基于FPGA的继电保护二次回路安全隐患监测及预警方法

采用传统方法对继电保护二次回路安全隐患进行监测时,存在可靠性较低且稳定性较差的问题,为了提高继电保护二次回路的容错性能,提出基于FPGA的继电保护二次回路安全隐患监测及预警方法。构建继电保护二次回路的等效电路模型,以继电保护二次回路的输出电流有效值和三次谐波平面电流分量为约束变量,进行二次回路的各相定子电流稳定性分析,根据稳定性分析结果结合继电保护二次回路的实际运行工况进行安全隐患特征分析,从而提取单相断相故障等安全隐患状态下的特征量,根据特征量提取结果实现对二次回路安全隐患的监测及预警。测试结果表明,该方法能有效实现继电保护二次回路安全隐患监测及预警,稳定性较高,可靠性较好。

基于PSO-SVDD正常域的无故障数据条件下轴承隐患监测

面向现场工况中常发的故障数据缺乏的条件下滚动轴承状态辨识和监测问题,提出了一套体系化的基于正常域估计理论的隐患监测方法。首先,对正常域理论中的基本概念进行了阐述,并给出了正常域的形式化表达;其次,梳理了基于正常域估计进行隐患监测的学术思想和实施步骤;而后,为解决边界估计这一核心问题提出了基于粒子群-支持向量数据描述(Particle Swarm Optimization-Support Vector Data Description,PSO-SVDD)的边界估计算法;最后,基于滚动轴承的振动数据进行了试验。结果表明基于PSO-SVDD的正常域边界估计方法能够获得较平滑的曲面边界且鲁棒性和适应性较好,且所估计出的正常域边界能够精确区分正常和异常状态,验证了方法的可行性。

基于正常域的无故障数据条件下轴承隐患监测

针对滚动轴承状态辨识和监测中缺乏故障数据的实际情况,系统化地提出基于正常域估计理论的隐患监测方法;对正常域理论中的基本概念进行阐述,并给出正常域的形式化表达;梳理基于正常域估计进行隐患监测的学术思想和实施步骤,提出基于凸包理论解决正常域边界估计问题,并选用快包法进行边界估计,基于滚动轴承的振动数据进行实验。结果表明,基于快包法的正常域边界估计方法快速并且有效,估计出的正常域边界能够区分正常和异常状态,验证了所提出的方法的可行性。

光纤传感技术在煤矿瓦斯、火灾隐患监测预警中的应用研究进展

综述了煤矿通防灾害防治中激光甲烷传感器、激光一氧化碳气体传感器、光纤高灵敏度风速传感器以及光纤分布式传感器等的研究进展。煤矿生产空间范围大、设备数量大、种类多,需要海量传感数据,激光和光纤传感器具有高性能、空间分布式连续监测等独特优势,已逐步成为矿用传感器的技术发展趋势。

接触网隐患监测及系统设计

随着我国高速铁路的大量投入运行,作为高速铁路主要的牵引动力来源,牵引供电系统的稳定可靠性面临较大的挑战。铁路牵引线大部分暴露在荒郊野外,自然环境恶劣且无备用线路,一旦牵引供电系统发生跳闸,对国民经济无疑是一种巨大的损失,而牵引供电系统故障跳闸存在部分故障为渐发型故障,因此本文提出了一种基于行波法测距的手段实现对牵引供电系统的线路监测,对牵引供电系统进行线路隐患监测,当线路还未发生故障跳闸前进行故障的预警,减少了线路由于隐患逐渐演变成为故障跳闸,从而实现牵引供电系统的供电安全保护。随后对隐患监测装置进行设计组装,通过大量隐患传感器的通频特性试验,表示传感器能很好实现接触网隐患监测,从而减少了牵引供电系统因隐患逐渐发展造成的故障跳闸。通过实验证明:该系统能监测接触网线路的大部分隐患,能够很好地满足接触网现场隐患预警的实时性。

基于卫星遥感技术在高速公路沿线重要设施及地质灾害隐患动态监测的研究

本文围绕卫星遥感技术在高速公路沿线重要设施监测和地质灾害隐患动态监测的应用展开研究。在重要设施监测方面,通过卫星遥感技术可以实现交通枢纽、服务区及紧急撤离点以及大型桥梁与隧道的地面变形监测、结构变化监测以及环境与气象条件监测等。在地质灾害隐患监测方面,卫星遥感技术可通过高分辨率影像分析、地形与地表变化监测以及预警机制的建立与实施,有效监测滑坡与崩塌、泥石流以及地面沉降等地质灾害类型与特征。通过运用卫星遥感技术,可以提高高速公路沿线重要设施和地质灾害隐患的监测能力,为道路安全和灾害防范提供有效支持。

