矿业系统工程60年发展与展望

矿业是以安全高效绿色开发和清洁高效低碳利用矿产资源为目的行业,也是经济社会发展的基础行业。为了使矿业开发更加经济、考虑的因素更加全面、设计和开发过程更加优化,20世纪50年代末期,将运筹学和计算机技术引入到了矿业工程,形成了矿业系统工程这一新的学科分支。早期的矿业系统工程主要是以采矿生产过程优化和计算机在矿山设计、采掘计划编制、信息处理、应用软件开发为主,且多以露天矿为研究对象。近年来矿业系统工程研究紧密结合大数据、人工智能、网络技术等,在矿山信息网络构建、运销系统、智能开采、设备管理、安全管理等方面取得了丰硕成果。详细阐述了矿业系统工程的起源和发展过程,并以运筹学和计算机在矿业中的应用国际会议(APCOM),尤其是已经举办的十五届全国矿业系统工程学术会议为脉络,客观地总结了矿业系统工程的发展过程和研究内容演变。以CNKI数据库为数据基础,通过聚类分析,研究了近20 a矿业系统工程的刊文量和研究对象及其变化。矿业系统工程的未来发展应聚焦于系统科学思想与现代采矿技术的结合,建立科学的系统及其边界,比如科学采矿系统、矿山全生命周期系统、智能矿山系统等八大系统,矿业系统工程的发展将更加注重数字化、智能化、可持续发展、信息化和自动化等方面的创新和应用,同时将不断拓展其应用领域,以实现矿业开发的最优化、高效化、绿色化和低碳化。

基于SEM的煤矿生产物流系统资源冗余评价

煤矿资源冗余有利于提高煤矿生产物流系统的安全性和效率性。论文在建立煤矿生产物流系统冗余资源评价指标体系的基础上,利用结构方程构建了资源冗余评价模型,通过实证分析得出人力资源冗余和财务冗余对煤矿生产物流系统安全性和效率性均具有正向影响的关系,设备冗余对安全性具有正向影响、对效率性具有负向影响的关系,以期为煤炭生产企业保证合理的资源冗余提供理论依据。

基于介电常数法的润滑油水含量测量装置设计

针对润滑油过高含水量会影响动力机械正常工作的问题,设计一种基于介电常数测量的双管式电容传感器及配套的检测系统。该传感器采用双管式设计,内管设计成表面均匀分布圆孔的空心圆筒,使润滑油能更快流通从而提高含水量在线测量的响应速度和准确度。通过Maxwell软件对传感器进行仿真求解,与不同含水量下的测量值进行对比实验,另外进行高温下的测试。实验结果表明:该套设备发现理论值和实验值误差小于5%,在恶劣的高温条件下依旧具有充足的重复性与稳定性,能够有效检测润滑油含水量,具有良好的使用价值。

图像处理技术在硬度测量系统中的应用研究

硬度图像测量问题,针对很多硬度采样图的处理,都是将压痕图边缘认为是直线,造成硬度值最后与实际硬度值误差较大的问题,提出一种改进方法。对硬度压痕图,利用阈值化提取边缘,针对边缘可能近似直线,可能弯曲的情况,利用宽步长霍夫变换,拟合边缘,得到四条较粗直线的四个交点。围绕各交点,划分一定区域。在各区域内,利用聚类分析算法,得到两类点。对每类点,利用最小二乘法,得到两条直线,求解这两条线的交点,得到精准定位的压痕图顶点。根据硬度计算公式,可以精确得到某种材料的维氏硬度精确值。结果证明,方法与标样值相当接近,优于将压痕图边缘处理结果,证明方法真实、有效、精确。

数据挖掘技术在流程制造工艺优化中的应用

分析了流程制造过程数据挖掘的重要性,针对糖果生产这一流程行业,提出了基于数据挖掘技术的糖果生产过程优化方法。并选取奶糖生产过程的搅打充气环节作为研究对象,构建了基于神经网络的数据挖掘模型,进行了模型验证,表明该模型在优化奶糖搅打充气环节工艺优化过程中有很好的指导作用。

基于运动控制卡的硬盘盖板模拟装配系统开发

介绍了基于运动控制卡和PC的开放式硬盘盖板模拟装配控制系统的设计过程,详细阐述了硬件结构原理和软件实现方法。实践证明:这种采用双CPU上下位机通信模式的系统响应速度快、控制精度高、扩展方便,具有很高的性价比。

喷射式热泵的设计计算与性能分析

针对蒸汽热泵工质的特点，从气体动力学原理出发，将热泵的工质与性能参数用气体动力函数来表示，对具有吸入室、混合室和扩散室热泵的整体性能进行分析，提出了喷射式热泵性能分析计算方法，并编制了相应的计算机软件．应用结构优化思想，提出了喷射式热泵结构设计方法，对热泵的结构参数按最佳喷射系数、最佳压缩比和最佳温升比进行优化计算，建立了完整的喷射式热泵性能分析和结构设计理论、实用方法．

轴径向流动反应器的大型冷模装置的开发与研究

在实验室自行设计加工了轴径向二维流动反应器的大型冷模装置,通过实验,掌握了床层中的速度场、压力场的规律,并建立了流场模型,已成功地运用于工业.

