2021年, 第8卷, 第5期　刊出日期：2021-10-25

  

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专题：轨道交通安全
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  地铁钢轨闪光焊缝裂纹伤损成因分析与对策--以杭州地铁某线为例

  伍明文, 陈标, 章志平, 陈剑, 翁栋元

  工业技术创新. 2021, 8(5): 1-7. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.001

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  以杭州地铁某线发生的闪光焊缝裂纹伤损作为研究对象,分析裂纹伤损成因,通过统计裂纹伤损在不同列车线型、运行方向、运行频次及钢轨部位下的发生频率,明确裂纹伤损的易发场景,开展对策研究。分析发现：1）在圆曲线区段最易出现闪光焊缝裂纹伤损,从焊缝裂纹伤损数的每公里占比角度,以及导致需加固或更换大修的线型占比角度分析可知,圆曲线区段出现的频率均高于缓和曲线区段和直线区段;2）线路上行区段相比下行区段更易出现裂纹伤损;3）在单位时间内,列车作用频次越多,越容易导致裂纹伤损的出现。为降低闪光焊缝裂纹伤损的发生率,提出预防与控制对策：在焊接技术应用初期,应优化焊接参数与焊接过程;后期,严密监控裂纹伤损的发展状况,根据伤损程度制定缩短探伤周期、打磨车打磨、钻眼加固、伤轨更换等轻重缓急有别的检查、养护与修理（检养修）方案。相关分析研究思路可极大地提升闪光焊缝质量,降低裂缝伤损发生率,节约“检养修”成本,有力保障地铁行车安全,为国内其他地铁单位的运维管理提供值得参考借鉴的经验与做法。
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  地铁转向架构架设计及疲劳强度分析

  林昊

  工业技术创新. 2021, 8(5): 8-12. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.002

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  地铁转向架是关键基础设施。构架是地铁转向架的重要承载部件,其力学性能对支撑车体、保障地铁车辆稳定运行具有广泛影响。提出一种地铁转向架构架设计优化方案,首先综合考虑材料、尺寸等因素,推导、计算垂直静载荷与垂直斜对称动载荷受力的理论值;接着以垂直静载荷为主要影响因素,通过SolidWorks建模与ANSYS分析,对乘客上车、下车等工况进行仿真,得到各工况下的最大应力数值;三是通过ADAMS仿真,在转向架上施加一个往复的周期变化载荷（交变载荷）,进行疲劳强度分析。研究分析表明：该结构具有大约10%的安全裕度;转向架轮轴处可以经受多次交变载荷作用,不致发生破坏。后续还将结合安全裕度分析和疲劳强度分析开展行进一步的结构简化,以实现成本效益。
专题：消防安全
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  综合管廊电缆火灾细水雾灭火性能研究

  吴亚倩, 胡祖祥

  工业技术创新. 2021, 8(5): 13-17. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.003

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  以城市地下综合管廊内的电缆舱作为研究对象,考虑环境、工况的特殊性,提出将细水雾灭火系统应用于电缆火灾防控,并设计参数优化方案。利用火灾动力学模拟工具FDS,建立全尺寸综合管廊电缆舱数值模拟模型,设置合理的网格划分方案和电缆参数,对10 MPa、14 MPa、17 MPa、20 MPa喷头压力下细水雾灭火系统的灭火效率和效果进行讨论。研究发现：1）适当增加细水雾灭火系统的喷头压力,有利于提高细水雾的灭火效率。2）当喷头压力为20 MPa时灭火时间最短,当喷头压力为14 MPa时热释放速率（HRR）下降幅度最大,但这两个喷头压力下数值波动范围较大,可能削弱对烟气的洗涤作用。3）当喷头压力为17 MPa时,在火焰发展和熄灭阶段,近火端温度均相对较低。综合多方面因素,当细水雾灭火系统喷头压力为17 MPa时,综合管廊电缆火灾防控效果最好。
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  汽车典型内饰材料燃烧特性研究

