通过使用监控系统,实时、直观地提供各种现场信息,对于提高管理水平,监控生产及设备运行情况,加强治安保卫,消除事故隐患,防止意外发生,都有着不可替代的重要作用,是企业步入现代化管理的重要标志之一。

参考文献

[1]王家桢,王俊杰.传感器与变送器[M].北京:清华大学出版社.1996

[2]罗四维.传感器应用电路[M].北京:电子工业出版社,1993

[3]曾禹村,信号与系统[M].北京:北京理工大学出版社,1992

[4]周培森,自动检测与仪表[M].北京:清华大学出版社,1987

[5]何克思李伟.计算机控制系统[M].北京:清华大学出版社,1998,4

基坑位移自动监测系统 第10篇

1系统与基坑护壁桩的连接

2系统工作原理

如图2所示,整个报警系统由连杆4、滑动触片11、固定触片12、指示灯13(每个指示灯的颜色不同)、报警器14、和供电单元15组成。当基坑护壁桩发生位移时,在连杆4的拖动下,滑动触片11跟着发生位移,在滑动触片位移过程中,依次与固定铜触片接触,依次点亮与固定铜触片连接的指示灯13,我们根据不同颜色指示灯被点亮的情况进行分析,可以大致了解基坑护壁位移的情况,一旦最后一盏指示灯(红色)被点亮,与指示灯同一回路的报警器将同时响起,说明基坑护壁位移已经达到了设计警戒值,必须采取措施进行抢险。

3几点说明

(1)因为基坑位移过程是一个缓慢的过程,如果两块固定铜触片之间存在缝隙,当滑动铜触片经过缝隙处时,有可能长时间没有指示灯发光。所以,为了确保在基坑位移过程中始终有一盏指示灯发光,以便对基坑的位移情况进行实时判断,相邻两个固定铜触片之间必须有一小部分重叠,当滑动触片位于重叠部位时,有两盏指示灯同时发光。

(2)固定铜触片的数量、长短根据设计对基坑位移的最大允许值来确定,数量越多,长度越短,则对基坑位移情况的判断越准确。(3)固定桩位置的设置必须离开基坑边有一定的距离,以确保固定桩不会因基坑护壁位移而发生位移。(4)指示灯和报警器的安装地点必须选择在值班室或项目现场办公室等经常有人值班的地方,以便一旦发生报警时能够及时发现,及时进行处理。

4结语

本发明专利目前还停留在研发阶段,虽然已获得国家知识产权局受理,但仅仅是理论上可行,尚未得到实际应用的验证,如果诸位同行对此感兴趣且有付诸实施的条件,不妨与我们取得联系,让它真正走进项目,在应用中得到验证,为降低工程安全事故作出贡献。

摘要：针对深基坑坍塌事故频发,介绍一种基坑护壁位移自动监测报警专利技术,目的是寻求合作者,使该技术得以应用,造福社会。

关键词：深基坑,坍塌,自动监测,专利技术

参考文献

自动剂量监测控制系统 第11篇

关键词：短波发射机；监测自动化；设计

中图分类号： TN83 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）12-137-2

0 引言

现阶段，广播电视行业正在逐渐地改变人们的日常生活。近年来，广播工作在传递正能量信息、增强人民幸福感等工作上发挥了显著的作用。广播信号发射工作对设备依赖程度较高，因此需要保障各类广播设备的质量。短波发射机在广播信号发射等工作中应用频繁，鉴于短波发射机工作量较大、人工维护成本较高的现状，应当开展短波发射机自动监测系统设计工作。

1 短波发射机及自动化系统

调谐系统、控制系统以及冷却系统等是短波发射机的主要构成成分，各系统相互协调、共同发挥作用。国内应用最为普遍的短波发射机型号为PSM100Kw，该型号的短波发射机性能稳定、功能全面，能够较好地完成信号传递与发射等任务。

短波发射机自动化监测系统由外围设备、内部板卡以及接口控制板等构成。短波发射机的外围设备与接口控制板卡构成复杂，其中马达缓冲板、马达驱动放大板以及调制器模板等硬件是接口控制板卡的主要构成成分。短波发射机的载波频率输出功能由频率合成器与频率预制板实现，驱动马达的控制由马达驱动放大板负责[1]。

计算机内部板卡由数字量数据采集卡、模拟量输出卡以及转换数据采集卡等元件构成。输入输出与隔离发射机数字量开关信号的工作由数字量数据采集卡负责，模拟量输出卡则负责控制调谐电动机的运转。

