工业仪表与自动化装置 /oa 一种自由度增强的级联阵列结构设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190061 针对空间谱估计中如何利用有限的天线阵元获得尽可能多的自由度问题,在差分合成阵列理论的基础上设计了一种由一个均匀线性阵列和一个非均匀线性阵列级联而成的新型阵列结构。该阵列结构具有明确的阵元排布方式以及闭式的自由度表达形式。相比于现有的均匀线性阵列、嵌套阵列和互质阵列,在给定相同阵元数的条件下,它能提供更多的自由度。这就意味着,它能够分辨更多的目标,或在相同阵元个数和相同目标源个数的条件下,具有更高的角度估计精度。通过详细的仿真对比及分析,验证了所设计阵列结构的有效性以及优越性。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 3 7 0 王 宇,姚博彬*,武奇生 变电站巡检机器人视觉精确定位算法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190116 该文研究了变电站环境下基于可见光单目视觉的变电站智能巡检机器人云台二次对准问题。该方法采用一幅预先采集的参考图像定义机器人的期望位置和摄像机云台期望方向,利用尺度不变特征变换(SIFT)特征匹配算法实现当前图像与参考图像之间的匹配以获取视觉反馈信息,采用RANSAC算法求解当前图像与参考图像间的仿射变换。并通过创建云台控制信号和图像特征空间之间的雅克比矩阵映射关系,结合图像多尺度变换实现云台精确二次对准。在变电站户外环境下的实验结果证实了该方法的有效性。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 8 13 0 刘 晶1,钟力强1,董 娜2 可编程逻辑运行环境的研究与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190107 RTU/DPU等自动化装置的软件系统中,实时数据库和可编程逻辑控制模块是重要的软件组成部分。在分析国内外可编程逻辑软件实现的基础上,和实时数据库结合,提出了一种适合在自动化装置中运行的IEC61131-3可编程控制设计方案。介绍了可编程逻辑的开发环境和运行环境。从任务和资源的配置、全局变量、局部变量、数据库对象的使用、任务的调度等方面,讲述了自动化装置中运行环境的构造。实时数据库可以实现逻辑模块和任务的灵活定义,编译型代码可以高效运行,进而完成各种自动化功能。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 14 17 0 范三龙,秦成虎 1050 MW超超临界机组SCR流场优化设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190352 为保证脱硝系统超低排放要求,提高SCR系统运行的经济性与安全性,某电厂1050 MW超临界燃煤发电机组SCR装置进行喷氨优化改造,需对机组的流场进行优化设计。采用CFD模拟与物理模型试验相结合的方法对该厂机组脱硝系统设备进行流场设计。通过空塔模拟分析原始流场,设计整流部件,系统设计满足相关的技术指标。对各整流部件进行性能分析,保证设计的经济性。物理模型试验结果与CFD数值模拟结果得到相互验证;试验对SCR系统的积灰状况进行了研究,结果表明系统设计合理。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 18 23 0 赵世斌 基于VMD和DBN的结构健康状态趋势预测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190143 为了能更好地反映结构状态变化趋势,提高限制玻尔兹曼机(RBM)对非线性信号的特征提取能力,该文在深度置信网络(DBN)的预训练阶段引入动量学习率,提出了一种基于VMD-DBN的结构健康状态趋势预测方法。将待处理信号用变分模态分解(VMD)方法进行分解,对分解的分量经希尔伯特变换得到瞬时频率;将瞬时频率作为改进DBN预测模型的输入进行结构健康状态趋势预测。仿真和工程实验表明,VMD方法有效地消除了模态混叠,分解出信号的各个固有分量。改进DBN模型的预测精度优于传统DBN、长短时记忆网络(LSTM)和传统BP神经网络,说明改进DBN模型能够很好地应用于结构健康状态趋势预测。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 24 29 0 王彩霞,刘义艳 基于自适应周期测频的传感器系统设计及其性能测试 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190167 测试电磁激励硅基MEMS谐振式压力传感器的工作过程,利用自适应周期方法完成传感器频率的快速同步测试。选择STM32F3单片机来建立频率测试与压力数据处理系统,并且为STM32F3单片机构建了16位计数器。MCU可以完成对传感器2路频率进行同步采集并对压力开展同时解算分析,之后再利用RS232通信模块来输出压力值。性能测试得到:在系统误差范围小于0.05 Hz的情况下,系统实现了比比20 ms更少的响应时间,满足测试条件。测试结果的平均误差与采样时限间呈现反比变化的规律。不同的频率下通过自适应周期采样得到的测量误差保持稳定,符合谐振式压力传感器的测试条件。在升温过程中传感器输出压力与标准器偏差小于±30 Pa,达到了测试要求。