无线传感器网络在矿井安全测控中的应用

介绍了矿井安全监测系统中采用ZigBee和GPRS无线通讯网络组成的数据通讯网络的原理,设计以及在井下安全监测中的实际应用.     

无线远程传输的水质自动监测系统

针对传统的水质监测系统存在水质采样能力弱、数据处理不及时及缺乏水质变化预警机制等问题,提出了一种基于GPRS技术的无线远程传输的水质自动监测系统设计方案。该系统利用GPRS技术实现了现场监测终端与数据监控中心之间的无线连接,使系统成本降低,同时可以稳定地实现水质参数实时监测与传输。     

基于GPRS的油田抽油机远程在线监控系统的设计与实现

针对油田抽油机的监测仍采取传统人工方式,设计了基于GPRS的油田抽油机远程在线监控系统.系统采用高精度专用传感器实时采集抽油机运行的各种数据,然后将采样数据送入智能监测仪,并通过基于GPRS的通信模块将监测数据上传到监测中心的大型数据库中,以实现数据的共享.对该系统的硬件结构和软件设计均做了介绍.该系统可及时发现、消除由于抽油机故障引发的油田作业缺陷,确保油田安全作业.     

油田电力监测系统的硬件设计

基于GPRS数据传输技术,设计了一种电力监测系统。该系统能够根据计量站距离远、位置偏等特点,远程采集、计量各个采油区用电量,通过GPRS通信方式传输给监测管理站。试验证明:该系统能够代替采油厂繁琐的人工抄表工作,实现统一、分级监测管理各单位用电量及有效防止偷电行为。     

环保监测系统在石油炼化企业中的应用

针对石油炼化企业对生产废水和烟气排放的监测与管理问题,基于GPRS网络设计了环保监测系统。结合实际项目,介绍环保监测系统的原理、选型、架构、应用和工程设计中需要注意的问题。     

抽油机位置及状态智能监测系统

对抽油机位置及状态智能监测系统进行了总体设计,以AVR单片机作为控制核心,利用GPS对油田抽油机进行精确定位,通过水银开关对抽油机的工作状态进行监测。通过SIM900A芯片将油井位置、抽油机的工作状态、控制板的温度、时间、信号强度以及SIM卡余额等信息通过GPRS通信传至控制中心,实现了对抽油机位置及状态的智能监测。     

基于嵌入式技术的油井无线远程监测系统设计

为了适应油井参数采集的自动化和网络化,融合ZigBee和GPRS技术的特点和优势,提出了嵌入式的油井远程监测系统的解决方案,分析了以嵌入式控制器为核心的终端采集和无线网络传输单元的硬件设计、监测管理中心软件设计及管理平台的运行和构成,监测管理中心通过ZigBee和GPRS构成的无线网络监测和采集油井的性能和运行状况。本系统为油井的检测和自动化管理提供了基础。     

基于GPRS的炼油企业污染源监测系统改造

污染源在线监控是排污单位提高环境管理水平的重要手段。针对辽河石化公司污染源监测的现状,设计了基于GPRS的辽河石化公司污染源实时监测系统。系统由前端仪表自动监测子系统、现场数据传输子系统、监测中心子系统构成:前端自动监测仪表对污染源实时测量各项参数,现场数据传输子系统的数据采集通讯设备通过GPRS网络将数据传输到监测中心数据库服务器上,监测中心对数据统计分析,以Web形式将数据发布到Internet上,供用户浏览,数据出现溢出时发送报警短信息,为应急监测方案的启动和相应的应急处置提供数据支持。该系统的实现将将大大加快辽河石化公司创建环境友好企业的步伐,为其他炼油企业环境管理体系的建设提供参考依据。     

基于GPRS的油罐多液位远程监控系统

针对油田单井油罐分布零散、地处偏僻及监测仍采用人工方式的现状,根据GPRS网络的特点,结合传感器、无线数字通信和计算机技术,研究开发了一种基于GPRS的油罐多液位远程监控系统,重点介绍了该系统的构成、软硬件组成及各部分功能。     

多点分布式管道泄漏检测与定位系统

设计的多点分式管道泄漏监测系统由分布在管道上的监测分站和监测中心两部分组成.监测分站通过安装在管道上的压力传感器,分段检测管道内液体的压力变化,并将压力数据通过GPRS网络传回到远程监测中心,实现了野外无人值守作业.在做数据分析处理时引入了负压力波传播速度的实时修正和监测中心对各分站同步授时技术,使系统具有更快的响应速...     

