基于虚拟仪器的水电机组在线状态监测系统的研究*

随着水电机组状态检修的不断开展, 需要实现对机组的状态监测, 及时了解机组的运行情况并能及时处理。考虑到水电机组状态监测的多样性和复杂性, 结合实际, 提出水电机组在线状态监测的项目和基于PXI 总线仪器和LabVIEW 的具体实施方案。状态监测系统通过对水电机组状态量的采集、处理和分析, 来实现水电机组运行状态在线实时监测, 极大地提高了机组利用率。该系统在水电机组的状态检修中得到了实际应用。     

基于STM32F的超声波风速风向仪设计

为提高风电机组的发电效率及降低作业事故,针对风电机组的风速参数控制要求给出了基于STM32F系列处理器实现的超声波风速风向仪测量系统.该仪器运用超声波时差算法测量风速风向,简化了信号处理部分的硬件设计,经有效的软件滤波平滑算法并通过风洞标定后,获得较高精度和稳定性.设计的超声波风速风向仪在气象监测和风力发电机组的运行控制等应用方面具有实际使用价值.     

水力发电设备状态检修探讨

水电设备实行状态检修是必然的趋势,它可以大大提高水力发电机组效率,节省大量的人力、物力和时间。以目前水电厂大型机电设备的运行,完全可以借助于完善的监测技术,对运行中的水电设备可能要发生的故障、严重程度及发展趋势预先作出准确判断,为机组检修提供了最佳时机和最佳方案的技术保证。可以说只有水电设备实行状态检修才能满足高速发展的大电网、高电压、大机组、高参数及高自动化的电力系统的需求。     

水轮发电机低频振动的测量研究

水电机组振动参数是监测其运行稳定性的主要指标,且振动频率较低。为测量大中型水电机组低频振动,根据振动传感器频率特性补偿原理,设计了低频补偿电路,使其频率特性向低频拓展。为滤波电路的设计方便,引进了等效品质因数Q。阐述了磁电式振动传感器的数学模型,补偿电路的设计,将传感器系统与其数学模型的幅频特性在校正前、后分别进行对比分析。实验结果表明:补偿后该系统幅频特性能够向低频拓展,且稳定度、线性度等性能较好。     

网络化水电机组振动监测和故障诊断系统

针对水电机组振动监测与故障诊断的多样性和复杂性,运用PXI总线仪器和LabVIEW可视化的虚拟仪器系统开发平台,设计并组建网络化水电机组在线振动监测和故障诊断系统.该系统实现了水电机组振动信号的数据采集、数据处理和分析,并能通过网络进行故障诊断.实际应用证明这种基于虚拟仪器技术的网络化水电机组在线振动监测和故障诊断系统具有很强的灵活性和可扩展性.     

中小型工业锅炉节能的重要途径

本文在对实际燃烧时烟气中各参数间的关系以及锅炉几项主要热损失的分析基础上,提出了提高中小型工业锅炉运行效率的简便方法.文中还对能直接监测锅炉热损失和燃烧效率的燃烧效率仪的工作原理、特点、应用实例及其经济效益作了介绍.     

水轮发电机转子绝缘降低原因分析及处理

针对某水电站发电机励磁回路绝缘降低的问题,从集电环表面问题、机组旋转摩擦程度、油槽通气窗设计等几方面进行了详细的分析,总结出了水轮发电机转子绝缘降低的原因,并提出了相应的解决方法,以期有效提高机组的运行效率.     

超声波测流计在普定水电站的应用

为了提高普定水电站自动化水平,为保证发电机组的安全、高效、经济运行提供一套更为可靠的手段,同时也为黔源公司实施“远程集控,无人值守或少人值守”和“精益化运行”创造一流水电厂（站）自动化条件,普定水电站利用机组扩大性检修时机,在三台机组蝶阀压力钢管处分别安装GER—9000型号超声波流量测量系统。通过实际应用该测流系统并分析其测量精度,完全满足生产要求,且效果良好,成功解决了普定水电站长期以来无法直接测量大管径流量的难题,为水工部门提供了可靠的流量数据。对提高普定水电站安全、高效、经济运行水平、实现“远程集控,无人值守或少人值守”和全厂（站）“精益化运行”目标有重要意义,为在水电行业推广应用提供了实践经验,该测流系统值得在其他水电厂（站）推广应用,有利于提高自动化水平和实现优质、高效运行。     

