2026, 67(9):1-6. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.001
摘要:为解决西气东输压气站场燃气发电机自动控制逻辑缺陷、并机功率分配不均以及远程监控功能缺失的问题,提出一种基于多维度协同优化的燃气发电机控制系统。该系统通过优化自动转换开关( ATS)控制逻辑、设计五级群控启机流程、引入 PID参数动态试凑法实现负荷分级的多机协同控制策略,提高控制系统抗扰动能力及多机协同功率分配控制精度;同时,构建监控与数据采集( SCADA)远程监控系统,上传 26项核心参数,以实现智能化运维。试验结果表明,市电失电后系统恢复供电总耗时缩短至 86 s;改造后,并机系统平均出功不平衡率降至 3.49%,最大逆功率控制在发电机额定功率的 3.08%以内,且两台发电机输出功率呈强负相关性( r=-0.86); SCADA监控系统远程操控与数据上传成功率均为 100%。该成果为发电机控制系统技术改造提供了一种可行的技术路径和量化评估依据。
2026, 67(9):7-9. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.002
摘要:在现代工业自动化、机器人技术、高精度数控机床及航空航天等尖端装备制造领域,伺服控制系统作为实现精密运动执行的关键环节,其性能直接决定了整个系统的响应速度、定位精度与运行稳定性。作为伺服系统核心反馈单元,旋转系统伺服位置编码器承担着实时获取电机转子位置、速度及运动方向的关键任务,其性能优劣从根本上制约着伺服环路的控制品质。首先分析光电、旋变、磁电、电感 4类旋转系统伺服位置编码器的技术原理,然后阐述各方案的核心信号处理算法、精度及其在工程应用中的优缺点,旨在为相关研究人员提供一定理论支撑与实践参考。
2026, 67(9):10-12, 17. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.003
摘要:针对传统伺服系统成本高、变频调速系统精度低的矛盾,提出基于 PLC与变频器协同控制的高性能伺服驱动策略。该系统以西门子 S7-1200 PLC为主控单元,通过 PROFIBUS-DP总线与 G120变频器建立实时通信,构建“位置-速度 -转矩”三闭环级联控制架构。引入模糊 PID参数自整定算法实现控制参数在线优化,设计加速度前馈、摩擦补偿以及扩张状态观测器协同抑制扰动。实验验证表明,系统定位精度达 ±0.018 mm,响应时间缩短至 80 ms,速度波动率控制在 0.5%以内,与传统方案相比,其性能分别提升 67%,45%,60%,有效解决了高精度与低成本的技术矛盾问题。
2026, 67(9):13-17. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.004
摘要:云南省位于山区面积占比较高的边境地区,由于载运工具效率低下,其农业经济受到极大影响。针对履带底盘速度易受环境干扰的问题,构建了基于嵌入式架构的 PID闭环控制系统,并添加了底盘速度因子,然后采用了滑块窗口优化速度因子等底盘参数。试验证明,与传统的测量法相比,所提优化方案可有效提高控制精度,从而提高载运工具的运输效率。
2026, 67(9):18-20, 24. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.005
摘要:针对烧结混合料加水过程中存在的检测滞后、模型适应性弱以及人工依赖问题,提出了一种基于物料跟踪与自适应控制的自动加水方法。该方法动态计算原料从下料口至水分检测点的传输滞后时间,构建时序数据集,精确量化输送与检测的时间延迟,有效解决了数据滞后问题;基于预测的总料量和总水量,结合目标含水率计算初始加水量,引入 PI/PID控制器,依据水分仪实时反馈动态修正加水量,消除人工干预。结果表明,所提方法克服了传统控制的滞后性与静态模型的局限性,显著提升了水分控制的时效性与稳定性,优化了烧结制粒结构及热传递效率。
2026, 67(9):21-24.
摘要:针对医院中央空调系统能耗高、负荷变化快、反馈控制不及时等问题,提出了基于中央空调系统模型的预测控制策略降低空调系统能耗的方法。以空调系统模型为基础,考虑医院室内外环境及人员对中央空调系统的影响,设计了多输入、多输出的空气调节系统模型预测控制( MPC)策略,对多机头系统进行控制,并考虑了冷源、空调风机盘管等设备。首先建立了某家医院的中央空调系统模型并分析了空调系统的主要能耗和空调系统的运行特点,然后以 MPC对空调系统进行优化设计,最后验证了空调控制策略在典型负荷下运行时,空调系统的能耗降低且达到一定的舒适效果。通过仿真验证了所提空调控制策略能有效提升空调系统的能效比,总能耗降低了 18.6%,能效比提升了
2026, 67(9):25-28, 32. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.007
摘要:目前,中小功率永磁同步电机( PMSM)存在通用性差、扩展性有限、性价比低、精度不足等问题。针对这些问题,提出一种基于 STM32F103C6T6的小功率永磁同步电机控制系统。该系统适用于小功率永磁同步电机的多种驱动场景,能支持带传感器的 PMSM电机和配备霍尔传感器的 BLDC电机。在系统运算过程中,引入了 32位定点运算数学库 IQmath,显著提升了系统的运算速度。此外,通过引入倒立摆系统,并采用理论验证与实物测试相结合的方式,验证了该算法的可行性。此系统具备高精度、低成本、强扩展性以及广泛适用性等显著优势。
2026, 67(9):29-32.
