灯泡贯流式水轮发电机轴流风机故障原因分析及应对措施

针对灯泡贯流式水轮发电机轴流风机易发故障的问题,进行了原因分析和现场试验论证,确定了风机故障的根本原因。通过采取更换轻质叶片、优化风机选型参数、改进风机支撑结构和增加风机智能控制系统等综合措施,提高了风机运行可靠性和使用寿命,为后续灯泡贯流式水轮发电机的轴流风机选型设计或风机改造提供参考。

汉江中段伊乐藻过度生长的生态调控研究

汉江中游丹江口至王甫洲江段近年来伊乐藻(Elodeanuttallii)过度生长,对水生态系统平衡和水电站运行造成较大影响。基于伊乐藻生长与关键生境要素的响应关系,构建控制伊乐藻过度生长的生态调控方案。采用野外调查和受控试验观测方法,探明伊乐藻生长的环境影响因子及其阈值。结果显示,伊乐藻形成单一优势群落的临界水深为3.0~3.5m,生长极限深度的光照强度阈值为400~500lx,生长水温在3~30℃,其中10℃可能是伊乐藻由慢速向快速生长转变的温度阈值;影响伊乐藻生长分布的临界流速约为0.14m/s,流速越大对其生长越不利。研究表明:(1)大坝加高蓄水后,丹江口至王甫洲江段下泄流量和水温等条件变化,可能是促进伊乐藻过度生长的重要原因,通过丹江口水库联合王甫洲水电站开展生态调控伊乐藻过度生长具有可行性;(2)根据伊乐藻萌发和定植规律,每年春季(2-4月)和秋末(10-11月)是开展水生态调度以控制伊乐藻过度生长的最佳时机,建议丹江口水库下泄流量峰值不小于1500m^(3)/s,或达到最小下泄流量的2~3倍(峰值流量不低于1000m^(3)/s),每次调度持续时间不少于5d,调度过程不少于2次。

基于车流量的交通信号灯智能控制系统研究

城市汽车保有量的增加使得十字路口采用固定时间进行控制交通信号灯的方式不能达到良好的疏导效果,基于不同方向车流量提出交通信号灯智能控制算法。根据车流量的大小动态调整不同方向绿灯的分配时间,确保车流量越大,该方向绿灯通行时间分配越长,实现十字路口交通疏散的目的。将提出的控制算法应用于仿真试验中,结果表明该算法能够动态调整不同方向绿灯分配时间,实现了对交通信号灯的智能控制,对缓解城市道路的交通拥堵具有一定的实际指导价值。

基于蚁群算法的太阳能LED路灯智能照明控制方法

路灯照明是城市公用设施中的一项重要内容,而太阳能LED路灯绿色安全、节能环保,但其照度值较低。为有效确保路灯智能照明控制效果,降低太阳能LED路灯能耗,提高路灯智能照明控制精度,提出基于蚁群算法的太阳能LED路灯智能照明控制方法。以道路上实际车辆信息和环境照度情况为基础,采用模糊PID控制器,在引入道路环境光照强度变化率和车流量变化率的基础上,通过控制路灯期望照度值和实际照度值之间的误差,控制路灯照明。利用蚁群算法对模糊PID控制器的比例、积分和微分系数进行了优化,获取最优控制参数值,依据最优参数值控制太阳能LED路灯照度。测试结果显示,该方法具有较好的路灯智能照明控制效果,能够结合道路上的车流量变化率,控制路灯的照度情况,可保证不同天气环境下的照度控制符合标准,且控制后可降低路灯能耗。

扇吸式生物光防治灯流场分析及结构优化

针对扇吸式生物光防治灯对入口处害虫无法吸入的问题,利用Fluent软件对现有的扇吸式生物光防治灯内部流场进行流体力学仿真,研究不同进风口角度及风扇不同转速下扇吸式生物光防治灯内部流场的变化。通过Solidworks建立扇吸式生物光防治灯的三维模型,并在Workbench中对模型进行网格划分。对生物光防治灯内部流场压力、迹线、速度及涡流黏度进行仿真分析,发现该种扇吸式生物光防治灯装置在风扇两侧有旋涡,导致害虫被气流卷到扇吸式生物光防治灯的外侧,是造成扇吸式生物光防治灯吸入害虫效率低的原因。通过改变防治灯进风口角度得到害虫进入集虫瓶内部迹线,当1800 r/min风扇工况下,虫子被吸入集虫瓶的压力为8.25 kN/m^(2),虫子被吸入集虫瓶的速度为3.6 m/s,进风口60°时,扇吸式生物光防治灯的害虫迹线是最稳定的,集虫瓶内部没有旋涡,且集虫瓶内部的压力全为负值,达到优化目的,可提升防治灯对害虫的吸入效果。

