艾默生：自动化革命先锋

在天津市大港区一个湿地保护区里，坐落着我国首座具有城市季节调峰功能的大型天然气地下储气库——大张坨地下储气库。 自2002年运行以来，该储气库对北京市天然气调峰发挥了重要作用。     

天然气地下储气库优化管理的仿真研究

针对天然气地下储气库的运行特点，通过建立储气库的注采动态数学模型，以库内各井注采量为优化运行变量，分别以夏季压缩机站最小的功率消耗向储库最大连度地注气，冬季储库能得到最大的调降采气量为目标函数，并建立相应的约束条件，在保证储库有最小平均地层压力变化的基础上，得到储库完整的优化仿真模型，利用系统动态模拟技术与多目标优化方法，在各个单目标优化计算结果的基础上，对系统进行多目标优化计算，有效地利用了储库生产能力，为实际天然气地下储气库的优化运行管理提供了理论分析依据。     

输油管道中固体杂质对管壁的冲蚀影响——正弦屈曲管柱环空两相流数值模拟及冲蚀预测

液固两相流体在环空间隙中的流动会造成管柱外壁冲蚀损伤,会影响管道剩余强度。而受到轴向力作用管柱屈曲后,环空流道发生改变,加剧颗粒对管柱外壁冲蚀作用。因此,根据细长管柱屈曲变形特点,进行了正弦屈曲管柱液固两相环空流动及冲蚀数值预测,研究了颗粒撞击速度与角度对冲蚀速率的影响,得到正弦屈曲管柱外壁冲蚀危险区域与冲蚀速率周期,为准确预测环空压裂过程管柱冲蚀损伤提供了理论依据。     

注蒸汽热采稠油油藏数值模拟自适应网法计算软件的设计开发

注蒸汽热采稠油是一个带有相变的多孔介质中多相流动问题。利用自适应网格法动态追踪油藏中的温度和饱和度锋面,以大幅度提高计算速度。在对渗透率空间分布不均匀、油藏区域分布不同种类输运性质岩石、裂缝-孔隙双重介质、非规则边界及内部含有断层油藏等复杂地层注蒸汽热采稠油问题开展自适应网格法的研究基础上,自主开发了注蒸汽热采稠油油藏数值模拟自适应网格法计算软件。该软件具有较高的计算精度和稳定性,可满足科研生产需求。     

中低速磁悬浮列车牵引供电仿真软件的设计

该文对一种中低速磁悬浮列车牵引仿真软件进行了介绍。该软件以磁悬浮列车所涉及的特殊性问题（如直线电机牵引、悬浮电磁铁的电磁阻力等）的分析作为基础，完成了对列车运行过程中的位置、速度、加速度以及能耗等参数的计算，牵引直线电机的运行状态的仿真，以及对牵引供电区间的划分。该软件实现了对磁悬浮列车运行系统中线路选择、弯道安排以及电机牵引能力等设计参数合理性的验证，并对牵引变电站的位置及容量等参数的设置具有一定的指导作用.     

单变量系统建模与控制器设计的软件实现

工业过程对象一般可用带时间延迟的低阶单变量系统描述.针对工业控制对象,设计了一个新的软件,该软件从系统辨识得到控制对象模型,根据辨识模型进行PID控制器的设计,可指导手动控制器参数调节.该软件用Matlab实现系统辨识、控制器设计算法和GUI图形界面,可独立于Matlab运行;并在模型阶辨识准则、带时间延迟一阶模型近似、PID控制器设计饱和环节和非线性环节三个方面提出了新的方法.仿真结果表明,该软件设计的控制器具有良好的控制效果.     

