安全监控论文范文

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第1篇

夜上海论坛 通过井口监控系统，操作人员在中控室中不但可以实时地监测井口的关键参数，而且能够随时调用上位机记录监测的参数，然后利用该参数自动生成的曲线进行分析，甚至可以进行远程关井操作。井口监控系统具备数据远传、视频监控、关井控制等功能，已成为高压油气井科学管理的重要工具。

系统配置

1关键数据监测

对于高压油气井，关键参数通常包括气井压力、气井温度、套管压力、管汇压力、管汇温度、地面安全夜上海论坛阀压力、井下安全阀压力、水套炉温度等[3]。加强关键参数的实时监测，对油气井的科学管理和合理开发具有重要意义。例如：观察气井压力变化，有助于分析地层压力变化情况，判断油嘴是否刺大或出现沙堵现象；观察管汇压力的变化，有助于判断集输管道是否有堵塞或刺漏现象发生；观察地面安全阀和气井压力，当压力降低时，有助于提醒工作人员井口可能发生异常关井。

2数据采集

设备自动化系统中，PLC和RTU是应用最广泛的两种自动化控制产品。PLC功能强大、编程方便，主要用于工厂车间流水线的控制。RTU则是对传统PLC在远程和分布式应用的产品补充，更适用于现代化新兴行业的分散监控需求。在应用方面，PLC正常工作环境温度0～50℃，而RTU－40～75℃，能够在极端温度环境中正常工作。在通讯配置方面，PLC通信接口及通信协议较单一，只适用于相对固定和统一的站内控制系统，而RTU一般具备3～5个或更多的通信接口，可与其他不同种类设备相连，特别适用于SCADA系统。在存储量方面，PLC提供的数据存储空间只有几十k字节，而RTU的存储空间可达1～32M字节，远大于PLC的存储量。此外，RTU采用内嵌式流量计算程序，可代替流量计算机，直接用于计量及存储历史记录等，因此RTU更适用于井口数据采集[4]RTU在塔里木、克拉玛依、长庆等国内各大油气田已得到广泛应用。在油气田管理上，RTU充分体现了油气井自动化和生产分析设计工作有机结合的思路。其在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、节省安装费用及管道的敷设等方面得到了广大用户的肯定[5]。雅克拉凝析气田目前采用的是ECHO公司的RTU产品，性能比较稳定，能够满足井口安全生产需要[6]。

3通讯方式数传电台是较经济的无线通讯设备，但其通讯能力有限，最高传输速率19200bps，不能满足大数据量传输需求[7]。无线网桥可达300M带宽，可满足常规数据传输量需求，但受外界因素影响较大，高山、磁场、沙尘天气等均能对其造成影响，信号不够稳定。雅克拉凝析气田开始使用的是数传电台，采用一主多从，轮询方式与从站通讯，电台型号为美国MDS2710，其最高传输速率19200bps，数据传输转换时间7ms，接收灵敏度－111dBm。但随着信息传输量的增大，特别是视频信号的加入，数传电台已完全不能满足数据传输需求，逐渐被淘汰。目前雅克拉凝析气田各井口均已实现电网和光纤覆盖，采用ADSS光缆和先进的光端机，其带宽可达千兆，能够满足各种信号的传输需求。