主机机箱、取样板以及传感器等元件是辅助硬件设备的主要组成成分。取样板的作用是对电压、电流以及偏压等数据进行取样。传感器负责采集诸如电压、电流、压力、温度等数据。

2 短波发射机自动监测系统需要支持的功能

为了最大程度地保障短波发射机自动化监测系统的质量，必须明确监测系统需要实现的功能。结合国内广播行业工作状况，认为短波发射机自动化监测系统必须具备模拟量监测、故障记录、故障报警、查询故障与设备运转信息以及运行数据记录等功能。除此之外，自动监测系统还需要支持用户管理以系统维护功能，如此方能最大程度地提升短波发射机的运行质量与效率。

为了实现上述功能，短波发射机自动化监测系统应当具备多种功能模块，其中包括数据管理模块、信号处理模块、系统管理模块以及信息采集模块等。

3 自动化监测系统的技术

3.1 客户层技术

系统客户层技术选型工作极为重要，决定了自动监测系统的用户体验。客户层技术的选型工作必须要保障系统客户端具备高效、方便等优势。目前，认为JSP+AJax技术与Web技术能够较好地提升客户端的交互性。作为一种简单易行、可靠安全的技术，JSP技术在各大自动化系统客户端构建与升级工作中发挥了重要的作用。Ajax技术是一种复合型的技术，该技术支持自动化监测系统的更新与升级[2]。

3.2 中间层技术

SSH技术比较适合短波发射机自动化监测系统的中间层设计工作。作为一种三层框架技术，SSH技术的适用性与实用性较强，在自动化系统设计中应用非常广泛。

3.3 数据库层技术

经验表明，在数据库层设计中选用关系数据库能够收到良好的应用效果，主要是因为关系数据库支持相同的核心模型，并且数据库层技术应用非常普遍，大量应用案例关系数据库技术在实用性与适用性方面表现卓越。此外，关系数据库支持结构化查询语言，对自动化监测系统的操作体验提升工作大有裨益。

4 自动监测系统设计

4.1 数据库设计

①选择数据库管理系统。短波发射系统软件信息与各项运行参数是短波发射机自动化监测系统数据的主要构成成分。现阶段，Microsoft SQLSevrver数据库应用较为广泛，实际应用效果颇佳，因此，建议在短波发射机自动化监测系统数据库层设计工作中采用Microsoft SQLSevrver 数据库技术，如此能够最大程度地提升数据库的稳定性以及运行质量。

②数据库设计。为了保障自动监测工作的质量，短波发射机自动监测系统设计工作必须确保数据库具备较强的实用性、适用性以及逻辑性。自动监测系统的数据库是储存各类重要信息的主要结构，一旦发生问题将引起系统瘫痪，从而会造成经济损失。

③安全设计。短波发射机的安全保障工作极为重要，为了有效地保障人员与设备的安全，需要严格控制安全设计工作的质量。通过查阅相关技术应用文献，认为可以在安全设计工作中应用MD5算法。作为一种先进的单项散列算法，MD5算法的保密性性极好，能够有效地保障数据库中信息的安全，同时支持用户识别功能[3]。

在系统中应用Acegi安全框架，通过相关过滤器技术实现身份验证功能，从而保护系统各类信息的调用工作，防止非法或者不合理信息调用行为的发生。

④数据库设计的问题及解决对策。乱码是数据库设计工作中最为常见的一类问题，严重地影响了系统的工作质量与效率。通过分析，可以得知字符编码紊乱是引发乱码问题的主要原因。在出现乱码问题后，可以采用过滤器法、字符编码转化法等方法，实践证明，上述方法具有较强的可行性、应用成功率颇高。

4.2 硬件系统设计

目前，市面上的主要有嵌入式控制器、可编程逻辑控制器、工业控制计算机以及单片机等监测系统设备。其中单片机的成本最低，但是客观地看，单片机缺陷较多，其开发周期较长，并且不具备良好的抗干扰能力，因此不推荐在自动监测系统中应用单片机。可编程逻辑控制器即是PLC，该控制器的软硬件非常成熟，具备良好的稳定性，美中不足的便是成本较高。工业控制计算机与PLC都具备较好的稳定性，但是该种控制器的后期维护保养具有较高难度，间接地增加了运行开发的成本。

嵌入式控制器稳定性好、抗干扰性强，开发成本适中，所以建议在硬件系统设计工作中采用嵌入式控制器，从而实现既保障自动监测系统质量又控制开发成本的目的。接口电路硬件改造工作必须严格遵循相关的技术规范与国家标准，确保改造后的硬件能够正常发挥作用。下图为嵌入式控制器外形图：

