基于OpenGL的船舶电力系统三维可视化监控平台开发

船舶电力系统的监控对船舶的安全运行至关重要。为了更直观更真实的展示船舶电力系统的运行状态,设计开发了一种基于OpenGL的三维可视化监控平台。通过调用OpenGLAPI构造三维空间环境;根据船舶电力系统各种设备及其保护装置的物理特性建立三维模型,给定监控状态和仿真参数,实现了对设备模块的动态管理和对设备部件进行组态,构造了一个虚拟的船舶电力系统。通过采集设备状态数据,实现了对系统的组网监控和继电保护算法的实时仿真,配合各种颜色和动画展现出系统的状态,运行结果表明该系统具有直观、真实、交互感等特点,能够对设备的各种状态进行监控且具有保护功能。复杂的船舶电力系统结构和运行状态通过三维可视化的方式形象地表现出来,有助于操作人员更好地理解掌握系统运行过程,提高对船舶电力系统的操控能力。     

主泵故障诊断系统人机界面设计

主泵是主冷却剂系统主要的设备之一,是核安全1级设备。为了从根本上解决目前主泵定期维修不足和维修过剩的问题,开展了主泵故障诊断系统研究。针对核电厂现有的人机界面设计大量采用灰阶色调和突兀的蓝色渐变等问题,结合人因工程原则,基于呈现基础(WPF)设计了主泵故障诊断系统的人机界面。人机界面按照不同的功能和图形设计准则,可以分为菜单栏、参数监测区、主视图区、特性参数区、诊断结果区、决策支持区这6个功能区域。通过测试表明,界面能够对主泵的运行状态进行实时的监测和显示,并且在故障发生后按照电子化的运行规程指导操纵员进行事故处理,极大程度地提高了主泵运行和监测的效率,减少了操纵员由于精神压力导致误操作的概率。     

泵站少人值守的泵组健康度分析辅助系统

泵站少人值守的泵组健康度分析辅助系统主要借助于专业传感探头对泵站内的变配电设备、机组设备以及控制机柜等进行全方位的工作状态监测，并通过实时数据比对处理，分析出泵组系统设备的运行健康度，对设备的非正常运行轨迹进行预警，以避免设备异常所引起的突发性运行故障，保持设备运行的平稳度及健康度，实现泵站的少人值守。     

基于CBM需求的设备健康管理系统设计

简要分析了设计基于CBM需求的设备健康管理系统的必要性.根据设备维修管理的系统流程图,提取了设备健康管理的主要业务流程,强调了CBM与设备健康管理的密切联系,进一步分析了CBM的功能需求和信息需求.在此基础上,设计了基于CBM需求的设备健康管理系统,构建了系统的总体结构,具体描述了系统的重要功能模块.该系统采用B/S模式,包含本地和远程数据采集、状态监测、健康状态评估、剩余寿命预测、维修决策支持、网络通信等.     

反应堆一回路振动噪声监测系统的设计与实现

参考核电厂振动噪声的相关国际标准DIN-25475,结合目前我国运行核电厂的实际安全需求，开展一回路振动噪声监测系统的设计与研制。通过分析反应堆系统内的激励源和影响，获得监测对象，并明确研究目的。通过开展一回路压力容器绝对位移、主泵与主管道相对位移、一回路冷却剂压力脉动监测技术研究，实现了相关硬件的研制与软件的设计和开发。利用误差传递分析与试验验证相结合的方式，对系统的压力脉动、绝对位移和相对位移测量单元性能进行了测试。试验结果表明，通道测量误差均小于10%,满足核电厂应用要求，弥补了我国相关技术短板，为系统的国产化应用奠定了基础。该项技术的应用将为反应堆关键设备的状态监测及健康管理提供数据支持和技术积淀，有效促进设备健康监测的智能化、集成化。     

基于PLC的船舶压载舱监控系统设计

以MCGS组态软件和ABBAC500系列PLC为核心,建立了具有数据采集、数据处理、设备执行以及上位机显示功能的监控系统。系统以船舶压载舱液位、船舶吃水、压载泵进出口压力等参数作为监测对象,通过使用PLC控制压载舱阀门、压载泵等设备,运用模糊PID算法进行阀门控制。利用MCGS组态软件来开发上位机监控界面,主要包括系统的主控界面、参数的设置界面、历史数据报表和报警记录等。通过这些界面,用户可以实时监测压载水调节过程中的船体浮态参数和设备的运行状态。试验表明,上位机呈现的画面直观、操作简单,具有良好的人机交互性;下位机程序运行稳定;整个系统能实现预期的功能。     

设备健康管理系统的设计与实现

简要分析了设备健康管理的重要性以及设计设备健康管理系统的必要性;为了满足设备健康管理的需求,构建了一个柔性的软件系统框架,该框架主要由传感器及设备数据接口、用户接口、信号处理及特征提取软件、决策支持系统、CBM工具包、维修决策控制软件和设备健康管理数据库等部分组成;在该框架内,设计了系统的毛要功能模块,包括数据分析、故障诊断、健康评估、寿命预测和维修决策等功能;然后,以航天发射场地面设备管理为例,设计和实现了航天发射场设备健康管理系统,并分析了该系统具有的一些特点.     

