面向“双碳”目标人才培养的工业化学课程教学改革探索与实践

为培养“双碳”目标高等教育紧缺专业人才,过程装备与控制工程专业工业化学课程“教”与“学”的模式需要与时俱进,改变以教师为中心的教学模式,建立以学生为中心的教学模式势在必行。该文针对工业化学课程教学过程中存在的“双碳”目标教育内容不足问题,初步探索通过增加绿色工程教育内容、实施项目驱动教学、建设跨学科的工业化学师资队伍和建立与“双碳”目标人才培养相适应的教学评价方法等措施来提高教学质量,并提出“双碳”目标下工业化学课程体系改革建议,为培养“双碳”目标紧缺人才提供参考和应用实践。

SVM方法在某多级离心泵故障诊断中的应用

针对实际工程中多级离心泵故障样本难获取的现象,通过多级离心泵故障模拟试验台模拟实际产品的碰摩、不对中、不平衡三种典型故障,基于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)建立故障诊断模型的方法实现故障的分类。采用集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)算法提取振动信号的时频域特征,结合时、频域和信息熵特征构造高维特征样本后,以主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)优化输入样本质量,实现对故障的高效分类。另外,对比分析SVM和反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的分类效果,表明SVM模型分类的效果更好,在多级离心泵的故障诊断中具有良好的适用性。

双碳目标下过程装备与控制工程专业流体机械课程教学改革探索

为了培养碳达峰碳中和技术领域的高等教育紧缺人才,过程装备与控制工程专业流体机械课程教学内容和形式需要一定程度的改革。本文针对流体机械课程在教学过程中存在的问题,初步探索通过强化绿色工程教学内容、执行项目驱动教学课程实施方案、建立科教协同育人平台、培养碳达峰碳中流体机械课程师资队伍等措施来提高教学质量,提出双碳目标下流体机械课程体系改革建议,为我国过程工业实现碳达峰碳中和目标提供坚强的人才保障和智力支持。

数据驱动的滚动轴承实时健康状态评估方法

为解决工业企业旋转设备滚动轴承健康状态难以实时在线量化评估的难题,基于单调性原则筛选多尺度互相关系数均值和多尺度谱距离指标均值作为健康指数,采用多尺度分析、改进的l_(1)趋势滤波、模糊C均值聚类分析方法,构建了一种数据驱动的滚动轴承实时健康状态评估模型和评估准则知识库;借鉴迁移学习基本原理,提出了一种实时待测数据向构建的健康状态评估准则知识库对应的坐标体系下的数据映射方法;应用“运转到坏”的实验数据训练健康状态评估模型并实现工程实践运用。以辛辛那提大学智能维护系统(IMS)中心第二组轴承实验数据为模型训练数据,建立轴承健康状态评估准则知识库,应用IMS中心第一组实验数据和中国某石化公司加氢裂化装置P3409A离心泵轴承“运转到坏”的振动加速度数据为模型验证数据,对构建的滚动轴承健康状态评估模型进行验证。验证结果表明,该模型具有泛化性且能够有效表征滚动轴承健康状态,评估过程不依赖外部专家先验知识、不需要待评估轴承历史故障数据,对于实现旋转设备“无人化”智能运维具有重要的工程应用价值。

基于职业能力培养的高职《冷链物流管理》教学内容的开发与重构

冷链物流管理教学的主要任务包括走进冷链物流、冷链物流岗位描述、冷链物流流程全景分析、冷链物流基础知识和理论、食品的冷冻加工、冷库、冷链物流的基本环节及专业冷链物流管理、冷链物流标准化管理。通过对冷链物流管理岗位工作任务的分析,按照冷链物流的实际工作任务设计教学内容,并合理地嵌入物流管理1+X职业技能等级证书和宁夏终生教育“现代物流管理”学分银行“书证融通”人才培养方案及学习成果认证转化标准,使学生走上工作岗位后能很快适应岗位职业能力的要求。

