多基站可充电无线传感器网络建模及优化研究

研究问题为引入无线能量补给设备后,多基站无线传感器网络的跨层优化问题。以设计无线传感器网络中的数据路由、传感器节点的功率控制及无线能量补给设备的工作策略为研究目标,通过提出无线传感器网络中传感器节点活跃度的概念,分析无线传感器网络物理层与网络层需要满足的约束条件,结合无线能量补给设备需要满足的约束条件,提出可充电无线传感器动态网络跨层优化问题,并将其转化为易于求解的线性规划问题。根据求得的最优解获得无线传感器网络中传感器节点动态且周期的数据路由及功率控制策略,并得到无线能量补给设备周期性工作策略,且无线能量补给设备驻站时间比较之前研究成果提升在100%以上。     

面向高压设备数字孪生的虚拟传感器设计与应用技术

针对高压设备数字孪生的模型构建、信息交互、动态仿真等需求,对虚拟传感器的设计与应用技术进行了分析,虚拟传感器是具有传感器行为的计算机仿真系统,能够基于功能、结构和服务要求对复杂数字孪生系统进行解耦,降低工程应用的复杂性。文中提出虚拟传感器在高压设备数字孪生工程应用上的设计要求,给出了观测虚拟传感器、参量计算虚拟传感器和预测告警传感器的设计方法及其应用方式。研究结果表明：虚拟传感器具备组件化、服务化、易重构、可进化等优点,可作为数字孪生单元级功能组件的设计手段,解决目前工程应用中数据获取和融合困难、仿真预测算法耦合复杂等问题,支撑设备状态全面感知、趋势精准预测、风险提前预警和设备全寿命精益管理等应用。     

基于信息融合的开放式空气质量监测系统的研究

针对空气质量监测网络不完善、监测精细化水平较低等问题,提出了一种开放式空气质量监测系统。融合了小型传感器空气质量监测设备和大型空气质量监测设备的优点,构建了大数据智慧云平台;基于移动位置和数据相关性实现了小型传感器监测设备的自动校准,解决了小型传感器监测设备的零点漂移问题;基于信息融合技术提出了一种智能空气质量预测算法,实现了普通用户对具体位置的空气质量的实时掌握。实验结果表明,该系统预测值均方误差低,精度高,同时可以有效自动校准监测设备。     

一种新的变电站电力设备温度监测系统

文章介绍了变电站电气设备的温度监测现状,并对目前监测手段存在的不足进行了简要分析,研究了基于无线传感器网络电力设备实时在线温度监测技术。温度传感器安装在变电站内存在过热风险的设备上,无线传感器自组织建立传感器网络,利用该网络实现实时在线监测电力设备的运行温度、及时预警等功能。设计了基于无线传感器网络的变电站设备温度在线监测系统,系统采用C/S模式,方便管理。     

人语

“我现在就佩戴着微软Band手环，这个设备有意思的地方就在于它其实是消费者手腕上的一个传感器基础框架。举例来说，该设备内置有包括GPS、UV传感器（主要用于监测日光紫外线水平）在内的许多传感器。与此同时，我们还为这一低功耗设备配置了许多用于数据交换和数据传输至云端服务器的传感器。这主要因为可穿戴设备或许会迎来自己消失的一天，但重要的是我们要保留住这些宝贵的数据资源。”     

变电站设备状态在线监测网络的研究

根据变电站设备状态在线监测系统对通信网络的要求,提出了基于分布式无线传感器网络技术的变电站设备状态在线监测系统网络。研究结果表明,基于分布式无线传感器网络技术,可解决现有的在线监测系统电源电缆和通信电缆铺设困难的问题,使监测传感器分布自由、成本降低、维护方便,是构建变电站设备状态检修网络的一种先进、可靠的通信网络方案。     

电力物联网传感器技术在电力设备在线监测中的应用

针对电力设备进行设备运行状态在线监测的问题以及在线监测数据的管理和分析手段,提出了电力设备物联网传感器技术的应用,首先分析了电力设备在线监测的必要性,然后从在线监测设备的应用、在线监测数据的存储技术、数据应用的这三个方面阐述传感器在电力物联网传感器技术中的应用。     

