水电站闸门开度传感器智能化的研究与设计

从三个方面对闸门开启高度传感器的机电一体化及智能化作了分析研究与设计。1.采用绝对型机械接触式轴角编码器用于闸门开度位置测量;2.采用Atmel公司的AT89C2051嵌入式高效微控制器完成闸门位置数据的修正与串行传输;3.传感器与远方计算机的通信联网问题。     

基于优化组合方案的梯级水库泄洪闸门数字化及其应用

水库防洪优化调度不仅能减少洪水灾害,而且还能实现洪水资源化,提高水库的运行效率。但是以往的流域梯级水库的联合防洪调度研究往往只计算水库泄洪流量过程,没有考虑泄洪闸门的具体操作情况。根据闸门运行要求,总结水电站的闸门启闭条件,并制定泄洪闸门数字化表格。闸门数字化表格用来解决闸门泄流的约束问题,数字化表格过程需要计算若干个子单元,每个单元为计算在给定的水位下,由特定的流量范围内的闸门组合组成,每个单元里面有多种不同类型的组合方式,每种组合方式下有多个代表性闸门组合。应用数字化表格可依据水电站的期望下泄流量,采用二分法搜寻闸门组合方案,选取闸门开度离差平方和最小和闸门开度变化个数最少作为目标函数,并对闸门下泄流量与多步骤逐步优化算法计算的流量间的误差进行修正,进行水电站泄流量实时分配,更快速准确地对闸门开度进行调整。结合某流域下游梯级水库洪水优化调度进行了实例计算,考虑闸门运行的防洪优化调度的下泄流量较原电站实际运行的下泄流量均匀,并且通过对相邻两时段闸门开度的比较和优化,减少了电站闸门开启次数,获得的优化调度闸门运行优于实际调度情况,结果表明泄洪闸门数字化表格方法正确。     

高坝平板闸门闸孔恒定自由出流流量系数研究

着重阐明了闸孔相对开度ｅ／Ｈ及相对作用水头Ｈ／Ｈ＿ｐ对流量系数μ＿０的影响．并通过具体数据说明在堰型、闸门型式、位置及平板闸门切口方向一定的情况下，闸门相对开度ｅ／Ｈ及相对作用水头Ｈ／Ｈ＿ｐ均为流量系数μ＿０的主要影响因素．同时用最小二乘法得出流量系数μ＿０与闸孔相对开度ｅ／Ｈ的关系式呈双曲线型，而不是直线方程．     

化工装备运行状态的无线传感器网络监测系统

针对传统有线传感器系统对化工装备运行状态的实时监测存在布线繁琐、维护困难等问题,提出了一种基于无线传感器网络的化工装备运行状态监测系统方法.利用无线传感器网络代替有线传感器系统,结合现有实验设备,设计了基于虚拟仪器的数据采集与处理程序,借助"创世纪64"组态软件建立人机交互界面,实现了对化工装备运行状态的无线数据采集与实时在线或离线监控,具有实时显示、历史数据回放和报警信息处理等功能.     

光纤式闸门开度测控系统

采用先进的光纤传感技术和可编程控制技术,研制出了一种新型的光纤式闸门开度测控系统,应用于大型船闸（特别是多级船闸）闸门的开度测量,由于实现了光测光传,解决了大型闸门运行中的检测、控制和同步难题。该套系统具有测量范围宽,测量精度高,抗干扰能力强和可靠性好等特点,特别适合各种复杂恶劣环境条件下运行的闸门开度测量与控制。     

光纤式闸门开度测控系统

采用先进的光纤传感技术和可编程控制技术,研制出了一种新型的光纤式闸门开度测控系统,应用于大型船闸（特别是多级船闸）闸门的开度测量,由于实现了光测光传,解决了大型闸门运行中的检测、控制和同步难题。该套系统具有测量范围宽,测量精度高,抗干扰能力强和可靠性好等特点,特别适合各种复杂恶劣环境条件下运行的闸门开度测量与控制。     

基于LabVIEW的PCB平面绕组力矩电机状态监测系统设计

为了能够实时、精确地获取PCB平面绕组力矩电机的运行状态,设计了一种基于LabVIEW的PCB平面绕组力矩电机状态监测系统.采用电机电信号分析(ESA)和振动诊断技术融合的故障诊断方法,利用传感器采集PCB平面绕组力矩电机的电压、电流和振动信号,信号调理电路将传感器采集的信号转换成数据采集卡可采集的模拟电压信号,通过数据采集卡将数据传输到上位机,运用LabVIEW软件实现信号的实时采集、处理和显示,利用巴特沃斯滤波、改进小波变换算法对电压、电流和振动信号进行时域分析,利用快速傅里叶变换、功率谱进行频谱分析,实现对PCB平面绕组力矩电机的运行状态监测.实验表明,该系统能够实时、精确地实现信号的采集和显示,达到了对PCB平面绕组力矩电机状态监测的目的.     

