锂离子电池储能电站的热失控状态检测与安全防控技术研究进展

锂离子电池具有能量密度大、使用寿命长、工作温度范围宽、自放电小等优点,是中国电化学储能电站的主流电池技术。然而,在加热、过充等恶劣工况下,锂离子电池易发生热失控引发火灾甚至爆炸,因此其安全问题已逐渐成为锂离子电池储能电站建设及大规模应用的首要问题。该文系统分析了锂离子储能电池热失控的诱因、电池内部反应过程及外部特征参量的变化规律,重点总结了当前主要的电池热失控状态检测技术、智能诊断算法及储能电站安全防控技术,最后对储能电站热失控状态检测及安全防控技术进行了总结和展望。

粮库储粮数量智能检测方法研究进展

储粮数量安全是国家粮食储备安全的重要内容,储粮库存数量检查是保障粮食数量安全的重要手段。传统储粮数量库存检查通常采用直接测量方法,存在耗时、费力、数据滞后、客观性差等不足。近年来,科研人员研究提出了一些智能化、自动化的粮食数量检测法,旨在以信息化技术实现国家粮食数量安全监测,进一步推进智慧粮库建设。围绕单点激光、激光雷达、超声波、压力传感器及视觉等技术,综述了这五种主流的仓内储粮数量智能化检测/监测方法,分析了检测精度和优缺点,展望了储粮数量检测技术未来研究方向。

春秋战国时期燕国的粮食作物与储藏

粮食是国家生存的保障,贮藏粮食是治国安邦的大事。春秋战国时期,燕国十分重视粮食作物的生产,是著名的旱作农业区。燕国主要以种植旱地作物为主,粟、黍、菽是最主要的粮食作物,麦、麻等处于从属地位,而粮食作物的种植存在明显的地域性差异,充分体现了因地制宜的原则。燕人多用石制的杵、臼、磨盘、磨棒对谷物去皮脱壳,战国时期石磨极可能已经被使用。燕国的储粮方式多样,贮藏技术较高,主要通过障侯城堡、窖穴、仓廪进行大规模的贮藏,容器多用于临时贮存。“右廪”是燕国重要的储粮和管理机构,同时兼具制器功能。司徒极可能主管燕国农业,下设直接管理仓廪的官员。粮食作物的多样化和大规模的储粮成为燕国备荒、备战的重要手段。

Experiment and simulation research of storage for small grain steel silo

Knowing the temperature distribution in silo is a convenient and efficient way to control the process of grain storage.A three-dimensional(3-D)numerical model was used to study the temperature variation in small grain steel silo under quasi-steady state.In this study,experiments were conducted and porous media model was adopted.Results of numerical simulation and experiment were compared and the results indicated that grain temperature was influenced by temperature of the wall,grain stacking height,and the distance between grain and wall.The higher the wall temperature,the more the temperature increases.If the wall temperature is low,the effect of wall temperature on temperature distribution is significant.The temperature at the top part of grain varied obviously with the changes of temperature in air layer.Overall,numerical simulation results coincided with experimental results and the model established in this study is valuable for predicting grain temperature in steel silo.

多功能储粮安全现场快速检测分析仪的研究

粮食在仓储过程中会受到生物场和非生物场等诸多方面影响,从而导致易出现发热、霉变、结露以及虫害等现象,迫切需要研发便捷、快速、多功能和高精度的现场检测工具。多功能储粮安全现场快速检测分析仪针对实际储粮管理的需求,在多点高精度检测温度、湿度和CO_(2)浓度的基础上,以模型和算法推算储粮水分、水分活度、绝对湿度、积温、积湿、J/Q值和绝对水势,对推算结果进行图形化表达,辅助判定安全、结露、发热、霉变等储粮状态、选择机械通风作业参数,并进行智能控制。初步应用结果表明,该仪器对粮仓管理能够提供有效技术支撑,具有良好的应用前景。

储粮中霉菌危害活动监测技术

储粮霉变对粮食的数量和品质影响很大,使粮食行业蒙受巨大的损失。由于霉菌活动造成的损失是不可逆的,因此,建立有效的霉菌活动监测系统,对储粮霉菌活动进行早期控制非常重要。主要简述目前储粮霉菌检测可用的方法和新技术的应用状况,并对其特点进行比较。目前可用于霉菌检测的技术很多,涉及物理、化学、免疫学、酶学等多种学科,各种方法均有自身的特点,适合不同的粮食储藏方式和环境。

储粮微生物危害检测技术研究进展

粮食在储藏过程中易受到微生物活动的影响,给储粮安全带来巨大威胁。传统的霉菌检测技术难以完全满足人们对保障粮食品质的要求。在不断研发的储粮安全检测技术中,利用微生物的生物学特性监测储粮安全具有操作简单、结果准确、检测灵敏度高等优点。文章依据储粮微生物在生命活动中生成热量、CO2、各种小分子物质及胞外酶的特性,阐述近年来根据微生物生理性质检测粮食霉菌的最新研究进展。

