接头系统（精选12篇）
接头系统 篇1
0 引言
随着城市建设的飞速发展,各大城市的输电线路基本上都已改造为地下电力电缆敷设方式;在电力电缆线路中,电缆的中间接头是电力系统安全运行中的最薄弱环节[1],电缆接头过热[2]引起的电缆断路、短路、爆炸甚至引发重大火灾事故的案例屡见不鲜。从电缆接头过热到火灾事故的发生,其发展速度缓慢、时间较长,因此,对电缆接头温度进行在线监测可有效地预防和减少电缆火灾事故的发生[3,4]。
目前通常采用的集散式温度监测系统[5,6]只适宜企业内部一个相对小的范围内应用,对于城市供配电网,特别是那些采用地下直埋电缆敷设方式的供配电网,由于现场无法提供电源、现场装置难以与中控室监控设备建立通信通道,传统方式显得无能为力。
基于这些因素,本文研制了一种适合于大中城市供配电网电力电缆接头的在线监测系统。终端装置采用低功耗的C8051F020单片机和Wavecom Q2406A模块为核心,通过GSM网络短消息服务与上位机之间进行数据交换,它具有以下新特点:①安装方便,无须现场维护;②当温度超过设定值时,能够主动发送报警信号给运行人员;③可根据历史数据,对电缆运行状况进行评估。
1 电缆接头在线监测系统总体设计
本系统由现场工作子站、GSM网络、工作总站和上位机监测系统组成,采用分布式控制结构,其总体结构如图1所示。
在各电缆接头分支箱里安装一个工作子站,工作子站负责对各电缆接头分支箱内温度超过设定限值的情况,发送报警信号到工作总站。监控主机通过工作总站与各子站进行数据交换,可实时显示各路电缆接头温度数据;当收到子站的报警信号时,通知运行人员采取相应处理;另外,监控主机通过对接头温度历史数据分析来判断电缆接头的运行状态,以便更好地防止事故的发生。
2 监测系统子站的设计
2.1 监测系统子站工作原理
通过前置温度采集单元,采集各电缆接头的温度数据并传送到微处理器;微处理器对数据进行处理,当发现接头温度超过设定的温度限值时,控制GSM模块发送报警信号到上位机。通过GSM模块与工作总站之间通信,响应上位机的各种命令。根据需要,将某些时刻的温度数据作为历史数据存储并传送至上位机,使得上位机软件能够对历史数据分析来判断电缆接头的运行状态。
2.2 硬件设计
工作子站是整个系统最重要最基本的组成部分,其硬件电路如图2所示。
为了解决现场无法提供电源的问题,工作子站采取低功耗设计,用锂电池供电。对于微处理器,通过降低晶振频率和关闭未使用的功能单元来降低功耗;另外,在不进行现场查看时,关闭显示单元;整个系统的平均工作电流约为3 m A,本系统采用容量为30 Ah的锂电池进行供电,为保证系统可靠工作,可一年更换一次电池。工作子站主要由以下几部分组成:
①微处理器:微处理器采用Cygnal公司生产的混合信号单片机C8051F020[7],其主要特性:高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核;全速、非侵入式的在系统调试接口(片内);真正12位、100 ksps的8通道ADC,带PGA和模拟多路开关;64 K字节可在系统编程的FLASH存储器,可用于非易失性数据存储;4352(4096+256)字节的片内RAM;硬件实现的SPI、SMBus/I2C和两个UART;串行接口片内看门狗定时器、VDD监视器。
②GSM无线模块:采用法国Wavecom公司生产的双频GSM/GPRS通信模块Q2406A[8]。和同类产品相比,Q2406A模块功耗低——空闲模式时工作电流为2.2 m A,休眠状态下最大功耗为10µA;Q2406A模块只需外扩一个SIM卡,通过UART串口和微处理器之间通信,微处理器应用GSM AT指令[9]对模块进行操作。当终端装置和上位机之间需要通讯时,微处理器通过串口控制Q2406A发送和接收短消息。在短消息方式下,相关的主要AT命令如下:
AT+IPR;设置通信波特率
AT+CMGF;选择短消息格式
AT+CNMI;设置短信息接收模式
AT&W;保存参数设置
AT+CMGS;发送短消息
AT+CMGR;读取短消息
AT+CMGD;删除SIM卡中的短消息
③显示单元:采用键盘显示专用驱动芯片ZLG7290驱动8位7段码共阴极LED数码管,以循环显示的方式显示各路电缆接头的温度。为了降低功耗,当不需要进行现场观察时,可关闭显示单元。
④温度采集单元:传感器选用DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器,其测量范围:-55~+125℃;测量误差:±0.5℃。DS18B20采用单总线技术,所用的DS18B20传感器可以并联到一根总线上,通过对每个单总线器件唯一编码的识别,实现多点温度测量,这使得布线工作大大简化。
2.3 软件设计
软件流程图如图3所示。
程序包括以下几个模块。主程序:其主要功能是对微处理器以及外围接口器件进行初始化及程序流向控制等;时间处理子程序:对终端装置进行时间更新和读取时间值;温度采集子程序:采集各路电缆接头温度值,并判断温度是否越限;显示处理子程序:循环显示各路电缆接头温度值,以便于现场观查;通讯接收子程序:接收上位机发送来的各种命令,包括对上位机手机号的设定、温度限值的设定、上位机读取当前温度值等;通讯发送子程序:发送报警信号或根据上位机的命令发送相应数据到上位机。
发送短消息子程序如下:
3 上位机软件系统设计
软件系统采用VC++开发,向操作人员提供了良好的人机界面,主要功能如下:
①对终端装置设置:通过远程控制,设置终端装置的时钟、监控中心的SIM卡号码和报警限值等。
②超温报警:当接收到终端装置发送的报警信号时,提示运行人员,以便采取及时处理,避免事故的发生。
③实时数据显示:读取并显示各电力电缆接头的温度数据。
④预报警功能:通过对历史数据的分析,判断电力电缆当前的运行状态,对存在的隐患进行预测。
4 工程应用
赤峰市电力公司采用地下直埋电缆敷设方式供电,城区共有10 k V电缆接头分支箱60个,每个分支箱内最多有12路电缆接头。为了防止电缆接头过热而造成的短路、爆炸事故的发生,目前已采用本系统对其进行监测。
图4是电缆接头温度实测显示界面,通过测量结果可以看出,本系统能准确、可靠地监测所有电缆接头的温度。
5 结束语
对电力电缆接头故障监测,是保证电力系统安全,可靠运行的必要环节;然而,对于城市供配电网,特别是那些采用地下直埋电缆敷设方式的供配电网,由于现场供电困难、难以和上位机建立通信通道等原因,现有装置都无法适用。本系统终端装置采取低功耗设计,用锂电池供电,借助GSM网络完成数据的传输,很好地解决了城区电力电缆接头故障监测过程中遇到的难题,实现了对城区电力电缆接头的在线监测。
参考文献
[1]王新超,潘贞存.电力电缆接头故障的预警监测系统[J].电力自动化设备,2001,21(5):25-28.WANG Xin-chao,PAN Zhen-cun.Power Cable Junction Monitoring System for Fault Pre Warning[J].Electric Power Automation Equipment,2001,21(5):25-28.
[2]王焜明,杨黎明,饶文彬.110kV交联聚乙烯电缆模压接头故障分析[J].高电压技术,1993,(1):38-40.WANG Kun-ming,YANG Li-ming,RAO Wing-bing.Analysis of Failure of Moulding Joint of110kV XLPE Power Cable[J].High Voltage Engineering,1993,(1):38-40.
[3]刘毅刚,罗俊华.电缆导体温度实时计算的数学方法[J].高电压技术,2005,31(5):52-54.LIU Yi-gang,LUO Jun-hua.Mathematical Method of Temperature Calculation of Power Cable Conductor in Real Time[J].High Voltage Engineering,2005,31(11):52-54.
[4]王新超,王葵.电力电缆接头运行中的实时监测[J].继电器,2001,29(8):46-48.WANG Xin-chao,WANG Kui.Power Cable Junctions Temperature Monitored On-line[J].Relay,2001,29(8):46-48.
[5]王新超,潘贞存.电力电缆接头故障的预警监测系统[J].电力自动化设备,2001,21(5):25-28.WANG Xin-chao,PAN Zhen-cun.Power Cable Junction Monitoring System for Fault Pre Warning[J].Electric Power Automation Equipment,2001,21(5):25-28.
[6]王萍萍,孙凤杰,崔维新.电力电缆接头温度监控系统研究[J].电力系统通信,2006,27(2):59-61.WANG Ping-ping,SUN Feng-jie,CUI Wei-xin.Discu-ssion on Temperature Monitoring System for Power Cable Joints[J].Telecommunications for Electric Power System,2006,27(2):59-61.
[7]童长飞.C8051F系列单片机开发与C语言编程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.
