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自动化监测技术论文赏析八篇

发布时间:2022-09-24 18:08:19

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的自动化监测技术论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

自动化监测技术论文

第1篇

【关键词】工业,自动化,现状,发展方向

【 abstract 】 Since the reform and open policy, our country should strengthen the development of the industrialization, strengthen to advanced industrial technology research, industrial equipment and technology continuously realizes the breakthrough, perfect for industrial management, through many years development, our country at present already gradually by farming industrialises, with the development of scientific technology and the introduction of new technology, new equipment research and development, China's industrial automation level get promoted continuously, in many industrial fields automation have reached the pinnacle of achievement, but and western developed country, compared to our country industrialization level or whether the progress of industrialization, there are a large gap, therefore, from China's actual conditions, enhances our country industrial automation level, our country to promote the comprehensive national strength and international competitiveness, and has an important role. This paper is in China's industrial automation present situation, find out the industrial automation development in our country, the problems of China's industrial automation, the development trend of our country and the industrial automation development put forward some Suggestions.

【 key words 】 industry, automation, the current situation, development direction

中图分类号:F4文献标识码: A 文章编号:

一. 前言

. 随着我国现代科学技术的繁荣发展,炼油、化工,冶金、电力、生物、制药等行业的投资生产的规模越来越呈现多层次化,复合化,施工难度更加复杂化,随着对新设备的引进和新的操控技术的掌握,各种可以一部分代替操作人员的手工操作,有力的保证了施工标准的执行,规范了操作程序,降低了工作人员的生命财产风险,提高了生产管理的效率,降低了生产管理的成本,为整个工业化的发展奠定了良好的基础。工业自动化综合运用控制理论、电子装备、仪器仪表、计算机和相关工艺技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、节省能耗、降低消耗、减少污染、确保安全等目的的一种综合惟技术,使生产在不同程度上自动地进行,并达到预定的目标,这种用自动化装置来管理生产过程的办法,称为生产过程自动化。

二. 我国工业自动化的发展现状

我国的经济发展近年来已经取得了辉煌的成果,工业化的水平不断得到提升,工业中的自动化程度也日益加深。但是从我国的整体工业化发展状况来看,我国的传统产业存在着技术装备陈旧落后,能源消耗率高,资源浪费多,产品质量难以得到保障,对工业化自动化的管理水平较低,这些方面与西方发达工业国家相比,有着巨大的差距,我国自改革开放来,虽然加大了对设备技术等方面的引进和研发,但在核心技术上的突破艰难,设备技术自动化水平远远落后于西方发达工业化国家。面对着激烈的世界竞争,我国必须将现代电子技术,现代信息技术运用到我国的传统工业技术的实施上来,不断提高我国工业化水平和自动化水平,这是提高企业素质,提高整体效益最有效的方法之一。

三. 我国工业自动化存在的问题

1. 工业企业整体规模相对小,资金积累不够,难以留住高端的优秀管人才,企业的积累缺乏,是工业化,自动化缺乏动力。

2. 企业工业化水平提高,但缺乏钻研突破的研究技术精神,缺乏对核心技术的研究,自动化设备多采用进口和引进,难以形成自己企业的核心专利,难以保持自动化的核心竞争力。

3.自动化市场尚不完善,不够健全,恶性竞争,市场规范不严格,且产品品牌单调,品牌知名度不高,难以和国际知名自动化品牌竞争。

四. 我国工业自动化的发展方向

1. 自动化将会朝着智能化方向发展。

工业智能化。从工业自动化的发展趋势看,智能化是其核心部分,所谓智能化表现在其具有多种新功能。在工业控制方面,有关的现场仪表在一起,在现场实现自主调节,从而实现控制的彻底分散使调节要加及时,并提高了整个系统的可靠性。

2. 自动化的操控更为精确,更加精工。

工业生产对产品质量的要求越来越严格,先进技术的采用,科学管理方式的实施,自动化水平不断升高,使得施工标准更为严格,产品的精度朝着更高的方向发展,因此,自动化在工业生产中会有着更严密精确的要求。

3. 工业无线技术是自动化操作更简便准确。

该技术能够实现非接触传输,特别适用于恶劣环境或振动、高速旋转对象的监控,而且降低了安装成本、持续降低运行维护成本,同时更换方便,便于升级。还能够减少接插件故障,移动自由且不受限制,工业无线技术是工厂测控模式的变革,传统认为成本过高,无法大规模部署传感器进行监测的应用,但这次变革将会有力的推进我国工业自动化进程。

五. 我国工业自动化的发展建议

1.政府加强对自动化实施的引导和扶持

工业自动化企业关系到民用甚至军工行业的制造水平,政府要加大对工业自动化企业的引导和扶持。政府部门要引导自动化企业转变观念、稳定心态,提高产品质量以及服务质量,引导优秀的国产品牌进入重要领域,为民族企业的发展提供空间。

2.企业加大对自动化核心技术的研究,加大投入力度。

对以生产产品为主或者专门进行系统开发的企业特长推出主打产品能,才能取得进一步发展。务必要在应用上展现自己的专业化,在系统平台方面则可以考虑开放化和标准化。未来的技术开发靠某个企业单打独斗可能性较低,企业应考虑资产重组或者进行联合开发,企业只有拿出自己的核心技术,整合资源,才能不断增强本企业的核心竞争力。

3.要树立品牌意识,要增强本企业品牌的国际竞争力。

我国的自动化工业产品在国际上具有相对弱势,很多企业品牌设计理念不鲜明,产品质量难以提升,对产品的市场把握不够敏感,难以组合的营销自己的产品,宣扬自己的产品品牌。因此,必须树立品牌意识,提升产品质量,提升核心品牌的竞争力。

六. 结束语

我国要真正实现工业化实现自动化,就必须将自动化控制技术和现代信息技术,相互融合,对我国的传统工业控制进行系统升级,提高我国工业化水平,通过采用先进技术和科学设备,不断提高经济效益,提高自动化水平,在国家重视和企业不断研究的过程中,加快核心技术的突破,努力提高我国自动化水平,改善经济效益,为我国的经济发展和人们生活水平的提高,奠定良好基础。

参考文献:

[1] 李勃浅谈工业自动化的发展趋势 [期刊论文] 《科技传播》 -2011年8期

[2] 侯志敏 工业自动化技术的发展与展望——工业自动化技术应用浅谈 [期刊论文] 《企业技术开发(学术版)》 -2012年2期

[3] 侯传安 我国工业自动化企业发展出路探析 [期刊论文] 《企业技术开发(学术版)》 -2011年12期

[4] 左金龙 浅谈我国工业自动化企业发展出路 [期刊论文] 《投资与合作》 -2011年8期

第2篇

关键词:化工仪表 控制系统 化工企业 应用

中图分类号:F407文献标识码: A

引言:近几年来,计算机科学技术在飞速的发展,同时国内外的化工企业也朝着高技术高水的方向不断靠拢,化工的仪表设备逐步趋向自动控制的网络化、智能化、数字化的方向飞速发展。为了使生产变得更加安全可靠,在企业原有基础信息系统上,不断加强发展综合性的自动化系统,深化安全系统控制的应用,将部分落伍的化工企业改造成技术型企业,应用自动控制系统装置推进企业的快速发展。

