沂沭泗流量在线测验系统设计与实现

为统一展示沂沭泗流域直管流量站实时水文监测数据,沂沭泗局水文局(信息中心)采用Java语言,开发了沂沭泗流量在线监测系统,系统支持雷达波法、V-ADCP法、H-ADCP法等各类测流方法设备数据接入,具备采集数据和设备信息查询、监测数据分析、测流参数和设备参数的设置更新、成果输出和远程招测等功能,实现了沂沭泗流域直管流量在线监测的统一应用管理,有利于流域水文水资源业务应用开展,助推流域水利信息化建设。

正流量液压挖掘机回转系统节能控制

针对徐工某中型正流量挖掘机回转系统存在的较大溢流损失,设计了一种减小能量损失的节能控制方法。首先建立挖掘机回转系统关键部件模型;其次基于趋近律设计滑模控制器,根据模糊规则确定趋近律参数;最后根据马达溢流阀压力改变泵排量,以实现泵输出流量对压力的快速响应,从而实现节能降耗的目的。经仿真分析,较挖掘机传统的开环控制与PID控制,采用模糊滑模控制下的泵输出流量明显减少,且马达转速较前两种算法变化不大,不会降低回转作业效率,可知设计的算法有效。

电动装载机转向系统电液流量匹配控制策略

针对电动装载机优先型流量放大转向系统单动工况下节流损耗严重的问题,提出了一种电液流量自适应匹配的节能型控制策略。首先,介绍了优先型流量放大转向系统工作原理;其次,建立转向系统能量损失模型;然后,提出转向系统电液流量匹配控制策略,实现液压泵输出流量与转向系统需求流量的匹配,并构建液压泵流量非线性映射补偿模型,提升流量控制精度;最后,利用AMESim软件搭建系统仿真模型,与原系统对比仿真分析。结果表明:改进后系统流量损耗降低62.68%,能量损耗减少65.26%,节能效果显著,为电动装载机的推广应用奠定基础。

考虑海缆实际载流量的海上风电集电系统拓扑优化

海缆实际载流量是海缆选型的重要依据,在海上风电场集电系统拓扑优化中,考虑不同敷设区段海缆载流量存在的差异以及海缆多回路并联敷设时磁热效应对载流量的影响,对保障集电系统的安全性具有重要意义。首先,采用模糊C均值算法对风机进行聚类分区,将集电系统拓扑优化分解为分区内、外拓扑优化。然后,在分区内采用基于Voronoi图的拓扑搜索算法进行求解;在分区外拓扑优化中,考虑海缆瓶颈区段、回路数对载流量的影响,构建混合整数非线性优化模型,线性化后采用优化求解器GUROBI进行求解。最后,以某实际风电场为例进行仿真验证。结果表明,所提模型能保证海缆实际载流量始终大于海缆工作电流,可有效保障集电系统的安全性。

基于SPWM的电磁流量计谐振式励磁系统研制

为了使电磁流量计长期可靠运行,需要降低励磁系统功耗并减少发热。因此,文中提出了一种基于SPWM控制的谐振式电磁流量计励磁控制方案,改变以往的恒流源驱动方式,采用高频开关电压源驱动,同时在励磁回路中串联电容来减少回路阻抗,并研制样机、开展实验验证。功耗测试结果表明:在相同励磁电流的条件下,所研制励磁系统功耗为原系统的58.3%,励磁电源功率为原系统的69.2%。水流量标定结果表明:当励磁频率为109.5 Hz时,所研制系统在水流速为0.5~5 m/s时标定精度满足0.5级要求。可见,所研制的励磁系统具有功耗低、测量精度高的特点。

基于改进小波神经网络的实时系统任务流量预测方法

针对当前航空装备实时系统对非周期实时任务无法预知难以实现可靠调度的困难,开展对航空装备实时系统非周期任务流量预测方法的研究。以小波神经网络为基础结合航空装备实时系统的特性建立任务流量预测模型,并提出利用人工鱼群算法对小波预测模型关键参数进行优化,避免陷入局部最优解,最终构建一种人工鱼群算法改进的小波神经网络任务流量预测系统。利用提出的预测模型开展实时任务流量预测对比仿真实验,实验结果表明,建立的基于改进小波神经网络的实时系统任务流量预测系统对非周期实时任务具有较高的预测精度,预测效果优于原始小波神经网络模型及T-S模糊神经网络模型。

