基于数据驱动的机床生产管控系统研究

机床数据可视化与程序管理系统研究是提升机床生产控制质量的有效方法。基于机床数据，研究了机床生产管控系统。通过对机床设备进行联网改造和网络统一接入，实现了机床数据统一管理。基于数据采集分析平台，实现了机床工艺参数、运行参数等关键信息的实时采集。定制开发了设备实时状态、工艺执行监测、设备异常告警、能源耗材使用、场景化智能算法模型等生产管控系统模块，实现了多层级数据可视化与统计分析。该研究为机床生产管控系统的推广和应用奠定基础。     

基于混合现实技术的变电站智能运检辅助系统的设计与实现

针对变电站运检现场工作智能化等业务的需求,开发了一套基于混合现实技术的变电站智能运检辅助系统。该系统基于智能穿戴设备HoloLens,提供了变电站智能辅助运检的一整套解决方案。系统包括电力设备识别与虚拟拆装、设备运行状态实时三维可视化、远程专家视频辅助等模块。该系统在国内某110kV变电站进行了部署,现场应用表明该系统切实优化了传统运检现场工作方式,提升了运检效率,在行业内具备实用性和推广性。     

基于智能管控系统和BIM的特高压变电站自动化三维建模

特高压变电站通常包含大量的设备、线缆和管道,其复杂程度高,难以直观理解。通过三维建模技术,可以将变电站的结构、设备和各组成部分以可视化的方式展示,模拟不同条件下的运行情况,采取相应的维护和优化措施。为此,研究基于智能管控系统和BIM的特高压变电站自动化三维建模方法,运用最小二乘法拟合计算进度与时间的关系曲线,通过智能管控系统管控变电站施工进度;采用BIM和三维激光扫描技术,根据激光传感器进行定位,运用相机获得变电站表面颜色信息,采集变电站点云数据关联场景;利用Bentley软件构建变电站自动化三维模型,采用逻辑节点合成变电站自动化系统的可视信息,实现特高压变电站自动化建模。结果表明,本文方法的均方根误差均小于20 mm,能够得到更高精度的模型,帮助运维人员更好地识别和定位变电站中存在的问题并采取相应的维护和优化措施。     

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。     

电力行业智能化综合管控系统设计

为实现电力综合管控的智能化处理,设计了一种电力行业智能化综合管控系统。系统由多个模块构成,其中管控中心模块由控制中心、通信网络、管控软件构成。在线监测模块通过前置CAC模块实施数据接入,实现各种监测装置的初步数据分析、信息汇总、规约转换等功能。在前置CAC模块中,通过光纤接入各种监测装置。场景三维可视化模块可以实现电力行业变电站等场景的可视化三维展示在前置CAC模块中,通过光纤接入各种监测装置。数据预处理模块主要结合神经网络和粗糙集进行数据的预处理,设计了一种基于神经网络和粗糙集的数据预处理算法,通过应用设计算法即可实现电力行业数据的预处理。选取某地区对设计的系统进行了现场应用与测试。测试结果表明系统的数据预处理性能良好,反应速度较高,执行各种操作的QPS、TPS数值都较高即吞吐量整体较高。表明系统能够满足电力行业数据量庞大情况下的应用需求。     

基于物联网技术的变电站BIM施工管控平台设计

本文以某变电站数字化建设为载体,以实现变电站建设数字化管控为核心,基于物联网技术设计了BIM施工协同管控平台及其功能模块,并通过平台实践应用分析,基于视频、二维码、门禁与电子识别等自动化手段,可以自动采集施工人员、设备、物资、工艺等相关信息;基于BIM施工管控平台,所有参建方可实时交互,共享信息,以此显著提升了人员协调效率;此平台不仅有效节约了施工成本,把控了施工进度,保障了人员协调,还从根本上确保了施工安全与质量。     

基于220kV集控变电站的仿真培训系统

随着变电站集中监控运行管理模式的发展.为满足变电站集控中心运行人员培训需求,开发了一套基于220kV集控变电站的仿真培训系统.本系统采用纯软件模式实现.以自主开发的SDSS2000支撑环境为开发平台,使用模块化建模、三维虚拟现实等技术,实现了集控中心仿真培训和变电站仿真培训功能.该系统具有运行稳定、功能完善、操作简单、培训效果良好等特点.     

