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    重庆时时彩稳赢套路: 一种智能监测型生物质干馏塔.pdf

    关 键 词:
    一种 智能 监测 生物 干馏
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610165997.5

    申请日:

    2016.03.22

    公开号:

    CN105602592A

    公开日:

    2016.05.25

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||著录事项变更IPC(主分类):C10B 53/02变更事项:发明人变更前:韦醒妃变更后:冯榕城|||专利申请权的转移IPC(主分类):C10B 53/02登记生效日:20171229变更事项:申请人变更前权利人:韦醒妃变更后权利人:冯榕城变更事项:地址变更前权利人:315200 浙江省宁波市镇海区鼓楼东路32号变更后权利人:362600 福建省泉州市永春县一都镇鲁山村103号|||实质审查的生效IPC(主分类):C10B 53/02申请日:20160322|||公开
    IPC分类号: C10B53/02; C10B57/14; G05B17/02 主分类号: C10B53/02
    申请人: 韦醒妃
    发明人: 韦醒妃
    地址: 315200 浙江省宁波市镇海区鼓楼东路32号
    优先权:
    专利代理机构: 北京高航知识产权代理有限公司 11530 代理人: 赵永强
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610165997.5

    授权公告号:

    ||||||||||||

    法律状态公告日:

    2018.01.30|||2018.01.19|||2018.01.19|||2016.06.22|||2016.05.25

    法律状态类型:

    授权|||著录事项变更|||专利申请权、专利权的转移|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种智能监测型生物质干馏塔,包括塔体和设置在塔体上的智能监测系统,所述系统包括监测???、数据处理???、安全状态评估???、预警报警??楹头抡嫦允灸??,其中监测??榘ㄎ尴叽衅魍?、应变传感器组件和位移传感器,数据处理??榘ú杉行恼?、信号调理器和信号传输装置,安全状态评估??榘ㄎ⒋砥?,预警报警??榘ǚ治龃砥骱捅ň?,仿真显示??榘ㄈ珿IS仿真平台。本发明实现了对塔体健康的实时监控,并且能够根据监测数据预测生物质干馏塔的剩余寿命,精确智能。

    权利要求书

    1.一种智能监测型生物质干馏塔,其特征是,包括塔体和设置在塔体的智能监测系统,所述
    智能监测系统包括:
    (1)监测???,包括对塔体健康进行监测的无线传感器网络、用于监测塔体各危险部位
    的应变传感器组件和位移传感器,所述无线传感器网络全覆盖对塔体健康结构进行监测,同
    时,网络采用先进的物理信息融合系统,对塔体健康结构的实时感知;所述位移传感器以用
    于监测危险部位位移变化的工作基点和用于校核工作基点稳定性的全局基准点为基础进行三
    维空间位移监测,所述塔体的各危险部位、工作基点和全局基准点通过对塔体进行有限元模
    拟分析确定;所述应变传感器组件包括参数性能及结构完全相同的工作用应变传感器和温度
    补偿用应变传感器,所述工作用应变传感器和温度补偿用应变传感器串联后设置于塔体的各
    个危险部位上;
    (2)数据处理???,其包括采集中心站、对采集中心站收集到的数据进行调理放大处理
    的信号调理器和对信号调理器处理的数据进行传送的信号传输装置;
    (3)安全状态评估???,所述安全状态评估??榘有藕糯渥爸玫奈⒋砥?,所
    述微处理器将由信号传输装置传送的位移数据进行计算得到两个时间阶段t之间的平均位移
    差,由于塔体存在热胀冷缩现象因此先要对位移差进行补偿,然后将平均位移差与规定位移
    差阈值进行比较,判断所述平均位移差是否处于安全状态,并根据应变传感器组件24h的监
    测数据进行计算,得到应力幅谱,根据应力幅谱计算塔体的剩余疲劳寿命,并将所述剩余疲
    劳寿命与结构设计寿命进行比较,判断所述剩余疲劳寿命是否处于安全状态;
    a、平均位移w(i)的计算公式为:

    其中,取0.5h为采样时间间隔,max&min(i+t)为前一时间阶段的位移数据中的极大值和
    极小值之和,max&min(i+2t)为后一时间阶段的位移数据中的极大值和极小值之和;
    b、设膨胀系数为α,修正后的平均位移为:
    Δs = Δ s - α 1 a 1 + α 2 a 2 + ... + α n a n n ( T - T 0 ) ]]>
    其中,α1,α2,…,αn为各危险部位的材料温度膨胀系数,a1,a2,…,an为系数,T
    为选定时间段内平均温度,T0为塔体所在地年平均温度。
    c、所述寿命安全评估的判断公式为:
    当σx(i)≥σb时,
    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k ] - T B ]]>
    当σx(i)<σb时,
    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k + 2 ] - T B ]]>
    其中,σb为结构疲劳极限,σx为各监测点的热点应力幅,k为疲劳曲线的斜率倒数,pi
    为在热点应力幅下结构实际经历的应力循环系数,TB为结构设计疲劳寿命,在实际应用中,
    会受塔体过载影响,因此是动态变化的,且随着过载使用天数的变化是一个非线性的过程,
    TA为初始结构设计疲劳寿命,dz表示塔体总设计使
    用天数,dg表示塔体过载使用天数;当A大于0,判定结构寿命处于安全状态,当A小于或
    等于0时,输出报警信号;
    (4)预警报警???,其包括用于防止误报警的分析处理器、报警器和信息记录数据库,
    所述分析处理器的输入端连接所述微处理器,分析处理器的输出端连接所述报警器;
    (5)仿真显示???,包括与微处理器连接的三维GIS仿真平台,所述三维GIS仿真平台
    对安全状态评估??榈钠拦澜峁蟹抡嫦允?,模拟塔体的健康状况,仿真步骤为:
    a、利用有限元软件进行塔体的建模后导入GIS平台,分别构建塔体不同构件的模型,在
    GIS平台上调整各塔体构件的空间位置;
    b、通过不同的形状符号在GIS平台上模拟显示塔体各危险部位、应变传感器组件和位移
    传感器;
    c、根据安全状态??槠拦赖慕峁圆淮τ诎踩刺奈O詹课挥霉娑ǖ难丈贕IS平台
    的界面上显示。

    说明书

    一种智能监测型生物质干馏塔

    技术领域

    本发明涉及燃料干馏设备设计领域,具体涉及一种智能监测型生物质干馏塔。

    背景技术

    相关技术中,生物质干馏塔是一种用于生物质低温热解的装置,其一旦发生事故,损失
    不可预测,因此,在日常引入生物质干馏塔的安全监测就显的尤为重要。

    发明内容

    针对上述问题,本发明提供一种智能监测型生物质干馏塔。

    本发明的目的采用以下技术方案来实现:

    一种智能监测型生物质干馏塔,包括塔体和设置在塔体的智能监测系统,所述智能监测
    系统包括:

    (1)监测???,包括对塔体健康进行监测的无线传感器网络、用于监测塔体各危险部位
    的应变传感器组件和位移传感器,所述无线传感器网络全覆盖对塔体健康结构进行监测,同
    时,网络采用先进的物理信息融合系统,对塔体健康结构的实时感知;所述位移传感器以用
    于监测危险部位位移变化的工作基点和用于校核工作基点稳定性的全局基准点为基础进行三
    维空间位移监测,所述塔体的各危险部位、工作基点和全局基准点通过对塔体进行有限元模
    拟分析确定;所述应变传感器组件包括参数性能及结构完全相同的工作用应变传感器和温度
    补偿用应变传感器,所述工作用应变传感器和温度补偿用应变传感器串联后设置于塔体的各
    个危险部位上;

    (2)数据处理???,其包括采集中心站、对采集中心站收集到的数据进行调理放大处理
    的信号调理器和对信号调理器处理的数据进行传送的信号传输装置;

    (3)安全状态评估???,所述安全状态评估??榘有藕糯渥爸玫奈⒋砥?,所
    述微处理器将由信号传输装置传送的位移数据进行计算得到两个时间阶段t之间的平均位移
    差,由于塔体存在热胀冷缩现象因此先要对位移差进行补偿,然后将平均位移差与规定位移
    差阈值进行比较,判断所述平均位移差是否处于安全状态,并根据应变传感器组件24h的监
    测数据进行计算,得到应力幅谱,根据应力幅谱计算塔体的剩余疲劳寿命,并将所述剩余疲
    劳寿命与结构设计寿命进行比较,判断所述剩余疲劳寿命是否处于安全状态;

    a、平均位移w(i)的计算公式为:


    其中,取0.5h为采样时间间隔,max&min(i+t)为前一时间阶段的位移数据中的极大值和
    极小值之和,max&min(i+2t)为后一时间阶段的位移数据中的极大值和极小值之和;

    b、设膨胀系数为α,修正后的平均位移为:

    Δs = Δ s - α 1 a 1 + α 2 a 2 + ... + α n a n n ( T - T 0 ) ]]>

    其中,α1,α2,…,αn为各危险部位的材料温度膨胀系数,a1,a2,…,an为系数,T
    为选定时间段内平均温度,T0为塔体所在地年平均温度。

    c、所述寿命安全评估的判断公式为:

    当σx(i)≥σb时,

    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k ] - T B ]]>

    当σx(i)<σb时,

    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k + 2 ] - T B ]]>

    其中,σb为结构疲劳极限,σx为各监测点的热点应力幅,k为疲劳曲线的斜率倒数,pi
    为在热点应力幅下结构实际经历的应力循环系数,TB为结构设计疲劳寿命,在实际应用中,
    会受塔体过载影响,因此是动态变化的,且随着过载使用天数的变化是一个非线性的过程,
    TA为初始结构设计疲劳寿命,dz表示塔体总设计使
    用天数,dg表示塔体过载使用天数;当A大于0,判定结构寿命处于安全状态,当A小于或
    等于0时,输出报警信号;

    (4)预警报警???,其包括用于防止误报警的分析处理器、报警器和信息记录数据库,
    所述分析处理器的输入端连接所述微处理器,分析处理器的输出端连接所述报警器;

    (5)仿真显示???,包括与微处理器连接的三维GIS仿真平台,所述三维GIS仿真平台
    对安全状态评估??榈钠拦澜峁蟹抡嫦允?,模拟塔体的健康状况,仿真步骤为:

    d、利用有限元软件进行塔体的建模后导入GIS平台,分别构建塔体不同构件的模型,在
    GIS平台上调整各塔体构件的空间位置;

    e、通过不同的形状符号在GIS平台上模拟显示塔体各危险部位、应变传感器组件和位移
    传感器;

    f、根据安全状态??槠拦赖慕峁圆淮τ诎踩刺奈O詹课挥霉娑ǖ难丈贕IS平台
    的界面上显示。

    本发明的有益效果为:通过各个??榈墓菇?,实现生物质干馏塔的动态健康的全自
    动化监测,便于人员及早发现问题、解决问题;提出了用无线传感器网络进行塔体健康结构
    监测,覆盖广,实时性强;提出了疲劳寿命安全判断公式,减少了计算的工作量,提高了监
    测系统的工作效率;提出了平均位移的计算公式,并且对平均位移进行了修正,采用平均位
    移与位移阈值进行比较判断,减少了计算的工作量;对应变传感器进行温度补偿,提高了应
    变的测量精度,进而提高了系统的整体测量精度;利用GIS仿真平台模拟塔体的健康状况,
    具有良好的与用户进行界面交互的效果。

    附图说明

    利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于
    本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附
    图。

    图1是本发明的结构框图。

    具体实施方式

    结合以下实施例对本发明作进一步描述。

    实施例1:如图1所示的一种智能监测型生物质干馏塔,其包括塔体和设置在塔体的智
    能监测系统,所述智能监测系统包括:

    (1)监测???,包括对塔体健康进行监测的无线传感器网络、用于监测塔体各危险部位
    的应变传感器组件和位移传感器,所述无线传感器网络全覆盖对塔体健康结构进行监测,同
    时,网络采用先进的物理信息融合系统,对塔体健康结构的实时感知;所述位移传感器以用
    于监测危险部位位移变化的工作基点和用于校核工作基点稳定性的全局基准点为基础进行三
    维空间位移监测,所述塔体的各危险部位、工作基点和全局基准点通过对塔体进行有限元模
    拟分析确定;所述应变传感器组件包括参数性能及结构完全相同的工作用应变传感器和温度
    补偿用应变传感器,所述工作用应变传感器和温度补偿用应变传感器串联后设置于塔体的各
    个危险部位上;

    (2)数据处理???,其包括采集中心站、对采集中心站收集到的数据进行调理放大处理
    的信号调理器和对信号调理器处理的数据进行传送的信号传输装置;

    (3)安全状态评估???;

    (4)预警报警???,其包括用于防止误报警的分析处理器、报警器和信息记录数据库,
    所述分析处理器的输入端连接所述微处理器,分析处理器的输出端连接所述报警器;