4.3 软件系统设计

①开发环境与设计原则。短波发射机自动监测系统中的软件系统设计要遵循简洁实用的原则，确保操作界面简单大方，能够满足用户的各项要求。操作界面需具备护眼功能，如此能够有效地保护值班人员的视力。菜单级数最好不要超出3级，否则会造成操作拖拉的现象。字体颜色选择较为重要，建议采用绿色字体，既能够体现界面整洁明亮的效果，又可以在一定程度上防止值班人员出现视觉疲劳。界面采用SQL后台数据库，选用Web服务器。

②模块设计。需要做好软件系统模块设计工作，使得系统支持故障报警、数据管理等功能。客户端软件支持储存数据的查询，查询工作要求在最短时间内完成。系统需要支持保存近一个月数据的功能。软件系统登录界面包括数据管理界面、系统设置界面、显示主界面以及登录界面等。

5 结语

短波发射机自动化监测系统的设计工作具有重要的现实意义，为此，技术人员必须要充分了解各项设计要求、积极提升自身综合素质、善于借鉴优秀设计经验，如此方能最大程度地保障自动监测系统的质量。

参 考 文 献

[1] 吴海军.短波广播发射机技术的发展探讨[J].科技创新与应用，2015（18）.

[2] 李晓义，刘蓉.发射机房运行监控系统设计与实现[J].数字技术与应用，2013（04）.

电力自动化监测系统 第12篇

1 意义

通过应用电力自动化监测系统,可以提高供电企业经济效益,保证供电可靠性,提高电力品质,实现变电站的无人值守或者少人值守,可以进一步提高企业决策管理水平,转变传统管理运营方式,提升企业形象,推动供电管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化、网络化、信息化方向发展。

2 概述

电力自动化监测系统是一套完整的送配电综合自动化管理系统,它成功实现了对供电系统现场设备实时数据的采集、数字通信、远程控制、设备维护及供电综合信息的管理。系统结合现代化控制理论将在线监测技术、传感器技术、数字处理技术、无线通信技术、计算机管理技术有机的融为一体,通过安装在电力设备上的多种传感器和现场监测装置,远程在线监视、监测、监控电力设备的运行状态及设备周围的环境状况,当电力设备或周围现场发生异常时,能在第一时间自动采集、并向上级远方监控管理中心发送监测信息(数据、语音、视屏等)和报警信息,使运行人员在远方监控管理中心便可对现场设备进行实时监听、监视,监控,了解设备的运行状态,及时将故障消灭在萌芽状态。该系统采用分层分布开放式网络结构,可与第三方系统(例如BAS、SCADA、DCS、工厂能源管理系统等)实现无缝的互连。

3 实现目标

3.1 电能管理

系统可自动记录日、周、月、年负荷,优化负荷分配,精确计算电力消耗(电费)与用电需量,帮助用户实现移峰填谷,平衡负荷,达到节约电费的目的。

3.2 提高可靠性

系统可根据供电的实际情况合理安排检修计划,提前发现安全隐患,防止事故发生,保证生产的正常运行,出现故障时能及时反映故障原因,及早排除故障。

3.3 提高工作效率

系统具有远程数据采集及自动汇总功能,免除了日常抄表工作和报表计算,减少了维护人员的工作量及劳动强度,提高了工作效率。

3.4 提高调度水平

系统实现了对电力参数,状态信息实时显示,实现了对供电设施的远程控制及相关保护参数的在线整定,为安全、稳定、高质量的供电提供了有力保障。

3.5 可实现信息的扩展与互连

电力自动化监测系统是一个开放的系统,可与多种应用系统集成,实现了供配电数据的充分共享。

4 系统特点

4.1 性能价格比高,功能全面

系统底层采用网络型智能仪表,完全满足对电力系统的管理、保护、监控及电能质量监测的全部要求。系统融入了当今国内外最新的变配电自动化技术,实现了对供配电全过程的遥测、遥信、遥控、遥调、遥视。

4.2 科学管理,节约成本

系统按照少人或无人值守方式设计,在可靠提高管理连续性和自动化程度的同时,最大程度解放了劳动力,提高了人们的生活质量。充分降低了管理成本,并为合理配电、节能环保提供了基础数据,为供配电调度指挥提供了一个网络化、信息化、低成本化的全新平台。

4.3 组网灵活,通用性强

电力参数测量仪等保护测控单元分散安装在高低压开关柜中,均配置有RS485通讯接口,采用标准的Modbus-RTU/Profibus-DP通讯协议,所有测控设备在现场层统一成网。上层通讯网络采用多种结构形式,可以是TCP/IP网络、光纤网络、电话线或是无线网络等等。

