測量系統(tǒng)范文
時(shí)間:2023-04-03 05:03:41
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篇1
【關(guān)鍵詞】軌距尺;道尺;軌距調(diào)整器
1 技術(shù)需求
列車在線路上運(yùn)行,對鋼軌產(chǎn)生橫向作用力,軌距偏差將引起列車蛇行。對無碴線路,中國驗(yàn)標(biāo)中要求軌距偏差±1mm,軌距變化率1/1500,軌距精調(diào)是無碴線路鋪設(shè)與工務(wù)日常養(yǎng)護(hù)的重要內(nèi)容,軌距調(diào)整時(shí)會(huì)用到軌距調(diào)整器。為了提高精調(diào)工作效率及降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度,開發(fā)了一種新型的精調(diào)用工具。
目前軌距調(diào)整器需要使用道尺[1-2]、軌距調(diào)整器[3]、內(nèi)燃機(jī)螺栓扳手、撬棍等工具調(diào)整軌距及固定鋼軌。軌距精調(diào)作業(yè)可以分為5步進(jìn)行:1)用扳手扭松螺絲。2)放好軌距塊及墊片。3)多個(gè)軌距調(diào)整器按照約60cm的距離依次掛到2個(gè)枕軌之間,對照道尺示數(shù),用軌距調(diào)整器將鐵軌固定。4)用內(nèi)燃機(jī)螺栓扳手鎖緊螺絲。5)撤卸軌距調(diào)整器,往前繼續(xù)下一段調(diào)整。上述操作復(fù)雜而且現(xiàn)場混亂,可以有改進(jìn)的地方。因此設(shè)計(jì)了一種新型的軌距調(diào)整工具。
新的軌距調(diào)整工具將軌距調(diào)整器、道尺、螺栓扳手集成在一起,使用道尺測量出軌距,軌距調(diào)整器根據(jù)測量結(jié)果自動(dòng)調(diào)整軌距到設(shè)定值,然后扳手就將螺栓緊固。道尺的操作由人工改為電動(dòng)機(jī)構(gòu)自動(dòng)控制,需要設(shè)計(jì)輔助測量系統(tǒng)。
2 道尺輔助測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理
道尺測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。道尺固定在測量小車的凹行導(dǎo)軌內(nèi),小車上有兩個(gè)提升電機(jī)1,在電機(jī)1的作用下道尺可以沿著支架2上下運(yùn)動(dòng)。沒有進(jìn)行測量時(shí),小車可以在鐵軌上推行,此時(shí)提升電機(jī)1將道尺拉倒支架的上端,電磁鐵10處于失電狀態(tài),插銷7將道尺4的拉手8頂緊,道尺4的活動(dòng)測頭5向內(nèi)收進(jìn)。測量時(shí),電機(jī)1將道尺4下落靠緊鐵軌,電磁鐵10通電,插銷7下落,拉手8放松,活動(dòng)測頭5頂緊鐵軌3內(nèi)側(cè),電磁鐵11推動(dòng)道尺,使固定測頭6靠緊另一側(cè)的鐵軌內(nèi)側(cè),道尺處于測量位置。
3 結(jié)語展望
此項(xiàng)目在原有道尺的基礎(chǔ)上增加輔助的測量機(jī)構(gòu),改進(jìn)了傳統(tǒng)精調(diào)過程中人工手持軌距尺測量的不足,使之能滿足新的工作要求,道尺輔助測量系統(tǒng)的開發(fā)為提高軌道精調(diào)作業(yè)自動(dòng)化水平奠定了基礎(chǔ)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]黃敏捷.0級(jí)和1級(jí)標(biāo)尺軌距尺設(shè)計(jì)原理論證[J].中國計(jì)量,2016(7):71-73.
篇2
【關(guān)鍵詞】三星系統(tǒng);RTK;工程測量;特點(diǎn);應(yīng)用
一、三星系統(tǒng)簡介
三星系統(tǒng)是指目前的GPS、GLONASS、北斗。
GPS 系統(tǒng)的全稱是衛(wèi)星測時(shí)導(dǎo)航/ 全球定位系統(tǒng)( Navig at ion Satellite T iming And Ranging/ Global Positioning Sy stem) , 它是美國國防部于1973 年12 月批準(zhǔn)研制的以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng), 整個(gè)系統(tǒng)由三大部分組成——空間GPS 衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)以及用戶設(shè)備GPS 接收機(jī)。該系統(tǒng)具有全能性 、全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性的導(dǎo)航、定位和定時(shí)的功能, 它可以向數(shù)目不限的全球用戶連續(xù)地提供三維坐標(biāo)、速度及時(shí)間信息。
GLONASS系統(tǒng)(俄語:ГЛОНАСС,全名ГЛОбальная НАвигационная Спутник овая Система,英文可解釋為GLObal NAviga tion Satellite System,意譯全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)),是由俄羅斯研發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。GLONASS系統(tǒng)由衛(wèi)星、地面測控站和用戶設(shè)備三部分組成。目前的系統(tǒng)由21顆工作星和3顆備份星組成,分布于3個(gè)軌道平面上,每個(gè)軌道面有8顆衛(wèi)星,軌道高度1萬9000公里,運(yùn)行周期11小時(shí)15分。
北斗導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System)是中國正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端三部分組成。目前空間段有14顆衛(wèi)星,包括4顆MEO(高度圓軌道)衛(wèi)星、5顆IGSO(傾斜地球同步軌道)衛(wèi)星、5顆GEO(地球靜止軌道)衛(wèi)星。該系統(tǒng)于2012年12月起正式提供服務(wù)。
目前的測量設(shè)備已經(jīng)可以同時(shí)接收以上三種衛(wèi)星的信號(hào),從而使得儀器在空間可用性,時(shí)間可用性,以及可靠性方面大大提高。
二、三星系統(tǒng)測量技術(shù)的主要特點(diǎn)
1、定位精度高。實(shí)踐證明, 三星系統(tǒng)用載波相位觀測量進(jìn)行靜態(tài)相對定位在小于50 km 的基線上可達(dá)1 ppm;工程精密定位中, 平面位置誤差小于1mm( 1 h 以上觀測) ; 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位( RTK) 可達(dá)厘米級(jí)的精度。
2、觀測時(shí)間短。目前, 20 km 以內(nèi)靜態(tài)相對定位的時(shí)間僅需15~20 min, 快速靜態(tài)定位只需2 min 左右, 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位每站觀測1~2 s 就可完成。
3、測站間無需通視。這是三星測量技術(shù)區(qū)別于常規(guī)測量的最大優(yōu)點(diǎn), 尤其是布設(shè)長大線路施工控制網(wǎng)時(shí),可省去大量過渡點(diǎn)的測量, 大大減少測量作業(yè)時(shí)間和費(fèi)用。
4、操作簡便。三星系統(tǒng)接收機(jī)自動(dòng)化程度非常高, 外業(yè)觀測時(shí), 測量人員的任務(wù)只是安置儀器、量取天線高、開關(guān)機(jī)及監(jiān)視儀器工作狀態(tài)。
5、全球全天候測量。目前衛(wèi)星數(shù)已達(dá)60多顆, 正常情況下隨時(shí)都可以進(jìn)行測量定位。
三、三星全球定位系統(tǒng)在工程測量中的應(yīng)用
三星全球定位系統(tǒng)在工程測量中的應(yīng)用越來越廣泛, 這主要依賴于三星系統(tǒng)可以向全球任何用戶全天候地連續(xù)提供高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時(shí)間信息等技術(shù)參數(shù)。工程測量主要應(yīng)用了三星系統(tǒng)的兩大功能: 靜態(tài)功能和動(dòng)態(tài)功能。利用靜態(tài)定位技術(shù)和動(dòng)態(tài)定位技術(shù)相結(jié)合的方法可以高效、高精度地完成公路平面控制測量。例如在公路控制測量中使用靜態(tài)功能這一技術(shù)進(jìn)行定線測量的精度可以完全滿足公路勘察設(shè)計(jì)和公路建設(shè)的精度要求。下面以三星測量技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用為例介紹三星系統(tǒng)在實(shí)際工程測量工作中的應(yīng)用。
近幾年國內(nèi)高等級(jí)公路建設(shè)迎來前所末有的發(fā)展機(jī)遇, 這就對勘測設(shè)計(jì)提出了更高的要求, 公路設(shè)計(jì)已實(shí)現(xiàn)CAD化, 有些軟件本身還要求提供地面數(shù)字化測繪產(chǎn)品的支持; 建立勘測、設(shè)計(jì)、施工、后期管理一體化的數(shù)據(jù)鏈, 減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)抄、輸入等中間環(huán)節(jié), 是公路勘測設(shè)計(jì)“內(nèi)外業(yè)一體化”的要求。目前公路勘測中雖已采用電子全站儀等先進(jìn)儀器設(shè)備, 但常規(guī)測量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制, 作業(yè)強(qiáng)度大, 且效率低, 大大延長了設(shè)計(jì)周期??睖y技術(shù)的進(jìn)步在于設(shè)備引進(jìn)和技術(shù)改造, 在目前的技術(shù)條件下引入三星測量技術(shù)應(yīng)當(dāng)是首選。當(dāng)前, 用靜態(tài)或快速靜態(tài)方法建立沿線總體控制測量, 為勘測階段測繪帶狀地形圖、路線平面、縱橫斷面測量提供依據(jù); 在施工階段為橋梁, 隧道建立施工控制網(wǎng), 這僅僅是三星測量技術(shù)在公路測量中應(yīng)用的初級(jí)階段, 公路測量的技術(shù)潛力蘊(yùn)于RTK(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位) 技術(shù)的應(yīng)用之中。下面就RTK技術(shù)在公路勘測中的應(yīng)用作簡單的介紹。
