GIS罐体内部异物清理机器人的研发与应用

针对气体绝缘金属封闭开关设备( gas insulated switchgear, GIS)内部异物颗粒引起设备内部电场畸变,从而造成设备闪络故障问题,通过对异物颗粒的产生原因及影响因素进行分析,研制了一种GIS罐体内部异物颗粒清理机器人,实现了GIS设备内部可视化异物清理功能。应用结果表明:机器人检测不仅提高了750kV GIS内部缺陷检查的效率,而且保证了检测人员的安全,为GIS状态检修提供了有效技术支持。     

一起800kV断路器合闸后接地故障原因分析

针对S变电站运行过程中发生的一起800 kV SF6断路器接地故障，通过现场二次保护动作、故障录波图中电压与电流变化趋势以及SF6分解产物等分析，确定了故障断路器间隔。通过返厂解体，发现了设备内部放电过程中受损部件以及相应的放电轨迹。基于故障后气室材料特性分析、合闸电阻堆热容量分析、设备放电轨迹分析，确认放电原因为罐体内部异物。通过断路器合闸过程中的粒子飞行轨迹分析、罐体内异物电场仿真、电阻堆气隙内电场仿真，给出了2种异物来源，并提出了相应的异物解决措施，以避免同类接地故障的发生。     

GIS中快速真空开关灭弧室波纹管机械寿命研究

当快速真空断路器放入GIS中,真空灭弧室波纹管会承受3种不同条件的严峻考验,分别为高分闸速度高气压环境、重复性大幅度机械压缩。为了确定GIS内真空灭弧室波纹管在高气压环境及高分闸速度下的机械寿命,采用流固耦合仿真方法对波纹管在分闸过程中的机械波传递、等效应力值及机械寿命进行了仿真分析研究。仿真结果表明:波纹管分闸过程中机械波传递速率不随分闸速度及内部气压的变化而改变,随着气压和分闸速度的增大,波纹管最大等效应力值呈阶跃式增大,机械寿命则呈减小趋势。通过对波纹管机械寿命实验,得到了GIS中真空灭弧室波纹管在高气压环境高分闸速度下的机械寿命情况,实验结果与仿真结果较为吻合。     

基于MAPGIS的滑坡时间预测预报系统框架设计

根据滑坡研究特点和GIS软件的特点,探讨了基于GIS的滑坡时间预测预报系统的设计。通过提出GIS支持下的滑坡时间预测的总体思路,对系统进行了总体结构设计和各功能模块设计。该预报系统以GIS软件MAPGIS为平台,由高级编程语言所开发的多个不同功能的模块所组成;该系统既可为区域滑坡灾害防治提供依据,也可为单体滑坡防治提供必要资料。     

废墟搜救机器人性能综合测试环境设计及应用

我国已经成功研制出多款废墟搜救机器人,对它们的各项性能进行综合评价对其发展有着重要意义。为检验搜救机器人在地震废墟环境中的适应性、实用性,以其生存能力、运动能力、作业能力、通信控制能力为测试对象,模拟地震建筑物坍塌废墟灾害现场,设计、建造了废墟搜救机器人性能综合测试环境,包括废墟表面环境和内部环境建设。在该模拟环境下进行了废墟洞穴可变形搜索机器人、刷式废墟缝隙搜索机器人、辅助救援顶撑剪切机器人等多种搜救机器人的能力测试。通过在模拟废墟环境下对搜救机器人实测指标的计算分析,可以实现搜救机器人不同方面能力的排序,为搜救机器人的优化改进提供技术依据,推动搜救机器人实用化进程。     

750kVGIS隔离开关用绝缘拉杆炸裂原因分析

盆式绝缘子、绝缘拉杆、支柱绝缘子等绝缘件作为GIS设备内部重要的绝缘、传动部件,故障率仅次于异物放电。通过绝缘拉杆运动特性分析、X射线成像检测、异物分析、微观分析、电场仿真分析等方法,对一起750 kV GIS 设备隔离开关交接试验过程击穿炸裂进行分析。针对分析结果给出了隔离开关的故障原因为连接机构侧的绝缘管粘接面加工操作不当造成了绝缘管层间疏松,导致粘接面存在气隙缺陷,缺陷逐渐延伸扩展,最终诱发绝缘拉杆层间连续放电通道。     

