簡介：工業(yè)計算機層析成像技術INDUSTRIALCOMPUTERIZEDTOMOGRAPHY，簡稱工業(yè)CT或ICT，是計算機技術與放射學相結合而產生的一門新的成像技術。它利用射線穿過物體發(fā)生衰減這一性質，將傳感器獲得的數(shù)據(jù)進行重建從而獲得被檢測物體的三維灰度圖像，清晰、準確、直觀地反映物體的內部結構、材料密度和缺損狀況。工業(yè)CT在無損檢測NDT和無損評價領域得到了廣泛運用，成為公認的最佳無損檢測手段。三維數(shù)據(jù)可視化技術不斷發(fā)展，在諸多行業(yè)得到廣泛應用。ICT數(shù)據(jù)的分析及可視化是工業(yè)CT檢測中的關鍵性工作。本文研究工作主要集中在以下幾個方面第一，研究了ICT三維數(shù)據(jù)可視化技術，包括體繪制技術、面可視化技術、輪廓曲面三維重構與可視化。設計了基于二維紋理的ICT快速體繪制算法，對基于層的空間跳躍二維紋理體繪制算法進行了研究，提出了基于區(qū)間樹的二維紋理體繪制算法，對二叉區(qū)間樹進行了簡化，并應用于體繪制中，大大提高了體繪制速度。第二，提出基于切片分析的交互建模方法，改進了梯度算子的邊緣檢測算法，應用閾值方法降低噪聲影響。在邊緣檢測的約束下，實現(xiàn)在切片上半自動繪制輪廓曲線，多個切片的輪廓曲線通過插值生成輪廓曲面，從而提高了精度和準確度。第三，研究了ICT三維數(shù)據(jù)體可視化中的快速算法及渲染技術，主要包括輪廓曲面追蹤快速算法、二維和三維圖像LOD技術、大型ICT數(shù)據(jù)的體繪制并行處理技術等，提出了廣度八叉樹、深度八叉樹和深度二叉森林并應用于三維數(shù)據(jù)場體繪制中，與傳統(tǒng)方法進行了比較分析。實驗結果表明，此方法提高了渲染效率，將全局和局部體繪制相結合，既提高了繪制速度，又實現(xiàn)了精細觀察。第四，研究了彈性波CT的三維可視化和以及相干體數(shù)據(jù)分析技術并在震波CT數(shù)據(jù)上進行了試驗和應用。第五，依據(jù)上述研究，設計實現(xiàn)了基于微機的ICT數(shù)據(jù)分析和可視化系統(tǒng)。該系統(tǒng)以VR為可視化平臺，改變了該類軟件一直依賴于大型機和高端工作站的狀況，為今后ICT數(shù)據(jù)分析和可視化技術的普及推廣創(chuàng)造了條件。

簡介：隨著計算機技術、網絡技術和通信技術的不斷發(fā)展為滿足煤礦安全生產的要求單一功能的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)必將被全礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)所代替并且向網絡化、標準化、智能化的方向發(fā)展。本文將現(xiàn)代通信技術和煤礦具體環(huán)境相結合完成了基于光纖傳輸技術的礦用工業(yè)以太網的方案設計。在原本的三層網絡結構的基礎上進行改進利用交換式的工業(yè)以太網絡結合工業(yè)現(xiàn)場總線用光纖進行數(shù)字傳輸取代使用銅纜或模擬光纖的傳統(tǒng)傳輸系統(tǒng)集中傳送井下各種安全監(jiān)控子系統(tǒng)的信息使煤礦井下的安全信息、設備的工況信息和控制信息能夠在統(tǒng)一的平臺上傳輸、監(jiān)控。通過對系統(tǒng)的可行性分析并結合實驗論證說明在千兆工業(yè)以太環(huán)網傳輸系統(tǒng)上傳輸安全監(jiān)控信息的實時性和可靠性以及建設成本和運營成本等各項指標均優(yōu)于傳統(tǒng)的以銅纜或者光纖組網的模擬傳輸系統(tǒng)。研究結果表明煤礦集成監(jiān)控系統(tǒng)的信息共享、功能互補和綜合應用有效解決了信息孤島問題可以監(jiān)督和確保煤礦生產安全并可實現(xiàn)與煤礦井上的綜合辦公自動化網絡的無縫連接。本文首先根據(jù)煤礦井下的工作需求搭建礦用光纖傳輸平臺其次基于光纖傳輸平臺給出工業(yè)以太網的設計方案并且研究基于蟻群算法的自適應路由算法第三對網絡的自愈性進行研究對不同的自愈環(huán)網進行比較第四闡述網絡生存性技術的兩大分類保護和恢復各自的優(yōu)缺點以及實施多層生存的必要性最后引入隸屬云的概念建立對多功能狀態(tài)復雜系統(tǒng)可靠性的模糊評估模型利用模型對礦用工業(yè)以太網進行可靠性分析。