4.4 接口规范,安全扩展

系统后台监控软件采用专业的电力版软件,具有组态灵活、适应性强和可扩展的特点。通信网络结构简洁清晰,通讯接口规范,支持多种标准通讯协议,如Modbus、Profibus、CDT、IEC870-5-101、OPC等协议。二次设备可随一次设备的变化而方便地改变内部控制逻辑,改、扩建工程中在不影响整个系统安全运行的同时,实现了对供电设备的无扰动安装,方便了用户的增容和改造。

4.5 良好的扩充性

系统采用模块化结构设计,充分考虑了供电系统增容的可能性。现场设备管理主机均可扩容,当系统增容时,只需将管理设备与系统直接进行连接,而无需对线路进行改造;系统主机采用大容量产品,为将来扩容保留了充分的冗余空间和设备接口。

4.6 系统的可操作性

整个系统设备齐全、功能完善、操作简便、便于维护、易于掌握。系统在操作人员与设备之间建立起了友好的界面,使操作者无论是进行系统设置还是日常运行,只要通过键盘进行简单的操作即可完成,即使没有经验的操作者,也只需稍加培训,便能掌握一般操作。

4.7 系统的安全性和稳定性

系统底层设备全部选用的是经过用户大量使用并且成熟的产品,为防止雷击所有设施均保证良好接地,为重点设备配备了专用UPS电源。管理层配置了防火墙,安装了防病毒软件,从硬件上做到了内外网隔离。应用系统选用的是专业版电力监控软件及网络版数据库,系统具有严格的权限管理及完善的运行日志记录等功能。

5 功能结构

电力自动化监测系统采用分层分布式网络结构,模块化设计。系统按功能或区域自下而上分为现场测控层、网络通讯层和系统管理层。

5.1 现场测控层

现场测控层,指现场电力系统的测量控制部分,它对现场各种供配电设备的运行参数进行采集测量,并将相关的数据通过网络层传输到管理层,它由微机保护装置、电力参数测控仪表等设备组成。现场层各部分装置相对独立,可独立完成对设备相关运行参数的测量、控制、报警、通讯,具有实时显示设备工作状态、运行参数、故障信息和事件记录等功能。

5.2 网络通讯层

网络通讯层,是指完成监控系统通讯所涉及的底层通讯链路(如RS485/232、无线通讯系统)、通讯转换设备(如以太网网关、以太网交换机)及顶层通讯链路(如光纤以太网、TCP/IP网络)等的总称。网络层是连接现场层和管理层的通讯纽带。本系统网络通信层共分为两层: 现场各供电设备与PLC控制系统之间通过RS485/232连接进行通讯,通讯协议采用Modbus/Profibus协议;上层监控中心与各配电所之间采用星型网络结构,通讯介质采用光纤或者无线通讯,通讯协议采用TCP/IP协议。

5.3 系统管理层

系统管理层是整个电力自动化监测系统的核心,是实现管理、控制、分析、远程维护等功能的指挥中心。它集中管理本系统全部变配电设备,接受现场测控层上传的全部数据,并对这些数据进行分析、转换、存储,以数字、曲线、报表等形式直观地显示在屏幕上,实时显示各供电设备的运行状态及在线运行参数,完成对受控对象的远程控制。同时管理层可以通过OPC或其他方式向其他系统转发相关的电力数据,实现与其它管理系统的数据共享。管理层配置有监控服务器和监控工作站,监控服务器用来存储数据,监控工作站从服务器的数据库内调用数据,实时监控各配电室。管理层系统软件采用专业的电力监控软件,具有较强的安全管理机制及数据采集处理能力,支持多种网络通讯协议,软件人机界面友好,操作简单,安装容易,单个画面便可完成所有应用操作。

5.4 系统结构示意图

6 结束语

电力自动化监测系统实现了对供配电设备的监视、保护、控制、测量、报警等功能的计算机监控,完全能满足对变电站遥测、遥信、遥控、遥调、遥视的功能以及无人值守的需要。该系统的成功应用为供电企业安全稳定供电,提高经济效益和社会效益,全面提高管理水平,提供了一个网络化、信息化管理平台。

摘要：电力自动化监测系统是将先进的网络通讯技术、自动化控制技术、微机继电保护技术、计算机管理技术有机的结合为一体,以可靠的自动化控制系统为基础平台,为用户提供现代化的远程在线设备监测、监视、控制及管理,在确保电力系统稳定可靠运行的同时,为用户提供最优化的电力负荷管理。

关键词：电力监测,管理系统,自动控制,PLC

参考文献