  蔡素娟, 袁树杰

  工业技术创新. 2021, 8(5): 18-23. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.004

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  内饰材料是交通工具发生火灾的主要风险源。为了降低内饰材料燃烧导致汽车内发生火灾的风险,选用4种汽车典型内饰材料（玻纤PP、PC/ABS合金、PU弹性体和PVC人造革）作为研究对象,利用锥形量热仪等实验仪器,在外加热辐射强度为30 kW·m^-2、40 kW·m^-2、50 kW·m^-2的条件下研究各内饰材料的燃烧特性。研究发现：1）随着外加热辐射强度的增加,材料的点燃时间缩短,材料的质量损失速率、热释放速率增大;2）PVC人造革的点燃时间最短（可低至5 s）,临界热辐射强度最小（16.12 kW·m^-2）,火灾危险性最大;3）玻纤PP在火灾中的热释放速率最高,使得火灾最易传播和蔓延。
专题：新材料
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  激光功率对Ni60A合金熔覆层组织、显微硬度及耐磨性的影响

  上官芸娟, 吴巧荣, 宋瑞宏, 朱晓清, 王烨

  工业技术创新. 2021, 8(5): 24-29. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.005

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  以Ni60A合金粉末为熔覆材料,在Q235钢基体表面制备合金涂层,通过单因素对比实验法,考察激光功率对Ni60A合金熔覆层的组织形貌、显微硬度及耐磨性的影响。研究发现：1）在三种激光功率（2.5 kW、3 kW、3.5 kW）下,均能够形成无裂纹的涂层,组织以树枝晶为主;2）在小功率下,熔覆层中枝晶尺寸较小,平均显微硬度较大,平均摩擦系数较低,材料的耐磨性较高;3）在2.5 kW激光功率下,熔覆层最高硬度是基体硬度的4.6倍,摩擦系数较小,可以最为有效地提高低碳钢表面硬度及耐磨性。
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  激光清洗工艺对超塑钛合金表面氧化皮去除效果的影响

  付和国, 蒋文通, 刘超然

  工业技术创新. 2021, 8(5): 30-35. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.006

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  激光清洗工艺是一种能够高效去除超塑钛合金表面氧化皮的工艺,在航空领域具有应用潜力。建立光洁覆盖率等清洗效果评定要素,设计实验方案,考察清洗模式、功率、速度、次数等要素对清洗效果的影响规律。研究发现：1）相比扫掠清洗模式,定点清洗模式能够较快地达到较高的光洁覆盖率;2）清洗功率、清洗速度越高,清洗效果越好,清洗次数可以一定程度上弥补清洗功率、清洗速度较低的影响,但会在超塑钛合金表面形成暗点、溶蚀等缺陷;3）过多次清洗同一位置会导致超塑钛合金表面宏观上产生浅黄色氧化色。模式、功率、速度、次数等要素会对超塑钛合金表面氧化皮清洗效果具有交叉影响,在实际推广应用时应加以权衡。
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  多元素共渗硅化钼涂层的成型过程和失效机理研究

  贺大鹏

  工业技术创新. 2021, 8(5): 36-40. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.007

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  为了更好发挥铌钨合金基材的耐高温性能,促进其在航空航天姿态轨道控制发动机推力室中的应用,采用真空离子镀和多元素硅化处理工艺,在铌钨合金表面制备了多元素共渗硅化钼涂层。通过分析多元素共渗硅化钼涂层的成型过程和失效机理,明确其高温抗氧化机制,印证其应用具有可行性。研究发现：1）多元素共渗硅化过程依靠硅的气相扩散形成由表及里为粗大柱状晶MoSi₂、细小柱状晶NbSi₂、Nb₅Si₃的涂层组织;2）多元素共渗硅化钼涂层在高温下,能够形成具有自愈能力的SiO₂玻璃膜以隔绝氧气,其失效过程本质上是硅的消耗过程;3）在铌钨合金表面镀钼渗硅形成的MoSi₂→(Nb, Mo)Si₂→Nb₅Si₃结构涂层,其高温抗氧化寿命优于直接在钼基材表面形成MoSi₂涂层的情况。
专题：绿色工业
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  可再生能源电力消纳与碳排放关系的实证研究

