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關(guān)鍵詞:故障樹(shù) 分析法 船舶動(dòng)力
中圖分類號(hào):TK43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)12(a)-00-01
1 故障樹(shù)分析法簡(jiǎn)介
從20世紀(jì)60年代以來(lái),在一些復(fù)雜系統(tǒng)的故障分析中,形成和發(fā)展了一種新的故障樹(shù)分析法。這是一種從系統(tǒng)到部件再到零件的下降形式分析方法。它是從系統(tǒng)開(kāi)始,通過(guò)邏輯符號(hào)與具體單元、零部件相聯(lián)系;與失效的的狀態(tài)事件相聯(lián)系;構(gòu)成一幅樹(shù)狀分支圖,稱為故障樹(shù)。故障樹(shù)分析法首先將分析的系統(tǒng)故障事件作為第一階(即第一行―頂事件),再將導(dǎo)致該事件發(fā)生的直接原因(包括硬件故障、環(huán)境因素、人為差錯(cuò)等)并列為第二階段。用適當(dāng)?shù)氖录?hào)表示,用邏輯門(mén)把他們與系統(tǒng)故障事件聯(lián)結(jié)起來(lái)。其次將導(dǎo)致第二階段延長(zhǎng)事件發(fā)生的原因列出為第三階段。兩階之間同樣用事件符號(hào)和邏輯門(mén)聯(lián)系。這樣逐段展開(kāi),直到把最基本的原因都分析出來(lái)為止,這樣的邏輯圖便是故障樹(shù)。利用故障樹(shù)去分析系統(tǒng)發(fā)生故障的各種途徑和可靠性特征量,這就是故障樹(shù)分析法。
2 故障樹(shù)分析法主要特點(diǎn)
(1)它是一種直觀的圖形演繹法。把系統(tǒng)的故障與引起故障的因素,用圖形比較形象的表現(xiàn)出來(lái)。用它來(lái)分析系統(tǒng)失效事件發(fā)生的概率,也可用來(lái)分析零、部件或子系統(tǒng)的失效事件對(duì)系統(tǒng)失效的影響。從故障樹(shù)圖由上往下看可知:系統(tǒng)的故障與那些單元有關(guān)系?有怎樣的關(guān)系?多大關(guān)系。從圖由下往上看:知道單元故障對(duì)系統(tǒng)故障的影響,什么影響?影響途徑怎樣?程度有多大?(2)故障樹(shù)分析可作定性分析還可作定量分析;不僅可分析單一機(jī)件引起系統(tǒng)失效的影響,而且可以分析多機(jī)件構(gòu)成的子系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)影響;不僅可反映系統(tǒng)內(nèi)部單元與系統(tǒng)故障的關(guān)系,也能反映系統(tǒng)外部因素(環(huán)境因素和人為因素)對(duì)系統(tǒng)的影響。(3)故障樹(shù)分析不僅可用于指導(dǎo)設(shè)計(jì),也可用于指導(dǎo)正確的維修管理。(4)故障樹(shù)的建造工作量十分繁重和復(fù)雜,需要較高的技術(shù)。
3 故障樹(shù)的組成
(1)頂事件的選取。它是系統(tǒng)分析的目標(biāo)和對(duì)象,要選擇一個(gè)具有明確意義,可用概率度量,能夠向下分解,最后找出失效原因的故障事件。(2)故障樹(shù)的建造。這是故障樹(shù)分析中的關(guān)鍵一步。要由多方技術(shù)人員通力合作,經(jīng)過(guò)細(xì)致的綜合分析,找出系統(tǒng)失效事件的邏輯關(guān)系。首先分析事故鏈確定主流程,然后確定邊界條件,給出故障樹(shù)的范圍,最后利用事件符號(hào)和邏輯符號(hào)畫(huà)出故障樹(shù)。(3)故障樹(shù)的圖形符號(hào)。有兩種圖形符號(hào),即:邏輯符號(hào)和事件符號(hào)。他們都有各自的具體圖形符號(hào)和意義。(4)故障樹(shù)的基本結(jié)構(gòu)。
4 故障樹(shù)的建造
4.1 確定頂事件和邊界條件
頂事件是針對(duì)所研究對(duì)象的系統(tǒng)故障事件。是在各種可能的系統(tǒng)故障中篩選出來(lái)的最危險(xiǎn)的事件,對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng),頂事件不是唯一的,分析的目標(biāo)、任務(wù)不同,應(yīng)選擇不同的頂事件。在很多情況下,頂事件就選定故障模式和影響分析中識(shí)別出來(lái)的致命度高的事件。必要時(shí)還可把大型復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干相關(guān)的子系統(tǒng),以典型的中間事件當(dāng)作若干子故障樹(shù)的頂事件進(jìn)行建樹(shù)分析,最后再加以綜合。這樣可使任務(wù)簡(jiǎn)單化,并可同時(shí)組織多人分工合作參與建樹(shù)工作。
根據(jù)選定的頂事件,合理地確定建樹(shù)的邊界條件,以確定故障樹(shù)的建樹(shù)范圍,故障樹(shù)的邊界條件包括:(1)初始狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)中的部件有數(shù)種工作狀態(tài)時(shí),應(yīng)指明與頂事件發(fā)生有關(guān)的部件的工作狀態(tài)。(2)不容許事件。指在建樹(shù)的過(guò)程中認(rèn)為不容許發(fā)生的事件。(3)必然事件。指系統(tǒng)工作時(shí)在一定條件下必然發(fā)生在一定條件下必然發(fā)生的事件和必然不發(fā)生的事件。
4.2 逐層展開(kāi)建樹(shù)
從頂事件開(kāi)始,逐級(jí)向下演繹分解展開(kāi),一直追蹤至底事件,建立所研究的系統(tǒng)故障和導(dǎo)致該系統(tǒng)故障諸因素之間的邏輯關(guān)系,并將這種關(guān)系用故障樹(shù)的圖形符號(hào)表示,構(gòu)成以頂事件為根,若干中間事件和底事件為干枝和分枝的倒樹(shù)圖形。要明確系統(tǒng)和部件的工作狀態(tài),是正態(tài)和故障狀態(tài);如果是故障狀態(tài),就應(yīng)弄清是什么故障狀態(tài),發(fā)生某個(gè)特定故障事件的條件是什么。建樹(shù)時(shí)不允許門(mén)―門(mén)直接相連。門(mén)的輸出必須用一個(gè)結(jié)果事件清楚定義,不許門(mén)的輸出不經(jīng)結(jié)果事件符號(hào)便直接和另一門(mén)連接。在確定邊界條件時(shí),一般允許把小概率事件當(dāng)作不容許事件,在建樹(shù)時(shí)可不考慮。但是,允許忽略小概率事件并不等于可以忽略小部件的故障或小部件事件,這是兩個(gè)不同的概念。有些小部件故障或多發(fā)性的小故障事件的出現(xiàn),所造成的危害可能遠(yuǎn)大于一些大部件或重要設(shè)備的故障后果,因此,這事件不能忽略。
