基于小波包变换和ELM的滚动轴承故障诊断研究

为了准确诊断滚动轴承故障,降低滚动轴承故障对设备运行的影响,提出了一种基于小波包变换分析与极限学习机相结合的滚动轴承故障诊断方法.首先,通过小波包变换对轴承振动信号进行消噪处理,采用均方根差和平滑度法为指标筛选出合适的小波基函数,用以对原始信号进行消噪处理.然后以信号的8种特征作为指标对消噪后的信号进行特征值提取,并通过时域、频域信息图对轴承故障进行先验诊断.最后将提取的特征值作为样本通过极限学习机的方法对轴承故障类别进行分类、诊断.研究表明,该方法能够准确地对轴承故障类别进行诊断,为轴承的故障诊断提供了新的思路.     

基于RS和GCA-TOPSIS的S700K转辙机故障诊断方法

针对目前S700K转辙机故障诊断效率低、准确性不高等问题,提出了一种基于粗糙集、灰色关联分析与理想排序法相结合的转辙机故障诊断方法.首先以微机监测系统(Maintenance and Monitor System,MMS)存储的常见转辙机故障功率曲线数据作为数据源,提取功率曲线在各工作区段的特征参数,构建故障特征集.然后针对冗余特征,采用粗糙集理论中的约简算法以属性重要度为选择标准,对特征集进行约简,降低特征集的维度.最后将灰色关联分析和逼近理想排序法相结合,计算待检样本与各故障类型间的曲线贴合度,判断待检样本与各故障类型间的紧密程度,将最大曲线贴合度对应的故障类型作为待检样本的诊断结果.实例分析表明,该方法能够准确地诊断出转辙机故障且诊断效率和准确性较高,能够满足铁路现场实际需要.     

基于模糊熵和非对称贴近度的安全预警研究

针对道床漏泄严重导致道砟电阻和分路电阻发生变化、继而引起"红光带"与分路不良故障的问题,以ZPW-2000 A轨道电路为例,建立预警指标体系。采用模糊模式识别法对轨道电路状态进行预警。首先,计算各预警指标的隶属度函数和隶属度矩阵,利用模糊熵理论确定各预警指标的权重;其次,采用非对称贴近度原则对预警决策进行识别,以判决系统所属安全等级;最后,以长沙电务段新开铺站为例进行实例验证。结果表明,基于模糊非对称贴近度的轨道电路分路不良预警是可行的,其对轨道电路的安全等级划分更精细,故障预警更精确。     

快速密闭时火区热物理参数变化规律的研究

在全尺寸巷道火灾试验中,利用48路全自动数据采集系统,研究了快速密闭条件下火区的燃烧状况及温度和压力变化规律.试验发现,作用在风门上的抽吸力很大,很快降到很小;而燃烧区的温度迅速上升,烟及挥发分的产物迅速增加,氧的相对含量下降,之后燃烧减弱,温度迅速下降;燃烧区高温烟气沿着顶板逆向迁移至密闭墙,使附近的温度迅速上升至293 ℃;快速密闭设施必须要有一定的刚性和耐火特性;对贫氧燃烧,有利于火区的惰化,而对富氧高挥发分燃料火灾,有爆炸的危险;适当减少供风量,截断供风后应及时采取惰化措施.     

基于信号处理的柴油机配气机构故障诊断研究

对柴油机进行实时不解体故障诊断和状态检测,可以有效提高柴油机的使用安全性。通过对柴油机缸盖振动信号进行预处理,提取相应配气机构故障的特征向量值,作为神经网络输入向量,探讨了对配气机构进行故障诊断的方法。     