簡介：工業(yè)過程監(jiān)控是保證生產正常運行的必要條件，但是單單依靠操作員對控制對象的工作狀況的分析，可能因為操作員的疲勞、經驗等等人為因素造成對控制對象的運行狀況的錯誤評估，進而造成錯誤的控制操作，導致生產效率降低、資源浪費、不合格產品增加甚至是安全威脅。論文研究了工業(yè)過程的各種監(jiān)控手段，使用多智能體系統(tǒng)的思想把它們結合起來，充分發(fā)揮它們各自的功能，達到資源共享、互相協(xié)作來完成對控制對象的運行狀況的監(jiān)控。首先，在分析了工業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢基礎上，提出了采用多智能體的思想來設計工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)有的PCA統(tǒng)計分析、回路性能評價和參數(shù)變化趨勢分析等對控制對象運行狀況進行監(jiān)控的算法，采用智能體的思想將它們分別封裝在單個的智能體中，利用多智能體系統(tǒng)的優(yōu)點，設計了基于多智能體系統(tǒng)的工業(yè)過程監(jiān)控系統(tǒng)的結構。為了實現(xiàn)此多智能體工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，結合FIPAFOUNDATIONFINTELLIGENTPHYSICALAGENT，智能物理AGENT基金會的智能體技術的各種規(guī)范，采用面向對象的編程語言JAVA和基于JAVA語言的智能體開發(fā)平臺JADE。最后，論文將實現(xiàn)的基于多智能體系統(tǒng)的工業(yè)過程監(jiān)控系統(tǒng)應用于具體的工業(yè)對象田納西伊斯曼過程TENNESSEEEASTMANPROCESS，TEP進行了實驗研究。采用TEP的仿真平臺，將其產生的實時數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫中，然后經過工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中的各個智能體各司其職，共享資源，互相協(xié)作完成工業(yè)監(jiān)控任務。研究工作表明，這種基于多智能體系統(tǒng)的工業(yè)過程監(jiān)控系統(tǒng)可以很好地監(jiān)控工業(yè)對象的運行狀態(tài)，既發(fā)揮了各自監(jiān)控方法的優(yōu)勢，又通過互相協(xié)作彌補了個體不足，實現(xiàn)了資源共享，節(jié)省了系統(tǒng)開支；具有良好的應用前景。

簡介：腐蝕和結垢是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行中經常出現(xiàn)的現(xiàn)象嚴重影響生產裝置的正常運行會造成嚴重的經濟損失和水資源的浪費因此對腐蝕和結垢進行及時處理尤為重要。而處理的前提是能夠實時掌握系統(tǒng)腐蝕和結垢的情況。近年來隨著石化公司綜合自動化和信息化系統(tǒng)的運行積累了大量的水質和工藝數(shù)據(jù)。基于這些數(shù)據(jù)建立循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質模型研究和預測循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕結垢特性具有重要的理論意義和應用價值也是本文的研究重點。