基于免疫遗传算法的水机调节参数优化与仿真

水轮机调速器是保证水电站机组稳定运行和电能质量的控制设备，如何选取水轮机调速器的最优参数，是影响到调节系统质量和电能质量的一个重要的问题。针对当前使用遗传算法优化水轮机调速器参数存在寻优效率不高的问题，提出了一种用免疫遗传算法优化水轮机调速器参数的新方法。通过借鉴生物体免疫系统中的回忆应答和人工主动免疫的原理，减少遗传算法中的退化现象，提高寻优效率和适应性。将新算法应用于某水轮机仿真，仿真结果表明，免疫遗传算法不依赖于参数的初值，寻优效率较典型遗传算法有明显提高，具有很强的鲁棒性和适应性。     

考虑风速波动的风电机组状态评估

风速的随机性影响了机组的运行状态,降低了机组的可靠性。为了准确、及时地在线评估风电机组的运行状态,提出了一种基于波动率的风电机组在线状态评估方法。首先,根据风速与监测参数的相关性分析和监测参数的方差、偏度、峰度和均值分析,确定了机组状态评估指标参数体系。然后,提出了对数波动率的定义,采用波动率分析机组运行指标参数的波动。通过分析正常状态机组的历史数据指标参数的波动率轨迹,确定了机组运行状态等级的划分。最后,采用双滑动窗口,实现了对机组运行状态的在线评估。将该方法用于贵州某风电场两台2 MW机组,其在线状态评估结果符合实际情况。该方法考虑了风速的随机性对机组造成的影响,为风电机组的动态研究奠定了基础。     

一种用于监控系统的监控指标趋势分析方法

提出一种用于监控系统的监控指标的趋势分析方法,包括两种趋势分析,分别为预测分析和周期性分析,前者通过线性回归算法和指数回归算法预测指标的未来值;后者通过三角函数回归算法计算指标的周期性参数。根据趋势分析结果和事先设定的报警阈值确定是否预先报警,绘制该指标变化的周期性曲线。该方法能够实现网络监控系统在监控指标发生违例前预先报警,自动生成指标变化周期性曲线,为监控系统增加了趋势分析功能。     

基于数据流截获技术的仪器状态监测方案

针对由计算机控制的仪器工作状态监测问题,提出一种基于计算机串口的数据流监测方案,采用纯软件的方式,规避硬件监测的风险,通过截获串口与仪器设备之间的数据流进行模式匹配,实现仪器状态监测。为提高数据流变化的检测效率,采用加权的核拟合密度估计算法代替传统的M-核估计方法,降低系统资源的占用率。     

基于虚拟仪器技术的城市地下综合管廊施工监测系统设计

针对传统施工监测系统在大型施工现场中无法达到整合各监测参数的效果,导致管廊施工变形的监测精度较低,因此设计一种基于虚拟仪器技术的城市地下综合管廊施工监测系统.系统从硬件与软件两方面进行设计,硬件主要对电路放大器与数据采集卡进行设计与选型,确保处理过的信号可以传榆给计算机的虚拟仪器等工作环境;软件设计中,为保证系统数据的...     

高精度无线直流电压监测仪设计与实现

提出了以STC89C52单片机为控制器,结合信号变换电路、AD转换电路、LCD显示电路及无线收发电路等实现主从机的硬件设计;分析了软件主程序的编写思路并给出流程图;实现了对-10V～+10V电压进行实时监测,精度为0.01V。对系统调试中信号变换电路的工作原理及存在的误差进行了分析,并对设计中遇到的AD转换器结果有误、集成运放工作异常、提高电压监测范围及主从机显示结果不一致等问题进行深入分析,提出了改进措施。与传统的利用分压电路扩大测量范围的电压监测仪相比,本设计具有系统性能稳定、测量精度高等优点,对直流电压的实时监测有一定的借鉴作用。     