激光直径仪微机在线测控系统

研制微机在线测控系统用于非接触激光直径仪．用这一系统对激光光电传感器ＣＣＤ的输出信号进行直径的在线测量,具有实时测量、显示、闭环控制、通讯及打印等功能．文中介绍了直径非线性修正的方法及闭环控制算法,给出了系统的硬件原理图及软件框图．现场运行结果表明,该系统测量精度高,实时性好,闭环控制易于实现,运行稳定可靠．     

红透山铜矿微震监测系统及其应用

针对红透山铜矿深部地压活动频繁现状,建立矿山微震监测系统,通过构建红透山铜矿三维地质模型,优化传感器布设方案,对深部地压活动规律进行连续实时监测．通过微震监测结果与实际爆破震源对比,监测系统对于传感器监测范围内震源的定位误差小于5m,表明微震监测系统对于人工震源具有很高的定位精度．微震监测系统能够连续实时地对地压活动进行监测,捕捉由地压活动引起的微震活动信息,并实现微震源定位,这对开展矿山动力灾害的预测研究具有重要的现实意义．     

基于ZigBee的养殖场无线温湿度监测系统

介绍了一种基于ZigBee技术的养殖场无线温湿度监测系统．该系统以ATmega16L单片机为核心,采用SHT11传感器进行温湿度数据采集,CC2420芯片进行无线数据传输,使监测中心能够实时显示各节点的温湿度数据和状态．     

考虑预测不确定性的风-光-水多能互补系统调度风险和效益分析

风电、光伏与水电（简称风光水）互补发电系统是提高清洁能源整体利用效益的重要创新模式,随着风电、光伏发电渗透率的增加,如何解决大规模风光接入所带来的不确定性是多能互补系统研究的核心和难点。本文重点探讨日前风光出力预测的不确定性对于多能互补系统风险和效益的综合影响。首先,从可靠性、稳定性和经济性三个方面提出风光水多能互补系统调度运行风险和效益评价体系;建立多能互补系统短期优化调度模型,在日前风光出力预测结果基础上,编制系统日前发电计划;根据风光实际出力情况,滚动更新和模拟水电站实际调度过程。最后,对比分析各电站计划和实际调度运行情况,评价日前风光出力预测不确定性对于多能互补系统风险与效益的综合影响。本文以雅砻江流域锦屏一级多能互补系统为实例进行研究。相比风光水独立运行,风光水互补后系统的发电效益提高了37.13%,且系统出力过程更为稳定。互补系统在年尺度上具有良好的可靠性,但在水库低水位时期,系统失负荷天数明显增多,占全年失负荷天数的96%以上,系统可靠性降低;在汛期,互补后水库的下泄流量最大增加了47.06%,出现水量集中下泄的情况,这给电力部门、下游用水部门以及防护对象带来一定的防洪风险。     

虹吸式出水流道泵站快速闸门运行新措施

分析了虹吸式出水流道泵站的快速闸门在超驼峰水位运行中存在的问题 ,提出采取快速闸门与压缩空气联合运用的新思路 .根据超驼峰水位的不同 ,在充分利用站内原有设备的基础上 ,建立不同型式的压缩空气系统 ,并根据具体情况对快速闸门进行配套改造 .通过压缩空气技术与快速闸门的配合 ,实现超驼峰水位下机组启动、事故停机以及倒灌等防洪排涝的技术措施     

神经网络-模糊推理协作系统在闸门综合自动化故障诊断中的应用

研究了神经网络-模糊推理协作系统在闸门综合自动化故障诊断中的应用,在该协作系统中,先根据模糊模型确定神经网络的结构、连接方式以及初始权值,从而构造出相应的神经网络.然后,将神经网络应用于闸门综合自动化故障诊断系统,根据系统的运行数据对神经网络进行学习训练,调整神经网络的权值来修正原始的模型,提高其准确性.经过学习训练后的神经网络模型又被转换成模糊模型,从而使分布存储在神经网络中的知识得到清晰的解释.该系统已应用于生产实践中,系统运行结果验证了该方法的有效性和可行性.     