本文從“工業(yè)水專業(yè)信息管理系統(tǒng)”提取了相關的水質和工藝數(shù)據(jù)進行了數(shù)據(jù)預處理分析得出了影響水質腐蝕和結垢特性的六種因素。以中石化分公司烯烴二循提供的水質和工藝歷史數(shù)據(jù)作為訓練樣本和測試樣本基于人工神經網絡原理確定了BP神經網絡的模型結構。通過運用標準BP算法、自適應LR變步長算法、LEVENBERGMARQUARDT算法等六種算法對網絡進行仿真訓練針對收斂速度、穩(wěn)定性的對比確定了利用LM算法作為BP神經網絡的訓練算法建立了一種典型的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質模型。本文建立了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質特性預測模型并對該模型進行了驗證與測試結果表明該模型可以預測水質的腐蝕結垢特性預測精度較高。該方法為循環(huán)冷卻水水質特性預測提供了一種新途徑綜合水質指數(shù)法等可對水質特性進行更加全面的評價。最后利用VISUALC初步開發(fā)了循環(huán)冷卻水智能分析軟件該軟件包括水質特性判斷、水質數(shù)據(jù)分析和輔助信息查詢等功能。

簡介：聚甲醛有著良好的耐溶劑、耐油類、耐弱酸、弱堿等性能還具有著很高的硬度和鋼性、高度抗蠕變和應力松馳能力、優(yōu)良的耐磨性和自潤滑性、較高的強度的彈性模量和較小的摩擦系數(shù)素有“塑料中的金屬”之稱。近年來我國聚甲醛市場增長迅速。神華寧夏煤業(yè)集團年產6萬噸聚甲醛裝置是采用富藝國際工程公司的共聚甲醛專利技術。由于聚甲醛生產中間產品極易自聚成為固體的特性聚甲醛裝置中很難安裝在線工業(yè)分析儀表指導工藝調整而富藝公司設計的實驗室工業(yè)分析方法已比較落后不能滿足工業(yè)生產控制快速準確的需要因此急需建立一系列先進、快速、準確的聚甲醛工業(yè)分析方法。在聚甲醛工業(yè)生產過程各工段中間產品組分非常復雜包括甲醛、甲醇、甲酸甲酯、苯、二氧五環(huán)、三聚甲醛、甲縮醛、乙二醇、三乙胺、水等。由于三聚甲醛、甲醛等極易自聚而且樣品中組分復雜各組分含量差異很大要對各中間產品的各種不同含量的組分進行準確定性定量測定必須解決樣品的前處理方法和有效的色譜分離檢測條件的問題才能獲得滿意的測定結果。本文通過采用安捷倫7890氣相色譜儀進行色譜條件、試驗方法等條件的選擇和優(yōu)化試驗同時針對不同樣品的特性制定適當?shù)臉悠非疤幚矸椒ń⒘艘幌盗芯奂兹┭b置從01區(qū)甲醛制備、02區(qū)三聚甲醛制備、03區(qū)二氧五環(huán)制備、04區(qū)聚合反應工段等各工段中間產品中各種復雜組份的定性和定量氣相色譜測定方法。從實驗結果來看各工段中間產品組分的定性定量方法準確度高、靈敏度好、檢測限低各組分間的色譜分離度好分析時間短操作簡便完全能夠滿足為指導裝置工藝控制和工藝優(yōu)化準確及時報出分析數(shù)據(jù)的要求。另外本文通過實驗研究建立了以頂空進樣器、極性毛細柱氫火焰離子化檢測器程序升溫色譜法實現(xiàn)了聚甲醛工業(yè)廢水中的污染因子包括三聚甲醛、苯、二氧五環(huán)、乙二醇、三乙胺、甲醇等各組分的分離并進行定量測定的方法該方法具有選擇性好、準確度高的優(yōu)點。

簡介：現(xiàn)場化、柔性化的加工方式已經逐漸成為機械加工的一個重要發(fā)展方向，工業(yè)機器人應用于切削加工領域具有成本低、自動化程度高、柔性好、安裝空間小等優(yōu)點，能方便地在限定的空間里實現(xiàn)切削加工運動。工業(yè)機器人傳統(tǒng)的示教編程方式暴露出編程周期長、示教精度低等缺點，而離線編程技術在編程周期、軌跡精度和加工柔性方面具有明顯的優(yōu)勢。本文針對機器人切削加工系統(tǒng)的離線編程技術，研究了從CADCAM系統(tǒng)輸出的NC加工程序G代碼到控制機器人實現(xiàn)切削動作的控制指令JOB文件之間的轉換方式，并通過MATLAB和ADAMS的聯(lián)合仿真進行了加工預測和優(yōu)化。