苯储罐区消防安全设计评价研究

依据苯储罐区危险特性及超压引起火灾爆炸模式的特点,通过实例,对苯储罐区的危险特性及事故后果进行了分析,得出在外界环境温度不同的条件下所对应的火灾爆炸模式;依据规范,对其消防安全设计现状进行了分析和评价。针对苯储罐区在不同温度条件下引发的火灾爆炸灾害模式,利用冲击波超压伤害准则、TNT当量法、蒸气云爆炸模型、池火灾事故后果模型和碎片抛射模型,定量分析评估了储罐内部空间爆炸性混合物超压爆炸和因爆炸引发的蒸气云爆炸、池火灾的事故后果及碎片抛射事故后果。结果表明:苯储罐区发生蒸气云爆炸产生的危害最大,死亡半径、重伤半径及轻伤半径分别为90.72 m、159.16 m、308.38 m;其次是池火灾,死亡半径、重伤半径及轻伤半径分别为74.25 m、103.12 m、132.16 m;当储罐碎片抛射概率为0.001时,3种充装水平事故罐对应的距离分别为60 m、30 m、40m;给出了设置大流量固定式消防冷却水系统、点火源最小能量控制、提高储罐减压泄爆的能力、增加防火堤内固定灭火设施和拦网等应进一步加强的消防安全措施。     

煤层露头火区上覆岩层热破坏力学特性试验研究

为了研究温度载荷作用下煤层露头火区上覆岩层受热破坏特性,揭示上覆岩层的强度和变形特征随温度的变化规律。采用MTS8 15.02电液伺服岩石力学试验系统和NM-4A型非金属超声检测分析仪,对岩样进行了25~600℃加温加载试验。试验得出了不同温度条件下岩样受热破坏特征和纵波波速变化规律。结果表明,随温度升高,岩样纵波波速逐渐减小,600℃时砂岩X、Y、Z 3个方向的纵波波速下降了48.54%。高温对岩样的强度有一定的弱化作用,其峰值应力随温度升高而降低,600℃时岩样强度降幅达47.1%。岩样的峰值应变随温度升高而逐渐增大,400℃时峰值应变增大了55.6%,600℃时峰值应变增大了60.9%。随温度升高,砂岩的弹性模量、变形模量均减小,400℃时弹性模量降幅达13.5%,600℃时弹性模量降幅达59.6%。这表明在大面积高温火区的作用下,煤层露头火区上覆岩层产生大量漏风裂隙,热风压增大,致使高温煤体上部空气通过裂隙发生自然对流,从而维持煤体附近一定浓度的氧气。     

非燃烧区瓦斯爆炸冲击波在单向分岔管道内传播规律的试验研究

在空间上瓦斯爆炸可以分为瓦斯燃烧区、非瓦斯燃烧区两个区域.在瓦斯燃烧区内冲击波和火焰是相互耦合的;当瓦斯燃烧完毕后燃烧波消失,只剩非瓦斯燃烧区冲击波,冲击波失去能量支持,最终恢复至正常大气参数.为了研究非燃烧区内瓦斯爆炸冲击波在分岔管道中的传播特性,搭建了截面为80 mm× 80 mm的方形管道,分别由1 m、1.5m、2.5 m、3m、4m等5种长度不等的管道组合而成.管道由3个部分组成,前端为直管道瓦斯填充区,中间管道为空气直管道和管道末端,末端设计了30°、45°、60°、90°四种单向分岔角度.通过瓦斯填充量和管道分岔角度两个变量,采用TST6300动态数据采集储存仪,对管道内瓦斯爆炸冲击波能量及冲击波在单向分岔情况下超压分流情况进行试验研究.结果表明,管道单向分岔条件下,非燃烧区瓦斯爆炸冲击波分流系数与冲击波初始超压及管道分岔角度有关,分流系数随冲击波初始超压及分岔角度的增加而增加.     

