考虑移动式储能的综合能源系统冰灾后抢修与调度协同优化

冰灾易造成大规模停电事故,此时综合能源系统中的热电耦合设备可协调电出力和热出力,降低损失。根据典型的气象数据模拟冰灾故障场景,建立除冰抢修、综合能源系统与移动式储能系统双层协同优化调度模型,以减少冰灾带来的不利影响。上层优化模型为保障综合能源系统的电网快速恢复供电的除冰抢修调度模型,下层优化模型为综合能源系统与移动式储能系统调度模型,上层的各故障线路除冰抢修进度与下层的各节点实时切负荷情况相互传递、交互优化,保障在短时间内抢修更多的故障线路的同时恢复更多的用电负荷,并充分利用热电联产机组灵活的热电比以优化综合能源系统调度,有效减少系统整体经济损失。另外,下层优化模型依据故障后综合能源系统的切负荷情况调度移动式储能系统,进一步减少系统切负荷损失,同时可提高综合能源系统韧性。通过算例仿真验证所提方法的有效性。

移动式多点出料装置设计与试验

目前,筒仓仓群的进料传统工艺路线是在每个仓顶上布置有一台带式输送机,通过搭接方式由一台传递给另一台,实现物料的连续输送。其在每台带式输送机的出料口处设置有三通,一通流向料仓仓顶的进料点,一通流向下台带式输送机,导致工艺配置复杂、设备布置繁琐,操作起来不方便,故障率也会增高。为此,设计了一种移动式多点出料装置,包括:机架布置在输送机托架上方,托架上固定有滑轨;滚轮、驱动机安装在机架上且二者传动连接;导向托架与机架固定,其上安装有出料辊和托辊组,出料辊与托辊组共同对输送带进行滚动支撑,导向托架的一端固定有出料斗,其出料端布置在输送机托架一侧。上述设置保证了带式输送机出料位置可调,当需要对依次排列的多个料仓进行输送进料时,只需要布置一台带式输送机即可。样机调试运行及对生产试验结果表明:装置设计的各项技术指标均符合国家标准的规定和设计规范要求,能够满足市场需求和生产需要,解决了料仓仓顶多点进料的工艺难点。

基于启发式回溯算法的平面移动式立体车库RGV调度策略

为了提高立体车库路径规划阶段的兑现率,对有轨引导小车(rail guided vehicle,RGV)运行过程及行程时间进行分析,给出了符合并行调度模式的路径重叠率计算方法,针对立体车库作业特征提出了一种值排序启发式(value ordering heuristics,VOH)回溯算法,构建路径节点滑动时间窗,以单位时间窗内任务请求数作为约束函数,通过评估函数对扩展结点性能进行估值并排序,并利用VOH-预剪枝策略对部分结点进行剪枝,以此提高算法求解速度。在非齐次泊松到达过程下进行仿真,实验结果表明,值排序启发式回溯算法可有效降低RGV并行运行过程中时间、空间的路径重叠率,在该实验规模的立体车库模型中发挥稳定,表现为在RGV平均利用率基本不变的前提下具有更小的平均服务时间,当顾客到达率为40、25、10、5 veh/h时,RGV平均服务时间分别减少18.07%、13.29%、12.46%、4.27%,为提升立体车库运行效率提供参考。

考虑移动式处理的医疗废物回收网络优化

现有的医疗废物回收网络中未能结合移动式处理技术,存在过度依赖场外集中处置、源头处医疗废物产量大、偏远地区的医疗机构回收不及时等问题。为提高医疗废物的现场处置能力,减少运输过程中的感染风险和回收成本,提出“集中处置+移动式处理”的协同回收模式,构建了多车型两级车辆路径问题模型,通过改进的大邻域搜索算法(ALNS)得到最优回收方案。以武汉市的回收网络为例,设计并求解了大量算例,证明了算法的求解性能优于Gurobi。相较于现行的回收模式,协同回收最高能减少28.79%的感染风险,有利于回收网络的稳定运行。

