基于鲸鱼优化算法的智能除尘监控系统研究

为了解决物料运输过程中存在的粉尘问题，设计了一个智能除尘监控系统。系统使用粉尘检测传感器采集粉尘浓度，通过高清视频对导料槽设备进行监控，采用鲸鱼优化算法（Whale Optimization Algorithm,WOA）的智能控制器对不同的粉尘浓度进行数据处理、模型构建，得到不同工况下最优除尘装置参数设定值，进一步实现对除尘设备的智能管控。经实际测试，基于WOA优化方法的监控系统应用到除尘设备上有效降低了粉尘浓度，减少了运行成本，最终实现对智能除尘设备的安全管理。     

畜禽舍空气电净化防疫系统及其应用

在畜牧业中，畜禽场舍空气中的粉尘、H2S、NH3、病原体不仅影响人畜健康，还会造成重大经济损失。在对农畜产品设施化生产环境空气微生物控制试验研究20年之后，无公害畜禽养殖技术保障系统研制成功，该系统在净化空气、消除有害及恶臭气体、防病防疫方面具有很强的作用能力．目前已进入推广阶段。下面就其组成、特点和作用原理及效果作一介绍。     

感应式粉尘浓度检测方法

通过建立带电颗粒与棒状电极间的物理模型和对棒状电极电荷感应空间灵敏度的分析,提出电荷感应法粉尘浓度检测方法.并通过实验验证该检测方法的准确性.     

一种防治结合的工业粉尘在线检测系统设计

针对工业粉尘给作业人员和安全生产造成的极大危害以及人工除尘技术存在的缺陷,提出了一种防治结合的工业粉尘在线检测系统.重点介绍工业粉尘的在线检测和可控喷射除尘技术,设计相应的激光粉尘浓度在线检测仪,阐述了实际应用效果.该系统能有效控制和减少粉尘的危害,对作业人员的身体健康及企业安全生产具有重要指导意义.     

粉尘浓度测量装置利用涡流发生效应的优化研究

对现阶段电荷感应法测量粉尘浓度不够精确的问题进行了研究。依据涡流发生效应和文丘里效应,对现有环状粉尘传感器的测量管道进行改造。通过在文丘里管道的喉道中间段不同对称位置加入三片三角形涡流发生器,使气流通过管道时不易产生气体分离效应;在发生器尾部产生空气旋涡,使得环式静电传感器所感应的电荷量增大。利用PROE 5.0软件建立所设计管道3D模型,并利用Fluent软件对改进的管道进行气固两相流仿真,获得改进管道内粉尘颗粒速度分布云图及喉道段内粉尘的速度值。使用环形静电传感器的数学模型,分别计算了文丘里管道和改进管道在不同粒径比下的感应电荷量。结果表明:改进管道的结构在实验中使得感应电荷量大幅提高,在各阶段测得感应电荷量提高20%以上。通过试验可知,在各个浓度情况下测量精度得到了较大的提升,大气监测和燃煤电厂粉尘浓度在线测量精度都有所提高。     

数据挖掘技术在焦化除尘中的研究与应用

近年来焦化工业得到了迅速发展,但就环保问题而言,焦化除尘在整个焦化过程中仍是一个不可忽视的重点问题.结合对数据挖掘技术的研究,运用分类和关联规则,将其应用于焦化除尘工业生产中,以期能够减少焦化工业所排放的烟尘和粉尘,达到减少大气污染、改善环境的目的.     

滞尘叶片反射光谱的Hapke双层散射模型模拟北大核心CSCD

针对粉尘附着于植被表面干扰植被光谱信息的纯洁性,从而影响植被正常遥感监测和管理问题,提出一种基于Hapke双层散射模型对滞尘叶片反射光谱进行正演仿真模拟的方法,为定量剔除粉尘对植被光谱的干扰奠定理论基础。通过设定粉尘粒径、堆积密度等物理参数定量模拟滞尘叶片反射光谱,再利用实际测得的反射光谱评价模型模拟精度,从而实现滞尘叶片反射光谱的高精度正演模拟。研究表明:随着粉尘沉积质量的增加,Hapke双层散射模型得到的理论误差呈先增大后减小的趋势,最终理论值和实验值接近一致;在不同波段模拟反射光谱误差影响不一,其中近红外波段误差最大;模型模拟的反射光谱曲线与实验光谱曲线拟合精度高达95%,反射率偏差值控制在5%以内,模拟精度较高。     