基于SVR的粮仓储粮重量在线检测模型

粮仓储粮重量自动检测是国家粮食安全的重要保障技术.本文针对粮堆散粒体特性,建立了粮仓储粮重量与粮仓底面和侧面压强的数学关系,证明了基于压力传感器进行粮仓数量在线检测的可行性.提出了基于内外圈两圈布置的压力传感器布置模型和基于多项式展开的粮仓储粮重量检测模型,利用内外圈传感器输出值均值的多项式展开构建粮仓储粮重量估计.针对实仓检测中内外圈传感器输出值均值存在较大波动的问题,提出了基于SVR的粮仓储粮重量检测模型,给出了SVR输入项序列的具体提取方法,设计了具体的建模算法.实验表明,实验粮仓检测模型建模与预测结果的误差小于±3%,证明了所提出的粮仓储粮重量检测模型与方法的有效性,可以满足国家粮仓储粮重量检测的要求.

高压断路器合闸弹簧动态特性及储能状态检测方法

弹簧操动机构中合闸弹簧的储能状态影响高压断路器合闸特性。将合闸过程中弹簧的加速度信号分为两段,利用前段信号计算弹簧能量释放速度,基于动态时间规整算法获得待检测弹簧与标准弹簧能量释放速度的最小空间距离。利用后段信号提取弹簧的本征频率,基于离散频谱校正法对本征频率进行校正。对最小空间距离和本征频率进行数据融合,求取两者的加权欧氏距离作为检测特征值。实验结果表明,加权欧氏距离小于0.5时CT20操动机构的合闸弹簧的储能满足标准压力±5%的要求范围。

利用Zernike矩计算储粮害虫图像倾斜角度

自动检测粮粒外部害虫是粮虫领域的研究热点。由于储粮害虫图像的一些无量纲的特征丧失了旋转不变性,为了利用这些无量纲的特征形成适于分类的最优知识库,必须计算储粮害虫图像的倾斜角度。分析了利用Zernike矩计算图像倾斜角度的原理,借助Zernike矩旋转不变性,提出了利用Zernike矩计算无明显直线的储粮害虫图像的倾斜角度的方法。试验证明,对于无明显直线的储粮害虫图像,利用Zernike矩能够很好地进行倾斜检测,倾斜角度计算准确度高,且该方法还具有对噪声不敏感的特性,对于其他无明显直线的图像也同样适用。

数字式粮仓温湿度检测系统设计

粮情的实时检测关系到储粮安全,温湿度是粮食储藏过程中最为重要的两个因素。为此,针对检测储粮的温湿度,系统设计了基于以AT89C52为核心控制器件,以SHT11为温湿度传感器的检测系统;为了实现远距离上位机的实时监测,采用RS232/RS485转换接口器件进行电平转化,适应PC机串口RS232电平,将数据传输到PC进行显示,并实现了在软件中的仿真。

基于软X射线成像的储粮害虫米象生长阶段检测

为了准确检测单粒小麦内部是否感染米象(Sitophilus oryzae),利用软X射线成像检测技术对感染不同生长阶段米象的小麦颗粒进行成像,试图通过图像分析来确定小麦内部米象的幼虫、蛹和成虫等不同生长阶段,并利用随机重复抽样建模来评价结果可靠性。通过对被感染米象虫卵不同天数小麦的图像分析发现,图像灰度分布直方图随感染天数变化明显,低灰度值区域(灰度值为10~102)的灰度区域像素点随感染天数增加而减少,中灰度(灰度值为103~162)和高灰度区域(灰度值为163~232)则随感染天数增加而增多。使用包括图像灰度分布和纹理特征等47个特征值,利用线性判别分析(Linear Discriminant Analysis,LDA)与二次判别分析(Quadratic Discriminant Analysis,QDA)建立判别模型,并通过多次随机重复抽样(1000次)对模型预测效果进行评估分析。结果表明:在95%置信区间下,在感染与未感染小麦的分类判别中,LDA的判别准确率都在76%以上,除幼虫外生长阶段判别正确率达到95%以上;而QDA的平均判别准确率较低且判别误差也相对较高。因此,该研究使用随机重复抽样方法LDA模型判别小麦是否受到米象感染和区分不同生长阶段是准确可靠的。

粮食储藏过程中黄曲霉毒素检测与去除研究进展

简述了黄曲霉毒素的理化性质,重点介绍了粮食在储藏过程中黄曲霉毒素的检测方法并比较了各种方法的优缺点,同时论述了黄曲霉毒素的去除方法,希望为黄曲霉毒素的有效防控提供一定的借鉴。

