装表接电中智能电表在远程抄表中的通信协议分析

文章对装表接电环境下的远程抄表系统中智能仪表的通讯协议进行了详细的分析。本文在对目前已有的通讯技术进行深入分析的基础上,对其数据传送的有效性与安全性进行了较为详尽的论述。本文着重从经济效率、实用可行性等方面对其进行了研究。在对比分析各种通讯协议的基础上,给出了相应的改进意见,以期达到最大限度地提高远程抄表系统的综合性能。

氧化催化器出口温度控制研究

氧化催化器(DOC)出口温度控制是实现颗粒捕集器(DPF)主动再生控制热管理的关键。本文结合DOC系统的实际特征对系统进行分析,研究DOC传热及化学反应特性,建立了DOC一阶加延迟的载体出口温度响应模型,并利用载体试验数据进行了模型参数校核,同时建立了热响应特征模型时间常数及延迟时间常数与排气流量的关系。依据系统模型特征,研究了基于内模控制架构的PID控制策略,采用Pade二阶非对称近似方法对系统响应延迟部分进行处理,利用经典PID控制器与内模PID控制器等效方法建立了PID参数求解方程,分析了滤波器参数的设置方法。该控制策略通过台架试验,选取连续变化工况进行测试,DOC出口温度在排气流量及入口温度均大幅变化的情况下,可以确保出口温度控制在(575±20)℃范围内。

柴油机微粒捕集器碳载量估计与分布特性研究

建立了一种考虑催化再生的微粒捕集器碳烟沉积量估计模型。通过试验数据辨识出NO_2与碳烟的反应以及热催化再生反应参数和载体捕集特性参数。在不同工况下,碳烟沉积量估计模型的计算值与实际碳载量称量值相比,误差可以控制在10%以内。经过计算,随着排气温度的不断提升,碳烟再生量权重不断提升,催化再生有效地降低了颗粒物沉积量,延长了主动再生周期。通过深床层离散分层和饼层累积碳载量计算,碳烟加载量主要分布在饼层,深床层占比较少,且深床层碳烟量主要集中在离散层的第1层中。经过验证,引入NO_2辅助再生及热催化再生反应的模型有效地估计了碳烟加载量并对碳载量分布特性给出了有效的分析,为微粒捕集器内碳烟颗粒物主动再生时机的判断提供了参考。

NO_2扩散作用对催化型微粒捕集器再生的影响

针对催化型微粒捕集器被动再生反应机理的问题，采用试验和仿真研究了NO2扩散作用对壁面和碳烟层再生产生的影响。由于壁面层产生NO2，饼层消耗NO2，形成的浓度梯度作为驱动力产生反向扩散扩用，在多孔介质中发生孔扩散及努森扩散，NO2多次参与了碳烟的被动再生反应。研究结果反映考虑扩散作用的被动再生模型与试验值相比，再生模型反应压降偏差可控制在7.0%以内，NO2偏差小于7.3%。NO2扩散作用随入口温度的升高更加明显，载体入口气体温度增加100℃时的NO2增加率约为增加50℃时NO2增加率的1.90~1.95倍。425℃时，z/L=0.9，H=0.1829mm处NO2浓度最高，NO2质量分数最高为5.69×10-4。分析碳烟再生过程发现，排气温度提升增强了NO2扩散作用，进而促进了颗粒物再生。425℃条件下，1000s内完成了55.94%的碳烟再生，深床层完成了80.53%，总再生量是325℃条件下的3.68倍。NO2扩散作用有效提升了载体的被动再生能力，延长了主动再生周期，改善了载体耐久性能。

涂覆量对CDPF压降和再生特性影响的研究

本文中通过台架试验研究了3种不同贵金属涂覆量对柴油机微粒捕集器载体压降和再生特性的影响,结果表明,18和24g/L涂覆量对载体压降影响相似,最大增加0.19k Pa,压降最大增加率为13.4%,30g/L涂覆量载体压降最大增加0.39k Pa,压降最大增加率为36.7%。通过被动再生过程的试验可以看出,增加贵金属涂覆量可提高被动再生率,增加再生量,进而延长主动再生周期,改善载体耐久性能。

基于ArcSDE和SQL Server2000的洪涝灾害救助决策支持系统空间数据库设计研究

空间数据库能否得以充分利用的关键在于解决用户应用系统与空间数据库的数据传输问题.在众多的解决方案中,空间数据库引擎(SDE)备受关注.本文基于ArcSDE和SQLServer2000来建立洪涝灾害救助决策支持系统空间数据库,对空间数据库技术、建库、管理系统的实现方法进行了探讨.研究表明空间数据库引擎(SDE)技术比传统空间数据管理效率高、数据共享性好,可以获得数据库系统有效支持、并可以在网络方面得到有效拓展,使得对空间数据的操作更加灵活自如.