变电站开关柜温度监测系统设计

文章首先讨论了变电站设备中常用的几种温度监测方法,阐明了光纤测温传感器应用于电力系统设备上的优势。应用荧光光纤测温传感器作为测温节点,完成变电站内开关柜设备的温度监控系统设计,介绍了荧光光纤测温原理及系统施工,并对聊城110kV开发区站开关柜进行温度监控,验证了系统的稳定性。     

智能变电站一、二次设备集成技术

智能高压设备是智能变电站的基础,而研发智能高压设备的基础是对变电站一、二次设备集成技术的研究。分析了智能变电站一、二次设备整合状况,简要论述了传感器及智能组件的应用集成原则。基于实际工程标准及发展趋势展望,归纳提出了涉及变压器、断路器、气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)等主要一次设备与传感器、智能组件和电子式互感器的优化集成方案。智能组件通过传感器和电子式互感器与一次高压设备形成一个有机的整体,将使高压设备具备测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化的智能特征,有助于智能变电站远期物理形态的影响和功能提升。     

霍尼韦尔推出专用于暖通空调及制冷设备的新一代PX3系列传感器

正近日,霍尼韦尔推出了面向暖通空调及制冷设备的PX3系列重载压力传感器。该系列传感器可帮助工业暖通空调及制冷设备制造商更好地监测设备系统中的压力和工作状态,降低相关设备的能效损耗。PX3系列传感器能在-30~50℃的外界温度环境下保持稳定运行,在绝缘电阻、绝缘强度、抗冻性方面都有稳定出色的表现,同时在附近覆盖有无线信号、无线电频率通信和电子设备等电磁环境中也能够稳定工作。该系列传感器的总     

一种混合式SF_6气体密度表的设计

为满足智能变电站一次设备在线监测的需求,用于对设备SF_6气体状态进行监测的SF_6气体密度表需具备远程传输数据的功能。常用组合式密度表是在传统机械式密度表上集成远传模块,接头阀块处加装压力、温度传感器,漏气风险增大,且远传系统和机械系统相互独立,容易出现二者示数偏差较大的问题,导致调试困难。提出将机械表的指针位置信息就地数字化上传,可避免因安装压力传感器带来的漏气问题,同时还可以有效解决机械表与远传表读数误差不一致问题。     

Surface acoustic wave sensors to detect volatile gases by measuring output phase shift

This paper presents properties of saw acoustic wave (SAW) gas sensors to detect volatile gases such as acetone, methanol, and ethanol by measuring phase shift. A dual-delay-line saw sensors with a center frequency of 100 MHz were fabricated on 128^∘ Y-Z LiNbO₃ piezoelectric substrate. In order to improve sensitivity of SAW sensors, a thin titanium (Ti) film as mass sensitive layer was deposited using e-beam evaporation on the surface of the SAW sensors. In our investigation the response time and sensitivity of SAW sensors were measured. The response time and sensitivity of SAW sensor with thin Ti film were strongly improved because of changing electrical and mechanical properties in the mass sensitive layer. As a result, high sensitivity and fast response time could be achieved by deposition of thin Ti film as mass sensitive layer on the surface of SAW sensor. It can be applied for high performance electronic nose system by assembling an array of different sensors.     

基于dSPACE的永磁同步电机低速无位置传感器控制系统

在高性能的电气传动系统中,永磁同步电机因其特有的优势而被广泛的应用,传统的机械式传感器已不能满足控制系统的要求,而无位置传感器控制技术能消除机械传感器带来的不足.本文首先对脉振高频信号注入法进行理论分析,设计出PMSM位置与速度估计系统;其次,采用高频信号注入无位置传感器方法,在MATLAB/Simulink中搭建无位置传感器控制系统模型并仿真;最后,在设计的基于dSPACE的永磁同步电机控制系统上验证了零低速无位置传感器方法.仿真及实验结果表明了脉振高频信号注入低速无位置传感器控制系统具有良好的运行效果.     