主要研究內容如下1介紹了機器人運動學的基礎理論，以PUMA560型工業(yè)機器人為例，利用齊次變換理論建立了機器人的運動學模型，建立了PUMA560的運動學方程，為離線編程技術的研究奠定了基礎。2針對工業(yè)機器人切削加工離線編程技術，研究了離線編程的開發(fā)平臺，分析了離線編程的關鍵技術及其可行性。3探討了工業(yè)機器人切削加工離線編程系統(tǒng)的CADCAM基礎。通過UG從通用CAD模型和由逆向工程的點云實體化模型中獲取加工對象，采用針對機器人數(shù)控加工的工藝設置，進行任務規(guī)劃，生成NC加工程序。4研究了從NC加工程序到工業(yè)機器人控制指令之間的轉換過程。根據(jù)NC加工程序與工業(yè)機器人控制指令之間的信息對應關系及工業(yè)機器人控制指令格式，利用VISUALC開發(fā)了轉換程序。5研究了工業(yè)機器人切削加工離線編程的加工仿真。在MATLAB軟件中通過切削加工軌跡信息獲取機器人任務要求，進行機器人軌跡規(guī)劃，生成樣條函數(shù)，驅動ADAMS中虛擬機器人模型運動，然后在后處理模塊中通過分析仿真結果來修正加工工藝參數(shù)設置，以優(yōu)化機器人控制指令。

簡介：工業(yè)企業(yè)對生產過程綜合信息需求的增加，促進了分布式控制系統(tǒng)（DCS）的發(fā)展。多種不同的控制系統(tǒng)的使用增加了信息集成的難度，影響了企業(yè)綜合信息管理系統(tǒng)的實現(xiàn)。通信接口技術有效地解決了不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)通信問題。本文討論了新一代的DCS系統(tǒng)技術，分析研究了OPC、ODBC和UDP三種工業(yè)控制系統(tǒng)中關鍵的通信接口技術。詳細分析了OPC通信接口技術的需求分析和系統(tǒng)功能，提出了OPC接口軟件設計方案，對數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理、規(guī)約調度線程、規(guī)約處理、日志管理等功能進行了分析，完成了OPC接口軟件的設計和功能測試。論文對ODBC協(xié)議和UDP協(xié)議分別進行了系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)處理流程分析，設計了相應的通信接口軟件結構，實現(xiàn)了ODBC和UDP通信接口功能，并完成了功能測試。所設計的三種通信接口軟件達到工業(yè)應用要求，現(xiàn)已應用集成了多種DCS系統(tǒng)的信息綜合系統(tǒng)，經測試能長期穩(wěn)定的使用。

簡介：本課題是針對當前建筑配料系統(tǒng)中通常采用傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀濟南新銳公司采用先進的PROFIBUS現(xiàn)場總線技術應用了世界上技術先進的德國西門子可編程控制器PLC和德國萬可公司的WAGOIOSYSTEM750現(xiàn)場總線輸入輸出系統(tǒng)等并結合國內著名的組態(tài)監(jiān)控軟件SYNALL2000開發(fā)的PLC工業(yè)建筑混凝土配料攪拌現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)ALCM砼攪拌現(xiàn)場總線控制管理系統(tǒng)本系統(tǒng)實現(xiàn)了對建筑配料的連續(xù)自動控制同時為了實現(xiàn)更高的配料精度我們提出了開環(huán)控制與閉環(huán)控制相合的控制方案從而使系統(tǒng)實現(xiàn)了開環(huán)控制與閉環(huán)控制相結合、順序控制和緊急聯(lián)鎖控制與連續(xù)過程控制相結合、本地控制與遠距離控制相結合在實際系統(tǒng)的設計和研發(fā)中針對工業(yè)配