标题：基于超级电容储能的城轨供电系统效能提升

作者：邓谊柏；曾升；李楚杉；陈挺；钟志宏；张仲才；邓焰

摘要：城市轨道交通具有站间距离短、行车密度高等特点，列车在运营过程中会频繁地启动和制动，产生可观的制动能量。本文针对制动能量的再生利用效率提升问题，提出了一种基于超级电容储能装置和全线规划布置的超级电容地面储能系统，对其系统节能能力、牵引网稳压能力进行研究。首先，针对超级电容储能装置从单体级、模组级到系统级进行了设计；接着，以实际线路为例，从变电所输出功率、直流侧电压以及系统运营总能耗3个方面在MATLAB/Simulink平台上进行节能仿真。仿真结果表明，超级电容地面储能系统能够有效地降低城市轨道交通系统运营能耗，节能率可达12.78%，同时稳压效果明显，电压波动幅度由290 V减小至190 V，提升了牵引供电系统的供电安全性。

关键词：城市轨道交通；超级电容；再生制动；地面储能；规划配置

作者单位：浙江大学电气工程学院；宁波中车新能源科技有限公司；湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室；北京交通大学电气工程学院

引文格式：邓谊柏，曾升，李楚杉，等.基于超级电容储能的城轨供电系统效能提升［J］.机电工程技术，2023，52（07）：1-5.

 

 

标题：集中直流供电变频空调技术在轨道交通车辆上的研究及应用

作者：王正；张胜伟；赖杰文；龚惠华；廖章庆

摘要：轨道交通车辆空调作为整车的主要负载之一，约占到整个车辆辅助电源供电容量的70%～80%，其节能效果直接影响整车能耗。针对传统变频空调能效低、重量大及存在谐波危害等不足，提出了一种集中直流供电变频空调技术方案，在分析了传统变频空调和高压直进变频空调技术原理的基础上，发现了传统变频空调存在电源无效转换环节及高压直进变频空调采用分布式供电方式效率较低等问题，引出了集中直流供电变频空调系统的工作原理；同时对集中直流供电变频空调进行了系统设计和结构设计，并从系统能源效率、系统重量以及降低电流谐波3个方面进行了设计优化和试验验证。试验结果表明，集中直流供电变频空调系统与传统变频空调系统相比，能效提升了约10%，列车减重约2 t，列车每年节省能耗约16 632 kWh，电流谐波由20%降低到10%以内。

关键词：轨道交通车辆；变频空调；效率；集中直流供电变频空调；减重

作者单位：中车株洲电力机车有限公司；湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

引文格式：王正，张胜伟，赖杰文，等.集中直流供电变频空调技术在轨道交通车辆上的研究及应用［J］.机电工程技术，2023，52（07）：6-10.

 

 

标题：基于储能的移动式钢轨闪光焊机供电系统优化设计

作者：陈挺；王世琛；陈裕；蔡健；邓谊柏

摘要：铁路是世界上最重要的载客交通工具之一，而无缝铁路的轨道焊接是轨道安全运行的关键技术之一。传统的移动式钢轨闪光焊机因其柴油发电机组怠速运转和三相负荷严重不平衡会产生大量燃油消耗问题。针对这一问题，研究了一种新能源移动式钢轨闪光焊机。该设备在传统移动式钢轨闪光焊机的基础上，优化发电机组功率，通过使用储能单元及高功率逆变器设计一种“增程式”的供电系统。首先针对钢轨闪光焊机的供电系统进行原理阐述，确定设计的基本原理和使用设备的基本参数。接着对其电源质量、焊接接头质量以及经济性进行实验分析。实验结果表明，此次设计的新能源移动式钢轨闪光焊机极大地减少了能源的消耗，电源质量和焊接接头质量优秀。

关键词：移动式钢轨闪光焊机；新能源；供电系统；储能单元

作者单位：宁波中车新能源科技有限公司；湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室；浙江大学电气工程学院

引文格式：陈挺，王世琛，陈裕，等.基于储能的移动式钢轨闪光焊机供电系统优化设计［J］.机电工程技术，2023，52（07）：11-14.

 

 

标题：基于减阻节能的城际列车空气动力学优化

作者：张宝珍；肖端；孟令锋；南喆；唐明赞

摘要：伴随城市轨道交通绿色低碳设计理念的发展，整车气动减阻优化设计成为提升城际列车节能环保的关键方法。采用基于Realizable k-ε的数值计算方法和流体动力学仿真技术，针对某城际列车进行气动阻力分析，并提出了两种气动减阻优化方案，开展气动阻力分布特性对比研究，验证优化方案的减阻节能效果。研究结果表明：列车（车型1）不同构成部分阻力占总阻力的比例关系：车体（80.49%）>转向架（13.97%）>受电弓（5.54%）；不同编组位置阻力系数占比关系：头车（26.06%）>尾车（16.66%）>2车（14.93%）>7车（9.89%）>其他中间车（约8%）；列车在140～200 km/h范围内，3种车型的阻力系数近似为常数；优化前后3种车型整车阻力系数分别为0.898、0.858和0.807，两种优化方案减阻率分别为4.45%和10.13%，能耗降低率分别4.63%和9.86%。

关键词：城际列车；气动阻力；数值模拟；减阻；节能

作者单位：中车株洲电力机车有限公司；重载快捷大功率电力机车全国重点实验室；中南大学轨道交通安全教育部重点实验

引文格式：张宝珍，肖端，孟令锋，等.基于减阻节能的城际列车空气动力学优化［J］.机电工程技术，2023，52（07）：15-18.

 

 

标题：城市轨道交通光伏发电系统的全生命周期研究

作者：肖振鹏；段琪峰；廖颜沛

摘要：对太阳能光伏发电系统在国内城市轨道交通应用的经济性和环保性展开论证。全国城市轨道交通的分布与太阳能辐照资源的分布的具有一定的规律性，分析太阳能光伏发电系统在城市轨道交通中的应用类型、设置方案，在此基础上，基于全生命周期评价（LCA）方法，引入太阳能光伏发电系统的全生命周期分析方法，推导出太阳能光伏发电系统在城市轨道交通应用中的碳排放回收周期模型、经济投资回收周期模型，以轨道交通主要分布城市的太阳能辐照资源为边界条件，通过计算，得出从经济性和环保性层面上，太阳能光伏发电系统在全国主要城市的轨道交通应用是合理可行的，并结合实际项目中的参数条件，进一步验证了在边界条件下，模型在轨道交通主要所在区域的适用性。本研究对太阳能光伏发电系统在全国轨道交通的应用具有指导意义。

关键词：可再生能源；光伏；轨道交通；全生命周期；碳排放；投资回收

作者单位：广州地铁设计研究院股份有限公司

引文格式：肖振鹏，段琪峰，廖颜沛.城市轨道交通光伏发电系统的全生命周期研究［J］.机电工程技术，2023，52（07）：19-23.

 

 

标题：基于STM32单片机控制的可控硅调节设计

作者：冯学玲；张蓉；尹仕

摘要：基于功率器件晶闸管的单相交流电压控制器，常用于小功率单相电动机控制、照明控制和电加热控制等场合。基于电源一体化方案，选取了STM32F407作为主控制器设计了可控硅调节器，通过获取外部输入信号或检测信号反馈，按设定方式调节PWM触发信号控制可控硅导通时间，实现小型功率器件的输出调节。以光线调节为例设计了单片机控制的可控硅调光设备，实现光线的自动调节、手动调节以及感光调节等功能。最后搭建了基于单片机控制的光线调节实验系统，进行了相关的测试与分析，结果表明，所设计方案能够根据输入信号或检测结果触发不同的导通角，实现光线的强弱控制。所设计方案可应用于光线调节、电机闭环调速等多种控制场景。并可用于光耦过零检测、不控整流、稳压降压以及光线检测反馈控制等电子技术知识的综合实验普及，以及程序编写、中断、外设及PWM等单片机知识的学习。所提方案不受功率器件和场所限制，可有效降低成本。

关键词：可控硅；调光；单片机；STM32F407；电力电子技术；外部中断

作者单位：华中科技大学电气与电子工程学院

引文格式：冯学玲，张蓉，尹仕.基于STM32单片机控制的可控硅调节设计［J］.机电工程技术，2023，52（07）：24-28.

 

 

标题：遥操作机器人系统设计及控制方法

作者：刘嘉瑞；舒琳；孙亚强；梁国宇；梁俊

摘要：设计了一套遥操作机器人系统并提出一种相对位姿尺度变换的姿态映射算法和在线轨迹平滑方法，以解决遥操作系统存在主从端工作空间不匹配以及控制数据不稳定的问题。首先，结合光学追踪器和惯性传感器设计符合人类日常习惯的主端动作捕捉系统；从端采用三轴云台相机、UR5机械臂和机械手搭建了类人的机器人系统。其次，为解决遥操作系统存在的主从端异构、工作空间大小不匹配等问题，提出一种相对位姿尺度变换算法。最后，针对所设计的遥操作机器人系统和控制算法开展了主从跟随精度验证和遥操作抓放物体实验。实验结果表明，相对位姿尺度变换方法兼顾了遥操作任务中的效率和精度要求，在操作者动作姿态快速变化的运动过程中，所设计的遥操作系统仍能以较高精度跟随目标轨迹运动，且从端延时仅约为0.1 s，使得从端机器人可较好地实时复现主端操作者的动作。

关键词：光学追踪器；惯性传感器；动作捕捉系统；遥操作机器人；主从跟随

作者单位：广东人工智能与先进计算研究院；中国科学院自动化研究所

引文格式：刘嘉瑞，舒琳，孙亚强，等.遥操作机器人系统设计及控制方法［J］.机电工程技术，2023，52（07）：29-33.

 

 

标题：基于触觉传感器阵列的机械手抓取分类方法研究

作者：周聪；刘嘉瑞；孙亚强；舒琳

摘要：为了丰富机器人的感知能力，弥补触觉信息感知不足、解决触觉识别物体存在准确率不高的问题，基于磁性霍尔元件设计制作了可测量三轴正交接触力的触觉传感器，并将其集成为两种形状的触觉阵列安装在机械手上实现交互。搭建触觉识别系统对15种日常生活用品进行数据采集，采用卷积神经网络和注意力机制的触觉识别算法训练学习触觉数据，应用在识别日常生活物品分类场景中。实验结果表明，传感器的测量精度和最大重复性误差约为10-4N和1.2%，具备良好的稳定性和灵敏度；设计的触觉识别算法的平均识别准确率最高可达94.49%，能够对抓取到的物体进行准确分类，为机器人后续的探索交互任务奠定基础。

关键词：触觉传感器；注意力机制；机械手；分类识别

作者单位：广东人工智能与先进计算研究院；中国科学院自动化研究所；

引文格式：周聪，刘嘉瑞，孙亚强，等.基于触觉传感器阵列的机械手抓取分类方法研究［J］.机电工程技术，2023，52（07）：34-38.

