收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于虚拟现实的水电机组状态监测分析方法研究

艾远高  
【摘要】:水电机组作为水电站的重要资产,其安全稳定运行关系到电力系统稳定和电站及人民生命财产安全。而机组设备的状态监测与分析工作直接关系着水电站的安全和经济运行,涉及到机组运行状态监测、监测分析、设备异常检测及故障诊断分析决策等方面。状态监测与分析技术性强,需要在维护工作中不断引进先进的技术方法和手段。虚拟现实技术作为一种高级的人机交互接口技术,在信息化虚拟环境展示、状态可视化仿真表达、分析操作辅助引导方面有广阔的应用前景。针对水电机组状态监测和故障检测问题,研究了基于虚拟现实的水电机组状态监测及分析方法,在虚拟现实环境下提供“如临现场”的状态监测展示、分析辅助与故障检测引导,帮助用户进行故障分析与诊断,并结合中国长江电力股份有限公司葛洲坝电站水轮发电机组的状态监测及故障分析维护进行了工业实践,成果成功应用于22台机组上。 首先分析了水电机组状态监测与故障诊断技术发展概况和机组设备状态监测及故障检测分析的发展方向。接着,对水电设备状态监测与故障检测方法、机组状态监测与故障检测分析中使用的人工智能技术及虚拟现实技术等进行了探讨,明确了水电机组对状态监测及故障检测的要求,阐明了虚拟现实技术在水电机组状态监测与故障检测的应用前景。最后,确定了本文的主要研究工作及其意义。 综合分析了机组设备虚拟现实化方法对机组设备状态检修的影响,针对当前机组设备在状态监测、故障检测分析与诊断维护领域的表达和分析辅助所面临的问题和不足,从系统表现手段、系统人机交互、信息组织与知识挖掘以及分析手段等方面探讨了虚拟现实化对设备状态监测与故障分析系统的重要性;构建了机组状态监测与故障检测虚拟现实系统框架,详细研究了机组状态监测与故障检测虚拟现实系统实现的建模基础、可视化仿真及设备信息表达方法;从机组状态监测与分析、设备健康状况表达和设备故障检测三方面提出机组虚拟现实化表达的研究方法;最后,在机组设备3D工程可视化基础上,经过数据变换实现数字化描述,利用映射与感知模拟技术,完成设备可视化展现,在虚拟环境下借助环境渲染实现设备信息与知识的虚拟现实表达。 机组状态监测是机组设备实现状态检修的基础。对水电机组状态监测系统的现状进行了探讨,详细研究了机组设备监测分析虚拟现实化的监测手段和监测分析方法;在葛洲坝电站最优维护系统(HOMIS)集成监测平台下,结合机组设备工程3D模型和监测展示、设备分析手段,研究、解决了基于虚拟现实的状态监测与分析的关键技术,包括实时和历史状态的监测及分析,实现了机组设备的状态“直观”显示、监测分析和状态报警;在明确机组设备虚拟远程巡检意义的基础上,对其进行了功能框架设计,在虚拟环境中开展机组设备运行巡检、专家检查和辅助分析。 论述了当前机组设备故障检测技术的基本方法,研究了利用设备性能指标进行故障检测与专家经验知识发掘、开展故障检测的方法及实施的流程;利用性能指标图表表达、设备工程3D可视化模型及虚拟现实感知表达技术,实现了设备性能指标的虚拟表达,提供虚拟检测环境,在机组故障检测、诊断过程中给予直观、适当的信息和知识帮助;在虚拟现实环境下,开展了设备故障征兆显示与图形、图像、音频等多种人体感知方式(如视觉、听觉和触觉等)相结合的故障检测知识表达研究,帮助维护人员进行故障检测。 针对水电机组维护系统信息表达抽象及难以提供直观的分析与故障检测辅助的现状及运行特点,以葛洲坝电站水电机组为具体的研究对象,在HOMIS平台基础上,构建了基于虚拟现实技术的水电机组状态监测与故障检测分析系统,并对系统框架和功能进行了设计,研究了基于虚拟现实的状态监测在葛洲坝水电机组状态监测显示、异常状况报警、设备远程巡检,以及专家检查和辅助分析方法,并展现了应用效果;对基于虚拟现实的故障检测分析进行了研究,将虚拟故障检测应用于设备性能指标表达及故障性能检测表达、故障检测流程辅助和专家故障检测知识表达。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张肇富;英国将用虚拟现实技术训练消防员[J];消防技术与产品信息;1999年11期
