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立式离心泵典型故障复现试验研究

排灌机械工程学报 2024年第6期42卷 563-569页

作者：胡思源董亮朱建成陈玉党程茂胜江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 辽宁恒星泵业有限公司辽宁丹东118017 安徽莱恩电泵有限公司安徽宁国242300

为了给立式离心泵的故障诊断提供试验和理论依据,搭建立式离心泵仿真试验台,进行立式离心泵典型故障的仿真复现试验,分析了转子不平衡、转子不对中和支座连接松动等故障的振动特性及其频谱特征.结果表明:机脚处的振动位移信号对支座连... 详细信息

为了给立式离心泵的故障诊断提供试验和理论依据,搭建立式离心泵仿真试验台,进行立式离心泵典型故障的仿真复现试验,分析了转子不平衡、转子不对中和支座连接松动等故障的振动特性及其频谱特征.结果表明:机脚处的振动位移信号对支座连接松动故障的振动特性敏感性更高,轴系的振动信号对转子故障的振动特性敏感性更高;转子不平衡故障和转子不对中故障表现出不同的频谱特征,转子不平衡故障的频谱特征表现为1倍振动主要频率(amplitude power frequency,APF)幅值增大,且随着故障程度的增加,幅值呈现了逐渐减小的趋势,转子不对中故障的频谱特征表现为产生新的振动特征频率2APF,且随着故障程度的增大,信号幅值逐渐增大;支座连接松动故障表现为频谱图中的主频变为3APF,并出现新的2APF和1/2分数谐波频率.

关键词：立式离心泵故障复现转子不平衡转子不对中支座连接松动

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多测点铠装热电偶绝缘性能改进研究

科技创新与应用 2024年第8期14卷 36-40页

作者：王天资陈璐白鸽刘林峰苏州长风航空电子有限公司传感器产品部江苏苏州215151 93145部队江苏苏州215151

多测点铠装热电偶温度传感器是航空发动机某截面全周向集成温度测量的专用特殊传感器,绝缘性能是影响其测温精度的关键因素之一。该文首先从产品结构和工作原理等方面分析绝缘性能的影响因素,在此基础上,分别对传感器输入端、传输端、... 详细信息

多测点铠装热电偶温度传感器是航空发动机某截面全周向集成温度测量的专用特殊传感器,绝缘性能是影响其测温精度的关键因素之一。该文首先从产品结构和工作原理等方面分析绝缘性能的影响因素,在此基础上,分别对传感器输入端、传输端、输出端三部分进行结构和工艺分析,开展试验验证,并提出相应改进措施,以从各方面提升传感器绝缘性能。该文提出的改进措施对于指导其他同类铠装热电偶温度传感器性能提升也具有指导意义。

关键词：铠装热电偶温度传感器绝缘性能密封性电极结构

基于分布式光纤声场传感的预应力钢筒混凝土管断丝监测研究进展

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光学学报 2024年第1期44卷 141-152页

作者：张旭苹周廣南王浩然王金刘世超张道赵世松王峰熊菲张益昕南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210023 南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室江苏南京210023 北京湜沅科技有限公司北京102400 南京法艾博光电科技有限公司江苏南京211135

为了解决水资源时空分布不均匀的困境,我国目前正在兴建一系列大规模引调水工程。预应力钢筒混凝土管(PCCP)因其强度高、抗震好、防渗漏等优点,被广泛应用在长距离输水管道的建设中。但是随着服役年限的增加,PCCP管道存在预应力钢丝断... 详细信息

为了解决水资源时空分布不均匀的困境,我国目前正在兴建一系列大规模引调水工程。预应力钢筒混凝土管(PCCP)因其强度高、抗震好、防渗漏等优点,被广泛应用在长距离输水管道的建设中。但是随着服役年限的增加,PCCP管道存在预应力钢丝断裂的现象,积累到一定程度便有可能诱发爆管事故,因而迫切需要对PCCP断丝进行实时在线监测。相比于传统手段,基于分布式光纤声场传感(DAS)的PCCP断丝监测技术在传感器布设的便捷性和事件识别的准确性方面具有明显优势。本文分析了PCCP断丝成因,对比了现有的各种PCCP断丝监测方法,并介绍了近年来出现的基于融合式DAS原理的PCCP断丝实时在线监测解决方案,同时对其发展趋势进行了展望。

关键词：预应力钢筒混凝土管断丝监测分布式光纤声场传感融合型系统

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超声波风速传感器风场误差的数值模拟

煤矿安全 2024年第3期55卷 236-243页

作者：顾仁勇蒋泽王璐郝叶军中煤科工集团常州研究院有限公司江苏常州213015 天地(常州)自动化股份有限公司江苏常州213015

为了研究矿用超声波时差法风速传感器测量结果受风场误差的影响,采用计算流体力学方法对不同结构类型的传感器在不同风向、风速下的流场和声道速度分布进行分析。研究结果表明:对射式结构的测量风速受风向角的影响明显大于反射式;对射... 详细信息