宁夏农产品冷链物流发展的SWOT分析

宁夏农产品冷链物流的发展具有明显产业特色、地理位置优越及交通便利等优势,也存在经济体量偏小、农产品冷链生产和物流企业规模偏小、农产品冷链物流人才匮乏等问题。宁夏农产品冷链物流的发展,既面临国家政策的大力支持、市场前景更加广泛、农产品电商物流的兴起等诸多机遇,也面临公路运输盈利偏低多式联运发展滞后、冷链物流设施落后比较优势不够明显、农产品物流标准化程度较低等挑战。为此,要通过加快冷链仓储基础建设或扩容升级、建立农产品冷链信息化和标准化体系、完善人才培养机制、加强人才队伍建设、鼓励冷链物流跨界融合、发展第三方物流、满足线上线下客户的个性需求、积极拓展增值业务等措施来促进宁夏农产品冷链物流的发展。

基于猎人猎物优化算法改进粒子滤波的滚动轴承剩余使用寿命预测技术

针对目前滚动轴承剩余使用寿命(RUL)预测存在的预测精度不高、预测模型累计误差大等问题,提出一种融合Hodrick-Prescott(HP)趋势滤波边界线(HPTF-BL)、猎人猎物优化算法改进粒子滤波(HPO-PF)的滚动轴承剩余使用寿命预测方法。该方法首先将HP趋势滤波与退化边界线构建相结合,对表达轴承退化信息的特征指标进行处理,得到上下退化边界与主要退化趋势,然后利用猎人猎物优化算法(HPO)改进粒子滤波(PF)的重采样过程,再使用改进的方法对特征指标进行趋势预测,最后结合设定的失效阈值线得到最终的剩余使用寿命。使用美国辛辛那提大学智能维护系统(IMS)中心的轴承实验数据验证了所提方法的可行性与有效性。

基于端面振动测量的机械密封摩擦学行为试验研究

针对接触式机械密封在运行过程中端面磨损引起性能退化缺乏有效的状态监测方法的问题,提出了用端面振动加速度测量机械密封摩擦学行为的方法.搭建了机械密封试验台,开展了机械密封摩擦学行为测试试验,采集了密封端面振动信号,提取了端面振动特征参数,探究了端面振动敏感特征参数随机械密封摩擦学状态的演变规律,基于试验数据构建了机械密封性能退化评价准则.结果表明:利用端面振动的监测方式可以实现机械密封的摩擦学状态监测;端面振动敏感特征参数模糊熵、均值和排列熵对摩擦学状态敏感;在密封介质压力一定的情况下,密封端面振动信号的模糊熵、均值和排列熵幅值随着机械密封转速的升高而升高,随着机械密封端面磨损程度的升高而升高;通过端面振动敏感特征参量可以表征机械密封的摩擦学状态.

基于优化核函数带宽SVDD的机械振动预警模型

基于高斯核函数的支持向量数据描述(SVDD),因其具有良好的异常检测性能,常被用于机械振动故障预警领域,但其性能的好坏受限于核函数带宽的取值是否适宜。为此,针对常规高斯核函数支持向量数据描述(SVDD)存在需要负类样本训练模型、计算量大、不收敛、不适用于小数值数据等问题,提出了一种不需要专家经验知识和负类样本训练SVDD超球体的优化核函数带宽计算方法,构建了基于优化SVDD核函数带宽的机械振动故障预警模型。首先,根据空间矩阵复杂度的信息熵,量化表征核函数带宽的取值对SVDD超球体的影响;然后,采用粒子群优化(PSO)算法寻找空间矩阵复杂度最大时对应的核函数带宽σ取值,实现了目标函数的快速收敛目的;综合考虑惩罚参数对SVDD超球体描述边界的影响,引入惩罚参数对寻优结果进行了修正,完成了对历史正常运行状态数据驱动的机械振动故障预警模型的构建任务;最后,应用辛辛那提大学智能维护中心轴承试验数据集等6项公开实验室数据和4项工程案例数据,对上述方法的实用性和可靠性进行了验证,并将其结果与采用常规方法所得结果进行了对比验证。研究结果表明:与常规方法相比,采用优化核函数带宽计算方法训练出的机械振动故障预警模型的合格率为100%,超球体描述边界拟合良好,并且不存在不收敛的问题。

