考虑候机区拥挤的机场廊桥再分配优化研究

为缓解高峰时段机场候机厅内局地过度拥挤现象,对既有廊桥分配方案进行再优化,构建数学优化模型,以最小化各登机口候机区域客流密度最大值为目标,综合考虑停机位预分配方案、前后航班及相邻登机口航班时刻、候机厅面积等约束,在不影响廊桥利用率的前提下,优化候机区客流时空分布,避免因局地过度拥挤而诱增潜在的管理风险。鉴于模型的计算复杂性,运用遗传算法进行优化求解。实例计算结果显示:算法收敛性能良好;优化后候机区内局地的客流密度峰值下降近50%,候机厅资源利用均衡性明显改善,对应均方差指标降幅超过51%,表明所提方法实现了预期效果,可提升机场运行管理水平和服务质量。

广东省海上风电母港发展现状及规划布局建议

近10年,海上风电方兴未艾,广东省从近海逐步到深远海规模化开发海上风电,规划打造粤东、粤西1000万千瓦级海上风电基地,阳江、汕尾、揭阳、汕头先后启动海上风电相关物料码头、重大件设备码头以及运营维护码头建设,海上风电母港初见雏形。调研广东省海上风电母港建设和运营情况,对比分析国内外海上风电母港的发展现状,总结固定式风电机组和漂浮式风电机组发展对港口资源的使用需求,并结合广东省海上风电规划容量和沿海港口规划布局情况,基于集约、高效利用岸线和土地资源以及促进海上风电产业集群集聚发展的角度,提出海上风电母港规划布局建议,供海上风电母港选址建设和港口规划调整参考。

点融合系统航班进场排序优化元胞自动机模型

针对点融合系统中航班调度问题,构建航班进场排序的二维元胞自动机模型,模拟先来先服务(first come first service, FCFS)和滑动窗口(sliding window, SDW)策略下的航班排序过程,对比不同策略下的终端区运行效率。实验结果表明:若都采用FCFS,使用中国民航航空器尾流重新分类标准(RECAT-CN)代替现行尾流间隔,进场航班流在点融合系统中的总运行时间减少了98 s,运行效率提升了4.3%;若都使用RECAT-CN间隔标准,采用SDW优化后的航班进场序列,较FCFS的总运行时间减少了193 s,运行效率提升了8.5%;点融合技术和RECAT-CN间隔标准可以实现终端区运行安全和效率的同步提升。

多能互补发电系统故障识别与测距方法

随着大量新能源的接入,使得多端柔性直流系统(modular multilevel converter based multi-terminal direct current, MMC-MTDC)故障特征愈加复杂,快速准确的故障识别与测距是亟需解决的关键难题之一。为此,提出了一种风-光-储-蓄互补发电站经柔性直流输电外送系统故障识别与测距方法。首先,搭建风-光-储-蓄互补发电站经柔直外送系统,在此基础上,提出了一种Teager能量算子能量熵的新方法,利用测量点正负极Teager能量算子能量熵的比值构建故障选极及区段识别判据。接着,针对已识别的故障线路,提出变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)与Teager能量算子(teager energy operator, TEO)相结合的故障测距方法。最后,利用PSCAD/EMTDC进行仿真,结果表明所提识别方法可以准确判断故障所在线路,所提测距方法能在故障发生2 ms时间窗内实现故障测距,误差率不超过2.55%,并具有较高的耐过渡电阻能力。

故障检测与重构下基于AFTSMO的ROV三维航迹跟踪控制

针对传统的滑模观测器在缆控水下机器人(ROV)系统状态估计与故障重构过程中存在渐近收敛、无法及时准确重构故障信号的问题,提出一种基于自适应快速终端滑模观测器(adaptive fast terminal sliding mode observer)的故障检测和控制优化方法。建立带有推进器故障、未知外界干扰和模型参数不确定性等复合干扰的ROV系统故障模型;设计具有自适应特性的快速终端滑模控制器,保证所有的状态估计误差在有限时间内收敛;通过等效输出误差注入法对推进器引起的故障进行估计重构。采用Lyapunov稳定性理论验证控制系统的稳定性,仿真结果表明,所设计的故障检测方法能够快速检测和重构故障,保证ROV系统较高的跟踪精度,并通过实验验证了所提算法的有效性。

