“人工智能+”赋能特种设备全生命周期高质量发展

特种设备安全责任重大,在人工智能时代变革的风口,特种设备监管模式创新充满机遇与挑战。本文深入剖析我国特种设备行业智能化的进程与现状,全面审视人工智能技术在行业内推广的难题与限制。立足于市场监管的独有特性,借鉴国内外领先的应用实践,提出强化顶层设计,以先进的大模型人工智能技术为驱动,推动特种设备行业向高质量迈进,加速新质生产力的培育与发展。

基于改进YOLOv5的工业现场不安全行为检测

为准确识别复杂工业现场人员的不安全行为,减少安全事故的发生,提出一种改进的YOLOv5不安全行为检测模型。首先,在YOLOv5的backbone部分引入注意力机制,提高卷积网络对不安全行为特征的敏感度;其次,通过图像几何变换和像素级处理丰富训练样本数量,提升检测模型在不同工业环境中的泛化能力;然后,蒸馏检测模型并优化网络结构参数来加速模型的训练;最后,将模型训练迭代200次,模拟起重吊索、机器人自动化产线和操作间3类工业现场,检测人员是否穿戴安全帽、工作服以及是否在安全区域工作,并依据行为划定危险等级,判定人员是否安全生产。结果表明:该模型能检测昏暗、光照和遮挡等多类复杂工业环境下人员的12种不安全行为,且在不安全行为测试集上精确率为98.6%,召回率为99.2%,平均精度为97.58%。

基于物联网的储气井智能监测系统

为了提高天津市某CNG储配站中的储气井智能化监测水平,设计并开发了一套基于物联网的储气井智能监测系统,可以采集并存储现场多种类型传感器数据。通过规划系统总体结构,对关键需求进行分析,完成了监测系统软件设计与系统集成和传感器现场测试。同时设计了数据库系统,便于现场数据的存储和后期分析。实验结果表明,所设计的监测系统能够实时获取现场传感器数据,使操作人员可以在中控室监测现场的实时环境状态。该系统能够根据设定的阈值针对异常情况及时报警,为储气井现场参数监测提供有力的数据支持。

基于物联网的滑触线检测装置

港口码头的重型起重设备通常需要移动供电,目前常用的供电系统为滑触式母线干线系统,即采用滑触线集成器供电。滑触线的特点是稳定性好、导电能力强、安全性高,其安全状态直接关系到电气设备的安全和设备能否正常使用。为了延长滑触线的使用寿命,降低停机风险,设计了一套基于物联网的滑触线检测装置,该装置安装于自动小车上,自动小车沿轨道前行,通过传感器及视觉检测模块及时发现烧蚀、变形等问题,保障设备安全、可靠运行。

电化学腐蚀监检测在特种设备领域的研究进展

特种设备在各行业生产中具有不可替代的重要作用,例如在化工、石油和电力等领域,涉及到的许多设备都属于特种设备范畴。然而,由于严苛工况等因素的影响,这些设备经常面临电化学腐蚀的问题,不仅会严重影响设备的寿命和性能,导致设备过早低效失效,还可能对生产安全构成潜在威胁。聚焦特种设备电化学腐蚀监检测需求,重点综述了电化学腐蚀监检测技术的原理和方法,并对基于物联网的电化学腐蚀监检测装置的重要部件进行了总结,同时展望了电化学腐蚀监检测的未来发展方向,包括结合物联网的智能化监检测方式、电化学腐蚀监检测的规范化和标准化。通过结合实际应用场景,合理选择电化学腐蚀监检测技术和物联网检测装置,能够更好地预防和治理电化学腐蚀现象,从而保障特种设备安全可靠运行。

基于有限元和PSO-BP法的20辊轧机轧制板形预测

针对20辊轧机轧制板形受到多重因素影响、难以精确预测的问题,基于有限元和PSO-BP法,建立20辊轧机轧制板形质量预测模型。根据20辊轧机轧辊间的位置关系,基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA,考虑轧辊弹性变形、板带塑性变形与摩擦等因素,建立20辊轧机辊系有限元模型,分析板宽、厚度、张力、速度等因素对板形指数的影响;综合考虑不同轧制板形影响因素,以板形指数作为板形质量衡量指标,基于BP神经网络建立轧制板形质量预测模型,采用粒子群算法优化BP神经网络板形质量预测模型的权值和阈值,提高板形预测精度。

激光清洗时氟碳铝粉漆层表面粗糙度的分析及其对激光吸收的影响

激光清洗2024铝合金飞机蒙皮表面漆层过程中,粗糙表面的形成与演化会对漆层与激光的热交互作用及漆层去除机理产生较大的影响.1 064 nm脉冲激光逐层除漆过程中,分析了漆层表面形貌与粗糙程度的变化,研究了粗糙表面的产生机理及其演化规律,并通过建立漆层粗糙表面等效分析模型计算分析了漆层粗糙表面对激光吸收率的影响规律.结果表明,激光除漆过程中不同的去除机理作用后漆层均会出现粗糙表面,且粗糙表面的演化存在一定的规律;逐层除漆时,漆层粗糙表面对激光吸收率有明显增加作用,在激光作用7次后漆层粗糙表面对激光的吸收率增加了32.8%,如果采用固定的初始激光清洗工艺,会因吸收率增大导致铝合金基材产生损伤行为.