地铁车站公共区域照明动态调光控制研究

为创建既可满足乘客需求、又绿色节能的地铁车站人工光环境,文章首先将地铁车站公共区域划分为多个照度不同的调光区域,并在分析各调光区域照度需求的基础上,确定其照度限值;然后提出根据客流量变化采用不同照度的动态调光控制策略;再以此为依据制定动态调光控制实现方案,并对涉及系统的相关改造、数据流、主要软硬件配置进行阐述;最后介绍动态调光控制方案在试点车站的实际应用效果,实践证明,该方案可有效降低照明能耗,对乘客走向有正向引导作用,且对乘客体验影响小,是行之有效的方案。

智能路灯控制系统缺失数据流关联修复仿真

为了避免智能路灯控制系统受缺失数据影响,研究了智能路灯控制系统缺失数据流关联修复仿真方法。选取嵌套窗口的流数据处理模型检测智能路灯控制系统的缺失数据流,嵌套窗口的流数据处理模型将滑动窗口分割为多个嵌套滑动窗口,滑动窗口过程中,利用Pearson相关系数确定智能路灯控制系统中相邻数据的相关性,依据获取的数据相关性重构相关图,利用相关图检测智能路灯控制系统缺失数据流。选取GMM算法划分存在缺失数据的智能路灯控制系统的数据集,选取EM插补算法关联修复完成初始数据集划分后的数据流。仿真测试结果表明,该方法可以有效修复智能路灯控制系统缺失数据流,不同数据缺失率情况下,均具有较高的缺失数据流关联修复精度。

基于RNN的城市夜景照明联动感知控制方法

文中提出基于回归神经网络的城市夜景照明联动感知控制方法,满足城市夜景照明用电需求的同时节省能耗。建立Elman神经网络模型,以气象时间、环境亮度、天气状态以及人车流量等动态因素作为模型选取输入数据,使用差值法排除异常数据并经归一化处理后,输出控制值,完成城市夜景照明联动感知控制。结果表明,文中方法控制下的城市照明系统可根据环境亮度进行自适应调整;无人车通过时照度降低,但不熄灭,减少电流频繁通断对照明材料的伤害;满足城市夜景照明用电需求的同时可最大程度节省能耗。

基于ZigBee技术的单灯节能监控系统

详细比较了集中节能方式与单灯节能方式的特点,提出采用单灯节能监控方式是道路照明节能的发展方向,通过分析ZigBee通讯与组网技术的特点,将ZigBee技术与单灯节能技术相结合,做到了对每一盏灯的控制和节能,实现"按需节能",达到城市照明系统节能减排的目标。给出了单灯节能监控系统方案,并在某城市照明监控系统中进行了验证,取得比较满意的结果。

交通信号模糊控制方法研究

文章通过分析十字路口交通堵塞的原因,提出了使在十字路口排队车辆最少的交通信号灯模糊控制方法。文中给出了模糊控制量的选取、模糊控制规则的定义和解模糊的方法,以及模糊控制的原理图。以十字路口排队车辆的数量和车辆的等待时间作为模糊输入,可以有效地使车辆在十字路口的等待时间最短、堵塞车辆最少。

基于工控组态与STC单片机数据通信过程控制的设计

组态软件具有灵活操作监控和实时采集数据等特点,STC单片机信号稳定具有数据处理与电路设计开发,程序编译与处理终端通信等优点被广泛采用。本文以流水灯控制为案例,利用Matlab通信接口与数据采集处理运算功能,设计监控流水灯界面和下位机采集实时数据传输在上位机中监测。测试过程控制在组态软件和单片机设计中通信功能的强大与快速处理数据运算的能力。

基于优化算法的城市相邻两交叉口信号配时

基于交通车辆流量的分析,以缓解交通拥堵为目的,对某城市相邻两交叉口的交通流量数据进行了调查。将交通流量转化为车队排队长度,以车辆等待时间和穿行时间之和作为目标函数,建立配时数学模型;利用粒子群、差分进化、自适应差分进化等算法,编程求解信号灯最优时间配比。计算与仿真结果表明:该方法优化了绿灯信号时间,提高了相邻两交叉口的通行能力,可有效解决交叉口交通拥堵问题。

低峰期交通红绿灯减少候灯时间系统设计

为了缓解城市交通压力,提高城市车辆通行效率,实现对路口交通红绿灯的自动调控能力。提出一种根据车流量的大小智能改变红绿灯候灯时长方法。采用STC89C51单片机作为中心控制器,控制红、绿、黄灯按最优时间通过LED显示。对车流量进行数据采集,把采集到的数据进行比较,将比较的结果转换成对红绿灯时间的控制。红绿灯可以根据车流量改变状态,减少低峰期的候灯时间,提高城市道路的通行能力。结果表明,此方法有效解决了低峰期减少侯灯时间,提高了通行效率。