一、 可编程控制系统的应用

可编程控制系统简称PLC,采取可以编制的程序存贮器,通过对模拟式和数字式的输入输出模块来控制各类机械的运作和生产,对于其内部计算包括存贮器的逻辑运算、计时运算、顺序运算、算术运算和计数运算等都有着很高的指令要求。

PLC的通用性相对较强,并且具有维护管理方便快捷、可靠性高、适应面广、编程简单、耗能低、抗干扰性强等特点。可编程控制系统分为分散型控制器和可编程控制器等多种方式式的控制仪器。其中分散型的控制系统通常是利用软硬件和控制语言来对系统的各个方面进行操控的一类微处理器网络体系;另外可编程控制器实际上就是一个小型的计算器,通过对各个单元的简单编程来达到对控制系统内部的设备进行控制,可以随时更改编程来适应所需的工艺需求,这样一来大大改善了原始工艺流程更改需要重新布线的缺点,同时也很大程度上地降低了安装维修费用和提高了工作的整体效率。

二、 DCS技术(集散管理系统)的应用

随着DCS的快速发展,这项技术在各种领域都得到了广泛的应用,从工厂到企业的信息通道、从设备到各大车间、从锅炉设备到工厂系统等都大量运用了DCS系统。新一代的DCS系统主要分为了四个部分:控制装置单片层、车间(工厂)层、现场仪表层及企业管理层。从操作功能角度DCS可以手动自动切换、报警装置、进行人工参数设定、历史趋势记录和打印报表等。这些技术充分展现了新一代DCS的实时性、准确性、系统性和全面性。

由于DCS有着较为可靠的系统和较为亲民的价格优势,因此在锅炉供热领域取得了非常广泛的应用,改变了传统大型热电厂家才应用DCS集散控制系统的情况,现在在各大中小型锅炉供热中也应用了DCS这一系统,同以往的仪表控制及手工操作等手段组合而成的老式控制系统比DCS有着自控的优势,且DCS不断提高在中小型锅炉供热系统中操作的可靠性、可行性及节能性,运用DCS技术在锅炉供热系统的节能改造中取得了重大的突破,同时DCS也为企业效益取得了极大的提升空间增加了各个方面的成效。所以很多企业通过对DCS的节能改造后投入使用,根据各个企业的项目规划不同,DCS设定的记录参数也不尽相同,通常包括了温度、液压、流量、压力等等,通过集中控制和显示的方式进行自动调节和控制,DCS自动化仪表设备主要通过对这些参数的控制来进行打印报表、集中显示,采取自动控制方式让仪表来进行自动调节控制。对于DCS的手动预先设定可以保证人员和生产设备的安全,将运作过程的风险度降到最低。

三、 温度检测仪的应用

所有化工企业的自动控制设备都是通过控制温度的变化来操作的。温度的检测元件主要分为热电阻及热电偶两个部分,一般在检测过程里都会涉及到安全栅机柜、控制器、现场热电偶原件及端子柜等等。采集数据一般是由变送器或者传感器来获得,通过数据的采集将现场的信号传输到模板中去,然后通过控制柜中的I/O卡件等转换渠道把数据传送到中央处理器去,然后进行统一的计算和调整。现场信号一般是先传送到控制器CPU,然后在处理器中进行计算后调整显示。

四、 安全装置检测技术

化工企业在整个工业流程中非常重要的就是对安全监测中安全等级的评估工作。保证安全可靠是对企业的运作的基本要求,为了保证安全的生产,在危险的场所、化学品存储区域、可能发生爆炸的气体泵房和装有预警装置的区域都要特别注意,都需要安装装置警报系统和设置现代化的安全监测系统,比如安全联锁装置及防爆的要求、火灾警报、安全阀等,采用多元化的安全监测系统对于整体监测来说有着扬长补短的作用,对整个监测结果也更具有权威性,采用管理维护方式对于强腐蚀、高压、高旋转的设备多方进行在线的分析和检测,有利于对于设备进行安全监测。

五、 电磁阀

电磁阀作为执行器中的首要大类产品,发扬了人类智慧的结晶,它利用了线圈通电而产生了电磁力,最后驱动了阀芯来对开关进行控制。电磁阀主要是对于整个流程中的管路进行自动控制,也可以对流量、温度、液位等参数的变化进行控制来进行调节,同样也可以通过运算程序对远程监测进行控制。电磁阀内部在不同的位置上有通孔,里面有密闭腔,当中的各个孔都通向着不同的管道,腔中间为阀体,两块磁铁中的阀体是通过线圈带电后对阀体进行吸引来控制介质向哪个孔径来排出的,而介质的输入孔是常通的,所以介质就会不断地从不同的介质孔进入,然后通过压力的推动进入管道内。化工行业中最忌讳的就是将有毒易爆、有害气体置于易接触的环境中,所以使用电磁阀装置就可以保证这些气体的密闭性,具有更高的可靠性、安全性和操作性,但必须选用符合防爆要求的电磁阀,从而来完成自动控制介质的出入的目的。快速的切断管道的阀门可以禁止介质的流出或者流入。

结语:自动化控制系统的出现不仅提高了化工企业的整体工作效率,同时促进了企业的快速发展、并且改善了整体工作环境。当然自动化控制系统终究不能取代员工,现代化设备在使用过程中需要人工操作保证整体装置设备的稳定运行,要想控制仪表设备长期稳定的运行需要对仪表仪器的合理操作、选择合理的型号。仪表的自动化、安全型信息化管理将是化工行业未来的发展方向,智能化的安全仪表设备将会得到广泛的应用。

参考文献:

[1] 王建卫.ADU沉淀工序流量和酸度的自动控制[A]. 第七届中国核学会“三核”论坛中国放射医学教育五十年暨中国毒理学会放射毒理委员会第八次全国会议论文集[C]. 2010

[2] 寇丽.DCS系统在离心工程中的应用[A]. 第十届全国“三核”论坛暨江西省核学术年会论文汇编(一)[C]. 2013

第3篇

关键词:变电运行设备;自动化技术;维护工作

随着自动化技术的发展,我国的电力系统也在广泛的引入自动化技术。因此,越来越多的无人值守电站被广泛的应用于生产工作当中。因此,要确保变电设备正常运行性,就要求做好智能化系统的维护工作,确保智能化系统的正常运行。

下文将围绕着自动化系统以及自动化系统的维护工作展开,详尽的介绍这方面的内容。

1.智能化系统

变电运行设备自动化系统是确保变电系统安全运行,提高变电设备运行经济运行水平的重要技术手段,变电运行设备的自动化系统的运行状况将直接影响变电的安全、经济、优质运行。