基于可插拔式区块链的生态流量监测系统设计

针对生态流量监管公开、透明、多方参与、数据溯源等需求,分析区块链技术在生态流量监测应用中的优势,在水情监测系统常用框架基础上,考虑可插拔式区块链支撑组件,设计一种有利于多方协同参与的生态流量监测系统,在系统数据资源层采用区块结构进行数据链式存储,在网络层运用点对点传输和拜占庭容错共识机制进行数据通信,将生态流量监管所需的各类算法写入智能合约中,并根据计算结果在业务层进行可信应用或数据溯源。传统监测系统引入区块链技术后,可使监测数据具有真实透明、难以篡改、可追溯等特性,适合多主体、跨部门的监测数据共享与发布。研究成果可为生态流量泄放监管提供一种可靠的技术支撑,亦可为区块链技术在水利行业尤其是水资源管理领域的应用落地提供借鉴。

串口设备服务器在水厂流量计量系统中的应用

本文主要介绍串口设备服务器的通信功能,以及串口设备服务器在水厂生产过程中对流量监测的应用。串口设备服务器在水厂中应用中可以实现上位机读数与现场仪表测量值一致,提高水厂信息化管理水平;通讯线路敷设简单,既降低生产成本;又能减少设备故障发生可能性,提高工作效率和生产安全性。实际应用表明,该系统运行稳定可靠,安装维护简单方便,为水厂流量监测系统提供了一种较好的选择方案。

拉萨地区平板太阳能集热系统变流量运行策略及效益分析

针对室外环境参数波动变化以及蓄热系统温度波动特性,提出一种太阳能集热系统变流量运行调控策略,建立最优流量优化模型,回归得到不同工况下最优流量值多项式函数,并与定流量运行策略下的系统运行性能进行对比分析。结果表明:与定流量运行方式相比,采用变流量调控策略时,集热系统净收益显著提升。对于拉萨地区100 m^(2)串并联形式平板太阳能集热系统,采用变流量运行策略时,虽然运行泵耗增加,但集热量增益更大,相比单位集热面积流量为0.02 m^(3)/(h·m^(2))时,集热系统净收益增加了468.7 MJ,提高了6.75%。

生态流量监测系统的区块链框架设计及管理模块实现

河湖生态流量保障工作是全面推行河湖长制、实行最严格水资源管理制度的重要内容,确保生态流量监测数据在多部门流转过程中的可信与安全共享尤其重要。针对生态流量监测数据应用和共享的多样化、差异化、动态化需求,结合区块链技术的优点,在生态流量监测系统中引入Hyperledger Fabric平台的可插拔式区块链组件,构建了包含基础系统层、区块链中枢层、区块链服务支撑层、业务应用层的四层联盟链系统架构,围绕链上数据的可信安全共享及溯源需求,设计实现了区块链系统用户管理、数据及文件操作、区块链浏览三个功能模块,开发了区块链信息查看功能页面并集成至水库水情测报系统中。可插拔式区块链支撑组件的引入,便于对已建信息化平台进行区块链技术改造,能有效降低开发成本和周期及运维成本。该研究是区块链技术在水资源监管领域的初步探索,可为提升水资源管理能力提供新的技术思路与方案。

基于多层混合级联RBFNN的自适应烟丝恒流量调控系统

为解决烟草制丝过程中恒流量控制系统瞬时流量波动大的问题,提出了一种烟丝输送恒流量控制系统的软、硬件优化方法。硬件方面采用智能光栅检测高度,通过将物料高度转换为4~20 mA电流信号,实现了物料高度任意位置的精确检测,为系统控制提供硬件支持;软件方面提出了一种基于多层混合级联RBFNN的自适应烟丝恒流量调控算法,该算法通过混合级联多层RBFNN前馈神经网络来解决单层RBFNN拟合能力较差的问题,并通过不同的物料状态、流量等数据,实现了快速稳定的自适应计量管物料高度调控。测试结果表明:改进后的烟丝恒流量控制系统的波动由0.4%降低到0.18%。可为实现恒流量控制的最优状态及提高智能制造水平提供重要参考。