基于光学散射原理的气溶胶光度计开发

为应对高效准确的气溶胶质量浓度测量问题,本文使用光散射法测量气溶胶质量浓度原理开发了一套气溶胶光度计。设计了恒流量控制模块,利用待测气溶胶在激光照射下产生的前向散射光与质量浓度成正比原理,使用光电倍增管将光信号转换成电信号,根据相同测量条件下高精度对比仪器结果进行线性系数计算。经实验证明,本文开发气溶胶光度计系统示值误差在能在±5%以内,重复性偏差在3%以内,符合气溶胶光度计校准规范的要求,实现了气溶胶质量浓度测量,具有较好的应用价值。

智能交通信号灯控制系统研究

目前,随着私家车的普及和城市道路的规划不合理,道路拥堵状况日益严重。通过利用检测设备检测十字路口的车流量,然后进行分析和运算,实现对信号灯的智能控制,来有效缩短车辆在路口的等待时间,缓解交通拥堵。本文列举了几种信号灯智能控制系统,分析了它们各自原理及优缺点,给出了它们的应用情境,并进一步提出了将现有车流量检测方法有机结合进行使用,实现优势互补。并从全局进行全面协调控制,可以进一步给出更为合理的信号灯动态配时,为实现智能交通灯控制系统的设计提供参考。

信号控制交叉口周期时长对饱和流量的影响研究

交叉口是城市交通的瓶颈,也是交通拥挤现象的集中体现点。为缓解交通拥堵的压力,不少信号控制交叉口采用了加长周期的做法,从而出现了越来越多的160s、180s甚至超过200s的信号周期。但是,在长周期的情况下,车道的饱和流率是否稳定有待于深入解析。该文通过理论分析、实际调研、仿真测试三个层面的研究,对有、无扩展车道情况下的直行车道绿灯时长对饱和流量的影响做了系统深入的研究,研究表明当绿灯时段内通过停车线的车辆数刚好达到15pcu时可以得到最大的饱和流量。

压电驱动精密流量阀阀芯结构优化设计

以压电驱动精密流量阀的阀芯及其周围流场为研究对象,通过建立有限元模型,应用Workbench平台对阀芯及其周围流场进行流固耦合分析。首先通过Fluid Flow(CFX)模块对流体域进行流场分析,得到阀稳态时的内部流体压力场的分布规律;再将流体分析结果导入Static Structural(Ansys)模块,对阀芯固体域进行静力学分析,得到流固耦合作用下阀芯的静变形云图及Von Mises应力云图。根据流固耦合分析结果,对阀芯进行结构参数优化。优化后,在保证阀芯工作可靠性的条件下,阀芯体积减少了13.5%,实现了阀芯的轻量化。

基于云计算的智能交通信号灯控制系统设计与实现

本文阐述了基于云计算的交通信号灯控制系统设计与实现。通过地感线圈来检测车流量,GPRS进行交通量数据的实时数据上传,综合运用STM32F103芯片、云计算机技术等技术实时反馈交通流量、流向,即时调整信号灯配时,实现交通信号灯智能控制。

基于PLC的智能交通信号灯控制系统设计

文中基于边缘计算等高端技术,提出设备信息的本区域化路口智能交通灯IoT方案,以此完成路口设备的边缘连接与信息化管理。通过对系统商品模块的设计研发语言路口的具体检测方式,验证电力线载波物联与边缘智能管控的可行性,为完成智慧路口的信息互通互联与管控提供可参考依据。另外,针对我国城市交通堵塞的情况,对传统的固定用时下的交通状况进行改善,提出一种多元化的作业模式下的PLC智能交通灯的控制系统,通过预埋传感设备对路段上车流量实施监督与控制,根据车流量的改变情况来控制交通灯。结果表明,通过声音检测设备对特殊车辆实施检测,可实现车辆的迅速通信。通过对PLC交通灯进行控制,能够减少车辆的等待时间,并大幅度提升十字路口的通行能力。

轻简水肥一体化系统设计与实现

针对小规模农业灌溉应用中对水肥一体机高精度及低成本的需求,设计了一套轻简型水肥一体化系统。为实现精准水肥比例调控,系统可根据用户输入的标准水肥比和测量实时水速,利用脉宽调制技术通过改变占空比来调控肥速,直至满足水肥比误差要求。为降低测量误差的影响,设计中对传感器所测流量及水肥比例调控过程进行修正补偿,提高水肥调控精度。此外,提供了触摸屏和远程APP两种控制模式,操控方式简单,用户只需根据实际情况输入灌溉水肥总量,系统即可自动完成控制过程。结果表明,所设计的轻简水肥一体系统在不同水肥比例要求下,水肥配比精度高,运行稳定,可实现精准施肥灌溉。