炼油企业全厂调度优化系统的设计与开发

生产调度优化对于炼油企业提高经济效益、增强市场响应速度有着重要的作用。本文设计并开发出一款图形化炼厂生产调度优化软件,采用MVC架构技术,实现了调度优化建模的图形化,可以方便组态炼油厂调度模型;将开源优化代码Coin-OR移植为调度优化软件的求解器,实现了求解器与图形化建模接口的连接;丰富的报表输出,让现场操作工可以各种形式获得调度优化结果;完善的内部模型数据管理和丰富的外部数据接口,包括原油性质指标库和原油评价数据库接口、成品油性质指标库等。仿真结果表明,该软件能够优化出符合炼厂生产实际的调度优化排产方案。     

PetroSIM接口工具箱在LPG回收过程优化的应用

石油化工复杂流程的分析评价和优化操作需要多个软件的交互,开发数据接口工具箱,可实现流程模拟软件和优化算法程序的数据传递。基于CAPE-OPEN标准及COM数据接口技术开发Matlab-Petro SIM接口工具箱,将Matlab优化算法的功能与模拟软件相结合。以LPG回收过程模拟流程为例介绍了接口工具箱访问PetroSIM数据的基本功能,并采用遗传算法解决优化问题,验证其实用性。     

基于Matlab和DCS的半实物仿真系统平台设计开发

针对生产环境易燃易爆的石油化工行业,首次提出新思路开发仿真系统平台.DeltaV DCS具有很好的模块化组态及图形界面功能,Matlab/Simulink是功能强大的建模仿真工具,Honeywell PHD为丰富的应用软件及数据接口软件.充分利用三者优势,可便捷迅速的开发仿真平台.应用Matlab/Simulink建立过程动态模型,通过S函数编写PHD接口程序,经Matlab的Real-time Workshop将模型文件编译成可执行文件,与DCS实现交互.通过一常规控制试验,结果表明仿真系统三个模块的嵌入式功能非常可靠,验证了仿真平台的可行性和实用性.     

基于近红外分析仪的在线汽油调合系统设计与应用

设计了基于近红外分析仪的在线汽油调合系统,阐述了系统架构、建模方法和系统功能.现场数据表明,应用基于近红外分析仪的在线汽油调合系统,成品汽油辛烷值指标可控制在20％误差范围内,并且一次调合成功率大于98.5％.     

基于元模型的过程系统优化

应用均匀实验设计和支持向量机方法构建复杂过程系统的经验模型(元模型),并将其作为适应度函数与遗传算法结合,建立了该系统的优化方法. 该方法只需采用少量仿真模型计算数据便可建立复杂过程系统的元模型,可显著降低复杂过程系统模型的计算过程,便于复杂过程系统的优化. 将该方法用于普光高含硫天然气净化装置全流程操作参数优化,在操作参数优化空间内均匀选取10个实验点,建立了净化装置全流程元模型,其预测值的相对误差小于4%. 优化结果表明,在优化操作点,净化装置有效能效率提高了6.6%.     

基于数据挖掘的合成氨过程优化和监测系统应用研究

根据多年从事过程工业优化经验,开发了一种基于数据挖掘技术的、综合性和图形化的、适用于合成氨过程优化和监测的系统软件。该软件集成了模式识别、人工智能、统计学习理论、数据库技术和领域知识等常用的过程工业优化方法。优化软件具有多方法融合、参数选择、自动建模、模型验证、模型更新、多模型构建以及在线优化监测等新颖的特点,能有效解决合成氨过程优化问题。优化软件分为离线版和在线版两个版本,分别用于离线优化建模和在线优化监测。该优化软件已在云南云维集团有限公司合成氨过程生产优化中取得了满意的效果,有望在化工过程优化和监测中得到广泛应用。     

基于HYSYS与VB间实时数据传输

化工流程模拟软件的复杂性、多样性使其在应用中受到一定的影响。结合VB编程灵活和程序界面友好的优势,开发了HYSYS与VB的接口程序,将用户对装置模块及其参数的修改传递给HYSYS,实现了VB界面与HYSYS软件数据实时交互的功能。HYSYS与VB接口程序的开发,可使HYSYS在化工过程模拟和优化中的操作更加地便捷,应用更加广泛。     