摘要:当前微电网因分布式电源出力波动、多设备协同困难及控制实时性不足,存在能量管理效率低、运行稳定性差的问题。基于 PLC技术设计微电网能量管理系统分层控制策略,构建微电网能量管理系统分层控制总体设计框架,并以西门子 S7-1500为核心,分别设计了微电网数据采集、 PLC通信网络、能量控制决策及监控与报警 4个功能模块。在核心的控制决策模块中构建调度、协调、执行三层控制架构,实现微电网能量管理的智能控制。结果表明,微电网母线电压偏差率 ≤0.28%,控制响应时间 ≤94.58 ms,储能荷电状态( SOC)稳定在 20%~80%。该策略可提升微电网运行稳定性与经济性,为工程应用提供支撑。
2026, 67(9):33-36, 42. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.009
摘要:为了改善芯片分选机晶圆运动平台在复杂工况下控制精度误差大和稳定性差的问题,提出了一种多策略改进黑翅鸢算法(IBKA)与模型预测控制(MPC)相结合的混合控制策略——IBKA-MPC;最后通过 MATLAB/Simulink进行实验仿真。结果表明,所提出的 IBKA-MPC控制器在晶圆台轨迹跟踪中具有更优的控制精度和鲁棒性。
2026, 67(9):37-42. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.010
摘要:针对 GE 9E燃气轮机在自动燃烧调整过程中,对压力脉动指标的敏感性不足这一问题,提出了一种以火焰强度为核心目标参数,并融合微步长法与自学习机制的自动燃烧调整方案。首先,基于工业级紫外火焰探测器对 CH/C2自由基特征光谱( 253.7 nm/206.2 nm)辐射强度的监测原理,阐述了将火焰强度作为燃烧稳定性直接表征参数在自动燃烧调整中的必要性。当燃料控制系统指令( FSRXSR)偏离最优值时,相较于压力脉动,火焰强度的波动能更准确地反映火焰脱锚的风险,从而为实时控制提供可靠的输入依据。所提系统将火焰强度引入作为除 NO排放外的另一个燃烧调整目标参数,并在华电浙江龙游热电的 9E机组上进行了验证。当人为增大燃料控制系统指令(xFSRXSR)以诱发火焰强度不稳定后,系统将其回调至 82.5%,此时火焰强度回升至安全阈值范围内, NO排放量维持在 <21 mg/Nm3的水平,且压力脉动全程保持在小于 30 mbar。研究结果表明,将火焰强度这一成熟监测参数x应用于燃烧调整中,有效克服了传统指标的局限性,提高了燃烧稳定性的控制精度。
2026, 67(9):43-45, 52. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.011
摘要:针对现有船舶调距桨控制方法载荷波动范围较大的问题,提出基于遗传算法的船舶调距桨自动控制方法。首先设计 PID控制器;其次应用遗传算法优化 PID参数,以确定不同工况下的最优螺距角与转速组合,确保调距桨始终高效运行。测试结果表明,所提方法应用后,叶片 1—叶片 4的叶根弯矩均保持在 3 000 kN·m以下,调距桨各叶片的叶根载荷波动幅度符合预期要求;艉柱附近基座结构的附加荷载数值均保持在允许范围内,有效提升了船舶在复杂航行环境下的运行稳定性与可靠性。
李鹏明,张礼栋,陈智健,陈旭升,雷金鑫,庞建文,陈芊屹,李亮亮
2026, 67(9):46-52. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.012
摘要:在天然气长输管道的分输过程中,现有的控制方法存在明显短板:恒压控制法在用户流量骤变时易出现分输量偏差;剩余平均法对需求变化的响应存在滞后性;而不均匀系数法则因依赖历史数据,导致其抗干扰能力弱。针对这些问题,以山丹分输站为实际应用对象,提出一种基于实时工况感知的自适应动态分输控制方法。该方法旨在通过动态混合控制策略,提升分输精度、压力稳定性以及系统安全性,为天然气的智能化管理提供新路径。采用“实时感知—抗干扰处理—数据整合—模糊模型—动态混合控制”的技术框架:首先,实时采集工况数据;然后,结合中位值平均滤波和归一化技术,完成数据的抗干扰处理与整合;最后,构建包含 PID压力控制、自适应流量调整与动态权重分配的模糊控制模型。与传统控制方法相比,这种自适应动态分输控制方法能有效应对天然气分输过程中压力 -流量的非线性关系,避免传统 PID控制在复杂工况下性能下降的问题。应用结果表明,该自适应动态分输控制方法具有以下优势:减少对历史数据的依赖,增强了对实时工况的适应能力;通过分级权重调整机制,兼顾了安全性与灵活性;为天然气分输站的智能化升级提供了可推广的技术方案。
2026, 67(9):53-56, 63. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.013
摘要:针对某电厂照明系统操作需要耗费大量人力且不节能的问题,搭建了一套基于无线物联的电厂照明智能控制系统。通过介绍功能设计、系统总体框架设计,对比不同的无线通信网络及网络控制器实现方案,为不同类型工业场所的智能照明系统设计提供借鉴。还介绍了某电厂设备改造及系统搭建过程,包括照明电路改造、照度传感器和电流互感器通信、 DC 24 V开关电源的制作、客户端组态等,以供其他电厂参考。
2026, 67(9):57-59, 67. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.014
摘要:随着智能制造与自动化物流技术的快速发展,传统输送控制系统因参数固定与响应滞后问题,难以适应多段输送流程中载荷波动与节拍偏差的动态特性。为此,提出一种结合实时速度感知的输送流程自适应联动控制方法。首先,通过建立速度误差动态方程与多段耦合度模型,实现对输送流程运行状态的实时感知与量化分析;然后,设计自适应调节律与速度协调函数,构建多段输送机的协同控制算法;最后,通过某智能化物流输送系统对该方法进行试点测试。结果表明,该方法在速度匹配、节拍稳定与能耗优化方面均显著优于传统控制策略,为实现输送系统的智能化与高效化运行提供了技术参考。
2026, 67(9):60-63. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.015
摘要:制粉系统关键性能参数的实时测量是燃煤电厂精细化运行的瓶颈。针对制粉电耗与锅炉燃烧效率间的复杂制约关系,提出基于综合能效指标的火电机组磨煤机控制优化技术研究与应用。通过覆盖多煤种与宽负荷的性能试验采集数据,构建支持向量回归( SVR)软测量模型,实现对煤粉细度、浓度等参数的精确估计。建立以制粉系统综合能效为目标的优化模型,并采用遗传算法(GA)求解最优可调参数。在某 600 MW超临界机组的工业应用证实,该系统能发掘出与常规认知不同的优化策略,适当放宽煤粉细度,在降低 4.09%制粉单耗的同时,大幅降低飞灰含碳量,实现“制粉—燃烧”全链条的综合能效提升。
2026, 67(9):64-67. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.016
摘要:传统工业锅炉定期检验采用固定检验项目与流程,在面对结构复杂、型号各异的锅炉时,存在检验资源分配不均、对潜在高风险部位检验深度不足的问题。为此,提出一种融入风险导向思想的工业锅炉定期检验策略。该策略首先构建涵盖设备本体、运行管理以及环境风险的多层次指标体系,并利用信息熵法客观赋权,实现对锅炉综合风险的科学量化。其核心在于,依据风险评估结果,在法定检验周期框架内,制定差异化的检验重点与方法,如对高风险部位强化宏观检查、厚度测量与无损检测等,而对低风险部位则执行常规检验。实验表明,该策略能精准识别并聚焦于高风险部位,显著提升定期检验的针对性与隐患检出效率,为优化法定检验流程提供了有效技术支撑。
2026, 67(9):68-72. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.017