實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)( RTK )定位有快速靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位兩種測量模式, 兩種定位模式相結(jié)合, 在公路工程中的應(yīng)用可以覆蓋公路勘測、施工放樣、監(jiān)理和GIS(地理信息系統(tǒng))前端數(shù)據(jù)采集。
1、快速靜態(tài)定位模式
要求GPS接收機(jī)在每一流動(dòng)站上, 靜止的進(jìn)行觀測。在觀測過程中, 同時(shí)接收基準(zhǔn)站和衛(wèi)星的同步觀測數(shù)據(jù), 實(shí)時(shí)解算整周未知數(shù)和用戶站的三維坐標(biāo), 如果解算結(jié)果的變化趨于穩(wěn)定,且其精度已滿足設(shè)計(jì)要求, 便可以結(jié)束實(shí)時(shí)觀測。
2、動(dòng)態(tài)定位
也就是目前的RTK技術(shù),能夠時(shí)時(shí)顯示要測量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。其定位精度可以達(dá)到厘米級(jí)。動(dòng)態(tài)定位模式在公路勘測階段有著廣闊的應(yīng)用前景, 可以完成地形圖測繪、中樁測量、橫斷面測量、縱斷面測量等工作。且整個(gè)測量過程不需通視, 有著常規(guī)測量儀器(如全站儀)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。
3、RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
RTK技術(shù)主要具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示經(jīng)可靠性檢驗(yàn)的厘米級(jí)精度的測量成果;
(2)徹底擺脫了由于粗差造成的返工, 提高了RTK作業(yè)效率;
(3)作業(yè)效率高, 每個(gè)放樣點(diǎn)只需要停留2~ 4 s, 其精度和效率是常規(guī)測量所無法比擬的;
(4)應(yīng)用范圍廣, 可以涵蓋公路測量(包括平、縱、橫), 施工放樣, 監(jiān)理, 竣工測量, 養(yǎng)護(hù)測量, G IS前端數(shù)據(jù)采集諸多方面;
(5)如輔助相應(yīng)的軟件, RTK 可與全站儀聯(lián)合作業(yè), 充分發(fā)揮RTK與全站儀各自的優(yōu)勢。
參考文獻(xiàn):
[1]馬奔騰,趙新躍. GPS技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用[J]. 科技資訊. 2008(11)
[2]李亞東. 淺議GPS技術(shù)在現(xiàn)代化測量中的應(yīng)用[J]. 華章. 2011(17)
作者簡介:
篇3
關(guān)鍵詞: PPMS;GPIB;物性測量
改革開放以來,隨著國內(nèi)科學(xué)研究的不斷發(fā)展和壯大,越來越多的先進(jìn)科研儀器逐步進(jìn)入中國,并且數(shù)量開始越來越多。其中,美國量子設(shè)計(jì)(Quantum Design)公司生產(chǎn)的PPMS就是一款基于自身2K—400 K溫度范圍,可高達(dá)16特斯拉強(qiáng)磁場環(huán)境下的多功能測試系統(tǒng)(如圖1所示)。
PPMS的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在它本身優(yōu)異的溫度控制功能,以及利用超導(dǎo)磁體所實(shí)現(xiàn)的十幾特斯拉的強(qiáng)磁場環(huán)境。其本身集成在這個(gè)溫度和磁場平臺(tái)上的各個(gè)測試不同物理參數(shù)的組件,主要通過不同的測試單元配合不同的測試桿實(shí)現(xiàn)(如圖2所示),本身并不是很強(qiáng)大。例如電輸運(yùn)測量,無論是直流電輸運(yùn)還是交流電輸運(yùn),可測量的參數(shù)范圍非常有限,通常,電阻的測量最高只能到106歐姆,交流電輸運(yùn)的頻率測量范圍也非常有限。這極大的限制了PPMS這個(gè)溫度磁場平臺(tái)性能的充分發(fā)揮。
這些限制主要源自于PPMS本身的各個(gè)測試組件的閾值以及PPMS內(nèi)部復(fù)雜電路之間的相互干擾等因素。而利用各種商業(yè)化的儀表產(chǎn)品,我們在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)卻可以通過自行設(shè)計(jì)來搭建所需要的測試系統(tǒng),并編寫相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量。例如對于前面所描述的電阻測量,只要合理的設(shè)計(jì)測試電路,解決好可能存在的漏電或電磁干擾等問題,選擇Keithley 6517B高阻表就可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)1012歐姆電阻的測量。由此可見,我們自行搭建的測試組件所能實(shí)現(xiàn)的測試功能遠(yuǎn)優(yōu)越于PPMS本身所集成的組件。
如果能夠利用PPMS本身的溫度磁場環(huán)境,并設(shè)計(jì)出能夠?qū)崿F(xiàn)所需測試功能的樣品桿(主要用于放置樣品和引線布局),同時(shí)解決好樣品桿的導(dǎo)熱問題以及電磁屏蔽等問題,我們便可以實(shí)現(xiàn)在PPMS腔體環(huán)境下的個(gè)性化測量(例如圖3所示的用于介電常數(shù)測量的自行設(shè)計(jì)的樣品桿)。另外,由于PPMS本身使用GPIB線纜通信,并預(yù)留了可擴(kuò)展的接口,這為實(shí)現(xiàn)PPMS和外接儀表的相互控制以及數(shù)據(jù)采集帶來了方便。鑒于以上諸多有利因素,我們不但可以在PPMS上擴(kuò)大原有的測試功能,而且還擴(kuò)展我們自己的個(gè)性化的測試系統(tǒng)。
其中,樣品桿的設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),這主要設(shè)計(jì)到導(dǎo)熱和絕熱材料的選擇和線纜的屏蔽以及絕熱問題。通常,選擇低溫下導(dǎo)熱性好的銅作為PPMS恒溫區(qū)的樣品支撐部分,并用藍(lán)寶石等導(dǎo)熱性比較好且絕緣性比較高的材料作為絕緣層。整個(gè)黃銅部分用導(dǎo)熱性極差的不銹鋼管連接到樣品腔的頂端,做好真空的密封以及電極的過度,測試所用導(dǎo)線可以選用同軸線纜屏蔽腔體內(nèi)存在的電磁干擾。至此,樣品的固定以及引線的連接部分得到解決。通常,樣品桿的設(shè)計(jì)可以用Solidworks
或Autocad等輔助設(shè)計(jì)軟件來完成圖紙的設(shè)計(jì),并由機(jī)械加工廠來完成機(jī)械加工。
我們知道,實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺(tái)(Laboratory Virtual
Instrumentation Engineering Workbench,簡稱LabVIEW)是美國國家儀器公司所開發(fā)的圖形化程式編譯平臺(tái),并廣泛應(yīng)用于工業(yè)界、學(xué)術(shù)界以及研究實(shí)驗(yàn)室,并被視為標(biāo)準(zhǔn)的儀器控制和數(shù)據(jù)采集軟件。由于PPMS本身使用GPIB接口來連接各個(gè)需要通信的部件,我們也可以方便的把實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展功能所需的儀表用GPIB線纜連接到PPMS上,并使用LabVIEW編寫程序,自動(dòng)采
集測試中需要記錄的各個(gè)參數(shù),這極大的提供了測試的方便。
目前為止,PPMS在世界范圍內(nèi)得到了非常廣泛的應(yīng)用,除了本身集成的多項(xiàng)功能外,也源自于它的可擴(kuò)展性能。據(jù)我們了解,利用前面描述的擴(kuò)展的方法,很多的研究小組已經(jīng)在PPMS上實(shí)現(xiàn)了除了常規(guī)功能以外的更多物理參數(shù)的測量。例如通過外接LCR表或者阻抗分析儀,并設(shè)計(jì)樣品桿,實(shí)現(xiàn)了在PPMS平臺(tái)上的阻抗譜、介電常數(shù)、磁電容等介電性質(zhì)的測量;利用集成到PPMS上的皮安計(jì),實(shí)現(xiàn)PPMS系統(tǒng)上的熱釋電流、磁釋電流(溫度和磁場引起的樣品電極化強(qiáng)度的變化而釋放出的皮安量級(jí)的電流信號(hào))等溫度或磁場誘導(dǎo)的鐵電性質(zhì)的測量;利用集成到PPMS上的鐵電分析儀,并設(shè)計(jì)能夠耐高電壓的樣品桿,實(shí)現(xiàn)不同溫度和磁場下的電滯回線的測量等等。
由此可見,在物性測量系統(tǒng)PPMS上,發(fā)展自己的測試系統(tǒng)可行而且非常有必要。不但能夠充分的利用PPMS的溫度磁場平臺(tái),盡量擴(kuò)大原有功能的參數(shù)范圍,而且能夠進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)更多物理參數(shù)的測量。當(dāng)然,任何物理參數(shù)的測量,需要充分的了解這個(gè)物理參數(shù)的意義和相應(yīng)的測量原理,然后利用輔助設(shè)計(jì)軟件等,將想法付諸現(xiàn)實(shí)。其實(shí),其他類似于PPMS的溫度磁場平臺(tái),我們也可以采取類似的方案來做相同的擴(kuò)展功能,只要我們詳細(xì)了解相應(yīng)儀器的原理。
關(guān)于PPMS的基礎(chǔ)功能的介紹,大家可以參考曹立志等人的文獻(xiàn)以及PPMS的相關(guān)手冊[1,2]。
希望本文能對使用類似平臺(tái)的廣大工作者提供一定的參考。
參考文獻(xiàn):
[1]張焱、高政祥、高進(jìn)、曹立志,磁性測量儀器(MPMS—XL)的原理及應(yīng)用,現(xiàn)代儀器,2003,5:36—39.
