摘要：由于管道泄漏引发的负压波大小及其沿管道的衰减程度都与管道工况、长度、口径和介质物性等管道特性有关,因此管道特性决定了负压波法在管道上的可检测性。依据特征线理论,对管道的泄漏发生机理和压力波传播机理进行了研究,建立了管道内产生负压波及其传播中衰减程度的计算模型,并利用实际输油管道的操作数据验证了所建立的计算模型的准确性。以该计算模型为基础,进一步分析了管道特性与负压波法的可检测泄漏率等指标的关系,为管道的设计和布局提供参考,并可对基于负压波法的管道泄漏检测系统进行正确的评价。

摘要：乙醇浓度是微生物发酵过程中重要的过程参数,直接影响着发酵过程的控制和优化.基于半导体材料的气敏效应,提出了一种生物发酵过程中乙醇浓度在线检测方法.该方法利用系统辨识建立乙醇浓度的在线测量模型,以微控制器为核心的嵌入式系统完成信号采集、数据分析与处理;在此基础上研制了乙醇浓度在线检测仪,给出了在线检测仪的系统组成框图以及系统的硬件设计和软件设计.实验与分析表明,所设计的乙醇浓度检测仪能够在线检测发酵过程中的乙醇浓度,所测乙醇溶液体积百分比范围为0.00—8.00%,具有较高的检测精度,绝对误差小于0.1%,重复性好,能够很好地满足微生物发酵工业应用需求.

摘要：发酵测控系统是发酵过程参数智能检测与优化调控的基础,直接影响着发酵过程的控制性能。该文针对L-乳酸发酵过程的智能检测,提出了一种基于智能检测的发酵过程测控系统集成方法,给出了系统的体系结构及实现方法,集成了基于虚拟仪器技术的PXI总线发酵过程智能测控系统,给出了系统的软、硬件设计。该系统通过建立软测量模型,有效地实现了发酵过程不易测量参量的在线估计与控制,为发酵过程提供了一种新的测控系统。试验研究表明,将该系统应用到L-乳酸发酵过程中,通过在线估计葡萄糖液消耗量,实现了L-乳酸发酵过程补料优化控制,乳酸产量提高23%,提高了发酵产物得率。

摘要：发酵过程具有高度非线性、时滞性和不确定性等特征,直接影响着发酵过程的有效调控。提出了一种基于非线性二次高斯(NLQG)的分批补料发酵过程预测控制方法。该方法由扩展Kalman滤波器(EKF)和NLQR串联构成,EKF给出被控变量的最优状态估计,NLQR获得被控变量的实时状态反馈,以实现分批补料发酵过程的动态预测控制。在LabVIEW软件平台中,利用ActiveX控件调用MATLAB环境下编译生成的COM组件设计了NLQG控制器,并用于青霉素分批补料发酵过程溶氧浓度的预测控制。实验结果表明,所提出的分批补料发酵过程预测控制方法对于被控变量的设定值变化有良好的跟踪效果,在不同的噪声环境下均能获得较高的控制精度,具有较强的鲁棒性。

摘要：在分析主控室联锁系统功能需求的基础上,提出了核电厂控制模式联锁切换方案。根据所提方案,给出了KIC/BUP和MCR/RSS切换的硬件和软件设计实现,并对联锁系统主要性能进行分析和比较。分析得出,本文提出的联锁切换方案能够很好地实现核电厂主控室联锁系统的功能。

摘要：针对流程工业过程实时数据的高效管理问题,提出了一种基于虚拟仪器技术的过程实时数据管理系统设计方法,给出了系统的体系结构;构建了一种基于Hash二叉树的改进型数据查询和索引结构,该结构提高了实时数据访问和索引的效率。通过基于***的接口程序和数据压缩模块实现了对历史数据的管理。实验测试表明,该系统在处理实时数据方面具有高度的稳定性和可靠性。

摘要：针对现有最终执行元件功能安全失效分析方法未能切实考虑实际工况的不足,提出了一种基于马氏距离的最终执行元件功能安全失效表征方法。预先获取各状态下最终执行元件的工况参数,构建样本空间,计算其中各样本的马氏距离;其次对马氏距离进行Box-Cox变换,使其满足正态分布后,由3σ准则确定各状态的阈值,构建最终执行元件的失效表征模型;最后利用所设计的检测系统检测工况参数,构建样本向量,通过所构建的失效表征模型实现最终执行元件功能安全失效表征。仿真实验和现场实验结果表明,本文方法能够准确识别出最终执行元件的功能安全失效,为其失效分析提供了一种新的方法。

摘要：催化剂性能受制备过程多种因素影响,为优化催化剂制备配方与工艺条件,通常需要大量人工操作的实验试错过程,由此造成的低效率与低精度不可避免。在机械自动化控制水平不断发展的背景下,高通量合成装置的研发与投用将提升实验制备催化剂过程的效率、精度与安全性。本综述从金属催化剂常用的合成方法(包括浸渍法、离子交换法、化学气相沉积法和沉淀沉积法)出发,阐述了薄膜沉积法、微流控技术、自动合成机器人、喷墨打印法等高通量合成装置如何协助强化催化材料制备过程和加速催化剂配方优化进程。本文将着重分析金属催化剂制备工艺的需求与高通量合成装置特征之间的一一对应关系。金属催化剂合成过程对高通量合成技术的需求日益增加,构建一种与合成工艺相适配、实用的金属催化剂高通量合成平台,可以为催化剂的研究带来巨大的推动力。

摘要：针对一定网络带宽下生产过程报表系统对大型数据源访问速率不高的问题,提出了一种基于Huffman编码的XML数据压缩方法。通过构造数据处理类获取XML文档中重复率高的节点单元,采用Huffman编码对节点单元进行编码,将编码后文档利用LZMA算法压缩,构建了Huffman-LZMA压缩算法,并将该压缩算法应用于生产过程报表系统设计。实际应用结果表明,该压缩算法对生产过程报表数据源的压缩率达到约88%,有效的节省了网络带宽和存储空间,提高了报表系统的访问速率。

摘要：通过测量聚合反应过程中溶液的电导率变化来控制聚合反应过程,对于提高生产过程中产品转化率具有重要的实际应用价值。提出了一种通过测量交流电压信号真有效值TRMS(True Root Mean Square)来测量聚合反应过程中溶液电导率的方法,该方法利用测量交流电压真有效值的硬件电路实现对溶液电导率的测量,在此基础上给出了用于实验测试的智能化测量仪的系统硬件设计和软件设计。实验与分析表明:该方法用于测量0.01 mol/L KCl溶液的电导率,平均相对误差仅为0.000 885,具有较高的检测精度,能适应聚合反应工业生产中电导率的测量,可以很好地满足聚合反应工业生产自动化的要求。