为了研究矿用超声波时差法风速传感器测量结果受风场误差的影响,采用计算流体力学方法对不同结构类型的传感器在不同风向、风速下的流场和声道速度分布进行分析。研究结果表明:对射式结构的测量风速受风向角的影响明显大于反射式;对射式结构在45°风向角下经修正后的相对误差最小,且优于反射式;3种反射式结构中,换能器凹陷安装对测量风速的影响最小,凸起安装其次,半凸安装影响最大;换能器凹陷安装受风向角的影响最小,凸起安装和半凸安装影响相当;3种安装方式下,半凸安装在45°风向角下经修正后的测量误差最小;超声波风速传感器选择合适的结构布局,可以提升测量准确度。

关键词：矿用风速传感器风速测量超声波时差法数值模拟测风误差

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集成储能泵控液压挖掘机的轨迹控制

机床与液压 2024年第1期52卷 138-144页

作者：矦亚宁夏连鹏赵斌权龙太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室山西太原030024 三一重机有限公司江苏苏州215300

为适应工程机械智能化和节能化作业的发展趋势,提出基于集成储能泵控液压挖掘机的轨迹控制,其中液压缸采用增加势能回收腔的集成液压缸。建立挖掘机位姿空间、关节空间与驱动空间彼此间的转换关系,再利用正弦加减速法对挖掘机整平作业... 详细信息

为适应工程机械智能化和节能化作业的发展趋势,提出基于集成储能泵控液压挖掘机的轨迹控制,其中液压缸采用增加势能回收腔的集成液压缸。建立挖掘机位姿空间、关节空间与驱动空间彼此间的转换关系,再利用正弦加减速法对挖掘机整平作业进行轨迹规划,并求得相应驱动空间中的位移曲线;搭建伺服电机-定量泵驱动集成液压缸的数学模型,分析其固有特性,并采用液压缸速度前馈、位置/速度反馈双闭环的控制策略提高其控制精度;最后在SimulationX软件中搭建机电液联合仿真模型。结果表明:铲斗齿尖末端最大误差为17 mm,在合理的范围内,所以可利用速度位置复合控制实现对挖掘机的准确控制。

关键词：液压挖掘机集成液压缸势能回收轨迹规划

基于VMD-GAF-MCNN的多传感融合海缆裸露状态识别

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光通信研究 2024年

作者：王伟汪文东游鹏肖泽鑫安博文崔桂艳国家能源集团东台海上风电有限责任公司国华(江苏)风电有限公司上海安馨信息科技有限公司

【目的】桩基冲刷及海缆登陆段的冲刷监测常采用多波束（侧扫）声呐方法进行扫描测量，根据扫测图像评断冲刷程度，但缺乏实时性，仅在运维时间才获取相关数据。目前海缆冲刷监测常采用温度分析和振动分析，但现场采集的分布式光纤传感... 详细信息

【目的】桩基冲刷及海缆登陆段的冲刷监测常采用多波束（侧扫）声呐方法进行扫描测量，根据扫测图像评断冲刷程度，但缺乏实时性，仅在运维时间才获取相关数据。目前海缆冲刷监测常采用温度分析和振动分析，但现场采集的分布式光纤传感信号具有非平稳、非线性且易受噪声干扰的特点，以及单一传感器提取特征信息不完备的问题，提出一种基于优化变分模态分解（Variational Mode Decomposition，VMD）、格拉姆角场（Gramian Angular Field，GAF）和多尺度卷积神经网络（Multi-scale Convolutional Neural Networks，MCNN）的多传感融合海缆裸露状态识别方法，提高登陆段海缆裸露状态识别的准确率。【方法】本文提出的优化VMD-GAF-MCNN使用信号处理和深度学习的方法实现。首先，提出一种基于希尔伯特变换（Hilbert Transform， HT）计算包络峰度最大值的VMD模数优化方法，利用优化VMD对分布式光纤传感信号进行分解，并利用相关系数法筛选本征模态分量（Intrinsic Mode Functions，IMF），提取各阶本征模态分量与原始信号相关系数最大的IMF分量；其次，提出一种格拉姆角场二维图像编码方法，利用GAF将分布式光纤测温系统（Distributed Temperature Sensor，DTS）和分布式光纤声传感系统（Distributed Acoustic Sensing，DAS）采集的光纤温度信号和振动信号筛选出的IMF分量编码成二维图像；最后，设计多尺度卷积神经网络结构，随机划分训练集和测试集，将训练集输入网络进行训练，测试集验证网络的有效性，实现海缆裸露状态识别。【结果】利用现场采集的海缆光纤温度数据和振动数据进行验证，测试准确率达到99.85%，相较于单一传感器分别提高了0.95%和0.85%。【结论】本文所提方法能够准确识别登陆段海缆裸露状态，为制定海缆运维策略提供技术支撑。

关键词：模式识别多传感融合优化VMD GAF MCNN

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干冰粉热冲击破岩基坑围护结构振动安全研究

中国公路学报 2024年第3期37卷 371-381页

作者：王小飞胡少斌王恩元黄俊颜正勇中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116 河海大学土木与交通工程学院江苏南京210098 苏交科集团股份有限公司江苏南京210019

