基于SIR模型重构医院保障设备监控预警系统

医院智能楼宇的建设离不开精细化的管理。后勤系统众多,对各系统运行状态进行实时监控,保障医疗秩序的安全稳定开展,需要楼宇自控系统合理分配监控点位。点位分布的过多,会造成成本增加;分布过少,起不到全面监控的效果。借助管理工具查找预警信息规律,找出系统运行风险的阈值和极值,实现点位重构,并对不同风险程度的点位采取不同的管理措施,从而达到降低成本、降低风险、优化运维的最终目标。

混合能源直流微电网能源优化管控策略研究

混合能源直流微电网在快速跟踪负载方面具有较大优势,弥补了固体氧化物燃料电池(solidoxidefuelcell,SOFC)直流微电网功率跟踪缓慢的问题。现有能源管控策略重点关注能源分配,对系统效率、运行安全性和燃料亏空方面缺乏相关研究和成熟策略。为此,提出了一种混合能源直流微型电网能源优化管控策略。首先,搭建了混合SOFC直流微电网模型。其次,采用最优操作点(optimal operating points,OOPs)实现最大效率,然后采用平均电流控制模式保证稳定的电力供应。最后,设计了基于SOFC电流的时滞控制算法来避免燃料亏空。实验结果表明,所提出的能源优化管控策略具有时间响应迅速、输出效率高和热特性良好等优势。

运销分离下的天然气管网运输能力分配优化研究

基于中国天然气管网当前采用的合同路径法,即“点对点”交易模式,提出一种适应于多气源多用户的管网基础设施容量分配优化方法,采用分布式优化策略对托运商子模型与管网公司子模型进行迭代求解,最终实现各托运商输气计划与天然气管网调度能力的匹配。结果表明:提出的分布式优化策略能够协调多方利益,托运商单位天然气成本仅与气源及用户位置分布相关,能够一定程度上保证分配结果的公平性;中国天然气管网区域间仍存在输送瓶颈,运销分离将导致管输路径及容量的激烈竞争,引发天然气管输合同拥塞问题,造成局部管道负荷率较高;在实际案例中管道基础设施容量的市场化分配导致托运商购气成本增加6.94%,管输服务费用增加10.18%,总体运营成本增加了6.80%,提高了管网公司收益,但不利于降低终端用户成本。

基于YOLOv5s改进模型的堆叠螺栓抓取研究

在当前工业的螺栓生产过程中,堆叠螺栓的分拣工作依然需要人工完成,不仅工作效率低,而且会导致大量人力资源的浪费。针对这一问题,对YOLOv5网络模型进行了改进,提出了SE_YOLOv5网络模型。首先,在原网络的Neck部分删除了P′1特征层,减小了网络对浅层信息的提取,在不影响对大尺寸目标检测的前提下,提高了网络检测的实时性;然后,改进了Backbone模块,通过添加压缩与激励(SE)注意力机制,使网络更高效地聚焦于图像中的重要部分,增强了网络对堆叠螺栓检测的准确性;最后,提出了检测框重叠最小法,减少了抓取时夹爪与非目标螺栓的碰撞,并对螺栓检测框进行了抓取点位姿优化,提高了抓取的成功率。研究结果表明:SE_YOLOv5网络对堆叠螺栓检测的平均精度为86.5%,平均速度为13.02 FPS;相比于原YOLOv5s网络模型,SE_YOLOv5网络在检测精度上提升了1.2%,在检测速度上提升了2.71 FPS;相比于其他检测模型,SE_YOLOv5也具有更高的检测精度和检测速度。抓取结果证明,该模型能用于有效地指导机械臂进行螺栓抓取操作。