直冷式乏风热泵系统在小保当煤矿的应用分析

为实现煤矿企业清洁能源供热,针对煤矿生产矿井排出的乏风余热,采用目前国际先进的直冷式深焓取热乏风热泵系统供热技术替代传统的锅炉供热,解决我国北方煤矿企业冬季有防冻要求的进风井口供热需求。本文以小保当煤矿矿井乏风余热供热系统项目为例,阐述了直冷式深焓取热乏风热泵系统的间壁式（间接换式）乏风换热、乏风取热机组集尘及结霜原理;采用乏风取热机组清洗除尘和防结霜除霜解决方法,并与天然气锅炉、电锅炉两种供热方案进行对比,分析计算了三种方案的项目投资和系统运行费用,论述了各方案的优势和不足。分析表明,煤矿企业采用矿井乏风余热资源,利用直冷式深焓取热乏风热泵供热系统替代传统锅炉供热,技术可行,且具有更好的经济效益和应用效果。     

闭式热源塔运行参数对热泵系统性能的影响

热源塔风机和防冻溶液循环泵是热源塔热泵系统中除压缩机外的主要耗电设备。通过改变热源塔风机和防冻溶液循环泵的工作频率,实验研究了冬季制热工况下闭式热源塔运行参数对热源塔吸热量和热泵系统性能的影响,研究结果表明,热源塔风机频率降低导致热源塔吸热量、系统制热量和热泵机组COP下降,但使系统能效比增大;热源塔吸热量随循环泵频率的增加先升高后降低并在25 Hz时达最大值,系统制热量同样随循环泵频率的增加先升高后降低,且随着风机频率的增大,制热量最大值对应的循环泵频率由35 Hz变为25 Hz;同时循环泵频率增加使热泵机组COP增加,但系统能效比减小;循环泵和风机频率均在15 Hz时,压缩机压缩比增大,压缩机效率低;系统制热量最高超过14.30 kW,热泵机组平均COP最高为3.31,系统平均能效比最高可达2.37。     

双水箱热泵热水系统的构建及性能

储水型单水箱热泵热水系统在使用过程中存在自来水补水与水箱原有热水混合并由此导致水箱热水温度下降、热泵循环加热水温起点高,机组平均加热效率难以提高的问题。为此,提出了一种双水箱（加热水箱和储水水箱）热泵热水系统,冷水补水首先进入加热水箱,在其中被热泵机组加热到设定温度后,再送至储水水箱以供给用户侧,从而避免冷热水混合造成机组效率较低的问题。深入分析了双水箱热泵热水系统的系统构成和工作原理,并将其应用于某大学学生宿舍空气源热泵热水系统,同时对双水箱热泵热水系统开展性能实验研究。结果表明,与单水箱热泵热水系统相比,补水水温越低,目标加热水温越高,双水箱热泵热水系统节能效果越显著,当加热水箱初始加热水温与目标加热水温分别为14℃和55℃时,双水箱空气源热泵热水系统的效率比单水箱空气源热泵热水系统提高19.31%以上。     

寒冷地区CO2空气源热泵供暖运行性能分析

CO₂空气源热泵能够在寒冷地区低温环境下稳定运行,可望在建筑供暖领域推广应用。为客观、合理地评价CO₂空气源热泵供暖的运行性能,搭建了寒冷地区超临界CO₂空气源热泵供暖系统。根据室外环境温度和供暖热负荷将供暖期划分为5个不同的阶段,分阶段调整CO₂空气源热泵供暖运行参数。测试结果表明,CO₂空气源热泵能够满足寒冷地区供暖需求,且供暖系统在供暖季的平均性能系数可达2.236,同时供暖房间具有较好的舒适度。以燃煤锅炉、燃气锅炉为参照,采用等效电方法对比分析了三种热源供暖的能源利用效率及CO₂排放量。对比分析结果表明,在考虑能源品位之后,CO₂空气源热泵供暖的能源利用效率高于燃气锅炉供暖,略低于燃煤锅炉供暖。受燃料含碳量的影响,CO₂空气源热泵供暖的CO₂排放量虽然高于燃气锅炉供暖,但比燃煤锅炉供暖减少20.89%。     

相变蓄能-热泵多能互补供能系统冬季性能分析

研发了一种新型相变蓄能-热泵多能互补供能系统,该系统冬季可利用水结冰过程释放的潜热作为水源热泵的低温热源,再通过空气能融冰将热量储存于蓄能水箱中,可使系统保持较高的运行性能,同时解决了传统空气源热泵结霜问题。本实验对相变取能供暖、融冰蓄能及空气能直接供暖3种冬季运行模式进行实际测试及理论分析。结果表明,相变取能供暖模式下,平均机组性能系数（COP）达2.80,系统COP达2.10;融冰蓄能模式下,蓄能水箱循环载冷剂进出口温差维持在2℃左右,融冰时长为7h;空气能供暖模式下,平均机组COP达2.73,系统COP达1.93。系统性能在3种运行模式下较为稳定,性能较好。同时对系统节能量、CO₂减排量及经济性进行了分析。该综合供能系统节能减排效果较为显著,为寒冷地区的农村建筑采暖、"京津冀"煤改电政策的实际推广,提供了新的技术方案。     

