導語：如何才能寫好一篇電路與系統，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：汽車電路；電氣系統；檢測；維修

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.159

1 汽車電路與電氣系統的基本組成

汽車整車電器設備包括滿足車輛運行的基本設備和為了提高車輛安全性、舒適性而增加的一些電子控制系統組成。其主要的電氣設備包含有：電源系統、起動系統、點火系統、照明信號與警告系統、儀表系統以及其他輔助電器。電子控制系統包含有：電子控制燃油噴射系統（EFI-Electronic Fuel Injection）、電控自動變速器（AT-Automatic Transmission/ Transaxle）、電控懸架系統（Electronic suspension system）、電動轉向系統（EPS- Electronic Power Steering）、制動防抱死系統（ABS-Anti-lock Brake System）、輔助乘員保護系統（SRS-Supplemental Restraint System（安全氣囊）、自動空調（A/C-Air Condition）。

汽車的種類很多，但其電器電路的設計一般都遵循一定的規律。汽車電路結構，工作過程和故障性質等方面具有共同特點，汽車電氣系統的電路特點如下：

其一是所有的汽車電路結構都采用低壓供電的單線制接入方式，目前汽車所用的蓄電池電源一般是直流電源，其通用的電壓通常為12福特，汽車上所有用電設備是并聯的，汽車發動機、底盤等金屬機體，作為各種電器的公用電路，由用電器到電源只需一條導線。

其二是用電設備的并聯狀態，汽車上所有的電氣設備都各自串聯在支路中，與電源并聯，并且各支路由單獨的開關控制，互相獨立，互不干擾。

其三體現在汽車電路的保護裝置上，根據相關規定，汽車電氣設備都必須負極接鐵，并安裝了保護裝置，一般串接在元器件回路中。

2 汽車電路與電氣系統的常見故障檢測方法

2.1 直觀診斷法

直觀診斷法實際上是汽車電路與電氣檢測的第一步，也是其他診斷方法的基礎步驟，許多有經驗的維修人員，能夠憑借自身的直覺以及經驗來做到準確的診斷出電路故障所在的地方。直觀診斷法的主要通過利用人體的感覺器官來對汽車電器進行外觀檢查，例如當汽車電路中出現短路故障，較為常見的現象為冒煙、焦臭、異響等現象，都可以通過直觀感覺看見或者觸摸、聞到氣味，對于經驗豐富的汽車維修人員，往往能夠直觀診斷確定故障所在的大致范圍，繼而縮小了對電路的故障的排除范圍。

2.2 搭鐵試火診斷法

搭鐵試火診斷法是一種最為簡便、常見的汽車電路診斷方法，它的主要原理是利用用電設備與金屬部分鏈結構產生的火花強弱來判斷故障。搭鐵試火的診斷方法分為直接搭鐵和間接搭鐵兩種。直接搭鐵是一種根據未經過負載而直接搭鐵所產生的火花來判斷線路狀況的方法。例如懷疑照明總開關至制動開關一段線路有故障時，可拆下制動開關上的線頭直接搭鐵碰試，若出現強烈火花，說明這段線路正常；如火花較弱，說明這段線路中某一線頭接觸不良或臟污；若無火花出現，說明這段線路斷路。間接搭鐵則是根據通過汽車電器的某一負載而搭鐵所產生的火花來判斷線路或負載故障的方法。

2.3 儀器儀表診斷法

儀器儀表診斷法是對汽車電路系統最為科學、結果最為可靠的診斷技術，它主要利用了精密度儀器例如示波器、萬用表來對電子控制系統進行精密的檢測，通過對比相關的電路參數來確定故障發生的電路，一般來說，儀器儀表診斷法的精度最高，但這種測試方法必須要求使用者能夠熟練操作儀器儀表，并且能夠熟悉各種汽車的主要電路參數，必須具備有一定的判斷能力。

2.4 換件排除法

換件排除法主要用來檢測大范圍的故障問題，這種方法與電腦維修中的檢測卡診斷方法類似，指用規格相同、性能良好的電器去代替懷疑有故障的電器設備以進行比較和判斷故障的方法。

3 汽車電路與電氣系統的維修注意事項

汽車電路與電氣系統的線路結構較為復雜，在維修過程中需要注意以下幾個方面的事情：

首先，要詳細了解汽車電路與電氣系統各組成體系的主要工作原理，了解各種電子元件的特點，并具有良好的電路基本功，做好詳細的準備工作。

其次，在汽車維修工作中，應該做到對所有電氣元件的輕拿輕放，并注意對溫度敏感的電路元件進行優先考慮，避免在焊接過程中造成對溫敏元件的損壞，產生新的故障。

第三，拆卸蓄電池時，應先拆下負極接線；裝上蓄電池時，則應最后連接負極接線。拆下或裝上蓄電池時，應確保點火開關和其他開關都已斷開，否則會導致半導體元器件的損壞。同樣，拆卸和安裝元器件時，應切斷電源。

第四，對于不可拆卸的電子電路元件，特別是涉及到電子元件內部的故障出現時，檢測和維修的原則主要為由外到內的逐一排查方法，大膽假設，小心作業，在保證不產生維修導致的人工破損的前提下找到故障發生的地方。特別是在對進口車的維修中，有許多維修工人為了省時省事，在沒有原裝電子元件的條件下采用國產件代替，而實際上，國產件與進口件往往存在一定的參數差異，貿然替換實際上也是一種故障隱患。

第五，在焊接維修過程中，應該嚴格控制電烙鐵的功率和溫度，避免電烙鐵對汽車電路元件產生破損情況。一般情況下，應該選用恒溫的電烙鐵，其功率應該小于75W，在焊接過程中應該保證焊點與元件引腳之間保持合適的距離。

第六，在采用儀器與儀表來進行診斷監測過程中，要確保檢測人員熟練操作相關的儀器儀表，避免隨意的進行檢測，特別是在檢測小功率晶體管過程中，不能使用歐姆表，利用萬用表檢測也不能夠使用低阻歐姆檔，避免過載。

第七，要巧妙的利用汽車自己搭載的智能診斷系統的自我診斷結果，一般來說，現代汽車的自我診斷精度較高，在維修過程中應該講實際診斷與自我診斷相互結合起來，以節約診斷工作時間，提升維修效率。

參考文獻：

[1]王勤，房友田.汽車電控系統基本檢修方法及應注意的問題[J].汽車維修，2012（02）.

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關鍵詞：計算機仿真技術；電力電子電路；電力電子系統

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 20-0000-01

就現階段而言，計算機技術已經滲入到各行業及領域當中。計算機仿真技術在電路與系統分析中的應用對電力電子技術領域相關產品的生產及技術的開發有著十分關鍵的作用，這是因為該技術的應用能提高電力電子領域技術人員的專業知識、提高電路設計的完善性以及改進相關產品的性能等。因此，文章將對計算機仿真技術的概念和應用進行介紹，并對該技術相關優化提出建議。

一、計算機仿真技術的簡介

計算機仿真技術是在現代信息技術的基礎上發展起來的一類綜合性技術，該技術綜合了原理相近的不同專業領域的多項技術，包括了信息技術、網絡技術、圖形及圖像處理技術、多媒體技術、軟件技術、數據分析處理技術、自動化技術以及系統工程技術等，其目的是對系統的設計方案和運行進行了解。計算機仿真技術具有涵蓋量廣、應用范圍大、自動集成化高等特點，目前常用的計算機仿真軟件有matlab、pspice、saber等[1]。

二、計算機仿真技術在電力電子電路與系統分析中的應用

（一）電力電子電路及系統的簡介

電力電子電路系統主要由電力電子主線路、控制電路以及異步電動機等幾部分組成。其中，主線路包括了理想供電電源、受控供電電源、電力電子部件、電阻、互感電感器以及電容，控制電路包括了信號源、代數運算、快遞函數以及輸出等幾大模塊，異步電動機主要包括直流電動機及交流電動機。

