状态提升（通用7篇）
状态提升 篇1
输电线路对于系统的稳定与安全有着直接的影响, 输电线路不少处于恶劣的地质条件以及恶劣的运行环境下, 对输电线路的状态采用先进的在线监测技术进行监测有着重要的意义。通过监测确保事故隐患能够第一时间发现并即刻清楚, 保障输电线路处于良好的运用状态。对于输电线路状态监测系统应给予极大的重视, 输电线路状态监测系统的质量提升对保证输电线路稳定, 安全运行有着至关重要的意义, 下面就输电线路状态监测系统质量提升提出几点的建议。
1 一体化设计
一体化设计就是功能集成, 把监测装置的主控、数据采集、供电管理、模数转换 (含视频编解码) 、音频处理、通信等所有装置需要完成的功能采用一体化集成设计原则, 在一个模块或采用一个应用服务器去完成所有的工作, 工作的开启、执行、关闭, 全部在模块或应用服务器内部的软件完成。对于输电线路状态监测系统的CPU来说, 核心CPU板高度集成就是把数据、图像、语音、AD转换、GPRS通讯、电源管理等一体化设计, 减少分立元件, 提高集成度, 进而提高设备可靠性, 如图1所示。
这种设计是在电子设备发展中的大趋势。其带来的好处是:
(1) 可靠性提高, 需要使用的功能全部在一个模块或应用服务器控制完成, 不需要外围电路, 相对于多个电路构成的控制系统, 没有器件之间故障相“与”的关系, 其工作的可靠性是数量级的提高。
(2) 体积减小, 由于功能的集成在一个模块或一个应用服务器之中, 没有了外围电路, 其体积减小是必然的。
(3) 成本降低, 由于采用一体化集成设计, 专用芯片相对于用通用芯片构成的系统架构, 成本会极大的降低。
因此, 我们在一个应用服务器及模块上集成了数据采集、图像采集、运算处理、数据存储、电源管理、网络通信等一体化实现, 无论在体积上、结构合理性上, 特别在可靠性上得到较好的保障。同时在设计成功的基础上进行大批量的专业化生产, 保证了一体化集成模块的一致性和可靠性。
2 可靠性设计
监测装置的核心部分都会发生故障。即使设计者进行一体化集成, 产生故障也是不可避免的。只是故障的频率和无故障运行时间不同。但是将设备一体化集成模块等设计成主备智能工作的切换模式, 将大大提高装置运行的可靠性时间, 具体实现方法是:当主一体化集成模块发生故障时, 智能切换启动备用一体化集成模块, 启动自动装载工作配置, 从而提高装置的运行可靠性时间。
2.1 电源供电双备用
状态监测装置的电源系统采用太阳能双路充电 (或风光互补) 、充电管理模组双路管理、蓄电池双路供电, 全部供电系统完全隔离, 互不影响;当一路供电装置出现故障时, 不影响另一路供电装置的可靠运行。超高压输电线路在线监测终端工作环境是220 k V、500 k V输电线路上, 可靠性要求高, 在原来单芯片基础上, 设计了双主芯片、双通讯通道、双图像采集、双电源供电、双数据采集、冷备份切换工作模式的在线监测终端。该终端具备一体化结构、功耗极小、接口统一、安装方便、维护简单等特点, 使设备可靠性和自愈能力大大提高。
系统实现框图如图1所示。
2.2 设备工作模块双备用
装置对设备中央处理单元、数据采集单元、供电管理单元、控制单元、通信单元等重要部分均设计为1+1主备用智能后备 (单SIM卡) 工作方式, 工作原理如图2所示。工作模块的配置信息存储在公共存储器, 后备模块启动时, 自动装载工作模块的工作配置, 无需重新配置工作参数。实践证明, 采用此措施后, 有效的克服了设备安装点的恶劣环境、强电磁干扰, 检修不便等困难, 使设备在线运行率得到明显的数量级提高。
3 通信设计
3.1 现有通讯方式的质量提升
目前输电线路在线监测装置基本上使用GPRS、3G模式进行通讯, 少量使用光纤、无线WIFI, 遇到的问题如下:
3.1.1 GPRS、3G烧卡的问题
烧卡的问题与当地气候有关, 一般气候干燥的地区容易出现该问题, 解决的措施为, 在电路上增加释放静电的电容。
3.1.2 GPRS、3G信号不好
输电线路在线监测装置通常安装在人迹罕至的地区, 因此GPRS、3G信号也有不好的时候, 如果遇到该问题, 解决措施是:使用高增益定向天线。以增强信号强度和分辨力。避免信号重叠。
3.1.3 光纤、无线WIFI的问题
光纤、无线WIFI使用的功率太大, 一般一个6口的工业交换机耗电量在7 W左右, 400 m W发射功率的无线WIFI耗电在6 W左右, 解决的措施, 去掉电压转换电路, 减少不必要的功耗, 实际使用不足4 W, 或者增加太阳能板提供更多电能。