料自動控制的要求和特點在開環(huán)控制基礎上加入了閉環(huán)控制從而在控制精度上得到了提高在實時性上也能滿足較高的控制要求采用的控制策略有開關量的開環(huán)校正控制、單回路PID控制等控制策略基本的控制算法PID控制通過用戶廠家半年的運行整個系統(tǒng)表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和較高的精度完全達到系統(tǒng)的預期要求為工業(yè)配料系統(tǒng)增加了新的成功范例FCS連續(xù)自動配料系統(tǒng)以其較高的穩(wěn)定性較高的配料精度等諸多優(yōu)點使得產品的質量得到很大的提高同時由于引入了先進的現(xiàn)場總線技術使系統(tǒng)的結構比傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)得到了簡化方便了系統(tǒng)的維護和調試改變了過去于動配料工作效率差耗費大量的勞動力的痼疾大大提高了生產效率從而得到了顯著的經濟效益

簡介：工業(yè)測量擬合與設備幾何要素分析是高等學校博士學科點專項科研基金資助課題“基于角度測量的工業(yè)設備位姿檢測技術的研究與系統(tǒng)構建”（20093718110002）的子課題，主要研究檢測數(shù)據(jù)擬合處理與姿態(tài)分析的方法和程序實現(xiàn)，以提高工業(yè)設備幾何要素分析的精度和效率。課題主要完成坐標系轉換、擬合計算和位姿分析三個模塊的開發(fā)。理論研究方面，首先依據(jù)最小二乘擬合法，深入研究利用測量點三維坐標求取被測物的特征點、特征線和特征面的實用算法，各類坐標系的構建及相互轉換方法，以及各種標準幾何體的擬合方法。再利用線性代數(shù)和解析幾何的相關知識，總結出各幾何要素之間空間位置與姿態(tài)關系的數(shù)學算法，并實現(xiàn)設備幾何要素的量化分析。模塊開發(fā)方面，在VISUALBASIC60的開發(fā)環(huán)境下，采用MICROSOFTACCESS數(shù)據(jù)庫技術、SQL結構化查詢語言和ADO數(shù)據(jù)連接技術等，開發(fā)出工業(yè)設備位姿檢測系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)分析模塊。該模塊可以根據(jù)實測情況對坐標系進行各種轉換操作、可以擬合生成幾種標準幾何體、并對幾何要素進行各種姿態(tài)分析。數(shù)據(jù)分析模塊可以與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行實時連接并及時修改數(shù)據(jù)庫信息。實驗分析表明，在測量目標較多、數(shù)據(jù)處理較繁瑣的情況下，該模塊能體現(xiàn)測量系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫管理相結合的技術優(yōu)勢，并能達到較高的運算效率。

簡介：交換技術的出現(xiàn)不僅提高了以太網的通信速率和帶寬，也為以太網支持工業(yè)通信提供了新的途徑。但是，將交換式以太網直接應用于工業(yè)控制領域還存在相當多理論和實踐的問題。本文重點研究基于交換式以太網的實時工業(yè)通信的相關理論和關鍵技術，在深入分析面向工業(yè)通信的交換式以太網實時特性的基礎上，針對交換式以太網構建控制網絡所存在的諸多理論和技術問題，從靜態(tài)和動態(tài)兩方面提出解決方案。主要研究工作如下（1）面向工業(yè)通信的交換式以太網實時特性分析。時延是影響控制網絡性能最主要的一個因素。針對網絡控制系統(tǒng)中最常用的拓撲結構和數(shù)據(jù)特性，基于統(tǒng)計網絡演算建立系統(tǒng)在不同調度策略下的時延模型。利用該模型計算控制網絡中實時數(shù)據(jù)的時延分布和統(tǒng)計上界，并與確定性網絡演算得出的時延上確界進行比較，評價該上確界的悲觀程度。