基于TAP技术的信令采集系统的设计与实现

通过分析信令采集网络的整体架构与相关信令协议,比较高阻跨接和端口镜像两种信令采集方式的技术特点,提出基于TAP技术的软交换信令采集方案,设计该信令采集系统的整体架构,研究软交换信令采集系统的实际组网方案和系统功能。

基于振动信号分析的V型有载分接开关机械故障识别方法

有载分接开关(OLTC)是变压器中唯一频繁动作的关键部件,容易发生机械故障,从而引发严重的安全事故。分析了V型OLTC的切换原理,设置了3种常见机械故障,利用多通道振动传感器采集切换过程的振动信号,提出了一种基于振动信号分析的V型OLTC机械故障识别方法。首先,采用CCEMDAN算法分解振动信号,基于相关系数法构建特征矩阵,利用奇异值分解对振动信号进行特征提取;其次,通过主成分分析与K-means聚类进行振动信号的最优测点选择;最后,基于XGBoost集成学习算法实现了机械故障分类。试验结果表明,OLTC箱体正面所测振动信号能更好地反映其内部机械状态,所提方法对于3种机械故障的识别准确率达到98%,高于随机森林、GBDT等集成学习算法。

基于优化TQWT及孪生SVM的有载分接开关机械故障诊断

为进一步提高有载分接开关(on-load tap changer,OLTC)机械状态监测的准确性,文中基于优化品质因数可调小波变换(tunable quality wavelet transform,TQWT)对OLTC切换过程中的振动信号进行了分析。即使用人工鱼群算法(artificial fish swarm algorithm,AFSA)基于分解余量与整体正交系数研究了TQWT的优化分解方法,计算得到了OLTC振动信号的多个子序列,构建了基于优化孪生支持向量机(twin support vector machine,TWSVM)的OLTC机械故障诊断模型。对某CM型OLTC正常与典型机械故障下振动信号的分析结果表明,所提优化TQWT分解方法有效提高了OLTC振动信号分解结果的准确性。相对于其他诊断模型,所构建AFSA-TWSVM的OLTC机械故障诊断模型分类效果好且收敛速度更快。

基于Matlab/DSP Builder任意波形信号发生器的两种设计

根据传统型任意波形信号发生器和基于DDS任意波形信号发生器的设计原理,采用Matlab/DSP Builder的建模方法,在DSP Builder平台上完成两种原理的系统建模和仿真,并用SignalCompiler工具对模型进行编译,产生QuartusⅡ能够识别的VHDL源程序,并通过FPGA芯片EP2C8Q208C来实现,最后用SignalTapⅡ进行硬件测试。经系统仿真和硬件测试,证明两种设计方法的正确性。比较传统的硬件描述语言建模,该方法设计简单、修改方便、成本低、不涉及到任何编程,对硬件理论知识要求不高,实现起来容易。

变压器套管末屏的应用实例与分析

从变压器套管末屏的数例应用入手,逐一分析了套管末屏在变压器试验中的作用,并对其间可能产生的问题做了阐述。

基于FPGA的FFT算法设计与实现

提出一种基于FPGA实现32点实序列FFT的设计方法,采用基二时间抽取算法以及并行迭代处理方案。选择Altera公司Cyclone IV系列芯片,并用Verilog HDL完成设计输入。最后通过Signal Tap与Matlab数据对比发现,该设计可以实现对高速A/D采样数据的实时、准确处理。

嵌入式逻辑分析仪在FPGA设计中的应用

介绍了大规模可编程逻辑器件开发工具Quartus II中嵌入式逻辑分析仪Signal Tap II的基本用法;并结合一个具体的应用实例来说明了Signal Tap II在系统硬件调试过程中的优点及其强大功能。

基于DDS的轻敲式原子力显微镜探针驱动方法研究

以DDS芯片AD9833为核心,以NI6229数据采集卡的数字I/O口模拟SPI总线控制AD9833,实现了1Hz到10MHz频率范围内连续正弦信号输出,分辨率达到10-5,最小步进1Hz。数据采集卡与DDS芯片AD9833的结合为轻敲式原子力显微镜探针的驱动提供了稳定精确的正弦信号源。实验证明,此设计硬件电路结构简单,软件控制灵活,输出信号频率稳定,精确。

振动法在线检测电力变压器有载调压开关触头状况的可行性研究

以一台SYJZZ型有载调压开关为研究对象,分析振动信号与OLTC的触头状况之间的关系。首先分析了OLTC动作过程与振动信号在时间上的对应关系,提取出正常信号的基本特征,并找出与故障信号的区别,进而分析故障信号的原因。比较振动信号的分析结果与实际故障的检测结果,得出振动法检测变压器有载调压开关是一种有效可行的方法。