可移动式充电桩的结构优化设计

文章主要研究可移动式充电桩的结构优化。通过CATIA构建可移动式充电桩结构的三维模型,并通过ANSYS分析该充电桩在移动过程中4种工况下的静力学和模态特性,根据分析结果对结构进行优化设计并开展验证分析。仿真模拟结果表明:改进后的结构最大应力为115.37 MPa,最大变形为0.76365 mm,质量减少约14%,达到了优化设计的要求。

“移动式学习+翻转课堂”教学模式在“陶瓷装饰彩绘”课程中的研究与运用

随着“互联网+教育”“教育信息化”新型教育科技的迅速发展,如何运用在线教学新技术,应用“移动式学习+翻转课堂”的新模式,赋能推动职业技术教育的创新发展已成为广受关注、亟待探索的时代性重要议题。陶瓷装饰彩绘课程教学团队针对模式适配、团队建设、创新提升这三方面的关键问题,提出以任务驱动、小组合作学习等主要教学方法来唤起学生的学习热情,强化基础技能,提高其创新表达水平,增强青年教师的专业实践操作能力和教学团队整体的综合胜任能力,已取得了较好的教学效果,为艺术类专业实践课程的教学提供借鉴。

移动式三维激光扫描在轨道交通结构变形监测中的应用

针对轨道交通作业窗口“受限”且传统测量手段无法全面获取隧道状态的问题,本文借助移动式三维激光扫描系统,结合实际工程案例对轨道交通结构进行检测,首先推导了三维激光扫描的基本原理和坐标转换数学模型,通过外业数据采集、内业数据处理获取了隧道点云数据。对比分析临近地铁隧道的深基坑项目施工前后三维激光扫描数据,结果表明:基坑施工过程对隧道结构产生了一定影响,且基坑正对影响区域结构变形最大,外扩影响较小,净空收敛累计变化量最大,为15.4mm。同时使用全站仪对三维激光扫描获取的净空收敛结果进行精度评估,结果证实了:移动式三维激光扫描测量隧道净空收敛和全站仪测量净空收敛累计变化量总体一致性较好,其中83.33%的监测断面累计变化量互差小于2mm。

海上可移动式风机装备研制过程中的关键技术问题

可移动式风机是一种既能利用海上风资源进行发电储能,又具备一定自航能力的海上能源装备。与固定式海上风机以及系泊式漂浮风机相比,可移动式风机的有效作业水深更大,可以开发深远海蕴含的大部分风能,同时还可以为远海生产生活设施进行供电。本文基于国内外相关最新研究资料,结合作者自身的理解和探索,从基础选型、概念可行性论证、一体化动力分析技术、作业决策技术、安全性评估、水池模型试验技术、建造及安装技术等多个方面,对研制可移动式风机过程中需要解决的关键技术问题进行探讨。

移动式固体氧化物燃料电池系统集成技术研究现状与进展

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一种能量转换装置,可以通过电化学反应将燃料中的化学能直接转换为电能。目前,SOFC大多被视为固定式发电技术,然而因其具有燃料灵活性、高效率和高能量密度等特点,在移动式发电领域如辅助动力、无人机动力、远程电源等也具有广阔应用前景。与固定式SOFC应用相比,移动式SOFC研究进展起步相对较晚,技术较不完善。移动式SOFC系统通常包括电堆、重整器、供气装置、尾燃器、换热器和储能组件等核心组件。开发SOFC移动系统需要考虑系统的鲁棒性、易用性以及发电能力等,而移动式SOFC系统部件相对较复杂,这些部件的耦合匹配特性又会显著影响系统的紧凑性、启动特性及体积/质量功率密度。从热特性、启动策略及高功率密度混合动力系统集成等方面对国内外移动式SOFC系统集成技术的研究进展进行综述。最后,基于对现有研究成果的总结提出了未来移动式SOFC系统集成中存在的挑战,及在材料与工艺的改进、新型启动策略和混合系统设计与优化等方面的发展方向。

