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关键词:电子线路设计;Mutisim、PSPICE、Protel+99+SE、应用
近年来,我国电路设计发展迅速,规模不断扩大,日益趋于复杂。这一形势下,传统电路设计手段已经难以满足现代电子线路设计的要求。当前,以Mutisim、PSPIC、Protel+99+SE等为主的仿真设计软件开始广泛应用于电子系统的设计与分析当中,并已经成为比不可少的重要工具。鉴于仿真设计软件在电力与系统设计中的关键作用和重要地位,对电子线路设计中仿真设计软件的应用进行探讨十分必要,对于我国电子线路设计的与时俱进、长足发展具有积极的现实意义。
一、电子线路设计中Mutisim软件的应用
电子线路设计中一般有一些编程是面向对象的程序编程,这些编程令大家再对电路进行设计时,可以进行抽象层上的描述,考虑到特定的制造工艺,能够对于Altera公司Quartus II软件的逻辑综合工具进行设计,也就是对于制造工艺版图之间可以实现任意的转换,假如有新系统的需求,就可以直接通过抑制生成新的工艺,这样就可以对于电路的一些时序或是面积的设计优化,并且能够将新工艺的网表进行直接生成。而且在设计中,该软件的应用可以对很多的方面生成一定的设计,比如对于异步FIFO、倍频时钟的产生,该设计软件可以对于Altera公司的自带IP核进行调用,设计结果是改善了设计周期,并且减小了设计的面积,对于整个布局布线也达到了更加的优化,并且使得系统达到了更高的要求。该设计还能够在像素时钟的上升沿将数据采集到寄存器中,并且将这些数据进行转换后生成新的设计,RAW2RGB模块将采集的数据转换成RGB信号,存储缓冲模块用于控制数据的缓冲,将数据写入SDRAM;LCM Controller模块产生LCD控制信号,将SDRAM中的数据送到LCD上,这样就完成了图像的采集与显示。
(一)Multisim软件的内涵
该软件是专门用于电路设计与仿真的系统工具,是连接理论设计与实际操作间的虚拟工作平台,具有十分强大的功能,除电路设计功能外,还能够对整个系统和电路信号作出仿真分析。应用Mutisim可对各种电子电路作出设计、仿真及演示,包括模拟电路、电工电路、高频电路、数字电路等。
(二)Mutisim软件的实际应用
选取二阶高通有源滤波器,来就Mutisim软件的应用进行探讨。二阶高通有源滤波器要求其频带内具有稳定而均匀的增益,属于经典滤波器的典型范例。因对其电路数理的分析极为繁琐,故辅以Mutisim软件应用十分必要。其应用原理如图1所示,将仿真开关打开,对双踪示波器的输入输出波形进行观察,并对电路电压增益进行估算。通过观察分析,理论值与试验值在高频段的偏差较大,而在中频段则比较相近。究其原因主要是由于运算放大器属非理想器件而造成的。这时,应用Mutisim软件来对阻容参数对电路频响特性的影响进行模拟,通过对比仿真后电路截止角频率的变化及对参数设计的改变,来加速明确而阶高通有源滤波器的数理变化和相关公式的运用,很大程度上减少了其电路实际设计中的繁琐工程量,设计效率大大提升。
二、电子线路设计中PSPIC软件的应用
(一)PSPICE软件的内涵
该软件是电子线路分析的通用模拟软件,具有强大的电路仿真和设计功能,包括六大功能模块,分别为:Optimizer模块、Probe模块、Model Editor模块、Stimulus模块、A/D模块及Capture模块。PSPICE软件通过对电子线路进行的提前moines分析,来测试各电路参数,检查电气规则,并对器件库构建功能作出分析。
(二)PSPICE软件的实际应用
在设计一级较强稳定型的电路时,在选择晶体管相关参数后,为获取静态的稳定工作点,就需要应用PSPICE软件来对电流负反馈分压式偏置电路进行仿真。其仿真设计原理如图2所示,集电极调幅电路载波信号确定为Vc,从调幅电路集电极来对调制低频信号进行输入,并将输出信号传送至二极管检波电路进行解调。参考图2,Q1级甲类放大电路设计中,应对直流(交流)通路设置的合理性进行充分的考虑,且LC谐振回路的特定频率应当同载波信号频率相一致。
在输入较大低频信号时,会形成过大的调幅波电压调幅系数,容易造成过大的直、交流负载差异,进而导致软件仿真的失真。这就要求,在应用该软件进行电子线路设计时,应对每一电路分立元件及参数对电路输出向的影响作出充分的考虑和整体的把握。
三、电子线路设计中Protel+99+SE软件的应用
(一)Protel+99+SE软件的内涵
Protel+99+SE是当前作为流行的仿真设计软件,具有强大的综合设计环境,包括PCB电路板设计、原理图设计、报表制作、层次原理图设计、逻辑器件设计、电路仿真等功能。因其自身所具备的强大功能,促进了电子线路设计效率的大大提升,从而成为电子线路设计中仿真设计软件的首选。