 

 

标题：管道壁厚检测外壁行走机器人设计及仿真

作者：廖文才；金浩哲；赵俊豪；何杰；安浩坤

摘要：管道运输时，由于物料冲蚀管壁、外部灾害等原因，容易导致管壁减薄和物料泄漏，管道壁厚检测必不可少。为减少管道检测带来的停工停产，设计了一种小径管道外壁爬行的检测机器人，可在管道正常工作状态下进行检测。机器人由紧固机构、行走机构和电路控制3部分组成。紧固机构由紧固轮、连杆和扭转弹簧组成，建立了扭转弹簧的预紧力矩静力学模型以调节预紧力矩适用机器人稳定；行走机构由蜗轮蜗杆和直齿轮两种传动方式，以及直流无刷电机和驱动轮组成，通过传动和驱动效率得出合适的电机功率参数；之后通过ADAMS软件对机器人在水平管道和竖直管道的运动进行仿真，并添加预紧力矩模型结果，而仿真结果表明，机器人能在外径为40、50、60 mm的管外稳定行走；电路控制由STM32F103C8T6主控芯片和电机驱动电路等部分组成，并设计出适用于机器人的控制流程图。

关键词：管外爬行；静力学分析；三维建模；ADAMS；运动学仿真；STM32F103C8T6

作者单位：浙江理工大学启新学院；浙江理工大学机械工程学院

引文格式：廖文才，金浩哲，赵俊豪，等.管道壁厚检测外壁行走机器人设计及仿真［J］.机电工程技术，2023，52（07）：39-45.

 

 

标题：超短焦投影镜头曲面反光杯智能调校装置设计

作者：许艳华；许鸿鹏；刘伟；张颜艳；苏文露

摘要：曲面反光杯的调校直接影响超短焦投影的投射比、视场、图像质量等关键参数。针对人工调校效率低、联动性差、性能不稳定等问题，设计了一种新型的智能调校装置，制作了原理样机并进行了实验测试。装置由三轴移动平台及调校螺丝刀组成，其中三轴移动平台采用滚珠丝杆直线模组搭建，定位精度高，可让调校螺丝刀沿X,Y,Z三个方向运动，以适用于不同安装位置的曲面反光杯；螺丝刀头部凹槽设计成外圆内方结构，通过3D打印成型，由伺服电机驱动，能与反光杯调校螺母自动对中。样机测试结果表明，装置运行稳定、联动性好、可根据投影图像畸变信息，60 s内自动完成调校过程，相比人工调校，效率至少提高了50%。

关键词：超短焦投影；曲面反光杯；智能调校；3D打印

作者单位：闽南理工学院；泉州市锐驰智能科技有限公司

引文格式：许艳华，许鸿鹏，刘伟，等.超短焦投影镜头曲面反光杯智能调校装置设计［J］.机电工程技术，2023，52（07）：46-49.

 

 

标题：基于单片机的智能家居控制系统设计

作者：李孟；程子霞；宋赵伟

摘要：设计了一款以单片机为控制核心的智能家居控制系统，解决了传统智能家居控制系统数据信息传输距离短、设备控制方法单一的缺点。系统以STM32单片机为控制核心，使用烟雾传感器、温度传感器、液位传感器、光照强度传感器等多种传感器实现对家居环境内部烟雾、温度、光照等环境参数的数据采集。通过ZigBee通信方式实现监测节点与STM32单片机终端模块的组网及监测节点与终端节点之间的数据传输。通过ESP8266 WiFi模块将终端节点收集到的数据信息上传到oneNET移动互联网平台，实现数据的远距离传输。支持移动互联网平台实时查看各项数值并直接控制相应的节点，操作继电器动作或改变各参数的动作阈值。针对所设计的系统开展了温度、烟雾、光照和液位试验，结果表明所设计的智能家居控制系统响应正确、性能稳定、控制精准度高、可扩展性强，能够满足人们对于家居环境实时监测的要求。

关键词：STM32；单片机；监测；oneNET；节点作者单位：邢台职业技术学院电气工程系；郑州大学电气工程学院

引文格式：李孟，程子霞，宋赵伟. 基于单片机的智能家居控制系统设计［J］.机电工程技术，2023，52（07）：50-54.

 

 

标题：无载车板自动化式立体车库及其控制系统的开发

作者：许文燕；杜玉香；宁明天

摘要：为缓解因当前城市用地成本高、用地而紧张造成的“停车难”问题，创新设计了立体车库结构及控制方式。所设计的立体车库机械结构灵活多变，大小、形状可根据车库建造现场占地面积及实际情况定制设计，同时在存取车辆过程不使用载车板，采用了一种无载车板载运小车存取机构，利用载运机构和车位上动静两种叉梳板的上下交替实现了车辆的存取。控制系统使用了PLC、传感器、触摸屏、物联网等技术实现了立体车库的车辆自动存取、车位预约等功能。设计并制作了该立体车库的1:20模型并开展了多次测试。测试结果显示，车辆的全程自动化存取功能可在手机端操作实现，同时以车位锁定的方式实现了车位预约功能。为立体车库的研究与发展提供一定的参考。

关键词：定制；立体车库；PLC；叉梳板

作者单位：广州南洋理工职业学院

引文格式：许文燕，杜玉香，宁明天.无载车板自动化式立体车库及其控制系统的开发［J］.机电工程技术，2023，52（07）：55-59.

 

 

标题：基于SLAM的自主避障物流无人机系统设计

作者：刘泽琳；张袁元；杨旺嗣；陆馨缘；顾家成；陈俊逸

摘要：为解决在未知物流环境下四旋翼无人机无法自主避障精准配送的问题，以四旋翼无人机为平台，使用树莓派4B为机载计算机处理SLAM激光雷达的建图和计算路径规划信息，结合Hector＿SLAM算法，并融合飞控数据对无人机状态估计进行修正,实现四旋翼无人机的高精度定点悬停和自主避障，提高无人机在室内物流环境下的自主飞行性能。实验表明：无人机能够实现室内未知物流环境下的自主飞行及精准避障。并且可以实现四旋翼无人机的一键起飞，精确悬停等功能。最后，对算法的定位精度与基于RBPF的SLAM算法进行了分析。实验结果表明，相较于RBPF算法，所提方法在相同计算平台上具有更高的精度，对于在所处未知环境下较低成本的精准物流有良好的借鉴意义。

关键词：路径规划；SLAM；自主避障；物流无人机

作者单位：南京工程学院汽车与轨道交通学院

引文格式：刘泽琳，张袁元，杨旺嗣，等.基于SLAM的自主避障物流无人机系统设计［J］.机电工程技术，2023，52（07）：60-63.

 

 

标题：基于智能模糊PID控制的无人机飞控研究

作者：张庆才；周春燕

摘要：研究了一种有效的无人机稳定飞行姿态的方法。根据多旋翼无人机垂直、左右、前后运动和偏航运动的受力和运动原理，探索构建数学模型，选定合适的参考坐标系，选择四元数法用作描述四旋翼无人机姿态的数学方法，在描述多旋翼无人机的运动方式时，用横滚角、俯仰角和偏航角来验证关系，同时作为后续姿态控制的输入量。推理机体坐标系与导航坐标系两者互相转换时的变化矩阵，建立非线性动力模型，以互补滤波算法与扩展卡尔曼滤波算法为基础，将采集到的数据进行融合估算，结合串级PID控制器，以其作为框架，内部加上智能模糊控制理论，可以对PID参数的3个值Kp、Ki、Kd进行实时调节，使无人机具有更好的鲁棒性，当遇到突发情况时，飞控可以智能地调节参数，使无人机快速趋于稳定。采用MATLAB/Simulink仿真的结果表明，经过优化调节之后的模糊控制PID参数可以很好地调节无人机的姿态角速率和控制无人机的位置反应速率，提高无人机的稳定性。

关键词：四旋翼无人机；坐标系；模糊PID；仿真模型

作者单位：山东科技职业学院汽车工程系

引文格式：张庆才，周春燕.基于智能模糊PID控制的无人机飞控研究［J］.机电工程技术，2023，52（07）：64-66.

 

 

标题：混合集成电路数字化制造技术研究

作者：王腾；周长健；雷子薇；杨旭杰

摘要：为进一步适应混合集成电路向多品种、变批量的生产模式转变以及满足快速、高质量交付的市场需求，针对混合集成电路制造领域的数字化转型进行了研究。首先，实现数字化制造需要在建立企业整体业务架构的基础上综合考虑生产与管理、设计的相互关系，通过分析混合集成电路生产制造特点及三者之间的关系，提出了智能工厂的整体架构和思路。其次，数字化制造建立的过程需要自动化和信息化双管齐下，针对自动化集成本文提出了柔性自动化互连线体的设计方案，结合先进的制造设备实现了柔性制造；针对信息化集成，通过研究和开发制造运行系统，运用大数据分析等实现数据实时传递、分析和快速响应。再次，通过数字孪生技术建立虚拟工厂，实现虚拟世界和现实世界的互动和链接。最终，通过分析数字化建设过程中的投入得出数字技术研究关键是数字化团队的建立。通过研究混合集成电路数字化制造技术，解决了企业需求，同时为同行业的数字化转型提供了借鉴意义。

关键词：数字化制造；自动化集成；信息化集成；数字孪生

作者单位：中国电子科技集团公司第四十三研究所

引文格式：王腾，周长健，雷子薇，等.混合集成电路数字化制造技术研究［J］.机电工程技术，2023，52（07）：67-75.