船舶流量智能交通检测系统设计

以避免船舶AIS数据内噪声对船舶流量检测干扰,准确、实时实现船舶流量智能交通检测,设计船舶流量智能交通检测系统。采集模块采集海上航线船舶AIS数据,使用逻辑分析模块内的船舶交通流状态空间模型,获取当前海上航线船舶交通流空间状态,卡尔曼滤波算法将上一个航线船舶交通流空间状态作为观测向量,同时抑制船舶交通流空间状态观测向量内干扰噪声,建立船舶流量智能交通检测模型,不断更新海上航线船舶流量空间状态转移矩阵,推理当前时刻船舶交通流量空间状态,得到船舶流量智能交通检测结果。实验表明,该方法具备较强的船舶AIS数据获取能力,可准确获得海上航线船舶流量状态,并有效检测不同时刻船舶流量,应用效果较好。

ITER气体注入系统注入管线和气体流量控制阀特性研究

为验证国际热核聚变实验堆计划(ITER)的气体注入系统(GIS)的设计是否能够满足装置运行的要求,以及为优化气体注入系统的气体加料控制模式提供直接而可靠的数据支撑。该研究在基于ITER GIS最终设计阶段提供的设计方案的基础上,在模拟实验平台上进行实验研究,该研究涉及燃料气体H2、D2以及杂质气体Ne、Ar、N2及其混合气体的注入特性,包括其供气压力、注入管线结构对响应时间的影响。实验结论证明,气体注入系统的设计可以满足ITER装置的运行要求,且实验数据为ITER装置的气体控制模式,尤其是实现杂质气体快速、精确的控制,从而保障ITER装置安全运行,提供有力的技术支持。

大变幅流量下重力流系统末端调流阀流量特性选型研究

针对大变幅流量下重力流系统末端调流阀流量特性的选型问题,基于一维水锤理论,采用数值模拟方法,结合工程实例,从调流阀流量特性对稳态运行开度的影响、调流阀关阀水锤最不利流量工况确定、调流阀流量特性对关阀水锤的影响等3个方面,对线性型、抛物线型和等百分比型等3种流量特性进行比较研究。结果表明:①等百分比型流量特性更有利于调流阀在小流量工况的稳定运行。该工况下,等百分比型调流阀的稳态运行开度更大,可避免因开度过小导致的汽蚀和振动。②关阀水锤的最不利流量工况应考虑初始流量最小工况。该工况的调流阀前初始压力最大,关阀历时最短,阀前最大水锤压力往往最大。③等百分比型流量特性更有利于减小调流阀的关阀水锤压力。在相同的初始流量和关阀速率下,等百分比型调流阀的初始开度更大,实际关阀历时更长,在小开度区域的流量系数变化梯度更小,因而关阀水锤压力更小,更有利于管道安全。

船舶疏水系统流量压力脉动特性研究

疏水系统在船舶中担任疏干排污等重要工作,其工作时产生的管道流量及压力脉动是系统产生振动噪声的主要原因。降低系统流量压力脉动、抑制系统噪声的关键之一是掌握系统流量压力脉动特性。通过分析低噪声柱塞泵的结构原理,结合疏水系统管道结构,建立完整的疏水系统仿真模型;通过试验台对仿真模型的准确性进行验证;最后基于仿真模型,对疏水系统特性及压力脉动的影响因素进行研究。结果表明:流量压力脉动主要作用频率为5 Hz和20 Hz;阀开度及管道长度对压力脉动影响较大,泵参数变化的影响较小,后续设计优化应优先考虑出口管道。

计及可变流量调节模式的电热综合能源系统条件分布鲁棒优化调度

电-热综合能源系统(integrated electricity and heat system,IEHS)可以有效促进可再生能源消纳。构建区域供热系统精细化模型与合理的可再生能源不确定性出力模型是调度IEHS的两个难点。该文首先提出计及可变流量调节模式的IEHS条件分布鲁棒优化调度模型,主要有两点改进:通过构建基于修正模糊集的条件分布鲁棒模型建模可再生能源预测误差与其预测出力信息之间的内在依赖性,提升调度结果安全性与最优性;基于流体能量守恒方程与一阶隐式迎风格式建立可变流量调节模式下的IEHS调度模型,以期充分挖掘区域供热系统的灵活性,促进可再生能源消纳。所构建的IEHS调度模型为含有大量非线性约束的条件分布鲁棒模型,难以直接求解。对此,通过对偶理论与条件风险价值近似方法将条件分布鲁棒模型转化为含非线性约束的确定性模型,并提出自适应McCormick算法用以求解非线性约束。通过不同规模案例仿真表明,所提模型能够降低IEHS的调度成本,所提算法在保证可行性的条件下快速求出问题的近似最优解,最优间隙小于千分之一。