(二)Protel+99+SE软件的实际应用
应用Protel+99+SE软件来进行二级管伏安特性电路的仿真。其步骤如下,第一,启动Protel+99+SE程序,创建一个新的原理图文档,并在原理图浏览器中进行库文件的添加和路径的设置。之后,运用仿真元件库中相关元器件符号来对二极管伏安特性测试电路进行绘制;第二,对仿真环境进行设置,依据设计要求在菜单命令中进行相关参数的设置,完成后单击关闭;第三,执行菜单命令,进行线路仿真,得到二极管伏安特性曲线;第四,对仿真结果进行分析。
在二级管伏安特性电路仿真中应用Protel+99+SE软件,可产生直流移动曲线,通过分析直流,来对一系列静态工作点作出分析,从而对差异电源电压下,各电路节点直流电压/流,及元器件的功率、直流电压/流进行显示。
结语
基于仿真设计软件的电子线路仿真分与设计,为电子线路系统设计与电子产品研发注入了新的活力,促进了其设计质量和效率的大幅度提升,并使得电力设计缺陷发生率得以进一步降低。通过对仿真设计软件在电子线路设计应用的实证论述,可以看出仿真设计软件具有高效性,在一定程度上弥补了传统手段的不足,是现代电子线路设计与分析中的强有力工具。■
参考文献
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[关键词] 医疗设备;维修记录;电子信息;电子记录;电子查询
[中图分类号] R197.39 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2017)08-0139-04
[Abstract] The traditional paper medical equipment maintenance records have many drawbacks. This article uses electronic technology to develop an electronic maintenance record software, which not only can carry out a variety of statistics flexibly, but also can develop maintenance plans and preventive maintenance plans for each departmental facility based on statistical results in order to achieve the purpose of reducing the failure rate of clinical equipment.
[Key words] Medical equipment; Maintenance records; Electronic information; Electronic records; Electronic inquiries
传统的纸张医疗设备维修记录本有很多的弊端,不仅每年统计全年的维修台次需要人力清算,而且不利于统计各科室或者各型号设备的维修情况,不利于我院器械科根据科室设备的具体使用情况制定有针对性的设备保养计划,也不利于新生维修人员对设备维修的学习。因此,由我院器械科人员自主开发一个电子维修记录软件,希望补足以上的不足之处。
1 设计目标
解决纸张医疗设备维修记录本的不足,采用信息化维修记录管理,易于统计一段时间内的维修台次,或者查询某科室某段时间某型号设备的所有维修登记记录,科室内的工程师可以根据该软件进行简单的维修经验交流,新生维修人员在维修时遇到未见过的设备故障时,也可以通过查找某型号设备的所有维修记录获得自己的维修思路。
2系统的设计与实现
2.1基本界面设计
本软件进行编程的过程按照软件工程规范[1]进行编程,基于SQL2008数据库[2-5],采用Delphi 7进行开发。客户端需要一台装有windows系统的计算机即可,对于维修技术人员来说,全中文界面,原本需要手写记录的维修科室及所维修设备的名称型号,直接鼠标选中即可进入本次设备维修登记表,维修登记表的时间栏自动生成第一次填写时的时间,工程师直接填写故障现象和维修记录即可,对于工程师而言并未增加工作负担,懂得打字即可,不存在操作难度。其操作流程如下[6](图1)。
基本界面的形式[7]如下:左上菜单栏有基本的查询、添加、撤销、保存、删除、返回功能,整体页面的左边是我院的各个科室,右边显示的是所选择科室所拥有的各项设备(图2)。在工作时,选择对应科室对应设备即可进入该设备本次的维修登记卡片(图3),将本次的维修如实记录。基本界面的数据格式[8]参考见表1。