黏性条件下基于导叶和叶轮匹配关系的多级导叶式离心泵PAT性能预测

在实际流程工业中,用单级蜗壳式离心泵反转作透平无法有效地从高压液体系统中回收能量,需采用多级导叶式离心泵反转作透平来回收这部分能量,而现阶段理论不能预测多级导叶式离心泵在透平工况下最优工况点性能参数。此外,离心泵作透平回收液体余压能量时,实际流道内液体往往具有一定的黏度,介质黏度的变化会导致其在透平工况下最优工况点的性能参数较介质为清水时会有差异。为研究实际工业流程中多级导叶式离心泵的选型问题,借鉴离心泵叶轮和压水室的匹配原理和ISO国际标准《输送黏性介质离心泵的性能修正》的修正方法,理论推导了黏性条件下基于导叶与叶轮匹配关系的性能预测公式,得到介质为黏性液体时泵工况与透平工况之间的流量之比与扬程之比,通过数值模拟的方法验证理论推导的准确性。结果表明,性能预测公式得到的流量之比与数值模拟方法得到的流量之比的误差在4%~6%,而扬程之比与数值模拟结果之间的误差在2%~7%。证明研究可为多级导叶式离心泵作透平用于回收黏性液体中余压能量时的选型提供依据。

增程式动力系统发动机运行策略优化研究

为进一步明晰自由度高的增程器系统中发动机运行策略对增程式电动汽车经济性的影响,明确发动机性能优化对整车性能提升的潜力,基于GT-SUITE仿真平台,结合能量流详细分析了发动机线工况和点工况运行策略对整车经济性的影响,并对比分析了发动机性能优化前后的整车性能。结果表明,发动机以点工况运行得到的整车基于中国轻型汽车行驶工况(China light vehicle test cycle, CLTC)油耗更优,相比于线工况下整车CLTC油耗,基于点工况整车CLTC油耗可降低至0.038 24 L/km。以增程器系统最优效率点作为发动机工作点的策略相对单一,不利于整车油耗的改善,相比于最佳值恶化0.81%。性能优化后的发动机在高效区可实现更大的功率输出,整车CLTC油耗均得到改善,最佳值从0.038 24 L/km降低至0.036 64 L/km。

市域(郊)列车折返点选择与运行优化

为优化运营和提高城市化进程中市域(郊)铁路的服务质量,深入探讨列车折返点选择的关键影响因素。首先,分析客流需求、行车条件和运力资源等主要影响因素;其次,基于这些因素,构建一个综合目标为最小化乘客总等待时间和车辆运行公里数的折返点选择模型;再次,选取上海市轨道交通市域线机场联络线作为实证研究对象,进行详细的模型验证和案例分析;最后,结果显示,通过将张江站设定为小交路折返点,并在虹桥站—上海东站区段的早高峰时段每小时开行7对列车,不仅显著减少了乘客的候车时间,还有效降低了运营成本。

计及变压器与SOP损耗特性的柔性互联配电网优化调控策略

基于智能软开关(SOP)的柔性互联技术为解决现有配电网中潮流复杂、轻重载等问题带来了新的机遇。然而,既有SOP优化调控策略仅以线损最低为优化目标,忽略了变压器与SOP等关键设备的损耗变化特性,无法实现系统的最优运行控制。为此,文中提出一种计及变压器与SOP损耗特性的柔性互联配电网优化调控策略。首先,分析SOP与变压器的损耗特性,得到了两者效率特性曲线;然后,建立了改进损耗灵敏度模型以确定SOP最优接入位置,建立了上层以年度综合费用最低、下层以系统综合损耗最低为目标的双层优化模型,确定SOP最优安装容量,并由下层优化模型实现SOP、变压器以及网络线路损耗的综合优化;最后,基于IEEE 22节点与IEEE 15节点互联系统进行验证。结果表明,所提调控策略相比既有策略更具优势,可大幅降低系统综合损耗,解决系统轻重载问题并提升其运行经济性与可靠性。

盘管内冰浆换热特性试验研究

为了探明冰浆输送过程中换热规律,搭建冰浆流动换热测试试验台,试验研究了入口含冰率、管径以及流速对冰浆换热特性的影响规律。结果表明:冰浆的换热量随流速和管径的增大而增大,随含冰率先增大后减小,且存在极大值,此时冰浆流速为2 m/s,入口含冰率为6%,最大换热量为3.02 kW;以换热阻力比(单位管长换热量与压降的比值)为评价标准寻找冰浆流动的最佳状态点,发现当管径为20 mm、流速为0.5 m/s且入口含冰率为6%时,换热阻力比达到最大,最大值为16.42 W/Pa,此时达到冰浆流动换热过程的最佳工况点,单位阻力耗散能量下所能提供单位管长换热量最大。研究结果可为冰浆在盘管内输送过程中出现分层、聚集和冰堵等问题的解决提供参考。

