冷凝器动态数学模型和仿真研究

对冷凝器的基本结构和原理进行分析,建立了热力系统的动态数学模型,并进行了仿真研究,与实验数据比较本模型具有一定的精度,并且在软件的实现上有一定的创新性,在模块化建模和状态空间在热力系统的仿真上提供了新的实现途径,对热力系统等的仿真研究具有一定的通用性价值。     

Smith模糊自适应PID算法在热力站控制中的应用

在集中供暖的热力站控制系统中,由于被控对象本身具有非线性、纯滞后、参数时变等特点,常规的PID控制器难以达到理想的温度控制效果,结合Smith控制和模糊自适应PID控制的优点,提出了一种基于Smith预估补偿的模糊自适应PID控制器.介绍了其控制器的原理并给出了具体的设计方法.在模型匹配和模型失配的情况下进行了仿真研究,结果表明该控制器的动态响应快、超调量小、稳态精度高,具有良好的稳定性和鲁棒性,适用于参数变化的大滞后热力站控制系统.     

多时相影像福州市不透水面对城市地表温度的空间分布研究

随着城市化进程的加快,城市热力场也随之发生变化,从而影响着城市区域环境、社会经济以及社会环境。由于NDVI具有季相变化的不稳定性,本研究采用两个时相TM/ETM+影像分析福州市及其周边地区不透水面对热力场的时空分布变化状况。为了获取精确的城市不透水面信息,本实验采用NDVI二元法结合2000年同区域的IKONOS影像提取不透水面信息。通过定量分析不透水面百分比、NDVI与地表温度的关系,得出不透水面百分比与城市地表温度呈线性相关,其相关系数在0.7左右;尤其30%以上的不透水面对地表热环境的空间分布影响最为突出,因此,相对于不稳定的NDVI而言,不透水面信息能更好地反映城市热环境的空间分布状况。     

室温变化的数学模型及其仿真

该文介绍了一种用差分方程建立的室温变化的数学模型，并用此模型对不同条件和参数的情况的室温变化进行了模拟和仿真。其结果表明，此模型有助于热力系统的试验和设计，是十分实用的。     

基于GPRS网络的热力站远程监控系统

GPRS网络是构架在传统的GSM网络之上的一种标准化的分组交换数据业务，提供点对多点的传输服务。介绍了由现场热力站部分、GPRS数据传输部分、监控中心构成的热力站远程监控系统，并且介绍了该系统的网络构成。阐述了基于GPRS网络的热力站远程监控系统与现行的热力站监控系统相比有其先进性、合理性。     

基于Apriori关联规则的汽轮机振动监测与故障诊断

针对火电厂汽轮机发生振动故障时仅依靠振动参数进行故障诊断而产生诊断时间长与诊断的原因与部位不具体的问题,提出了基于关联规则的汽轮机振动监测与故障诊断方法;分析了汽轮机振动故障产生时涉及到的振动参数与热力参数,研究了将热力参数与振动参数关联结合的故障诊断规则,确立了状态运行监测与故障诊断的系统设计思路;通过实际验证证明这种方法具有很强的实用型与可行性,对火电厂汽轮机振动故障设备的研发与改进有借鉴意义。     

电厂热力系统图形化建模的设备自动编号技术

在对热力系统建模并进行热力计算时,需要对模型中的设备和管道编号.当系统规模较大时,编号过程繁琐且容易出错.通过研究电厂热力系统建模仿真方法,提出了一种可视化的热力系统建模方法,并实现了在建模的过程中对设备和管道进行自动编号.该方法基于Microsoft Visio平台进行二次开发,建立了热力系统常见设备的模型库.以加热器为例,详细阐述了模型库的构建过程,并介绍了自动编号的实现机理.最后通过对热力系统进行建模和热力计算的实例,验证了该方法的可行性及准确性.     

虚拟现实技术在热动力系统仿真中的应用

作为一项新技术,虚拟现实技术集计算机、自动化、传感器和人机交等技术一体,成为新兴的研究热点,并在某些领域得到应用。以热力系统为研究对象,论述了虚拟现实技术在仿真领域的应用,探讨虚拟现实技术在热力系统仿真的应用可能、技术基础、实现途径和设计方法,同时陈述了有待解决的关键问题。     

用Windows和DOS混合平台开发热力计算软件

在电厂热力系统计算软件开发中，针对计算复杂，人机界面要求良好的特点，采用ＶＢ和ＦＯＲＴＲＡＮ两种语言编程，充分利用各自的优点，在Ｗｉｎｄｏｗｓ和ＤＯＳ混合平台上实现。本文对这类软件开发中所遇到的问题，进行了探讨，给出了方便实用的解决方法。     

CS3000集散控制系统在热力网中的应用

针对沈阳石蜡化工有限公司丙烯酸分厂热力网中蒸汽减温器出口蒸汽波动大、操作变量多、关联性强等特点,提出使用横河CS3000集散控制系统对多变量进行控制.简述了热力网工艺流程和控制系统的结构,提出采用常规控制和分程控制相结合的控制策略.投运后的控制结果表明热力网运行稳定,控制效果明显,节约了能源,提高了企业的经济效益.     