（二）計算機仿真技術軟件的應用

單相boost功率因數矯正電路是電力電子領域的典型電路工作原理圖，現就pspice及Power System Blocksets兩種計算機仿真軟件在該電路中的應用做出闡述。

1.Pspice仿真軟件的應用

根據電路原理圖在Pspice軟件中建立仿真電路圖，并采用開放電壓環控制，對仿真電路波形進行繪制并分析，并根據分析結果對電流與電壓的跟蹤輸入情況進行判斷，最后對電路的功率因數進行校對。

2.Power System Blocksets仿真軟件的應用

在仿真軟件中建立電路系統模型，包括功率電路以及控制電路的模擬圖，使用雙閉環電路控制系統、內外環電壓環對電路進行調節與控制，得出仿真電路波形圖并繪制出來。根據所得出的仿真結果，對輸入電流量、輸入電壓量進行跟蹤分析，從而對功率因數進行矯正。

（三）幾種計算機仿真技術軟件的對比

就現階段而言，在電力電子相關領域中應用頻率較高、應用范圍較廣的計算機仿真軟件之一是Pspice，該仿真軟件實現了仿真電路與原電路理論設計圖緊密連接，基本上實現了電力電子電路的動態仿真和系統分析。由于該仿真軟件中的電路原件的建模特點與實際電路原件的特點相似程度較高，且該軟件的仿真電路波形與實際電路測量所得的結果誤差率較低，因此該仿真軟件在電力電子電路及系統分析中的應用對于電路的設計起到了指導性的作用。另一方面，由于該軟件的數據處理規模大并復雜，因此在實際應用過程中，該軟件的運行速度不高，對系統分析的效率造成了影響，從而阻礙了該軟件的進一步推廣。

除了Pspice之外，Power System Blocksets是一款在Matlab的Simulink圖形圖像處理基礎上建立起來的大規模計算機仿真軟件，該軟件使用方便，且基本上滿足了目前電力電子電路仿真的要求[2]。該軟件具有操作方便、數據分析效率高、處理精準、兼容性高等特點，現已經在電子電力領域得到廣泛應用，并逐漸代替Pspice軟件。

三、計算機仿真技術在電力電子電路與系統分析中應用的優化建議

在使用計算機仿真軟件建立電力電子電路及系統模型時，由于各類仿真軟件的智能性和自動化程度高，因此在建模時只需要在建模窗口中加入所需要的板塊、調整好相關參數并接好線路即可。然而，在操作過程中應當注意以下幾方面問題，以提高仿真的準確程度。

首先，在電力電子線路連接過程中要注意線路連接的完整性。在線路連接完成后要注意各個連接部位箭頭的變化情況，當單箭頭轉變為加粗加黑的箭頭時，即為連接完成。

第二，避免供電電源以及變壓器短路。在供電電源與變壓器之間設置隔離裝置，注意各個部分的公共連接部位，防止短路，必要時可以采用接地模塊或總線模塊。

第三，關閉后臺窗口。在建立電子電力系統模型的過程中，要注意仿真軟件中是否有暫不使用的后臺窗口，包括輸入端子以及輸出端子，此時需要采用接地模塊及終止模塊分別對其進行關閉，以免仿真軟件發出警告提示或故障。

第四，對相關參數進行調節。由于電力電子系統的模型建立與實際電路存在的差距，因此在應用仿真軟件進行建模時要調節好相關參數，包括仿真的初始時間、仿真結束時間、仿真計算方式、仿真過程中誤差范圍、步長參數等。在對這些參數進行設定與調節時，要根據所需創建的電力電子系統模型而改變，以提高仿真結果的準確性。

四、結束語

綜上所述，計算機仿真技術是新時代科學技術發展的產物，將其應用于電力電子技術領域中能顯著提高電力電子電路的運行效率，并簡化電力電子系統的分析過程。

參考文獻：

[1]裴云慶，段雅莉，王兆安.電力電子系統的計算機仿真及參數優化算法[J].西安交通大學學報，2009，11（20）：221-223.

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“電路分析”與“信號與系統”課程是兩門獨立的傳統課程，但是這兩門課程有著相同的地方，它們都是方法的研究，電路分析從電路的角度研究其中的規律，信號與系統進一步從電路的系統研究其中的分析方法，所以信號與系統是電路分析的繼續與深化。正因如此，兩門課程在具體內容上有很多重合之處。因此將兩門課程進行有機的整合，從分析方法的角度學習電路與電路的系統，從電路系統的角度學習電路的分析方法，把“電路”的內容作為“信號與系統”的基礎，把“信號與系統”的內容作為“電路”的繼續與延伸，在內容上兩者不再重復，而是基礎與深化。特別是針對計算機專業的特點，電路課程的學時少，比起電子專業要求略弱，因此更有必要將這兩門課程整合在一起，最大限度地提高課堂教學的效率。

2.當前課程改革的狀態

根據調研，西安電子科技大學教授張永瑞率先面向計算機科學與技術專業在西安電子科技大學建設了電路、信號與系統課程，并于2010年在機械工業出版社出版了《電路、信號與系統》教材。北京郵電大學“電路、信號與系統”教研室面向通信與信息管理專業出版了《電路與信號》北京市精品課程教材及其相關實驗教材，這些有益的嘗試為我院面向計算機專業整合電路、信號與系統課程，建設院平臺課“電路、信號與系統”提供了學習研究的好材料，我們將予以認真的研讀與借鑒。

3.電路、信號與系統課程大綱建設總結

電路信號與系統大綱按照電路三分之二，信號與系統三分之一分配學時，即總學時48，其中電路分析32，信號與系統16。

電路分析包含直流電路、動態電路和交流電路三部分，涵蓋了電路分析的最主要的內容。電路分析還有一塊屬于運算電路，這部分內容這次安排在“信號與系統”的連續時間信號與系統的復頻域分析之中，如此這門課程將包括電路分析的全部基本內容。電路分析部分章節還設計了電路仿真的內容及實際或工程應用的內容，教師可以指導學生作為課外了解內容完成。電路分析各章節基本均安排了實驗內容，部分章節還設計了電路仿真實驗。

信號與系統部分包括了連續系統的主要內容，即連續時間信號與系統的時域、頻域和復頻域分析。這三部分內容作為電路分析內容的延伸，與電路分析內容相輔相成，能夠較好地完成針對計算機專業的電路、信號與系統的主要內容的講解。由于學時較少，沒有安排離散時間信號與系統的分析內容，但對于計算機專業重點掌握連續時間信號與系統的分析也夠用了。

實驗部分共16學時，全部安排在電路分析部分之中，以保證學生較全面地掌握電路分析的主要內容。信號與系統部分由于學時較少，征求了一下其他教師的意見，大綱這次暫時沒有安排。實驗以硬件實驗為主，安排6次，重要內容均有實驗，要求學生全面掌握；軟件部分準備2次實驗，安排在直流電路和動態電路之中。交流部分由于學時較少，軟、硬件均未安排實驗，教師可以讓學生作為課外實踐來完成。另外，信號與系統部分的MATLAB仿真應用作為了解內容，教師可以靈活掌握。

考核：按照校教務處的要求卷面成績占總成績的50%或以上。平時成績占總成績的50%或以下。平時成績主要培養和考核學生的自主學習能力和實驗動手能力，因此自主學習考核內容包含自主學習報告、自主實驗報告、發現性學習論文等，占總成績的20%，實驗成績占總成績的20%，其他出勤、課外作業等占總成績的10%。

學時分配：下表為各部分教學內容學時分配表

4.教材建設的設想

電路分析、信號與系統兩門課整合后的課程名為“電路、信號與系統”，教材內容包含正文、實際應用或工程應用、仿真應用和實驗幾部分。

正文部分的內容主要為：第1章電路、信號與系統概論；第2章電路模型與電路定律；第3章電阻電路的等效變換；第4章電阻電路的一般分析，第5章電路定理；第6章一階動態電路的分析；第7章正弦穩態電路的分析；第8章基本交流穩態電路的分析；第9章信號與系統的基本概念；第10章連續時間信號與系統的時域分析；第11章連續時間信號與系統的頻域分析；第12章連續時間信號與系統的復頻域分析。

