基于变分模态分解-布谷鸟搜索-支持向量回归的变压器油中溶解气体浓度预测方法

针对电力变压器油中溶解气体浓度预测过程中存在的时间序列内部复杂和预测困难等问题,研究了时间序列分解预测重构方式,提出变分模态分解,结合布谷鸟搜索-支持向量回归组合预测方法。首先采用VMD将原始溶解气体浓度分解成为一组平稳的模态分量,降低了预测的复杂度。之后利用预测性能较好的SVR对各个模态分量分别进行预测。最后使用CS开展全局搜索对SVR参数进行优化选取,将得到的溶解气体浓度预测结果进行叠加重构。通过对油中溶解气体中H_(2)的仿真实验,得到VMD-CS-SVR组合模型预测结果的均方根误差为0.124μL/L,平均绝对百分比误差为1.19%,有效提升了预测精度。通过对CO和C 2H 4建模预测,进一步验证了本文所提模型的有效性。

高压电缆缓冲层烧蚀特征气体浓度的演变规律研究

皱纹铝护套结构高压电缆近年来频繁出现缓冲层烧蚀故障,但缺少有效的研判电缆缓冲层烧蚀严重程度的方法。为探究缓冲层在烧蚀过程中气体产物浓度的演变规律,用于诊断烧蚀缺陷严重程度,本文搭建了缓冲层烧蚀模拟实验平台,研究了不同含水率下缓冲层的烧蚀特征气体浓度随烧蚀时间的演变规律,并采用负指数函数n=-Aexp(-t/τ)+n_(0)对烧蚀特征气体浓度随烧蚀时间的变化规律进行定量分析。结果表明:C_(2)H_(4)、C_(2)H_(6)和H2的浓度均随烧蚀时间增加呈负指数关系增长;C_(2)H_(4)与C_(2)H_(6)浓度随含水率升高略有减小,而H2浓度则随含水率的升高而增大;C_(2)H_(4)与C_(2)H_(6)的生成速率系数A/τ可反映缓冲层是否受潮,H2的A/τ随缓冲层含水率的升高逐渐增大,有望作为判断缓冲层受潮程度的依据之一。

基于VMD-Transformer-ECM模型的空气中有害气体浓度预测

空气中有害气体的浓度序列具有较强的复杂性、非线性及波动性,为气体浓度的准确预测带来了很大挑战。针对该问题,提出了一种基于变分模态分解(VMD)和误差补偿(ECM)的Transformer预测模型(VMD-Transformer-ECM)。首先通过VMD将气体浓度时间序列分解成不同频率的本征模态函数(IMF),以降低预测模型输入的复杂性和非平稳性;然后通过Transformer模型对分解所得的各模态分量进行预测,并对预测结果进行重构以得到初步预测值;最后通过ECM模型对误差序列进行预测,并使用误差预测值来补偿初步预测值,以进一步提高模型的预测精度。在不同数据集中对所提模型进行了验证,结果显示,与其他模型相比,VMD-Transformer-ECM模型对CO_(2)及其他有害气体浓度预测的平均绝对百分比误差(MAPE)和均方根误差(RMSE)最小,决定系数(R^(2))最大,其中在预测步长为3 h时,本模型对CO_(2)浓度预测的MAPE为4.38%,RMSE为35.44×10^(-6),R^(2)为0.94,表明所提模型的预测精度较高,预测性能较好。

基于近红外光谱技术的气体浓度检测研究

气体浓度在各领域分析中具有重要意义,由于在气体浓度检测过程中,受光谱维度的影响导致检测结果出现较大的误差,为了降低在测量过程中产生的不利影响,提出基于近红外光谱技术的气体浓度检测研究。通过去势-标准正态变换,校正近红外光谱基线。联合广义S变换和奇异值分解共同去噪近红外光谱,提升光谱质量。基于主成分分析提出偏最小二乘降维法用于降维近红外光谱。以朗伯比尔定律为基础,引入Lorenz线性拟合近红外光谱吸收谱线,采用梯度下降法直接拟合预处理近红外光谱吸收信号,计算得到最终气体浓度检测结果。实验结果表明,所提方法在检测甲苯、丙烷和丙烯气体浓度时,检测结果与实际气体浓度基本一致,有效降低了残差平方和与均方根误差,且检测时间低于2.3 s。

基于改进随机森林的电力变压器试验和监测数据气体浓度预测

针对现有电力变压器油中溶解气体浓度预测方法预测精度低的问题,提出了一种结合经验模态分解和改进粒子群优化的随机森林算法来预测变压器油中气体浓度。利用改进粒子群算法优化的随机森林模型对经验模态分解后的各分量进行预测,并将各分量的预测结果叠加为最终预测结果。通过算例对该模型的预测结果进行分析,验证了该方法的准确性。结果表明,相比于常规预测模型,该模型预测结果更为接近气体浓度实际值,能够有效提高模型的预测精度,为其他领域的预测提供了一定的参考。

