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非接触式旋转电火花加工系统研究

非接触式旋转电火花加工系统研究

作者：薛威天津科技大学

学位级别：硕士

随着微小零部件需求的增长和高硬度材料的广泛应用,传统生产加工方式在实现其生产要求上存在诸多困难。微细电火花等特种加工方法都有其独特的去除材料的原理与传统切削方式不同,由于其加工时无直接接触切削力,加工能量可调等特点,使其... 详细信息

随着微小零部件需求的增长和高硬度材料的广泛应用,传统生产加工方式在实现其生产要求上存在诸多困难。微细电火花等特种加工方法都有其独特的去除材料的原理与传统切削方式不同,由于其加工时无直接接触切削力,加工能量可调等特点,使其在许多工业领域获得了更多的应用和关注。但是由于微细电火花加工尺度非常小,特别是在大深径比的小孔加工中,极间工作液循环更新困难,直接影响了放电的稳定性,从而降低了效率并增加了电极的损耗。利用电极旋转产生的扰动可提高极间介质的流动性,促进极间介质的更新从而提高放电状态的稳定性;电极旋转可分散放电位置,有效避免火花集中和异常电弧的产生。传统的供电方式多采用碳刷或滑环的供电方式,这种接触式的供电方式在接触点处存在磨损、积碳、漏电、易产生电火花等问题,制约了电极旋转速度的提高并存在安全隐患。采用基于电磁感应原理非接触式供电技术能够有效解决上述问题,为电极的高速旋转提供了条件。本文搭建了一台小型的非接触式旋转电火花加工系统,其特点是电极上电方式采用基于电磁感应原理的非接触式供电。根据电极旋转运动的需要选取了合适的松耦合式变压器结构并建立了等效分析模型,由于松耦合式变压器的初级侧和次级侧之间存在间隙增加了漏磁和漏电感,降低了耦合系数和传输效率,研究分析了其电路补偿结构。机械运动部分选用了伺服电机搭配滚珠丝杠的传动方式和全闭环的控制方式。运动控制系统以泰道公司生产的高性能Clipper运动控制卡为核心,IPC上编写人机交互界面并用以太网与Clipper运动控制卡建立通讯,实现双CPU控制方式;运动平移台上加装增量式光栅尺反馈位置信号实现闭环控制。基于赫兹弹性接触理论和吉村允孝积分法分析计算了机床连接处的动态特性刚度参数,并利用弹簧和阻尼器等效建立了机床动态特性模型;利用Abaqus软件分析提取了机床的固有频率和振型,为预判分析机床静动态特性提供了依据。

关键词：微细电火花加工非接触式电能传输松耦合式变压器机床静动态特性

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基于物联网的限高装置实时监测系统

基于物联网的限高装置实时监测系统

作者：李天琦天津科技大学

学位级别：硕士

限高防护架作为桥涵、立交等交通设施的保险杠,可以起到警示标识与保护桥涵、立交的目的。目前对于限高架的维护检测方法主要依靠工作人员人为定期巡检,费时费力;同时部分地区采用了激光、红外的限高监测方案,此方案并未大范围推广及应... 详细信息