實際應用或工程應用部分是在重點章節中加入電路分析的應用范例。

仿真應用部分是在重點章節中加入電路仿真應用的范例。主要使用作為美國國家準工業標準的集成電路仿真軟件PSPICE,以及系統仿真軟件MATLAB,等等。

實驗部分穿插在各章之中，包括函數發生器與示波器的使用等。

5.精品課程建設的設想

電路、信號與系統這門課要想建設成為精品課程，需要在以下幾個環節上下工夫：（1）特色教材；（2）互動網站；（3）教學理念；（4）教學團隊。

課程網站作為學生課外的補充學習平臺，要起到輔助學生學習的作用，能讓學生通過瀏覽網站獲得課堂上學不到的東西，進行自主學習，從而激發學生學習興趣，提高學生的能力。除傳統的教學內容和題庫外，還應有疑難點解惑、學生自測與自動評分系統、學生在線答疑、習題解答與提示、與其他同類課程網站的鏈接，等等。

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關鍵詞：電力線載波 通訊技術 線路監測系統

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）001-070-02

社會經濟技術的大力支持使得我國城鄉電網改造得以大規模的完善，不斷強化了我國配電網網絡架構以及硬件設施等，有效保障了電網運行的安全可靠、經濟高效。但電是攸關人們生活與生產的重要資源，人們對供電服務以及電能質量的要求也越來越高，這就要求在現有配電網不斷改善的基礎上，通過建立相關電壓檢測管理系統或是配變監測分析系統等以實現科學化、集中化、精細化以及數字化的配電管理，以使電能質量及供電服務能得到有效提高，不斷加強電網建設。

1電力線載波通訊技術

電力線載波通訊技術包括軟件結構與硬件結構兩個方面的支持。

1.1硬件結構

硬件結構主要包括：數字信號接口、單片機控制、電力線信號調制解調、信號接收線路、信號發射線路、電力耦合、低壓電力線。其中，將50Hz低頻電網通過電力載波擴頻芯片構建成隔離的高頻通信網，有效降低隨機干擾與電網負載變化的影響，為電力線載波通信創造良好的條件。電力線載波通信硬件結構如上圖所示，為使頻率較高的載波傳輸信號時暢通無阻，并且能有效將高壓與低壓隔離開來，考慮采用信號耦合變壓器，通過載波信號輸入/輸出通路即耦合電路來實現220V/50Hz工頻的隔離，這就是電力線耦合部分的作用。信號接收部分主要有可濾除帶外雜波且能保證前后級阻抗匹配以順利傳遞信號的前級帶通濾波器與可將濾波信號在不失真的基礎上放大至少80倍并能滿足本級增益30dB以上的增益放大器。信號發射部分則為轉換高壓開漏輸出為功率輸出的功率放大電路，由于功率放大器正常發射時間較短，因此要根據其功率參數來選擇三極管參數。電力線信號調制解調部分主要針對低壓電力線的低速率通信市場，是通過調制解調技術以及擴頻通信技術并利用基于CMOS技術的數模混合專用電路的專用擴頻調制解調器芯片。單片機控制部分采用的是高集成MCS.5l系列單片機，具有高性能、高集成度以及功能豐富等特點的微控制器，為開發智能控制系統提供基礎保障。數字信號接口部分包括數據的發射與接收兩部分，其中單片機與調制解調器芯片發揮主要作用。

1.2軟件結構

單片機控制器通過電力載波調制解調器芯片的設置片選輸入端、同步設置時鐘輸入端以及設置數據與狀態輸入/輸出端來進行對該芯片的設置。

2電力線路監測系統工作原理

通過作為通信載體的被監測線纜，安裝于被監控電纜首端的電力線路監測集中器可以將查詢數據包定時發送至安裝于被監控電纜末端的電力線防盜終端，而監測集中器可通過已確認接收數據包的防盜終端返回的應答數據包來確定該線纜運行的正常穩定。若有線纜出現故障而使通信載體斷路，并中斷了監測集中器與防盜終端的通信，則在通信終端確認后，會由監測集中器通過RS485實現與路燈監控管理裝置的通信，再由路燈監控管理裝置根據實際情況選擇數據傳輸方式以將電纜警情信息發送至監控中心。

為了保證長時間停電情況下，系統能夠正常而穩定的運行，電力線路集中器會自動在供電電纜停電時切換至本地供電方式，提供+24V的電源至防盜終端，這樣不僅提高了系統運行的可靠性，還有效降低了電池維護費用及運行成本。

正常情況下，監測集中器距防盜終端的工作距離應為500m，若是出現電力線路情況惡劣的現象，或是供電電纜過長等，可根據具體情況決定信號中繼的配置。

3電力線路監測系統設計方案

電力線載波通訊技術的線路監測系統，主要是由電力線路報警終端、電力線路報警集中器、路燈監控裝置、遠程GPRS/CDMAlx無線網絡、監控中心以及低壓電力線路等共同組成。其中電力線路報警終端是在骨干線路某些節點以及臺區線路負荷末梢上進行安裝，而電力線路報警集中器則是在路燈配電變壓器的出線側進行安裝。利用電力線載波，電力線路報警集中器可進行對線路報警終端狀態的通信查詢，同時還能讀取報警終端所監測的數據。通過低壓電力線載波通信以及移動GPRS無線數據傳輸通道，電力線載波線路監測系統可以有更廣泛的網絡覆蓋面，并且不需要網絡建設費用投資，而且數據傳輸安全高效且移動靈活。

通過低壓線路三相四線回路與電力線路報警終端的直接接通，可利用微處理器對各相線路的電源狀態進行判斷，并且還能與低壓電力載波通信技術相結合以準確判定監測點的故障狀態。通過路燈監控管理終端，不僅可以實現對電流電壓、功率頻率以及電能量等參數的實時監測，還能有效計算負荷率，同時可以在產生告警信息、定時數據以及故障信息時，通過統計時間間隔的設定而將數據信息主動發送給電力線路報警集中器。而電力線路報警集中器功能較多，可以進行參數設置、數據存儲、故障判定與告警以及數據信息傳輸等，報警集中器是基于GPRS通信技術以及電力線載波通信技術等先進技術，并通過報警終端通信狀態、監測信息以及報警終端監測到的數據等對故障的具體情況進行判斷和分析。

電力局通過APN專線獲取移動公司提供的相關信息，而電力線路報警集中器又通過APN通道以及GPRS網絡實現與電力局的數據交互，再由防盜報警系統客戶端軟件對故障線路實行準確定位告警并將告警信息發送給監控中心，方便管理維護人員對故障進行維修。

4電力線路監測系統的功能與特點

電力線路的運行狀態主要是由電力線路監測系統的報警終端通過對電壓信號的采樣分析來進行識別，以便系統在電力線路或變壓器在發生斷路、斷電、缺相或人為破壞等故障時，對故障做出實時的判斷與分析，并對故障的具體情況包括時間、線路位置、配變名稱、編號以及發生原因等進行報警處理，電力線路監測系統有信息反應快、報警信息準且自動識別和分析故障的特點，可以有效識別故障的具體原因并在很短時間內對故障相關的信息做出準確報警。該系統還可以識別較高水平的盜竊手段，例如是盜竊臺區內的某一段主干線路還是某一支線的任一回路，是全臺區斷電后的竊線還是用電低谷時對某一段線路三相相線的盜竊等。電力線路監測系統還采用分層、分布式的管理思想，有分布式以及可擴展性等優點，無論是主站通信前置設備，還是硬件或軟件模塊設備等，都為方便系統擴展創造了了良好的基礎保障。同時，該系統集中了路燈監控管理裝置與電力設備防盜，只需要一個通信通道就可實現運行，使得系統建設成本大大降低。并且遠程監控技術采用低成本、高效率且無運行維護等的GPRS/CDMAlx通道，使得系統建設有著較高的投入產出比。而通過電纜傳輸監控信號，避免了線路鋪設安裝，有效降低了維護及運行成本。

5結束語

綜上所述，基于電力線載波通信技術兵綜合應用了其他先進現代化技術而設計的電力線路監測系統，可以利用監測線控實現對配電網運行狀態的監測，并通過實時準確的報警信息等讓管理維護人員能及時掌握電力線路故障并采取有效措施解決問題，該線路監測系統不僅大大降低了維護管理人員的工作強度與負擔，更重要的是有效提高了配電網運行的安全性、可靠性以及經濟性，同時也滿足了人們對電能質量及供電服務的更高要求。

參考文獻：

[1] 于柏，李永峰.基于電力線載波通訊技術的線路監測系統[J].制造業自動化，2008（12）.