某330kV变电站110kVGIS母线故障原因分析

针对一起330kV变电站110kVGIS母线的故障原因进行分析,通过故障后的现场试验,并对故障气室进行开盖检查及返厂后的设备打磨和出厂试验,验证故障的主要原因是母线气室内存在异物。从GIS设备出厂、现场安装及投运后的运行情况提出了防范措施。     

基于GIS的火灾安全疏散模拟

为综合描述场景的关键要素,加强模拟的真实性,基于GIS技术,针对火灾场景下的人员疏散提出了模拟模型。借助GIS缓冲区分析与拓扑分析等功能,实现了初始化场景解析、实时空间分析等流程,可以对任意模拟时间步火灾、人员、建筑环境等要素的分布特征信息进行提取。为人员模型制定了基于空间信息的疏散策略,模拟人员的环境感知能力与分析判断能力。设计并实现了GIS模型至FDS模型的转换接口,维护了GIS模型与FDS模型的一致性,提高了建模效率。在模型基础上,研制了人员疏散模拟系统。应用实例说明了模型对环境各要素的描述能力及对疏散场景的模拟能力。     

基于降水大数据的不同区域洪水灾害特征统计系统设计

采用当前方法设计的统计系统对不同区域的洪水灾害特征进行统计时，所用的时间较长，得到的统计结果误差大，存在统计效率低和统计精准度低的问题。该文提出基于降水大数据的不同区域洪水灾害特征统计系统设计方法，在相关性原则和独立性原则的基础上，构建包括基础功能模块、数据处理模块、信息提取模块和样本管理模块的不同区域洪水灾害特征统计系统框架，利用经验公式法计算洪峰流量的设计净雨历时、降雨历时，设计净雨深和流域平均降雨量，以及洪峰流量，构建SCS产流模型、汇流模型、基流模型、河道演进计算模型，利用上述模型对不同区域洪水灾害的特征进行统计，实现不同区域洪水灾害特征统计系统的设计。     

城市抗震防灾规划管理辅助决策信息系统

科学地进行城市抗震防灾规划是非常必要的。根据我国城市抗震防灾的特点，编制了城市抗震防灾规划管理辅助决策信息系统，提出了系统的设计思想、体系结构和功能结构。系统采用面向对象语言Visual C＋＋6．0在ArcGIS提供的COM组件集ArcObjects上进行二次开发，应用了多种信息技术（GIS和数据库）和辅助决策理论进行空间信息的获取、分析和计算，并编制了与查询、空间分析、决策分析和规划管理相应的功能模块。     

两种电压模式下GIS内部异物动态特性研究

异物是引发GIS设备内部击穿故障最主要的原因之一，运行电压下GIS设备内部异物受电场力作用发生随机运动，现场检测难以确定内部异物的特征。本文针对GIS设备内部异物开展力学特性分析，建立126 kV GIS等效模型，并仿真比对交流电压及脉冲电压作用下GIS内部异物的动态轨迹。研究结果表明交流电压下GIS设备内部异物颗粒的跳动轨迹呈现无规律特征，施加特定脉冲电压条件作用时，GIS内部异物跳动规律可控，其跳动高度及时间间隔基本一致。     

X射线成像系统辅助设备的研发与应用

由于垂直布置的 GIS 设备、罐式断路器及瓷柱式断路器等开关类设备安装位置较高, 现有 X 射线成像系统自带辅助装置在高度和角度上不能满足现场 X 射线成像检测需求。本文开发了一种高度、角度可调的移动式 X 射线成像系统辅助设备,并成功应用于 330 kV 瓷柱式断路器 X 射线成像检测中。应用结果表明:该装置不仅提高了 X 射线成像检测的效率,而且保证了试验人员安全性,为 X 射线成像检测技术的推广应用提供了帮助。     