 

标题：陶泥制品自动化生产关键设备设计

作者：刘喆；吉晓民；翟康佳

摘要：为解决陶泥制品生产过程中生产效率低、劳动强度大，以及成品同一性低等问题，针对复杂陶泥形体设计开发了一种含4个生产模块的自动化生产线技术方案。依据陶泥材料特性以及生产工序，确定了陶泥制品自动化成形工艺；设计并开发了二级延压、定长切断、裁切下料以及打卷4个关键生产设备，依据成形工艺及最优生产节拍进行整体布局；在此基础上提出了复杂形体陶泥制品成形时所需陶泥的分层体积计算方法；并在Rhino平台上用Python Script工具开发了自动生成泥坯裁切刀具轮廓的插件。该自动化生产线技术方案可以实现陶泥制品的连续生产，保证了陶制品成形过程中原料的充足供给，有效提升了陶泥制品的良品率，同时减少了人工参与、降低了生产劳动强度、降低了生产成本。

关键词：陶泥制品；自动化生产；结构设计；二次开发

作者单位：西安理工大学工业设计系

引文格式：刘喆，吉晓民，翟康佳.陶泥制品自动化生产关键设备设计［J］.机电工程技术，2023，52（07）：76-79.

 

 

标题：基于MCGS与光电编码器的定位及调速控制

作者：刘英会；岳伟利；张宗彩

摘要：为了实现一种能够满足对传送带或流水线的精确定位及调速功能，以PLC为核心，以MCGS触摸屏为控制与显示手段，利用光电编码器计数脉冲，实现精确定位。采用频率多段速变化并经控制变频器执行实现了电动机调速。首先开展了硬件选型和接线设计，其次根据设计思路合理设置变频器参数，最后利用软件对PLC进行了编程，利用MCGS触摸屏进行了组态并开展人机界面设计和仿真运行，实现了准确控制。所设计的控制系统操作方便、分拣精确、界面直观，能够在传送带或流水线中准确定位并开展变频器的调速控制，改变传送带或流水线的速度，缩短生产过程，提高效率。对自动化生产系统的开发具有一定的借鉴意义。

关键词：PLC；光电编码器；变频器；定位；调速

作者单位：朔州职业技术学院；中煤平朔发展集团有限公司；西北工业大学机电学院

引文格式：刘英会，岳伟利，张宗彩.基于MCGS与光电编码器的定位及调速控制［J］.机电工程技术，2023，52（07）：80-84.

 

 

标题：形位公差对小模数直齿轮传动系统精度的影响

作者：董楠；刘峰；刘杰

摘要：形位公差是零件形状和位置特征变动的结果，形位特征的变动对于精密传动的传动精度产生很大影响。目前在小模数直齿轮传动系统精度计算中仅考虑齿轮副尺寸公差、齿轮副扭转弹性空回程、温度变化引起的圆周侧隙等，没有考虑形位公差的影响。本文以小模数直齿轮传动系统为研究对象，研究箱体形位公差对传动精度的影响。通过分析箱体的平行度、同轴度、垂直度等形位公差的定义，得出平行度、垂直度对中心距的影响，提出在独立原则下的小模数齿轮传动精度的计算方法，为计算小模数齿轮传动精度提供思路。最后通过一个工程应用实例，说明提出计算方法的必要性。

关键词：小模数直齿轮；传动系统；传动精度；形位公差

作者单位：中国船舶集团公司第七一〇研究所

引文格式：董楠，刘峰，刘杰.形位公差对小模数直齿轮传动系统精度的影响［J］.机电工程技术，2023，52（07）：85-88.

 

 

标题：基于PLC的多轴机械手运动控制设计研究

作者：韩志龙；石笑

摘要：为探讨PLC系统应用下的多轴机械手运动控制设计，首先通过文献检索收集并理论分析PLC系统应用下的多轴机械手运动控制作业情况以及设计知识。然后从PLC多轴机械控制以及工艺研究两个方面入手，建立完整的多轴机械手运动控制体系，提出了多轴机械手运动控制系统运行设计方面的四种安全指标。采用仿真试验法建立了真实的数学模型，通过多轴机械手运动控制系统中的电气数据获取、系统程序运行、周期方面的3种变化规律，实现对控制设计的研究和探讨。研究结果表明：机械手的运动受信号的控制，在多轴机械手运动控制设计阶段应加强对PLC的思考，机械手在制造过程中应重视其柔性，结合柔性制造单元更改机械制造系统的人工操作方式，可以让机械手向微型化、小型化的方向发展。

关键词：PLC；多轴机械手；运动控制设计

作者单位：天津伍嘉联创科技发展股份有限公司

引文格式：韩志龙，石笑.基于PLC的多轴机械手运动控制设计研究［J］.机电工程技术，2023，52（07）：89-91.

 

 

标题：基于ADAMS仿真的简化轮系逃生器设计

作者：宋继祥；朱纪铭；黄锟

摘要：研究了一种简化轮系的逃生装置，依据逃生装置长久存放及使用突然的特性，采用一种轮系减速，达到长久存放及价格低廉的目的。通过在固定壳侧壁设置L形支撑板，在固定壳内部设置有滚动装置和限速装置，滚动装置通过在活动槽内设置转筒和主齿轮，限速装置包括与主齿轮啮合的从齿轮，从齿轮侧壁安装有转盘，转盘外圈伸出有延伸杆和橡胶垫，当人体下落通过安全绳缠绕在转筒表面，带动转筒和主齿轮旋转，利用主齿轮带动从齿轮和转盘旋转，利用橡胶垫与墙体直接摩擦，对转筒进行限速，达到缓降效果，该装置结构简单，造价低廉使用方便，利于普及使用。使用ADAMS仿真其接触力，通过瞬态动力学分析得到静载荷、瞬态载荷和简谐载荷的随意组合作用下的随时间变化的位移、应变、应力及力，便于优化设计，验证设计的有效性和材料的选择。

关键词：逃生器；机械创新设计；限速装置

作者单位：淮南职业技术学院；安徽理工大学

引文格式：宋继祥，朱纪铭，黄锟.基于ADAMS仿真的简化轮系逃生器设计［J］.机电工程技术，2023，52（07）：92-94.

 

 

标题：整装式大型金属波纹筒成型装置设计

作者：王建楹；赵晓明；吏逸翔

摘要：针对风力发电机组预应力墩基础工程设计施工中对整装式大尺寸金属波纹筒产品的需求，为对应的可移动式波纹筒自动生产线配套设计了一种新型整装式大尺寸波纹筒成型装置。分析了波纹筒成型装置的工作原理和主要功能，设计了波纹板成型和卷筒成型装置等关键核心部件；研究并设计复杂异性截面波纹板冷弯成型、筒体自动螺旋拼接压制成型等关键技术工艺；分析了成型装置在波纹筒生产试验中出现的波纹板成型时阻力过大、用于锁边的波形出现起皱现象、用于锁边的波形外形尺寸不一致、卷筒成型时波纹筒出现偏心、锁边成型后有干涉现象等主要技术和生产工艺问题，提出了处理方案并解决了试生产中的问题。研制的样机投入工程现场生产试验，验证结果表明所设计的装置达到了设计性能指标要求。

关键词：金属波纹筒；波纹板；成型装置；卷筒；锁边成型

作者单位：中国船舶重工集团公司第七一三研究所；华中农业大学工学院

引文格式：王建楹，赵晓明，吏逸翔.整装式大型金属波纹筒成型装置设计［J］.机电工程技术，2023，52（07）：95-98.

 

 

标题：基于Geomagic Studio的冲浪板曲面模型重构

作者：丁永峰；贺晓辉；张杰；龙婵娟；袁淑

摘要：为实现产品的快速开发与迭代，提出了一种利用逆向工程对现有产品进行更新升级的方法。以某冲浪板曲面产品为例，基于Geomagic Studio，首先进行数据抓取，获取产品三维尺寸信息。然后进行数据加工与处理，确保数据信息的鲁棒性与精简性，并进行模型的升维处理，运用标准高斯法和平均滤波算法将点云模型进行封装，并做柔化处理，得到多边形数模。在曲面拟合模块下对多边形数模进行区域探测与轮廓线编辑，完成曲面模型的初步拟合。针对不同曲面片之间的微小缝隙，可结合UG NX系统，设置恰当的连接方式对曲面片体进行柔性缝合，进而完成冲浪板产品的实体模型重构，实现了产品的快速逆向设计与开发。最后对逆向设计的产品进行了三维数据评价，结果证明了所提曲面重建方法的合理性与时效性。

关键词：Geomagic；逆向设计；数据加工；曲面拟合；模型重构

作者单位：重庆文理学院智能制造工程学院；重庆天巨承机械制造有限责任公司

引文格式：丁永峰，贺晓辉，张杰，等.基于Geomagic Studio的冲浪板曲面模型重构［J］.机电工程技术，2023，52（07）：99-102.

 

 

标题：焦炉测温车的结构设计及运动特性分析

作者：谢戈辉

摘要：针对目前焦炭炼制过程中焦炉燃烧室温度测量存在工人劳动强度大、危险系数高、测定结果受工人熟练程度影响较大等问题，设计了具有定轨迹巡航、自主检测位置、姿态调整测温及数据实时传输等功能的焦炉测温车来替代人工测温。首先通过理论分析计算及虚拟样机技术相结合的方式对焦炉测温车的运动特性进行了仿真，对不同电机驱动形式下车体的振动规律、偏转规律及在相同驱动力矩下测温车的加速性能进行了对比，验证了对角电机驱动方式的合理性。其次对焦炉测温车越障过程进行了力学模型建立及动力学分析，通过对越过不同障碍物高度后车身质心y向曲线进行分析，得到了焦炉测温车跨越障碍物的极限高度值。焦炉测温车的现场测试验证了所提设计与仿真的合理性。

关键词：焦炉；测温；电机布置；越障性能

作者单位：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司

引文格式：谢戈辉.焦炉测温车的结构设计及运动特性分析［J］.机电工程技术，2023，52（07）：103-106.

 

 

标题：基于多级并行蚁群算法的综合布线路径规划

作者：梁嘉伟；刘向勇；张俊强

摘要：面对智能建筑、数字化城市对综合布线系统的需求，提出了一种基于多级并行蚁群算法的综合布线路径规划方法，并建立了数学模型，用于在满足约束条件下的最短路径寻优。寻优过程中将各设备之间的路径看成三维空间树，设备之间布线路径用曼哈顿距离衡量，各子系统布线最短路径就是以起始点设备为原点到多个终端信息点的最短路径和。以6层实训大楼某一工作区子系统为工程案例，进行仿真实验，数据结果表明算法平均达优率较高，鲁棒性指标较小，寻优过程稳定。针对6层78个工作区子系统的大数据综合布线项目，该多级并行寻优的蚁群算法同样能够在较短时间实现全局最优，收敛速度较快，寻优路径精准。

关键词：综合布线；路径规划；蚁群算法

作者单位：中山市技师学院

引文格式：梁嘉伟，刘向勇，张俊强.基于多级并行蚁群算法的综合布线路径规划［J］.机电工程技术，2023，52（07）：107-110.