限高防护架作为桥涵、立交等交通设施的保险杠,可以起到警示标识与保护桥涵、立交的目的。目前对于限高架的维护检测方法主要依靠工作人员人为定期巡检,费时费力;同时部分地区采用了激光、红外的限高监测方案,此方案并未大范围推广及应用,主要原因在于:架设调试困难,受地形因素影响较大;干扰信号繁多,系统误报率高;对超高车辆的拦截缺乏强制性,实际对桥涵的保护作用有限。本文采用“云-边-端”架构,研发了基于物联网的限高装置实时监测系统,主要研究内容如下:(1)本系统由振动监测子系统、图像信息采集子系统、云端服务子系统组成。其中振动监测子系统采用了低功耗三轴加速度计ADXL362作为振动信息监测的主要装置,同时选用MSP430与NB-Io T模组作为信息处理模块与网络传输模块,并对其电路进行开发设计,选用低功耗器件保证了系统的低功耗性能,合理的电路设计进一步提升了系统稳定性。图像信息采集子系统选用了支持二次开发的4G网络相机,针对实际情况设计了光伏供电系统,满足系统续航,同时符合绿色建造的设计理念。(2)本文采用EMD分解算法对接收到的加速度数据进行滤波处理,加速度数据得到有效降噪,提高了信号的准确度;将数据进行动态阈值确定,对振动特征进行了有效划分;定时采集加速度数据进行姿态解算,计算出了设备当前的静态横滚角与俯仰角;应用VS2019开发工具开发了基于C#语言的振动信号接收服务程序、图像采集与转发服务程序、短信报警服务程序等,实现数据在三个子系统之间的交互传输,进而实现物联网结构完整;设计了基于SQL SERVER的数据库表与相应触发器,保证了数据的完整性与一致性;研究了基于PP-YOLO的车辆信息识别技术,应用K-Means++算法对训练数据集重新聚类,取得了良好的拟合效果。(3)本文设计并开发了直观便捷的管理页面、二维和三维可视化大屏、微信小程序客户端等。根据天津华铁科为科技有限公司与北京铁路局提供的现场环境进行安装部署,经实际采集测试,本系统能稳定运行,在Web客户端与微信小程序客户端能正常显示数据,验证了系统的可行性。

关键词：限高架 NB-IoT 可视化物联网

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电缆排管疏通机器人设备的设计研究

电缆排管疏通机器人设备的设计研究

作者：张洋天津科技大学

学位级别：硕士

电缆线路入地工程作为城市化建设进程的重要组成部分,其应用规模不断增加。电缆排管,多为随路预埋,具有“先集中建,后分期用”的特点。但在应用过程中也暴露出电缆排管因堵塞不通造成不能正常使用或废弃的问题,严重影响城市电网运行的... 详细信息

电缆线路入地工程作为城市化建设进程的重要组成部分,其应用规模不断增加。电缆排管,多为随路预埋,具有“先集中建,后分期用”的特点。但在应用过程中也暴露出电缆排管因堵塞不通造成不能正常使用或废弃的问题,严重影响城市电网运行的安全稳定。本文在材料技术、机构创新设计、动力技术与传感技术、控制技术等方面展开研究,设计并研制出一种新型电缆排管疏通机器人试用设备,代替传统拉牛疏通方式完成对堵塞排管的疏通,同时减少因排管堵塞不通而造成的“明坡开挖”、重新铺设的成本,具有广泛的社会及经济效益。本课题的主要研究成果包括:（1）对典型管道机器人进行技术分析,论述国内外管道机器人的研究现状,指出管道机器人的未来发展趋势,对本课题的研究起到借鉴和指导作用。（2）调研了天津市电缆敷设情况和目前所采用的电缆排管疏通方式,并对电缆排管堵塞原因及常见堵塞物的类型进行分析和研究。（3）采用SolideWorks三维建模软件完成设备的零部件设计、建立设备模型,并进行加工、装配,得到完整的设备试用样机。（4）采用一种全新的电机和气缸联合驱动的蠕动式单向随动行走机构,在电机和气缸的驱动下,设备不仅能通过狭小的排管,而且能够对排管中的堵塞物进行疏通,为后续的电缆敷设做好铺垫。（5）传感器的应用使设备具有了触觉和视觉,从而实现目标识别与定位。设备前端的照明设备和摄像头采集并实时传输排管内图像,实现排管内环境的可视化。（6）运用ADAMS分析软件进行虚拟样机仿真分析,验证了设备在排管中运动的可行性,并进行样机的现场调试。

关键词：电缆线路入地电缆排管疏通机器人蠕动式行走机构虚拟样机

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谐波对继电保护影响的研究

谐波对继电保护影响的研究

作者：刘进天津理工大学

学位级别：硕士

现如今环境与能源问题日益成为人类文明发展越来越深刻的话题。我们要在既能保证良好环境与经济稳定持续增长的大方针下,又能为社会供出经济、优质、可靠安全的电能,这是整个电力行业面临的双重挑战。但现行电网中无处不在的谐波,无疑... 详细信息