基于改进灰狼优化模糊PI的退火炉流量控制系统研究

为解决铝退火炉燃烧过程中空气和燃气流量控制效果不佳,导致空燃比不稳定的问题,提出一种以双交叉限幅、模糊PI控制器及Smith预估器相结合的控制模型,并引入改进灰狼优化算法对双交叉限幅中偏置因子和模糊控制器中的量化因子、比例因子进行寻优的控制方法。首先,通过对双交叉限幅的控制来降低空燃比变化幅度,从而稳定燃烧过程;其次,结合铝退火炉流量系统模型的特点,通过Smith预估器提高系统响应速度,并结合PI和模糊控制的优点,建立模糊PI控制系统模型;然后,利用改进灰狼优化算法的迭代寻优能力,对双交叉限幅偏置因子以及模糊PI量化和比例因子进行优化;最后,以铝退火炉常用的燃气流量30 m3·h-1为例,在Simulink中对所设计的控制模型进行仿真。仿真结果表明,所提出的控制方法无超调量、无振荡,相较于传统的PI控制流量,调节时间有所减少,并且提高了铝退火炉燃烧过程中流量的控制精度。

基于AMESim的电液执行系统流量匹配阀结构参数优化

以应用于某电力系统中电力开关精密控制的电液执行系统为研究对象,针对其工作特性不满足工程实际需求的问题,从其关键组成部件——流量匹配阀的结构参数研究入手,对电液执行系统的工作特性进行了理论分析、仿真分析以及试验测试。首先,对阀门内部结构和系统工作原理进行了分析;然后,建立了该电液执行系统的数学模型及仿真模型,经试验验证了该仿真模型的可行性与准确性;最后,探究了流量匹配阀的单因素结构参数对电液执行系统工作特性的影响规律,设计并进行了正交试验,得到了可选范围内的最优结构参数组合方案。研究结果表明:流量匹配阀的阀座钢球密封弹簧预紧力、阀座钢球密封弹簧刚度以及阀口初始遮盖量等结构参数对电液执行系统的工作特性都有重要影响,最优结构参数方案相较于原方案,系统的响应时间由133 ms缩短为42 ms,定位精度由0.261%提高至0.096%,可有效缩短系统响应时间,提高系统定位精度,满足工程实际需求。

高流量吸氧在老年人呼吸系统健康管理中的作用

目的 观察在老年人呼吸系统健康管理中实施高流量吸氧的作用。方法 选取64例呼吸衰竭患者,经随机数字表法分为对照组(采用常规治疗)与观察组(采用高流量吸氧治疗),每组32例。对比两组血气分析指标、气道湿化效果及临床疗效。结果 观察组的血氧分压(95.26±4.35)mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)、血二氧化碳分压(36.81±1.43)mm Hg及血氧饱和度(94.39±3.82)%均优于对照组的(90.13±3.56)mm Hg、(41.26±3.21)mm Hg、(89.61±5.17)%,差异显著(P<0.05)。治疗后,两组的咳嗽难易程度、痰液性状评分均低于治疗前,且观察组的咳嗽难易程度评分(1.23±0.12)分、痰液性状评分(1.53±0.43)分均比对照组的(2.45±0.44)、(2.45±0.38)分低,差异显著(P<0.05)。观察组治疗总有效率96.88%(31/32)高于对照组的75.00%(24/32),差异显著(P<0.05)。结论 高流量吸氧应用于老年人呼吸系统健康管理的优势突出,尤其是对老年呼吸衰竭患者而言,能够改善血气指标,稀释痰液,强化临床疗效,值得重视并推广应用于临床中。

基于物联网的流量仪表智能标定系统设计

针对流量仪表因采用手工或半自动方式标定所造成的费时、低效等问题,设计了基于物联网的流量仪表智能标定系统。在物联网边缘通过数字化感知、边缘计算、数据网关,实现数据采集和传输,满足了各种标定设备的数据互联互通。根据流量仪表标定过程的特殊性,在云端建立了基于规则的流量仪表标定专家系统。通过数据共享、数据可视化等数字化、智能化的系统设计,模拟人类标定专家的思维过程。运用知识进行推理,根据不同的流量仪表产品,及时给出满意的标定解决方案。该方案赋能流量仪表的智能标定过程,实现了标定生产过程的全自动化。该设计使标定周期由原来的120min缩短到40min,提升了流量计生产装备智能化程度,提高了生产效益。