基于PLC的智能楼宇中电地热监控系统的设计与实现

介绍了智能楼宇中电地热控制系统的工作原理。通过对电地热系统的研究,结合智能楼宇的特点,采用工业PLC控制器设计了智能楼宇电地热控制系统。系统下位机采用PLC控制模块结合传感器网络来进行被控参数的数据采集,网络通信采用Modbus总线通信;系统上位机采用组态软件进行开发,设计出可视化的监控子系统,上位机通信采用TCP/IP网络通信。利用编程软件和组态界面对系统进行调试,调试结果证明系统设计合理,具有一定的可行性。     

基于EEMD和CS-SVM的滚动轴承故障诊断研究

针对数据驱动的滚动轴承故障诊断大多采用支持向量机进行分类,而传统支持向量机的分类方法容易陷入局部最优,无法准确进行故障诊断的问题,对滚动轴承振动信号的特征选择和支持向量机的优化方法进行了研究。分析了粒子群算法优化支持向量机和遗传算法优化支持向量机的不足;基于莱维飞行的布谷鸟搜索算法,引入了一种对支持向量机的参数进行寻优的方法,用于提高滚动轴承故障诊断的识别准确率;该方法首先使用集合经验模态分解对信号数据进行了处理,然后计算本征模态函数的均方根作为特征向量,输入布谷鸟搜索算法优化的支持向量机;最后进行了训练和测试。研究结果表明:利用该方法对实测信号进行分析和诊断,可以准确地识别故障发生的位置以及严重程度;通过与传统优化方法进行对比,验证了该算法的优越性。     

弯曲载荷作用下圆柱壳环向周期裂纹应力强度因子

应力强度因子作为表征裂纹尖端应力场强弱和断裂分析的一个重要参量,其简单而有效的求解方法具有重要的工程实际意义。利用J_2守恒积分建立了一个求解弯曲载荷作用下圆柱壳环向周期裂纹应力强度因子的计算方法。该方法原理清晰,计算简单。     

钛换热管与管板焊接的气体保护措施优化

随着石油化工行业的不断发展,我国对钛制换热器的需求量逐年增加。与其他材质换热器不同,钛换热器在焊接换热管与管板接头时,有严格的气体保护要求,对熔池及温度超过400 ℃的焊缝和热影响区都要进行惰性气体保护。在实际生产中,一般通过给钨极加装保护气体喷嘴以及增加管板气体保护罩的形式实现。在整个管板焊接过程中,需要根据焊接位置不断移动管板气体保护罩,过程冗杂,生产效率低。利用ANSYS Workbench数值模拟软件,模拟钛管头焊接过程的温度场,以温度场分布为依据,优化传统气体保护措施。通过实际焊接检验可知,改进后的气体保护措施效果良好,可以应用于实际生产。     

基于整体和个体分割融合的双人交互行为识别

在人类交互行为识别领域,基于RGB视频的局部特征往往不能有效区分近似动作,将深度图像（Depth）与彩色图像（RGB）在识别过程中进行融合,提出一种融合Depth信息的整体和个体分割融合的双人交互行为识别算法。该算法首先分别对RGB和Depth视频进行兴趣点提取,在RGB视频上采用3DSIFT进行特征描述,在Depth视频上利用YOLO网络对左右两人兴趣点进行划分,并使用视觉共生矩阵对局部关联信息进行描述。最后使用最近邻分类器分别对RGB特征和Depth特征进行分类识别,进一步通过决策级融合两者识别结果,提高识别准确率。结果表明,结合深度视觉共生矩阵可以大大提高双人交互行为识别准确率,对于SBU Kinect interaction数据库中的动作可以达90%的正确识别率,验证了所提算法的有效性。     

基于点源连续扩散高斯混合模型的LNG泄漏扩散研究

为了研究液化天然气（LNG）泄漏扩散的动态过程及其危害,选择由高斯烟团模型进行修正得到的点源连续泄漏的高斯烟团混合模型,并利用MATLAB软件对其进行编程,研究了不同地面粗糙度、泄漏源有效高度等因素对LNG气体泄漏扩散的影响,分析确定了不同因素所对应的1/2爆炸下限（1/2LFL）、爆炸下限（LFL）、爆炸上限（UFL）危险区域的面积,并利用Burro 9号实验进行了模型验证。结果表明,危险区域的面积随着地面粗糙度的增大呈减小的趋势;随着泄漏源有效高度的增加,最高点的体积分数不断降低,同时危险区域的面积不断减小;在LNG泄漏初期,风速越大危险区域面积越大,在气云的状态达到稳定以后,危险区域的面积随着风速的增大呈减小的趋势。     