關(guān)鍵詞:傳動(dòng)系統(tǒng) 動(dòng)力學(xué) 仿真 ADAMS 虛擬樣機(jī)
中圖分類號(hào):TH132 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2011)12-0207-01
隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,系統(tǒng)仿真方法論和計(jì)算機(jī)仿真軟件設(shè)計(jì)技術(shù)在交互性、生動(dòng)性、直觀性等方面取得了較大進(jìn)展,它是以計(jì)算機(jī)和仿真系統(tǒng)軟件為工具,對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)或未來(lái)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)仿真研究的理論和方法。
運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真就是對(duì)已經(jīng)添加了拓?fù)潢P(guān)系的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),定義其驅(qū)動(dòng)方式和驅(qū)動(dòng)參數(shù)的數(shù)值,分析其系統(tǒng)其他零部件在驅(qū)動(dòng)條件下的運(yùn)動(dòng)參數(shù),如速度,加速度,角速度,角加速度等。對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,驗(yàn)證所建立模型的正確性,并得出結(jié)論。
本文中所用的動(dòng)力學(xué)仿真軟件是ADAMS軟件。ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫(kù)、約束庫(kù)、力庫(kù),創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型,其求解器采用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論中的拉格郎日方程方法,建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程,對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動(dòng)范圍、碰撞檢測(cè)、峰值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等。虛擬樣機(jī)就是在ADAMS軟件中建的樣機(jī)模型。
1、運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置
先在造型軟件UG中將齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)造型好,如下圖所示。在已經(jīng)設(shè)置好運(yùn)動(dòng)副的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的第一級(jí)齒輪軸上繞地的旋轉(zhuǎn)副上給傳動(dòng)系統(tǒng)添加一個(gè)角速度驅(qū)動(dòng)。然后進(jìn)行仿真。在進(jìn)行仿真的過(guò)程中,單位時(shí)間內(nèi)仿真步數(shù)越多,步長(zhǎng)越短,越能真實(shí)反映系統(tǒng)的真實(shí)結(jié)果,但缺點(diǎn)是仿真時(shí)間也隨之變長(zhǎng),占用的系統(tǒng)空間也就越大。所以應(yīng)該在兼顧仿真真實(shí)性與所需物理資源和仿真時(shí)間的基礎(chǔ)上,選擇一個(gè)合適的仿真時(shí)間和仿真的步長(zhǎng)。
在仿真之前先設(shè)置系統(tǒng)所用到的物理量的單位,在工程實(shí)際中,角速度一般使用的單位是r/min,所以在系統(tǒng)的基本單位中把時(shí)間的單位設(shè)為min,角度的單位設(shè)成rad,而在ADAMS中轉(zhuǎn)速單位為rad/min。本過(guò)程仿真的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為:系統(tǒng)從加速運(yùn)動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速,平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,再減速運(yùn)動(dòng)直到停止。運(yùn)動(dòng)過(guò)程用函數(shù)來(lái)模擬,輸入的角速度驅(qū)動(dòng)的函數(shù)表達(dá)式為:STEP( time ,0 ,0 ,2.5 ,9168.8)+ STEP(time ,7.5 ,0 ,10 ,-9168.8),此函數(shù)表達(dá)式的含義為:系統(tǒng)從開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)一直到2.5s時(shí)達(dá)到了系統(tǒng)的額定轉(zhuǎn)速9168.8rad/min(1460r/min),從2.5s到7.5s的時(shí)間段內(nèi),系統(tǒng)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng),在7.5s到10s的時(shí)間段內(nèi),系統(tǒng)從額定轉(zhuǎn)速減速行使,直到停止。打開(kāi)ADAMS,選擇Import a file,將測(cè)試數(shù)據(jù)輸入到ADAMS/View中。
2、模型驗(yàn)證
為了保證仿真分析的順利進(jìn)行,在進(jìn)行仿真分析之前,應(yīng)該對(duì)樣機(jī)模型進(jìn)行最后的檢驗(yàn),排除建模過(guò)程中隱含的錯(cuò)誤。一般樣機(jī)模型容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤為:(1)檢查不恰當(dāng)?shù)倪B接和約束、沒(méi)有約束的構(gòu)件、無(wú)質(zhì)量構(gòu)件、樣機(jī)的自由度等。(2)進(jìn)行檢查所有的約束是否被破壞或者被錯(cuò)誤定義,通過(guò)裝配分析有助于糾正錯(cuò)誤的約束。
對(duì)于這些潛在的錯(cuò)誤,用戶可以充分利用ADAMS/View提供的模型檢查功能進(jìn)行樣機(jī)模型檢測(cè):(1)對(duì)于第一種可能的錯(cuò)誤,用戶可以利用模型自檢工具。(2)對(duì)于第二種可能的錯(cuò)誤,用戶可以進(jìn)行裝配分析。