3.2 新的通讯方式
光纤环网与无线WIFI-MESH混合环网实现方案是:在每个光节点配置光交换机级联、构成光纤环形网络;在两个光节点之间使用WIFI-MESH构成无线环形局域网, 与光纤环网相切落地, 环网最容易发生的问题是网络风暴;解决的具体措施是:把闭环网通过网络通信协议改造为树状网, 即网络的“生成树协议IEEE 802.1X” (STP) (X=1、Q) 。但是, 这种改造形成的切断是软切断, 当出现闭环路径故障时, 协议会自动将断开的链路愈合, 保证数据链路的畅通, 光纤与无线wifi混合网组网。
4 低功耗设计
状态监测装置85%以上的时间处于待机状态, 因此装置的静态功耗是考核装置可靠性的重要指标。
低功耗的重要性是, 当电池一定的时候装置静态耗电越小, 则工作时间越久, 在装置静态功耗相对低的情况下, 需要配置的蓄电池才能越小, 太阳能板功率越低、面积越小, 这样对于方便安装、减轻铁塔载荷、降低设备成本、提高装置运行可靠性等均具有非常重要的意义。
(1) 采用“输电线路在线监测一体化处理模块”。
实现了从单片机技术升级到ARM内核应用服务器 (CPU) 的飞跃, 采用该模块可完成数据采集、模拟量采集、数据存储、数据分析处理、图像采集处理、多方式通信等, 主要接口有:IO检测、IO控制、模拟量采集、视频图像采集、语音输出、环境监听、GPRS网络通讯、GSM通信。模块静态耗电为4 V/14 MA。为装置低功耗打下基础。
(2) 所有传感器接口包括电源供电均处于可控状态。保证设备低功耗工作。
(3) 电压转换均采用高转换效率、低功耗的芯片, 转换静态损耗低于10MA。
在以上措施的实施下, 设备整机功耗大大降低。实践应用证明, 检测装置整机在线静态功耗小于12 V/65 m A, 不在线休眠状态下小于12 V/35 m A (可短信唤醒) , 全间歇工作方式小于12 V/20 m A, 在国网电科院、中国电科院、测试得到有效验证。
摘要：输电线路是电力系统的骨架, 在电力系统中起着极其重要的作用, 是电力系统重要的组成部分。随着输电线路的广泛铺设, 面临极端恶劣天气条件的情况也越来越多, 因此, 输电线路状态监测系统对监测输电线路运行情况起着极其重要的作用, 提高状态监测系统的质量, 也为输电线路安全, 稳定运行提供进一步的保证。
关键词：输电线路,主备保护,一体化,低功耗
参考文献
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状态提升 篇2
【关键词】学习兴趣；学习状态；学习动机
伟大的科学家爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”长期以来，提高学生学习兴趣被视为是最好的教育方式。这是毋庸置疑的。可是在实际操作中，这真是神一般的信条吗？
我们先讨论一个问题：无论是成绩好坏，学生对于自己都会有相对优势的科目和劣势的科目。那么他们应该花更多的精力在优势科目上呢，还是劣势科目呢？选择优势科目，劣势科目可能更加不理想。而且优势科目相对提高的幅度不大，花大量精力的性价比就值得商榷。如集中精力在劣势科目上，大量的时间花在不太感兴趣的劣势科目上，对优势科目的兴趣又如何体现？时间长了有兴趣可能都会变得没兴趣了。
我们不妨再这样设问：我喜欢玩游戏吗？我有研究过游戏开发与制作吗？我喜欢看小说吗？我有主动查询过小说作者的背景资料吗？我喜欢看魔术表演吗？我有仔细探索魔术的秘密吗？是不是不一定每个问题都是肯定的答案？或者有些问题的答案一定是否定的？笔者认为有以下原因：
感兴趣的内容不全，其一也。比如痴迷于小说中跌宕起伏的故事情节，但不关心文化底蕴、行文结构、写作方式。再如醉心于电子游戏这个虚拟的世界带来的刺激感与满足感，但不关心复杂的程序、发行的策略。在实际教学过程中，学生通常也只对某些知识或现象感兴趣，而非整个理论。
感兴趣的程度不高，其二也。当学生被教师唾沫横飞精彩内容吸引时，下课铃响了，总有学生开始收拾书包。说明下课放学比老师精彩的讲课更有吸引力。面对各种其他兴趣，学习兴趣没有达到一定程度，很难投入能够影响学习效果的精力学习。
感兴趣的时间不长，其三也。学习非一朝一夕之功，学海无涯是苦作舟的。保持长时间对学习的兴趣是很难的。而只是短时间内的学习兴趣，再有兴趣也只是“三分钟热度”。
