GIS设备内部检查机器人的模块化设计及实现

由于GIS设备内部存在缺陷或故障需要进行检查时,GIS罐体较长、管径细小,采用人工的方法无法有效查看内部状态并难以进入内部进行检修作业,因此本文研究了GIS设备内部检查机器人,采用模块化设计并实现了柔性机械臂功能、异物清扫功能及环境感知监测功能的模块化替换,可根据不同的作业场所选择对应的机器人功能模块进行内部工作。在实验室搭建了GIS设备罐体进行功能模块实验验证,实验结果表明：柔性机械臂模块旋转角、弯曲角满足GIS内部复杂环境作业要求,异物清扫模块能够完全清理GIS腔体底部的不同类型微小异物,环境监测感知模块可实现罐体内O2、H2S、SO2成分检测,确保机器人在110 kV及以上GIS设备内部发挥效用。     

金沙江上游圭利滑坡发育特征及运动过程分析∗

金沙江上游构造破碎、岩体结构复杂,区内大型‐巨型滑坡发育,历史上发生过多次滑坡堵江事件。圭利滑坡位于西藏江达县金沙江西岸,滑坡变形严重,大小拉裂缝、垮塌几乎覆盖整个滑坡,变形程度有不断增加的趋势,失稳后将对金沙江下游造成巨大威胁。在野外调查的基础上,通过对金沙江上游圭利滑坡发育特征的分析,选取 Massflow 数值计算模型对该滑坡失稳运动过程进行预测分析,获取了滑坡在不同时刻的堆积状态及运动速度。结果表明,滑坡整体运动时长约为 40 s,最大滑动速度达到 31 m/s,最大堆积厚度为 51 m;前缘向两侧扩散的最大距离约为 220 m,并全部堵塞金沙江;滑坡各区域的速度曲线反映出滑坡运动过程具有突发性、彻底性、整体性、流态性的特点。     

跨海桥梁大尺度基础波浪荷载计算方法对比研究∗

波浪荷载是跨海桥梁基础的主要环境荷载之一。为了探究大尺度桥梁基础上各类波浪荷载计算方法的差异,分别采用了当前研究中较常用的Morison方程、规范、基于边界元法的三维绕射理论和基于Navier‐Stokes方程的CFD方法计算了某跨海桥梁大尺度圆端型沉井基础在规则波作用下的波浪荷载,研究了不同结构相对尺度对各方法计算结果的影响,并重点比较分析了后两种数值方法的三维流场分布,三维压力场分布,以及非线性二阶力效应的影响。结果表明,在结构相对尺度为0.2左右时,上述方法的计算结果接近,随着结构相对尺度的增加,边界元与CFD方法依然吻合较好,规范方法给出了较为保守的波浪荷载,Morison方程可能高估了波浪拖曳力的贡献。边界元与CFD方法计算得到的速度场与压力场结果整体趋势一致,但在沉井前端自由液面与物面,沉井侧面的波谷等局部区域会产生明显差异,这可能是由于二者考虑绕射效应与黏性效应的理论不同。在边界元方法中考虑非线性二阶力效应会使其波浪荷载结果小幅度增大,并在频谱中增加差频二阶力及和频二阶力成分,考虑非线性二阶力效应后,边界元与CFD方法的频谱曲线更加吻合,边界元方法能更精确地计算波浪荷载。边界元与CFD方法均能合理地给出大尺度结构物波浪荷载结果,研究结论可为跨海桥梁工程波浪荷载的准确计算提供了依据。     

液氮泡沫发生器内流动特性研究

低温液氮与泡沫混合液直接接触产生氮气泡沫是一种新型的掺混形式,利用液氮高汽化比的特点,搭建液氮泡沫可视化实验装置,进行氮气-水两相流及液氮泡沫流动特性的研究。结果表明,液氮相变产生大量氮气,其与泡沫液混合产生泡沫,温度有所回升,最终趋于泡沫混合液温度;管路沿程压降较小;液氮射流破碎及流动过程可分为6个区域:低温液氮区、向上循环翻滚区、滞留区、泡沫与泡沫混合液混合区、致密泡沫区、泡沫混合液区。流体向下游流动过程中持续发泡;为防止管路结冰,需合理控制泡沫混合液与液氮流量。     

