工业控制系统的功能安全与故障诊断关键技术研究

故障诊断概念已被大家所接受,但有关功能安全的研究仍显不足。文章讨论了功能安全的主要研究内容和故障诊断的相关理论与算法,分析了它们之间的关系,围绕系统生命周期探讨了工业控制系统功能安全的一般设计方法和安全措施,通过分析进一步明确了它们的研究范围,对提高安全控制系统的设计和管理水平具有一定的指导意义。

变电站电压无功优化控制器

根据电网的终端变电站的二次母线（１０ｋＶ或３５ｋＶ）的接线特点，以母线电压和网损作为目标函数，以有载调压变压器和并联电容器作为调节手段，推导出变电站电压无功控制器的控制规律，并着重分析了抽头变化、并联电容器的投切效果与系统网络参数的关系．此外本文还论述了ＶＱＣ变电站电压无功控制器的硬件、软件设计思想、主要特点及采用的新技术；介绍了现场运行的情况；指出了ＶＱＣ—Ⅱ型变电站电压无功控制器对ＶＱＣ—Ⅰ型的改进之处．

基于神经网络和模糊逻辑的工业过程故障诊断与报警系统

用单一理论和方法对复杂系统进行故障诊断效果不太好.文章讨论了基于神经网络和模糊系统的故障诊断以及它们之间结合方式的特点,提出了一种保障工业生产安全可靠运行的有效方法:分级故障诊断算法+过程监控与报警,仿真并设计了基于工控网络的工业过程故障诊断与报警系统.研究表明基于径向基函数神经网络+模糊逻辑的算法具有较快的训练速度和较好的泛化能力,可识别多回路故障.

IC卡预付费电表系统安全性分析

介绍了自行研制的ＩＣ卡预付费电表系统中各环节的安全性并导出其安全策略。

基于人工神经网络的建筑电气节能评估模型

针对建筑电气节能评估模型问题和南京地区某生活小区的实际情况,提出了电气节能改造的方法。同时,进行了节能计算,建立了基于人工神经网络的生活小区建筑电气节能评估模型。计算结果和仿真研究表明,该节能方法效果明显,节能评估模型正确,具有较好的应用价值。

复杂电力电子主回路故障诊断研究与仿真

根据双桥串联可控整流电路输出故障电压具有周期性、平移性、随着控制角大小变化波形伸展的特点,按晶闸管序号进行了故障分类,共有25大类、294小类,提出了实时采样的快速傅立叶变换+概率神经网络的故障诊断方法.首先对整流输出电压实时采样值进行快速傅立叶变换得到幅值和相位,然后根据幅值信息利用概率神经网络进行故障大类识别,利用相位信息进行故障小类识别.仿真结果表明,该方法诊断结果正确、实时性好、硬件实现简单,对复杂电力电子主回路的故障诊断具有普遍适用性.

基于GSM/GPRS的负荷控制管理系统的研制

为了满足配网自动化和电力需求侧管理的要求,提出了一种负荷控制管理系统的设计方案,该方案通过GSM短信方式直接实现采集器与主站之间的双向数据传输,节约了投资,缩短了开发周期;介绍了该系统的组成、主要功能和数据库访问的主要接口标准,这些标准常用在虚拟仪器等系统开发中;给出了基于ODBC的负荷控制管理系统与电力M IS系统之间的数据共享方法,负荷控制管理系统主站使用电力M IS系统的内网IP地址,通过防火墙与电力M IS系统交换数据,由电力M IS系统进行WEB信息发布,该方法简便灵活、安全性高.两年多的实际应用情况说明了负荷控制管理系统方案的先进性和实用性.

计算智能主要算法的比较与融合

计算智能算法的融合可以有效解决实际问题,但算法选择带有一定盲目性。文章对计算智能的主要算法——人工神经网络、人工免疫系统、模糊系统和遗传算法等的特性进行比较,提出了四种融合形态——串联型、并联型、部分融合型和完全融合型,以及融合步骤、融合的数学描述,讨论了六种融合算法的特点和方法。融合提高了算法性能、扩大了应用范围。通过比较明确了计算智能算法的选择方法和进一步研究的方向;通过仿真分析说明了算法融合思路的正确性。

基于随机Petri网的信息系统工作流建模

工作流过程验证领域存在的问题是:通常用描述工具仅仅是对所建模型进行简单的语法验证,结果验证不彻底,致使开发效率降低。文章提出了一种通用Petri网工作流建模和验证方法。以常规信息系统的一个工作流程为例,构建基于随机Petri网的工作流模型,从静态角度给出正确的工作流模型结构标准,从动态角度给出正确性验证方法及有关规则,并分析了模型的正确性,通过冲突分析说明该模型结构不存在死锁结构、不可达节点、同步丢失等现象。研究结果表明:随机Petri网及其扩充形式便于描述异步、并发、并行等情况、一定程度上解决状态空间爆炸问题、便于进行性能评价,如果从语义验证和结构验证两方面对随机Petri网工作流模型进行验证,可以提高模型正确率。