篇4
冷軋1250五連軋機(jī)X射線測厚儀測量系統(tǒng)自投用來故障較多,分析認(rèn)為影響測量系統(tǒng)穩(wěn)定性的原因是有電磁干擾、系統(tǒng)設(shè)備故障和無線電干_,并介紹了在提高系統(tǒng)的抗干擾能力、改造設(shè)備和屏蔽無線電干擾等方面的改進(jìn)與優(yōu)化措施及其效果。
【關(guān)鍵詞】測厚儀 電磁干擾 安全端子模塊
1 前言
厚度是冷軋產(chǎn)品最重要的指標(biāo)之一,X射線測厚儀作為厚度測量的設(shè)備,是冷軋的關(guān)鍵設(shè)備之一。冷軋1250五連軋機(jī)的測厚儀測量系統(tǒng)自投用的一年時(shí)間內(nèi),系統(tǒng)就經(jīng)常發(fā)生各種各樣的故障,故障時(shí)間多達(dá)790分鐘,嚴(yán)重影響生產(chǎn)。為了解決測量系統(tǒng)故障較多等問題,本文組織分析,結(jié)合實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn),提出了相應(yīng)的解決辦法。
2 分析與改進(jìn)
2.1 測厚儀測量系統(tǒng)介紹
系統(tǒng)由四臺(tái)IMS公司的測厚儀、四個(gè)現(xiàn)場操作站、四臺(tái)冷卻水箱和主控柜組成,主控柜里面有一臺(tái)M-SERVER工控機(jī)、一臺(tái)M-CLIENT工控機(jī)、EtherCat端子模塊和安全端子模塊。系統(tǒng)有兩個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò):以太網(wǎng)和EtherCat現(xiàn)場總線。以太網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)連接四臺(tái)測厚儀厚度信號(hào)的傳輸和現(xiàn)場操作,EtherCat現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)設(shè)備的動(dòng)作和邏輯運(yùn)算。
2.2 問題分析
通過對一年來發(fā)生的故障進(jìn)行分析,可得到導(dǎo)致故障的原因:無線電干擾、電磁干擾、系統(tǒng)設(shè)備故障,具體分析如下。
2.2.1 電磁干擾
電磁干擾(EMI),主要有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾主要是電氣設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過導(dǎo)電介質(zhì)或公共電源線互相產(chǎn)生干擾;輻射干擾是指電氣設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過空間耦合把干擾信號(hào)傳給另一個(gè)電子設(shè)備。四臺(tái)測厚儀周邊都有大效率的電機(jī),這幾臺(tái)電機(jī)是主要的干擾源。安全端子模塊最容易受到電磁干擾,安全端子模塊有線路檢測功能,能夠?qū)Χ搪坊蛘邤嗑€等外部故障進(jìn)行診斷,因?yàn)橛羞@些的診斷功能,所以安全端子模塊對線路的運(yùn)行要求高,也容易受干擾報(bào)故障。
2.2.2 系統(tǒng)設(shè)備故障
系統(tǒng)容易發(fā)生故障的設(shè)備有: EtherCat端子模塊、水冷卻器和C型架行走電機(jī)等。其故障現(xiàn)象:在現(xiàn)場的EtherCat端子模塊散熱效果差導(dǎo)致?lián)p壞;測厚儀冷卻水流量低和X射線管溫度高報(bào)警,原因是水冷卻器與測厚儀的水管過長,而且受地面環(huán)境所限轉(zhuǎn)彎角過多,導(dǎo)致流量和冷卻效果差;四臺(tái)測厚儀隨機(jī)出現(xiàn)不能從軋線上退出來標(biāo)定,原因是C型架行走電機(jī)的抱閘抱死不能打開。
2.2.3 無線電干擾
測厚儀在正常生產(chǎn)中,有好幾次莫名其妙的故障:安全端子模塊報(bào)故障,但檢查模塊和線路都是正常的,重啟系統(tǒng)就正常。后來在一次偶然的機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn),在測厚儀主控柜柜門打開時(shí),值班人員在旁使用對講機(jī),測厚儀就會(huì)受到干擾,由此可知無線電也會(huì)對系統(tǒng)進(jìn)行干擾。對講機(jī)的功率為3W,在工作經(jīng)常會(huì)使用,但也未發(fā)生過類似的事故,這也說明測量系統(tǒng)抗無線電干擾能力弱。
2.3 改進(jìn)措施
經(jīng)過上述問題分析,造成X射線測厚儀系統(tǒng)故障的主要原因有電磁干擾、系統(tǒng)自身故障和無線電干擾。因此,為了減少系統(tǒng)故障的發(fā)生率,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,必須從抗干擾、改造設(shè)備和屏蔽無線電干擾等方面進(jìn)行改進(jìn)。
2.3.1 提高系統(tǒng)的抗干擾能力
介紹改進(jìn)措施前,先要理解電磁兼容性這個(gè)名詞,國標(biāo)GB/T 4365-2003對它的定義:“設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作并不對其環(huán)境中的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力”。因此可知,電磁兼容性要求設(shè)備或系統(tǒng)能達(dá)到下面標(biāo)準(zhǔn):
(1)設(shè)備或系統(tǒng)在正常工作中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁騷擾不能超過一定的限值;
(2)設(shè)備或系統(tǒng)對所在環(huán)境中存在的電磁騷擾具有一定程度的抗擾度,也就是電磁敏感性。
也就是說,要解決電磁干擾,有兩種辦法:
(1)把干擾源去掉;
(2)提高測厚儀系統(tǒng)的抗干擾能力。
在本例中,干擾源電機(jī)是客觀存在的,不可去掉的,只能從提高系統(tǒng)的抗干擾能力入手。
主要措施如下:
(1)傳統(tǒng)的電纜的橋架是敷設(shè)在地面,我們把測厚儀槽式橋架改為懸空架設(shè),這樣可在空間上與干擾源保持一段距離從而抗干擾能力增強(qiáng)。
(2)重新敷設(shè)信號(hào)接地、屏蔽接地和安全接地。把四臺(tái)測厚儀、四個(gè)現(xiàn)場操作站和主控柜中信號(hào)接地連接起來,使測量系統(tǒng)的地電位保持一致,這樣對外磁場的空間干擾進(jìn)行削減;并保證安全接地與信號(hào)接完全分離。
(3)測量系統(tǒng)的端子模塊與一級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)的快停電纜連接斷開,只使用DP通訊電纜與一級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)通訊,進(jìn)一步切斷外部的直接干擾。
2.3.2 改造設(shè)備
針對設(shè)備出現(xiàn)的故障,通過改造設(shè)備等措施,很好地解決了問題。具體措施如下:
(1)在個(gè)別EtherCat端子模塊旁加上小風(fēng)扇,助其散熱。
(2)根據(jù)測厚儀C型架行走電機(jī)的減速比,把電機(jī)抱閘去掉,測厚儀也能精準(zhǔn)停止,這樣就杜絕移動(dòng)故障。
(3)冷卻水箱重新布置,水管架空敷設(shè),避免轉(zhuǎn)彎角多和布管過長,保證X射線管的溫度穩(wěn)定。
2.3.3 屏蔽無線電
無線電波是由變化的電場和變化的磁場組成,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,磁場與電場缺一不可,否則就無法傳播。當(dāng)空中電場在金屬網(wǎng)的周圍形成后,由于導(dǎo)電金屬的短路作用,破壞了電場的形成。基于以上所述,無線電波到達(dá)金屬網(wǎng)區(qū)域后,電場消失,無法繼續(xù)產(chǎn)生磁場,從而截?cái)嗔藷o線電波的繼續(xù)傳播. 測量系統(tǒng)的主控柜其實(shí)就是一個(gè)很好的金屬屏蔽體,但是在柜門關(guān)閉的前提下。所以只要車間管理上規(guī)定:在生產(chǎn)時(shí),禁止在測厚儀主控柜旁使用對講機(jī)和確保柜門是關(guān)閉,并在主控柜上標(biāo)識(shí)禁用對講機(jī)。
3 結(jié)語
針對X射線測厚儀測量系統(tǒng)存在的問題,經(jīng)過綜合實(shí)施以上措施后,效果非常明顯,系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到極大提高,經(jīng)統(tǒng)計(jì)測厚儀的故障時(shí)間下降約95%,基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)備穩(wěn)定高效運(yùn)行,為冷軋產(chǎn)品的厚度控制提供了設(shè)備保證。
篇5
車身測量的實(shí)質(zhì)就是用測量工具或設(shè)備測量出車身上基準(zhǔn)點(diǎn)之間的相對距離數(shù)據(jù),并與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析,以確定車身是否變形和變形的具體數(shù)值。在汽車領(lǐng)域中,此類設(shè)備最先應(yīng)用于汽車制造行業(yè),通常用于車身以及部件的設(shè)計(jì)、檢驗(yàn),有較高的自動(dòng)化程度和精度(可達(dá)微米級(jí)),所以該類設(shè)備價(jià)格大都比較昂貴。后來,此類設(shè)備被簡化后運(yùn)用于車輛的修復(fù)(探頭的定位精度可達(dá)0.5mm),多數(shù)作為大梁校正設(shè)備的配套測量系統(tǒng)使用。車身電子測量系統(tǒng)具有測量精度高、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫強(qiáng)大、操作簡便、能打印輸出直觀的報(bào)告結(jié)果等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用到事故車維修、維修質(zhì)量檢測、維修質(zhì)量糾紛鑒定、專業(yè)院校教學(xué)、二手車評(píng)估等領(lǐng)域。
