基于PLC的PEM电解水制氢系统设计

【目的】为实现碳减排目标，大力发展氢能已成为全球共识。电解水制氢系统和设备的发展是推动氢能源大规模推广的突破口。【方法】在“双碳”目标背景下，本研究提供了三种电解水制氢方法，并分析PEM电解水制氢理论。再结合可编程控制器（Programmable Logic Controller,PLC）的高可靠性、强适用性、编程简单等优点，围绕PEM电解水制氢系统结构和系统设计展开分析。【结果】本研究设计出一种基于西门子1200PLC控制的PEM电解水制氢系统。【结论】通过实时监测功能及交互式人机界面，可提高制氢系统的控制精度和可靠性。     

基于占空比调制的永磁同步直线电机直接推力控制策略

【目目的的】为了降低永磁同步直线电机的控制成本，本研究提出一种采用占空比调制实现电机直接推力控制的策略，只使用速度传感器即可实现电机的闭环控制。【方法】在传统直接推力控制策略的基础上，可推导出有效电压空间矢量和电机的推力波动间的关系。在此基础上，通过在一个控制周期内同时采用非零电压矢量和零矢量的共同作用，来降低电机的推力脉动。【结果】针对永磁同步直线电机的结构特点，通过仿真来分析其控制性能，结果显示该方法对降低电机推力波动有一定效果。【结论】因此，采用占空比调制策略能有效减小电机的推力波动。     

风电设备联储联备的探索与建议

【目的】分析目前风电设备联储联备存在的问题和困难，为风力发电企业实现提质增效目标，节约资金占用提供建议。【方法】以近年来国内某发电集团推进风电建设中在备品配件采购方面取得的实践经验为研究对象，列举联储联备的主要措施,剖析开展联储联备存在的机型繁杂、设备参数不透明、配件质量隐患等制约因素。【结果】通过创建风电设备联储联备的四种创新模式和前置采购区域化路径，提出了大联储概念，并基于信息化平台的风机配件联合储备管理方法，从风机厂家和市场监管角度提出了解决方案。【结论】随着风电产业迅速扩大，扩大设备联储联备的广度和深度是压降风电运营成本的有效手段，也是风电物资管理人员的共同课题。     

碳纤维成型设备联锁控制系统设计

【目的】为了解决碳纤维增强复合材料在模压固化过程中存在的温度与压力控制不能同步、自动化程度低等问题。【方法】本研究对传统模压设备及系统进行改造,增加模具内测温电阻,并通过I/O通信模块来实现模温机PLC控制器与液压机PLC控制器间的通信,使PLC程序根据模温机温度变化来控制液压机压力的大小。【结果】该设计可将物料温度实时反馈给模温机PID温度调节系统,解决固化过程中温度测量不准确、调节不及时的问题,实现温度与压力间的联锁,使固化过程中温度与压力实现同步。【结论】联锁控制系统使碳纤维增强复合材料模压成型工艺的自动化程度和生产效率得到提高,更具市场性和适用性。     

智慧城市生活体验馆钢结构设计分析研究

【目的】针对大跨度钢结构梁柱转换关键节点、超长结构楼板温度裂缝等问题，对智慧城市生活体验馆进行钢结构设计分析研究。【方法】基于关键节点的数值模拟、超长混凝土温度控制技术对超长混凝土楼板升温降温进行模拟分析。【结果】结果表明：本研究提出的大跨度钢结构梁柱转换关键节点构造加强措施方案科学合理，超长结构楼板温度裂缝控制措施在实践中能有效降低温度裂缝的出现。【结论】本研究为同类钢结构工程设计提供技术参考。     

分布式光纤测温系统在陈四楼煤矿的应用

【目的】介绍陈四楼煤矿分布式光纤测温系统的组成、原理、实施方法及应用效果。根据陈四楼煤矿井下现场状况，提出矿井分布式光纤测温的具体实施方法。【方法】该系统由光纤传感器、光纤仪表、可调谐噪声抑制装置、数据传输装置及远程服务器组成，能实现长距离、高精度、高可靠性的环境温度测量和实时在线显示，适用于煤矿井下各种精确温度测量任务。【结果】从应用范围来看，该系统可用于煤矿井下各种精确测温任务，如变电所电缆温度、机房硐室环境温度、大巷温度等。【结论】分布式光纤测温系统能有效测量煤矿井下温度，误差小。该系统结构简单，维护和使用方便，为煤矿井下光纤测温的研究提供新的解决方案。     

基于无线通信的多功能数字电表设计

【目的】基于智能电表发展需求，设计一款具有无线通信功能的数字电表。【方法】以STC89C52为硬件核心来执行电能的运算处理、信息的读取显示和开关的定时控制。同时，增加时钟电路、WiFi电路和开盖报警等功能，帮助人们通过手机查看家用设备用电消耗情况，具有一定的研究价值与应用价值。【结果】通过对所设计的多功能数字电表软、硬件联合调试，该系统可正常运行，能检测不同用电设备不同时间段的耗电量。【结论】试验结果验证了该多功能数字电表可有效地检测电能情况。     

