電路與系統(tǒng)范文

時間:2023-04-05 13:41:17

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電路與系統(tǒng)

篇1

關(guān)鍵詞:汽車電路;電氣系統(tǒng);檢測;維修

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.159

1 汽車電路與電氣系統(tǒng)的基本組成

汽車整車電器設(shè)備包括滿足車輛運行的基本設(shè)備和為了提高車輛安全性、舒適性而增加的一些電子控制系統(tǒng)組成。其主要的電氣設(shè)備包含有:電源系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、照明信號與警告系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)以及其他輔助電器。電子控制系統(tǒng)包含有:電子控制燃油噴射系統(tǒng)(EFI-Electronic Fuel Injection)、電控自動變速器(AT-Automatic Transmission/ Transaxle)、電控懸架系統(tǒng)(Electronic suspension system)、電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS- Electronic Power Steering)、制動防抱死系統(tǒng)(ABS-Anti-lock Brake System)、輔助乘員保護系統(tǒng)(SRS-Supplemental Restraint System(安全氣囊)、自動空調(diào)(A/C-Air Condition)。

汽車的種類很多,但其電器電路的設(shè)計一般都遵循一定的規(guī)律。汽車電路結(jié)構(gòu),工作過程和故障性質(zhì)等方面具有共同特點,汽車電氣系統(tǒng)的電路特點如下:

其一是所有的汽車電路結(jié)構(gòu)都采用低壓供電的單線制接入方式,目前汽車所用的蓄電池電源一般是直流電源,其通用的電壓通常為12福特,汽車上所有用電設(shè)備是并聯(lián)的,汽車發(fā)動機、底盤等金屬機體,作為各種電器的公用電路,由用電器到電源只需一條導(dǎo)線。

其二是用電設(shè)備的并聯(lián)狀態(tài),汽車上所有的電氣設(shè)備都各自串聯(lián)在支路中,與電源并聯(lián),并且各支路由單獨的開關(guān)控制,互相獨立,互不干擾。

其三體現(xiàn)在汽車電路的保護裝置上,根據(jù)相關(guān)規(guī)定,汽車電氣設(shè)備都必須負(fù)極接鐵,并安裝了保護裝置,一般串接在元器件回路中。

2 汽車電路與電氣系統(tǒng)的常見故障檢測方法

2.1 直觀診斷法

直觀診斷法實際上是汽車電路與電氣檢測的第一步,也是其他診斷方法的基礎(chǔ)步驟,許多有經(jīng)驗的維修人員,能夠憑借自身的直覺以及經(jīng)驗來做到準(zhǔn)確的診斷出電路故障所在的地方。直觀診斷法的主要通過利用人體的感覺器官來對汽車電器進行外觀檢查,例如當(dāng)汽車電路中出現(xiàn)短路故障,較為常見的現(xiàn)象為冒煙、焦臭、異響等現(xiàn)象,都可以通過直觀感覺看見或者觸摸、聞到氣味,對于經(jīng)驗豐富的汽車維修人員,往往能夠直觀診斷確定故障所在的大致范圍,繼而縮小了對電路的故障的排除范圍。

2.2 搭鐵試火診斷法

搭鐵試火診斷法是一種最為簡便、常見的汽車電路診斷方法,它的主要原理是利用用電設(shè)備與金屬部分鏈結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的火花強弱來判斷故障。搭鐵試火的診斷方法分為直接搭鐵和間接搭鐵兩種。直接搭鐵是一種根據(jù)未經(jīng)過負(fù)載而直接搭鐵所產(chǎn)生的火花來判斷線路狀況的方法。例如懷疑照明總開關(guān)至制動開關(guān)一段線路有故障時,可拆下制動開關(guān)上的線頭直接搭鐵碰試,若出現(xiàn)強烈火花,說明這段線路正常;如火花較弱,說明這段線路中某一線頭接觸不良或臟污;若無火花出現(xiàn),說明這段線路斷路。間接搭鐵則是根據(jù)通過汽車電器的某一負(fù)載而搭鐵所產(chǎn)生的火花來判斷線路或負(fù)載故障的方法。

2.3 儀器儀表診斷法

儀器儀表診斷法是對汽車電路系統(tǒng)最為科學(xué)、結(jié)果最為可靠的診斷技術(shù),它主要利用了精密度儀器例如示波器、萬用表來對電子控制系統(tǒng)進行精密的檢測,通過對比相關(guān)的電路參數(shù)來確定故障發(fā)生的電路,一般來說,儀器儀表診斷法的精度最高,但這種測試方法必須要求使用者能夠熟練操作儀器儀表,并且能夠熟悉各種汽車的主要電路參數(shù),必須具備有一定的判斷能力。

2.4 換件排除法

換件排除法主要用來檢測大范圍的故障問題,這種方法與電腦維修中的檢測卡診斷方法類似,指用規(guī)格相同、性能良好的電器去代替懷疑有故障的電器設(shè)備以進行比較和判斷故障的方法。

3 汽車電路與電氣系統(tǒng)的維修注意事項

汽車電路與電氣系統(tǒng)的線路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,在維修過程中需要注意以下幾個方面的事情:

首先,要詳細(xì)了解汽車電路與電氣系統(tǒng)各組成體系的主要工作原理,了解各種電子元件的特點,并具有良好的電路基本功,做好詳細(xì)的準(zhǔn)備工作。

其次,在汽車維修工作中,應(yīng)該做到對所有電氣元件的輕拿輕放,并注意對溫度敏感的電路元件進行優(yōu)先考慮,避免在焊接過程中造成對溫敏元件的損壞,產(chǎn)生新的故障。

第三,拆卸蓄電池時,應(yīng)先拆下負(fù)極接線;裝上蓄電池時,則應(yīng)最后連接負(fù)極接線。拆下或裝上蓄電池時,應(yīng)確保點火開關(guān)和其他開關(guān)都已斷開,否則會導(dǎo)致半導(dǎo)體元器件的損壞。同樣,拆卸和安裝元器件時,應(yīng)切斷電源。

第四,對于不可拆卸的電子電路元件,特別是涉及到電子元件內(nèi)部的故障出現(xiàn)時,檢測和維修的原則主要為由外到內(nèi)的逐一排查方法,大膽假設(shè),小心作業(yè),在保證不產(chǎn)生維修導(dǎo)致的人工破損的前提下找到故障發(fā)生的地方。特別是在對進口車的維修中,有許多維修工人為了省時省事,在沒有原裝電子元件的條件下采用國產(chǎn)件代替,而實際上,國產(chǎn)件與進口件往往存在一定的參數(shù)差異,貿(mào)然替換實際上也是一種故障隱患。

第五,在焊接維修過程中,應(yīng)該嚴(yán)格控制電烙鐵的功率和溫度,避免電烙鐵對汽車電路元件產(chǎn)生破損情況。一般情況下,應(yīng)該選用恒溫的電烙鐵,其功率應(yīng)該小于75W,在焊接過程中應(yīng)該保證焊點與元件引腳之間保持合適的距離。

第六,在采用儀器與儀表來進行診斷監(jiān)測過程中,要確保檢測人員熟練操作相關(guān)的儀器儀表,避免隨意的進行檢測,特別是在檢測小功率晶體管過程中,不能使用歐姆表,利用萬用表檢測也不能夠使用低阻歐姆檔,避免過載。

第七,要巧妙的利用汽車自己搭載的智能診斷系統(tǒng)的自我診斷結(jié)果,一般來說,現(xiàn)代汽車的自我診斷精度較高,在維修過程中應(yīng)該講實際診斷與自我診斷相互結(jié)合起來,以節(jié)約診斷工作時間,提升維修效率。

參考文獻:

[1]王勤,房友田.汽車電控系統(tǒng)基本檢修方法及應(yīng)注意的問題[J].汽車維修,2012(02).

篇2

關(guān)鍵詞:計算機仿真技術(shù);電力電子電路;電力電子系統(tǒng)

中圖分類號:TP391.9 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 20-0000-01

就現(xiàn)階段而言,計算機技術(shù)已經(jīng)滲入到各行業(yè)及領(lǐng)域當(dāng)中。計算機仿真技術(shù)在電路與系統(tǒng)分析中的應(yīng)用對電力電子技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)及技術(shù)的開發(fā)有著十分關(guān)鍵的作用,這是因為該技術(shù)的應(yīng)用能提高電力電子領(lǐng)域技術(shù)人員的專業(yè)知識、提高電路設(shè)計的完善性以及改進相關(guān)產(chǎn)品的性能等。因此,文章將對計算機仿真技術(shù)的概念和應(yīng)用進行介紹,并對該技術(shù)相關(guān)優(yōu)化提出建議。

一、計算機仿真技術(shù)的簡介

計算機仿真技術(shù)是在現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一類綜合性技術(shù),該技術(shù)綜合了原理相近的不同專業(yè)領(lǐng)域的多項技術(shù),包括了信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形及圖像處理技術(shù)、多媒體技術(shù)、軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)、自動化技術(shù)以及系統(tǒng)工程技術(shù)等,其目的是對系統(tǒng)的設(shè)計方案和運行進行了解。計算機仿真技術(shù)具有涵蓋量廣、應(yīng)用范圍大、自動集成化高等特點,目前常用的計算機仿真軟件有matlab、pspice、saber等[1]。

二、計算機仿真技術(shù)在電力電子電路與系統(tǒng)分析中的應(yīng)用

(一)電力電子電路及系統(tǒng)的簡介

電力電子電路系統(tǒng)主要由電力電子主線路、控制電路以及異步電動機等幾部分組成。其中,主線路包括了理想供電電源、受控供電電源、電力電子部件、電阻、互感電感器以及電容,控制電路包括了信號源、代數(shù)運算、快遞函數(shù)以及輸出等幾大模塊,異步電動機主要包括直流電動機及交流電動機。

(二)計算機仿真技術(shù)軟件的應(yīng)用

單相boost功率因數(shù)矯正電路是電力電子領(lǐng)域的典型電路工作原理圖,現(xiàn)就pspice及Power System Blocksets兩種計算機仿真軟件在該電路中的應(yīng)用做出闡述。

1.Pspice仿真軟件的應(yīng)用

根據(jù)電路原理圖在Pspice軟件中建立仿真電路圖,并采用開放電壓環(huán)控制,對仿真電路波形進行繪制并分析,并根據(jù)分析結(jié)果對電流與電壓的跟蹤輸入情況進行判斷,最后對電路的功率因數(shù)進行校對。