2.2 设备维修查询模块设计
在查询维修登记表时,维修登记表以列表形式显示[9],前8列为设备基本信息,如设备名称、型号、所在科室等,第9列为维修人员,第10列为维修原因,第11列为维修日期,双击某一行即可打开该行对应的维修登记卡片信息,状态栏同时显示符合查询条件的维修卡片的数量。
如需要统计某一段时间内的维修台次,⒉檠条件选为建卡时间,输入某一时间段,待查询完毕后,直接看一下状态栏就可以得知这段时间内的维修台次。而需要统计某一型号设备的常见故障类型时,可将查询条件选为设备名称,直接输入设备名称,即可得到所有想要查询的结果。如图4,想要查询2016年5月7日~2016年12月31日我院所有呼吸机的维修记录,只要在查询条件栏输入相应的设备名称和时间,就会自动调出该时间段内呼吸机的所有维修登记记录。此时如果仅需要该时间段内的维修台次,在页面下方状态栏内会直接显示维修登记记录卡的数量,图4直接显示15台次。如果想总结该段时间内某种故障的发生频次,在故障原因一列也可以清晰看到,针对发生频率较高的故障,可以对应制定预防性维护计划,以减少临床在使用过程中发生故障的频次。
2.3 Excel表导入导出的实现
通过导出Excel可以比较报表查询数据进行汇总。通过Excel导入基础信息与维修信息,可以快速地导入历史的维修记录。
2.3.1 调用Excel的方法 一般情况下有两种:一是直接使用Delphi[10]自带的组件;二是动态创建Excel文件。
2.3.2 导入数据 在程序中,将查询到的数据(SQL、Access)导入到Excel中,如用Adoquery查询Access中的数据,当然也可以将Adotable、Adoquery、Table、Query等组件的数据导入到Excel中。
2.3.3 导出数据
procedure TForm1.btn_WhileClick(Sender: TObject);
var
Eclapp: variant;
n: integer;
filename: string;
t1,t2: Int64;
begin
Eclapp := CreateOleObject('Excel.Application');
Eclapp.WorkBooks.Add;
Eclapp.Visible:= False;
filename :='d:\数据1.xls';
lbl2.Caption := '0';
if FileExists(fileName) then
DeleteFile(fileName);
t1:= GetTickCount;
qry1.DisableControls;
qry1.First;
n:=2;
while not qry1.Eof do
begin
eclapp.cells[n,1] := qry1.Fields[0].AsString;
eclapp.cells[n,2] := qry1.Fields[1].AsString;
eclapp.cells[n,3] := qry1.Fields[2].AsString;
eclapp.cells[n,4] := qry1.Fields[3].AsString;
//为了简单,只添加了4个栏位
inc(n);
qry1.Next;
application.ProcessMessages;
end;
qry1.EnableControls;
t2:= GetTickCount;
eclapp.visible := false;
eclapp.Workbooks[1].SaveAs(filename);
Eclapp.Quit;
Eclapp:= Unassigned;
lbl2.Caption := IntToStr(t2 - t1);
end;
3应用效果与讨论
该电子维修记录系统的实现将为我院提供诸多便捷与优势,具体归纳如下。
3.1维修信息高度集成
将全院的维修信息[11,12]全部集中到医疗设备电子维修记录系统中,实现维修信息的高度共享,如设备系统设置密码、厂家工程师联系方式、在设备验收培训时提及的设备保养基本要求、维护注意事项等基本信息,直接制作成设备的第一张维修卡片。
在过去的维修工作中,当负责维修某类设备的工程师因某种原因休假时,其所负责的设备出现故障由其他工程师去维修,有时虽然清楚是系统设置方面出了问题,但是由于不知道系统设置密码,也不清楚厂家工程师联系方式,只能一页一页翻找之前的维修记录本查找有关记录,从而耽误维修,影响临床正常使用,而有了该软件后,只要将搜索条件定位该科室、设备,就能快速得到所需要的信息。
3.2灵活的统计功能