月球表面微波主被动遥感的建模模拟与反演

探测月球和其它外星球是我国空间遥感与深空探测的又一轮新课题。研究地球遥感中星载被动遥感辐射计、主动遥感高分辨率合成孔径雷达等如何应用于月球和其它外星球的探测是一项十分有意义的工作。了解月球表层的月壤与月岩的物质状态及其分布,对于月球资源的科学认识、以及未来月球探测、登月与月球开发,以及其它外星球探测均具有十分重要的意义。先讨论微波被动遥感月球表面辐射的模拟和由微波辐射反演月壤厚度。由月球表面数字高程和月壤厚度实测点数据建立月球表面高度与月壤厚度的一种对应关系,构造整个月球表面月壤厚度的试验性分布。根据克莱门汀的紫外可见光光学数据,计算整个月球表面月壤中FeO+TiO2含量分布,给出整个月球表面月壤介电常数分布。由月球表层温度的观测结果以及月壤的导热特性,给出月尘层与月壤层温度随纬度分布的经验公式。在这些条件基础上,建立月尘、月壤、月岩3层微波热辐射模型。由起伏逸散定理,模拟计算月壤低耗散介质层多通道辐射亮度温度。以此辐射亮度温度模拟加随机噪声为理论观测值,按3层模型提出月壤层厚度反演方法。由于高频通道穿透深度小,由高频通道的辐射亮度温度按照两层尘-月壤微波热辐射模型反演月尘层与月壤层的物理温度。并以此为已知参数,由穿透深度较大的低频通道的辐射亮度温度反演月壤层厚度,对于反演的相对误差也进行了讨论。在研究微波主动遥感方面,提出低空飞行全极化L波段雷达窄脉冲探测月壤层厚与层结构的建议。此时采用一层具有上下随机粗糙界面的有耗
介质层月壤层模型,在下垫月岩粗糙界面上有一层随机分布的碎石散射体。推导了包含面散射、体散射,以及面体相互作用7种散射机制的全极化脉冲波Mueller矩阵解。以月壤特征参数(月壤层厚、FeO+TiO2金属含量、介电常数,界面粗糙度、碎石分布等)为函数,用时域Mueller矩阵解数值模拟来验证方法可行性。L波段窄脉冲极化回波波形能用于反演或估算月壤厚度与分层结构。     

麦田土壤水分NOAA/AVHRR遥感监测方法研究

本文立足于河南省农业遥感业务服务实际,在系统研究麦田土壤水分NOAA/AVHRR遥感监测理论、模型、资料处理、指标及应用技术的基础上,针对这一领域中存在的问题,在GIS技术的支持下,重点探讨了不同土壤质地和风速对遥感干旱监测的影响、用遥感表层土壤水分耦合深层土壤水分的方法与模型、用单时相遥感资料反演土壤水分的方法等,并最终建立了河南省冬小麦干旱遥感监测应用服务系统。     

基于多源遥感数据协同反演森林地表土壤水分研究

土壤水分在土壤监测中是一项重要的指标,对于农业生产、生态环境以及水资源管理有着重要的影响。随着遥感建模与反演理论的不断成熟,其逐渐成为分析土壤指标的重要技术与手段。因此,利用光学影像与雷达影像数据,以大兴安岭地区漠河市为研究区域,分别建立以Landsat 8为数据源的土壤水分反演模型和由Landsat 8影像数据与GF-3卫星数据协同反演的土壤水分反演模型,将反演结果与实际测得数据进行对比验证,并评价所建立的反演模型。结果表明：①对研究区地温进行反演,利用地表温度（Ts）与归一化差异湿度指数NDMI构建Ts-NDMI特征空间,结合实测数据可以发现Ts-NDMI特征空间土壤水分反演模型的反演结果与实测土壤含水量为负相关性;②协同GF-3卫星数据和Landsat 8遥感影像数据所建立的土壤水分反演模型能得到质量较高的反演结果,且在高植被覆盖度地区,利用该协同反演模型得到的反演结果比利用单一光学数据源所建模型得到的反演结果精度高,为今后高植被覆盖度地区土壤湿度的研究提供了新途径。     

鄱阳湖面积的卫星遥感估计及其与水位关系分析

鄱阳湖水位变幅巨大,近年来旱涝灾害严重,对其进行实时监测具有重要意义。MODIS遥感数据时间分辨率很高,在水体动态监测中具有明显优势。水体提取方法多种多样,在比较不同水体提取方法的基础上,最终选用改进的归一化水体指数(MNDWI)的方法进行鄱阳湖水体提取;利用2000~2010年40期MODIS数据分析了鄱阳湖这10 a的水面面积年际演变特征及季节性变化特征,同时结合同时期的水位数据,建立了鄱阳湖面积-水位关系的模型。与地形图量测结果的对比表明,遥感解译的鄱阳湖水体面积-水位关系与根据地形图分析建立的面积-水位关系具有较好的一致性。     

