架空输电线路覆冰监测用光纤光栅风速传感器的研制

风荷载测量是输电线路覆冰监测的重要组成部分,为解决现有输电线路覆冰在线监测系统中风速测量传感器需要现场电源,易受电磁干扰,不能实时测量风速,需要无线传输模块等缺点,开发了基于光纤布喇格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感技术的风速传感器,此传感器利用粘贴有 FBG 的等强度梁对风速产生的压力进行测量.鉴于温度对光纤光栅应变测量有较大影响,采用在等强度梁上下 2 侧对称粘贴光纤光栅的方法解决了温度与应变交叉敏感的问题.对所研制的传感器进行了温度影响试验和风洞试验,试验结果表明,温度造成的传感器测量误差小于±5 pm,传感器线性度良好,测量误差小于±0.5 m/s,经计算由风速测量误差引起的冰荷载测量相对误差小于 2.14%,这些参数满足现场监测的要求.     

基于WSN的多温共配冷链信息监测系统开发

为适应多温共配的需求,提高信息化程度,监测冷链配送中温湿度信息。以NRF2401无线通信模块为核心,设计了基于无线传感网络(WSN)的多温共配冷链信息采集系统。系统包括了采集温湿度的传感器节点,组织网络和汇集数据的协调器节点,以及实时监测与数据上传的车载监测终端。对该系统进行了冷链环境测试、传感器节点功耗测试以及通信性能测试。结果表明,网络工作稳定,通信可靠,传感器节点待机功耗为0.28 mA,可以满足多温共配冷链温湿度信息采集与监测的要求。     

基于NB-IoT的燃气流量监测系统设计

针对传统燃气表存在测量精度低、功能单一、安全性能差等问题,搭建了一种基于NB-IoT的燃气流量监测系统。该系统硬件方面采用STM32作为主控芯片,通过设计一款热式气体流量计,实现了气体流量的准确测量,并结合多传感器对燃气环境中温湿度、燃气浓度、压强等信息进行实时监测;软件方面使用FreeRTOS操作系统进行设计。借助NB-IoT技术将监测数据上传至OneNET云平台,用户可通过App实时查看燃气使用情况。实验结果表明,该系统可实现0.016～6 m³/h的气体流量测量,测量误差在±1%以内,重复性小于2%,且系统数据无线传输稳定,有效确保了燃气监测的精确性和安全性。     

远程实时堤坝边坡监测系统设计

针对堤坝远程监测有线传输方式信号失真、后期维护不便,以及部分无线通信技术开发难度大、成本高等问题,利用传感器多节点测量,结合RS485有线传输、2.4 G无线组网和GPRS网络,提出一种低成本、低功耗、易于开发的数据远程无线传输方案,实现高精度、大范围、全天候的堤坝边坡自动化监测.经测试,系统精度高、抗干扰性强,保持同一状态倾角传感器测量相对误差小于0.2％,温度传感器满足±3 ℃的精确度,湿度传感器满足±3％RH的测量精度,测试过程中无线组网稳定、远程数据传输可靠,监测界面直观明了.该系统在堤坝边坡稳定性和边坡防护检测方面具有实用价值.     

太阳能沼气发电工程无线监测系统设计

搭建了太阳能沼气发电工程无线监测系统的硬件系统,基于LabVIEW开发了上位机数据采集、分析与处理程序。采用K型热电偶测量沼液温度、SHT10温湿一体数字传感器测量大气温湿度、压力传感器MCS5540测量沼液压力,通过单片机对传感器信号进行放大、滤波、编码后传输给无线传输发送模块,无线传输接收模块收到数据后经单片机处理后通过RS-232串口传输给上位机。上位机软件采集到沼液温度、大气温湿度、沼气池压力数据后,对数据进行实时显示、保存、超界限报警等功能。     

仓储无线温湿度监测系统设计

针对现有的温湿度测量系统布设线缆复杂的问题,提出了一种基于NRF9E5的无线温湿度监测系统.系统采用DHT21温湿度传感器检测温湿度,以NRF9E5读取温湿度数据并进行无线数据传送.详细介绍了系统硬件结构及硬件电路设计并对系统进行软件测试.经实验测试实现了点到点无线温湿度监测,系统运行稳定,能应用于多种场合的无线温湿度测量.     