可以轻松地完成年末全院维修台次的统计,或者某一科室、某一设备在某一段时间内维修台次的统计。如年末工作总结中统计全年维修设备台次,得出一个精准的数据。另外当设备某个比较贵的部件损坏需要更换时,可以将该设备的所有维修记录调出来,如果该设备已到使用年限,而且因为各个部件均有老化现象导致之前各类故障频出,更换配件不如直接更换设备的性价比更高,因为在更换一个部件后不久可能又有其他部件因过度老化不得不更换,不但耗支颇多,而且耽误临床使用。
3.3有利于针对性制定设备保养计划
同一型号设备不同科室的年维修次数不同,这与科室的使用频率紧密相连,对于使用频率高的设备就要相应增加其保养、防护性维修[13-16]的次数,才能大幅度降低临床使用的故障率。如我院的空气消毒机是统一成一季度一保养,对于使用频次高的科室,设备故障率就会相对更高,而针对设备制定针对性的保养计划,则会明显降低该科室该设备的故障率,而这些通过医疗设备电子维修记录软件统计的数据,可以更直观地体现出来,我们制定的每一份保养计划都是用事实、用数据说话。
3.4比对不同厂家或者不同型号同类设备的性价比
同一科室不同型号的同类设备维修次数及维修倾向也不尽相同,可以通过查询某一设备的所有维修卡片这一功能,能更直观地比对出不同厂家、不同型号设备对临床使用的影响。如我院有两款注射泵在开始使用3年内未出现任何故障,3年后故障率也非常低,另外两款使用1年后就开始出现故障,影响临床正常使用,再次购买注射泵时,当然要考虑故障率低、临床反应良好的注射泵。
3.5针对医院实际需要,随时更新软件,节省医院资金支出
无论是外请软件工程师制作软件还是在市面上购买现成软件,毕竟制作软件的人不是使用软件的人,有些功能、细节可能并不符合自己医院的实际工作情况,而在日后的工作中发现软件不足,需要后期添加某功能时,则需要再次支付相关的软件开发费用。即使各项功能正合适,后期的软件维护,也需要按年或按次支付维护费用,对于医院又是一笔资金支出,而由本院自己的工程师开发软件,不但能按需开发,而且可以随着医院需求的变更,及时更新软件,更好地维护软件,而在这期间,不需要医院额外支出任何费用。
4小结
现该软件基本框架已经完成,我院临床科室及科室所有医疗设备也已经分别录入完毕,在未来的使用过程中,将不断完善各种维修材料,并根据实际的工作需要不断完善软件的各项功能,不但方便日后的维修工作,同时也弥补了我院没有电子维修记录管理方面的空白。
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关键词:软件无线电; 射频前端; 自动增益控制; 可变增益放大器
中图分类号:TN911; TP274文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2010)15-0037-04
Research and Design of Receiver RF Front-end Circuit for Software Radio
DENG Ai1, GE Li-jia1, XU Zi-ling2, ZHU Lin1, SHUANG Tao1
(1.Chongqing Communication College, Chongqing 400035, China; 2.The Second Artillery Equipment Research Institute,Beijing 100085,China)
Abstract: A RF front-end circuit for software radio was designed, which can operate on short wave and ultra-short wave frequency band(3~89 MHz). The received signal from antenna turns the input signal to 2 V and then transforms to the next class-analog-to-digital converter circuit through front-end filtering, AGC and amplification processing. AGC is the core of the circuit, which takes a form of cascade VGAS and improves the dynamic range and linear range. Taking hardware practical test, the maximum sensitive is -90 dBm, the largest dynamic range is 70 dB, the system has good linearity and low noise figure.