1.1系统构架

变电运行设备的自动化系统是以现代化的信息技术的各种智能型装置的应用为基础的,为实现设备的状态检修提供了技术支持,不过,由于国内外的各中变电站设备和监控设备的差异,这就导致了综合管理设备运行信息的难度特别大。文中的自动化系统主要涵盖了远程维护和管理的功能,其设计的基础是设备状态检修,并结合了信息处理技术和现代通信网络技术,使电力自动化设备拥有了故障示警、诊断、维护、检修等功能,有效的降低了设备维护的资金投入,同时缩短了维护周期,从而使变电设备能够更多的用于正常运行。该自动化系统能够运用现代专业通讯手段完成远程控制和在线监控、系统维护以及程序升级等,管理方便的功能有故障预警和故障诊断等自动化功能,确保了变电设备的自动化系统的稳定运行。

该变电设备自动化运行设备采用了多层结构体系,本系统的特点是开放性、灵活性和可扩展性,具体系统结构可以参考下图。

图1

本系统充分考虑了变电设备以及后台设备的复杂性,因此采用了维护界面,通信方式可以是数据网和专用光纤,支持各种应用协议。这样就能够实现数据查看、运行状况监测、设备故障预警,还有相应的诊断和维修功能。其实系统的配置是可以根据具体的情况进行不同的配备的,配置还是比较灵活的。

变电运行设备的运程维护部分主要包括了两个大部分,即通信处理和业务后台管理两部分。这里前置机和通信设备之间是有物理连接关系的,所以要有固定处理,但是数据库服务器则可以有选择的与前置机放置在一台,也可以放置在不同计算机上。该系统能够通过专线和电力数据网等网络连接方式,对厂家提供的软件进行统一管理和维护,从而实现无人作业的远程维护。

1.2系统设计

该系统主要有以下五个部门组成:网络平台、数据库、前置子系统、后台分析子系统、web服务子系统等。由于篇幅限制这里就不在对这五个部分进行一一的阐释。不过,相关内容的研究都已经比较成熟,可以参见相关的参考资料。

1.3系统功能

系统的功能主要包括了八个功能:规约处理功能、通信处理功能、异常报警功能、设备管理功能、WEB服务功能、设备健康状况分析功能、知识库管理功能、设备故障诊断分析功能等。

(1)规约处理

系统的规约处理功能是通过前置子系统实现的,前置子系统中的规约库是独立存在的,不受其他数据库的影响,规约通过独立动态库方式实现规约。

(2)通信处理功能

系统的通信软件是我们日常生活中经常见到的商业通信软件,但是由于设备运行的需要系统的,通信软件是独立于平台软件的。该系统具有独立的通信处理能力,该系统没有特殊的串口要求,也支持各种流行的网络协议。数据通信方式非常多,通信部件通常采用服务器和终端服务器结合的形式,系统连接是直接通过TCP/IP协议与前置子系统的连接。

(3)设备管理

变电设备的自动化职能系统可实现基本应用管理,主要有信息调度、参数修改、状态监测、数据存储等功能,同时还能通过信息采集板实现维护功能和后台系统维护功能。

信息采集板维护功能包括查看工作状态、内存查看修改、运行库参数修改、实时数据查看、子模块和处理器的通信转台查询和一些特殊维护,如系数整定和修改参数等。

(4)Web服务

系统的Web服务功能是以HTTP等应用协议作为基础的,系统的人机界面简明清楚,界面的编程语言和操作系统的菜单风格是一致的,操作简洁,菜单也非常清楚明晰。该系统能够实现分级管理和分权限管理的功能,无论是查询、维护或系统参数修改等权限,都可以设置密码,避免泄漏设备的数据信息,确保变电设备运行系统的安全运行。系统的知识库管理功能实现了诊断数据格式和规范的共享,大大增加了数据库的开发性。

(5)知识库管理

该系统中的专家系统是不同于传统的专家系统的,系统的知识库管理功能能够对设备运行故障和相关的数据参数进行收集,从而不断的丰富数据库的内容。

2.状态分析及故障诊断策略

系统之所以具有故障诊断处理和状态分析等功能,主要是结合了专家系统、人工智能网络系统、粗糙集理论、多智能体系同等多种诊断手段,从而实现对智能设备的运行状况分析。同时可以利用多种预算方式实现智能化设备运行状况进行预警,还能综合分析诊断故障产生的原因,并结合相关的数据信息实现最佳维护方案的设计功能。系统能够将各中不同的故障案例存入数据库,以便作为后续工作的参考依据。

我们都知道,智能化系统之所以能够实现自动处理功能,就是通过对相关的数据收集和状态监测,并以此为基础,并结合相关技术,从而实现了该系统的上述功能。系统采用的技术以及其主要环节可以参照下图。

图2

对于一些常规故障,系统能够根据相关的方案实现自动恢复功能;如果故障是其他一些故障,系统也能够提供相关的维护处理方案。不过,维护工作还是需通过专门的设备维护人员来进行确认,确保变电系统的稳定安全运行。

结论:随着我国计算机技术的不断进步和发展,越来越多的电力系统引进了职能化系统。变电运行设备的职能化技术也被广泛的应用于变电站中,实现了无人作业的 远程控制和监督功能,在很大程度上满足了现代变电站和变电系统的需求。本文通过对变电运行设备的自动化技术与维护工作的分析,比较详尽的介绍了系统的设计和其具备的系统维护功能,该系统有效的保障了变电运行设备的稳定运行。

参考文献:

[1] 高卓,罗毅,涂光瑜. 基于分布式对象技术的变电站远程维护系统[J]. 电力系统自动化, 2002,(16) .

[2] 郝晓弘,苏渊. 基于Web的变电站远程监控系统[J]. 电网技术, 2003,(07) .

[3] 郭创新,单业才,曹一家,韩祯祥. 基于多智能体技术的电力企业开放信息集成体系结构研究[J]. 中国电机工程学报, 2005,(04) .

[4] 吴钟飞. 变电站自动化系统若干问题的探讨[J]. 广东科技, 2008,(04) .

第4篇

论文关键词:智能化;农网;配网;升级

当前,随着国家在西部大开发的政策引导,小型城市及农村的现代化工业、农业正在崛起,使得中低压电网配置与当地经济发展之间的矛盾日趋突出。“十二五”期间,国家将安排4100亿元用于农网改造,对县级电网而言,这是继上世纪末农网改造之后的又一次大规模升级改造,对农网发展既是一个极好的机遇,也是一次严峻的挑战。区域经济要发展,电力要先行,如何抓住这次电网改造升级的机遇,彻底解决目前存在的问题,建设一个坚强的县级电网,为区域政治、经济发展打好良好的基础,是我们亟须认真思考的问题。

一、农网智能化的含义

农网智能化的基本特征是技术上体现信息化、自动化、互动化,管理上体现集团化、集约化、精益化、标准化。

信息化是指在农网中体现为有效整合农电管理信息资源,消除信息孤岛,依靠农网智能通信手段,利用信息集成技术解决方案,为农电业务一体化管理提供智能决策支持。

自动化是指在农网中体现为适应农网特点和运行环境,适度提高农网智能装备水平,依靠面向多点分散数据的低成本高可靠通信系统、实用化高效信息采集传输及集成应用自动化与优化运行系统,实现农网自动化运行控制与管理水平提升。

