基于遗传算法的油田集输管网优化调整方法

为解决油田生产能耗大、管网造价高问题,提出基于遗传算法的油田集输管网优化调整方法。首先在油田集输管网布局一定的情况下,利用管网节点矩阵计算管网参数;其次,根据集输管网工艺流程以及热力、水力分析构建油田集输管网数学模型的目标函数;最后对管径以及其所在位置进行编码,利用Prime算法确定集油站的位置,并评估个体的适应度,再利用遗传算法获得油田集输管网优化结果。通过实际应用以及对应用结果的评估,集输管网能耗高的6个计转站吨油耗电量减少了16.5 kWh,吨油耗气量减少了12.9 m^(3),一年可节省费用56.3万元,具有明显的节能降耗效果。

基于时空轨迹数据的交通流量的预警方法研究

为了完成交通流量的精准预警,提出一种基于时空轨迹数据的交通流量的预警方法。以路网约束为依据,提取时空轨迹数据特征。计算不同类型时空轨迹数据之间的时间和空间相似度,对其归一化处理,获取不同轨迹之间的时空距离,完成时空轨迹数据的聚类处理。将图卷积计算引入循环网络记忆单元,组建时空图卷积神经网络直接提取时空关联特征。通过图卷积神经网络构建交通流量预警模型。实验结果表明,所提方法可以以较快的速度和较高的精度完成交通流量预警。

基于关键要素管控的铁路网络空间安全防御研究

随着我国铁路信息化、数字化、智能化的持续发展,以及其技术水平和服务能力的不断提升,铁路企业所面临的网络安全态势愈发严峻。文章分析铁路网络安全现状及面临的挑战,研究基于信息台账、网络流量、数据流向、闭环流程等关键要素管控的铁路网络空间安全防御措施,以实现对铁路网络空间安全防御能力的进一步提升,为铁路新质生产力的形成及数字化转型提供有益借鉴。

基于能量流网络仿真的钢铁工业多能源介质优化调配

钢铁工业发展面临能源的严重制约,能源优化调配是钢铁企业系统节能的关键技术之一.从钢铁制造流程物质流能量流耦合特点出发,首先,探讨了基于能量流网络仿真的钢铁工业多能源介质综合优化调配策略;然后,探讨了能量流网络化建模、生产流程与能源系统结合的能源仿真、多能源介质综合优化调配技术;最后,给出了在钢铁企业示范应用的效果.

智能变电站过程层网络信息流潮流模型与计算方法

信息流是体现智能变电站过程层网络运行方式及其性能的重要载体,文中提出了过程层网络信息流的潮流计算模型。首先构建了涵盖过程层网络拓扑信息的物理网络模型,并结合报文广播域的划分建立了能够反映节点间逻辑连接关系的逻辑网络模型,然后从各信息源发包行为的不同出发,建立了节点模型。进一步地,给出了信息流潮流模型,并将信息流潮流计算分为稳态流量、极限流量、特定应用场景流量以及网络异常流量4类,满足了对过程层网络不同运行方式进行分析的需求。最后给出了2个过程层网络信息流潮流计算的典型算例,并通过OPNET仿真和网络分析仪2种手段对算例结果进行了验证,表明了所提模型和方法的有效性。

基于动态递归长短期记忆神经网络的光伏功率预测模型研究

天气过程相关性对光伏发电功率预测精度产生了较大影响,为此提出一种基于动态递归长短期记忆神经网络的光伏功率预测模型。首先通过动态提取气象因素特征进行模型训练,以捕捉光伏电站在周期性和波动性特征下的过程性气象变化为目标,进行建模;然后由双向递归神经网络和改进长短期递归神经网络构成有效的信息流动和状态更新机制,修正过程性气象因素的影响,输出光伏预测功率;最后采用历史运行数据进行仿真验证。试验结果表明,所提方法相较于传统方法,预测结果的平均绝对误差和均方根误差显著减小,证实了所提方法的精度优势,能较好地满足光伏功率预测的精度需求。