Keywords: software radio; RF front-end; AGC; variable gain amplifier
收稿日期:2010-03-18
软件无线电要求通信系统的“全数字化”,也即宽带ADC(Analog-to-Digital Converter)和DAC(Digital-to-Analog Converter)向射频(RF)端靠近,同时要求开放的、可扩展的、模块化的软硬件平台体系结构,实现多频段、多模式、多业务、多个性[1]。典型的软件无线电主要包括射频前端(含天线),AD/DA,数字信号处理三部分。本文研究并实现了一种适用于上述软件无线电基本结构的射频前端电路(不包含天线),该射频前端电路具有灵敏度高、动态范围大、线性度好、噪声系数低、工作频段宽等特点。
1 接收机整体设计
由图1基本结构可以看出,适用于软件无线电的接收机射频前端电路较之传统接收机射频前端电路没有了混频单元,射频前端直接将天线接收的信号经过处理送给A/D转换单元[2]。这不仅对后续的A/D采样、基带处理提出了更高的要求,也对射频前端电路放大,稳定性等方面提出了新的挑战。接收机射频前端电路主要的任务是对天线接收到的信号进行选择性放大,提高接收信号的信噪比;同时,调整天线接收到的信号幅度,使其与A/D转换器的最佳输入范围一致,基本结构如┩2所示:通常主要由带通滤波器、LNA、AGC电路等组成。
图1 软件无线电基本结构
图2 接收机射频前端功能框图
带通滤波单元初步滤除带外噪声干扰,提取有用信号。RF插入损耗、波纹、3 dB带宽、矩形系数、阻带抑制是带通滤波器要重点考虑的技术指标[3]。LNA单元主要完成对有用信号的前端放大,使信号能满足后级的各种需要,并尽最大可能提高信噪比。噪声系数,工作频段、线性范围,P1 dB压缩点等指标是LNA要重点考虑的技术指标。AGC(Automatie Gain Control)单元主要起到稳定信号幅度的作用,同时使信号幅度尽可能的符合A/D的需要,动态范围、响应时间是AGC设计的关键。
2 设计中重点考虑的几项技术指标
本设计要求接收机工作于短波/超短波频段即3~89 MHz,工作频段、灵敏度、线性范围、动态范围、噪声系数是设计中需要重点考虑的几项技术指标。
(1) 灵敏度
灵敏度定义为当接收机输出功率和输出信噪比┮欢í时,天线上所需感应的最小电动势[4],它表示了接收机接收微弱信号的能力,灵敏度越高,则表示接收微弱信号的能力越强。
灵敏度(dBm)=10log(kT)+10log(BW)+SNR+NF
(1)
式中:当T=300 K时,10log(kT)=-173.8 dBm,BW为接收机带宽;SNR为接收机要达到的信噪比;NF为噪声系数[5]。接收机的灵敏度主要取决于整机总增益和内部噪声的大小,要提高灵敏度必须从这两方面下手。而总增益的提高与内部噪声的减小又是有联系的,系统总的噪声主要取决于前一、二级的内部噪声和增益的大小,因此必须采用具有特定性能指标的低噪声放大器(LNA)作为前端放大器。本设计要求灵敏度达到-90 dBm。
(2) 线性范围
线性范围是指使接收机信号不发生失真的线性工作范围,它由各级电路的线性工作范围共同决定[6]。放大是整个前端电路中非常重要的一个环节,由于软件无线电的接收通道是宽带的,通带内的非期望信号很多,因此,在软件无线电中不能用非线性放大器,而只能用线性放大器,否则就会引起许多非线性产物。线性范围是线性放大器的基本技术指标。
(3) 动态范围
动态范围在接收机中是由AGC电路实现的。AGC电路的动态范围是指输出电平在规定范围内时所允许的输入信号电平的变化范围[7]。输出电平变化┮欢í时,相应的输入信号电平变化范围越大,则AGC的动态范围越大。本设计要求动态范围达到70 dB。
(4) 噪声系数
噪声系数是指放大器输入端的信噪比与输出端的信噪比之间的比值,即:
NF=(Psi/Pin)/(Pso/Pno)
(2)
一、引言
发电机变压器组是电力系统的重要设备,其可靠安全运行关系到整个电力系统的安全运行。近年来,随着电力工业的发展,人们越来越重视对发电机变压器等重要电力设备的正常监测和故障分析,而且随着电子技术的发展,人们也越来越多地利用现代电子和计算机技术对发电机变压器组进行监测和故障后的分析处理工作。在这种情况下,微机型发电机变压器组故障录波监测装置便应运而生了。微机型发电机变压器组故障录波监测装置应能做为继电保护及安全自动装置动作行为的分析工具,为发电机组和电网故障的分析提供依据,并记录与监测发电机组的运行状态。