ADAMS/View提供了一個(gè)功能強(qiáng)大的樣機(jī)模型自檢工具,進(jìn)入主菜,選擇Model Verify命令,這時(shí)啟動(dòng)模型自檢,完成自檢后,程序顯示自檢對(duì)話框。
3、樣機(jī)仿真
模型檢驗(yàn)正確后,就可以進(jìn)行仿真分析。仿真的分析過(guò)程如下:
在主工具箱選擇仿真工具圖標(biāo),顯示交互仿真分析參數(shù)設(shè)置欄;選擇仿真類型,ADAMS/View提供了4種仿真類型,即Default、Dynamic、Kinematic和Static。本文就用Default這種仿真類型;定義仿真分析時(shí)間,本次仿真時(shí)間為120秒;設(shè)置仿真過(guò)程中ADAMS/View輸出仿真結(jié)果的頻率,選取仿真步長(zhǎng)數(shù)為1000步。
完成以上設(shè)置后,開(kāi)始仿真分析。在仿真分析過(guò)程中,可實(shí)時(shí)顯示樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀況。
4、仿真結(jié)果及其分析
在仿真結(jié)束后,進(jìn)入ADAMS/Postprocessor后處理模塊,可以得到齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果曲線圖,下圖是齒輪1曲線圖。
5、結(jié)語(yǔ)
以齒輪1和齒輪7為例(其它略),通過(guò)上表可以看到,各個(gè)嚙合齒輪之間傳遞力的趨勢(shì)與負(fù)載的趨勢(shì)比較相似,都在14.1秒和73.95附近出現(xiàn)最大值,受力有很大的變化,最大力值為623050N,工作時(shí)所允許的范圍之內(nèi)。在表中,“-” 代表所受力的方向與系統(tǒng)默認(rèn)的方向相反。仿真結(jié)果的平均值與通過(guò)計(jì)算所得的理論值之間的差別不大,說(shuō)明仿真結(jié)果比較真實(shí)的反映了實(shí)際的工作狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭楷,胡仁喜等.ADAMS2005機(jī)械設(shè)計(jì)高級(jí)應(yīng)用實(shí)例.機(jī)械工業(yè)出版社,2006
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);信息安全;管理系統(tǒng)
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.159
0引言
伴隨著網(wǎng)絡(luò)化對(duì)于社會(huì)的影響,電力系統(tǒng)管理中自動(dòng)化技術(shù)安全管理的系統(tǒng)建設(shè)工作重要性不斷提高,同時(shí)也是優(yōu)化與改進(jìn)電力系統(tǒng)信息安全技術(shù)的多項(xiàng)措施,電力信息的安全管理標(biāo)準(zhǔn)屬于信息的安全管理基本標(biāo)準(zhǔn)、需求以及準(zhǔn)則,是提高管理效果的基本措施,其中最為重要的便是構(gòu)建一個(gè)關(guān)于電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)安全管理。對(duì)此,探討電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)安全管理具備顯著現(xiàn)實(shí)意義。
1電力系統(tǒng)信息安全管理目標(biāo)
強(qiáng)化與規(guī)范電力系統(tǒng)的網(wǎng)路安全行以及自動(dòng)化管理效果,并保障自動(dòng)化管理系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性、持續(xù)性、可靠性以及保障信息內(nèi)容的完整性、可用性以及機(jī)密性,預(yù)防因?yàn)樽詣?dòng)化管理系統(tǒng)本身的漏洞、故障而導(dǎo)致自動(dòng)化管理系統(tǒng)無(wú)法正常的運(yùn)行,在病毒、黑客以及多種惡意代碼的影響攻擊時(shí)及時(shí)起到行之有效的管理保護(hù),對(duì)自動(dòng)化管理系統(tǒng)內(nèi)部的信息安全性實(shí)現(xiàn)較高的管理效果,預(yù)防信息內(nèi)容和數(shù)據(jù)的丟失,預(yù)防有害信息在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的傳播,從而提高企業(yè)信息的整體管理效果[1]。
2自動(dòng)化技術(shù)安全管理建設(shè)內(nèi)容
2.1管理系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理
信息管理系統(tǒng)的建設(shè)必然需要管理部門(mén)的高度重視,要求管理部門(mén)以年度作為單位,對(duì)信息化的項(xiàng)目實(shí)行全面性、綜合性的管理,并在每一年的綜合計(jì)劃實(shí)行之后,制定這一整年在相關(guān)工作方面的創(chuàng)新計(jì)劃,保障系統(tǒng)在正式上線之前便可以有效的滿足整個(gè)系統(tǒng)在安全方面的需求[2]。采用的系統(tǒng)在建設(shè)完成之后的1個(gè)月之內(nèi),必須根據(jù)相應(yīng)的“上下線管理辦法”實(shí)行申請(qǐng),并通過(guò)信息管理部門(mén)專職人員進(jìn)行上線申請(qǐng),組織應(yīng)用的系統(tǒng)專職和業(yè)務(wù)主管部門(mén)根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或指南對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行安全性的評(píng)估,同時(shí)需要將評(píng)估的結(jié)果博鰲高發(fā)放到業(yè)務(wù)部門(mén)中。對(duì)于系統(tǒng)中存在的不足,業(yè)務(wù)部門(mén)在接收到報(bào)告之后需要在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行改進(jìn),并在改進(jìn)之后進(jìn)行復(fù)查,確保其可以滿足上線要求。
2.2信息安全專項(xiàng)檢查與治理