    (5)仿真显示???,包括与微处理器连接的三维GIS仿真平台,所述三维GIS仿真平台
    对安全状态评估??榈钠拦澜峁蟹抡嫦允?,模拟塔体的健康状况,仿真步骤为:

    a、利用有限元软件进行塔体的建模后导入GIS平台,分别构建塔体不同构件的模型,在
    GIS平台上调整各塔体构件的空间位置;

    b、通过不同的形状符号在GIS平台上模拟显示塔体各危险部位、应变传感器组件和位移
    传感器;

    c、根据安全状态??槠拦赖慕峁圆淮τ诎踩刺奈O詹课挥霉娑ǖ难丈贕IS平台
    的界面上显示。

    所述安全状态评估??榘有藕糯渥爸玫奈⒋砥?,所述微处理器将由信号传输
    装置传送的位移数据进行计算得到两个时间阶段t之间的平均位移差,由于塔体存在热胀冷
    缩现象因此先要对位移差进行补偿,然后将平均位移差与规定位移差阈值进行比较,判断所
    述平均位移差是否处于安全状态,并根据应变传感器组件24h的监测数据进行计算,得到应
    力幅谱,根据应力幅谱计算塔体的剩余疲劳寿命,并将所述剩余疲劳寿命与结构设计寿命进
    行比较,判断所述剩余疲劳寿命是否处于安全状态;

    a、平均位移w(i)的计算公式为:


    其中,取0.5h为采样时间间隔,max&min(i+t)为前一时间阶段的位移数据中的极大值和
    极小值之和,max&min(i+2t)为后一时间阶段的位移数据中的极大值和极小值之和;

    b、设膨胀系数为α,修正后的平均位移为:

    Δs = Δ s - α 1 a 1 + α 2 a 2 + ... + α n a n n ( T - T 0 ) ]]>

    其中,α1,α2,…,αn为各危险部位的材料温度膨胀系数,a1,a2,…,an为系数,T
    为选定时间段内平均温度,T0为塔体所在地年平均温度。

    c、所述寿命安全评估的判断公式为:

    当σx(i)≥σb时,

    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k ] - T B ]]>

    当σx(i)<σb时,

    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k + 2 ] - T B ]]>

    其中,σb为结构疲劳极限,σx为各监测点的热点应力幅,k为疲劳曲线的斜率倒数,pi
    为在热点应力幅下结构实际经历的应力循环系数,TB为结构设计疲劳寿命,在实际应用中,
    会受塔体过载影响,因此是动态变化的,且随着过载使用天数的变化是一个非线性的过程,
    Td为初始结构设计疲劳寿命,dz表示塔体总设计使
    用天数,dg表示塔体过载使用天数;当A大于0,判定结构寿命处于安全状态,当A小于或
    等于0时,输出报警信号。

    在此实施例中,通过各个??榈墓菇?,实现了生物质干馏塔的动态健康的全自动化
    监测,便于人员及早发现问题、解决问题;提出了用无线传感器网络进行塔体健康结构监测,
    覆盖广,实时性强;提出了疲劳寿命安全判断公式,减少了计算的工作量,提高了监测系统
    的工作效率;提出了平均位移的计算公式,并且对平均位移进行了修正,采用平均位移与位
    移阈值进行比较判断,减少了计算的工作量;对应变传感器进行温度补偿,提高了应变的测
    量精度,进而提高了系统的整体测量精度;利用GIS仿真平台模拟塔体的健康状况,具有良
    好的与用户进行界面交互的效果;时间阶段t=24h,实现了塔体动态健康的全自动化监测,
    系统的整体测量精度提高了15%。

    实施例2:如图1所示的一种智能监测型生物质干馏塔,其包括塔体和设置在塔体的智
    能监测系统,所述智能监测系统包括:

    (1)监测???,包括对塔体健康进行监测的无线传感器网络、用于监测塔体各危险部位
    的应变传感器组件和位移传感器,所述无线传感器网络全覆盖对塔体健康结构进行监测,同
    时,网络采用先进的物理信息融合系统,对塔体健康结构的实时感知;所述位移传感器以用
    于监测危险部位位移变化的工作基点和用于校核工作基点稳定性的全局基准点为基础进行三
    维空间位移监测,所述塔体的各危险部位、工作基点和全局基准点通过对塔体进行有限元模
    拟分析确定;所述应变传感器组件包括参数性能及结构完全相同的工作用应变传感器和温度
    补偿用应变传感器,所述工作用应变传感器和温度补偿用应变传感器串联后设置于塔体的各
    个危险部位上;

    (2)数据处理???,其包括采集中心站、对采集中心站收集到的数据进行调理放大处理
    的信号调理器和对信号调理器处理的数据进行传送的信号传输装置;

    (3)安全状态评估???;

    (4)预警报警???,其包括用于防止误报警的分析处理器、报警器和信息记录数据库,
    所述分析处理器的输入端连接所述微处理器,分析处理器的输出端连接所述报警器;

