基于数字孪生模型的数控铣床状态监测系统

设计了一种基于数字孪生技术的数控铣床状态监测和分析系统。该系统由物理信息采集系统和基于数字孪生的实时监测软件两部分组成。物理信息采集系统通过传感器和网络化数控系统技术,对数控铣床运行状态数据进行实时监测和采集。应用数字孪生技术将物理世界的状态反映到数字化的虚拟机床模型中,从而对机床运行状态进行在线监测。实验表明,该系统能够采集数控铣床运行过程的多种物理信息数据,实时更新数字化虚拟机床模型的状态,为加工优化、故障诊断、预测性维护等提供了支撑。     

铁路捣固车状态监测与故障诊断系统设计与实现

设计了一种捣固车状态监测与故障诊断系统.该系统可实时在线采集监测捣固车的工作状态信息,通过专家系统对信息进行处理分析,结合监测铁路维修情况对捣固车运行状况做出合理判断,以确保捣固车作业质量,并为后续维护工作提供可靠依据.目前,该系统已经投入实际运行,它提高了捣固车作业的质量和速度,具有良好的经济效益.     

注水泵机组工况监测装置的研制

该装置是一套对油田注水泵机组工况运行状态进行自动监视和绘图的检测系统。能实时显示和定时打印记录泵效率等42个参数和声光报警。     

鱼龙岭直流输电共用接地极在线综合监测系统设计

为改变鱼龙岭直流输电共用接地极采用人工现场检测的现状,能够实时远程获得接地极运行数据参数,快速判断接地极运行安全状态,提高接地极运行可靠性,本文设计了鱼龙岭直流输电共用接地极在线综合监测系统.该系统利用数据监测模块监测土壤温度、土壤湿度、水温、水位和馈电电流,借助控制采集模块收集各项监测数据,通过无线传输方式将现场采集的各项数据信息传送至后台管理系统,后台管理系统对数据分析处理后自动判断接地极的健康状态.该系统解决了监测共用接地极电流的问题,通过对其安装应用,验证了该系统设计的合理性和运行的可靠性.     

船舶动力装置监测与故障诊断系统研制

结合模糊神经网络(Fuzzy Neural Network,FNN)与Dempster-Fhafer(D-S)证据理论,研制开发了船舶动力装置数字化监测与故障诊断系统.该系统由信号采集系统、软件控制系统和分析系统组成,主要对主推进机组、柴油发电机组、辅机进行监测.采用压力示功图法和瞬时转速法对主机运行状态进行实时动态监测,且并行构建热力性能参数和瞬时转速2个子模糊神经网络,再运用D-S证据理论进行主机状态信息融合判断,最后得到故障诊断结果.试验表明,该系统的实时性、测量精度满足要求,而且运用FNN与D-S证据理论进行故障诊断具有较高的可靠度.     

基于QTouch组态技术的离子氮化炉故障诊断系统设计

现代工艺流程控制过程中,产业要求工艺过程具有可视化、智能化及网络化等特点,能够根据设备运行的实时参数进行分析并及时判断设备的运行状态。研究了离子氮化炉的典型故障信息,利用QTouch组态技术、可编程控制器技术及传感器技术等构建了离子氮化炉的状态监测和故障诊断系统。通过实验测试,结果显示该系统可以对整个氮化工艺系统进行状态检测,实现了对系统故障信息的诊断、报警提示等功能。     

最大熵谱分析法在注水泵故障诊断中的应用

应用最大熵信息的有关理论 ,建立了泵回转轴最大熵谱估计数学模型 ,并得出了最大熵谱信息理论谱线图 .据此可诊断出注水泵的机械故障 .设计了离心式注水泵信息监测系统 ,并开发了与该方法相应的软件 .用这种最大熵谱分析方法可以消除传统熵谱分析中的能量泄漏、窗函数、栅栏效应等对诊断结果带来的影响 .该方法的现场测试结果与实际运行状况相符     

最大熵谱分析法在注水泵的故障诊断中的应用

应用最大熵信息的有关理论,建立了泵回转轴最大熵谱估计数学模型,并得出了最大熵谱信息理论谱线图。据此可诊断出注水泵的机械故障。设计了离心式注水泵信息监测系统,并开发了与该方法相应的软件。用 这种最大熵谱分析方法可以消除传统熵谱分析中的能量泄漏、窗函数、栅栏效应等对诊断结果带来的影响,该方法的现场测试结果与实际运行状况相符。     

基于CAN总线的新型地毯簇绒机电机状态在线监测系统

开发了一个地毯簇绒机的伺服电机状态监测系统,该监测系统建立在原有CAN总线结构基础上,设计了监测系统的硬件结构,实现了对地毯簇绒机上受控电机的状态实时监测.从系统构架和软件设计两方面阐述了监测系统的原理和实现方法.利用Delphi开发了监测软件,并进行了现场测试,实时在线监测电机运行状态,方便地毯簇绒机提花机构中伺服电机现场的安装调试以及故障检测.     