智能风电场升压站在线预警及监测系统研究与设计

针对近年来升压站站内由于电气原因导致火灾时常发生的事件,本文从风电场升压站站内隐患监测角度出发研发了一套升压站内火灾预警监测系统;该系统包含现场的火灾预警监测装置以及后台的火灾预警系统,该监测系统利用现场装置进行风电场升压站站内微观粒子的数据以及环境因素(温度、湿度)的采集以及上传,通过后台预警系统进行分析计算,当升压站站内微观粒子数量超标或者环境参量出现较大变化时,能够在火灾发生的目不可见烟雾阶段,系统实现超前预警,进而减少火灾对升压站站内设备的损伤以及造成不必要的线路停电,从而保证电气设备的安全稳定运行。

一种基于鱼眼视觉的强夯作业监测方法

强夯法具有效率高、质量好、造价低廉等优点,在地基处理中被广泛应用。强夯作业时,时常发生死人伤人安全事故,这给施工现场的安全保障提出了极大的挑战。为了有效减少或避免强夯作业时的安全事故的发生,对其施工现场进行安全隐患监测和预警成已安全管理的一项重要工作。本文提出一种基于鱼眼视觉的强夯作业区安全隐患监测的方法,通过不间断的获取强夯作业环境图像,采用“云大物移智”技术,特别是人工智能技术,无感智能的实现对强夯作业施工现场安全隐患的识别与预警,从而有效减少或避免安全事故的发生,具有很大的推广与应用价值。

小陆家嘴典型区域地质灾害隐患预防监测研究

上海小陆家嘴区域高楼林立,地上及地下空间开发力度很大,地质情况比较复杂,地铁2号线贯穿其中。近年来,因人类大规模工程建设活动导致该区域地面及地下有不同程度的地质灾害活动发生,造成了一定的影响,未来该区域发生地质灾害的可能性也在不断增加,为此,就需要对这类典型区域的地质灾害进行预防性的监测工作,以期能防患于未然,提前获得地质变形的有关定量数据,初步分析典型区域因人类活动导致的未来地质变形趋势,预防地质灾害的发生。

工作面采动破坏过程电阻率动态响应特征研究

矿井电阻率法在采煤工作面水害隐患监测中发挥着重要作用,但工作面采动破坏过程的异常响应会对底板水害隐患的识别形成较大干扰。为了提高矿井电阻率法对采煤工作面底板水害隐患监测的解释精度,同步考虑覆岩破坏和底板破坏的影响,建立工作面采动破坏过程动态地电模型,通过矿井电阻率法三维数值模拟和反演成像,分别进行顶板监测和底板监测,分析采动破坏过程的电阻率动态响应特征,识别和提取底板水害隐患的电阻率响应特征。分析结果表明:采动破坏过程形成的电阻率异常区随回采工作面推进向前移动,在超前支撑压力的作用范围内会出现相对低阻异常,在采空区范围内会出现相对高阻异常;工作面固定位置的电阻率响应在回采过程中会经历先降低、后升高、再降低的过程,该过程与工作面回采过程中顶底板经历的周期性应力变化和破坏过程基本一致;底板水害隐患的低阻异常响应强度与其相对回采工作面的位置有关,当底板水害隐患的展布范围与采空区范围有所重合时,采空区的高阻异常响应会削弱底板水害隐患的低阻异常响应;当底板水害隐患的展布范围与超前支撑压力影响区范围有所重合时,二者的低阻异常响应会叠加在一起,使低阻异常响应得到一定幅度的增强;针对底板水害隐患进行纯异常提取后,可以消除采动破坏过程的影响,不同位置的底板水害隐患其纯异常响应强度基本一致,其垂向影响范围均大于采动破坏的垂向影响范围。

面向边坡危岩的旋翼机环绕航摄处理与分析

针对小范围危岩在单体类圆台形边坡精细化三维模型生产中的不足,提出一种基于边坡坡度对危岩地段开展环绕框架式加渐进式影像数据采集方法,分层分域采集边坡危岩的影像信息,并运用倾斜摄影技术进行三维重建;同时运用传统模仿五镜头航摄建模方法在桂林某铁路段危岩边坡开展了三维重建对比实验并进行了精度分析。分析表明,该方法可以高质地建立类圆台形边坡危岩的实景三维模型,有利于对危岩隐患进行区域锁定与阶段性监测,并为基础空间体数据采集提供较优选择。

基于布控球技术的煤矿视频监控系统研究与应用

针对传统煤矿视频监控系统具有数据存储中心化、视频和检测数据泄露以及查找困难等问题,提出了基于布控球技术的煤矿视频监控系统,介绍了该系统的总体架构设计,阐述了该系统在煤矿安全生产中具有的纠正员工违规操作行为、指导煤矿事故救援、及时解决机电设备运行故障等应用优势。该系统能够实现对生产全过程的可视化监控,全方位和全局把控各类生产场所的状况,更好地监测生产过程、辨识危险源、采取应急措施,提高管理指挥效能。

基于新ICT技术的智慧用电安全管理服务平台简析

对比传统电气火灾监控方式的弊端,简述智慧用电安全管理服务平台的优势,并对该平台整体架构与主要功能作出详细介绍;结合实际案例分析智慧用电安全管理服务平台在电气火灾隐患监测与预警中的应用。