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压力管理论文

时间:2023-03-22 17:32:34

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压力管理论文

第1篇

论文摘要:本文指出做好液压设备的管理与维护工作是保障生产设备正常运行、提高生产作业率的关键,并论述如何做好液压设备的管理与维护工作。

随着液压技术的发展,液压设备在各个领域都得到了广泛应用。特别是在港口、电力等重工业领域,液压设备已成为生产中的的关键设备。因此,做好液压设备的管理与维护是至关重要的。从以下几个方面来介绍怎样做好液压设备的维护与管理。

一、配备专业化人员

液压设备专业性特别强。除了要求技术管理人员具备较深的专业知识和丰富的现场经验外,而且还要求维修人员有较高的素质,这些人员必须经过液压专业知识的培训才能上岗,且必须熟悉本区域的设备结构和系统原理,掌握系统动作顺序及各主要元件的作用、故障诊断及处理方法,以及元件的维修方法和使用要领。只有拥有了这样一支专业化的维护与管理队伍,才能从根本上保证液压设备的正常运转。

二、严格遵守设备规程和工艺纪律

(一)严格按设备要求选用油品。每个液压系统对其工作介质的特性都有特殊要求。如不按规定选用,会给设备带来重大损害,甚至造成设备事故。所以只有选用符合要求的工作介质,才能达到预计的设备能力,并使设备稳定、可靠地运转。

(二)严格按设计规定和工作要求调节液压、系统的工作压力、速度、温度、流量等参数。为防止发生意外故障,严禁设备脱离设定参数运行。如确实需要对原设定值进行调整,必须对整个系统进行核算,以确定是否每个部位都满足参数调整后的要求。

三、严格巡检制度,健全巡检记录

巡检可及时发现设备故障及隐患,避免事态扩大,减少事故损失。除电气连锁保护外,巡检是保证液压设备正常运转的又一重要手段。巡检记录是故障处理、事故分析、设备总结的主要依据。巡检记录主要包括以下内容:

(一)泵运行状况记录

包括泵的压力是否平稳,泵体温度有无骤升,有无异常振动、响声,有无泄漏等。如有异常,应立即停机检查处理。

(二)油箱液位记录

可以通过液位变化及时发现系统有无泄漏及是否进水等情况。

(三)油液温度记录

液压、系统对油液温度都有较严格的要求,如果温度超过了规定的范围会给设备及油液自身带来不利影响。这样就会影响设备的正常运作。

(四)过滤器污染情况及更换记录

液压系统能否正常工作,油液清洁度是一个十分重要的指标。油液清洁度超标会直接造成滑阀卡死、元件磨损加剧、系统中的轴承烧损等。油液的污染情况可从油品检测中得知,也可从过滤器运行状况及更换频率直观地反映出来。

(五)重点部位的压力、流量记录

大型液压系统点多面广,各点的技术要求不同,只有保持每个点的参数正常,尤其是重点部位的压力、流量等参数,才能保证系统正常运转。

四、做好点检定修

点检是指专业技术人员或有经验的技术工人对设备进行有目的、有重点的检查。主要针对巡检反映出来的问题或重点部位,分析、确定问题的严重性及发现一般巡检未发现的设备隐患,提出处理方案。点检既要全面细致。又要有的放矢,做到防患于未然,减少检修停机时间。

点检人员除依靠专业知识和丰富的经验外,还有必要配备一些专业设备。如便携式测压表、便携式油液污染检测仪、红外点温计等,以做到判断快速、准确。

五、加强油品管理

加强液压系统的油品管理是控制油液污染和保证系统正常工作的又一重要手段。

(一)严格按系统要求选用油品

并建立用油档案,反映油的牌号、初装数量及换油情况。

(二)建立油品检验制度

在线油品要定期化验或根据现场情况随时化验,发现不合格项要立即处理;新油入库要检验,严禁不合格油品入库。

(三)做好油品现场管理

现场加油一定要对清牌号,必须使用滤油机加油并保证吸油管等洁净,以保证油的清洁度;油品要分区存放、数量充足、标识清楚,做到专桶专用,以免造成油品混号。

(四)空气(压缩空气)对油的污染也应引起注意

如油液系统的油中含有大量空气会对液压元件造成气蚀危害,使液压系统工作不稳定。如果系统的压缩空气直接作用于压力罐的油表面,压缩空气的洁净度又未达到要求,就会给油带来大量的水和颗粒杂质,造成油严重污染。

六、做好备件管理

液压备件的管理要做好以下几点:

(一)做好备件的名称、规格、型号、产地、公司名称的登记统计工作,做到准确无误,这是备件管理的基础。

第2篇

本组的61例患者经检查之后均换高血压疾病;男42例,女19例;年龄在32~78,平均年龄在45±10岁,他们的病程均为6~21年。

本组的61例患者引发高血压主要是因为摄盐量过多、过度的肥胖、饮食不规律、运动量较少等造成的,针对这些发病原因,从临床健康管理出发,以下提出了几点策略,有效的帮助高血压患者在日常生活中防治高血压疾病。

2健康管理的相关策略

2.1要限制钠盐的摄入量

根据该病流行病学的调查研究证明,血压的水平值和患者摄入的钠盐量是明显相关联的,因此,限制高血压患者的摄入钠盐量能有效的降低血压值。通常情况下,北方人比南方人摄盐量较多,因此北方人易患高血压疾病。

根据患者的发病情况,医院制定的摄盐量每天不能超过6g。通常限制患者摄盐量的方法:调整饮食的习惯,进可能的少进食较咸的食品,如腌菜、香肠、咸鸭蛋等;降低烹调用盐以及含盐量较多的调料等。同时,患者还要根据自己的喜好,调整并培养喝茶、喝粥的习惯,降低喝咸汤的习惯。

2.2尽量摄入新鲜的蔬菜、水果以补充微量元素

根据有关报道显示,进食素食的患者通常血压值会低于一般的人。对照美国近几年来的实验证明,富含水果和蔬菜的饮食能有效的降低血压。因为新鲜的水果、蔬菜含有比较丰富的镁、钾离子,当限制患者的摄盐量的同时给予补充大量的蔬菜、水果不仅能促进肾脏的排钠作用,还能降低钠在体内的潴留时间,从而有效的预防和降低患者的血压值。同时,患者增加摄入新鲜的蔬菜和水果还能增加摄入食物纤维以及植物性蛋白质的量,这有利于患者的身体健康。

但是,针对高血压患者并伴发了肾功能衰竭的患者,大量的摄入新鲜水果和蔬菜可能会导致高血钾症,因此要特别的注意摄入的量;此外还伴发糖尿病的患者,要注意水果的摄入量。

2.3限制患者的饮酒量

血压值遇饮酒量的关系是非常复杂的,通常情况下,适当的饮酒可有有效的降低高血压和心脑血管等疾病的发生,但是,大量的饮酒会提升高血压的发病率,同时,大量的饮酒还会明显的降低降压的疗效。

在国外很多研究证明,大量的饮酒具有一定的增压作用,同时还容易引发心血管等并发症。因此,为了要预防并控制高血压以及相关并发症的发生,应按照下面要求操作:针对血压值比较正常的患者最好不是要饮酒或者是少饮;针对血压值较高的患者在平时的日常饮食中要自行的控制;针对具有饮酒习惯的患者要限制其饮酒的量,每天的饮酒量不能超过20~30ml,相当于40°的白酒50~100g或者是630ml的啤酒;针对具有心血管疾病的患者必须要戒酒。适当的饮酒、有效的控制饮酒量,通常高血压患者在2周之后会受到明显的降压效果。

2.4降低肥胖患者的体重

针对体重较肥胖的患者,由于全身的血管床面积以及心脏等处的负担比较重,从而引发胰岛素抵抗使血压值升高,特别是针对向心性的肥胖者,以上效应会更加的明显。于此之外,降低体重还能有效的增加降压药的效果。

在近几年来,我国超重以及肥胖者的比例正在明显的上升。其超重率高达25%,其肥胖率达8.2%,两者合并起来达到33.2%,这样的比例是非常高的。面对这样的情况,不仅能引发高血压,还是引发糖尿病的主要因素之一。特别是向心性肥胖的患者(腹部比较肥胖)会严重的影响机体的代谢功能,大大的降低胰岛素的敏感性,从而诱发其糖尿病等相关代谢性的疾病,并明显的影响其血压值。