测控天线健康管理与支援保障系统研究及设计

针对航天测控网内天线设备在监测、设备健康管理及维护保障方面的需求,参考目前设备状态维修的相关标准和预测及健康管理(PHM)功能框架,面向航天地面测控设备,提出了测控天线健康管理与支援保障系统的建设思路。针对测站、用户中心和厂所在设备管理与保障中的不同功能定位,设计了测站、中心的分级分层管理和远程支援的总体架构,明确了系统内各节点的功能设计要点及系统工作流程、运行模式和关键技术要点。并以测控设备的天线系统作为健康管理对象,通过建立测站管理终端和测控设备健康管理中心应用平台,对系统主要功能、节点间信息交互、运行模式和关键技术在工程中进行了实践和验证,系统架构合理可行,对工程应用具有积极的指导和借鉴意义。     

华龙一号汽辅泵故障诊断系统设计与实现

华龙一号汽辅泵故障诊断系统是一个综合运用先进技术的系统,旨在提升核电厂设备的运维效能。该系统通过运行监控、性能评估、状态预警和故障诊断四大功能,实现对汽辅泵设备的全面监测和分析。运用深度学习算法和多变量状态估计方法,该系统能够实时监测设备的关键参数,评估设备的健康状况,并在设备状态偏离正常时发出预警,提醒运维人员采取预防性维修措施。同时,故障诊断模块能够通过深度残差收缩网络法,自动识别设备故障原因,为运维人员提供准确的参考信息。该系统的应用不仅能够减少因设备失效而导致的电厂运行事件和经济损失,还能提高运维人员的工作效率,进一步提升电厂的运行利润。华龙一号汽辅泵故障诊断系统具有普适性和推广潜力,为其他关键设备的运维工作提供了有力支持,对于提高核电厂设备运维水平具有重要意义。     

煤层智能化开采设备状态远程监测系统设计

开采设备状态直接影响煤层开采质量与安全性,为此,设计煤层智能化开采设备状态远程监测系统,提升开采设备状态远程监测效果。现场采集层利用可编程逻辑控制器,设计数据采集模块,由该模块采集智能化开采设备运行状态数据;通过收发器传输设备运行状态数据,至地下工作面交换机、采区交换机与中央交换机内;数据传输层依据ZigBee协议,设计ZigBee网络,连接地下工作面交换机、采区交换机、中央交换机与地面,实现地下与地面间设备运行状态数据的传输;客户应用层接收数据传输层传输的数据后,上位机服务器采用西门子WINCC软件,设计监控中心计算机的画面组态,呈现智能化设备状态监测结果;当设备运行状态异常时,及时向维修人员发送故障报警信息。实验证明：该系统可有效采集智能化开采设备运行状态数据,提升信息传输效果;该系统可实现数据的时域分析,完成开采设备状态远程监测。     

基于SOA的舰船安全平台集成架构

舰船安全信息化集成的不断深入发展使舰船安全平台需求也发生了一些变化,舰船的安全设施和安全系统的服务化集成成为舰船安全建设的一个亟待解决的问题.针对这种情况,本文提出基于SOA的舰船安全平台集成架构进行设计研究,通过采用EJB组件进行开发,利用WSDL来描述架构集成接口,各个流程的服务设计采用聚类算法,最终设计并实现了一个基于SOA的舰船安全平台集成框架,并给出了舰船安全管理平台服务化集成的算法实现,研究结果表明,数字化舰船中的舰船安全设备与其他舰船安全信息系统可以实现无缝集成,较好的解决舰船安全平台信息资源不能有效共享问题,可以在武器平台舰船信息安全系统里进行实际应用.     

舰船电站网络控制系统可信性分析设计技术

舰船电站网络控制系统由分层、局部向扁平、全局方向发展,信息安全问题可能直接导致功能安全失效,迫切需要开展相应的可信性分析设计;针对舰船电站网络控制系统面临的功能安全、信息安全等可信问题,通过从舰船电站网络控制系统中的系统、数据、网络3方面分析了可信性风险与设计需求,提出了相应的舰船电站网络控制系统可信性分析技术、数据可信性设计技术和网络可信性设计技术,保障舰船电站网络控制系统的可信性,为舰船电站网络控制系统研制过程中开展可信性分析设计提供了技术支撑。     

指控装备使用记录系统设计与实现

指控装备构成复杂,包含设备种类多,目前,对这些设备的使用管理以人工记录为主,存在记录不详实、主观因素大、疏漏多等问题,难以为装备的维修、保障提供有效的数据支撑;针对这些问题,提出了基于电流监测数据的指控装备使用记录系统设计方法;该系统由电流传感器、单片机控制器以及串行通信接口组成,并基于CodeWarrior软件开发环境完成了软件设计,实现了对Freescale单片机ATD模块、SCI模块的控制,完成了数据采集与传输;基于MATLAB开发了GUI界面,完成了数据处理和子设备的状态显示功能;该系统能够通过简单的电流采集和模式匹配过程,完成4种子设备的开机、关机状态监测及使用时长记录,相对传统方法,电路设计简单,状态监测数据少,又不会破坏装备原工作环境.     

