Intelligent Examination Monitoring and Maintenance for the Safety of Operation of Flexible Manufacturing Systems

Based on the system of electric power supply for flexible manufacturing systems (FMS), a study has been carried out on the intelligent safety examination, monitoring and maintenance of its running environment. On the basis of the specific feature of the power supply network of an FMS, real time monitoring system of the power supply network and the fault diagnostic expert system for the power equipment have been designed. This system can diagnose not only definite fault phenomena, but also fuzzy, uncertain fault phenomena as well. Fault diagnostic knowledge base for the power equipment has been founded hierarchy architecture model and the method of fault tree analysis. Feasibility of this system has been proved by computer simulation.

基于Modbus TCP的临时水质在线监测系统于供水管网上的应用

供水管网作为城市发展生命线,对其进行水质监测是保障供水安全的重要措施。其中,利用水质在线仪表监测供水水质已成为智慧水务中的重要一环。目前受安装条件的限制,管网水质在线仪表大多都固定安装于二次供水泵房,无法监测到主管网水质,监测不全面,代表性不强;同时在供水管道迁改和抢修施工过程中难以实时全面掌握受影响区域的水质波动情况。文章设计了一套集水样采集、UPS供电、水质仪表为一体的Modbus TCP的临时水质在线监测系统,该系统各环节设计自成一体,可分开可联用,安装简单,移动方便,可临时安装于供水主管道、消防栓、二次供水泵房等,有针对性实时监测多种场景下管网的水质变化情况,有效保障管网水质安全。

面向供水管网漏损监测的传感器优化布置多准则决策分析方法

供水管网漏损精准监测对于避免水资源浪费具有重要意义,为此,提出一种面向供水管网漏损监测的传感器优化布置多准则决策分析方法。基于充分考虑传感器布置优化的权重、差异阈值和偏好阈值的不确定性,利用信息熵在整个决策空间内对传感器的初始位置进行筛选再根据漏损监测目标,通过定义一组传感器布置优化准则,利用多准则决策分析方法对初始方案进行排序,得到顾及多组参数及不同偏好场景下各种初始方案的概率排序。为了验证该方法的适用性,采用基准测试管网k1模型开展仿真试验并比较了几种不同的偏好场景。结果表明所提出的方法能够适应顺序优先和最重要的优先顺序,而且能够对方案进行排序和成对比较,避免了使用“黑匣子”对传感器布置方案进行选择。

供水管网漏损控制方法与应用成效分析

随着经济社会发展,城镇化进程加快,水资源供需矛盾短缺日趋严重,而城市供水管网漏损,是目前困扰节水的难题之一,供水管网漏损控制已成为“十四五”城市供水行业的重点工作之一。文章简要介绍了供水管网漏损的原因和主要控制方法。重点结合水司自身特点,分析了实际工程应用成效,主要包括:推进独立计量区(DMA)进行的夜间最小流量监控;开展日常巡检及周期性检漏;定期开展水表轮换;改造老旧管网;布设管网压力监测点;加装水池水箱远程监控。而通过各种不同控制手段的结合使用,有效地控制了管网漏损,2023年综合漏损率降低为10%,研究成果以期为各水司供水管网的漏损控制提供指导和借鉴。

基于5G和SNMP协议的小型UPS在线监测方法研究

针对地铁无人值守车站信号设备房小型不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)因缺乏在线监测而导致故障影响大的问题,开展了基于5G和简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol,SNMP)的小型UPS在线监测方法研究,对监测系统的原理及组成进行了详细的阐述,分析了SNMP协议的管理信息库(Management Information Base,MIB),并给出了MIB库的应用方法,运用5G技术进行数据传输,最后通过编制应用软件,实现了型号为UHA1R-0030L的艾默生小型UPS的远程实时数据采集,为地铁无人值守车站小型UPS远程监测提供了解决方案,对解决长期以来地铁无人值守车站小型UPS发生故障无法及时处理的问题具有十分重要的意义。

SCADA系统在能源供应系统中的应用研究

随着我国节能环保事业的发展和公用事业的进步,以及计算机技术、通信技术、互联网技术的成熟,数据采集与监视控制(SCADA)系统的应用获得了飞跃式发展。在能源供应领域,SCADA系统的应用从代替人工上门抄表、人工统计计算、人工现场巡查,发展到复杂的统计分析以及对能源供应系统进行全面的监控,在实施“双碳行动”中发挥着重要作用。首先,阐述了能源供应SCADA系统的基本功能。然后,列举了通过SCADA系统实现能源管网管理的增强功能和应用效果。最后,归纳总结了SCADA系统的发展趋势。SCADA系统在能源供应系统中的应用,对“双碳”目标的实现具有积极促进作用。

