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基于神经网络的高寒地区CF_(4)和SF_(6)/CF_(4)检测
被引量：
2
1
作者
马汝括
董杰
+3 位作者
王雅湉
伊国鑫
丁祥浩
马乐
《中国电力》
CSCD
北大核心
2024年第3期103-112,共10页
高寒地区须携带多台仪器以满足3种不同量级SF_(6)气体中CF_(4)气体浓度的检测需求,现场运维效率低且仪器购置成本高。为此,首先设计了一种基于热释电检测技术的SF_(6)气体中CF_(4)气体浓度检测仪器,可自动选择不同的放大电阻以实现多量...
高寒地区须携带多台仪器以满足3种不同量级SF_(6)气体中CF_(4)气体浓度的检测需求,现场运维效率低且仪器购置成本高。为此,首先设计了一种基于热释电检测技术的SF_(6)气体中CF_(4)气体浓度检测仪器,可自动选择不同的放大电阻以实现多量程切换。然后提出了BP和PSO-BP2种神经网络温度-压力协同补偿模型,并通过搭建高效模拟实验平台为模型预测提供数据支撑,预测结果表明,PSO-BP神经网络优于BP神经网络。最后将PSO-BP神经网络温度-压力协同补偿模型内置于多量程检测仪器CF_(4)气体浓度检测仪器。模拟实验结果表明,该检测仪器在不同温度和压力下,小量程和大量程检测误差和重复性分别不超过±2%和1.6%,混合比量程下误差和重复性分别不超过±0.5%和0.2%,对高寒地区电网运维检修具有重要作用。
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关键词
cf
_(
4
)
气体
浓度
检测
热释电
检测
技术
高寒地区
三量程
PSO-BP神经网络模型
温度-压力协同补偿
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职称材料
基于微纳电离式传感器的低浓度甲烷阈值气敏机理研究
被引量：
3
2
作者
刘昌祎
张晶园
+3 位作者
黄向东
张妮
李菁波
刘杰
《工矿自动化》
北大核心
2021年第3期34-40,共7页
在CH_( 4)浓度较低时,目前煤矿井下CH_( 4)的检测方法存在灵敏度较低、反应较慢等问题。现有微纳电离式气体传感器研究主要针对高浓度气体的检测,且使用的仿真模型为一维简化放电模型,忽略了N_( 2)、CH_( 4)分子与电离产生离子的横向漂...
在CH_( 4)浓度较低时,目前煤矿井下CH_( 4)的检测方法存在灵敏度较低、反应较慢等问题。现有微纳电离式气体传感器研究主要针对高浓度气体的检测,且使用的仿真模型为一维简化放电模型,忽略了N_( 2)、CH_( 4)分子与电离产生离子的横向漂移与扩散,对低浓度CH_( 4)气体的准确检测还有待进一步验证。针对上述问题,在现有研究的基础上考虑了离子的横向漂移与扩散,并加入了等离子体模块,采用流体-化学动力学混合方法建立了常温常压下CH_( 4)-N_( 2)混合气体在微纳场域下的二维放电模型,分析了在常温常压下CH_( 4)-N_( 2)混合气体的安全放电电压、气敏性以及放电电流密度与CH_( 4)浓度之间的变化关系。分析结果表明:电离式传感器的安全放电电压为200 V,且信噪比较高;在CH_( 4)-N_( 2)混合气体中,CH_( 4)对N_( 2)的电离过程起抑制作用;电离式传感器的输出电流密度随CH_( 4)体积分数的增加(0.25%~1.5%)而线性递减,体现了电离式传感器对低浓度杂质气体的敏感特性,利用CH_( 4)浓度与电流密度之间单调递减的线性关系,可以实现对低浓度CH_( 4)的检测。
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关键词
煤矿瓦斯
浓度
检测
电离式
气体
传感器
低
浓度
CH_(
4
)
CH_(
4
)-N_(2)混合
气体
敏感特性
报警阈值
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职称材料
题名
基于神经网络的高寒地区CF_(4)和SF_(6)/CF_(4)检测
被引量：
2
1
作者
马汝括
董杰
王雅湉
伊国鑫
丁祥浩
马乐
机构
国网青海省电力公司
国网青海省电力公司超高压公司
出处
《中国电力》
CSCD
北大核心
2024年第3期103-112,共10页
基金
国网青海省电力公司科技项目(52282121N004)。
文摘