IC卡预付费电能表的技术及其发展现状

叙述了ＩＣ卡预付费电能表的工作原理，论证了ＩＣ卡预付费电能表的安全性与可靠性，指出ＩＣ卡电能表必须使用加密ＩＣ卡或ＣＰＵ卡，才能有足够的安全性，必须克服“死机”和“乱码”两大顽症，才能有良好的可靠性，最后介绍了ＩＣ卡预付费电能表的使用现状及发展趋势。

免疫控制算法与应用研究

生物免疫系统的学习、记忆、自适应和天然鲁棒性等特性为现代控制理论和控制工程提供了新的研究思路.介绍了生物免疫系统的相关机理,并对生物免疫系统、人工免疫系统和控制系统的相似性进行了说明,总结了主要的免疫模型、算法和免疫控制最新研究成果及应用情况,从理论分析、算法研究、融合研究、应用研究4个方面提出了免疫控制进一步的研究工作,指出了人工免疫系统应用于自适应控制、智能控制、反馈控制、顺序控制、机器人行为控制、自适应干扰中和器等方面的研究方向.结果表明:免疫控制具有十分广阔的应用前景,是富有挑战性的研究课题.

农村配变电能计量控制管理系统

指出了在普通配变电能计量箱中增加 IC卡预付费控制功能是一种新型的适合我国国情的农村电能计量控制方式 ,介绍了农村配变电能计量控制管理系统的结构、主要功能、设计要求 ,着重讨论了采用软件握手方法编制通信程序的思路、优点和实际效果 。

一种实用的智能仪表防“死机”方法

“死机”是智能仪表的一大顽症。文章中提出新颖实用的智能仪表“防死机”的方法——硬件定时复位法,介绍该方法的硬件、软件设计思路和在IC卡预付费电能表等智能仪表中的应用情况。实践证明:采用硬件定时复位法,可以完全解决一类智能仪表易死机的问题。

主动学习——想学习·会学习·不断学习

本文提出了培养学生主动学习的思路；分析了主动学习三层次——想学习、会学习、不断学习的内涵；介绍了主动学习的方法；结合计算机技术的特点讨论了主动学习的切入点。

新型农村配变电能计控箱的抗干扰探讨

介绍了农村配变电能计控箱的主要特点、功能和工作原理 ,从硬件的设计、安装、调试和软件编程等方面详细分析了提高可靠性的技术措施 ,着力解决“死机”和“乱码”两大难题。通过电能计控箱实现IC卡电能自动收费管理 ,克服了农村电能管理的多种弊端 ,基本解决了农村拖欠电费、抗交电费等难题 。

基于FTA和DTMC快速构建安全控制系统

以恒压供水控制系统为例提出了一种快速构建安全控制系统的方法.首先对所设计系统的基本结构采用故障树法(FTA)进行故障定性分析,据此确定并完善系统总体结构和主要功能,然后对该系统硬件结构进行基于离散时间马尔可夫链(DTMC)的可靠度计算,最后根据可靠度求出失效率(PFD),再查功能安全标准中的PFD和功能安全评估等级(SIL)关系表确定SIL.研究表明:在系统分析和设计阶段充分考虑控制系统的功能安全,有利于提高控制系统的可靠性和开发效率.

基于组态王Excel VBA的数据监控系统设计

通过亚控公司开发的组态王与常用的Excel VBA软件相结合来对工业现场中得到的历史数据进行操作。

IC卡计算机售电管理系统

介绍了ＩＣ卡计算机售电管理系统的设计目标，硬件软件模型和应用情况，指出只有解决好系统的安全性和可靠性等问题，才能使之推广应用。

IC卡多功能电能表的应用

叙述了IC卡多功能电能表的工作原理；介绍了IC卡多功能电能表的主要功能，即分时计电、预付电费和负荷控制等；指出IC卡多功能电能表的推广应用有利于电力系统的节能增效。

计算机学习中逻辑思维和系统思维能力的培养

针对应试教育下教师"满堂灌"、学生被动学的方式存在不利于创新人才的培养和研究型大学的建立等问题,结合计算机课程的特点提出了培养学生掌握正确的学习方法和思维习惯的思路,讨论了计算机学习中的逻辑思维和系统思维的方法,自觉的思维训练将会使学生终身受益.