工业仪表与自动化装置 /oa 反渗透海水淡化装置远程监测系统的设计与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260277 以某3万t/d反渗透海水淡化工程为背景,设计了一套采用“预处理 $+$ 多介质过滤 $+$ 超滤 $+$ 二级反渗透”工艺的海水淡化中试装置。围绕工艺流程,从电气系统、控制系统及远程监控系统三方面阐述了系统的设计开发过程。控制系统选用西门子S7-1200PLC与ET200SP分布式IO架构,并引入先入先出队列调度机制,有效解决了3套超滤膜组共用反洗泵的资源冲突问题。此外,又基于MCGS物联网协议进一步开发了多终端访问的远程监控系统,实现了关键参数在线整定、报警记录与历史数据远程获取等功能。目前,该系统已成功应用于中试试验装置,运行结果表明,该系统运行安全可靠,数据可追溯性强,显著提升了运维管理效率和试验便捷性。 2026年08月10 00:00 2026年04期 3 8 1722305 王可宁;冯涛;尹立辉;李楠;王金燕;薛喜东 基于YOLOv8的煤矿井下压裂作业防护装备佩戴识别系统研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260178 煤矿井下压裂作业环境存在高噪声、高粉尘、低照度等工况,传统安全监管手段难以实时有效监控矿工安全帽及反光衣的规范佩戴。本研究提出了基于YOLOv8的防护装备智能监控系统,通过矿用隔爆型摄像头采集视频流,经4G/5G网络传输至地表终端。系统采用CLAHE算法增强低照度图像细节,结合高斯滤波抑制粉尘干扰,并引入在线数据增强策略提升模型泛化能力。检测模型YOLOv8融合SimAM无参数注意力模块,强化了对安全帽轮廓及反光衣反光条等关键特征在恶劣环境下的识别能力。室内及现场测试显示系统的平均检测精度分别为95.02%及 93.2%满足煤矿井下压裂安全监测的实际需求。 2026年08月10 00:00 2026年04期 9 14 1653335 杨建辉1;熊诗伦2;冯彦军3,4;吴川2 基于改进蜣螂算法的恒温热水器PLC控制系统设计与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20251272 针对恒温热水器系统稳定性和精确性要求,提出了改进蜣螂算法优化PID控制器策略,建立了恒温控制系统数学模型并在MATLAB仿真实现;搭建了恒温控制实验系统,设计了拓扑图和控制流程图,控制器选用西门子S7-1200PLC及拓展模块,在TIA Portal V18环境下编写电加热器调温控制程序,使用触摸屏完成监控界面搭建。实验结果表明,通过改进蜣螂算法的恒温控制策略,系统快速性提高 31.3%,超调量减少91.8%,触摸屏实时监测与操作,满足恒温控制系统稳准快的控制目标,具有较好的参考价值。 2026年08月10 00:00 2026年04期 15 19 1485123 王晓瑜1;白利晨2;宋鹤1 光伏峰谷适配的苦咸水淡化控制系统研发与验证 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260161 为解决新疆某团场光伏发电峰谷特性与淡化工艺固定运行模式的供需错配、光伏利用率低等问题,设计基于PLC + 上位机的光伏适配型苦咸水淡化控制系统。系统以PLC为控制核心,增设缓冲水箱实现工艺与能量双解耦,结合环境参数构建光伏峰谷动态识别模型。通过引入卡尔曼滤波、变参数PID控制等算法,实现光伏峰谷精准识别与工艺参数精准调控。试验验证表明,系统光伏峰谷识别响应时间?1s,识别准确率?98.5%,工艺参数控制精度达液位±0.04m、流量±0.09m?/h、压力±0.015MPa,光伏利用率提升至85.6%,可在高温、高沙尘工况下实现24h连续稳定供水,为西北偏远地区全光伏供电水处理工程提供智能化控制方案。 2026年08月10 00:00 2026年04期 20 26+31 1186520 杨树军1,2,3;桑东梓4;晏鹏1,2,3;黄鹏飞1,2,3;朱杰1,2,3;刘玮1,2,3 一种基于GD32H7的惯性测量单元设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260185 该研究旨在利用GD32H7单片机设计一款全国产化惯性测量单元,并提高互补滤波算法的解算频率。所采用的全国产化器件包括GD32H7单片机、国产加速度计、陀螺仪以及国产FRAM。设计方法涵盖总体架构设计、硬件电路设计以及互补滤波算法优化。通过GD32H7的高主频和双精度FPU,显著提升了互补滤波算法的解算频率。实验结果表明,基于GD32H7的全国产化惯性测量单元在性能、可靠性及成本控制方面具有显著优势,有效推动了国内相关产业的发展,为惯性测量单元的全国产化提供了可行的技术路径。 