    (5)仿真显示???,包括与微处理器连接的三维GIS仿真平台,所述三维GIS仿真平台
    对安全状态评估??榈钠拦澜峁蟹抡嫦允?,模拟塔体的健康状况,仿真步骤为:

    a、利用有限元软件进行塔体的建模后导入GIS平台,分别构建塔体不同构件的模型,在
    GIS平台上调整各塔体构件的空间位置;

    b、通过不同的形状符号在GIS平台上模拟显示塔体各危险部位、应变传感器组件和位移
    传感器;

    c、根据安全状态??槠拦赖慕峁圆淮τ诎踩刺奈O詹课挥霉娑ǖ难丈贕IS平台
    的界面上显示。

    所述安全状态评估??榘有藕糯渥爸玫奈⒋砥?,所述微处理器将由信号传输
    装置传送的位移数据进行计算得到两个时间阶段t之间的平均位移差,由于塔体存在热胀冷
    缩现象因此先要对位移差进行补偿,然后将平均位移差与规定位移差阈值进行比较,判断所
    述平均位移差是否处于安全状态,并根据应变传感器组件24h的监测数据进行计算,得到应
    力幅谱,根据应力幅谱计算塔体的剩余疲劳寿命,并将所述剩余疲劳寿命与结构设计寿命进
    行比较,判断所述剩余疲劳寿命是否处于安全状态;

    a、平均位移w(i)的计算公式为:


    其中,取0.5h为采样时间间隔,max&min(i+t)为前一时间阶段的位移数据中的极大值和
    极小值之和,max&min(i+2t)为后一时间阶段的位移数据中的极大值和极小值之和;

    b、设膨胀系数为α,修正后的平均位移为:

    Δs = Δ s - α 1 a 1 + α 2 a 2 + ... + α n a n n ( T - T 0 ) ]]>

    其中,α1,α2,…,αn为各危险部位的材料温度膨胀系数,a1,a2,…,an为系数,T
    为选定时间段内平均温度,T0为塔体所在地年平均温度。

    c、所述寿命安全评估的判断公式为:

    当σx(i)≥σb时,

    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k ] - T B ]]>

    当σx(i)<σb时,

    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k + 2 ] - T B ]]>

    其中,σb为结构疲劳极限,σx为各监测点的热点应力幅,k为疲劳曲线的斜率倒数,pi
    为在热点应力幅下结构实际经历的应力循环系数,TB为结构设计疲劳寿命,在实际应用中,
    会受塔体过载影响,因此是动态变化的,且随着过载使用天数的变化是一个非线性的过程,
    TA为初始结构设计疲劳寿命,dz表示塔体总设计使
    用天数,dg表示塔体过载使用天数;当A大于0,判定结构寿命处于安全状态,当A小于或
    等于0时,输出报警信号。

    在此实施例中,通过各个??榈墓菇?,实现了生物质干馏塔的动态健康的全自动化
    监测,便于人员及早发现问题、解决问题;提出了用无线传感器网络进行塔体健康结构监测,
    覆盖广,实时性强;提出了疲劳寿命安全判断公式,减少了计算的工作量,提高了监测系统
    的工作效率;提出了平均位移的计算公式,并且对平均位移进行了修正,采用平均位移与位
    移阈值进行比较判断,减少了计算的工作量;对应变传感器进行温度补偿,提高了应变的测
    量精度,进而提高了系统的整体测量精度;利用GIS仿真平台模拟塔体的健康状况,具有良
    好的与用户进行界面交互的效果;时间阶段t=28h,实现了塔体动态健康的全自动化监测,
    系统的整体测量精度提高了17%。

    实施例3:如图1所示的一种智能监测型生物质干馏塔,其包括塔体和设置在塔体的智
    能监测系统,所述智能监测系统包括:

    (1)监测???,包括对塔体健康进行监测的无线传感器网络、用于监测塔体各危险部位
    的应变传感器组件和位移传感器,所述无线传感器网络全覆盖对塔体健康结构进行监测,同
    时,网络采用先进的物理信息融合系统,对塔体健康结构的实时感知;所述位移传感器以用
    于监测危险部位位移变化的工作基点和用于校核工作基点稳定性的全局基准点为基础进行三
    维空间位移监测,所述塔体的各危险部位、工作基点和全局基准点通过对塔体进行有限元模
    拟分析确定;所述应变传感器组件包括参数性能及结构完全相同的工作用应变传感器和温度
    补偿用应变传感器,所述工作用应变传感器和温度补偿用应变传感器串联后设置于塔体的各
    个危险部位上;

    (2)数据处理???,其包括采集中心站、对采集中心站收集到的数据进行调理放大处理
    的信号调理器和对信号调理器处理的数据进行传送的信号传输装置;

    (3)安全状态评估???;