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 30 33 0 陈孟祥,刘倍雄 交流充电桩控制导引功能检测系统的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190161 新的充电接口标准实施以来,升级改造的旧充电设施与新开发的充电设施并存于市场,设备不能给电动车充电的情况也时常发生。该文解析了国标GB/T 18487.1—2015控制导引的电路原理和工作状态参数,设计了以STM32F107RCT6为控制核心的交流充电桩控制导引功能检测系统。该系统模拟车辆检测装置,实现充电连接过程的电气参数采集与判断,采用RS485通信与上位机连接,实现充电连接过程的实时监测,可为设备维护人员提供交流充电设备的故障检测与故障分析。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 34 39 0 王新艳1,李晶华1,李艺超2 基于LabVIEW和ZigBee的燃料电池监控系统设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190155 燃料电池是一种将燃料的化学能转换为电能的化学装置,具有节能环保等诸多优势,为了保证燃料电池高效、平稳、可靠地运行,需要对燃料电池的运行状态进行监控。针对人工监测和有线监测的缺点,提出了基于LabVIEW和ZigBee的燃料电池监控系统,系统以ZigBee模块为核心实现无线传输,上位机通过LabVIEW软件编写。监控系统已经应用于实际工程,试验结果表明,该系统操作方便、运行稳定、高效灵活,能够有效地进行参数配置、指令发送、运行监测、故障报警和数据处理。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 40 44 0 王一各,董 敏,田 毅 一种基于onenet云平台的老人安全监控系统设计与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190110 针对独居老年人由于突发疾病或者意外摔倒等情况无法及时报警求助而导致的伤亡事故,设计了一款基于onenet云平台的老人安全监控系统。该系统保存了多种常见的求救语音信号,其语音识别模块采集住宅内的语音信号并传输给主控模块;主控模块通过特征语音匹配算法将接收到的语音信号与系统中保存的呼救语音信号进行比对;当比对结果表明住宅内存在呼救语音时,报警模块启动并发出声音进行报警,同时WIFI模块启动,完成与onenet云平台的连接,利用该平台通知老人家属并拨打120进行求救。实测表明,该系统能够准确识别求救语音信号并进行报警求助,能够有效防止老年人无法呼救而导致的伤亡事故,具有较强的推广应用价值。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 45 49 0 熊强强1,2,尹建平2,徐文磊1,李 柯2,曾美琳1,3,朱莹莺2 再制造零件变形参数实时测量与计算方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190151 在再制造领域中,很多零件由于几何变形而失效,这些零件只需通过机械方法进行变形校正即可再次利用。校正参数必须根据变形程度和材料特性进行计算。采用机器视觉的边缘检测方法获取变形零件的边缘轮廓,得到变形零件的中性层曲线。通过对中性层曲线的曲率进行分析,将非线性的曲率关系分段处理成若干纯弯曲梁段。然后以原始零件的CAD模型为参考依据,通过STL格式的中性文件,计算出零件各处的截面惯性矩。上述2个参数可以作为后续反弯校正的计算依据。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 50 53 0 毛慧俊<sup>1,2,3</sup>,周自强<sup>*2,3</sup>,孔 佳<sup>2</sup> 柱形工件加工存取系统研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190102 为改善小量工件在恶劣环境下的加工存取效率问题,采用水平多关节机器人及自制的加工工作台,研发加工存取系统。通过对加工模块的工作转台和升降台结构的设计,与机器人存取模块高效地衔接起来;通过对库卡机器人和加工模块动作进行规划,利用PLC与库卡机器人编程及双方通信实现工件的加工及存取。在该系统下,水平多关节机器人和加工模块可以高效地衔接起来。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 54 56 0 王德力1,倪俊芳1,李 亮1,周东风2,杨 波2 电动客车并联制动控制策略研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190216 针对电动客车再生制动问题,结合制动约束条件在Cruise与Matlab联合仿真环境下建立整车并联制动控制策略模型,并通过UDC循环工况验证并联制动控制策略的性能。通过仿真验证可知,电动客车并联制动控制策略能够优化制动力分配,在保证最佳制动性能的前提下最大程度地提高了制动能量回收率,在提高制动性能的同时大大提升了整车经济性。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 57 61 0 许冀阳<sup>1</sup>,许世维<sup>2</sup> 基于FDSI的无线传感器网络煤矿甲烷气体监测系统 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190327 针对煤矿矿井开采过程中对甲烷气体安全监测系统的固定采样频率和固定数据传输频率能耗高的问题,该文设计了一种基于无线传感器节点动态采样策略FDSI的无线传感器网络甲烷气体监测系统。