互动化是指在农网中体现为电力供应与农村社会发展需要相适应,采用智能用电与互动化新技术,通过信息实时沟通分析,为用户提供透明、友好、便捷、安全的服务,实现农村分布式电源和储能装置的灵活接入,促进电能的安全、高效、环保应用。

二、西部县级电网现状

在上世纪末全国农网改造中,对县级电网的供电设施进行了全面升级。以陕西黄龙供电分公司为例,通过当时的升级改造,在中压配网线路分段和分支上采用了真空开关,建成了陕西农网首个环网供电线路,并取得了线路损耗明显下降,电压质量和供电可靠性显著提高的良好效果。但是随着城市的现代化建设、工业的发展、居民生活水平的不断提高,这些老旧的电网构架、配变台区的布点、设备的功能已不能满足目前用户的要求。

1.中低压配网构架布置不合理

县城配网馈路供电辐射半径远远超过承受能力数倍,电源单一,10kV配网线路N-1比例过低,发生故障后引起大范围停电的风险较大。配电台区布置供电半径远远超过250M,配变容量配备不足,低压导线截面制约负荷发展裕度,对居民生活产生一定影响。

2.设备落后,电网升级发展基础薄弱

虽然一些县级配网较早实现了环网供电,但是在联络、分段、分支的开关选型上,10kV真空开关没有监测、保护、控制测量接口,保护的整定不能按负荷阶梯型来整定。配变没有监测、保护、远抄接口,中压配网一旦出现故障,仍然采用全线人工逐段排查,工作效率低,停电时间长,经济损失大。

3.低压配网导线载面偏小,集装箱安装方式缺陷多

虽然在上世纪90年代的电网改造中,县城城网就采取了电缆下线,电度表集中安装,但随着居民生活水平的提高,负荷的自然增率以每年20%递增,每户居民最高负荷可达7kW,之前选用的电缆已无法承担目前的负荷。加之低压供电半径偏长,电压质量无法保证。

4.电网规划缺乏前瞻性

由于西部的发展相对其他地区而言较为滞后,因此,电网的规划水平受到经济、信息、技术、人才等多方面的制约。尤其是缺乏与发达地区的技术交流,缺少专业的技术人才来管理和维护引入的先进系统,多种因素导致西部县级电网结构和运行水平都处于较为落后的状态。

三、县级配网自动化建设需要注意的问题

(1)一般县级电网的规模不大,在开展配网自动化建设时,应该遵循稳定可靠、实用、先进性与经济性相结合的原则,避免追求配电自动化系统的大而全和盲目建设。

(2)从经济方面考虑,县级电网配网自动化建设要有针对性,抓住要解决的重点问题,避免建设结构复杂的自动化系统,否则一方面投入大,另一方面维护起来也比较吃力。

(3)根据以往配网自动化建设的经验,通信是配网自动化的瓶颈。已有的配电自动化系统中,往往由于通信通道故障,导致已有的系统运行结果不理想,甚至瘫痪。尤其是一些采用光纤通信的系统,由于光缆运行环境不好,容易受外力的破坏而中断。所以,通信的管理和维护,是维持配网自动化正常运转的重中之重。

(4)在方案选择上,不仅要注重故障处理的效果,还要关注达到这些效果所需要具备的条件,考虑各种情况下的可靠性。因为有些系统发挥正常的故障处理功能需要具备许多条件。例如单一的主站集中控制的处理模式,这种模式要正常功能发挥必须同时满足以下条件:通信信道完好;主站计算机软硬件系统稳定正常;故障处理基于的计算机上的配网网络拓扑结构与现场一致;现场FTU设备和通信装置运行正常。但问题是上述4个要素经常不能同时得到满足。因此,在方案选择时要深入分析,选择适合自身条件的建设方案。

(5)配网自动化涉及的技术专业面比较宽,所以在配网自动化建设中,要注重专业技术人才的培养和队伍的组建,为后期的技术维护奠定基础。

四、适用于县级配网的自动化建设方案

1.基于故障指示器的故障定位系统

故障指示器通过检测短路电流的特征来判别短路故障。通过在分支点和用户进线等处安装短路故障指示器,可以在故障后借助于指示器的指示,迅速确定故障分支和区段,大幅度减少了寻找故障点的时间,有利于快速排除故障,恢复正常供电,提高了供电可靠性。近年来还发展了具有同时检测单相接地故障和相间短路故障的的二合一故障指示器,使得指示器的功能进一步扩展,而且它的通信可以采用GSM短信方式、GPRS/CDMA等通信方式,所以在此基础上配合安装一定数量的通信终端,可以将故障指示器的动作状态发送到控制中心,在控制中心的计算机地理图上或单线图上直接定位故障点,大大提高了故障指示器定位故障的自动化程度和故障处理效率,是一种最经济实用的自动化方案。这种方案不需要改造一次设备,主要是在现有设备条件的基础上加装故障指示器和通信终端,就可以初步实现故障的快速定位,减少故障巡查和故障处理时间,而且投资省,见效快,容易实施,也容易推广。

2.在故障定位系统基础上升级的二遥方案

这种方案是在第一种方案的基础上增加监测终端,除了具有第一种方案的功能外,可以实时监测电流和开关状态,实现对电网的基本监测。在故障自动定位系统的基础上增加线路电流的测量和监测,在很多情况下可以更进一步满足我们对配网的基本监测要求。而利用故障指示器本身作为电流测量探头,正常情况下监测负荷电流并定时上送,故障情况下检测故障电流并给出故障指示的技术已经获得突破,将大大提高该自动化方案的实用性,使得我们不需要对现有任何一次设备进行改造,即可实现对配网的两遥监测(遥测、遥信)。事实上,大多数需要遥测的地方,只要监测负荷电流,已经可以满足我们对配网的监测要求。对于县级电网而言,这种方案采用GPRS/CDMA等通信方式基本就能满足需要。

3.分布式智能控制方案

这种方案主要是用智能控制器配合电动开关,实现故障自动隔离和自动转供电,是在原来的电压分断器、电流分断器、重合器技术基础之上发展出的一种技术,投资省、见效快、可靠性高,不需要通讯。通过给电动负荷开关、断路器配置一台智能自动化装置,综合监测线路电流、开关两侧电压、结合开关状态的检测,在故障情况下可以自主判断故障位置,自动跳开故障区段的两侧开关,自动合上联络开关,实现故障区段的自动隔离和非故障区域的恢复供电。如果在这种方案的基础上增加通信装置,可以自动升级为标准的FTU,实现三遥(遥测、遥信、遥控)功能,比较适合手拉手供电的环网系统使用。

4.具有通信功能的分布式智能控制方案

这种方案是在第三种方案的基础上,增加局部光纤通信,环网内的各FTU互相交互信息,在故障后毫秒级的时间内直接跳开离故障点最近的两侧开关,而变电站出线开关并不需要跳闸,这使得停电区域最小,同时联络开关自动合闸转供,保证停电时间最短,而且这种方案即使在网络通信失效的情况下,该环网中的设备会自动转为第三种方案工作,从而保证故障处理的功能不会丧失。这种方案的特点是停电范围最小、停电时间最短、效率高、投资省、见效快、可靠性高,适合具有光纤通信通道的场合,对供电可靠性要求较高的电网可以考虑使用这种方案。

第5篇

The article mainly introduces the layout and application of Banduo Hydropower Station dam safety automatic monitoring system ;detailedly introduces the comparison and selection for the integrated scheme of automation system and early late half-automatic equipment and system integration implementating.