多目标大规模供水管网监测点选址方法研究

传统的供水管网监测点选址方法,只能检测监测点低负压状态,不能确定监测点低负压值,使得监测点可视面积小并且风险地区面积大,因此设计一种多目标大规模供水管网监测点选址方法。通过计算每一监测点水压值和监测点与上一监测点最大高程正差,确定监测点低负压。在压力监测、流量监测和水质监测三个适应度函数的基础上,进一步设计多目标大规模供水管网监测点选址的适应度函数。根据水压变化率可以得到供水管网监测点选址模型的约束条件需水量影响矩阵,根据需水量影响矩阵建立供水管网监测点选址模型。监测点应覆盖供水管网的各个部分,考虑供水管网的地理分布、当地的社会经济状况和供水服务的要求,至此完成多目标大规模供水管网监测点选址。实验结果表明,设计的多目标大规模供水管网监测点选址方法,选择监测点可视面积大并且风险地区面积小,证明设计的方法好,有一定的研究价值。

接触网智能监测系统在城市轨道交通供电系统运维中的应用研究

研究了接触网智能监测系统在城市轨道交通供电系统运维中所使用的关键技术,分析了无线通信技术、数据处理与分析技术、故障诊断与预测技术等的应用优势及使用范围,并以供电系统运维实践为例,探讨了接触网智能监测系统的应用方法,总结出使用接触网智能监测系统进行能源管理优化、系统安全监控及故障预警诊断的策略方案,为供电系统运维带来了新的可能性。

煤矿井下供电自动化监控技术研究与应用

井下供电系统作为煤矿生产的重要保障,因其供电网络自动化监控水平低下、保护配置落后等问题导致短路及越级跳闸事故频繁发生,严重影响煤矿生产与效益。采用自动化供电监控技术对传统煤矿井下供电监控系统进行改造,提出了一种基于分布式监控结构、专用防越级跳闸通信网络的煤矿井下供电自动化监控方案。系统采用分布式电力测控分站作为功能载体,集成各类智能传感设备,实时监测井下各供电所高压开关等设备。同时在井下各变电所安装防越级智能综保器,结合防越级专用通信环网构建防越级保护子系统,有效提高系统保护可靠性与准确度,消除保护死区。经实际应用,系统可有效识别并快速可靠切除故障,保护动作准确性及灵敏度显著提高,对于提高煤矿供电安全可靠性及无人值守水平具有实际意义。

基于电源与配电网结合的智能电网监测与控制系统设计

随着智能电网的绿色低碳发展,分布式电源不断接入智能电网,给智能电网监测与控制来带众多挑战。因此,提出基于电源与配电网结合的智能电网检测与控制系统设计。文章主要分析智能电网发展、监测与控制面临的挑战以及分布式电源并网方式,并探讨基于电源与配电网结合的智能电网监测与控制系统设计的功能定义、架构以及优化策略。

网络远程控制技术在通信电源分布式监控系统中的应用

为建设无人值守机房管理模式,提升设备管理效率,应高度重视供电网络的早期预警与监测,构建具有快速响应能力、准确性高、实时性强的监测系统。网络远程控制技术能够实时监控分散于不同机房的通信电源设备,满足全天候自动巡检与及时告警的需求。通过分析通信电源监控需求和分布式远程监控系统的特点,探讨以网络远程控制技术为基础的通信电源监控系统的主要功能。最后,提出针对网络远程控制技术的有效应用和监控系统的优化对策,以期为通信电源监控系统的设计、使用、运维提供参考。

供配电监控系统中VPN技术的应用分析

应用虚拟专用网络(Virtual Private Network,VPN)技术设计供配电监控系统。该系统由数据通信、现场控制、远程监控3个模块组成,极大地提升了供配电监控系统运行稳定性、安全性、可靠性,且提高了监控管理质量与效率,降低了管理成本,具有一定的经济效益和社会价值。

市政给排水设计合理性的提升策略及其研究

市政给排水设计合理性对城市的发展和居民生活质量有着重要的影响。本研究旨在提出提升市政给排水设计合理性的策略,以满足城市规划和未来发展的需求,通过分析目前市政给排水系统的现状和存在的问题,提出了一系列的改进和优化方案。研究结果显示,优化管网布局、提高排水效率、加强智能监控与管理、推广可持续技术等策略是提升市政给排水设计合理性的有效途径。

基于循环神经网络的飞机电源健康状态自动监测方法

由于影响飞机电源健康状态的因素较多,且具体的影响程度不同,对飞机电源健康状态的监测结果往往存在偏差。为此,提出基于循环神经网络的飞机电源健康状态自动监测方法。考虑故障是引起飞机电源健康状态波动的主要因素,构建了以飞机电源状态为核心,包含主电源失效故障、备用电源失效故障以及配电系统故障的故障树。在飞机电源健康状态监测阶段,引入循环神经网络,计算故障树底事件对飞机电源健康状态的影响权重,并综合所有存在故障的影响程度,确定最终的健康状态。在测试结果中,设计方法在飞机电源健康状态监测中展现出显著优越性,可以精准监测飞机电源健康状态。