（2）基于交換式以太網的控制網絡拓撲結構優(yōu)化（靜態(tài)解決方案）。通過分析影響控制網絡實時性能的諸多因素及其內在聯(lián)系，給出歸一化的拓撲結構優(yōu)化的評價指標。將該問題轉化為一個多目標優(yōu)化問題，充分考慮到控制網絡的通信特點。提出改進的擂臺賽算法用以構造進化群體的非支配集，并綜合運用支配關系法和目標函數(shù)組合求積法對個體進行評價，以減小算法的開銷。實驗研究表明最終解在流量本地化和均衡方面以及交換機物理端口使用率平衡方面，都較其他算法有著較大的改進。此外，為實際控制網絡設計與優(yōu)化問題提出一個新性能指標的估算方法。（3）面向實時工業(yè)通信的交換機設計（基于網絡節(jié)點的動態(tài)解決方案）。針對基于虛擬輸出排隊的輸入隊列交換機應用于控制網絡所面臨的諸多困難，提出一種新的輸入隊列交換機結構，并根據(jù)新的結構設計了一種基于記錄矩陣和需求矩陣的信元傳輸順序控制方案，解決了以往交換機中存在的信元行為及時延的不確定性問題。考慮控制網絡中的流量特征，還提出了兩級調度機制，鏈接調度提供了分級服務，交換調度實現(xiàn)了端口匹配。后者是一種分層的結構性匹配調度算法，層數(shù)的設置提供了在調度率和復雜度之間折衷的手段。仿真實驗證明，較現(xiàn)有的結構性調度算法，本算法具有更高的調度率，同時所提出的交換機結構及其調度策略為控制網絡的數(shù)據(jù)通信提供了確定性的實時保障。（4）分布式帶寬分配策略研究（基于端節(jié)點的動態(tài)解決方案）。交換式以太網應用于控制領域所面臨的主要問題之一是如何以盡量小的代價來實現(xiàn)其支持典型的工業(yè)通信的目的。結合控制網絡的通信特點，提出了一套基于時隙的分布式帶寬分配策略。給出了節(jié)點通信任務和帶寬資源的模型、調度策略中信息傳輸?shù)目刂品椒ê驼{度算法。通過實驗分析和比較，該策略在滿足了各通信任務實時需求的同時，解決了當前分布式調度策略中存在的諸如不能靈活應對通信任務頻繁變化、任務調度率和帶寬利用率低等問題。（5）交換式以太網在網絡化數(shù)控系統(tǒng)中的應用研究。以工業(yè)控制中的一個典型應用網絡數(shù)控服務系統(tǒng)為對象，分析了網絡實時系統(tǒng)中各通信任務之間以及通信任務與其他任務之間的協(xié)調設計問題，并通過實驗證明了設計方案的有效性。

簡介：反向工業(yè)產品設計以下簡稱反向設計是一門快速發(fā)展的新技術，是各學科交叉的前沿，成為當前研究的熱點。與傳統(tǒng)的將設計思想轉化為實際產品的設計方法不同，反向設計結合了測量技術、計算機圖形學、圖像處理等快速發(fā)展的新技術，根據(jù)已有的產品獲得其設計數(shù)據(jù)，不僅從技術上完成了傳統(tǒng)技術所不能實現(xiàn)的功能，提供了產品設計的新方法，而且可以顯著提高設計的效率，縮短設計的周期。本課題研究內容是通過對反向設計中的關鍵技術的研究，綜合多種技術解決反向設計中出現(xiàn)的問題。重點是在采用非接觸式的激光掃描儀測量刀具表面，獲得點云數(shù)據(jù)的同時，利用攝影測量學，獲取在刀具反向設計過程中必需的關鍵數(shù)據(jù)，借助刀具設計理論，重構刀具表面，并進行光順處理等，最后建立刀具的完整的CAD模型。點云數(shù)據(jù)的獲取及預處理是整個反向設計的基礎，刀具關鍵數(shù)據(jù)獲取和曲面重構則是整個反向設計的關鍵。研究的成果在實際的刀具反向設計系統(tǒng)中得到了初步的應用，本文給出了其具體實現(xiàn)的過程。