关键词:班多水电站;安全监测自动化;系统集成;

中图分类号:F407文献标识码: A

Keywords: Banduo Hydropower Station; dam safety automatic monitoring;system integration;

1 工程概况:

黄河班多水电站位于位于青海省海南州兴海县与同德县交界处的班多峡谷出口处,距上游茨哈峡水电站6.5km,距下游羊曲水电站约75km,距湟源转运站282km,距西宁333km。

班多水电站工程以发电为主。枢纽主要由左岸混凝土坝、泄洪闸、河床式电站厂房及右岸混凝土副坝、开关站以及对外交通公路等主要建筑物组成。坝轴线长303.00m,坝顶高程2764.00m,最大坝高79.7m。设计正常蓄水位2760.00m,厂内安装三台轴流转浆式水轮发电机,总装机容量360MW,总库容1535万m3。

班多水电站工程等别为二等大(2)型,挡水、泄洪、引水及发电等永久性主要建筑物为2级,次要建筑物为3级。导流建筑物主要有导流明渠及泄洪闸,导流明渠坝址处在工程后期回填成左岸混凝土副坝。

2 监测系统简介:

安全监测系统监测项目主要包括电站建筑物及其边坡的变形、应力应变及温度、渗流,传感器数量为273支,主要为差动电阻式和振弦式仪器。

根据现场施工及蓄水期加密观测需要,目前已有178支内观传感器接入数据采集模块,共安装各类数据采集模块15个,其中弦式采集模块2台,差阻式采集模块13台,分别安装在厂房、左右付坝及泄洪闸测站,各采集模块独立运行。作为半自动化设备,可用便携式采集装置实现测站自动数据采集,未形成网络集中控制;

前期半自动化系统由西安华腾光电实施,数据存储软件采用sql sever 2000作为其数据库管理软件。

后期自动化改造工程于2012年5月由南京南瑞集团公司中标实施,主要包括绕坝渗流、扬压力、垂线、引张线、边坡稳定仪器接入自动化网络和前期半自动化设备的集成,通过集成网络实现所有自动化设备的控制。

3.系统布置

班多水电站由于点少且较为集中,可实现全部测点的自动化观测,上游边坡仪器(共计36支)由于现场条件受限,自动化实施困难。上下游水位独立监测不纳入自动化。则有232支仪器可实现自动化观测,其中177支已接入半自动化设备,另有54支仪器需接入自动化系统,主要为绕坝渗流、坝基扬压力、垂线、引张线及下游边坡岩石变位计。依据现场情况,共安装南瑞公司DAU2000采集单元6台。各类NDA模块10块。分别布设于1#、2#、3#垂线室及左岸交通廊道。

4.双系统集成方案选择:

4.1集成方案的选择

方案一:

依据原有华腾设备厂家提供的通讯协议,编写华腾设备控制控件并将控件增加至南瑞公司系统管理软件,实现南瑞系统软件对半自动化设备的采集、控制;

该集成方法优劣分析:

优点:

(1)同一软件控制不同系统,维护操作较为方便。

(2)运行维护人员比较熟悉南瑞系统,可减少运行维护培训力度,节省培训费用;

缺点:

(1)需重新编写控制软件,开发软件投入较大,没有类似工程经验;

(2)各厂家设备用同一总线连接成串,总线线路较长,两厂家设备通信能力不同,容易造成通信不稳;

(3)同一总线传输不同设备控制命令,容易造成信号冲突;

(4)后期软件若出现运行故障,故障较难查找,维护难度较大。

方案二:

各系统分别采集、存储并保存至相应数据管理软件,然后编写数据传输软件将华腾设备采集所采集原始数据同步至南瑞系统数据库,然后在南瑞系统软件中建立相应测点,与华腾系统存储数据库中测点一一对应,在南瑞系统软件中实现原始资料的计算、整编、过程线绘制等功能;

该集成方案优劣分析:

优点:

(1)实施只需编写数据传输软件,并且有类似工程经验,实现难度不大;

(2)并且双系统独立运行,信号传输不会产生冲突,独立运行、独立维护,维护难度较小。

缺点:

(1)两条线路需要各自独立的服务器和光缆线路支持,加大了服务器和通讯光缆的需求量。

经过资金投入和技术实现难度对比分析,认为第二种实现方式投资较少、技术上易于实现,故采用第一种方案实现双系统的集成。

4.2系统集成实现:

半自动化设备以“一进一出”串糖葫芦总线方式用屏蔽双绞线并联接入网络,总线首端位于坝顶3#垂线室,尾端接入匹配电阻以防止信号反射,以保证总线线路通信能力。

后期改造工程设备按设计文件要求安装至各测站,并将传感器按测点配置表接入各模块,并已总线方式将设备连接成网络。总线末端分别位于坝顶1号垂线室和基础廊道2号垂线室。总线首端位于坝顶3#垂线室。

在3#垂线室风别安装适合半自动化设备和南瑞设备的光端设备,将各系统总线接入4芯通讯光缆(南瑞系统和华腾系统各两芯)通至办公楼中控室,中控室分别安装其采集计算机和存储服务器,实现系统数据采集和整编。

示意图见图一:

图一:班多水电站安全监测自动化网络示意图

5 运行状况

班多水电站安全监测自动化自2012年12月10日正式投运进入试运行期,试运行期间,仍采用原先人工观测对各坝段位移进行观测,将其结果与自动化观测结果进行比较,以检验自动化系统观测结果的可靠性。

5.1 外观位移监测

取倒垂线测点IP1为例,进行比测分析:

图二:IP1测点人工、自动化比测过程线

由于人工观测早于自动化观测存在累计位移值,从图二可以看出,人工、自动化变化趋势一致,存在台阶为人工观测累计位移值;

5.2外观渗流监测

取测点UP-05为例,进行比测分析:

图三:UP-05测点人工、自动化比测过程线

从图三可以看出,对于渗流观测,自动化观测精度明显高于人工观测,人工、自动化变化趋势一致,满足观测要求;

5.3内观应力监测

取测点R-XS-13为例,进行比测分析:

图四:R-XS-13测点人工、自动化比测过程线

从图四可以看出,人工、自动化比测差值较小,满足观测要求;

5.4内观位移监测

取测点S506-CF-3为例,进行比测分析:

图五: S506-CF-3测点人工、自动化比测过程线

从图五可以看出,自动化略有跳值,但跳幅较小,精度满足要求,内观观测人工、自动化变化一致,总体测值稳定;

5.5内观渗流监测

取测点P6-XZ为例,进行比测分析:

图六: P6-XZ测点人工、自动化比测过程线

从图六可以看出,对于部分测值,人工观测由于观测周期限制,未能准确反映周期外变化,而自动化观测则能避免部分特征值漏测;比测人工、自动化比测差值较小,满足观测要求;

6 结论和几点建议

班多水电站大坝安全监测自动化系统建成后,运行稳定,为后期自动化系统实用化奠定了坚实的基础,并且其中双系统的集成方法对于其他电站系统集成提供了工程经验。

(1)垂线、渗流、内观等各分系统运行良好, 测值稳定无突跳,观测精度满足规范要求;

(2)华腾系统和南瑞系统运行良好,通讯稳定,测值能实时采集并存储至各自系统数据库中;

(3)数据传输软件运行良好,通过设置定时传输任务,华腾数据能定时传输至南瑞系统并实现整编,数据传输稳定、可靠。

几点建议:

(1)监测自动化系统若包含多厂家设备,需在施工前将各自责任及义务界定清楚,以免在发生出现故障时各设备厂家相互推诿导致故障不能及时处理,造成监测数据中断。

(2)建立完善的运行维护制度(如:编写运行维护规程并执行;建立台账登记制度等),保证故障能得到及时有效的处理;

(3)定期对运行维护人员进行技术培训(一年一次或者半年一次),提高故障处理能力,缩短故障处理周期,保证数据缺失率。

参考文献:

[1] 张秀山.公伯峡水电站大坝安全监测自动化系统建设和运行.四川理工学院学报

[2] 李季,陆声鸿,郭晨等.李家峡水电站大坝安全监测自动化系统.水力发电,

[3] 孔庆梅.自动化监测系统在龙羊峡水电站大坝安全监测中的应用.电力信息化

[4] 方卫华.大坝监测数据采集系统的干扰问题研究[J].黄河水利职业技术学院学报

[5] 陈树莲,郭晨.黄河大峡水电站大坝安全监测自动化系统设计.//中国水力发电工程学大坝安全监测设计与施工学术讨论会论文集.1997:1~10.

[6] 郭晨,马迅,贺晨鸿等.大坝安全监测自动化系统设计中的几个问题.水力发电

[7] 黄文钰.浅析水电站大坝安全监测自动化现状及发展趋势[J].广东科技

第6篇

关键词:变电站;综合自动化;现状;发展

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0189-02

1 引言

变电站综合自动化技术在近些年成为热门话题,主要是因为:①我国电网越来越复杂,调度中心有更多的信息需求;②变电站需求远方控制和操作;③为了实现进一步的信息共享;④对电网安全经济运行要求越来越高。

2 变电站综合自动化系统的发展概况

国外变电站综合自动化系统从20世纪70年代开始研究,变电站监控功能得到了很快的发展。我国的相关研究从80年代中期开始,清华大学电机工程系1987年成功研制变电站综合自动化系统并投入运行。近年来随着科技通信技术的不断发展,国内几个比较大的自动化系统生产单位制造出了高水平的产品。

3 变电站综合自动化技术

3.1 变电站综合自动化系统的类型

变电站综合自动化系统按照发展过程及系统结构特点,可以分为3种类型。

(1)增强型RTU方式。增强型RTU方式变电站自动化系统的主要设备包括RTU、变送器、继电保护与自动装置等。

该系统具有系统功能不强,硬件设备重复,整体性能指标低,系统联接复杂,可靠性低等缺点,优点是成本低。该系统比较适合于老站的改造。

(2)分散式系统或第2代综合自动化系统。使用该类系统可以取消常规的保护屏、控制屏、中央信号屏、远动屏、测量仪表等。

该系统的优c是各种功能比较完善、人机界面较好、在线功能强。缺点是系统仍然比较复杂、联结电缆较多、系统可靠性不太高。该系统总整体上来看仅是监控系统和保护系统简单的相加,并没有从整体上来考虑变电站综合自动化系统的结构。

(3)引入了站控级和保护装置级概念的变电站综合自动化系统。该系统采用国际上成熟的先进设计思想,可以实现信息资源的共享以及保护、监控功能的综合化, 站内二次回路大大简化,完全消除了设备之间错综复杂的二次电缆由于保护装置可放在开关柜上或放置在一次设备附近,从而可大大缩小主控制室面积,节省控制电缆。

3.2 变电站综合自动化系统的基本功能

变电站综合自动化是综合了多专业的技术,其子系统主要包括监控子系统、微机保护子系统、电压无功综合控制子系统、电力系统的低频减负荷控制、备用电源自投控制、变电站综合自动化系统的通信。

监控子系统的功能主要包括有:①SOE事件顺序记录;②数据采集;③操作控制;④故障记录、故障录波和侧距;⑤人机联系;⑥安全监视;⑦谐波分析与监视;⑧打印;⑨数据处理与记录。

微机保护子系统功能主要包括母线保护、线路主保护和后备保护、配电线路保护、主变主保护和后备保护、不完全接地系统单相接地选线、无功补偿电容器组保护。

电压,无功综合控制子系统是综合调节控制有载调压变压器分接头和并联补偿电容器组,从而保证电压质量和优化无功补偿。

4 变电站自动化研究的新技术动向

4.1 系统结构

现场总线技术的使用已使得自动化系统的实现简单的多,性能上也大大优于以往的系统。通过新技术的应用,测控设备将完全融合一次设备,系统的每个设备都有保护、监控、计费、操作、闭锁等一系列功能及信息库,仅通过一对通信双绞线实现设备智能化。

4.2 系统性能

今后努力的方向是充分利用资源,通过优化系统功能,从而实现电压无功控制、小电流接地判别、防误操作、事故应急处理方案、多台主变的经济运行方案优化、线路同期、设备寿命管理、录波等功能。

4.3 系统通信

典型的变电站综合自动化系统,可分为分布式的综合设备、站内通信网、变电站层的监控及通信系统三个层次。

(l)在测控单元和通信单元之间。与比较点对点通信信道网(星形网),现场总线网的优势在于多点共享。面对多CPU系统的信息传输及突发事件的优先传输问题,现场总线技术可以实现高速传输、设置传输优先级、安排信息传输的顺序、多路侦听自动上送功能。

(2)在当地计算机和通信单元方面。由于利用变电站自动化来实现无人值班,因此其传递的信息容量将很大。从系统整体的可靠性考虑,应配备双通信单元、双以太网、双计算机来实现信息的传输及管理,该方案的通信媒介大多采用双绞线。

(3)与多个控制中心的连结。与控制中心的连接突出表现在通道和通信协议上。变电站自动化的信息传输己逐渐向网络方向发展,并将由局域网互联向广域网互联发展,由此而带来的电力系统信息共享的益处将是巨大的。

4.4 通信协议

设备的互联互通不成问题,既可以灵活地进行系统集成,又便于操作人员的运行维护。国外大公司如西门子和ABB等对EJC6185O的研究,在理论上已经成熟,并正在开发支持EIC61850的产品,国内的南瑞、四方等也都在全面跟踪研究EIC61850的最新发展动向,但还没有适合国情的完整技术方案,更没有示范工程的实施。在通信协议上大家还是选择EIC60870系列标准,主要原因是受到技术水平以及研究水平的限制。

5 对变电站综合自动化技术的展望

(1)智能电子装置(EID)、现场总线及工业以太网技术会加速变电站自动化技术的发展;(2)数字式视频图像监视技术会越来越重要;(3)与电气设备的状态监测与故障诊断技术充分融合;(4)光电互感器的研究与应用;(5)电能质量的在线监测充分融合;(6)越来越广泛的应用范围。

6 结语

变电站实现综合自动化是变电站的发展趋势,是技术变革的发展方向。通过继续拓展思路,不断的应用新技术、新原理、新设备,将设备工艺进一步优化,不断的相应要求,从而实现变电站的不断发展。

参考文献:

[1]丁书文,黄训成.变电站综合自动化原理及应用[M].北京:中国电力出版社,2003.

