基于改进人工鱼群算法的配电站三维空间的传感器优化布置

为了解决配电网中三维空间故障检测传感器节点的优化配置问题,提出了基于物联网传感器和改进的人工鱼群算法,解决配电网中三维空间故障检测传感器节点的优化布置问题,实现空间检测传感器节点的有效优化布置.首先采用MSP 430F 149微处理器芯片构建空间传感器节点,与监控计算机组成配电站温度监控系统,实现配电站温度检测数据的有...     

基于信息融合的传感器故障检测方法

在回转机械振动状态监测中通常采用二个互成９０°的测振传感器监测某一测点的振动状态,考虑到传感器布置上的这种双余度特点,运用信息论数学方法,得出了两传感器在融合过程中的冗余和互补特性;在充分利用二传感器冗余信息的基础上,提出了一种基于冗余率运算的传感器故障检测方法,试验结果良好     

基于故障-测点互信息的传感器多目标优化配置

针对大型流程工业系统状态监测故障诊断的传感器优化配置特点,建立能够定量反映测点获取故障信息效率的故障-测点互信息矩阵.提出传感器系统测点-故障关联度优化目标函数,建立兼顾测点获取故障信息效率、传感器系统可靠性、经济性的多目标优化配置模型.设计改进的非支配排序遗传算法(NSGA-II),在保证故障可检测性和可分辨性的前提下,获得兼顾3大优化目标的Pareto前沿解集.电站除氧器的实例分析表明了该方法的可行性和有效性.     

传感器故障检测方法的仿真研究

传感器的可靠工作是生产过程正常进行和实施有关技术的基本条件之一。为此常采用硬件冗余方法来提高仪表设备的可靠性。但这种方法的一个明显不足是导致设备投资巨大。本文采用解析冗余方法监测传感器工作,在传感器发生故障时,通过软件及时检测和分离出故障传感器,防止故障的传播和扩大以及运行人员的误判断和误操作。在理论推导基础上,以电厂锅炉汽包的各参数传感器为例进行了仿真试验,结果表明了该方法的有效性和可靠性。     

大跨度铁路钢桁斜拉桥传感器优化布置

为了解决大跨度铁路桥梁健康监测中的传感器优化布置问题,建立了基于改进自适应遗传算法的传感器优化布置方法。引入二重结构编码方法改进了遗传算法的个体编码方法。在最优保存策略中,采用自适应的部分匹配交叉和逆位变异方法,随适应度值的大小自动改变交叉概率和变异概率,确保布置结果收敛于全局最优解,克服了其他遗传算法应用于大型桥梁结构时收敛速度慢且易陷入局部最优的缺陷,加快了收敛速度。最后以某铁路钢桁梁斜拉桥健康监测系统的传感器优化布置为例,验证了该算法较基本遗传算法和广义遗传算法具有较好的全局寻优能力、计算效率和可靠性,所提方法可应用于实际铁路斜拉桥健康监测系统的传感器优化布置。     

浅议陀螺冗余技术在MEMS航姿系统中的应用

以MEMS惯性器件为传感器构建微小型航姿系统,具有体积小、成本低、抗冲击、适宜大批量生产等优点,但是其可靠性必须通过其它手段来保证,通过MEMS陀螺系统的冗余配置可以有效解决这个问题。主要分析了MEMS陀螺冗余系统的设计要素、配置方案以及故障检测方法,为陀螺冗余技术在MEMS航姿系统中的应用提供借鉴和支撑。     

基于风险的船体结构监测点优化布置

针对船舶结构安全监测系统中结构监测点的布置进行研究,提出了基于风险的船体结构监测点布置方法。通过考虑环境载荷下的结构失效、结构失效后对于船体总纵强度的影响以及传感器不同布置形式下有效监测率等因素确定结构监测风险值,并以此为衡准进行船体结构监测点的选取。通过与传统方法得到的监测点布置结果相对比,分析监测点选取结果差异的原因,并说明了基于风险的监测点布置方法的合理性以及提高船舶结构整体监测可靠性的优势。     