延迟焦化装置加热炉在线蒸汽清焦技术工业应用总结

对延迟焦化装置加热炉在线蒸汽清焦技术进行了优化改进,在切断加热炉渣油进料阶段采用快速降温和快速升温的方法,清焦过程中取消变温操作,采用高温蒸汽进行恒温剥焦。总结了在线蒸汽清焦技术的基本原理、设计要求、操作内容及其在中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司3号延迟焦化装置的应用情况。控制恒温蒸汽剥焦前的降温和升温速率是清焦工作的关键,正确判断清焦过程中的压力变化有利于掌握清焦进程。采用在线清焦技术的延迟焦化加热炉一般使用4管程或6管程;辐射段炉管应选择Cr9Mo或以上级别材质;清焦过程中蒸汽流量控制在2.5~3.5 t/h,炉管表面温度控制在670℃左右。清焦后,1号、2号管程炉管表面温度分别平均降低78,65℃,入炉压力分别降低0.11,0.06 MPa,清焦效果显著。

考虑移动储能接入的柔性配电网运行优化策略

分布式电源的高渗透率接入使得配电网运行波动性剧增,潮流流向多变,并可能带来电压越限、功率倒送、经济性差等问题。针对上述问题,挖掘智能软开关、移动储能等新型电力电子装置对柔性配电网的调控潜力,提出了一种考虑移动储能接入的柔性配电网运行优化策略。首先,对柔性配电网中多类型设备进行建模,通过智能软开关直流环节接入移动储能,建立了含移动储能接入的智能软开关模型。其次,计及系统潮流约束、柔性设备运行约束、移动储能运行约束等多类型约束,以最小化电网运行成本为目标函数,提出了考虑移动储能接入的配电网运行优化策略。最后,利用改进的IEEE 33节点配电网进行算例测试,验证了所提方法的有效性并分析了所提方法对高比例分布式电源接入下配电网运行经济性的提升效果。

空气源热泵热水机除霜控制性能评价研究

空气源热泵在冬季制热运行时面临着不同程度的结霜问题,良好的除霜控制性能能够有效缓解结霜对机组能效的影响。由于空气源热泵型式多样,结霜特性差异明显,目前尚无可量化的除霜控制性能指标,导致厂家缺少除霜控制方法设计准则,机组在实际供暖过程中“误除霜”事故频发。为得到可有效量化机组除霜控制性能的通用性评价指标,本文对来自不同厂家的9台不同本构配置的空气源热泵热水机进行了实验研究。通过对实验结果进行分析,揭示了最佳除霜控制点与本构配置之间的关系,建立了标准结霜工况与一般结霜工况下最佳除霜控制点预测模型,并基于最佳除霜控制点和不同制热能力衰减率下机组性能参数变化,提出以“偏移最佳除霜时间-15%”(下限)与“制热能力衰减率20%”(上限)作为评价空气源热泵机组除霜控制性能的指标范围。

解复杂多峰优化问题的双引导机制灰狼算法

为解决复杂多峰优化问题高质量解难以获取的难题,分析灰狼算法解此类问题时易陷入局部最优的原因,提出一种解复杂多峰优化问题的双引导机制灰狼算法。对于当前适应度较好的个体,沿用传统灰狼算法引导机制探测个体,保留其局部搜索能力强的优点;对于适应度较差的个体,通过动态选择稀疏点算子或偏向差分变异算子的引导机制探索解空间新区域,增强灰狼算法跳出局部最优的能力。实例仿真计算结果表明,该算法所获计算精度优于相比较的其它算法。特别是Wilcoxon假设检验结果显示,其分别以96.67%、97.43%、93.15%的显著性优于传统灰狼算法、粒子群-灰狼混合算法及选择性反向灰狼算法。