具有NB-IOT接口的小型泵站机组安全监测保护装置研制

针对很多小型防洪排涝抽水泵站位置偏远分散、运行与管理维护困难的情况,研制了一款具有互联网通信接口的水泵机组安全监测保护装置.该装置能实时采集电机和水泵的振动、轴承温度、润滑油压力、噪声、真空度以及河道水位等参数,能在发现状态参数异常时控制机组停机,并能利用NB-IOT通信模块将这些状态参数实时上传到云服务器,从而实现多...     

变频器在第三代AP1000核电站反应堆冷却剂泵变频系统上的应用

对我国第三代大型先进压水堆AP1000反应堆冷却剂泵变频系统的工作电路和反应堆冷却剂泵的工作特性作了介绍,重点说明了变频器系统结构和技术特点。     

Hybrid MCDM based methodology for selecting the optimum maintenance strategy for ship machinery systems

The key to achieving optimum ship system reliability and safety is to have a sound maintenance management system in place for mitigating or eliminating equipment/component failures. Maintenance has three key elements; risk assessment, maintenance strategy selection and the process of determining the optimal interval for the maintenance task. The optimisation of these three main elements of maintenance is what constitute a sound maintenance management system. One of the challenges that marine maintenance practitioners are faced with is the problem of maintenance selection for each equipment item of the ship machinery system. The decision making process involves utilising different conflicting decision criteria in selecting the optimum maintenance strategy from among multiple maintenance alternatives. In tackling such decision making problems the application of a multi-criteria decision making (MCDM) method is appropriate. Hence in this paper two hybrid MCDM methods; Delphi-AHP and Delphi-AHP-PROMETHEE, are presented for the selection of appropriate maintenance strategies for ship machinery systems and other related ship systems. A case study of a ship machinery system maintenance strategy selection problem is used to demonstrate the suitability of the proposed methods.     

基于B/S模式的装备信息管理系统的设计

本文在对装备管理业务进行详细调研的基础上,分析了装备管理的现状以及用户需求,提出了系统设计原则,设计了装备管理信息系统的主要功能模块,并进行了数据库选型以及数据表结构的设计。     

基于ATML和STD的舰船装备保障通用测试系统研究

随着舰船装备保障测试维修需求的不断增加,对自动测试系统的通用性、系统互操作性和测试程序可移植性要求越来越高;传统的自动测试系统已不足以保障舰船装备和持续不断的维修改造情况,严重制约了舰船装备保障测试维修的发展;在对ATML建模描述、STD信号组件动态模型与测试资源管理等研究的基础上,进行了基于ATML和STD的舰船装备保障通用测试系统设计与研究;该设计可有效解决测试程序可移植问题,为实现舰船装备全寿命周期测试信息共享交互奠定基础。     

基于STM32的铁路运输站内NB-IoT可视化云BAS系统设计

BAS系统（机电设备监控系统）主要完成车站内的机电设备如空调机组、新风换气机、送/排风机、风幕机、潜污泵、电/扶梯、风冷热泵等设备的自动监视、控制和管理。为了更好地优化BAS系统的可视化界面设计、提高监控质量,以达到节能、安全、提高管理水平的目的,本设计将NB-IoT技术、 Oceanconnect云平台设计及嵌入式技术综合融入到BAS系统中,实现远程监管各个站内数据并实时控制各站内设备以应对突发情况。本系统采用STM32作为微控制器,设计温湿度及光照总控中心和调控节点电路,总控中心通过NB-IoT无线通信模块组网与各安装在站内的多个调控节点进行指令下发和数据上报的双工通信,将通过各节点的温湿度及光照传感器采集到的数据经STM32单片机处理后,通过NB-IoT无线通信模块上传至根据实际要求设计的Oceanconnect云模型中,实现总控制中心及节点电路的云端数据可视化及数据分析,同时还可以由上位机云端模块直接控制各站内下位机的空调机组,换气机污水泵等设备,以实现实时的监管与控制各站内现场环境。经过实验测试结果表明,系统可视化界面清晰简洁易操作且性能稳定可靠,能够实现实时数据的通信分析与控制,提高车站内现场控制的有效性,能够对突发情况进行快速自动处理。