电力故障录波装置发展到今天,在硬件上正朝着通道路数更多、采样速度更快、采样点数更多、精度更高、存储容量更大的方向发展;在分析软件上则朝着界面更友好、操作更方便、功能更强大、通用性更好、组网远传更灵活的方向发展。一个好的分析软件,应该成为运行人员正常监测和故障分析的有力工具。
由于功能上的重大差异,新型发电机变压器组录波监测装置无法照搬原来的线路故障录波装置的分析软件,需要进行重新设计和开发。作者根据多年从事录波器后台分析软件开发的经验,并依据国家标准和现场运行的需要,设计并开发实现了一套发变组故障录波监测装置后台分析软件,成功地应用于生产和运行中。
二、设计原则
微机型发电机变压器组故障录波监测装置后台分析处理软件的设计原则是:
(一)符合国家标准中对本文由收集整理分析处理软件的要求[1][2]。
(二)界面友好、直观、操作方便。
(三)除国标中规定的功能外,适当补充其他功能,以满足用户越来越高的要求,形成一套独具特色、功能强大的分析处理软件。
(四)适应各种通讯方式,实现灵活的组网远传方式。
(五)提供国际标准格式(ansi/ieee c37)的转入转出功能。
(六)充分利用现代先进的软件编程技术和开发环境,力求软件的高质量、高可靠性、可重用性和可移植性。
三、功能设计
功能是分析处理软件的灵魂,是分析处理故障的保证。为了满足现场运行人员正常监测及事故后分析处理故障的实际需要,分析处理软件应具有强大的功能。
(一)实时监测功能
实时监测功能是在正常运行情况下,实时监视各个电气量波形及各种数值的变化情况,主要有:
1、模拟量实时监测
(1)实时显示发电机功角、系统频率。
(2)实时显示各个通道模拟量的波形。
(3)各通道有效值显示。
(4)有功功率、无功功率显示。
(5)序分量显示。
(6)各次谐波量显示。
2、开关量实时监测:实时显示各开关量通道波形及开关量状态。
3、差动电流实时显示:显示差动量通道的实时波形、数值,计算后的差动电流波形、数值。
4、主电气接线图实时监测
5、主电气接线图修改工具
(二)故障分析功能
故障分析功能提供对故障发生后形成的录波数据的分析处理功能,可以重现故障发生过程中各电气量的变化过程和各开关量的动作情况,是分析处理软件的核心部分,主要包括:
1、模拟量波形显示与分析
重现故障过程中,各通道模拟量波形及数值的变化过程。数值分析主要包括:瞬时值、有效值、谐波、功率因数、相位、序分量等。
2、开关量波形显示与分析
重现故障过程中,各继电保护、自动装置、断路器等开关量的动作过程。
3、有功、无功功率波形显示与分析
重现故障过程中,有功功率和无功功率波形和数值的变化过程。
4、频率、功角波形显示与分析
重现故障过程中,系统频率和发电机功角波形及数值的变化过程。
5、差动电流波形显示与分析
重现故障过程中,各差动量的波形、差动电流的波形及它们的数值的变化过程。
6、故障结果分析
自动分析本次故障的内容,包括:故障发生时间、启动量分析、开关量动作情况及过程分析、故障前后各通道有效值列表等。如果接有输电线路,还应进行如下分析:故障线路、故障相别、跳闸相别、保护动作时间、断路器跳闸时间、断路器重合时间、再次故障相别、再次
跳闸相别、保护再次动作时间、再次跳闸时间、故障测距等。
7、机端阻抗计算分析
计算任意位置的机端阻抗,并以向量图的形式显示分析。
8、相量分析
计算任意位置处所选通道的相量,以不同颜色显示在相量图上。
9、p-δ曲线分析
显示整个故障过程中,发电机输出功率与发电机功角随时间的变化曲线,有全部显示和过程显示两种方式。
(三)开机试验功能
开机试验是发电机的一项重要试验。由于录波装置能够记录发电机的各种电气参数,所以利用录波装置来记录开机试验过程是十分方便的。用录波器记录的实验数据可以帮助试验人员分析检查发电机目前的状态,试验结果可以与以前的结果对照比较,以便及时发现发电机可能存在的问题。开机试验的内容主要包括:
1、励磁机空载特性试验
记录该试验过程中,励磁机转子电流和励磁机输出电压之间关系曲线。
2、发电机空载特性试验
记录该试验过程中,发电机转子电流与发电机输出电压之间关系曲线。
3、发电机短路特性试验
记录该试验过程中,发电机转子电流与发电机输出电流之间关系曲线。