 

 

标题：供热管道泄漏声源特性仿真及实验

作者：孙少杰；乔磊；李勇；刘圣冠；张强

摘要：供热管道泄漏声源的特性决定了泄漏检测次声波法在供热管道中的适用性和准确性。为研究供热管道泄漏声源特性，首先对泄漏声波的发声机理进行了理论分析，建立了供热管道泄漏的物理模型，对泄漏区域的流场以及声场进行仿真模拟，通过对不同泄漏孔径、不同管内压力等因素影响下的泄漏信号进行分析，得出供热管道泄漏声源的声压幅值随泄漏孔径、管内压力的变化规律以及泄漏信号的主要频率范围。最后，搭建了供热管道泄漏检测实验平台，在实验管道首尾两端安装次声波传感器，对泄漏产生的低频声信号进行采集，分析不同工况下泄漏信号的变化规律并与仿真结果进行比对。结果表明：供热管道泄漏声源中心频率为1 Hz；管道泄漏声压幅值随泄漏孔孔径以及管内压力的增大而增大。研究结果对次声波法在供热管道泄漏检测中的工业应用提供了理论依据。

关键词：供热管道；声源特性；次声波；仿真模拟

作者单位：华能青岛热电有限公司；西安热工研究院有限公司；青岛理工大学机械与汽车工程学院

引文格式：孙少杰，乔磊，李勇，等.供热管道泄漏声源特性仿真及实验［J］.机电工程技术，2023，52（07）：111-114.

 

 

标题：基于Profinet总线的吸布料天车控制系统设计与仿真

作者：张华龙；郑正国；朱会文；赵会娟

摘要：针对传统吸布料天车经常出现过滤布袋烧坏、离心风机高温过载烧毁、系统故障查找慢等现象，基于Profinet总线设计了吸布料天车电气控制系统。该系统以S7-1500PLC为核心，实时在线检测吸料口料温、布袋仓前管道温度以及离心风机进气口前端温度、压力和离心风机电压、电流，当吸料管料口温度超过允许吸料温度后，程序自动控制吸料管上升禁止吸高温料；当布袋仓前管道温度和离心风机进气口前端温度、压力高于设定值时，离心风机变频器自动停止运行，保护过滤布袋及离心风机不因高温气流而烧毁。系统不仅提供安全可靠的保护措施，还通过Profinet总线架构，实时读取反馈相关参数和故障信息到HMI界面，指导操作维修人员迅速排除故障。

关键词：吸布料天车；PLC；变频器；Profinet总线；HMI

作者单位：株洲天桥起重机股份有限公司

引文格式：张华龙，郑正国，朱会文，等.基于Profinet总线的吸布料天车控制系统设计与仿真［J］.机电工程技术，2023，52（07）：115-119.

 

 

标题：垂直螺旋卸船机机理与关键技术研究

作者：蒯秋鹤；王吉如

摘要：为更好地提升垂直螺旋卸船机使用性能，对垂直螺旋卸船机机理展开了研究。结合垂直螺旋卸船机生产实际，分析了单质点理论、流体力学理论以及颗粒群理论，同时围绕理想状态与实际状态讨论其运行机理。在此基础上，探讨了垂直螺旋机构运行的关键技术，选取喂料装置安装技术与回转电缆敷设技术进行分析，其中喂料装置安装技术通过多窗口被迫喂料及优化装置结构提升运行效率；而回转电缆敷设技则基于当前回转电缆机构及电缆布置走向进行技术优化，落实电缆支架安装、电缆长度计算等流程，进而针对各环节提出具体的工艺方案，确保垂直螺旋卸船机可以在卸船工业中发挥出应有的作用。

关键词：垂直螺旋卸船机；运行机理；喂料装置；关键技术

作者单位：国家能源集团泰州发电有限公司；杭州华新机电工程有限公司

引文格式：蒯秋鹤，王吉如.垂直螺旋卸船机机理与关键技术研究［J］.机电工程技术，2023，52（07）：120-123.

 

 

标题：面向汽车轮毂轻量化设计的组合优化方法

作者：杨国营

摘要：为了达到汽车轮毂轻量化目的，提出了一种将轮毂的概念设计和详细设计相结合的轻量化设计方法。在概念设计阶段，建立三维几何模型和数学优化模型，以轮毂的柔度最小（刚度最大）为目标，体积分数作为约束，利用变密度拓扑优化方法得到轮毂材料的最优结构；在详细设计的阶段，对拓扑优化后的轮毂结构进行二次设计，对二次设计后的轮毂进行有限元仿真验证和尺寸优化。尺寸优化时，为了解决计算量大和优化效率低的难题，引用拉丁方实验采样和多项式响应面技术，在满足轮毂许用强度的前提下建立轮毂的近似模型。最后利用改进的进化算法寻优得到轮毂的最终结构参数并对其进行强度仿真验证。结果表明，经过两次优化后的轮毂在满足强度的条件下，质量减少了20.94%。

关键词：汽车轮毂；拓扑优化；近似模型；进化算法

作者单位：天元建设集团有限公司

引文格式：杨国营.面向汽车轮毂轻量化设计的组合优化方法［J］.机电工程技术，2023，52（07）：124-128.

 

 

标题：基于数字法的电梯机械故障的诊断及优化设计

作者：谢龙枨

摘要：高层建筑和地铁车站的电梯设备经常处于高负荷的运行状态，故障率较高。对电梯故障诊断问题进行了优化设计，从2个方面介绍了电梯机械故障的类型及其产生的原因，提出了6种电梯机械故障诊断方法的优化设计措施，采用数字分析法建立起关于电梯机械振动信号的数字排列方式，利用电梯信号等测试装置对电梯机械故障中传出的振动信号进行检测，分析电梯机械振动信号数据获得电梯机械振动的变化规律。所提方法是对电梯机械故障振动信号的采集方式以及使用设备的补充与创新，具有一定参考意义。

关键词：电梯；机械故障；诊断；优化

作者单位：厦门市政城市开发建设有限公司

引文格式：谢龙枨.基于数字法的电梯机械故障的诊断及优化设计［J］.机电工程技术，2023，52（07）：129-131.

 

 

标题：电梯井道的检验与案例分析

作者：蒋剑鸿

摘要：井道作为电梯运行的封闭空间，其内部空间及安全部件的距离要求与电梯的安全运行及电梯检修人员的人身安全相关。井道多数在建筑建造时预留，存在预留井道未满足电梯安全技术规范的问题，给电梯安装和安全运行带来难题。总结了多年从事电梯检验工作的经验，分析相关标准规范文件并归纳电梯安装工艺，系统总结出电梯井道的检验要求。此外，对两起常见的检验案例分析及一起不常见的玻璃式电梯井道的检验分析，提出了玻璃井道的特殊检验要点及相应整改方法。本研究可对井道的设计提供借鉴，同时为电梯安装及运维提供参考。

关键词：电梯；井道；检验要求；案例分析

作者单位：福建省特种设备检验研究院泉州分院

引文格式：蒋剑鸿.电梯井道的检验与案例分析［J］.机电工程技术，2023，52（07）：132-134.

 

 

标题：声呐收放装置的机电设备检测评价系统

作者：包丽琦；李宇贺；王颖；白小龙

摘要：声呐收放装置是声呐系统的关键部件，其工作状态对整个系统的运行稳定性和安全性有着重要影响，但是收放装置本身不具备完善的检测评价功能。亟须解决收放装置状态检测、收放装置系统性能评价和系统故障预测等问题。提出了一种基于专家判断法与相关性分析法的指标体系方法的机电检测评价系统。该系统通过传感器、信息注入等方式获取装备中被检测对象的信息，经过信号的处理及分析，得到被测对象的检测结果，将检测结果发送至可视化系统内，显示装备健康状态及预判潜在问题，以确保设备的安全性和可靠性。研究内容及成果包括：（1）研究了频谱分析法、特征提取法、统计分析法在设备检测评价分析中的具体应用，针对不同传感信号选取相应的分析方法；（2）检测评价系统具体实现涉及的功能模块及主要作用的研究，提出了信号转接注入、多功能信息追踪等特色功能；（3）检测指标的权重设计，着重对专家判断法和相关性分析法进行介绍及研究。初步构建了一个集多种数据分析方法并且考虑指标选取和指标权重设计的机电设备检测系统，对于类似机电设备检测系统的设计具有一定的参考意义。

关键词：收放装置；机电设备；检测评价系统；权重设计

作者单位：中国船舶集团有限公司第七一五研究所

引文格式：包丽琦，李宇贺，王颖，等.声呐收放装置的机电设备检测评价系统［J］.机电工程技术，2023，52（07）：135-140.

 

 

标题：某乘用车制动Moan噪声分析与优化

作者：陈荣中；张海陆；黄俍；郑德金；曾勇；尤金良

摘要：制动噪声包括groan蠕动噪声、moan哞哞声、squeal制动啸叫以及高频尖叫等，严重影响驾驶体验。分析了盘式制动器的制动moan哞哞声的发生机理，为降低或完全抑制制动moan噪声的发生，提出了一种解决制动moan噪声的方法。以某乘用车进行了实车工作振型（operational Deflection Shapes ODS）测试，得到制动器零部件各振型以及噪声发生频率，通过实测找出振型与噪声发生频率匹配的零部件，并结合CAE进行理论优化分析，认为应改变系统固有频率，并通过优化转向节两转向孔支耳刚度以及转向节带支架总成的一阶扭转模态频率解决制动moan噪声。最后制作了实物样件并进行了实车验证，结果 moan噪声被完全抑制，证明了所提方法的有效性。

关键词：制动器；噪声；转向节；支架；工作振型

作者单位：南方天合底盘系统有限公司

引文格式：陈荣中，张海陆，黄俍，等.某乘用车制动Moan噪声分析与优化［J］.机电工程技术，2023，52（07）：141-145.