[8]Wavecom.WISMO Quik Q2400Series Q2406and Q2426Product Specification(OL).2003.http://www.wavecom.com[EB/OL].
[9]Wavecom.AT Commands Interface Guide for AT X41(b)(OL),2004,http://www.wavecom.Com[EB/OL].
接头系统 篇2
轻便、实用的高速水接头
水接头作为钻探工艺中的`辅助设备,其使用效果的好坏,直接关系到钻进生产效率的高低和辅助时间的长短.总结以往使用过的各种水接头的特点,结合其优点,设计、加工出轻便、实用高速水接头.
作 者：刘成才 朱发宪 LIU Chengcai ZHU Faxian 作者单位：青海省有色地勘局八队,青海,西宁,810012 刊 名：黄金科学技术 ISTIC英文刊名：GOLD SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： 16(3) 分类号：P634.42 关键词：水接头 实用 标准件
勇于开口,和精彩接头 篇3
低头看表，5点40，一小时的通知，哈，真是符合她“生活不彩排”的作风，想到，说到，就立刻做到。
一小时之后，西班牙餐厅里挤进一帮随叫随到的身影，大伙嘴上嘟嚷着，为了赶来，如何放弃中断停止哪些事，如何愧对羞见被追杀的那些人，然而虽是嚷嚷不断，现场笑声却很high！
能为朋友及笑声放下工作，感觉真好！
大伙儿能练出这番功力，多亏了阿曼达的迷人魅力。身为一位忙碌的职业女性，她却怎么也不肯放弃对生活品质的追求，有好吃好玩好看的，用她的话说“拼着命也得和朋友分享”。所以她理所当然地成为大伙儿的享乐领导，时不时就发号施令，如果你面有难色犹豫不决，她会微笑着提醒“不和朋友享乐，活着有何意义”。若你低声抱怨，为何总是临时召集，让人措手不及，她会放声狂笑并振振有词“我想得在上帝召唤我之前来召集你”，这就是为何她一发号施令，大家都会拼命出席，因为回归生命真谛，的确让人难以抗拒。
阿曼达总是興高采烈，我认为和她参悟生活哲理有绝对关系。心理学的研究显示，有许多好友并过着精彩社交生活的人们，有着明显较高的幸福感。而社交满意度对你我幸福感的贡献，远超过金钱和财富。也就是说，在幸福的账户中，朋友才是真正的财富。
要创造精彩的社交生活，阿曼达的“懂得分享”哲学会是一大秘诀。除了分享吃喝玩乐，稍稍发挥创意，就能让精彩更上层楼。我曾受邀去广州做一整天的培训，主人自掏腰包，听讲的学员非公司员工，而全是他私人的亲朋好友。哈！和朋友一起分享知识，够炫了吧？！
另外，勇于尝试，乐于冒险，是打造精彩社交生活的另一绝招。社交高手相信“陌生人，就是尚未认识的好朋友”，所以开了口，就找到朋友。在这方面，我自己深受其益。
一个人在世界各地乱逛，主动开口和陌生人搭讪，不知给我的旅途增添多少意外的精彩。在伦敦机场洗手间，和身旁的女孩随口聊天，几天后我成了苏格拉爱丁堡一个大型传统舞宴上的唯一东方面孔；在曼谷咖啡座和美国律师交换旅游心得，后来我加入他们，开始了一周的泰北边境探险之旅，毕生难忘的精彩！在摩洛哥古城街头的聊天，让我受邀去狂吃狂舞到深夜的传统摩洛哥婚宴；巴黎地铁上的问路，带来的是世界杯大型家庭派对的过瘾经验。
所以，勇于开口，就能和精彩接头。
接头系统 篇4
(2) 管道接头必须安装在便于拆卸之处, 即使以前存在安装不当的部位, 也必须利用检修时间逐步予以重装, 这样处理漏油故障时会方便得多, 质量也有保证。
(3) 维修时, 对脱落或损坏的管卡要及时恢复, 对动作频繁、振动较大的管道部位, 其管卡螺栓还应采取有效的防松措施, 严禁使用金属管卡。
(4) 对安装有缺陷的钢管, 要逐步进行校正恢复。如钢管较长, 可选择更换其中变形较严重的一段。对焊过多次的钢管漏点, 也应将该段钢管一并更换。若钢管直径较大, 手头上又没有这种类型的钢管, 可选择机加工的办法, 按所需管子的尺寸重新加工一段, 就能很好地解决问题。
(5) 软管在移动或静止中均不能过度弯曲, 也不能在根部弯曲, 至少要在其直径的1.5倍处开始弯曲;尽量避免软管的扭转变形;软管尽可能远离热辐射构件, 必要时装隔热板;应避免软管外部损伤, 避免同其他构件长期摩擦。
(6) 减小系统中的液压冲击, 对于流量较大的电液换向阀, 可通过调整电磁阀和液动阀间的节流阀来延长换向时间, 以减小对管道的冲击。在采用蓄能器减缓冲击的系统中, 要做好蓄能器的维护保养工作, 保证蓄能器中的氮气压力, 发挥好蓄能器的缓冲功能。
网线接头顺序说明 篇5
基本的接发就是两种，T586A和T586B
586B的接线顺序从左到右 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕
586A 绿白 绿 橙白 兰 兰白 橙 棕白 棕
双绞线两头一样的接法是直通。
否则是交叉。
网卡与路由器，交换机，集线器之间进行连接用直通线，网卡与网卡之间或集线器与集线器之间用交叉线相连。列顺序和普通的网线并不直通线，以双绞线为例，直通线的做法：按白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕 顺序并排整齐后用钳子剪整齐，然后插入水晶头，水晶头有卡的一面向下。交叉线的做法是在直通线的基础上将网线另一头按1.3，2.6，对调。具体就是： 白绿，绿，白橙，白蓝，橙，白棕，棕。
最后用人头线钳夹紧水晶头就可以了.TX+（传输）白橙TX-（传输）橙RX+（接收）白绿没有使用 蓝没有使用 白蓝RX-（接收）绿没有使用 白棕没有使用 棕
双绞线一共八根线，八根线的布线规则是1236线有用，4578线闲置。将水晶头面向自己（小尾巴在背面），从左到右线序
568A标准：白绿 绿 白橙 蓝 白蓝 橙 白棕 棕
568B标准：白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕
神秘号的接头人等 篇6
早上，杰克在旅馆醒来，洗漱完毕后，打电话向服务台订了一份晨报和一杯茶。
五分钟后，有人敲门。一位服务员站在门口：“早上好，先生。这是您的早餐。”杰克说：“我只要了一杯茶。你大概是弄错了，这是321房间。”服务员说：“对不起，打扰了。应该送到327号。”说完就关上门走了。
过了一会儿，又是敲门声。“请进！”门开了，一个男人走进来说：“喂，你在这里干什么？”杰克反问：“你是谁？怎么可以在我房间里这样说话？”那个男人不甘示弱：“你在我房间里干什么？你是怎么进来的？”杰克说：“这是我的房间，321号。”男人看了看门牌，忙说：“对不起，是我弄错了。”退出门去，顺手关上了门。
第三次敲门，另一位服务员送来了晨报和茶。正在这时，只听门外有人喊：“我的钻石项链丢了！”杰克一怔，马上冲出门去，大叫：“快，抓住那个人！”
杰克要抓住谁？为什么？这是道比较简单的题目哦，你猜出来了吗？
想好了再看答案
杰克要抓第二个进他房间的男人。如果他认为这是自己的房间，进去时是不会敲门的。之所以要敲门，是为了探知房间有人无人，无人时即可行窃。
神秘号的接头人
警方正在追捕臭名昭著的窃贼哈里。一天，他们收到报告，哈里正潜伏在码头附近，他是来与东方神秘号船上某个人接头的。
根据几天的观察，警方得到如下线索：这条船上有船主5个水手和1个厨师。每天早上9点，船主盖伦走上甲板，活动筋骨，呼吸新鲜空气，然后又回到甲板下面去。上午10点，一个矮胖的厨师走出船舱，骑着自行车上街采购。他每天总是沿着相同的路线：先去一家面包店，然后去一家调味品批发商店，再去一家肉店、一家乳品店、一家中餐馆，最后去报摊买当天报纸。在每个地方，他都会做短暂停留。5个欧洲水手上午在船上工作，下午上街游玩，傍晚喝得醉醺醺的，嘴里胡乱哼着小调回船，天天如此。
警方经过缜密的分析和调查，决定跟踪厨师，果然发现他每天都在同一家商店与哈里接头。请问，他们是在哪家商店接的头？警方又是如何判断出来的呢？
想好了再看答案
厨师和哈里是在调味品批发商店碰头的。批发商店是大批量供货的，而船上仅有7人就餐，厨师没必要每天采购调味品。即使需要每天采购调味品，也不必天天去批发商店。
真正的行凶时间