现如今环境与能源问题日益成为人类文明发展越来越深刻的话题。我们要在既能保证良好环境与经济稳定持续增长的大方针下,又能为社会供出经济、优质、可靠安全的电能,这是整个电力行业面临的双重挑战。但现行电网中无处不在的谐波,无疑影响着现如今的供电质量,加重了运行维护人员的挑战。本文从谐波产生危害尤其是对继保方面的影响入手,全面熟悉了： 1、谐波产生机理及其谐振相关理论,电力系统主设备的继电保护配置,及谐波谐振的危害和可能引起的谐波放大。 2、在谐波源特性基础上,具体分析了谐波对线路保护的影响,提出保护安装位置离谐波源越近,其所受的影响越大;同时还详细研究了解了谐波对保护用各种元器件之影响,得到了定量的分析式子,指明次数较低时谐波对保护影响最大,尤其是三次谐波;总结了特定谐波的消除方法及其对继保影响条件。 3、从实际电网出发,针对天津某大型公司电网结构出现三相短路后电压闪变问题进行了系统等值及故障模拟,针对问题所提出的电能质量方案(即：DVR电压恢复方案)对继电保护的影响做了详实的分析,用电力系统常用仿真软件PSCAD进行仿真,得出结果跟理论分析一致,并得到结论：总的来说,DVR的提高电能质量恢复方案对原有继保没有大的影响。但为了防止电压突变激增的现象出现,该在DVR与故障线路继保之间加个互锁环节,以其能有效、合理地补偿电压。 4、分析了此种电能质量的控制方案可能导致的谐振及谐波放大现象,由最终结果可知DVR的加装,虽然给系统带来了些许谐波,但没有产生严重的谐波放大,对系统影响也几乎可以忽略,而且在系统中已有的几种奇次谐波频率下,亦不会产生谐振。

关键词：谐波继电保护电力电子设备谐振

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用学习力提升发展力

中国职工教育 2007年第6期 13-14页

平定供电支公司冠山供电所,地处山西省阳泉市平定县城西部,担负着冠山镇38个村、52个低压台区、230户10千伏电力用户及16293户居民的供电任务,年售电量约3700万千瓦时。近年来,我们以创建学习型供电所为契机,大力提升员工素质和团队学习... 详细信息

平定供电支公司冠山供电所,地处山西省阳泉市平定县城西部,担负着冠山镇38个村、52个低压台区、230户10千伏电力用户及16293户居民的供电任务,年售电量约3700万千瓦时。近年来,我们以创建学习型供电所为契机,大力提升员工素质和团队学习力,实现了供电优质服务水平的不断攀升,

关键词：供电所阳泉优质服务提升发展国家电网公司山西省阳泉市平定县分公司学习力

基于Jacinto5-Eco车载全景显示系统的硬件系统方案

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基于Jacinto5-Eco车载全景显示系统的硬件系统方案

作者：郭艳艳天津科技大学

学位级别：硕士

近年来随着我国经济的飞速发展,汽车已成为普通家庭必备的交通工具,然而,同益增多的汽车所引发的严重的交通拥堵以及频繁的交通事故逐渐使人们意识到行车安全的重要性。目前在各种可视化的辅助泊车系统中,全景显示系统可为驾驶员在行车... 详细信息