4液压控制

夜上海论坛 柜液压控制柜的设计需要与现场工况相符，雅克拉凝析气田地处戈壁荒漠，冬寒夏热，昼夜温差大，因此对控制柜的各种性能和元器件的质量提出了较为苛刻的要求。（1）高/低压自动关井。当管道发生刺漏、爆裂、憋压等情况时，管汇压力超常变化，高/低压关井功能可以自动切断井口气源，防止事态扩大。高/低压自动关井功能一般由高低压先导阀来实现[8-9]，通常安装于井口汇管或液压控制柜内。根据现场实际应用情况，采用高/低压先导阀完成自动关井存在3方面问题：①先导阀引压管通常采用6.35mm或9.53mmtube管沿地沟敷设，管内来自井口的气液介质在冬季冻堵后容易造成意外关井，需要对其进行伴热保温，然而在井口无交流电的情况下，伴热较难实现。②先导阀是机械原理式结构，若长期不动作，其内部油干涩后容易卡死，当压力异常时，可能造成关井失败。③先导阀高、低压力值不易修改，只有返厂才能准确设定，不方便使用。为此，雅克拉高压油气井已普遍采用报警设定器代替高/低压先导阀来实现自动关井功能。K1、K2是报警设定器的两个内部继电器，将两个常闭点串联接入回路，分别设置为管汇压力高和低的关井值，当K1、K2任何一点断开时，电磁阀均会失电关井。（2）自动补压。液压控制柜系统压力降低时，必须及时为系统补充压力，才能确保井口正常生产，否则会造成意外关井。系统补压可由气动泵或电动泵完成。雅克拉气田井口开始采用的是气动泵，气源是影响装置正常运行的关键因素。现场存在以下两方面问题：①采用气瓶为气动泵供气，耗气量较高，更换气瓶频率高，工人劳动强度大。②利用小型分离器对井口天然气进行处理后为气动泵供气，但气液分离不彻底，气体含沙，控制柜内元器件密封磨损严重，同时调压阀节流后积液，冬季容易冻堵，使用效果不理想。为此，在各控制柜各气动泵附近增加空压机为气动泵提供气源，该方法安全可靠、易实现、投资少。小型空压机功耗低、体积小、维护量少，能直接将空气压缩至3MPa。为减少控制柜的二次改动，雅克拉凝析气田新增的液压控制柜统一采用了电动泵作为系统动力源，进一步增强了系统可靠性。（3）远程关井。这是高压油气井井控安全的一项必要措施[2，10]，由于井口距离遥远，当下游天然气处理厂出现事故或者集输管道爆裂需要紧急切断井口气源时，采用远程关井能在最短时间内关闭井口。（4）火灾关井。将液压控制柜逻辑控制信号管道延伸到采气树上方，在末端安装易熔塞。当发生火灾时，易熔塞受高温熔化快速泄压，从而自动关井[9]。（5）就地关断和现场复位。液压控制柜必须具备就地关断和现场复位功能，当执行远程关井后，操作人员必须到现场进行手动复位，方能开井，否则不利于安全生产，容易引发二次事故。（6）蓄能和溢流。雅克拉气田地处南疆戈壁，昼夜温差大，液控柜系统压力随气温升降变化明显，在系统管路上安装蓄能器和溢流阀能减弱气温对系统压力造成的影响，同时能降低泵的启动频次，延长使用寿命。

5视频监视

采用视频监控技术能直观地观察到井口生产状况，监控井场进出的人员和车辆，利于保护油田物资，更重要的是能及时发现井口出现的刺漏、爆炸等事故。

6辅助设施

夜上海论坛 液压控制柜和RTU设备露天放置，液压控制柜内各类精密控制阀密封件受气温影响，冬冷夏热，极易损坏。系统压力随早晚温差升降幅度大，一旦自动补压系统失效，容易造成意外关井。RTU装置受沙尘和雨雪侵袭，寿命严重缩短。考虑到恶劣气候对监控系统造成的诸多影响，雅克拉气田各井口为监控装置增建了仪表间，并配备电暖气和空调，达到了密闭和恒温效果。不但提高了装置运行的稳定性，也延长了设备的使用寿命，极大降低了监控装置的维修维护工作量。

第2篇

夜上海论坛 【关键词】电力信息安全；监控；安全隐患；电网

数字化时代的到来，对电力信息系统服务服务功能的不断完善产生了深远的影响，一定程度上扩大了电力企业的产业规模。与此同时，随着电力信息系统运行中所承载信息量的不断加大，电力信息安全能否得到有效的保障，影响着电力系统的稳定运行。因此，需要采取科学的监控方法，实现电力信息系统长期运行中的实时监控，确保所有电力信息安全性。