周末的傍晚，多米在郊外拍夜景时，忽然看见一幢起火的别墅。他不顾危险闯入火窟，只发现一个头部受伤的女人，刚死不久，直挺挺地躺在地上，旁边还放着一把高尔夫球杆。
零乱的现场加速了火势的蔓延。正当多米准备冲出去时，他发现地上有一个巨大的吊钟，好像是行凶者在挥击高尔夫球杆时无意碰到而坠落的，吊钟上的时针因为受不了撞击而停止了。多米判定钟停的时间也许就是凶手行凶的时间。但由于火势太猛，他只来得及用相机匆匆拍了一下，就逃了出去。
后来，多米将照片交给了警方作为破案的线索，可能是慌乱中乱按快门的关系，所以，重要的线索——时钟所显示的时刻，只拍了一部分，而且，也只能看清时钟上长针与短针的正确差距是两刻度。如果，这个时间正是凶手行凶的时间，那究竟是几点几分呢？
想好了再看答案
时间是傍晚7点36分。差了两刻度的时间，只有4点24分与7点36分。因为多米是在傍晚发现火灾的，而且他赶到时死者刚死不久，所以，行凶时间是7点36分。不信的话，你可以看看手表哦。
自杀还是他杀
一位年轻的企业家突然死在自家的花园里，他是被手枪击中头部当场死亡的，尸体旁没有留下任何凶器。
如果是伪装成他杀的自杀，那么被藏起来的手枪就是证据。如果尸体旁确实没有手枪，那肯定就是他杀。似乎，找到手枪就是断案的关键。可找手枪也不是那么容易的事。正在警方四处搜索痕迹证据的时候，一位老警探说：“不用找了，我有个很简单的方法，能证明死者是自杀还是他杀。”亲爱的读者，你能想出来吗？
想好了再看答案
如果死者开枪自杀，手上一定会有硝烟反应的痕迹。
接头系统 篇7
用于大型水泥磨向磨机尾仓高温区喷水降温用的回转接头, 由于磨机结构及工作环境的特点, 在结构和材料方面均需特别设计和制造。回转接头的密封效果及可靠性、经济性、适用性等是决定磨内喷水系统成败的关键。本文介绍一种使用效果良好的回转接头在水泥磨喷水系统的应用情况。
1 水泥磨回转接头的特点
中心传动水泥磨磨内喷水系统上需用的回转接头, 有以下几方面的特殊性要求:回转接头需安装在传动轴颈上, 该传动轴的直径都较大, 一般都在400mm以上甚至大于1 220mm;回转精度较低, 传动轴安装在大型膜片联轴器上, 在磨机启动及运转过程中, 膜片联轴器及传动轴发生扭力形变, 引起回转轴上的回转接头发生偏心及窜动、摆动等现象, 个别情况下窜动量高达十几毫米;回转接头要适用输送高压水及压缩空气的双介质变换工况;回转件、密封件及固定件等零件均需剖分制造现场组装。
2 水泥磨用回转接头的发展历程
2.1 早期回转接头
早期的一种回转接头如图1所示。
其结构是:在磨机传动轴上设计一个轴套, 轴套与轴相对固定。在轴套上固定有出水 (气) 管, 轴套的外圈设置一个不转件, 进水 (气) 管固定在不转件上。在不转件上与轴套之间有一个环形槽, 进、出口水 (气) 管通过该槽相通。两组结构相同的浸油石棉盘根及金属环片组成密封件, 由压紧调整装置及润滑供油系统等组成本回转接头的密封部分。
该装置缺点:
1) 需要配置专用的连续润滑油脂供应装置润滑;
2) 由于摩擦产生大量的热, 还需要对回转接头设置淋水冷却装置;
3) 为降低摩擦系数, 该装置的材料多采用有色金属制造, 成本较高;
4) 不转件的固定还要采用复杂的弹性支承, 以适应回转偏差的需要。
该结构由于系统复杂, 维护保养要求高, 可靠性差, 密封效果不好, 现已淘汰。
2.2 改进型回转接头
目前, 磨内喷水系统普遍采用的是由丹麦史密斯公司设计的一种回转接头结构形式 (stuffing box) , 也译作填料箱, 见图2。
基本构成是:在磨机传动轴上固定一个回转轮。回转轮上设置一个出水 (气) 管, 其进口设在外圆柱面上。在回转轮的外圆柱面处设置一个内部具有U形凹槽的不转罩, 回转轮的两侧面上用压圈及螺栓固定有两圈外缘伸入到不转罩内的柔性环形密封板, 由此组成一个圆环形封闭空间。水 (气) 通过进水 (气) 管进入不转罩内, 通过贯通的环形槽进入回转轮上的出水 (气) 管, 从而实现了回转接头的功能。环形密封板与不转罩的两个内端面发生滑动摩擦, 两者间隙调整是通过调节密封压板的松紧位置实现的, 在传递介质的压强作用下, 密封板会形成对密封面的附加压紧贴合作用力。因此, 滑动摩擦阻力是随着传输的介质压强增高而增大。由于回转直径大, 摩擦产生大量的热, 也需配置特殊的自动加水降温和润滑装置。原设计密封板为橡胶材料, 由于必须在现场组合成整圈结构, 需要在现场进行硫化处理作业。为响应回转轮外缘的轴向摆动, 除严格找正安装外, 不转件的支承采用的是水平方向的单轴支承。但即使是如此, 只能满足回转轮的自身摆动误差, 当回转轴有明显轴向窜动时, 密封效果将变差甚至导致密封板的损坏。当密封板磨损后, 密封间隙扩大, 必须及时调整或更换, 否则, 会泄漏严重而导致喷水系统失效。实际使用中, 该密封材料的使用寿命在2个月左右, 个别情况下更短, 严重制约整个喷水系统的可靠性。
该结构安装找正要求高, 调整、更换费时、费力且需要比较高的技术要求, 维护费用高, 不能用于有明显轴向窜动的场合。近来, 国外的V公司采用碳纤维复合密封材料替代橡胶板, 少量提高了密封件的寿命, 但由于回转接头的基本结构形式没有改变, 以上问题仍没解决。国内先后引进的十余套采用此种回转接头的磨内喷水系统, 绝大多数都是因此问题而停止使用。史密斯公司也因此停止销售该种磨内喷水装置。
3 新型回转接头的研制和使用
3.1 基本构造
新型回转接头必须能满足以下几个条件:回转直径很大, 回转精度较低并能容许部分轴向窜动;回转件能剖分制造再在现场组装;适用于水或压缩空气;能适应不同的压力需要;密封件的寿命长;维护方便、经济等。我们在深入研究了各种回转接头工作原理的基础上, 根据磨机主传动轴的特殊结构需要, 研制了新型回转接头, 其基本结构原理见图3。
磨机主传动轴上固定一个回转轮, 在回转轮外圆柱面上均布数个单向阀, 其出口汇聚到出水 (气) 管。单向阀只允许介质单向进入而禁止其返回泄漏。在回转轮的外轮缘部位配合一个与回转轮半径相同的弧形密封托瓦, 在密封托瓦的中心部位设置一个封闭的弧形槽, 进水 (气) 管与该弧形槽相通。该弧形槽能保证在回转轮的任意旋转位置内都有一个单向阀与之相通。密封托瓦与回转轮的滑动接触面为密封材料, 在密封材料的磨损设计寿命内, 其密封效果都能保持不变。采用输送介质的液压复合弹力把密封托瓦紧密地贴合在回转轮上, 用水对密封托瓦进行润滑和冷却。压力水 (气) 通过进水管进入密封托瓦上的弧形槽并通过回转轮上的单向阀进入到出水管, 从而实现回转接头功能。
3.2 特点及使用效果
3.2.1 特点
1) 安装方便
回转轮可分成两个半圈制造, 与传动轴套装。安装、调整方便, 仅约半天时间就能调整安装完成。
2) 适应大尺寸的转动轴
回转轮的直径可以根据传动轴的尺寸做到很大, 以适应超大功率磨机的需要。例如, 超大型回转接头回转轮的直径达Φ1 800mm, 可用于传动轴的直径达Φ1 220mm。
3) 密封材料寿命长
采用圆弧形密封托瓦的密封结构, 即使是密封材料磨损后, 其密封用的外形几何尺寸 (半径) 能保持不变, 在设计的磨损使用厚度内总能保持密封效果不变, 保证了密封的长期有效, 没有因密封件磨损导致间隙扩大而需人工调整的问题。使用特殊的塑料密封材料, 其摩擦系数极低, 在使用水作润滑剂的情况下, 其理论摩擦系数只有万分之几, 阻力矩很小, 摩擦功耗很低, 因此, 实际磨损量很低。连续使用1年后拆机检查, 托瓦的密封材料设计有效磨损厚度为10mm, 实际磨损的厚度只有0.9mm, 据此测算, 密封瓦的理论使用寿命可达11年以上, 可看作永久寿命。
4) 适应于较差的回转精度和较大的轴向窜动
由于实际旋转密封面是一个圆柱面中的几分之一弧形柱面, 托瓦是由复合弹力支承的, 因此, 能保证托瓦紧密地响应由于回转轴及回转轮的径向跳动误差产生的运动, 而回转轮的轴向有限窜动并不会影响该回转接头的密封效果, 也不会损毁密封结构。在实际使用中, 曾有磨机传动轴在启动和停车过程中, 其轴向窜动量高达近20mm, 而回转接头工作没有受到影响。特殊的液压复合弹力支承设计, 保证了本回转接头在免日常维护的情况下, 既能长期稳定的工作又尽可能地降低了阻力损失和摩擦损耗。
3.2.2 使用效果
接头系统 篇8