[2]尹雯楠.MP4000变电站综合自动化系统保护模块的应用研究[D].北京:清华大学硕士学位论文,2003.

[3]代劳,张承学,王大方.CAN总线在低压变电站综合自动化系统中的应用[J].电力情报,2002,(3):7-9.

第7篇

关键词:自动化技术;水调自动化系统;水情自动检测系统;水电站;水力发电

1水情的自动检测方面的报告技术

水情的自动检测方面的报告涉及到通信领域、计算机应用、控制以及测量领域,并且水利设施航运方面、防洪方面及水库的调度方面以及发电的基础也是这些。在20世纪80年代初期,我国的水情自动检测报告系统开始建设,经过了30多年的发展,已经取得了显著的成就。水情自动监检测方面的报告系统的发展过程大致可以分为以下三个阶段:

1.1探索阶段

20世纪80~90年代的初期中期是我国水情监测报告工作的探索阶段。在这个阶段内,消化、引进和吸收国际的先进技术是我们的主要内容,这个阶段的时间约为5年;而在中后期,我国开始逐步进行自主的改进和开发。在此工作最初始的阶段,自动检测方面的报告系统所运用的工作体制是查询——应答的体制,在当时情况下,因为有线信号的可靠性低下,所以无线通信得到了极大的重视,但是因为超短波的电台的质量不够高以及电路的设计存在相当大的问题,所以导致了误码率以及通信的畅通率低下,最终导致野外的远传和采集远远无法达到要求。到1994年年底,美国的HANDAR公司的产品被贵州的天生桥工程公司引进,这是在多年后的又一次引进国外的先进的产品,这次的产品引进使我们清楚的认识到了我国与国外水情自动检测报告技术之间存在的差距有多大,我们与国外的差距主要表现在4个方面:第一,远程的通信,我国的产品仅仅可以接入VHF信息通道;第二,设备的可靠性,国外的产品的平均失效时间是我国产品的10倍;第三,工艺水平,国内的产品设计不够精细化;第四,智能化程度,国外的产品工作模式多样,而国内产品仅有几种工作模式。从这些差距中可以看出,中国的水情自动检测报告技术仍然有很长的路要走。

1.2发展

20世纪90年代中期~21世纪初是我国水情自动检测报告技术的发展阶段。随着对外技术交流渠道的通畅以及我国经济的飞速发展,国际方面的贸易变得更加的频繁,我国系统方面的开发商们也开始了对各种中心站系统平台的研究创造,并且,水情自动检测方面的报告技术也因此得到了很大的改善以及提升,各类通信接口、传感器接口的多样性、数据采集器的可靠性等有了非常大的改良,我国的技术水平与国外的技术水平越来越接近。由于水情自动监测报告系统应用了卫星通信技术,我国一些偏僻的地区在此类系统进行运行时的可靠性也得到了保证。20世纪90年代中期,我国逐步开始在国内推广国际移动卫星,国内的开发商因为此类卫星的传输可靠性以及大范围覆盖性,所以对此的重视度异常之高。在经历了两年的研发与改善后,INMARST2C开始被使用,在经过进一步的调试与改善,INMARSAT开始被用于数据的传输,在恶劣的交通环境和因需要多级中继而造成的维护与安装的困难因为有了它的应用而得到了很好的解决。自此,卫星业务开始飞速发展。1997年,国家电力公司的科研项目——水电站的水情自动检测报告系统的研究这一课题被电力部南京自动化研究院所承担,它们的目标是研制出一种可以接入多种通信设备的可靠性高的数据方面的采集系统,开发出一套符合中国国情的、适合中国发展的中心站处理软件以及大型水情数据库的软件。在3年的不懈实验与研制后,此项目的各个指标以及数据都达到了要求,所有的研发方面的成果都通过了现场认定,经过商讨,此项目有良好的社会效益以及经济效益,因此电力部南京自动化研究所荣获2002年科学进步二等奖。

1.3提高

从2002年至今,是我国的提高阶段。在21世纪之后,水情自动检测报告系统的应用变得更加广泛,已经拓宽到了水质监测方面的系统、墒情监测方面的系统以及气象站方面的系统等领域,系统的各个指标也慢慢的接近甚至超越了国际上的各类产品。从2002年开始,水情监测报告系统飞速发展的同时,移动通信也在快速的发展,于是,在水情检测报告系统中便开始应用移动通信系统,二者相结合。同年,我国的首款小型化和模块化的ACS300数据采集器被国电自动化研究院研制成功,此类产品的工作温度范围指标以及微功耗指标已经与世界先进技术产品的水平相当。2003年左右,我国自主研发出的北斗卫星导航系统逐渐开始商业用途,这个系统的传输延时小、控制简单、通信容量大,所以我国水情监测报告系统的市场迅速被该卫星系统所占据,地位无法撼动。

2水调的自动化方面的平台支撑

水调的自动化平台的支持涉及到计算机网络技术层面、通信层面以及水文层面,它通过收集和整理历史方面的资料,依靠先进的传输通信方面的技术和采集方面技术,可以准确、及时地获取到其他的相关系统和流域地区的气象、水库运行的信息和水文。根据水调自动化方面的技术所建设的系统现在已被广泛用于流域梯调、电网调度、水利枢纽、水电站和流域集控中心等方面,已经成为了日常的生产管理和调度中不可或缺的系统。我国的水调自动化系统在20世纪90年代中期开始建设,迄今为止已经有15年左右的历史,它有两个发展阶段。

2.1尝试性探索

1995~2000年的这一阶段被称为尝试性探索阶段。在这个时期内,水调自动化方面的系统是由数个水情自动检测方面的报告系统组合而成的,除了数据库可以进行跨越平台来进行工作之外,其他的水调方面的系统的应用与服务都是在Windows上,数据方面的处理、通信等方面的后台服务都是相对独立的程序并且全部都是定制的。图形报表、水调监视界面虽然有可组态的特征,但是数据的查询方面、业务的报表方面和监视的图形方面都是独立的进行窗口运行,综合能力相对来说比较的薄弱,只存在一种单一的客户端的模式来工作。受制于数据库存储技术层面、网络技术层面以及计算机的性能等原因,此时期水调方面的系统大部分都是单网,报表查询与水务计算相对来说都比较慢。