2026年08月10 00:00 2026年04期 27 31 1431271 赵子龙;贾铎 油浸式变压器故障监测及预警系统研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260309 针对变压器运行过程中采用人工巡检方式效率低、故障发现不及时、运行数据采集不全面等问题,运用传感器、大数据分析、人工智能等技术,构建变压器故障监测及预警系统,提出Transformer-GLSTM预测模型,通过重构Transformer网络解码层,提高对时间序列的预测精度,实现了变压器运行状态的智能化管理,极大提高设备运维效率。以变压器油温数据为例,对预测模型进行评估,预测结果表明:系统运行稳定可靠,预测精度大于 94.3%,对变压器运行状态能够精准诊断,为运维人员提供数据支撑和决策支持,提高变压器运行的可靠性具有重要意义。 2026年08月10 00:00 2026年04期 32 37+70 1688663 王华钰蒨1;艾世清1;李维治1;黄尉2;刘威2 高温高压考验回路主流量测量系统研究与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260319 为实现反应堆高温高压考验回路主流量的准确测量和快速响应,对温压补偿算法和系统响应时间进行研究分析;将实际功能需求与数字化技术充分结合,从软件和硬件2个方面进行优化升级。自主搭建测试系统进行验证:由该文优化算法建立的修正模型测得的主流量测量准确性提高了24%;相比2000 kW考验回路中主流量测量系统,响应时间缩短了40.8%。将该系统投入500 kW考验回路实际运行8个月,系统稳定可靠。 2026年08月10 00:00 2026年04期 38 43 1790981 陆星,王宏业,陈建杞,李璐瑶 基于国产MCUAC78406的自动检测台设计与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260409 在当前汽车行业快速发展的背景下,许多汽车零部件供应商仍在使用传统的手动检测台进行产品校验,在产品校验环节,产品检测效率低下,易漏检、误检,使用自动检测台可以解决以上问题,目前市面上自动检测台价格昂贵、通用性差,大批量使用给企业带来沉重的负担。针对该问题设计了一款通用的基于国产MCUAC78406的自动检测设备。不同产品的端子定义不同,接插件型号不同,通过更换线束适配各种产品,在上位机页面进行功能选配,生成不同产品的功能检测界面。结果表明,自动检测台通用性强,能够实现一台设备适配多款产品,大大降低企业的生产制造成本,提升企业产品竞争力。 2026年08月10 00:00 2026年04期 44 49 1877914 黄文勇1;张超1,2;邱丹瑞1;李旷1;陈露余1 港口U型堆场集卡闯红灯监测系统设计与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260419 当前国内部分自动化集装箱堆场采用U型结构设计,该类堆场中轨道吊与集卡的协同作业效率,直接影响码头整体运营效能。针对码头U型堆场轨道吊作业期间集卡闯红灯易引发设备碰撞、作业中断等安全问题,以及传统人工监管存在的实时性差、取证困难等弊端,设计了一套适配港口海洋性作业环境的轨道吊集卡闯红灯监测系统。该系统以GMOS电警抓拍单元为核心,结合视频检测、车牌识别、网络传输技术,构建前端采集、中间传输、后端管理的三级架构,实现闯红灯行为的精准抓拍、车牌自动识别、实时报警及数据全生命周期管理。系统在钦州宏港码头42台轨道吊堆场完成部署与测试,结果表明,车辆捕获率达99%以上,车牌识别准确率满足港口作业要求,闯红灯抓拍符合国家相关技术规范,有效降低了堆场作业安全风险,提升了集卡管控的智能化水平。该系统的落地为自动化码头U型堆场的车辆通行安全管控提供了工程化解决方案。 2026年08月10 00:00 2026年04期 50 55+70 2255465 易俊峰;杨文斌;张海;王家喜;黄经森 一种闸流管双脉冲触发装置的设计与研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260427 针对高压大电流、低抖动高可靠工况下闸流管双脉冲触发需求,该文研制并设计一款专用预触发-主触发双脉冲触发装置,解决传统单脉冲触发导通不稳定、延迟抖动大、器件易损等问题。该装置采用高压脉冲与预电离混合触发架构,以谐振充电升压、高速MOS开关、脉冲变压器倍压与低漏感工艺实现双路脉冲协同输出,先由预触发建立稳定等离子体区,再由主触发实现快速低抖动导通,并配置负偏压及过压保护电路以提升运行可靠性。经63 kV/5000 A、3 Hz工况测试,闸流管导通电流抖动<10 ns,连续72小时运行稳定,电流波动≤±2%,触发稳定性和器件寿命显著优于传统方案。