基于Ansys Workbench的220 kV移动式负荷转供装置的振动响应分析

220 kV移动式负荷转供装置是将组合电器固定安装在承载车辆上,其必将长时间受到汽车运输过程中的振动冲击问题的影响。文中利用Ansys Workbench有限元分析平台对移动式负荷转供装备进行了模态分析,并在此基础上进行了随机振动分析以及冲击响应分析。仿真结果表明:整体结构最大变形发生在左右两侧陶瓷管处,整体应力较小,存在运输安装方案改良空间。在此基础上,对装置运输安装方式进行改进。最终对改进后方案进行分析,对比改进前后方案,结果表明:改进后随机振动分析的最大变形由3.55 mm下降到0.19 mm,冲击响应分析的最大变形由1.43 mm下降到0.52 mm,整体应力结果不大,最终验证了该移动式负荷转供装备结构的可行性。

移动式米级主镜高刚度支撑结构设计

为了提高移动式米级主镜的位姿精度,针对车载光学检测系统的1.57 m主镜,提出采用柔性切向杆定位机构结合杠杆平衡重支撑机构的侧支撑方式,与轴向Whiffletree支撑方式相结合,保证主镜的面形精度和位姿精度。对该解耦式支撑方式进行了原理分析,杠杆平衡重支撑机构承载主镜重量,柔性切向杆定位机构实现主镜定位,解耦侧支撑和侧定位,主镜径向下沉量理论上为0,因此该支撑方式可大幅降低主镜径向下沉量,提高主镜位姿精度和支撑刚度。对支撑性能进行分析评估,相较于只采用六组柔性切向杆的侧支撑方式,该解耦式侧支撑方式可将主镜下沉量由24.3μm降低到3.6μm;主镜最大综合面形误差约为9.6 nm RMS;整体模态最低固有频率达到54.93 Hz;随机振动分析中,支撑系统在X、Y、Z轴三个方向的最大位移响应分别为0.11、0.10、0.36 mm,最大应力响应为12.1 MPa;主镜在X、Y、Z轴三个方向的最大位移响应分别为1.6、9.7、12.3μm,最大应力响应为0.44 MPa。评估结果表明,该支撑方案可为主镜提供良好的面形精度和位姿精度,可有效适应车载运输。车载运输后实测主镜面形精度RMS为0.0237λ(λ=632.8 nm),验证了该支撑方案效果良好,且证明了有限元分析的准确性。

考虑路网-电网耦合的移动式储能软开关与多资源协同供电恢复策略

受限于车身空间容量限制和单一的工作模式,既有柴发型和储能型等移动式应急装备(mobile equipment for emergency,MEE)存在续航能力差、工能单一、闲置率高等弊端。如何改造既有装备,发掘或拓展其功能模式以提高其参与供电恢复的效果是当前亟待解决的问题。为此,突破传统应急装备仅能单端入网的思维,结合多端柔性互联装置与MEE的优势,提出了一种移动式储能软开关(energystored vehicle with soft open point,ESV-SOP),并详细阐述了其装备架构及工作原理,讨论了其在多种工况下的运行工作模式。同时,基于其独特的工作特性及多端口入网方式,进一步设计了面向ESV-SOP与多资源协同供电的恢复策略。首先,建立ESV-SOP多种工作模式柔性切换的数学模型及其约束。考虑灾后路网承载力变化对ESV-SOP调度的影响,提出了一种适用动态路网-配电网耦合结构的ESV-SOP移动路径表征方法。接着,在计及配电网网络重构、ESV-SOP调度、多类资源运行的基础上,综合考虑投资成本、失电经济损失、新能源消纳率等目标,设计了所提策略求解流程。最后,基于IEEE 33和IEEE 69节点系统分别验证所提ESV-SOP及其供电恢复策略的有效性与先进性。