过程工业设备维修智能决策系统的开发与应用

中国石化过程工业设备管理基本属于传统的事后维修模式,设备基础管理薄弱,依靠经验的、定性的方法确定设备检查/维护内容,缺乏对关键设备的识别和分类,维修资源不能合理分配,存在'维修不足'和'维修过剩',系统安全生产隐患大、事故多,设备可靠性、可用性和安全性难以控制和保证。为保证过程工业安全生产,减少安全事故和环境事故,建立了过程工业设备维修智能决策信息系统,它以设备完整性管理系统为架构,综合集成了企业资源计划系统(Enterprise resource planning,ERP)、企业生产执行系统(Manufacturing executive system,MES)和基于风险的检测(Risk-based inspection,RBI)、以可靠性为中心的维修(Reliability-centered maintenance,RCM)、安全完整性水平分析(Safety integrity level,SIL)等风险评估系统与预知维修信息系统(Predictive maintenance information systems,PMIS),为企业提供设备动态风险等级数据、预知维修信息数据和设备绩效指标数据,使各级人员能够通过网络平台及时准确地掌握设备风险状态和优化的维修任务排程,为设备维修决策提供科学支持。实践结果表明:建立的设备维修智能决策信息系统对于提高设备可靠性、可用性和安全性产生了积极效果,它使设备故障频率降低、故障后果减小,维修资源得到了合理利用;高层领导和工程师的强力支持、针对员工的系统教育培训是智能维修决策系统成功应用的重要保证。

基于优化SVM的多级离心泵定转子碰摩故障诊断

针对工程实际中多级离心泵碰摩故障诊断准确率不高的现象,提出了一种基于优化支持向量机(SVM)的多级离心泵碰摩故障诊断方法,其特点是能从小样本振动信号中提取最有效的故障特征,优化模型的输入样本质量和参数并完成诊断。通过多级离心泵故障模拟试验台,获得实际产品的碰摩信号,采用集合经验模态分解(EEMD)算法进行时频域和信息熵特征的提取,并采用顺序特征选择(SFS)算法进行特征选择,结合网格搜索(GS)和粒子群优化(PSO)算法进行模型参数优化,建立了基于SVM的故障分类模型。实验结果表明,该方法对多级离心泵的碰摩故障有较高的识别精度,具有良好的实用性,可以为多级离心泵的碰摩故障诊断提供一定的参考价值。

PVDF压电传感器信号调理电路的设计

设计PVDF压电传感器信号调理电路,详细介绍前置放大、工频陷波和低通滤波电路的设计原理。利用数字示波器对PVDF压电传感器信号调理电路进行测定。试验结果表明:设计的信号调理电路工作稳定可靠、重复性好、噪声小,抗干扰能力强,工频及工频倍频陷波效果明显,信号处理实时、准确,PVDF压电传感器能够用于工业现场信号检测。

主风机静叶可调执行机构自愈化智能电液控制系统研究与应用

炼油厂催化裂化装置因主风机静叶可调执行机构跑位故障引发装置停产的事故时有发生,而发生概率高的特阀锁位故障则会造成特阀及其控制系统进入危险失效状态,进而对机组运行及生产过程构成严重威胁。包括静叶可调执行机构在内的特阀常规电液控制系统存在堵、卡、漂及智能化程度低是造成机组运行可靠性低以及生产过程安全性不高的原因。基于可靠性设计和故障仿生自愈原理,研制具有自诊断及自愈化为特征的智能化电液控制系统,提出一种基于功能代偿的多靶点电液控制系统故障自愈调控方法,克服了传统电液控制系统严重依赖人工进行故障诊断与修复的缺陷;基于DCS/SIS开发了主风机静叶可调执行机构电液控制故障自愈调控系统。实践证明:具有自愈功能的智能化电液控制系统用于主风机静叶可调执行机构,实现了静叶可调执行机构阀位锁位或跑位故障的自愈调控,主风机运行可靠性得到大幅度提升。

以肠梗阻为首发症状的老年结肠癌60例

结肠癌是老年人较常见的消化道恶性肿瘤,由于该病进展缓慢,早期难以确诊,常可引起肠梗阻,资料统计目前大约10%～30%的结肠癌患者合并肠梗阻〔1〕。由于老年人多伴发其他系统疾病,一旦出现梗阻症状,病情发展复杂,处理棘手,手术风险较大,术后并发症及病死率高。因此,选择合适的治疗方案及手术方式至关重要。本文回顾性分析我院2007年10月至2010年10月收治的60例以肠梗阻为首发症状的老年结肠癌患者的临床资料。