摘要:田湾核电站 5号机组在调试期间,高压加热器解列后重新投运时频繁出现水位异常升高并触发保护解列。为解决该问题,分析系统结构与疏水控制逻辑,采用列举排除法排查故障原因,确认疏水闪蒸是导致虚假高水位的根本诱因。基于此,提出优化投运操作、调整疏水定值、完善监测与控制逻辑等措施。经现场验证,该措施可有效避免水位异常波动,保障加热器平稳投运,可为同类机组高压加热器运行优化提供一定参考。
2026, 67(9):73-75. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.018
摘要:针对电网对发电机组调节能力要求不断提高的现状,需在智慧电厂框架下探寻提升自动发电控制( AGC)性能的有效途径。以某火电企业 1 000 WM超超临界燃煤机组为研究对象,通过深入剖析 AGC系统在响应速度、调节精度及复杂工况适应性方面的不足,系统分析了协调控制策略、设备响应特性及控制参数设置等制约因素,提出了基于特征建模与综合优化的改进方案。结果表明,通过针对性技术改造和控制逻辑再设计,可显著提升机组的调节性能,增强其参与电网调峰辅助服务的能力,为电力系统智能化发展提供了实践参考。
2026, 67(9):76-78. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.019
摘要:针对火电厂输煤系统存在的多线路多煤仓耦合制约、负荷波动和输送延迟导致能耗浪费等问题,设计了改进模型预测控制( MPC)-长短期记忆网络( LSTM)的节能优化协同控制方法。首先,构建多煤仓物料平衡动态方程,通过 MPC实现输煤线路协同调度与料位均衡分配,构建包含运行能耗、启动能耗和空载能耗的系统能耗多优化目标函数。其次,利用 LSTM网络预测未来煤量需求,结合皮带机变速控制策略,提前响应负荷变化,避免时间延迟造成的供需失配。实验结果表明,相比传统料位控制,所提方法能够实现 20%的节能率,设备启动次数减少 57.05%,平均空载时间降低 68.45%,煤仓料位波动标准差降至 0.13,供需失配时长缩短至 23.50 min。
2026, 67(9):79-81. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.020
摘要:由于现有技术污染物拦截效果不佳,为此开展超滤 -反渗透双膜法在火电厂废水处理中的应用研究。首先,采用浸没式聚偏二氟乙烯( PVDF)中空纤维超滤膜去除废水中的悬浮物及大分子有机物,并通过自动反冲洗程序维持膜通量;然后,利用反渗透膜在 1.8 L/min错流速度下深度脱盐,结合膜改性技术提升脱盐效率;最后,对产水进行次氯酸钠消毒和碳酸钙矿化调节,实现水质达标与资源化利用。测试结果表明,超滤膜对污染物的拦截是高效且稳定的,可有效拦截水中的腐殖酸类和蛋白质类等有机污染物,且对不同类型污染物都有良好的处理效果;经水力反冲洗后,超滤膜阻力最低值保持在 2×1012 m-1水平,阻力下降显著,可提高过滤效率。
2026, 67(9):82-85, 89. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.021
摘要:母管制热电联产机组由多台锅炉和汽轮机共享蒸汽母管,传统控制模式下锅炉与汽机缺乏协调联动,导致蒸汽压力波动大、能源利用效率低。针对该问题,提出了一种基于协调控制的优化策略,通过建立统一的协调控制策略,将母管制机组多台锅炉和汽机作为一个整体进行控制。该协调控制策略在负荷发生变化时可自动调节锅炉产汽量与汽机发电量,优化热电负荷分配,降低蒸汽管网波动,提升机组的经济性,为母管制机组的优化控制提供新的思路和方法。
2026, 67(9):86-89. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.022
摘要:随着新能源并网比例的持续上升,传统燃煤火电机组面临灵活调峰与快速启停的双重挑战。为增强机组在复杂电力系统中的响应能力,提高其运行效率,提出了一种基于富氧燃烧技术的燃煤火电机组灵活性改造方法。该方法通过建立燃烧动力学与热惯性耦合模型,分析了氧浓度对锅炉效率以及负荷变化的影响机理,并据此构建了富氧条件下的优化控制策略。最后,通过在某燃煤机组测试平台上进行验证,结果显示,该方法可显著提升机组的负荷响应速率与调峰深度,改善燃烧稳定性,同时降低污染物排放。
2026, 67(9):90-92, 98. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.023
摘要:超超临界机组在大型电力系统中承担着高效供电与快速调峰的关键任务,其主汽压与功率的协调控制性能直接决定了机组运行的安全性与经济性。然而,传统串级 PID控制方法往往表现出动态响应迟缓、稳态精度不足以及对外部扰动鲁棒性不强等问题。为此,提出一种基于模型预测控制( MPC)的主汽压 -功率协调控制方法。首先,建立了能够刻画主汽压与功率间动态耦合关系的非线性状态空间模型,引入耦合修正项以反映实际运行中的非线性效应。其次,构建包含多目标优化与约束处理机制的预测控制框架,实现对燃料量与主汽阀开度的滚动优化调节。最后,在第三方硬件平台上进行实验验证。测试结果表明,所提方法在负荷扰动与复杂工况下均表现出更低的主汽压超调率、更高的功率跟踪精度以及更强的鲁棒性。
2026, 67(9):93-95, 102. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.024
摘要:针对燃煤电厂选择性催化还原( SCR)脱硝系统在快速变工况条件下,因烟气参数剧烈波动所引发的喷氨控制失准、氨逃逸超标以及系统响应迟滞等问题,提出燃煤电厂 SCR脱硝系统喷氨策略多目标优化方法。该方法通过构建喷氨策略多目标优化模型,以喷氨量为调控变量,同时最小化出口氮氧化物和氨气浓度。采用神经网络预测浓度值,利用线性加权评价法将双目标转化为综合目标函数。求解过程引入鲸群算法,模拟鲸鱼捕食行为进行全局搜索,通过包围收缩、螺旋捕食、随机搜索 3种策略动态调整喷氨量方案,最终输出 Pareto最优解。该模型有效平衡了脱硝效率和氨逃逸控制的矛盾,实现了 SCR系统喷氨策略的智能优化决策。实验验证表明,该方法能将出口 NO浓度与出口 NH3浓度控制在目标值以下,有效提升了脱硝系统的控制精度,为燃煤电厂 SCR脱硝系统的优化运行提供x了新的解决方案。
2026, 67(9):96-98. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.025
摘要:针对高精度数控机床在复杂工况下机械刀具磨损难以精准监测的问题,提出一种刀具磨损自动监测方法。首先,采用完备集合经验模态分解方法对强噪声背景下的振动信号进行分解,提取表征刀具状态的特征信息;然后。利用深度残差收缩网络,引入软阈值化作为非线性变换层,并将其与注意力机制相结合,实现自适应噪声抑制;最后,选择均方误差(MSE)和平均绝对误差(MAE),优化最小化预测磨损量与真实测量值之间的差异,实现对刀具磨损状态的自动识别与磨损量的连续预测。实验结果表明,该方法能够有效区分刀具的不同磨损状态,精确跟踪磨损量的变化。
2026, 67(9):99-102. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.026
摘要:电梯导轨作为电梯运行中的核心部件,其几何精度直接关系到电梯运行平稳性和安全性。传统依赖人工与量具的导轨检验方式存在效率低、重复性差和结果受主观影响大等问题,难以满足现代电梯高速化与智能化的发展需求。为此,提出基于激光扫描的自动化几何精度检验技术,建立包含检验准备、数据采集、数据预处理、特征提取和误差判定的完整流程。通过在试验井道开展对比实验,将三坐标测量机( CMM)作为基准,系统分析人工与自动化方法在直线度、平行度、垂直度、接头错位和表面粗糙度上的检测表现。结果表明,自动化方法在绝对偏差和重复性方面均显著优于人工检验。
2026, 67(9):103-106.