该方案将FDSI动态采样策略、基于ZigBee协议的传感器网络等技术融为一体,实现对矿井中甲烷气体的在线动态监测。试验验证该系统对矿井甲烷气体的实时监测具有能耗低、稳定性好、信息丢失率低等优点。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 62 65 0 张永超1,赵录怀2,张钊瑄1 基于S7-200 SMART PLC的瓦楞纸板生产线温度控制系统设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190083 根据瓦楞纸板生产线的结构,介绍了基于PLC的温度控制系统,阐述了瓦楞纸板生产过程中出现的问题以及对质量造成的影响,合理选择了PLC、温度传感器等硬件设施并画出相应的硬件连接图和接线图,设计了温度控制系统的工作流程图,最终使该系统能够有效改善瓦楞纸板生产过程中的温度问题。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 66 69 0 高 林,姜旭辉,朱庆港 能源管理系统在离散型制造业园区项目中的设计与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190176 通过对离散型制造业园区能源互联岛的建设及用能情况的分析,从数据采集、网络结构、功能开发等多方面介绍了能源管理系统在项目中的设计与应用。通过系统的建设,实现了园区能源系统的在线监测、数据分析、集中管理,提高了园区能源管理水平,为实现多能互补、优化运营提供了可靠、有效的信息支持。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 70 73 0 张利平,王 航,张 瑾,张亚军,尚敏青,艾腾飞 一种水轮机调速器主配压阀故障诊断方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190146 该文介绍一种通过综合判断比例伺服阀反馈、主配反馈、主配位置接点、接力器行程等反馈信息,对水轮机调速器的主配压阀进行故障诊断的方法,该方法判断准确及时,判断依据全面,可以精确判断故障位置并提出相应的检修决策,具有较好的推广意义。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 74 77 0 张 雷1,3,吴 缙2,3,孙延岭1,3,蓝 彦1,3,蔡卫江1,3 基于DCS控制的工业电气监控系统的设计与研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190344 随着工业现场中各类设备数量与种类的不断增加,对其进行实时监控变得愈发困难。随着分布式控制系统(Distributed Control System,DCS)的出现,这一问题有可能从根本上得到解决,越来越多的现场应用实例表明,在不远的将来,DCS能够成为工业电气监控中的基础。该文论述了分布式控制系统在电厂电气监控中的应用,可以为当今工业电气监控系统的设计和建设提供一些参考和借鉴,具有一定的理论及实际工程应用价值。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 78 82 0 孙文君 APS在单列辅机燃煤机组的研究与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190266 针对单列辅机燃煤机组的特点,介绍了APS的技术特点、框架结构、MCS接口以及调试措施,总结了APS在单列辅机燃煤机组实现的重要意义。实践证明,APS技术在辅机单列机组中的应用不仅可以提高设备运行的可靠性,提高单列辅机机组的安全运行水平,而且能降低人员劳动强度,缩短机组启停时间,提高企业的整体经济效益。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 83 86 0 胡轶群 基于SPPA-T3000平台的异型控制器在脱硫改造项目中应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190052 该文介绍了山西某电厂在超低排放改造期间脱硫控制系统从原有SIMATIC PCS7升级为SPPA-T3000的过程,对比了两种系统的结构特点及相应的改造升级过程,升级后系统混合使用了S7-400 416-PG和S7-400 417-4H两种控制器,且系统运行稳定达到良好的控制效果。此次应用为同类型DCS的改造升级提供参考和经验。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 87 90 0 丁宇鸣<sup>1</sup>,丘晓春<sup>2</sup> 一种基于GPRS无线信道的程序在线更新方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190254 在遥测系统运行过程中,用户为了维护方便,要求现地装置除了支持基本的自报、校时、招测、参数修改、远程控制等功能外,也需要支持程序远程在线更新。该文详细介绍了一种基于GPRS无线信道的程序在线更新方法,该方法带补包机制和自校验功能,在确保原系统稳定可靠运行的基础上实现程序在线更新。