橡胶熔体在不同生产工艺下流动的数值分析

膨胀干燥机是橡胶后处理的重要设备,可脱去橡胶熔体中质量分数为90%的水分。基于FLUENT软件,对橡胶熔体在膨胀干燥机流道中的流动进行数值分析,在不同进出口压力差、螺杆转速等生产工艺条件下,根据速率分布云图、压力分布云图,分析橡胶熔体在膨胀干燥机流道中的流动规律,从而改善橡胶质量。     

接地极雾化电晕放电除尘器的研究

随着经济的快速发展和排放标准的日益严格,粉尘的去除一直是研究的热点。设计了一种新型的接地极雾化电晕除尘器。该除尘器在放电过程中,对颗粒物荷电的同时使线电极表面液体雾化,从而有效去除粉尘。在试验过程中,首先设定进气的气流速度为1 m/s和3 m/s,改变线电极表面覆盖液体流量及气流方向,研究了接地极雾化负电晕放电伏⁃安特性。其次,设定线电极表面覆盖液体流量为25 mL/min,研究了接地极雾化负电晕放电装置中顺向气流和逆向气流下气流速度对除尘效率的影响。最后,为了研究接地极雾化电晕放电除尘器对高比电阻粉尘的除尘能力,在气流速度为1 m/s的逆向气流中,将比电阻为1.2×1012 Ω·m的水泥粉尘作为高比电阻粉尘进行了试验。结果表明,随着气流速度的增加,除尘效率降低。当气流速度较大的条件下,气流逆向流动时的放电电流比顺向流动时大;在线电极表面覆盖液体流量为25 mL/min时,接地极雾化负电晕放电的电流最大。接地极雾化电晕放电除尘器最优条件为：线电极表面覆盖液体流量为25 mL/min,逆向气流速度为1 m/s。相对于传统的干式电晕放电反应器,接地极雾化电晕放电除尘器对高比电阻粉尘具有更高的除尘效率。     

硅烷偶联剂对Fe3O4@SiO2的表面修饰及性能

通过Stöber水解⁃缩聚法制备了分散性良好的类球形Fe3O4@SiO2纳米颗粒（记为S1）,其粒径为300～430 nm。为探讨硅烷偶联剂中碳原子数对磁性颗粒疏水性的影响,分别以甲基三乙氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷、正十八烷基三乙氧基硅烷修饰Fe3O4@SiO2颗粒表面（所得产品分别记为S2-S5）,并通过TEM、SEM、XRD、FTIR及TGA进行表征。结果表明,磁性颗粒的静态接触角θW分别为10.6º、42.6º、113.6º、128.0º和148.3º,随着修饰物中碳原子数的增加,接触角逐渐增大;表面疏水链包覆量分别为0.005、0.087、0.092 g/g和0.087 g/g。4种有机硅修饰的磁性颗粒均可去除水面浮油,其中正十二烷基三甲氧基硅烷修饰的磁性颗粒浮油去除效果最佳。     

基于无线网络的工业过程控制系统的设计与开发

基于无线网络控制技术组建无线通讯网络。设计了水箱和高温炉无线过程控制方案,提出了预测函数控制切套比例⁃积分⁃微分控制（PFC⁃PID）和广义开环响应切套比例⁃积分⁃微分控制（GORC⁃PID）策略。根据任务需求,对无线工业过程控制系统软、硬件及通讯接口配置进行配置。在此基础上,完成了系统动态数学模型的建立和工程组态实现。最后,以石油化工过程运行优化与节能技术国家地方联合工程实验室的水箱和高温加热炉作为实验装置,以微波指令制导系统（MCGS）组态软件为开发和验证平台,开发了无线网络的工业过程控制系统。结果表明,所开发的无线工业过程控制系统可以有效地控制水箱液位和高温炉温度,避免了工业现场中有线通讯方式存在的弊端,具有极高的工业应用价值。