基于跨平台架构的全矿井瓦斯抽采智能管控软件设计

现有煤矿瓦斯抽采异常识别需要借助人工辅助查看相关数据分析,缺乏自主式、智能化分析手段;抽采异常及时处置能力弱,缺乏瓦斯灾害发生时的多系统联动控制功能;软件部署环境单一、无法实现跨平台、跨端应用访问。针对上述问题,设计了一套基于跨平台架构的全矿井瓦斯抽采智能管控软件。该软件包括公司端、矿端瓦斯抽采智能管控软件2个部分。采用抽采多源数据采集、抽采钻孔辅助设计、抽采数据分析、抽采设备运维管理、抽采GIS展示、抽采融合控制等技术实现了抽采系统全域可视化,形成了井上下一体化抽采全貌数据展示,建立了多层级数据溯源访问机制,通过构建专题数据特征图谱实现抽采数据数理特征、抽采评判特征、设备故障特征、抽采异常特征、钻孔轨迹特征的综合分析。在抽采发生异常时,该软件能自动联动广播系统告知瓦斯涌出危险区域撤离人员,同时联动通风监控系统加强异常区域通风,并通过消息推送策略自动将异常告警消息推送给相关负责人,便于及时、快速解决抽采问题。采用Docker技术实现软件跨平台设计,在Docker环境中部署SQL Server数据库与Web终端应用程序。采用原生HTML技术结合响应式布局样式,实现HTML网页、手机APP...     

结晶器振动偏移和相位差的在线检测与计算方法

根据板坯连铸机结晶器的振动规律，设计并实现了结晶器振动参数在线辨识及其计算软件。实际运行表明：该软件操作简单。运行稳定，在不同拉速工况下均可精确、快速地对结晶器的振动状态检测、计算、显示、报警和存储。为进一步提高板坯连铸机的拉坯质量和产量，判断传动系统磨损、导向系统偏差等设备故障提供了依据。     

SCADA系统在卤水采输中的应用

介绍了以西门子S7300PLC和力控组态软件为基础的采输卤SCADA系统的设计与实现,并辅以生产使用效果实例分析阐明SCADA系统对卤水采输现场各区域运行设备的数据采集、控制、测量、参数调节以及各类信号报警等功能。     

基于差分GPS定位的深海采矿车运动轨迹监控软件开发

深海采矿车的行进轨迹对于采集效率非常重要,而现有的商业组态软件难以满足对采矿车轨迹监控的要求。针对这种现状,提出以Visual C++软件为平台、基于差分GPS定位的深海采矿车运动轨迹监控软件。根据需求分析,设计了实时通信、数据处理、图形显示和数据库四个软件模块。根据实验结果和保存的数据,对差分GPS定位的精度进行了分析。运行结果表明,该软件实现了设计目标且具有很强的适应性。     

基于Modbus协议的Android端工厂化养殖移动监测软件

设计了基于Modbus协议的Android端移动监测软件。该软件运行在Android平台上,通过蓝牙协议套接Modbus协议获取养殖水参数采集卡数据,从而实现养殖现场数据的移动收发。该软件具有高度稳定性和专用性,易于使用、维护和升级。     

基于能量流的风电机组异常运行状态预警软件设计

针对当前风电机组运行异常状态检测的热点难点问题,根据SCADA数据的时序特点,设计一款基于能量流参数关系模型的风电机组运行异常预警软件。基于能量流原理,将风力发电机系统作为一个复杂系统划分为4个子系统;建立关于风电机组运行特性的输入输出参数关系模型,并结合核密度估计原理和统计学置信区间理论,提出实时计算风电机组运行状态健康指标阈值的方法;介绍软件主体框架,以及软件内部数据处理方法与数据调用的实现方法。利用某风电场的实际SCADA数据进行实例分析验证,结果显示该软件可以为风电机组运行状态维护提供更方便的途径。     

基于云平台的多电网调峰调度自动控制系统设计

传统电网控制系统存在调度运行模式稳定性较差、调峰控制数据循环时间过长等弊端。为解决上述问题，设计基于云平台的新型多电网调峰调度自动控制系统。在云平台控制框架结构中，协调多电网自动调度模块、调峰执行单元间的平衡关系，完成新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上，通过组态端结构分解的方式，完善PLC调峰指令的存在形式，并根据多电网控制指令的流通周期，完善数据的循环运行流程，完成系统的软件运行环境搭建，实现基于云平台多电网调峰调度自动控制系统的顺利运行。模拟对比实验结果显示，与传统电网控制系统相比，应用新型系统后，调度运行模式稳定性差、调峰控制数据循环时间长的现象得到明显缓解。     