夜上海论坛 1电力信息安全基本组成架构分析

电力信息安全所关注的是所有电力信息的安全有效性，并严格遵循信息保密性、可用性、完整性及可控性原则，确保电力系统的稳定、高效运行。实现这样的发展目标，需要明确电力信息安全基本组成架构，最大限度地满足电力系统安全运行的多样化需求。当前电力信息安全基本组成架构包括：①电力信息流结构。该结构的存在是为了确保各项电力业务的顺利开展，确保了电力信息的安全传递；②性能可靠的电力信息网络结构。通过专用网络与公用网络配合使用电力信息网络结构的合理设置，可以保障电力信息安全，确保了电力网络结构与互联网的有效结合；③完善的电力信息安全预防与保护体系结构。该结构的设置与不断完善，实现了电力信息系统组成结构的科学划分，为电力信息安全策略的制定提供了重要的参考依据，也为电力信息系统的安全运行打下了坚实的基础。

2电力信息安全监控系统构建要点分析

电力信息安全监控水平的提升，依赖于安全监控系统构建，从而实现电力信息系统运行及电力信息传递的实时监控。同时，随着电力企业业务量的不断加大，对电力信息安全管理提出了更高的要求，需要注重电力信息安全监控系统构建，明确系统的主要功能及相关的支撑技术。

2.1安全监控系统的主要功能

电力信息安全监控系统的主要功能包括：确保所有信息化设备的完好性；实时监控信息化监控系统运行，了解其安全状况。通过在线监视的方式，有利于提升电力信息化设备的安全管理水平，促使信息化系统长期处于稳定的运行状态，优化资源配置的同时保持系统良好的安全性。具体表现在：①对所有电力信息化设备进行安全管理。在这种管理方式的作用下，可以实时地监视信息设备的运行状态，合理配置各种信息设备，并对设备进行维护与升级；②对系统运行进行实时安全管理。通过对信息系统运行状况了解，可以有效的应对各类突发事件，促使系统中存在的问题能够得到及时处理。在这种安全管理模式中，系统运行信息采集中是以网络节点为单位，能够对各类安全事件进行实时响应，可以显示出系统的运行状态；③离线状态下进行安全性分析，促使其中的安全数据能够得到分析与处理，逐渐形成完善的安全机制，并获得安全评估报告；④对用户、系统日志、安全制度等进行日常管理，并通过安全监控中心对下级电力信息安全进行检查与评估。

2.2安全监控系统的主要支撑技术

电力信息安全监控系统服务功能的不断完善及服务范围的扩大，对各类技术有着较强的依赖性。因此，需要了解该监控系统的主要支撑技术。这些技术包括：①面向对象的高效管理组织技术。通过对电力信息系统中各对象特征的深入分析，可以进行高效管理；②适用范围广的数据统一管理技术。在该技术在支持下，可以提高电力信息安全监控系统运行效率；③电力信息化设备管理技术。将设备内部或者外部与计算机相连，能够在标准协议支持下确保各设备的安全使用；④确保各厂商产品信息共享的安全管理适配器技术。

3电力信息安全分析

为了提高对电力信息安全的正确认识，需要构建相关的模型对电力系统安全事件可能造成的影响进行分析，从而为电力信息安全控制提供保障。构建模型进行电力信息安全分析时，需要从这些方面入手：①确定所有信息安全事件可能影响电力系统安全的集合；②对电力信息安全隐患相关性进行分析，大致确定各类安全事件可能发生的概率；③通过信息安全事件结合及安全隐患相关性分析，确定信息安全事件权重。

4结束语

综上所述，合理设置电力信息安全基本架构，构建可靠的电力信息安全监控系统，可以确保电力信息安全，增强电力系统运行稳定性。因此，未来电力信息系统构建中应充分地考虑电力系统正常工作的具体要求，注重电力信息安全分析，灵活运用信息技术及专业技术手段保持电力信息安全监控系统运行良好性，促使其中存在的问题能够得到高效处理。

夜上海论坛 作者:林康 单位:首都医科大学附属北京世纪坛医院

参考文献

[1]余勇，林为民.基于等级保护的电力信息安全监控系统的设计[J].计算机科学，2012（13）.