2.Power System Blocksets仿真軟件的應(yīng)用

在仿真軟件中建立電路系統(tǒng)模型,包括功率電路以及控制電路的模擬圖,使用雙閉環(huán)電路控制系統(tǒng)、內(nèi)外環(huán)電壓環(huán)對電路進行調(diào)節(jié)與控制,得出仿真電路波形圖并繪制出來。根據(jù)所得出的仿真結(jié)果,對輸入電流量、輸入電壓量進行跟蹤分析,從而對功率因數(shù)進行矯正。

(三)幾種計算機仿真技術(shù)軟件的對比

就現(xiàn)階段而言,在電力電子相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用頻率較高、應(yīng)用范圍較廣的計算機仿真軟件之一是Pspice,該仿真軟件實現(xiàn)了仿真電路與原電路理論設(shè)計圖緊密連接,基本上實現(xiàn)了電力電子電路的動態(tài)仿真和系統(tǒng)分析。由于該仿真軟件中的電路原件的建模特點與實際電路原件的特點相似程度較高,且該軟件的仿真電路波形與實際電路測量所得的結(jié)果誤差率較低,因此該仿真軟件在電力電子電路及系統(tǒng)分析中的應(yīng)用對于電路的設(shè)計起到了指導(dǎo)性的作用。另一方面,由于該軟件的數(shù)據(jù)處理規(guī)模大并復(fù)雜,因此在實際應(yīng)用過程中,該軟件的運行速度不高,對系統(tǒng)分析的效率造成了影響,從而阻礙了該軟件的進一步推廣。

除了Pspice之外,Power System Blocksets是一款在Matlab的Simulink圖形圖像處理基礎(chǔ)上建立起來的大規(guī)模計算機仿真軟件,該軟件使用方便,且基本上滿足了目前電力電子電路仿真的要求[2]。該軟件具有操作方便、數(shù)據(jù)分析效率高、處理精準(zhǔn)、兼容性高等特點,現(xiàn)已經(jīng)在電子電力領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,并逐漸代替Pspice軟件。

三、計算機仿真技術(shù)在電力電子電路與系統(tǒng)分析中應(yīng)用的優(yōu)化建議

在使用計算機仿真軟件建立電力電子電路及系統(tǒng)模型時,由于各類仿真軟件的智能性和自動化程度高,因此在建模時只需要在建模窗口中加入所需要的板塊、調(diào)整好相關(guān)參數(shù)并接好線路即可。然而,在操作過程中應(yīng)當(dāng)注意以下幾方面問題,以提高仿真的準(zhǔn)確程度。

首先,在電力電子線路連接過程中要注意線路連接的完整性。在線路連接完成后要注意各個連接部位箭頭的變化情況,當(dāng)單箭頭轉(zhuǎn)變?yōu)榧哟旨雍诘募^時,即為連接完成。

第二,避免供電電源以及變壓器短路。在供電電源與變壓器之間設(shè)置隔離裝置,注意各個部分的公共連接部位,防止短路,必要時可以采用接地模塊或總線模塊。

第三,關(guān)閉后臺窗口。在建立電子電力系統(tǒng)模型的過程中,要注意仿真軟件中是否有暫不使用的后臺窗口,包括輸入端子以及輸出端子,此時需要采用接地模塊及終止模塊分別對其進行關(guān)閉,以免仿真軟件發(fā)出警告提示或故障。

第四,對相關(guān)參數(shù)進行調(diào)節(jié)。由于電力電子系統(tǒng)的模型建立與實際電路存在的差距,因此在應(yīng)用仿真軟件進行建模時要調(diào)節(jié)好相關(guān)參數(shù),包括仿真的初始時間、仿真結(jié)束時間、仿真計算方式、仿真過程中誤差范圍、步長參數(shù)等。在對這些參數(shù)進行設(shè)定與調(diào)節(jié)時,要根據(jù)所需創(chuàng)建的電力電子系統(tǒng)模型而改變,以提高仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。

四、結(jié)束語

綜上所述,計算機仿真技術(shù)是新時代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,將其應(yīng)用于電力電子技術(shù)領(lǐng)域中能顯著提高電力電子電路的運行效率,并簡化電力電子系統(tǒng)的分析過程。

參考文獻:

[1]裴云慶,段雅莉,王兆安.電力電子系統(tǒng)的計算機仿真及參數(shù)優(yōu)化算法[J].西安交通大學(xué)學(xué)報,2009,11(20):221-223.

篇3

“電路分析”與“信號與系統(tǒng)”課程是兩門獨立的傳統(tǒng)課程,但是這兩門課程有著相同的地方,它們都是方法的研究,電路分析從電路的角度研究其中的規(guī)律,信號與系統(tǒng)進一步從電路的系統(tǒng)研究其中的分析方法,所以信號與系統(tǒng)是電路分析的繼續(xù)與深化。正因如此,兩門課程在具體內(nèi)容上有很多重合之處。因此將兩門課程進行有機的整合,從分析方法的角度學(xué)習(xí)電路與電路的系統(tǒng),從電路系統(tǒng)的角度學(xué)習(xí)電路的分析方法,把“電路”的內(nèi)容作為“信號與系統(tǒng)”的基礎(chǔ),把“信號與系統(tǒng)”的內(nèi)容作為“電路”的繼續(xù)與延伸,在內(nèi)容上兩者不再重復(fù),而是基礎(chǔ)與深化。特別是針對計算機專業(yè)的特點,電路課程的學(xué)時少,比起電子專業(yè)要求略弱,因此更有必要將這兩門課程整合在一起,最大限度地提高課堂教學(xué)的效率。

2.當(dāng)前課程改革的狀態(tài)

根據(jù)調(diào)研,西安電子科技大學(xué)教授張永瑞率先面向計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在西安電子科技大學(xué)建設(shè)了電路、信號與系統(tǒng)課程,并于2010年在機械工業(yè)出版社出版了《電路、信號與系統(tǒng)》教材。北京郵電大學(xué)“電路、信號與系統(tǒng)”教研室面向通信與信息管理專業(yè)出版了《電路與信號》北京市精品課程教材及其相關(guān)實驗教材,這些有益的嘗試為我院面向計算機專業(yè)整合電路、信號與系統(tǒng)課程,建設(shè)院平臺課“電路、信號與系統(tǒng)”提供了學(xué)習(xí)研究的好材料,我們將予以認(rèn)真的研讀與借鑒。

3.電路、信號與系統(tǒng)課程大綱建設(shè)總結(jié)

電路信號與系統(tǒng)大綱按照電路三分之二,信號與系統(tǒng)三分之一分配學(xué)時,即總學(xué)時48,其中電路分析32,信號與系統(tǒng)16。

電路分析包含直流電路、動態(tài)電路和交流電路三部分,涵蓋了電路分析的最主要的內(nèi)容。電路分析還有一塊屬于運算電路,這部分內(nèi)容這次安排在“信號與系統(tǒng)”的連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析之中,如此這門課程將包括電路分析的全部基本內(nèi)容。電路分析部分章節(jié)還設(shè)計了電路仿真的內(nèi)容及實際或工程應(yīng)用的內(nèi)容,教師可以指導(dǎo)學(xué)生作為課外了解內(nèi)容完成。電路分析各章節(jié)基本均安排了實驗內(nèi)容,部分章節(jié)還設(shè)計了電路仿真實驗。

信號與系統(tǒng)部分包括了連續(xù)系統(tǒng)的主要內(nèi)容,即連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的時域、頻域和復(fù)頻域分析。這三部分內(nèi)容作為電路分析內(nèi)容的延伸,與電路分析內(nèi)容相輔相成,能夠較好地完成針對計算機專業(yè)的電路、信號與系統(tǒng)的主要內(nèi)容的講解。由于學(xué)時較少,沒有安排離散時間信號與系統(tǒng)的分析內(nèi)容,但對于計算機專業(yè)重點掌握連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的分析也夠用了。

實驗部分共16學(xué)時,全部安排在電路分析部分之中,以保證學(xué)生較全面地掌握電路分析的主要內(nèi)容。信號與系統(tǒng)部分由于學(xué)時較少,征求了一下其他教師的意見,大綱這次暫時沒有安排。實驗以硬件實驗為主,安排6次,重要內(nèi)容均有實驗,要求學(xué)生全面掌握;軟件部分準(zhǔn)備2次實驗,安排在直流電路和動態(tài)電路之中。交流部分由于學(xué)時較少,軟、硬件均未安排實驗,教師可以讓學(xué)生作為課外實踐來完成。另外,信號與系統(tǒng)部分的MATLAB仿真應(yīng)用作為了解內(nèi)容,教師可以靈活掌握。

考核:按照校教務(wù)處的要求卷面成績占總成績的50%或以上。平時成績占總成績的50%或以下。平時成績主要培養(yǎng)和考核學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實驗動手能力,因此自主學(xué)習(xí)考核內(nèi)容包含自主學(xué)習(xí)報告、自主實驗報告、發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)論文等,占總成績的20%,實驗成績占總成績的20%,其他出勤、課外作業(yè)等占總成績的10%。

學(xué)時分配:下表為各部分教學(xué)內(nèi)容學(xué)時分配表

4.教材建設(shè)的設(shè)想

電路分析、信號與系統(tǒng)兩門課整合后的課程名為“電路、信號與系統(tǒng)”,教材內(nèi)容包含正文、實際應(yīng)用或工程應(yīng)用、仿真應(yīng)用和實驗幾部分。

正文部分的內(nèi)容主要為:第1章電路、信號與系統(tǒng)概論;第2章電路模型與電路定律;第3章電阻電路的等效變換;第4章電阻電路的一般分析,第5章電路定理;第6章一階動態(tài)電路的分析;第7章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析;第8章基本交流穩(wěn)態(tài)電路的分析;第9章信號與系統(tǒng)的基本概念;第10章連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的時域分析;第11章連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的頻域分析;第12章連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析。

實際應(yīng)用或工程應(yīng)用部分是在重點章節(jié)中加入電路分析的應(yīng)用范例。

仿真應(yīng)用部分是在重點章節(jié)中加入電路仿真應(yīng)用的范例。主要使用作為美國國家準(zhǔn)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的集成電路仿真軟件PSPICE,以及系統(tǒng)仿真軟件MATLAB,等等。

實驗部分穿插在各章之中,包括函數(shù)發(fā)生器與示波器的使用等。

5.精品課程建設(shè)的設(shè)想

電路、信號與系統(tǒng)這門課要想建設(shè)成為精品課程,需要在以下幾個環(huán)節(jié)上下工夫:(1)特色教材;(2)互動網(wǎng)站;(3)教學(xué)理念;(4)教學(xué)團隊。