簡介：井筒作為礦井的咽喉其穩(wěn)定性至關重要與此同時井筒及工業(yè)廣場煤柱下壓煤量也較大。本論文針對香山公司工業(yè)廣場煤柱開采對副井筒的影響通過MATLAB軟件采用概率積分法對工業(yè)廣場及井筒移動變形進行了預計分析。同時采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件進一步研究了不同井筒煤柱開采技術條件下井筒損害特征與規(guī)律。垮采時上部井筒受圍巖下沉時的擠壓作用產生徑向壓縮變形下部受巖層向采空區(qū)傾斜的影響在圍巖的拉伸作用下產生徑向拉伸變形上部井筒隨巖層呈豎向拉伸變形但并未破壞下部井筒呈豎向壓縮變形部分區(qū)域為壓縮破壞。特殊開采時井壁只產生一定的變形和應力集中現(xiàn)象但不會破壞。井筒煤柱開采時各因素對井筒影響程度的主次關系為方塊煤柱外至井筒保護煤柱內煤層工作面的開采方式方塊煤柱尺寸方塊煤柱外至井筒保護煤柱內煤層工作面的推進方式閉合煤柱至方塊煤柱間煤層的開采方式。根據(jù)現(xiàn)場調查分析井壁破裂類型為豎向壓縮破壞和水平斷面破壞的綜合其主要原因是工作面的開采所引起的建井時的巖層不穩(wěn)定。破裂處圍巖“兩硬夾一軟”的層狀結構使軟弱層豎向和水平壓力較大最終使井壁發(fā)生豎向壓縮破壞和水平斷面破壞這也正說明了井壁出現(xiàn)壓裂現(xiàn)象的同時其北側井壁破壞較為嚴重的原因。通過采用“錨桿金屬網加槽鋼”的治理方案井壁破裂問題得到了解決。

簡介：工業(yè)CT（COMPUTEDTOMOGRAPHY）技術是世界上公認的最佳無損檢測手段之一，目前在國內的應用越來越廣泛，并在一些新技術領域發(fā)揮著愈加重要的作用。CT技術的發(fā)展和廣泛的應用對工業(yè)CT的性能提出了更高的要求，包括CT成像精度、快速性、多任務性和可擴展性等。作為工業(yè)CT關鍵技術的控制系統(tǒng)，其性能直接決定了上述要求能否實現(xiàn)。目前，國內的工業(yè)CT控制系統(tǒng)難于在多軸同步時滿足高精度和快速性的要求，并且開發(fā)時間較長，不具備靈活的可構建性。針對如何解決上述問題，論文對工業(yè)CT控制技術展開研究。論文首先分析了工業(yè)CT對控制系統(tǒng)的功能與性能要求，通過對目前幾種主流控制技術在工業(yè)CT中應用的優(yōu)缺點進行對比分析，提出了一種基于西門子SINUMERIK840D通用數(shù)控系統(tǒng)的工業(yè)CT控制技術，并作了可行性論證。設計了以840D為控制核心的模塊化控制平臺總體結構，構建了系統(tǒng)控制平臺。通過對工業(yè)CT典型二代、三代掃描控制方式進行分析，研究了基于通用數(shù)控平臺的運動控制方法，制定了采用SYNCHRONIZEDACTION和DIGITALNCKIO實現(xiàn)同步控制的策略。根據(jù)工業(yè)CT控制系統(tǒng)與上位機的通訊要求，對840D基本底層控件的調用方法和內部數(shù)據(jù)的訪問途徑進行了研究，采用了SIEMENSOEM二次開發(fā)軟件以及DDE技術，實現(xiàn)了以太網方式的CT掃描參數(shù)離線加載。通過采用基于控制功能劃分的軟件結構設計方法，完成了控制系統(tǒng)NC程序和PLC程序的設計。最后對數(shù)字交流伺服驅動系統(tǒng)SIMODRIVE611D的數(shù)字閉環(huán)控制單元進行了分析，重點研究了閉環(huán)控制單元中的速度環(huán)和位置環(huán)，建立了全閉環(huán)位置控制的數(shù)學模型，在頻域和時域下對參數(shù)進行了分析和優(yōu)化，提高了系統(tǒng)的控制性能。通過在控制平臺上對工業(yè)CT二代、三代掃描過程進行測試，結果表明，提出的基于通用數(shù)控平臺的工業(yè)CT控制技術能夠滿足CT掃描過程中多軸聯(lián)動以及對數(shù)據(jù)采集同步控制的要求，具有較高的控制精度和較好的實時性。同時，系統(tǒng)可靠性強、易于擴展、可對應用在不同領域的工業(yè)CT進行靈活地構建。