基于客户满意度的低碳冷链多式联运路径优化

目的实现生鲜产品的高效配送,尽可能提高客户满意度。方法分析多式联运和冷链物流的特点,选择最优物流路径。在路径选择模型的建立中,结合客户对生鲜产品的质量及到货时间的满意程度,引入顾客满意度参数。同时响应国家“碳中和”政策的号召,在模型构建中考虑了低碳策略,以总成本最小、客户满意度最大为目标函数。以15个枢纽城市及公路、铁路、水路3种方式的冷链运输为例,将目前较新的帝企鹅算法与传统的启发式算法(遗传算法、粒子群算法)进行对比,并针对转运时间进行灵敏度分析。结果最优联运路线对应的客户满意度为0.96,转运时间的增加导致总成本上升、客户满意度下降和最优路径发生变化。结论帝企鹅算法在求解多式联运问题上具有较好的收敛速度和收敛精度,为多式联运承运人的决策提供了依据。转运时间的波动导致适应度函数发生变化,因此在兼顾客户满意度的前提下,选择合适的运输方式和路径,减少非必要的转运。

太阳能并网光伏发电系统设计研究

光伏发电具有低成本、无污染、寿命长等特点,同时它对环境要求低,被誉为21世纪最有发展潜力的清洁能源,它将成为未来可持续发展的重要能源之一。文章概述了太阳能光伏系统和太阳能并网光伏发电系统,总结了太阳能光伏并网发电系统运行时可能出现的问题,主要针对太阳能并网光伏发电系统进行了设计研究,并提出了相关的安装和维护要点。

阶梯式生态框护坡在城市防洪河道生态改造中的应用

本文以唐山市城市河道龙王庙河岸坡整治工程为例,通过分析生态护坡与传统护坡的优势及不同生态护坡的优缺点,计算阶梯式生态框护坡在河道不同工况下的边坡稳定性,反馈阶梯式生态框护坡的工程实际应用效果,阐述阶梯式生态框护坡的性能优势,以供其他城市河道生态改造提供参考。

我国地下储气(氢)井检测技术进展综述

储气井广泛用于汽车加气站储存压缩气体。在对储气井相关文献调研的基础上,结合最新的科研成果和检验工程实践,对储气井的主要检验检测技术、法规标准现状进行了讨论、梳理和总结。对储氢井技术发展情况和检验检测技术难点以及可行的检测技术进行了分析探讨,提出了关于储氢井检验检测技术的建议。

智能化在离心泵预测性维修中的应用研究

保证设备运行的安全高效、兼顾设备维修的经济性以及使其对生产的影响最小化是设备管理的重要任务。物联网、人工智能、大数据等新兴技术的发展与进步,为实现相较传统预防性维修更加精准高效的预测性维修提供了支撑。本文结合以可靠性为中心的维修(RCM)理论、信息化平台建设技术、基于在线监测的设备可靠性分析等技术,探索设备全生命周期管理平台系统架构的设计,以石化企业关键设备离心泵为例制定设备预测性维修方案。

智慧管道应急指挥系统设计及关键技术探讨

面对油气管道的倍增式发展,管道的智慧化成为新的发展趋势。基于物联网、人工智能等先进技术的应急指挥系统是智慧管道的重要组成部分,为事故的及时高效处理提供辅助决策支持。针对油气管道应急事故处理过程中“看不见、调不动、响应慢”的现状,结合某石油管道运输公司实际情况,提出一种适应于油气管道特点的应急指挥系统总体设计,并针对其中包含的应急预案匹配、人员物资调配、应急路径规划、应急分析优化、事故灾害影响分析和事故发展态势预测功能应用中涉及的关键技术进行探讨。该系统架构设计可以实现应急事故快速响应和指挥调度,为应急指挥人员提供基本信息查询、应急预案推送以及辅助决策支持。

轧钢主电室的现代化管理探讨

轧钢行业作为传统制造业的重要支柱,其现代化转型升级尤为引人关注。文章根据轧钢主电室特点,从温湿度及通风控制、人员行为管理、消防安全管理以及无人主电室管理等四个维度,对主电室的现代化管理进行了论述。并以多个应用场景为例,探讨了如何利用前沿技术满足主电室智能化管理需求。对人工智能、机器人、云平台等前沿科技在轧钢工业上的应用,进行了有益的探索。