基于FPGA的UART设计与实现

通过现场可编程门阵列(FPGA)实现了一款具有通用性的UART模块,整个系统的设计采用自顶向下的模块化设计思想以及Verilog HDL的编程语言完成,并通过串口调试助手以及Signal Tap仿真发现该系统能够准确的发送、接收数据。整个UART接口电路结构简单,工作稳定可靠,可应用于各种具有UART接口的硬件电路中。

橡胶树橡胶生物合成调控相关基因的表达相关性分析

该文通过q PCR获得了正常割胶条件下,9个茉莉酸信号途径关键环节基因Hb COI1、Hb JAZ1、Hb JAZ2、Hb JAZ3、Hb MYC1、Hb MYC2、Hb MYC3、Hb MYC4、Hb MYC5和6个橡胶生物合成相关基因Hb HRT2、Hb SRPP、HbREF、Hb HMGR1、Hb HRT1、Hb GAPDH在5个橡胶树魏克汉种质和5个1981’IRRDB种质胶乳中的表达数据;通过皮尔逊相关系数分析了这15个基因彼此间的表达相关性,分别获得105对基因的双变量相关系数(r12)和偏相关系数(r12.3),所有105对基因的双变量相关系数(︱r12︱)和偏相关系数(︱r12.3︱)的平均值分别为0.486±0.220和0.304±0.211,达到0.05的差异显著水平。其中,r12与r12.3方向相同的63对(60%),方向相反的42对(40%);︱r12︱<︱r12.3︱的23对(21.905%),︱r12︱>︱r12.3︱的82对(78.095%);双变量相关显著性P<0.05的76对(72.38%),P<0.01的59对(56.19%);偏相关显著性P<0.05的21对(20%),P<0.01的16对(15.24%)。结果显示,这两条途径中的基因表达彼此相关,这为基因表达谱分析中普遍采用的前提假设"功能相关基因的表达相关"提供了进一步的实验证据,可用于挖掘、筛选和预测与橡胶生物合成相关的未知基因,为研究橡胶树产量形成的分子调控机理提供理论基础。

真空灭弧OLTC与油灭弧OLTC的振动特性对比

为提高对真空灭弧式有载分接开关(on-loadtapchanger,OLTC)运行特性的认知水平,掌握真空灭弧式OLTC切换过程中的振动特性,提高其运行可靠性,基于改进密度的含噪声空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise, DBSCAN)算法对比分析了真空与油灭弧式OLTC切换过程中的振动信号。即通过合理设定距离阈值和点数阈值对振动信号进行了DBSCAN聚类,然后根据聚类结果定义了动作点数和离散点数来描述OLTC的振动特性。对SHZV型真空OLTC与M型OLTC切换过程中振动信号的分析表明:改进DBSCAN聚类算法能有效描述OLTC振动信号的脉冲分布特征,相对于油灭弧OLTC,真空灭弧式OLTC切换过程中振动信号的动作点数和离散点数均大于油灭弧式OLTC,反映了真空灭弧式OLTC振动信号多脉冲离散分布的特点。研究结果可为基于振动分析法的真空OLTC机械状态监测技术提供参考。

小波奇异性检测诊断有载分接开关故障

为有效判断出有载分接开关(OLTC)的状况,测量了OLTC切换过程中其表面的振动信号,分析了切换动作过程。运用Hilbert变换提取了振动包络,采用小波变换及模极大值算法滤除了包络中的高频成分及随机噪声,结果表明该算法能够抑制OLTC振动包络信号中的高频及随机噪声。提出了OLTC振动包络信号各波峰的奇异性指数的计算方法,奇异性指数的物理意义就是信号在奇异点处的光滑程度,或者说是信号峰值陡峭程度的一个度量,所以包络信号各波峰的奇异性指数可用来判别OLTC的动静触头表面状况、弹簧压紧情况等。因此,运用奇异性指数作为特征参数,分析了触头正常及触头表面磨损、触头表面烧损、触头弹簧松动时的OLTC切换时表面产生的振动信号,提出与触头正常时相比,触头磨损及触头弹簧松动时其相应的振动包络信号波峰的奇异性指数变大;触头烧损时其相应的振动包络信号波峰的奇异性指数变小,结果表明这种基于包络分析及小波奇异性的算法可用于振动法检测OLTC状况。