信息管理部門(mén)在管理方面的具體實(shí)施必然是借助專職人員而實(shí)現(xiàn),在每一年的年初均需要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況具體的檢查計(jì)劃以及年度性的檢查目標(biāo),檢查的具體內(nèi)容必須按照企業(yè)中每一個(gè)部門(mén)的工作特性而決定,例如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全性、終端設(shè)備的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)版本的及時(shí)更新等[3]。對(duì)于重大隱患而言,信息安全管理人員需要及時(shí)錄入到系統(tǒng)當(dāng)中,并組織制定重大隱患的安全防治計(jì)劃,各個(gè)部門(mén)需要在接收到反饋之后及時(shí)對(duì)問(wèn)題提出整治方案,并在限期內(nèi)處理。信息管理部門(mén)的安全專職人員需要對(duì)隱患庫(kù)當(dāng)中所存在的隱患進(jìn)行跟蹤性治理,并組織相應(yīng)人員進(jìn)行復(fù)查,對(duì)于沒(méi)有及時(shí)按期整改的部門(mén),信息安全專職人員需要在短時(shí)間內(nèi)上報(bào)給信息負(fù)責(zé)人,并由人力資源部門(mén)對(duì)其進(jìn)行績(jī)效考核。每一個(gè)部門(mén)的信息安全專職人員需要根據(jù)計(jì)劃組織該部門(mén)的人員制定相應(yīng)預(yù)案,每一份預(yù)案在制定之后需要在5天之內(nèi)交到本部門(mén)負(fù)責(zé)人審批,并在審批通過(guò)之后上報(bào)信息管理部門(mén)。
2.3安全事件統(tǒng)計(jì)、調(diào)查及組裝整改
信息管理部門(mén)的安全專職人員必須在每一個(gè)月月初時(shí)對(duì)基層部門(mén)的信息安全事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。每一個(gè)系統(tǒng)的安全管理人員需要根據(jù)部門(mén)所發(fā)生的安全事件實(shí)行記錄記錄,并根據(jù)發(fā)生問(wèn)題的原因進(jìn)行針對(duì)性的分析,每一個(gè)月以書(shū)面的形式將所記錄的內(nèi)容提供給管理部門(mén),由管理部門(mén)實(shí)現(xiàn)工作狀況的改進(jìn)與完善。如果后續(xù)查出存在漏報(bào)現(xiàn)象,則需要由人力資源部門(mén)進(jìn)行績(jī)效考核。在發(fā)生安全事件之后,需要在5個(gè)工作日之內(nèi)對(duì)事件進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)并上報(bào),調(diào)查過(guò)程中必須根據(jù)事故調(diào)查和統(tǒng)計(jì)的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行,及時(shí)分析問(wèn)題發(fā)生的主要原因,并堅(jiān)持“四不放”的基本原則,在調(diào)查之后編制事件的調(diào)查報(bào)告,調(diào)查與分析完成之后需要組織相關(guān)人員落實(shí)具體的整改改進(jìn)措施,信息安全事件的每一項(xiàng)調(diào)查任務(wù)都必須嚴(yán)格根據(jù)電力企業(yè)的通報(bào)制度進(jìn)行,務(wù)必保障每一個(gè)行為的合理性。
3評(píng)估與改進(jìn)
借助開(kāi)展提高管理與標(biāo)準(zhǔn)理念以及管理標(biāo)準(zhǔn),明確每一項(xiàng)工作的5W1H,在目的、對(duì)象、地點(diǎn)、時(shí)間、人員、方法等方面實(shí)行管理系統(tǒng),促使信息管理部門(mén)與各個(gè)部門(mén)之間的接口、職責(zé)劃分清晰,達(dá)到協(xié)調(diào)性的分工合作,并借助ITMIS系統(tǒng)實(shí)行流程化的固定管理,嚴(yán)格執(zhí)行企業(yè)各項(xiàng)安全管理標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建信息化的安全管理建設(shè)工作,實(shí)現(xiàn)信息化的安全管理系統(tǒng)建設(shè),在標(biāo)準(zhǔn)的PDCA階段循環(huán)周期借助管理目標(biāo)、職責(zé)分工、管理方法、管理流程、文檔記錄、考核要求等多個(gè)方面的管理提高整體安全性,在信息安全管理的建設(shè)中確保基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的搭建效果,借助行之有效的評(píng)估方式,對(duì)自動(dòng)化管理系統(tǒng)安全檢測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理等多個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估,并逐漸完善自動(dòng)化技術(shù)安全管理的建設(shè)任務(wù),保障安全管理系統(tǒng)的持續(xù)改進(jìn)。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,信息安全工作是系統(tǒng)性的工程,“防范”與“攻擊”、“脆弱”與“威脅”是相互成長(zhǎng)不斷發(fā)展的。對(duì)此,在新時(shí)代之下,電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)安全管理,務(wù)必從管理與技術(shù)兩個(gè)角度著手,確保網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全、應(yīng)用安全、物理安全、數(shù)據(jù)安全,從而實(shí)行多種管理措施,達(dá)到多層面、多角度的安全管理保障,提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)安全管理系統(tǒng)的整體建設(shè)效益,從而提高電網(wǎng)安全性。
參考文獻(xiàn):
[1]魏勇軍,黎煉,張弛等.電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控云平臺(tái)研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2017,40(15):153-158.
[2]朱澤宇,ZhuZe-yu.基于電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用探析[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2015,14(06):233-234.
