基于人工智能技术的雨量校准故障诊断与预警辅助系统研究

基于人工智能技术的雨量校准故障诊断与预警辅助系统,通过气象观测数据“云”获取设备计量数据进行预处理,采用多种数据驱动和人工智能算法,利用深度学习及神经网络,对采集的数据进行分析,对数据样本进行训练学习,诊断设备是否存在故障并对设备存在的风险进行预警判断。采用神经网络分析设备故障,根据分析出的设备故障情况,系统以大数据为核心、智能算法为底层逻辑模式分析并推送解决方案,有效地提升了户外计量工作效能,对气象自动站其他高精度传感器检定、校准的多源数据分析和诊断具有较好的开拓意义。

高温蒸汽凝结法相对湿度测量

为实现露点温度100℃以上高温压力蒸汽相对湿度的精确测量,设计了以凝结称重装置、不凝气体含湿量测量装置、数据处理系统为核心部件的凝结法相对湿度测量系统。测量系统依据蒸汽相对湿度与含湿量对应关系,采用蒸汽快速凝结,实时监测冷凝液质量与不凝气流含湿量的方式实现了目标蒸汽所处温度、压力条件下相对湿度的在线测量。凝结法测量工艺能实现露点温度-40℃~130℃条件下气体相对湿度0.15%~100%范围内的有效测量。在露点温度128℃、相对湿度95%条件下,测量不确定度0.59%,测量偏差小于0.4%,具有测量精度高、测量速率快的特点。该系统能开展瞬态条件下蒸汽相对湿度测量,湿度测量值能溯源到国际单位制基本单位。

基于高分子电容式湿敏元件传感技术的传感器特性分析比较

为了研究目前气象行业使用的高分子电容式湿敏元件传感器的测量精确度,文章选择了三种不同型号基于高分子电容式湿敏元件传感技术的湿度传感器作为实验对象进行测试。按照自动气象站湿度传感器检定规程,对不同温度下传感器的湿度示值误差进行了分析和比较。实验结果表明,基于高分子电容式湿敏元件传感器的湿度特性存在一定差异。比较湿度传感器的结果对湿度传感器的选择和使用有参考价值。

超低霜点湿度发生器研制

基于双温双压法原理研制了一台超低霜点湿度发生器,发生霜点范围达到-110~-20℃。优化设计了饱和器和恒温设备等核心部件,并采用“蒸发”和“冷凝”两种模式验证了饱和器的饱和效率。在不同饱和温度和饱和压力条件下,分别采用冷镜式精密露点仪和光腔衰荡微量水分仪,与发生器进行了比对测试。试验结果表明:当霜点温度为-90℃时,露点仪与发生器偏差为0.02℃。当饱和压力为1 MPa、饱和温度为-99.60℃时,光腔衰荡微量水分仪与发生器的霜点温度偏差为0.04℃。对影响发生器测量结果的不确定度因素进行了不确定度评定。发生器在霜点温度-110℃、-90℃和-20℃时,扩展不确定度分别为0.40℃、0.20℃和0.19℃,k=2。

未饱和高压蒸汽恒定湿热试验设备湿度参数测量方法探讨

针对采用干湿球法对未饱和高压蒸汽恒定湿热试验设备的湿度参数进行测量时得到的干球温度和湿球温度,利用经验公式计算代替查蒸汽表法得到相对湿度可以显著提高数据处理的效率。在相同的干球温度和湿球温度条件下,通过采用经验公式计算得到相对湿度值和查蒸汽表得到的相对湿度值进行比较,可以确认由于方法误差带来的影响可以忽略不计时,对于采用经验公式代替查蒸汽表得到相对湿度提供依据。

阻容法露点湿度计校准效率提高方案的探讨

针对型号相同和数量庞大的阻容法露点湿度计,通过采用露点传感器校准专用测试筒提高单位时间的校准时效。将露点湿度计在专用测试筒中校准得到的示值误差与在湿度发生器的测试腔中校准得到的示值误差进行比较和验证,由两种测量方法得到结果差异对测量结果的不确定度的贡献可以接受的前提下,采用露点传感器校准专用测试筒来提高工作效率是一个不错的方案。

