化工自動化及儀表

2024年05期

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《化工自動化及儀表》創(chuàng)刊于1965年，是中國化工科學研究院主管，天華化工機械及自動化研究設計院有限公司主辦的工業(yè)應用性科... 展開

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污染源煙氣中濕度現場標定技術現狀及應用綜述 摘要介紹污染源在線煙氣用濕度發(fā)生標定裝置的技術原理及現狀，提出了適用于現場應用的便攜式濕度發(fā)生裝置的要求：發(fā)濕響應速度快、大流量、高精度、可量值溯源、便于攜帶等。對國內外不同機理的便攜式濕度發(fā)生標定裝置進行了比較，并提出了未來發(fā)展的建議...

基于狀態(tài)觀測器的增量式預測控制 摘要通過狀態(tài)觀測器的狀態(tài)估計代替內部模型的狀態(tài)反饋，推導了基于狀態(tài)觀測器的增量式模型預測控制算法，通過增廣狀態(tài)估計實現實測的輸出反饋對內部模型進行修正；其次，當模型預測控制內部模型與實際被控對象存在模型失配時，得到存在模型失配的閉環(huán)系統...
基于快速動態(tài)矩陣控制的抗積分飽和方法 摘要積分飽和在閉環(huán)控制系統中是一個不可忽視且非常常見的工業(yè)現象，它會導致閉環(huán)系統控制品質降低甚至引起閉環(huán)不穩(wěn)定。傳統采用二次規(guī)劃（QP）的QDMC技術往往會消耗大量計算資源和計算時間，并且難以在嵌入式系統中實現。為此，提出一種基于動態(tài)矩...
加熱爐差分進化分數階MPC-PIPD溫度控制研究 摘要針對加熱爐溫度控制系統干擾因素多、參數整定難的問題，提出一種基于模型預測控制和PID控制的穩(wěn)定高效溫度控制策略。首先，通過分數階微積分原理建立加熱爐模型，采用分數階模型預測控制（MPC）方法對系統進行預測和滾動優(yōu)化，以適應加熱爐溫度...
模型預測控制在1 030 MW超超臨界發(fā)電機組的應用 摘要介紹模型預測控制（MPC）在某1 030 MW超超臨界燃煤發(fā)電機組中的應用。MPC應用于該機組的協調控制（CCS）和主、再熱蒸汽溫度控制。所用MPC技術是模型辨識和預測控制一體化控制系統。模型辨識使用自主開發(fā)的多變量閉環(huán)系統辨識技術...

基于Res2Net-RetinaNet的活性污泥指示性微生物目標檢測 摘要活性污泥中原生動物、后生動物等指示性微生物是污水處理運行調控的重要指標。針對活性污泥微生物不同種類之間，小目標類微生物體型較小、微生物個體顏色背景和圖像顏色背景相似的現象，提出基于Res2Net-RetinaNet的活性污泥指示性微...
DCS控制器中先導式泄壓閥異常泄漏信號檢測 摘要在DCS控制器中，由于工作環(huán)境復雜，先導式泄壓閥的泄漏往往呈漸進過程，其影響的電壓信號表現為細微而持續(xù)的變化，傳統方法基于靜態(tài)或簡單統計特征進行判斷，難以捕捉因泄漏引起的微小動態(tài)變化，導致早期泄漏的漏檢或誤報。因此，提出一種針對DC...
基于CNN-WSVM的閥門粘滯檢測方法 摘要針對實際中粘滯與非粘滯數據不均衡問題，提出基于卷積神經網絡和加權支持向量機融合的閥門粘滯檢測方法（CNN-WSVM）。首先搭建仿真控制回路生成不同工況的回路運行數據，然后利用一維卷積神經網絡模型提取特征，再使用懲罰項系數可調的加權支...
面向渦輪葉片變形測量的旋轉適應性圖像匹配方法研究 摘要研究了超臨界二氧化碳渦輪發(fā)電系統葉片在工作情況下的變形測量方法。對于葉片變形測量可采用三維數字圖像相關法技術路線（3D-DIC），但是需要解決由于葉片切向變形和相機觸發(fā)誤差引起的區(qū)域旋轉圖像的匹配問題（2D-DIC部分）。針對旋轉圖...
基于非局部操作和多尺度特征聚合的圖像修復方法 摘要為有效解決修復大范圍破損圖像時存在的紋理模糊和整體語義信息不連貫的問題，提出基于非局部操作和多尺度特征聚合的兩階段圖像修復算法，在第1階段，邊緣重建網絡生成整體的邊緣結構信息；在第2階段，引入非局部操作機制進行紋理細節(jié)信息的修復。在...
摻氫天然氣管道泄漏危險介質激光檢測掃描方案研究 摘要為提高摻氫天然氣管道危險介質檢測效率，以流體力學為基礎，進行不同工況下危險介質激光檢測路徑設置分析，并在不同環(huán)境風速下對危險介質流體力學進行仿真研究。研究結果表明：隨著風速的不斷增大，泄漏口與激光器間隔距離變寬，激光距離5 m時的掃...