微电子机械系统的研究现状

在同一介质上，应用集成电路微细加工技术制作出尺寸在微米范畴的微机械部件，微传感器，微传动装置并将它们在与微电子线路在一起形成高性能的闭环控制的微电子机械系统是一门新兴的边缘学科，也开辟了一个全新的工业加工领域。本文简述了微电子机械系统的研究现状及其基础技术。     

Development of long range optical fiber sensors for compositesubmarine power cable maintenance

Long range optical fiber sensors for power cable maintenance have been incorporated into a newly developed 500 kV DC submarine power cable. Optical fibers are used for a distributed temperature sensor and a mechanical damage sensor. The distributed temperature sensor provides data on temperature at distances up to 30 km, and the mechanical damage sensor locates external damage points on the submarine cable. After each characteristic was investigated, optical fiber sensors were incorporated on the submarine power cable. This composite cable was evaluated by various mechanical tests. The results were satisfactory and showed the composite cable to be of practical use. This new approach of incorporating optical fiber sensors in the cable structure brings a new sophistication and reliability to cable maintenance     

基于电机输出功率的水平伸缩式隔离开关机械状态检测

高压隔离开关在电力系统中应用广泛,但其调试维护未受到充分重视,导致隔离开关故障率较高,目前针对占比较大的机械故障暂无量化的检测标准。文中以某水平伸缩式隔离开关为研究对象,采用卡扣式电流传感器、改进的电压传感器,在不拆动操作机构箱内二次回路的前提下,测得电机工作时的电压与电流,结合电机内部功率传递关系,计算得到电机输出功率。采用该方法得到正常机械状态、模拟卡涩状态以及弹簧疲劳状态下,分合闸过程的输出功率曲线。试验结果表明:模拟卡涩状态下输出功率大幅增大;平衡弹簧失效时,合、分闸做功比小于1。据此,提出了基于电机输出功率的水平伸缩式隔离开关机械状态诊断方法,实现机械故障类型的快速判断。     

无位置传感器的开关磁阻电机转子位置检测技术

转子位置检测是开关磁阻电机调速系统的重要环节,直接位置检测技术能够提供稳定的转子位置信号,但需要增加附加的机械结构,从而限制了开关磁阻电机的应用范围.目前,无位置传感器检测技术是开关磁阻电机研究领域的热点之一.全面介绍了国内外开关磁阻电机无位置传感器检测技术的研究现状,详细阐述了每一典型检测方法的原理,对其优缺点及适用范围进行了详细讨论与客观评述,并展望了其发展趋势.对新型无位置传感器检测技术的研究具有重要的参考价值.     

反串线圈法间接位置检测技术在开关磁阻发电机系统中的应用研究

直接的或间接的转子位置检测是开关磁阻电机ＳＲＤ（Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ Ｄｒｉｖｅｒｓ）调速系统的主要组成环节。直接位置检测技术能够提供稳定的转子位置信号,但需要增加附加的机械结构,从而了ＳＲＤ在航空领域的推广应用。间接位置检测技术无需增加机械结构,为ＳＲＤ在航空领域的应用提供了可能性。在阐述反串线圈法间接位置检测技术的基础上,将该项技术应用到航空开关磁阻发电系统中,进行了大量的实     

船载稳定水平平台系统

本文提出了基于8051兼容单片机和各种微机电惯性传感器的船载稳定水平平台系统,并提出了整体设计方案,最终对整个系统进行了实现.本系统主要用于船载卫星跟踪天线的底座,以保持天线始终处于水平状态.系统采用了8051兼容单片机AT89S52单片机作为核心控制部件,利用惯导系统的原理,一方面频繁读取外部陀螺感器的结果,对平台进行实时控制.另一方面,定时(较长时间)读取一次倾角传感器的值,通过计算后,对稳定平台进行校正.平台的实际运动由单片机控制外部机械装置以达到对稳定水平平台进行修正,以保证其始终处于水平状态.该方法具有实现简单、成本低、精度高等优点.最后通过作为卫星跟踪天线底座,在某商船上进行了实验,基本达到所期望的结果.     

具有机械角度辨识功能的带辅助齿SPMSM设计与研究

永磁同步电机因其高功率密度、高效率以及高可靠性,被广泛应用在各个领域。在对机械角度有要求的应用场合一般使用位置传感器来获取电机转子的机械位置信息,这样会降低控制系统的可靠性、集成度以及功率密度。为了在不借助位置传感器的情况下实现对永磁电机的机械角度辨识,设计了一台表贴式永磁同步电机(SPMSM)的电磁。通过在转子上添加不同高度的辅助齿,使得电机拓扑的电感包含转子机械角度信息。使用有限元仿真软件分析了添加辅助齿对电机反电动势、输出转矩以及三相电感的负面影响。最后在0.75 kW的SPMSM平台上验证了所提拓扑结构的机械角度辨识能力。