用8031单片机研制小型多功能应用系统

论述了用８０３１单片机研制小型多功能应用系统，这种系统具有多功能数字钟、频率检测仪、方波信号发生器、音乐演奏、数据采集、数／模转换输出等功能．     

含风光水气火蓄的多能源电力系统日运行优化调度方法

针对当前多能源电力系统中大量弃风、弃光和弃水的问题,文中通过构建含风光水气火蓄的多能源电力系统日运行优化调度方法,有效提升可再生能源的消纳能力.首先,在保证火电最小经济技术出力及水电强迫出力的前提下,根据系统负荷大小确定可再生能源发电运行可行域.其次,在可再生能源发电运行可行域内优先安排风-光-径流水发电,若其满发有剩余,则安排抽水蓄能电站进行抽水,若抽水至满库容后风-光-径流水发电仍有剩余,则按负荷实际需求,按风电、光伏和径流水装机比例调降各自出力;若风-光-径流水满发后不能满足负荷需求,则优先安排可调节水发电,剩余负荷由火电、燃气和抽蓄电站以其总运行成本最小为目标来安排发电.最后采用CPLEX进行求解.实例分析表明文中方法能够提升可再生能源的消纳水平、减少非再生能源的消耗.     

Study of Asymmetric Polling System with Two Message Classes

A novel mixed polling system with multiple stations is considered. Each station produces two classes of messages served with different disciplines. The real time message served with exhaustive service discipline and the unreal time message served with gated service discipline. Using an iterative method, the exact mean waiting times for both message classes are derived. The influence of the gate location of the message class served by the gated service discipline on the mean waiting time is also analyzed. The analytical results are verified with simulation method and agree well with simulation results.     

ANFIS模糊神经推理机在闸门综合自动化故障诊断中的应用

针对国内外技术研究现状,结合隔河岩水电站大坝溢洪闸门综合自动化系统的实际运行情况,通过现场专家知识、实验和总结,在研究闸门综合自动化系统及其各元(部)件的故障机理、建立闸门综合自动化系统的基本故障样本库和模糊推理规则的基础上,通过研究神经网络结构及其学习算法,建立了一种基于模糊系统(FS)与神经网络(NN)融合的系统故障诊断方法,并应用于生产实践中,系统运行结果实践验证了该方法的有效性和可行性.     

源网荷全景同步测量系统分布式主站的设计与实现

源网荷全景同步测量系统（Full-View Synchronized Measurement System ,SYMS）实现了对高比例电力电子化的新型电力系统的全方位实时检测。SYMS 主站作为测量数据的接收与分析平台,其数据处理能力对保障SYMS稳定运行与应用效果具有重要意义。然而,由于数据类型多、装置数量激增、数据分析过程复杂,集中式架构的主站难以保证同步相量数据处理的实时性与可靠性。因此,本文提出一种适用于SYMS系统的分布式主站设计方法,并进行了实现。首先,该方法分析了SYMS不同测量装置的通信方式,提出并建立了基于开源相量数据集中器（Open Source Phasor Data Concentrator, OpenPDC）的多源异类数据适配器,并设计实现了基于HAProxy的主站前置服务器的负载均衡集群;其次,针对主站数据在线分析延时高的问题,设计并开发了基于流处理框架的Storm适配多语言、多时间窗算法的分布式计算方式,进一步搭建了包含前置数据平台与在线应用平台的SYMS分布式主站;实际系统测试结果表明,与集中式架构相比,所提架构在实际运行中可有效均衡负载,利用分布式方式提高运算速度,针对多类型实时测量数据具有更强的并发处理能力与更短的处理延时,并有效监测系统的异常状态。可为新型电力系统特性分析、建模、闭环控制等应用提供数据基础与应用平台。     

微波辐射计检测的温度补偿技术

针对微波辐射计检波系统在环境温度变化下产生的非线性测量误差,提出了使用切比雪夫拟合算法对检波系统进行补偿。从辐射计检波系统未经补偿与切比雪夫多项式拟合算法进行温度补偿后,在工作动态范围内的输出电压曲线可见,该方法不但减少了检波系统受环境温度影响所产生的误差,而且消除了硬件补偿过程中的系统噪声,进一步提高了微波辐射计的准确性和线性度,满足了微波辐射计对地、空实时性探测需求。     

PLC在中小型水电站闸门监控系统中的应用

闸门监控是水电站中重要的一项工作.介绍了水电站闸门监控系统的功能和结构,根据水电站闸门现场控制单元PLC的控制要求,对闸门监控系统现场控制单元PLC进行了选择与设计,提出采用PID进行闸门的闭环控制,并利用GE363PLC及输入输出模块进行程序设计,根据闸门上升和下降过程的要求实现了精确控制.