一种考虑工艺路径柔性的设备配置优化方法

考虑产能约束的模具制造系统设备配置优化属于典型的非线性整数规划问题,因其约束无法用封闭形式表达,故难以获得其精确解。为此,考虑模具制造的工艺路径柔性,提出了该问题的一种近似优化方法。对模具制造系统的设备配置优化问题进行了数学描述;基于网络流图描述了模具制造的工艺路径柔性,以能力平衡约束代替产能约束,建立了设备配置优化线性整数规划近似模型,求解后获得原问题精确解的一个下界;以该下界为初值,构建了模具制造系统仿真模型,通过仿真实验获得了原问题精确解的一个上界,并对精确解的上、下界进行了近似程度的分析与评价。实验结果表明了所提方法的有效性。

一种基于硬件的大规模哈希流表设计与实现

基于流的报文处理是防火墙、入侵检测等网络安全应用的重要组成功能,其中流表是流处理技术的关键数据结构,流表的规模及访问性能直接影响到流处理的能力和速度。着眼于高速网络下大规模流表的硬件实现,设计了一种基于硬件的千万级哈希流表查找架构,并在FPGA平台上进行了实现和测试。该方案在保证访存效率的同时很好地解决了冲突的难题,利用有限的存储资源,满足了高达4 900万项的流表查找需求,测试能够实现92Mdesc/s的表查找速度,支持约220Gbps高速以太网的处理能力。

混合流程作业计划编制的时间并行倒推算法

针对混合流程作业计划编制困难、效率低、生成的计划可执行性差等问题,提出了基于生产流程网络图的时间并行倒推算法。该算法按照生产工序和工位间的逻辑关系,以及产品的生产工艺路径,构建混合流程生产作业动态网络图,用逆工艺路径的时间并行倒推算法来编制作业计划,从流程最后一道工序开始,依据网络图中生产工序和工位关系,所有任务逆工艺路径方向进行时间并行倒推,确定其在当前作业工序的紧前工序的开始作业时间,再将任务分配给紧前工序的适宜工位加工。通过炼钢-连铸作业计划编制案例表明,该算法能快速有效地编制出任务间没有作业时间冲突且可执行的生产作业计划。

基于图像处理和Elman神经网络的气液两相流流型识别

气液两相流广泛存在于现代工业生产之中,其流型极大地影响气液两相流的流动和传热特性,为此提出了一种图像灰度直方图统计特征和Elman神经网络相结合的气液两相流流型识别方法。该方法利用高速摄影系统获取水平管道内两相流的流动图像,经过图像处理后,提取图像灰度直方图统计特征,进而建立流型的图像统计特征向量,并以此特征向量作为流型样本对Elman神经网络进行训练,实现对流型图像的智能化识别。实验结果表明,训练成功的Elman神经网络能有效识别水平管道内7种典型流型,整体识别率达98.6%,为流型在线识别提供一种新的有效方法。

基于报文解析的变电站过程层网络信息流异常保护方法

为了提高智能变电站过程层网络的通信可靠性,给出一种基于信息流的过程层网络设备异常保护方法。基于过程层网络信息流的特性分析,研究了过程层网络信息流的异常状态形成机理以及特征量,并提出了信息流异常的保护策略。进一步,基于GOOSE、SV报文的解析以及信息流量的监控,给出过程层网络信息流异常保护的判据、逻辑和整定计算方法,实现了过程层网络信息流异常告警以及网络故障隔离,并启动备用装置对故障装置进行替换,实现了事故状态的恢复。在构建智能变电站网络通信系统保护监控体系方面进行了实质性的有效探索。

BP神经网络在供应链绩效评价中的应用

首先区分不同主体,权衡成本与收益分层次选择指标,基于流程构建一个供应链绩效评价的指标体系;然后介绍了BP神经网络原理及模型,最后探讨了BP神经网络在供应链绩效评价中的应用。

基于ANP的直升机单机森林灭火训练效能评估

现有的直升机单机森林灭火训练效能评估方法仅针对取水灭火过程,忽视了其他任务环节对训练效能的贡献,并假设指标间相互独立,因此导致评估指标体系不全面、指标权重分配不合理,评估结果的可靠性低。利用离散事件系统建模理论建立的事件活动流将直升机单机森林灭火训练任务分解成若干相关活动,活动映射法对各活动效能要素进行分析并转化为效能评估指标,最终构建出全面的两维度效能评估指标体系;网络分析法(ANP)的使用考虑了评估指标间具有的依赖和相关关系,对指标权重进行重新合理分配,评估方法更符合问题的实际情况,评估结果更加可信。基于超级决策(SD)软件的案例分析表明,所提出的效能评估方法具有工程应用的可行性和参考价值。

