采用个体进化能力实时评价和强制更新策略的换热网络优化方法

针对启发式方法在优化换热网络时出现个体进化停滞的现象,提出了一种采用个体进化能力实时评价和强制更新策略的进化算法。首先,建立个体进化能力评价机制,实时考察每个个体进化过程中的性能变化;其次,当个体进化能力退化时,建立强制更新策略,通过随机抽取当前结构中的换热单元,并给予其换热量以随机扰动,提高个体的结构变异能力,促进其整型变量的全局优化,改变个体原先的优化路径从而寻得更优的结构。将该算法应用于无分流换热网络实例中,取得了优于现有文献的结果,表明了该算法具有较强的全局搜索能力。     

换热网络优化中换热单元生成频次的影响分析及策略改进

换热单元的生成频次对换热网络优化有直接的影响，分析其机理可以指导求解算法的改进。本文采用节点非结构模型及强制进化随机游走算法，通过设置不同的换热单元生成概率与生成个数以改变换热单元的生成频次，观察并记录个体在优化过程中产生的年综合费用变化情况。发现不同生成频次下整型变量和连续变量的相对优化频率发生了变化，从而改变了整体优化过程，并且与个体当前优化状态不适应的生成频次会造成相对优化频率不平衡、优化结果较差。基于此，本文提出了一种具有生成参数动态调节策略的换热单元生成方式，在优化过程中根据个体状态实时调整换热单元的生成概率与生成个数，平衡整型变量与连续变量的相对优化频率。最后，采用15SP、10SP和20SP算例进行验证，换热网络的年综合费用较文献结果分别下降了1.06%、0.16%、0.68%，验证了该策略使得换热单元的生成频次更为合理，有效地提高了算法的优化效率。     

精细搜索策略应用于质量交换网络综合

质量交换网络是化工过程系统的重要组成部分,其优化设计对降低污染排放具有重要意义。采用启发式算法优化质量交换网络时,存在难以兼顾全局搜索和局部搜索的问题。通过分析不同精度优化参数下的优化结果,揭示了该问题的成因,并提出一种精细搜索策略用于基础算法所得结构的深度优化。该策略包含两种方法,方法1采用具有个体回代与分化的高精度强制进化随机游走算法,可保留个体结构变异能力;方法2采用确定性方法依次对多维目标函数中的每个变量进行一维搜索,具有精度高收敛快的优点。将该策略应用于焦炉气脱硫和空气除氨算例,得到的结果分别为407308 USD·a^-1和127807 USD·a^-1,经济性优于现有文献中的结果,验证了本策略的有效性。     

混合微分进化算法应用于换热网络优化

针对微分进化(Differential Evolution,DE)算法应用于换热网络优化存在局部搜索能力不足、收敛速度慢和求解精度低等问题,提出一种混合微分进化(Hybrid Differential Evolution,HDE)算法。当DE算法的变异、交叉和选择操作不再使种群的最优值继续进化时,加入梯度操作使当前种群的最优个体趋向更好的解。为了防止算法早熟收敛,当种群的多样性低于设定的阈值时,引入迁移操作,在最优个体附近区域重新生成新的个体并以此替换旧的个体,增强算法的种群多样性。通过算例验证了该算法可以有效适用于换热网络的优化过程,具有更强的局部搜索能力,更快的收敛速度和更高的优化效率。     

煤矿井下无线通信系统的应用

我国煤炭资源总量十分丰富,但同时消耗也比较大,随着社会经济的快速发展和人们生活水平的不断提升,各行各业对煤炭资源的需求量也在持续增加,在实际开采过程中井下作业次数也有所增加,井下开采具有地形复杂、深度未知以及空气稀薄等特点,在实际开采过程中很容易遇到各种各样意想不到的困难,严重威胁着施工人员的生命安全。在此背景之下发展井下无线通信技术就成了必然的发展趋势。文章就煤矿井下无线通信系统的应用和发展前景进行了一定的探讨。     

工具评测——最强劲的无绳电钻大比拼

在过去的几年中,有3个品牌的无绳电钻已经打破了113 N·m的扭矩屏障,他们分别是:喜利得(HILTI)、牧田(MAKITA)和米沃奇(Milwaukee).这些品牌的制造商们不是第一次比拼实力,他们还率先在7-1/4"无绳电圆锯方面展开了全面较量.鉴于无绳工具的普及和其快速性能的提升,我们分别对这些顶级电钻作了一些测试和比较.选取的样本为喜利得SF 10W-A18无绳电钻、牧田XPH07T 18V LXT 1/2"锤钻以及米沃奇M18 FUEL 1/2"锤钻/Driver 2704-22.     

利用Mapping Star软件生产DLG产品

Mapping Star软件可以做到出图、建库一体化.在Mapping Star软件中按照地形图图式制作了各种符号及线型,在做符号、线型的同时,也做了相应的线型外扩、符号压盖处理、图层优先级等.在Mapping Star软件编辑好的数据,输出*.dxf数据时,可以在稍加处理后直接打印地形纸图.     

基于能源互联网的能量传输建模及线路布配

本文利用供、用能端相互联系、相互补充的能源互联网供能模式缓解资源分布和用能需求的不均衡,目的是降低全国范围的能耗率及用能成本。首先通过能量密度法计算出各地区供用能分布对应的能量节点坐标,在此基础上建立各节点间能量传输模型;然后提出主汇点星型连接、主干线路垂直法两种几何法应用于能源互联网的传输线路优化,并分析其在能量传输模型优化中的优劣;最后采用综合连接法对西北地区枢纽节点间能量传输的线路连接进行设计,对比三种方法,得出该区域的最佳输配方案,解决其资源分布与用电负荷不相匹配问题。     

复合微生物菌剂对高温堆肥进程及有害气体排放的影响

研究了复合微生物菌剂用于高温堆肥对堆肥进程及期间有害气体排放量的影响. 以牛粪与稻壳为原料,分别设置接种复合微生物菌剂的处理组和空白对照组,对比了堆肥中各物理、化学和生物学指标及有害气体(甲烷和N2O)排放量. 结果表明,接种复合微生物菌剂可以加快堆体升温,延长堆体高温持续时间,缩短堆肥腐熟时间,减少有害气体(甲烷和N2O)的排放.     

RWCE算法中采用单元重构策略激励换热网络结构优化

应用强制进化随机游走算法优化换热网络的过程中,通过监测最优结构中换热单元优化进程,探究总体结构进化特点,发现存在换热单元先入为主的现象,主体结构稳固难以被突破,导致换热网络优化进入“停滞”状态。基于此,提出了换热单元重构策略,该策略旨在增强结构变异能力,经过一定阶段概率性消除结构中既有换热单元,腾出结构进化空间,再依据约束条件重新构建换热单元,既丰富了结构多样性又扩大了搜索域。此外建立优化状态监测指标,维持结构较高的变异活性,增强算法全局寻优能力。最后将该策略加入算法流程优化多个换热网络实例,总结分析其作用机理,所得结果均优于现有文献结果,证实了该策略的有效性。