摘要:为解决分拣任务中杂乱摆放的零件分割精度不高,以及卷积神经网络训练需要大量高质量数据集的问题,提出了一种基于合成训练集和全连接条件随机场( CRF)后处理的语义分割方法。构建了基于开放场景图形库( OSG)和 Bullet物理引擎的三维仿真系统,利用该仿真系统生成了大体量的合成零件图及其标签数据,并将该合成数据集作为初始数据集来训练语义分割模型。在此基础上,使用全连接 CRF对分割得到的边界及区域结果进行进一步后处理,以达到细化边界以及增强空间一致性的目的。实验结果表明,该方法能够很好地实现对杂乱摆放零件的精准分割。关键词:图像分割;合成训练集;图像后处理;条件随机场
2026, 67(9):107-109. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.028
摘要:为了提升石油测井设备电路板( PCB)多层板高可靠性焊接质量与稳定性,满足井下复杂测井环境要求,开展了基于选择性表面处理的 PCB多层板高可靠性焊接界面工艺研究。分别选用工业纯钛 TA2、变形镁合金 AZ31B,以及硬质航空铝合金 2024Al和 7075Al作为石油测井设备 PCB多层板的板材,将 1060Al作为焊接过渡层,采用真空汽相焊接技术进行焊接处理。在相同焊接条件下,通过设置不同的预热温度对板材进行选择性表面处理。通过扫描电镜对 PCB多层板各焊接界面的表观形貌进行观测发现,随着预热温度的升高,焊接界面表面趋于光滑、均匀,孔洞和微裂纹数量逐渐减少,这表明焊点与基材之间的结合更加紧密。选择性处理阶段的预热温度直接关系到焊接界面质量,根据具体材料合理设置预热温度可以最大程度上保证焊接界面质量和可靠性。
2026, 67(9):110-112. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.029
摘要:针对滚动轴承故障诊断中非线性振动信号特征提取难的问题,提出将短时傅里叶变换( STFT)与卷积神经网络模型( CNN)(视觉几何组网络第 16层模型( VGG16))结合的方法,并验证其有效性。使用转子轴承综合故障模拟实验台采集振动信号,使用 STFT将一维的时域信号转换为二维时频图,构建 VGG16网络模型提取故障特征并完成分类。结果表明,使用 STFT-VGG16分析方法可使故障分类准确率较 3种传统方法分别提升 19.28个百分点、 8.23个百分点与 6.65个百分点,有效提高滚动轴承故障特征的可识别性。
2026, 67(9):113-115, 119. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.030
摘要:针对微通道换热器在高热流密度下易出现流动边界层增厚、局部热点及压降过大等问题,提出一种基于 Helmholtz共振腔的无源强化换热方案。采用数值模拟与实验验证相结合的方法,揭示了微通道内脉动流对速度场和温度场的调控机制。结果表明,集成 Helmholtz共振腔后,有效解决了边界层增厚与局部热点的抑制问题。
2026, 67(9):116-119. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.031
摘要:在汽车电子稳定控制( ESC)电磁阀的自动伺服压装过程中,装配偏差会导致电磁特性发生变化。传统基于静态几何模型的质量监测方法难以准确反映实际压装状态,存在监测可靠性低的问题。为此,提出一种基于多源信息融合的在线质量监测方法。首先,基于电磁阀三维计算机辅助设计( CAD)数据构建参数化几何模型,融合位移、力、磁导率传感器的实时数据,动态修正材料磁导率分布与几何参数,解决静态模型无法适应压装偏差的难题。其次,引入数字孪生架构与卡尔曼滤波算法,实现多源数据的最优估计与状态更新。最后,采用磁矢势有限元法计算电磁场分布,提取压装质量综合特征指标,并将其与预设阈值对比实现质量的在线判定。结果表明,该方法能够实现对不合格压装的有效监测,具有较高的可靠性。
2026, 67(9):120-122, 126.
摘要:为预防火灾发生并降低经济损失,需对电气控制装置进行隔离保护。针对电气柜,设计适用于电气控制装置的隔离箱和阻燃箱。当内部的温度传感器和气敏传感器检测到高温和高浓度气体时,系统会调控电动机带动收卷轴收卷钢丝,使连接座整体移动,进而带动散热叶远离百叶孔;同时隔离箱进行气体交换和辅助散热,系统通过调控百叶孔与散热叶的距离,控制箱内气体流通效果。当外部发生火灾时,随着温度升高,隔离板内顶端 5个栅杆上的树脂棒会熔化成胶体,胶体在向下流动过程中粘附在隔离板栅杆表面;同时阻燃箱内的阻燃剂释放并与胶体混合,在高温条件下迅速反应使胶体固化变硬,以保护隔离箱内的电气控制板。关键词:电气柜;温度检测;气体检测;隔离箱;阻燃箱
2026, 67(9):123-126. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.033
摘要:针对工业场景中桥式起重机负载摆动抑制难及液体晃荡耦合效应复杂等问题,提出了基于改进秃鹰搜索算法( IBES)的桥式起重机智能防摇控制设计方案。首先建立桥式起重机动力学模型,搭建桥式起重机弹性阻尼模型;其次设计桥式起重机智能防摇控制器,并提出基于 IBES的控制器参数优化。结果表明,弹性阻尼控制器( EDC)在动态跟踪与摆角抑制方面具有显著优势,最先到达期望位置 0.8 m处,且在期望位置前负载摆角到达稳态。
2026, 67(9):127-129, 133.
摘要:围绕新型增压贯流风机在低噪声运行和高效气动性能方面的结构设计展开研究,结合实际产品 YJ61-14E-0117电机与 GL45-140-0003风机的技术参数,构建了包含叶轮导叶、流道形面与消声结构的噪声控制方案,并建立了风机气动性能影响因素的多维分析模型,采用多学科耦合方法实现噪声与效率的协同优化,设计目标包括提升风量、风压,降低功耗以及控制声功率。结果表明,优化后的风机在满足风量、风压输出的基础上,噪声控制在 65 dB以下,性能参数符合产品规范。
2026, 67(9):130-133. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.035
摘要:非标自动化设备由于受到机械结构的限制,其各部件的运动存在耦合性,导致其运动轨迹难以精确规划,影响了工作效率。为此,提出了基于改进灰狼算法的非标自动化设备运动轨迹优化研究。以机械臂为主要研究对象,利用 D-H参数法构建机械臂物理坐标系,并计算连杆转换矩阵与关节位姿变换矩阵,以此描述机械臂的运动情况,建立运动学模型。以机械臂的运动时间最短和能量消耗最少为目标,并设立各关节的角速度和加速度约束条件。采用灰狼算法求解目标函数,引入非线性调整策略和蝙蝠觅食算法改进收敛因子和灰狼个体的位置更新过程,进而通过迭代优化输出机械臂运动轨迹优化结果。以六轴机械臂为测试对象,应用改进的灰狼算法进行运动轨迹优化,优化后任务完成率达到 90%以上,显著提高了工作效率。
2026, 67(9):134-136, 140. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.036
摘要:传统的全员生产维护( TPM)以“全员参与、预防维护”作为核心要点。然而,在机电设备智能化发展的进程中,其人工化、经验化的管理模式与设备智能化运行的需求产生了冲突,进而造成设备管理效率低下、故障风险增高的局面。针对传统 TPM与机电设备智能化在数据采集、维护决策以及管理协同这 3个维度存在的矛盾,构建了基于 TPM的智能化管理技术体系,并提出智能化数据采集、数据驱动决策优化以及跨域协同管理技术,为 TPM体系实现智能化升级提供了切实可行的实践路径。
2026, 67(9):137-140. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.037
