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大型复杂机电系统早期故障智能预示技术与系统
针对国民经济基础产业的大型复杂机电系统及其构件中常见多发故障,深入研究了早期故障智能预示理论体系与技术支持。研究成果归纳为数据获取、模型定义、数据分析、状态评估、混合智能决策等五项主要部分,涉及监测传感器的合理配置、信号采集与处理、数据管理、特征提取、信息融合、模式分类、状态评估、智能判别与决策预示的全过程。重点突破了解决早期微弱潜在故障的诊断和混合智能预示技术等急需解决的瓶颈问题,正确有效地揭示早期、潜在故障的发生、发展和转移,提供具有普遍意义的早期故障智能预示的理论与技术。从而为应急控制和维修管理提供准确、可靠的依据,满足国民经济发展的迫切需要。
西安交通大学 2021-04-11
反应与精馏强化过程的自动控制与性能优化技术
1.项目背景 化学反应器与精馏装置是石化生产过程中使用最为广泛的设备,也是最主要的耗能单元,反应器与精馏塔运行的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。反应与分离强化过程通常由多个单元耦合联接而成,其不仅涉及反应与分离能力的协同机制、多单元组合与系统整体运行效能的关系,而且强化过程具有强非线性、大滞后和多变量耦合特性,以及经济、环境与安全等不确定性因素的干扰,都对强化过程的平稳操作、协同调控与分级优化带来诸多的挑战。 采用反应与精馏强化技术,通过传质与传热的强化、物质流与能量流相互耦合,使强化过程具有大幅度提高反应转化率或选择性,降低生产能耗和污染物排放等优越性。然而这种集成优势只有在反应能力与分离能力动态协同作用条件下才能被充分发挥,而且强化过程具有多稳态、强非线性和多变量强耦合特性,这些都对强化过程的自动控制与优化理论提出了新的挑战。 采用传统控制模式,当系统受到干扰时,很容易引起反应与分离能力动态失调和工况发生大范围波动与偏移,造成产品质量不合格和能耗增加等控制难题。因此,在传统控制模式的基础上,探索反应与精馏强化过程的动态协同调控方法与动态优化理论,对解决集成装置的平稳操作与自动控制难题,切实提高系统运行品质,有效降低装置生产能耗和污染物排放方面具有重要意义 2.项目技术原理 南京工业大学绿色化工研究所,经过多年研究发明了不同工况反应与蒸馏集成技术,可根据不同体系的特殊要求,实现不同工况反应与精馏的最佳匹配,解决了反应与蒸馏操作条件必须一致等问题。本项目在对强化过程机理模型、经济稳态优化和动态特性分析的前期研究基础上,研究反应能力与精馏能力的动态协同调控新方法和强化过程的分级优化理论,提出反应与精馏强化过程一体化设计思想,对传统多单元生产过程具有很好的借鉴作用。项目针对反应与精馏过程自动控制系统设计与性能优化调节方面主要开展以下技术: (1)反应与精馏强化过程多变量自动控制方案的设计与性能分析 在对反应与精馏过程机理建模、经济稳态优化设计和动态特性分析基础上,采用稳态增益矩阵和奇异值分析方法,合理选择过程被控变量和操作变量配对模式,运用传统控制策略设计反应精馏强化过程多变量自动控制方案,采用ASPEN PLUS流程模拟软件和ASPEN DYNAMIC模块进行控制方案的动态模拟测试,并根据实际工艺扰动情况,通过在动态流程模拟系统上分别加入不同幅度和方向的多种扰动和改变系统设定值,评价传统控制模式闭环系统性能,在此基础上,改进自动控制方案设计,确保设计的自动控制方案在实际应用中能够维持平稳有效运行。 (2)生产负荷自动调节和优化技术原理 反应与精馏过程的生产负荷经常随着市场需求的变化进行调整,负荷的变化将可能引起系统工况的波动,产品质量下降,能耗增加等问题,甚至造成系统不稳定而被迫停机。本项目采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制与传统控制相融合方法,实现反应与分离能力动态协同调控;本项目在多变量基础控制系统上,在关键控制回路增加设定值智能调节模块和多变量协调预测控制模块,分别采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制(Error tolerant DMC)与传统控制相融合方法,实现反应能力与分离能力动态协同调控,使系统获得了良好的跟踪性能和鲁棒性。