压接型IGBT器件封装退化监测方法综述

压接型IGBT器件是智能电网中大容量电力电子装备的基础核心器件,其可靠性直接关系到装备及电网的运行安全,而封装失效是其主要失效模式,封装退化监测是实现其故障诊断、状态预测及智能运维的关键。针对现有研究大多侧重于传统焊接型IGBT器件封装退化监测的问题,该文以压接型IGBT器件为研究对象,首先,介绍压接型IGBT器件封装结构;然后,系统分析微动磨损失效、栅氧化层失效、接触面微烧蚀失效、边界翘曲失效、弹簧失效、短路失效、开路失效共七种封装失效模式及对应的封装退化监测方法,并提出现有监测方法存在的问题;最后,从封装退化表征及评估、非接触式监测、高灵敏度监测三个方面,展望压接型IGBT器件封装退化监测新思路。

基于退化状态监测的海上风电机组可靠性评估方法

由于海上风电机组的基础结构与海洋油气平台较为相似,将退役的海上油气平台改造成海上风电基础的支撑结构,是海洋油气平台再利用的一种重要途径。海上风能具有不稳定性和不可控性,为了保障海上风机的安全运行,对海上风机的可靠性进行评估,研究了基于退化状态监测的可靠性评估方法。首先,将海上风机系统分为风轮、变桨、发电机、齿轮箱、液压、电气、偏航、制动和变频器九个子系统,通过数据模拟其失效状态,界定海上风机各个子系统的失效分布类型,模拟仿真得到各子系统的失效概率密度分布曲线和平均无故障时间等可靠性评估指标,并将风机看作整体,得到系统的失效概率密度函数及平均寿命值,而后建立基于Markov方法的海上风机可靠性模型,分析风机退化状态,通过仿真计算进行实例分析,得到风机处于不同状态的概率和平均持续时间。依据建立的海上风电机组可靠性评估模型得到的可靠性相关参数,可以更好地评估风电机组的运行状态,有助于制定更加合理的维护计划。

2010~2021年新疆库鲁斯台草原动态遥感监测变化分析

【目的】监测新疆库鲁斯台草原近12年动态变化状况,为生态系统可持续发展和管理提供理论支撑。【方法】利用新疆库鲁斯台草原2010~2021年Landsat影像,计算7种植被指数,基于野外实测草地高度、盖度及生物量数据构建草地退化指数(Grassland degradation index,GDI),建立基于最优植被指数和GDI的库鲁斯台草原草地退化反演模型;并对库鲁斯台草原草地退化状况进行分等定级,从草地退化等级、变化方向及变化强度综合分析库鲁斯台草原动态变化。【结果】(1)地上生物量、覆盖度及高度3个指标在草地退化监测中的权重由大到小为覆盖度(37.6%)>地上生物量(34.3%)>高度(28.1%)。(2)7种植被指数中NDVI与GDI相关性最高,R^(2)为0.854,基于NDVI的草地退化监测模型为GDI=0.860×NDVI+0.038。(3)2010~2021年库鲁斯台草原重度退化面积有所减少,变化方向主要以退化恢复型和未变化型为主,退化增强型面积为减少趋势,变化强度主要为无变化强度及慢速变化强度。【结论】近12年新疆库鲁斯台草原退化过程减弱。

面向智能制造的电磁线圈绝缘退化监测方法

以电磁阀、电动机、变压器等设备中的基础能量转换元件—电磁线圈—为研究对象,针对其绝缘失效突出的实际问题,研究了电磁线圈绝缘退化监测问题.首先,基于电磁线圈等效电路模型和绝缘失效机理分析从理论上证明了线圈谐振频率与绝缘退化之间存在关联关系;其次,针对电磁阀线圈样品完成了热加速退化实验,实验结果表明线圈绝缘退化过程中谐振频率值持续减小,验证了谐振频率作为电磁线圈在线健康监测参数的有效性;最后,针对智能工厂实际需求,提出了面向工业4.0的生产设备/核心组件衰退状态透明化管理系统设计架构.

基于SVDD及ARIMA融合模型的给水泵退化状态监测方法

给水泵的退化状态监测对相关工业生产的有序运行具有重要意义。文中提出了一种给水泵退化状态监测方法,通过评估设备的健康状况和性能对设备退化趋势进行预测。该方法包括数据采集、特征提取、安全域构建、退化表征、退化过程建模和退化趋势预测6个步骤。该方法使用最易获取的健康数据作为训练集来构建安全域模型,然后利用超空间中更好的特征提取能力对退化过程进行表征和预测,最后使用异常数据测试预测模型的性能。文中使用一组真实的给水泵工业监测数据进行验证,并提出了一种退化趋势预测的评价方法。该方法通过5个量化指标从退化表征和预测性能两个维度对退化状态监测效果进行评估。实验结果表明,该方法不但较好地反映了给水泵的实际退化,而且实现了高精度的退化趋势预测,为给水泵智能运维提供了可靠的决策依据。

面向联合国SDG15.3.1的2000~2020年京津冀地区土地退化评估

为了防止土地退化,《联合国防治荒漠化公约》提出了土地退化零增长的目标,并成为可持续发展目标(sustainable development goal,SDG)的重要目标之一。但就目前SDG评估而言,针对长时序演变特征的土地退化中性(land degradation neutrality,LDN)本土化实证研究还较少。因此,本文利用SDG15.3.1元数据指标框架,以2000~2010年为基准期,2010~2020年为评估期,对近20年京津冀地区的土地退化情况进行了评估。结果表明:①基准期,京津冀土地退化的面积为18004 km^(2)(占全区域总面积的比例为8.41%),土地改善的面积64900 km^(2)(占全区域总面积的比例为30.32%),基准期综合表现为改善;②评估期,京津冀土地退化的面积为27414 km^(2)(占全区域总面积的比例为12.8%),土地改善的面积42957 km^(2)(占全区域总面积的比例为20.06%),评估期综合表现为改善;③土地生产力的变化在基准期和评估期对土地状态的评估起了主导作用,其次为土地覆盖,土壤有机碳变化的作用最小;④通过基准期和评估期土地退化的情况相比,得出京津冀地区2000~2020年达到了土地退化零增长的目标。研究结果将有助于京津冀地区生态规划管理,推动京津冀协同发展。

流域土地退化研究综述

土地作为流域重要的组成资源,对调节流域生态平衡及社会经济发展至关重要.从流域土地退化的定义界定、原理、退化类型及其现状、监测手段及方法和退化风险评价指标体系等方面对国内外学者的研究进行了评述.为了更深入研究流域土地退化及相关监测的应用,建议加强流域土地退化监测系统的开发、土地退化防治与生态系统的重建,完善土地退化(风险)评价体系指标的构建、土地退化时空特征分析等研究.

遥感技术在土壤退化中的应用研究进展

土壤退化已成为一个全球性的问题,严重威胁生态环境和粮食安全。遥感技术具有高效、省时和研究范围广的特点,近些年在土壤退化研究方面得到广泛应用。本研究通过回顾国内外关于遥感技术在土壤侵蚀、荒漠化、盐渍化和污染等方面应用的研究成果,整理分析了基于遥感技术监测和评价土壤退化的直接指标(土壤矿物成分、有机质、水分等)和间接指标(植被指数、土地利用/覆盖变化),列举了监测和反演这些指标的数据源与具体方法,从而系统地阐述了遥感技术在不同土壤退化类型方面的应用进展,并对遥感技术在该方面的应用进行了展望与讨论。