金属粉尘浓度检测技术研究

针对称重法无法实现金属粉尘浓度的实时、在线检测问题,分析了光散射法和电荷感应法应用于金属粉尘浓度检测技术的基本原理,设计了基于光散射法和基于电荷感应法的金属粉尘浓度信号采集及处理电路。实验结果表明:在检测初期,光散射法和电荷感应法检测误差均较小;但在长时间连续检测后,光散射法检测误差增大且检测值均偏高,而电荷感应法检测精度仍较高。     

基于FLUENT的综掘面风幕集尘除尘系统结构研究

针对目前井下综掘面防治粉尘难的问题,研发了一种新型风幕集尘除尘系统,经过模拟论证系统可以达到良好的除尘效果。为了使系统内部结构更好地匹配,现对风幕集尘除尘系统中的除尘风筒结构进行改造,并应用计算流体力学Fluent软件对改造前后两种不同的系统模型进行数值模拟。模拟结果说明了除尘风筒横断面为圆形更利于系统除尘效果。     

基于FLUENT的综掘面风幕集尘除尘系统参数研究

针对井下综掘面粉尘浓度过高,影响矿井安全问题,提出了一种新型风幕集尘除尘系统,经过模拟论证系统可以达到良好的除尘效果。为了使系统的集尘除尘效果更好,应用计算流体力学Fluent软件在系统关键参数同时变化情况下进行数值模拟。模拟结果说明了除尘风筒对系统集尘除尘影响最大,也得到了系统的最佳匹配参数值。     

Model of pathogen transmission between livestock and white-tailed deer in fragmented agricultural and forest landscapes

The study summarizes the current knowledge on infection and recovery of white-tailed deer and cattle, and integrates this knowledge into the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) via a new add-on module SIR (Susceptible - Infected - Recovered) for predicting pathogen transmission between livestock and deer. New processes modeled by the SWAT-SIR model include: (a) seasonal changes in deer population and habitat; (b) resource selection and seasonal changes in foliage consumption by deer; (c) ingestion of pathogens with water, foliage and via grooming soiled hide by deer and grazing cattle; (d) infection and recovery of deer and co-grazing cattle; (e) pathogen shedding by infected animals; (f) survival of pathogens in manure; (g) kinetic release of pathogens from applied manure and fecal material. The model output is linked with ARC-GIS to allow spatial and temporal analysis of pathogen distribution across the watershed for specific land use, weather and management scenarios.     

基于电荷感应的粉尘浓度检测技术与试验研究

介绍了电荷感应法在粉尘浓度测量中的应用,提出了用交变电场中传感器感应电压来表征粉尘浓度的测量方法,并进行了理论推导。在此基础上,设计了圆柱形传感器,并搭建了浓度检测试验平台,进行了模拟试验研究。试验结果表明:此装置可用于粉尘浓度为0.81~1.99g/m3的测量环境,其测量值与实际值的平均误差为1.8%。     

基于Spring框架的畜禽疾病诊断专家系统的设计与实现

针对传统诊断专家系统存在的问题,结合国内外研究现状,采用Hibernate+GWT+Spring技术设计实现了畜禽疾病诊断专家系统,实现了畜禽的疾病诊断和防治功能。该系统采用混合推理策略,运用基于产生式规则的知识表示方法将鸭、猪、猫、鸡等畜禽的疾病诊断与防治进行了集成,指导养殖户进行养殖活动。经实践验证和专家评测,具有一定的现实意义和推广价值。     