解决传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调,导致产品质量不合格、能耗和污染物排放增加等控制问题。在多变量协调预测控制模块设计中,对于反应器出口成分和产品质量等不可在线测量的关键变量,采用机理模型和经验模型建立产品成分软测量模型,实现对产品成分、反应转化率等不可测被控变量的在线估计。 (3)反应与精馏强化过程的系统性能优化技术 在经济稳态优化设计前期研究基础上,开展多目标多约束动态优化与多变量跟踪控制相结合的分级优化理论研究。在上层多目标多约束的动态优化设计中,是以能耗和操作成本最小为优化目标,以质量、尾气/废液排放和过程动态模型等为约束条件,采用多目标优化算法对强化过程的关键操作参数进行动态优化计算,给出工况最优调节方案。根据多目标动态优化给出的关键参数设定值最优调节方案,采用设定值多步长滚动优化给出多变量预测控制的参考轨迹,通过多变量协调预测控制和基础控制回路的跟踪调节,使系统输出快速跟踪设定值的最佳操作值,实现工况优化与平滑调节,确保系统维持高品质运行特性,从源头降低工况大范围波动和事故发生的概率。 3.关键技术路线 项目针对反应与精馏过程,融合了化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术,采取理论研究、模拟实验和工业应用相结合的技术路线,如下图所示。项目分别开展反应精馏过程的多变量基础控制系统设计、反应与分离能力动态协同调控新方法、强化过程分级优化理论研究,并将项目成果融合,开展不同工况反应与精馏强化过程的一体化工程设计,研制一套流程模拟综合实验平台,进行模拟验证和工程应用研究。 4.项目技术特色和创新性 (1)针对反应与精馏强化过程,在传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调和工况偏移,导致集成优势难以充分发挥工程问题,项目提出将设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制、多目标多约束动态优化与传统基础控制相融合的动态协同调控新方法与分级优化理论,在反应与分离动态协同作用下实现工况的优化与平滑调节,确保系统维持高品质运行特性。 (2)项目沿着学科交叉与融合方向,将化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术相结合,提出不同工况反应与精馏强化过程流程模拟、控制系统设计与集成优化理论相结合的一体化工程设计思想,并在常压反应与减压精馏集成的甲苯氯化反应精馏工业装置上进行工程应用研究,解决装置自动控制与平稳操作等实际控制问题,发挥强化过程高转化率/高选择性、低能耗的集成优势。
南京工业大学 2021-01-12
XM/CPR200自动体外模拟除颤与CPR模拟人
XM/CPR200自动体外模拟除颤与CPR模拟人训练组合   XM/CPR200自动体外模拟除颤与CPR模拟人训练组合在XM-AED98D的基础上增加了半身CPR训练模拟人的功能,适用于高等医学院校、护理学院、职业卫生院校、医院医师进行BLS训练、教学使用,熟悉BLS的急救过程和步骤,掌握AED的使用方法。   一、AED模拟除颤仪功能: ■ 自动体外模拟除颤仪设计符合人机工程学,打开盒盖则设备开机,关闭盒盖则设备自动关机,具有单键除颤功能操作,面盖背部可存放AED电极贴片。 ■ 模拟急救现场AED的工作流程,但无高压电击除颤工作,全程中文语音提示,指导学员熟悉BLS的工作流程及AED使用要点。 ■ 自动侦测除颤电极片的贴敷位置是否正确,学员通过反复使用模拟AED可以熟悉电极片贴敷位置。 ■ 系统内置12个脚本(一次除颤的室颤、多次除颤的室颤、反复颤动的室颤、发现并解决故障-电极片松动、发现并解决故障-触碰病人、发现并解决故障-电池电量低、非除颤心律、二次除颤的室颤、三次除颤的室颤、室颤、发现并解决故障-电极片松动-电池电量低、发现并解决故障-触碰病人-电池电量低),可模拟不同情景的急救现场情况,并且全程语音提示指导训练者完成BLS训练,可以根据需要暂停或继续BLS过程。 ■ 故障模拟功能:通过遥控器选择可以进行情景模拟的语音提示,包括:除颤过程有其他人接触病人身体、贴片位置错误、贴片位置正确、无需除颤、需要除颤、机器故障、电池电量低等。 ■ 电量管理功能:AED训练器自动侦测电池电量,当电池电量不足时,系统将有“电池电量低,请更换”语音提示。在两次AED期间,系统处于待机状态,进入省电模式,开机后如果3分钟内无任何操作,系统将自动进入关机状态。   二、半身CPR模拟人功能: ■ 本模型为成年男性上半身,采用高分子材质,肤质仿真度高。 ■ 解剖标志明显,具有仿真的头颈部,头部可水平转动,有利于清除异物。 ■ 胸部体表标志明显(胸骨角、乳头、剑突等),便于胸外按压的操作定位。 ■ 心肺复苏术:仰卧位,头可后仰,便于清除呼吸道异物,可进行胸外按压。 ■ 可进行口对口人工呼吸或者使用简易呼吸器辅助呼吸,有效人工呼吸可见胸廓起伏。 ■ 瞳孔示教:观察双侧瞳孔散大与缩小。 ■ 模拟标准气道开放。 ■ 可进行人工手位胸外按压,正确的按压深度5-6cm。 · 按压深度正确,有正确蜂鸣音。 · 按压深度过大,有报警蜂鸣音。 ■ 可进行人工口对口呼吸(吹气),吹入的潮气量大小通过观察胸部的起伏来判断(潮气量标准≤500ml/600m-1000ml≤)。 ■ 操作周期:按压与人工吹气30:2(单人或者双人),完成五个循环周期CPR操作。 ■ 操作频率:100-120次/分。 ■ 操作方式:训练操作。 ■ 供电方式:采用电池供电。   三、标准配置: ■ 半身心肺复苏模拟人:1台 ■ AED自动体外模拟除颤仪(训练专用):1台 ■ AED自动体外模拟除颤仪(训练专用)电源适配器:1个 ■ AED自动体外模拟除颤仪(训练专用)电板片:2副 ■ AED自动体外模拟除颤仪(训练专用)遥控器:1个 ■ 手提式帆布包:1个 ■ 呼吸面膜:1盒 ■ 可更换脸皮:1个 ■ 可换肺囊装置:4个 ■ 操作指南光盘:1张 ■ 复苏操作垫:1个 ■ 说明书:1册 ■ 保修卡合格证:1张
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
基于本体模型的网络化控制系统入侵检测方法及系统
本发明公开了一种基于本体模型的网络化控制系统入侵检测方法及系统。该方法构建网络化控制系统本体模型,基于该模型进行入侵检测,并权衡决策后得到最终检测结果。系统包括主节点,多个从节点,和负责消息传递的工业通信网络;主节点负责完成自身的主机活动审计数据的收集、所有网络报文的收集、主节点对应的控制闭环流的检测、控制对象检测、整个系统所有节点主机活动审计数据的检测、网络活动检测以及检测结果的协调;各从节点负责完成该节点对
华中科技大学 2021-04-14
洗衣机离合器之离合轴的自动上料装置
洗衣机离合器之离合轴的自动上料装置,包括储料架和上料架,储料架的上部并列设置有可互联升降的左料箱和右料箱,左料箱和右料箱包括料箱架和倾斜地插装在料箱架上的活动料仓,活动料仓上并排设置有多条供离合轴滑行的第一滑轨,上料架上端设置有两个并行工作的上料仓,上料仓上并排设置有与第一滑轨对应衔接的第二滑轨,第一滑轨和第二滑轨的横截面呈与离合轴配合的“凸”形,各条第二滑轨上设置有用于拨动离合轴向前运动的拨轮,拨轮由拨轮电机驱动间歇性60度旋转,最前端的横向一排离合轴在推力及重力作用下落入到出料导向口内。优点:仅靠一台拨轮电机就能实现离合轴的自动上料,可显著减轻工人劳动量,并可与离合轴传送链配合使用。
浙江大学 2021-04-11
联合收割机高位卸粮及自动回位装置