在我国的能源结构中, 煤炭占一次能源生产和消费的70%左右, 预计到2050年仍将占50%以上, 因此在以后相当长的时期内, 煤炭仍将是我国的主要能源, 对我国有着重要的战略意义[1,2], 当前工业的快速发展对煤矿资源提出更高的要求。为更好地满足工业需求, 大型矿井生产进度不断深入, 井下高压供电网络中电缆接头数目不断增多, 电缆接头受温度、湿度、带载情况等影响, 爆炸事故频发。2005-2010年的事故统计数据显示[3]:在煤矿事故中, 直接机电事故导致的死亡人数居第5位, 由机电事故间接引发的瓦斯爆炸事故占瓦斯事故总数的48.1%, 间接引发的矿井火灾事故占火灾事故总数的80%。在机电事故中, 高压电缆着火又是该类事故的主要诱因, 2010年全国煤矿共发生一次死亡10人以上重大和特别重大火灾事故5起, 机电事故占4起, 其中3起由井下电缆着火引起。因此高压电缆接头的健康监测成为煤矿工业向高效安全方向发展过程中不可回避的重要问题。
目前关于煤矿井下高压电缆接头状态监测, 华北电力大学任燕等人提出一种通过车载式或手持式温度巡检仪定期收集电缆接头温度的矿山高压输电电缆接头巡测系统, 但系统实时性差, 对突发故障无法及时报警[4];中国矿业大学任惠和孙继平教授提出一种微处理器技术和总线式数字温度传感器技术相结合的接头温度在线监测系统, 但系统没有监测电缆电流和接线盒内湿度的状态信息[5];太原理工大学宋建成教授和齐建伟等提出了一种基于多参量的电缆接头状态在线监测装置, 上述两种在线监测装置均采用分布式网络化结构, 由于煤矿井下电缆接头分布广、数量多、相距随机性大, 存在线路铺设不便、经济性不高、通信线路易损坏及给井下作业带来不便等问题。
基于Zig Bee的无线传感网络以自组织网络特性、动态的拓扑结构、大范围网络覆盖和稳定的网络性能令其在物联网领域得到广泛应用。本文针对已有监控技术的局限性, 建立一个无线网络监测装置, 通过建立以XBee Pro为核心的Zig Bee无线传感网络实现矿井高压电缆接头状态的全网覆盖和实时监测监控。
1无线传感网络
1.1 Zig Bee技术
无线传感网络是一种融合了微电子技术、嵌入式计算机技术、无线通信技术、传感器技术、分布式信息处理技术和软件编程技术等一系列新型技术的Ad-hoc网络[6]。无线网络技术是无线传感网络的核心, 它对无线传感网络的拓扑结构、系统功耗、传输带宽、安全性以及系统成本有重要影响。常见的无线网络技术有蓝牙 (IEEE 802.15.1) [7], 超宽带技术 (IEEE 802.15.3) [8], Wi-Fi (802.11a/b/g) [9]和Zig Bee (IEEE 802.15.4) 。其中, Zig Bee联盟[10]以IEEE802.15.4协议的物理层和介质访问控制层为基础, 独立制定了网络层和应用层协议, 采用直接序列扩频 (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS) 技术, 开发了工作在ISM免费频段的Zig Bee技术。Zig Bee作为一种新型的无线网络技术, 以其在功耗、可靠性、安全性、网络容量、成本等方面的优势得到飞速发展。
1.2 Zig Bee网络拓扑结构及节点类型
网络拓扑结构关系到无线传感网络的建设成本、稳定性、可靠性及维护难易程度, 针对不同的环境和不同设计要求, 网络的拓扑结构也不一样。Zig Bee的网络拓扑结构主要有星型、树型和网状型。在一个完整的Zig Bee网络中通常存在三种类型的节点, 即协调器、路由器和无线终端, 这三类节点均由相同的无线模块配置而成。在一个无线网络中存在一个协调器, 其作用包括完成网络的初始化、更新网络拓扑、管理网络节点、提供路由选择等, 网络中可存在多个路由器和多个无线终端, 路由器既可收发数据又可路由数据, 无线终端则只能收发数据, 从软件配置上来看, 前者不具有低功耗模式而后者具有。
1.3Zig Bee无线组网
Zig Bee网络的建立由协调器发起, 在建立无线网络之前, 需要通过协调器确认、信道扫描、设置网络ID等过程完成网络初始化;然后是其他节点通过与协调器建立连接加入网络, 主要包括查找网络协调器、发送关联请求命令、等待处理、发送数据请求命令、命令响应等过程, 这些过程均在无线模块上电后自行完成, 无需人工操作。最后可通过专门的配置软件查看节点模块是否成功加入网络, 待所有节点成功加入网络后, 便可利用网络进行数据传输。Zig Bee是利用mesh路由建立源设备和目标设备间的数据传输路径 (mesh路由允许数据包在一个网络中跨越多个节点进行传输) , 其传输路径则由协调器和路由器通过无线自组网按需平面距离矢量路由协议 (Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing, AODV) 路由算法来完成[11]。
1.4XBee Pro模块
1.4.1 XBee Pro简介
XBee Pro是Digi公司推出的新一代基于ZigBee技术的无线传输模块, 其内核是Freescale公司的MC13193 RF芯片和型号为MC9S08GT60的8位微处理器, 它内置Zig Bee协议栈, 并通过串口使用AT命令集和API命令集对模块进行参数配置, 数据收发也通过串口进行, 该模块具有集成度高、接口简单、功耗低、性能稳定等特点。另外, Digi公司还开发了X-CTU和Zig Bee Operator两款软件用于模块参数配置, 便于模块的开发应用。
1.4.2 XBee Pro的串行通信
XBee Pro模块通过逻辑电平异步串行端口与主设备控制器连接。通过其串行接口, 该模块可与任何兼容UART的逻辑和电平的设备通信, 也可通过电平转换器连接到其他串行设备上。
XBee Pro支持透明传输模式和API串行接口两种通信方式。在透明模式时, 模块相当于一串口线, 所有通过DIN (数据输入) 引脚接收到的数被直接送到DOUT (数据输出) 引脚依次发送。基于数据帧的API传输模式拓展了模块的应用范围, 主设备可与模块的联网性能进行交互。在API模式下, 所有进出模块的数据被包含在定义模块的操作和事件的帧结构中, API帧结构如表1所示。
一个API帧包含了帧头、数据长度、数据内容、源地址、目标地址、校验码等各种信息。API帧结构的优势在于:可显示Zig Bee地址区域, 支持Zig Bee设备对象 (Zig Bee Device Object, ZDO) 命令, 增强了Zig Bee寻址功能;支持高级网络诊断, 使之容易识别节点信息;可进行远程配置, 提高工作效率。API帧发送后, 还会返回一个发送状态帧, 该帧将显示发送成功与否或者发送失败理由, 便于状态查询。
1.4.3 XBee Pro的远程配置
XBee Pro可利用配套开发底板和X-CTU软件对本模块进行信息读取和配置, 主要有AT命令方式和API方式两种配置方法。由于API方式配置手段多、功能全、效率高, 所以一般多采用API方式进行配置, 尤其是模块的远程配置, 需要发送API帧格式的远程命令给远程模块才能读取或设置模块参数。下面对API方式的远程配置举例说明:
模块A和模块B位于同一网络, 二者64位物理地址分别为00 13 A2 00 40 69 58 60和00 13 A200 40 69 58 5D。现通过模块A读取模块B的NI (Node Identifier, 网络识别码) 信息, 进行远程配置并验证配置结果。
(1) 由模块A发送数据帧:7E 00 0F 17 01 0013 A2 00 40 69 58 5D FF FE 00 4E 49 40。此数据帧中各数据含义依次如下:
7E帧头;00 0F数据长度;17远程命令请求;01帧ID;00 13 A2 00 40 69 58 5D目标地址, 此处为模块B的64位物理地址;FF FE模块A的网络地址;00广播半径;4E 49指令标识符NI对应的ascall码值;97校验码。
该数据帧发送后, 网络会根据目标地址寻找最佳路由将数据传送到模块B, 模块B接收到数据后进行命令识别, 此时模块A会收到来自模块B的返回信息帧:7E 00 12 97 01 00 13 A2 00 40 69 58 5D05 4F 4E 49 00 45 31 D3, 此数据帧中各数据含义依次如下:
7E帧头;00 0F数据长度;97远程命令反馈;01帧ID;00 13 A2 00 40 69 58 5D目标地址;05 4F模块B的网络地址;4E 49指令标识符NI;00广播半径;45 31反馈的数据内容, 其对应的ascall码值为E1;D3校验码。由此信息帧可知模块B的NI值为E1。
(2) 模块A发送数据帧:7E 00 11 17 01 00 13A2 00 40 69 58 5D FF FE 00 4E 49 45 46 B5。此数据帧中4E 49 45 46为数据内容, 对应的ascall码值为NIEF, 表示将模块B的网络识别码NI改为EF。数据发送后, 模块A会立即收到如下内容的返回信息帧:7E 00 0F 97 01 00 13 A2 00 40 69 58 5D 05 4F4E 49 00 69, 其中, 倒数第二位为数据状态位, 00表示配置成功。
(3) 为了验证模块A已成功对模块B进行远程NI配置, 可重复步骤 (1) , 由模块A发送数据帧7E00 0F 17 01 00 13 A2 00 40 69 58 5D FF FE 00 4E49 40, 此数据帧用于读取模块B的NI信息。然后模块A会立即收到返回信息帧:7E 00 12 97 01 0013 A2 00 40 69 58 5D 05 4F 4E 49 00 45 46 DE, 其中, 45 46对应的ascall码数据内容为EF, 这表明模块B的NI值已经变为EF, 模块A成功对模块B完成远程配置。
若模块断电, 通过远程配置的参数会丢失, 模块将恢复到配置前的参数设置。只有通过X-CTU软件配置并烧录到XBee Pro芯片内部的参数才不会因掉电而丢失。
1.4.4网络测试
选择三块XBee模块进行传输距离、睡眠测试。三块XBee模块分别为:模块A, 物理地址:0013A20040695860, 配置成协调器 (NI:C1) ;模块B, 物理地址:0013A2004069585D, 配置成路由器/无线终端 (NI:E1) ;模块C, 物理地址:0013A2004067B599, 配置成路由器/无线终端 (NI:E3) 。实验内容如下:
(1) 睡眠实验
先将C和E1其他参数恢复默认 (波特率9600, 不加密) , 再对E1进行睡眠设置, 睡眠参数设置如下:SM=4, SO=0, SP=03e8, ST=1388。SM=4表示周期睡眠模式;SO=0表示睡眠操作;SP=03e8表示睡眠时间10s (十六进制03e8=十进制1000, 1000*10ms=10s) ;ST=1388表示5s内没有数据收发便进入睡眠状态 (十六进制1388=十进制5000, 5000*1ms=5s) 。E3不进行睡眠设置。
测试一:随机某一时间, 由C在PAN网络中搜寻节点, 能搜到E3, 不能搜到E1, E3可接收到广播数据, E1不能接收任何数据 (原因是E正处于睡眠状态) 。
测试二:C连续发送数据, E1有时可接收到数据, 有时不能接收到数据。
以上实验表明, 模块进入睡眠模式后, 不能够接收到任何数据, 睡眠唤醒后才能接收数据。
(2) 传输距离测试
测试一:两模块间数据传输。C发送, E3接收, 二者35米可视距离, C发送4个字节的有效数据, 返回数据解析表明数据发送成功。继续试验, 若发送6字节的有效数据, 则不能成功发送数据, 由此可断定, XBee模块的传输距离与传输的数据量有直接联系, 数据量越小, 传输距离越远。仍然发送4字节的有效数据, 增加C与E3之间的距离, 二者间距离最大为38米左右。当二者间距离为38米时, 有时能接收到数据, 有时不能接收到数据, 这与天线摆放位置有关系。
测试二:两模块间通过一次路由跳转传输数据。C发送数据, E3接收数据, E1作路由器, 位于C和E3之间, 三者之间无阻挡。经验证, 无论天线如何摆放, 两模块之间的可靠传输距离约30米。实验时, 将路由器E1放置在距离协调器C直线距离30米处, 由C发送给指定目标E3数据, 每次4个字节, E3逐渐远离E1, 在E3距离E1大约28米时, 也就是收发数据的两模块之间间隔58米时, E3不再接收到数据。若增大数据量, 则E3处不能收到数据。
实验表明, 带一次中间路由, 路由的最大距离为28米, 两模块间最大传输距离为58米。要使数据能可靠传输, 路由距离约为25米~28米, 源地址与目标地址间的可靠传输距离约为50米~60米。
测试三:有墙壁阻挡距离测试。C位于室内, 每次发送75个字节的数据, 采用特定目标地址发送, E3于室外接收数据, 两者之间不带路由, 二者之间可靠传输的直线距离大约为13米 (发送十次均成功接收) ;若C采用广播地址发送数据, 每次75字节, E1, E3可靠接收到数据的距离约为5米;若C发送4个字节数据, 那么传输距离为20米以上。
2无线网络监测系统
本文以某矿井下供电网络中高压电缆接头为基本监测单位进行无线网络监测系统建设。整个系统是一个PC与单片机的无线传感网络集散控制系统, 主要由以MSP430为控制核心的监控子站、以PC机为控制核心的监控中心以及无线网络三大部分组成, 其系统结构如图1所示。
2.1监控子站设计
监控子站主要功能是现场数据采集, 对矿井下高压电缆接头状态进行实时监测, 监测信号首先传送到MSP430的模拟量模块, 然后经信号调理电路送到CPU进行数据处理, 处理后的数据通过无线网络传送。
综合考虑耐热性、防水性、精度、灵敏度、安装、性价比等因素, 分别选用GLD200矿用电流传感器、DS18B20数字温度传感器和GUH100矿用湿度传感器作为数据采集设备。为简化设计, 三者均用模拟量输出, 输出信号进入EM231模拟量模块进行A/D转换, 转换后的数字信号按API数据传送格式打包后传送到Zig Bee网络。
2.2监控中心设计
监控中心是整个系统的“大脑”, 一方面用于集中处理各个监测子站的监测数据, 另一方面通过无线网络实现对监测子站的远程控制。监控中心主要由上位机及上位机软件、报警显示设备、打印机等组成, 上位机通过RS485接口与无线网络通信, 上位机软件需要具备接收数据、处理数据、连接设备、运程控制等功能, 本文利用Zig Bee Operator应用软件实现上述功能。
2.3无线网络设计
无线网络位于矿井下, 主要由无线终端、无线路由器及协调器组成。无线终端与监控子站直接相连, 将监控子站采集到的数据传输至协调器, 若无线终端距离协调器较远, 则通过无线路由进行数据跳转;协调器通过有线方式传输到位于地面的PC上位机。
距离协调器较近的监测子站配置成路由器, 即可收发数据也可路由数据, 其他较远的监测子站由于不需要路由数据, 所以配置成无线终端, 以便进入省电模式。
无线网络主要有星形、树形、网状型三种拓扑结构, 网状型结构具有结构稳定、传输可靠、抗干扰能力强等优点, 故本设计以XBee Pro模块为核心构建一个Zig Bee无线网状网络。
2.4系统软件设计
该系统软件设计主要分为数据采集和模块远程配置两大部分。数据采集主要是由监控中心发送检测指令给监测子站, 监测子站将采集的数据通过Zig Bee无线网络传送到监控中心, 其软件流程如图2所示。
模块远程配置主要是在监控中心利用配置软件实现对各节点远程控制和配置, 其传输方向与数据帧的传输方向恰好相反。远程配置作为一种辅助功能, 增强了系统的灵活性, 便于节点的集中管理。例如, 可根据实际情况配置节点的工作模式、睡眠周期以达到低功耗运行目的, 或通过CTS/RTS数据流相关配置, 以期在传输速率、数据流量和传输可靠性之间获得平衡。
3结束语
本文针对矿井高压电缆接头存在的诸多问题, 提出一种基于Zig Bee技术的矿井高压电缆接头状态的无线网络监测系统。通过构建无线网络网状拓扑结构、设置网络节点和无自组网完成通信网络建设, 硬件方面通过电流、温度和湿度传感器数据采集以及MSP430单片机的数据处理, 软件方面通过X-CTU和Zig Bee Operator应用软件实现整个网络的控制和配置, 结合PC上位机数据分析处理, 由此构成一个完整的无线监控网络。通过模拟实验证明了该系统的有效性、实用性和可靠性。
参考文献
[1]刘朝乾.我国煤矿安全现状及安全事故原因分析[J].科技资讯, 2011 (28) :106.