4、发电机灭磁试验
记录该试验过程中,灭磁前后发电机机端电压、发电机转子电压及发电机转子电流随时间变化曲线,并自动计算灭磁时间常数。
5、同期试验
记录该试验过程中,发电机与系统之间在同期前后两组电压的波形、幅值差和相位差的变化过程,以检测同期装置的性能。
(四)通道整定功能
通道整定是保证录波器测量精度的重要措施,通道整定包括通道变比校正和通道间相位差校正两种。整定的方法是在各通道上加同相位的电压电流信号(直流通道加直流信号),按一定的间隔改变电压电流的值,采用最小二乘法计算通道变比和相位误差。
(五)参数设置功能
分析软件应具有灵活方便的参数设置功能,包括:
1、系统设置:名称、标识、abcd段的段长设置等。
2、模拟量设置:通道名称、通道类型、通道变比参数、启动定值、启动屏蔽等设置。
3、开关量设置:通道名称、启动屏蔽。
4、线路属性设置:线路名称、长度、阻抗参数等。
5、序分量设置:正序、负序、零序限值及屏蔽。
6、差动设置:差动量选择。
7、远传及gps串口设置。
(六)管理及组网远传功能
分析软件除具有分析功能外,还应具有一定的管理功能,这主要包括对故障文件的分类管理、删除过时文件、故障档案管理等。另外,还应提供多种故障查询方法以方便操作人员的故障检索,如按故障档案查询、按日期查询和按断路器动作查询等。
对后台软件而言,组网远传功能就是能够适应各种通讯方式,提供统一的接口,保证组网远传功能的实现。
四、开发与实现
(一)运行环境
运行环境应本着选择可靠性高、易于操作、统一的基于图形的用户界面、支持多线程多任务的操作系统为原则,所以选择windows 98、windows nt或windows 2000作为分析软件的运行平台。
(二)开发工具
选择visual c++ 作为分析软件的开发工具。visual c++是microsoft公司推出的针对windows操作系统的编程语言,现在已经发展到6.0版本。作为开发windows应用程序的工具,它具有明显的特点:1、开发出的windows应用程序具有统一的用户操作界面。2、与操作系统紧密配合,不存在兼容性的问题,与硬件无关。对于同一类型硬件,不论型号、厂家,只要windows操作系统支持,开发出的windows应用程序就一定能够支持。3、功能强大,实用面广。4、操作简单,效率高。5、代码可靠性高,便于维护。基于visual c++的上述特点以及其对面向对象的支持和提供的mfc基本类库的支持,选择visual c++作为开发工具,无疑会大大减轻开发工作量,进而开发出功能强大、结构合理、容易扩充的分析软件来。
(三)软件实现
针对不同的功能模块,按面向对象的方法进行分类设计,充
分利用windows操作系统支持多线程多任务的特点,利用不同的窗口线程或工作线程来描述不同的模块。
以故障分析功能模块为例说明软件实现的方法,如图1所示为故障分析模块按面向对象和自顶而下方法设计的类的层次图。其中,类cfaultanalysisthread定义了一个单独的窗口线程,专门分析处理故障;类cfaultanalysisframe为cfaultanalysisthread的主框架窗口,负责主要的管理任务;类cfaultanalysisview为cfaultanalysisframe下唯一的视窗口,负责波形显示、数值分析结果显示等任务,其下按显示内容分为四个子窗口:类cchildwndt负责显示故障时间标尺,类cchildwndm负责显示通道名称,类cchildwndg负责显示各种波形,类cchildwndv则负责显示各种数值量。
在软件开发中,正是由于采用了面向对象和自顶而下分层设计的思想和方法,使得软件结构更加合理,功能扩充更加容易。
关键词:高压输电;线路建设;软弱地基;处理方案
软弱地基属于高压输电线路建设过程中比较常见的问题,也是极为薄弱的一个环节。比方说,在北方建设高压输电线路,因天气过于寒冷,若是不根据设计要求严格进行施工,亦或是不合理控制施工质量,就会使得工程在建设过程中受气温影响,导致沉降、倾斜等情况,甚至于出现倒塌。因此,一定要加强研究软弱地基问题的处理方案,提升软弱地基处理技术。
一、软弱地基概述