[2] 呂崗，薛元生.電力線載波通信技術在樓宇智能監控中的應用[J].蘇州大學學報（工科版），2006（06）.

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【關鍵詞】廣域網 輸電線路 CLIENT/SERVER

【中圖分類號】TP393.2 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009―9646(2008)08(b)-0234-01

伴隨著我國經濟的快速發展,電力工業發展迅猛,同時隨著我國電力體制改革的深化,電力用戶的用電意識日益增強,其對電能質量的要求也日益提高。電力用戶要求有安全、持續、穩定的電能供應。而輸電線路是電力系統的重要組成部分,它將發電廠、變電站、配電設備和電力用戶連接成一個有機整體。輸電線路的穩定運行直接關系到供電系統的安全穩定運行和用戶的用電安全以及用電設備穩定的工作。提高輸電線路的運行管理水平,對提高電力系統可靠性、安全性有重要作用。必須利用現代計算機網絡技術建立生產MIS系統,加速生產數據信息的處理、交換和共享,這是供電企業提高生產管理水平的必由之路。

國內外針對輸電線路管理系統方面開發的產品眾多,但是由于管理目標和實際情況不同,都存在一些問題和不足。有的輸電線路管理系統由于采用的是基于三維GIS的平臺,資料管理員需要直接維護地理信息資料,這就加大了管理員工作量。這使得基于GIS平臺的輸電管理系統在實際應用中面臨許多困難和問題。同一供電單位不同部門之間不能實現信息共享,以致信息傳遞仍然要靠傳統的方式通過報表來傳送。為了解決以上問題,使電力管理部門提高線路運行管理水平,就需要開發一套能夠運用于市、縣、區各級供電局、省網公司各個級別部門的輸電線路信息管理系統,使電力生產的輸電管理工作標準化、規范化,滿足電力工業發展的需要。

1 系統總體結構

本系統采用C/S三層結構,實現數據庫服務器,應用服務器和客戶端的分離。三層結構將數據處理過程分為三部分:第一層是客戶端(用戶界面層),提供用戶與系統的友好訪問;第二層是應用服務器,專門負責業務邏輯的實現;第三層是數據服務器,負責數據信息的存儲、訪問及其優化。由于業務邏輯被提取到應用服務器,大大降低了客戶端負擔,因此也稱為瘦客戶(Thin Client)結構。三層結構大大增強了系統安全性和可維護性并為今后的系統升級提供了極大的便利性。

(1)系統設計思想

面向輸電線路班組以及生產的全過程,使得供電企業的各個部門實現數據共享,數據的上報回退在廣域網內自動完成。解決以往輸電線路管理系統中存在的重視線路設備管理,輕視生產管理的問題。引入工作流技術,能夠根據實際的業務流程在廣域網上進行上報、審核、回退等工作。

(2)系統模塊結構描述

系統總體模塊共包括四個方面。

輸電線路臺帳管理是線路管理中最基礎的內容,包括線路臺帳錄入、線路變更以及附屬設備臺帳建立、變更四大模塊。它的內容包括線路電壓等級、輸送容量、聯結方式、起止點、回路數、路徑、線路長度、線路名稱、線路建設和啟用時間等內容。為了解決輸電線路數據屬性難以統一的問題,系統把輸電線路數據分為屬性數據和空間地理數據。如此可解決輸電線路數據紛繁復雜的問題,實現了線路管理的方便快捷。

輸電線路運行、檢修記錄登記是線路管理的重中之重,它的好壞直接決定了線路管理系統的優劣。包括線路巡視和檢查,部件缺陷及后續的消缺處理登記、消缺查詢和統計及生成各種生產指標以及工作票的編制和生產計劃的制定,生產任務的制定四大模塊。該單元處理線路日常管理中的絕大部分工作,操作簡單,使現場運行人員從繁復的日志記錄中解脫出來,達到真正的無紙化辦公,使得日常工作的重點放在巡視和檢查上。這是本系統的特色之一。

特殊區域管理是線路管理中的薄弱環節,也是管理中的難點。特殊區域包括污穢區、鳥害區、雷擊區、人為外力破壞區、覆冰區舞動區等。該單元管理的內容包括特殊區域的臺帳建立和圖形化表示,記錄相關大氣環境和典型氣象資料,污源分布信息,記錄鹽密點檔案信息,處理方案等內容及歷史污穢區的調閱與打印等模塊。

線路設備查詢統計計報表的打印單元。包括送電線路運行和檢修月報,安全月報,設備評級月報,年度綜合月報等,以及各種電壓等級線路長度查詢結果的打印。

2 系統特點

(1)本系統解決了同桿并架回路臺帳建立的問題。臺帳建立是按照不同線路建立的,采用名義桿塔和實際桿塔兩張數據庫表,這樣就解決了不同線路對應的桿架相同的問題,使桿架臺帳數據分別存儲在兩張表中,使得桿塔、線路的管理和維護變得簡單。

(2)輸電線路走向復雜,距離較長,在某些特殊線路有可能出現兩個或更多供電企業共管線路的情況。不同的供電企業就會給同一條共管線路分別建立臺帳,這樣同一條線路就會有兩份不同的臺帳,造成臺帳數據不準確。為了共管線路臺帳合并,本系統采用設置管理員權限,合并共管線路臺帳線路。

(3)采用C/S三層體系及基于RBAC的權限管理使系統安全性和開放性都滿足要求。隨著各種新技術的不斷應用,人們對電力系統的認識不斷加深,對其各組成部分的屬性、狀態描述信息也不斷豐富,這些都要求在輸電線路管理系統中要有開放的數據庫。同樣軟件的安全性也不容忽視。為保證系統的安全性:普通用戶應該可以修改自己的口令和密碼,可以在自己權限范圍內對臺帳內容作出修改,但是要保留修改者的修改時間等重要信息。電力生產系統使用人員眾多、機構設置復雜、崗位設置靈活,整個生產流程的權限設置、任務流轉、責任隔離等功能的完成都是建立在角色的基礎上由于本系統將用于輸電線路工區、縣市供電局以及省電力公司的相關部門,使用人員眾多,崗位設置靈活,不同的角色在系統中的任務與權限都不一樣。

3 結論

開發出一套適合實際的輸電線路管理系統,能夠實現輸電線路臺帳記錄、運行管理及綜合指標的統計與匯總,實現線路、桿塔的信息輸入、管理、查詢、統計及統計報表輸出等功能,滿足輸電線路的規劃、維護、施工和管理的需要,為線路管理、運行等部門提供準確可靠的電力線路的分布、走向等狀態信息及各桿塔及附屬部件屬性信息,使得各種線路數據在供電公司內部或各供電公司之間進行信息共享。