变电站三维模型可视化交互研究

随着电网信息化建设的加快,通过对变电站主设备和辅助设备进行三维场景建模,实现变电站场景的数字化还原,并根据变电站内设备信息将三维节点与数据库点进行逻辑关联,将变电站监控推向数字化、可视化、智能化的全新高度。本文旨在研究一种通用的三维交互方法,通过规范化三维模型的动态节点命名的方法,实现三维模型和三维程序之间的交互信息的自动化提取和控制,从而对变电站主设备监测数据、辅助设备监测数据等进行了全面监视,构建智慧变电站三维可视化交互平台,更加高效直观地全面监视变电站,增强设备的管控力。     

基于RFID技术的变电站设备管理系统

为了有效管理变电站设备以及有效解决在恶劣环境条件下对电力设备标识和信息通信等问题,设计了基于RFID技术的变电站设备管理系统。系统以ARM9处理器为核心、包括RFID读写模块、温湿度传感器模块、特殊模拟量采集模块、GPRS模块等。系统可以将所采集的环境信息、设备厂家信息、位置信息等经无线传输模块传送到管理控制中心。克服了在高压、高温、潮湿等环境下对变电站设备的有效管理,为用户提供一种低成本、高性能的变电站设备管理方式,同时,对其他相关领域的管理也具有重要的参考价值。     

基于三维仿真的变电站通信设备安全态势分析方法

针对变电站通信设备中存在的安全态势分析覆盖面小、分析准确度差的问题，提出了一种基于三维仿真的变电站通信设备安全预警方法。通过三维仿真技术实现变电站三维模型与视频安防系统、通信网管系统的数据融合；通过局部线性嵌入算法对变电站通信设备三维模型进行降维，实现变电站通信设备多维信息的有效特征提取；在此基础上，通过长短期记忆网络深度学习，实现变电站通信设备的安全态势分析，对可能存在的变电站通信设备安全问题进行预警。通过实例运行表明，这种方法能有效分析变电站通信设备的安全态势。     

基于北斗高精度定位的重载铁路列检安全作业管理平台设计

设计了基于北斗高精度定位的重载铁路列检安全作业管理平台,实现列检车辆、人员的精准定位,降低列检作业风险。平台基础层通过基于FPGA的红外视频采集设备、基于北斗高精度定位技术的终端设备获取列检作业数据,经传输层各网络向支持层传输数据。在支持层高精度电子地图矢量化处理、实时差分动态定位等技术的支持下,应用层的列检作业目标识别模块调用Cstx小波融合算法解析北斗卫星信号,采用Hausdorff距离方法实现列检作业目标识别,列检作业安全预警模块调用矢量化处理高精度电子地图,结合日列检作业计划生成电子围栏,实现作业人员安全预警,由服务层管理人员实现平台的管理与维护。实验结果表明：该平台可实现列检作业目标的识别、精准定位及安全预警。     

基于IED与SCD的智能变电站二次设备仿真系统可视化设计

本文基于IED与SCD进行了智能变电站二次设备仿真系统可视化设计.通过智能变电站仿真系统,帮助培训对象充分认知了解变电站技术框架、设施设备、运行机制等,以构建完善的变电站系统框架.基于IED仿真与SCD文件进行了二次设备仿真系统可视化设计,可更加真实地模拟智能变电站二次设备,且通过多媒体视角实现设备可视化设计,还可为变...     

基于数字孪生的变电设备运维系统及其构建

针对变电设备周期状态管控难、运检效率低等问题,基于数字孪生理论,构建基于真实变电设备运维的数字化模型及系统。首先,在信息层建立能反映变电设备换流变、调相机、GIS（Gas Insulated Substation）这3类设备真实状态的数字孪生体;其次,基于换流变、调相机、GIS历史大数据,通过数字孪生体的变电站设备进行统计分析,并根据采集的实时数据、运维数据来预测变电站设备下一时刻的状态,使变电设备实现实际变电站内物理层与信息层数据的融合;最后,以变电站设备运维为对象,采用信息物理融合系统进行运维数据的集成和同步,形成最终变电设备运维数字孪生框架系统。相关研究表明,运用数字孪生技术可以对变电设备运维系统运行效率的提升和对变电站整体智能化提供强有力的技术支撑。     

