化工仪表的外部干扰及消除途径探讨

作为化工生产的监测装置和控制装置,化工仪表的正常运行是企业安全、稳定、持续生产的基础和保障。文章结合笔者多年的化工仪表维护经验,对化工仪表常见的外部干扰进行了分析,并提出了具体的消除途径和解决措施。     

基于双通道能量差的环网柜局放信号消噪方法

利用放电声音信号检测环网柜的局部放电具有信息量丰富、能够准确反映放电故障等特点而得到广泛应用,但放电声音信号的有效检测是一个难点。双通道录音在消噪领域中具有独特的优势,能够有效消除非平稳噪声,根据现场测量噪声干扰多为远距离的非平稳噪声,而局放信号为近距离声源的特点,提出了一种基于双通道能量差(PLD)的环网柜放电信号消噪方法。仿真实验结果表明,相比基于谱减法和维纳滤波的单通道消噪方法,本文所提消噪方法在两种非平稳噪声下的信噪比分别平均高出了14.8 dB和9.1 dB,均方误差(1×10~(-4))分别平均减小了19.34和15.50,消噪效果优于单通道消噪算法,现场实验结果表明,环网柜放电声音波形明显被突出加强,能够有效去除周围环境中的非平稳噪声,从而保留有效放电信号,为环网柜的局放诊断提供有效的数据支撑。     

基于频域滤波的电缆线芯图像纹理消除研究

电缆作为电力传输的重要部分,其线芯质量关系到用电安全及传输效率。 在利用机器视觉技术测量电缆线芯结构参数 时,刀痕纹理严重影响了图像分割效果,降低了测量精度。 针对这一问题,提出了一种基于改进频域滤波的线芯截面图像刀痕 纹理消除方法:首先采用相对总变差模型分解线芯截面图像,得到纹理图像描述;对线芯截面纹理图像进行快速傅里叶变换,分 析刀痕纹理在频域中的能量主方向;研究改进型巴特沃斯陷波滤波器,设计椭圆形的邻域窄阻带以降低刀痕纹理对应的带状区 域能量,从而消除刀痕纹理。 实验结果表明,该方法的刀痕纹理消除率可达 92% ,提升了电缆线芯质量检测的效率。     

整辊式板形辊挠曲影响信号的快速识别和消除

整辊式板形仪是冷轧带材接触式板形仪的发展趋势。整辊式板形仪在自重和外载作用下的挠曲变形会使内部安装的传感器预紧力发生变化,产生类似正弦波形的干扰信号,和有效信号叠加在一起,影响板形检测精度。本文研究这种影响信号的产生机理和识别消除方法。首先,根据试验标定和工业测试结果,发现并分析了板形信号与干扰信号的波形特征,即沿包角分布的板形波形位于沿圆周分布的干扰波形的波峰和波谷。其次,应用弹性力学理论计算分析了板形辊挠曲产生的应力变形,揭示了传感器预紧力的周期性变化是产生干扰正弦波形的原因。最后,根据包角范围以外的检测信号数据,采用曲线拟合最小误差优化方法,建立了精确快速识别和消除干扰信号波形的数学模型。工业应用表明,本文方法可有效的消除挠曲影响信号,提高板形检测和控制效果1～2 I。     

基于WA-ESN的建筑起重机械故障检测

为了提高建筑起重机械故障检测精度,提出了小波消噪和回声状态网络(ESN)的建筑起重机械故障检测方法(WA-ESN)。首先,采用小波分析(WA)去除建筑起重机械故障振动信号的噪声,并提取故障部件振动号故障特征,然后,将特征向量作为回声状态网络的输入向量,故障类型作为输出,进行训练,建立建筑起重机械故障智能检测模型。测试结果表明,该方法提高了建筑起重机械故障检测精度,减少了建筑起重机械故障检测检测误差,具有较高的实际应用价值。     

基于时频峰值滤波的电力线通信噪声消除方法

为了克服电力线通信系统(PLC)中存在的大量噪声,改善低信噪比情况下电力线通信系统通信质量,提高电力线通信系统可靠性,引入时频峰值滤波(TFPF)算法作为电力线通信系统的噪声消除技术。时频峰值滤波算法通过频率调制将电力线含噪信号调制成解析信号的瞬时频率,利用解析信号的Wigner-Ville分布的峰值进行瞬时频率估计,从而恢复有效信号。针对电力线通信系统信号的非线性特性,利用加窗的Wigner-Ville分布实现TFPF。实验证明,在低信噪比情况下,该方法可以有效地消除电力线通信系统噪声,降低误码率(BE     

一种消除窄脉冲的三电平粒子群优化PWM方法

以应用于大功率电力机车的三电平逆变器为特定的研究对象,对优化脉宽调制(PWM)技术的求解与应用进行了分析和研究。针对优化PWM的脉冲序列在调制度较大时可能出现窄脉冲的问题,此处提出了一种简单且有效的窄脉冲消除方法。建立了三电平牵引逆变器优化PWM方法的数学模型,在应用粒子群优化(PSO)算法求解模型时,施加了窄脉冲消除算法以消除窄脉冲。通过仿真和半实物实验验证了所提出窄脉冲消除方法的有效性及PSO-PWM的谐波优化作用。     

BP神经网络在三电平逆变器消谐中的应用

提出了应用反向传播(BP)神经网络消除中点箝位型三电平逆变器中的谐波技术。以消除5,7,11,13次谐波为例,在分析特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术原理的基础上,建立了用于求解开关角的BP神经网络模型,通过遗传算法以离线方式获取了测试样本,完成神经网络的训练。训练完成的BP神经网络根据给定调制度的大小,以非线性拟合的方式在线求解开关角。仿真和实验结果表明,该方法克服了传统数值法求解消谐方程时初值选择困难的情况,将离线计算和在线求解的方法相结合,可实现实时的开关角求解。     

基于LabVIEW的干扰消除装置测试系统设计

针对实验室干扰消除装置测试系统仪器较多位置分布较远,测控过程中需要操作的项目繁琐重复的问题,利用LabVIEW虚拟仪器软件开发平台和LXI总线技术开发了一套自动测试系统。该系统结合现实需求,成功与仪器进行通信,能实现试验中仪器参数的设置、波形的读取和测量以及数据的保存等功能,且可以完成信号变频、变幅、调制等多种组合情况下的自动滤波除去干扰,结果表明系统具有良好的人机交互界面,运行过程稳定、高效、自动化程度高,可扩展性好,具有很好的应用前景。     

基于DSP在线实现特定谐波消除技术的2种方法

在数字信号处理器中分别用线性插值法和牛顿迭代法实现了特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术开关角度的在线计算。首先,利用三角函数倍角关系将级联七电平逆变器SHEPWM消谐方程组转换为代数多项式方程组的形式;然后,利用数学软件MATLAB中的Solve函数对其进行求解得到了调制比区间[0.485,1.07]内的所有解,并绘制了开关角度随调制比变化的轨迹,分析了开关角度变化的特点。选取其中一组开关角度,分别用数据查表结合线性插值的方法和对开关角度进行一元线性拟合并用拟合方程求解的开关角度作为牛顿迭代的初值而后用牛顿迭代法计算开关角度的方法,实现了级联七电平逆变器SHEPWM开关角度的在线计算,对2种方法的特点进行了分析和比较。仿真和实验证明了利用Solve函数求解多项式方程组得到的开关角度解是正确的,所述2种方法是可行的。