集装箱码头操作管理教学系统设计与实现

集装箱码头操作管理系统在港口作业中起着至关重要的作用,涉及业务种类繁多,技术实现复杂且操作与维护工作量大。为在院校中培养企业所需的集装箱码头操作管理系统人才,设计并实现了集装箱码头操作管理教学系统。该系统可以解决大专院校毕业生在实际系统应用、管理与维护等方面培训时间长的问题,对码头信息化人才的培养具有重要的作用和意义。

家用空气源热泵蓄热式热管散热器的自然对流传热特性

提出带蓄热材料的热管式自然对流散热末端新型式,在热管式末端的换热管上外加套管,管间填充蓄热材料。管内蒸气通过凝结换热,将热量传递给蓄热材料后再传递给外套管,外套管与室内空气进行自然对流传热和辐射传热,构造出新型家用空气源热泵系统。建立了带固体蓄热材料的热管式散热末端的传热模型,研究热泵系统启停过程,蓄热材料种类、厚度对温度分布随时间变化的影响;分析热泵系统的制热量、压缩机功率等宏观性能系数的变化规律。结果表明:固体蓄热材料中镁砖效果较好;热泵运行时间和蓄热材料外表面温度受蓄热体厚度影响,且存在一个临界厚度;当选取12 mm厚的镁砖蓄热材料时,带蓄热末端的家用空气源热泵运行12 min,供热时间26 min,表面温度变化在35~50℃。

基于动态系泊试验的码头可作业率研究

码头可作业率是分析、优化码头平面布置,衡量码头通过能力的重要指标。国际工程中,业主通常会根据生产运营需要,对码头可作业率的计算精度提出较高要求。针对传统年可作业天数法较难在长周期波和季风特点显著区域得到较为精准的码头可作业率的问题,本文介绍一种基于船舶动态系泊试验的码头可作业率分析方法,并结合国外某电厂配套煤码头实际工程进行了分析。通过该分析方法得到了精准的码头年可作业率和月可作业率,为方案的合理性论证提供了量化指标依据。该方法可为指导实际工程设计、节省工程投资提供有效手段和优化方向。

高等级生物安全实验室多核心工作间空调通风控制模式探索

简要介绍了高等级生物安全实验室的空调通风系统及消毒模式,同时为满足一组空调系统多核心工作间不同时间的终末消毒需求,探索了一种空调通风控制模式,并对控制方法原理进行了简要阐述。该控制模式在满足同一组空调通风系统下多核心工作间不同终末消毒需求的前提下,可降低运行能耗,并能满足应急检修及检测需求。

集装箱海铁联运运输组织优化研究综述

多式联运是集装箱运输组织的高级形态,而海铁联运作为两种运输批量最大的运输方式的组合,具有其他联运方式所无法比拟的规模与成本优势。近年来,随着中欧集装箱班列规模的不断扩大,我国海铁联运虽然得到了迅猛发展,但是与发达经济体20%~40%海铁联运占比相比较,我国占比不到3%还有巨大的增长空间。鉴于此,基于海铁联运运输组织优化的“软衔接”视角,从港站堆场资源配置协同、换装作业协同、班列开行方案优化三个维度对集装箱海铁联运相关研究进行梳理和评述,并提出潜在研究方向,以期对集装箱海铁联运的运输组织优化提供决策参考。