基于SLAM技术的移动式三维激光扫描仪在地震救援中的应用

地震救援现场建筑结构评估是施行生命搜救作业的前提,也是进行安全施救的保障。基于SLAM(Simultaneous localization and mapping,即时定位与地图构建)技术的移动式三维激光扫描仪具有体积小、重量轻、可多平台搭载移动作业等多种优点,其“所见即所得”的特点为进行地震救援现场建筑物结构安全评估提供了便利。本文以“应急使命·2023”演习场地和2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震现场为例,对移动式三维激光扫描仪在地震救援中的应用进行验证。通过移动式三维激光扫描仪对救援场地进行扫描,获取点云数据开展建模,并对场地的分区布局、建筑类型、建筑结构等特征数据进行提取,在此基础上进行建筑物结构安全评估工作。结果表明基于SLAM技术的移动式三维激光扫描仪具有易于携带、操作简单、作业高效、测量精度高的特点,为地震救援现场开展现场评估工作提供了新的技术方法,具有良好的应用前景。

水下机器人移动式对接的全局路径规划方法

针对无人自主式水下机器人与母艇动态对接时面临的自主式水下机器人欠驱动操纵特性对全局路径的多几何约束要求,以及母艇运动带来的交会点动态变化导致路径的终端约束动态变化等难题,本文提出了一种自主式水下机器人的自主对接路径规划方法。该方法主要分为约束求解、运动规划和状态估计3部分。利用自主式水下机器人的动力学模型分析了在对接过程中的运动约束与终端约束;在运动约束和终端约束条件的前提下,基于势场法的思想分别设计了位置约束和姿态约束下的全局路径规划算法,同时提出母艇的位置、速度和姿态估计方法,并依此开展基于全局预测的路径规划方法的仿真。仿真结果表明:本文方法运算速度快、对母艇的状态具有很好的鲁棒性,并且满足运动约束和终端约束,可以在试验模拟真实自主式水下机器人归航时得到一条满足约束条件的光滑路径的路径规划算法。

考虑移动式储能调度的配电网灾后多源协同孤岛运行策略

针对极端事件导致的配电网大面积停电现象,在路-电耦合背景下,提出一种考虑移动式储能调度的配电网灾后多源协同孤岛运行策略。首先,基于路-电耦合背景下的灾后运行框架,以加权切负荷量最小为目标,同时考虑交通流量的变化对移动式储能调度过程的影响,建立多源协同孤岛运行模型;然后,根据所建模型的特点以及决策需求,基于两阶段优化框架制定孤岛运行决策流程,确保失电孤岛区域与含本地电源区域负荷恢复的协调进行;最后,采用IEEE 33节点配电网与29节点交通路网相耦合的算例进行分析,验证所提策略的有效性。结果表明,所提孤岛运行策略可以充分发挥各电源在配电网灾后恢复时的协同能力,实现了有限电能的最优分配和转移,有效提升了配电网灾后恢复效果。

基于物联网的移动式油井动液面监测系统

油井液面实时可靠的监测对于油井开发生产至关重要,也是油气田数字化、智能化开发的关键。文中设计了一种基于物联网的移动式油井液面监测系统,该系统通过井口仪表采集次声波信号,使用WiFi网络将信号传输至监控计算平台进行数据处理,实现实时计算与远程监控。该移动式油井液面监测系统可通过太阳能板供电,方便移动,监测灵活,数据能够实时稳定传输,有效降低了油井动液面监测生产成本,提高了油井动液面连续实时监测的准确性与可靠性,在数字化智能油田建设与油田开发生产中具有较高应用价值。