課程網(wǎng)站作為學(xué)生課外的補充學(xué)習(xí)平臺,要起到輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的作用,能讓學(xué)生通過瀏覽網(wǎng)站獲得課堂上學(xué)不到的東西,進行自主學(xué)習(xí),從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的能力。除傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和題庫外,還應(yīng)有疑難點解惑、學(xué)生自測與自動評分系統(tǒng)、學(xué)生在線答疑、習(xí)題解答與提示、與其他同類課程網(wǎng)站的鏈接,等等。

篇4

關(guān)鍵詞:電力線載波 通訊技術(shù) 線路監(jiān)測系統(tǒng)

中圖分類號:TM711 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)001-070-02

社會經(jīng)濟技術(shù)的大力支持使得我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造得以大規(guī)模的完善,不斷強化了我國配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及硬件設(shè)施等,有效保障了電網(wǎng)運行的安全可靠、經(jīng)濟高效。但電是攸關(guān)人們生活與生產(chǎn)的重要資源,人們對供電服務(wù)以及電能質(zhì)量的要求也越來越高,這就要求在現(xiàn)有配電網(wǎng)不斷改善的基礎(chǔ)上,通過建立相關(guān)電壓檢測管理系統(tǒng)或是配變監(jiān)測分析系統(tǒng)等以實現(xiàn)科學(xué)化、集中化、精細(xì)化以及數(shù)字化的配電管理,以使電能質(zhì)量及供電服務(wù)能得到有效提高,不斷加強電網(wǎng)建設(shè)。

1電力線載波通訊技術(shù)

電力線載波通訊技術(shù)包括軟件結(jié)構(gòu)與硬件結(jié)構(gòu)兩個方面的支持。

1.1硬件結(jié)構(gòu)

硬件結(jié)構(gòu)主要包括:數(shù)字信號接口、單片機控制、電力線信號調(diào)制解調(diào)、信號接收線路、信號發(fā)射線路、電力耦合、低壓電力線。其中,將50Hz低頻電網(wǎng)通過電力載波擴頻芯片構(gòu)建成隔離的高頻通信網(wǎng),有效降低隨機干擾與電網(wǎng)負(fù)載變化的影響,為電力線載波通信創(chuàng)造良好的條件。電力線載波通信硬件結(jié)構(gòu)如上圖所示,為使頻率較高的載波傳輸信號時暢通無阻,并且能有效將高壓與低壓隔離開來,考慮采用信號耦合變壓器,通過載波信號輸入/輸出通路即耦合電路來實現(xiàn)220V/50Hz工頻的隔離,這就是電力線耦合部分的作用。信號接收部分主要有可濾除帶外雜波且能保證前后級阻抗匹配以順利傳遞信號的前級帶通濾波器與可將濾波信號在不失真的基礎(chǔ)上放大至少80倍并能滿足本級增益30dB以上的增益放大器。信號發(fā)射部分則為轉(zhuǎn)換高壓開漏輸出為功率輸出的功率放大電路,由于功率放大器正常發(fā)射時間較短,因此要根據(jù)其功率參數(shù)來選擇三極管參數(shù)。電力線信號調(diào)制解調(diào)部分主要針對低壓電力線的低速率通信市場,是通過調(diào)制解調(diào)技術(shù)以及擴頻通信技術(shù)并利用基于CMOS技術(shù)的數(shù)模混合專用電路的專用擴頻調(diào)制解調(diào)器芯片。單片機控制部分采用的是高集成MCS.5l系列單片機,具有高性能、高集成度以及功能豐富等特點的微控制器,為開發(fā)智能控制系統(tǒng)提供基礎(chǔ)保障。數(shù)字信號接口部分包括數(shù)據(jù)的發(fā)射與接收兩部分,其中單片機與調(diào)制解調(diào)器芯片發(fā)揮主要作用。

1.2軟件結(jié)構(gòu)

單片機控制器通過電力載波調(diào)制解調(diào)器芯片的設(shè)置片選輸入端、同步設(shè)置時鐘輸入端以及設(shè)置數(shù)據(jù)與狀態(tài)輸入/輸出端來進行對該芯片的設(shè)置。

2電力線路監(jiān)測系統(tǒng)工作原理

通過作為通信載體的被監(jiān)測線纜,安裝于被監(jiān)控電纜首端的電力線路監(jiān)測集中器可以將查詢數(shù)據(jù)包定時發(fā)送至安裝于被監(jiān)控電纜末端的電力線防盜終端,而監(jiān)測集中器可通過已確認(rèn)接收數(shù)據(jù)包的防盜終端返回的應(yīng)答數(shù)據(jù)包來確定該線纜運行的正常穩(wěn)定。若有線纜出現(xiàn)故障而使通信載體斷路,并中斷了監(jiān)測集中器與防盜終端的通信,則在通信終端確認(rèn)后,會由監(jiān)測集中器通過RS485實現(xiàn)與路燈監(jiān)控管理裝置的通信,再由路燈監(jiān)控管理裝置根據(jù)實際情況選擇數(shù)據(jù)傳輸方式以將電纜警情信息發(fā)送至監(jiān)控中心。

為了保證長時間停電情況下,系統(tǒng)能夠正常而穩(wěn)定的運行,電力線路集中器會自動在供電電纜停電時切換至本地供電方式,提供+24V的電源至防盜終端,這樣不僅提高了系統(tǒng)運行的可靠性,還有效降低了電池維護費用及運行成本。

正常情況下,監(jiān)測集中器距防盜終端的工作距離應(yīng)為500m,若是出現(xiàn)電力線路情況惡劣的現(xiàn)象,或是供電電纜過長等,可根據(jù)具體情況決定信號中繼的配置。

3電力線路監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案

電力線載波通訊技術(shù)的線路監(jiān)測系統(tǒng),主要是由電力線路報警終端、電力線路報警集中器、路燈監(jiān)控裝置、遠(yuǎn)程GPRS/CDMAlx無線網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心以及低壓電力線路等共同組成。其中電力線路報警終端是在骨干線路某些節(jié)點以及臺區(qū)線路負(fù)荷末梢上進行安裝,而電力線路報警集中器則是在路燈配電變壓器的出線側(cè)進行安裝。利用電力線載波,電力線路報警集中器可進行對線路報警終端狀態(tài)的通信查詢,同時還能讀取報警終端所監(jiān)測的數(shù)據(jù)。通過低壓電力線載波通信以及移動GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸通道,電力線載波線路監(jiān)測系統(tǒng)可以有更廣泛的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面,并且不需要網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費用投資,而且數(shù)據(jù)傳輸安全高效且移動靈活。

通過低壓線路三相四線回路與電力線路報警終端的直接接通,可利用微處理器對各相線路的電源狀態(tài)進行判斷,并且還能與低壓電力載波通信技術(shù)相結(jié)合以準(zhǔn)確判定監(jiān)測點的故障狀態(tài)。通過路燈監(jiān)控管理終端,不僅可以實現(xiàn)對電流電壓、功率頻率以及電能量等參數(shù)的實時監(jiān)測,還能有效計算負(fù)荷率,同時可以在產(chǎn)生告警信息、定時數(shù)據(jù)以及故障信息時,通過統(tǒng)計時間間隔的設(shè)定而將數(shù)據(jù)信息主動發(fā)送給電力線路報警集中器。而電力線路報警集中器功能較多,可以進行參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)存儲、故障判定與告警以及數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)?,報警集中器是基于GPRS通信技術(shù)以及電力線載波通信技術(shù)等先進技術(shù),并通過報警終端通信狀態(tài)、監(jiān)測信息以及報警終端監(jiān)測到的數(shù)據(jù)等對故障的具體情況進行判斷和分析。

電力局通過APN專線獲取移動公司提供的相關(guān)信息,而電力線路報警集中器又通過APN通道以及GPRS網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與電力局的數(shù)據(jù)交互,再由防盜報警系統(tǒng)客戶端軟件對故障線路實行準(zhǔn)確定位告警并將告警信息發(fā)送給監(jiān)控中心,方便管理維護人員對故障進行維修。

4電力線路監(jiān)測系統(tǒng)的功能與特點

電力線路的運行狀態(tài)主要是由電力線路監(jiān)測系統(tǒng)的報警終端通過對電壓信號的采樣分析來進行識別,以便系統(tǒng)在電力線路或變壓器在發(fā)生斷路、斷電、缺相或人為破壞等故障時,對故障做出實時的判斷與分析,并對故障的具體情況包括時間、線路位置、配變名稱、編號以及發(fā)生原因等進行報警處理,電力線路監(jiān)測系統(tǒng)有信息反應(yīng)快、報警信息準(zhǔn)且自動識別和分析故障的特點,可以有效識別故障的具體原因并在很短時間內(nèi)對故障相關(guān)的信息做出準(zhǔn)確報警。該系統(tǒng)還可以識別較高水平的盜竊手段,例如是盜竊臺區(qū)內(nèi)的某一段主干線路還是某一支線的任一回路,是全臺區(qū)斷電后的竊線還是用電低谷時對某一段線路三相相線的盜竊等。電力線路監(jiān)測系統(tǒng)還采用分層、分布式的管理思想,有分布式以及可擴展性等優(yōu)點,無論是主站通信前置設(shè)備,還是硬件或軟件模塊設(shè)備等,都為方便系統(tǒng)擴展創(chuàng)造了了良好的基礎(chǔ)保障。同時,該系統(tǒng)集中了路燈監(jiān)控管理裝置與電力設(shè)備防盜,只需要一個通信通道就可實現(xiàn)運行,使得系統(tǒng)建設(shè)成本大大降低。并且遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)采用低成本、高效率且無運行維護等的GPRS/CDMAlx通道,使得系統(tǒng)建設(shè)有著較高的投入產(chǎn)出比。而通過電纜傳輸監(jiān)控信號,避免了線路鋪設(shè)安裝,有效降低了維護及運行成本。

5結(jié)束語

綜上所述,基于電力線載波通信技術(shù)兵綜合應(yīng)用了其他先進現(xiàn)代化技術(shù)而設(shè)計的電力線路監(jiān)測系統(tǒng),可以利用監(jiān)測線控實現(xiàn)對配電網(wǎng)運行狀態(tài)的監(jiān)測,并通過實時準(zhǔn)確的報警信息等讓管理維護人員能及時掌握電力線路故障并采取有效措施解決問題,該線路監(jiān)測系統(tǒng)不僅大大降低了維護管理人員的工作強度與負(fù)擔(dān),更重要的是有效提高了配電網(wǎng)運行的安全性、可靠性以及經(jīng)濟性,同時也滿足了人們對電能質(zhì)量及供電服務(wù)的更高要求。

參考文獻:

[1] 于柏,李永峰.基于電力線載波通訊技術(shù)的線路監(jiān)測系統(tǒng)[J].制造業(yè)自動化,2008(12).