摘要:在复杂工况下,堆垛无人天车易受多源干扰影响,导致吊重产生残留摆动,影响堆垛作业的精度与稳定性。针对这一问题,提出了一种基于多源干扰观测与前馈 -反馈复合控制的自适应防摇方法。首先,构建天车 -吊重系统的非线性动力学模型,并对防摇控制目标进行了多层级解耦;其次,通过系统辨识方法确定了主要的摇摆干扰源,并设计了非线性干扰观测器,用于对集总扰动进行实时估计和前馈补偿;最后,结合反馈镇定策略,构建了复合控制架构,实现了天车精确定位与吊重残留摆动的协同抑制。实验结果表明,该方法能够有效减小摆角幅值、缩短镇定时间,在复杂工况下展现出显著的控制优势和良好的工程应用潜力。
2026, 67(9):141-147. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.038
摘要:随着我国能源向绿色低碳方向转型,绿氢正逐渐成为这一进程中的重要载体。在可再生能源制氢的场景下,如何确保制氢系统能够安全且高效地适应电力波动,是当前绿电制氢技术面临的关键挑战。其中,气液精准调控是影响制氢系统安全性和运行效率的重要因素之一。为提升制氢系统中工艺参数的精准控制水平,采用数据驱动方法构建制氢系统液位辨识模型。具体而言,该模型应用 Bagging随机森林回归算法,对经过特征筛选的关键信号进行建模分析,以计算不同负荷条件下碱性水电解制氢系统的液位状态。通过实际测试数据对模型进行训练与验证,结果显示,该模型在氢、氧分离器液位辨识上的均方误差均低于 0.7,能够较好地作为氢氧液位的表征模型,为制氢工艺控制系统的半实物仿真及控制策略优化提供了坚实的理论依据。
2026, 67(9):148-150. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.039
摘要:以青海省某高原分散式风电场群的协调控制示范工程为研究案例,深入探究了风电场群协调控制与功率预测一体化技术的设计方案及其应用成效。工程实践验证表明,该技术方案在提升发电效率、提高功率预测精度以及增强设备可靠性方面效果显著,能够有效解决风资源评估偏差、机群协同运行难题、设备可靠性挑战以及功率预测精度不足等问题,对高原分散式风电场群的开发与运营具有积极的推广价值。
2026, 67(9):151-153. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.040
摘要:针对新能源发电站设备运行状态监测问题,提出了一种物理约束下的深度学习技术方案。首先,为了解决环境因素干扰问题,构建环境解耦指数( EDI)来剥离风速、光照、温度等变量对设备监测参数的影响。其次,构建 EDI-长短期记忆网络( LSTM)多任务监测模型并设计故障传播注意力机制,以捕捉监测参数间的耦合关系。为确保 EDI-LSTM预测结果合理性,进一步将风电功率曲线、光伏光电转换定律、热平衡方程等物理先验知识作为约束条件嵌入模型训练过程。所提方法对异常状态的真实报警率达到 94.47%,对故障征兆预测的平均绝对百分比误差( MAPE)低于 4.27%,预警窗口达 38~42 h,可在 2~4 min内识别瞬态异常,并提前 26~32 min预警工况偏离。
2026, 67(9):154-156. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.041
摘要:随着分布式光伏发电在低压配电网中的大规模接入,电压波动与反向潮流问题日益突出,而传统调压手段已难以满足高渗透率运行的需求。为此,提出一种面向低压配电网的光伏逆变器有功无功双层调压技术。通过建立日前备用容量计算模型与极端波动评估机制,设计上层有功优化与下层无功快速补偿的双层控制架构,实现了光伏逆变器群的协同调压与实时响应。基于 IEEE33节点系统的仿真结果表明,该方法可有效降低电压越限概率,减小网损,提升系统运行稳定性,为新型配电网的主动电压控制提供可行的技术方案。
2026, 67(9):157-160. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.042
摘要:新型电网拓扑呈现频繁重构、短路电流水平强波动以及故障特性快速演化等新特征,传统继电保护日益暴露出整定失配、方向判据失效与动作选择性下降等固有局限。因此,从电网结构特征的可表征性出发,引入面向复杂图结构的拓扑感知建模思路,通过学习局部电气耦合与全局结构演化规律,实现保护动作边界的自适应调整。基于改进 IEEE118节点系统进行仿真测试,结果表明,该方法能显著增强拓扑突变场景下的故障识别与定值匹配能力,有效降低误动与拒动风险,为新型电力系统的继电保护体系构建提供可行技术路径。
2026, 67(9):161-164. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.043
摘要:针对双馈风电机组转子扰动受气动波动电磁耦合与控制滞后等多因素耦合影响的问题,提出一种内层解耦外层提质的分层复合解耦控制策略。首先,在前向通道构建前馈内层解耦模型,利用风轮气动信号与电网侧状态信号同步修正转子侧控制输入,消除多源扰动间的耦合关联;其次,在反馈通道设计基于伪逆补偿的改进扰动观测器反馈模块,实现对动态滞后与残余扰动的精准观测和抑制。最后,通过仿真实验对比该策略与传统 PID控制以及负序电流补偿控制,验证了该策略在扰动抑制响应速度与稳定性方面的优越性,为双馈风电机组稳定运行提供了技术支撑。
2026, 67(9):165-170, 175. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.044
摘要:在微电网从并网切换到离网运行过程中,将控制策略从有功 -无功功率控制切换为电压 -频率控制时,会产生电压和频率的冲击,为此,提出两模态混合 /切换融合控制并离网平滑切换控制策略。首先,从恒功率和恒压恒频控制入手,由于两控制策略双闭环中的内环同为电流环,两模式共用电流内环;其次,通过动态权重分配调整两模态切换瞬间权重,减小切换瞬间控制信号跳变,消除传统硬切换导致的抖动或不稳定,实现并离网平滑切换的目标;最后,搭建仿真模型进行验证分析,证明所提控制策略的正确性。
2026, 67(9):171-175. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.045
摘要:针对新能源并网( NEGC)引发的电力系统( PS)参数摄动与外部扰动问题,为提升 PS鲁棒性与稳定性,开展鲁棒控制策略及仿真研究。构建含风电、光伏的 NEGC-PS模型,提出改进型滑模鲁棒控制( ISMRC)策略,结合扩展卡尔曼滤波( EKF)实现扰动实时辨识;基于 MATLAB/Simulink平台搭建仿真系统,对比传统 PID控制进行验证。实验表明:风速突变时, ISMRC策略下 PS频率偏差 ≤0.02 Hz;光照扰动下,并网点电压波动幅度控制在 ±2.1%;三相短路故障后, PS暂态稳定时间缩短至 0.35 s。
2026, 67(9):176-178, 182. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.046
摘要:针对配电网中分布式储能系统的配置优化问题,开展基于改进遗传算法的配电网分布式储能配置自适应优化方法研究。首先,引入动态交叉与变异概率机制,解决传统遗传算法易陷入局部最优解的问题;然后,基于改进遗传算法,构建了以系统运行成本和电压偏差最小化为目标的多约束优化模型;最后,采用自适应惩罚函数处理复杂运行条件,实现储能容量与位置的双重协同优化。对比实验表明,所提方法在收敛速度与全局寻优能力方面均表现出显著优越性,有效提升了配电网的经济性与运行稳定性。
2026, 67(9):179-182. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.047
