利用基于PSO算法的径向基人工神经网络优化重催干气脱硫

针对重催干气脱硫过程存在进料波动频繁、优化响应滞后导致能量消耗过大等问题,通过Aspen HYSYS V11软件利用Li-Mather物性方法对该系统进行全流程模拟,根据Plackett-Burman设计筛选对目标值具有显著影响的有效因素,利用基于PSO算法的径向基人工神经网络对预测模型进行训练、验证和测试,并在满足净化干气硫化氢浓度约束的前提下对其进行深度优化,以期最小化系统能耗。结果表明,重催干气流量、重催干气硫化氢浓度、贫液哌嗪质量分数、贫液N-甲基二乙醇胺（MDEA）质量分数、胺液循环量、T-3001塔底温度和E-3003贫液出口温度对系统能耗影响非常显著,当以上述因素为输入信号,以系统能耗为网络输出时,7-16-1型径向基人工神经网络预测模型经过4182次迭代后,它的训练样本、验证样本、测试样本均方误差分别为5.08×10^-6、7.78×10^-6和9.56×10^-6,均小于容许收敛误差限10^-5,而其决定系数亦高达0.981、0.975、0.969,表现出良好的相关性。当利用基于PSO算法的径向基人工神经网络对重催干气脱硫系统能耗进行优化时,经过3198次粒子进化迭代后系统能耗仅为0.0649kg_oe/h,较优化前系统能耗0.0713kg_oe/h降低了8.98%,节能效果显著。     

基于机器视觉和改进形态学边缘检测算法的钢球缺陷检测技术研究

为提高钢球表面缺陷检测的效率和准确性,设计一种基于机器视觉的钢球表面缺陷分拣系统。对钢球表面图像进行图像分割、平滑去噪和二值化预处理,获取钢球表面图像的准确信息,并采用改进的中值滤波算法去除噪声;利用小波变换和多尺度形态学融合算法进行钢球表面缺陷的边缘检测;通过该融合算法和其他算法的检测结果对比和客观数据评价,验证了本文所提算法能够有效保留图像真实细节,并满足钢球分拣系统的需求。     

基于递归复小波变换的电压暂降检测虚拟仪器的设计

分析了检测电压暂降的现有算法,通过分析比较,最终选择了基于递归的复小波作为电压暂降的检测算法,由于复小波分析结果中既包含幅值信息,又包含相位信息,所以无论电压暂降信号是否具有电压幅值跳变,都能成功检测到故障发生或结束时刻。同时,利用信息熵寻找最优的小波尺度,使检测结果更加准确。利用虚拟仪器开发软件LabVIEW建立了电压暂降检测系统,利用复小波变换算法,判断电压暂降发生的起始与终止时间,最终实现了电压暂降故障的实时检测、故障报告的自动生成以及故障报文查询等功能。最后,通过模拟故障实验,验证了电压暂降检测算法的有效性。     

基于小波神经网络预测多相动态管道腐蚀速率

利用小波神经网络模型预测多相动态环境下油气集输管道腐蚀速率。首先通过室内多相动态腐蚀实验,获得了不同工况条件下的挂片腐蚀速率,用于训练和检验小波神经网络预测模型,然后利用多因子方差分析研究了温度、压力、流率、硫化氢含量、二氧化碳含量、溶解氧含量、含水率、盐含量和pH对腐蚀速率的影响程度,实现了各因素的有效性筛选,最后在确定隐含层节点数基础上通过训练、测试建立起适宜的小波神经网络预测模型,并进一步验证了模型可靠性。结果表明：除了压力外,各因素对腐蚀速率均有十分显著的影响,属于有效输入信号。当隐含层节点数为17时,8-17-1型小波神经网络结构表现出良好的准确性和稳定性。利用Levenberg Marquardt优化算法对模型进行了反复训练,直至其均方根误差小于容许收敛误差限0.001,预测值与实际值近似呈线性关系,训练、测试阶段决定系数分别为0.9992、0.9967,相关性较高,模型预测值和验证值亦不存在显著差异。因此小波神经网络预测模型对多相动态环境下油气集输管道腐蚀速率具有良好的预测能力。     

特高压直流线路中垂直排列F型塔的设计与优化

输电线路走廊问题已成为制约电网建设的突出问题。在经济发达地区,可以考虑采用垂直排列F型塔减少走廊占用,降低工程实施难度。F型塔在三峡-上海±500 kV线路上有过成功应用,但是在特高压线路中属首次使用,由于电压等级、输送容量不同,导致电磁环境、导线截面、杆塔荷载均与原设计有较大不同。通过开展特高压直流线路垂直排列专题研究,确定了垂直排列的F型塔的导线布置型式、导线最小对地距离和走廊宽度等基本原则,并结合工程中的实际问题提出了优化方案。     

合水油田注水管网缓蚀剂XD的开发优化与应用研究

为了解决合水油田注水管网严重腐蚀这一问题,首先利用K-均值聚类分析对在役586条注水管线进行研究,找出最具代表性的庄一注、庄二注、庄三注作为新型复配缓蚀剂XD的试验对象,然后通过对试片腐蚀形貌以及腐蚀产物组成、含量的检测来确定注水管网的腐蚀成因。最后,针对此问题合成了一种多位点吸附型咪唑啉季铵盐MIQAS,以MIQAS为缓蚀剂,聚环氧琥珀酸钠(PEAS)为阻垢剂,1,2苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)为杀菌剂进行复配,并借助单因素和多指标正交试验设计对MIQAS、PESA和BIT含量进行优化。结果表明,溶解氧、侵蚀性CO_2、Cl~-引起的吸氧腐蚀、CO_2腐蚀和点蚀是导致注水管网腐蚀的主要原因,Ca~(2+)、细菌造成的结垢腐蚀和细菌腐蚀对其也有一定影响。当该复配缓蚀剂ρ(MIQAS)∶ρ(PESA)∶ρ(BIT)=120mg/L∶65mg/L∶50mg/L时,XD对庄一注、庄二注和庄三注的缓蚀率分别高达98.24%、98.63%、99.17%,取得了良好的防腐效果。