监测系统通常由计算机、信号采集和转换单元以及温度、压力、应变、位移等各类传感器以及在线监测软件构成。传感器直接安装在构件的被监测部位。计算机的输入信号实时直接取自运行中被监测的设备构件，实时对输入信号分析处理。处理后的结果，如剩余寿命值、寿命损耗率等，实时输出打印、显示或储存。必要时，还可直接输入控制机构，及时改变被监测设备或构件的运行工况。

主要依据的寿命预测方法是应力解析法。采用寿命在线监测前，首先要根据被监测设备或构件的运行条件来确定其主要的寿命损耗机制（蠕变、疲劳或蠕变-疲劳交互作用等），按所确定的机制来采用相应的寿命损耗率计算公式或模型。

寿命在线监测程序如图1所示。寿命在线监测与其他应用计算机的在线监测装置大致相同，值得注意的是信号处理和分析计算两个方面。

图1 寿命在线监测程序示意图

由于运行温度是变化的，为实现不同温度、应力水平下的寿命损耗率计算，对信号的处理常采用将运行温度分成一系列的温度间隔等级（一般为5℃）的方法，例如531～535℃、536～540℃等，分别按各间隔温度计算各间隔的实际运行时间。依据测得的介质压力和储存的构件的实际形状尺寸计算出的应力，并加上构件上其他的作用力合成当量应力。在应力计算中，锅炉和主蒸汽管道等的厚壁承压构件，由于形状比较简单，计算也比较简单。但对汽轮机转子，则需复杂的热应力分析计算程序。

蠕变寿命损耗率，疲劳寿命损耗率，蠕变-疲劳交互作用寿命损耗率。图1中“高温部”是一个是非门，起判断作用，由构件的温度水平决定。如构件温度处于蠕变范围，则去“是”门，先进行蠕变寿命损耗率计算；否则，去“非”门，仅进行疲劳寿命损耗率计算，然后得出总寿命损耗率。

火电厂中锅炉厚壁承压构件，如锅筒、汽水分离器、过热器联箱、过热器管、再热器管等，以及主蒸汽管道和汽轮机转子等，已采用寿命在线监测，图2所示为锅炉管寿命在线监测界面图。

图2　锅炉管寿命管理系统图

电厂除采用专用的寿命在线监测装置外，也可利用控制室的中心计算机来实现寿命在线监测，还可用数据采集器来采集并储存被监测件的温度和压力数据，在运行一段时间（例如10⁵小时）后需要进行寿命预测时，再送到专用的计算机进行寿命损耗率的计算分析。