基于GMS的隐伏火烧区下煤层开采工作面涌水量预测

烧变岩在我国北方煤矿区大面积分布,由其引起的水害等问题严重威胁着煤矿的安全生产。目前矿井涌水量预测主要针对的是某一生产阶段或时间节点,预测值属于瞬时量,缺乏对矿井涌水量动态特征的预测。以神府矿区柠条塔井田南翼的1^-2上煤隐伏火烧区为例,利用GMS(Groundwater Modeling System)软件平台构建研究区地下水流数值仿真模型。基于地下水流场和抽水试验对模型进行识别,并采用抽水试验数据进行验证,其模拟结果较好地反映了研究区的实际水文地质情况。对1^-2上煤隐伏火烧区下伏的2^-2煤回采工作面涌水量和地下水流场变化特征进行了预测,结果表明：在回采过程中,工作面涌水量逐渐增加,但受地下水袭夺作用,其临近的工作面涌水量逐渐减小;煤层开采时风化岩含水层分别形成了以切眼和工作面为中心的降落漏斗;随着工作面回采的不断推进,地下水位不断下降,漏斗范围不断扩大,导致地下水流场由双中心漏斗逐渐变为以工作面为中心的漏斗,进一步验证了地下水的袭夺作用。对单工作面及多工作面回采条件下涌水量和地下水流场变化特征进行了预测分析,为煤矿采动...     

水雾施加位置对竖直火蔓延抑制作用的试验研究

研究典型壁面装饰材料--胶合板在水雾作用下的火灾特性.在ISO 9705燃烧室内,于不同喷射条件下,分别向胶合板的预热区和热解区施加水雾,得到了水雾不同施加位置壁面装饰材料的热释放速率、CO体积分数及温度等参数,重点研究了在火焰预热区和热解区施加水雾对灭火效果的影响.结果表明,当水雾作用在预热区时,随着流量的增大,水雾对竖直火蔓延的作用从控火作用转变为灭火作用.当流量较小时,水雾作用在热解区的控火效果要明显好于作用在预热区的;当流量增大到一定值后,水雾在两个区域的灭火效果基本相同.本研究对受限空间内喷头的布置具有指导意义.     

基于火三角模型的锂离子电池火灾事故树分析

为研究导致锂离子电池火灾事故的基本事件及其重要度,采用事故树分析方法,以火三角模型为基础,分析了锂离子电池发生火灾事故的全过程。先基于建立的事故树模型,再通过求解最小割集得到导致锂离子电池火灾的36种途径和导致事故发生的15个基本事件及其结构重要度。结果表明,在基本事件中,"电池壳体发生破裂"的结构重要度系数最大(0.565),其次为"正极材料分解反应产生氧气和放热"(0.188)、"电解液汽化"(0.175)和"电解液分解反应放热"(0.175)。最后基于这些基本事件,通过提高电池壳体强度、正极材料分解温度、电解液汽化温度及蒸发潜热、电解液分解温度等技术手段降低锂离子电池火灾发生的概率;并发现通过采取优良的生产工艺与正确的使用方式亦能降低锂离子电池火灾事故的发生概率。     

基于Petri网的750kV变电站故障恢复

对750 kV变电站可能发生的常见故障进行详细分类,并据此建立故障恢复推理模型,以便发生故障时能及时快速恢复供电。通过分析750 k V变电站拓扑结构,采用故障分类和基于Petri网建模的方法,将所有可能发生的常见故障分为母线、线路及变压器3类。变电站发生故障时,先根据变电站故障诊断结果,再从故障点隔离到恢复非故障失电区域并建立Petri网模型。故障恢复主要对开关进行操作,因此首先建立开关打开和关断的基本Petri网恢复模块,接着从变压器运行方式及裕量情况给出变压器故障恢复的Petri网模型,然后讨论母线和线路故障时不同情况下的故障恢复Petri网模型,最后根据模型推理过程中点火的变迁,将隔离故障点和恢复供电的断路器记录下来,按照Petri网运行的顺序即可给出最终的恢复方案。通过对750 k V变电站各类复杂故障的建模和推理及由此给出的恢复方案,能够及时给出恢复的操作顺序,方便运行人员快速检修。最后通过HPSim软件对代表性故障进行仿真运行,验证该方法正确、可行且及时。     

配对进近模式下航空器的进场排序研究

介绍了近距平行跑道的概念及运行模式,以航班延误时间最小为目标函数,进场流约束、排序时刻约束、配对限制及前后机约束、排序先后约束、机型尾流等级约束和间隔约束等为约束条件,建立了进场航空器排序模型,采用改进的先到先服务算法计算各航空器的延误时间.以上海虹桥机场为算例、航空器的延误时间为对比指标,将配对进近模式与现有运行模式——"类隔离"平行运行模式进行对比.结果表明,近距平行跑道实施配对进近模式较"类隔离"平行运行模式能显著缩短航空器的进场时间.最后为管制员、飞行员提出了配对进近航空器安全间隔及进场排序等相关建议.该方法可以准确地计算近距平行跑道采取配对进近方式下航空器的进场延误时间.     