城市轨道交通信号系统临时控制中心方案研究

由于郑州市轨道交通第二调度中心建设工期滞后,导致新建全自动运行线路不能正常投入运营使用,亟需过渡方案以满足新建线路开通初期需求。以郑州市轨道交通10号线信号专业为例,提出利用备用控制中心作临时控制中心的过渡方案。通过介绍控制中心原方案,综合考虑方案可行性、运营风险、投资金额三方面研究临时控制中心方案。利用规划采购原放置于第二调度中心各线路控制中心的设备以及备品备件,通过借调搬迁使备用控制中心升级为临时控制中心,为各线路开通提供必备条件;当第二调度中心竣工接入,各线路再有序进行设备搬迁、调试以及网络割接,停用临时控制中心并恢复备用控制中心。方案通过设备借调降低了运营风险和投资成本,对郑州后续线路以及其他地区轨道交通建设具有一定的参考价值。

深水J形首端PLET安装分析

基于南海陵水17-2深水油气田开发,针对J形首端海底管道终端(Pipeline End Termination,PLET)安装,采用OrcaFlex软件开展数值模拟,研究波流载荷对安装系统的影响,以得到其作业窗口,并分析J形首端PLET安装过程中作业窗口的影响因素。结果表明,PLET在飞溅区和预着陆阶段比较危险,波浪周期约10 s波流同向横浪是安装作业的控制工况。研究内容为南海陵水17-2海底管道J形首端PLET安装提供了重要的技术支持。

液体散货码头在泊安全作业智能管控技术

目前国内液体散货码头的泊位安全管控仍依靠人工经验,难以达到全程化、一体化、无人化要求,船舶靠离和在泊作业环节存在诸多风险。随着液体码头专业化、大型化的发展,安全作业管控需要在新概念上采取更为有效的措施。基于波浪的精细化预报,提出一套液体散货码头的智能安全管控技术,对船舶运动进行预测,从而主动避险。提出船舶作业就绪度的概念,并以此对在泊作业各影响因素进行指标赋权,构建其安全评价模型,得到在泊安全判据。结果表明,该技术的应用为船舶安全作业窗口期的决策提供有力的科学依据。

考虑中转的集装箱码头多资源集成调度

为高效利用码头资源,提高集装箱码头作业效率,以大型转运港为背景,针对码头资源分配的战术决策问题,考虑到船期表稳定性、船舶间集装箱转运流量、泊位调度和堆场分配的相互影响,基于码头主动管理策略,建立了以所有集装箱转运任务完成时间最小化为目标的码头多资源协同优化模型。在此基础上,设计了一种基于禁忌搜索的人工免疫算法对模型进行求解,通过六种不同规模的数值实验,以及与遗传算法和人工免疫算法的比较实验,验证了模型和算法的有效性。通过多情景案例分析,检验了协同调度模型的全面性和优越性,情景分析结果表明,综合决策模型最小可缩短4.33%的转运作业时间,最大可缩短20.19%,为集装箱码头多资源分配提供了有效的解决方法。

数据中台关键技术在港口行业的应用研究

该文深入探讨数据中台技术在港口智慧安防领域的应用,从研究背景、关键能力、软件框架及应用分析等方面进行详尽阐述,着重阐述多港口智慧安防数据的采集、清洗、存储、转发的实用框架。基于此数据中台的相关技术方法,已在智慧安防总控平台、智慧照明及安全生产分析等领域得到初步应用和实际落地,为港口安防领域的多级平台架构模式提供有益的工程实践参考。数据中台为系统间的数据融合、能力融合及分析融合提供优质的前端计算服务和数据中心的信息共享与存储服务。

GIS断路器操作机构更换平台与操作方法设计

随着气体绝缘金属封闭开关设备在中国电力系统中应用数量日益增多,如何在有限的停电时间和空间内提高其操作机构拆装效率、保障其可靠性已引起广泛关注。首先分析气体绝缘金属封闭开关设备的组成和其断路器操作机构的安装要求;然后设计了一种断路器操作机构更换平台,重点涉及平台整体架构、电源与动力、操作终端与通信,并且研究了该平台具体操作方法;最后通过三维仿真,与传统常用手拉葫芦吊装设备进行了对比。结果表明,所设计更换平台操作方便灵活,能够避免现场高空作业、降低操作人员工作强度、提高拆装效率,具有推广应用价值。