正态分布随机Petri网的串并行结构化简

基于正态分布随机Petri网的串行和并行两种基本结构的化简开展研究,推导出在正态分布广义随机Petri网中化简串行模型的等价理论公式,即合成执行时间为各个变迁的执行时间之和,仍服从正态分布,并且合成均值等于所有变迁执行时间的均值之和,合成标准偏差等于所有变迁执行时间标准偏差的方和根。还提出了并行模型的模拟仿真计算方法,分析了两个并行变迁独立不同分布时的情况,并给出了近似估算公式,在公式中,均值较大的变迁权重较大。

三维模型下油气泡对流量计输出影响的研究

运用有限元软件ANSYS对电磁流量计中存在的非导电物体建立三维立体仿真模型,研究了流量计流体中不同的径向位置存在球形气泡时流量计的响应特性,在流体中存在多个不同径向位置与不同大小球形气泡流量计的响应特性,为电磁流量计在多相流测量中提供一定依据。

空气源热泵在供热水系统中的应用

空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。本文以学生公寓热泵热水供应系统为例,介绍了空气源热泵系统的工作原理,探讨了空气源热泵的选型及应用。

浅谈苯乙烯装置中废气压缩机的检修

本文主要介绍了废气压缩机检修的注意事项,对其中关键点转子定位,齿侧间隙,螺杆间隙比率的测量与调整方法,进行了分析。

往复式压缩机附属设备的布置及化工管道设计研究

针对往复式压缩机附属设备的布置及化工管道的设计问题,首先,从附属设备的常见布置方案入手,对两种常见的布置方案进行对比优选,从而得出运行效率最高、运行最为安全的附属设备布置方案。其次,为了解决化工管道的振动及振动传播问题,从压缩机出入口管道、返回管道、管道支架布置等多个角度出发,提出了防振动解决方案。研究表明:在附属设备布置方面,在压缩机厂房足够大的前提下,相关附属设备应布置于压缩机厂房内,这样能有效的提高设备运行效率,保障设备运行安全;在各种类型的化工管道设计方面,压缩机进出口管道和返回管道应采用沿地敷设的方式,以降低管道产生振动的概率。

水环式压缩机检修要点分析

本文介绍了水环式压缩机的工作原理,并以某次水环式压缩机检修为例,介绍了大型水环式压缩机的检修要点以及遇到问题的解决措施。

可燃液体罐区设备布置与管道设计研究

针对可燃液体罐区的设备布置和管道设计问题,结合可燃液体罐区的自身特点,首先,从储罐选型、储罐容积以及储罐数量等多个角度出发,对罐区设备的布置问题进行深入分析,其次,综合考虑管道设计要点、泵的配管以及软管交换站与PIG清管关键技术等多个关键因素,对罐区管道进行针对性设计,为可燃液体罐区建设提供有效方案。研究表明:在罐区设备布置时,应根据化工原料的危险性对储罐类型进行选型,根据原料的储存时间及使用周期确定储罐容量,根据原料总体积确定储罐数量,然后根据相关标准对储罐进行合理布置;在管道设计方面,配管的设计应满足规范要求,同时,储罐周围的软管交换站数量应根据实际情况进行优化。

新一代天气雷达方位旋转关节电弧引起无源限幅器故障分析

2016年11月9日重庆陈家坪新一代天气雷达在运行过程中出现系统噪声温度变坏、线性通道测试信号变坏、定标异常等报警,动态范围缩小、零点下移;反射率定标实测值与期望值差值较大;与永川雷达回波相比较,小信号明显减少。综合判断是由于无源限幅器故障导致,更换后雷达各项指标正常。近年来,重庆站无源限幅器在无外界强干扰的情况下反复被烧毁,经维修发现是由于方位旋转关节电弧打火,导致无源限幅器输入端驻波过大,击穿无源限幅器。此次故障是由一个隐形故障引发另一个显性故障案例,具有典型性,对雷达技术人员有很好借鉴价值。