精力有限，其四也。学生面对繁杂的课业，有限的时间，能依靠学习兴趣完成多少学习任务呢？
那么我们可不可以换个角度，不强调提高学习兴趣，而是强调提升学习状态。使同学们达到最佳的学习状态，在最佳的学习的基础上，自然发展兴趣爱好。笔者认为，最佳的学习状态是学生能够身心皆愉的情况下自觉学习。身体与心理都很很舒适的状态下，自觉主动的学习。
调整到最佳的学习状态面对的最重要的问题就是如何调整学生学习动机问题。关于学习动机，格思里的邻近学习理论中是没有动机一词的，但是邻近学习理论中有一个类似词——维持性刺激。这种内部刺激可以在整个操作行动中给予持续不断的刺激，直到发生某种完成性反应。所以学习动机必须要贯穿我们的学习生活，直到完成某一学习需求。勒温认知-场学习理论中提到凡是一个人追求的目标，就说明它存在有吸引力，勒温称为正诱发力；凡是一个人想避开的目标，说明它有存在排斥力，勒温称为负诱发力。在勒温看来，一个人参加某种活动的诱发力，至少有一部分取决于他对这项活动意义的认识。也就是说一个人有想学习的正诱发力，也有厌学的负诱发力，当正诱发力大于负诱发力时，才会学习。而布鲁纳认知结构学习理论中提到，驱力太大或太小都不利于学习。奥苏贝尔认知同化学习理论中，奥苏贝尔主要关注的是成就动机。成就动机主要由三个方面驱力组成：第一，认知驱力。对学习、认知、理解、掌握知识发自内心的渴望。希望掌握和解决问题的渴望。第二，自我-增强驱力。通过学习获得某些能力，从而可以获得一些成就和其他收获的愿望。对于学生而言，可以是在班级的排名、考取更好的大学、获得奖学金，甚至是对未来发展及职业规划的准备。第三，附属驱力，指学生为得到教师或是家长的褒奖而学习的需要。加涅累积学习理论将学习过程分为八个阶段，第一阶段就是动机阶段。加涅认为，为了促进学生学习，我们必须关注诱因动机，学生有了这种动机，他的行动都会指向这一目的，并会因达到目的而获得某种方式的满足。
对上述学习理论可以总结出，学习动机是有指向性的，是能持续性的，是强度要适中的，而且是需要获得某种方式的满足的一种刺激。
如何能让学生有良好的学习动机，从而拥有良好的学习状态呢？
首先，需要帮助学生自我认识。任何一个学生，即便是好学生也会有些不良的学习习惯，而且都是自知的，但是因为学生固有心理特征限制没能做出正确的调整。所以教师应该要让学生勇于改变，勇敢的踏出第一步。古人曰：“人有五恶，而盗窃不与焉：一曰心达而险，二曰行僻而坚，三曰言伪而辩，四曰记丑而搏，五曰顺非而泽。”很多时候我们就是顺非而泽，面对错误的事情，不仅表示赞同，而且还加以润饰。这是我们就要指正学生，知耻而近乎勇！
其次，应该要让学生了解学习的本与末。《大学》中说：“物有本末，事有终始，知所先后，则近道矣。”“其本乱而末治者，否矣。其所厚者薄，而其所薄者厚，未之有也。”有些学生，可谓初生牛犊不怕虎，凭着冲劲很容易做出些本末倒置的事情来。我们就是要让同学们了解学生是以学习为本的。
再次，就是要给予学生信心，有信心学好。信心与学习动机是直接关联的。有信心，有成就感，有满足感，就可以促进学习动机。也就是需要获得某种方式的满足，让学生拥有对学习满足感，促进学习状态的提升。
然后，需要提升同学们的责任感。无论是对父母家庭，还是对自己。把父母的期望和对父母的依赖与感恩联系起来，用感情激发学生学习的主动性。同时帮助同学们树立理想，虽然读书不是唯一的出路，但这也是很好的一条路。了解职业生涯规划并做好准备。这样从情从理上都要提升学生的学习状态。
最后，也是最重要的一点是教师要力求带领大家营造出最佳的学习氛围。熟话说：“近朱者赤，近墨者黑。”真正能出淤泥而不染的能有多少？真正能濯清涟而不妖的能有多少？真正能万花丛中过片叶不沾身的又能有多少？“鸟随鸾凤飞腾远，人伴贤良品自高。”所以学习氛围对提升学习状态有至关重要的作用。
但是我们不能一味的对学生施加情感、责任上的壓力。根据布鲁纳的认知结构学习理论，我们知道驱力太大或太小都不利于学习。所以我们要尽量寓教于乐，注重学生体育锻炼。
提升了学习状态，即便是不太感兴趣的科目，学生也能化被动为主动。在成就感和满足感的刺激下，也许自然产生兴趣，进而提升学习状态，达到良性循环。
参考文献：
状态提升 篇3
一、找准学习起点, 增强智障学生数学课堂参与的针对性
1. 寻找数学学习起点, 可以调取评估档案 ( 或个人成长档案) , 可通过谈话、活动与尝试练习, 也可以通过课前调查、导入和课堂教学等方式. 如, 让学生唱数、数物体、简单计算、生活问题数学方法解决等.