粮食储藏过程中快速检测技术的应用

简要介绍了近年来粮食储藏过程中水分、温度、微生物、虫害、气体成分的快速检测方法,分析了各种方法的优缺点及其在粮库实际管理中的应用情况,为各级粮食工作者以及相关学者提供参考。

基于压缩感知的云存储系统状态监测方法

为了解决大规模状态监测数据处理中高精度与大规模之间的矛盾,利用压缩感知处理宽带信号优于奈奎斯特采样定律的特性,提出了一种适合于测量云存储系统状态的压缩感知状态监测方法 SDCS.该方法是在经典匹配追踪MP算法的基础上,增加贝努利矩阵行和为零的约束条件而得到的,可用于测量含直流分量的稀疏信号,并保证原始的重构算法依然满足改进后的目标函数.然后,利用仿真实验测评了该方法在蚁群文件系统FFS状态监控中的应用效果.实验测试结果表明,针对稀疏度为10的状态信息,当测量次数大于70时,所有异常结点可被精确定位,且压缩比率达到3.5%,说明该方法能有效压缩监测流量,满足大规模数据高精度检测的要求.

一种基于固态盘和硬盘的混合存储架构

为提高基于固态盘和硬盘的混合存储系统的I/O性能并降低固态盘的硬件磨损,提出了一种新型混合存储架构RAF(Random-Access First).该架构利用序列侦测算法识别负载请求队列中的随机I/O请求和顺序I/O请求,通过重定向模块使固态盘作为内存之外的第2层磁盘缓存来服务随机I/O访问请求,从而使硬盘服务过滤后的顺序I/O请求,使两者的优势得以发挥.原型实验证明,该架构可以有效地提升混合存储系统的性能和可靠性.

基于HHT和有监督稀疏编码的滚动轴承故障状态识别方法

为了实现对滚动轴承故障位置和损伤程度的准确定位,将类别判别信息引入到无监督的稀疏编码中,提出一种有监督稀疏编码(Supervised Sparse Coding,SSC)方法,建立基于希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)和SSC的振动信号特征提取和故障状态精细分类模型。首先,通过HHT获取振动信号的边际谱,然后,利用SSC为边际谱信息建立统一的字典库,并完成对边际谱的稀疏表示,实现干扰信息的滤除和故障目标敏感特征的二次提取,最后,使用SSC得到的稀疏系数完成对支持向量基(Support Vector Machine,SVM)分类器的训练。采用SKF-6205-2RS轴承试验台数据对提出方法进行实验分析,使用HHT-SSC-SVM模型,驱动端轴承故障状态识别率为99.5%,风扇端轴承故障状态识别率为98.25%,与文中其他模型相比,在故障状态识别率上有所提高,并且表现出来较强的适应能力。

仪器法与菌落计数法检测储粮微生物敏感性的比较

研究了基于酶学原理的微生物检测仪检测法(简称仪器法)及平板菌落计数检测法(简称平板法)用于储粮微生物检测的敏感性.结果表明,仪器法和平板法对于霉菌孢子检测的检测敏感性相似,不同浓度梯度孢子悬液的检测值相关性参数分别为0 9987和0 9849;对粮堆中处于生长或死亡状态的微生物检测,仪器法可测定储粮中包括菌丝、孢子在内的所有微生物生物量变化,平板法只能检测储粮中霉菌个体数量;用两种方法分别跟踪检测加湿至l8%水分,在22℃下储藏的小麦,仪器法可明显测出该小麦储藏2d后的微生物检测值变化,平板法则需8d以上.因此仪器法检测储粮微生物变化的敏感性高于平板法.

粮食储藏中粮堆温度与大气温度之关系

本文着重阐述了已通过国家科技部验收的国家“九五”重点科技攻关计划项目—智能化粮情检测分析控制系统专题(96-615-05-02)实施过程中,使用统计软件SAS对辽宁沈阳、丹东、广西梧州、河南漯河等粮库的粮情检测数据进行分析的方法及结果。通过对粮堆温度与大气温度资料进行的相关分析,结果表明粮堆温度与大气温度间存在着明显的相关关系。但这种相关关系并非是纯线性的,而是随着测温点位置的不同,粮堆温度的变化表现出相对大气温度变化的滞后,这一相关系数随着测温点位置与外界距离的加大而呈现出递减趋势。

智能化动力电池剩余容量在线检测系统

为了研究动力电池在线剩余容量的检测方法,利用蓄电池综合参数自动测试仪对铅酸蓄电池离线瞬间所产生的回跳电压进行监测。在考虑放电率、放电深度、环境温度等因素的情况下,拟合出回跳电压与剩余容量之间的曲线方程,提出了一种新的动力电池剩余容量在线估算方法;并以89S51单片机为核心,设计了智能化在线检测系统。通过检测负载电流和负载电压及其温度信息,并利用曲线方程适时修正后,实现了动力电池剩余容量的在线检测。