导致肥胖的主要因素有:过多的饮食以及少量的运动。因此,要解决肥胖患者的高血压症状就必须就必须要先控制患者的摄食量;针对患者日常的饮食习惯进行调查,本组的61例患者中有13例患者是因肥胖症状引发的高血压病症:由于他们喜欢吃零食、吃宵夜,喜欢进食较甜的甜品、较肥的肥肉,吃饭比较快,饭量比较重等不良习惯,因为这样才导致了肥胖。其次,要提倡患者在家定时的测定体重值,要养成进行测量体重的良好习惯。因为只有这样做,才能让患者对自己的体重产生一定的敏感性,促进他们在日常生活中养成良好的饮食习惯。

2.5适度的增加运动量

运动量过少会导致患者引发向心性的肥胖、降低胰岛素的抵抗作用以及降低自主神经的调节功能,从而引发高血压病症。因此,在生活中,要提倡患者加强运动量,适量的、有规律性的运动能有效的消耗热量,降低体内脂肪的蓄积,从而降低高血压的发生,同时还能有效的改善心血管系统的功能状态。

经过相关的研究证明,适量的运动能降低交感神经的紧张力度,降低儿茶酚胺的释放量,从而有效的降低外周阻力。适当的运动还能促使肾素-血管紧张素系统活性的降低,从而有效的扩张血管,利钠利水;还能减低血容量,有效的降低血压。另外,是日常生活中习惯性的慢跑、游泳、骑脚踏车、做健美操等以及适当的体力训练都是患者加强锻炼的好办法。我们国家比较传统的运动以及医疗保健方法有:打太极拳、练气功,这样的运动能增强人们的体质健康,能有效的预防高血压。不过要切记:高血压患者需要在医生的指导下进行运动,一般运动量的要循序渐进,要从轻度的运动开始,逐渐的增加运动量,但是绝对不能勉强患者。其实,患者在日常生活中可以通过散布、上下楼梯、多站立等进行健康有益的运动,其中有氧运动能更好的改善机体的代谢功能以及更好的降低血压。

2.6要长期保持良好的心理状态

人的心理状态、情绪与血压水平值密切的相关,紧张的生活、快节奏的工作、长时间的烦躁、焦虑、无规律的生活等不良的习惯很容易引发高血压。过分的激动、紧张会促使儿茶酚胺的升高,致使心跳加快、血压升高。因而,不论是正常人还是高血压患者在受到刺激之后血压值都会急剧的上升,只是高血压患者血压会高得很明显。因此,要提醒患者在生活中保持一颗良好的心态、稳定自己的情绪,及时的排除负性情绪等的影响,这对防治高血压有重要的意义。

第3篇

关键词:可编程控制器模糊神经网络智能控制

焦炉集气管压力控制是焦炉控制的关键之一。压力大时焦炉冒烟严重,近距离不能看清设备,大量焦炉媒气进入空气中,污染环境;压力小时空气吸入严重,影响焦炉寿命和焦炉煤气质量。因此,采用先进控制手段,对焦炉焦气管压力进行长期稳定控制,对于改善环境、提高煤气回收量和质量、提高焦炉辅助产品产量和质量,具有重要的意义。焦炉集气管控制系统的主要问题有:

(1)焦炉集气管压力系统是一个耦合严重、具有严重非线性、时变特性、扰动变化激烈的多变量系统,一般的PID调节很难满足要求。

(2)当媒质较好、鼓风机后媒气负荷稳定时,自动控制效果较好;当媒质较差、鼓风机后压力变化大时,常常出现振荡现象,迫使系统无法投入自动控制。

(3)作为控制机构之一的鼓风闸阀存在严重的非线性、滞后大,常规伺服放大器加执行结构很难适应。

近年来,神经网络、模糊技术和遗传算法已成为智能计算的三大信息科学,是智能控制领域的三个重要基础工具,将三者有机地结合起来,取长补短,不仅在理论上显示出诱人的前景,在实际应用也取得了突破。本系统采用一种基于遗传算法和模糊神经网络的智能模糊控制器,实现了模糊规则的在线修改和隶属函数的自动更新,使模糊控制具有自学习和自适应能力。本文将系统的硬件高可靠性、软件灵活性与现代智能控制相结合,在分析控制对象的基础上采智能协调解耦控制方案,应用PLC的逻辑梯形图语言编程实现,保证了集气管压力稳定在工艺要求范围内。

1工艺简介

图1是焦炉集气管系统的结构。焦炉媒气从各炭化室通过上升管时被循环氨气冷却到80~90℃,然后进入集气管。焦炉某气从焦炉到初冷器分为两个吸气系统,即1号和2号焦炉为一个系统,3号焦炉为一个系统。1号和2号焦炉的煤气从各自的集气管进入共用吸气管后,在初冷器前与3号焦炉的煤气会合后进入初冷器。通过初冷器被冷却到35~40℃,然后由鼓风机送往下道工序。

2系统硬件结构及系统功能

焦炉集气管压力控制系统采用高可靠性的两级计算机集散控制系统,由监控、控制器和通讯网及仪表系统构成,如图2所示。监控站由研华工业控制计算机和高性能工业控制软件构成,完成对焦炉集气管压力系统的监视和操作,对历史数据进行存档,是控制系统的主要机界面。控制器采用日本三菱公司推出的A2A拟量输入模块、数字量输入输出模块和基板组成,通过智能控制算法对三座焦炉的集气管压力和鼓风机压力进行控制。仪表系统由变送器、配电器、隔离器、调节器和执行器等构成,主要完成压力信号的获取和阀门的控制执行。

系统主要功能为:

(1)实现3焦炉集气管压力的解耦控制,实现初冷器前和鼓风机前及鼓风后压力智能协调控制,保证4台鼓风机安全稳定运行。在推焦装媒及鼓风机后负荷变化等扰动较大的情况下,集气管压力稳定在设定值±20Pa内。

(2)实现过程的实时数据采集、数据处理、显示、报警、故障监测及诊断功能,手、自动无扰切换和设定操作,对历史趋势数据进行存储(存储240天的历史数据)和显示。具备报表打印功能和与上位机(管理系统)联网功能。

3控制原理

针对焦炉集气管系统的结构和特点,本文提出一种基于模糊神经网络的智能协调控制方案。控制系统的结构如图3所示。它分为两级:专家智能控制协调级(虚线框内)和基本实时智能控制级。专家智能控制协调级在线实时监测被控系统过程,根据不同炉况,协调控制策略,进行有效控制。基本实时智能控制级分为单输入单输出(SISO)模糊神经网络控制器FNC1~FNC4和多变量解耦控制器FNC5两部分,由径向基函数网络(RBFN)逼近过程模型。此模型用于计算过程输出对过程输入的一阶偏导数ay/au和离线寻优,由多量解耦控制器根据解耦参考模型2进行解耦控制,与被控对象一道构成解耦后的广义被控对象,在此基础上分别采用SISO模糊神经网络控制器控制被控对象的动态特性:采用智能协调模糊神经网络控制器FNC4,以鼓风机闸阀开度为控制量,控制初冷器前吸力;采用模糊神经网络控制器FNC1~3,以各焦炉集气管蝶阀开度为控制量,控制相应焦炉集气管压力。

3.1模糊神经网络结构

3座焦炉集气管压力和初冷器前压力控制算法FNC1~FNC4采用同样的模糊神经网络结构,取误差e、误差变化率Δe及其导数Δ2e作为模糊推理控制器输入,e为Δe分别划分为7个模糊子集,Δ2e划分为3个模糊子集,模糊子集隶属度采用高斯型函数表示。上述的模糊推理控制器可用一个如图4所示的初始神经网络构成。初始神经网络共有四层:输入层、隶属函数生成层、推理层和去模糊化层。输入节点数n为3,第一层隐含节点(模糊化)为17,第二层隐含节点(推理)L为7×7×3=147,一个输出点节。模糊化到推理连接权重为1。

多变量解耦控制器FNC5采用T-S模糊模型[4],取FNC1~FNC4输出作为模糊控制器的输入,三座焦炉焦气管蝶阀和鼓风机前闸阀实际控制输出作为模糊控制器的输出,考虑到系统的动态解耦,每个输入分别取当前三个时刻值,从而构成12输入、4输出多变量解耦模糊控制模型。