摘要:针对分布式光伏大规模接入中压配电网后出现的电压越限问题,提出了一种综合性的治理方法,旨在增强配电网的电压调节效能并提升系统整体稳定性。首先剖析了因光伏出力波动与负荷时空分布不匹配导致的电压偏差根源,随后全面评估了无功补偿装置、有载调压变压器、储能系统及智能电网技术等手段的适用场景与潜在限制。在此基础上,构建了一个分层协调控制框架,该框架以最小化电压偏差、降低网络损耗及优化设备操作为核心目标,并采用模型预测控制(MPC)算法进行优化计算。最终,从源头治理的视角出发,提出了优化光伏接入点的选址布局、强化逆变器无功功率调控能力以及合理部署分布式储能系统的改进建议。
2026, 67(9):183-187, 191. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.048
摘要:针对复杂工况下风电变桨轴承疲劳损伤评估精度不足的问题,提出一种考虑多源不确定性的疲劳累计损伤评估方法。该方法通过量化风速、湍流、风向、风切变以及翼型结构等不确定性参数,结合气动 -机械耦合仿真与有限元分析,构建轴承不确定性载荷谱并计算其应力分布,进而基于 Miner理论评估不确定性疲劳损伤。在此基础上引入风险权重因子,建立融合风险加权的轴承健康状态评估机制,实现了对轴承健康状态的精确判断。以某 5 MW风机为例进行分析,结果表明,轴承内圈疲劳损伤最严重,约为滚珠的 3.9倍;翼型结构不确定性对损伤波动影响最为显著。经风险加权评估,轴承整体健康状态为“高危”。该方法可为变桨轴承的可靠性评估与预测性维护提供有效依据。
2026, 67(9):188-191. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.049
摘要:为提高储能利用率,降低缺电量,优化电力系统的运行,在考虑新能源外送能力的基础上,以新型电力系统为例,对其储能容量优化配置展开研究。计算储能系统的充电和放电功率,进行新型电力系统储能建模;考虑新能源外送消纳能力,进行储能容量初始配置;结合弃电时长曲线特性,并引入自动化调控策略,进行储能容量优化配置。对比实验结果表明,设计方法应用后,不仅可以提高储能容量利用率,还能降低新型电力系统储能容量优化配置后的缺电量,同时提升系统运行的自动化水平和自适应能力。
2026, 67(9):192-195, 198. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.050
摘要:在构建新型电力系统过程中,储能电站的精细化管理和高效调度面临数据采集不全面、历史数据保存难度大等挑战。针对这些问题,提出一种基于储能信息子站的解决方案,旨在提升电网对储能的管理能力,并重点探讨了储能信息子站的核心技术架构及其与调度的协同优化方法。通过在安全二区部署双机冗余系统,并采用 DL/T 476—2012协议实现与调度主站的标准化数据交互,确保储能电站全站数据的实时采集与高效存储。同时,借助基于标准化数据模型的交互机制,将调度指令的响应时间从分钟级缩短至秒级,显著增强了调度对电网的管理效能。
2026, 67(9):196-198. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.051
摘要:针对微生物燃料电池( MFC)普遍存在的功率密度低与运行不稳定问题,提出一种基于布谷鸟搜索( CS)算法与改进粒子群优化( IPSO)算法的最大功率点跟踪控制策略。结合 CS的 Levy飞行策略全局寻优特性与 IPSO的动态调节能力,通过 Boost变换器的动态阻抗匹配实现精准功率调节。实验表明,相较于传统方法, CS-IPSO算法能够以更快的速度追踪到最大功率点并保持稳定,降低了稳态误差,显著改善了 MFC的产电能力和供电质量。
2026, 67(9):199-204. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.052
摘要:冲击地压作为煤矿中常见的煤岩动力灾害,其预测与防控始终是保障煤矿安全生产的关键挑战。为提升巷道支护的精准度及防冲效果,依托小纪汗煤矿 2号煤层的钻孔数据,结合模糊数学理论与强度指数法,构建了砂岩层下弱冲煤层巷道的矿压显现分区预测模型。将矿压影响的因素划分为基础类、核心类和强化类 3类,并通过构建强度指数分级体系,分别计算了各因素对矿压显现的影响权重。同时,设计了多步骤的计算流程,以综合评估矿井不同区域的矿压强度指数。借助 Surfer软件,绘制了矿井矿压显现强度分区预测图,将矿压强度划分为弱、中、强 3个等级,并确定 11盘区西部与 13盘区西南角为矿压显现较为强烈的区域,需采取重点防控策略。在此基础上,结合 FLAC3D数值模拟技术,对不同支护方案进行了对比分析,进而提出了基于矿压分级的巷道精准支护设计方法。
2026, 67(9):205-209. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.053
摘要:皮带机集中控制与就地控制的切换在选煤生产中起着重要作用。目前,张集选煤厂 T212皮带机集控与就地的切换功能通过岗位司机现场操作按钮实现。该切换方式效率低下,且存在较大的安全风险。为解决上述问题,通过新增上位机画面按钮并编写脚本及硬件接线实现了集控与就地的远程切换功能,通过编写程序及设置按钮的动画属性实现了集控与就地状态的远程显示。实践证明,该方法可实现 T212皮带机集控与就地的远程切换功能及其状态显示,提高了生产效率,降低了安全风险,提升了设备的管理水平。
2026, 67(9):210-212. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.054
摘要:井下带式输送机智能调速控制技术虽按预设时间间隔对输送机进行调速,但实际煤流量处于动态变化状态,导致调速控制精度较低。为此,开展基于 PLC的井下带式输送机智能调速控制技术研究。首先,全面部署传感器,使其精准获取井下带式输送机运行的关键信息,为系统应对复杂工况提供原始数据支持;然后,通过结合煤流量传感器与视频识别方式,引入动态煤量视频识别工艺,对煤炭堆积量开展精准模糊评估;最后,基于煤量数据,利用 PLC算法计算控制量,经工业以太网传输处理确定适宜带速,实现智能化调速管控。实验结果显示,启动阶段超调量仅约 30%,快速稳定,且运行过程中波动极小,带速最大偏差仅 ±3%,表明该技术可为井下运输提供有力保障。
2026, 67(9):213-215. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.055
摘要:为提升煤矿皮带机皮带跑偏故障检测能力水平,结合煤矿皮带机皮带运行过程中常见的扭曲和偏移两类故障特征,整合同态滤波算法、 Prewitt算子等智能算法模型,对煤矿皮带机皮带图像关键特征进行提取,并基于几何原理明确扭曲和偏移两种跑偏故障的判据,以实现对跑偏故障的检测。从实验结果来看,该皮带跑偏故障检测技术在静态检测条件下能够做到对跑偏皮带的精准检测,表明该方法具有潜在应用价值。
2026, 67(9):216-218. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.056
摘要:为进一步提升煤矿巷道底板的锚固作业效率,结合实际需求,构建了一种煤矿全液压冲击型锚杆钻机结构,并针对该结构中的动力头、进给系统、姿态调整系统等关键模块的结构与参数进行详细设计。从实测结果来看,该型锚杆钻机相较于传统气动钻机而言,在工作效率和质量方面较具优势,证明了本次设计的可行性。
2026, 67(9):219-221. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.057