基于神经网络的7055铝合金流变应力模型和加工图

在Geeble-1500热模拟机上对7055铝合金进行热压缩试验,基于热压缩试验数据,建立流变应力的反向传播(BP)神经网络预测模型和加工图。结果表明:用人工神经网络能更精确地预测热压缩过程中的流变应力,预测精度明显高于线性经验公式的;通过预测模型可以获得样本数据值范围内的非样本数据变形条件下的流变应力,其预测结果充分反映该合金的高温变形特征;在本实验条件下,7055铝合金在高温变形时存在一个失稳区,即变形温度在实验温度范围内应变速率为0.025s-1以上的区域;在375～425℃的范围内,应变速率小于0.001s-1的区域,最大功率耗散系数为0.45;EBSD技术分析表明在安全区发生部分动态再结晶。利用加工图确定了热变形时的流变失稳区,并且获得了试验参数范围内热变形的最佳工艺参数,其热加工温度为350-430℃低应变速率区。

基于机器学习的Ti-5Al-1.5Mo-1.8Fe低成本钛合金热加工图预测

为了研究Ti-5Al-1.5Mo-1.8Fe低成本钛合金的热变形行为,运用Instron 5869压缩实验机进行热压缩实验。构建了以变形温度、应变速率、应变为输入变量和流变应力为输出变量的6种机器学习模型,预测不同条件下该合金的流变应力值并评估检验模型的预测性能。根据预测表现最好的LSTM神经网络模型的预测数据绘制预测加工图,对照实验加工图评估检验其预测能力。结果表明:预测加工图能够较为准确地反映出Ti-5Al-1.5Mo-1.8Fe合金在应变为0.499时的可加工区域,与实验加工图的吻合程度较高,该方法能较好地预测Ti-5Al-1.5Mo-1.8Fe合金的热变形行为。

车载网络驱动系统中CAN协议帧处理设计

CAN协议是车载网络系统中传输信息的一种传送方式,CAN协议帧处理方案是设计的重点。介绍了CAN协议功能,并根据模块化设计思想,对驱动系统中CAN功能模块进行了设计,最终在CAN模块设计的基础上,设计出了CAN协议帧在发动机等控制模块间的处理流程。

网络知识流的过程控制模型及其在产品协同设计中的应用

为有效控制网络环境下的分布式、异构知识流动,将资源空间模型引入到网络环境下的知识描述中,提出了资源空间模型中的知识矩阵描述方法,利用知识流的过程控制建模元素确定网络知识流的过程控制模型。最后,将研究成果应用在电涡流缓速器协同设计中,并开发了相应的原型系统来支持产品协同设计中的网络知识流控制。

川西北气矿甲醇厂蒸汽自平衡方案优化

中国石油西南油气田公司川西北气矿甲醇厂1999年建成投产,但2003年后,自产蒸汽不能满足蒸汽系统平衡,只得低负荷运行开工锅炉,能耗提高。为此,运用PRO/Ⅱ软件对该厂转化系统、蒸汽系统进行了流程模拟,找到了蒸汽系统无法满足自平衡的原因——换热量下降导致转化汽包产汽量降低。在此基础之上,对转化气余热回收换热网络进行了优化,提出了解决蒸汽系统自平衡问题的技术方案。这为该厂进一步推进节能减排提供了技术保障。

三相混输下原油流动凝点变化规律研究

经油田现场实践发现三相混输流体的凝固温度通常稍低于原油凝点,为明确三相混输条件下管网的真实流动情况,以节省集输系统能耗并保障集输过程安全。选取三相混输条件下影响流动凝点的4个因素,包括原油凝点、气油比、含水率和原油流速,在已有流动凝点模型的基础上,提出新的原油流动凝点关系式。基于玛湖油田现场生产数据,确定了单井的原油流动凝点计算公式。探究了各影响因素与流动凝点之间的量化关系和关联度,发现4个影响因素对流动凝点的排序为:原油凝点>含水率>原油流速>气油比,为进一步在三相混输集输管网开展不加热集输工艺提供理论支撑。

无缝钢管水压试验机电气控制系统改造

介绍了对天津钢管集团有限公司使用的美国无缝钢管水压试验机的电气控制系统改造方案,并对该水压机的工艺流程和编程的要点进行了说明。系统改造后实际运行证明,该方案系统运行可靠,减少了电气系统的故障,降低系统的维护费用,创造了经济效益。