无线温湿度传感器自动校准系统的设计

针对馆藏文物环境监测系统中无线温湿度传感器的校准问题,设计实现了一种不需要标准检定箱,基于无线温湿度传感网络通过通信协议对温湿度传感器进行校准的便携式现场校准系统.使用VC++6.0设计实现了数据采集与校准软件,远程采集现场的温湿度传感器与基准温湿度传感器数据,下发校准指令到温湿度传感器,传感器设备接收到数据后根据自身算法进行自动校准,经测试,该方式操作简便,使用方便,校准结果稳定有效,为馆藏文物温湿度传感器的校准提供了一种新的方法.     

架空输电线路覆冰监测光纤光栅拉力倾角传感器的研制

输电线路覆冰危害电网安全稳定运行。为解决现有输电线路覆冰在线监测系统需要现场电源,易受电磁干扰,不能分布式测量,使用寿命短等缺点,开发基于光纤布喇格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感技术的输电线路覆冰在线监测系统。基于光纤光栅传感技术,提出一种抗电磁干扰的光纤光栅拉力倾角一体化传感器。在该传感器中,通过设计双闭环U型槽结构形成了高精度抗偏载能力强的拉力传感单元;基于等强度梁易形变的特点研制了高分辨率小型化的倾角传感单元;采用增设不受力光纤光栅的方法解决了温度与应变交叉敏感问题。实验表明,所研制的光纤光栅传感器拉力倾角测量单元线性度高,传感器的灵敏度和分辨率较好,测量误差较小。基于该传感器的监测系统可实现准分布式测量,其测量范围可达100 km。     

基于ZigBee技术的温湿度监测网络设计与实现

无线传感器网络是当前信息领域中研究的热点之一,可用于特殊环境实现信号的采集、处理和发送。文中介绍了一种基于ZigBee技术的温、湿度监测网络的设计与实现,以CC2430单片机和数字式温、湿度传感器SHT10设计出了温、湿度传感器节点,以AT91R4008微控制器、AX88796以太网控制器芯片和CC2430单片机设计出了ZigBee无线网关。温湿度传感器节点通过射频收发器将数据发送到ZigBee无线网关。ZigBee无线网关通过以太网网络将数据传输给监测中心主机。该系统具有低功耗、高可靠性、易组网及稳定性好等优势,可广泛应用于工业环境温、湿度监测。     

舱内低功耗无线传感网络系统设计

在火箭参数测量系统中,传统的传感网络使用电缆进行连接,随着测试点的增加,大量缆线的使用不仅带来了多余的负载和功耗,而且还占用了大量的舱内空间,为火箭舱内其他设备的布局和安装造成巨大的困扰。针对上述问题,提出了一种基于CC1310的无线传感网络（WSN）设计方案,实现测试系统无缆化。该设计选用通信频段低于1GHz（Sub-GHz）的超低功耗射频芯片CC1310作为传感网络控制器,使用低功耗的K型热电偶AD8495实现温度数据的采集,使用锂电池为传感器节点供电。软件设计实现了传感器节点周期性休眠和唤醒侦听机制,主节点轮询访问传感器节点获取状态和数据的功能,完成了传感器节点低功耗设计并且数据的可靠性可以得到保证。经试验测试,该系统设计合理,具有功耗低、数据传输稳定可靠等显著特点,且系统在组网后工作状态平均能耗为88μA,可实现火箭舱内环境参数的进行长期测量。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

