基于溶液图像时序特征的元素组分含量动态监测系统

针对稀土萃取过程中组分含量难以实时监测以及现有组分含量检测方法耗时、耗内存的现状,设计了一种基于溶液图像时序特征的元素组分含量动态监测系统。首先使用图像采集装置获取萃取槽体溶液的时序图像,考虑萃取液颜色特性和单一颜色空间的不全面性,采用主成分分析（PCA）方法在HSI和YUV融合的颜色空间提取图像的时序特征,并结合生产指标构造基于鲸鱼优化算法（WOA）的最小二乘支持向量机（LSSVM）分类器来对工况状态进行判断。然后当工况处于非最佳状态时,在HSV颜色空间对图像提取颜色直方图和颜色矩特征,并开发以溶液图像间的混合特征差值的线性加权值为相似度度量的图像检索系统,从而获取组分含量值。最后进行镨/钕萃取槽体混合溶液测试,结果表明该系统能够实现元素组分含量的动态监测。     

基于SOPC的三相信号发生器设计

产品的品质分析和检验中广泛使用相移信号,对信号源数字化、可靠性、精度和波形带宽等要求越来越高.采用SOPC和直接数字合成技术,在EP2C8T144C8上实现最高频率为100MHz正弦波、方波、三角波和锯齿波信号,方波占空比可调,并利用SOPC设计的NiosⅡ嵌入式处理器控制波形频率及相位差,通过DAC0832控制12位高速DAC902的参考电压实现波形幅度的改变,最小步进0.01V,波形经放大滤波后输出.测试结果显示该系统具有较高的精度,实现了三路任意相位差的相移信号输出并可程控;使信号源在频率范围上拓展到10MHz以上;信号产生及控制等主要电路在一片FPGA内部完成,缩减复杂的外部电路,可靠性强;系统还具有易于修改和升级等特点.     

一种无绝缘轨道电路道砟电阻估算方法

针对无绝缘轨道电路中道砟电阻易受工作环境影响以及现场测量困难的问题,提出一种道砟电阻估算方法。 首先根据 二端口网络理论,构建调整状态下轨道电路传输模型,仿真分析道砟电阻和补偿电容对轨道电路各设备两端电压、电流的影响 规律;其次基于现场微机监测数据,计算轨道电路各设备两端电压、电流仿真值与监测值之间的误差;最后利用粒子群优化算 法,将轨道电路传输模型和误差值作为算法适应函数和适应值估算道砟电阻,并对结果进行性能验证。 实验结果表明该方法的 估算结果在验证中平均绝对百分比误差(MAPE)为 14. 31%,计算精度相比轨入电压法较优,从而验证所提道砟电阻估算方法 的有效性和可行性。     

基于区块链的微电网数据安全存储与删除验证方案

针对区块链存储容量有限以及数据删除无法验证的问题,在边缘计算环境下提出一种基于区块链的微电网数据安全存储与删除验证方案。利用边缘计算对电力数据进行预处理,减小数据规模,提高数据质量;分别基于K-Raft(Kademlia-Raft)和Streamlet共识协议构建安全存储链与删除验证链,前者存储密文哈希等相关信息,后者存储删除证明,实现真正的分布式存储。安全性分析与实验分析表明,该方案可以实现微电网数据的安全存储以及外包数据的高效删除验证。     

高频涌流对真空灭弧室场致发射电流的影响研究

根据IEC相关标准,真空断路器投切背靠背电容器组实验需承受20 kA幅值、4 250 Hz频率的高频涌流。高频涌流会严重烧蚀真空灭弧室触头表面,导致开断过程中易发生重击穿现象,严重威胁电力系统安全运行。文中目标为研究工频电压下高频涌流对真空灭弧室场致发射电流的影响规律。实验选取4个相同7.2 kV真空灭弧室,分别关合10 kA和20 kA幅值涌流2次,每次关合高频涌流后,在1 mm定开距触头上施加工频电压并测量流经真空灭弧室的场致发射电流。实验结果表明,在触头上施加涌流的次数越多,涌流幅值越大,场致发射电流越大。工频电压下,场致发射电流具有不对称性。当外加电压超过临界电压值时,可以使场致发射电流显著增大。实验结果对探究容性电流投切弧后重击穿机理具有重要意义。     

机器鱼在线功率检测系统设计与实现

水下仿生机器鱼由于其高效而灵活的水下运动而受到广泛关注.至今,人们对于水下机器人的研究主要集中在运动仿生以及动力学机理解释等方面,对于机器鱼的运动中的实时功率消耗研究还几乎空白.其中一个主要原因是水下机器人的功率消耗不能直接实时获得,因而提出了一个实时在线高速功率测量系统,通过该系统能够实现5000S/s的采样速率,获得精确的机器鱼在水中运动下的实时功率,从而为后期提高机器鱼游动效率的研究做基础铺垫.一系列实验证明了其对水下机器人的实时效率检测的有效性.此外,实现对机器鱼的功耗评估能够更好地为设计节能型水下航行器提供有力的指南.     

应用于RFID的超低功耗CMOS温度传感器设计

针对融合射频识别( RFlD)的无线温度传感器节点设计的需求,采用0. 18μm 1P6M台积电CMOS工艺,设计了一种低功耗集成温度传感器.该温度传感器首先将温度信号转换为电压信号,然后通过经压控振荡器将电压信号转换为受温度控制的频率信号,再通过计数器,将频率信号转换为数字信号.传感器电路利用MOS管工作在亚阈值区,并采用动态阈值技术获得超低功耗.测试结果显示:所设计的温度传感器仅占用0. 051 mm2 ,功耗仅为101 nW,在0~100℃范围内误差为-1. 5~1. 2℃.     

一种组合型中点SPWM采样方法的研究

提出一种组合型中点不对称规则采样法,只需在三角载波的波峰(或波谷)进行采样,利用数学中线性组合的原理构造出波谷(或波峰)的“采样点”,再根据二分法的原理求得SPWM波开关点的时刻值。详细阐述了该方法的基本理论,并得出产生SPWM波开关点的运算方程。理论分析与仿真研究表明,与传统的规则采样法相比,该方法的SPWM算法更简单,采样点更少,开关点时刻值的误差和负载电流THD更小,且输出的基波幅值更大。所以,该方法对传统的规则采样法进行了优化,更加逼近了自然采样法的调制效果,易于在DSP上实现,并且运算速度快,具有良好的工程应用价值。     

采用极限学习机预测优化的超高压输电线畸变电场屏蔽EI北大核心CSCD

为解决超高压输电工程所面临的电场环境超标和环境治理成本过高的问题,该文提出以屏蔽效果最优和屏蔽成本最低为综合目标对民居附近的畸变电场进行多目标优化屏蔽。鉴于屏蔽方式与屏蔽效果之间难以直接用数学函数准确描述,提出先利用有限元软件仿真数据建立基于新型加权正则化极限学习机算法的屏蔽效果预测模型,然后基于此预测模型,采用分子微分进化算法对屏蔽线架设条数及其架设位置进行多目标优化求解。研究结果表明,该文方法可合理优化屏蔽线架设参数,得到成本更少而屏蔽效果更好的屏蔽方案,同时也为超高压输电畸变电场的屏蔽提供了新思路。     

35kV干式空心电抗器接地扁铁发热问题探讨

针对一起某500kV变电站干式空心电抗器接地扁铁明显发热缺陷,通过理论分析和现场试验,发现涡流是导致该缺陷的真正原因,更换改造现场接地扁铁后发热问题彻底解决,并就电抗器接地体的设计、选材、安装和维护等提出建议。