[2] 呂崗,薛元生.電力線載波通信技術(shù)在樓宇智能監(jiān)控中的應(yīng)用[J].蘇州大學(xué)學(xué)報(工科版),2006(06).

篇5

【關(guān)鍵詞】廣域網(wǎng) 輸電線路 CLIENT/SERVER

【中圖分類號】TP393.2 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1009―9646(2008)08(b)-0234-01

伴隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,電力工業(yè)發(fā)展迅猛,同時隨著我國電力體制改革的深化,電力用戶的用電意識日益增強,其對電能質(zhì)量的要求也日益提高。電力用戶要求有安全、持續(xù)、穩(wěn)定的電能供應(yīng)。而輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分,它將發(fā)電廠、變電站、配電設(shè)備和電力用戶連接成一個有機整體。輸電線路的穩(wěn)定運行直接關(guān)系到供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行和用戶的用電安全以及用電設(shè)備穩(wěn)定的工作。提高輸電線路的運行管理水平,對提高電力系統(tǒng)可靠性、安全性有重要作用。必須利用現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立生產(chǎn)MIS系統(tǒng),加速生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息的處理、交換和共享,這是供電企業(yè)提高生產(chǎn)管理水平的必由之路。

國內(nèi)外針對輸電線路管理系統(tǒng)方面開發(fā)的產(chǎn)品眾多,但是由于管理目標(biāo)和實際情況不同,都存在一些問題和不足。有的輸電線路管理系統(tǒng)由于采用的是基于三維GIS的平臺,資料管理員需要直接維護地理信息資料,這就加大了管理員工作量。這使得基于GIS平臺的輸電管理系統(tǒng)在實際應(yīng)用中面臨許多困難和問題。同一供電單位不同部門之間不能實現(xiàn)信息共享,以致信息傳遞仍然要靠傳統(tǒng)的方式通過報表來傳送。為了解決以上問題,使電力管理部門提高線路運行管理水平,就需要開發(fā)一套能夠運用于市、縣、區(qū)各級供電局、省網(wǎng)公司各個級別部門的輸電線路信息管理系統(tǒng),使電力生產(chǎn)的輸電管理工作標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,滿足電力工業(yè)發(fā)展的需要。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)采用C/S三層結(jié)構(gòu),實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,應(yīng)用服務(wù)器和客戶端的分離。三層結(jié)構(gòu)將數(shù)據(jù)處理過程分為三部分:第一層是客戶端(用戶界面層),提供用戶與系統(tǒng)的友好訪問;第二層是應(yīng)用服務(wù)器,專門負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯的實現(xiàn);第三層是數(shù)據(jù)服務(wù)器,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的存儲、訪問及其優(yōu)化。由于業(yè)務(wù)邏輯被提取到應(yīng)用服務(wù)器,大大降低了客戶端負(fù)擔(dān),因此也稱為瘦客戶(Thin Client)結(jié)構(gòu)。三層結(jié)構(gòu)大大增強了系統(tǒng)安全性和可維護性并為今后的系統(tǒng)升級提供了極大的便利性。

(1)系統(tǒng)設(shè)計思想

面向輸電線路班組以及生產(chǎn)的全過程,使得供電企業(yè)的各個部門實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,數(shù)據(jù)的上報回退在廣域網(wǎng)內(nèi)自動完成。解決以往輸電線路管理系統(tǒng)中存在的重視線路設(shè)備管理,輕視生產(chǎn)管理的問題。引入工作流技術(shù),能夠根據(jù)實際的業(yè)務(wù)流程在廣域網(wǎng)上進行上報、審核、回退等工作。

(2)系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)描述

系統(tǒng)總體模塊共包括四個方面。

輸電線路臺帳管理是線路管理中最基礎(chǔ)的內(nèi)容,包括線路臺帳錄入、線路變更以及附屬設(shè)備臺帳建立、變更四大模塊。它的內(nèi)容包括線路電壓等級、輸送容量、聯(lián)結(jié)方式、起止點、回路數(shù)、路徑、線路長度、線路名稱、線路建設(shè)和啟用時間等內(nèi)容。為了解決輸電線路數(shù)據(jù)屬性難以統(tǒng)一的問題,系統(tǒng)把輸電線路數(shù)據(jù)分為屬性數(shù)據(jù)和空間地理數(shù)據(jù)。如此可解決輸電線路數(shù)據(jù)紛繁復(fù)雜的問題,實現(xiàn)了線路管理的方便快捷。

輸電線路運行、檢修記錄登記是線路管理的重中之重,它的好壞直接決定了線路管理系統(tǒng)的優(yōu)劣。包括線路巡視和檢查,部件缺陷及后續(xù)的消缺處理登記、消缺查詢和統(tǒng)計及生成各種生產(chǎn)指標(biāo)以及工作票的編制和生產(chǎn)計劃的制定,生產(chǎn)任務(wù)的制定四大模塊。該單元處理線路日常管理中的絕大部分工作,操作簡單,使現(xiàn)場運行人員從繁復(fù)的日志記錄中解脫出來,達到真正的無紙化辦公,使得日常工作的重點放在巡視和檢查上。這是本系統(tǒng)的特色之一。

特殊區(qū)域管理是線路管理中的薄弱環(huán)節(jié),也是管理中的難點。特殊區(qū)域包括污穢區(qū)、鳥害區(qū)、雷擊區(qū)、人為外力破壞區(qū)、覆冰區(qū)舞動區(qū)等。該單元管理的內(nèi)容包括特殊區(qū)域的臺帳建立和圖形化表示,記錄相關(guān)大氣環(huán)境和典型氣象資料,污源分布信息,記錄鹽密點檔案信息,處理方案等內(nèi)容及歷史污穢區(qū)的調(diào)閱與打印等模塊。

線路設(shè)備查詢統(tǒng)計計報表的打印單元。包括送電線路運行和檢修月報,安全月報,設(shè)備評級月報,年度綜合月報等,以及各種電壓等級線路長度查詢結(jié)果的打印。

2 系統(tǒng)特點

(1)本系統(tǒng)解決了同桿并架回路臺帳建立的問題。臺帳建立是按照不同線路建立的,采用名義桿塔和實際桿塔兩張數(shù)據(jù)庫表,這樣就解決了不同線路對應(yīng)的桿架相同的問題,使桿架臺帳數(shù)據(jù)分別存儲在兩張表中,使得桿塔、線路的管理和維護變得簡單。

(2)輸電線路走向復(fù)雜,距離較長,在某些特殊線路有可能出現(xiàn)兩個或更多供電企業(yè)共管線路的情況。不同的供電企業(yè)就會給同一條共管線路分別建立臺帳,這樣同一條線路就會有兩份不同的臺帳,造成臺帳數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。為了共管線路臺帳合并,本系統(tǒng)采用設(shè)置管理員權(quán)限,合并共管線路臺帳線路。

(3)采用C/S三層體系及基于RBAC的權(quán)限管理使系統(tǒng)安全性和開放性都滿足要求。隨著各種新技術(shù)的不斷應(yīng)用,人們對電力系統(tǒng)的認(rèn)識不斷加深,對其各組成部分的屬性、狀態(tài)描述信息也不斷豐富,這些都要求在輸電線路管理系統(tǒng)中要有開放的數(shù)據(jù)庫。同樣軟件的安全性也不容忽視。為保證系統(tǒng)的安全性:普通用戶應(yīng)該可以修改自己的口令和密碼,可以在自己權(quán)限范圍內(nèi)對臺帳內(nèi)容作出修改,但是要保留修改者的修改時間等重要信息。電力生產(chǎn)系統(tǒng)使用人員眾多、機構(gòu)設(shè)置復(fù)雜、崗位設(shè)置靈活,整個生產(chǎn)流程的權(quán)限設(shè)置、任務(wù)流轉(zhuǎn)、責(zé)任隔離等功能的完成都是建立在角色的基礎(chǔ)上由于本系統(tǒng)將用于輸電線路工區(qū)、縣市供電局以及省電力公司的相關(guān)部門,使用人員眾多,崗位設(shè)置靈活,不同的角色在系統(tǒng)中的任務(wù)與權(quán)限都不一樣。

3 結(jié)論

開發(fā)出一套適合實際的輸電線路管理系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)輸電線路臺帳記錄、運行管理及綜合指標(biāo)的統(tǒng)計與匯總,實現(xiàn)線路、桿塔的信息輸入、管理、查詢、統(tǒng)計及統(tǒng)計報表輸出等功能,滿足輸電線路的規(guī)劃、維護、施工和管理的需要,為線路管理、運行等部門提供準(zhǔn)確可靠的電力線路的分布、走向等狀態(tài)信息及各桿塔及附屬部件屬性信息,使得各種線路數(shù)據(jù)在供電公司內(nèi)部或各供電公司之間進行信息共享。

參考文獻

[1] 中國電機工程學(xué)會輸電專委會.黃志明.輸電線路建設(shè)與展望1999年第10期.中國電力.

[2] 浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院.唐隴軍,邱家駒 基于3維地理信息系統(tǒng)的輸電線路管理系統(tǒng) 2003年10月電網(wǎng)技術(shù).

[3] 重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院.陳剛,謝松等.輸電線路管理信息系統(tǒng)設(shè)計.2004年10月 電力自動化設(shè)備.

[4] 華北電力大學(xué).劉書剛等.輸電線路管理系統(tǒng)的設(shè)計.1998年12月.黑龍江電力.

[5]三峽大學(xué).唐波等.輸電線路運行管理地理信息系統(tǒng)的研制和開發(fā).2004年8月三峽大學(xué)學(xué)報.

[6]武漢水利電力大學(xué)(宜昌)胡宏斌,孟遂民. 輸電線路運行管理GMIS系統(tǒng)的研究 1999年3月.武漢水利電力大學(xué)(宜昌)學(xué)報.

[7] 康愛民.基于業(yè)務(wù)流程的供電企業(yè)生產(chǎn)管理信息系統(tǒng).華北電力大學(xué)(北京)碩士學(xué)位論文.2001年12月.

[8] 聶靜.南岸供電局管理信息系統(tǒng)開發(fā)研究.重慶大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2002年4月30日.