  朱明睿

  工业技术创新. 2021, 8(5): 41-44. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.008

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  研究可再生能源电力消纳与碳排放之间的关系,有利于更有效地实现节能减排目标。以2015-2019年30个省份的相关数据为基础,结合STIRPAT模型,从人口、富裕程度和技术水平三个层面分析碳排放的主要驱动因素,并构建静态面板模型进行回归分析。结果显示：能源强度对碳排放的影响最大,回归系数达到1.419;可再生能源电力消纳与碳排放呈现出显著的负相关,回归系数为-0.172。研究结果证实：从能源消费端控制可再生能源的消纳比例,可有效抑制碳排放,揭示了发展和利用清洁能源的必要性。
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  原位燃气热脱附技术在某退役焦化厂污染场地修复中的应用

  孙玉超, 刘耀, 杨咸睿, 刘志阳, 曾跃春

  工业技术创新. 2021, 8(5): 45-49. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.009

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  应用原位燃气热脱附（GTR^®）技术,对华北地区某退役焦化厂污染场地进行修复。根据场地污染特性调查、风险评估报告结论,结合现场施工条件,合理布设加热系统、抽提系统、尾水和尾气处理系统,在92 d的工程总工期（GTR^®系统运行时间为62 d）内实现了污染场地修复。修复完成的检测数据显示：土壤中目标有机污染物苯和苯并(a)芘去除率分别高达100%和99.99%,施工过程无二次污染事故发生,达到了安全降污目标。项目顺利通过当地环境主管部门组织的修复效果评估,表明GTR^®技术在类似污染场地修复中具有潜在的应用价值。
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  活性炭吸附再生技术在污水处理提标改造中的应用

  李景华, 马三妮, 刘鲁民

  工业技术创新. 2021, 8(5): 50-54. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.010

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  以山东济宁某纸业公司25 000 m³/d处理量的污水项目为例,采用活性炭吸附再生技术,对造纸废水进行污水处理提高标准改造。提出了活性炭吸附处理和活性炭再生的技术路线,应用浅层砂过滤器进行污水预处理、污水活性炭吸附、活性炭再生等环节的工艺设计。观测CODcr值（以重铬酸钾为氧化剂测定的需氧量）、色度值、SS值（悬浮物含量）等指标,统计污水处理前后指标数据,考察技术工艺效果,评估成本与经济效益。应用表明：1）污水处理后,CODcr值控制在20 mg/L左右,色度值控制在7倍左右,SS值控制在10 mg/L左右,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A排放标准;2）污水处理成本约为0.66元/吨,吨耗成本相比传统工艺降低75.82%。将活性炭吸附再生技术应用于污水处理提标改造具有可行性,建议在污水处理设备升级改造中推广。
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  基于仿生集水技术的磁悬浮地漏装置设计与研发

  张业涌, 谢庚, 徐智, 苏馈足

  工业技术创新. 2021, 8(5): 55-62. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.011

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  针对传统地漏产品存在的水封浅、易干涸、易堵塞等缺陷,以仿生集水技术为核心、以超亲水TiO₂纳米涂层与超疏水聚四氟乙烯（PTFE）基板为材料,并联合旋流速排、水封、磁悬浮密封以及环保化学杀菌等技术,设计与研发了一种可自动补水的智慧型磁悬浮地漏装置。技术应用评估表明：该地漏装置具有优良的水汽凝结性能,饱和雾流中的水汽收集效率高达2.77 g/(cm²·h),在构建起长久集水无源系统的同时还可形成水封与磁悬浮密封联动互补的高效密封机制,兼具快速排水、长效杀菌、美观清洁、环保节能等技术优势。
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  氨氮自动分析仪前处理装置设计及应用