测井电缆地面自动磁标定系统设计

根据对标准井中井下电缆的受力分析,结合电磁学原理、自动控制技术等,设计一套电缆自动注磁方案。文中通过对测井电缆的材料特性分析,结合脉冲充消磁原理,设计了测井电缆注磁、消磁装置,并采用DSP进行注、消磁开关控制。     

继电接触器控制的可视化计算机辅助设计系统

本文阐述了一种继电接触器控制系统的计算机辅助设计软件,该软件用可视化的设计方法进行控制线路的设计并可进行模拟运行,以验证设计是否正确.文中对该软件的系统组成、软件的各主要功能及其实现方法、软件的辅助功能等进行了详细的论述,并对软件的使用方法作了简要的说明.     

厚煤层综采工作面数值模拟研究

根据某矿综采工作面前方顶煤节理裂隙分布情况,建立了综采工作面数值计算模型,运用UDEC软件对同一地质条件下不同采高的综采工作面进行了数值模拟,分析了综采工作面前方煤岩变形特征及顶煤的受力情况。研究结果表明,确定合理的采高是保证顶板稳定的重要因素。     

煤矿主通风瓦斯抽采泵节能智能控制系统设计

煤炭是国家关键化石能源之一,但大多数瓦斯赋存在煤层之上,为煤炭开采带来了极大的困难。瓦斯抽采是降低瓦斯浓度的关键手段,但主通风瓦斯抽采泵的能耗较高,控制效果较差,为了解决上述问题,提出煤矿主通风瓦斯抽采泵节能智能控制系统设计研究。设计系统硬件设计为瓦斯抽采泵信号采集单元、传感器选型单元及其智能控制器选型单元;软件设计为瓦斯抽采泵参数计算模块、抽采泵负压控制模块及其抽采泵水位控制模块。通过硬件单元与软件模块的设计,实现了煤矿主通风瓦斯抽采泵节能智能控制系统的运行。实验结果显示：应用设计系统后,瓦斯抽采泵运行功率得到了大幅度降低,节能效率最大能够达到43.06%,并且能够将瓦斯抽采泵负压与水位控制在合理范围内,充分证实了设计系统具有较好的节能效果与控制效果。     

金属磨粒分形参数的计算

为了便于分析研究设备的磨损状态等相关性规律，研制了基于计算机的磨粒图像轮廓识别和轮廓分形参数分析软件。在获取磨粒图像链码的基础上，利用该软件对销一盘试验机采集的磨粒进行分析，发现磨粒分形维数的变化与磨损状态有一定对应关系。该软件为磨粒分形特征与磨损状态相关性规律的研究，提供了简便快捷的手段。     

多口反应器控制与监视系统

高端反应器由软件来全程控制反应进程和记录反应参数,其软件的设计有其特殊性,需要考虑实时性、共享资源竞争和软、硬件协调等问题.设计了一个多口反应器的控制与监视系统,该软件运行于PC之上,通过I/O控制模块来操作机械部分,并收集和记录相关数据进行分析.设计中通过采用指令计时、共享资源互斥访问及数据异步采集等方法,辅以合理的软件结构设计和数据库设计,使上述问题得以解决.     

液压支架虚拟仿真试验

以ZY2600／07／14两柱掩护式液压支架为工程对象,以顶梁承受集中载荷与面载荷两种边界条件,对支架进行外加载试验研究。根据支架的设计参数确定了集中载荷的大小与作用区域;基于实测的顶梁14处压力分布值,利用Matlab、ANSYS软件分别生成压力分布函数和包含面载荷分布信息的模态文件;在机械系统运动学与动力学分析软件ADMAS和有限元分析软件ANSYS环境下创建了1100mm工作高度的液压支架虚拟样机模型,实现了两种载荷形式的外加载试验。研究结果表明,面载荷外加载更能真实反映支架整体受力状态,是检验支架性能的一种可靠方法,具有重要的理论意义和实用价值。