装置不改动原有结构,可实现高稳定、低抖动、长寿命触发,为高压大电流脉冲系统中闸流管可靠应用提供技术支撑。 2026年08月10 00:00 2026年04期 56 63 1833444 郝志阳1;李红刚1;刘廷军2,3*;李斌1;孙世春1;姜勇1;郑群川1 基于增强现实的智能目镜设计与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260411 为解决传统测量仪器在恶劣环境中存在数据传输实时性差和交互能力弱的问题,文中设计了一款融合物联网与智能识别技术的增强现实智能目镜。该设备以K210和STM32为双主控芯片,结合YOLOv2目标检测算法与K210内置语音识别模型构建核心系统,并通过Socket协议和ESP32实现物联网设备的无线通信,从而完成目标识别、语音控制与设备状态读取的一体化操作。实验测试结果表明,智能目镜在指定数据集内对目标和语音指令均具有较高的识别准确率,可精准实现增强现实的信息交互与物联网设备管控,为增强现实技术在工业检测领域的应用提供了参考。 2026年08月10 00:00 2026年04期 64 70 2037747 陈庚1;黄文秀2;陈先赛1;胡波1;陈思思3 一种高空自动绑扎装置的研制与性能试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260330 针对电力、通信、油气及海上平台等领域高空电缆与管线长期受复杂环境影响易发生松动脱落,传统人工绑扎存在高空作业安全风险高、作业效率低、绑扎质量一致性差等问题,研制一种地面遥控式高空尼龙扎带自动绑扎装置。采用分体式架构与模块化设计,集成2.4GHz无线遥控、自动送带、机械限力收紧、同步切断及故障应急处理功能,构建基于检测滚轮转角监测的闭环控制策略。对齿轮啮合式送带、双滚轮夹紧限力拉紧、高速磨片切削式切断三大关键机构进行多轮迭代设计与对比试验,优化结构刚性、传动精度与动作可靠性。样机性能试验表明,该装置适用扎带宽度 4~9 mm,遥控距离不小于 9m,单次作业平均时间14.6 s,连续绑扎成功率 99.5%,作业效率较人工提升 70%以上,具备完善的故障识别与应急退出能力。 2026年08月10 00:00 2026年04期 71 79 2247451 朱志星,叶先敏,于海军,郭永新,朱伟,于雯昌 基于软件仿真的甲烷风电闭锁功能测试方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260113 为高效测试煤矿安全监控系统配套分站设备的甲烷风电闭锁功能,提出了一种基于计算机软件仿真的自动化测试系统。该系统通过上位机软件配置分站的端口信息及闭锁控制逻辑,借助多串口RS232/RS485转换器与分站数据采集端口进行通信,实时模拟各类传感器的数据与状态。测试过程中,通过动态调整传感器模拟数据,触发不同控制逻辑,并同步采集分站的实际输出控制信号,将其与预期控制状态进行实时比对,从而判定控制逻辑执行的正确性;同时,系统自动记录从状态触发至控制响应的时间差,实现对控制响应时间的客观评估。实验结果表明,该系统可在约 5 min内完成甲烷风电闭锁功能的完整测试,显著减少了传统人工调节与检测所需时间,能够准确验证控制逻辑的正确性与响应时效,有效提升了测试效率与可靠性。 2026年08月10 00:00 2026年04期 80 83+109 1399744 何青松1,2 某钢铁厂压缩空气系统群控技术研究与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260220 针对某大型钢铁厂压缩空气系统存在的设备调控缺乏统一管理、压力波动大、运行能效偏低及人工粗放管控等问题,为挖掘其节能潜力并实现智能化运行,采用以“系统能效最优与智能协同”为控制目标的压缩空气数字化智慧管理系统改造方案。其包括构建“控制中心—空压站—设备”三级管控架构,并集成负荷均衡控制、压力高精度稳压、AI预测与前馈控制以及多站协同等核心技术。改造后的运行数据表明,系统整体能效提升,平均电单耗从 $0.105\mathrm{kWh} / \mathrm{m}^3$ 降至0.100 $\mathrm{kWh} / \mathrm{m}^3$ ,管网压力波动在 $\pm 0.02\mathrm{MPa}$ 以内,为同类大型压缩空气系统的节能改造提供参考。 2026年08月10 00:00 2026年04期 84 88 1081555 孙暑明;潘德茂;胡晖;胡江明;胡志宇;沈岑 基于 MPC 的高低旁路与中调门协同供汽控制策略研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260292 随着工业供汽与灵活性发电需求的日益增长,燃煤机组控制系统面临新的挑战。传统供汽方式在变负荷工况下存在供汽参数波动大、机组运行经济性差及安全性风险等问题。