橡胶树茉莉酸信号途径相关基因表达与橡胶产量的相关性

割胶促进橡胶树合成天然橡胶与激活乳管细胞的茉莉酸信号途径密切相关,但茉莉酸信号途径关键环节的基因表达水平与干胶产量的相关性尚不清楚。为了找到与产量相关的分子标记,该研究采用qPCR技术,分析了割胶条件下茉莉酸信号途径关键环节的9个相关基因在5个橡胶树魏克汉种质和5个1981’IRRDB种质乳管细胞中的表达。结果表明:大多魏克汉种质的株次干胶产量显著高于1981’IRRDB种质。在9个基因中,除了HbMYC4和HbMYC5,其余7个基因在大多橡胶树魏克汉种质中的表达量均显著高于1981’IRRDB种质,尤其是HbMYC3基因表达差异性好,与干胶产量相关性高,有望作为橡胶树产量育种的一个分子标记。这对育种周期长的橡胶树产量育种具有实际应用价值。

基于振动信号的有载分接开关故障模拟试验研究

目前主要基于振动信号来实现有载分接开关的状态监测和故障诊断。通过搭建有载分接开关故障模拟试验平台,针对某厂生产的主流CM型和CV型有载分接开关,开展了紧固件松动故障、弹簧动能不足故障、触头磨损故障和制动失效故障等常见故障模拟试验;并且为了反映不同的故障严重程度,针对每种故障都根据实际情况设置了不同梯度类型。研究了典型故障条件下故障模拟试验方法,得到典型故障条件下振动信号时域图和频谱图。研究结果表明:不同故障状态的时域波形和频谱图存在差异,表现出不同特点,通过故障模拟试验监测的振动信号可以对典型机械故障进行有效判断。

绝缘油对变压器有载分接开关振动信号的影响

为进一步理解和掌握绝缘油对变压器有载分接开关(on-load tap-changer,OLTC)切换过程中振动信号的影响,以某35 kV变压器OLTC为试验对象,分别对变压器油箱和OLTC油室内均有油、变压器油箱内有绝缘油和OLTC油室内无绝缘油、变压器油箱和OLTC油室内均无绝缘油3种状态下OLTC切换过程中的振动信号进行了测试。然后应用可调品质因子小波变换(tunable Q-factor wavelet transform,TQWT)将振动信号分解为多个复杂度不同的时间序列,经3次样条插值算法计算了各个时间序列的近似熵。结果表明,近似熵较好地度量了OLTC振动信号经TQWT分解后的时间序列的复杂度,OLTC油室内绝缘油的阻尼等降低了其切换过程中振动信号的复杂度,变压器油箱内绝缘油对振动信号的影响有限,但呈现随机性。研究结果可为基于OLTC机械状态的振动监测技术提供重要依据。

基于信号处理的有载分接开关过渡电阻测量方法

有载分接开关(on-load tap changer, OLTC)在出厂前和运行维护期间,需利用直流或交流测试装置进行工况检测。OLTC交流测试装置因测量回路阻抗较大,存在过渡电阻信息计算不准确等问题。为此提出以小波变换、傅氏变换、Prony等算法提取采样信号基波分量并以dq坐标变换为核心算法的回路阻抗求解方法。首先利用小波变换对OLTC切换关键点进行辨识,然后对比了傅式算法、Prony算法和最小二乘算法在提取信号基波分量的差异,最后通过dq坐标变换计算得到电路等效阻抗及过渡电阻数值。结果表明,仿真与实测结果基本一致,验证了方法的有效性,而傅式算法计算过渡电阻误差最低,约为104.812 5%。该方法为优化OLTC设备工作参数测量提供了依据,可以为下一步样机开发提供思路。

小波分析在振动攻丝扭矩信号滤波中的应用

介绍了小波分析理论及小波变换的快速算法 ,讨论了该理论在振动攻丝扭矩采样信号滤波中的应用 ,通过对所获得的扭矩信号进行小波变换 ,将其分解成若干个互不重叠的频带 ,利用阈值量化处理的方法去除噪声 (高频信号 ) ,再将剩余部分进行重构 ,形成了抑制噪声的滤波信号 .实验结果表明 ,该方法对采样信号进行滤波是十分有效的 。

有载分接开关扭矩在线监测

针对目前电网中广泛使用的35 kV V型有载分接开关,对其储能机构的结构特点及动作原理进行了详尽分析。研究结果表明,扭矩监测技术在分接开关在线检测方面具有良好的应用前景,可在提高检修水平和降低检修成本两个方面为电网的安全运行发挥作用。

基于EEMD的有载分接开关触头松动故障诊断

针对基于经验模态分解(EMD)的希尔伯特黄变换(HHT)在变压器有载分接开关(OLTC)振动信号故障检测方面的模态混叠问题,提出了集合经验模态分解(EEMD)方法,有效解决了EMD模态混叠的缺点。在EEMD的基础上对振动信号进行HHT,提取信号的边际谱,实现对触头松动故障的检测。仿真与实际试验表明,将该方法应用于分接开关振动信号的分析,可有效地提取故障特征量,有利于对触头故障的诊断。