一、車身電子測量系統(tǒng)的應(yīng)用
1 車輛維修中的應(yīng)用
(1)在車身整形作業(yè)中的應(yīng)用
在車身修復(fù)過程中為維修人員提供車身各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)測量,并將測量數(shù)據(jù)與出廠時(shí)標(biāo)準(zhǔn)車身數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,指導(dǎo)維修人員進(jìn)行維修,從而提高車身修復(fù)的精度、降低事故車的維修難度,使整個(gè)修復(fù)過程變得有據(jù)可依。車身電子測量系統(tǒng),不但可以進(jìn)行維修前、維修后對車身的測量,還可以配合校正臺(tái)進(jìn)行拉伸修復(fù)時(shí)的同步檢測,維修人員通過電腦顯示的拉伸數(shù)據(jù),可以準(zhǔn)確的控制拉伸的方向及拉伸的力度。
(2)檢測受損零件
在維修作業(yè)過程中,對一些變形不明顯的部件,我們并不容易確定是否一定要更換。利用角度線位測量式車身電子測量系統(tǒng)就很容易對配件進(jìn)行檢驗(yàn),來決定是否對其更換,從而提高維修企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2 事故評(píng)估定損中的應(yīng)用
在事故車的維修過程中,承修方(維修企業(yè))、賠付方(保險(xiǎn)公司)和客戶之間往往會(huì)在車輛的賠付金額的確定上意見不統(tǒng)一。爭議的焦點(diǎn)多集中在對事故車輛損失程度的評(píng)定上。利用車身電子測量系統(tǒng)測量后可以出具一份相對于三方都有說服力的檢測報(bào)告,以便對車輛的損失程度和維修費(fèi)用達(dá)成共識(shí)。
3 鑒定檢測
在二手車輛定價(jià)評(píng)估過程中引入車身電子測量,首先,不需要拆卸車輛附件,省時(shí)省力;第二,定期更新的強(qiáng)大車型數(shù)據(jù)庫涵蓋了98%的乘用車;第三,這套系統(tǒng)對工作環(huán)境要求不高;第四,它實(shí)時(shí)打印檢測報(bào)告,防止維修不合格的事故車流入二手車市場進(jìn)行交易,杜絕產(chǎn)生安全隱患。
4 教學(xué)
將車身電子檢測系統(tǒng)引入職業(yè)教育的教學(xué)中,使學(xué)生能了解整車變形的測量原理,會(huì)規(guī)范運(yùn)用車身電子測量系統(tǒng)進(jìn)行整車變形的檢測與分析,為維修企業(yè)輸送理論先進(jìn)、技術(shù)實(shí)用的一線工人。
二、電子測量系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)
市場上所有車身電子測量系統(tǒng)根據(jù)測量方式的不同,可以分為三種。
1 節(jié)臂式測量方式
如圖1所示,測量系統(tǒng)有二節(jié)或者三節(jié)萬向的測量臂,在測量臂的頂端裝有測量頭,在測量臂之間的每個(gè)檢測臂連接處上都裝有線位角度傳感器。對車身進(jìn)行測量時(shí),將測量觸頭移動(dòng)到需要測量的車身位置,電腦可獲得各檢測臂連接處線位角傳感器的角位移量,從而獲得該測量點(diǎn)的空間坐標(biāo)。這種測量系統(tǒng)可以測得測量觸頭所能接觸到的任何一個(gè)點(diǎn)的空間坐標(biāo),這是角度線位傳感器測量系統(tǒng)最基本的功能。
采用節(jié)臂式測量方式的優(yōu)點(diǎn):①測量全面。只要測量頭能觸及到的點(diǎn),它都可以測量;②測量快捷。它的測量、計(jì)算原理都很簡單,對電腦要求不高,測量、計(jì)算都很快捷。③功能擴(kuò)展余地大。因?yàn)樗臏y量原理簡單、基本功能通用,所以通過對計(jì)算軟件的升級(jí)就可以方便地實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展。
節(jié)臂式測量方式的不足:①單點(diǎn)測量。測量系統(tǒng)只能一次記錄一個(gè)點(diǎn)的位置,不能像激光測量一樣,同時(shí)測量和顯示多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的位置。②測量精度不易保證。由于它的基本測量元件是線位角度傳感器,傳感器的精度、測量臂的長度以及機(jī)械部件的誤差對測量精度影響極大,同時(shí)測量臂的加長又將誤差放大,檢測臂連接處的磨損也將使誤差加大且難以控制。
2 激光測量方式
如圖2所示,激光測量是運(yùn)用四光束激光掃描靶標(biāo),綜合運(yùn)用激光、光電、精密測量等技術(shù)進(jìn)行的非接觸二維或者三維坐標(biāo)測量的檢測系統(tǒng)。
采用激光測量方式的優(yōu)點(diǎn):①屬于非接觸測量,操作方便。②可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測量。在車身校正過程中,它可以實(shí)時(shí)地測量各控制點(diǎn)的位移量,并在電腦中實(shí)時(shí)顯示校正量的變化。③可進(jìn)行多點(diǎn)同時(shí)測量。測量時(shí)可懸掛多個(gè)光柵對多點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行測量,還可以同時(shí)顯示多個(gè)點(diǎn)位之間的距離。④有可能進(jìn)行拉伸作業(yè)的自動(dòng)控制。由于激光測量系統(tǒng)獲得了車身上多點(diǎn)的實(shí)時(shí)位置量信號(hào),就為車身校正作業(yè)時(shí),控制拉伸量、拉伸力和多點(diǎn)的拉伸順序等提供了有效的信息。
采用激光式測量方式的不足:①不能實(shí)現(xiàn)對車身的全方位測量。由于激光的直線傳播性,造成不能對車身上部的位置進(jìn)行測量。②激光對人眼有一定的危害。
3 超聲波測量方式
如圖3所示,超聲波是指工作頻率在20kHz以上的機(jī)械波,測距的超聲波傳感器又叫超聲波換能器。發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在投射激光的同時(shí)開始計(jì)時(shí),超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回,超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。
采用超聲波測量方式的特點(diǎn)與采用激光測量方式相似。
三、采購建議
1 采購需求分析
篇6
關(guān)鍵詞:GPS定位系統(tǒng);測量技術(shù);基礎(chǔ)測繪;RTK
前言
21世紀(jì)是信息化的時(shí)代,而作為信息化產(chǎn)業(yè)技術(shù)方向的一部分,測繪專業(yè)在數(shù)字地球概念中扮演著重要的角色。而GPS全球定位系統(tǒng)具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點(diǎn)。在測繪領(lǐng)域中,GPS系統(tǒng)已廣泛用于大地測量、工程測量、航空攝影測量及地形測量等各個(gè)領(lǐng)域。通過 GPS靜態(tài)測量和 GPSRTK測量技術(shù)在性能特點(diǎn)、作業(yè)方法、技術(shù)條件及應(yīng)用效果的分析,指出GPS技術(shù)在房產(chǎn)基礎(chǔ)測量中具有傳統(tǒng)測量技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢。
1、GPS靜態(tài)測量應(yīng)用于房產(chǎn)平面控制測量
1.1GPS靜態(tài)測量模式
GPS靜態(tài)測量有常規(guī)靜態(tài)測量與快速靜態(tài)測量2種模式。
常規(guī)靜態(tài)測量模式是采用 2臺(tái)(或 2臺(tái)以上) GPS接收機(jī) ,分別安置在 1條或數(shù)條基線的兩端,同步觀測 4顆以上衛(wèi)星,每時(shí)段根據(jù)基線長度和測量等級(jí)觀測45 min以上的時(shí)間。
快速靜態(tài)測量模式是在一個(gè)已知測站上安置 1 臺(tái) GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站,連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星。移動(dòng)站接收機(jī)依次安置到各待測測站,每測站觀測數(shù)分鐘。
這兩種模式均可用來建立房產(chǎn)平面控制網(wǎng)。應(yīng)用 GPS進(jìn)行房屋平面控制測量,點(diǎn)與點(diǎn)之間可以不要求互相通視,這樣就避免了常規(guī)測量中控制點(diǎn)位選取的局限性。只要使用的 GPS儀器精度與等級(jí)控制測量精度相匹配,控制點(diǎn)位的選取符合 GPS點(diǎn)位選取條件,那么所布設(shè)的 GPS網(wǎng)精度就完全能夠滿足房產(chǎn)測量規(guī)程要求。
1.2 GPS靜態(tài)測量的作業(yè)方法
1.2.1根據(jù)基線長度確定靜態(tài)測量觀測時(shí)間
以拓普康 GPS為例,為達(dá)到測量精度要求,在進(jìn)行靜態(tài)測量時(shí),可根據(jù)基線長度和接收機(jī)的類型確定觀測時(shí)間(表 1)。
摘 要:本文是筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn),主要針對目前GPS定位測量技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)以及應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了簡要分析,以供參考。
關(guān)鍵詞:GPS定位系統(tǒng);測量技術(shù);基礎(chǔ)測繪;RTK