2. 了解个性兴趣点, 扩大找寻学习起点的范畴. 如, 自闭症学生喜欢旋转的圆形物体, 教师在课堂上应有效出示.
二、突出生活化主题, 确保智障学生数学课堂参与的可行性
创设智障学生活化情境可以让他们感受到数学来源于生活, 生活中处处充满数学, 打通数学与生活的通道, 积极调动他们已有的生活积累和参与热情, 使他们能在熟悉的生活经验中学习, 确保参与的可行性[2].
1. 寻找生活化的教学内容
生活中处处有数学, 教师要紧密结合智障学生的生活实际, 在生活中寻找出既包含一定的数学知识, 又能被智障学生理解和接受的教学内容. 如, 在进行“2的认识”教学时, 我让学生观察自己的身体器官, 要求他们说一说哪种器官有2个? 学生通过观察, 纷纷说出了手、脚、耳朵、眼睛等都有2个. 这样的设计能调动学生的生活经验, 体会到数学就在自已身边, 增强学习数学的乐趣, 从而提高其课堂参与状态.
2. 创设生活化的教学情境
如果教师在课堂上能创设有趣的生活情境, 便能吸引这些智障学生学习的注意力, 提高参与度. 例如, 在教数前概念“配对”时, 我便创设了“找朋友”的生活情境, 我先拿出牙刷, 教师问: “牙刷的好朋友在哪里?”学生会一边找出“牙膏”, 一边说“牙刷的好朋友在这里?”创设这样的情境, 使学生沉浸在一种轻松愉快、熟悉的氛围中, 不但学到了知识, 而且感受到了学习的乐趣, 提升参与的热情.
3. 注重数学知识生活化实践
在数学教学中, 我们要紧密联系学生的生活实际, 在现实世界中寻找数学题材, 把数学问题生活化, 让教学贴近生活, 让学生在生活中看到数学, 摸到数学.
例如, 在教“人民币的认识”以后, 可利用数学活动课开一个“小超市”, 一部分学生当营业员, 一部分当顾客, 进行买卖活动. 这样智障学生通过买卖双方的实际交易, 很自然地巩固并运用了人民币的相关知识, 并体会到数学知识和现实生活的息息相关, 使他们懂得数学不是白学, 学了即可用得上, 从而体会到数学强大的应用价值, 激发出课堂学习的积极性和参与度.
三、引导多感官活动, 强调智障学生数学课堂参与的实践性
智障学生的感知活动质量很差, 教师若能根据他们好动、抽象思维差的特点, 合理利用资源, 多在数学课堂上提供看看、闻闻、摸摸、听听甚至尝尝……等学生喜欢的动手实践机会, 不仅能够满足他们好动的需要, 也是从具体形象思维出发, 降低学习难度, 有助于提高他们对实用数学学科的兴趣, 提升课堂活动参与的深度与广度.
在学习平面图形正方形、长方形时, 指导学生尝试着用小棒和编织条等围成以上图形、相应形状积木放入相对应的模型中、仿画, 让智障学生用他们的小手去触摸、感知, 加深理解, 建立丰富的表象.
四、建立良好师生情感, 诱发智障学生数学课堂参与的主动性
俗话说“亲其师, 信其道”, 良好的师生情感以及由此产生的心理氛围是学生主动参与的基础. 智障学生由于长期遭受冷眼和失败的体验, 很容易产生自卑情绪, 但是, 他们内心深处对爱的渴求却比其他人更强烈. 因此, 建立良好师生情感, 诱发智障学生课堂参与的主动性, 也是一条“金条玉律”.
同时, 要调整评价方式, 把表扬和奖励带进课堂, 只要参与了, 就应该给与鼓励, 评出他们的自信心、成就感, 评出他们主动要求参与的欲望, 帮助建立自信, 激发他们更大的参与热情, 使评价成为在参与的催化剂.
培智学校数学教师必须改变自己的教学思想和行为, 抓住一切有利因素, 在课堂上为智障学生创造有利的参与平台和机会, 让他们尽量自发地、主动地参与数学课堂教学, 只有他们真正参与了, 才能构建有效课堂, 促进智障学生数学学习能力的发展.
参考文献
[1]教育部师范教育司.智力落后儿童心理学[M].北京:北京人民教育出版社, 1999 (5) , 75, 85.