[2]金铌.我国煤矿事故的特征及微观原因分析[J].中国安全生产科学技术, 2011, 7 (6) :104-106.
[3]孙继平.煤矿安全生产与信息化[M].北京:煤炭工业出版社, 2011.
[4]任燕, 梁明, 王生明, 等.矿山高压输电电缆接头温度巡测系统[J].电气应用, 2005 (12) :62-65.
[5]任惠, 孙继平, 兰西柱.矿用电缆温度在线监测方法的研究[J].煤炭科学技术, 2006, 12 (12) :66-68.
[6]王志良, 王粉花.物联网工程概论[M].北京:机械工业出版社, 2011, 4.
[7]顾宇.蓝牙无线通信技术的研究和蓝牙耳机应用的开发与实现[D].天津:天津大学, 2004.
[8]乔永伟.超宽带 (UWB) 无线通信系统的同步及解调算法研究[D].北京:北京邮电大学, 2009.
[9]范皖勇.嵌入式Wi-Fi技术研究与应用[D].上海:华东师范大学, 2008.
[10]周武斌.Zigbee无线组网技术的研究[D].长沙:中南大学, 2009.
变压器分接头实时数据库系统开发 篇9
.NET框架是一个功能非常丰富的平台,可开发、部署和执行分布式程序[3]。结合公共信息模型(CIM)对变压器分接头相关数据的面向对象型描述,采用应用程序接口函数(API)存储分接头实时数据,然后通过编写.NET数据提供程序访问读取实时数据库系统数据,并采用Ajax(Asynchronous JavaScript and XML)网页技术,实现了变压器分接头实时数据库系统的B/S模式访问。
1 变压器分接头
变压器是电力系统中实现电能传输和分配的核心元件,而变压器分接头起着调节高低压两侧电压、优化电网无功分布和调节系统稳定运行的作用。
变压器等值网络如图1所示。图中各参数均用标幺值表示,其中ZT为变压器的阻抗,K为变比标幺值[4]。
由于变压器的变比K总是接近于1,当K>1时,左边阻抗Z1为容性,右边阻抗Z2为感性;当K<1时,左边阻抗为感性,右边阻抗为容性,相当于在变压器的一侧放置并联电容器,另一侧放置并联电抗器,前者向系统送出感性无功,后者从系统吸收感性无功。优化变比K能优化变压器两侧系统无功潮流分布和变压器两侧电压。然而分接头的调节并不总是有益的,当系统中无功电源缺乏时,若通过改变变比来升高电压,会使系统其他地方无功更加缺乏,更甚者将导致电压崩溃。
2 实时数据库系统的开发
2.1 功能简介
变压器分接头实时数据库系统通过B/S模式发布,用户通过IE浏览器进行访问,为用户提供变压器分接头实时数据的浏览,包括当前实时数据的显示和历史数据的查询。
2.2 数据模型
目前,实时数据库有关系、层次和面向对象3种数据模型[5]。关系模型简单、易维护、用户界面友好,但只适合处理不包含拓扑关系的数据,对电力系统拓扑结构的描述和应用软件的接入比较困难;层次模型允许定义有父子层次关系的二维表,层间通过层次指针进行关联,目前许多运行的电力系统应用软件均基于层次型实时库;面向对象模型与面向对象的软件工程自然结合,但实现比较复杂,未有成熟的产品。
2.2.1 CIM简介
CIM描述了电力企业的所有主要对象,通过提供一种用对象类和属性及他们之间的关系来表示电力系统的标准方法,从而方便了各独立开发的应用的集成[6]。CIM由完整的一组包组成,主要有核心包(core)、域包(Domain)、发电包(Generation)、发电动态包(Generation Dynamics)、负荷模型包(LoadModel)、量测包(Meas)、停运包(Outage)、生产包(Production)、保护包(Protection)、拓扑包(Topology)、电线包(Wires)。单个的实体可以具有越过许多包边界的关联,从而每一个应用将使用多个包所表示的信息。
2.2.2 变压器分接头的CIM描述
Wires包是Core和Topology包的扩展,建立了输电和配电网络电气特性的信息模型。Wires类图中变压器分接头主要类的描述如图2所示。
为更加有效地存储和利用变压器分接头的相关数据,结合CIM包面向对象的特点,本实时数据库系统采用对象-关系型数据模型。
2.3 数据分类
变压器分接头相关数据主要包括:静态数据和实时动态数据。
2.3.1 静态数据
在实时数据库中,静态数据不随时间的变化而变动,包括分接头的型号、变压器的连接组别、分接头档位数、高压侧和低压侧电压基准值等。
2.3.2 实时动态数据
在实时数据库中,被周期写入数据库的是实时动态数据,它主要包括分接头所在档位、高压侧和低压侧实际电压等。一个实时动态数据对象对应一个采样时刻,有效期为本次采样时刻到下次采样时刻的间隔。
2.4 数据结构设计
变压器分接头数据库的建立旨在分析变压器分接头相关数据对系统运行的作用,为方便各分析应用程序的集成和扩展,采用基于CIM描述变压器模型相关类的数据存储结构,建立了数据结构,如图3所示。
2.5 数据表的建立
根据图3所示的数据结构,建立分区表、变电站表、变压器数据表和变压器分接头数据表,其描述如表1—4所示。
其中,分区表的主键(key)为分区编号,其他表不设主键;各数据表之间的ER关系如图4所示。
以查询某个变压器分接头数据为例。首先查询该变压器分接头所在分区编号,然后由分区编号查询所在变电站编号,再由变电站编号查询所在变压器编号,最终找到所在绕组,查询得到该分接头的所有数据信息。
2.6 实时数据的写入
2.6.1 读取内存数据
实时数据通过读取内存数据,并形成数据库语句来实现数据的更新。
采用C#语言编写应用程序读取内存数据,通过引入kernel32.dll实时连接库调用应用程序接口(API)函数实现,代码如下:
其中,h Process为获取参数上传进程句柄,lp B-ase Address为读取数据的起始地址,lp Buffer为存放数据的缓存区地址,n Size为要读取的字节数,lp N-umber Of Bytes Read为实际读取数存放地址。如果读取失败,则在下一时刻重新读取。
2.6.2 存入数据库
标准结构化查询语言(SQL)能对数据库进行各种操作,通过配置文件提供的数据库连接字符串,连接数据库,利用读取内存数据的变量lp Buffer形成后台代码,插入语句如下:
实时数据存入数据库时,将当前数据的上传时间作为字段之一存入数据表中,以方便运行人员对历史数据的统计和分析。
3 系统的发布和访问
3.1 ADO.NET
ADO.NET是.NET框架中对数据存取的解决方案,它包括所有的System.Data命名空间及其嵌套的命名控件,例如System.Data.Oracle Client和System.Data.Ole Db。通过ADO访问数据库的原理如图5所示。
以连接Oracle数据库为例,假设连接字符串connectionStr=“Data Source=db;Persist Security Info=True;User ID=userid;Password=password;Unicode=True”,执行连接数据库语句表示为:
OracleConnection myCon=new Oracle Connection(connectionStr);myCon.Open();
3.2 ASP.NET
ASP.NET是一种基于Microsoft.NET平台的Web应用程序开发技术,它构建在公共语言运行时(CLR)之上,可以使用.NET框架所提供的全部功能。ASP.NET的页面执行过程如图6所示。
3.3 Ajax
Ajax主要包括的技术有Java Script函数的应用、级联样式表(CSS)对Web页面的控制、XMLHttp Request进行异步数据的查询、检索以及DOM(Document Object Model)进行动态显示与交互。Ajax允许通过异步回送和动态的客户端Web页面处理,改进Web应用程序的用户界面。Ajax包含技术在Web浏览器模型中的使用原理如图7所示。
3.4 数据绑定
可扩展标记语言(XML)具有自描述性,可以对复杂对象进行详尽的结构化描述;具有语言独立性,可把数据、结构和显示方式相分离;并具有良好的可扩展性和平台无关性。利用XML数据文件与Dataset的数据交互,可以提高数据库访问的效率。
当服务器收到客户端查询请求时,服务器将先检测存储该查询所得数据的XML文件是否存在,如果存在,用Dataset读取,然后绑定数据显示控件,返回客户端;否则,重新连接数据库形成XML数据文件,其实现流程如图8所示。
3.5 建立Web站点
使用IIS(Internet Information Service)发布VS2005开发的网站目录,通过设置IP地址和访问端口,局域网内用户即可通过电脑客户端根据用户权限操作使用。变压器分接头数据库发布模块结构如图9所示。
3.6 Web站点访问
客户端通过访问实时数据库系统发布站点可以对分接头数据库进行实时访问。
4 结束语
本文结合CIM包面向对象的特点,采用Oracle数据库软件,利用.NET框架平台工具,使用API函数读取内存数据,通过配置文件提供的数据库连接字符串连接系统数据库,并采用缓存XML文档作为绑定数据,以B/S模式进行访问,提高了数据库访问的效率。为方便分接头数据在电网稳定分析和经济运行分析的应用,需进一步完善分接头数据的共享和分析的功能。
参考文献
[1]赵兴勇,张秀彬,何斌.优化有载调压变压器改善电压稳定性的新算法[J].高电压技术,2007,33(10):170-173.