3.2模糊神经网络GA优化学习

对于单变量和多变量解耦模糊神经网络,可用遗传算法(GA)来调整和优化参数和结构,而推理规则的结论部分中的权值Wi较为多地具有局部性,可采用智能梯度算法在线调节。把两种学习算法结合起来,可发挥GA算法的全局搜索结构优化能力和梯度算法局部优化块速性。

采用遗传算法离线训练模糊神经网络参数的步骤如下:

(1)采用实数编码方式,随机产生n个实数字符串,每个字符串表示整个网络的一组参数;

(2)将各实数字符串译码成网络的各参数值,然后计算每一组参数的适合度值fi=1/Ei(i=1,2……,n),式中Ei为定义的误差指标函数,按下列步骤产生新的群体,直到新群体中串总数达到n:

①以概率fi/∑fi,fj/∑fj从群体中选出两个串Si,Sj;

②以概率Pc对Si,Sj进行交换,得到新串Si'''',Sj'''';

③以概率Pm使Si'''',Sj''''中的各位产生突变(取随机数);

④返回第①步,直到产生(n-1)个新一代的个体;

⑤所产生的(n-1)个新一代的个体连同一代中性能最好的那个个体,共同组成新的群体。

(3)返回第(2)步,直到群体中的个体性能满足要求为止。群体中适应度最好的字符串译码后的参数即为所求参数。

这里采用一种自适应Pc和Pm方法。用适合度函数来衡量算法的收敛状况,其表达式为:

Pc=K1(fmax-f)

Pm=K2(fax-f)

式中,fmax、f分别是群体中的最大适合度和平均适合度。由于篇幅的关系,有关SISO模糊网络控制器和多变量解耦控制器的梯度在线学习算法请参考文献[5],在本系统中由模糊神经网络控制器用编程控制器提供的浮点运算指令完成,在线学习算法由上位机用VC编程,通过通讯修改模糊神经网络参数。

4控制系统实现

4.1专家智能协调控制的实现

控制过程开始时启动基于智能的专家控制系统,通过过程特征提取将系统运行过程的特征信息如各级压力、误差等送入推理结构,推理机构根据知识库中的规则和事实执行推理,给出控制策略。当推理得出参数变化需启动模糊神经网络学习功能时,保存原参数,并启动模糊神经网络学习机制,根据系统的性能好坏决定是否接受学习后的整体参数。

根据工艺过程特点、工艺工程师和熟练操作工的知识和经验,初冷器前压力专家设定采取如下协调原因:首先保护设备的安全运行,如果鼓风机机前吸力P4高于工艺允许上限制值P4max,则降低鼓风机闸阀开度;如果鼓风机控制闸阀控制输出u4低于喘震闸阀开度V4min,则维持V4min闸阀开度。然后将鼓风机机后压力大小分8段折线,根据经验和实验数据给出初冷器前压力初步设定值,并根据实际状态进行调整,如果集气管压力超过设定上限制值Pmax,阀位超过灵敏区上限制值Vqmax,则降低初冷器前压力给定;如果3个集气管压力均超过设定上限制值Psmax,则增大鼓风机闸阀控制输出;如果集气管压力小于设定下限制值Pmin,阀位低于灵敏区下限制值Vqmin,则增加初冷器前压力给定;如果3个集气管压力小于设定一下限制值Psmin,则降低鼓风机闸阀控制输出。以产生式规则“IFconditionsTHENresults”形成的主要规则为:

R1:IF(P5≥Xi-1)AND(P5<Xi)

THENr4=(Yi-Yi-1)/(Xi-Xi-1)+Yi-1

R2:IF(P1>P1max)AND(V1>Vlqmax)

THENr4=r4-Δr

R3:IF(P2>P2max)AND(V2>V2qmax)

THENr4=r4-Δr

R4:IF(P3>P3max)AND(V3>V3qmax)

THENr4=r4-Δr

R5:IF(P1>Psmax)AND(P2>Psmax)AND(P3>Psmax)

THENu*04=u04+Limit

R6:IF(P1<Plmin)AND(V1<V1qmin)

THENr4=r4+Δr

R7:IF(P2<P2min)AND(V2<V2qmin)

THENr4=r4+Δr

R8:IF(P3<P3min)AND(V3<V3qmin)

THENr4=r4+Δr

R9:IF(P1<PlSmin)AND(P2<P2min)AND(P3<P3min)

THENu*04=u04-Limit

R10:IFP4>P4max

THENu*4=u4-Limit

R11:IFu4<V4minTHENu*4=V4min

上述规则中Xi、Yi(i=1,2,…,,7)为初冷器前压力设定经验数据,r4为初冷器前压力设定值,Δr为设定增量,u04为集气管模糊神经控制器输出值,u*04为前级合成控制输出,u4为解耦控制鼓风机闸阀控制输出,u*4为鼓风机闸阀控制最后合成输出,Limit为可能的最小闸阀开度调节量,取决于执行机构的调节精度。可编程控制器梯形图很适合上述规则的编程。四套鼓风机机组均采用智能专家协调控制系统,只是参数不同。不同机组运行时自动选用相应参数。

4.2时间比例数字输出控制的实现

第4篇

关键词:电网调度;无功电压优化;定性管理;定量管理

1 引言

已往的调度运行过程中,无功调整是以分层、分区就地平衡为原则,尽量使功率因数达到0.95以上;电网电压是以母线电压范围为依据来调整的,一般发电厂220 kV母线为220 kV-242 kV,110 kV母线为ll0kV-120 kV,35 kV母线为35 kV-0 kV,10 kV母线为10 kV-11 kV;一般变电站500 kV、220 kV、110 kV、35 kV、10 kV母线分别为500 kV-50 kV、213.4 kV-235.4 kV、106.7 kV-117.7 kV、3.95 kV-37.45 kV、10 kV-10.7 kV。也就是说给了一个定性的电网电压和功率因数允许偏差范围。实际电网调度运行工况是:

(1)无功调整应以分层、分区和就地平衡为原则,达不到这个原则就避免不了长距离线路或多级变压器输送无功功率现象;

(2)使各级电压在允许偏差范围内基本达到,但时有超允许偏差范围发生;

(3)供电电压的调整使电网高峰负荷时的电压值高于电网低谷负荷时的电压值(正向调压原则)不但做不到,而且电网高峰负荷时的电压值一般都比电网低谷负荷时的电压值低;

(4)对每个区域性电网和电压等级在每段具体的时间内没有一个最优的运行电压值,所以根本谈不上经济运行电压问题和电网最优经济运行电压调度问题。

可喜的是,近几年随着我国电力工业的迅速发展,全国农网、城网改造即将完成,电网电力调度自动化水平大幅提高,SCADA系统(监控、数据采集系统)、MIS系统(管理信息系统)、DMS系统(配电网管理系统)、EDC系统(经济调度控制系统)、EMS系统(能量管理系统)等的大量应用,使电网调度运行管理水平发生了质的飞跃。特别是无功电压优化理论的广泛研究和无功电压优化元件的大量应用,使无功电压管理水平大大提高。我们通过调度自动化系统实时在线计算和离线计算,从理论上解决了电网最优经济运行电压问题和无功优化问题,为电网调度无功电压管理与优化开辟了光明的前景。

2 电网无功管理与优化的主要措施

无功优化,首先要搞好分层、分区就地平衡。无功补偿的理想状态是各级电压线路上没有无功电流流动,各级电压母线的功率因数均等于l,避免经长距离线路或多级变压器输送无功功率。

(1)应本着自下而上,由末端向电源端的顺序逐级平衡补偿。

(2)需补偿容量,其中P为最大负荷月平均有功功率。

(3)调度员要加强对变电站无功、电压的调整,保持变电站母线电压质量和补偿装置的及时投停;全部补偿装置投入后,变电站母线无功补偿仍不能满足要求时,应汇报有关领导协调解决。

(4)新上变电站或电网改造应尽量考虑无功自动补偿装置。

(5)调度机构根据电网负荷变化和调压需要,对电厂电压监视控制点编制和下达电压曲线(或无功负荷曲线),电厂和具有无功调整能力的变电站应严格按照供电公司下达的电压曲线自行调整无功出力,值班调度员有权根据电网情况进行修改,并监督执行。