针对高低旁路供汽系统,提出了一种多变量预测控制优化策略。以工业供汽压力稳定为核心目标,打破传统单一调节的局限,统筹协调高压旁路阀、中压调门等多项关键执行机构,实现多执行机构的协同联动控制。通过建立系统的简化动态数学模型,并设计多变量预测控制器,在Matlab/Simulink平台进行了仿真验证。结果表明,该优化控制策略效果突出,在机组负荷大幅扰动的场景下,高压旁路阀与中压调门能够在运行约束范围内快速响应、协同动作,有效抑制参数波动,热再压力可快速稳定在 3.5MPa的目标值,供汽压力稳定性得到显著提升。 2026年08月10 00:00 2026年04期 89 92+104 1287858 张杰1;张卫军1;刘园1;陶庆2 基于自适应PID控制的凝泵深度变频节能控制策略研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260231 针对凝结水泵传统控制方式节流损失大、变负荷工况下除氧器水位控制品质不佳的问题,以某百万千瓦超超临界机组为对象,提出了一种深度融合运行经济性与控制适应性的凝结水泵优化控制策略。为进一步解决被控对象非线性、时变特性导致的固定参数PID控制效果受限的问题,提出一种基于粒子群优化(PSO)算法与多项式拟合的自适应PID参数整定方法;通过典型工况模型辨识、PSO离线参数寻优及全工况参数拟合,实现了控制器参数随负荷的自适应调整。应用结果表明,该策略在保证系统安全的前提下,显著降低了凝结水泵运行电耗,综合节电率达 40%,深度调峰段电流降幅超 70%;在15 MW/min的升负荷速率下,除氧器水位最大动态偏差仅为 51.77 mm,平均偏差为 2.15 mm。 2026年08月10 00:00 2026年04期 93 99 1613907 章军人1;季德亨2,3;赵永旭3;王祺2;傅泓溥3;倪孔翊3 基于扰动补偿滑模观测器的永磁同步电机控制策略 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260344 针对永磁同步电机(PMSM)控制系统在受到参数时变、负载突变和未建模动态等扰动时出现的精度及效率下降问题,文中提出了一种结合优化后的趋近律非奇异终端滑模控制器与超螺旋扰动观测器的复合控制策略。在该控制策略中,速度环控制设备采用优化后的趋近律非奇异终端滑模控制模块,提升了系统趋于稳定的速度并抑制了抖振。同时,利用超螺旋滑模扰动观测器对系统内外周期和非周期扰动进行实时控制,构成了前馈扰动抑制与反馈鲁棒调节相结合的复合控制系统。以嵌入式微控制器为核心搭建的实验平台测试结果表明,所提方法有效提高了系统的动态响应速度和抗干扰能力。相比传统滑模控制策略,其转速超调量降低了3.1个百分点,负载突变时的速降恢复时间缩短约 76.19% ,验证了该控制策略的有效性。 2026年08月10 00:00 2026年04期 100 104 1290321 阮小丁;胡郎君 黑体测温技术在高炉热风炉测温中的应用对比分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260493 高炉热风炉为炼铁核心配套设备,炉内正压气密恶劣工况下,传统接触式热电偶易出现精度衰减、损耗快、响应滞后、炉体气密性破坏、高温气体泄漏等问题,难以满足智能化生产与安全运行需求。该文采用仿热电偶安装形式、全密封结构黑体测温技术,在保持与传统热电偶一致安装方式的基础上,实现超工况等级密封,彻底解决正压泄漏难题。以江苏沙钢2#正压气密型高炉热风炉为例开展应用测试,结果显示:该技术测量偏差±10 ℃ 以内,响应时间 ≤200 ms,密封性能远高于工况要求,可在正压气密环境下实现长期稳定高精度测温,性能显著优于传统热电偶,为正压热风炉安全高效运行提供可靠支撑。 2026年08月10 00:00 2026年04期 105 109+115 2323871 杜友尧1;黄军1;刘杨1;付攀文1;陆哲聪2;闵文2 联合循环供热机组自启停(APS)过程中的负荷频率协调优化控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20260417 基于联合循环供热机组自启停(APS)过程,针对单一前馈环节导致频率控制误差大的问题,提出一种负荷频率协调优化控制方法。通过提取APS与DEH接口信号,解析功率与频率实际值、给定值及一次调频控制量的关联,构建含负荷频率指令运算SAMA图的目标函数。进一步划分调频控制边界,优化求取前馈与反馈环节的最优传递函数,输出边界前馈协调指令,从而实现负荷频率的协调优化控制。优化后控制相对误差稳定在 -0.02% ~ 0.03% 之间。该方法有效提升了供热机组负荷频率控制精度与运行稳定性。 2026年08月10 00:00 2026年04期 110 115 1474212 徐韩昭1;王展良1;冯键1;高鑫1;邓杰1;龙卓羽1;王荣华2*