改善交直流互联电网功率调控性能的FACTS冗余设计

提出了分析分布式潮流控制器可靠性的一种方法,该方法采用系统可靠度模型,分析分布式潮流控制器串联侧冗余设计的可靠寿命。采用文献开关器件可靠性参数,绘制了分布式潮流控制器可靠度曲线,计算出采用冗余设计后串联侧整体的可靠寿命。将串联侧变换器整体可靠寿命指数与常规电力装置进行对比,通过分析可靠度曲线得到了串联侧单元变流器的参考数量。在串联侧每相要求至少十台变流器的分布式潮流控制系统中使用该方法,对比了不同冗余数量可靠性的差异,得出了满足可靠性所需的最低冗余数量,可以有效改善交直流互联电网功率调控性能。     

福建煤矿监测监控系统实际应用存在的问题及对策探讨

通过对福建煤矿的监测监控系统的使用情况具体调查,发现存在着煤矿安全监测监控设备落后、通信协议不规范、传感器等质量不过关、设备开停传感器使用不当、监控系统的测点布置与实际工作面不符、风速传感器测值不准确等问题。针对以上问题提出了对策方案,完善福建煤矿监测监控系统的建设,对煤矿灾害的预测预报,对煤矿安全生产有着一定的指导意义。     

多线程技术在电梯远程监控系统中的应用

目的 将多线程技术应用于电梯远程监控系统中,提高电梯监控系统的执行效率.方法 采用VC 语言在Windows 9X/NT环境下进行多线程编程,实现多任务的扩展和代码的并行执行.结果 在基于多线程技术的电梯远程监控系统设计中,通过监控中心软件实现了主线程的界面显示功能,还可以在系统中实现故障监测和运行数据监测等功能.结论 多线程技术应用于电梯远程监控系统中,提高了系统的执行效率、安全性和可靠性.     

基于模态区间分析的半定性故障诊断方法

为了提高故障诊断的抗干扰能力和可靠性,提出了基于模态区间分析和解析冗余关系相结合的半定性故障诊断方法.利用模态区间分析仿真得到的精确区间包络线进行故障检测,可提高故障检测的抗干扰能力.通过在键合图模型中加入观测信号和虚拟传感器的方法,建立诊断键合图模型并得到系统的解析冗余关系.根据诊断键合图的因果路径和解析冗余关系残差趋势分析建立具有残差变化方向的故障特征矩阵,从而提高故障隔离的准确性.将该半定性方法应用到五箱系统的故障诊断中,结果证明该方法是有效的.     

单相PWM整流器传感器冗余控制策略研究

针对单相PWM整流器,讨论传感器冗余提升系统可靠性问题。在整流桥交流侧增加电压传感器,当直流母线电压传感器出现故障或电流传感器出现故障时,隔离故障传感器,通过交流侧电压传感器信号估计交流侧电流或直流母线电压,实现闭环控制,大幅度提高了系统的稳定性。最后利用MATLAB软件对上述的控制策略进行仿真验证,仿真表明该控制策略是可行的,并能取得良好的控制效果。     

基于累积残差贡献率的传感器故障定位方法

为准确定位结构健康监测系统中的故障传感器,提出了基于累积残差贡献率的传感器故障定位方法。基于主元分析的基本原理,将车辆荷载和地脉动激励下传感器采集的数据分为主元空间和残差空间,采用SPE统计量对故障进行识别。在此基础上,通过对残差贡献值的推导,提出了累积残差贡献率指标,改进了现有的残差贡献图,提高了故障定位的准确率,并将单传感器故障定位拓展到两个故障传感器的同时定位。数值模拟结果表明：主元分析法能准确识别出预设的4类常见传感器故障,累积残差贡献率不但能更好地定位单传感器故障,两传感器同时发生故障时也能准确定位。     

箱涵下穿机场滑行道信息化施工技术

为了研究复杂条件下的箱涵施工控制技术,依据箱涵顶进施工的基本原理、工程技术和工程经验,对箱涵下穿机场滑行道顶进施工过程进行动态监控与跟踪,监控内容涉及在滑行道道面布置沉降标以监控滑行道道面的沉降,埋设应力应变传感器监测箱涵结构、后背墙的应力及变形,用通用有限元软件ANSYS编写程序模拟和监测箱涵的空间位置等几个方面.采集工程监控数据并对施工过程进行信息反馈,指导全段施工.工程实例验证了信息化施工的可靠性.     