通常而言,高压输电线路中杆塔的地下位置被称之为基础,这部分是确保杆塔能够长久稳定的重要存在。若是此部分出现状况,极容易导致事故出现以及惨重的经济损失。并且还需要重新修建或处理基础,耗用许多时间,投入更多资金。因此,高压输电线路建设过程中务必确保基础的质量,相关施工人员清楚认识到基础的重要影响力。想要确保基础部分的稳固性,不仅需要选择合理的基型,还应有合适的地质条件,同设计荷载和施工进行配合。在明确杆塔基础部分的型式之后,应展开施工质量控制手段,有效确保质量水平。特别是关于软弱地基施工质量的控制方面,更应该采取合适的技术手段。毕竟这部分属于整个高压输电线路中影响比较大,又有一定难度的环节,同时也属于工程质量控制的关键性环节。这方面软弱地基质量控制需要从勘测设计,施工监理、施工成员的配合等多方面联合作用下,方可达到较佳的质量控制效果。设计阶段,应致力于把设计转化成工程实体,通过工程建设逐渐实现。
二、高压输电线路建设过程中软弱地基问题处理方案
(一)地质勘探工作
地质勘探工作可以给设计工作提供非常有参考价值的地质数据,其数据的科学精准性影响着设计的合理性。某些泥沼或者是山谷之类的复杂地带,需要实施地质钻孔,特别是杆塔中心地带勘探还需要取样。某些难以规避的软弱地基,仅可以采取合适的杆塔与基础型式,极有可能选择拉线杆塔的形式。若是软弱地基层较浅的情况,就能够选浅埋直立柱的大板式。把软土挖出,再填入砂土进行置换。若是软弱底基层深的话,就选择用以木桩的方式铺垫,这样能够增强地基承载力。不然其承载力不足的话,就需要选桩基础,尽可能不选主角钢插入式的斜柱当基础。究其原因也是由于此种基础稍有不小心就可能出现地面沉降问题,杆塔的主材料与主角钢又难以连接成功。因此设计人员需要合理处理软弱地基问题,针对某些地质结构若是没一定的把握,就需要强化地质结构检验,避免因地质结构判断失误造成杆塔事故。
(二)做好设计阶段的工作
设计属于高压输电线路建设的第一个环节,影响着工程的总成本预算、造价以及进度等方面。并且其对建设安全性也有着很大的作用。想要处理好软弱地基问题,应直接从设计阶段就开始着手进行。比方说,在设计的时候,需要选出最合适的线路,最大限度避免软弱地基。若是杆塔在软弱地基上建造,其造价不可避免会比普通的多出2-3倍。建设资金增高百分之六十左右。而在设计阶段就处理好软弱地基问题,不但能够增强施工效率,还能提升质量,降低沉降事故发生的可能性,促使整个工程质量水平得以确保,节约成本。所以,若是无法避免软弱地基问题,处理过程中必须严格执行我国这方面相关的建筑设计标准,并综合考虑所建造区域实际地质情况,进行深入研究,采取行之有效的设计方案,最大限度控制沉降事故发生的机率。其次,相关设计人员在设计过程中,必须持有全局观念,看问题要看的长远一些,正确清楚认知工程建设经过区域地质条件,再对地质分布展开排序与定位,让施工线路尽可能绕开软弱地基。特别是某些比较深的软弱土层地带,务必绕开。若是从地质情况较佳的区域开始施工,同样能够让工程资本与工期得到较好的控制。
(三)做好工程施工工作
就软弱地基施工而言,其中最主要便是有效控制基坑开挖和混凝土浇筑中的排水,最大限度防止原土对施工产生影响。开挖阶段,地面若是低于地下水位基坑,则其很容易渗入坑中,而坑中的水没及时排放就会使得基坑中的土泡软,导致坑壁塌陷,从而出现沉降问题。可见排水环节在工程施工阶段所占的重要位置。基坑排水方式比较多,通常施工单位是根据实际排水量与设备进行选择的。若是开挖过程中发生流沙坑,就必须控制坑壁塌陷,努力降低坑底水量渗入,这种情况通常选择用挡土板亦或是沉箱的办法进行开挖。开挖时需要控制对奈状土的影响,不能一次就挖至设计深度。通常挖到距设计深度20-30米的时候,就应停止开挖。然后,与监理部门相互配合,检验基坑,通过检验确定无问题,方可从局部逐渐开挖至设计深度。相关工作人员不能在坑底直接行车,需要铺设木板然后在上面行车。若是设计中对基底存在加固的技术要求,必须根据其规定实施加固。加固技术种类很多,比方说,以石块进行填充加固,通常挖至最后设计深度的时候,才把石块抛入坑底,进行务实。再把挤出的软土清理干净,将碎石铺设在表面。
结束语
软弱地基问题在高压输电线路建设中具有重要影响,因此想要做好软弱地基处理,就需要做好工程勘探工作、设计工作以及软弱地基工程施工等。增强相关工作人员的责任心,各个部门间相互配合相互协调工作。以此才能有效保障软弱地基上高压输电线路的建设质量。
参考文献
[1]李伟.高压输电线路建设中软弱地基问题处理方式分析[J].通讯世界,2014,04:55-56.