篇6

擋風(fēng)玻璃洗滌器:當(dāng)車身控制模塊檢測到擋風(fēng)玻璃洗滌控制開關(guān)啟動時,車身控制模塊會啟動洗滌器泵繼電器,將蓄電池電源提供給洗滌器泵。車身控制模塊將同時啟動擋風(fēng)玻璃刮水器保持連續(xù)低速運轉(zhuǎn)。擋風(fēng)玻璃洗滌控制開關(guān)停用后,刮水器控制模塊(BCM)將停用洗滌泵繼電器,同時將停止刮水器電機工作。除非一些裝備水滴刮水功能的車輛。將啟動水滴刮水功能,提供擋風(fēng)玻璃的追加刮水。擋風(fēng)玻璃洗滌功能可檢測洗滌控制開關(guān)是否卡滯。前照燈洗滌器:當(dāng)裝備有前照燈洗滌器時,由于長時間啟動擋風(fēng)玻璃洗滌開關(guān),前照燈上才會噴淋洗滌液。為了節(jié)約洗滌液,僅當(dāng)啟動近光或遠(yuǎn)光前照燈時,該功能才能啟用。此外,在首次執(zhí)行前照燈洗滌操作后,在接下來4次擋風(fēng)玻璃洗滌啟動或48h(以先到者為準(zhǔn))內(nèi)將不再執(zhí)行前照燈洗滌的操作。一旦系統(tǒng)檢測到前窗清洗開關(guān)卡滯,前照燈清洗功能將被停用。

2.新君威雨刷系統(tǒng)控制電路(圖3、4)

控制原理:根據(jù)控制開關(guān)選擇不同功能(高、低、間歇1~5、除霧、關(guān)閉),控制開關(guān)將不同的電阻器組連接至電路。從而在車身控制模塊的數(shù)模(轉(zhuǎn)換)輸入上產(chǎn)生不同的電壓。通過監(jiān)測此電壓,車身控制模塊可以確定如何控制刮水器電機接通,斷開繼電器。應(yīng)注意的是高速、低速和除霧功能在此信號電路上的值相同。車身控制模塊通過對兩個輸出信號和一個輸入信號的監(jiān)測來控制擋風(fēng)玻璃刮水器電機操作。這兩個輸出信號(一個高壓側(cè)驅(qū)動,一個低壓側(cè)驅(qū)動)用來控制兩個外部刮水器電機繼電器:擋風(fēng)玻璃刮水器電機接通/斷開繼電器和刮水器高/低速繼電器。車身控制模塊使用的輸入信號來自刮水器電機總成內(nèi)的停止開關(guān)。

速度控制:為了啟動低速操作,車身控制模塊只對擋風(fēng)玻璃刮水器電機接通/斷開繼電器通電。為了啟動高速操作,車身控制模塊使擋風(fēng)玻璃刮水器電機接通/斷開繼電器和刮水器高速/低速繼電器同時通電。刮水停止:刮水器僅在低速刮水器模式下停止。如果在刮水器處于高速操作模式時需要停止,車身控制模塊將通過停用刮水器高速/低速繼電器將刮水器切換至低速。

除霧操作:除霧開關(guān)是按下松開型,當(dāng)刮水器開關(guān)移至除霧位置并松開時,低速刮水器電機操作啟動并持續(xù)工作到一個循環(huán)結(jié)束。如果刮水器開關(guān)移至并保持在除霧位置時。刮水器電機將在低速模式下工作,直到開關(guān)松開。

間歇操作:擋風(fēng)玻璃刮水器間歇性操作是低速刮水器電機的一個功能。延遲時間可設(shè)置為1~5擋。間歇刮水器操作對車速較為敏感。如果提速時操作,經(jīng)速度補償?shù)拈g歇功能,將使間歇刮水器的延遲間隔變短。隨著車速降低,延遲間隔將更接近于預(yù)先設(shè)定時間。

3.英朗雨刷系統(tǒng)控制電路(圖5、6、7、8)

篇7

隨著信息化系統(tǒng)的大量應(yīng)用,單位內(nèi)部都出現(xiàn)了多個系統(tǒng)同時在用的現(xiàn)狀,員工迫切需要只登錄一次就可進入各個系統(tǒng),單點登錄系統(tǒng)應(yīng)運而生,從信息系統(tǒng)的實質(zhì)來討論單點登錄及實現(xiàn)方式。

【關(guān)鍵詞】信息系統(tǒng);單點登錄

單點登錄(Single Sign On),簡稱為SSO,是目前比較流行的企業(yè)業(yè)務(wù)整合的解決方案之一。SSO的定義是在多個應(yīng)用系統(tǒng)中,用戶只需要登錄一次就可以訪問所有相互信任的應(yīng)用系統(tǒng)。

市場上有眾多的單點登錄系統(tǒng),從收費上分有收費和開源二類,從技術(shù)上分CS、BS系統(tǒng),從編程語言上分有Java、.NET、ASP、Delphi、PD、Flex、HTML、CSS、JavaScript、VBScript、JSP等。

單點登錄基礎(chǔ)功能包括二方面,一個是登錄,一個是選擇子系統(tǒng)。單點登錄示例如圖所示:

單點登錄示例系統(tǒng)功能說明:

(1)單點登錄系統(tǒng)主要功能是將用戶的登錄信息和用戶信息庫相比較,對用戶進行登錄認(rèn)證;認(rèn)證成功后,單點登錄系統(tǒng)應(yīng)該生成統(tǒng)一的認(rèn)證標(biāo)志(ticket),返還給用戶。

(2)用戶選擇某個子系統(tǒng)后,由系統(tǒng)自動將認(rèn)證標(biāo)志(ticket)和用戶選擇的子系統(tǒng)信息提交到認(rèn)證系統(tǒng),由單點登錄系統(tǒng)負(fù)責(zé)驗證,驗證通過后,并根據(jù)維護的用戶對照信息生成子系統(tǒng)登錄接口,然后通過接口自動轉(zhuǎn)入子系統(tǒng)。

1 單點登錄技術(shù)基礎(chǔ)

單點登錄實質(zhì)就是維護本系統(tǒng)用戶與各個獨立系統(tǒng)內(nèi)用戶的映射關(guān)系表,系統(tǒng)根據(jù)映射關(guān)系表和各個獨立系統(tǒng)的登錄接口API生成相應(yīng)的登錄命令,然后用登錄命令完成登錄,并向用戶返回登錄后的獨立系統(tǒng)界面及數(shù)據(jù)。

各類單點登錄系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上,引入安全管理和各種接口API。保證本系統(tǒng)的用戶安全,通過各種接口API模版滿足不同類型獨立系統(tǒng)的接口要求,方便終端用戶使用。

單點登錄系統(tǒng)的安全管理包括自身用戶信息的安全管理和各獨立系統(tǒng)登錄接口的安全二方面,通過對登錄數(shù)據(jù)進行加密傳輸和加密存儲可以達到安全要求。在用戶方面可以通過采用USBKEY進一步提升用戶的安全性要求,避免知道用戶名通過技術(shù)手段破解密碼的風(fēng)險。

單點登錄系統(tǒng)與各種獨立系統(tǒng)的接口方案有二大類:一個是由單點登錄系統(tǒng)完成各種獨立系統(tǒng)的模擬登錄,不用對各種獨立系統(tǒng)進行登錄部分重編程,方便宜用;另一類就是需要對獨立系統(tǒng)進行重新編寫程序,以達到可以使用單點登錄系統(tǒng)的統(tǒng)一的認(rèn)證標(biāo)志(ticket),當(dāng)發(fā)現(xiàn)沒有統(tǒng)一的認(rèn)證標(biāo)志(ticket)時,就轉(zhuǎn)入登錄過程,否則直接進入系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計

最近給某設(shè)計院做了一套簡單的單點登錄系統(tǒng),用于實現(xiàn)他們院5個BS系統(tǒng)的統(tǒng)一身份認(rèn)證,系統(tǒng)實現(xiàn)登錄一次后,進入其它的系統(tǒng)就不用輸入用戶名密碼了,設(shè)計院用戶采用USBKEY方式登錄。

由于5個不同的應(yīng)用系統(tǒng)由不同的軟件公司開發(fā),因而不可能將所有系統(tǒng)的用戶賬號都統(tǒng)一成一個,設(shè)計院單點登錄機制針對這種情況,設(shè)計了用戶的身份對應(yīng)關(guān)系表。用戶只需要把自己在不同系統(tǒng)中的名字和密碼保存到單點登錄的身份對應(yīng)表中,系統(tǒng)就可以把這些名字統(tǒng)一在一起。單點登錄系統(tǒng)同時要維護5個系統(tǒng)的登錄接口表,可以動態(tài)維護5個系統(tǒng)的登錄接口。系統(tǒng)在登錄某個系統(tǒng)時,只要將對應(yīng)系統(tǒng)的用戶信息和接口信息組合成登錄命令,實現(xiàn)自動登錄。

情景舉例說明:

例如:姓名為“張紅”的用戶是“zhanghong”,密碼為“zhe$rt”,在協(xié)同辦公OA的帳號是“zhangh”,密碼是“z1972”,在門

窗設(shè)計系統(tǒng)的帳號是“bg_zhh”,密碼是“z1895”……。張紅可以在“單點登錄系統(tǒng)”配置頁面中把自己在各應(yīng)用系統(tǒng)中的用戶名和密碼與登錄系統(tǒng)的用戶名捆綁在一起。

然后,張紅可以用USBKEY登錄單點登錄系統(tǒng),然后通過登錄系統(tǒng)就可以直接訪問其它系統(tǒng),他甚至不必再記其它系統(tǒng)的帳號。

3 結(jié)論

設(shè)計院單點登錄系統(tǒng)運行半年來,用戶反饋情況表明,系統(tǒng)達到設(shè)計目的,運行穩(wěn)定,安全可靠,大幅提高了用戶使用方便性,降低了系統(tǒng)管理員的操作復(fù)雜度。

參考文獻:

篇8

關(guān)鍵詞:供熱;節(jié)煤;節(jié)電

中圖分類號: TU833 文獻標(biāo)識碼: A

引言

拿東基熱源廠來說,現(xiàn)有63MW熱水鍋爐兩臺,13座換熱站,131萬m2的熱用戶。按照一般的運行管理水平,每個采暖期需耗煤39000噸(4500Kcal/kg),耗電近380萬度。經(jīng)過我們的不懈努力,2012―2013年采暖期實際耗煤36000噸(4500Kcal/kg),耗電280萬度,分別節(jié)約了3000噸煤和100萬度電。實踐中我們是如何做到的呢?