猫头刺盾状移动式固沙障防沙效应风洞模拟试验研究

[目的]猫头刺盾状移动式固沙障是运用仿生学原理,由盾状铁网筛与上方扎制固沙灌木猫头刺(Oxytropis aciphylla)茎叶构成的一种新型固沙障。对猫头刺盾状移动式固沙障的防风固沙效应进行试验,以确定最佳固沙障类型,并揭示其防风固沙机理,为野外工程防沙措施的选择和制定提供理论依据。[方法]通过风洞模拟试验,在6,10,14,18 m/s 4个风速条件下测量了猫头刺盾状移动式固沙障的风速流场,并在10,14,18 m/s 3个风速条件下对该固沙障进行了携沙风吹蚀试验。对照分析了原位自然型与不同类型,不同大小仿生猫头刺盾状移动式固沙障的防风沙效应。[结果](1)气流在经过猫头刺盾状移动式固沙障时速度均会减弱,形成明显的减速区。在6 m/s时,减速沉降区均达到了20 H(H为沙障高度,H=11 cm);随着风速增加,减速沉降区缩小。风速10与14 m/s时,减速沉降区为15 H;且在风速18 m/s时,也能维持15 H的减速沉降区。(2)3种风速梯度下,猫头刺盾状移动式固沙障的平均输沙量是无沙障的13.8%(10 m/s风速),21.1%(14 m/s风速),23.4%(18 m/s风速)。[结论]结构完整,直径更大的猫头刺盾状移动式固沙障具有最好的防风沙效果。该移动式仿生固沙障防风沙效果好,可移动,可组合并可机械化编制,在防治荒漠化、防风固沙领域有广阔的应用前景。

基于负荷损失解析建模的城市电网移动式电源集群灾前布局

台风、暴雨等极端天气易造成城市电网大规模停电。为实现重要负荷的灾中保供,针对台风灾害场景的不确定性构建了城市电网失负荷分布的概率模型,提出了移动式电源集群的灾前最优布局策略。考虑到城市电网的高维度特征,将城市电网分为中压配电网和高压配电网分别进行建模:在中压配电网层面,根据电网拓扑结构与线路故障概率的空间分布,提出了变电站级的失负荷期望值解析模型;在高压配电网层面,建立了移动式电源集群灾前两阶段随机规划模型,以不确定极端场景下总运行成本最小为目标函数布置移动式电源集群。基于某地区实际电网验证所提出的失负荷期望解析模型与电源布局方法,算例结果表明,所提模型和方法能够快速计算失负荷值,在对计算时间严格约束的场景下给出移动式电源集群的最优配置方案,实现城市电网极限生存能力的提升。

文物建筑内移动式高压细水雾灭火装置设计参数研究

为了研究移动式高压细水雾灭火装置在文物建筑内的设计参数,搭建了6A木垛火试验台,研究在不同喷射距离和模式下,该装置应对大规模火灾时适合的喷射流量与距离,并采用FDS,以北京某古建筑为模型进行模拟,从喷射强度、喷射距离、喷射时机、雾化粒径等方面验证并补充移动式高压细水雾灭火装置的设计参数。结果显示,喷射强度可设定为4.4~6.6 L/(min.m^(2));喷射距离可设定为5 m,尽可能采用近距离喷射策略;灭火时机应尽早,至少在起火后300 s内;雾化粒径的选择需根据具体情况权衡考虑。

海洋移动式自安装平台井口支撑方案对比

针对海洋移动式自安装平台,提出了隔水管外置框架支撑、内置框架支撑和张紧式支撑3种方案。采用有限元分析软件ANSYS,建立了对应的平台整体耦合分析模型,开展了平台结构模态和静力分析,进而对3种支撑方案下平台的整体性能进行了对比研究。结果表明:隔水管外置与内置两种框架支撑方案下平台的自振周期差异微乎其微,张紧式支撑会导致隔水管发生低阶振动;隔水管外置框架支撑方案在三者中综合性能表现最优,可作为海洋移动式自安装平台井口区的设计方案。