據(jù)處理部分是其核心,也是信息流的主要表現(xiàn)形式。一些高新技術(shù),比如計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等在電力自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用,讓其數(shù)據(jù)處理工作也日趨復(fù)雜,可以快速以及準(zhǔn)確的獲取和處理數(shù)據(jù)是保證電力自動(dòng)化系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保證。本文對(duì)此作出簡(jiǎn)要的分析和探討。
一、電力自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析
(一)數(shù)據(jù)分類
一般在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中,可以根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)源的不同將其分為原始數(shù)據(jù)以及再生數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)指的就是在現(xiàn)場(chǎng)直接采集的數(shù)據(jù),再生數(shù)據(jù)具體是指在原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行二次加工得到的數(shù)據(jù)。根據(jù)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行更為細(xì)致的分類:
首先就是現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),指的就是在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù),其特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)量特別大,因此對(duì)于此類數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)提出了更高的要求。第二就是基礎(chǔ)數(shù)據(jù),指的是電力設(shè)備數(shù)學(xué)的一些數(shù)據(jù),其屬于設(shè)備管理的基本范疇之內(nèi),例如線路或者發(fā)電機(jī)等。第三就是日常的運(yùn)行數(shù)據(jù),主要有電力自動(dòng)化系統(tǒng)中記錄的數(shù)據(jù)以及各種職能部門(mén)在工作中處理的數(shù)據(jù)。最后就是市場(chǎng)數(shù)據(jù),因?yàn)殡娏π袠I(yè)的市場(chǎng)化改革正在逐步進(jìn)行,所以將市場(chǎng)數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)分類中也是適應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)的必然要求。
(二)數(shù)據(jù)獲取
獲取數(shù)據(jù)也可以被稱為采集數(shù)據(jù),指的是電力自動(dòng)化的輸入,分為數(shù)據(jù)的采集以及處理和轉(zhuǎn)發(fā)等三個(gè)環(huán)節(jié)。與電力自動(dòng)化系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的就是數(shù)據(jù)的傳輸是采集的關(guān)鍵。目前來(lái)看針對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸,主要有有線以及無(wú)線兩種主要方式,有線傳輸?shù)姆绞桨斯饫w和電纜等,無(wú)線傳輸?shù)姆绞接形⒉ㄒ约盁o(wú)線擴(kuò)頻等。目前我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展中主要采用的傳輸方式是有線傳輸,但是無(wú)線傳輸在一些特殊區(qū)域發(fā)揮出重要作用,因?yàn)闊o(wú)線傳輸具有減少鋪設(shè)線路的優(yōu)點(diǎn)所以在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集來(lái)說(shuō)就具有較大優(yōu)勢(shì)。但是無(wú)線傳輸中的一些技術(shù)問(wèn)題還是有待解決的,比如數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性以及可靠性等。如果解決了這些問(wèn)題,無(wú)線傳輸可能成為電力自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的新重點(diǎn)。
二、電力自動(dòng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的特點(diǎn)分析
(一)唯一性的特點(diǎn)
在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中存在著大量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的特點(diǎn)就是具備一定的獨(dú)立性,但是在子系統(tǒng)進(jìn)行交流的過(guò)程中這些數(shù)據(jù)也會(huì)包含其他子系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù),所以子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)會(huì)存在交叉現(xiàn)象,如果不能對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行妥善處理的話就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余的問(wèn)題。一旦出現(xiàn)了數(shù)據(jù)的冗余很可能導(dǎo)致系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)時(shí)能力降低湖或者更新速度較慢,嚴(yán)重的話還可能導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可信度降低。所以說(shuō)為了能有效的保證數(shù)據(jù)的唯一性,就需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理以及日常維護(hù)工作。通常來(lái)說(shuō)對(duì)于離線數(shù)據(jù)庫(kù)可以比較容易進(jìn)行管理,實(shí)現(xiàn)其唯一性難度不高,但是針對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)就需要將數(shù)據(jù)庫(kù)的信息映射到不同工作站的內(nèi)存中,就需要在線進(jìn)行統(tǒng)一管理來(lái)確保不同子工作站的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新來(lái)避免重復(fù)性。