一、節(jié)煤

首先,從煤炭上說,根本的節(jié)約途徑是提高鍋爐熱效率。如圖所示:鍋爐負(fù)荷與效率的關(guān)系。當(dāng)鍋爐在70%―100%負(fù)荷區(qū)間運行時,效率最高且穩(wěn)定,我們的實際做法是確保鍋爐出力在70%―100%之間運行。

嚴(yán)寒期一定要連續(xù)運行。多數(shù)情況下,我們是運行一臺63mW熱水鍋爐,只有再加溫時再運行一臺,從而有效的避免了因鍋爐負(fù)荷低,間斷運行造成的煤炭損失。

其次,提高鍋爐的燃燒效率,由于每批次煤炭含碳量、熱量、揮發(fā)分差異很大,這就要求有針對性的對鍋爐參數(shù)進行調(diào)整,對揮發(fā)分高,灰量較少的煤,要適當(dāng)增加煤層厚度,降低爐排轉(zhuǎn)速,反之則相反。要根據(jù)煤種給出合適的風(fēng)量,保證燃燼又不至于過多的剩余空氣量。

再有,經(jīng)過我們的實際運行觀察,發(fā)現(xiàn)排煙熱損失占整個鍋爐熱損失的20%以上。

造成排煙熱損失的主要原因:一是積灰、隔煙墻短路,從而是傳熱能力下降,排煙溫度升高。二是空氣過剩系統(tǒng)過大,多數(shù)時候鍋爐的排煙溫度并不是很高,但熱損失很大,實則與空氣過剩系數(shù)是理論值的4―8倍,甚至更高,產(chǎn)生的原因是鼓風(fēng)量過大,爐門不嚴(yán),爐排側(cè)密封間隙大,爐體漏風(fēng)等等。

發(fā)現(xiàn)了問題,我們就有針對性的解決。利用停爐的間歇時間,對尾部受熱面積灰進行清理,夏季三修對爐排、爐墻等關(guān)鍵部位重點維修,對鼓風(fēng)量,全方面調(diào)整。所有這些努力最終體現(xiàn)在耗能的數(shù)據(jù)上,幾個采暖期下來,我們節(jié)省的煤達10000噸,合計人民幣700萬元。

二、節(jié)電

供熱公司往往不注重節(jié)電,認(rèn)為電耗從屬于煤耗和供熱需求,其實這是認(rèn)識誤區(qū)。在現(xiàn)有的耗電水平上,采取必要的措施,就可以實現(xiàn)每平方米節(jié)約0.5―0.8KWh的目標(biāo)。東基熱源廠把用電量每平方米3.05KWh降低到2.19KWh,一個采暖期下來就節(jié)約110萬度,節(jié)約人民幣100多萬元。

鍋爐房供熱系統(tǒng)的主要耗電設(shè)備是風(fēng)機和水泵,從風(fēng)機和水泵的特性曲線上看(如圖)

上中下依次為Q2H、Q2N、Q2η

選對合適的風(fēng)機和水泵至關(guān)重要,尤其要讓風(fēng)機和水泵在工作范圍內(nèi)工作,依照公式

n1、H1、Q1、N1―改變轉(zhuǎn)速前的轉(zhuǎn)速、揚程、流量、軸功率

n2、H2、Q2、N2―改變轉(zhuǎn)速后的轉(zhuǎn)速、揚程、流量、軸功率

由此可知流量降低一半,轉(zhuǎn)速降低一半,功率僅為原來的12.5%,揚程降低一半,功率僅為原來的35.3%,有了變頻調(diào)速技術(shù),使得轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)成為可能,而轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)達到了流量、揚程調(diào)節(jié)的目的。

我們知道水是熱的載體,管道中輸送的熱量是流量與溫差的乘積。顯然,輸送同樣的熱量,溫差越大,流量越小,因而保證一、二級網(wǎng)循環(huán)水的溫差,對節(jié)電至關(guān)重要。他不僅通過降低流量而降低了轉(zhuǎn)速,還因為流量的降低,降低了流速,而流速的降低減少了阻力損失,從而降低了揚程。在實際運行中,一定要根據(jù)鍋爐的產(chǎn)熱量,及時通過變頻來調(diào)整流量。東基熱源廠的做法是,當(dāng)鍋爐運行的熱負(fù)荷高,需要熱量大時,調(diào)節(jié)變頻器使之在39Hz―40Hz之間運行,當(dāng)熱負(fù)荷降低時,將變頻降至35Hz―37.5Hz之間運行。

循環(huán)水泵的電機頻率與電流的對照表如下:

注:東基熱源廠有循環(huán)水泵3臺,額定功率P=355KW 額定電流I=623A

流量Q=1260m3/h揚程H=77mH2O

運行參數(shù)如下:東基熱源廠從供暖開始至結(jié)束只運行一臺水泵,頻率在35―40Hz,當(dāng)頻率在35Hz―37.5Hz時,電僅為208―245A之間,僅占額定電流的33%―40%,當(dāng)頻率在39Hz―40Hz時,電流為272―297A,占額定電流的44%―48%,正是運行時的靈活調(diào)節(jié)使循環(huán)泵的耗電量大大降低。

降低了循環(huán)泵,我們對鍋爐房供暖系統(tǒng)的其他節(jié)電環(huán)節(jié)也做了大量工作。比如鼓引風(fēng)機的配比及風(fēng)量調(diào)節(jié)。一二級網(wǎng)的平衡,查失水減少局部損失,取下節(jié)流環(huán)節(jié),除污器堵塞及時清理等等。

篇9

(1.渤海大學(xué)工學(xué)院,遼寧錦州121000;2.中國民航大學(xué)航空自動化學(xué)院,天津300300)

摘要:針對凸極同步發(fā)電機發(fā)生匝間短路故障時諧波電流檢測問題,提出一種新的基于Duffing混沌系統(tǒng)的檢測方法。該方法首先通過多回路分析理論建立凸極同步發(fā)電機數(shù)學(xué)仿真模型,給出故障諧波電流仿真信號,然后利用Duffing系統(tǒng)靈敏的弱信號檢測特性,通過識別Duffing系統(tǒng)由混沌狀態(tài)到大尺度周期狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程來確定故障諧波電流的存在。仿真計算結(jié)果表明Duffing混沌系統(tǒng)可以檢測出諧波電流,檢測方法是有效的。

關(guān)鍵詞 :Duffing系統(tǒng);凸極同步發(fā)電機;匝間短路;諧波電流;故障檢測

中圖分類號:TN707?34;TM622 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1004?373X(2015)18?0158?05

收稿日期:2015?02?29

基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(51277011)

0 引言

定子繞組內(nèi)部故障是同步發(fā)電機常見的破壞性故障之一。內(nèi)部故障的短路電流既會產(chǎn)生附加電磁力,對電機繞組具有機械破壞性,也會燒毀繞組和鐵心。定子繞組短路電流可以產(chǎn)生極大的非同步磁場,對轉(zhuǎn)子造成損傷。當(dāng)同步發(fā)電機定子繞組內(nèi)部故障時,電機會產(chǎn)生大量諧波電流和諧波磁場,諧波的存在使得研究電機電氣參數(shù)時常用的對稱分量法不能使用,理想電機模型也不再適用。而將相繞組作為一個整體來計算參數(shù)的相坐標(biāo)法也因為內(nèi)部故障時的相繞組不再是一個整體而不能使用。目前關(guān)于同步發(fā)電機內(nèi)部故障時電氣參數(shù)的研究,普遍采用多回路分析法[1?3]。

通過檢測故障電機相電流中的正弦諧波信號可以估計電機中故障的存在,在眾多的正弦信號檢測方法中,新的Duffing 混沌系統(tǒng)檢測方法具有探索意義,文獻[4?7]表明,Duffing系統(tǒng)對正弦信號檢測具有較高的檢測靈敏度和較低的檢測信噪比。本文運用Duffing系統(tǒng)對同步發(fā)電機匝間短路故障時的故障電流參數(shù)進行了有效檢測。

1 多回路分析法建立同步電機數(shù)學(xué)模型

在文獻[8?9]研究的基礎(chǔ)上,本文采用多回路分析法對凸極同步發(fā)電機定子繞組內(nèi)部故障建立數(shù)學(xué)模型。多回路分析法實際上就是采用回路電流法建立回路電壓方程,在電機回路方程列寫中參數(shù)主要包括相支路自感和互感、相支路電阻;勵磁支路自感和互感,勵磁支路電阻;負(fù)載支路自感和電阻等。

(1)定子支路方程。支路電壓列寫原則是對每個未發(fā)生內(nèi)部短路的繞組分支列寫一個支路電壓方程。對發(fā)生繞組內(nèi)部短路分支,從短路點開始把該分支分成2 個支路。設(shè)凸極同步發(fā)電機定子每相并聯(lián)支路數(shù)為a ,相數(shù)為m ,無故障時,定子內(nèi)部支路總數(shù)為N = ma ;當(dāng)發(fā)生同分支匝間短路時N = ma + 1 ;當(dāng)發(fā)生不同分支間短路時N = ma + 2 。以支路電流為未知量,電機任一支路Q 的微分方程為:

式中:iS ,iQ ,ifd 分別為定子S 支路,Q 支路電流,勵磁回路電流;MQ,S 為定子S 支路和Q 支路的互感系數(shù);rQ 為Q 支路電阻。

定子負(fù)載側(cè)電壓方程為:

式中:rT ,LT 分別為折算電阻和電感,uA′ ,uB′ ,uC′ 為電網(wǎng)相電壓。

(2)轉(zhuǎn)子回路方程。勵磁回路電壓方程為:

式中:MS,fd 為定子S 回路與勵磁回路的互感系數(shù);Lfd為勵磁回路的自感系數(shù);rfd 為勵磁回路電阻。

定、轉(zhuǎn)子電壓方程寫成矩陣形式為:

將式(4)簡記為:

式中:U 、I 為支路電壓和電流;R 為支路電阻;矩陣L 是時變的,定子與轉(zhuǎn)子各電壓方程都是時變系數(shù)的微分方程。

(3)回路狀態(tài)方程的建立。以上定子電壓方程是支路電壓,可以采用回路電壓方程求解支路電流,無故障時定子回路如圖1所示。按無故障定子回路圖可得回路變換陣:

將式(6)左乘式(5)得:

式中:

式中:I′ 是定、轉(zhuǎn)子回路電流。

將式(8)代入式(7)得:

對式(9)進行變換,得同步發(fā)電機多回路數(shù)學(xué)模型為:

當(dāng)發(fā)電機發(fā)生同一支路內(nèi)的匝間短路時,回路的選取如圖2所示,這時回路的轉(zhuǎn)換矩陣為:

2 定子繞組回路參數(shù)

回路電感系數(shù)的計算是分析同步電機定子繞組內(nèi)部故障的關(guān)鍵,其確定公式如下:

(1)定子回路電感

凸極同步電機定子繞組自感為:

(2)轉(zhuǎn)子回路電感

轉(zhuǎn)子回路的電感系數(shù)是與轉(zhuǎn)子位置無關(guān)的常數(shù)。勵磁繞組的電感系數(shù)由2部分組成,即:

式中:Lfdδ 為勵磁繞組的自感系數(shù);Lfdl 為勵磁繞組端部漏磁系數(shù);wfd 為每極上勵磁繞組的匝數(shù)。

(3)定子不同相并聯(lián)支路間的互感系數(shù)