基于果蠅算法和卷積神經網絡的入侵檢測研究 摘要提出一種基于果蠅算法（FOA）和卷積神經網絡（CNN）的入侵檢測方法。FOA實現訓練數據的均衡，并結合新型CNN結構（1個輸入層、3個卷積層、2個池化層和2個全連接層）改善不均衡數據對入侵檢測的影響。研究使用了OpenStack數據...
基于知識圖譜的固體推進劑質量缺陷根因變量識別方法研究 摘要針對固體推進劑生產過程中機理復雜、工藝參數眾多，導致質量缺陷頻發(fā)的問題，提出了一種基于知識圖譜的固體推進劑質量缺陷根因變量識別的方法。首先通過歷史數據挖掘對質量缺陷進行預測，并通過SHAP模型對預測結果進行具體解釋。再將數據挖掘結果...
基于權重估計與混合多標準決策的帕累托最優(yōu)解篩選 摘要對于多目標優(yōu)化問題，傳統的多標準決策方法在求得帕累托最優(yōu)解集時就會結束。但在實際問題中，往往需要基于決策者的偏好從解集中選取單一的最優(yōu)方案。基于該問題，創(chuàng)新性地提出基于最小生成樹算法的權重學習方法，用于整合決策者的偏好，并結合層次分...
基于LSTM的多因素石灰窯煅燒帶溫度預測研究 摘要針對石灰窯煅燒過程易出現燃燒不平衡的問題以及石灰窯煅燒系統的滯后性，提出了大數據分析+神經網絡的解決方案。利用大數據分析對石灰窯多源歷史數據進行數據融合插補，采用多元線性回歸方程分析空間因素對溫度的影響，通過時間滑窗提取特征，在此基...
碳系填料環(huán)氧樹脂導電復合材料老化的電學自監(jiān)測 摘要為實現環(huán)氧樹脂導電復合材料老化情況的自監(jiān)測，在雙酚A型環(huán)氧樹脂中添加不同質量分數的碳納米管、碳黑、石墨烯，經力學、電學測試，優(yōu)選出碳納米管作為優(yōu)選填料，添加量0.3wt%。之后，對0.3wt%的碳納米管環(huán)氧樹脂復合材料進行加速老化實...
基于滑動窗口集成即時學習算法的ALD工藝壓強預測 1...
基于性能監(jiān)測的聚合冷凝器結垢RUL預測 摘要原子層沉積（ALD）設備被廣泛應用于半導體、新材料、光伏產業(yè)中制備高質量納米膜。針對制膜過程中關閉真空計，導致壓強數據缺失，無法判斷反應源是否通入及設備是否正常運行的問題，采用軟測量方法預測制膜過程中的壓強。為提高軟測量對不同工藝條...
基于改進多層感知機的工業(yè)過程微小故障診斷方法 1...
基于新型時空雙注意力模型的聚乙烯樹脂密度軟測量建模方法 摘要針對聚合反應氣相冷凝過程易造成換熱器結垢的問題，基于性能監(jiān)測，對聚合冷凝器結垢剩余使用壽命（RUL）預測方法建立了在線監(jiān)測系統。該系統利用實時采集的聚合冷凝器運行參數，對其相變過程性能參數進行計算和監(jiān)測，并基于性能指標對其低劣化趨勢...
多釜逆流硝化反應網絡變負荷動態(tài)特性仿真 摘要建立甲苯硝化多釜逆流反應網絡的動態(tài)仿真模型，研究反應過程變負荷時冷卻水階躍調整的方式對反應溫度動態(tài)穩(wěn)定的影響。針對冷卻水階躍形式s、冷卻水階躍幅度α、階躍持續(xù)時間tF 3個因素設計仿真實驗，利用腳本完成實驗變量輸入，提出了基于溫度偏...
一種煉化裝置控制回路與工藝參數故障預警系統 摘要針對煉化裝置中關鍵回路和關鍵工藝參數的異常，構建了一套故障預警系統。該系統由兩部分組成：基于支持向量描述的控制回路異常診斷，基于參數平穩(wěn)性判定和滾動數據SVDD的參數趨勢診斷。前者通過建立支持向量數據描述的超球異常檢測模型來診斷控制...