相间滑移对喷油器喷孔内空化现象数值模拟研究的影响

针对喷孔内空化现象影响喷雾特性进而影响发动机经济及排放性能的问题,利用ANSYS_Fluent 15.0软件,在湍流计算采用realizable k-ε模型、空化计算采用S-S模型(Schnerr and Sauer Model)的基础上,基于均相流及双欧拉两相流模型建立了2种喷油器喷孔内空化现象数值模拟模型。基于均相流的模型认为液相与蒸汽相流速相同,即不考虑相间滑移的影响;基于双欧拉两相流的模型认为液相与蒸汽相拥有不同的流速,即考虑相间滑移的影响。2种模型的计算与试验结果对比分析显示:在相同边界条件下,2种模型的计算结果存在显著差异,考虑相间滑移的计算结果与试验结果吻合良好,既能反映喷孔内空化现象的变化趋势,也可获得准确的空化特征长度,未考虑相间滑移的计算结果仅可反映喷孔内空化现象的变化趋势,但2种模型均不能捕捉到喷孔内空化区域末端的小型空化团分离现象。该结果表明,在空化现象数值模拟研究中,强湍流作用下蒸汽相的运动状态完全受液相支配,而液相运动状态不受蒸汽相影响的这一结论,并非在所有流动状态下均成立。

不凝性气体及湍流扰动对喷嘴孔内空化现象的影响

利用ANSYS_Fluent 15.0软件,在两相流计算采用均相流模型(HEM)、湍流计算采用realizable k-ε模型基础上,分别基于SS及Singhal空化模型对喷嘴孔内空化现象进行数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行对比分析,其中前者忽略了不凝性气体及湍流扰动对孔内空化现象的影响,而后者考虑了这2个因素。其后在两相流计算仍然采用均相流模型的基础上,将Singhal空化模型与不同的湍流模型组合应用,并与试验结果进行对比分析。结果显示:不凝性气体及湍流扰动对喷嘴孔内空化现象数值模拟存在显著影响,不考虑这2个因素时计算所得喷孔内气相区域分布规律与试验结果一致,然而计算所得气相体积分数仅为试验结果的42%,考虑这2个因素时计算所得气相区域分布规律同样与试验结果一致,且计算所得气相体积分数约为试验结果的96%,即考虑不凝性气体及湍流扰动的影响会使喷嘴孔内空化现象数值模拟更加准确;考虑不凝性气体及湍流扰动时计算所得气相区域在其末端出现小幅扩散现象,这种扩散现象源于不凝性气体在气相区域末端的膨胀作用;湍流粘度的计算结果通过影响场内流速、静压的方式最终对计算所得喷孔内气相区域分布产生一定影响。

北京野生水鸟迁徙规律及其监测策略初探

2005年全球暴发的禽流感疫情备受世界关注,候鸟带毒且野生水鸟是禽流感病毒的天然储库已被世界公认,我国野生动物疫源疫病监测工作已被提到重要议事日程。通过对2006～2008年监测数据的分析,发现北京市野生水鸟春季迁徙从2月下旬开始,4月初达到迁徙高峰;9月下旬开始秋季南迁,11月下旬达到迁徙高峰。并分别对北京地区雁鸭类、鹬鸻类、鹭类的迁徙规律进行了分析;根据北京的气候特点分析了野生水鸟的分布和迁徙特点;根据禽流感病毒与温度的关系,提出了北京的重点监测时期及物种。

基于EVI植被指数的大尺度草地多源信息综合分类研究

在全国范围内采用MODIS EVI植被指数结合多源环境因子数据的方法实现对主要草地类型的划分。在借鉴第一次草地调查分类方案的基础上,提出了新的草地分类方案,将我国的天然草地划分为9类。根据气候带分布状况划分我国的四大草地资源分区,在分区内进行草地分类。在分类中通过量化分析各草地类型增强型植被指数和高程、降水、积温和湿润度等环境因子特征,建立草地类型提取规则,采用基于知识的方法进行分类,最后将各分区分类结果合并形成全国草地分类结果。采用混淆矩阵的方法对分类结果进行精度检验,总体精度达到96.19%,分类效果比较好,体现了我国主要草地类型的基本分布状况。