  李少阳

  工业技术创新. 2021, 8(5): 63-68. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.012

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  为氨氮自动分析仪前处理环节设计一种自动过滤装置。利用错流过滤原理,以0.45 µm管式滤芯为过滤组件,采用PLC控制,持续减缓滤芯内壁的颗粒物堆积速率,以延长滤芯的使用寿命和再生能力。以钛合金粉末烧结而成的管式滤芯为部件,测试了过滤装置对水样中氨氮的吸附影响,表明其对水样中氨氮的吸附仅在5%以内,满足实际应用中的误差容忍度。以300 NTU的实际水样为样品,可以实现186次以上的可靠运行。以标准方法（蒸馏、絮凝沉降）为基准,对比了自动过滤装置与标准方法处理水样后氨氮浓度的差异：对于氨氮浓度在0.1 mg/L以上的水样,自动过滤装置的相对误差均在±5%以内;对于氨氮浓度在0.1 mg/L以下的水样,绝对误差均在±0.01 mg/L以内。自动过滤装置与标准方法对地表水水样进行前处理后的氨氮检测结果一致性较好,符合实际应用需求。
工业互联网
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  新型智慧城市“互联网+公共服务”平台建设

  高秋菊

  工业技术创新. 2021, 8(5): 69-77. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.013

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  为打破数据与信息孤岛,推进新一代高新技术与城市治理体系深度融合,实现服务平台迭代演进,提出智慧城市“互联网+公共服务”平台建设的融合方案。以汇聚信息资源、创新治理模式、协同指挥调度、统筹应急管理为建设目标,以信息资源统一融合、接口标准规范、系统安全稳定、智慧监控和预警等为建设原则,自下而上构建物联感知、大数据、云计算、深度学习、应用支撑、智能调度等多平台充分融合,在多维空间中构建信息安全和网络安全保障体系,形成了安全管控总体架构。设计了各模块各体系的建设内容,分析了平台在智慧管理、智慧服务、智慧监控领域的应用场景和成效,表明该平台框架结构有效提升了城市之间以及市、区、街道之间资源与服务的智慧共享与互联互通,且安全可控,能够更好地支撑公共事务的运行效率和决策效能,保障新型智慧城市更加健康协调发展。
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  西门子S7-200 Smart PLC与V20变频器的通信实现--基于Modbus RTU通信协议

  蒋强

  工业技术创新. 2021, 8(5): 78-83. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.014

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  Modbus RTU 通信协议是一种通过远程终端单元实现Modbus通信的新型协议,可简单、方便地将工业仪表、设备组成通信网络,实现启停控制、频率设定、数据监控等操作。对Modbus RTU通信报文结构进行分析,明确其通信机理;以西门子S7-200 Smart PLC作为主站,西门子V20变频器作为从站,组建了硬件系统;详细研究将Modbus RTU通信协议应用于工业系统主站与从站实现通信的方法。以主站初始化为起点,分析主站读写、变频器控制、频率设定、变频器参数读取等环节,提出了主站PLC程序编写思路,实现了对从站变频器的控制和监控。设计思路将帮助工业企业有效提高工业仪表互联互通效率,对工业企业智能化改造起到有效的帮助作用。
共性技术
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  铅黄铜产品火焰钎焊质量控制研究--基于直升机全静压系统

  刘泽宇, 戴浩, 李智勇

  工业技术创新. 2021, 8(5): 84-88. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.015