前言
21世紀(jì)是信息化的時(shí)代,而作為信息化產(chǎn)業(yè)技術(shù)方向的一部分,測繪專業(yè)在數(shù)字地球概念中扮演著重要的角色。而GPS全球定位系統(tǒng)具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點(diǎn)。在測繪領(lǐng)域中,GPS系統(tǒng)已廣泛用于大地測量、工程測量、航空攝影測量及地形測量等各個(gè)領(lǐng)域。通過 GPS靜態(tài)測量和 GPSRTK測量技術(shù)在性能特點(diǎn)、作業(yè)方法、技術(shù)條件及應(yīng)用效果的分析,指出GPS技術(shù)在房產(chǎn)基礎(chǔ)測量中具有傳統(tǒng)測量技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢。
1、GPS靜態(tài)測量應(yīng)用于房產(chǎn)平面控制測量
1.1GPS靜態(tài)測量模式
GPS靜態(tài)測量有常規(guī)靜態(tài)測量與快速靜態(tài)測量2種模式。
常規(guī)靜態(tài)測量模式是采用 2臺(tái)(或 2臺(tái)以上) GPS接收機(jī) ,分別安置在 1條或數(shù)條基線的兩端,同步觀測 4顆以上衛(wèi)星,每時(shí)段根據(jù)基線長度和測量等級(jí)觀測45 min以上的時(shí)間。
快速靜態(tài)測量模式是在一個(gè)已知測站上安置 1 臺(tái) GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站,連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星。移動(dòng)站接收機(jī)依次安置到各待測測站,每測站觀測數(shù)分鐘。
這兩種模式均可用來建立房產(chǎn)平面控制網(wǎng)。應(yīng)用 GPS進(jìn)行房屋平面控制測量,點(diǎn)與點(diǎn)之間可以不要求互相通視,這樣就避免了常規(guī)測量中控制點(diǎn)位選取的局限性。只要使用的 GPS儀器精度與等級(jí)控制測量精度相匹配,控制點(diǎn)位的選取符合 GPS點(diǎn)位選取條件,那么所布設(shè)的 GPS網(wǎng)精度就完全能夠滿足房產(chǎn)測量規(guī)程要求。
1.2 GPS靜態(tài)測量的作業(yè)方法
1.2.1根據(jù)基線長度確定靜態(tài)測量觀測時(shí)間
篇7
關(guān)鍵詞: 勞資合作系統(tǒng);高參與工作系統(tǒng);二階因子測量模型
中圖分類號(hào):F246;F279.23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3963/j.issn.1671-6477.2012.05.010
一、引 言
20世紀(jì)80年代以來,以促進(jìn)合作的勞動(dòng)關(guān)系為目的的員工管理實(shí)踐在北美企業(yè)得以不斷創(chuàng)新和發(fā)展,并形成了備受爭議的新的管理范式。2000年Kochan和Godard關(guān)于這種新管理范式的爭論推向了[1-2]。
截至目前,由于學(xué)科視角、關(guān)注重心和研究背景等方面的差異,理論界對于這種包含工作團(tuán)隊(duì)、信息共享、勞資協(xié)商委員會(huì)制度等管理實(shí)踐在內(nèi)的管理范式并未形成統(tǒng)一的概念和內(nèi)容范疇,并且在實(shí)證研究中形成了兩大分支:1990年以來許多文獻(xiàn)的研究重心在于工作場所層次的管理實(shí)踐方面,即高參與工作系統(tǒng)①,這些學(xué)者主要來自人力資源管理和組織行為學(xué)領(lǐng)域;另一些文獻(xiàn)的研究對象是為改善組織管理的勞資合作項(xiàng)目,它包含了比高參與工作系統(tǒng)更廣的管理實(shí)踐,如工會(huì)與管理層的聯(lián)合治理等,其范圍涉及整個(gè)企業(yè)層次,本文將其稱為勞資合作系統(tǒng),這些文獻(xiàn)的作者以產(chǎn)業(yè)關(guān)系學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者為多。正是在概念及其所包含的管理實(shí)踐上的不同,加上研究對象所處行業(yè)、地區(qū)的多樣化,當(dāng)前關(guān)于上述管理實(shí)踐的實(shí)證研究仍處于較為混亂的狀態(tài),常常出現(xiàn)相互沖突的結(jié)論[3]。
同樣,由于文化和制度的差異,隨著西方管理實(shí)踐在我國的傳播,關(guān)于這些體現(xiàn)勞資合作特征的管理實(shí)踐在多大程度上被中國企業(yè)所采用了,依然是未知的。進(jìn)一步地,雖然勞資合作系統(tǒng)的子系統(tǒng)——高參與工作系統(tǒng)②及其與組織績效之間的關(guān)系已受到國內(nèi)學(xué)者關(guān)注[4-6],但較為完整的勞資合作系統(tǒng)構(gòu)念受到忽視,也缺乏有效的實(shí)證測量。而我國企業(yè)發(fā)展中勞資沖突問題一直比較突出,因此,對勞資合作系統(tǒng)構(gòu)念進(jìn)行有效測量,為后續(xù)的實(shí)證研究作準(zhǔn)備,具有較大的理論價(jià)值。
通過文獻(xiàn)回顧,本文首先從產(chǎn)業(yè)關(guān)系理論視角對高參與工作系統(tǒng)和勞資合作系統(tǒng)重新進(jìn)行概念辨析與界定;接著,在理論梳理基礎(chǔ)上構(gòu)建勞資合作系統(tǒng)的概念測量模型;然后,開發(fā)勞資合作系統(tǒng)測量量表,并在我國企業(yè)背景下進(jìn)行探索性分析,對勞資合作系統(tǒng)的概念結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量。
二、高參與工作系統(tǒng)與勞資合作系統(tǒng)
高參與工作系統(tǒng)概念是在對高績效工作系統(tǒng)概念批判的基礎(chǔ)上提出來的。最初,有的學(xué)者將選擇性雇傭、工作保障、團(tuán)隊(duì)和分權(quán)決策、權(quán)變式高工資體系、廣泛的員工培訓(xùn)、縮小的地位差距和信息共享等方面的管理實(shí)踐稱為以人為本的最佳管理實(shí)踐[7]。后來,許多學(xué)者將這些管理實(shí)踐視為提高組織績效的手段,而稱之為高績效工作系統(tǒng)實(shí)踐,并將眾多管理實(shí)踐作為一個(gè)整體稱為高績效工作系統(tǒng)。除了高績效的特征,對比過去強(qiáng)調(diào)控制的管理方法,部分學(xué)者發(fā)現(xiàn)上述管理實(shí)踐具有高承諾和高參與的特征,進(jìn)而將這些管理實(shí)踐集合稱為高參與工作系統(tǒng)[2,8-9]。高參與工作系統(tǒng)所包含的管理實(shí)踐主要集中于工作場所(或車間)層次,以激勵(lì)員工和工作團(tuán)隊(duì)的努力和動(dòng)機(jī)為焦點(diǎn),以促進(jìn)工人之間的信息、知識(shí)和技能共享為目的,并最終提高組織績效[8]。而從產(chǎn)業(yè)關(guān)系的視角看,高參與工作系統(tǒng)是以產(chǎn)業(yè)關(guān)系一元論為理論基礎(chǔ)的管理創(chuàng)新[10],雖然它以員工參與管理為特征,但由于未能包括“轉(zhuǎn)型的集體談判或勞資協(xié)商制度(或稱為企業(yè)層次的共同收益談判),員工(或工會(huì))參與戰(zhàn)略決策和聯(lián)合治理等企業(yè)戰(zhàn)略層次、集體協(xié)商和人事政策層次”③的管理實(shí)踐,結(jié)果導(dǎo)致了員工參與管理的程度大打折扣,許多較為系統(tǒng)的勞資合作項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)研究都揭示出這是構(gòu)成高參與工作系統(tǒng)無法有效發(fā)揮作用的一個(gè)重要原因[11]。
借鑒高參與工作系統(tǒng)的定義,本文將包含不同層次的勞資合作實(shí)踐作為一個(gè)整體,稱之為勞資合作系統(tǒng)。從所包含的管理實(shí)踐分布的范圍來看,高參與工作系統(tǒng)可以視為勞資合作系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng),但二者在本質(zhì)上存在較大的差異,勞資合作系統(tǒng)最主要的特征是信任與合作,它強(qiáng)調(diào)企業(yè)內(nèi)勞動(dòng)關(guān)系各主體利益之間的一致與平衡,反映了產(chǎn)業(yè)關(guān)系綜合論的觀點(diǎn)[1]。產(chǎn)業(yè)關(guān)系綜合論是融合了一元論和多元論的一種理論觀點(diǎn),曾被稱為新一元論或新多元論[12],其核心假設(shè)是“雇傭關(guān)系本質(zhì)上具有混合的主題,包括需要定期解決的相互沖突和共享利益之間的混合,以及實(shí)現(xiàn)共同收益或一體化結(jié)果的方式”,而不是一元論所假設(shè)的“管理者和雇員在組織發(fā)展中擁有一致的共同利益”,這就揭示了勞資合作系統(tǒng)與高參與工作系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別。由于勞資合作系統(tǒng)的直接目的是促進(jìn)企業(yè)內(nèi)合作關(guān)系或氣氛的形成[11,13],因此,本文認(rèn)為勞資合作系統(tǒng)所包含的管理實(shí)踐之間的互補(bǔ)功能在于促進(jìn)企業(yè)內(nèi)各勞動(dòng)關(guān)系主體之間形成有效的合作關(guān)系,其中,除了Cooke所強(qiáng)調(diào)的管理層與員工之間的合作關(guān)系[11],還包括了管理層與工會(huì),員工與工會(huì),以及員工之間的合作關(guān)系。
從所包含的管理實(shí)踐的范圍來看,由于高參與工作系統(tǒng)可以視為勞資合作系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng),為了敘述的簡潔性,下文將以勞資合作系統(tǒng)的概念代替高參與工作系統(tǒng)。