2 宋国民,崔砚宏;汽车虚拟测试系统的研究与发展[J];世界汽车;2000年07期
3 高印寒,马增治,李春光,吴定超;虚拟现实技术及其在机械工程中的应用[J];吉林大学学报(工学版);2003年02期
4 但蕾,冯允成,邢锦江;虚拟现实软件工程研究[J];航空标准化与质量;2004年05期
5 余力凡;虚拟现实技术在航天控制领域的应用[J];航天控制;2004年03期
6 邓华林,马登哲,范秀敏;虚拟装配中的虚拟手交互技术[J];机械;2005年06期
7 杨根莲,黎向锋;虚拟制造的回顾与展望[J];机械;2005年07期
8 吕德生,洪炳熔,唐好选,蔡则苏;基于VR预显示的月球机器人遥操作仿真系统[J];燕山大学学报;2005年04期
9 王冬;杜扬;李康宁;;军用油库油罐火灾消防虚拟现实仿真模型研究[J];后勤工程学院学报;2006年02期
10 徐刚;陆廷金;耿汝波;;高速虚拟仿真物体的碰撞检测方法[J];弹箭与制导学报;2008年01期
11 高明向;符丁;陈定方;;虚拟环境及其行为建模技术研究[J];湖北工业大学学报;2008年02期
12 张新宇;尹勇;赵猛;;船舶操纵模拟器立体视景系统理论、方法和实现的研究[J];海军工程大学学报;2008年03期
13 陈波;蔡振雄;李寒林;王吉;;船用多级离心泵虚拟拆装及评估系统开发[J];青岛远洋船员学院学报;2008年04期
14 柴彦伟;赵书成;;系统仿真在建筑工程中的应用[J];建筑技术开发;2008年08期
15 王念东;刘毅;李文正;;面向虚拟装配的VR与CAD系统信息集成技术[J];机械科学与技术;2009年01期
16 黄学佳;;利用3D MAX模拟微型6脚机器昆虫动态行走过程的方法[J];应用科技;2009年03期
17 宋开功;陈清奎;李永帅;付同庆;;基于Virtools的塔式起重机模拟培训系统三维模型技术研究[J];机电产品开发与创新;2010年01期
18 王钧;;GIS技术在现代规划中的应用[J];科技资讯;2010年30期
19 戴杰君;韦伟;;浅析机场后勤保障系统静态建模技术[J];现代营销(学苑版);2011年04期
20 ;福特公司先进的可视化工程与虚拟现实实验室对外开放[J];汽车与社会;1996年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高承勇;;前言[A];工程三维模型与虚拟现实表现——第二届工程建设计算机应用创新论坛论文集[C];2009年
2 王田苗;吕洪波;丑武胜;;基于虚拟现实的医疗外科培训系统[A];图像 仿真 信息技术——第二届联合学术会议论文集[C];2002年
3 李云贵;张凯;;我国建设行业信息化现状与思考[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十一届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2002年
4 袁桂平;;虚拟现实及其军事应用[A];地理空间信息技术与应用——中国科协2002年学术年会测绘论文集[C];2002年
5 李文伟;任海龙;;美军作战实验室及其带来的启示[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
6 李宗华;江丕文;魏正;;基于三维数字地图系统的城市设计[A];2009`中国地理信息产业论坛暨第二届教育论坛就业洽谈会论文集[C];2009年
7 陈作炳;钮军;;从CAD到虚拟现实:建模方法及数据转换[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