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  铅黄铜是某直升机全静压系统选用的一种焊接式组合接头产品用材料。在生产过程中,产品容易造成螺纹变形乃至烧穿、白色钎剂残留、出现氧化膜、装配出现漏气等问题,不仅影响接头质量,也影响生产交付进度。采用火焰钎焊试验方法,对质量问题的成因进行分析,提出质量控制方法与判据。研究发现：1）在对60°锥面直通接头进行螺纹加工时,要充分考虑到镀镍（5~8 μm）后要整体满足与螺母的装配需求,加强公差控制,保证精度;2）零件车间与装配车间的气密性试验要求需加以统一协调,当漏泡间隔超过15 s时,即可满足总装的整体系统级气密测试要求。质量控制措施实施后,经过半年的持续跟踪分析,质量合格率从最初的10%~20%提升至80%以上的弹性合格率,为提高直升机全静压系统和保证生产交付提供了保障。
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  大型钢结构钢板腐蚀的电磁检测方法

  乔宁宁

  工业技术创新. 2021, 8(5): 89-93. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.016

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  钢板是大型钢结构中的主要构件,被应用于各类设施中,其腐蚀性将带来巨大风险。提出一种大型钢结构中钢板腐蚀程度的电磁检测方法：选型具备频率可变功能的电磁超声换能器,对不同频率下的电磁波功率进行放大,适应不同类型钢板在磁场区域下的检测;明确电磁检测探头提离值设定与钢板厚度的关系,分析钢板构件腐蚀区域的标记方法。将电磁检测方法应用于某大型起重机钢结构,得到5个腐蚀区域范围;记录现场检测波形信号图,观察到5个异常振幅波动,检测和研究得知振幅波动与各腐蚀区域的腐蚀程度具有相关性。结果表明：设计的电磁检测方法能够准确标出存在腐蚀缺陷问题的大型钢结构钢板构件,可明确安全隐患 为预防风险、维修提供指导和建议,具有较好的应用前景。
智能算法
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  一种有效的涡街流量计数字抗强干扰计量算法设计

  符潇天, 黄明, 马斌, 饶嘉成, 王泽权, 赵珍艳

  工业技术创新. 2021, 8(5): 94-99. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.017

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  涡街流量计是利用稳定流体通过阻碍物产生的交替漩涡与流速的关系来实现流量计量的设备。针对涡街流量计易受到强震动干扰而产生计量误差的问题,提出了一种融合FFT谱分析、自适应带通滤波与数字施密特触发的硬件结构。设计了抗干扰计量算法：首先依据涡街信号固有特征,从计算频谱中识别出有效涡街信号;接着利用自适应带通滤波抑制强干扰的能力,结合施密特触发器整形计数,提升信噪比。实验测试结果表明：算法在30倍以上的高量程比下的测量误差可控制在0.2%以下,且最大可以抵抗10倍幅值的震动干扰,具有较好的实用推广价值。
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  基于空域变换和频域功率特征的伪造人脸双重甄别技术

  胡健鹏, 林英

  工业技术创新. 2021, 8(5): 100-108. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.018

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  Deepfake等图像处理技术若被不当应用,如伪造人脸,将对个人隐私造成巨大威胁,引发信息安全事故。提出基于空域变换和频域功率特征的伪造人脸双重甄别技术。在空域变换方法中,使用人脸X-ray生成算法,结合HR-net架构,在“无需特定伪造人脸数据集训练”的情况下实现伪造人脸甄别;在频域功率特征方法中,利用二维离散傅里叶变换（DFT）分析伪造图像在高频信息上的缺陷,使用分辨率更强的功率特征信息提升甄别精度,同时弥补HR-net架构训练效率较低的不足。将两种方法相融合,提出序列化数据处理等改进策略,在深度神经网络（DNN）模型下开展验证,模拟测试AUC值最高可达99.69%。
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  用于模拟驾驶装置的六自由度Stewart平台开发及优化

  张婷婷, 赵翔, 倪潇, 侯加林

  工业技术创新. 2021, 8(5): 109-113. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.019