暂态地电压法与特高频法在局放检测中的应用

为了解决开关柜局部放电问题,在35 kV开关柜局部放电检测中,联合应用暂态地电压法与特高频法确定开关柜内部缺陷性质,通过特高频平分面及时差法进行定位分析,确定开关柜内部缺陷位置,为解体分析提供充分依据。应用结果表明:暂态地电压法与特高频局放检测技术的联合应用,可以实现不同检测手段的互相补充,更有利于开关柜缺陷检测。     

淡水驯化对桐花树幼苗叶片生长生理指标的影响

在全光照条件下用恒定淹水位淡水培养处理红树植物桐花树(Aegiceras corniculatum)幼苗1 a,以人工海水(0.8%盐水)处理为对照,研究了淡水驯化对桐花树幼苗叶片生长和叶绿素含量及硝酸还原酶活性的影响。结果表明:两种处理下桐花树幼苗叶片的生长变化基本一致,随着生长时间的延长,叶片数持续增加,经方差分析,两种处理的幼苗叶片数没有显著的差异;在2008年10月与11月期间,淡水组幼苗叶片的最大叶面积显著大于人工海水组,但两种处理在其他月份并无显著差异,且两种处理的幼苗叶片长宽比没有显著差异;在360 d,淡水组幼苗叶片的鲜重和干重分别低于人工海水组的16.79%和19.01%,但两者没有达到显著差异;两种处理幼苗叶片的总叶绿素含量和硝酸还原酶活性的变化趋势基本一致,两种处理没有显著的差异。以上结果表明:淡水驯化对桐花树幼苗叶片的生长发育没有不利的影响,桐花树幼苗可以正常生长发育,表明桐花树对淡水环境具有较强的适应性。     

基于分布式应变监测的埋地管道悬空识别方法研究北大核心CSCD

埋地管道在地基缺陷或管道泄漏作用下会产生局部悬空,悬空的发展不仅会威胁管道的安全运行,还会造成地面沉降、塌陷等地质危害。因此,提出一种基于分布式应变监测的埋地管道悬空识别方法。首先布设分布式应变传感器获取管道沿途任意位置纵向应变,然后提取弯曲应变并判断管道悬空状态的出现,再结合管道弯曲应变建立埋地管道有限元模型,最后通过遗传算法对管道有限元模型的土体刚度进行修正,根据修正后的土体刚度变化定量识别管道悬空出现的位置及范围。通过模型试验验证得出识别结果与试验悬空段两侧坡肩位置最大误差不超过0.2 m,反推出的管道应变峰值和挠度与监测结果相差最大分别为84.1με和3.5 mm,其对应的相对误差分别为7.7%和9.2%,试验误差都控制在工程可以接受的范围以内。研究结果表明:本方法可以实时监测管道的工作应力,反推出管道的挠曲变形,准确判断管道悬空的出现,精确识别出管道悬空的范围。本方法对管道运行的结构状态评估和悬空灾害识别都具有非常积极的意义。     

架空输电线路自主巡检机器人规划设计

针对架空输电线路巡检中,杆塔、导(地)线上存在诸多障碍物(防震锤、压接管、耐张线夹、悬垂线夹等)及其相对位置和形态不固定的特点,设计了1种能够自主行进、跨越障碍物的巡检机器人。通过本体控制系统规划、传感器识别系统和补给电源设计等关键技术的应用,使巡检机器人上线自主行进过程试验取得初步成功。结果表明:自主行进过程中机器人与地面基站之间数据通信流畅,传感器探测回传图像清晰,从而验证了巡检机器人机构部件及控制系统的有效性。     

换流站阀冷主循环泵可靠性分析

结合换流站曾发生的主泵停运导致极闭锁事件,分析了换流站主泵运行原理和运行可靠性。通过外因—主泵启动方式的稳定性分析、主泵电源可靠性分析和内因—主泵保护与主泵配合、主泵控制逻辑合理性分析,提出了增加主泵电机稳定性的建议和改进措施,可为其它换流站提供借鉴,同时也可为新建换流站主泵电机、控制保护逻辑和回路的设计提供参考。     

和应涌流影响因素仿真分析及应对措施研究

为解决和应涌流造成变压器差动保护误动作的问题,通过分析和应涌流的产生机理,结合现场实际系统的运行情况搭建模型,对产生变压器和应涌流的影响因素进行仿真研究,提出减小和应涌流的相应防治措施。应用结果表明:加强电力系统网架结构建设,合理选择空投变压器时机,消除剩磁等措施可减少和应涌流产生,防止变压器差动保护误动作。