基于ZigBee协议的环境检测系统开发

针对复杂环境温湿度测量布设线缆复杂的问题,提出一种基于ZigBee协议的无线传感器网络的解决方案。该方案利用JN5139-Z01-M01模块作为测量单元的芯片,使用盛世瑞恩公司的SHT15传感器对环境温湿度进行测量,将测量数据传送到以JN5139-Z01-M02为芯片的网络协调器中。网络协调器将数据传送到上位机,实现了温湿度的监测以及实验数据的存储。同时,利用Visual C++6.0开发出了上位机数据处理软件,可随时监测传感器网络中的各个测量单元的运行状况,以便及时作出相应的调整。实验结果证明,该系统运行良好,能在强干扰环境下准确测量出环境中的温湿度。与传统的有线测量方式相比,很好地解决了通信和测量的便捷性问题。

低乙醇配比的乙醇-柴油混合燃料空化特性试验

为了完善乙醇-柴油混合燃料的喷嘴孔内空化现象及近场喷雾特性研究,利用高速摄像机和放大尺寸单孔透明喷嘴观察乙醇体积分数分别为0%、5%和10%的3种乙醇-柴油混合燃料在喷孔中的两相流动及近场喷雾,在喷射压力为0.26~0.46 MPa的范围内对空化特征长度、流量系数、空化数、雷诺数等特性参数及喷嘴近场喷雾特性进行了分析。将3种混合燃料分别命名为E0D100N0、E5D90N5和E10D85N5,其中E、D、N分别代表燃料中的乙醇、柴油和助溶剂正丁醇,下标表示各成分的体积分数。试验结果表明:随着燃料中乙醇含量的增加,E0D100N0、E5D90N5和E10D85N5的空化初生及超空化对应的阈值喷射压力依次降低,空化发展期逐渐缩短,超空化期相应延长;在无空化和空化初生期乙醇含量的改变对近场喷雾锥角的影响并不明显,在空化发展期和超空化期,3种燃料近场喷雾锥角随乙醇含量的提高而增大,在柱塞流阶段,3种燃料近场喷雾锥角均接近0°;在同等喷射压力下,E0D100N0、E5D90N5和E10D85N5对应的流量系数和雷诺数依次增大,在柱塞流阶段,3种燃料对应的流量系数和雷诺数均急剧下降。

基于“3S”技术的河北高原坝区土地资源持续利用分析

研究目的:研究基于"3S"技术进行土地资源持续利用评价的过程与方法,并应用于典型农牧交错带———河北高原坝上地区。研究方法:通过GPS获取标志性地物点和典型地物点的空间位置,结合RS和GIS选取评价指标,在GIS中建立综合评价模型,对河北高原坝上地区的沽源县、康保县、张北县1988—2008年的土地资源持续利用情况进行了评价。研究结果:从3个层次结构,按照FAO提出的5个准则建立了土地资源持续利用评价指标体系;基于"3S"技术选取了适宜河北高原坝上地区的评价指标;对坝上地区1988—2008年的土地持续利用情况进行了评价。研究结论:从1988—2008年河北高原坝上地区土地资源持续利用水平比较低;基于"3S"技术对土地资源持续利用状况进行快速定量地评价分析是可行的。

喷嘴空化模型建立与有效性试验验证

提出了一种针对喷嘴孔内空化现象的数值计算模型——喷嘴空化模型,并进行了可视化试验以验证其模型有效性,其中喷嘴空化模型考虑了液相与气相之间相变、气泡动力学、湍流扰动及不凝性气体影响等诸多因素,并采用喷孔内空化数对相变速率方程进行了修正。将基于喷嘴空化模型的数值计算结果与试验结果及基于Schnerr-Sauer模型的计算结果进行对比分析,结果显示:在2种空化模均采用默认参数的前提下,喷嘴空化模型与Schnerr-Sauer模型计算所得喷孔内空化现象变化趋势均与试验结果吻合良好,即喷嘴孔内空化现象随喷射压力提高而加强,且在发展空化至超空化流态过渡过程中空化特征长度涨幅远高于其他流态过渡情况;喷嘴空化模型计算所得空化特征长度在各流态下均与试验结果吻合良好,Schnerr-Sauer模型计算空化特征长度则低于试验结果,两者与试验值的最大误差均发生在超空化阶段,其中喷嘴空化模型计算值为试验值的92%,Schnerr-Sauer模型计算值为试验值的65%。该结果表明,所建立喷嘴空化模型可用于较为准确地模拟喷嘴孔内空化现象的变化趋势及空化特征长度。

