优化算法在天然气管网运行中的应用

阐述了天然气管网运行优化的数学模型,建立了两种目标函数,最大收益目标函数和最大流量目标函数,8种约束条件.通过研究各种典型优化算法的优劣性,确定了线性化优化算法、复合形优化算法、可行方向优化算法三种方法来求解天然气管网运行优化模型,并编制了应用程序.结合实例,对三种算法在天然气管网运行优化中的应用进行了研究,结果表明,三种算法的优化结果误差在1%内,线性化优化算法在收敛速度和解的质量方面均优于其他两种算法,更具实用性.     

液体管道瞬变流摩阻的计算方法

在液体管道瞬变流计算中,传统的拟恒定摩阻模型不能准确描述瞬变流的真实物理现象.多年来人们一直在研究瞬变流摩阻的精确表达式和计算方法.总结了液体管道中瞬变流摩阻的计算方法,着重阐述了瞬变流非恒定摩阻问题的主要研究成果,介绍了几类有重要价值的非恒定摩阻模型及相应的应用范围,并给出了各类模型进行数值计算的思路,最后通过算例验证了非恒定摩阻模型比传统的拟恒定摩阻模型能更精确地模拟液体管道瞬变流压力波的衰减和波形畸变.     

基于STM32的电能质量检测技术研究

目前国内外已有多种检测电能质量的方法,介绍了一种基于ARM Cortex-M3内核的32位处理器STM32内嵌式智能仪器模式设计的方案.利用STM32内置A/D以及ATT7022B芯片对信号进行多通道采集,对各电能参数进行检测和分析.运用处理器自带的SD卡和USB接口对所测大量数据进行存储和传输,并通过彩色液晶屏实时显...     

基于μC/OS-II和NicheStack的嵌入式以太网接口设计

采用基于μC/OS-II实时操作系统和NicheStackTCP/IPStack网络协议栈的嵌入式以太网接口的设计方法,构建了满足系统数据实时传输和可靠传输的以太网结构。依据嵌入式系统软、硬件紧密结合的特点,选取采用FPGA芯片和以太网控制器DM9000A作为硬件平台,通过驱动程序设计和协议栈的移植,实现TCP和UDP等网络数据传输功能且可进一步实现HTTP协议和CGI服务。实验结果表明,该设计方案提供了一种接入Internet的低成本嵌入式系统和网络数据传输的有效方法,可用于远程监视控制、网络传输等领域。     

永冻区埋地热油管道热力计算

埋地热油管道通过永冻地带时,会导致土壤解冻,进而导致管道沉陷和土壤物性参数变化。分析管道周围土壤融化圈变化对管道系统的设计,施工和管理是必需的。考虑热油管道对其周围土壤的影响和半无穷大土壤的传热,提出了描述永冻地区土壤融化圈变化的数学模型。通过一定的数学处理得到了计算融化圈的特征线方程,并采用差分法进行求解特征线方程,获得了满意的结果。计算分析表明,这一方法是可行的。     

发动机参数测试信号处理器的研制

基于ＶＸＩ总线系统输入要求的信号,论述了发动机ＶＸＩ总线自动测试系统中测试信号处理器的工作原理及实现方法。对发动机参数检测传感器的选用进行了探讨。阐明了在工业环境下对微弱信号的放大和处理方法。经实验表明,该测试信号处理器能满足发动机ＶＸＩ总线自动测试系统的要求。     

加热原油管道停输热力计算

在加热原油管道停输过程中 ,油品温度下降 ,粘度上升 ,有时甚至出现冻管事故 ,常常给再启动带来困难。合理地进行热油管道停输后的温度计算 ,模拟原油的凝固过程 ,有利于确定安全停输时间 ,制订再启动方案。针对加热原油管道停输后油品、管道及周围介质的相互关系和它们的不稳定传热 ,提出了热力计算的数学模型。该模型综合考虑了有关物性参数随温度的变化以及在冷却过程中油品的凝固问题。采用保角变换和盒式积分法对数学模型进行了处理 ,并构造出问题的差分方程。通过数值计算分析管道停输后油品冷却和冷凝规律 ,运用文中所提出的方法 ,对加热原油管道停输温度变化和冷凝过程进行了计算 ,与实测数据和文献中计算方法相比 ,该计算结果更符合实际情况     

基于遗传BP神经网络预测硫在高含硫气体中溶解度

为更精确地关联预测硫在高含硫气体中的溶解度,提出将遗传算法(GA)和LM-反向传播神经网络(LM-BP ANN)相结合的预测模型。设计了该模型的计算过程,讨论了模型参数的设置。以温度、压力和气体组分作为BP神经网络预测模型的输入变量,利用GA优化了BP神经网络的初始权值和阈值,采用遗传算法优化后的BP神经网络计算了元素硫在高含硫气体中的溶解度。结果表明,该模型训练结果与实测值之间的平均相对误差为5.90%,测试结果与实测值的平均相对误差为5.54%;该方法较BP神经网络模型具有预测精度高、收敛速度快的优点;该模型具有较好的模拟及内推、外推功能。     

基于支持向量机的输气管道泄漏压降信号智能识别方法

输气管道干线气液联动阀根据检测管道压降速率、持续时间判断管道是否发生泄漏和自动关断阀门。该方法难以识别小孔泄漏等压降速率低于关断阈值的事故工况和压缩机抽吸等正常运行工况。以相国寺储气库集注干线为对象,通过仿真获得与管道泄漏、压缩机抽吸及截断阀紧急截断3种工况相关的压降速率信号,基于支持向量机建立了管道泄漏信号识别模型。提出混沌映射与自适应惯性权重的教与学优化算法,获得了模型中惩罚因子C和核函数参数g的最优值。利用相国寺储气库铜相线600组数据验证表明,优化后的模型：(1)对3种工况识别准确率为98.5%,较优化前提升了4.2%;(2)对于当量直径为50～125mm的小孔泄漏识别准确率为100%,提升了对小孔泄漏信号识别的准确性;(3)对压缩机抽吸和截断阀紧急截断工况识别的准确率分别为96.7%和100%;(4)当泄漏孔径小于50mm、压降速率小于0.01MPa/min时,阀室检测到的压降速率信号特征相近,此时建议使用气液联动阀与SCADA系统监测数据综合判断。