空气湿度微波谐振腔测量方法

提出一种通过微波谐振腔测量气体介电常数实现空气湿度连续测量的方法，并给出计算不同温度和湿度下空气等效介电常数的模型，设计出作为流动空气湿度传感器的两端采用开放同心圆环结构的特殊结构的谐振腔，对制作的谐振腔进行了气动特性仿真及S参数测量。仿真和测量结果表明：该结构的谐振腔适合于流动气体湿度的在线测量。研制了适用于空气湿度在线测量的微波测量系统。利用此系统对该文设计产生的饱和湿空气环境进行了测量，分析了测量结果和理论结果间的误差。该测量系统在29-38℃范围内能够实现±1．5％空气相对湿度的测量精度。

基于微波差分技术的湿度测量方法

基于微波差分技术的湿度测量方法,与其他微波湿度测量方法相比,测量精度高而且稳定性好。通过测量两个谐振腔的反射系数差得到气体的相对介电常数,进而得到气体湿度,双谐振腔结构也可以补偿环境温度引起的漂移。通过系统建模,利用MATLAB程序对微波差分测湿系统的性能进行了仿真分析。

电站设备短期维修风险决策模型研究

针对当前电站单纯根据设备运行时间或设备运行状态进行维修决策,而不能实现整个维修单元维修优化的问题,给出了设备短期维修风险决策框架,并建立了风险决策模型。该模型充分利用了设备技术状态、定期维修间隔、大小修维修约束、各种运行和维修方式下设备维修/故障费用等信息,利用决策树算法进行风险决策,最终得到最优维修方案。应用于给水泵组的维修风险决策,利用维修单元内各设备的状态评价结果、维修约束和维修费用,确定了当前以费用最小为目标的最优维修方案。实例计算表明该模型可行有效,其结果可为电站设备进行有效的维修决策提供有力依据。

测定含湿多孔介质局部含湿量的脉冲电导法

本文提出了一种测定未饱和含湿多孔介质局部含湿量的脉冲电导法，克服了普通电导法测试信号不稳定、重复性差的缺点．对测湿传感器的标定进行了讨论，分析了试样大小对测湿的影响，结果表明：在传感器结构设计时，须注意传感器两极间距离和试样大小及湿度随空间的变化率之间的制约关系．

温度、风速对湿度传感器响应时间影响的研究

湿度传感器在实际使用过程中,温度和风速会对湿度传感器的响应时间产生影响。为了研究温度和风速对电容式湿度传感器阶跃响应时间的影响规律,通过分析实验数据发现湿度传感器的响应时间随着温度的升高和风速的增大而逐渐减小,并采用神经网络算法拟合湿度传感器的阶跃响应时间和温度、风速之间的关系,最后对影响机理进行分析研究。

恒温槽使用和性能测试时的注意事项

介绍恒温槽的结构、工作原理和日常使用注意事项,对如何选择工作介质及性能测试时如何确定工作区域进行测试布点进行说明,为相关实验室人员正确使用和维护恒温槽,规范进行恒温槽性能测试提供参考。

一种微波测湿实验的设计与研究

提出了一个开设微波测湿实验方案， 讨论了测量原理和方法， 并对传感器设计、样品选取等关键性问题作了比较具体的介绍．

谐振腔测量蒸汽湿度不确定性分析改进

分析了现有的采用微波谐振腔测湿理论计算水蒸汽介电常数公式的不确定性,并在微扰理论的基础上,根据谐振时电磁场储能相等的原理,推导了工程应用计算公式。为了补偿在实测时由于温度的变化导致的计算公式中谐振腔基准频率偏移,根据在体膨胀系数定义和线膨胀系数定义下计算结果应一致的规则,建立了热膨胀模型。对三种测湿计算公式产生的误差进行了分析比较,给出了理论计算的不确定度比较曲线。结果表明,采用本文提出的计算公式,经补偿可以提高测量精度三倍甚至以上。