(6)无功负荷高峰期间,电厂发电机无功要增到监视控制点电压达到目标电压值或按发电机P―Q曲线带满无功负荷为止。

(7)无功负荷低谷期间,电厂发电机无功要减到监视控制点电压降至目标电压值或功率因数提到0.98(迟相)以上(或其它参数到极限)。

3 经济运行电压调整的主要措施

通过调度自动化系统实时在线计算和离线计算,然后利用负荷电压的对应关系曲线,在保证电压质量的基础上,适度、合理地调整发电机端电压和变压器分接头,投切电容器及调相机调压等手段,使电网运行电压可以达到最优经济运行电压,从而达到降损节电效果。

(1) 在做到无功功率平衡的前提下,然后利用负荷电压的对应关系曲线,按负荷分时段进行调整变压器的分接头。当母线电压低时,先投电容器组,后调整主变分头,有载调压变压器必须逐个分接头调整;当母线电压超出偏移上限时,应首先调整主变分接开关档位,以降低电压,无力调整时,才将电容器退出运行。

(2) 在电压允许偏差范围内,供电电压的调整使电网高峰负荷时的电压值高于电网低谷负荷时的电压值。

(3) 在有调压能力的情况下,严禁使各级电压超限值运行。

(4)调度员要加强对变电站无功、电压的调整,保持变电站母线电压质量和补偿装置的及时投停;全部调压手段用完后,变电站母线电压质量仍不能满足要求时,应及时汇报上级值班调度员协助调整。

(5) 一般35 kV以上的供电网中,负载损耗约占总损耗的80%左右,负荷电压的对应关系优化曲线一般偏中上限运行,因此白天负荷重时应提高母线运行电压。

(6) 6-10 kV配电网中,变压器损耗约占配电网总损耗的70%左右,变压器空载损耗约占配电网总损耗的30%-55%;农网变压器空载损耗约占变压器总损耗的70%~80%。特别是后半夜运行时,因负荷低,往往运行电压偏高,造成空载损耗比例更大。所以配电线路(特别是农网)在深夜低负荷期间,在用户对电压偏移要求的允许范围内,按电压下限运行,可使损耗减少。

(7) 在保证二次电压的前提下,应尽量提高分接头档位以降低铁心磁通密度,该工作不需频繁做,但也不能长期不管,每年应按季节分1―2次进行适当调整。

(8) 因为电网的负荷是变动的,我们不必要对任意负荷点进行经济电压的调整。从调度的实用性和可操作性考虑,我们可以根据变压器的调压档位和规程规定的电压偏移值,利用负荷电压的对应关系分时段、按负荷进行经济调压。

(9) 已执行上款规定但监视控制点电压仍高达目标电压值的102%及以上时,100 MW以下容量地方发电机组功率因数要求达到l(自动励磁调节装置投运。

(10) 如果不能通过调度自动化系统实时在线计算,可以通过负荷曲线进行离线计算,同样可以解决电网最优经济运行电压问题和无功优化问题,调整运行电压具体条件如下。

(a) 当电网的负载损耗与空载损耗的比值K大于表1中数值时,提高运行电压有降损节电效果。

表1 高运行电压降损判别

(b) 当电网的负载损耗与空载损耗的比值K小于表2中数值时,降低运行电压有降损节电效果。

表2 低运行电压降损判别

4 电网无功电压管理与优化的实例

某电网原北郊站,平均有功负荷13000 kW,平均无功负荷5000 kvar。经过理论计算,在35kV用户化肥厂和北工线、一化线、二化线等10 kV用户增加无功补偿2 800 kvar,使平均功率因数由0.933提高到0.986。北郊站主变年降损2.73万kWh,北郊线年降损21.5万kwh,上级主变年降损5.3万kwh,上级110kV安埠线年降损6.25万kwh,220 kV站主变年降损2.1万kwh,仅仅主站电网年降损37.88万kwh。另外,通过调节南埠站和北郊站主变分接头,北郊线和北郊站主变及10 kV系统,年降损约5万kWh。

参考文献:

第5篇

关键词:图书馆员职业生涯职业生涯开发与管理

2l世纪,图书馆展现出新的姿态。人们对它的认识也随着社会、经济形态的变化而转变。时代赋予了它新的内涵和意义。相对于传统图书馆,现代图书馆出现了许多新概念,诸如数字图书馆、知识组织、知识管理等。为了适应它的发展和变化,作为组织第一资源——图书馆的员工也需要进行新的定位,重塑职业形象。转变职业观念.激发职业潜能。因而,为趿引更多人才,更好提升图书馆的竞争力。进行图书馆员的职业生涯开发与管理已成为图书馆进一步改革的方向和有效的途径。

一、职业生涯和职业生涯开发与管理的概念

职业生涯(occupationalcareer。orkcareer)又称职业发展。它是指一个人从确定职业目标开始。通过职业学习,从事各种职业。直至职业劳动最后结束的所有职业工作历程。在现代社会。个人的职业选择权不断加大.职业的变化趋势越来越强,人力资源不仅在不同的社会部门之间流动,即使在同一个组织中.还表现在部门之间的调整、从上到下的流动等。如何开发和管理职业生涯。走出一条宽阔的职业道路.是现代人力资源管理中的一个重要课题。

职业生涯的开发与管理要通过个人和组织两个方面同时进行。职业生涯的开发与管理对于个人来说,指的是个人为了达到职业目标。实现自我价值.对自己一生职业发展道路的设想和规划;对于组织来说。指的是以员工为中心。以员工的全面发展为出发点。根据员工的实际状况和组织需要。由管理人员与员工共同设计出员工的职业生涯通道。为员工提供既适合个人发展,又反映组织目标和文化的工作岗位。组织对员工的职业生涯开发与管理是一个满足员工和组织内人力资源需要的互动过程。对于组织来说.是为了适应外部环境的变化.确保在需要时可以得到具备合适资格和经历的员工。并保证员工的献身精神与忠诚度;对于员工来说,是为了使自身在其职业生涯中能力获得不断提高.潜能得到最大限度的发挥。实现人生价值。职业生涯的开发与管理在企业中应用较为普遍.在公益性行业中还很少有人涉及。然而,我们认为,开展职业生涯的开发与管理的研究.对于高技术人才普遍不足、从某种意义上存在着人才流失的图书馆界来说。是具有相当重要的理论价值与现实意义的。

二、图书馆进行职业生涯开发与管理的必要性

1.是适应图书馆事业发展和图书馆队伍建设的发展的需要

当代社会信息化、网络化迅速发展,对从事读者服务及信息服务的工作人员的专业素质、综合能力的要求不断提高,高水平图书馆人才明显不足。随着图书馆的采访、分类、编目、典籍等工作的现代化。图书馆所需人力大大减少。反之。数字图书馆的建立,文献检索、参考咨询业务的不断扩大.图书馆需要大量高素质、高学历的人才.特别是能整体了解图书馆运作,既懂计算机又懂图书馆业务的复合型人才缺口更大。因此.通过有组织的职业生涯开发,可以使一部分图书馆工作人员实现人才转型.成为图书馆发展的急需人才,加强图书馆队伍建设。以适应图书馆事业发展的需要,是一条完全可行的.也是高效益的途径。

2.是图书馆留住人才、人尽其才的有效手段

图书馆属于事业型、服务型机构,其经济效益不高.带给个人的社会声望也不大,因此,人力资源流动没有给图书馆带来活力,而是高层次人才在某种程度上的流失,大大制约了图书馆事业的发展。因此,图书馆事业要想求得生存权、发展权就必须开辟出一条宽阔的职业生涯发展道路,根据每个从业人员的专业、学历、兴趣、技能等,为个人设计合理的发展道路,提供相应的学习、培训、锻炼的机会,尽可能发挥每一位从业人员的潜能,使之在经济利益方面不能得到的东西,在自我实现方面得到一定的满足与补偿。图书馆要不断让员工承担具有挑战性的工作,并为他们的成长和发展以及参与管理创造机会和条件,使员工工作满意度增加,留住人才和吸引人才,从而保障图书馆有一个稳定且具有活力的人才队伍。