红外双波段共光路消热差光学系统设计

【目的】为实现中长波双波段红外探测，同时满足系统轻小化要求，本研究设计一套红外双波段共光路消热差光学系统。【方法】该系统采用透射式共光路结构，使用锗、硒化锌和硫系玻璃等材料的组合来满足被动消热差要求。光学系统焦距为200 mm、F/#为2，工作波段覆盖范围为3～5μm、8～10μm，达到100%冷光阑效率。【结果】像质评价结果表明，该系统的调制传递函数在空间频率16l p/mm处的值大于0.5，在-55～+70℃宽温度范围内成像良好。该系统结构紧凑，总长度不超过120 mm。【结论】该共光路实现无热化和小型化的设计要求，具有一定的工程应用前景。     

基于Arduino的智慧农业大棚环境监控系统设计

【目的】为了提高农作物产量、生产效益及生产效率,同时实现大棚农业的自动化、智能化管理,以Arduino控制主板为核心,设计出智慧农业大棚环境监控系统。【方法】该系统通过温度传感器、光照检测传感器、土壤湿度传感器来采集大棚内的相关数据,并将采集到的数据上传到Arduino主芯片,通过对数据进行对比,实现自动化控制,调整大棚内的各项环境参数,使农作物达到生长最佳状态。【结果】当检测到温度不佳时,自动开启温度控制系统,进行散热或加热,调整大棚内温度,使大棚内的温度达到理想状态;当检测到光线不利于农作物生长时,自动开启光电控制系统来调整光照强度;当检测到土壤湿度不利于植物生长时,自动启动灌溉系统,直到土壤湿度达标才自动停止灌溉。【结论】经过试验测试,该系统对检测到的数据能快速处理,且控制模块的灵敏度高。智慧农业大棚可实现自动化、智能化管理,更符合现代农业大棚种植需求。     

受工业废水影响的城市河道部分特征及治理建议

【目的】消除河道治理过程中由于各种原因进入到河道中的工业废水对水生态环境的影响，实现目标水质的稳定。【方法】通过归纳治理过程中存在的问题，分析工业废水进入城市河道中的危害，并提出相关治理建议。【结果】通过先截污再分流、内源治理、构建良好的水下生态环境等多种方式相结合，有助于恢复水体的自净能力，实现良好的治理效果。【结论】工业废水进入河道后因其成分的复杂性极大地损害了河道生态，对工业废水入河的治理应实行先短期后长期的方式，通过源头治理和后期控制方可实现河道水质长期的稳定达标。     

酒精精馏塔解耦控制研究

【目的】分析酒精精馏塔的强耦合性及控制特点,提出一种解耦方式。【方法】通过对相关文献进行分析,选择合适的控制方案,将酒精精馏塔的多输入多输出控制系统拆分为多个单输入单输出控制系统,再通过搭建好的模糊控制器来完成解耦控制。与传统的PID控制方法相比,该方法具有相当的优势。【结果】在模糊解耦控制下,酒精精馏塔的模糊解耦控制反应更快,超调量控制效果良好。【结论】我国酒精精馏塔控制系统较为落后,采用先进的解耦方式能很好地解决生产过程中出现的超调量过大、反应过慢等问题。     

用于海上风电系统的耗能装置专利技术分析

【目的】大规模海上风电会对柔性输电系统的稳定性带来诸多挑战。本研究从专利技术的角度,对应用于海上风电发电系统的耗能装置的发展进行了研究和分析,以期为相关产业提供参考。【方法】通过专利检索对该领域国内外专利申请趋势、专利申请区域分布及主要申请人进行分析。【结果】针对该领域专利发展方向进行了一定的分析,提出改进对耗能装置的拓扑结构可增强故障穿越能力、将耗能装置安装设置在陆地更经济等建议。【结论】以上分析有助于技术人员了解该领域的发展情况,对于相关工作具有良好的促进作用。     

水库水电站非汛期优化调度系统应用研究

【目的】为实现水库水电站非汛期的合理优化调度，满足水库运行智能化调度功能需求。【方法】构建了水库水电站优化调度模型，并开发形成了具有优化调度功能的陆浑水库水电站优化调度系统。【结果】研究结果表明：优化调度系统可以实现水库水电站非汛期标准工况调度、期初和期末水位变化工况调度、来水及用水变化工况调度等工况的仿真模拟，从而可以制定相应的调度方案。【结论】研究成果可为类似水库水电站的非汛期优化调度提供合理的参考，指导水库水电站的调度运行。     

基于OneNET平台的农业大棚环境监测系统

【目的】在种植聊河“特早熟”黄花菜过程中，因对生长环境参数的把控不精确，导致作物产量低等问题，提出解决该问题的技术方案。【方法】搭建基于Arduino的、以中国移动OneNET物联网云平台为终端调配中心、通过WiFi模块进行通信连接的农业大棚环境监测系统。【结果】该系统已成功应用于聊河黄花菜植基地，结果表明，该系统可对农业大棚中的温湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数进行实时监测和上传，并对异常数据进行报警，提醒农户及时对生长环境进行调控。【结论】该系统操作简单，运行稳定，开放式云平台的应用能减少服务器架设，降低开发成本，有效满足农户需求，具有良好的应用前景。     