RFID技术在输变电设备状态监测中的应用

针对目前输变电设备的常规故障诊断方法的不足,分析研究了基于射频识别(RadioFrequency Identify,RFID)技术的输变电设备状态监测系统和多传感器网络的信息融合,以及采用 CMA 代理方式解决多传感器网络接入电力通信专网的安全性问题,提出了 RFID 技术在输变电设备状态监测中的应用方案。应用结果表明:RFID 技术抗环境和机械干扰能力强,可以对通过网络传输的设备信息进行融合,从而降低网络数据传输量,提高通信质量,实现了对输变电设备的远距离监测     

基于GIS的2.5维场地地震液化势概率评价

用具有概率意义的饱和砂土抗液化强度经验公式对2.5维工程场地进行了地震液化势概率评价,通过Kriging法对目标场地区域进行空间插值,可以对大区域工程场地的液化深度和液化范围进行分析评价;采用不规则三角网表面和四面体综合法共同描述地质体模型,在GIS的3维分析模块支持下建立了液化势可视化模型。研究表明:Kriging法通过已勘测点的土层地震液化势来估计未勘测点的土层地震液化势,能够较好地区划出场地地震液化势的空间分布特征,并对待估点进行预测;利用GIS的3维分析模块,实现2.5维场地地震液化势可视化模型的建立是一条有效的技术路线。     

GIS设备异常噪声的分析与探讨

针对宁夏电网两起气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)运行时出现异常噪声问题,通过多种带电测试手段(超声法、特高频法、SF6 气体成分法)对异常噪声的GIS 设备进行分析与对比。结果表明:由于 GIS 设备中钢体的磁滞伸缩,使得在工频周期的交变磁场改变原有已导磁的 GIS 磁化状态,引起了异常的噪声,带电测试表明此噪声不会给 GIS 设备的运行带来危害。     

The application of geographic information systems and global positioning systems in humanitarian emergencies: lessons learned,programme implications and future research

Geographic information systems (GIS), global positioning systems and remote sensing have been increasingly used in public health settings since the 1990s, but application of these methods in humanitarian emergencies has been less documented. Recent areas of application of GIS methods in humanitarian emergencies include hazard, vulnerability, and risk assessments; rapid assessment and survey methods; disease distribution and outbreak investigations; planning and implementation of health information systems; data and programme integration; and programme monitoring and evaluation. The main use of GIS in these areas is to provide maps for decision-making and advocacy, which allow overlaying types of information that may not normally be linked. GIS is also used to improve data collection in the field (for example, for rapid health assessments or mortality surveys). Development of GIS methods requires further research. Although GIS methods may save resources and reduce error, initial investment in equipment and capacity building may be substantial. Especially in humanitarian emergencies, equipment and methodologies must be practical and appropriate for field use. Add-on software to process GIS data needs to be developed and modified. As equipment becomes more user-friendly and costs decrease, GIS will become more of a routine tool for humanitarian aid organisations in humanitarian emergencies, and new and innovative uses will evolve.     

多智能体技术在电力设备在线监测中的应用

针对传统电力设备监测系统重采集而轻诊断的缺陷,通过构建在线数据采集模块、故障诊断模块和维护更新模块,开发了基于多智能体技术规划的电力设备监测系统。应用结果表明:该系统具有统一的数据格式、较强的就地诊断能力、良好的容错性能和适应性,突出了分布、自治、多目标互动的特点。     

两起GIS带电设备异常现象的研讨

针对两起550kV GIS 不同带电设备产生的异常现象,通过特高频、超声波、红外成像、SF₆气体成分等带电测试方法进行全方位、多角度分析与对比。结果表明:磁致伸缩引起的机械振动不会给GIS设备运行带来危害,但机械振动放电引起的异常现象将会对GIS安全运行带来一定程度的危险。