近年来随着我国经济的飞速发展,汽车已成为普通家庭必备的交通工具,然而,同益增多的汽车所引发的严重的交通拥堵以及频繁的交通事故逐渐使人们意识到行车安全的重要性。目前在各种可视化的辅助泊车系统中,全景显示系统可为驾驶员在行车过程中提供车身周围实时的鸟瞰图,有效的消除车身周围的视觉盲区,已成为可靠的泊车辅助工具。车载全景显示系统是嵌入式视频处理系统在汽车电子中的应用。其工作原理如下：在车身前、后、左、右四个方位的特定角度安装四个全景摄像头,在相同时刻四路摄像头采集到不同角度的四幅图像信息,经过视频解码器进行视频解码,并将解码后的数字信号输出到主控芯片,主控芯片负责对四路图像进行畸变矫正、透视变换及无缝拼接处理,最终生成一幅车身周围的全景俯视图。车载全景显示系统是针对行车安全而设计的,通过可视化人们在行车或泊车过程中的视觉盲区,极大的提高了新手驾车的安全系数。本设计主要包括两个方面的内容：全景摄像头的设计。根据全景显示系统大视角的要求,设计了一款高性能全景摄像头。摄像头的成像镜头采用鱼眼透镜成像技术,其圆形成像视角可达到210度,成像芷片采用美国Omnivision公司的CMOS图像传感器——OV7962。本文主要在图像传感器的选择、成像镜头的参数计算、鱼眼镜头与图像传感器的匹配问题、硬件电路设计、调试平台搭建、成像效果调试、摄像头与汽车电子系统接口处电磁兼容性防护以及摄像头成像结果评估等方面做了详细讲解。最终成像结果表明所设计的摄像头具有成像质量优越,视角大,抗干扰性强等优点。全景显示系统硬件电路设计及系统软件设计。文章对全景显示系统各模块的硬件电路设计做了详细介绍,并对具体设计参数做了细致分析。硬件电路主要包括主芯片配置模块、系统供电模块、存储器模块、音频处理子模块、视频处理子模块、视频输出模块、CAN总线收发模块、1000M以太网接口、PCIE接口、USB和SD卡等部分。展示出了在硬件电路调试过程中的调试数据和最终设计结果。经过综合分析与评估测试可知此硬件系统在考虑设计成本的前提下噪声系数小、性能稳定。在软件设计部分主要介绍了全景显示系统对图像数据流的处理过程,包括畸变矫正、透视变换和全景拼接,并展示了将算法加载到Linux系统中的拼接效果。

关键词：辅助泊车全景显示嵌入式鱼眼透镜成像电磁兼容性防护

供电企业“两票”作业安全风险控制卡开发和应用

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供电企业“两票”作业安全风险控制卡开发和应用

作者：李彦昕天津理工大学

学位级别：硕士

为应对新局面向电力行业安全生产提出的挑战,供电企业一直大力推进工作票和操作票(即:两票)的落实,“两票”是供电企业要求员工在日常工作中必须执行的操作步骤,工作票是准许在电气设备、系统上进行检维修作业的书面命令,操作票是指在... 详细信息

为应对新局面向电力行业安全生产提出的挑战,供电企业一直大力推进工作票和操作票(即:两票)的落实,“两票”是供电企业要求员工在日常工作中必须执行的操作步骤,工作票是准许在电气设备、系统上进行检维修作业的书面命令,操作票是指在电力系统中进行停送电操作的书面命令。但在实际运用中,“两票”安全交底是薄弱环节,安全风险缺失、内容笼统、控制要求缺少针对性,是作业现场仍存在部分违章行为的主要原因。为此,供电企业应进行全面系统的危险源辨识,将符合现场实际情况的辨识内容体现到“两票”安全风险管控上,制定安全风险控制卡,使作业人员真正了解并掌握此次作业的安全风险及风险管控措施,防止事故的发生。本文以供电企业R公司为研究对象,针对公司生产过程,基于其技术状态,对变检专业、变运专业这两个典型专业开展系统、全面的危险源辨识,识别相关作业所涉及的安全风险类型,制定相对应的控制措施。以风险管理科学为基础,结合危险源辨识的目的与使用范畴,结合已确定的典型作业特点,选用JHA分析方法对变检专业检维修作业的自身作业活动安全风险进行危险源辨识,其次,分别选用JHA分析方法和HAZOP分析方法对变运专业倒闸操作涉及的自身作业活动和人员操作行为的安全风险进行辨识,并将JHA分析方法与HAZOP分析方法进行结合,形成JHA-HAZOP分析方法,该方法将相关辨识内容进行合并、互补,得到更完善的辨识成果,为安全交底内容提供信息数据。为避免重复或遗漏各项作业涉及的安全风险类型以及安全风险控制卡篇幅较长的问题发生,将危险源辨识结果相同的安全风险进行提取合并,然后根据作业类型和安全风险种类拆分成不同数据库,建立安全交底知识库。与此同时,运用风险分级,采用熵权法-逼近理想解排序法判定安全交底知识库中每一项风险的必选项与考虑项,进一步精简安全交底内容。基于危险源辨识成果和安全交底知识库,结合“两票”特点,分别设计能够有效管控检维修作业、倒闸操作的安全风险控制卡模板,制定“两票”作业安全风险控制卡,将现场作业风险管控逐步从“两票”过渡到“两票一卡”,对现场作业人员进行针对性的安全交底。最后,为了减轻安全风险控制卡办理环节人员工作负担,提升安全风险控制卡使用效能,利用信息化手段,开发及应用安全风险控制卡信息系统,将安全交底附于现有“两票”之后,从而有效管控供电企业的安全风险。