    (4)预警报警???,其包括用于防止误报警的分析处理器、报警器和信息记录数据库,
    所述分析处理器的输入端连接所述微处理器,分析处理器的输出端连接所述报警器;

    (5)仿真显示???,包括与微处理器连接的三维GIS仿真平台,所述三维GIS仿真平台
    对安全状态评估??榈钠拦澜峁蟹抡嫦允?,模拟塔体的健康状况,仿真步骤为:

    a、利用有限元软件进行塔体的建模后导入GIS平台,分别构建塔体不同构件的模型,在
    GIS平台上调整各塔体构件的空间位置;

    b、通过不同的形状符号在GIS平台上模拟显示塔体各危险部位、应变传感器组件和位移
    传感器;

    c、根据安全状态??槠拦赖慕峁圆淮τ诎踩刺奈O詹课挥霉娑ǖ难丈贕IS平台
    的界面上显示。

    所述安全状态评估??榘有藕糯渥爸玫奈⒋砥?,所述微处理器将由信号传输
    装置传送的位移数据进行计算得到两个时间阶段t之间的平均位移差,由于塔体存在热胀冷
    缩现象因此先要对位移差进行补偿,然后将平均位移差与规定位移差阈值进行比较,判断所
    述平均位移差是否处于安全状态,并根据应变传感器组件24h的监测数据进行计算,得到应
    力幅谱,根据应力幅谱计算塔体的剩余疲劳寿命,并将所述剩余疲劳寿命与结构设计寿命进
    行比较,判断所述剩余疲劳寿命是否处于安全状态;

    a、平均位移w(i)的计算公式为:


    其中,取0.5h为采样时间间隔,max&min(i+t)为前一时间阶段的位移数据中的极大值和
    极小值之和,max&min(i+2t)为后一时间阶段的位移数据中的极大值和极小值之和;

    b、设膨胀系数为α,修正后的平均位移为:

    Δs = Δ s - α 1 a 1 + α 2 a 2 + ... + α n a n n ( T - T 0 ) ]]>

    其中,α1,α2,…,αn为各危险部位的材料温度膨胀系数,a1,a2,…,an为系数,T
    为选定时间段内平均温度,T0为塔体所在地年平均温度。

    c、所述寿命安全评估的判断公式为:

    当σx(i)≥σb时,

    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k ] - T B ]]>

    当σx(i)<σb时,

    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k + 2 ] - T B ]]>

    其中,σb为结构疲劳极限,σx为各监测点的热点应力幅,k为疲劳曲线的斜率倒数,pi
    为在热点应力幅下结构实际经历的应力循环系数,TB为结构设计疲劳寿命,在实际应用中,
    会受塔体过载影响,因此是动态变化的,且随着过载使用天数的变化是一个非线性的过程,
    TA为初始结构设计疲劳寿命,dz表示塔体总设计使
    用天数,dg表示塔体过载使用天数;当A大于0,判定结构寿命处于安全状态,当A小于或
    等于0时,输出报警信号。

    在此实施例中,通过各个??榈墓菇?,实现了生物质干馏塔的动态健康的全自动化
    监测,便于人员及早发现问题、解决问题;提出了用无线传感器网络进行塔体健康结构监测,
    覆盖广,实时性强;提出了疲劳寿命安全判断公式,减少了计算的工作量,提高了监测系统
    的工作效率;提出了平均位移的计算公式,并且对平均位移进行了修正,采用平均位移与位
    移阈值进行比较判断,减少了计算的工作量;对应变传感器进行温度补偿,提高了应变的测
    量精度,进而提高了系统的整体测量精度;利用GIS仿真平台模拟塔体的健康状况,具有良
    好的与用户进行界面交互的效果;时间阶段t=32h,实现了塔体动态健康的全自动化监测,
    系统的整体测量精度提高了18%。

    实施例4:如图1所示的一种智能监测型生物质干馏塔,其包括塔体和设置在塔体的智
    能监测系统,所述智能监测系统包括:

    (1)监测???,包括对塔体健康进行监测的无线传感器网络、用于监测塔体各危险部位
    的应变传感器组件和位移传感器,所述无线传感器网络全覆盖对塔体健康结构进行监测,同
    时,网络采用先进的物理信息融合系统,对塔体健康结构的实时感知;所述位移传感器以用
    于监测危险部位位移变化的工作基点和用于校核工作基点稳定性的全局基准点为基础进行三
    维空间位移监测,所述塔体的各危险部位、工作基点和全局基准点通过对塔体进行有限元模
    拟分析确定;所述应变传感器组件包括参数性能及结构完全相同的工作用应变传感器和温度
    补偿用应变传感器,所述工作用应变传感器和温度补偿用应变传感器串联后设置于塔体的各
    个危险部位上;