大型电机远程实时监测系统的设计

针对工业现场大型电机运行状态的实时监测,设计出了一种以AVR单片机为控制核心的监测系统。系统主要分为监测模块部分和上位机监测部分。监测模块部分以微处理器为核心,对大型电机运行状态的电量参数以及温度进行采集,并将信息上传给上位机。上位机可对现场监测节点进行数据显示。介绍了各主要部分电路以及系统软件。系统结构设计简单,可靠性强,具有良好的工业应用价值。     

基于FLOWNEX的AP1000常规岛热力系统全范围建模及瞬态工况模拟

常规岛热力系统全范围快速建模对于常规岛的安全设计有重要意义.以主给水管道破裂事故为例,按照纵深防御的要求,第一跨防水淹设计基准是保证布置在第一跨的设备冷却水系统(component cooling water system,CCS)CCS泵组功能不会因为水淹工况而丧失.因此,建立完整的常规岛二回路汽水系统工质流动模型,并进一步确定泄漏量最大的主给水管道破裂工况,能为AP1000及后续电厂的常规岛主厂房第一跨防水淹设计提供数据支撑和指导策略.基于FLOWNEX计算软件,通过建立汽轮机、汽水分离再热器、凝汽器、除氧器、高低压加热器、主泵、凝结水泵等部件的关键模型,完成AP1000二回路汽水系统建模,实现了对凝汽器水位、除氧器水位、抽汽量等关键参数的模拟,并实现了对泵跳闸等关键控制逻辑的建模,通过简单修改边界条件即可实现不同功率台阶的切换以及功率的瞬态变化.模型稳态计算工况与热力系统平衡图符合较好,降功率瞬态计算快速准确,为下一步事故工况的建模计算提供了模型基础.     

化学驱油技术在胜利油区的应用研究

胜利油区绝大部分油田的开发都已进入“三高”阶段．利用化学驱技术可以改善和提高这类油田的石油采收率．胜利油区现场应用的化学驱油技术主要是：聚合物驱和三元复合驱（ＳＡＰ）．在决定石油采收率的众多因素中,驱油剂的波及效率和洗油效率是最重要的参数,而聚合物驱和三元复合驱基本满足了这两个参数．经过向部分井中注入聚合物、活性剂、碱的先导试验,选定了用于聚合物驱的水溶性聚合物和三元复合驱的碱、活性剂、聚合物．采用了一泵一井注入流程、一泵对多井远距离定量供液流程、母液配制全过程自动控制技术等．通过在孤东、孤岛等油田的应用,化学驱油技术平均可以提高采收率２０％,从而为化学驱油的进一步推广应用和基础研究奠定了基础．     

油田地面注水系统规划技术研究

油田地面注水系统是油田注水系统的重要组成部分,其规划关系到整个系统的投资和运行成本。对于油田地面注水系统的规划技术进行了研究,采用分级优化的策略,将整个系统的规划问题分解为注水支线管网的规划和注水干线管网的规划两部分。在注水支线管网的规划中,提出了以系统投资和系统可靠性为目标的数学模型,并对模型进行了求解。针对注水干线管网的特点,通过对注水站站址的优选、主干线的走向及干线与支线交点的确定,在满足工艺要求的条件下,实现对注水干线管网的优化。使管线费用达到最少。     

6D型注水泵的技术改造及现场应用

原6D型注水泵效率低,耗电高、寿命短,难以满足油田注水需要。究其原因是泵设计不合理,对主要部件的材质和工艺要求过低而造成。通过对6D型注井泵的改造,使其在较恶劣的环境下工作性能良好,提高了泵的效率和寿命,使油田在注水过程中节约了大量能源和资金。文章详细介绍了这一投资少、见效快的6D型注水泵的改造措施和改造经验。     

油田供水系统仿真建模及算法研究

油田供水管网系统调度是我国油田采油系统生产的重要部分之一.介绍了油田供水生产过程仿真系统FSPPS的设计和实现方法.以供水系统基本水力元件数学模型为基础,应用节点方程模型建立了系统仿真模型,通过对该模型特征系统矩阵进行分析,提出数学模型的计算方法.通过对油田供水系统的实际仿真运算,验证了模型的正确性.该仿真系统软件目前已应用于油田供水系统,效果显著.     