多能互补协同蓄能系统热力学分析与运行优化

提出了一种多能互补协同蓄能建筑供能系统,该系统将空气源热泵、水源热泵、太阳能热电联产组件以及蓄能技术（蓄冷、蓄热）有效结合,实现了可再生能源的高效利用与建筑的经济供能,利用热力学分析方法对该供能系统进行性能分析与运行优化研究。首先,通过能源监控平台收集该供能系统的实际运行数据建立了系统分析模型,并对冬季典型日工况进行了系统性能分析,结果表明系统运行稳定,其夜间蓄能平均COP和效率分别为2和32.24%,均高于常规系统。接着,通过分析系统冬季实际运行数据,总结出了各蓄能工况的运行规律,并制定了系统优化运行策略。最后,对该多能互补系统进行了热经济学评价,本系统单位面积供热费用仅为12.5 CNY/m²,年单位成本为2.16 CNY/kWh,且相较于常规空气源热泵直供系统和燃气热水锅炉供暖系统,本系统的动态回收期分别为3.66年和2.47年,经济效益优势明显,是值得推广的供能系统形式。     

新型直升机热泵空调系统驾驶舱热控性能

直升机飞行过程往往需要面临低温环境,为了保障人员和设备的正常工作,需要对驾驶舱进行加热,但发动机引气产生代偿损失。因此,提出了一种新型直升机热泵空调加热系统,该系统以经过滑油-冲压空气换热器加热的冲压空气为热源,采用热泵循环的方式对座舱进行供热,对滑油废热进行了回收利用。在所提出的热泵空调系统方案的基础上,建立了该系统仿真模型,对地面低温环境条件直升机全飞行任务阶段的驾驶舱温度瞬态响应以及热泵系统工作性能进行了动态仿真研究。结果表明,该新型热泵空调系统能够满足直升机低温环境下的供热需求,且在工作温度范围内其制热能力和制热效率均明显更高,系统低温工作性能得到提高,直升机的低温环境适应能力得到显著提升。     

有机热载体炉供热系统设计的探讨

文章介绍了有机热载体炉供热系统的设计要点．从导热油类型的选择,热量的核算,有机热载体炉主机的选型、辅机的设计,导热油供热系统工艺流程的设计,详细分析了有机热载体炉供热系统、排气系统、冷油置换系统、膨胀槽系统、储油及注油系统、稳压旁路系统、管道流速的设计要求,提出了工程设计时应注意的问题。     

聚酯装置酯化蒸气的综合利用

对聚酯装置酯化蒸气的热量进行了计算,讨论了聚酯装置酯化蒸气在供暖和制冷系统中的应用,对在生产过程中所出现的问题,如酯化蒸气发生量异常波动、热水温度偏高对装置的影响等进行了分析,提出了相应的解决办法。结果表明:通过装置改造,新增2台酯化蒸气换热器,与采暖水换热,由酯化蒸气换热器向供暖系统或溴化锂制冷机提供热水即可实现余热的回收利用;酯化蒸气综合利用的工艺流程简单,实施酯化蒸气供暖和制冷工艺后,聚酯酯化系统运行良好,2010年减少0.8 MPa蒸汽消牦21.3 kt,取得了明显的节能效果。     

平抑电耗波动的热泵蓄热-供热系统优化

针对办公建筑物昼夜热负荷需求存在差异,从而导致热泵供热系统一天内电力供给需求波动较大的问题,本文构建了平抑电能消耗波动的热泵蓄热-供热系统,并提出了对应的优化运行策略。以热泵蓄热-供热系统耗电功率稳定及耗电成本最低作为优化目标函数,对蓄热和供热参数进行了优化分析。基于天津地区气象参数,根据某9000m²办公楼能耗,对所构建的可平抑电耗的热泵蓄热-供热系统进行了优化分析,结果表明：采用热泵蓄热并对运行参数进行优化控制后,系统的谷电电耗增加,峰电负荷降低,实现了供热系统日耗电功率恒定,典型日高峰时段系统耗电功率最大降低50.29%,日间平均耗电功率降低28.10%,全天耗电功率稳定于53.54kW;与无蓄热常规热泵供热系统相比,整个供热期的电耗波动大幅下降,总运行费用降低。