(二)數(shù)據(jù)共享性
目前在數(shù)據(jù)的共享方面主要的方式有文件的共享、基于web的數(shù)據(jù)共享以及直接方位內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)通訊、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)等。基于web的數(shù)據(jù)共享,是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的共享數(shù)據(jù)。目前隨著我國(guó)信息化的進(jìn)行以及網(wǎng)絡(luò)的普及,互聯(lián)網(wǎng)的影響已經(jīng)深入到了社會(huì)的不同層面以及角落,網(wǎng)絡(luò)帶寬也越來(lái)越大,網(wǎng)速也逐步提高,這就使得web數(shù)據(jù)共享方式變得更為可行。跟其他的數(shù)據(jù)共享方式比起來(lái),基于web的數(shù)據(jù)共享技術(shù)充分利用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),具有高效率低成本的優(yōu)勢(shì),但是其缺點(diǎn)也較為明顯,實(shí)時(shí)性較差。近年來(lái),因?yàn)榛趦?nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)共享方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單同時(shí)靈活性和實(shí)時(shí)性較好、訪問(wèn)速度較快等優(yōu)點(diǎn)所以得到了快速發(fā)展,這也是之后電力自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。基于內(nèi)存的數(shù)據(jù)共享指的就是把數(shù)據(jù)放在內(nèi)存中,其缺點(diǎn)就是開(kāi)放性不夠好。為了實(shí)現(xiàn)其開(kāi)放性可以利用dcom技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其訪問(wèn)接口。
三、數(shù)據(jù)流的安全性
目前伴隨著計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,把數(shù)據(jù)流作為信息載體的系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)管理方式開(kāi)始成為主流,通常來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)就是實(shí)時(shí)性以及連續(xù)性、順序性,其過(guò)程中就是從數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)開(kāi)始,數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行流動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的基本策略跟系統(tǒng)的功能有關(guān)。隨著我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的不斷提升出現(xiàn)了越來(lái)越多的需要處理的數(shù)據(jù)流,數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜。所以只有進(jìn)行合理的部署,數(shù)據(jù)流才可以逐步的提高其傳輸?shù)男蕘?lái)保證電力自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性以及可靠性。數(shù)據(jù)流在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的關(guān)鍵,就是要解決系統(tǒng)的統(tǒng)一接口的問(wèn)題以及實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)之間的互聯(lián)。其未來(lái)發(fā)展的基本方向就是實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化策略。 隨著電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的存
儲(chǔ)了急劇增加,互聯(lián)網(wǎng)中的病毒等也開(kāi)始泛濫,但是礙于一些硬件設(shè)備的限制導(dǎo)致了電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份等還是不夠完善,這就大大的增加了數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)丟失很可能會(huì)導(dǎo)致電位運(yùn)行的不穩(wěn)定甚至是癱瘓。所以說(shuō)數(shù)據(jù)的安全問(wèn)題成為了現(xiàn)在電力自動(dòng)化發(fā)展中十分重要的問(wèn)題。可以從以下幾個(gè)角度入手談及提高數(shù)據(jù)安全性。
第一就是制度完善來(lái)確保數(shù)據(jù)安全。要在企業(yè)內(nèi)逐步制定以及完善有關(guān)計(jì)算機(jī)使用和數(shù)據(jù)安全維護(hù)的規(guī)章制度,通過(guò)加強(qiáng)對(duì)工作人員的思想教育來(lái)提高員工對(duì)于數(shù)據(jù)安全的重視晨讀,并且在之后的日常工作中要按照操作規(guī)范等來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸以及保存,形成良好的數(shù)據(jù)安全意識(shí)。
第二就是硬件設(shè)施的安全性,針對(duì)控制室的設(shè)計(jì)等要符合建筑規(guī)范,水電的安裝要符合技術(shù)要求,同時(shí)還需要安裝防火以及防盜、防雷等措施。控制室要有必要的安全保衛(wèi)措施。