3.能提升图书馆组织运用人力资源的效能

职业生涯管理有效激活了图书馆的人力资源管理。借助系统的职业开发,能融合个人职业生涯需求与图书馆组织目标,将枯燥单调的图书馆工作转变为充满挑战性的工作环境,为馆员创造更多的职业机会和良好的工作氛围。图书馆可依据每个工作人员的具体情况,为其设计职业生涯道路,最大程度地发挥每一位工作人员的个人潜能。首先,给每一位工作人员配备合适的工作岗位,进入图书馆后,根据个人的实际情况和图书馆的需要,适时调整其最终的职业发展方向。其次,注意在工作中不断开发工作人员的能力,保证工作人员可以在工作中学习到更多的知识和技能。第三,图书馆还应不断加强对工作人员的培训。职业生涯的开发与管理能为工作人员提供职业发展目标和工作上的成就感,具有极大的激励作用,使他们在充分发展自己才能的同时,极大地促进组织效能的提高。

4.图书馆其他资源可得到充分利用

图书馆具有人才、资金、文献、设备等多项资源。在这些资源中,人才这一资源是唯一能动的主体,而其他资源都是被人才所利用的被动的客体。其他资源能否得到充分利用取决于人才资源的开发和利用程度,而职业生涯开发能够充分利用图书馆其他有限的资源,提高图书馆的整体能力和效益。

三、现代图书馆对馆员的职业生涯进行开发和管理

一般说来,对职业生涯开发和管理的主体是组织中的员工个体,但以组织为主体的职业生涯开发和管理越来越成为主要趋势。对现代图书馆而言,提供个人评估规划草案的主体是馆员本人,但进行评估确认和整体规划的主体是图书馆这个组织,具备条件的图书馆可以联合起来成立一个类似“职业生涯开发与管理委员会”的非专职的领导小组,专门负责馆员的职业生涯开发与管理。那么,怎样才能结合图书馆的实际,对馆员的职业生涯进行切实可行的开发与管理呢?

1.对组织环境和馆员情况进行评估

评估阶段的主要任务是根据馆员自身的特点和他们所处的环境进行分析和定位,设计相应的职业发展方向和目标.主要包括三个方面的工作:

(1)环境分析。对图书馆内外环境进行分析探讨.弄清环境对馆员职业发展的作用、影响及要求。建立图书馆职业信息系统,将馆员的职业目标与各种职业机会公开、公正、有效地匹配起来。

(2)馆员自我评估。组织馆员提交个人分析表,对个人情况(如性别、年龄、健康状况、教育水平、负担状况等)和自身的能力、兴趣、价值观和职业目标进行真实评估。

(3)图书馆对馆员进行评估。处理馆员的基本信息档案,分析他们具备或潜在的职业能力和兴趣,判断他们的职业类型(进取型、安全型、自由型、攀登型及平衡型),最终确定员工的职业目标是否现实以及他们可能的发展道路。

2.帮助馆员确立职业目标

根据评估结果,确立切实可行的目标是进行职业生涯开发与管理的关键,也是最重要的一点。现代图书馆对馆员职业生涯进行开发与管理,一般考虑三个发展方向:

(1)纵向发展。即随着个人的技术能力和服务水平的提升,馆员在职业发展道路上呈上升走向,例如职务等级由低级到高级的提升、成为某专业技能领域的业务骨干等。

(2)横向发展。馆员在不类型业务之间的调动、在业务工作和管理工作之间的切换都属于横向发展。通过此种发展可以发现馆员的最佳发挥点,同时又可以使馆员积累多方面的工作经验,为以后的发展创造有利的条件。

(3)向图书馆核心方向发展。被赋予了更多机会的馆员,随着手中掌握技能的增加,渐渐发展成为全面的资深业务骨干,如学科馆员、馆内业务培训导师等。

图书馆的职业岗位相对来说是比较稳定的。馆员的职业生涯发展方向在生涯路线图中将会显得较为平缓,为减少馆员的“疲顿倾向”。可适当增设一些可发挥能力的“虚拟”职位,例如兼职培训讲师、兼职业务指导、兼职公关人员等;也可实施工作轮换制度,丰富工作内容,开创新服务。

3.制定职业生涯策略

职业生涯策略是指实现职业生涯目标的行动计划和具体措施,例如教育、培训、实践和修正,这是确定职业目标后至关重要的过程。

(1)为不同情况的馆员制定不同的职业生涯策略。比如为年轻馆员提供富有挑战性和开创性的工作。使他们保持旺盛的工作热情和竞争能力。安排中年馆员对年轻馆员进行传、帮、带,既可以帮助年轻馆员养成良好的工作态度,也能巩固和发展中年馆员的知识。

第6篇

摘要:煤矿供电系统中变压器是极其重要的电器设备,它的安全运行直接关系到矿区电网能否安全、高效、经济地运行。变压器一旦发生故障,对煤矿安全将造成很大威胁。因此,必须加强变压器的运行管理,做好变压器的运行维护和监视,保障变压器的健康运行。

1变压器投运前的检测为保障变压器的安全运行,变压器投运前必须进行现场检测,其主要内容:(1)变压器本体、冷却装置及所有附件均完整无缺陷、不渗漏、油漆完整;(2)变压器油箱、铁心和夹件外引接地线均可靠接地;(3)储油柜、冷却装置、净油器等油系统上的阀门均在开的位置,储油柜油温标示线清晰可见;(4)高压套管的接地小套管应接地,套管顶部将军帽应密封良好,与外部引线的连接接触良好并涂有电力脂;(5)变压器的储油柜和电容式套管的油位正常,隔膜式储油柜的集气盒内应无气体;(6)有载分接开关的油位需略低于变压器储油柜的油位;(7)气体继电器内应无残余气体;(8)吸湿器内的吸附剂数量充足、无变色受潮现象,油封良好,能起到正常呼吸作用;(9)无励磁分接开关的位置应符合运行要求,有载分接开关动作灵活、正确、闭锁装置动作正确;(10)温度计指示正确,整定值符合要求。另外还需检测变压器冷却装置试运行正常与否、进行冷却装置电源的自动投切和冷却装置的故障停运试验、继电保护装置应经调试整定,动作正确。

2变压器试投运变压器投运前的检测全部合格后,需对变压器进行试投运,其主要内容如下:(1)变压器应进行五次全电压冲击合闸,无异常现象发生,励磁涌流不应引起保护装置的误动作;(2)变压器并列前,应先核对相位,要求相位一致;(3)检查变压器及冷却装置所有焊缝和结合面,不应有渗油现象,变压器无异常振动或放电声;(4)试运行时间一般不少于24h;(5)变压器试运行无异常后,逐步增加负荷,开始带负载运行。在带负载24h后,变压器的主体及附件均属正常,则试运行结束。

3变压器的运行维护(1)对于有值班人员的变电站,值班人员随时监视控制盘上的仪表指示,抄表次数由现场规程规定。制器故障可以通过编程时的梯形图检测,根据输出信号状态、控制过程之间的逻辑关系判断。因为接触器、电磁阀和限位开关出现故障时,PLC不会立即停机,通过梯形图程序可以迅速检测出设备运行是否正常。而里面的定时器有一个设定值,要求比正常情况下机械设备动作时间长20%,当PLC发出信号后,机械动作执行,启动定时器,若时间到,PLC没有执行信号,开始启动报警。(3)在提升机运行当中,针对模拟信号存在的误差会引起输入信号的错误,出现程序判断失误的问题,可以采取对模拟信号连续采样3次,采样间隔根据A/D转换时间和信号的变化频率而定,3次的数据先后存放在不同的数据寄存器当中,经过比较后取平均值或者中间值作为当前输入值。

结束语矿井提升机在运行过程中,电控系统会不断地受到环境的干扰,影响系统的正常运行。因此,通过对可编程控制器(PLC)在矿井提升机应用中出现的干扰问题提出的解决方法,可以有效的控制各种干扰带来的不安全因素,增强了矿井提升机安全可靠性,满足了现代化矿山生产建设的需要。当变压器过载运行时,要增加抄表次数,加强监视。变压器容量为315kVA及以下者,每天检查一次;容量在560kVA及以上者,每班检查一次,容量在1800kVA及以上者,每2h检查一次。对于无值班人员的变电站,安装在变压器室的315kVA及以下的变压器和柱上变压器,每两个月至少检查一次。容量在3150kVA以下者每月至少检查一次,容量在3150kVA及以上者每10天至少检查一次。