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  立足于自动驾驶需求,开发一款用于模拟驾驶装置的六自由度Stewart平台,并进行性能优化。分析Stewart平台工作原理,提出动力学建模过程,开展三维建模及动力学仿真,明确了角位移、加速度、受力等参数的周期性变化规律。以工作空间最大化和灵巧性最好作为优化目标,确立约束条件,建立优化函数,采用粒子群优化算法（PSO算法）对优化函数进行求解。优化后,工作空间性能指标从0.039 18优化至0.063 02（提高了60.85%）,灵巧性指标从1.491 4优化至1.003 6（更接近于1）,取得了显著的优化效果。
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  轮胎慢漏气故障预警算法构建与应用

  程登, 李天辉, 张亮, 赵小羽, 谢燕芳

  工业技术创新. 2021, 8(5): 114-119. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.020

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  轮胎慢漏气是车辆的典型安全隐患,且不易察觉。为了及时发现轮胎慢漏气故障,保障行车安全,以某纯电动汽车的轮胎状态时间序列数据为研究基础,构建轮胎慢漏气故障预警算法。首先,对原始时间序列数据进行数据清洗、重采样、滤波等预处理操作,提高模型精度和运算速度;其次,通过训练随机森林模型,将不同温度下的胎压值转化为25℃下的等效胎压值,消弭轮胎温度对轮胎压力变化的影响;然后,基于原始数据字段派生出新的数据字段,充分挖掘和利用隐含信息;最后,通过基于权重函数的计分算法,定义慢漏气故障判断准则。对28个慢漏气数据样本进行测试,提出的算法能对其中的22个样本进行预警,准确率接近80%,验证了算法的可行性和可靠性。
工业科学
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  伺服控制技术在六面顶压机超高压卸压中的应用

  张跃亭, 王跃桦, 曹阳, 王永峰, 孙冠男, 赵盟月

  工业技术创新. 2021, 8(5): 120-124. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.021

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  在六面顶压机中,卸压过程控制是合成高性能超硬材料的关键环节,但电磁阀通断控制、步进电机控制等传统控制方式存在卸压过程不连续、线性度不佳等问题,难以满足装备高质量性能和合成稳定性等要求。分析超高压卸压阀的结构组成和原理,明确了技术关键为锥型阀芯和阀座之间间隙的动态精准控制措施;结合伺服电机扭矩-转速特性,论证了将伺服控制技术应用于六面顶压机超高压卸压环节的可行性。设计了硬件控制系统,开发了软件,形成由可编程逻辑控制器（PLC）、伺服控制系统、高精度压力传感器组成的闭环伺服控制系统,构建PID控制算法及流程,实现了六面顶压机的超高压卸压的精准控制。试验测试结果表明：伺服控制技术能在0.01~0.5 MPa/s的宽范围内实现线性控制,实际卸压速度曲线与工艺卸压速度曲线重合率达到95%以上,安全可靠、性价比高,更有利于高性能超硬材料的合成。
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  基于PLC的克泥效注入系统

  黄金勇, 李吉, 杨君超, 李昌森

  工业技术创新. 2021, 8(5): 125-131. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.022

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  克泥效工法是在盾构施工中有效防止地层沉降变形的一种辅助施工工法。由于注入材料注入量差距大、材料注入比例要求精确可调、混合液黏度大等因素,对克泥效注入性能提出了更高要求。基于可编程逻辑控制器（PLC）,提出一套克泥效注入系统,以两种注入材料的注入比例为控制参数,融入“主从控制”闭环同步控制策略,对注入流量进行PID调节,实现流量的同步精确控制。设计人机交互界面,通过触摸屏进行远程控制,实现设备启停控制、参数输入调节、运行数据实时反馈等功能。经仿真调试,系统稳定可靠,实现了克泥效注入材料的制备和泵送等功能,流量误差可控制在1%左右,具有一定的应用价值。
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  涡街流量计前置放大电路噪声分析与处置

  张家赫, 张乐恒, 王泽权, 黄明, 赵珍艳

  工业技术创新. 2021, 8(5): 132-134. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.023