第3篇

1.1频率干扰与信号失真

变频器产生的高次谐波会对电源及邻近用电设备产生谐波污染，且与其他无线电电磁干扰一样，谐波污染的方式包括传导、电磁辐射及感应耦合等。其中传导会对并联的电气设备产生干扰，而感应耦合则会与变频器输出线平行敷设的导线产生电磁耦合而形成感应干扰，电磁辐射则会干扰邻近的矿井安全监控系统设备。

1.2漏电流干扰

夜上海论坛 矿井安全监控系统的工作环境体现出潮湿、煤尘大、空气中含有腐蚀性气体的特点，接线盒中或传感器电子线路内部包含大量的元件支架、接线柱、印刷电路板、电容内部介质等，任何一处发生绝缘不良，即会导致漏电，尤其是传感器的应用环境湿度较大，绝缘体绝缘电阻下降，漏电电流增加则会引起干扰。传感器的主要作用是把被测物理量转换成电信号输出，其包括敏感元件、转换电路、测量电路、辅助电源等部分，而传感器在进行非电量向电量的转换过程中，测量电路本身会成为一个放大器，实际检测时，漏电流会对检测精度产生影响，特别是漏电流进入测量电路的输入级时，影响会更加严重。

2煤矿安全监控系统干扰防治策略

2.1提高选型的合理性

在进行煤矿安全监控系统建的设过程中，由于相关技术标准中未明确抗干扰性能检测的相关要求，也未取消快速断电性能要求，所以一些厂家会把传感器数据采集方法改成脉宽计时方法，以实现2s快速断电，而改用脉宽计数法仅捕捉传感器输出信号的一个脉宽可能会带来严重后果。为避免这一问题，一些监控系统分站采用双CUP设计，或者传感器采用数字式串行码传输方式，将实际应用过程中将频率传输所致的各种不稳定因素降至最低，因此在安全监控系统选型过程中，抗干扰能力是一项重要考虑因素，以保证安全监控系统运行的稳定性与可靠性。

夜上海论坛 2.2严格按照标准施工

线路间干扰可以通过屏蔽电缆的方法来消除或抑制，施工过程中严格按照相关标准要求执行。井筒与巷道内的通信、信号电缆要与电力电缆分开，分别挂在井巷两侧；如果井筒内条件不允许，则通信与信号电缆必须与电力电缆保持0.3m以上距离；如敷设于巷道内，则要与电力电缆保持至少0.1m以上距离，且敷设于上方。如果高低压电力电缆必须敷设于巷道同一侧，则电缆之间的距离至少保持0.1m；且高压电缆与低压电缆之间至少保持50mm以上的距离。吊挂缆线或者加大平行吊挂的缆线间距可有效降低干扰。此外，还可以合理运用信号屏蔽电缆，以消除线路间的干扰，全面改造主传输电缆，防止长距离信号在传输过程中受到干扰；如果巷道中使用变频调速设备或者电磁干扰比较严重，也可以使用屏蔽电缆，不过需要注意屏蔽层的有效联接与接地。

2.3合理设置分站位置

夜上海论坛 供电距离越长，供电能力就更弱，线缆间分布电容及分布电感也会随之增加，从而对信号的传输产生直接影响。因此，传感器与执行器至分站之间的传输距离尽量控制在2km以内；分站至传输接口、分站至分站之间的最大传输距离也要控制在10km以内，但在实际系统建设中，往往存在传感器至分站间距离大于采煤工作面顺槽或掘进巷道长度的现实，无法满足2km的规定值，并且分站之间、分站与接口之间的距离大于10km的情况也比较常见；此外，根据目前国内安全监控系统所用的移频键控模式的主信号传输模式的特点，多数厂家在进行安全监控系统设计时，其中分站间或分站到传输接口间的距离均在20km以上。针对上述情况，在煤矿安全监控系统建设过程中，要尽量缩短传感器到分站的距离，以有效对抗干扰；并保证系统设计供电电压的稳定性，缆线截面积要与相关标准相符，以提高信号传输的准确性。

3结束语