蠕動泵灌裝工藝穩(wěn)定性改進研究 摘要針對制藥和食品行業(yè)蠕動泵灌裝頭存在的裝量隨時間衰減的問題，分析影響灌裝精度穩(wěn)定性的機理，并設計了一款高穩(wěn)定性的擠壓式蠕動泵灌裝頭。擠壓式蠕動泵灌裝頭包含擠壓部分和截止部分，擠壓部分由擠壓活動塊和擠壓固定塊組成，可以通過調整兩個擠壓塊...
基于多尺度超聲成像的缺陷識別與量化分析 摘要基于超聲波能量衰減、傳播路徑等規(guī)律對管體賦存缺陷的形狀、材質、構型進行研究。利用回波信號特征開展多尺度超聲成像機理分析，提取缺陷的靈敏維度特征，可快速實現缺陷識別與定量檢測，提高超聲自動檢測精度，降低誤判率。關鍵詞超聲成像海底...
渤海油田高溫智能分注裝置可靠性研究與應用 摘要開展了高溫智能分注技術研究，結合永置式井下儀器長效工作的特點，開發(fā)了高溫智能分注工作筒。采用高溫電機驅動、耐腐蝕結構材料、高溫耐壓密封設計等技術，實現了高溫智能分注工作筒在150 ℃高溫注水井下的長期有效穩(wěn)定工作，提高了工藝可靠性，...
基于逆向檢測方式的儲罐呼吸閥在線檢測裝置研發(fā)應用 摘要儲罐呼吸閥在線檢測在實際應用中較難實現，主要是由于絕大部分儲罐與呼吸閥之間未設置隔斷閥和測試端口，導致無法有效隔斷和開展檢測。針對以上情況，基于呼吸閥的結構原理分析總結了逆向在線檢測的可行性，并自主設計組裝了一套基于逆向檢測方式的儲...
管殼式換熱器換熱過程對溫度波動控制的影響模擬 摘要管殼式換熱器管道中不同流速和不同流體密度的物質在流動過程中會引起流體不平衡，換熱過程復雜，導致部分管道內液體溫度出現波動，影響溫度控制效果。為了確保管殼式換熱器的出口溫度達到生產需求，針對管殼式換熱器換熱過程對溫度波動控制的影響模擬...
智能化煤層氣井技術研究及應用 摘要通過對煤層氣開采的單井全方位感知和全智能控制技術進行研究，形成了完善的煤層氣井全自動排采管控模式。從煤層氣井智能化的兩個方面進行了研究——對調節(jié)閥做了改進，對功圖算水技術進行了改良。應用結果表明：所提智能化煤層氣井技術在煤層氣井智能...
安裝傾斜對軸系推力軸承潤滑性能的影響 摘要針對金斯伯里平衡塊式推力軸承，給出了在軸線偏斜時各瓦塊的載荷分配方程。建立了推力軸承潤滑性能的計算模型，給出了最小油膜厚度、最大溫度、流量及功耗等潤滑性能參數的計算方法，獲得了軸線偏斜下金斯伯里推力軸承潤滑性能的計算流程。計算分析了...