1 000 kV皖南-浙北特高压线路工频参数测试干扰及结果分析

特高压线路工频参数测试干扰分析是选择适合工频参数测试方法及测试结果分析的重要基础。测试了1 000 kV皖南-浙北特高压线路正序和零序参数测试期间的干扰电压信号,分析了其频谱特征;在此基础上,通过与正序参数仿真计算值的对比分析了正序参数实际测试偏差。结果表明：皖南-浙北特高压同塔双回线路工频参数测试期间,干扰电压存在“三相不平衡性及时变性”的特点;工频法和异频法2种不同方法得到的线路参数测试结果存在一定差异;干扰电压“时变”时,线路工频参数测试宜采用异频法。     

ICEMI' 2015征文通知（英文）

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world’s premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

12th International Conference on Electronic Measurement&Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

某300 MW机组循环水泵出力不足的诊断分析

某300 MW机组投产以来循环水流量不足,极大地影响了机组的经济性。通过试验诊断分析得到,循环水系统设计阻力小于实际值,导致按照设计阻力选型的循环水泵出力不足,使得循环水流量偏小,影响了机组运行的真空。根据循环水系统实际阻力特性,对循环水泵进行重新选型整体改造,取得了较好的效果,与改造前相比,供电煤耗降低1.174 ~1.200 g/（kW·h）。据此,提出了循环水泵在设计选型时的注意事项。     

锂离子电池安全性能评价研究

综合考虑锂离子电池的安全性能检测要求和重点项目,以红外热像技术检测多次循环后的电池在过充过程中的温升,利用电池程控测试仪检测电池的电学信息,建立"热电"综合评价体系,并在3 C过充电条件下,将50℃的温度极值和5.0 V的电压极值确定为量化指标,对电池体系的安全性能进行评价。该评价系统具有快速、灵敏和全场性的优点。     

锅炉停用保护剂对水汽氢电导率的影响研究

电站锅炉停用保护剂多采用十八胺和表面活性胺。对这2种停用保护剂进行了应用效果对比研究,即对湿冷机组、空冷机组采用十八胺或表面活性胺、有无凝结水精处理系统等6台机组停机和启动过程中给水、主蒸汽和凝结水的氢电导率变化情况进行分析。研究结果表明：在停机过程和启动过程,2种保护剂均会在水汽系统中发生部分分解,导致水汽系统的氢电导率显著升高;表面活性胺和十八胺比较,使用前者,机组启停机过程可保持凝结水精处理系统正常投运,因而可使水汽质量迅速达标,对机组安全运行有利,因此推荐采用表面活性胺作为锅炉停用保护剂。     

Active beam vibration control using PZT actuators

Abstract

Smart materials of lead-zirconate-titanate (PZT) piezoelectric ceramics have attracted attention in recent years for active vibration control, acoustic noise suppression, health monitoring and damage assessment. We at McDonnell Douglas Aerospace have been studying these ceramics for use as sensors and actuators in various space and aircraft structures. In this paper, we will report results of a recent study on active vibration control using monomorph PZT actuators. The experiments were performed on thin aluminum cantilever beams. Collocated and non-collocated sensors and actuators were employed. Two control techniques: the classical velocity feedback and adaptive feedback controls, were investigated. We have obtained significant damping and broadband vibration attenuation of greater than 30 dB using the classical control with the single-input single-output feedback approach. A 24 dB reduction has also been achieved using the adaptive control with the multiple-input single-output approach. Detailed experimental methods and results will be described.     

基于熵权的TOPSIS核一级锻件质量评价方法的探究

全面、客观地对核一级锻件质量状况给予综合性评判,建立一套适用于锻件质量评价的方法体系很有必要。根据影响核一级锻件质量的制造工艺和成品质量检验,分析了影响锻件质量的主要工艺参数,建立了锻件质量评价的指标体系。在此基础上,探究了基于熵权的逼近理想解排序（TOPSIS）法的特点,建立了相应的评价模型,并将该模型应用于核电站反应堆堆芯筒体锻件的质量评价,获得了堆芯筒体质量状况的优劣排序。研究结果表明：TOPSIS法可有效、科学、客观地评价核一级锻件质量状况,且便于操作、易于推广使用。