桥式起重机节能评价技术研究及系统开发

【摘要】：由于我国起重机械设计观念陈旧,对于起重机械节能和经济性重视不够,因此,对起重机械能耗进行评价并且通过起重机能耗评价的结果制定起重机械能效等级与能效标准不仅是履行国家的相关法律法规,更是建立资源节约型社会的趋势,具有重要的社会意义和经济价值。 本文以桥式起重机为例,首先根据桥式起重机在“全生命周期”中的能耗状况,提出能耗成本-效益指数(ECI)(注：这里的成本指标是指标值越低节能效果越好的指标,效益指标是指标值越高节能效果越好的指标)建立综合考虑结构节能、传动节能、电控节能以及设计质量、制造工艺、使用成本等节能因素的桥式起重机节能评价指标体系。 在第二章建立的指标体系中电能因素及其子指标对桥式起重机能耗的影响较大,因此,本文第三章建立了桥式起重机主要机构的电能耗模型,并在此电能耗模型的基础上,对桥式起重机能耗检测方法进行了研究,最后在现场对15/3T型桥式起重机进行了能耗检测。 由于国家目前还没有建立有关起重机械能效等级标准,在第三章中对桥式起重机能耗检测的结果还无法直接进行评价。因此,本文第四章利用BP神经网络和DS证据理论建立基于数据融合的桥式起重机能耗绝对评价模型,通过此模型,形成桥式起重机能效等级,由现场检测的能耗对桥式起重机能耗作绝对评价。 然而,桥式起重机能耗绝对评价的结果还无法指导起重机设计人员对能耗较大的起重机进行设计改进,本文第五章利用模糊综合评价与粗集理论知识建立基于模糊-粗集的桥式起重机相对评价模型,通过此模型,得出桥式起重机能耗优劣的排序,在能耗优劣排序中,对比不同的桥式起重机,找出影响桥式起重机能耗的主要因素,如此,起重机设计人员可以在桥式起重机设计阶段对能耗较大的桥式起重机进行改进。 最后,以上述桥式起重机节能评价技术为基础,开发出基于Web的评价软件,实现远程协同评价,从而对相关起重机进行能耗评判。 【关键词】：桥式起重机 节能 数据融合 粗集理论 模糊评价 系统开发
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH215
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 起重机的节能研究现状10
• 1.2.2 起重机节能评价技术研究现状10-12
• 1.3 论文研究内容12-13
• 1.4 论文组织结构13-15
• 2 面向全生命周期的桥式起重机能耗评价指标体系研究15-22
• 2.1 概述15-16
• 2.2 能耗评价指标体系16-21
• 2.2.1 能耗评价体系建立的原则16
• 2.2.2 能耗评价体系构建的总体思路16-18
• 2.2.3 面向全生命周期的桥式起重机能耗评价体系18-21
• 2.3 本章小结21-22
• 3 桥式起重机电能耗模型与检测的研究22-29
• 3.1 桥式起重机电能耗模型22-25
• 3.1.1 桥式起重机输入能量的计算22
• 3.1.2 桥式起重机有效能的计算22-23
• 3.1.3 桥式起重机能效比的计算23-25
• 3.2 桥式起重机能耗检测研究25-28
• 3.2.1 “灰箱理论”与桥式起重机能耗检测25-26
• 3.2.2 桥式起重机能耗检测传感器的选型26-27
• 3.2.3 桥式起重机能耗检测现场检测27-28
• 3.3 本章小结28-29
• 4 基于信息融合的桥式起重机能耗绝对评价技术研究29-43
• 4.1 概述29
• 4.2 BP神经网络29-33
• 4.2.1 BP神经网络概述29-30
• 4.2.2 BP神经网络算法描述30-33
• 4.2.3 基于BP神经网络桥式起重机能耗等级模型33
• 4.3 DS证据理论33-38
• 4.3.1 DS证据理论概述33-34
• 4.3.2 不确定性表示与信任区间34-35
• 4.3.3 Dempster合成法则35-36
• 4.3.4 基于BP神经网络与DS证据理论桥式起重机能耗绝对评价模型36-38
• 4.4 实例分析38-42
• 4.4.1 数据来源与处理38-39
• 4.4.2 数据计算39-42
• 4.4.3 结果分析42
• 4.5 本章小结42-43
• 5 基于模糊-粗集的桥式起重机能耗相对评价技术研究43-62
• 5.1 粗集理论的基本概念43-45
• 5.1.1 知识的定义43
• 5.1.2 上近似和下近似43-44
• 5.1.3 评价系统44-45
• 5.1.4 属性重要度45
• 5.2 基于粗集理论指标约简45-48
• 5.2.1 常用约简方法及比较分析45-46
• 5.2.2 属性约简与核46
• 5.2.3 基于区分矩阵的指标约简算法46-48
• 5.3 基于粗集理论指标权重的确定48-52
• 5.3.1 常用权重确定方法及比较分析48
• 5.3.2 基于属性重要度确定指标客观权重48-49
• 5.3.3 基于粗集理论与经验因子综合确定权重模型49-52
• 5.4 基于模糊-粗集理论综合评价方法52-54
• 5.4.1 常用综合评价方法及比较分析52
• 5.4.2 模糊综合评价模型52-53
• 5.4.3 基于模糊-粗集桥式起重机能耗评价过程53-54
• 5.5 能耗评价实证研究54-61
• 5.5.1 桥式起重机能耗评价指标数据的获取54-55
• 5.5.2 桥式起重机能耗评价指标评价系统55-56
• 5.5.3 桥式起重机评价指标约简56-57
• 5.5.4 桥式起重机能耗评价指标权重的确定57-59
• 5.5.5 桥式起重机能耗模糊评价59-60
• 5.5.6 桥式起重机能耗模糊评价结果分析60-61
• 5.6 本章小结61-62
• 6 起重机械能耗评价系统设计与开发62-69
• 6.1 起重机械节能评价系统需求分析62-63
• 6.2 起重机械能耗评价系统功能及评价流程设计63-66
• 6.2.1 起重机械能耗评价系统功能设计63-65
• 6.2.2 起重机械能耗评价系统评价流程设计65-66
• 6.3 起重机械能耗评价系统功能实现66-68
• 6.3.1 用户登录的实现66
• 6.3.2 基础数据管理模块的实现66
• 6.3.3 指标体系管理模块的实现66-67
• 6.3.4 指标权重确定模块的实现67
• 6.3.5 评价模块的实现67-68
• 6.4 本章小结68-69
• 7 总结与展望69-71
• 7.1 论文总结69
• 7.2 工作展望69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-75
• 附录75

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