第7篇

关键词:蓝牙技术施工机械在线监测

在线状态监测也叫机载式故障预报,是通过把高可靠性的传感器像触角一样分布到施工机械的有关部位,直接获取各运行部分的工况参数,从而进行分析、处理,实时控制施工进度,提高施工质量的一种监测。当前施工机械的发展方向是智能化,这就对计算机系统的信息采集、复杂信号处理与控制等能力提出了较高的要求。利用蓝牙芯片可对各传感器采集的数据进行无电缆可靠传输,并能利用非机载设备(如高档微机及功能完善的软件)对采集的信号进行复杂有效的处理,从而合理地控制施工全过程。

1蓝牙技术简介

蓝牙(Bluetooth)技术是一种近距离无线通信标准,由爱立信、英特尔、诺基亚、东芝和IBM等五大公司组成的特殊利益集团(SIG,SpecialInterestsGroup)于1998年5月联合制定。SIG推出蓝牙技术的目的在于实现最高数据传输速率为1Mb/s(有效传输速率为721kb/s)、最大传输距离为10m的无线通信,并形成世界统一的近距离无线通信标准。蓝牙技术可提供低成本、低功耗的无线接人方式,被认为是近年来无线数据通信领域的重大进展之一,其程序写在一个9mm×9mm的微芯片中[1]。

蓝牙系统一般由四个功能单元组成:天线单元、链路控制(固件)单元、链路管理(软件)单元和蓝牙软件(协议)单元。

1.1蓝牙技术的系统结构[2~4]

蓝牙技术的系统结构如图1所示。从图1可以看出蓝牙的体系结构由两大部分组成,即:底层协议部分和高层应用协议部分。下面分别对两部分作一粗略的介绍。

1.1.1底层协议

底层协议作为蓝牙技术应用的基础,有着十分重要的作用。以目前的技术水平,部分协议功能可以由一个小型芯片来完成,这些功能主要包括:

Radio/RF:进行频带的信道定义和信号的发送与接收;

BaseBand:实现基带部分协议和其它底层链路功能;

LinkManager(LM):用于链路的建立和管理;

L2CAP:是LogicalLinkControlandAdaptationProtocol的缩写,实现高层协议复用、包的组装和拆分等功能;

SDP:是ServiceDiscoverProtocol的缩写,发现并识别底层设备所能提供的服务,以便高层应用调用。

1.1.2高层应用协议

高层应用协议主要包括以下几种应用协议:

RFCOMM:是ETSITS07.10标准的一个子集;

TCP/IPOverBluetooth:通过这个协议可以支持TCP/IP服务;

IrOBEXOverBluetooth:这个协议提供了蓝牙与红外传输的兼容性;

FilesTransferOverBluetooth:通过这个协议可以支持FTP服务。

值得注意的是,还有一种高层应用协议可以支持WAP(WirelessApplicationProtoc01)应用,通过它可以有效实施一个广域范围内的移动网络。

根据上面的讨论,总的来讲,一个完整的蓝牙应用解决方案是由软、硬件两部分组成的,其中硬件部分包括RF、Baseband和LinkManager,软件部分包括L2CAP以上的功能。

1.2工作原理

蓝牙技术工作在全球通用的2.4GHzISM(I-工业;S-科学;M-医学)频段,数据传输速率为1Mb/s。从理论上讲,以2.4GHzISM频段运行的技术能够使相距30m以内的仪器设备之间成功实现无线连接,数据传输速率可达2Mb/s;如果再加入功率放大器,发射距离有效范围可达100m。蓝牙技术采用了“Plug&Play”技术,即任意一个采用了蓝牙技术的仪器设备(简称“蓝牙设备”)一旦搜寻到另一个蓝牙设备,马上就可与之建立联系,无需用户进行任何设置,可谓能做到“即连即用”[5]。所以,蓝牙技术比较适用于短距离无线数据传输。

如前所述,蓝牙技术在硬件上的主要模块有:基带(Baseband)和射频(RF)两部分,如图2所示。

其中,Transmitter模块对来自Baseband的信息进行高频处理,然后由天线发射出去,在这个过程中,由于采用了快速跳频以及前向纠错方案来保证链路的稳定和传输的可靠性,所以其抗干扰能力很强;与这个过程相反,Receiver模块把从天线中接收到的数据进行处理后,通过Baseband传送给主机。所以,任何两个支持蓝牙标准的设备都可以在短距离内进行信息传递,而不需要使用电缆链接,而且它的功耗非常低。

2实际应用

传统的在线状态监测系统,无论是主动式还是微机自动监控系统,均需要将各传感器提供的在线信号实测值通过相应的有线电缆传输至微机,并与微处理器内存的标准值进行比较,由此判断机况是否良好。由于各种工况条件的限制,需要机载设备具有高可靠性和简单性(通过使用单片机来处理这些信息),这样,只能对现场施工信号进行简单的处理,无法进行全面、系统的分析,可能误检、漏检各种潜在的故障隐患,造成不必要的经济损失;同时,现行的作业管理缺少统一的施工工艺模式,无完整的施工操作记录,不能很好地控制施工进度和质量。可见,传统的在线状态监测系统需要改进。

2.1基于蓝牙技术的传统监测设备的改造

经过上面的分析得知,在进行传统的在线状态监测系统的实施时,存在一些不足之处。如果把蓝牙技术应用到这个领域中来,可以在很大程度上解决这个问题。其中一个比较基本的作法就是将传统型传感器、数据采集器等设备利用蓝牙技术进行改造,使之具备无线信息传输能力。图3给出了一个无线传感器的功能结构示例。

从图3可以看出,采用这种结构的新型传感器,由于采用了无线传输的形式取代有线电缆连接,在具体应用中使得监测网络的调整和重组变得非常方便;而且对于一些特殊场合,例如高速旋转设备运行时,利用传统的有线方式很难进行一些关键部位的测量,而采用这种基于小型蓝牙芯片的新型传感器就可以做到在任意位置安装与测量,并且利用其无线优势,可以进行移动监测;在高温、高腐蚀等恶劣环境下,无线监测方式的可靠性也要高得多,造价又低。总而言之,类似结构的监测系统将会有非常大的应用空间。

2.2蓝牙技术在施工机械在线监测中的应用

蓝牙技术可以支持物体与物体之间的通信,它是以低成本的近距离无线连接为基础,为固定与移动设备之间的通信环境建立了一个特别连接的短程无线电技术。利用蓝牙技术可将传感器在线监测数据传送到计算机进行处理,而经过计算机处理后的信息可再经蓝牙技术传至各台设备。

基于蓝牙协议的设备之间支持点到点(PointtoPoint)和点到多点(PointtoMulti-Point)这两种通讯模式,与之相对应,由蓝牙设备组成的网络拓扑结构也有两种,分别称为微微网(Piconet)和分散网(Scattemet),如图4所示。

一个微微网中的所有设备单元共享同样的信道,每一个蓝牙设备最多可以同时与七个设备进行通讯。而且每一个设备同时还可能是其它微微网的组成单元。分散网是建立在微微网的基础之上的由多个微微网组成的功能单元,这些微微网之间可以进行通讯,每一个微微网的识别是靠各自的调频频率来决定的。

第8篇

广东省韶关钢铁集团有限公司(以下简称韶钢)位于韶关市南郊,占地面积8320m2。韶钢是中国500家最大工业企业和国家512家重点企业之一,世界100家大型钢铁企业排行第95位,具有年产钢160万吨以上能力。炼铁厂是韶钢的一个主体生产厂,负责公司所需铁水和铁块冶炼。炼铁厂现有6座高炉,总炉容2405m3,年产生铁230万吨。

高炉冶炼铁水过程中产生大量的熔渣,通常是用大流量的中压水将其降温并冲散,同时输送到水渣池回收,作为炼铁生产的副产品。高炉生产是不间断的,一般情况下每天出铁15次,在高炉出铁前、后各放一次渣,两次出渣时间约30min,在此时间内要求水冲渣系统的水泵满负荷工作,其余时间水泵只需保持约30%水流量防止管道堵塞即可。我厂4#-高炉使用ZGB-300型冲渣泵,机组有关数据如附表