增程式电动汽车电子节气门连续逼近滑膜控制器设计

增程式电动汽车是混合动力汽车的重要方向之一。为了提高增程式电动汽车电子节气门控制性能,且控制效果不随电子节气门特性变化而变差,基于电子节气门非线性特性,建立面向控制器设计的非线性模型;应用递推平均滤波法对待跟踪开度信号和节气门位置反馈信号进行滤波,采用切换控制率构造电子节气门经典滑膜控制器。针对经典滑膜控制器会产生颤振的问题,对切换控制率在滑膜面附近进行连续逼近,设计了基于平滑控制率的电子节气门连续逼近滑膜控制器。其后应用不变集理论分析控制系统的稳定性,并给出连续逼近滑膜控制器参数选取原则。通过实验验证所设计控制器的实时性和有效性,结果表明,所设计的连续逼近滑膜控制器能够有效抑制颤振现象,很好地实现电子节气门的跟踪控制,控制效果对模型精确度依赖性不高,不随电子节气门特性变化而变差。

应用混合编程实现植被遥感信息提取与安全评价模型

针对区域植被覆盖及其变化情况,利用遥感技术获取植被信息的方法,构建植被监测指标体系,建立植被信息提取和安全评价模型,实现区域植被遥感信息获取、变化监测和安全评价;并利用ENVI/IDL结合C#语言,在VS2005环境下调用ArcEngine9.3工具包部分功能,充分利用各个语言的优势建立植被信息提取与评价软件包,为区域植被生长状况调查提供服务。

基于XML的GIS工程研究与开发

GIS工程在地理信息系统软件的图层管理中起着重要的作用.对于GIS工程的操作,传统的做法是采用INI文件格式或文本格式进行管理,但是这两种方法都有弊端.本文在对GIS工程进行详细研究的基础上,设计出基于MO的工程文件格式,并采用XML技术实现了对GIS工程快速高效的操作.

Atkinson循环汽油机小负荷燃油经济性优化

为优化汽油机小负荷区域燃油经济性,通过分析进气相位对汽油机小负荷工况燃油经济性影响规律。调整进气正时参数,推迟进气晚关角,优化进气门开启持续期,实现Atkinson循环发动机耗油率的下降。研究结果表明:采用Atkinson循环的发动机,在膨胀比增加的基础上,配合VVT及进气门开启持续期的调整,可以提升燃油经济性并降低泵气损失。提高几何压缩比由10.5增加到12.0,配合调整VVT和进气门开启持续期,利用曲柄连杆运动规律控制有效压缩比到10.7。选择进气门晚关角为下止点后100 CA、进气门开启持续期为270 CA时燃油经济性达到最优,对比原发动机性能效果改善17.96%,同时泵气损失降低13.96%。因此该优化方案为发动机油耗的改善,提供了一种有效的参考。

购物广场导航系统中路径分析和ComGIS应用实现

购物导航系统是一种采用科学的手段、先进的方法提高顾客购物效率的软件系统。以中关村购物广场为研究对象,提出了利用地理信息系统路径规划技术为主体,并在地理信息系统逻辑网络的基础上设计购物中心网络数据结构,建立适于路径分析的购物广场导航电子地图数据的整体设计方案。在经典Dijkstra网络分析技术和智能购物导航需求的基础上,设计了目标明确型、多店铺高效型、消磨时间型3种购物导航路径分析算法;并利用C#和ArcEngine 9.3组件,开发出一套具有信息查询、路径规划等功能,并有利于优化购物环境的购物广场导航系统。

高压共轨柴油机喷嘴内空化流动仿真分析

应用AVL FIRE软件对某高压共轨柴油机喷嘴内流动进行了仿真计算,获得了不同喷孔入口圆角和倾斜角下喷嘴内空化流动情况。计算结果显示:喷孔入口圆角的增大对喷孔流量系数和出口平均流速影响较小,但会显著降低出口气相体积分数。减小喷孔倾斜角会使流量系数和出口平均速度有小幅增加,出口气相体积分数降低明显,且使出口速度分布趋于均匀。