TM热红外波段等效比辐射率估算

地表比辐射率是热红外遥感获取地表温度必不可少的参数。目前,实验室或野外实际测量的都是8~14um热红外波段范围内的地表比辐射率,这与Landsat 5 TM热红外波段10.4~12.5um范围内的地表比辐射率还存在着一定的差异。本文将着重探讨TM热红外范围内地表比辐射率的估算方法,然后根据估算出的地表比辐射率,利用覃志豪等提出的单窗算法[1~2],对北京城八区进行地表温度反演。结果表明,该方法能获得较为合理的地表温度反演结果。     

Derivation and validation of the seasonal thermal structure of Lake Malawi using multi-satellite AVHRR observations

Lake Malawi is the second largest lake in Africa by volume and an important regional source of food. Seasonal fluctuations in the primary production of the lake are principally controlled by the lake's thermal structure, which modulates the mixing of nutrient-rich deep water with that of the phytoplanktonrich near-surface layer. Satellites potentially offer an efficient, low cost method of providing information on the lakes thermal structure over the longer term via remote sensing observations of lake surface temperature. Here we investigate the accuracy of remotely sensed lake surface temperatures derived using data from the NOAA-11 AVHRR over a two-year period (1992-1993). Optimised triple window atmospheric correction algorithms are shown to provide an accuracy of around 0.5°C when compared to in situ     

Study of Land Surface Composition of Wuhan Citybased on Linear Spectral Mixture Analysis

Rapid urban growth makes monitoring and analysis of urban surface compositions become the most significant research hotpot.Moreover,satellite remote sensing data is the major source of collecting and surveying geographic information quickly and conveniently.The Linear Spectral Mixture analysis Model (LSMM) has been reported in other literature and has been proven to be the intuitional and effective approach for describing urban surface compositions.In this paper,we try to get the real surface compositions of Wuhan City through the combination of the traditional 3-endmember method for masking water off and 4-endmember method with water based on the LSMM method using Landsat 5 thematic mapper image acquired on September 6,2009.The results show that the 4-endmember (water,vegetation,low albedo,high albedo) method is better than the 3-endmember method,because masking water off can cause major errors in water boundary regions.     

A thermal-based remote sensing technique for routine mapping of land-surface carbon,water and energy fluxes from field to regional scales

Robust yet simple remote sensing methodologies for mapping instantaneous land-surface fluxes of water, energy and CO₂ exchange within a coupled framework add significant value to large-scale monitoring networks like FLUXNET, facilitating upscaling of tower flux observations to address questions of regional carbon cycling and water availability. This study investigates the implementation of an analytical, light-use efficiency (LUE) based model of canopy resistance within a Two-Source Energy Balance (TSEB) scheme driven primarily by thermal remote sensing inputs. The LUE model computes coupled canopy-scale carbon assimilation and transpiration fluxes, and replaces a Priestley–Taylor (PT) based transpiration estimate used in the original form of the TSEB model. In turn, the thermal remote sensing data provide valuable diagnostic information about the sub-surface moisture status, obviating the need for precipitation input data and prognostic modeling of the soil water balance. Both the LUE and PT forms of the model are compared with eddy covariance tower measurements acquired in rangeland near El Reno, OK. The LUE method resulted in improved partitioning of the surface energy budget, capturing effects of midday stomatal closure in response to increased vapor pressure deficit and reducing errors in half-hourly flux predictions from 16 to 12%. The spatial distribution of CO₂ flux was mapped over the El Reno study area using data from an airborne thermal imaging system and compared to fluxes measured by an aircraft flying a transect over rangeland, riparian areas, and harvested winter wheat. Soil respiration contributions to the net carbon flux were modeled spatially using remotely sensed estimates of soil surface temperature, soil moisture, and leaf area index. Modeled carbon and water fluxes from this heterogeneous landscape compared well in magnitude and spatial pattern to the aircraft fluxes. The thermal inputs proved to be valuable in modifying the effective LUE from a nominal species-dependent value. The model associates cooler canopy temperatures with enhanced transpiration, indicating higher canopy conductance and carbon assimilation rates. The surface energy balance constraint in this modeling approach provides a useful and physically intuitive mechanism for incorporating subtle signatures of soil moisture deficiencies and reduced stomatal aperture, manifest in the thermal band signal, into the coupled carbon and water flux estimates.     

Thermal inertia,thermal admittance,and the effect of layers

The effect of a diurnally varying flux on a solid surface is analysed in terms of thermal admittance, the reciprocal of complex thermal conductance. The presence of a surface layer of differing thermal characteristics from the bulk material, which can significantly affect the phase and amplitude of the temperature wave of the exposed surface, is discussed in terms of the admittance concept. It is suggested that the latter concept provides a better approach to the characterization of solid surfaces, particularly in the remote sensing context where varying water contents or organic materials are involved.