状态提升 篇4
矿井事故连连,摩擦提升绞车滑动事故不容忽视。尽管提升绞车在制造安装之初就充分按照相关防滑要求[1]进行了设计及验算,但是由于矿井工况的特殊性及复杂性,比如超载、制动力过大和配重不平衡等[2],很容易产生滑动,继而衬垫将因卷筒两侧巨大张力差所产生的摩擦作用而积聚大量的摩擦热,致使衬垫温度升高引发安全事故。肖兴明等[3,4,5]对衬垫温度场进行了一系列的研究。但由于目前衬垫所使用的材料很多具有黏弹性体的性质[6,7,8,9],其温度场计算所依赖的热扩散系数等热物理性质又随着温度变化呈现非线性变化,并且又由于摩擦热在分配过程中分配系数受到钢丝绳及衬垫的热物理性质的影响,所以之前的研究者把衬垫的热物理性质看成常数来计算存在一定的误差。为此本文以GM衬垫为例,引入衬垫变热物理性质及变热量分配系数对衬垫温升进行有限元分析[10,11,12],并具体得出滑动时,滑动速度、衬垫摩擦因数和围包角等各个关键参数对衬垫温升的影响,为提升绞车防滑设计验算及后备防滑装置研究提供一定的理论依据。
1 衬垫温升数学模型
1.1 衬垫导热微分方程
衬垫与钢丝绳在相对滑动状态下由于摩擦生热从而导致温度升高,由于衬垫具有变热物理性质,并且不含内热源,其非稳态下导热微分方程可描述为[10,11]
式中,T为衬垫的温度;λ为衬垫的导热系数,W/(m·℃);ρ为衬垫的密度;c为衬垫的质量热容;α为衬垫的热扩散系数;∇为Hamilton算子。
衬垫质量热容以及热扩散系数等都是随着温度的变化而变化的,因此在计算温升值时要考虑衬垫热物理性质的变化。
1.2 边界条件
衬垫热传导的第二类边界条件为
式中,q(t)为钢丝绳与卷筒衬垫接触区热流密度;en为衬垫温升边界外法线方向。
由欧拉公式得摩擦力f极限值为
式中,Tx为提升绞车轻载侧钢丝绳所受到的拉力;μ为提升绞车摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦因数;β为钢丝绳在卷筒上的围包角。
当摩擦提升绞车提升过程中出现滑动时,假设摩擦机械能全部转化为摩擦热,则摩擦副之间产生的摩擦热Q为
式中,ve(t)为钢丝绳与卷筒衬垫间的滑动速度。
假设摩擦热全部转移到钢丝绳和卷筒衬垫上,它们的热量分配关系为
式中,Qg为分配给衬垫的热量;Qr、ρr、cr、λr分别为分配给钢丝绳的热量、钢丝绳的密度、质量热容和导热系数。
由此衬垫的热量分配系数k为
彭玉兴等[12]通过实验给出了GM衬垫的质量热容、热扩散系数等随温度变化的拟合公式:
则摩擦副之间的热量密度为
式中,A为衬垫与钢丝绳摩擦副之间的面积。
2 衬垫温升有限元模型
在衬垫温升的过程中,由于衬垫的质量热容、热扩散系数及导热系数等都随着温度的变化而变化,很难得到解析解,所以只能利用计算机进行数值解计算。在这里我们利用有限元的思想,根据钢丝绳和衬垫的摩擦过程建立空间上的物理模型,并对物理模型进行网格划分,根据赋以的边界条件对网格节点进行逐个计算并拓展到时间坐标轴上,最后得出温度在衬垫上的分布。
本文利用ANSYS中的55号热单元进行建模计算,根据材料质量热容及热扩散系数随温度的变化定义材料热物理属性,划分网格后对节点施加初始温度载荷,编写以摩擦因数、热量分配系数、轻载侧拉力等为自变量的热流密度函数载荷,然后进行非稳态求解。衬垫网格划分模型及温度场分布如图1所示。
仿真中各个参数以恒源煤电某副井提升系统各参数为原型,卷筒的直径为3.5m,所用衬垫型号为GM,分解温度为320℃,热物性能参数按照上述拟合公式得到。钢丝绳根数为4,直径为36.5mm,热物性能参数为ρr=1360kg/m3,cr=1559J/(kg·K),λr=0.456W/(m·K)。环境温度为20℃,衬垫摩擦因数为0.25,钢丝绳与卷筒围包角为πrad,轻载侧钢丝绳拉力为200kN,滑动速度为0.7m/s2。
3 计算结果与分析
3.1 不同摩擦表面深度时的温度时间历程
不同摩擦表面深度d时的温度时间历程如图2所示。从图2可以看出:衬垫最高温度出现在摩擦最表面;在滑动初期衬垫与钢丝绳接触面温度骤然提升,随着滑动时间的延长,温升速度降低;摩擦面处温升曲线为“抛物线形”,在2.67mm处为S形,在13.33mm处温升变化很小;随着表面深度增加,受滑动温升影响明显减小,随着滑动时间的延长,受滑动温升影响深度增加,温升达到40℃时,10s内影响的深度为0.62mm,30s内影响深度为2.12mm,100s内影响深度为5.59mm。