 

 

标题：某永磁电机冷却风机优化设计

作者：安然

摘要：针对某永磁电机冷却风机功耗大的问题，进行了风机优化设计的研究。首先对原机进行参数化建模，按照几何特征将设计变量分为4个特征组，将叶型通过5个控制点样条曲线化，借助几何约束调整叶型；通过CFX软件采用雷诺平均N-S方程求解风机流场得到原型机的气动性能参数，与试验结果进行验证对比；在此基础上，通过循环迭代法与响应面法联合优化的方式依次优化4组参数，最后将全参数进行响应面法二次拟合，最终确定了风机的最优组合方案。结果表明，优化后的风机在额定流量下，风机静压提高了10%，全压效率提高了6.7%，风机性能整体显著提高；叶轮进出气得到明显改善，流道内流场更加流畅，所提出的优化方法可为离心风机的优化改进设计提供参考。

关键词：离心风机；循环迭代；优化设计；样条曲线；响应面

作者单位：中车大连机车研究所有限公司

引文格式：安然.某永磁电机冷却风机优化设计［J］.机电工程技术，2023，52（07）：146-149.

 

 

标题：基于手表防水试验方法的测试参数分析

作者：唐海元

摘要：对GB/T 30106—2013 《钟表防水手表》标准中冷凝试验的冷凝温差的设定和浸水防水性能试验时柄头的推拉状态的变更进行了专项分析和研究。以冷凝温差设定时表头温度和水滴温度为研究对象，通过试验方案设计得出最优冷凝温差值。以柄头推拉状态为研究对象，通过超压防水试验、操作件上施力试验和高温高湿试验设计得出在柄头拉出状态下进行测试的必要性，可有效防止因一线流转过程中误操作引起的漏水问题，避免不必要的漏水投诉。试验表明：增加冷凝温差和增加柄头拉出状态下的防水验证，有效提高了试验的重复性和有效性。国内外防水标准的技术指标过于宽泛已经不能满足新防水结构检测的需要，所涉及的工艺技术论证结论可为修订ISO标准提供强大的技术支撑。

关键词：防水手表；冷凝温差；凝雾消散时间；柄头推拉状态

作者单位：飞亚达精密科技股份有限公司

引文格式：唐海元.基于手表防水试验方法的测试参数分析［J］.机电工程技术，2023，52（07）：150-154.

 

 

标题：基于差分进化小波神经网络的配电变压器故障检测

作者：王武；杨晓博；王红艳

摘要：配电变压器内部结构复杂，运行环境不确定，故障时有发生。将差分进化算法和小波神经网络结合，应用于配电变压器的故障检测。给出了小波神经网络的结构和原理，分析了差分进化算法的具体实现，在此基础上，给出了差分进化小波神经网络的原理和具体实施步骤。影响变压器运行的变量很多，对故障诊断中用到的状态变量进行了类型划分，找到动态变量、准动态变量和静态变量的状态数据和变量应用场景，进行了故障诊断前的故障状态数据挖掘。结合状态数据，进行了神经网络的结构设计和样本设计。学习算例表明，差分进化小波神经网络能够表达故障检测的映射关系，具有更高的故障诊断效率。

关键词：配电变压器；故障诊断；小波神经网络；差分进化算法

作者单位：许昌学院电气与机械工程学院

引文格式：王武，杨晓博，王红艳.基于差分进化小波神经网络的配电变压器故障检测［J］.机电工程技术，2023，52（07）：155-158.

 

 

标题：基于小波包能量谱与支持向量机的断路器机械故障诊断

作者：彭彦军；王璐；潘宁波；陈健禧；庞建有；周雄；黄勇强

摘要：为了准确检测高压断路器弹簧操动机构状态以及时发现故障,人工设置了合闸弹簧疲劳与合闸电磁铁铁心松动故障。测量两种故障状态与正常状态下的断路器合闸振动信号，对振动信号进行5层小波包分解后计算能量谱作为故障诊断特征向量。使用主成分分析对能量谱进行降维，计算结果表明主成分1与主成分2贡献了原始特征向量98%的信息。以能量谱主成分1与主成分2作为最终模型的特征参数，基于支持向量机建立了断路器操动机构故障诊断模型，结果表明模型能够正确识别测试集所有样本的故障类型。作为对比，使用未降维前的小波包能量谱建立的模型识别准确率为86.6%，主成分分析降维后有效提高了模型的准确率，为100%。

关键词：机械故障；小波包；主成分分析；支持向量机

作者单位：广西电网有限责任公司桂林供电局

引文格式：彭彦军，王璐，潘宁波，等.基于小波包能量谱与支持向量机的断路器机械故障诊断［J］.机电工程技术，2023，52（07）：159-163.

 

 

标题：基于LSTM与电气参数的电机状态监测方法

作者：杨磊；雷成；李亮；王镜淇

摘要：针对现有的电机状态监测方法因状态曲线反复穿越报警线，导致状态预警分析准确率低的问题，提出一种长短期记忆网络（LSTM）与工艺参数相结合的状态监测方法。该方法首先采用主成分分析（PCA）对电机正常运行状态的电流、电压信号特征矩阵进行特征降维，再借助LSTM完成状态预测模型构建，基于历史运行数据实现对当前阶段运行待测数据状态值的预测，最终通过对比实测值与预测值的差异度完成电机运行状态的判断。搭建电机故障实验台对提出方法进行验证，实测数据分析结果表明，所提出的方法可有效实现针对电机的状态监测，与振动参数分析的对比结果显示，该方法具备较好的模型稳定性及准确性，有效解决了状态监测模型误报、漏报的问题，实现了对电机运行状态的准确监测。

关键词：电机；状态监测；电流；电压；LSTM

作者单位：江苏核电有限公司

引文格式：杨磊，雷成，李亮，等.基于LSTM与电气参数的电机状态监测方法［J］.机电工程技术，2023，52（07）：164-169.

 

 

标题：TSG20受电弓风管防撞对策分析

作者：白金花

摘要：受电弓风管作为整个受电弓-接触网系统重要的组件之一，其性能可靠与否，直接关乎整个弓网系统能否正常受流。以TSG20高速受电弓为研究对象，针对其运用过程中风管易被异物击打导致的漏风问题进行研究。首先，分析了TSG20受电弓风管断裂的故障主要集中在3个位置：碳滑板下方的气路接头处；位于底架上的ADD阀风管处；上框架肘节部分的气路。其次，采用鱼骨图因果分析法，详细分析了故障产生的根本原因。运用TRIZ理论思路创新的方式进行了综合探究，建立了防护与检修空间及受电弓负重之间的技术矛盾问题，根据发明原理的启示得出风管处加装局部防护结构，优化布置风管，改变风管材质等解决对策。研究结果为风管可靠应用提供参考，具有较强实际应用价值。

关键词：受电弓；风管；防撞；TRIZ

作者单位：兰州博文科技学院机电工程学院

引文格式：白金花. TSG20受电弓风管防撞对策分析［J］.机电工程技术，2023，52（07）：170-171.

 

 

标题：330kV氧化锌避雷器故障诊断分析及处理

作者：戴立庆；徐铁胜

摘要：避雷器是保护电力系统正常运行的重要设备，其安全性能对于电力网络可靠运行具有重要意义。介绍了一起330 kV氧化锌避雷器故障事件，通过对设备进行一次检查及试验、解体检查、直流泄漏及绝缘试验、扫描电镜分析以及污秽取样分析，确定故障原因为在故障前系统发生一次过电压冲击扰动，避雷器在经受系统过电压后，避雷器电阻片因本身质量存在缺陷，导致电阻片进一步劣化，劣化电阻片发热并发生热崩溃，进而导致上节内部芯体贯穿性放电击穿、内部闪络。上节防爆口因闪络动作后，喷溅出的铝蒸汽等金属粉末附着在下节避雷器瓷套表面，导致外绝缘间隙距离缩短、电场分布发生变化，从而在外表面发生贯穿性放电。该故障分析对避雷器选型和检测提出更高要求，也为今后同类隐患排查提供重要经验参考。

关键词：氧化锌避雷器；故障诊断；扫描电镜

作者单位：福建船政交通职业学院机械与智能制造学院；国网青海省电力公司检修公司

引文格式：戴立庆，徐铁胜. 330 kV氧化锌避雷器故障诊断分析及处理［J］.机电工程技术，2023，52（07）：172-176.

 

 

标题：基于智能物联感知的配网开关设备遥控巡检技术研究

作者：方亦超；袁淼；李淦；林汉填；谢霖

摘要：针对配电网中分散分布着大量的开关设备，并且智能化程度不高的情况下，传统的检测方法无法及时检测开关柜内部的发热和局部放电等危险因素。因此，传统巡检方法不仅巡检难度较大，且无法准确识别开关柜的运行状况，难以支撑智能运维的现状。以配电网系统建设中对电力设备实现“可观、可测、可控”的要求为目标，实现配电网设备的状态预测和故障诊断。设计了自主可控的智能物联感知终端软硬件平台，通过各类多源传感器将信号传至终端进行分析和边缘计算，找出可能导致开关不可控的隐患。并通过配网开关遥控巡检系统，对各类配网开关进行监测，为配网开关的故障进行诊断、定位、隔离等提供了技术支撑。遥控巡检技术有效地突破了人工巡检、隔离故障及非故障区域转供的耗时问题，提升了配电网供电可靠性和运维检修效率，促进配电网系统的安全、可靠及有效运行。

关键词：配电网；开关设备；智能物联感知；遥控巡检

作者单位：广东电网有限责任公司潮州供电局；国电南瑞南京控制系统有限公司；上海辰仕科技发展有限公司

引文格式：方亦超，袁淼，李淦，等.基于智能物联感知的配网开关设备遥控巡检技术研究［J］.机电工程技术，2023，52（07）：177-181.

 

 

标题：流域梯级水电站集控中心在线自诊断系统

作者：陈辉；饶毅；李金阳

摘要：介绍了流域梯级水电站集控中心在线自诊断系统的结构、功能和数据治理方法。系统以生产实际需求出发，实现了状态监测、能效分析、故障诊断、运行优化、检修决策等关键功能模块，构建人机友好界面，易于使用。系统采用B/S模式架构，构建KDP平台实现与梯级电站在线监测、监控系统的数据同步及统一数据访问服务。系统对数据统一编码，建立基于冗余校验、状态关联、延时聚类的数据清洗策略，构建基于工况和事件牵引的多层次、多来源数据集成，最终实现水电多系统全景状态数据集成与治理方法。通过大数据技术、神经网络算法深入分析不同工况下水电机组部件运行数据，构建数据模型并提取特征数据作为故障判断依据，简洁易用、分析迅速，便于及时发出风险报警，实现多工况、多参数、多尺度故障在线自诊断和状态预警。该系统能有效反映机组劣化趋势，为水电企业状态检修决策、生产运行管理提供数据支持。

关键词：流域梯级水电站；数据集成；故障诊断；状态监测

作者单位：贵州黔源电力股份有限公司集控中心；南京河海南自水电自动化有限公司研发部

引文格式：陈辉，饶毅，李金阳.流域梯级水电站集控中心在线自诊断系统［J］.机电工程技术，2023，52（07）：182-185.