一种水砝码电梯载荷试验车的原理与应用研究

【目的】针对目前电梯载荷试验效率不高、劳动强度大等问题，提出一种更便捷的电梯载荷试验车检测方法。【方法】通过载荷试验车，将水箱、水砝码、进水、回水管路、盘管器、电动机、控制装置等试验设备进行有效整合，从而形成一个完整的检验检测设备。【结果】研究发现，该试验车可对95%以上的在用曳引式乘客、载货电梯开展1.25倍载荷试验，使用水砝码来代替目前电梯检验检测载荷试验中所用的金属砝码，基本上可解决现有电梯载荷试验检验技术中存在的弊端和问题。【结论】电梯载荷试验车的研发及投入，可对检验技术和方法进行改进，具有较高的推广价值和实用意义。     

贵定县绿豆坪滑坡成因及稳定性分析

【目的】查清绿豆坪滑坡形成原因，对其进行治理，以减少当地居民生命财产损失。【方法】在进行现场详细勘查及资料收集的基础上，采用物探、钻探及样品分析等手段，对绿豆坪滑坡影响因素逐一进行分析，并对其稳定性进行定量评价。【结果】影响滑坡失稳的主要因素为降雨，且该滑坡在天然状态、饱水状态、地震状态及暴雨+地震工况下处于不稳定-基本稳定状态，严重威胁当地居民生命财产安全。【结论】研究结果为该工程及类似工程的治理提供了依据。     

带喷射器直接接触冷凝制冷循环性能研究

【目的】探究带喷射器直接接触冷凝制冷循环（EDCC）制冷系统的性能，为提高制冷系统的能效提供参考。【方法】本研究采用总当量变暖影响（TEWI）参数对该系统进行环境分析，讨论影响系统性能的因素，并与蒸气压缩喷射引射制冷循环的性能进行对比。【结果】EDCC制冷循环的COP及效率受蒸发温度、主循环冷凝温度的影响。在-27℃以下，EDCC循环的COP比带喷射器蒸气的压缩制冷循环性能提高约1.57%，效率在全工况下优于带喷射器蒸气压缩制冷循环。辅助循环对系统效率和环境性能影响较大，辅助循环中冷凝器的损失最大，直接接触冷凝器和主循环膨胀阀损失较少。【结论】EDCC制冷循环具有良好的系统性能、效率和环境友好度。     

2020年8月14—15日聊城极端降水过程成因分析

【目的】通过研究聊城出现的一次极端降水过程，揭示天气成因，提升农业气象服务水平。【方法】从天气实况、环流背景和影响系统、雷达产品出发，对该次极端降水过程进行多尺度特征分析。【结果】低层大气有顺时针的垂直风切变，强暖平流，为此次聊城暴雨发生提供有利的水汽和能量供应，主要影响系统为副高边缘的西南急流和暖式切变线。通过雷达产品分析，聊城市在云顶亮温最低的中部地区，云团合并、亮温梯度最大的南部地区，产生短时强降水和暴雨天气。【结论】研究结果可为暴雨预报预测和相关研究提供参考依据。     

基于TVDI的河南省遥感土壤墒情反演研究

【目的】精准高效地监测土壤墒情是现代化农业发展的重要环节。【方法】以我国农业大省河南省为研究区，基于MODIS遥感数据，提取归一化植被指数（NDVI）和增强型植被指数（EVI）分别与地表温度和地表温差建立温度-植被指数特征空间和温差-植被指数特征空间。通过研究区土壤水分站点的数据，讨论分别由Ts-NDVI、Ts-EVI、DT-NDVI和DT-EVI特征空间计算得到的温度植被干旱指数（TVDI）与土壤墒情站点的数据的相关性，以此验证基于MODIS数据的TVDI反演大区域土壤墒情的能力。【结果】Ts-EVI特征空间构建的TVDI与实测土壤墒情具有较稳定的相关性。【结论】TVDI不仅能够反映土壤表层的干湿状况；还能有效的反映土壤湿度的时空差异，是一种有效的实时监测土壤干湿状况的手段。     

高性能夹芯外挂墙板的有限元模拟研究

【目的】为了研究一种多功能实心区域的预制高性能混凝土夹芯外挂墙板的抗弯性能。【方法】利用有限元模拟软件ABAQUS建立试件的有限元模型，并讨论混凝土强度、内外叶板厚度、钢筋间距、钢筋强度对抗弯性能的影响。【结果】结果表明：该新型墙板具有良好的刚性和延性，模拟过程中最大应力部分出现在荷载加载点的纯弯段区域；在总厚度不变的情况下，混凝土强度、内外叶板厚度能明显提高其承载能力；钢筋间距、钢筋强度对承载力基本没有影响。【结论】综上所述，该类型墙板抗弯性能良好，能满足安全使用要求，在实际工程中可以通过提升混凝土强度、内外叶板厚度来获得更加优异的抗弯性能。