參考文獻

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篇6

擋風玻璃洗滌器：當車身控制模塊檢測到擋風玻璃洗滌控制開關啟動時，車身控制模塊會啟動洗滌器泵繼電器，將蓄電池電源提供給洗滌器泵。車身控制模塊將同時啟動擋風玻璃刮水器保持連續低速運轉。擋風玻璃洗滌控制開關停用后，刮水器控制模塊(BCM)將停用洗滌泵繼電器，同時將停止刮水器電機工作。除非一些裝備水滴刮水功能的車輛。將啟動水滴刮水功能，提供擋風玻璃的追加刮水。擋風玻璃洗滌功能可檢測洗滌控制開關是否卡滯。前照燈洗滌器：當裝備有前照燈洗滌器時，由于長時間啟動擋風玻璃洗滌開關，前照燈上才會噴淋洗滌液。為了節約洗滌液，僅當啟動近光或遠光前照燈時，該功能才能啟用。此外，在首次執行前照燈洗滌操作后，在接下來4次擋風玻璃洗滌啟動或48h(以先到者為準)內將不再執行前照燈洗滌的操作。一旦系統檢測到前窗清洗開關卡滯，前照燈清洗功能將被停用。

2.新君威雨刷系統控制電路(圖3、4)

控制原理：根據控制開關選擇不同功能(高、低、間歇1～5、除霧、關閉)，控制開關將不同的電阻器組連接至電路。從而在車身控制模塊的數模(轉換)輸入上產生不同的電壓。通過監測此電壓，車身控制模塊可以確定如何控制刮水器電機接通，斷開繼電器。應注意的是高速、低速和除霧功能在此信號電路上的值相同。車身控制模塊通過對兩個輸出信號和一個輸入信號的監測來控制擋風玻璃刮水器電機操作。這兩個輸出信號(一個高壓側驅動，一個低壓側驅動)用來控制兩個外部刮水器電機繼電器：擋風玻璃刮水器電機接通／斷開繼電器和刮水器高／低速繼電器。車身控制模塊使用的輸入信號來自刮水器電機總成內的停止開關。

速度控制：為了啟動低速操作，車身控制模塊只對擋風玻璃刮水器電機接通／斷開繼電器通電。為了啟動高速操作，車身控制模塊使擋風玻璃刮水器電機接通／斷開繼電器和刮水器高速／低速繼電器同時通電。刮水停止：刮水器僅在低速刮水器模式下停止。如果在刮水器處于高速操作模式時需要停止，車身控制模塊將通過停用刮水器高速／低速繼電器將刮水器切換至低速。

除霧操作：除霧開關是按下松開型，當刮水器開關移至除霧位置并松開時，低速刮水器電機操作啟動并持續工作到一個循環結束。如果刮水器開關移至并保持在除霧位置時。刮水器電機將在低速模式下工作，直到開關松開。

間歇操作：擋風玻璃刮水器間歇性操作是低速刮水器電機的一個功能。延遲時間可設置為1～5擋。間歇刮水器操作對車速較為敏感。如果提速時操作，經速度補償的間歇功能，將使間歇刮水器的延遲間隔變短。隨著車速降低，延遲間隔將更接近于預先設定時間。

3.英朗雨刷系統控制電路(圖5、6、7、8)

篇7

隨著信息化系統的大量應用，單位內部都出現了多個系統同時在用的現狀，員工迫切需要只登錄一次就可進入各個系統，單點登錄系統應運而生，從信息系統的實質來討論單點登錄及實現方式。

【關鍵詞】信息系統；單點登錄

單點登錄（Single Sign On），簡稱為SSO，是目前比較流行的企業業務整合的解決方案之一。SSO的定義是在多個應用系統中，用戶只需要登錄一次就可以訪問所有相互信任的應用系統。

市場上有眾多的單點登錄系統，從收費上分有收費和開源二類，從技術上分CS、BS系統，從編程語言上分有Java、.NET、ASP、Delphi、PD、Flex、HTML、CSS、JavaScript、VBScript、JSP等。

單點登錄基礎功能包括二方面，一個是登錄，一個是選擇子系統。單點登錄示例如圖所示：

單點登錄示例系統功能說明：

（1）單點登錄系統主要功能是將用戶的登錄信息和用戶信息庫相比較，對用戶進行登錄認證；認證成功后，單點登錄系統應該生成統一的認證標志（ticket），返還給用戶。

（2）用戶選擇某個子系統后，由系統自動將認證標志（ticket）和用戶選擇的子系統信息提交到認證系統，由單點登錄系統負責驗證，驗證通過后，并根據維護的用戶對照信息生成子系統登錄接口，然后通過接口自動轉入子系統。

1 單點登錄技術基礎

單點登錄實質就是維護本系統用戶與各個獨立系統內用戶的映射關系表，系統根據映射關系表和各個獨立系統的登錄接口API生成相應的登錄命令，然后用登錄命令完成登錄，并向用戶返回登錄后的獨立系統界面及數據。

各類單點登錄系統在此基礎上，引入安全管理和各種接口API。保證本系統的用戶安全，通過各種接口API模版滿足不同類型獨立系統的接口要求，方便終端用戶使用。

單點登錄系統的安全管理包括自身用戶信息的安全管理和各獨立系統登錄接口的安全二方面，通過對登錄數據進行加密傳輸和加密存儲可以達到安全要求。在用戶方面可以通過采用USBKEY進一步提升用戶的安全性要求，避免知道用戶名通過技術手段破解密碼的風險。

單點登錄系統與各種獨立系統的接口方案有二大類：一個是由單點登錄系統完成各種獨立系統的模擬登錄，不用對各種獨立系統進行登錄部分重編程，方便宜用；另一類就是需要對獨立系統進行重新編寫程序，以達到可以使用單點登錄系統的統一的認證標志（ticket），當發現沒有統一的認證標志（ticket）時，就轉入登錄過程，否則直接進入系統。

2 系統功能設計

最近給某設計院做了一套簡單的單點登錄系統，用于實現他們院5個BS系統的統一身份認證，系統實現登錄一次后，進入其它的系統就不用輸入用戶名密碼了，設計院用戶采用USBKEY方式登錄。

由于5個不同的應用系統由不同的軟件公司開發，因而不可能將所有系統的用戶賬號都統一成一個，設計院單點登錄機制針對這種情況，設計了用戶的身份對應關系表。用戶只需要把自己在不同系統中的名字和密碼保存到單點登錄的身份對應表中，系統就可以把這些名字統一在一起。單點登錄系統同時要維護5個系統的登錄接口表，可以動態維護5個系統的登錄接口。系統在登錄某個系統時，只要將對應系統的用戶信息和接口信息組合成登錄命令，實現自動登錄。

情景舉例說明：

例如：姓名為“張紅”的用戶是“zhanghong”，密碼為“zhe$rt”，在協同辦公OA的帳號是“zhangh”，密碼是“z1972”，在門

窗設計系統的帳號是“bg_zhh”，密碼是“z1895”……。張紅可以在“單點登錄系統”配置頁面中把自己在各應用系統中的用戶名和密碼與登錄系統的用戶名捆綁在一起。

然后，張紅可以用USBKEY登錄單點登錄系統，然后通過登錄系統就可以直接訪問其它系統，他甚至不必再記其它系統的帳號。

3 結論

設計院單點登錄系統運行半年來，用戶反饋情況表明，系統達到設計目的，運行穩定，安全可靠，大幅提高了用戶使用方便性，降低了系統管理員的操作復雜度。

參考文獻：

篇8

關鍵詞：供熱；節煤；節電

中圖分類號： TU833 文獻標識碼： A

引言

拿東基熱源廠來說，現有63MW熱水鍋爐兩臺，13座換熱站，131萬m2的熱用戶。按照一般的運行管理水平，每個采暖期需耗煤39000噸（4500Kcal/kg），耗電近380萬度。經過我們的不懈努力，2012―2013年采暖期實際耗煤36000噸（4500Kcal/kg）,耗電280萬度，分別節約了3000噸煤和100萬度電。實踐中我們是如何做到的呢？