基于数据挖掘的电力仪表图像智能监控系统设计

现有的电力仪表图像智能监控系统存在着稳定性差、效率低下的弊端,为了解决上述问题,引入数据挖掘技术对电力仪表图像智能监控系统进行设计与研究。电力仪表图像智能监控系统硬件设计包括图像采集单元、数据挖掘单元、无线通信单元与控制器单元设计,软件设计包括数据挖掘终端节点软件、无线通信协调器节点软件与控制器软件设计。通过系统硬件与软件的设计,实现了电力仪表图像智能监控系统的运行。通过仿真对比实验得到,与现有的电力仪表图像智能监控系统相比,设计的电力仪表图像智能监控系统极大地提升了系统的稳定性与监控效率,充分说明设计的电力仪表图像智能监控系统具备更好的监控性能。     

基于虚拟仪器的电能质量网络监测系统的实现

基于虚拟仪器的电能质量网络监测系统是把网络技术与虚拟仪器相结合，构成的网络虚拟仪器系统，本文介绍了系统的网络结构，虚拟仪器的总体设计，论述了部分电能质量参数监测的软件设计，最后论述了实现远程监测的方法。     

基于DDS的飞机机电系统组态监控技术研究

为了解决基于DDS的分布式协同仿真平台多节点、多模型条件下飞机机电系统复杂关联参数的实时监控问题,结合组态监控技术提出一种基于DDS的飞机机电系统协同仿真组态监控方法,设计了组态监控平台与分布式仿真平台的数据交互接口,实现飞机机电系统模型的实时过程监控以及监控界面的图形化显示;集成测试结果表明,该组态监控方法实现了对飞机机电系统复杂关联参数的读写、存储以及监控界面的图形化显示,提高了飞机机电系统的协同仿真验证效率,降低了分布式协同仿真监控系统的开发难度.     

基于DQN和K-means聚类算法的天然气站场仪表智能识别研究

天然气站场中的仪表是工人和设备交互的窗口,可以反映工厂的运行状况;但是站场很多老式仪表不能远程读取示数,采用人工方法读取则浪费人力,需要对其进行智能化的读数研究;针对上述问题,采用了一种基于四足机器人作为载体运动控制,并通过深度强化学习(DQN)进行目标追踪任务和图像处理来读取仪表示数的新方法;首先通过改进的DQN算法的深度网络模型,根据仿真的环境中机器人学习效果,设计并调整动作奖励函数,设计机器人顶层决策控制系统;实现一维与二维状态参数输入下的仪表目标追踪任务;其次在仪表定位和仪表配准的基础上,通过K-means聚类二值化处理得到刻度分明的表盘;将图像进行内切圆处理,再在图像中间添加一根指针进行旋转,旋转过程中精确计算指针与表盘重合度最高的角度来得到对应刻度;经过实验表明,此算法可实现运动过程中仪表目标的精准追踪和降低计算时间,并大大提高了仪表追踪与识别的精度和效率,为天然气站场的仪表安全监控提供了有效保障。     

An Algorithm for self-adjusting Sun tracking for solar spectrophotometers

A great number of geophysical instruments based on measurements of direct solar radiation are used for monitoring of and research into atmospheric composition. One of the necessary requirements for the correct operation of such instruments is to provide precise orientation to the source of radiation. We present a general algorithm for defining solar trajectory in the instrument coordinate system. It provides holding the Sun in the field of view of the tracking system after minor events of solar exact tracking, despite some imperfections in mechanical units of the device. A distinctive feature of the algorithm presented here is increasing the accuracy of the definition of trajectory parameters during operation. The efficiency of the proposed decision has been illustrated through the operation of a universal solar ultraviolet spectrometer-ozonometer designed by the National Ozone Monitoring Research and Education Centre (NOMREC, Minsk, Belarus).     

基于E3238S的电磁环境监测系统设计与实现

为实现电磁环境快速和高精度监测,采用先进的E3238S仪器,增配相应的硬件,设计开发了系统软件,形成了一套完整的电磁环境监测系统,实现了电磁信号分选、识别、测频、测向等功能,频率范围达到1~18 GHz,扫描速度达到10 GHz/s,测频精度优于0.1 MHz,测向精度优于3°(r.m.s);实际使用结果表明:该系统充分利用了E3238S仪器的优势,弥补了其存在的不足,能够实现电磁信号的高速搜索、分析捕获、测向、测量数据长时间存储、数据回放等功能,满足了电磁环境监测的需要。