3.2 滑动速度对衬垫温升的影响
不同滑动速度下的衬垫温升如图3所示。从图3可看出:当滑动速度为8m/s时,经过7.6s衬垫表面就达到了衬垫热分解极限温度320℃。当滑动速度大于2.15m/s时,100s后衬垫摩擦面的温度将超过此温度而发生相变。
图4显示衬垫到达其热分解温度时,随着滑动距离的增加,所允许的滑动速度逐渐减小,并且斜率也逐渐减小。单从衬垫分解温度的角度考虑,我们可以得出特定滑动速度下所允许的滑动距离。
3.3 摩擦因数对衬垫温升的影响
不同摩擦因数下的温升分析如图5所示。从图5可看出:摩擦因数越大,衬垫温度上升也越快。当摩擦因数相差0.1时,温升相差可达到74.96℃。说明了摩擦因数也是影响衬垫温升的关键因素之一,而摩擦因数也很容易因为外界的条件而改变,比如环境温度、湿度、相对滑动速度等,所以为获得准确温升,摩擦因数的测定至关重要。
3.4 围包角及轻载侧拉力对衬垫温升影响
图6所示为不同轻载侧拉力下衬垫的温升情况,从图6可看出:拉力越大温升越高,随着滑动时间的延长温升趋于稳定。图7所示为不同围包角下的温升,从图7可看出:围包角越大,温升越高。这是因为拉力和围包角越大,摩擦力就越大,产生的摩擦热就越多。轻载侧拉力相差40kN时温升相差17℃,围包角相差0.12π时温升相差26℃。
4 实验验证及蠕动温升分析
文献[12]在讨论衬垫热应力耦合行为的时候针对相关衬垫进行了实验研究,本文结合该文中的衬垫参数、钢丝绳参数、载荷和滑动速度等,利用本文所建立的模型进行仿真,与实验结果的对比如图8所示,图中平滑的曲线为仿真结果。
图8显示仿真结果与文献[12]中实验结果吻合较好,且略微高于实验结果,这是因为实验中的测量点与钢丝绳和衬垫的接触面有微小的距离,并且实验中的热量分配系数也受环境中风等的影响。
在摩擦提升绞车运行当中,钢丝绳会在摩擦衬垫上产生蠕动。蠕动速度计算式为
式中,ΔT为卷筒两端钢丝绳所受到的张力差;v0为提升绞车的运行速度;E为钢丝绳的弹性模量;A为钢丝绳的有效截面积。
针对本文实例参数,其蠕动速度为
利用本文模型进行计算可得衬垫接触表面最高温升为1.97℃,所以蠕动温升对衬垫的性能影响不大,从而也说明了蠕动不是造成摩擦提升绞车滑动故障的关键因素。
5 结论
(1)衬垫温升分析模型充分考虑了衬垫热传导物理特性的变化和摩擦热分配过程中热量分配系数的变化。衬垫接触面不同深度温升曲线形状不同,随着深度的增加,上升曲线从“上抛物线”形状变为“下抛物线”形状。研究结果可为不同时刻不同深度的温升分析及测量提供理论指导。
(2)衬垫接触面温升最高,在13.3mm的位置基本不受滑动影响。研究结果可为降低衬垫温度及制作衬垫厚度提供依据。
(3)衬垫温升随着滑动速度、摩擦因数、轻载侧拉力和围包角的增加而增大,滑动初始阶段温升变化较大,随着滑动时间的延长,温升趋于平稳。依据衬垫热分解温度,得出了最大滑动速度和最大滑动距离的关系,为进一步研究滑动保护装置投入时间提供理论依据。
(4)蠕动温升不是造成衬垫性能下降的关键因素。
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状态提升 篇5
一、当前智能化变电站视频监控系统相关技术
1. CMOS图像传感器技术的成熟。
监控系统地图像传感器正在从CCD向CMOS演化, 这两种远程监控系统各有优缺点, 近几年, CMOS传感器由于成本低, 被广泛的应用, 但是其图形不是十分清晰, 不过近些年随着技术的改进, 凸显的清晰度正在逐步提升, 与CCD相比, 图像的集成处理功能也在提升, 所以就成为智能变电站监控设备的主流。
2. 智能分析技术的发展。
IEEE在图像的智能分析等方面有比较大的成果, 比如远程系统的监控中, 可以有效地避免光线带来的干扰, 也不受气候的影响。对于各种信号的识别非常的清晰, 通过视频的帧来比较检测的图像变化。
3. 芯片技术为视频监视产品提供新方案。
目前上高端的芯片产品很多, 针对不同的现场需要, 芯片对图像处理的也有很大的差别。高性能的芯片在日后的远程监控系统中将有很大的提升空间。
二、变电站远程监控系统研究内容