 

 

标题：流域集控模式下水电站无人值班技术支撑体系研究

作者：宋万礼；严尔治；孙永红

摘要：要实现水电站无人值班，必须具备全面的安全可靠的支撑体系。从网络、设备、安全等方面进行研究，通过双网互备、主动防御技术保证通信网络和运行环境安全；通过设备管理、故障诊断技术保证设备稳定可靠；通过报警、联动、人员定位等技术保证设备和人员安全；通过大数据分析技术进行经验积累和能力提升，促使水电站无人值班技术更成熟。在此基础上，分析了无人值班技术的应用效果，表明无人值班水电站与传统水电站相比，误操作率和安全事故发生率都有所降低，设备故障处理更精准高效，整体管理成本降低。因此，无人值班水电站从技术上是可行的，具有良好的社会效益和经济效益，研究成果对各大流域梯级集控均具有普遍的借鉴意义。

关键词：流域集控；水电站运营；值班方式；水电站管理

作者单位：贵州黔源电力股份有限公司集控中心调度运行部；南京河海南自水电自动化有限公司研发部

引文格式：宋万礼，严尔治，孙永红.流域集控模式下水电站无人值班技术支撑体系研究［J］.机电工程技术，2023，52（07）：186-190.

 

 

标题：火电厂热控仪表故障类型及检修方案分析

作者：任涛

摘要：分析火电厂热控仪表故障类型，针对电磁流量计、压差流量计与测温电阻3类仪表使用过程中常见故障问题，运用调节传感装置安装位置、恢复电极绝缘性能、落实接线与接地处理、实行输入短接测试等方法解决电磁流量计无流量信号输出、信号减弱、零点不稳定与空管报警等问题，在设计与安装两个层面提出关于压差流量计的针对性故障检修方案，并采取改进仪表安装方式、加强安装工艺把关等方式实现对测温装置故障的有效修复。通过梳理上述关于热控仪表故障的检修措施，并围绕日常巡检、规范拆装、应急管理3个层面建立常态化管护机制，能够有效防范仪表故障发生、减轻仪表损坏程度，为同类火电厂热控仪表运维与检修工作提供重要参考价值。

关键词：热控仪表；故障检修；流量计；测温装置

作者单位：国家能源集团国神集团店塔电厂

引文格式：任涛.火电厂热控仪表故障类型及检修方案分析［J］.机电工程技术，2023，52（07）：191-193.

 

标题：火电厂330 MW机组一次调频控制策略优化

作者：丁丽瑗；吴东；王洪伟；费世刚

摘要：发电机组一次调频功能是提高电网应对突发扰动能力、改善电网频率稳定性的重要手段。对火电厂330 MW发电机组一次调频存在的不同问题进行了深入分析总结，提出了相应的优化方案。引入主汽压的修正，采用新滑压曲线及功率调节器加前馈、AGC反向闭锁、阀门流量特性曲线的优化等，现场实践结果表明，提出的优化方案是可行的，改进后的机组一次调频效果良好，一次调频考核电量有所减少；有效提高了火电机组一次调频能力，改善电网频率性能指标，增强电网稳定性。

关键词：一次调频；主汽压修正；新滑压曲线；功率调节器加前馈；AGC反向闭锁；阀门流量特性；电网稳定性

作者单位：湖北华电西塞山发电有限公司；湖北西塞山发电有限公司

引文格式：丁丽瑗，吴东，王洪伟，等.火电厂330 MW机组一次调频控制策略优化［J］.机电工程技术，2023，52（07）：194-197.

 

 

标题：电池SOC估算中安时积分法以及开路电压法的改进

作者：陈明亮；王丹；王晓玉；殷明月

摘要：荷电状态（SOC）是影响电动汽车性能、安全以及用户体验的重要参数。首先对SOC定义进行明确，提出国标电芯测试中的问题，以及改进方法。之后为准确表述动力锂电池SOC与温度的关系，从而准确估算SOC。提出底端容量的概念，并认为低温下电池容量减小是由于底端容量增大造成的。这一概念的引入可以很好地表述锂电池在低温情况放电至馈电后回到室温又可以进一步放电，以及电池在室温情况达到较低SOC后温度降低无法再放电的特性，同时提出改进的安时积分公式。最后，针对当前电池使用开路电压法（OCV）修正SOC，判断条件为单一的静置1 h以上则认为电池静置，并用OCV-SOC关系查表获得准确的SOC。提出使用静置时间与静置回弹电压共同判断电池是否静置，可以更合理有效地判断电池是否静置。进而为整车实际使用过程中提供更多的合理的SOC校正机会，提高用户使用过程中的SOC精度。

关键词：安时积分法；开路电压法；电池静置；SOC估计

作者单位：东软睿驰汽车技术有限公司软件能力中心

引文格式：陈明亮，王丹，王晓玉，等.电池SOC估算中安时积分法以及开路电压法的改进［J］.机电工程技术，2023，52（07）：198-201.

 

 

标题：基于对拖法的发电机效率检测设备设计与实现

作者：梅小华；黄彩虹

摘要：效率作为发电机的一个重要指标，对其进行精确测试具有重要意义。本文通过对拖法研发设计了一款发电机效率检测设备，其操作界面简单，可实时观察输入扭矩和转速以及输入功率的大小；测试精度高，扭矩仪精度为0.1 N·m；测试覆盖范围广，输入扭矩最大为200 N·m，输入转速最大可达15 000 r/min，可满足大部分发电机效率的检测需求。此外，根据发电机效率原理，对某未知参数的发电机效率进行测试，发现发电机外接负载越大，其效率越高，但是其输出功率就会越低，相应地其输入功率也会降低。通过测试检验了该设备的可操作性，将同款发电机与具有检测资质的第三方机构进行比对，相同检测方法和工况条件下，其效率数据相差不大，由此证实了设备的准确性。

关键词：发电机；效率；检测设备；扭矩

作者单位：华侨大学信息科学与工程学院

引文格式：梅小华，黄彩虹.基于对拖法的发电机效率检测设备设计与实现［J］.机电工程技术，2023，52（07）：202-205.

 

 

标题：基于计算机视觉测量技术的汽车零部件失效分析系统

作者：龙赛琼；陈桂丰；陈志丹；周崎

摘要：汽车零部件失效分析过程中现场调查环节采用的人工现场调查手段存在局限性，现场调查效率低，甚至某些现场人工无法进入等问题，研究了一种多场合适用的汽车零部件失效分析系统。以计算机视觉测量技术为基础，借鉴计算机视觉测量技术在其他检测领域应用案例，采用图像采集模块、图像处理模块、系统控制功能模块、机电执行模块、人机交互模块等辅助模块组成的系统硬件。选用VisionMAX视觉软件系统实现软件开发。利用了该软件提供的一系列数据库编写的视觉工具，通过各功能模块的相互作用完成失效分析过程中现场调查、失效件首件判定、失效件初步观察等工作。实现对失效汽车零部件进行图像采集、图像处理、图像识别及定量分析，通过图像确定汽车零部件失效类型，通过定量分析对失效进行初步判定，为进一步的失效分析方案、失效件检测、失效性质确定、失效原因确定、挖掘失效的机理提供支撑。

关键词：汽车零部件；失效分析；计算机视觉技术；系统

作者单位：广州海关技术中心

引文格式：龙赛琼，陈桂丰，陈志丹，等.基于计算机视觉测量技术的汽车零部件失效分析系统［J］.机电工程技术，2023，52（07）：206-210.

 

 

标题：基于机器视觉和Codesys的多轴柔性平台技术

作者：梁华轩；李英奇；沈大财；农民军；余宁；杨楚歆；麦丽菊

摘要：目前常规的多轴平台功能单一，不具备图像检测能力，扩展性较差，无法满足目前小批量多种类的定制化生产需求，为此开发一种基于机器视觉与Codesys的多轴柔性平台。平台为模块化设计，集成螺丝锁附、点涂胶、移栽、耐久性测试等工艺，可根据不同应用场景灵活选用。以AM400为主控制器，对EtherCAT总线伺服进行高精度多轴联动控制，Codesys可采用G代码实现圆弧插补、螺旋插补及电子凸轮等多轴联动。平台搭载机器视觉，用于实时监测和识别工件的位置、形态、大小等信息。智能电批实现拧紧力矩值的高速实时检测和高精度控制。上位机采用C#语言开发，视觉拍照结果实时显示，能够对平台进行手/自动控制，可视化集中监控等。支持各种通信协议，快速构建柔性生产网络，通过物联网把数据上传至云平台。实践结果表明，螺丝锁付机械手精度为0.063 mm，上料模块精度为0.03 mm，节拍达到2.5 s，均高于产品生产需求。该柔性平台示教简单、性能稳定，自动化和智能化程度较高，可通过快速更换智能元器件，满足一机多用的柔性化生产需求。

关键词：柔性平台；机器视觉；C#；Codesys

作者单位：广东省机械研究所有限公司

引文格式：梁华轩，李英奇，沈大财，等.基于机器视觉和Codesys的多轴柔性平台技术［J］.机电工程技术，2023，52（07）：211-215.

 

 

标题：基于区域激光扫描仪的快速图像检查控制系统

作者：许艳伟；宗春光；刘必成

摘要：传统基于红外开关和光幕的快速图像检查系统，占地面积大、安装复杂、调试周期长，已经无法满足客户需求。通过研发新的控制方案，引入区域激光扫描仪作为核心传感器，融合侧面轮廓、视觉和长度比例等多种识别手段，使检查系统能够实时获得通道内车辆的测速、位置和长度等信息，对车辆类型进行识别，针对不同类型的车辆进行精准检查，并对扫描图像进图像校正。基于区域激光扫描仪的快速图像检查控制系统方案，使用区域激光扫描仪替代传统的光点开关和光幕，大幅减少了传感器数量和占地面积，设备安装和调试更加便捷。试验结果表明，系统设计方案合理，出束成功率97.48%，提升了速度测量准确度和车辆定位精度，使扫描图像不再失真，让客户能够看到更真实的扫描图像，提升查验效果。

关键词：区域激光；车辆状态监测；车型识别；图像校正

作者单位：同方威视技术股份有限公司

引文格式：许艳伟，宗春光，刘必成.基于区域激光扫描仪的快速图像检查控制系统［J］.机电工程技术，2023，52（07）：216-220.