基于改进鲸鱼算法的转油站运行参数优化

针对油井采出液含水率不断增加,转油站集输系统效率低、能耗高的问题,对转油站集输系统进行运行参数优化。以掺水温度和掺水量为决策变量,生产能耗费用最低为目标函数,建立转油站运行参数优化模型。采用人工设计与佳点集原理相结合的种群初始化策略和引入非线性收敛因子等机制对传统鲸鱼算法进行改进,以大庆PH2转油站为例,采用改进鲸鱼算法对运行参数进行优化,结果表明,改进后的鲸鱼算法综合性能明显提高,并且优化后转油站掺水温度降低9℃,掺水量减少450 m 3/d,日均耗气量下降14.68%,日均耗电量降低34.1%,总体运行费用降低了21.5%,优化效果良好。研究成果可供类似工程参考。

基于激光雷达的直升机吊篮法带电作业方法研究

为提高带电作业中输电塔故障检测率,提出基于激光雷达的直升机吊篮法带电作业方法。采用直升机吊篮激光雷达采集输电塔点云数据。利用权重局部优化投影算法去噪。使用D-S理论分类多种特征,计算特征相似性,判别异常点云数据。试验结果表明:基于激光雷达的直升机吊篮法带电作业方法在存在噪声、遮挡物的多种检修工况中,对输电塔的故障信息检测率均高于90%,可以满足使用需求,且适用性好、抗干扰性显著。

LNG船舶船岸匹配及实操要点研究

船岸匹配校核是船舶安全靠泊、离泊及进行高效作业的重要保障。文章通过对LNG船舶靠泊开展装卸作业前船岸匹配校核程序进行确认与分析,归纳总结匹配校核的基本流程,重点就如何开展船岸间信息交换、资料收集和系泊分析等,指出作业中实际操作的控制要点,突出船岸匹配校核的重要性及必要性。同时针对靠泊船舶装卸作业过程中实际操作环节监控、船岸安全检查、港口国安全检查及已通过匹配校核的船舶长期未到港的复审工作提出要求及合理建议,列举匹配校核不充分导致作业中出现的问题并给出针对性处理措施,以指导其他岸站充分开展匹配校核工作、进行船岸界面安全检查及港口国安全检查,安全高效完成靠泊船舶的对接、作业、离泊及再次靠泊等相关工作,提高岸站的船舶作业效率,实现泊位运行的最优化。

地热供暖系统运行分析及优化要点研究

为解决地热供暖系统运行过程存在的问题,本文从实践角度出发,分析地热供暖系统的运用现状,并提出优化控制策略。结果表明,除了要针对出现的问题采取调节处理措施外,还要从管理角度入手规范用户行为,进而降低失水率影响,以此提高地热供暖系统运行的可持续性。

采用奇偶点图上作业法的快递配送路径优化研究

介绍了路径优化问题的研究现状,基于某营业点物流配送路线上的相关资料和数据,采用奇偶点图上作业法对该区域的配送路径进行优化,通过对比路线的距离和配送时间,得出更加合理的配送路线,实现降低配送成本及提高服务质量的目标,同时对其他配送区域的优化提供有效的参考。

基于负荷最优分断点的工业园配电经济运行策略研究

探讨基于负荷最优分断点的工业园配电经济运行策略,通过合理地划分负荷分布,提高配电网络的经济性与可靠性。在工业园配电网络经济运行分析的基础上,通过理论解析和模型设计,提出了负荷最优分断点策略,并采用负荷预测模型、分断点判定算法以及最优负荷分配算法进行策略的优化设计。通过案例分析,验证了该策略在工业园配电网络中的实际应用效果,为提升工业园配电网络的经济运行水平提供了一种新的思路和方法。

变压器接小电阻抑制直流偏磁的网络优化配置

将多目标优化问题与粒子群算法相结合,提出了一种用于求解2个目标函数的优化算法,即双目标函数粒子群算法(two objective particle swarm optimization,TOPSO)。直流输电单极运行时产生的地电流会导致接地极附近交流变压器铁心磁饱和,影响变压器的安全稳定运行。变压器中性点经小电阻接地抑制直流偏磁时,会使邻近站的变压器中性点直流增大。基于该算法,对目标电网的变压器接入电阻阻值进行网络优化配置;避免某些变电站接地极电流过大或者接入电阻阻值过大。以泸州电网为例,并与NSGA-II算法的计算结果相对比,验证了该方法的准确性和可行性。