过程工业动态的以可靠性为中心的维修研究及应用

针对过程工业设备类型、结构、运行和维护特点,研究过程工业以可靠性为中心的维修评估技术,开发集风险评估、状态监测、绩效审查、专业管理、档案管理为一体的动态的以可靠性为中心的维修决策系统。利用风险评估技术确定设备优先维护等级、优化维修内容、确定最佳维修时间指导设备维护和维修决策;状态监测用于故障诊断与预测确定设备预知性维修任务;绩效指标用于量化关键部件故障频率和故障后果,确定关键部件的最佳维修周期进而量化设备动态风险、确定预防性维修任务内容;专业管理是维修决策和维修内容的执行环节。开发的系统应用于中国石油某炼油厂,实现以信息为重要资源,以设备健康状态为依据,基于风险量化指标决策和设备量化风险动态管理,提高维修决策水平,确保了设备运行的安全性、可靠性和可用性。

核磁共振法测定萘普生对映体相对含量

利用手性镧系位移试剂Ｅｕ（ＴＦＣ）３的作用，测定萘普生甲酯化衍生物的１ＨＮＭＲ谱来确定萘普生对映体相对含量。在样品浓度为０．１７ｍｏｌ／Ｌ，位移试剂和被测样品摩尔比为０．３１８附近时，定量信号峰ＣＯＯＣＨ３的对映体化学位移差值Δ（Δδ）为５．４Ｈｚ。平均回收率１００．８％，ＲＳＤ为１．３１％（ｎ＝４）。

MVR系统中管柱式气液旋流分离器性能研究

机械式蒸汽再压缩技术中,蒸发器产生的蒸汽进入压缩机前需要进行气液分离,考虑到结构紧凑性与分离稳定性,本文提出采用管柱式气液旋流分离器进行此操作,对其进行了结构参数设计和Fluent数值计算。经过研究:发现溢流管和底流管尺寸对分离器性能影响较大,改变二者数值大小,当溢流管直径为50mm、底流管直径为40mm时,溢流管和底流管的气、液相体积分数可分别达到1,且满足文献中对于出口流速的要求;证明了分离器流场内外旋流与内旋流的运动规律,两者旋向相同,运动方向相反;相比较单入口,采用双入口的管柱式气液旋流分离器,内部流场参数分布高度对称,分离过程更加稳定;适当增加旋流器直径,可降低流体通过压降,缩短纯液相区与纯气相区间过渡区域,改善分离器性能。

基于风险和状态决策的维修任务优化研究

为了合理分配维修资源并提高设备的可靠性、可用性和安全性,建立了一种基于风险和状态的维修决策系统。采用实时数据库、网络服务和面向服务的架构技术,综合集成以可靠性为中心的维修、状态监测系统和生产执行系统搭建了统一的数据结构和人机界面平台。基于RCM风险评估和状态监测技术,利用风险等级、故障特征信号的劣化趋势实现了基于风险和状态的维修决策和维修任务优化。工程应用表明:基于风险和状态的维修决策能够降低设备运行风险、提高设备的可靠性、可用性和安全性;领导层和工程师的强力支持,针对工程师、操作人员和维修人员的专业培训是基于风险和状态的维修模式成功转型的关键。

一种声发射传感器的研制

设计了一种接触式声发射传感器,详细介绍了压电晶片、背衬、声匹配层以及前置放大器对声发射传感器灵敏度、分辨率、信噪比等指标的影响。利用阻抗分析仪对声发射传感器的输入电导进行了测定,结果表明声发射传感器设计方法可行。

一种基于活塞杆动态能量指数的故障监测诊断方法

活塞杆是往复机械核心运动部件,在大载荷气体力、往复惯性力作用下易发生疲劳断裂,进而导致活塞撞缸、压缩介质外泄、着火爆炸等恶性事故发生。活塞杆运行状态的有效监测是避免恶性故障发生的关键。本文基于在线监测系统数据提取了活塞杆轴心动态能量指数,用以评价活塞杆实际运行状态,通过实测活塞杆纵向与横向位移信号,计算活塞杆轴心运行轨迹,获得轴心在纵向与横向上的瞬时运动能量,结合常规活塞杆位移监测信号,可对典型的磨损故障、松动故障与断裂故障进行故障预警。实际故障案例数据验证了本文方法的有效性。