原系统运行时,起动前管道进出水阀门关闭,起动后阀门开度约90%,机组全速运行,电网电压6300V,电机运行电流33A,功率因数81.6%,耗电功率294kW。不需冲渣水时通过调节阀门在30%来调节水流量(此时电机电流25A),耗电功率214kW,一方面导致大量的节能损失,另一方面频繁操作阀门,致使其使用寿命大大降低,增加了停产更换阀门的时间,为此我厂决定对4#高炉冲渣泵进行改造。

2系统方案选择

在选择调速方案时,我们曾从节省投资出发考虑过使用调速型液力偶合器,但由于需将原机组的混凝土基础全部打掉重新捣制,工作量大、施工周期长,将影响正常生产,为此决定采用高压变频调速器。

面对当今国内外的众多高压变频产品,2001年初,我们组织专业人员对国内外高电压、大功率的变频器这一新技术进行了全面慎重的考察论证,最后决定采用国产高电压、大功率变频调速装置,原因如下:

(1)目前国产高压大功率变频器已具备和国外产品相抗衡的技术水平;

(2)更符合中国国情,如:变频器性能更适合国内电网状况、全中文操作界面等;

(3)产品备件采购方便;

(4)售后服务及时、周到;

(5)性价比高于国外同类产品。

通过招标形式,我公司选用了国内实力雄厚的成都佳灵电气制造有限公司生产的JCS-6kV/400kWIGBT直接串联高压变频器。

3佳灵IGBT直接串联高压变频器原理及特点

目前,低压变频调速技术已比较成熟,但在高压变频调速技术方面,由于变频器的核心功率器件耐压有限,所以高压变频器并不象低压变频器一样具有简单统一的拓扑结构,从而产生了当今各种各样的结构。

佳灵高压变频器由于解决了IGBT直接串联这一世界性难题,使其具有和低压变频器一样简单的结构。该产品成功融入IGBT直接串联技术、正弦波技术、抗共模电压技术和直接速度控制(DSC)技术,使得产品具有与其它形式(单元串联多重化、中心点箝位三电平等)产品无法比拟的优越性,该产品已被列为“国家重点技术创新项目”。

图1可以看出:该系统由电网高压直接经高压断路器进入变频器,经过高压二极管全桥整流、直流平波电抗器和电容滤波,再经逆变器逆变,加上正弦波滤波器,简单易行地实现高压变频输出,直接供给高压电动机。其优点在于:

(1)整个系统没有输入输出变压器,体积小重量轻,仅为其他品牌体积的1/2,减少了基建投资,解决了我厂基建空间不足的实际情况。

(2)由于该变频器结构简单,无变压器,所以故障点大大减少,整个系统效率高,额定负载效率98%以上。

(3)采用正弦波技术,大大提高输出波形质量,输出电压谐波含量小于3%,特有的共模技术使整个系统的共模电压及输出du/dt值完全符合MGI的标准,消除了电机振动现象,减小了轴承和叶片的机械应力,不需更换我厂原有的旧电机,无需降容使用。

(4)采用用直接速度控制技术(DSC),响应速度高于其它同类产品,转矩脉动小,低速仍能保持平滑静音运行。

(5)可实现工频旁路,检修方便,而且具有完善的系统保护功能。

4改造方案

由电机转速公式可知:

n=60f×(1-s)/p

其中:s—转差率

n—转子实际转数(r/min)

f—电流频率

p—电机的极对数

可见,只要改变电机的频率f,就可以实现电机的转速调节,高电压大功率变频器通过控制IGBT(绝缘栅双极型电力场效应管)的导通和关断,使输出频率连续可调。而且是随着频率的变化,输出电流、电压、功率都将发生变化,即负荷大时转速大,输出功率大,负荷小时转速小,输出功率也小。

由流体力学可知:

Q′=Q(n′/n)

H′=H(n′/n)2

P′=P(n′/n)3

当泵机低于额定转速时节电为

E=〔1-(n′/n)3〕×P×T(kWh)

式中:n—额定转速

n′—实际转速

P—额定转速时电机功率

T—工作时间

可见,通过变频改造,冲渣泵流量Q、压力H及轴功率P都将发生较大的改变,不但节能而且大大提高了设备运行性能。

以上公式为本厂提供了充分理论依据,我厂根据冲渣泵的实际特性对其进行了具体改造,冲渣泵在冲渣时工作在49.5Hz,在不冲渣时工作在25Hz,考虑到工艺对调速精度要求不是很高,本系统只采用开环控制并在高炉值班室操作,需冲渣时给调节系统一个“1”的信号,电机高速运行,不需冲渣时将此信号取消,电机低速运行,取得了很好的节能效果。

5改造后的系统实际运行状况

变频器到厂后,我厂技术人员同成都佳灵电气制造有限公司派出的技术人员一道,经过几天的安装,一次性调试成功。于2001年11月28日开始正式运行,现已累计运行18个月,经过反复多种测试各运行参数一直正常,变频器质量性能良好,安全可靠,各项指标均达到了设计要求:

(1)谐波抑制效果良好。电压谐波含量小于3%,符合IEEE519-1992和GB/T14549-93标准。

(2)各种保护功能完善。过流、过压、欠压、故障保护等功能可靠,并且考虑了外部电网的防雷击等多环节保护功能。

(3)各种指示功能完备。具有输入、输出电流和电压、运行频率、故障显示、运行状态指示等功能。

(4)操作简便。同普通的低压变频器的功能操作方式相似,功能设置和调整简单方便。

6节能量的验证及测试方法

(1)测量无变频调速时另一台机组在工频电压下运行的电压、电流、功率因数。

(2)测量有变频调速时机组在49.5Hz频率电压下运行变频器输入端的电压、电流、功率因数。

(3)测量有变频调速时机组在25Hz频率电压下运行变频器输入端的电压、电流、功率因数。

(4)测量仪表型号为:电压互感器:JDZJ-6;电压表:16L1-V;电流互感器:LZZB-1050/5;电流表:16L1-A;功率因数钳型表:HIOI-3266。

通过上述测量参数,根据P=1.73U·Icosφ计算得出P50=294kW、P49.5=214kW、P25=82kW。

7改造效益

(1)节能经济效益

机组49.5Hz运行和无变频器运行相比可节省功率ΔP1=P50-P49.5=80kW

机组25Hz运行和无变频器运行相比可节省功率ΔP2=214kW-P25=132kW

年节电量:ΔW=(H1ΔP1+H2ΔP2)=365(7.5×80+16.5×132)=1013970kWh

(注:每年按365天计,H1:冲渣时间=15×30/60=7.5小时;H2:不冲渣时间=24-7.5=16.5小时)

经济效益:ΔW电价=1013970×0.56=567823元(注:韶钢厂工业电价0.56元/kWh)

(2)节约维修费用

因冲渣水含有大量的炉渣,原系统管道和阀门在含渣水的高速冲刷下,很短时间内管壁就会变薄、阀门密封损坏须重新更换,一般情况下每年需维修费用约15万元。经变频调速改造后,有一半时间内管道的水流速度降低,磨擦减少,管道和阀门的使用寿命大大延长,每年可降低维修费用约1/3,即5万元。

(3)实现电机软起动功能,延长了电机寿命,大大减少了冲渣泵故障发生率。

(4)提高了自动化水平,节约了大量工业用水。

由上述可知,综合经济效益每年可达60多万元,一年即可全部收回成本。

8结论

通过对冲渣泵系统的变频调速的技术改造,我厂使用了成都佳灵电气制造有限公司制造的IGBT直接串联高压变频器,经过较长时间的运行检验,证明该产品性能可靠、功能齐全、技术先进,说明国内自主开发的高压变频器在技术上已经处于世界先进水平。由于IGBT直接串联高压变频器无输入输出变压器、体积小、性价比高、综合性能好等方面均超过了国内外其它产品,是新一代高性能高压变频产品的代表,为高压变频调速技术在我厂内其它工序的技术改造提供了一条可行的途径,在高压变频改造领域具有极大的推广价值。

参考文献

第9篇

关键词:PCI总线WDM驱动MPEG-1压缩卡

随着计算机技术、多媒体和数据通信技术的高速发展,人们生活水平的提高,对计算机视频的需求和应用越来越多,如视频监控、视频会议、计算机视觉等。计算机视频提供给人的信息很多,但是视频的数据量很大,不利于传输和存储,使其应用受到不少限制。为解决视频数据的存储和传输,唯一途径就是对视频数据进行压缩。