2.2实用化阶段和规范的发展

2000~2005年期间,通信技术与计算机技术的发展飞快,与此同时,水调系统中也根据此类技术引入了Web技术、中间件技术。其中,系统的通信服务以及网络的数据服务通过中间件技术来实现,这使得数据库的存储与访问变得集中化,大大加强了安全性与系统运行的可靠性。伴随着相关的验收标准以及规范的颁发,水调自动化系统也随之确定了发展研究的范围与方向。投运的系统不仅达到了行业的标准和规范,还满足了实际的生产需求。通过综合考虑水调自动化系统的两个阶段可以得出,水调自动化系统随着信息技术的发展先后发生过几次重要的跨越。从最初的平台只有数据处理功能、图形报表方面的查询功能、报警、水务计算以及采集通信等功能。水调自动化方面的系统的功能在不断完善与优化。

3结语

由于中国的水电资源的分布不均匀,水库群之间有着非常大的补偿,特别是随着特高压输电网以及三峡工程的开展运作和建设,全国范围内将会形成一个非常大的电网来相互关联。而且随着智能电网这一概念的提出,如何节能发电调度和怎样适应节能减排成为了水调自动化系统所面临的新的挑战,电力市场运营以及电网安全生产对于水调自动化系统的要求和管理也越来越高。加强水情水调方面的建设管理工作以及加快水调方面的自动化系统的步伐对目前系统的管理以及维护工作、提高联网运行的系统的可靠性与安全性,实现水调平台的模块化、标准化、水调方面业务过程当中的信息化、流程化、管理调度的智能化和精益化、加强对无资料或少资料地区的洪水天气预报、可视化的实用产品研发以及高智能算法,对水情水调业务的发展有着重大的影响。

参考文献

[1]裴哲义,唐永,何青.第28届中国电网调度运行会水库调度专业综述[J].水电自动化与大坝监测,2006,30(1).

[2]张恭素.洪水的预报系统[M].南京:电力水利出版社,2012.

[3]王尽文,伍勇刚.福建水电站群的短期发电量与最大优化调度模型的算法研究[J].电力系统学报,2014,16(4).

[4]吴应新,伍勇刚.水电站群调度系统的通用性和易展性的设计[J].华东电力,2012,14(3).

第8篇

关键词:精确农业,技术体系,农业装备

 

1.精确农业技术的内涵

精确农业亦称作“精细农业”或“精准农业”。它建立在“空间差异”和“时间差异”的数据采集和处理上,实时测知作物(畜禽)个体小群体或小地块生长及疫病的实际情况,进而确定其针对性投入的最佳数量和时机,以求最优效果最低代价。

2.精确农业技术支持体系

2.1全球定位系统

精确农业中的定位信息采集与处方农作实施,需要采用全球卫星定位系统,它一般由卫星、地面站组和用户设备等组成。免费论文。现投入运行的有美国GPS系统和俄罗斯的GOLNASS系统。近几年来,GPS产业技术发展迅速,若干大公司迅速涉足农业领域,提供了用于农田测量的DGPS产品。现有国外农机厂商配套的GPS产品,大多采用EJI方式引进关键部件进行二次开发后嵌入农业机械应用系统中,可使性能价格比显著改善。GPS作为农业空间信息管理的基础设施,一旦建立起来,即不但可服务于精细农作,也可用于农村规划、土地测量、资源管理、环境监测等定位服务,其农业应用技术开发的前景广阔。

2.2遥感(RS)技术

遥感技术是精确农作技术体系获得田间数据的重要来源,它可以提供大量的田间时空变化信息,基本上达到了实时监测。该系统具有时效强、灵活、精度高等特点,目前已用于森林虫害监测,果园病虫害监测、农作物病虫害监测、产量和肥力图制作。可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反向光谱变异性,提供农田作物生长的时空变异性的信息,在一季节中不同时间采集的图像,可用于确定作物长势和条件的变化。由于应用卫星遥感的成本比航空摄影的成本低一半以上,卫星遥感技术预计在21世纪的前5年内,在精确农业技术体系中扮演重要角色。

2.3地理信息系统

地理信息系统可比作精确农业的大脑,主要由计算机硬件系统、软件系统、空间数据库和管理人员组成。它可将传感器或监测系统采集的数据随时输入,带有持久性的数据可以一次事先存入或定期存入,专家系统及其它决策支持系统也可事先存入。在精确农业技术体系中主要用于建立农田土地管理、土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫害发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等,为分析差异性和实施调控提供处方信息。由于农业活动涉及广阔的地理空间和各种管理信息都有明显的空间随机分布性,GIS在农业中具有广泛的应用价值。

2.4作物生产管理决策支持系统

决策支持系统是能对计划、管理、高度、作战指挥和方案寻优等应用问题进行辅助决策的计算机程序系统。一般决策过程由问题识别、建立模型、执行模型、评判决策、修改模型五个阶段组成。近年来,不少专家提出应把专家系统的技术加入到决策支持系统中去,建造“智能决策支持系统,以提高系统的决策水平和决策自动化程度。

3.国外精确农业研究现状及趋势

精确农业作为20世纪90年代农业生产新技术,其发展十分迅速。美国在精确农业研究与应用领域处于领先地位。在美国,加里福尼亚及德克萨斯州部分地区已经实现用精确农业技术耕作,美国各大学农业工程系均在进行精确农业技术研究及推广应用,目前,美国农业工程界正致力于土壤元素含量测定技术及装备的研究,以及产量监测系统研究。如:新型移动或土壤肥力测定器与手动探测方法对比研究,多功能图像仪及地理系统用于处方农业管理及产量监测确定施肥变量的研究等。瑞典农业工程研究所进行了变量氮肥对作物产量及质量影响的研究。法国谷物研究所进行了根据作物及土壤特性采用变量氨肥实施技术研究。日本农业工程科研机构在农业生产设备自动化控制技术方面进行了大量的研究。免费论文。

4.我国精确农业技术体系应用前景

1985年以来,我国科学家一直从事专家系统、系统工程的应用研究设计工作,完成过专家系统的研究设计,积累了丰富的设计思想,有许多独特的设计思想。近年来,我国在应用气象卫星遥感森林虫害方面又有突破性进展,在这些成果基础上完成了GIS,GPS,RS(指气象卫星遥感)EUCERES(农田生态资源高效利用技术集成专家系统)集成,以实现4S一体化技术。该技术可以有效地实现系统科学、现代信息技术,知识库体系结构、人机界面、数学物理模型等内容的有机结合,是中国特色“精确农作”的技术核心和基础。目前,中国农业大学“精细农业研究中心”已经启动了有关研究工作,内容涉及GPS,GIS(农业应用,田间信息采集传感技术,智能型农业机械监控技术,精细农作技术和系统集成与发展战略研究。免费论文。未来农民将能在计算机网络终端上从影像图中获得他的农田长势征兆,通过GIS和EUCERES分析,制定出行动计划,然后在车载GPS和电子地图指引下实施农田作业,及时预防自然灾害和病虫害。

参考文献

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