油气田压裂返排液中污染气体浓度及扩散模型研究

油气田在实施压裂作业时,返排液中的污染气体会排放至大气中,造成大气污染。为此,研究油气田压裂返排液中污染气体浓度及扩散模型。以延安油气田为研究区域,采集和分析区域内污染气体样本,设计污染气体测定流程。利用多元矢量值函数获取污染气体扩散程度,建立点、线、面源扩散模型。结合上述模型,构建污染气体不同成分的浓度扩散模型。根据扩散分布形式可知,污染成分浓度峰值多维持在活动较为频繁的日间,地点上多位于返排池中心上方,随风向以点源、线源、面源等形式向下风口呈不同程度递减。

基于大数据分析的变压器油溶乙炔气体浓度自动化检测技术研究

为了有效掌握当前变压器故障状态,该文研究基于大数据分析的变压器油溶乙炔气体浓度自动化检测技术。利用奇异谱分析方法对油溶乙炔时间序列分解和重构,将上述时间序列划分成训练集和测试集,并将这2个数据集作为输入,使用大数据分析算法中的卷积神经网络建立变压器油溶乙炔气体浓度自动化检测模型,将训练集和测试集映射、特征提取,使用模型的输出层输出气体浓度自动化检测结果。实验表明,该方法具备较强的变压器油溶乙炔时间序列奇异谱分析能力,同时可在不同测试环境下实现变压器油溶乙炔气体浓度自动化检测结果,应用性较好。

基于光声光谱的电缆微量气体浓度标定和自动化预警系统

为提高电缆微量气体浓度预警精度与速度,该文设计基于光声光谱的电缆微量气体浓度标定和自动化预警系统。系统通过采集装置检测光声信号二次谐波信息,并利用标定仪标定气体浓度。预警端基于RBF神经网络启动异常诊断模型,提取统计特征并进行分类诊断。若发现异常,系统启动声光报警装置,以语音报警、灯光警示的方式,进入自动化预警状态。经实验测试后,所设计系统利用光声光谱技术,远程检测电缆隧道微量气体后,对微量一氧化碳气体的异常诊断结果精准,且对异常浓度气体的自动化预警时延在0.4 s之内。

基于气体浓度的输气管道泄漏检测专利现状

随着工业化的快速发展,管道输送已经成为气体最常见的输送方式之一,其具有输送高效、成本低、经济环保、实用性强等优势。然而,采用管道进行气体输送面临的最大问题,就是输气管道的泄漏。输气管道的泄漏造成的直接后果不仅是经济上的损失,输送气体若为有毒有害易燃易爆类型,当气体浓度达到爆炸极限,遇点火源将发生大规模连环爆炸,对公众的生命安全以及周围环境将造成严重威胁。

建筑装修室内有害气体浓度检测研究

为探究室内有害气体浓度的影响因素,文章选取某房地产项目的样板间作为样本,对55~65 m^(2)、100~108 m^(2)、130~139 m^(2)三种不同面积的样板间进行有害气体浓度检测研究.研究结果表明,面积较大的样板间有害气体浓度普遍较高,这可能是由于大面积样板间内装修材料使用较多,且室内空气流通性相对较差.装修后初期室内甲醛、氨、苯及TVOC的浓度均超过国家室内空气质量标准,尤其是甲醛和TVOC,其浓度在装修后的1周至1个月内达到峰值.随着时间的推移,这些有害气体的浓度逐渐下降,但在装修后半年的检测中,部分样板间的甲醛和氨浓度仍超过安全限值.另外,研究还发现,高温增加了VOCs的挥发速率,且高湿度可能会降低材料保持这些化合物的能力,导致其更快地释放到室内环境中.因此,在炎热季节采取通风或空调等措施控制温度和湿度水平,对于最小化接触这些有害物质至关重要.

基于物联网的地下有限空间有害气体浓度在线监测方法分析

本文以地下矿井开采有毒气体安全监测为模拟应用场景,提出了一种基于物联网技术的有害气体浓度在线监测系统,该方案集成无线传感器网络、远程数据存储、远程在线控制、移动终端为一体,实现对地下矿井空间内有害气体(包括CO、SO2、H2S)的在线监测与预警,以便地面管理人员至矿井内工作人员能够实现点对点的信息传输,实时掌握矿井内部空气动态信息。结果表明,该系统结构简单可靠,具备一定的工程利用价值。该系统的设计和实施为地下空间的安全管理提供一定参考。

电力基坑多气体浓度检测系统的研究与设计

针对传统电力基坑气体较多且不易分辨,也比较容易出现基坑内工作者的中毒问题,设计一种多气体检测系统。系统采用光声光谱检测及声光报警电路和蜂鸣器报警电路的方法,能够实现基坑内有毒气体的的检测。系统在硬件结构上可以划分为电源模块和处理器、数模转换模块、气体传感器模块,通过这3个模块的配合,能够实现基坑内多种气体的识别工作。实验结果表明,所设计系统在检测误差较小,测量精度更高。