航空安全风险管理模式探讨

航空安全需要动态管理,因此构建并实施基于问题管理的航空安全风险管理模式就非常有意义。本文探讨了航空公司、机场和空管的安全管理工作如何围绕航空安全问题为中心进行制度、组织、日常管理构建,注重问题的识别、分析和解决,切实有效的地解决安全问题。实施安全问题管理变专职安全管理为全员安全管理;变间接安全管理为直接安全管理;变滞后安全管理为超前安全管理;变僵化安全管理为创新安全管理;变被动安全管理为主动安全管理;变模糊安全管理为务实安全管理。无疑这种管理模式均适合民航三大主体的安全管理需求。     

基于模糊层次综合模型的溃坝后果评价研究

通过分析和归纳影响溃坝后果的因素,采用层次分析法确定各因素权重,建立各因素的隶属函数,得到评价矩阵.对评价矩阵进行模糊化处理,建立大坝溃决后果的模糊层次综合评价模型.根据得到的模糊层次综合评价模犁分析某工程实例,得到渍坝后果的严重程度.研究表明,模糊综合评价方法对大坝溃决后果的评价合理,具有实用价值.     

基于行人占据区域的泰森多边形人员密度统计方法

行人动力学的研究一直是火灾下人员疏散研究的重要内容。研究者通过大量观测和可控实验,获得行人的运动行为特征,揭示人员运动规律,但是仍然缺乏足够的定量校准的实验数据。在总结了前人对于实验中全局密度与局部密度统计方法的基础上,基于泰森多边形方法,结合人际关系距离与视野的观念,提出了一种行人占据多边形的速度密度统计方法。通过对平均密度平均速度的比较发现,方法得到的结果比传统统计方法得到的结果波动更小且更接近于连续变化、在密度低时比泰森多边形方法的结果更符合实际情况;而对于个人的速度密度散点图,结果也比泰森多边形方法的结果更为集中,尤其是除去了密度小而速度低的不合理数据点。     

基于第三方的项目HSE管理模式探讨与实践

针对工程建设领域项目HSE管理的模式进行了探讨。首先对传统的项目HSE管理模式进行了介绍,简要分析了各种HSE管理模式的特征和意义。在此基础上,对新形势下引入第三方HSE管理的重要意义进行了说明,重点阐述了第三方HSE管理的定义、组织结构、特征等因素。并根据多个项目的实践总结,对引入第三方HSE管理提出了实质性的建议,为第三方模式在工程项目HSE管理的推广理顺思路,指明要点。     

基于状态Petri网的矿区生态环境脆弱度动态评价方法

采用状态Petri网模型对矿区生态环境脆弱度进行动态评价,给出了状态Petri网中累积值、加权值、不变值和虚拟值4种不同状态值的计算及表示方法,提出了基于状态Petri网的矿区生态环境脆弱度计算方法。库所的累积值用于计算采矿过程中环境指标的总变化量。加权值主要用于脆弱度的计算。具有不变值的库所在相应的变迁被激发前后状态值均保持不变。没有实际意义的虚拟值在状态Petri网中仅起到逻辑或过渡作用。网结构描述了矿区生态环境脆弱度的组成结构,网系统的运行反映了生态环境脆弱化的状态变化过程,并且将脆弱度的计算融入了状态Petri网的运行中。在案例研究中,绘制了4种修复方案下脆弱度的变化情况曲线,表明该评价方法可以对矿区生态环境脆弱度进行动态评价。状态Petri网模型能将矿区生态环境脆弱化过程,以及人工修复和自然修复过程直观形象地展现出来,为预测矿区生态环境脆弱度的变化情况及制定相应的修复方案提供参考。该模型适用于矿山长期开采对生态环境造成破坏过程的建模及计算,而且对矿山的开采过程也不需要作特别的假设限制。