如果參考軸取為定子第0號線圈軸線,設(shè)該軸線與轉(zhuǎn)子軸線的電角度為θ ,那么A相第m 極下第i 號線圈軸線的電角度可以取為(m - 1)π + iθ ,B相第n 極下第j號線圈軸線的電角度可以取為(n - 1)π + jθ ,則Q1 ,Q2兩條支路間的互感系數(shù)為:

3 凸極同步電機內(nèi)部故障仿真及檢測研究

(1)凸極同步電機內(nèi)部故障仿真

由本文第三部分確定了多回路參數(shù)后,可以采用龍格庫塔法對式(10)進行求解,并確定定、轉(zhuǎn)子各電流的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)值。本文對12 kW 凸極同步發(fā)電機定子繞組內(nèi)部故障通過Matlab數(shù)學(xué)仿真軟件進行了仿真計算與檢測,主要研究了同一支路內(nèi)的匝間短路,采用圖2中C 相某一支路匝間進行短路實驗。按照多回路模型編制的分析計算程序?qū)ν箻O同步發(fā)電機正常運行和同一支路內(nèi)的匝間短路故障情況分別進行了仿真計算。無故障時,A相電路如圖3所示,A相電流信號頻譜如圖4所示,可見A相電流信號中只包含基波頻率信號;短路時A相電流iA 的暫態(tài)仿真波形如圖5所示,其信號頻譜如圖6所示,其頻譜包含基波、3次諧波和5次諧波。

(2)Duffing系統(tǒng)檢測電機故障電流

由于凸極同步發(fā)電機定子繞組內(nèi)部故障時,定子電流除基波外,還有3,5奇次諧波,可以作為凸極同步發(fā)電機產(chǎn)生內(nèi)部故障的特征,這樣如果能檢測到相應(yīng)的諧波出現(xiàn)就能判斷電機故障的存在。由于可以靈敏地檢測單頻正弦信號,所以本文采用Duffing 系統(tǒng)作為檢測器檢測故障諧波信號。

Duffing系統(tǒng)[10?11]是在外部周期驅(qū)動力作用下產(chǎn)生混沌,當(dāng)檢測較高頻率諧波信號時,其動力方程式如下:

狀區(qū)域就是系統(tǒng)的混沌帶,通常通過Duffing系統(tǒng)由混沌狀態(tài)到大周期狀態(tài)的轉(zhuǎn)換來判斷諧波信號的存在與否。

本文仿真對凸極同步發(fā)電機的基波頻率取為10 Hz,則當(dāng)出現(xiàn)匝間故障時,相電流出現(xiàn)3,5 次諧波頻率為300 Hz和500 Hz。采用動力方程式(17)構(gòu)造Duffing檢測系統(tǒng)檢測3,5 次諧波故障信號。圖7,圖8 是無故障時,Duffing 系統(tǒng)對3,5 次電流諧波檢測結(jié)果。圖9,圖10 是有故障時,Duffing 系統(tǒng)對3,5 次電流諧波檢測結(jié)果。從檢測結(jié)果看,當(dāng)無故障時,相電流中不包含3,5 次諧波,Duffing 系統(tǒng)狀態(tài)保持混沌不變;當(dāng)有匝間故障時,想電流中包含3,5次諧波,Duffing系統(tǒng)狀態(tài)是大尺度周期的,說明故障電流中含有3,5次電流。

4 結(jié)語

本文首先闡述了運用“多回路分析法”列寫凸極同步發(fā)電機電壓方程和確定電路參數(shù)的過程,并通過數(shù)值求解的方法得到了電機的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)運行行為,然后采用Duffing系統(tǒng)檢測方法檢測出了凸極同步發(fā)電機出現(xiàn)故障時的諧波相電流,該方法是Duffing 系統(tǒng)弱信號檢測方法的在電機故障檢測方面的新運用。

參考文獻

[1] 桂林,王祥珩,王維儉.三峽發(fā)電機主保護靈敏性的全面分析和討論[J].電力系統(tǒng)自動化,2002,26(8):45?50.

[2] 王艷,胡敏強.大型凸極同步發(fā)電機定子繞組內(nèi)部故障瞬態(tài)仿真[J].電力系統(tǒng)自動化,2002,26(16):34?38.

[3] 李和明,萬書亭,李永剛.基于定子繞組并聯(lián)支路環(huán)流特性的發(fā)電機故障識別方法[J].電力系統(tǒng)自動化,2005,29(6):75?78.

[4] 李月,楊寶俊.混沌振子檢測引論[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.

[5] 李月,石要武,馬海濤,等.湮沒在色噪聲背景下微弱方波信號的混沌檢測方法[J].電子學(xué)報,2004,32(1):87?90.

[6] WANG G U,SAILING H. A quantitative study on detection and estimation of weak signals by using chaotic duffing oscilla?tors [J]. IEEE Transaction on Circuits and Systems?I:Funda?mental Theory and Applications,2003,50:945?953.

[7] 聶春燕,石要武.基于互相關(guān)檢測和混沌理論的弱信號檢測方法研究[J].儀器儀表學(xué)報,2001,22(1):32?35.

[8] 高景德,王祥珩,李發(fā)海.交流電機及其系統(tǒng)的分析[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005.

[9] 孫宇光,王祥珩,桂林,等.同步發(fā)電機勵磁繞組匝間短路的仿真研究[J].電工電能新技術(shù),2008,27(2):5?10.

[10] HU J,KEREN W. Carrier detection method of binary phase shift keyed and direct sequence spread spectrum signals based on duffing oscillator [J]. ITS Telecommunications Pro?ceedings,2006,3(7):1338?1341.

[11] WANG Y S,MA X L,WU Y,et al. A new method of weak signal detection using chaos phase change [C]// International Conference on Electronic Measurement and Instruments. Xi’an,China:IEEE,2007:812?816.

[12] 聶春燕,石要武,衣文索.測量任意周期信號的混沌解判定[J].電子測量與儀器學(xué)報,2005,19(4):12?14.

[13] NIJMEIJER H,BERGHUIS H. On lyapunov control of the duff?ing equation [J]. IEEE Transaction on Circuits and Systems?I:Fundamental Theory and Applications,1995,22(42):473?477.

篇10

設(shè)計水平

自2002年初機電系統(tǒng)開始招投標(biāo)以來,許多具有設(shè)計資質(zhì),但設(shè)計力量薄弱的單位都加入隧道機電設(shè)計行列中來,在針對隧道的設(shè)計中,忽視隧道的特點,僅靠模仿、照搬其他隧道的布置、功能需求等.甚至分包給個人設(shè)計。此外.設(shè)計能力較強的設(shè)計單位,雖能較好地抓住各隧道的運營特點和管理需求.并靈活掌握標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計.但在隧道機電方面仍缺乏深入研究.創(chuàng)新意識不強,缺少與國外在隧道方面具有成功經(jīng)驗和成熟技術(shù)的國家進行交流合作.只能在原有水平上靈活應(yīng)用,起不到帶動整個國內(nèi)隧道機電設(shè)計水平的作用,也很難適應(yīng)我國高速公路飛速發(fā)展而急需短時間內(nèi)提高設(shè)計水平的需求。

設(shè)計界面

隧道設(shè)計一般涉及到主體、監(jiān)控、安全 通風(fēng)、消防、照明、供電、房建等部分,各部分一般由不同的設(shè)計單位、不同的設(shè)計部門、不同的設(shè)計人員來設(shè)計.這就需要合理劃分設(shè)計界面,避免重復(fù)設(shè)計或設(shè)計遺漏。但現(xiàn)在隧道設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)一些不合理的界面劃分,如隧道電力監(jiān)控一般由供配電設(shè)計單位負(fù)責(zé).而交通監(jiān)控一般由機電設(shè)計單位負(fù)責(zé).經(jīng)常出現(xiàn)電力監(jiān)控與交通監(jiān)控分威兩個系統(tǒng)設(shè)計,甚至出現(xiàn)因供配電設(shè)計單位人員不熟悉信號采集、控制、傳輸和處理等而遺漏電力監(jiān)控設(shè)計。

設(shè)備選型

隧道機電系統(tǒng)實施好壞與采用的設(shè)備質(zhì)量關(guān)系很大,這就要求設(shè)計中應(yīng)細(xì)劃設(shè)備性能標(biāo)。明確設(shè)備應(yīng)達到的功能,最大限度防止一些質(zhì)量不好、未被正規(guī)檢測單位檢測的設(shè)備應(yīng)用到工程中。但現(xiàn)在很多承包人為降低投標(biāo)價或在工程實施中為提高工程利潤,選用的設(shè)備參差不齊,有很多甚至是剛出廠的實驗品,給隧道后期運營帶來很多問題,尤其是一些關(guān)鍵設(shè)備在異常事故情況下影響檢測或救援.造成不必要的損失。

隧道機電研究問題

近年來.已制定了一些隧道機電系統(tǒng)方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,如高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)模式、公路隧道交通工程設(shè)計規(guī)范、隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范等.一些省份也在隧道機電方面開展了一些研究.如某特長公路隧道關(guān)鍵技術(shù)研究、隧道機電控制工程關(guān)鍵技術(shù)研究、廣東省某長大公路隧道建設(shè)與運營管理成套技術(shù)研究等,但總的來說.隧道機電系統(tǒng)研究仍然存在許多問題。

缺乏制定完善的應(yīng)急預(yù)案

隧道事故固然可怕,但在事故發(fā)生后,如果沒有相應(yīng)合理的應(yīng)急預(yù)案實施,那后果更可怕。眾所周知的原因,國內(nèi)正在積極投入高速公路的建設(shè)當(dāng)中,各科研設(shè)計單位對設(shè)計 施工當(dāng)中的課題投入的精力有限.而對于隧道的后期運營關(guān)心就更少了,對于隧道事故應(yīng)急預(yù)案很少有機構(gòu)進行研究,即使一些隧道管理單位在實際運營管理中形成了一些事故處理方案,但是否合理、是否可推廣使用卻沒有機構(gòu)對此做調(diào)查、分析的工作。

軟硬件設(shè)備大部分依靠進口

縱觀國內(nèi)已經(jīng)通車的隧道,隧道或隧道管理站的絕大部分設(shè)備都是國外品牌,如一氧化碳/能見度檢測器、風(fēng)速風(fēng)向檢測器、光強檢測器、火災(zāi)檢測器、監(jiān)視攝像機、服務(wù)器、交換機、路由器、計算機、光端機、本地控制器、監(jiān)視器等,僅僅情報板、信號燈、車道控制設(shè)備、標(biāo)志燈、車輛檢測器等一些科技含量低的設(shè)備為國產(chǎn)品牌。國外設(shè)備價格非常高.如果在國內(nèi)沒有維修點.還需將設(shè)備寄回到國外維修,成本高、周期長。