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 91 93 0 景波云<sup>1,2</sup>,熊光亚<sup>1,2</sup>,曹年红<sup>1,2</sup>,解祥富<sup>1,2</sup> 基于NB-IOT的智能停车位监控管理平台的设计与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190041 为了解决“停车难,难停车”的问题,该文提出了一种基于NB-IOT技术的智能停车位监控管理系统解决方案。该系统采用NB-IOT无线技术,将数据通过NB-IOT基站送至NB-IOT云平台,便于停车场自动统计空闲车位的数量和位置。所提出的方案和技术在构建智慧城市具有重要的借鉴作用。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 94 96 0 洪云飞 RR压缩机防喘振控制浅析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190148 介绍了RR压缩机防喘控制系统的基本原理及软硬件平台,分析防喘振系统仪表信号滤波方法,建立防喘控制特性曲线,梳理防喘控制逻辑以及防喘PID控制算法。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 97 100 0 魏国富 轨道交通车地无线传输系统原理分析和说明 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190260 通过在列车上装载列车监控系统,将列车定位信息、实时的TCMS信息、安全监测信息、故障信息等封装发送到列车监控系统,通过GPRS、北斗短报文、WLAN等无线传输方式传送到地面监控中心的服务器,通过车地交互实现监控中心对列车信息的在线监测、故障预诊断和调度,实现列车安全高效的运行。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 101 103 0 李 娜,赵 豆 基于电能表自动化检定系统智能运维平台的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190117 针对电能表自动化检定系统运维工作量大、设备故障定位不准确的问题,开发了一种智能运维平台;对系统的功能、架构进行了分析,展示了智能运维平台的应用效果。实际运行效果表明:智能运维平台的应用提高了电能表自动化检定系统的运维效率,具有较高的实用价值和经济效益。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 104 107 0 姚俊峰 基于Simulation对瓦斯流量仪的设计及应力分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190149 根据超声波流量仪测量原理,确定该文所采用的测量方法;在说明超声波流量仪管道结构设计对计量结果精度的影响因素后,简要叙述了流量仪管道的结构模型并进行了应力分析及安全性结果分析,得出了流量仪管道的应力及安全系数等相关数据,理论上为流量仪管道的设计、检验以及安全性能有一定的参考价值。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 108 111 0 汲方林 基于变频脉冲电源控制的静电除尘器改造设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190114 为了改善高压静电除尘器一次电压电流波形质量,提高输出电压有效值,达到更好的除尘效果,对除尘器电源控制系统进行改造。该文分析了原工频电源存在的问题,在保留硅整流变压器基础上,将工频电源改为变频脉冲控制电源,并对除尘器的硬件控制系统和软件控制流程进行重新设计。经应用测试,改造后的除尘器运行稳定可靠,纹波大大降低,闪络电压提高,除尘效果好。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 112 116 0 陈元招 光照参数对硅光电池响应性能影响的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190096 利用硅光电池作为可见光通信中的光电探测器件,基于载流子的运动模型,分析了不同波长光照射下硅光电池的驰豫特性,通过仿真计算,得到了硅光电池的响应速度与光照波长之间的关系,并通过实验进行了验证。结果表明,在入射光功率一定的情况下,随着入射光波长的增加,硅光电池的响应速度加快;在同等条件下,硅光电池对冷白光的响应速度低于红、黄、绿光。将电平比较电路作为硅光电池响应输出失真信号的改善电路,实验结果表明,该电路可有效改善硅光电池的输出失真。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 112 125 0 雷继海 基于动态规划决策的配电网冰冻灾害应急响应物资储备模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190094 配电网应急响应系统在电网冰冻灾害防止及救援中起着至关重要的作用。冰冻灾害应急物资的储备优化能提高配电网抵御自然灾害的能力。该文基于动态规划最优控制理论,提出了配电网冰冻灾害下应急响应物资储备模型。根据冰冻灾害的预测情况,计算出下个月应急物资的需求量,应用动态规划模型把各月储备物资的多阶段决策问题转换为单阶段决策问题,并对该动态规划决策模拟求解,得出最优储备方案。以云南省某供电局配电网的冬季应急物资储备为例验证了此模型的有效性,其结果有助于提高电力部门应对配电网冰冻灾害的能力。 2019年12月15 00:00 2019年06期 总第270期 117 121 0 李学渊1,潘颖杰2,李 鹏2,范 玮1,胡海瑞1,杨 柯1