    (2)数据处理???,其包括采集中心站、对采集中心站收集到的数据进行调理放大处理
    的信号调理器和对信号调理器处理的数据进行传送的信号传输装置;

    (3)安全状态评估???;

    (4)预警报警???,其包括用于防止误报警的分析处理器、报警器和信息记录数据库,
    所述分析处理器的输入端连接所述微处理器,分析处理器的输出端连接所述报警器;

    (5)仿真显示???,包括与微处理器连接的三维GIS仿真平台,所述三维GIS仿真平台
    对安全状态评估??榈钠拦澜峁蟹抡嫦允?,模拟塔体的健康状况,仿真步骤为:

    a、利用有限元软件进行塔体的建模后导入GIS平台,分别构建塔体不同构件的模型,在
    GIS平台上调整各塔体构件的空间位置;

    b、通过不同的形状符号在GIS平台上模拟显示塔体各危险部位、应变传感器组件和位移
    传感器;

    c、根据安全状态??槠拦赖慕峁圆淮τ诎踩刺奈O詹课挥霉娑ǖ难丈贕IS平台
    的界面上显示。

    所述安全状态评估??榘有藕糯渥爸玫奈⒋砥?,所述微处理器将由信号传输
    装置传送的位移数据进行计算得到两个时间阶段t之间的平均位移差,由于塔体存在热胀冷
    缩现象因此先要对位移差进行补偿,然后将平均位移差与规定位移差阈值进行比较,判断所
    述平均位移差是否处于安全状态,并根据应变传感器组件24h的监测数据进行计算,得到应
    力幅谱,根据应力幅谱计算塔体的剩余疲劳寿命,并将所述剩余疲劳寿命与结构设计寿命进
    行比较,判断所述剩余疲劳寿命是否处于安全状态;

    a、平均位移w(i)的计算公式为:


    其中,取0.5h为采样时间间隔,max&min(i+t)为前一时间阶段的位移数据中的极大值和
    极小值之和,max&min(i+2t)为后一时间阶段的位移数据中的极大值和极小值之和;

    b、设膨胀系数为α,修正后的平均位移为:

    Δs = Δ s - α 1 a 1 + α 2 a 2 + ... + α n a n n ( T - T 0 ) ]]>

    其中,α1,α2,…,αn为各危险部位的材料温度膨胀系数,a1,a2,…,an为系数,T
    为选定时间段内平均温度,T0为塔体所在地年平均温度。

    c、所述寿命安全评估的判断公式为:

    当σx(i)≥σb时,

    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k ] - T B ]]>

    当σx(i)<σb时,

    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k + 2 ] - T B ]]>

    其中,σb为结构疲劳极限,σx为各监测点的热点应力幅,k为疲劳曲线的斜率倒数,pi
    为在热点应力幅下结构实际经历的应力循环系数,TB为结构设计疲劳寿命,在实际应用中,
    会受塔体过载影响,因此是动态变化的,且随着过载使用天数的变化是一个非线性的过程,
    TA为初始结构设计疲劳寿命,dz表示塔体总设计使
    用天数,dg表示塔体过载使用天数;当A大于0,判定结构寿命处于安全状态,当A小于或
    等于0时,输出报警信号。

    在此实施例中,通过各个??榈墓菇?,实现了生物质干馏塔的动态健康的全自动化
    监测,便于人员及早发现问题、解决问题;提出了用无线传感器网络进行塔体健康结构监测,
    覆盖广,实时性强;提出了疲劳寿命安全判断公式,减少了计算的工作量,提高了监测系统
    的工作效率;提出了平均位移的计算公式,并且对平均位移进行了修正,采用平均位移与位
    移阈值进行比较判断,减少了计算的工作量;对应变传感器进行温度补偿,提高了应变的测
    量精度,进而提高了系统的整体测量精度;利用GIS仿真平台模拟塔体的健康状况,具有良
    好的与用户进行界面交互的效果;时间阶段t=36h,实现了塔体动态健康的全自动化监测,
    系统的整体测量精度提高了20%。

    实施例5:如图1所示的一种智能监测型生物质干馏塔,其包括塔体和设置在塔体的智
    能监测系统,所述智能监测系统包括:

    (1)监测???,包括对塔体健康进行监测的无线传感器网络、用于监测塔体各危险部位
    的应变传感器组件和位移传感器,所述无线传感器网络全覆盖对塔体健康结构进行监测,同
    时,网络采用先进的物理信息融合系统,对塔体健康结构的实时感知;所述位移传感器以用
    于监测危险部位位移变化的工作基点和用于校核工作基点稳定性的全局基准点为基础进行三
    维空间位移监测,所述塔体的各危险部位、工作基点和全局基准点通过对塔体进行有限元模
    拟分析确定;所述应变传感器组件包括参数性能及结构完全相同的工作用应变传感器和温度
    补偿用应变传感器,所述工作用应变传感器和温度补偿用应变传感器串联后设置于塔体的各
    个危险部位上;

    (2)数据处理???,其包括采集中心站、对采集中心站收集到的数据进行调理放大处理
    的信号调理器和对信号调理器处理的数据进行传送的信号传输装置;

    (3)安全状态评估???;

    (4)预警报警???,其包括用于防止误报警的分析处理器、报警器和信息记录数据库,
    所述分析处理器的输入端连接所述微处理器,分析处理器的输出端连接所述报警器;

    (5)仿真显示???,包括与微处理器连接的三维GIS仿真平台,所述三维GIS仿真平台
    对安全状态评估??榈钠拦澜峁蟹抡嫦允?,模拟塔体的健康状况,仿真步骤为:

    a、利用有限元软件进行塔体的建模后导入GIS平台,分别构建塔体不同构件的模型,在
    GIS平台上调整各塔体构件的空间位置;

    b、通过不同的形状符号在GIS平台上模拟显示塔体各危险部位、应变传感器组件和位移
    传感器;

    c、根据安全状态??槠拦赖慕峁圆淮τ诎踩刺奈O詹课挥霉娑ǖ难丈贕IS平台
    的界面上显示。

    所述安全状态评估??榘有藕糯渥爸玫奈⒋砥?,所述微处理器将由信号传输
    装置传送的位移数据进行计算得到两个时间阶段t之间的平均位移差,由于塔体存在热胀冷
    缩现象因此先要对位移差进行补偿,然后将平均位移差与规定位移差阈值进行比较,判断所
    述平均位移差是否处于安全状态,并根据应变传感器组件24h的监测数据进行计算,得到应
    力幅谱,根据应力幅谱计算塔体的剩余疲劳寿命,并将所述剩余疲劳寿命与结构设计寿命进
    行比较,判断所述剩余疲劳寿命是否处于安全状态;

    a、平均位移w(i)的计算公式为:


    其中,取0.5h为采样时间间隔,max&min(i+t)为前一时间阶段的位移数据中的极大值和
    极小值之和,max&min(i+2t)为后一时间阶段的位移数据中的极大值和极小值之和;

    b、设膨胀系数为α,修正后的平均位移为:

    Δs = Δ s - α 1 a 1 + α 2 a 2 + ... + α n a n n ( T - T 0 ) ]]>

    其中,α1,α2,…,αn为各危险部位的材料温度膨胀系数,a1,a2,…,an为系数,T
    为选定时间段内平均温度,T0为塔体所在地年平均温度。

    c、所述寿命安全评估的判断公式为:

    当σx(i)≥σb时,

    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k ] - T B ]]>

    当σx(i)<σb时,

    A = 1 365 · Σ i n [ p i 10 7 · ( σ x ( i ) σ b ) k + 2 ] - T B ]]>

    其中,σb为结构疲劳极限,σx为各监测点的热点应力幅,k为疲劳曲线的斜率倒数,pi
    为在热点应力幅下结构实际经历的应力循环系数,TB为结构设计疲劳寿命,在实际应用中,
    会受塔体过载影响,因此是动态变化的,且随着过载使用天数的变化是一个非线性的过程,
    TA为初始结构设计疲劳寿命,dz表示塔体总设计使
    用天数,dg表示塔体过载使用天数;当A大于0,判定结构寿命处于安全状态,当A小于或
    等于0时,输出报警信号。

    在此实施例中,通过各个??榈墓菇?,实现了生物质干馏塔的动态健康的全自动化
    监测,便于人员及早发现问题、解决问题;提出了用无线传感器网络进行塔体健康结构监测,
    覆盖广,实时性强;提出了疲劳寿命安全判断公式,减少了计算的工作量,提高了监测系统
    的工作效率;提出了平均位移的计算公式,并且对平均位移进行了修正,采用平均位移与位
    移阈值进行比较判断,减少了计算的工作量;对应变传感器进行温度补偿,提高了应变的测
    量精度,进而提高了系统的整体测量精度;利用GIS仿真平台模拟塔体的健康状况,具有良
    好的与用户进行界面交互的效果;时间阶段t=40h,实现了塔体动态健康的全自动化监测,
    系统的整体测量精度提高了21%。

    最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明?;し段?br />的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,
    可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

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