智能楼宇能耗监控系统的设计与实现

采用WSN( Wireless Sensor Networks)技术和OPC( OLE for Process Control)技术,设计一套智能楼宇无线分布式能耗监控系统.系统分为能耗信息采集和能耗信息监控模块.信息采集模块采用WSN技术对监控数据进行采集上传;能耗监控模块在对OPC规范进行分析的基础上完成OPC能耗数据访问服务器和OPC能耗数据监测系统的设计与实现.系统经过几个月的实际应用,性能良好,运行正常.     

智能变电站安全在线监测系统设计

针对现有变电站安全监测系统存在平台冗余、系统分散、信息无法共享等不足,设计了一种基于IEC61850的智能变电站安全在线监测系统,包括周界安防子系统和电气设备温度在线监测子系统,以及变电站安全信息管理子系统。将变电站周界安全信息和设备在线温度信息按照IEC 61850标准统一建模,实现安全测控系统平台的集成。采用激光围栏检测周界入侵信号;使用网络摄像机监视入侵动作;采用新型的声表面波温度传感器进行温度采集,实现了全自动、全天候的实时在线监测变电站周界安防入侵信息和运行设备在线温度信息,为智能变电站的发展提供一种有力的技术支撑与工程参考。     

基于滑窗算法和序列翻译模型的非侵入式负荷跨域分解

非侵入式负荷分解作为实现电网与家庭用户能量监测的关键技术,能够量化能耗,为合理分配能源提供数据支撑。虽然目前已有算法在同数据集中功率分解准确率上有了很大的提高,但模型泛化性差且跨数据集间分解准确率低。为此,文中提出了一种基于滑窗方法的序列翻译优化模型,并运用迁移学习实现算法的跨数据集分解。该模型以滑动窗口的方式读取主电源有功功率的时间序列,采用基于LSTM编解码的序列到点模型预训练,经迁移学习获得训练模型,实现在不同数据集中的负荷分解。算例结果表明提出的深度学习模型在不同的数据集间训练测试均有较高的分解性能和准确率,提高了算法的泛化能力。     

基于XGBoost算法的新型短期负荷预测模型研究

针对目前电网在负荷预测中所采集到的数据普遍存在着特征维度较少;特征关系不明;有效数据量较少的特点,为了提高电网短期负荷预测精度,本文提出一种基于XGBoost算法的新型负荷预测模型。基于XGBoost算法的负荷预测模型采用CART树作为基学习器,输入预处理后的历史负荷和特征数据,通过构建多个弱学习器逐层训练模型并得到模型,最后向模型输入测试集特征得到最终的预测结果。本文所搭建的负荷预测模型具有避免对数据特征的标准化、处理字段缺失的数据、不用关心特征间是否相互依赖、学习效果好的优点。根据真实电网数据实验结果,基于XGBoost算法的负荷预测平均绝对误差百分比下降到3.46%,比本文所对比的基于BP、GRNN、DBN神经网络的负荷模型预测值精度更高,表明本文所提模型的优越性。     

无人值守变电站周界光电一体化安防系统设计

现有无人值守变电站周界安防系统存在检测手段单一,各安防技术相互独立且无法实现联动的现状,严重影响了无人值守变电站的安防水平。针对该问题设计了一种综合了多种安防技术的联动解决方案。系统使用激光围栏进行入侵检测和定位,使用电子围栏作为阻挡入侵的物理手段,使用网络摄像机实现远程监控及入侵证据采集。基于Zig Bee无线传感器网络实现变电站安防系统控制及报警信息的传输。该系统实现了周界入侵的检测,阻挡,取证,记录,报警及远程视频监控等功能,并实现了多种安防技术的联动。该系统方案对提高无人值守变电站的周界安防水平有一定促进作用。     

基于支持向量机和模糊控制的输电线路覆冰状态评估模型

输电线路覆冰严重威胁着电力系统的安全运行。为提高输电线路覆冰状态评估准确率,以输电线路覆冰监测系统为基础,综合考虑监测系统的等效覆冰厚度、微气象参数以及覆冰持续时间等,提出基于支持向量机和模糊控制的输电线路覆冰状态评估模型。支持向量机实现覆冰状态的初步分类,输出无覆冰状态和有覆冰状态,针对有覆冰的状态进一步通过模糊控制评估模型对覆冰的严重程度作出准确评估,输出线路覆冰综合评估结果。实验数据验证了评估模型的准确性和可行性。     

基于ZigBee的覆冰区杆塔倾斜在线监测系统设计

现有覆冰区输电杆塔倾斜检测系统存在检测手段单一、自动化程度低、检测效果差、无法提前预警等缺点,严重影响了覆冰区输电杆塔倾斜检测的及时性和准确性,为覆冰区输电杆塔倒塔事故的发生埋下了巨大的隐患。针对该问题设计了一种基于ZigBee技术的覆冰区杆塔倾斜在线监测系统。该系统使用倾角传感器和拉力传感器作为检测及预警杆塔倾斜的依据,使用ZigBee无线传感器网络进行被检测区段内的数据交互,使用GPRS技术进行数据的远程传输,使用太阳能电池板提供能源。该系统实现了覆冰区输电杆塔倾斜的实时在线监测及预警等功能,对预防输电杆塔倒塔事故的发生有一定促进作用。     

基于微透镜阵列的多芯片LED照度仿真分析

采用微透镜阵列的光学设计是提高LED照明效果的重要手段。基于照明光学系统CAD基础理论与方法,对发光二极管(LED)的多芯片封装的微透镜阵列光学系统进行了模拟分析,对微透镜平面与多芯片LED发光面之间的距离、球冠高度以及装配误差对照度的影响作了较为细致的分析,可为优化多芯片LED设计、改善射出光束的质量和提高照明效果提供相关的工程依据和应用参考。     

基于激光雷达的机器人定位信息处理技术研究

为了提高机器人定位和测距能力,提出一种基于激光雷达的机器人定位信息处理技术,采用激光雷达扫描技术进行机器人定位信号采集,对采集的激光雷达信号进行相关波束形成处理,采用相关处理后对激光雷达信号进行扩频处理,生成机器人定位测距码,结合测距码加权技术进行自适应学习,采用相位估计方法进行机器人的目标位置跟踪识别,根据处理后的激光雷达信号进行机器人的目标方位估计和测距,实现机器人准确定位。仿真结果表明,采用该方法进行机器人定位的准确性较高,激光雷达信号输出信噪比较高,说明机器人定位的抗干扰能力较强,提高了机器人的定位测距精度。     

结合激光准直的二维转角动态测量系统

为了克服现有二维转角动态测量方法结构复杂、成本昂贵的缺点,提出了结合激光准直的二维转角动态测量方法。首先,根据二维转角测量的关键问题提出基于激光准直的测量方法,采用准直激光作为测量基准,以远端的位置探测器作为检测器件。接着,设计测量系统和各组成模块,根据测量要求对系统中的关键模块进行设计和优化。然后,具体设计系统中的测量算法,完成测量模型建立。最后,在±2°范围内进行实验测试和分析。实验结果表明:系统可动态测量,稳定性好,测量重复性误差为1μrad,X轴非线性误差为1.8%,Y轴非线性误差为1.7%,动态带载响应频率在±0.01°内优于200Hz,基本满足二维转角测量的高精度、高重复性、高稳定性的要求。