摘要:为进一步提高煤矿皮带机状态监测工作效率和质量,以煤矿皮带机皮带部位容易出现的火情为切入点,结合此类特殊状态的常见特征,以 AI摄像机和机器视觉技术为基础,构建煤矿皮带机皮带状态智能监测方案架构,并进一步整合同态滤波、阈值分割、 LG-YOLO算法模型等技术,实现皮带状态智能监测方案中的“图像处理 →特征提取→关键图像识别”的运行流程。从现场实测结果来看,所设计的智能监测方案具有较高的识别准确率,现场表现较优,具有一定的应用价值。
2026, 67(9):222-224. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.058
摘要:跨平台数据联动与智能报警系统通过构建基于边缘计算节点的分布式数据采集架构,以解决传统煤矿安全监控系统的单点故障风险与数据传输瓶颈问题。系统设计了基于语义本体的数据接口标准化框架,实现异构系统间的语义互操作。采用融合卷积神经网络( CNN)与长短期记忆网络( LSTM)的深度学习异常检测模型,结合动态阈值自适应调整机制,显著提升了预警准确性。验证显示,系统预警提前时间达 11.2 min,误报率降至 3.8%,复合异常识别率达 91.7%。该系统已在多个煤矿中推广应用,实现了零重大事故记录,为煤矿安全生产提供了有效的技术保障。
2026, 67(9):225-227, 231. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.059
摘要:为解决采煤机与液压支架及刮板输送机碰撞问题,提出激光雷达 +毫米波雷达 +视觉相机 +惯性测量单元(IMU)的多传感器融合感知方案及分级防碰撞控制方法。通过硬件搭建、数据预处理与两级融合算法实现采煤机周边的环境感知,并协同 PLC输出预警、减速、急停指令。在西铭矿 3010工作面 MG500/1130-WD采煤机的现场应用结果表明,该方法可精准识别 20 m内的障碍物,测距误差 ≤3%,防碰撞响应时间 ≤0.4 s;连续运行 6个月无碰撞事故,误报率仅 0.8%,有效提升了采煤机作业的安全性与连续性。
2026, 67(9):228-231. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.060
摘要:为解决某矿矸石充填工作面沿空留巷的支护难题,以 29204矸石充填工作面回采为工程背景,综合应用现场调研、数值模拟、工业实践等手段,分析了矸石充填工作面沿空留巷工艺特点。在此基础上,借助数值模拟手段探究切顶参数对沿空巷道应力及位移的改性情况并确定最优参数。此外,结合工程实际,设计了详细的爆破切顶及沿空巷道分阶段支护工艺参数。结果表明,切顶钻孔的最优布置高度为 6m、角度为 15°。围岩稳定后,巷道顶底板规则平整,留巷支护效果良好。所设计的矸石充填切顶卸压技术能够有效控制沿空留巷围岩变形,为相似工程地质条件下巷道的支护提供参考。
2026, 67(9):232-234, 238. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.061
摘要:随着矿井开采深度与规模的不断扩大,排水系统能耗与运行效率问题日益突出。为应对传统人工与固定调度模式下存在的高能耗、响应滞后和经济性不足等问题,提出了一种基于分时电价的矿井智能排水系统优化运行方法。通过建立矿井排水系统的状态方程和泵群运行模型,引入分时电价约束与多目标优化策略,并结合 PLC控制实现水泵群启停与流量调度的自适应优化。对湖南某金属矿井排水系统进行试点测试,设计并开展优化调度与动态负荷响应实验。结果表明,该方法在保证水位稳定与排水安全的前提下,能够有效降低系统运行电费以及整体能耗。
2026, 67(9):235-238. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.062
摘要:矿产资源地质模型是实现资源科学勘探、合理开采与可持续规划的核心支撑。为了提升矿产资源开发利用的科学性与高效性,针对传统人工处理地理信息系统( GIS)时空数据效率低、难以适配大规模分析的问题,以 GIS时空数据为基础,采用 QGIS软件的 “3D视图 +三维分析”工具来自动构建矿产资源地质模型。通过 3σ准则剔除异常值、克里金插值补充缺失数据、双线性插值法统一分辨率,完成了多源数据的自动化预处理。结果显示,区域的矿体埋深、矿产品位和地层界面高程的均方根误差( RMSE)最大值分别为 2.15 m、0.38%和 1.82 m。此外,基于该模型分析发现,研究区域的主矿产为磁铁矿,南区储量最大( 4 150万 t)、赋存条件最优,而东区高品位占比最高( 23.5%)。可见,研究区域的资源特征差异显著,所构建的矿产资源地质模型具有良好的精度,能为矿区的差异化开发规划提供科学依据。
2026, 67(9):239-241, 245. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.063
摘要:为满足矿井作业中对高风险行为识别的需求,提出了一种基于深度视频序列的多模态行为特征建模与异常检测方案。该方案整合了姿态骨架、环境交互以及时序模式等多方面信息,构建了一种高效的行为识别模型,并设计了动态报警与反馈评估体系。通过与真实矿井监控数据进行对比实验,结果显示,所提模型在识别准确率、漏报率控制以及响应时效等关键指标上,均优于现有的主流方法,具备出色的跨场景适应能力和工程应用前景。
2026, 67(9):242-245. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.064
摘要:针对当前零件装配作业仍以人工为主,存在效率低下且缺乏完善的入库系统设计的问题,提出了基于 Factory IO的零件装配与入库系统设计。利用 Factory IO和 TIA软件技术,从几何模型、系统组态、模块布局等多维度构建了零件装配和入库系统模型。通过仿真运行,验证了其能够实现不同零件的分拣与装配以及入库。此外,其还能够在实际硬件搭建前全面测试系统控制逻辑与运行流程,模拟实际工况,提前解决潜在隐患,为实际应用奠定基础。
2026, 67(9):246-248. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.065
摘要:随着海上油气资源开发进程的加速,水下生产系统在深水气田开发中的应用日益广泛。陵水 17-2气田作业环境恶劣,设备下放与安装面临较高安全风险。以该气田为背景,构建了水下生产系统高精度三维模型及整体作业场景,基于层次包围盒法,对 11d区块的水下设备安装及遥控无人潜水器( ROV)飞线连接作业进行了动态干涉模拟分析。结果表明,作业过程中设备间未发生干涉现象,系统对安全距离较小的关键环节进行了预警,验证了安装与飞线连接方案的可行性,为南海深水油气田安全开发提供了技术依据。
2026, 67(9):249-251. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.066
摘要:为解决沿江排涝泵站传统人工管理模式中参数监测滞后、故障诊断依赖经验、能耗管控缺失等问题,以某总装机容量 6 400 kW的沿江排涝泵站为研究对象,设计基于物联网技术的三级运行管理系统。系统包含感知子系统、传输子系统与智能分析子系统,通过多类传感器实时采集参数,采用分层分布式网络与轻量化协议传输数据,结合滤波算法、神经网络及优化算法实现数据处理、故障预警与能耗调控。
2026, 67(9):252-255. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.067
摘要:针对火箭贮箱壁板传统铣边加工存在通用性差、加工精度低、自动化程度不高等问题,设计了一种火箭贮箱壁板通用型铣边系统。该系统以模块化结构为核心,通过快速定位机构、自适应气动夹持机构与多轴联动铣切单元的集成,实现不同规格、不同直径贮箱壁板的快速换装与高精度铣边加工。建立系统运动学模型与加工误差补偿策略,完成硬件选型、机械结构与控制系统设计。通过仿真与实际生产验证,证实该系统设计合理、应用可靠、操作便捷,满足不同规格贮箱壁板的铣边工艺要求,加工效率与精度较传统设备显著提升。