 

 

标题：基于机器视觉的车身定位检测系统设计

作者：王志远；牛焱

摘要：某主机厂车身从滑板转接到自动运行吊具后，吊具定位销是否入车身孔的检测，采用传统的光电式传感器进行检测。然而，光电式传感器处理信息量小、功能单一，导致特定场景下误检的问题时有发生。针对该问题，设计了一种由PLC、照明、工业相机、镜头等构成的基于机器视觉的车身定位检测系统。由PLC触发相机采集车身特定部分的二维数字图像，通过图像处理获取车身的边缘特征，采用边缘检测和直线检测算法，实现吊具定位销是否入车身孔的检测。阐述了图像中灰度值变换确定边缘的原理，研究设计了系统方案，对系统硬件进行选型及对系统软件进行设计。与传统的光电传感器检测相比，采用机器视觉的检测系统能大幅提高检测的精准度。基于机器视觉的车身定位检测系统投产后的数据表明：该系统对吊具定位销是否入车身孔的检测准确率达到100%。

关键词：车身定位；光电传感器；机器视觉；边缘检测

作者单位：北京奔驰汽车有限公司

引文格式：王志远，牛焱.基于机器视觉的车身定位检测系统设计［J］.机电工程技术，2023，52（07）：221-224.

 

 

标题：斜楔固定机器人的视觉定位系统设计与研究

作者：桑永刚；任帅

摘要：目前铁路货车转向架检修作业时，减振装置（枕簧与斜楔）需要人工进行拆卸，劳动强度大、耗时长且危险，制约了检修线的工作效率。为推进铁路运维设备自动化智能化转型，基于转向架的拆装步骤以及结构特征，研发了一种转向架斜楔固定机器人，可自动穿过摇枕孔实现对斜楔的固定，代替了人工作业，并设计了机器视觉定位系统，完成转向架上两个摇枕孔的检测定位。用YOLOv3网络作为摇枕孔检测定位的模型，在自定义数据集上对网络模型进行训练，利用训练好的目标检测模型对转向架摇枕孔进行实时定位，实现对机器人的引导控制。在转向架智能拆装实验平台上进行了摇枕孔的定位试验，试验结果表明该方法能够高效、可靠实现摇枕孔的自动定位，对于不同型号转向架，形状不规则的摇枕孔都具有较强的鲁棒性。

关键词：摇枕孔；智能拆装机器人；视觉定位系统；YOLOv3

作者单位：国能铁路装备有限责任公司包头车辆维修分公司

引文格式：桑永刚，任帅.斜楔固定机器人的视觉定位系统设计与研究［J］.机电工程技术，2023，52（07）：225-229.

 

 

标题：异形螺纹的三维建模与数控编程技术

作者：韩雪松；钟丽珠；谌炎辉；贺敏超

摘要：塑料、橡胶等挤出设备以及包装机械的输送装置常常用到异形螺纹，因其外形轮廓和牙型的形状特殊，不能直接使用数控系统内置的螺纹加工指令进行编程。采用拟合逼近算法对椭圆形轮廓面上的圆弧牙型螺纹进行刀路计算，编写三重循环嵌套宏程序，实现异形螺纹的数控车削加工。通过编制螺旋线半径变化函数的表达式创建椭圆形螺旋线，应用UG建立异形螺纹三维模型，编写四轴联动铣削程序，实现异形螺纹的数控铣削加工。使用VERICUT对异形螺纹的数控车削和铣削程序进行仿真，通过自动对比和分析异形螺纹的切削模型与设计模型之间的偏差，验证程序的加工结果完全符合设计要求，为各类异形螺纹的数控编程提供参考。

关键词：异形螺纹；拟合；宏程序；三维建模

作者单位：广西水利电力职业技术学院

引文格式：韩雪松，钟丽珠，谌炎辉，等．异形螺纹的三维建模与数控编程技术［J］.机电工程技术，2023，52（07）：230-233．

 

 

标题：基于改进蚁群算法的主轴回转圆度误差四点法分离技术

作者：刘向勇；魏海翔；黄伟白；郭建国

摘要：三点法误差测量分离技术存在无法分离一阶谐波误差分量问题，四点法可以有效减小传感器读数和安装角度对回转误差分离精度的影响，但无法根除其影响。本文提供一种寻找传感器最佳安装角度的方法，以期提升回转误差分离精度。首先通过理论分析构建四点法误差测量分离技术的数学模型，找出误差传递函数，并将其作为目标寻优函数。目标函数与谐波级次数、传感器安装角度、以及权值系数相关。通过分析，在同一谐波级次下，可以将误差分离优化问题转化为路径寻优问题。将带约束的改进蚁群算法应用目标寻优过程，可以快速寻找到最佳安装角度组合，且算法能够避免陷入局部最优。仿真实验结果表明，该方法能够找寻出不同谐波级次下的最佳的传感器安装角度和权值系数，相同谐波级次下不同传感器的安装角度之间相差较大，即4个传感器基本分布在不同象限内。

关键词：回转误差；四点法；误差分离；蚁群算法

作者单位：中山市技师学院；华南理工大学；广东省职业技能服务指导中心；中山市天虹电机制造有限公司

引文格式：刘向勇，魏海翔，黄伟白，等．基于改进蚁群算法的主轴回转圆度误差四点法分离技术［J］.机电工程技术，2023，52（07）：234-238．

 

 

标题：在机测量技术在世界技能大赛数控加工零件中的应用

作者：梁土珍；刘昱麟；谢黧；高舢；易显钦

摘要：与传统脱机测量不同，在机测量为加工测量一体，零件加工完成后，程序驱动测头对零件进行测量，加工合格后再进入下一道工序，直到零件加工完成。在机测量可以实时测量零件尺寸，省去了二次测量时的重复定位、装夹等工序，还可以把测量结果作为误差补偿的数据来源，做到生产和检测一体化，提高生产速度、加工效率和加工精度，降低了次品率。以世界技能大赛日常训练的数控加工凹模零件为例，使用在机测量技术对零件进行加工、测量，加工完成后使用三坐标测量机测量凹模零件的尺寸。比较在机测量结果和三坐标测量机测量结果发现，两个测量值相差在1μm内，验证了在机测量技术满足数控加工零件的加工、测量要求。

关键词：在机测量；世界技能大赛；数控加工；三坐标测量机

作者单位：广州市机电技师学院；大连理工大学；广东轻工职业技术学院

引文格式：梁土珍，刘昱麟，谢黧，等．在机测量技术在世界技能大赛数控加工零件中的应用［J］.机电工程技术，2023，52（07）：239-242．

 

 

标题：面向深海养殖行业的工业互联网服务平台体系架构构建

作者：崔海朋；沈炜皓；秦朝旭

摘要：随着新一代信息技术的快速发展，传统海水养殖行业已经迎来了产业转型升级的关键时期，海水养殖产业从近海走向深海，将工业互联网技术融入到深海养殖中是未来产业发展的必然趋势。分析了当前深海养殖行业数字化发展进程中存在的主要问题，阐述了未来深海养殖工厂工业互联网平台的体系架构，详细介绍了业务视图、功能架构和实施框架，提出了一种包含IoT接入层、基础设施层、平台层、区块链服务层、软件服务层的五层功能架构，可以满足未来深海养殖的信息化需求，提高海水养殖安全和运营效率，提升企业的综合竞争力，推进工业互联网赋能深海养殖行业数字化转型。为工业互联网平台在深海养殖中的应用提供思路，对未来深海养殖产业的发展具有创新意义和重要价值。

关键词：工业互联网平台；深海养殖；体系架构；数字化转型

作者单位：青岛杰瑞工控技术有限公司

引文格式：崔海朋，沈炜皓，秦朝旭．面向深海养殖行业的工业互联网服务平台体系架构构建［J］.机电工程技术，2023，52（07）：243-246．

 

 

标题：可靠性预计方法研究及其在产品研发过程中的应用

作者：朱梅奇；徐立立；杜胜杰；李焕；杨静

摘要：可靠性预计是在产品研发阶段对产品的可靠性进行预计的一种方法，主要用于评价所提出的设计方案是否满足规定的可靠性定量要求，并从中发现薄弱环节，为改进设计提供依据。而可靠性预计方法选择及使用的正确性至关重要，这直接影响到产品可靠性指标的评估，并影响到产品的设计、使用以及后期的运维等方面。介绍了可靠性的基础理论、数学模型、可靠性建模、预计的程序等，并介绍了可靠性预计的常用的几种方法，即相似产品法、专家打分法、元器件计数法以及应力分析法。随后设计了案例以辅助掌握几种可靠性预计的选择和使用方法，以正确地预计出产品的可靠性指标。通过对几种方法进行详细阐述，为相关人员进行可靠性预计提供参考。

关键词：可靠性预计；应用；产品研发

作者单位：中车长春轨道客车股份有限公司；广州广电计量检测股份有限公司

引文格式：朱梅奇，徐立立，杜胜杰，等．可靠性预计方法研究及其在产品研发过程中的应用［J］.机电工程技术，2023，52（07）：247-251．

 

 

标题：智能安防物联网设备的网络级安全与隐私控制

作者：林培亮；张泽彬

摘要：智能设备及应用庞大的使用规模以及数据云端存储存在隐私安全问题。通过常见设备实例给出了智能设备存在的威胁，基于智能设备对隐私安全的挑战，使用第三方安全架构以及API定制功能，提出了一个在网络级别监测、识别以及阻止这些威胁的解决方案。原型测试结果表明，所提方案能够增强智能设备应用数据保护；监测网络活动、分析可疑行为；进一步地，可以动态地阻止或者隔离具有可疑行为的智能设备。提高了物联网设备的安全性以及隐私安全控制能力。

关键词：智能安防；物联网设备；网络安全；隐私控制

作者单位：广东电网有限责任公司汕头供电局

引文格式：林培亮，张泽彬．智能安防物联网设备的网络级安全与隐私控制［J］.机电工程技术，2023，52（07）：252-254．

 

 