隧道軟件開發(fā)方面雖然有一定的發(fā)展.但仍停留在實現(xiàn)簡單的信息采集、處理、存儲,要完全滿足隧道管理的需要仍需時日。

隧道運營管理問題

隧道運營管理對于確保隧道安全運營以及較好的社會效益和經(jīng)濟效益十分重要。隨著越來越多的隧道投八運營之中,國內(nèi)隧道在運營管理方面取得了一定的成績.但仍然普遍存在問題.特別是隧道事故數(shù)量有所增長。由于隧道特殊的環(huán)境.一旦發(fā)生交通、火災(zāi)事故將導(dǎo)致人員傷亡、設(shè)施毀壞、交通中斷、甚至環(huán)境破壞.造成無法估計的經(jīng)濟損失。

隧道普遍存在安全隱患

在隧道事故中,有許多事故是由于隧道設(shè)施配置不合理、不完善引起的。一般有如下原因:

隧道內(nèi)路面材料不合理.沒有考慮到各種環(huán)境下的使用情況,如:水泥路面在雨天或路面灰塵多時,路面摩擦系數(shù)減小容易引起交通事故:

隧道內(nèi)避難設(shè)置與路線銜接處的棱角易引發(fā)撞擊交通事故,如:路面滑、剎車失靈等車輛易撞到棱角處,引起嚴(yán)重的車毀人亡事故:

隧道內(nèi)主體工程的材料使用不當(dāng),如:易燃、抗溫不高、有毒、抗暴烈不強的材料:

隧道內(nèi)坡度過大,對于長隧道或特長隧道而言坡度不易過大、過長。對于上坡段行使的車輛尤其是大貨車將釋放大量的煙和有毒氣體,對于下坡路段的車輛尤其是大貨車易造成超速或剎車失靈:

橫洞、避難通道的配套設(shè)施不完善.如:橫洞無防火卷簾門、避難逃生通道無指引設(shè)備等:

隧道內(nèi)設(shè)備位置不合理,如:緊急電話應(yīng)考慮在緊急停車帶增設(shè)攝像機應(yīng)考慮在橫洞、避難逃生通道等處增設(shè):

隧道內(nèi)設(shè)施不完善,如:橫洞指示標(biāo)志、避難逃生指示標(biāo)志、設(shè)備

指示標(biāo)志等不完善:

隧道內(nèi)通風(fēng)、照明設(shè)備不完善,如:風(fēng)力不夠、照明亮度不夠等。

運營管理不完善

隧道運營管理是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到部門協(xié)作、各種型號的設(shè)備、先進的技術(shù)等多方面的因素。隧道運營管理的好壞對于減少隧道事故發(fā)生、防止隧道事故擴大、減少事故損失具有非常重要的作用。目前,國內(nèi)隧道的運營主要由監(jiān)控(分)中心或隧道管理站進行實時監(jiān)控.由公路管養(yǎng)機構(gòu)負(fù)責(zé)救援及維修養(yǎng)護。對超速行使等違規(guī)行為的執(zhí)法由交警部門負(fù)責(zé).與消防、醫(yī)療部門的聯(lián)系依靠報警電話。各部門之間相互關(guān)系松散.界面不清晰,如果洞內(nèi)出現(xiàn)事故,公路、交警部門均可拖走損壞車輛,有時還發(fā)生糾紛.不利于迅速清理現(xiàn)場、恢復(fù)正常交通運營。

應(yīng)憊救援 逃生預(yù)案不完善

目前.我國現(xiàn)已開通運營的隧道除個別省份開通較早的隧道已有一定的運營管理經(jīng)驗外。多數(shù)隧道部處于摸索階段,沒有形成完善、成熟、有效的運營管理辦法,更談不上成熟、可行的應(yīng)急救援和逃生預(yù)案。有些隧道管理部門制定了復(fù)雜、煩瑣的救援預(yù)案不利于緊急情況下使用于,毫無經(jīng)驗的過路司乘人員,救援人員也會因現(xiàn)場混亂不能很好地實施預(yù)

案,鑒于國外和國內(nèi)經(jīng)驗,預(yù)案應(yīng)簡單可行。

自救宣傳教育不夠

隧道事故、火災(zāi)時應(yīng)貫徹以防為主、消防結(jié)合、自救為主的原則,但對于如何自救的宣傳工作與國外隧道管理單位相差很多。由于對過路司乘人員沒有宣傳手段,大多數(shù)人員在事故時沒有隧道遇險的自救知識,因而延誤或失去了脫險的機會,造成的損失本可以避免或減輕。

常規(guī)維護不到位

目前國內(nèi)普遍存在日常維護不能堅持按照規(guī)章執(zhí)行,由于缺乏定期維護、維修,很多設(shè)備不能正常發(fā)揮作用。尤其在交通事故、火災(zāi)發(fā)生前和發(fā)生時不能及時報警或執(zhí)行控制功能等,造成本不應(yīng)有的損失。

高速公路隧道機電系統(tǒng)急需解決的問題

隧道設(shè)計和運營管理的綜合研究

隧道(特別是特長隧道)的交通防災(zāi)、通風(fēng)、照明、消防、安全等綜合性研究是目前急需開展的課題,具有現(xiàn)實意義,研究成果發(fā)揮的效益將非常顯著。在研究開展之初可以結(jié)合部分已開始或完成的課題.也可以對已通車運營的隧道進行廣泛調(diào)查,吸取運營單位的成功經(jīng)驗.縮短研究時間。

制定、修訂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

我國隧道已建成很大規(guī)模,隧道標(biāo)準(zhǔn)體系急需建立。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計、施工、運營的經(jīng)驗并結(jié)合國外最新的動態(tài),對已實施的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行修訂,避免在工程設(shè)計、實施和運營當(dāng)中出現(xiàn)已被證實錯誤的條款再度使用。隨著我國道路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修訂,一些已制定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也應(yīng)做進一步的調(diào)整和修改。此外,在如下方面應(yīng)加緊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定:在設(shè)計方面,應(yīng)解決設(shè)計方法、設(shè)計規(guī)模、設(shè)計深度的問題,既避免功能不足,又避免功能過剩在產(chǎn)品選型方面(目前已對部分設(shè)備制定了標(biāo)準(zhǔn)),制定公路隧道機電設(shè)備技術(shù)要求或產(chǎn)品指南,既滿足工程招標(biāo)的需要.又可使產(chǎn)品逐步標(biāo)準(zhǔn)化、通用化在施工方面,制定施工規(guī)程與規(guī)范,工

程嚴(yán)禁無資質(zhì)的單位施工,減少分包層次:在運營管理方面,制定隧道機電養(yǎng)護和救援規(guī)范,制定隧道使用手冊(包括隧道構(gòu)成、設(shè)備配置、設(shè)備功能及使用、異常情況司機、乘客的正確行動方式等 制定隧道通行車輛管理規(guī)范等。

研究并制定緊急預(yù)案體系

根據(jù)目前已通車隧道的運營情況并結(jié)合國外成功經(jīng)驗研究并制定適合我國的隧道防災(zāi)、救災(zāi)緊急預(yù)案體系,預(yù)案體系應(yīng)詳細(xì)規(guī)定災(zāi)害應(yīng)急救援標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序、健全救援組織機構(gòu)和設(shè)備、健全災(zāi)害應(yīng)急救援演習(xí)計劃、制定隧道管理人員訓(xùn)練計劃、制定隧道使用者應(yīng)急手冊、建立隧道設(shè)施機電系統(tǒng)備用材料程序、制定隧道機電設(shè)施養(yǎng)護手冊等。充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段、科學(xué)方法,建立合理的災(zāi)害事故救援預(yù)案,提高高速公路隧道管理水平,避免由于事故處理不及時或不正確導(dǎo)致的二次事故發(fā)生.達到簡單易行的目的。

建立監(jiān)測和研究中心

目前國內(nèi)隧道科研課題并不少,但非常分散、研究力量不足。為避免國內(nèi)目前科研課題重復(fù)、科研成果分散、科研力量薄弱、隧道事故運營管理經(jīng)驗缺乏交流等問題,建議在隧道較多的省份(直轄市)設(shè)置省內(nèi)隧道監(jiān)測中心。在力量雄厚、條件卓越、便于交流的科研單位成立全國性隧道交通工程監(jiān)測和研究中心,監(jiān)測包括隧道的設(shè)計、施工、運營各個環(huán)節(jié)的技術(shù)應(yīng)用、問題解決、成功經(jīng)驗等,并建立數(shù)據(jù)庫,以便行業(yè)內(nèi)部人員查詢,實現(xiàn)研究成果共享。

建立研究中心有利于固定研究隊伍、綜合研究成果、長期觀察研究效益,避免在研究道路上花冤枉錢、走冤枉路,便于技術(shù)交流,很多發(fā)達國家都采取該方式。

規(guī)范設(shè)計市場

隨著我國交通行業(yè)設(shè)計市場開放,吸引了大量企事業(yè)單位從事交通設(shè)計。為在激烈的市場競爭中爭取一席之地,很多設(shè)計單位由于自身技術(shù)力量薄弱采取不合理、惡意競爭方式,甚至行賄受賄,導(dǎo)致設(shè)計質(zhì)量下降,有的設(shè)計項目出現(xiàn)設(shè)計過程中變更單位的現(xiàn)象。相關(guān)部門應(yīng)出面規(guī)范設(shè)計市場。

加強人員培訓(xùn)和技術(shù)交流

近年來,國內(nèi)許多企事業(yè)單位組織了隧道設(shè)計、運營單位的人員進行培訓(xùn)和技術(shù)交流,取得了一定的效果,但仍然有部分人員在技術(shù)水平有限的情況下進行著隧道的設(shè)計和運營管理。相關(guān)部門應(yīng)加強人員培訓(xùn)和技術(shù)交流的力度。

另外,由于我國高速公路發(fā)展的時間短、科研力量薄弱,很多設(shè)計還處在不斷地照抄、照搬中,很多問題還處在探討、摸索中,很多國外成熟的新技術(shù)、新方案仍然沒有得到有效應(yīng)用。因此,我們應(yīng)在國內(nèi)選擇經(jīng)驗豐富、實力強的科研單位長期和發(fā)達國家相關(guān)部門建立合作關(guān)系,派出技術(shù)較好、接受能力強的技術(shù)人員去學(xué)習(xí),交流經(jīng)驗,并規(guī)范學(xué)習(xí)檢查驗收制度,避免一些打著學(xué)習(xí)交流的口號出國游玩的現(xiàn)象出現(xiàn)。