本发明提供一种联合收割机高位卸粮及自动回位装置,包括粮箱,粮箱上设有卸粮机构,驱动机构、控制机构,卸粮机构包括竖向粮筒、下回转座、上回转座、横向粮筒和卸粮口,竖向粮筒内设有第一输送搅龙,横向粮筒内设有第二输送搅龙,下回转座与竖向粮筒的上端可转动连接,下回转座能在水平方向上转动,上回转座与下回转座转动连接,上回转座能在竖直方向上转动,上回转座和下回转座内设有横向输送搅龙,横向粮筒与上回转座固定连接,卸粮口安装在横向粮筒的外端,驱动机构包括微型电机、液压油缸以及行程限位点,控制机构控制微型电机和液压油缸,调节卸粮口的位置。本发明结构简单,易于实施,可靠性强。
浙江大学 2021-04-13
一种强夯机夯头高度自动提醒报警装置
本实用新型公开了一种强夯机夯头高度自动提醒报警装置,包括强夯机和连接件,所述强夯机的吊臂顶部设有钢丝绳,所述连接件顶部设有的滑轮与钢丝绳滑动连接,所述连接件的底端安装有挂钩,挂钩上挂设有夯锤,挂钩的左侧销接有脱钩器,所述连接件的左侧焊接有安装板。该强夯机夯头高度自动提醒报警装置,油泵控制开关、中央处理器、对比模块、微处理器和油泵的配合,能够对油缸的活塞杆伸出距离进行锁死,防止驾驶员在夯锤未到达合格高度而利用油泵控制开关来控制夯锤落下,保证了工程的质量,当夯锤未到达合格高度而驾驶员按下油泵控制开关时,
安徽建筑大学 2021-01-12
核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测方法及装置
一种核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测方法及装置,包括设置若干无线传感器节点、中继模块和 数据处理模块,对中继模块,将接收天线放置于穹顶中间护栏上,接收所有无线传感器节点采集的测量 数据,通过高频传输电缆在穹顶中间与女儿墙间建立信号链路,将发射天线安置在女儿墙外转发测量数 据;数据处理模块包括第四无线传输模块和终端设备,第四无线传输模块和终端设备通过数据电缆连接, 将第四无线传输模块放置在能够与中继模块的发射天线通视的位置,接收发射天线转发的测量
武汉大学 2021-04-14
储能系统与火电机组联合参与二次调频的控制策略与系统
1. 痛点问题 储能系统与发电机组联合参与电网二次调频是目前已商业化应用的储能运营模式。以锂电池为代表的储能系统具有响应速度快、双向功率调节精度高的优点,投资较小规模的储能系统就可以使得火电机组的调频性能得到明显提升,在按性能指标计算补偿费用的调频辅助服务竞争中具有明显优势,可以获得可观的收益。为节约投资成本,通常配置储能系统的功率仅为火电机组额定容量的3~5%,储能按额定功率持续放电的时间不到1小时。 目前储能系统基本采用“外挂”的形式与火电机组联合调频,储能系统需根据火电机组运行情况优化自身的充放电功率。由于储能系统能量受限,剩余电量可能处于过高或过低的状态而影响其可用性和使用寿命。在储能进行能量恢复的时段,无法有效跟踪电网的调频指令。由于电网调度发送给发电机组的调频信号是随机的,因此储能系统需要有智能的自适应控制策略。 2. 解决方案 本项目技术成果针对电网调度AGC指令的特点和火电机组的运行特性,通过设计储能系统与火电机组联合运行方案,综合考虑储能系统的运行状态和约束,实现储能系统与火电机组联合的优化控制。
清华大学 2021-10-26
一种集成除尘器装置与除尘方法
本发明公开了一种集成除尘器装置与除尘方法,其中该装置包括旋风除尘器、填料过滤除尘器和布袋除尘器,旋风除尘器包括旋风进气口、旋风筒体、出气口和出灰口;填料过滤除尘器包括填料支撑孔板、填料过滤进气口和填料过滤出气口;填料过滤进气口与旋风除尘出气口连接;填料过滤的出气通过布袋除尘器的存灰板直接进入布袋除尘器;待除尘的气流通过旋风除尘进气口进入该集成除尘器装置,在经过旋风除尘器和填料支撑孔板后最终到达除尘布袋。本发明利用旋风除尘方式、过滤除尘方式和布袋除尘方式各自的特点,使三者相互配合,能够充分除去气流中的
华中科技大学 2021-04-14
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