Design．Expert在超临界CO2萃取工艺优化中的应用

文章介绍了Design—Expert软件的特点;以Design．Expert软件CentralCompositeDesign中心设计响应面法优化超临界CO2萃取茶叶籽饼中山奈酚萤类化合物工艺为例,介绍了Design．Expert软件在工艺优化过程中设计实验的方法,并着重阐述了Design-Expert软件统计分析实验数据的方法和过程。通过比较发现,用Design—Expert软件分析试验数据方便快捷,计算精确,通过建模预测准确的试验最佳条件,使优化的工艺条件更准确。     

现场数据采集领域的标准化数据接口技术及相关数据处理技术的研究与应用

本文分析了油田现场采集类信息在企业中的应用现状与存在问题,提出一种基于XML技术的统一标准化架构思想,将现场信息采集领域的所有相关数据都纳入到这个可扩展的体系当中,应用相关解决方案和技术,实现数据的统一结构、统一接口、统一流程、统一存储,最终打造一个统一、高效的数据平台,有效实现数据的“对内统一化,对外标准化”,从而更好的为油田开发决策服务。     

基于OSGI的RFID中间件设计与实现

RFID中间件是连接RFID前端读写设备与后台业务系统的核心软件,广泛用于企业信息系统.通过分析目前主流RFID中间件的功能和架构,基于OSGI框架技术,提出了一种基于OSGI的RFID中间件架构模型,并实现了其原型.该模型将RFID中间件服务体系分为边缘服务器层、基础服务器层、集中管理层、应用程序接口层等四层,同时具有运行时动态更新组件的机制,提升了RFID中间件的功能,扩大了RFID系统的应用领域.     

Improved design and optimization models for the fixed bed adsorption of acid dye and zinc ions from effluents

The bed depth service time (BDST) design model, which accounts for the change of bed adsorption capacity with service time, has been modified to expand its application and overcome the limiting assumptions of the original BDST analysis. Column experiments were undertaken to test the new model for two adsorption systems, namely zinc ion–bone char and Acid Blue 80 dye‐activated carbon. It was found that the percentage of saturation capacity could be correlated using a square‐root dependence on the service time and this correlation was incorporated into the original BDST analysis to replace the total sorption capacity term, giving the model a much wider application to real systems. The empty bed residence time optimization approach was modified using the same time‐dependent capacity expression and was successfully applied to the metal ion–bone char and the dye‐activated carbon system with the use of equilibrium saturated bed capacity. These modifications to the BDST design model and the EBRT optimization model will give more accurate scale‐up data for the design of large‐scale column adsorption systems. © 2002 Society of Chemical Industry     

化工过程的智能混合建模方法及应用

随着人工智能技术和配套数据系统的快速发展,化工过程建模技术达到了新的高度,将多个机理模型和数据驱动模型以合理的结构加以组合的智能混合建模方法,可以综合利用化工过程的第一性原理及过程数据,结合人工智能算法以串联、并联或者混联的形式解决化工过程中的模拟、监测、优化和预测等问题,建模目的明确,过程灵活,形成的混合模型有着更好的整体性能,是近年来过程建模技术的重要发展趋势。本文围绕近年来针对化工过程的智能混合建模工作进行了总结,包括应用的机器学习算法、混合结构设计、结构选择等关键问题,重点论述了混合模型在不同任务场景下的应用。指出混合建模的关键在于问题和模型结构的匹配,而提高机理子模型性能,获取高质量宽范围的数据,深化对过程机理的理解,形成更有效率的混合建模范式,这些都是现阶段提高混合建模性能的研究方向。     

一种化工过程优化的稀疏SQP算法

根据开放式方程模型结构统一、所得优化命题普遍稀疏的特点 ,提出了一种稀疏SQP算法 .利用一阶 /二阶导数构造Hessian矩阵 ,保持了系统的稀疏结构 .通过一个预处理过程获得命题的稀疏结构信息 ,显著减少构造高维矩阵所需工作量 .计算示例表明 ,该算法优于传统SQP法 ,也表明该算法的有效性     

