橋式起重機運行能耗等級分類方法研究.pdf

1、橋式起重機是國民經(jīng)濟建設(shè)中不可缺少的特種設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)及港口碼頭、物流周轉(zhuǎn)等領(lǐng)域。其運行的安全性受到公眾和政府關(guān)注，但同時其運行的能源利用效率卻長期受到忽視。主要原因歸于國內(nèi)還沒有建立完善的起重機能耗等級的分類標(biāo)準(zhǔn)，缺乏相應(yīng)的運行能耗測試方法及數(shù)據(jù)處理策略。故而，對起重運輸機械從能耗角度進行評價并且對運行能耗進行相應(yīng)的等級劃分，不僅是對國家相應(yīng)法律法規(guī)的響應(yīng)，更是順應(yīng)建立資源節(jié)約型社會的趨勢，具有重要的社會意義以及經(jīng)濟價值。<

2、br>　　本文的研究內(nèi)容結(jié)合國家質(zhì)檢總局“起重機能效檢測”的專題系列項目，以橋式起重機為研究對象，進行了以下幾個方面的具體工作：
　　首先從現(xiàn)有的能耗分析方法入手，對比分析了傳統(tǒng)能耗分析方法的優(yōu)勢及不足之處，提出了以每一單位物理過程對總能耗的貢獻量為能耗評價指標(biāo)的新思路及配套解決方案。設(shè)計了針對不同運行機構(gòu)的測試實驗方案，并對振華重工基地的岸邊起重機進行了現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集工作。
　　其次分別結(jié)合橋式起重機起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)自

3、身的運行特性及其能耗的物理模型和電氣特性，通過多元回歸分析方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，處理其實驗運行的能耗數(shù)據(jù)。利用相關(guān)數(shù)據(jù)挖掘的方法得到以偏回歸系數(shù)為代表的起升階段單位能耗值和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型權(quán)值的輸入變量對輸出總能耗的貢獻率，即小車運行階段的單位物理變化量所對應(yīng)產(chǎn)生的能耗值。并從相關(guān)的電氣原理及機械構(gòu)造等方面進行了較為深入的討論與分析。
　　為了進一步提高小車運行階段神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的泛化性，避免提前收斂或陷入局部極值等問題，文中引入了三

4、次樣條插值的方法來擴充實驗數(shù)據(jù)集，同時采用了優(yōu)化適應(yīng)度函數(shù)后的遺傳算法來搜索出原反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型的最佳初始權(quán)值和閾值。進而通過相應(yīng)軟件仿真驗證了模型的有效性，表明經(jīng)優(yōu)化后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有更好的預(yù)測精度，更能準(zhǔn)確地反映起重機小車運行的能耗情況。
　　最后本文選擇多臺具有一定代表性的岸邊橋式起重機的樣機，通過箱線圖原理得到其能耗特征值的分布情況。為進一步獲得更為精確且符合我國國情的起重機能耗等級分類標(biāo)準(zhǔn),本文開發(fā)了一套通過C＃結(jié)合

5、SQL Server的橋式起重機能耗運行分析數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可實現(xiàn)橋式起重機信息及能耗運行數(shù)據(jù)的記錄與存儲。隨著實驗樣機的增加和實測數(shù)據(jù)的擴充，將為得到更合理和有效的能耗等級分類標(biāo)準(zhǔn)提供充足數(shù)據(jù)支持。
　　通過制定了有效的起重機能耗分類標(biāo)準(zhǔn)及測試方法，一方面可為用戶淘汰或優(yōu)選一批起重機提供參考性意見，另一方面，設(shè)計人員可以在橋式起重機設(shè)計階段對能耗較大的起重機進行改進，找出影響橋式起重機能耗的主要因素。同時可為相關(guān)監(jiān)管部門或第三方認證