330kV罐式断路器中六氟化硫气体湿度的测量

介绍了330kV罐式断路器中六氟化硫(SF6)气体湿度测量的意义、原理和系统。对11台330kV罐式断路器进行了湿度测量 ,发现环境温度对SF6 气体湿度有显著影响。环境温度升高时 ,SF6气体湿度升高。通过理论分析 ,认为吸附作用是导致SF6 气体湿度随环境温度变化而变化的原因。

宽温压力可变标准湿度发生器的研制

采用双温双压法原理研制了一套宽温度范围、测试室压力可变的标准湿度发生器。它能够测量发生温度范围为-50-90℃、相对压力范围为-50-0kPa、扩展不确定度为0．3％RH-0．8％RH（k=2）的5％RH-96％RH全量程相对湿度。其测试室尺寸为φ150mm×400mm，样气流量为5-30L／Min。通过设计高精度饱和器压力和流量自动调节装置，采用工控机与PLC相结合的操作控制方式，实现了全自动运行。冷镜式精密露点仪和重量法湿度计的实际测试结果均验证了其不确定度。

精密露点仪的露点与相对湿度换算及验证研究

为验证精密露点仪内置相对湿度换算结果的准确性,将国际上普遍认可的Sonntag饱和水蒸气压公式和Hardy湿空气增值系数公式应用于露点与相对湿度换算公式中,作为标准换算方法对多款常用精密露点仪的内置相对湿度换算结果进行了验证,结果表明0.01℃分辨力的仪器相对湿度显示值与计算值的偏差均不超过±0.03%RH;个别0.1℃分辨力仪器的相对湿度偏差则达到±0.5%RH。可见,0.1℃分辨力的仪器难以满足作为相对湿度标准器的要求。对于无露霜点判别功能的仪器,结果显示按露点与按霜点换算得到的相对湿度差异很大,且与实际相对湿度差异也很大,因此不能用于负露点条件下相对湿度的测量。由该公式还得到以下结论:增值系数在常温常压下对露点与相对湿度换算结果影响很小,可忽略,在高温低压时则有一定影响,不可忽略。

相对湿度计算方法及其编程实现

阐述了相对湿度的计算。通过对湿度查算表湿度、干球温度、干湿球温差数据间关系的分析研究,提出一种根据湿度基准值进行二次线性插值求得湿度测量值的计算方法。并给出了计算方法的C语言程序。本方法简便、准确,如计算结果四舍五入保留整数,则与湿度查算表数值完全吻合。实验表明:应用此方法的实时测湿系统,其湿度测量精度主要取决于温度测量精度。

采用IC传感器的相对湿度测量

在比较各种相对湿度测量方法及传感器的基础上，结合实例介绍了集成湿度传感器的特性及使用方法，指出使用条件的影响因素及补偿途径，给出了带有温度效应补偿作用的相对湿度检测具体实现线路，并提供了检测软件计算的具体表达式，分段实施的对比实验结果，以及检测过程的外界条件限制。

高温高压蒸汽相对湿度测量

为推广工业生产中高温高压蒸汽相对湿度测量应用与温度100℃以上相对湿度测量国际单位制(SI)溯源,对国内外高温蒸汽湿度发生、相对湿度测量工艺原理以及对应测量范围的最新研究进行了概述。通过对比测量的方式对不同测量方法之间相对湿度测量偏差与不确定度进行了平行比较,并结合相对湿度测量SI溯源与测量技术特征进行了综合分析。对比实验得出,在露点温度127℃条件下,蒸汽膨胀法与微波谐振法对比测试偏差随相对湿度的增加逐渐增大,当相对湿度达70%时,测试偏差接近4%。蒸汽凝结法与气-汽混合法在露点温度128℃、相对湿度95%条件下,测试偏差≤0.5%,不确定度≤1%。4种测量方法均实现了露点温度100℃以上高温压力蒸汽相对湿度的有效测量。