[2]李林川,李俊元,武文杰.考虑变压器分接头动作次数限制的综合无功优化[J].中国电力,2005,38(2):49-52.
[3]NAGEL C,EVJEN B.C#2005&.NET3.0高级编程(第5版)[M].北京:清华大学出版社,2007.
[4]李向荣.变压器分接头与广西电网无功电压水平的关系分析[J].广西电力,2007(1):9-10.
[5]张慎明,卜凡强,姚建国,等.遵循IEC 61970标准的实时数据库管理系统[J].电力系统自动化,2002,26(24):26-30.
接头系统 篇10
1 电力电缆接头的故障检测主要就是温度监测
传统的检测方法是通过R S 2 3 2或者RS485等串行总线将温度信息发给监测中心, 由监测中心做出处理的决定。该方法虽然简单, 但是串行总线传输方法受串行线路等因素影响, 传输距离有限;基于无线传感器网络, 利用成熟的无线传输技术, 在保持系统可靠性的同时, 保证了系统的先进性。无需长距离的复杂布线, 每个无线局域网络模块安装灵活, 改动安装位置无需重新布线;同时由于除电力电缆以外, 无需其他线路的布线, 所以也就更加安全、可靠。另外, 将多个电缆接头连接成网络后, 便于统一管理, 实现管理的网络化、信息化。
2 系统的组成
本系统由无线网检测终端、无线路由器、无线监测服务器及其管理软件组成。
2.1 监测系统构成
如图1所示。
采用新兴无线传感器网络的组网技术的无线测温系统, 实现了对电力系统的高压和超高压母线、高压开关接点的温度进行实时在线检测。经过与电力自动化系统连接, 在中心监控室内就可以监视运行状态, 真正做到了远距离遥测, 当被测点温度超过预先设定的阀值时, 就发出报警信号及时提醒有关人员采取措施。
系统特点:实时性:实时在线监测;准确性:测量精度可达±0.1℃;灵活性:用户可根据自己的需求, 灵活、方便的设置参数;安全性:不论是产品、还是工具及其维护, 都具有系统安全性和可靠性;系统主要技术指标及详细设计:通讯协议标准:基于IEEE802.15.4;频率范围:2.4G-2.4835GHZ (免申请) ;网络拓扑结构:网状、星状;数据加密:128-bit AES;信道接入方式:C S M A-C A和时隙化的C S M A-CA;信道数:16;最远传输距离≤100m (无阻挡) ;电源电压:3V (纽扣电池) ;测量温度:-40℃, ±125℃;测量精度:±0.1℃。
温度探头:选用两种温度传感器, 一种是一体化红外温度传感器, 主要应用于户外主变、220kV刀闸和110kV刀闸的温度检测, 使用小型的红外温度传感器用于10kV室机柜三相电缆接头温度检测;另一种是高精密集成温度传感器, 可以将其安装到机柜门上, 通过检测机柜内部温度, 根据经验数据得到电缆接头的温度。
集成温度传感器采用美国美信的DS18S20数字传感器, 其特点是:提供9位摄氏温度测量, 具有非易失性、上下触发门限用户可编程的报警功能。通过1-Wire总线与中央微处理器通信, 仅需要单根数据线 (和地线) 。DS18S20具有-55°C至+125°C的工作温度范围, 在-10°C至+85°C温度范围内精度为±0.5°C。另外, DS18S20能够直接由数据线获取电源 (“寄生电源”) , 无需外部工作电源。
无线网终端设备是本系统的核心, 负责本系统的温度数据采集及传输。本系统配置温度传感器接口, 实现超温报警。内置钮扣电池或碱性电池 (独立的供电回路, 包括温度探头——集成温度传感器) , 可长期工作 (2年以上) 而无需换电池。
无线网络接口数据传输:由于采用最新的2.4 G无线通讯方式, 通讯距离可达100m, 通过无线网络路由, 可以将传输距离增加到几百米, 甚至更远。由于某些变电站所有数据通讯都只能通过后台主机完成, 因此本系统与后台主机的数据传输可以通过RS232或RS485接口遵循相关的通讯规约进行传输。也可把采集的温度信号通过信号变送器变为4mA~2 0 m A的电流信号传送到后台主机利用已有的模拟信号采集装置进行数据采集。传输到后台主机的数据由统一的遥信数据接口传输到控制中心。
2.2 控制中心的软件
控制中心软件为运行在Windows上的图形化软件。
2.3 系统施工设计
电力电缆监测系统的另一重要部分是监控点位设计。监控点的选择必须遵循电力电缆系统的运行原理, 同时还要充分考虑到执行级所选用控制模式的特点, 合理选择监控点, 以使监控合理、高效、准确。
监控点位设计应满足以下基本功能: (1) 检测功能。监视电力电缆状态, 监测其温度参数。 (2) 报警功能。由于采用无线方式传输数据, 必须确保传输的可靠性。
对于10KV室, 需要在机柜里面, 这里可以使用小型化的红外温度传感器来对准电缆接头;也可以使用集成温度传感器, 测量机柜内温度, 因为机柜是一个相对密闭的环境, 电缆接头温度和机柜内环境温度有较强的相关性, 所以可以用机柜内的温度来估计电缆接头温度, 而且集成温度传感器为智能探头, 系统可自动检测安装的传感器类型及数目, 所以可根据具体需求选择温度探头及温度探头的数量, 增加探头提高监测精度或减少探头降低系统造价。
参考文献
[1]民用建筑电气设计规范.JGJ/T16-92[S].
[2]计算机软件开发规范.GB8566-88[S].
[3]电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范.GB50168-92[S].
嘀嘀打车：乘客与出租的接头暗语 篇11
中国移动互联网市场的爆发式增长使之成为炙手可热的创业“宝坻”，根据EnfoDesk易观智库产业数据库最新发布的《2012-2014中国移动互联网市场预测》数据显示，截至2012年底中国移动互联网市场规模将达1500个亿，移动互联网用户超过5亿。就在移动互联网创业公司争相加入这一市场，争夺美味“蛋糕”的同时，如何创新，如何赢得新的市场成了不可避免的难题。
年轻的CEO 年轻的市场
作为嘀嘀打车的创始人，程维曾在阿里巴巴公司工作了8年之久，2010年初辞去了支付宝事业部副总经理职位，离开了阿里巴巴，并且在离职后的第二天创办了小桔科技公司。嘀嘀打车这个创业项目是在程维离开阿里巴巴的前着手考虑的，在传统互联网出身的他看来，电商、社交等传统互联网领域的发展已经饱和，这些领域中“大鳄”的商业模式已经十分成熟，电商有淘宝、京东；社交有微信、微博等等。作为一个创业公司杀入这些领域很难与巨头们抗衡。
程维认为，移动互联网针对的无非就是年轻群体，介入点也就是衣食住行四大方面，“衣食住”现在都有完整和成熟的“门户”了，只有“行”这方面还不够完善，地图和导航都只是一个简单的出行工具，与移动互联网结合的还够好，不够紧密。“所有的传统行业都与互联网紧密结合着，效率经过互联网改造有提升、体验也有变化。互联网技术刚刚好也迎来一个窗口，包括LBS技术的成熟、定位的准确，以及智能手机的普及，使得比如出租车司机等原本不属于移动互联网用户的人群因为智能移动终端的低成本逐渐成为潜在用户。这种趋势如果捕捉到，解决一个还没有人试图解决的问题或领域，其中也是会有机会的”。这个30岁不到的年轻CEO，对互联网创业有着独到的看法。
嘀嘀打车的诞生，即是瞄准了还未被互联网完全开发的市场—“市内交通”，在程维看来，出租车运营效率不高、消费者对于出租车又有刚性需求，这块市场不可放弃。“打车原本是方便生活的一件事，而现在大城市却经常出现乘客打车困难，司机收车难拒的两难局面。”程维认为，移动互联网是解决这一现象的最好方法“嘀嘀打车的最大价值是匹配用户和司机的需求，减少司机的空载率。”而这一市场的线下资源是很难整合的，这也是迟迟没有移动互联网创业公司跨入此领域的主要原因。
从“求”用户到口口相传
瞄准“市内交通”这一应用领域的第一人，并不是程维，但嘀嘀打车却是一开始就根植出租车叫车的应用，所以要从开辟新市场的底层做起。
