基于物联网和PLC的中央空调节能监控系统设计

结合中央空调的运行特点及其控制要求,该文研制了一套基于物联网和PLC的中央空调节能监控系统。该系统采用可编程逻辑控制器(PLC),以工业以太网络作为PLC与触摸屏的数据交换“桥梁”,从而实现了中央空调本地的数据采集和控制。同时,通过物联网无线数据传输单元(DTU)和4G移动通讯网络将采集来的工艺参数远传至能源监测管理平台进行数据实时计算与解析。现场实际运行效果表明,基于物联网和PLC的中央空调节能监控系统在能够保证用户室内环境温度舒适度的前提下,还可以大幅度地提高系统自动化水平且显著地降低能源消耗。     

考虑水平和竖直方向振动作用的导线疲劳损伤检测方法研究

针对架空导线振动损伤检测方法计算精度不高的问题，提出一种更为精确的导线损伤检测方法。该方法以不同风速和张力下具有水平和竖直动力的不对称双跨导线结构响应特征为基础，研究水平和竖直方向振动作用的导线疲劳损伤程度。通过薛氏模型识别出水平和竖直加速度信号，利用深度孪生神经网络(deep Siamese convolutional network, DSCN)架构将水平和竖直方向加速度信号输入标准化时间窗，然后经过希尔伯特黄变换-支持向量机(Hilbert Huang transform-support vector machine, HHT-SVM)算法求解导线疲劳损伤值，并与主流算法对比验证。不同风速条件下的数据结果显示，HHT-SVM方法较遗传算法、卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)算法两种方法更为优异，计算的疲劳损伤值总体精度分别提高了22.77%、8.06%,模态阶数精度提高了23%、4%,迭代次数减少了45%、17%。最后，通过HHT-SVM方法，结合三维颤振稳定性检测图，得出导线振动与疲劳损伤值的关系与推导出的比例关系一致，从而再次验...     

视觉通路下闪光刺激对SSVEP影响的仿真研究

稳态视觉诱发电位(steady-state visual evoked potentials,SSVEP)是一种在频率固定的重复视觉刺激下出现的大脑皮层稳态响应。针对目前不同学者在不同实验条件下测试闪光刺激的参数(占空比、频率)对SSVEP影响结果差异较大而难以归纳其共性规律问题,本文基于集总参数模型法,将光刺激下视觉通路的同一类神经元等效为一个单元,利用单元间的耦合系数建立视觉通路计算模型,并通过该模型仿真研究闪光刺激的占空比和频率对SSVEP影响的初步规律,为刺激参数的选择提供有价值的理论依据。最后通过实验验证了模型的可靠性及结论的有效性。     

基于电磁耦合的输电线夹温度场数值计算

由于线夹连接处螺栓松动、接触面接触状况不良以及环境工况恶化等,导致线夹发热严重,影响输电线路正常运行.目前研究忽略了线夹所处实际环境和周围流场情况,造成无法实时准确得到其内部温度的变化情况.根据流体力学和传热学理论,建立了NY300/40型耐张线夹与LGJ300/40型钢芯铝绞线三维有限元模型;利用ANSYS Workbench平台对其进行稳态热分析,揭示了在不同电流、不同螺栓力矩、不同环境工况条件下,架空输电线路线夹内部温度场的变化情况;最后通过输变电设备热稳定监测系统验证了数值计算的准确性,其最大误差不超过6％.研究结果可为输变电设备温度监测系统提供技术支持.     

采用光纤光栅传感器的输电线路铁塔应力监测方法

为防止输电塔塔体倾斜、变形,甚至出现倒塔等事故,提出了一种采用光纤光栅传感器的铁塔应力监测方法,首先利用ANSYS软件建立铁塔有限元模型,分析铁塔易故障点,在此基础上设计光纤光栅传感器,实时采集易故障点的应力信息,通过光纤复合架空地线(OPGW)将信息传送到变电站内的光纤光栅波长解调仪进行解调,然后监测主机对数据进行处理并通过光纤/局域网上传,最终利用监控中心的专家软件对铁塔应力进行整体分析,当铁塔外部载荷过大时提前预警。该方法已在110 k V实验线路安装试运行,监测数据显示,在持续风载荷作用下,可对铁塔的应力进行精确的监测,应力变化与风载变化基本相符。     

基于FBG的输电线路微风振动在线监测方法

输电线路导线和地线振动往往造成线路断股断线、金具脱离等危害,现有的导线微风振动监测装置采用互感取电方式供电,而地线监测装置采用电池供电,使用寿命较短,且易受电磁干扰、雷击电流的影响。针对这些问题,开发了基于光纤光栅（fiber Bragg grating,FBG）传感器的输电线路微风振动在线监测系统,系统采用悬臂梁结构的光纤光栅传感器测量地线振动时反射光的波长变化,并通过OPGW/OPPC将光信号发送至变电站的光纤光栅解调仪,再通过安装在变电站的状态监测装置计算出导地线的动弯应变、振动幅值以及振动频率。系统可以实现地线微风振动的无源测量,不再存在电源供电的问题。此外,结合光纤光栅传感器抗电磁干扰、精度高的特点,提高了系统的稳定性和可靠性。     

覆冰层热导率测试方法与影响因素分析

为分析覆冰热导率及其影响因素,搭建人工气候室实验平台,并基于热平衡方程推导热导率实验方法;随后对覆冰热导率的影响因素开展研究,拟合出冰层热导率与密度的关系曲线;实验结果还表明冰层温度及结冰水电导率对覆冰热导率也存在一定的影响,但幅度一般小于0.2 W/(m·℃)。最后针对热导率对覆冰热平衡的影响进行仿真研究,计算结果表明:覆冰热导率越高,热量传导越快,覆冰表面温度差异减小,并可能影响到干湿增长模式。覆冰热导率研究结果可用于覆冰热平衡计算,对于优化覆冰模型具有一定意义。     

输电线路微风振动传感器设计

微风振动是架空线路时常出现的现象,长期振动会造成导线断股断线、金具脱落等危害。针对现有微风振动在线监测传感器测量误差较大的问题,设计了一种微风振动在线监测数字传感器,传感器在采用悬臂梁式位移计的基础上,将线性回归的方法和BP神经网络算法应用到传感器的非线性标定当中,并进行了传感器标定实验。研究表明,线性回归的标定算法比神经网络的标定算法精度更高,标定后最大相对误差为1.93%。根据研究结果可知,微风振动传感器由频率不同带来的非线性误差,可以采用线性回归的方法进行补偿,能够提高传感器的测量精度,从而能为导线状态检修提供更加可靠的参考依据     

110 kV输电线路铁塔塔基沉降应力仿真分析与试验

针对输电线路铁塔塔基沉降问题,利用ANSYS建立110 kV三塔两档-塔线体系有限元分析模型,研究各种沉降组合工况下铁塔关键杆件所承受的最大等效应力随沉降度的变化规律,并基于输电线路铁塔塔基沉降实验平台,采用光纤光栅解调仪测量关键杆件所受应力对仿真结果进行测试验证。结果表明:随着沉降值增大,关键杆件承受的最大等效应力近似呈线性增加;各种沉降组合工况下,发生单个或3个塔基沉降时的关键杆件所受应力最先超过应力屈服临界值;在外荷载相同时,塔基横向沉降位移限值为50 mm,纵向沉降、单个或3个沉降位移限值分别为15 mm、10 mm。