三、勞資合作系統(tǒng)測量的概念模型
關(guān)于勞資合作系統(tǒng)及其所包含的管理實(shí)踐的范圍,理論界并未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),因此,實(shí)證研究中對勞資合作系統(tǒng)這一構(gòu)念的測量仍存在一定困難和較大差異。有的學(xué)者將其視為一個(gè)單維概念進(jìn)行量表開發(fā),他們以一個(gè)觀測項(xiàng)目測量一種管理實(shí)踐形式,組合在一起反映了勞資合作系統(tǒng)構(gòu)念[5,14-16],只是不同文獻(xiàn)的測量量表所包含的觀測項(xiàng)目在數(shù)量上不盡相同,本文將這種測量模型稱為一階單因子測量模型。
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[關(guān)鍵詞]工業(yè)測量系統(tǒng) 公共點(diǎn) 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 精度分析
[中圖分類號(hào)] E992.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2015)-9-238-1
1研究背景
近年來隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,先進(jìn)的工業(yè)制造水平也對工業(yè)測量技術(shù)提出了許多新的要求,主要表現(xiàn)在:測量目標(biāo)的尺寸越來越大,測量的精度要求越來越高,測量目標(biāo)及現(xiàn)場環(huán)境越來越復(fù)雜,動(dòng)態(tài)測量越來越多。工業(yè)測量系統(tǒng)于各行各業(yè)中的作用日益凸顯。本文分別通過對全站儀測量系統(tǒng)、激光跟蹤儀測量系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)的分析、對比其公共點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的精度。具體工作是利用全站儀TDA5005和激光跟蹤儀AT901-B,分別在每個(gè)系統(tǒng)下設(shè)計(jì)并進(jìn)行了A、B、C三個(gè)測站,每個(gè)測站四個(gè)測回對十六個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量,得出每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。選取公共點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法,多次分析不同位置、不同數(shù)量的公共點(diǎn)轉(zhuǎn)換的精度。
2工業(yè)測量系統(tǒng)簡介
2.1全站儀
全站儀也稱為全站式電子速測儀,是由電子測角,電子測距,電子計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元等組成的三維坐標(biāo)測量系。儀器的三軸中心O為測量坐標(biāo)系原點(diǎn),水平度盤為XOY平面,其中水平度盤零方向?yàn)閅軸,水平度盤垂線向上方向?yàn)閆軸。測距采用紅外測距原理,以棱鏡和反射片為測距合作目標(biāo),通過相位法獲得待測距離。實(shí)驗(yàn)中采用TDA5005全站儀。
2.2激光跟蹤儀簡介
激光跟蹤儀實(shí)際上是由一臺(tái)激光干涉測距和自動(dòng)跟蹤的全站儀[1]。激光跟蹤儀硬件基本包含五個(gè)部分:角度測量部分、距離測量部分、跟蹤控制部分、激光跟蹤儀控制器部分、支撐部分,激光跟蹤測量系統(tǒng)的軟件是系統(tǒng)的重要組成部分,軟件主要實(shí)現(xiàn)控制、測量、校準(zhǔn)、分析、計(jì)算等功能。測量系統(tǒng)不僅可以測量靜態(tài)點(diǎn),還可以對動(dòng)態(tài)目標(biāo)進(jìn)行連續(xù)跟蹤測量,包括連續(xù)采樣、格網(wǎng)采樣和進(jìn)行表面測量等動(dòng)態(tài)測量建模[2]。實(shí)驗(yàn)中采用Leica AT901-B激光跟蹤儀。
3坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度分析
3.1儀器的穩(wěn)定性檢測
為了檢測目標(biāo)點(diǎn)的穩(wěn)定性,共測了三站,每站四個(gè)測回。在全站儀測量系統(tǒng)和激光跟蹤儀測量系統(tǒng)的每個(gè)測站內(nèi),以第一測回為基準(zhǔn),與其它3個(gè)測回之間進(jìn)行全部16個(gè)點(diǎn)位的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,分別得出均方根誤差。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表如下:
把全站儀和激光跟蹤儀的每測站的四個(gè)測回取平均,用全站儀的第一測站數(shù)據(jù)與激光跟蹤儀的第一測站數(shù)據(jù)通過公共點(diǎn)轉(zhuǎn)換,均方根誤差對比如下所示:
通過分析各測站、各測回間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以及全站儀和激光跟蹤儀之間的比較,說明儀器的穩(wěn)定性很好,各測回的數(shù)據(jù)可靠。
3.2空間點(diǎn)位分布對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度的影響
選取第一測站的第一測回向第二測站的第一測回進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,以此兩測站的兩測回為基礎(chǔ),選取相同數(shù)量、不同空間位置的公共點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換[3],通過計(jì)算轉(zhuǎn)換前后同一目標(biāo)點(diǎn)的各坐標(biāo)分量差值X、Y、Z,及目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)偏差P和均方根誤差進(jìn)行分析:
地面:選取1、2、3、4、5點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)平面
墻面:選取12、13、14、15、16點(diǎn)構(gòu)成墻面
空間:選取2、3、4、12、15點(diǎn)組成空間圖形
再分別使用全站儀和濟(jì)鋼跟蹤儀選取地面上的5個(gè)點(diǎn),墻面上的5個(gè)點(diǎn),空間隨意的5個(gè)點(diǎn)作為公共點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,比較X、Y、Z,所得均方根誤差如下表所示:
綜合以上數(shù)據(jù)可得:在全站儀測量系統(tǒng)中,均方根誤差上,空間點(diǎn)稍好,墻面點(diǎn)次之,地面點(diǎn)最差。從各坐標(biāo)分量差值X、Y、Z,以及目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)偏差P,空間點(diǎn)同樣最好,墻面次之,地面點(diǎn)最差。所以,空間點(diǎn)的精度最高。
在跟蹤儀測量系統(tǒng)中,均方根誤差上,墻面點(diǎn)稍好,空間點(diǎn)次之,地面點(diǎn)最差。從各坐標(biāo)分量差值 X、Y、Z,以及目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)偏差P,空間點(diǎn)同樣最好,墻面次之,地面點(diǎn)最差。說明地面由于一些人為因素導(dǎo)致地面不平而精度不高。所以,空間點(diǎn)的精度最高。
因此空間點(diǎn)為公共點(diǎn)轉(zhuǎn)換的最佳選擇。
3.3 公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)對轉(zhuǎn)換精度的影響
以地面點(diǎn)位P1、P2、P3、P4、P5為基礎(chǔ),依次增加一個(gè),兩個(gè),三個(gè),四個(gè)墻面上的公共點(diǎn)(即P7、P10、P15、P16)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,分析比較地面點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換前后的坐標(biāo)偏差量和均方根誤差。
所得均方根誤差如下表所示:
通過以上數(shù)據(jù)綜合得出,以地面上的點(diǎn)位為基礎(chǔ),通過增加點(diǎn)的數(shù)量作為公共點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換分析,說明隨著點(diǎn)位數(shù)量的增加,精度并不會(huì)隨著公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)的增多而增高,而是精度越來越趨于穩(wěn)定。
4結(jié)論
隨著工業(yè)測量系統(tǒng)在精密儀器的制造和檢定、航空、航天工業(yè),汽車工業(yè),船舶工業(yè),加速器工程,金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備,大型天線工程,軌道交通、市政工程,建筑工業(yè)等工程中的應(yīng)用,對不同工業(yè)測量系統(tǒng)的特點(diǎn)及精度的分析和研究,對測量方案的設(shè)計(jì)和選取,完善工業(yè)測量系統(tǒng)在實(shí)踐中的應(yīng)用具有重要意義。
參考文獻(xiàn)
[1]林嘉睿,邾繼貴,張皓琳.激光跟蹤儀測角誤差的現(xiàn)場評(píng)價(jià).儀器儀表學(xué)報(bào).2012.01:32.
