橋式起重機(jī)運(yùn)行能耗等級(jí)分類(lèi)方法研究.pdf

1、橋式起重機(jī)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(yùn)行的安全性受到公眾和政府關(guān)注，但同時(shí)其運(yùn)行的能源利用效率卻長(zhǎng)期受到忽視。主要原因歸于國(guó)內(nèi)還沒(méi)有建立完善的起重機(jī)能耗等級(jí)的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，缺乏相應(yīng)的運(yùn)行能耗測(cè)試方法及數(shù)據(jù)處理策略。故而，對(duì)起重運(yùn)輸機(jī)械從能耗角度進(jìn)行評(píng)價(jià)并且對(duì)運(yùn)行能耗進(jìn)行相應(yīng)的等級(jí)劃分，不僅是對(duì)國(guó)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(huì)的趨勢(shì)，具有重要的社會(huì)意義以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。<

2、br>　　本文的研究?jī)?nèi)容結(jié)合國(guó)家質(zhì)檢總局“起重機(jī)能效檢測(cè)”的專題系列項(xiàng)目，以橋式起重機(jī)為研究對(duì)象，進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的具體工作：
　　首先從現(xiàn)有的能耗分析方法入手，對(duì)比分析了傳統(tǒng)能耗分析方法的優(yōu)勢(shì)及不足之處，提出了以每一單位物理過(guò)程對(duì)總能耗的貢獻(xiàn)量為能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)的新思路及配套解決方案。設(shè)計(jì)了針對(duì)不同運(yùn)行機(jī)構(gòu)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)振華重工基地的岸邊起重機(jī)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集工作。
　　其次分別結(jié)合橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)和小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)自

3、身的運(yùn)行特性及其能耗的物理模型和電氣特性，通過(guò)多元回歸分析方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，處理其實(shí)驗(yàn)運(yùn)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(duì)輸出總能耗的貢獻(xiàn)率，即小車(chē)運(yùn)行階段的單位物理變化量所對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的能耗值。并從相關(guān)的電氣原理及機(jī)械構(gòu)造等方面進(jìn)行了較為深入的討論與分析。
　　為了進(jìn)一步提高小車(chē)運(yùn)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(wèn)題，文中引入了三

4、次樣條插值的方法來(lái)擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集，同時(shí)采用了優(yōu)化適應(yīng)度函數(shù)后的遺傳算法來(lái)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(jìn)而通過(guò)相應(yīng)軟件仿真驗(yàn)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(cè)精度，更能準(zhǔn)確地反映起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行的能耗情況。
　　最后本文選擇多臺(tái)具有一定代表性的岸邊橋式起重機(jī)的樣機(jī)，通過(guò)箱線圖原理得到其能耗特征值的分布情況。為進(jìn)一步獲得更為精確且符合我國(guó)國(guó)情的起重機(jī)能耗等級(jí)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),本文開(kāi)發(fā)了一套通過(guò)C＃結(jié)合

5、SQL Server的橋式起重機(jī)能耗運(yùn)行分析數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)橋式起重機(jī)信息及能耗運(yùn)行數(shù)據(jù)的記錄與存儲(chǔ)。隨著實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的增加和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的擴(kuò)充，將為得到更合理和有效的能耗等級(jí)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)提供充足數(shù)據(jù)支持。
　　通過(guò)制定了有效的起重機(jī)能耗分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試方法，一方面可為用戶淘汰或優(yōu)選一批起重機(jī)提供參考性意見(jiàn)，另一方面，設(shè)計(jì)人員可以在橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)階段對(duì)能耗較大的起重機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，找出影響橋式起重機(jī)能耗的主要因素。同時(shí)可為相關(guān)監(jiān)管部門(mén)或第三方認(rèn)證