最后就是技術(shù)性的安全,系統(tǒng)要有完整性,要安裝必備的防病毒軟件,并且及時(shí)的對(duì)操作系統(tǒng)等進(jìn)行升級(jí),同時(shí)定式更新病毒庫(kù)。有關(guān)數(shù)據(jù)要進(jìn)行及時(shí)的備份。計(jì)算機(jī)來(lái)設(shè)置密碼,重要的文件要加密。數(shù)據(jù)的刪除要進(jìn)行記錄以便可以恢復(fù)誤操作的數(shù)據(jù)。要堅(jiān)持網(wǎng)絡(luò)專用制度,把電力自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)跟商業(yè)網(wǎng)絡(luò)隔離開(kāi)來(lái)。同級(jí)別部門(mén)之間進(jìn)行互相訪問(wèn)是需要設(shè)置密碼,下級(jí)對(duì)于上級(jí)網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)需要進(jìn)認(rèn)證,通過(guò)技術(shù)上的進(jìn)步來(lái)確保數(shù)據(jù)的安全才是核心所在。
結(jié)語(yǔ):
電力自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)會(huì)涉及到多方面內(nèi)容的系統(tǒng),其核心就是數(shù)據(jù)的處理。正確有效的數(shù)據(jù)處理是保證電力自動(dòng)化系統(tǒng)安全有效運(yùn)轉(zhuǎn)的必要手段。目前隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用讓數(shù)據(jù)的處理凸顯出更高的價(jià)值。尤其是我國(guó)目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)逐步興起,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约皩?shí)時(shí)性等問(wèn)題解決之后,必將成為數(shù)據(jù)處理的重要增長(zhǎng)點(diǎn),所以基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理等將是一個(gè)新的課題。
參考文獻(xiàn):
[1] 黎燦兵,劉曉光,趙弘俊,文燕,李大勇.中壓配電網(wǎng)不良負(fù)載數(shù)據(jù)分析與處理方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2008(20).
[2] 王松月,楊福興.基于ARM 920T嵌入式通信控制系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)[J].電力自動(dòng)化設(shè)備2006(06).
關(guān)鍵詞:同步電動(dòng)機(jī);電力拖動(dòng);變頻調(diào)速;功率因數(shù)補(bǔ)償
在同步電動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中,其穩(wěn)定性的控制是關(guān)鍵。而電力拖動(dòng)是影響其穩(wěn)定性的主要因素,如何實(shí)現(xiàn)同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速相同是本文討論的重點(diǎn)。
一、同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)
正常運(yùn)行狀態(tài)下的同步電動(dòng)機(jī),其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持不變,確保定子與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)因電磁作用所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),從而使其產(chǎn)生穩(wěn)定的電磁轉(zhuǎn)矩。因此同步電動(dòng)機(jī)可以帶動(dòng)負(fù)載在同步速度下穩(wěn)定運(yùn)行。但由于能夠處于穩(wěn)定狀態(tài),直接起動(dòng)將影響其機(jī)械性能。由于其使用電源為50Hz交流電源,加大了其起動(dòng)難度。同時(shí),三相定子繞組連接三相對(duì)稱電源后,如定子磁場(chǎng)N極與轉(zhuǎn)子磁極的S極接觸,雖受到異性磁極的吸引,但由于轉(zhuǎn)子自身的慣性較大,并不能使靜止的轉(zhuǎn)子發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。如此狀態(tài)循環(huán)下,轉(zhuǎn)子無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)而只能在原處擺動(dòng)。這使得因此同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)問(wèn)題成為難題,要確保其起動(dòng)過(guò)程中穩(wěn)定性不受到影響,可采取以下措施:
(一)輔助電動(dòng)機(jī)起動(dòng)
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)同步電動(dòng)機(jī)的牽引,可選一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī),并要求其極數(shù)與同步電動(dòng)機(jī)一致。若同步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子未加入勵(lì)磁,需要將轉(zhuǎn)子借助輔助電動(dòng)機(jī)牽引以接近或達(dá)到同步轉(zhuǎn)速,完成之后將直流勵(lì)磁電流通入到同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組中,將同步電動(dòng)機(jī)利用整步轉(zhuǎn)矩將接入電網(wǎng)。實(shí)際上,在完成定子的同步運(yùn)行后,輔助電動(dòng)機(jī)已失效。要降低不必要的電能損耗,應(yīng)停止輔助電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。輔助電動(dòng)機(jī)起動(dòng)法主要應(yīng)用于同步調(diào)相機(jī)起動(dòng)和空載起動(dòng),但其需要較多的設(shè)備,且操作相對(duì)較為復(fù)雜。
(二)異步起動(dòng)