关键词：供电企业危险源辨识安全交底安全风险控制卡信息系统

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智能建筑物供配电系统中电涌保护器的配置

水科学与工程技术 2015年第6期 86-89页

作者：王艳中国能源建设集团天津电力设计院有限公司天津300400

电涌是由雷电、电源切换及大型设备开、关操作导致的瞬态过电压,可造成敏感电气设备的一次性损坏和提前老化。通过对低压配电系统接地方式的介绍及电涌对电子系统设备的潜在危害性分析,在智能建筑物供电电源系统设计中应结合相应接地系... 详细信息

电涌是由雷电、电源切换及大型设备开、关操作导致的瞬态过电压,可造成敏感电气设备的一次性损坏和提前老化。通过对低压配电系统接地方式的介绍及电涌对电子系统设备的潜在危害性分析,在智能建筑物供电电源系统设计中应结合相应接地系统对电涌保护器进行配置。

关键词：电涌电涌保护器(SPD) 接地方式防雷接地统一接地体

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检波器自动封口技术方案研究

检波器自动封口技术方案研究

作者：刘波雨天津科技大学

学位级别：硕士

随着石油和煤炭等矿产资源勘探技术的迅速发展,地震检波器的需求量也越来越大。在地震检波器生产中,检波器的封口是地震检波器生产过程中一个重要环节。目前的工作方式是手工封口,不仅生产效率低、人工成本高,并且产品的质量不能保证。... 详细信息

随着石油和煤炭等矿产资源勘探技术的迅速发展,地震检波器的需求量也越来越大。在地震检波器生产中,检波器的封口是地震检波器生产过程中一个重要环节。目前的工作方式是手工封口,不仅生产效率低、人工成本高,并且产品的质量不能保证。因此急需一套对检波器自动化封口的设备,提高地震检波器封口效率,减少人工成本,降低残次品率。本课题设计的检波器自动封口机系统,其机械结构主要包括:取放检波器的圆盘、工作台、上料传送带、下料传送带。系统运行的关键是驱动圆盘动作的步进电机精确控制。本文根据封口系统的工作原理,设计了自动封口的机械结构和取放检波器的圆盘,采用步进电机驱动圆盘、直流调速电机作为上料传送带和下料传送带的驱动电机,实现了地震检波器产品的自动封口过程。根据检波器自动封口机的工作过程,对控制电路进行设计。硬件电路包括步进电机细分驱动电路、直流电机驱动电路、产品到位传感器模块、供电模块、主控电路及外围设备模块。采用了 TI公司的MSP430F5438单片机构成主控模块,完成了 PCB的设计。根据检波器自动封口机的硬件设计,对控制电路的软件进行设计。完成了系统主控制程序设计、步进电机控制程序、上料传感器控制程序、直流模拟电压产生程序等。结合硬件设计,完成对整套系统的控制。最后对现场试验测得的数据进行分析,并与本课题设计的检波器自动封口机方案进行比较。通过对比的方式,验证本课题设计的检波器自动封口机系统的高效性。

关键词：检波器自动封口机步进电机细分控制