基于RT-thread的精确时间同步系统设计

分布式智能采集终端需要一致的时间基准,用于多种数据和事件的时间标记。为满足智能采集终端对高精度时间同步的需求,选择IEEE 1588精确时间同步协议实现时间同步;设计基于纯国产32 bit双核微控制器HPM6750和以太网收发器RTL8211FS(I)-VS的精确时间同步系统,选用国产开源嵌入式实时操作系统RT-thread操作系统,实现在物理层获取时间戳来运行IEEE 1588协议;构建测试平台对该时间同步系统进行主从时钟同步精度测试。测试结果表明,设计在物理层获取时间戳时达到的时间同步精度在±250 ns以内,与在数据链路层获取时间戳时达到±10μs的时间同步精度相比较,有效提高了时间同步精度,可广泛应用于对时间同步精度有较高要求的智能采集终端。

基于多源数据融合的电力试验用移动作业终端应用

近年来,随着移动通信技术不断发展,各行各业均在朝着移动化管理方向发展。其中,电力企业信息化建设中移动现场作业成为重要环节。为了更好地服务电力现场作业,必须充分发挥移动作业终端的积极作用,最大程度地提高电力现场试验效率和质量。此外,考虑到电力现场试验所生成的数据种类较多、来源较广,为了提高信息处理效率,必须采用多源数据融合的方法,实现数据的统一传输和处理。基于此,提出了电力数据移动传递方案以及存储方案,采用将多源数据融合的方法,将数据信息统一上传到主站,用于作业现场的实时监控,实现作业现场的自动化管理功能。

基于计算物流与计算智能的多码头泊位堆场联合调度

针对同一地区邻近集装箱码头往往物流功能相似、货源腹地重叠、无序竞争突出和资源利用率较低等特点,本文重点探讨了隶属于同一组织内且位置相邻多集装箱码头的泊位-堆场一体化计划调度(multiple container terminal tactical berth and yard incorporate integrative scheduling,MCT-TBY-IIS)问题.基于计算物流,利用多重多背包问题将MCT-TBY-IIS抽象和分解为考虑泊位水深约束和出口集装箱可转港作业的多码头动态连续泊位分配和多码头周期滚动堆场分配两个中度耦合子问题,进而在计算物流面向问题探索的思想下,提出了面向层次嵌套结构的二阶段改进帝国竞争算法(hierarchical nesting oriented two-stage improved imperialist competitive algorithm,HNOTSI-ICA)对MCT-TBY-IIS进行求解优化.最后,面向我国东南沿海的典型多码头联合作业实例,遴选出面向帝国兴替的双同化帝国竞争改进算法和面向0-1背包问题的二进制帝国竞争算法组合应用于HNO-TSI-ICA,其在求解MCT-TBY-IIS时效果较好,且堆场作业子系统目标成本的结构较稳定,其不受计划期内港口负荷和计划周期长度的影响,其中,出口箱区集装箱水平运输成本的贡献度在堆场作业子目标成本的比重最大,稳定在83%左右.通过对MCT-TBY-IIS的建模与优化,可以发现多码头联合作业模式有较好的潜力帮助同一组织内邻近的多码头降本增效和提高核心资源的利用率.

智能农机作业信息采集终端设计

传统农业生产主要基于大量人力完成生产过程中的质量检测,存在实时性差及数据获取困难等问题。随着智能农业技术的不断发展,作业信息的实时、自动采集成为可能。该文以农机耕作深度作业质量监测为目标,以STM32F429IG为核心,结合传感器、GPS模块和通信模块设计了一种智能农机作业信息采集终端。该终端实现了对农机作业过程耕作深度的实时监测和数据采集,具有实时性强、数据准确、操作简便等特点,实现对农机作业过程的实时监测、数据采集和质量评估,为农业生产提供了有效的技术支持和数据支撑。研究结果可以为智能农机技术的推广和应用提供参考。