四川省优秀运动员文化教育现状分析

以四川省运动技术学院为研究基点,通过透视该院办学条件、办学水平、办学模式以及优秀运动员的就学情况,分析四川省优秀运动员文化教育工作现状及其存在的问题,研究在(退)役运动员文化素质状况及其补救方向,为政府及体育主管部门制定扶持在(退)役运动员通过文化教育途径实现退役人员分流的相关政策提供参考。

海面背景红外实时仿真

海面背景红外实时仿真方法研究在现代红外技术发展中具有重要的理论意义和应用价值。结合现有计算机软硬件条件,引入多种优化技术,提出一种海面背景红外实时仿真方法,实现了较高帧速的海面背景红外实时仿真。使用2D FFT技术快速计算海面几何模型数据,引入Geomipmap技术优化组织海面几何模型数据,利用GPU加速红外辐射计算,提出预生成离线数据技术和基于视点渲染的技术,提高了实时渲染速度。实验结果表明,该方法生成的红外海面背景渲染速度可达到300帧/s以上,满足实时仿真的要求,同时,为仿真系统中其他部分的仿真预留出了较多计算资源。

青海共和盆地典型固沙植物根系分布特征

为了解共和地区典型固沙植物的根系分布特征,为该地区人工植被恢复的物种选择提供依据,本文选取当地典型荒漠化防治植物种中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、沙柳、小叶杨、小穗柳和乌柳6种植物,进行根系分布特性研究。采用整株挖掘法获取植物根系样本,使用WinRHIZO Pro 2500a根系分析系统,计算根系生物量密度、根长密度、比根长、根系消弱系数。所研究的6种植物根系主要集中在0~40 cm深度范围内,根系生物量密度与根长密度沿土层深度波动下降。小穗柳细根比根长显著大于其他植物种,说明其细根根系活性最强,对环境的适应性最好。沙柳与中间锦鸡儿的根系生物量消弱系数显著大于其他植物种,沙柳的根长密度显著大于其他植物有助于增加土壤抗性,具有较强的固土能力。柠条锦鸡儿的生物量密度显著大于其他植物种,获取能量的能力较强。在共和盆地人工植被恢复宜选用适应性较强的小穗柳,或固土能力较强的沙柳与中间锦鸡儿。

基于荧光分析的不同有机碳水平水稻土添加外源有机物培养对DOC的影响

以江西省红壤研究所内的水稻土有机肥长期定位试验(始于1981年)为研究对象,基于三维荧光技术,在室内培养条件下,研究外源有机物(葡萄糖和秸秆,分别代表易分解和难降解碳)对不同碳水平水稻土可溶性有机碳含量与结构的影响。结果表明:添加葡萄糖对高碳和低碳水稻土可溶性有机碳(DOC)含量均无显著影响(p>0.05),但可以促进DOC结构中类溶性微生物代谢产物的增加与类胡敏酸类富里酸的减少。添加秸秆则对高碳和低碳水稻土DOC有不同的影响:低碳土壤中,在培养末期(60d),添加秸秆处理的DOC含量显著提高(p<0.05),而高碳土壤处理则无显著变化。在DOC结构方面,秸秆可以促进低碳土壤中类蛋白物质转化为更稳定的类胡敏酸和类富里酸物质;对于高碳土壤,则可以促进类溶性微生物代谢产物的积累,促进类胡敏酸与类富里酸的分解利用。低碳土壤DOC含量相对稳定,结构受外源有机碳影响较大;高碳土壤DOC结构相对稳定,但含量变化较大。

一种新的机械结构结合部特性分析方法

提出一种新的基于界面元法的结合部特性分析方法。由于界面元法采用分片刚体位移模式,在数值分析时允许组合结构在结合面上位移不连续,并且无须增加任何形式的接触单元就可以有效地模拟结构的不连续性。基于赫兹理论,根据微凸体法向载荷与法向接触变形之间的关系,由结合部特性的试验拟合公式推导出结合部特性的等效材料参数弹性模量;根据离散单元中的应力波传播条件,得到结合部法向刚度和切向刚度之间关系式,并利用结合部特性的试验拟合公式推导出结合部特性的等效材料参数泊松比。以包含结合部的机械结构为研究对象进行数值分析,并将计算结果和试验测量结果进行比较。比较结果验证了用界面元法对考虑结合部特性的机械结构进行数值分析的可行性和准确性,为深入研究机械结构结合部问题奠定了基础。

计及需求侧资源的电网分层分区供需平衡调控方法

需求侧资源管理是对传统电网平衡供需方式的有效补充,针对目前需求侧资源管理应用方式中存在的调控模式单一、用户响应潜力评估不足以及横向资源利用薄弱的问题,提出了一种计及需求侧资源的电网分层分区供需平衡调控方法。该方法通过纵向多层次间自下而上的反馈式负荷可响应潜力评估和自上而下的任务量分配机制,配合横向的互联互通互补机制,实现全面的需求侧资源参与供需平衡调节,为需求侧资源参与电网供需平衡调节开拓了新思路,提供了更精确、完善的理论基础。