篇9
微小位移測量系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括:水平線激光源、線陣CCD單元、數(shù)據(jù)處理單元、網(wǎng)絡(luò)通信單元和PC機(jī)等。水平線激光源為線陣CCD提供精確的紅色線光源,線陣CCD感應(yīng)線光源的微小位移并輸出相應(yīng)信號(hào),數(shù)據(jù)處理單元對CCD感應(yīng)輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理,網(wǎng)絡(luò)通信單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理單元和計(jì)算機(jī)之間的通信,PC控制程序用于設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)、接收并處理數(shù)字信號(hào)等。
2線陣CCD單元
CCD從芯片結(jié)構(gòu)上可分為面陣CCD和線陣CCD兩種類型系統(tǒng)采用的線陣CCD為TOSHIBA公司的TCD2703D,該器件具有高靈敏度、低暗電流、高分辨率等特點(diǎn),當(dāng)掃描一張A3紙,精度達(dá)到24lines/mm。TCD2703D可以對紅、綠、藍(lán)光分別有2路共6幀輸出,每幀輸出3894×16bits的數(shù)據(jù)。在使用TCD2703D時(shí),在其前方加上紅光濾光片,只處理其紅光輸出。放置濾光片有以下作用:一是使進(jìn)入線陣CCD的光為紅光,二是減少外部雜散光的干擾。在正確驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)下,CCD芯片才會(huì)正常工作。TCD2703D有5路驅(qū)動(dòng)信號(hào),分別是電荷轉(zhuǎn)移信號(hào)SH、兩相時(shí)鐘信號(hào)Φ1A和Φ2A、箝位信號(hào)CP和復(fù)位信號(hào)RS,五路驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間有非常嚴(yán)格的時(shí)序和相位關(guān)系[5],具體如圖2所示。在SH為高電平時(shí),要求時(shí)鐘信號(hào)Φ1A高電平脈寬大于SH,Φ1A高電平啟動(dòng)比SH提前,結(jié)束比SH滯后;在SH為低電平時(shí),Φ1A進(jìn)入正常周期,占空比50%,Φ2A始終和Φ1A反向。在正常周期中,每一個(gè)Φ1A低電平(Φ2A高電平)期間必須包含一個(gè)高電平RS和高電平CP信號(hào),CP滯后于RS;非正常周期中RS和CP信號(hào)電平為低電平。TCD2703D驅(qū)動(dòng)信號(hào)在FPGA內(nèi)部產(chǎn)生,通過VHDL編程實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)的TCD2703D驅(qū)動(dòng)脈沖如圖3。
3數(shù)據(jù)處理單元
數(shù)據(jù)處理單元包括初級(jí)信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)等模塊,主要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能:對TCD2703D輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)理[6];對調(diào)理后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理;對得到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)以便后續(xù)處理。根據(jù)TCD2703D輸出信號(hào)的特性,需要先對每一幀的輸出信號(hào)進(jìn)行初級(jí)處理,初級(jí)信號(hào)調(diào)理單元主要采用閾值調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)后的信號(hào)進(jìn)入到數(shù)據(jù)采集處理單元。由于TCD2703D的靈敏度很高,受自然光和雜散光等的影響較大,需要精心調(diào)節(jié)閾值以降低干擾,這對確定CCD輸出信號(hào)的位置有很大影響[7]。FPGA是數(shù)據(jù)處理單元的核心元件,F(xiàn)PGA選用ALTERA公司的Cyclone系列的EP1C6Q144。在系統(tǒng)中,F(xiàn)PGA主要實(shí)現(xiàn)以下功能:1)正確輸出TCD2703D的驅(qū)動(dòng)脈沖,實(shí)現(xiàn)其正確工作;2)TCD2703D每一幀的輸出經(jīng)過初級(jí)信號(hào)調(diào)理單元,在信號(hào)超過閾值后會(huì)輸出矩形脈沖串,在FPGA中通過計(jì)算得到矩形脈沖發(fā)生的中心位置,并將該位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到SRAM中,正常工作時(shí)每秒SRAM中記錄5000個(gè)數(shù)據(jù);3)SRAM的I/O端口是復(fù)用的,為了防止端口數(shù)據(jù)之間的讀寫沖突,使用FPGA控制SRAM中數(shù)據(jù)的寫入和讀出;4)在FPGA中用硬件實(shí)現(xiàn)中值濾波,所設(shè)計(jì)的硬件電路能夠快速、高效地對算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn),取得良好的濾波效果,使處理后的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。經(jīng)過FPGA處理后,位置數(shù)據(jù)信息被存儲(chǔ)到片外SRAM中,系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片容量為64k16bits。使用片外SRAM基于以下的考慮:首先是增大可連續(xù)采樣的時(shí)間,片外SRAM最大記錄時(shí)間為12.8s;其次實(shí)現(xiàn)了低成本,利于應(yīng)用,便于擴(kuò)展。
4網(wǎng)絡(luò)通信單元
系統(tǒng)通信采用主從結(jié)構(gòu),主從結(jié)構(gòu)如圖4所示,即主機(jī)可以和每一個(gè)從機(jī)進(jìn)行通信,各從機(jī)之間不能進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。網(wǎng)絡(luò)通信單元主要由C8051芯片、FT232芯片、RS485芯片等組成,網(wǎng)絡(luò)通信單元具體結(jié)構(gòu)如圖5所示,F(xiàn)T232芯片實(shí)現(xiàn)USB接口和RS232、RS485接口之間的轉(zhuǎn)換[8];485芯片實(shí)現(xiàn)RS232接口和RS485接口之間的轉(zhuǎn)換;C8051作為MCU,主要控制這些芯片之間的時(shí)序,防止發(fā)生總線沖突,造成通信癱瘓。網(wǎng)絡(luò)通信單元主要有以下作用:1)下行:計(jì)算機(jī)發(fā)出的USB指令經(jīng)FT232芯片和485芯片后轉(zhuǎn)換成RS485遠(yuǎn)距離傳送到各個(gè)CCD單元;2)上行:SRAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在MCU中轉(zhuǎn)成RS232,再由485芯片轉(zhuǎn)成RS485,經(jīng)過遠(yuǎn)距離傳輸后,由FT232轉(zhuǎn)成USB和計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信;3)使用MCU控制不同CCD單元的時(shí)序,防止總線沖突。在CCD單元和計(jì)算機(jī)之間使用RS485通信,主要實(shí)現(xiàn)以下功能:一是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸;二是實(shí)現(xiàn)多站能力。RS-485具有良好的抗噪聲干擾性、長傳輸距離和多站能力等優(yōu)點(diǎn),RS-485總線一般最大支持32個(gè)節(jié)點(diǎn),如果使用特制芯片,可以支持128或256個(gè)節(jié)點(diǎn),最大的可以支持到400個(gè)節(jié)點(diǎn)。本系統(tǒng)使用的芯片可以支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)[9],在長線傳輸數(shù)據(jù)時(shí)要使用阻抗匹配的RS485專用電纜,這樣可以減少因衰減和噪聲等因素造成的信號(hào)失真[10]。RS-485是一種半雙工通信,發(fā)送和接收共用同一物理信道,在任意時(shí)刻只允許一臺(tái)從機(jī)處于發(fā)送狀態(tài),要求應(yīng)答的從機(jī)偵聽到總線上呼叫信號(hào)已經(jīng)發(fā)送完畢,并且在沒有其它從機(jī)發(fā)出應(yīng)答信號(hào)的情況下,才能應(yīng)答。半雙工通信對主機(jī)和從機(jī)的發(fā)送和接收時(shí)序有嚴(yán)格的要求,如果時(shí)序上配合不好,就會(huì)發(fā)生總線沖突,嚴(yán)重的情況會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)通信癱瘓。為了防止這種情況發(fā)生,可以采用以下措施:1)使用MCU對通信時(shí)序做精確控制;2)發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的寬度要足夠?qū)挘WC能夠完整地接收一幀數(shù)據(jù);3)任意兩個(gè)從機(jī)的發(fā)送信號(hào)在時(shí)間上完全分開,避免總線爭端。
5PC控制程序