高寒地区须携带多台仪器以满足3种不同量级SF_(6)气体中CF_(4)气体浓度的检测需求,现场运维效率低且仪器购置成本高。为此,首先设计了一种基于热释电检测技术的SF_(6)气体中CF_(4)气体浓度检测仪器,可自动选择不同的放大电阻以实现多量程切换。然后提出了BP和PSO-BP2种神经网络温度-压力协同补偿模型,并通过搭建高效模拟实验平台为模型预测提供数据支撑,预测结果表明,PSO-BP神经网络优于BP神经网络。最后将PSO-BP神经网络温度-压力协同补偿模型内置于多量程检测仪器CF_(4)气体浓度检测仪器。模拟实验结果表明,该检测仪器在不同温度和压力下,小量程和大量程检测误差和重复性分别不超过±2%和1.6%,混合比量程下误差和重复性分别不超过±0.5%和0.2%,对高寒地区电网运维检修具有重要作用。
关键词
cf
_(
4
)
气体
浓度
检测
热释电
检测
技术
高寒地区
三量程
PSO-BP神经网络模型
温度-压力协同补偿
Keywords
cf
_(
4
) gas concentration detection
pyroelectric detection technology
high altitude and extreme cold regions
three-range
PSO-BP neural network model
collaborative temperature-pressure compensation
分类号
TM213 [一般工业技术—材料科学与工程]
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于微纳电离式传感器的低浓度甲烷阈值气敏机理研究
被引量：
3
2
作者
刘昌祎
张晶园
黄向东
张妮
李菁波
刘杰
机构
西安科技大学电气与控制工程学院
西安科技大学机械工程博士后流动站
出处
《工矿自动化》
北大核心
2021年第3期34-40,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51777167,51604217,11974275)
中国博士后科学基金项目(2018M643811XB)
陕西省教育厅自然科学基金项目(19JK0529)。
文摘
在CH_( 4)浓度较低时,目前煤矿井下CH_( 4)的检测方法存在灵敏度较低、反应较慢等问题。现有微纳电离式气体传感器研究主要针对高浓度气体的检测,且使用的仿真模型为一维简化放电模型,忽略了N_( 2)、CH_( 4)分子与电离产生离子的横向漂移与扩散,对低浓度CH_( 4)气体的准确检测还有待进一步验证。针对上述问题,在现有研究的基础上考虑了离子的横向漂移与扩散,并加入了等离子体模块,采用流体-化学动力学混合方法建立了常温常压下CH_( 4)-N_( 2)混合气体在微纳场域下的二维放电模型,分析了在常温常压下CH_( 4)-N_( 2)混合气体的安全放电电压、气敏性以及放电电流密度与CH_( 4)浓度之间的变化关系。分析结果表明:电离式传感器的安全放电电压为200 V,且信噪比较高;在CH_( 4)-N_( 2)混合气体中,CH_( 4)对N_( 2)的电离过程起抑制作用;电离式传感器的输出电流密度随CH_( 4)体积分数的增加(0.25%~1.5%)而线性递减,体现了电离式传感器对低浓度杂质气体的敏感特性,利用CH_( 4)浓度与电流密度之间单调递减的线性关系,可以实现对低浓度CH_( 4)的检测。
关键词
煤矿瓦斯
浓度
检测
电离式
气体
传感器
低
浓度
CH_(
4
)
CH_(
4
)-N_(2)混合
气体
敏感特性
报警阈值
Keywords
coal mine gas concentration detection
ionization gas sensor
low concentration CH_(
4
)
CH_(
4
)-N_(2)mixed gas
sensitive characteristics
alarm threshold
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于神经网络的高寒地区CF_(4)和SF_(6)/CF_(4)检测
马汝括
董杰
王雅湉
伊国鑫
丁祥浩
马乐
《中国电力》
CSCD
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于微纳电离式传感器的低浓度甲烷阈值气敏机理研究
刘昌祎
张晶园
黄向东
张妮
李菁波
刘杰
《工矿自动化》
北大核心
2021
3
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职称材料
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