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  涡街流量计测量阻流体时物理信号动态范围大,尤其在测量弱信号时易受噪声影响,因此其前置放大电路性能必须充分考虑电路本底噪声因素。分析了Ф50型号气体涡街流量计前置放大电路的系统噪声组成,对电路噪声进行分析、计算,得出理论上的电路本底等效噪声值为4.59 μV。利用Multisim 14.0 作为仿真环境进行测试验证,表明利用此电路可检测10 μV以上的信号。提出的电路设计为实际电路优化提供了理论参考依据。
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  翼型弯管流量计测量精度影响因素分析及优化

  张林, 刘杰, 黄茂丽, 湛力, 周苏婷

  工业技术创新. 2021, 8(5): 135-139. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.024

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  为明确翼型弯管流量计结构及参数对测量精度的影响,进一步增大测量压差以拓宽量程,基于ANSYS的CFX模块开展计算流体力学（CFD）仿真分析,研讨粗糙度、流体流速等因素对测量精度的影响,并对组合体结构开展优化比选。研究发现：1）在3.5~12.5 μm粗糙度范围内,弯头壁面粗糙度测量压差的变异系数约为1.53%;在0.8~63 μm粗糙度范围内,翼板粗糙度测量压差的变异系数约为1.66%;2）选取管内侧45°与管外侧45°引压管压差（45°-45°）与管内侧45°与管外侧67.5°引压管压差（45°-67.5°）测量方案进行分析、研究和优化,发现当流速小于5 m/s时前者更优,当流速大于5 m/s时后者更优;3）组合体相比单一件明显提升了最大测量压差,可同比提升24%。为同行实现精准测量提供理论参考。
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  民用飞机试飞测试改装分离面设计

  曹德明, 洪源申

  工业技术创新. 2021, 8(5): 140-144. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.025

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  在民用飞机试飞测试阶段,测试改装线束安装设计复杂度较高,分离面设计成为解决方案之一。将试飞测试改装分离面设计融入民用飞机设计,与概念设计、初始设计、详细设计和试飞四个阶段的飞机设计流程相同步,将测试改装电气分离面设计划分为整机级、系统级两大类。在整机级分离面设计中,遵循“先大后小”的设计思路,明确测试改装线束与飞机各个系统间的界面;在系统级分离面设计中,着重解决设备校准、信号转换、构型切换等具体问题。从信号传输、防差错设计、接地设计等方面总结了分离面设计的注意事项,对测试改装线束安装设计能力的提升起到了推动作用。
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  巨型溶洞顶板预应力锚索+锚杆联合支护及自动化监测

  龙礼斌

  工业技术创新. 2021, 8(5): 145-150. https://doi.org/10.14103/j.issn.2095-8412.2021.10.026

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  在岩溶发育地区进行隧道施工,若遇到溶洞、暗河等地质形态,会影响施工进度且易造成安全事故。以成贵线玉京山隧道施工中揭示的某巨型溶洞为研究对象,在“暗河改道、洞内回填、桥梁跨越、洞顶支护”施工规程的基础上,着重分析、完善洞顶支护环节设计要点,提出将预应力锚索+锚杆联合支护方法应用于溶洞顶板加固的治理方案。搭建自动化监测系统,对锚索应力、锚杆轴力及拱顶沉降变化特征进行实时监测,评价隧道施工治理效果。监测数据表明：1）锚索应力、锚杆轴力均呈现“突增-缓增-稳定”变化趋势;2）DK279+891断面中锚索测力计MS04所示锚索应力最大,稳定于600 kN;右拱腰处及拱顶处锚杆轴力最大,稳定于20 kN左右;3）溶洞治理期间拱顶沉降存在短暂突增,但随后逐渐趋于稳定,表明治理效果明显。相关经验可为隧道穿越大型溶洞的其他类型工程提供启示及借鉴。