基于电力物联网和GIS融合的变电智能运检系统研究

为了解决变电站数量剧增和变电运检人员逐渐减少形成的供需矛盾,同时也为了改变传统人工作业方式实现变电智能化运检的要求。本文以电力物联网感知层、传输层、数据层、应用层四个层级框架为基础,引入移动GIS和WebGIS,两者通过移动专网和通信协议融合,与分布式布置的服务器和数据库系统形成交互,解决了移动作业中系统定位和追踪、请求和反馈的问题,为移动作业的数据交互奠定基础。同时系统将变电运检业务梳理后的纸质版表单电子化后集成到移动终端,移动终端经电力4G专网和安全接入平台与办公系统、PMS系统、绩效系统三大国网内部网络互联,解决了人工纸质作业耗时、耗力、耗材的问题。变电业务办理均可在该系统中进行,降低了整体工作量和工作用时,实现了无纸化作业和实时移动办公。     

智能变电站过程层IED故障诊断与定位仪设计方案

通过分析智能变电站的网络结构,总结提出智能变电站过程层故障诊断点族。搭建了智能变电站过程层IED故障诊断与定位仪的设计方案。基于该方案实现的智能变电站过程层IED故障诊断与定位仪,方便运维检修人员对过程层的故障、缺陷处理,提高排除故障和消缺的效率和质量,缩短排除故障和消缺时间,有效维护智能变电站的安全稳定运行。     

基于ROS的变电站室内巡检机器人的研究与设计

为了解决变电站室内人工巡检方式效率低、人工成本高、巡检精度低等问题,更好的促进数字化、智能化电网的发展,本文设计了一套适用于变电站室内巡检作业的机器人系统,该机器人系统包含巡检机器人终端、巡检专网、数据库、远程管理终端四部分,同时对机器人室内定位算法进行了研究,设计了机器人硬件结构,开发了机器人的控制系统,并对机器人的定位准确性、可靠性、安全性进行了模拟仿真实验和现场运行实验。实验结果显示：本文设计的巡检机器人可以很好的适应变电站室内环境,并且该机器人可以实现精确的定位与导航,对变电站室内设备运行情况进行精确巡检与故障预警,满足变电站室内巡检作业要求。最后对本次研究工作进行了总结,提出了下一步研究计划。     

基于轮廓线与特征融合的电网变电设备三维自动化运检方法

因工作环境的复杂性,变电设备成为智能电网中故障频率最高的装置之一,易发生设备接地故障、保险熔断故障、绝缘材料老化等问题,为提高电网变电设备三维自动化运检精度,提出基于轮廓线与特征融合的电网变电设备三维自动化运检方法研究。采集电网变电设备三维图像,获取电网变电设备三维图像初始轮廓点,筛选变电设备轮廓点,依照顺序连接提取出的关键轮廓点,得到变电设备三维图像轮廓线,结合形态学滤波算法,对图像进行开、闭运算,依据轮廓线的闭合情况,分割出目标图像与背景图像,提取包括HOG特征与LBP特征的变电设备目标图像特征,经过特征融合后,构造最优分类超平面,制定电网变电设备三维自动化运检规则,判定变电设备运维情况,最终实现变电设备的三维自动化运检。实验数据显示：该方法识别出变电设备的正常与异常状态,在不同实验工况背景下,应用提出方法获得的变电设备运检精度达到了96%。提高了变电设备的自动化运检的识别及运检精度,满足现今变电设备的运检需求。     

基于赋权与加权秩和比的变电设备 状态评价

随着变电站设备智能化和自动化的快速发展,变电设备的多样性和繁杂性呈现出日益增加的趋势。这给基层人员开展设备状态分析带来了巨大的压力。传统设备评价的方式多为根据设备的运行时间及故障情况,结合工作经验进行评价分析,评价结果存在主观性。为了对设备的运行状态做出精准的评估,我们提出一种基于赋权与加权秩和比的设备状态评估方法。首先,针对设备运行中的大量参数数据进行选择,构建评估指标体系;接着,采取熵权法确定各指标的权重系数;然后,通过引入秩和比与权重相结合,构成加权秩和比;最后,实现对变电设备运行状态的综合评估。通过对实际运行的设备进行验证分析,并对结果进行一致性校验,本文提出的设备状态分析方法得到了验证,证明其具有合理性和可行性。这一方法对于加强设备的科学、精准评估具有一定的推广应用价值。