标题：拖线阵信号传输的干扰抑制方法研究

作者：王帅；庄飞；陈小星

摘要：拖线阵具有孔径大、集成化程度高、受本舰噪声干扰小和适装性强等特点，在军用和民用行业均得到广泛的应用。电噪声水平和抗干扰能力是拖线阵的重要性能指标，高的电噪声和周围的电磁干扰会使目标声源淹没在背景噪声中，大大削弱拖线阵的目标探测能力，因此提升拖线阵信号传输的抗干扰能力非常必要。针对引起拖线阵中噪声的干扰源进行了识别，对屏蔽和接地的方式进行了理论分析和对比，发现屏蔽并采用单端接地可以改变感生电流的流经路径，使干扰电流经屏蔽层短路入地，从而减小电磁感应的面积，对电磁干扰起到抑制作用。通过试验对抗干扰效果进行了验证，结果表明，拖线阵信号传输采用屏蔽防护并采用单端接地能够有效抑制空间的电磁场对传输线的影响，减小拖线阵内部高压电流对前置电路的干扰，提升拖线阵的工作性能；另一方面可以减小对周围电磁环境的污染，降低电缆内高压信号对其外部微弱信号的电磁辐射。本文对抑制空间电磁场对内部微弱信号的影响提供了技术参考，也对拖线阵的设计工作有一定的参考意义。

关键词：拖线阵；干扰；屏蔽；接地

作者单位：中国船舶集团第七一五研究所

引文格式：王帅，庄飞，陈小星．拖线阵信号传输的干扰抑制方法研究［J］.机电工程技术，2023，52（07）：255-258．

 

 

标题：基于5G+AI智慧水利融合网关的设计与应用

作者：黄华；苏兆景；林奕霖

摘要：为了解决公网回传视频和图像流量消耗大，人工查看视频与图像耗费大量人力且易漏看、误判，不能及时预警等水资源监测问题，考虑边缘计算并提出了一种可加载AI加速模块的5G边缘计算网关方案，设计了5G边缘计算网关和AI加速模块的协调工作机制；然后对基于5G+AI智慧水利网关进行了硬件设计。5G边缘计算网关以海思Hi3559V100为核心，以华为MH5000模块作为主通信，AI加速模块以海思Ascend310为核心；最后，对基于5G+AI智慧水利网关进行了测试。基于5G+AI融合网关，实现了边缘侧单个摄像头数据可同时获得多种图像识别结果的需求而无需额外的边缘服务器，且体积小、性价比高、耗电低，易于部署；图像+数据的相互信息验证，保障传统监测方式数据的准确性，丰富监测信息，从而有效提供自动监视、阈值设置、自动判断、智能告警及远程监控等服务，确保测量数据结果的直观性、可验证性及数据分析过程的可回溯性。

关键词：5G通信技术；AI技术；融合网关

作者单位：广东省水利电力勘测设计研究院有限公司；广东粤水信息科技有限公司

引文格式：黄华，苏兆景，林奕霖．基于５Ｇ ＋ ＡＩ智慧水利融合网关的设计与应用［J］.机电工程技术，2023，52（07）：259-262．

 

 

标题：基于光纤以太网技术的电梯机房与轿厢间通信研究

作者：张杰建；陈志裕；党书东；陈锡财

摘要：基于光纤以太网技术进行电梯机房与电梯轿厢之间的通信研究，提出一种采用光纤以太网作为唯一的通信链路，通信数据除了电梯基本运行、安全相关的数据外，整合视频、监控、对讲、物联网及大数据等相关的各种通信数据，统一通过光纤链路作为数据汇聚，连接电梯机房与电梯轿厢进行数据通信传输。电梯基本的通信数据改用光纤以太网传统，软件设计使用LwIP协议栈，用UDP的方式进行应用报文收发。为实现视频、监控、对讲、物联网及大数据等相关设备能灵活接入轿厢，通信板硬件集成以太网交换机功能，达到机房与轿厢构建成局域网，通过对交换机进行VLAN配置，分割出电梯基本通信端口与多媒体与监控设备相关端口的分割，实现不同VLAN端口之间数据隔离。方案经过测试验证，电梯关键的数据通信实时可靠，连续测试72 h，通信成功率为100%，满足电梯通信的可靠性要求。

关键词：光纤；交换机芯片；RT-Thread；LwIP；VLAN

作者单位：日立楼宇技术(广州)有限公司

引文格式：张杰建，陈志裕，党书东，等．基于光纤以太网技术的电梯机房与轿厢间通信研究［J］.机电工程技术，2023，52（07）：263-267．

 

 

标题：基于HyperMesh的动车组车体结构强度仿真

作者：丁杰；蒋莉；徐庆怡

摘要：动车组的车体结构采用轻量化技术和铝合金材料焊接，车体的结构强度对于动车组的安全稳定运行具有重要作用。为确保动车组车体的结构强度满足应用要求，利用HyperMesh软件对动车组的Mc车建立有限元模型，依据标准EN12663-1:2010整理出适用于动车组车体的静强度和疲劳强度载荷工况，从应力、位移和材料利用率等角度开展车体的结构强度仿真分析。研究结果表明：动车组车体的静强度载荷可分为垂向载荷、纵向载荷、设备冲击载荷、车顶受载、端部铰接处受载、司机室受载、气动载荷和减振器安装座受载等；24个静强度仿真的载荷工况中，AW3状态Ⅱ位端车钩承受纵向压力1500kN时的应力值最大，为182.5MPa，小于该部位铝合金材料的屈服强度215 MPa；8种疲劳载荷工况中，采样点处母材和焊缝应力均小于许用疲劳应力幅值。基于标准内容的仿真分析方法可为动车组产品设计提供指导。

关键词：动车组；车体；结构仿真；静强度；疲劳强度

作者单位：湖南文理学院国际学院；湖南文理学院芙蓉学院

引文格式：丁杰，蒋莉，徐庆怡．基于ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ的动车组车体结构强度仿真［J］.机电工程技术，2023，52（07）：268-271．

 

 

标题：广州地铁APM线“弹簧制动被应用”故障的应急处置改造

作者：王军；华海

摘要：广州地铁APM线列车弹簧制动采用电控气动模式，制动腔体充气时制动缓解、腔体排气时制动施加，气路由尼龙气管、金属弯头和电控阀体组成，列车运行过程中弹簧制动保持缓解状态。当列车因气路气管、弯头或阀体异常发生“弹簧制动被应用”故障时，列车无法动车，需轨道停电下车底处理。该故障易导致区间疏散、中断行车，对运营造成极大的影响。为降低该故障对运营的影响，现场对弹簧制动备用气源辅助缓解模块进行研究分析，通过对备用气源辅助缓解供气气路进行改造，扩大备用气源辅助缓解的应用范围，以实现发生上述问题导致的“弹簧制动被应用”故障时仅需在客室侧墙控制面板上按压辅助缓解按钮即可快速缓解弹簧制动动车，提高应急处置效率，降低故障对正线运营的影响。

关键词：弹簧制动被应用；备用气源；辅助缓解；气路改造

作者单位：广州地铁集团有限公司

引文格式：王军，华海．广州地铁ＡＰＭ线“弹簧制动被应用”故障的应急处置改造［J］.机电工程技术，2023，52（07）：272-276．

 

 

标题：APM线列车车门系统上导轨轴承故障分析

作者：韦兆淇；王军；陈涛；林宇

摘要：对APM线列车的车门系统故障进行梳理分析，对车门系统主要故障“车门运行异响故障”的分析中发现车门上导轨轴承异常为主要诱因。结合故障树理论，分析车门系统各种故障的重要度，结果表明车门上导轨轴承在车门故障中的重要度为0.877。采用上导轨轴承的载荷及相关公式，以及近5年车门上导轨轴承故障现象及数量等数据，计算车门的上导轨轴承的使用寿命为3.5 a/35 845 km。最后给出了影响车门上导轨轴承使用寿命的因素和优化建议。

关键词：APM线；车门系统故障；故障分析；上导轨轴承；使用寿命；影响因素

作者单位：广州地铁集团有限公司

引文格式：韦兆淇，王军，陈涛，等． ＡＰＭ线列车车门系统上导轨轴承故障分析［J］.机电工程技术，2023，52（07）：277-282．

 

 

标题：基于RS-485和TCP/IP轨道交通门禁系统的设计与应用

作者：陈漫玲

摘要：轨道交通门禁系统属于大型且较为集中的门禁系统，控制的点数多、联通的设备多、数据的通信量大和信息传输的距离远，对安全性能的要求特别高。其设计与应用在地铁的建设中具有的重要意义。为保证地铁在运行过程中的稳定性能和安全性能，根据地铁建设对门禁系统的要求，分析了门禁系统的构成，基于RS-485和TCP/IP两种通信方式设计了门禁系统需要的组网方式，以满足系统传输数据的时效性要求。同时设计了系统统一授权方案，可以实现核心主数据全局一致性，用户卡片全局管理；简化跨线工作人员授权，实现集中维护、集中查询和集中管理。

关键词：地铁；门禁系统；设计与应用；RS-485；TCP/IP

作者单位：深圳达实智能股份有限公司

引文格式：陈漫玲． 基于ＲＳ－４８５和ＴＣＰ ／ ＩＰ轨道交通门禁系统的设计与应用［J］.机电工程技术，2023，52（07）：283-286．

 

 

标题：基于绿色环保的全密封覆盖带并行输送机设计

作者：王枚；贺小飞；陈依

摘要：带式输送机行业不断进行技术创新，在这个过程中实现低能耗、低污染输送物料成了带式输送机行业发展的方向。以需求为导向对散状物料输送装备进行环保化、绿色化改造，开发了全密封覆盖带并行输送机。在设计上，输送机的顶部采用柔性覆盖带，与两侧密封挡板形成封闭输送腔体，防止输送过程及卸料环节的扬尘，有效地保护了作业环境。在该项目中粉尘含量控制在7 mg/m~3，呼吸性粉尘含量控制在3.0 mg/m~3。同时，采用“双子”输送机并行输送设计，满足了不同物料在同一线路上，隔离式同步输送，既节省了输送空间及投资成本，又提高了输送系统的整体效率。

关键词：绿色环保；全密封；覆盖带；并行输送机

作者单位：衡阳运输机械有限公司

引文格式：王枚，贺小飞，陈依.基于绿色环保的全密封覆盖带并行输送机设计［J］.机电工程技术，2023，52（07）：287-290.