一、節煤

首先，從煤炭上說，根本的節約途徑是提高鍋爐熱效率。如圖所示：鍋爐負荷與效率的關系。當鍋爐在70%―100%負荷區間運行時，效率最高且穩定，我們的實際做法是確保鍋爐出力在70%―100%之間運行。

嚴寒期一定要連續運行。多數情況下，我們是運行一臺63mW熱水鍋爐，只有再加溫時再運行一臺，從而有效的避免了因鍋爐負荷低，間斷運行造成的煤炭損失。

其次，提高鍋爐的燃燒效率，由于每批次煤炭含碳量、熱量、揮發分差異很大，這就要求有針對性的對鍋爐參數進行調整，對揮發分高，灰量較少的煤，要適當增加煤層厚度，降低爐排轉速，反之則相反。要根據煤種給出合適的風量，保證燃燼又不至于過多的剩余空氣量。

再有，經過我們的實際運行觀察，發現排煙熱損失占整個鍋爐熱損失的20%以上。

造成排煙熱損失的主要原因：一是積灰、隔煙墻短路，從而是傳熱能力下降，排煙溫度升高。二是空氣過剩系統過大，多數時候鍋爐的排煙溫度并不是很高，但熱損失很大，實則與空氣過剩系數是理論值的4―8倍，甚至更高，產生的原因是鼓風量過大，爐門不嚴，爐排側密封間隙大，爐體漏風等等。

發現了問題，我們就有針對性的解決。利用停爐的間歇時間，對尾部受熱面積灰進行清理，夏季三修對爐排、爐墻等關鍵部位重點維修，對鼓風量，全方面調整。所有這些努力最終體現在耗能的數據上，幾個采暖期下來，我們節省的煤達10000噸，合計人民幣700萬元。

二、節電

供熱公司往往不注重節電，認為電耗從屬于煤耗和供熱需求，其實這是認識誤區。在現有的耗電水平上，采取必要的措施，就可以實現每平方米節約0.5―0.8KWh的目標。東基熱源廠把用電量每平方米3.05KWh降低到2.19KWh，一個采暖期下來就節約110萬度，節約人民幣100多萬元。

鍋爐房供熱系統的主要耗電設備是風機和水泵，從風機和水泵的特性曲線上看(如圖)

上中下依次為Q2H、Q2N、Q2η

選對合適的風機和水泵至關重要，尤其要讓風機和水泵在工作范圍內工作，依照公式

n1、H1、Q1、N1―改變轉速前的轉速、揚程、流量、軸功率

n2、H2、Q2、N2―改變轉速后的轉速、揚程、流量、軸功率

由此可知流量降低一半，轉速降低一半，功率僅為原來的12.5%，揚程降低一半，功率僅為原來的35.3%，有了變頻調速技術，使得轉速的調節成為可能，而轉速的調節達到了流量、揚程調節的目的。

我們知道水是熱的載體，管道中輸送的熱量是流量與溫差的乘積。顯然，輸送同樣的熱量，溫差越大，流量越小，因而保證一、二級網循環水的溫差，對節電至關重要。他不僅通過降低流量而降低了轉速，還因為流量的降低，降低了流速，而流速的降低減少了阻力損失，從而降低了揚程。在實際運行中，一定要根據鍋爐的產熱量，及時通過變頻來調整流量。東基熱源廠的做法是，當鍋爐運行的熱負荷高，需要熱量大時，調節變頻器使之在39Hz―40Hz之間運行，當熱負荷降低時，將變頻降至35Hz―37.5Hz之間運行。

循環水泵的電機頻率與電流的對照表如下：

注：東基熱源廠有循環水泵3臺，額定功率P=355KW 額定電流I=623A

流量Q=1260m3/h揚程H=77mH2O

運行參數如下：東基熱源廠從供暖開始至結束只運行一臺水泵，頻率在35―40Hz，當頻率在35Hz―37.5Hz時，電僅為208―245A之間，僅占額定電流的33%―40%，當頻率在39Hz―40Hz時，電流為272―297A，占額定電流的44%―48%，正是運行時的靈活調節使循環泵的耗電量大大降低。

降低了循環泵，我們對鍋爐房供暖系統的其他節電環節也做了大量工作。比如鼓引風機的配比及風量調節。一二級網的平衡，查失水減少局部損失，取下節流環節，除污器堵塞及時清理等等。

篇9

（1.渤海大學工學院，遼寧錦州121000；2.中國民航大學航空自動化學院，天津300300）

摘要：針對凸極同步發電機發生匝間短路故障時諧波電流檢測問題，提出一種新的基于Duffing混沌系統的檢測方法。該方法首先通過多回路分析理論建立凸極同步發電機數學仿真模型，給出故障諧波電流仿真信號，然后利用Duffing系統靈敏的弱信號檢測特性，通過識別Duffing系統由混沌狀態到大尺度周期狀態的轉換過程來確定故障諧波電流的存在。仿真計算結果表明Duffing混沌系統可以檢測出諧波電流，檢測方法是有效的。

關鍵詞 ：Duffing系統；凸極同步發電機；匝間短路；諧波電流；故障檢測

中圖分類號：TN707?34；TM622 文獻標識碼：A 文章編號：1004?373X（2015）18?0158?05

收稿日期：2015?02?29

基金項目：國家自然科學基金資助項目（51277011）

0 引言

定子繞組內部故障是同步發電機常見的破壞性故障之一。內部故障的短路電流既會產生附加電磁力，對電機繞組具有機械破壞性，也會燒毀繞組和鐵心。定子繞組短路電流可以產生極大的非同步磁場，對轉子造成損傷。當同步發電機定子繞組內部故障時，電機會產生大量諧波電流和諧波磁場，諧波的存在使得研究電機電氣參數時常用的對稱分量法不能使用，理想電機模型也不再適用。而將相繞組作為一個整體來計算參數的相坐標法也因為內部故障時的相繞組不再是一個整體而不能使用。目前關于同步發電機內部故障時電氣參數的研究，普遍采用多回路分析法[1?3]。

通過檢測故障電機相電流中的正弦諧波信號可以估計電機中故障的存在，在眾多的正弦信號檢測方法中，新的Duffing 混沌系統檢測方法具有探索意義，文獻[4?7]表明，Duffing系統對正弦信號檢測具有較高的檢測靈敏度和較低的檢測信噪比。本文運用Duffing系統對同步發電機匝間短路故障時的故障電流參數進行了有效檢測。

1 多回路分析法建立同步電機數學模型

在文獻[8?9]研究的基礎上，本文采用多回路分析法對凸極同步發電機定子繞組內部故障建立數學模型。多回路分析法實際上就是采用回路電流法建立回路電壓方程，在電機回路方程列寫中參數主要包括相支路自感和互感、相支路電阻；勵磁支路自感和互感，勵磁支路電阻；負載支路自感和電阻等。

（1）定子支路方程。支路電壓列寫原則是對每個未發生內部短路的繞組分支列寫一個支路電壓方程。對發生繞組內部短路分支，從短路點開始把該分支分成2 個支路。設凸極同步發電機定子每相并聯支路數為a ，相數為m ，無故障時，定子內部支路總數為N = ma ；當發生同分支匝間短路時N = ma + 1 ；當發生不同分支間短路時N = ma + 2 。以支路電流為未知量，電機任一支路Q 的微分方程為：

式中：iS ,iQ ,ifd 分別為定子S 支路，Q 支路電流，勵磁回路電流；MQ,S 為定子S 支路和Q 支路的互感系數；rQ 為Q 支路電阻。

定子負載側電壓方程為：

式中：rT ，LT 分別為折算電阻和電感，uA′ ，uB′ ，uC′ 為電網相電壓。

（2）轉子回路方程。勵磁回路電壓方程為:

式中：MS,fd 為定子S 回路與勵磁回路的互感系數；Lfd為勵磁回路的自感系數；rfd 為勵磁回路電阻。

定、轉子電壓方程寫成矩陣形式為:

將式（4）簡記為：

式中：U 、I 為支路電壓和電流；R 為支路電阻；矩陣L 是時變的，定子與轉子各電壓方程都是時變系數的微分方程。

（3）回路狀態方程的建立。以上定子電壓方程是支路電壓，可以采用回路電壓方程求解支路電流，無故障時定子回路如圖1所示。按無故障定子回路圖可得回路變換陣：

將式（6）左乘式（5）得：

式中：

式中：I′ 是定、轉子回路電流。

將式（8）代入式（7）得：

對式（9）進行變換，得同步發電機多回路數學模型為：

當發電機發生同一支路內的匝間短路時，回路的選取如圖2所示，這時回路的轉換矩陣為：

2 定子繞組回路參數

回路電感系數的計算是分析同步電機定子繞組內部故障的關鍵，其確定公式如下：

（1）定子回路電感

凸極同步電機定子繞組自感為：

（2）轉子回路電感

轉子回路的電感系數是與轉子位置無關的常數。勵磁繞組的電感系數由2部分組成，即：

式中：Lfdδ 為勵磁繞組的自感系數；Lfdl 為勵磁繞組端部漏磁系數；wfd 為每極上勵磁繞組的匝數。

（3）定子不同相并聯支路間的互感系數

如果參考軸取為定子第0號線圈軸線，設該軸線與轉子軸線的電角度為θ ，那么A相第m 極下第i 號線圈軸線的電角度可以取為(m - 1)π + iθ ，B相第n 極下第j號線圈軸線的電角度可以取為(n - 1)π + jθ ，則Q1 ，Q2兩條支路間的互感系數為：

3 凸極同步電機內部故障仿真及檢測研究

（1）凸極同步電機內部故障仿真

由本文第三部分確定了多回路參數后，可以采用龍格庫塔法對式（10）進行求解，并確定定、轉子各電流的暫態和穩態值。本文對12 kW 凸極同步發電機定子繞組內部故障通過Matlab數學仿真軟件進行了仿真計算與檢測，主要研究了同一支路內的匝間短路，采用圖2中C 相某一支路匝間進行短路實驗。按照多回路模型編制的分析計算程序對凸極同步發電機正常運行和同一支路內的匝間短路故障情況分別進行了仿真計算。無故障時，A相電路如圖3所示，A相電流信號頻譜如圖4所示，可見A相電流信號中只包含基波頻率信號；短路時A相電流iA 的暫態仿真波形如圖5所示，其信號頻譜如圖6所示，其頻譜包含基波、3次諧波和5次諧波。

（2）Duffing系統檢測電機故障電流

由于凸極同步發電機定子繞組內部故障時，定子電流除基波外，還有3，5奇次諧波，可以作為凸極同步發電機產生內部故障的特征，這樣如果能檢測到相應的諧波出現就能判斷電機故障的存在。由于可以靈敏地檢測單頻正弦信號，所以本文采用Duffing 系統作為檢測器檢測故障諧波信號。

Duffing系統[10?11]是在外部周期驅動力作用下產生混沌，當檢測較高頻率諧波信號時，其動力方程式如下：

狀區域就是系統的混沌帶，通常通過Duffing系統由混沌狀態到大周期狀態的轉換來判斷諧波信號的存在與否。

本文仿真對凸極同步發電機的基波頻率取為10 Hz，則當出現匝間故障時，相電流出現3，5 次諧波頻率為300 Hz和500 Hz。采用動力方程式（17）構造Duffing檢測系統檢測3，5 次諧波故障信號。圖7，圖8 是無故障時，Duffing 系統對3，5 次電流諧波檢測結果。圖9，圖10 是有故障時，Duffing 系統對3，5 次電流諧波檢測結果。從檢測結果看，當無故障時，相電流中不包含3，5 次諧波，Duffing 系統狀態保持混沌不變；當有匝間故障時，想電流中包含3，5次諧波，Duffing系統狀態是大尺度周期的，說明故障電流中含有3，5次電流。

4 結語

本文首先闡述了運用“多回路分析法”列寫凸極同步發電機電壓方程和確定電路參數的過程，并通過數值求解的方法得到了電機的暫態和穩態運行行為，然后采用Duffing系統檢測方法檢測出了凸極同步發電機出現故障時的諧波相電流，該方法是Duffing 系統弱信號檢測方法的在電機故障檢測方面的新運用。

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篇10

設計水平

自2002年初機電系統開始招投標以來，許多具有設計資質，但設計力量薄弱的單位都加入隧道機電設計行列中來，在針對隧道的設計中，忽視隧道的特點，僅靠模仿、照搬其他隧道的布置、功能需求等．甚至分包給個人設計。此外．設計能力較強的設計單位，雖能較好地抓住各隧道的運營特點和管理需求．并靈活掌握標準進行設計．但在隧道機電方面仍缺乏深入研究．創新意識不強，缺少與國外在隧道方面具有成功經驗和成熟技術的國家進行交流合作．只能在原有水平上靈活應用，起不到帶動整個國內隧道機電設計水平的作用，也很難適應我國高速公路飛速發展而急需短時間內提高設計水平的需求。

設計界面

隧道設計一般涉及到主體、監控、安全 通風、消防、照明、供電、房建等部分，各部分一般由不同的設計單位、不同的設計部門、不同的設計人員來設計．這就需要合理劃分設計界面，避免重復設計或設計遺漏。但現在隧道設計中經常出現一些不合理的界面劃分，如隧道電力監控一般由供配電設計單位負責．而交通監控一般由機電設計單位負責．經常出現電力監控與交通監控分威兩個系統設計，甚至出現因供配電設計單位人員不熟悉信號采集、控制、傳輸和處理等而遺漏電力監控設計。

設備選型

隧道機電系統實施好壞與采用的設備質量關系很大，這就要求設計中應細劃設備性能標。明確設備應達到的功能，最大限度防止一些質量不好、未被正規檢測單位檢測的設備應用到工程中。但現在很多承包人為降低投標價或在工程實施中為提高工程利潤，選用的設備參差不齊，有很多甚至是剛出廠的實驗品，給隧道后期運營帶來很多問題，尤其是一些關鍵設備在異常事故情況下影響檢測或救援．造成不必要的損失。

隧道機電研究問題

近年來．已制定了一些隧道機電系統方面的標準規范，如高速公路隧道監控系統模式、公路隧道交通工程設計規范、隧道通風照明設計規范等．一些省份也在隧道機電方面開展了一些研究．如某特長公路隧道關鍵技術研究、隧道機電控制工程關鍵技術研究、廣東省某長大公路隧道建設與運營管理成套技術研究等，但總的來說．隧道機電系統研究仍然存在許多問題。

缺乏制定完善的應急預案

隧道事故固然可怕，但在事故發生后，如果沒有相應合理的應急預案實施，那后果更可怕。眾所周知的原因，國內正在積極投入高速公路的建設當中，各科研設計單位對設計 施工當中的課題投入的精力有限．而對于隧道的后期運營關心就更少了，對于隧道事故應急預案很少有機構進行研究，即使一些隧道管理單位在實際運營管理中形成了一些事故處理方案，但是否合理、是否可推廣使用卻沒有機構對此做調查、分析的工作。

軟硬件設備大部分依靠進口

縱觀國內已經通車的隧道，隧道或隧道管理站的絕大部分設備都是國外品牌，如一氧化碳／能見度檢測器、風速風向檢測器、光強檢測器、火災檢測器、監視攝像機、服務器、交換機、路由器、計算機、光端機、本地控制器、監視器等，僅僅情報板、信號燈、車道控制設備、標志燈、車輛檢測器等一些科技含量低的設備為國產品牌。國外設備價格非常高．如果在國內沒有維修點．還需將設備寄回到國外維修，成本高、周期長。