基于Web的网络的变电站远程监控系统, 包括网络传输技术, 视频技术和压缩解码技术等多种技术内容。本文所探讨的变电站远程监控主要是针对电力系统开发的远程监控加以研究, 总体上提出了监控系统的设计方案和具体程序的开发, 对于关键部位的技术开发都是在基于Web网络技术的基础上研究进行的, 最后实现变电站的远程监控无人值守。在通过互联网技术进行变电站远程视频监控的过程中对所有的视频压缩信号进行传输, 在远距离的监控人员可以通过视频信号的采集对变电站进行现场监控, 通过IE网页实时现场监控, 所以变电站的远程视频监控系统应该具有对运动图像的监控, 报警和录像的功能, 并且可以有效的播放在无人值守时变电站的监控图像。
变电站远程监控系统一般情况下都采用C++Builder 6作为开发工具进行服务器端软件的设计与开发, 本文主要重点讨论视频压缩MPEG-4协议这种模式所做的原理和软件开发, 利用Direct Show开发工具包进行对视频图像的处理和传输, 在对视频信号进行数字化处理的过程中, 可以让所有使用监控系统的操作人员对监控系统有所了解和掌握, 从而明确该系统改的工作原理和工作情况。
三、变电站远程监控系统研究方案
(1) 利用安装在监视目标区域的摄像头, 对监视点进行全方位监视。 (2) 利用Direct Show编程捕获摄像头传来的视频数据并采用MPEG-4压缩算法, 将视频信号进行压缩。 (3) 将所有的视频信号采集后进行压缩处理。 (4) 将压缩后的视频数据通过Active X技术网络传输送至客户端 (即远端监控中心的主机) 。客户端的PC机能在IE上顺利访问监控系统页面。 (5) 利用远程监控系统的程序对视频进行检索和播放, 让客户端的使用者可以方便的了解监控内容, 并且使用它进行工作。 (6) 在对所有的远程视频图像监控中进行运动图像检测, 对变电站的现场视频图像进行监控, 检测变电站的工作状态和工作情况, 在处理的过程中对运动的图像进行动态的数字化技术处理, 一旦设备出现问题可以及时发出报警信号。
摘要：随着我电力系统的规模不断扩大, 智能变电站及其网络也在不断发展, 智能变电站自动化程度的提升就带了结构复杂性。作为电力系统中关键的枢纽站, 智能变电站的作用日益凸显, 做好电网的监管尤为重要。所以采用先进技术的智能变电站正在朝无人值守的模式演变, 做好智能变电站的远程监控对于提升电网的稳定运行有着重要的意义。
关键词：智能电网,变电站,远程监控,改进
参考文献
[1]任频波.变电站微机防误系统的设计与实现[D].大连理工大学, 2004.
[2]潘夏清.变电站无线视频监控系统的技术研究与实现[D].电子科技大学, 2012.
[3]陈智勇.变电站智能监控网络系统的设计与实现[D].电子科技大学, 2011.
状态提升 篇6
1 直流提升机能耗制动的基本原理
直流提升机一般选用他励电动机。电动机在电动状态运行, 电机枢电电路被切断电源而接入一个制动电阻RZD, 这时在拖动系统惯性作用下, 电机继续旋转, 若励磁电压仍保持不变, 在电动机电动势作用下, 成为发电机, 进入能耗制动状态, 把旋转系统所贮存的动能放出变为电能, 消耗在制动动电阻和电枢电阻中, 此时电网电压U0=0, 电机电流Is= (U0-ES) /R=-ES/R这个电流方向与原来电动运行状态方向相反, 如图1。
因为电机的励磁电路仍然接在电源上, 磁通不变, 所以制动时电流所产生的电磁转矩和原来的方向相反, 变为制动转矩, 使电动机很快减速。
在能耗制动时, 机械特性方程式为:
因为能耗制动时转速方向未变, 电流和转矩方向变为负, 它的机械特性见图2。
转速n为正, 转矩M为负, n=0时, M=0, 所以机械特性位于第二象限, 从电动机械特性上可以看出, 制动电阻Rzd愈小, M绝对值愈大, 制动速度越快, 但Rzd不能太小, 否则制动电流过大, 将造成电机电枢绕组超过自身允许额定电流烧毁电机, 一般接最大制动电流 (1.8-2.5) Ie来选R2d, 可近似为:
因此提升容器速度若超出额定转速ne, 电机产生制动力效果就显著, 提升容器在故障状态下速度过高, 极易发生过卷罐事故。
2 能耗制动在实际矿井提升和应用 (见图3)
龙煤集团鸡西分公司东山煤矿, 排矸井直流绞车电控系统 (洛阳原创) 将这项技术应用于实际中。直流电动机其技术特征如下, 型号ZD183-2B, Pe=1250KW, Ue=660v, Ie=220v, ne=600-1000r/n, 励磁电压110v, 励磁方式他励, 电动机电枢内阻Rs近似结算公式, 额定铜损占总损耗的1/2-1/3, 对于Z型系列电动机取1/2。
欲使制动电流 (1.8-2.5) Ie取1.8Ie, 电枢应外接制动电阻计算电动机额定电动势为:
按要求:Izd=2Ie=-1.8*2020=-3636 A
能耗制动时电枢总电阻:R=639.4/-3636=0.1758Ω
应接入制动电阻:Rzd=R-Rs=0.1758-0.0102=0.166Ω
结束语
状态提升 篇7
现代化煤矿设备日益向重载、高速、大型、自动化、多功能化与使用高效率化方向发展, 在生产过程中机械设备因各种原因导致的故障频繁发生, 设备的维修成本和停机损失急剧增加, 严重影响了煤炭的有效生产, 因此对设备运行的可靠性和经济性的要求日益苛刻, 这使众多企业提出了以预防为主、依靠设备状态监测来提高设备运行安全性和可靠性的新措施。
矿井提升机 (图1) 是矿山重要的大型机械设备, 对矿井提升机状态监测确保其运行可靠、安全, 具有重要意义。矿井提升机的齿轮箱低速轴输出转速一般都<50 r/min, 对于此类低速重载的设备, 滚动轴承隐患的特征频率极低, 而且振动能量较小, 故障诊断中很容易被忽视。此外, 由于系统本身振动大, 淹没了有隐患零部件的特征频率, 使诊断工作较为困难。SKF针对滚动轴承、齿轮箱故障研究的加速度包络分析、周期时域平均、谐波活动指数等状态监测专利技术, 在各行业设备故障诊断中得到了有效应用和推广, 下面介绍SKF状态监测系统在某矿务局单绳缠绕式提升机振动故障诊断上的应用。
二、系统配置
SKF在线监测系统由加速度传感器、IMX-S监测单元以及分析软件@ptitude Analyst组成。逻辑控制信号通过硬线连接的方式直接接入IMX-S;转速信号通过控制系统接入IMX-S单元;加速度传感器通过多芯电缆接入IMX-S单元;IMX-S单元通过RJ45网线/光纤接入服务器。
各分厂、车间通过设在各分厂相应的设备管理工作站 (@ptitude Monitor) 采集、输入设备监测数据 (在线监测和离线监测、点巡检、抄表记录、润滑状态数据、各类实验结果数据等) , 并通过终端浏览设备 (客户端PC) 共享设备运行状态、管理/维护信息、故障信息、检修计划、备件情况等。SKF服务工程师通过设备远程诊断服务, 在外网浏览和分析设备运行数据。
同时, 该系统能与EAM、CMMS系统相结合, 使得生产与维修人员能在故障早期发现问题并立即做出调整, 免去因设备失效或损坏而引起的昂贵支出。设备寿命的延长, 计划外停工期的减少, 和低质量产品的减少, 大大减少了客户的生产成本。
1. 硬件配置
提升机电机两端采用了滑动轴承, 因此在两端轴承座径向成90°夹角方向安装电涡流传感器。齿轮箱高速轴、中间轴以及1号、2号天轮两侧轴承座位置分别安装高频振动加速度传感器。齿轮箱低速轴两侧、主轴滚筒两侧各轴承 (滚动轴承) 座水平方向安装低频加速度传感器。考虑到主轴滚筒的转速较低, 因此在齿轮箱输出轴和主轴滚筒两端轴承座位置选用了低频的加速度传感器。
传感器通过多芯电缆接入SKF的IMX-S在线监测单元。在线监测单元的振动信号通过光纤接入控制室进行数据分析。
2. 软件配置
分析软件采用了SKF@ptitude analysis分析软件, 该软件分析参数选择了加速度包络谱、速度频谱、加速度总值、速度总值4种参数。
三、应用案例
1. 轴承缺陷诊断
监测系统在2012年8月投入运行, 速度谱显示振动值正常。在2012年9月发现提升机2号天轮出现明显的早期轴承缺陷, 从加速度包络图可以明显的看到轴承外圈缺陷频率 (BPFO) 的多次谐波 (图2) , 更换轴承后, 轴承缺陷频率消失 (图3) , 更换的轴承外圈显示有损伤。
2.齿轮故障诊断
齿轮磨损严重时, 不仅齿轮啮合频率周围会出现边频带, 还会出现齿轮振动固有频率。与齿轮啮合频率幅值相比, 边频带幅值的大小更能反映齿轮磨损的程度, 边频带组数越多, 磨损越严重, 如果参与啮合的多个齿轮有问题, 则在同一啮合频率周围会出现多个边频带。
2012年11月26日发现主轴齿轮箱输出侧频谱图出现明显的齿轮啮合频率及其倍频 (图4) , 该啮合频率携带大量输出轴转速频率的边频, 打开齿轮箱检查发现输出轴齿轮存在明显齿面点蚀。
四、结论
SKF状态监测系统根据设备转速、轴承型号, 选用不同频响范围的传感器, 结合SKF加速度包络技术, 通过检测轴承缺陷以及齿轮磨损的振动信号, 在设备早期故障出现时快速判断故障所在。
摘要：介绍SKF公司状态监测系统在矿井单绳缠绕式提升机上的应用, 该系统成功实现对重要设备的状态监测, 保障了设备安全可靠运行, 降低设备故障率。