8 何水军;;虚拟现实在乘车辐射侦察模拟训练中的应用[A];全国第六届核仪器及其应用学术会议论文集[C];2007年
9 周娴玮;方勇纯;;AFM纳米操作系统研究进展[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第二分册)[C];2009年
10 姚珺;薄晓军;宁汝新;;虚拟装配技术研究[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 艾远高;基于虚拟现实的水电机组状态监测分析方法研究[D];华中科技大学;2012年
2 罗元;城市道路交通流智能化模拟虚拟现实系统研究[D];清华大学;2012年
3 胡铂;虚拟现实中体力作业的生理工效学评价方法实现与验证[D];清华大学;2011年
4 刘洪利;嫦娥1号卫星激光高度计(LAM)数据的全月球虚拟现实构建[D];中国地质大学(北京);2012年
5 李刚俊;基于虚拟现实的冗余度机器人运动规划及仿真研究[D];西南交通大学;2001年
6 许妙忠;虚拟现实中三维地形建模和可视化技术及算法研究[D];武汉大学;2003年
7 罗亚波;基于Internet的图象与建模相结合的虚拟现实关键技术研究[D];武汉理工大学;2002年
8 李晖;船舶减摇鳍系统智能控制及其可视化仿真的研究[D];大连海事大学;2003年
9 刘秀玲;虚拟现实交互控制视觉沉浸感关键技术的研究与实现[D];河北大学;2010年
10 王培俊;基于Web与VR的异地实时协同工作系统与虚拟环境的研究[D];西南交通大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姚远;基于OGRE的SCVR系统的设计与实现[D];北京交通大学;2010年
2 罗为君;基于XNA的虚拟现实三维引擎设计与实现[D];湖南大学;2010年
3 韩晓明;装甲车虚拟现实驾驶训练系统技术的研究[D];兰州理工大学;2011年
4 田颖辉;基于虚拟现实的集装箱码头布局规划仿真系统研究[D];武汉理工大学;2005年
5 唐召东;计算机虚拟通信实验系统—频带传输实验系统的设计与实现[D];天津师范大学;2004年
6 孙长勇;虚拟现实中三维建模技术方法的分析与研究[D];解放军信息工程大学;2004年
7 鲁强;VR技术在基于WEB的网络管理中的研究与应用[D];华北电力大学(河北);2004年
8 刘建威;基于图像的虚拟现实漫游技术研究[D];西安理工大学;2003年
9 路海涛;基于虚拟现实的低照度动态视觉功效测试系统研究[D];北京理工大学;2010年
10 张辉;基于图像的虚拟现实技术研究[D];西安理工大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 广西壮族自治区马山县环境保护局 黄金民;虚拟技术可为环保服务[N];中国环境报;2010年
2 CBN记者 孙进;虚拟现实的商业前景[N];第一财经日报;2009年
3 佚名;虚拟现实在房产建筑设计中的应用[N];中华建筑报;2008年
4 李艳;国内首个虚拟现实电子竞技产品面世[N];陕西日报;2008年
5 熊澄宇;虚拟现实中的哲学体验[N];中国图书商报;2001年
6 本报记者 常丽君;把虚的当实的用[N];科技日报;2010年
7 记者 宋京平;虚拟现实仿真技术为结构工程助力 《结构工程虚拟现实可视化仿真方法及其应用》获奖[N];中国建设报;2011年
8 记者 许忠通讯员 卢林潭;吐哈油田虚拟现实中心通过验收正式投用[N];中国石油报;2007年
9 本报记者 王子筠;中视典软件开发重磅再出击[N];中国现代企业报;2009年
10 刘红军;作战模拟:在虚拟现实中展开[N];解放军报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978