簡介：煤氣化不僅為中國未來能源產業(yè)提供了重要出路，而且也是當前減少大氣污染的重要途徑。然而，目前所廣泛采用的流化床氣化爐普遍存在碳轉化率低、有效氣的產氣量低、能損耗大的問題。本論文針對此問題，一方面，通過研究氧氣煤比、蒸汽煤比、氣化爐負荷對氣化結果的影響，得出了煤氣化爐的最優(yōu)操作條件；另一方面，通過對流化床煤氣化過程簡化和生產數(shù)據(jù)的分析，構建了可靠的工藝模型，預測了未知的灰熔聚粉煤氣化過程，為氣化設備的設計改進提供了理論指導。本文對灰熔聚循環(huán)流化床的工業(yè)化運行進行了試驗。主要考察了流化床煤氣化技術過程中氧煤比、汽煤比、氣化爐負荷等操作條件對氣化結果的影響。結果表明，隨著氧氣煤比的增加，氣化反應溫度上升，煤氣產率增加，碳轉化率增加；在蒸汽煤比為1，加煤量8噸小時，最佳氧煤比為040NM3KG時，有效氣產氣量最大8100NM3H。氧煤比為039NM3KG時煤氣熱值出現(xiàn)最大值，最大熱值為7900KJNM3。在氧煤比保持不變的條件下，隨著蒸汽煤比增加，氣化反應溫度降低，煤氣中二氧化碳濃度增高，一氧化碳濃度降低，氫氣濃度降低，煤氣有效成分逐漸降低。在蒸汽煤比為1，氣化溫度為1000℃時，最佳負荷范圍為89T粉煤H，最高的有效氣產氣率為101NM3KG。本文基于國內外研究者對循環(huán)流化床氣化爐的模擬方法，根據(jù)試驗結果擬合了碳轉化率動力學經驗關系式，結合物料平衡，能量平衡建立了動力學修正的循環(huán)流化床煤氣化平衡模型。結果表明，在與試驗相同的條件下，進行的循環(huán)流化床煤氣化模擬計算結果和試驗結果吻合較好。本文建立的數(shù)學模型是適宜的。在此基礎上，通過改變氣化過程的操作參數(shù)，對氣化爐的性能進行了預測，分析預測了氧煤比、蒸汽煤比對煤氣組成、有效氣產氣量等指標的影響。根據(jù)模擬預測的結果可得出，在蒸汽煤比為1時，隨著氧煤比的增加，有效氣產氣量先增加后減少，當氧煤比值為042NM3KG時，有效氣產氣量存在最大值。氧煤比在039NM3KG時，煤氣熱值存在最大值。

簡介：在信息化和經濟全球化的當代工業(yè)設計日益滲透到人們社會生活的各個方面產品的市場競爭也變得愈來愈激烈。產品在市場上能否生存取決于產品設計的優(yōu)劣市場調研作為工業(yè)設計的一個重要步驟則顯得尤為重要。如何在海量的市場調研數(shù)據(jù)中挖掘出對工業(yè)設計有用的知識是市場調研的關鍵步驟?；诖吮菊撐闹攸c開展了對工業(yè)設計中市場調研數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的研究。論文以分析工業(yè)產品設計中市場調研環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)特點為出發(fā)點在深入研究了工業(yè)設計市場調研和數(shù)據(jù)挖掘知識的基礎上基于可視化語言C和ACCESS數(shù)據(jù)庫利用數(shù)據(jù)挖掘中決策樹分類的C45算法、關聯(lián)數(shù)據(jù)挖掘的APRII算法等開發(fā)了面向工業(yè)設計的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)IDDMS。該系統(tǒng)實現(xiàn)了系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的動態(tài)連接、實時編輯查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計并利用目前比較成熟的數(shù)據(jù)挖掘算法實現(xiàn)了工業(yè)設計市場調研數(shù)據(jù)的分類、關聯(lián)規(guī)則的挖掘使設計師能快速獲得所需知識。該數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)具備人性化的人機交互界面和開放性。它不僅簡便了市場調研數(shù)據(jù)的分析過程指導和輔助工業(yè)產品設計而且該數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)通用性強通過適當?shù)臄?shù)據(jù)轉換便能用于其它方面的數(shù)據(jù)挖掘。