2026, 67(9):256-259. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.068
摘要:面向“双碳”战略目标,针对铁路站房屋面光伏建筑一体化( BIPV)设计中性能预测效率低、多目标协同优化困难等问题,提出一套融合参数化建模、机器学习代理模型与多目标优化算法的系统设计方案。以华东地区某高铁站房屋面为工程案例,构建基于 Rhino-Grasshopper的参数化模型,训练轻量级梯度提升机( LightGBM)代理模型,并利用其替代传统能耗模拟。结合非支配排序遗传算法第二代( NSGA-Ⅱ),以能源利用强度( EUI)、全生命周期成本(LCC)、有用日光照度( UDI)、预测平均热感觉指数( PMV)及年发电量为优化目标进行多目标寻优。实验结果表明,该方法将单次性能评估时间从数小时压缩至毫秒级,耗时缩短约 99.9%,等效效率提升约 90%;该方法生成的帕累托前沿解集可为设计决策提供量化依据,为铁路站房 BIPV系统的高效设计与工程实施提供可复用的技术范式。
2026, 67(9):260-267, 271. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.069
摘要:针对具有量化输入、全状态约束、未建模动态以及动态扰动的非严格反馈非线性合作竞争多智能体系统,研究了其自适应神经固定时间二分一致性跟踪问题。基于滞后量化器,提出了一种将自适应神经控制与固定时间指令滤波反推相结合的二分一致性控制方法。通过引入对数非线性映射,将具有全状态约束的系统转化为无约束系统。径向基函数( RBF)神经网络用于逼近未知的非线性连续函数。通过引入动态信号处理未建模动态。此外,利用误差补偿信号消除了滤波误差。所设计的控制器避免了传统反推设计框架下的“奇异性”和“复杂性爆炸”问题,并且引入滞后量化器的设计可以有效地节约网络资源。利用固定时间 Lyapunov稳定性理论,证明了尽管存在量化输入、全状态约束、未建模动态以及动态扰动,二分一致性跟踪误差仍旧可以在固定时间内收敛到原点的足够小的区域,并且闭环系统中的所有信号在固定时间内是有界的。
2026, 67(9):268-271. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.070
摘要:随着城市化进程的不断加速,传统交通管理方法在应对复杂交通情形时的局限性日益凸显。针对该问题,提出一种基于多智能体系统( MAS)与深度强化学习( DRL)的智能交通优化方法。该方法通过多个智能体的协同合作,动态调整通信号与车辆行驶路线,进而提高交通的流畅性,减少拥堵现象,提升应急反应能力。仿真实验结果显示,该方法无论是高峰期还是非高峰期,均具有显著的优化效果,且在像交通事故这样的突发事件发生之际,可以迅速恢复交通的顺畅,表明该方法具有显著的潜力,可以有效提升现代智能交通系统的效率和稳定性。
2026, 67(9):272-274, 279. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.071
摘要:针对多品种小批量生产环境中物流调度面临的复杂性与不确定性问题,提出了一种基于混合整数规划
2026, 67(9):275-279. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.072
摘要:聚焦超声作为一种非侵入式治疗技术,近年来受到广泛关注。其临床应用的关键挑战在于体内超声剂量的准确评估和治疗过程中的清晰影像监控。将治疗超声与诊断超声进行深度一体化设计,研究了基于组织热膨胀与声速变化的生理门控超声测温方法,并提出了基于成像流程的诊疗同步机制,构建了一套温控聚焦超声诊疗一体化系统。实测结果表明,系统的超声测温精度可达 ±2 ℃,在治疗过程中能够实时呈现靶区清晰的超声图像,从而显著提升聚焦超声技术在临床应用中的安全性与有效性。
2026, 67(9):280-282, 287. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.073
摘要:为应对机场航站楼海量监控视频、复杂空间遮挡及隐蔽性异常行为的分析需求,提升航站楼安全管理智能化水平,保证异常行为的精准识别与及时预警,构建机场航站楼人员异常行为智能分析预警系统。首先,利用最近邻算法补充视频图像中的人体关键点,构建人体时空图;然后,将该结果输入时间、空间与通道相结合的联合注意力机制中,提出时空图的联合特征,并引入活动性和移动性优化该联合特征;最后,计算特征的异常得分,判断异常骨骼节点,并将判断结果与异常行为监测阈值进行对比,进行最终的行为判断以及预警。结果显示,该系统不仅能提取视频帧中人员完整的骨架特征,保证特征结构的完整性,而且能可靠地完成机场航站楼人员异常行为的分析预
2026, 67(9):283-287. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.074
摘要:针对传统船舱自动化设备运维管理系统依赖人工巡检与定期维护、难以实时精准感知设备状态的问题,设计并实现了一种基于射频识别( RFID)技术的智能运维管理系统。该系统采用分层架构,涵盖感知层、传输层、平台层与应用层。感知层通过双频段 RFID标签与多类传感器实现设备状态全面采集;传输层融合有线与无线通信协议,确保数据在复杂舱内环境中的稳定传输;平台层集成模糊逻辑算法构建设备健康指数评估模型,并引入强化学习机制,依据设备状态与人员负载动态优化运维策略;应用层提供可视化界面,支持运维任务的全程跟踪与管理。实验结果表明,该系统能够有效提升设备运维效率,平均可用性指数稳定在 0.85以上,具备良好的工程应用价值。
2026, 67(9):288-290, 295. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.075
摘要:为提升铁路运输中轮轨及弓网系统的运行安全与运营效率,针对磨耗损伤实时监测与动态评估的迫切需求,以在线监测技术为基础,设计并开发一种轮轨弓网磨耗损伤实时评估系统。通过构建多层次架构,融合电气、机械、化学磨损等多源数据,实现了损伤特征参数的动态提取与综合评估,构建了基于滑动时间窗口和长短期记忆网络(LSTM)的实时评估模型,并通过案例分析验证了系统的预警精度与响应效率。结果表明,该系统能够有效捕捉磨耗损伤的演变趋势,及时触发分级预警,为铁路运行中的即时维护决策提供可靠的技术支撑。
2026, 67(9):291-295. DOI: 10.19769/j.zdhy.2026.09.076
摘要:为解决电厂循环水排水泡沫污染问题,降低运维成本,并实现无人值守的目标,开展面向电厂循环水排水的智能物理消泡系统总体架构设计与实现研究。针对电厂循环水排水因海生物残体分解、水流冲击等因素形成稳定泡沫,且传统化学消泡方法成本高昂、效果不稳定,设计了一套分层智能物理消泡系统架构。该架构通过感知层配置智能摄像头与环境传感器,采集泡沫及工况数据;采集到的数据由数据传输层传输至数据处理层,在数据处理层利用 AI泡沫识别算法进行泡沫区域分割与面积计算,随后将计算结果提供给控制层。控制层根据分级控制策略,自动发送控制指令给执行层,执行层则采用源头喷淋破碎与末端收集深排相结合的物理消泡工艺,完成泡沫处理。在电厂进行的为期 6个月的现场试运行结果表明:该系统能够将码头区域泡沫总面积控制在 3.2~7.8 m2,AI泡沫识别准确率白天达到 96.7%,夜间达到 95.1%,消泡响应迅速,设备连续运行可靠性高,年运维成本仅为 42.8万元,且排水口化学需氧量( COD)指标远优于国家标准。
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