PC控制程序是在VB6.0的平臺(tái)下編程實(shí)現(xiàn)的,其主要功能包括:采樣率的設(shè)置、記錄時(shí)間的設(shè)置、觸發(fā)方式的設(shè)置、波形數(shù)據(jù)顯示和振動(dòng)模擬等,PC控制程序流程如圖6所示。通過PC控制程序可以對系統(tǒng)的采樣率進(jìn)行設(shè)置,范圍是1005000sps;記錄時(shí)間調(diào)節(jié)范圍是110s;系統(tǒng)有三種觸發(fā)方式可以選擇,包括手動(dòng)觸發(fā)、自動(dòng)觸發(fā)、外觸發(fā),通過對多種模式的觸發(fā)設(shè)置確保對各種特征信號(hào)的準(zhǔn)確捕捉;波形數(shù)據(jù)顯示和振動(dòng)模擬對線陣CCD輸出信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,以供不同的應(yīng)用場合選擇,PC控制程序的操作界面如圖7所示。
6結(jié)論
篇10
【關(guān)鍵詞】PMU;WAMS;廣域相量測量;應(yīng)用技術(shù)
1、前 言
同步相量測量裝置PMU是1980年首次提出的。隨著GPS在民用領(lǐng)域的應(yīng)用,PMU應(yīng)運(yùn)而生,而全球發(fā)生的幾次大電網(wǎng)事故推動(dòng)了PMU和基于PMU的WAMS(Wide Area Measurement System)同步相量測量技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用。工程技術(shù)人員可以根據(jù)PMU提供的精確相量數(shù)據(jù),確定系統(tǒng)故障的一系列事件的先后順序,確定導(dǎo)致系統(tǒng)故障的原因和故障點(diǎn)?,F(xiàn)場試驗(yàn)及研究結(jié)果表明:WAMW技術(shù)在電力系統(tǒng)穩(wěn)定預(yù)測與控制、狀態(tài)估計(jì)與動(dòng)態(tài)監(jiān)視、繼電保護(hù)、模型驗(yàn)證、故障定位等有著廣泛的應(yīng)用前景
2、PMU的主要技術(shù)問題
PMU要求同步對時(shí)誤差不超過1?s,相量幅度誤差小于0.2%,角度誤差不過0.2度,頻率測量為45-55Hz,誤差不超過0.005Hz,能連續(xù)記錄14天的數(shù)據(jù),最快100Hz。GPS信號(hào)丟失時(shí)能自動(dòng)守時(shí),GPS失鎖60分鐘,誤差不超過55?s,按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議傳送動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。PMU的主要技術(shù)問題包括同步采集和相量計(jì)算。
2.1同步采集
典型的PMU的結(jié)構(gòu)如圖2-1所示,基本原理為:鎖相振蕩器將GPS接收器給出1pps信號(hào)分成一系列脈沖用于采樣,交流信號(hào)經(jīng)過濾波處理后經(jīng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器量化,再經(jīng)過微處理器進(jìn)行離散傅立葉變換計(jì)算出相量。微處理器也可以采用對稱分量法計(jì)算出正序相量。PUM裝置按照一定的標(biāo)準(zhǔn)將時(shí)間標(biāo)記、正序相量等裝配成報(bào)文,傳送到遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)集中器。收集來自各個(gè)數(shù)據(jù)集中器的PMU信息,為全系統(tǒng)的保護(hù)、控制和監(jiān)視提供數(shù)據(jù)。
2.2相量計(jì)算
相量測量算法主要有離散傅立葉變換法(DFT)、過零檢測法等。
2.2.1 過零檢測法
過零檢測法只需將被測工頻信號(hào)的過零點(diǎn)時(shí)刻,與某一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相比較即可得出相角差,是比較直觀的一種同步相量測量方法。對于50Hz的工頻信號(hào),子站和參考站的電壓相角差為若要在每一個(gè)周波內(nèi)都能進(jìn)行相位比較,提高相角測量的實(shí)時(shí)性,則需要以GPS的1PPS為基準(zhǔn),由WAMS的CPU內(nèi)的精確晶振時(shí)鐘建立標(biāo)準(zhǔn)的50Hz信號(hào),由CPU在電壓過零點(diǎn)時(shí)打上時(shí)間標(biāo)簽,再求出各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓相對于標(biāo)準(zhǔn)的50Hz信號(hào)的相角差。過零檢測法原理比較簡單,易于實(shí)現(xiàn),但其易受諧波、噪聲和非周期分量的影響,精度不高,實(shí)時(shí)性不好,需要與其他技術(shù)手段結(jié)合使用。
2.2.2 離散傅立葉變換法
DFT是在電力系統(tǒng)相量計(jì)算中應(yīng)用最廣泛的算法之一。DFT有濾波功能,可以準(zhǔn)確地求出信號(hào)中的直流分量、基波分量和各次諧波分量,計(jì)算精度不受直流分量和諧波分量的影響。
N為每周波的采樣點(diǎn)數(shù),X為相量的有效值 ,為采樣值。這種相量計(jì)算方法能消除整次諧波分量的影響,但是要求在相量計(jì)算之前,對輸入信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理,防止頻域混疊現(xiàn)象的發(fā)生。
DFT相量計(jì)算,要求采樣頻率為基波信號(hào)周期的整數(shù)倍。信號(hào)頻率與采樣頻率不同步時(shí)周期采樣信號(hào)的相位在始端和終端不連續(xù),會(huì)出現(xiàn)頻率泄漏,進(jìn)而造成計(jì)算的誤差。定間隔采樣法和等角度采樣法能減小這種不利影響。
2.2.3數(shù)字微分法
數(shù)字微分法利用正弦量的特性,差分后可將信號(hào)頻率轉(zhuǎn)化為系數(shù),經(jīng)過求商約去時(shí)域變量后得到相量計(jì)算式。數(shù)字微分法實(shí)質(zhì)上基于拉格朗日插值曲線擬合法和數(shù)字微分。數(shù)字微分法計(jì)算量小、精度高、耗時(shí)短,但該算法不具備抗干擾能力,使其應(yīng)用范圍有一定的限制。數(shù)字微分法通過選取恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)間隔,一定程度上能夠抑制諧波的干擾,但是對于隨機(jī)干擾和非周期分量卻難以獲得好的結(jié)果,仍然需要濾波處理。
2.3影響測量準(zhǔn)確度的因素
系統(tǒng)的頻率并非固定不變的,信號(hào)為非工頻信號(hào)時(shí),使固定的采樣窗口與信號(hào)周期不一致,需要對非工頻信號(hào)進(jìn)行誤差補(bǔ)償,否則對相量測量單元的準(zhǔn)確度造成一定的影響。系統(tǒng)中的諧波也會(huì)對PMU裝置測量的準(zhǔn)確度造成影響,當(dāng)相量計(jì)算方法采用DFT時(shí)可消除整數(shù)次諧波,起到一定的濾波作用。此外,暫態(tài)畸變也會(huì)影響PMU的相量測量的精度。
3、PMU在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
1993年美國的工程技術(shù)人員研制出第一臺(tái)PMU裝置,標(biāo)志著同步相量測量技術(shù)在電力系統(tǒng)的實(shí)用化,使同步相量測量技術(shù)的推廣應(yīng)用上升到一個(gè)新的階段。隨著各大電力公司和科研機(jī)構(gòu)對PMU的應(yīng)用研究和工程實(shí)施的迅速開展,基于PUM的同步相量測量技術(shù)在電力系統(tǒng)保護(hù)、電力系統(tǒng)控制、電力系統(tǒng)監(jiān)測方面將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。
3.1動(dòng)態(tài)過程監(jiān)測和記錄
3.1.1電力系統(tǒng)故障錄波
早期通信信道傳輸能力較低且價(jià)格昂貴,最初PMU幾乎唯一的應(yīng)用就是故障錄波,目前故障錄波仍然是PMU最基本的也是非常重要的一個(gè)應(yīng)用。它包括常規(guī)保護(hù)的故障錄波和擾動(dòng)情況下系統(tǒng)的行為錄波。
3.2系統(tǒng)低頻振蕩監(jiān)測、辨識(shí)與抑制
電力系統(tǒng)的低頻振蕩問題已成為制約電網(wǎng)傳輸能力和危及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的最主要因素之一。基于PMU的WAMS能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行在線同步測量,能夠快速測量與發(fā)電機(jī)機(jī)電暫態(tài)密切相關(guān)的測量量,如發(fā)電機(jī)的功角、角速度、內(nèi)電勢和母線電壓等,并將信息及時(shí)地傳送到調(diào)度中心,為實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)在線分析低頻振蕩提供了信息平臺(tái)。WAMS根據(jù)辨識(shí)結(jié)果配置PSS參數(shù),有效地抑制低頻振蕩。系統(tǒng)運(yùn)行人員從中獲知電網(wǎng)經(jīng)常發(fā)生的阻尼特性、振蕩的頻率及其相關(guān)機(jī)組,提前了解當(dāng)前電網(wǎng)存在的主要振蕩問題,調(diào)整控制系統(tǒng)參數(shù)、合理安排運(yùn)行方式,并提前制定校正控制預(yù)案。
4、結(jié)語
基于PMU的廣域相量同步測量技術(shù)還是一種新生事物,在電力系統(tǒng)中必將有廣闊的發(fā)展前景,PMU/WAMS將會(huì)有更大的發(fā)展空間。智能調(diào)度是智能電網(wǎng)的中樞,廣域相量測量技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ),也是保證電網(wǎng)安全的重要手段。智能控制是智能電網(wǎng)的重要的環(huán)節(jié)之一,基于PMU的WAMS系統(tǒng)是智能控制得到保證的關(guān)鍵。為實(shí)現(xiàn)中國堅(jiān)強(qiáng)型智能電網(wǎng)的宏偉目標(biāo),WAMS將是其重要的組成部分。
參考文獻(xiàn)
[1]彭海.基于廣域網(wǎng)的電力系統(tǒng)自適應(yīng)保護(hù)研究[D].西南交通大學(xué)碩士論文, 2006.
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