基于质子交换膜燃料电池的冷热电联产系统研究进展

将质子交换膜燃料电池应用于冷热电联产系统中,可有效提高系统效率,实现冷热电供能的可持续发展。本文介绍了基于质子交换膜燃料电池的冷热电联产系统的数学建模、运行策略、能源管理、多维评价、系统优化理论与应用等方面的研究进展。根据现有研究,从能源禀赋、供需整合与多尺度建模、多能互补供能、系统评价体系、系统集成优化多方面指明未来该系统的研究可从多尺度建模、源网荷储深度融合、完善系统评价体系以及系统优化与实时调控等方面进行,为得到更为全面高效稳定的质子交换膜燃料电池冷热电联供系统提供新思路。     

An energy systems engineering approach for the design and operation of microgrids in residential applications

A distributed energy system refers to an energy system where energy production is close to end use, typically relying on small-scale energy distributed technologies. It is a multi-input and multi-output energy system with substantial energy, economic and environmental benefits. However, distributed energy systems such as micro-grids in residential applications may not be able to produce the potential benefits due to lack of appropriate system configurations and suitable operation strategies. The optimal design, scheduling and control of such a complex system are of great importance towards their successful practical realization in real application studies. This paper presents a short review and an energy systems engineering approach to the modeling and optimization of micro-grids for residential applications, offering a clear vision of the latest research advances in this field. Challenges and prospects of the modeling and optimization of such distributed energy systems are also highlighted in this work.     

三水箱综合实验仿真平台的设计与应用

基于力控组态软件、Excel实时数据库和Matlab语言构建了一个三水箱系统的液位综合实验仿真平台.在综合实验仿真平台中,利用Matlab/Simulink完成三水箱开环系统的建模与仿真过程,选取Excel作为Matlab和力控组态软件通讯之间的动态数据库,利用DDE协议实现了数据传输等功能.最后利用力控组态软件实现三水箱系统的闭环控制、实时监控与报警等功能.     

新一代面向协同应用的计划优化系统

随着石化企业精细化管理需求的不断提升,传统的面向单个用户应用的单机版计划优化软件逐渐不能满足需要。本文介绍了利用以互联网技术为核心的新的信息技术研究开发的新一代以流程为导向,面向协同应用的网络化、图形化计划优化系统。该系统通过基础模型管理、模型在线共享和发送、数据字典管理等功能,实现了协同应用;通过图形建模、窗体数据录入、多样化结果展示以及贯穿建模全过程的错误诊断功能,使系统直观可视、简单易用;通过"一次输入、多次运算"功能,使用户可便捷的开展灵敏度分析;通过权限管理,保证系统安全。实例应用表明,通过本系统建立的企业模型正确可信,可很好的支持企业计划优化业务。     

一种用于动态化工过程建模的反馈神经网络新结构

提出了一种新的用于非线性动态化工过程的状态集成反馈神经网络结构 (SIRNN) ,并将静态BP网络的训练算法引入到该网络的训练中 .状态反馈、时间序列延迟与集成节点的概念结合在SIRNN结构中 ,使得在用SIRNN建模过程中既可以考虑系统过去更多时刻的状态信息又可以相对降低网络的复杂程度 ,使得网络结构更趋于合理 .将SIRNN对一单输入单输出二阶非线性动态系统建模 ,并与其他反馈神经网络建模效果进行了比较 ,同时对该网络结构进行了抗干扰性检验 ,并对其在多输入单输出系统的应用中进行了尝试 ,结果表明SIRNN结构对非线性动态系统建模具有快速、高效和抗干扰的良好性能     

微波辐射对木薯淀粉结构的影响

考察了不同含水量的木薯淀粉经不同形式（敞口和封口形式）微波辐射的温度变化曲线及其多层次结构.结果表明：无论以那种形式辐射,木薯淀粉样品含水量越低,样品温度升高幅度越大,且都会出现等温转换,含水量越高等温转换时间越长,敞口辐射较封口辐射的等温转换更显著; FTIR结果显示,微波辐射不破坏木薯淀粉分子的化学键,没有新的化合物产生,红外结晶指数略有降低;偏光显微镜和光学显微镜的结果显示,木薯淀粉的结晶结构有所变化,而其形态结构没有变化.这些结果表明,经微波加工的木薯淀粉食品对人或其他生物是安全的.