海上稠油高效开发新模式研究及应用

以海上稠油油藏为对象,以技术可行性为前提,从提高开发效益的角度出发,提出加速该类型油藏开采的新模式。新模式的指导思想是在投产初期就尽可能地提高采油速度,并尽可能延长高速开发的时间,以达到最大采收率。新模式模糊了一、二、三次采油的界限,把三阶段的系列技术集成、优化和综合应用。在开发技术策略上,施行提前注水、注水即注聚、注水注聚相结合的原则,建立了以聚合物驱为主的提高采收率技术体系和以钻井压裂、适度防砂、电潜螺杆泵为主的钻采工艺配套技术体系。采用新的开采模式,海上稠油油藏的采收率将有可能在原模式基础上提高5%~10%,甚至更高,显著提高油气资源的利用率,对于石油资源相对紧缺的我国具有十分重要的意义。     

一种城市排水系统水位控制仿真算法

为了避免因水位过高而外溢,必须对城市排水系统各级泵站的运行进行合理调度。本文提出一种城市排水系统水位控制仿真算法,以构建辅助等效排水系统。假定各溢水口被封堵且各封堵口的水压不超过某给定值,对应于原系统水流实际不外溢的条件,辅助排水系统的行为可完全对应于一个各结点输入电量已知的等效直流电路网络,通过考虑其相应结点处的水位控制即可实现原系统中在相应结点水流不外溢的的目的。将水系统结构用有向图结构表示,采用灵敏度法根据调整泵的扬程设置,给出了一个对水压进行控制的迭代算法。该算法应用于常州市排水管网,效果良好。     

南海东部油田低成本高效助流注水技术创新与实践

南海东部越来越多的海相沉积砂岩油藏地层能量不足需要注水,但平台无注水工程预留,存在建立注水系统投资大、周期长、效益差的问题,如何实现注水开发是亟待解决的技术挑战。以A油田为例,该油田L层为边水驱动的岩性油藏,地层天然能量不足,水平井投产后地层压力下降迅速,迫切需要通过注水补充地层能量。在注水水源评价的基础上,定量表征相控模式下的压力场,制订针对性的抢救式注水方案;研发助流注水工艺管柱及井下数据监测系统,满足了油藏通过井下注水补充地层能量、提高采收率的要求。结果表明:创新研发的助流注水技术实现了平台无注水预留条件下的注水开发,节省了海上平台空间及工程设施成本,实现了变流量注入、定期酸洗、闭式注入环境下的水质监测、注入水量测调、水源层返排清井及产水能力测试等多种功能,具备成本低、实施周期短、注水效果好的巨大优势。油田采用助流注水后,受效井组的单井采油量增加明显,地层能量得到有效补充,取得了很好的开发效果。     

低渗致密油藏适度温和注水技术研究与矿场实践

为解决低渗致密油藏注水过程中,水相沿着裂缝水窜水淹、基质原油难采出、水驱采收率低等技术难题,以鄂尔多斯盆地延长组长₆储层为研究对象,开展驱替速度对水驱采收率影响的驱替实验并进行核磁测试分析,建立考虑毛管力的非稳态油-水两相水驱前缘推进数学模型,形成适度温和注水强度优化图版。结果表明,水驱油过程存在最佳驱替速度使得水驱采收率最大,实验中最佳驱替速度为0.06~0.08 mL/min。以延长油田ZC区块为例,调整注水强度为0.85~1.20 m³/（d·m）,采油泵沉没度控制在100~150 m,技术应用后水驱采收率从20%提高到24%。适度温和注水技术对低渗致密油藏提高采收率效果显著,研究成果为类似油藏高效注水开发提供了借鉴。     

基于PLC的热电厂水循环汽轮机控制系统设计

热电厂水循环给水多采用汽轮机带动给水泵系统,而汽轮机控制则大多使用价格昂贵的进口控制器.西门子S7—200系列PLC[1]价格低廉,并且具有良好的扩展性、丰富的功能模块以及强大的指令系统.利用PLC、电动阀门执行器比较容易地实现对汽轮机的控制.