气体浓度检测仪在推进剂检测中的应用

论述了气体浓度检测传感器类型和检测仪原理,介绍了检测仪设计方法。结合发动机试验,说明检测仪在推进剂运输、储存、试车等各环节的用途。

变压器油中溶解气体浓度灰色预测模型的改进

介绍了改进灰色预测模型 GM( 1,1)后建立的 GM( 1,1,β)模型。对大型油浸式电力变压器油中溶解气体浓度的实例预测验证了改进模型的准确。

利用可调谐半导体激光吸收光谱技术对气体浓度的测量

运用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术可以实现燃烧生成污染物的实时动态在线测量。该文给出了利用TDLAS技术进行测量的基本原理。通过建立CO2在6359.97cm?1处的吸收谱线模型,并结合HITRAN高精度迁移分子吸收数据库相关参数,讨论了激光扫描步长、温度、压强和光谱吸收率随机误差对于气体浓度测量的影响,并且分析了最小可探测浓度随温度、压强的变化情况。结论可为实际应用及进一步研究提供参考。

压入式通风掘进面有害气体浓度扩散数值模拟

采用大型有限元软件ADINA的CFD模块,对压入式通风条件下掘进隧道的有害气体浓度扩散进行了三维空间数值模拟,得到了隧道内的风流结构分布,即在工作面附近存在涡流,涡流中心有害气体浓度最高。结果表明,涡流对扩散有明显的滞留作用。与理论分析相结合,得到了有害气体浓度随通风时间的变化规律,为实现隧道掘进面有效通风提供了理论基础。

祁东煤矿7_1煤底板抽放巷CO气体浓度异常分析

祁东煤矿三采区71煤底板抽放巷所装两路抽放管路均监测到CO气体浓度异常,此两路抽放管路所抽目标气体为该区域内未受开采的71煤层所含瓦斯气体,而装在三采区71煤底板抽放巷监测抽放管路内CO气体浓度的监测传感器却监测到了浓度数值高达0.156‰的CO气体。为保证井下安全生产,理清CO气体产生原因,预先对危险源采取针对性的防护措施,避免CO气体引发的灾害事故发生,祁东煤矿迅速组织人员对三采区71煤底板抽放巷内CO气体浓度监测传感器、抽放孔、抽放管路、爆破情况进行分析排查,最终发现该处CO气体浓度异常与三采区71煤底板抽放巷内钻场爆破施工有密切关系。

基于DLAS技术的现场在线气体浓度分析仪

半导体激光吸收光谱气体浓度分析仪器可现场在线分析工业过程气体浓度,具有无需采样预处理、响应速度快、不受背景气体和粉尘影响以及适应恶劣工业环境能力强等突出优势。在介绍调制吸收光谱基本原理的基础上详细介绍了仪器的性能特点和组成结构。实验显示该仪器具有小于±1%的线性误差和长时间稳定性。现场应用证实了该仪器优越的工业环境适应性和高可靠性。

秸秆成型燃料锅炉炉膛气体浓度分布规律的试验与分析

为了评价秸秆成型燃料锅炉设计与运行水平,实现锅炉优化设计与安全、稳定、经济运行。采用直接测量方法,在锅炉正常燃烧情况下(排烟处过剩空气系数pαy为2.2),对该文作者设计的双层炉排秸秆成型燃料锅炉炉膛气体浓度分布进行试验,试验得出锅炉炉膛内CO2,O2,CO气体浓度在炉膛高度方向及深度方向的变化规律,并以此分析燃料层内干燥、干馏、氧化、还原、灰渣层厚度。在pαy为2.2时双层炉排秸秆成型燃料锅炉炉膛气体的浓度分布较合理,实现了锅炉安全、稳定、经济运行,锅炉的燃烧效率可达98.20%,热效率可达74.39%;同时该锅炉具有消烟除尘作用,为秸秆成型燃料锅炉燃烧设备进一步的优化设计及运行调整提供依据。

应用灰色理论预测变压器等充油设备内的油中气体浓度

用变压器等充油设备的油中气体浓度可以判断设备的统缘状况。按照国家标准 ,充油变压器的油中气体浓度至少是 3个月测量一次 ,另外 ,测量过程十分复杂。在在线气相色谱没有完全实现的情况下 ,不可能随时获知油中气体浓度。为了弥补这一缺陷 ,本文基于灰色理论提出了一个预测油中气体浓度的新方法。这一方法可以预测将来任一时刻的油中气体浓度 ,从而诊断变压器的绝缘状况。经实例验证 ,这一方法用于变压器等充油设备的油中气体浓度简单、精确、实用。