为了给干冰粉热冲击破岩现场设定施工参数设计提供参考,并对关键工程结构进行全面的安全评价,首次在居民区附近明挖隧道中进行了隧道开挖工程干冰粉热冲击破岩现场试验。在试验中通过压力传感器获得干冰粉致裂筒内部压力变化曲线,使用... 详细信息

为了给干冰粉热冲击破岩现场设定施工参数设计提供参考,并对关键工程结构进行全面的安全评价,首次在居民区附近明挖隧道中进行了隧道开挖工程干冰粉热冲击破岩现场试验。在试验中通过压力传感器获得干冰粉致裂筒内部压力变化曲线,使用振动和噪音监测系统监测破岩过程中隧道结构的噪音和振动响应。通过希尔伯特黄变换对振动信号进行分解和特征提取,通过振动能量时域分布和频域分布特征获得振动安全评价参数。研究结果表明:(1)干冰气动破岩最大振动速度在砼冠梁8 m处衰减至50 mm·s^(-1)以下,满足安全质点振动速度要求,噪音在4 m处仅为83 dB,对周边居民生活影响很小;(2)干冰破岩诱发振动速度整体上呈衰减趋势,且符合乘幂函数衰减,可以划分为振动速度缓慢降低区(2.5~10 m)和稳定区(>10 m)两个区域;(3)干冰粉致裂管破裂压力在40~60 MPa,干冰粉热冲击破岩是冲击波和高能气体共同作用致裂岩石,可以分为3个阶段,其中高能气体的气楔作用在岩体损伤中占主导作用;(4)HHT与傅里叶变换分析相比更适用于处理振动信号,获得振动速度峰值和主频率后计算振动最大位移可以更好地对隧道结构进行安全评估。干冰粉热冲击破岩是一种比传统钻爆法更加安全的破岩技术,振动弱,噪音小,适合在城市敏感区域应用。

关键词：隧道工程干冰粉热冲击破岩振动安全希尔伯特黄变换

传感光纤熔接准直角对光纤电流互感器的误差影响及其评估策略

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高电压技术 2024年

作者：陈争光徐子立岳长喜李嘉鑫彭耐徐敏锐国家电网有限公司设备管理部中国电力科学研究院有限公司上海康阔光智能技术有限公司国网江苏省电力有限公司营销服务中心

全光纤电流互感器具有安全性高、抗电磁干扰、频响范围宽等突出优势，已广泛应用于直流电流测量，然而其测量精度受到光纤传感环熔接角度准直偏差的干扰。本文基于耦合模方程与琼斯矩阵建立了光纤电流传感数学模型，理论分析了光纤电流... 详细信息

全光纤电流互感器具有安全性高、抗电磁干扰、频响范围宽等突出优势，已广泛应用于直流电流测量，然而其测量精度受到光纤传感环熔接角度准直偏差的干扰。本文基于耦合模方程与琼斯矩阵建立了光纤电流传感数学模型，理论分析了光纤电流互感器存在传感环熔接误差时的温度特性与非线性误差特性。针对实际熔接偏差分布特性提出了全光纤电流互感器在现场二次熔接后的全电流范围测量误差评估策略，理论计算的全光纤电流互感器比差与实测值在全电流范围内一致。文中提出的非线性误差评估方法能够在不进行全电流范围试验情况下判断现场熔接后的全光纤电流互感器是否满足测量精度要求，有效保障了光纤电流互感器二次熔接后的测量精度。

关键词：全光纤电流互感器保偏光纤熔接琼斯矩阵非线性误差准直偏离角

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基于逆向运算法的海量大数据安全存储方法

兵工自动化 2024年第7期43卷 23-26页

作者：王卓瑜王磊陆婷苏亮孙婷国网新源控股有限公司北京100761 华东宜兴抽水蓄能有限公司江苏宜兴214205 北京中电飞华通信有限公司北京100070

为解决传统大数据安全存储方法存在的加解密时间长与存储速率低的问题,提出一种基于逆向运算法的海量大数据安全存储方法。通过AES算法中查询表模块、密匙扩展模块及加解密模块的功能设计实现大数据的加密处理;设计一种用于存储加密数... 详细信息

为解决传统大数据安全存储方法存在的加解密时间长与存储速率低的问题,提出一种基于逆向运算法的海量大数据安全存储方法。通过AES算法中查询表模块、密匙扩展模块及加解密模块的功能设计实现大数据的加密处理;设计一种用于存储加密数据的海量大数据分层存储模型,在加密数据的读取中,通过逆向运算法恢复数据,实现海量大数据的安全存储;搭建Hadoop集群测试环境测试设计方法的加密性能与存储性能。测试结果表明:该方法的加密与解密时间均低于20 s,影像数据存储速度高于580 MB/s,语音数据存储速度高于916 MB/s,能有效缩短大数据存储的加解密时间,提高多类资源的存储速度。

关键词：逆向运算法分布式传感器海量大数据安全存储 Rabin指纹算法