冷却塔风机传动轴故障监测技术研究

在分析冷却塔风机传动轴故障原因的基础上,提出一种基于PLC技术的冷却塔风机传动轴故障监测方法,并研制出一套非接触式冷却塔风机传动轴故障监控系统,能够实现在传动轴即将发生故障时报警停机,从而预防传动轴甩出事故的发生。生产实践证明,此监测方法简单易行,能够避免进行复杂的信号处理,降低了监控系统的成本,此监控系统明显提高了风机运行状态监测的可靠性,能够有效避免传动轴甩出故障的发生,具有良好的推广应用价值。     

柴油机热冗余控制数据共享与切换方法

为了提高柴油机电子控制系统(electronic control system,ECS)的可靠性及典型故障时的可用性,研究ECS热冗余设计方法与冗余系统控制策略,并以柴油机电子调速器为对象验证热冗余控制系统的控制性能。通过分析ECS的功能特点和结构组成,将ECS冗余设计分为传感器冗余、ECU冗余以及执行器冗余,重点研究双ECU冗余技术和双线圈电磁铁执行器冗余切换控制方法。针对ECS双机数据实时性要求设计了基于XGATE和软件中断的双机CAN总线数据共享机制;详细定义了双机运行状态以及运行状态管理控制策略;设计双机运行与故障切换控制策略,根据麦克斯韦电磁场理论以及控制系统传递函数原理,设计了积分偏差累加项赋值以及位置环增益整定的双线圈冗余切换控制算法。基于潍柴X6170柴油机电子调速器为应用目标进行配机试验,验证双机热冗余控制系统控制性能和切换性能。结果表明,双机控制权切换过程中瞬态转速波动率2. 5%,稳定时间小于2. 5 s,切换调速性能满足柴油机二级电站中瞬态调速性能指标要求。     

基于簇头冗余的无线传感器网络可靠性研究

为了提高工业无线传感器网络的可靠性和可用性,使其能够长期自治地正常工作,提出了基于簇头冗余的工业无线传感器网络分簇路由算法.当工作簇头能量不足时,将主动切换到冗余簇头工作状态. 冗余簇头通过冗余测试结果判断工作簇头是否发生故障并接管工作簇头的数据转发任务.当边际节点不能与本簇簇头通信时,将利用备份簇头进行数据转发.对于不能与任何簇头直接通信的孤立节点,采用基于概率模型的多跳路由机制进行数据转发.为了降低功耗,该算法将冗余簇头设置为轻度睡眠状态,当冗余测试周期到来时,关闭射频前端器件.利用自行研制的节点,组建了实验系统,完成了簇头冗余切换、边际节点通信和孤立节点路由恢复的实验.实验结果表明该分簇路由算法具有较高的可靠性.     

高空长航时无人机飞控机容错技术研究

高空长航时无人机对飞行控制计算机提出了高可靠性要求,使用余度容错飞控计算机是提高安全可靠性的重要途径之一。从系统的可靠性指标出发,兼顾系统体积、重量、成本和余度管理方式,提出了一套结合通道自监控和比较监控双因子的飞控计算机方案,该方案规避了n模冗余结构表决器单点故障的缺陷,满足无人机高可靠、低成本、扩展性强等要求;针对高空长航时无人机多等级余度飞控系统,提出一种基于核心参数完整性的通道有效性方法,该方法中主备传感器可靠性模型由整机余度模型优化为分级余度模型。最大限度的提高系统的资源利用率,有效提高飞控计算机的容错能力,同时也提高了传感器子系统的可靠性。运用故障注入技术对飞控系统进行测试,试验结果表明该方法能够有效提高系统故障覆盖率和故障隔离率。     

Nebula星云测控系统

正Nebula星云测控系统是一套基于无线传感器网络技术的野外分布式监控系统,通过在监测区域布置的大量测控节点,对监测区域内的环境信息如地温、含水量、风速、辐射度等数据进行采集,并通过ZigBee通信以多跳的方式将数据汇聚到中心节点,中心节点通过网关将数据传给远程的监控中心。     

结合格局检测与局部搜索的故障数据缩减方法

针对集成电路故障诊断中故障数据缩减方法N-cover存在冗余故障数据的问题,提出了结合格局检测与局部搜索的故障数据缩减方法.通过分析故障数据与端口覆盖次数的逻辑关系,提出了故障频率和故障覆盖度的概念以指导局部搜索.同时,结合格局检测策略以避免重复搜索,进而通过减少冗余迭代来增加搜索广度.在标准测试用例上的实验结果表明,与现有方法相比,本文方法可有效缩减故障数据数目并提高求解效率.