城市供水管网运行安全监测技术及应用

城市供水管网运行安全监测存在信息不全、手段缺乏的问题。首先通过管损数据分析,研究了供水管网运行安全的影响因素,提出了保护性监测和预防性监测2类监测,建立了供水管网运行状态、管道结构和管网环境等“三类参数”的监测指标;其次针对埋地管网,研究了无线信号在地层中传输的路径损耗规律,研发了无线透传感知网络技术;最后,在上海市供水管网抢修现场部署了监测系统。结果表明:管网交叉路口、交叠管线和交变荷载“三交区域”为管损高发区域,为监测的关键位置;体积含水率是影响无线信号路径损耗的主要因素,在高含水量下,砂性土较黏性土路径损耗小;多跳自组网可有效提升无线网络整体的地层穿透能力;管道下方的回填土密实度对管道后期沉降影响大,应确保回填质量,结构监测系统可先于管网渗漏、压力流量变化进行安全预警。

基于图论法和贝叶斯理论的供水管网漏损定位方法

目前大多数漏损定位方法都依赖于管网水力模型,但当水力模型精度无法达到要求或由于基础资料缺失无法建立模型时,基于模型的方法就会失效。为此,以压力监测数据为基础进行供水管网漏损定位研究,即基于图论法建模理论得出插值估计管网节点压力,通过分析各节点压力监测值和漏损发生后实测值的残差估计漏损位置,并借助贝叶斯理论对定位结果进行时序推理,将一定时段内概率最大的节点视为发生漏损的位置。借助L镇案例对管网发生单点漏损时的状态进行模拟,验证了漏损定位方法的可行性和定位性能。

供水管网远程监控系统的设计与应用

针对供水管网测控点分布广泛、区域跨度大等特点,该文设计开发了供水管网远程监控系统。提出了控制系统的总体方案,完成硬件和软件设计。系统利用4G无线网络,不仅实现了整个供水管网现场运行数据的采集和远程传输,而且还具有远程控制、实时监测、数据分析等功能,是解决集现场数据采集、远程监控、生产调度、决策分析为一体的供水企业生产和管理联动体系的有效方案。运行结果表明,系统运行稳定、可靠,可明显提高供水质量,降低设备维护成本,具有广阔的应用前景。

以爆管感知为目标的供水管网在线压力监测点优化布置

针对大型供水管网爆管频发的问题,提出以爆管感知为目标的供水管网在线压力监测点优化布置方法。在充分考虑现有监测点及确定新增监测点需求的基础上,以最小化监测点数量及最大化爆管感知程度为目标,提出压力监测点的经济布点方案。该方法应用于南方某大型供水管网,以提高管网爆管感知程度为目标,同时结合多方面布点需求,如日常调度、水力模型校核等,提出在线压力监测点综合优化布置方案。

基于智能优化算法的农村供水管网水力参数反演

管道的摩阻因数是供水系统设计计算、运行调度优化及故障诊断中的关键参数。为准确确定该参数,提出了一种动态搜索烟花算法(dyn FWA)耦合管网水力计算模型的管段摩阻因数智能反分析方法。将节点水压与摩阻因数的偏导关系作为节点灵敏度,在改进遗传算法中以节点最大灵敏度之和最大为目标,优化布置监测点;基于优化后监测点处的水压监测值,以水压监测值与计算值的最小二乘误差值为目标,采用dyn FWA算法反演各管段的摩阻因数。同时,为验证dyn FWA算法优化反演的性能,对比分析了dyn FWA算法及粒子群算法(PSO)反演摩阻因数的情况。结果表明,在监测点优化前后摩阻因数反演值最大相对误差分别为17.7%、0.7%,证明了监测点选取的必要性和改进遗传算法进行监测点选取的优越性;在监测点水压加入噪声的情况下,基于dyn FWA算法与PSO算法的摩阻因数反演结果最大相对误差分别为9.67%、14.33%,监测点处实际水压值与模拟水压值之间最大相对误差为0.358%、0.655%,证明了相较于PSO算法,dyn FWA算法在参数反演问题中具有更高的准确性。

乡村配电网供电可靠性提升研究

能源安全已成为我国战略安全的关键组成部分,提升乡村配电网供电可靠性,实现99.99%的管理目标,可为快速发展绿色低碳的乡村能源提供支撑。针对某地区乡村配电网供电的实际情况和季节性能源波动需求,基于营配融合变电站每日生产管理系统(power management system,PMS)的线路低电压、重负荷等问题进行在线监控,逐一消除供电半径长、台区功率因数低、变压器重过载等问题,实施改善无功功率供给、应用在线监测预警等策略,最终实现低压台区数量下降77%,功率因数均大于0.8,三相不平衡度均低于15%的综合治理目标。