嘀嘀打车上线的第一天，全北京只有16个司机在线，这16个人也是程维挨家挨户的去出租车公司开讲座“招”来的，第一次讲座的时候，100多个司机里有20几个人使用智能手机，愿意尝试这个新鲜事物的人却只有8个。但这个数字在程维眼里已经算是不错的了。只是软件真正上线应用之后，问题才逐步反映出来。
由于装有客户端的司机少，就给乘客叫车带来了困难，经常在叫的车还没来之前乘客就打到空车走了。而装了软件的司机也因此没有接到活儿，反而为浪费了手机数据流量，一天十多兆的流量费用对于收入不高的司机师傅来说甚是心疼，有的师傅找上门来投诉，说这应用毫无用处，程维甚至接到警局的电话，说嘀嘀打车骗取用户流量费，被投诉是流氓软件。
最初上线的嘀嘀打车用户体验也并不好，并不像现在只填写手机号码就能注册使用，当时嘀嘀打车为准确了解用户信息，注册时需要填写很多繁琐的资料，例如姓名、手机、登陆密码等等，这给用户的使用平添了麻烦。“提前叫车往往都是比较赶时间，但是（第一次）使用时却发现还要注册，填许多信息，索性还是电话叫车方便，同样都要加钱，当然选最便捷的。（最初嘀嘀打车叫车时都要收费）”早期嘀嘀打车使用者郑女士说到。
成功的转机随着2012年北京的第一场大雪而至。“努力没有白费，无能为力的时候老天都会帮你，”提到这次转机，程维略显感慨和激动，“那是我们第一次单日突破1000个人叫车，整个晚上都激动的难以入睡。”雪夜里打车十分困难，有免费预约的出租车上门，自然受到乘客的欢迎。甚至很多用户在自己的微博上分享着这一“神器”，嘀嘀打车“成名”真的是一夜之间。现在，微博上有关嘀嘀打车的内容已经不是用户的相互推荐，而是相互“炫耀”，“炫耀”这个新颖的移动互联网应用给自己带来的种种便捷，程维也终于实现了自己的初衷。
盈利以需求为基础
“出租车司机也是最大的受益者，不再需要在路上趴活了，打开智能手机等着乘客‘送上门’就行。”程维认为，这是一个完全可以改变传统打车方式的趋势。程维并不是纸上谈兵，事实也正朝着这个方向发展：嘀嘀打车和北京市两大出租车调度中心之一96106达成战略合作，系统互通，成为96106的“官方”定制客户端。“通过与96106的合作，嘀嘀打车的覆盖范围一下从1万多辆出租车，增加到3万多辆。嘀嘀打车的叫车信息可以直接96106的车载终端中显示。”程维介绍到。
嘀嘀打车目前在北京已有1.2万辆出租车使用嘀嘀打车，用户注册数量也突破了50万，每天使用嘀嘀打车成交的订单在1万单以上，而这些数字都在逐步增长，如此趋势自然会让人联想到高盈利和高收入。
最早版本嘀嘀打车的叫车服务曾是收费的。后来程维意识到收费限制用户的增长，就提供了免费叫车服务，加钱是自愿。“未来如何去盈利暂时还没有想法，”谈及盈利问题时，程维表示暂时还没有盈利，也不会把盈利当做目标。“对未来越有信心，对现在越有耐心。只要满足了社会需求，公司总是能活下去，就像QQ聊天和淘宝。”
另一方面嘀嘀打车还存在一些弊端：巨额的流量费用还没有得到有效的解决；乘客在叫车时所有附近车辆都会收到信息，隐私问题随之浮现，载有乘客的司机师傅是否有必要暂时关闭软件等等。
移动互联网行业并不缺用户群，但未来如果发展壮大，盈利模式终归还是不可避免，这也是移动互联应用领域创业公司生存的核心的问题之一，毕竟盈利才是在这个竞争激烈的“战场”上站稳脚跟的基础。（编辑：杨磊）
接头系统 篇12
关键词：伺服控制,机械手,算法
1 引言
从钻杆接头毛坯到成品钻杆接头需要经过内削加工、外削加工、热处理、螺纹加工、刻印、镀铜或者磷化加工等加工过程。在各个加工环节都存在钻杆接头的搬运工作。本论文以热处理出料装框环节为例,进行接头装框数学建模。以伺服控制系统为平台构建了三维机械人,实现热处理接头出料环节的自动装框[1]。
2 三维机械手的设计
为实现接头的自动装框,本文提出了三维机械手的设计方案。该机械手可以实现对三维空间任意一点定位[2]。三维机械手如下图1所示。
机械手采用挑杆从V型台上挑取接头,并自动有序的将接头码放到接头中转料框内。机械手挑杆形式如图2所示:
3 数学模型的建立
在各个生产环节之间,接头是利用中转料框进行转运。中转料框为统一尺寸,同时料框底部有可调节挡块。设置可调挡块的目的是为了适应不同尺寸接头的码放。接头在料框码放形式如图3所示:
(1)接头在料框中的摆放形式
料框实际尺寸为1300mm×900mm×600mm,,各种尺寸钻杆接头在了框中摆放形式是不一样的。根据实际情况,本文提出来简单实用的运算规则。
①装框层数计算规则
装框时,装载的层数主要取决于接头的外径,接头的外径为X
146.2≤X≤190.5…………………4层
104.8≤X≤146.1…………………5层
②装框列数计算规则
装框时,装载的列数主要取决于接头的长度,接头的长度为X
① X≥410……………………1列
② 410≥X……………………2列
③ 最下层装框接头个数计算规则
装框时,装载的最下层接头数主要取决于接头的外径,接头的外径为X
④整框接头个数计算规则
其中X为列数,Y为层数。
通过以上规则可以简单的计算出每一框接头的摆放形式和摆放个数。
(2)料框中每一接头中心点位置的计算
在实际应用中,如果接头料框为水平摆放,料框中得各个接头的位置可以直观的根据接头外径和长度计算得出。与此同时这样摆放料框也会带来一定问题,在机械手码放料框最下层接头时,接头经常出现自己滚动的现象。由于接头自己滚动会挤占其他接头的位置,导致出现三维机械人正在码放的接头与已经码放接头撞击的现象,从而对机械手造成损伤。为避免料框底层接头出现自己滚动的现象,将料框倾斜摆放,使料框底面与水平线成一定夹角θ。这样依靠接头的自重,避免了接头在料框内的滚动。料框摆放形式如图4所示:
三维机械人在摆放接头时,必须要计算出接头中心点的位置。由于料框倾斜摆放,给接头中心点位置的计算带来了麻烦。接头直径为X,以料框A点位原点即(00)坐标,根据图4可以得出以下结果:
b点坐标为
c点坐标为
f点坐标为
a点坐标为
g点坐标为:
依次类推就可以计算出接头摆放的空间位置。
(3)三维机械手取料点位置计算
机械手取料点为一个V型台,由于钻杆接头外径的变化,接头的中心也会相应的改变。V台上,Z轴上下定位距离的计算方法如图5所示:
为接头外圆的半径
机械手在V型台取料时,由此计算规律就可以得出机械手Z轴的定位数据。
4 控制系统设计
本文采用三菱Q02H型PLC为控制平台,QD75D4为伺服定位模块,SGDM-30ADA安川伺服系统,构建了运动控制伺服系统[3]。
Q D 7 5 D 4属于4轴差动脉冲输出模块,具有以下特点:
1)控制功能丰富,支持单独定位和连续定位动作。支持速度和位置插补动作,多种控制方式能够相互切换,原点回归方式灵活;
2)启动速度快,启动处理时间为6ms-7ms,启动停止平稳,可以提供梯形加减速和S型加减速;
3)能够使用智能模块专用指令,通讯速度快,可实现远距离通讯;
4)易于维护,数据可以被保存在闪存中,断电数据不会丢失,故障信息细分化,能够提供16个故障警告信息,可以提高故障诊断效率。
安川伺服发热低、抗震性强。具有速度响应快、大转矩、能够进行高精度定位的特性。
电气控制系统如图6所示:
该控制系统以三菱Q系列PLC为控制核心。通过触摸屏将钻杆接头直径、长度信息输入到PLC中。PLC会通过上述数学模型将料框内接头数量和摆放形式以及每一个接头在料框内的位置数据。同时P L C通过QD75D定位控制模块对X、Y、Z三个轴的伺服系统进行控制。通过X、Y、Z三个轴的协调动作自动实现将接头从V型中转台到料框内的搬送工作。
5 结束语
利用伺服电机构建简易的三维机械手,通过简单数学算法对机械手运动各点进行定位,实现了钻杆接头的自动精确装框。一方面提高了钻杆接头装框生产节拍另一方面伺服控制系统的使用替代了原来人为搬运的繁重工作,降低了岗位人员的劳动风险。
参考文献
[1]卢志刚等.数字伺服控制系统与设计[M].北京.机械工业出版社,2007.
[2]孙增圻.智能控制理论与技术[M].北京.清华大学出版社,1997.