隧道軟件開發方面雖然有一定的發展．但仍停留在實現簡單的信息采集、處理、存儲，要完全滿足隧道管理的需要仍需時日。

隧道運營管理問題

隧道運營管理對于確保隧道安全運營以及較好的社會效益和經濟效益十分重要。隨著越來越多的隧道投八運營之中，國內隧道在運營管理方面取得了一定的成績．但仍然普遍存在問題．特別是隧道事故數量有所增長。由于隧道特殊的環境．一旦發生交通、火災事故將導致人員傷亡、設施毀壞、交通中斷、甚至環境破壞．造成無法估計的經濟損失。

隧道普遍存在安全隱患

在隧道事故中，有許多事故是由于隧道設施配置不合理、不完善引起的。一般有如下原因：

隧道內路面材料不合理．沒有考慮到各種環境下的使用情況，如：水泥路面在雨天或路面灰塵多時，路面摩擦系數減小容易引起交通事故：

隧道內避難設置與路線銜接處的棱角易引發撞擊交通事故，如：路面滑、剎車失靈等車輛易撞到棱角處，引起嚴重的車毀人亡事故：

隧道內主體工程的材料使用不當，如：易燃、抗溫不高、有毒、抗暴烈不強的材料：

隧道內坡度過大，對于長隧道或特長隧道而言坡度不易過大、過長。對于上坡段行使的車輛尤其是大貨車將釋放大量的煙和有毒氣體，對于下坡路段的車輛尤其是大貨車易造成超速或剎車失靈：

橫洞、避難通道的配套設施不完善．如：橫洞無防火卷簾門、避難逃生通道無指引設備等：

隧道內設備位置不合理，如：緊急電話應考慮在緊急停車帶增設攝像機應考慮在橫洞、避難逃生通道等處增設：

隧道內設施不完善，如：橫洞指示標志、避難逃生指示標志、設備

指示標志等不完善：

隧道內通風、照明設備不完善，如：風力不夠、照明亮度不夠等。

運營管理不完善

隧道運營管理是一個比較復雜的系統工程，涉及到部門協作、各種型號的設備、先進的技術等多方面的因素。隧道運營管理的好壞對于減少隧道事故發生、防止隧道事故擴大、減少事故損失具有非常重要的作用。目前，國內隧道的運營主要由監控(分)中心或隧道管理站進行實時監控．由公路管養機構負責救援及維修養護。對超速行使等違規行為的執法由交警部門負責．與消防、醫療部門的聯系依靠報警電話。各部門之間相互關系松散．界面不清晰，如果洞內出現事故，公路、交警部門均可拖走損壞車輛，有時還發生糾紛．不利于迅速清理現場、恢復正常交通運營。

應憊救援 逃生預案不完善

目前．我國現已開通運營的隧道除個別省份開通較早的隧道已有一定的運營管理經驗外。多數隧道部處于摸索階段，沒有形成完善、成熟、有效的運營管理辦法，更談不上成熟、可行的應急救援和逃生預案。有些隧道管理部門制定了復雜、煩瑣的救援預案不利于緊急情況下使用于，毫無經驗的過路司乘人員，救援人員也會因現場混亂不能很好地實施預

案，鑒于國外和國內經驗，預案應簡單可行。

自救宣傳教育不夠

隧道事故、火災時應貫徹以防為主、消防結合、自救為主的原則，但對于如何自救的宣傳工作與國外隧道管理單位相差很多。由于對過路司乘人員沒有宣傳手段，大多數人員在事故時沒有隧道遇險的自救知識，因而延誤或失去了脫險的機會，造成的損失本可以避免或減輕。

常規維護不到位

目前國內普遍存在日常維護不能堅持按照規章執行，由于缺乏定期維護、維修，很多設備不能正常發揮作用。尤其在交通事故、火災發生前和發生時不能及時報警或執行控制功能等，造成本不應有的損失。

高速公路隧道機電系統急需解決的問題

隧道設計和運營管理的綜合研究

隧道(特別是特長隧道)的交通防災、通風、照明、消防、安全等綜合性研究是目前急需開展的課題，具有現實意義，研究成果發揮的效益將非常顯著。在研究開展之初可以結合部分已開始或完成的課題．也可以對已通車運營的隧道進行廣泛調查，吸取運營單位的成功經驗．縮短研究時間。

制定、修訂標準規范

我國隧道已建成很大規模，隧道標準體系急需建立。根據現有設計、施工、運營的經驗并結合國外最新的動態，對已實施的標準規范進行修訂，避免在工程設計、實施和運營當中出現已被證實錯誤的條款再度使用。隨著我國道路工程技術標準的修訂，一些已制定的標準規范也應做進一步的調整和修改。此外，在如下方面應加緊標準規范的制定：在設計方面，應解決設計方法、設計規模、設計深度的問題，既避免功能不足，又避免功能過剩在產品選型方面(目前已對部分設備制定了標準)，制定公路隧道機電設備技術要求或產品指南，既滿足工程招標的需要．又可使產品逐步標準化、通用化在施工方面，制定施工規程與規范，工

程嚴禁無資質的單位施工，減少分包層次：在運營管理方面，制定隧道機電養護和救援規范，制定隧道使用手冊(包括隧道構成、設備配置、設備功能及使用、異常情況司機、乘客的正確行動方式等 制定隧道通行車輛管理規范等。

研究并制定緊急預案體系

根據目前已通車隧道的運營情況并結合國外成功經驗研究并制定適合我國的隧道防災、救災緊急預案體系，預案體系應詳細規定災害應急救援標準作業程序、健全救援組織機構和設備、健全災害應急救援演習計劃、制定隧道管理人員訓練計劃、制定隧道使用者應急手冊、建立隧道設施機電系統備用材料程序、制定隧道機電設施養護手冊等。充分利用現代科學技術手段、科學方法，建立合理的災害事故救援預案，提高高速公路隧道管理水平，避免由于事故處理不及時或不正確導致的二次事故發生．達到簡單易行的目的。

建立監測和研究中心

目前國內隧道科研課題并不少，但非常分散、研究力量不足。為避免國內目前科研課題重復、科研成果分散、科研力量薄弱、隧道事故運營管理經驗缺乏交流等問題，建議在隧道較多的省份(直轄市)設置省內隧道監測中心。在力量雄厚、條件卓越、便于交流的科研單位成立全國性隧道交通工程監測和研究中心，監測包括隧道的設計、施工、運營各個環節的技術應用、問題解決、成功經驗等，并建立數據庫，以便行業內部人員查詢，實現研究成果共享。

建立研究中心有利于固定研究隊伍、綜合研究成果、長期觀察研究效益，避免在研究道路上花冤枉錢、走冤枉路，便于技術交流，很多發達國家都采取該方式。

規范設計市場

隨著我國交通行業設計市場開放，吸引了大量企事業單位從事交通設計。為在激烈的市場競爭中爭取一席之地，很多設計單位由于自身技術力量薄弱采取不合理、惡意競爭方式，甚至行賄受賄，導致設計質量下降，有的設計項目出現設計過程中變更單位的現象。相關部門應出面規范設計市場。

加強人員培訓和技術交流

近年來，國內許多企事業單位組織了隧道設計、運營單位的人員進行培訓和技術交流，取得了一定的效果，但仍然有部分人員在技術水平有限的情況下進行著隧道的設計和運營管理。相關部門應加強人員培訓和技術交流的力度。

另外，由于我國高速公路發展的時間短、科研力量薄弱，很多設計還處在不斷地照抄、照搬中，很多問題還處在探討、摸索中，很多國外成熟的新技術、新方案仍然沒有得到有效應用。因此，我們應在國內選擇經驗豐富、實力強的科研單位長期和發達國家相關部門建立合作關系，派出技術較好、接受能力強的技術人員去學習，交流經驗，并規范學習檢查驗收制度，避免一些打著學習交流的口號出國游玩的現象出現。