基于容积卡尔曼滤波算法估计动力锂电池荷电状态

动力锂电池荷电状态的准确估计是电池管理系统的关键功能之一。该文结合二阶电阻-电容等效电路模型,通过建立状态空间表达式,利用最小二乘法对等效电路模型各参数进行辨识,并通过多项式拟合方法获得了开路电压与剩余电荷的关系曲线,进而基于容积卡尔曼滤波方法对锂电池荷电状态进行建模,建立了基于数字信号处理器的充放电实验平台,实现了锂电池放电时荷电状态的实时估算。实验结果表明,该方法能够实现实时在线估算,且最大误差小于 2%,具有良好的估算精度。     

共享充电桩下负荷时间分布均衡的小区电动汽车充电方案优化

针对电动汽车充电负荷增加、电网安全性降低,以及停车困难小区只能使用共享充电桩等问题,提出了一种充电桩选择与电动汽车充电优化的组合模型。该模型以共享充电桩之间充电时间标准差和全天充电负荷标准差之和最小为目标。考虑到电动汽车充电桩分配方案以及电动汽车充电方案两者的重要程度并不相同,提出了一种随着迭代次数的增加,变化概率不断改变的动态概率遗传算法。将改进后的遗传算法求解该模型,通过求解一个算例,进一步阐述所提算法的原理和过程,验证了该算法的可行性和有效性。     

Optimal energy consuming planning for a home‑based microgrid with mobility constraint of electric vehicles and tractors

This research deals with the energy management problem to minimize the cost of non-renewable energy for a small-scale microgrid with electric vehicles (EV) and electric tractors (ET). The EVs and ETs function as batteries in the power system, while they often have to leave it for their mobility and agricultural work. Each State of Charge (SoC), which is the charge rate of the battery from 0 to 1, and the operating time of ETs are optimized under the assumption that the required electrical energy, the arrival and departure time of EVs, and the working time of ETs are given by users, but they include uncertainties. In this paper, we deal with these uncertainties by constraints for robust energy planning and expected optimization based on scenarios, and show that the scheduling of the SoC assuming the worst case and the optimal home-based power consumption planning that considers the cost of each scenario corresponding to each variation can be obtained. Our proposed method is formulated as a mixed integer linear programming (MILP), and numerical simulations show that the optimal cooperative operation among multiple houses can be obtained and its global optimal or sub-optimal solution can be quickly obtained by using CPLEX.     

基于电动汽车磷酸铁锂动力电池荷电状态 估计方法研究

近几年,磷酸铁锂动力电池逐渐成为电动汽车动力电池首选.但是由于材料本身特性,使得磷酸铁锂电池的荷电状态难以精确估算.当电动汽车处于复杂工作环境时,荷电状态估计在保证电动汽车电池操作中的安全性和可靠性方面起到了至关重要的作用.文章采用戴维宁等效电路模型,验证无迹卡尔曼滤波和粒子滤波两种方法的估算效果,并分别与扩展卡尔曼滤波方法作对比,结果证明无迹卡尔曼滤波和粒子滤波都具有更好的估算精度.     

电动网约车充电站布局优化研究

电动网约汽车的出现使得人们的交通出行方式更加灵活,也更大程度满足出行个性化和高品质的需求,但是由于电动汽车电池特性,如何合理布局充电站成为关键。因此在建立总出行时间最短模型基础上,通过Python对充电站布局进行多Agent仿真优化,平衡交通密度和充电需求,考虑电动网约车司机充电行为决策问题,构建电动汽车行为模型,并以北京市13座充电站为例,分别从访问频率、绕行时间和等待时间等因素分析充电站布局的合理性,对充电站布局以及充电桩个数进行优化,保证各个充电站访问频率较平均。     

基于CARMA模型的动力电池荷电状态估计

为完善电动汽车电池管理系统的主要功能,实现对电池准确建模及荷电状态(state of charge,SOC)的准确估计,文章基于二阶RC等效电路建立了一种受控自回归滑动平均模型(controlled auto-regressive moving average,CARMA),推导得到电池开路电压(open circuit voltage,OCV)的最优估计,并结合分段建立的电池OCVSOC模型实现电池SOC估计,从而实现了电池模型参数在线实时辨识以及SOC实时估计,解决了因初值设定不合理而影响SOC估计准确度的问题。仿真结果表明:在美国联邦城市运行工况下,SOC估计误差的绝对值不超过2.39%,实现了较为准确的SOC估计。