目前常见的视频压缩方法有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263等。考虑压缩技术的成熟度和该压缩卡的主要用途,本文采用MPEG-1作为压缩标准,研制了基于PCI总线的MPEG-I压缩卡。该卡适用于视频监控、视频会议等多种应用场合。该卡加上一台主机、摄像头和软件可构成一个完整的视频采集压缩系统。

1系统特点

(1)支持BNC、RCA、S-VIDEO视频接口;

(2)支持PAL和NTSC制式;

(3)可对视频实时预览,最大分辨率可达720×576×32;

(4)可对声音进行同步监听;

(5)可对音、视频信号进行MPEG-I压缩,生成MPEG文件和VCD文件;

(6)用户可编程MPEG-1编码设置,可支持CBR和VBR;

(7)可一机多卡同时工作;

(8)可从动态影像中捕获单帧,生成JPG和BMP文件;

(9)支持Win98/Win2000。

2系统硬件设计

2.1系统组成

该系统主要由视频解码、音频解码、压缩核心和PCI接口等组成,其总体框图如图1所示。

2.2视频解码设计

视频解码部分主要完成模拟视频到数字视频的处理,以供后面预览、压缩用。视频解码芯片常用的有SAA7110、SAA7113和SAA7114等。本方案中采用Philips公司的SAA7114。SAA7114有六路模拟输入,内置模拟源选择器可构成6×CVBS、2×Y/C2×CVBS、1×Y/C和4×CVBS;两路模拟预处理通道,内有抗混迭滤波器;CVBS或Y/C通道含完全可编程静态增益控制或自动增益控制功能,对CVBS、Y/C通道可进行自动钳位控制;能自动检测50Hz/60Hz场频,并可自动在PAL和NTSC制式进行切换;能将PAL、NTSC和SECAM信号解码及模数变换得到符合ITU-601/ITU-656的数字电视信号。该芯片是目前视频解码芯片中接收视频源的宽容性及视频解码图像质量最好的一种。其通过I2C接口,进行初始化设置。

本系统采用ImagePort作为数字视频输出端口,数字视频格式采用ITU-656AI11(PIN20)作为BNC/RCA输入脚,AI12、AI22作为S-VIDEO输入脚。

图2SAA7146A方框图

2.3音频解码设计

音频解码的数据一部分提供给SAA7146A作声音监听用,另一部分用于压缩。考虑到成本,本系统采用BURR-BROWN公司的PCM1800E。该芯片是双声道单片ΔΣ型20位ADC单+5V电源供电,信噪比为95dB(典型值),动态范围95dB(典型值),内嵌高通滤波器,支持四种接口方式和四种数据格式。其采样频率为32kHz、44.1kHz和48kHz可选。

本系统采用从模式,20位I2S数据格式。主时钟由SAA7114提供。

2.4MPEG-1压缩部分设计

本系统中MPEG-I压缩芯片选用ZAPEX公司的SZ1510。该芯片基于TI的TMS320C54xDSP内核,能对ITU-601/ITU-656数字电视信号和PCM音频流进行MPEG-1实时压缩,可生成多种流,如音频基本流、视频基本流、音视频复合流等。

该芯片外接27MHz晶振,可支持多种主机接口,可工作在复用或非复用、Intel或Motorola类型总线。通过输入管脚HCONFIG1:0和SysConfig寄存器可设置成六种总线接口类型:Intel8051类型的数据/地址复用的8位总线、Motorola类型的数据/地址复用的8位总线、Intel8051类型的非复用的8位数据总线、Motorola类型的非复用的8位数据总线、Intel8051类型的非复用的16位数据总线和Motorola类型的非复用的16位数据总线。支持I2S声音接口。

本系统中采用Intel8051类型的非复用的16位数据总线。

2.5PCI接口部分设计

本系统中PCI接口芯片选用SAA7146A,该芯片并不是通用的PCI接口芯片,而是一个多媒体桥(MultimediaBridge)。方框图如图2。该芯片符合PCI2.1规范。它有八个DMA通道,三个视频,四个音频,一个DEBI(DataExpansionBusInterface)。还具有两路视频通道,可对视频数据进行缩放,一路可无级缩放HPS(HighPerformaceScaler,其纵向可达1:1024、横向可达1:256;另一路有级缩放BRS(BinaryRatioScaler支持CIF和QCIF格式。

音频接口以I2S为基础,通过编程控制以支持MSB-FIRST的不同格式及不同的时序格式。

本系统中该部分主要实现功能如下:

(1)通过DEBI接收SZ1510产生的MPEG-1数据,传输到内存;

(2)通过视频接口,接收SAA7114输出的视频解码信号,并进行亮度、色度、饱和度的控制,并实现无级缩放功能实现视频预览功能;

(3)通过音频接口,接收PCM1800E输出的PCM编码信号,传输到内存,实现声音监听功能;

(4)提供符合PCI2.1规范的接口,将板上数据传输到主机内存。

3软件设计

软件设计主要包括驱动程序设计和应用层的API设计。驱动程序主要负责与硬件打交道,应用层API主要负责与驱动程序接口。由于设计了应用层的API,应用程序可很容易在上面进行开发。

3.1驱动程序设计

为了支持Windows2000和Windows98采用WDMWindowsDriverModel驱动程序。WDM作为微软的最新驱动程序模型与传统的Win3.x和Win95使用的VxD驱动完全不同。WDM可支持电源管理、自动配置和热插拔等。WDM驱动的设计可以采用DriverStudioDS、Windriver、DDKDriverDeviceKit等。本系统驱动采用Windows2000DDK借助VC6.0设计。

3.1.1MPEG-I压缩部分

在驱动中,重置SZ1510后,就可以装载相应工作模式的微码;根据需要,设置好相应寄存值后就可以启动SZ1510对视频数据进行MPEG-1编码。每当产生的压缩数据超过SZ1510内部的FIFO门限后,SZ1510产生相应中断,内核调用中断例程,在中断例程中调用中断延迟例程DPC,在中断延迟例程中接收产生的压缩数据。SZ1510提供两种方式提取数据,一种用I2C总线接口方式,另一种用DEBI方式。

在本系统中,采用DEBI进行压缩数据的传输。考虑到压缩数据产生的速度,本系统开了32页大小的缓冲区,在中断延迟例程中填充该缓冲区。每当填满8页大小后,产生一个事件通知应用层进行数据读取。通过这种方式,可以避免压缩数据的丢失。

其流程图如图3所示。

在驱动中,压缩数据的提取方式将极大地影响生成MPEG文件的质量。如果处理不当,将导致马赛克、跳帧等现象。

3.1.2驱动程序中用户缓冲区的访问

驱动程序访问用户内存主要通过缓冲I/O和直接I/O。缓冲I/OI/O管理器创建一个内核模式拷贝缓冲区,并把用户缓冲区的内容拷贝到该缓冲区中,并在IRP首部的AssociateIrp.SystemBuffer域中存储该非分页内存地址。驱动程序可简单地读写该块内存。直接I/O,I/O管理器为输入数据提供一个内核模式拷贝缓冲区,对输出数据提供一个内存描述符(MDL)。为了使用缓冲I/O或直接I/O在创建设备时,必须设置设备对象的Flags域中的DO_BUFFERED_IO标志位来使用缓冲I/O或设置DO_DIRECT_IO标志位来使用直接I/O。

在本驱动中由于缓冲I/O和直接I/O都被使用,DO_BUFFERED_IO标志位和DO_DIRECT_IO标志位都被设置。

在定义IOCTL码中,对缓冲I/O使用METHOD_BUFFEERED对直接I/O使用METHOD_OUT_DIRECT。

3.2应用层API设计

应用层对驱动程序的访问通过调用Win32I/O函数(如ReadFile、WriteFile和DeviceIoControl)访问。当应用层调用Win32I/O函数以请求I/O后,该请求由内核的I/O系统服务接收,I/O管理器对该请求构造合适的IRP包,并将其传给驱动程序栈,IRP在栈中进行传递,传到驱动程序进行处理,并将结果返回给应用程序。