異步起動(dòng)主要靠安裝在同步電動(dòng)機(jī)上的異步電動(dòng)機(jī)繞組實(shí)現(xiàn)。其操作原理為:將定子通電,靠起動(dòng)繞組中所產(chǎn)生的異步電磁轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。在其轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí),通入勵(lì)磁電流,通過(guò)同步電磁轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)。異步起動(dòng)主要靠安裝在電動(dòng)機(jī)上的繞組實(shí)現(xiàn),所需設(shè)備較少,操作方便。需要注意的是,要避免異步起動(dòng)時(shí)勵(lì)磁繞組的開(kāi)路狀態(tài)。這是由于開(kāi)路狀態(tài)下,過(guò)多的勵(lì)磁繞組匝數(shù)將造成定子的感應(yīng)電壓升高,從而導(dǎo)致其絕緣性能下降甚至消失,容易造成安全事故,這是異步起動(dòng)最大的缺點(diǎn)。同時(shí),這種起動(dòng)方式過(guò)程不能使磁繞組直接短路。否則將造成勵(lì)磁繞組的單相電流過(guò)大,并且在旋轉(zhuǎn)氣隙磁場(chǎng)的共同作用下, 附加轉(zhuǎn)矩增大。根據(jù)異步起動(dòng)的轉(zhuǎn)矩特點(diǎn),在其起動(dòng)時(shí),可選擇實(shí)阻值約為勵(lì)磁繞組10倍的起動(dòng)電阻,并將其與轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組連接。這樣可以減小勵(lì)磁繞組的感應(yīng)電流,降低單軸轉(zhuǎn)矩對(duì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的影響。
二、同步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速
同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與供電電源頻率之間始終保持同步并處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),也就是說(shuō),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速只與電源頻率有關(guān),與負(fù)載之間無(wú)必要聯(lián)系。也就是說(shuō),要實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)速的改變,變頻調(diào)速是唯一的方法。目前,變頻調(diào)速系統(tǒng)主要為自控式調(diào)控系統(tǒng)和他控式調(diào)試系統(tǒng)。
(一)自控式同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)
自控式同步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速的優(yōu)勢(shì)在于消除了其轉(zhuǎn)子振蕩和失步而出現(xiàn)的安全問(wèn)題,自控式同步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)由安裝在電動(dòng)機(jī)軸端的檢測(cè)器為主, 該檢測(cè)器的主要作用就是通過(guò)信號(hào)的發(fā)出電力電子器件的頻率和導(dǎo)通順序,實(shí)現(xiàn)定子轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持同步,消除了負(fù)載對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的沖擊。目前,該變頻裝置可采用交-交型或交-直-交型。自控式同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)不再使用旋轉(zhuǎn)接觸式換向器,而是采用了電力電子逆變器與轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器。自控式變頻同步電動(dòng)機(jī)的變頻裝置具有差異,這要影響無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)的電流使用交流還是直流。
(二)他控式同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速
交-直-交變頻器是他控式同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要應(yīng)用裝置,其變頻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與自控式變頻系統(tǒng)相比較為簡(jiǎn)單,通常只有一臺(tái)中變頻器供電,因此操作較為簡(jiǎn)單,但相對(duì)來(lái)說(shuō),變頻效率不高。但能夠作為變頻起動(dòng)裝置,確保同步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng),或?qū)⑵鋺?yīng)用于多臺(tái)同步電動(dòng)機(jī)的同時(shí)調(diào)速。但他控式同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速性能較差,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,存在轉(zhuǎn)子振蕩和失步等安全問(wèn)題,因此應(yīng)用并不多。
三、總結(jié)
同步電動(dòng)機(jī)只有在轉(zhuǎn)速等于同步速度時(shí)才能產(chǎn)生恒定不變的同步電磁轉(zhuǎn)矩。該電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,主要問(wèn)題在于其起動(dòng)。如何保持轉(zhuǎn)子與定子速度的一致是保證其穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。目前,同步電動(dòng)機(jī)所用電源多為50Hz的交流電源,這使得其從靜止?fàn)顟B(tài)到運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變較為困難。隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,運(yùn)行在系統(tǒng)上的主要負(fù)載為異步電動(dòng)機(jī)和變壓器。這使電網(wǎng)必須要擔(dān)負(fù)電感性的無(wú)功功率,從而造成線路損耗,因此同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)是其運(yùn)行中最重要的問(wèn)題。(作者單位:海南師范大學(xué))
參考文獻(xiàn):