系统优化设计精选(九篇)
第1篇：系统优化设计范文
1.1深水油气田水下生产设施化学药剂的选择海上油气田的开发都离不开化学药剂,这些药剂主要用来添加到生产流体、海水等介质中,以此来提高各有关处理设备的处理效率,保护设备与井口管线,以及延长设备的使用寿命等。常用的化学药剂如表1所示。1.2主控制系统通信方式的选择主控制系统(MCS系统)是水下控制系统的一部分,负责整个水下生产系统的控制,进行数据采集和存储,通过脐带缆与水下设备通信。主控制系统MCS与平台DCS系统通信通常采用OPC通信或者MOD-BUSRTU协议通信方式。这两种通信方式都是成熟技术[2-4]。OPC(用于过程控制的OLE)已经是一个工业标准,它基于微软的OLE(现在的ActiveX)、COM(部件对象模型)和DCOM(分布式部件对象模型)技术来实现工业系统之间的数据通信。目前OPC拥有一整套接口、属性和方法的标准集,主要应用于过程控制和制造业自动化系统。OPC技术有以下优点:①通信速率高,基于单根以太网或RS485总线即可满足番禺项目4000点的通信要求;②实现了MCS和DCS系统数据,并架构了统一的实时监控系统,能够双向通信和控制;③控制系统的扩展能力,具备统一的开放接口;④OPC规范定义了一个工业标准接口。OPC是以OLE/COM机制作为应用程序的通信标准。OLE/COM是一种客户/服务器模式,具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等优点。OPC规范了接口函数,不管现场设备以何种形式存在,客户都以统一的方式去访问,从而保证软件对客户的透明性,使得用户完全从低层的开发中脱离出来。Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其他设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。RTU(RemoteTerminalUnit)是一种远端测控单元装置,RTU具有的特点是:①通信协议简单易用,特别方便PLC等工控机集成;②通过预定义统一的收发地址可以整合MCS和DCS系统数据,能够实现统一的实时监控系统,能够双向通信和控制;③模块化设计,方便控制系统扩展;④具备统一的开放接口。1.3深水油气田海管和立管形式的选择随着水下油气田开发规模的不断扩大,柔性管道越来越多地被应用在海底管线和立管。其机械性能良好,安装程序相比金属管线要简单,为海管和立管设计提供了另一种选择方案。柔性管道可选内径从50.8mm~508.0mm,服役寿命根据材料的差异从20~40a不等。柔性管道主要分为两种类型:内层平滑型(图2)和内层褶皱型(图3)。主要区别是:前者与介质接触的最内层材料为塑性管道,而后者最内层材料为金属互锁层。内层褶皱型柔性管可以应用于油田和气田,通球时不会对内壁造成影响,而内层平滑型应用于油田,气田应用较少,在通球和管线内出现真空工况时,需要避免外力对内壁的破坏。除了最内层的区别外,其他各层材料及功能都是相似的,1.4深水油气田管汇的设计生产管汇的主要功能要求为:接受来自井口的生产气体、提供关闭井口来流功能、提供温压监控、承受系统的设计压力、承受由外部跨界管/渔网拖挂/地震等载荷、为清管或收发球提供平台等。管汇的组成包括管汇基础、结构支撑和框架、管线和阀门、临时收发球装置、水下连接器系统和阳极保护。水下连接器系统可分为水平连接器和垂直连接器,具体比较如表2所示。水下管汇在设计时需要对在位工况分析、操作工况分析、测试工况分析、吊装及吊耳计算、拖航工况、安装动力分析、基础设计等7种工况进行分析和计算。1.5深水在线管汇安装方法选择在深水开发工程中,海上安装具有资源投入多、技术难度高、风险系数高等特点。常规海底管线的铺设技术在国内已经较为成熟,且以S-Lay铺设方式为主,但对于在线管汇(In-LineTeeManifold,简称ILTM)安装经验很少,技术尚未成熟。影响在线管汇安装的主要因素有:①船舶因素。目标船舶的定位能力、张紧器能力、吊机能力、绞车能力、焊接作业线设置,决定了安装能力,设计的结构在安装时不能超出计算系数后的船舶安装能力;②海况因素。海平面浪涌高度/频率、海底底流、风速等环境因素决定了安装的动态载荷;③成本、风险因素。在满足安装的基本要求前提下,需要选择较低成本和风险的方案。
2水下生产系统设计优化
2.1水下生产设施设计温度确定在基本设计过程中,对番禺35-2/35-1水下生产设施设计温度确认(表3)。在详细设计中,温度的调整会导致水下设备(包括各类球阀和闸阀、水下连接器、水下管汇和水下采气树)及水下管线(生产管线和跨接管)设计的调整,不但影响项目后期的进度和费用,也会限制生产井的产能,从而不能按照预定配产进行生产。为确保详细设计方认同设计温度的合理性,在招投标阶段,就需要要求在承包商详细设计中对基本设计参数进行计算核实,如有问题,在投标阶段整改。2.2水下化学药剂系统对于水下生产系统,要考虑设施的简单可靠、可回收;尽量减小因为化学药剂系统故障造成的海上回收作业。水下气田常用的化学药剂为甲醇、乙二醇(MEG)、防垢剂、防腐剂等;甲醇一般用来平衡生产井开井时的压力,生产井初始启动或者再启动时水合物的预防,采油树阀门的泄漏测试,以及采油树和跨接管中生成水合物的补救;MEG主要用于正常生产情况下注入生产流体防止水合物的生成,MEG是水合物热力学抑制剂,通过降低水合物的形成温度来预防水合物的生成;防垢剂用于防止水下生产流体的结垢;防腐剂一般用于水下设备或者管线,降低腐蚀速率,当项目使用合金管线或者抗腐蚀合金复合管时,可以省去防腐剂。化学药剂从水上输送到水下的常见方法有:①每个注入点对应一根脐带缆管线;②单根脐带缆管线对应多个注入点;③一根管线混合两种药剂;④间歇注入的药剂;⑤化学药剂专门的注入管线。考虑到番禺35-2/35-1项目的情况,采用了单根脐带缆管线对应多个注入点的方法。该技术一般用于水下井口较多的情况,也是目前水下生产系统开发最常见的方式;一种药剂通过脐带缆管线输送到水下,然后通过化学药剂调节阀(CIMV)输送到各注入点,CIMV可以起计量和调节的作用。另外,对化学药剂的清洁度有一定要求,特别是防垢剂等注入量较小的CIMV,在详细设计中应密切留意水下设备厂家CIMV的规格,在平台设置高精度过滤器保证水下化学药剂的清洁度要求。2.3主控制系统通信方式基本设计中对中控系统的通信方式没有特殊要求。在详细设计中,项目组对OPC和ModbusRTU通信的优缺点进行了对比,OPC和ModbusRTU都有以下优点:①通信都能实现整合MCS和DCS系统数据,能够实现统一的实时监控系统,能够双向通信和控制;②都能方便控制系统扩展;③都具备统一的开放接口。其中OPC相对ModbusRTU具有通信速率高、不影响CPU负载率的优点,但其造价很高,需要额外为OPC配备2台服务器。针对番禺35-2/35-1项目的具体情况,使用ModbusRTU就可以满足通信要求。故在详细设计中采用了RS485总线的ModbusRTU技术。2.4水下管线柔性管在浅水范围的应用已经非常广泛,但其在深水领域(水深超过3000m)的开发还面临着一系列挑战,如抵抗外压的能力,抵抗低温的能力,以及管道总重量的增加等等。为了解决以上问题,生产厂家已研究出一些技术革新方案,例如可以通过使用高强度内部金属互锁层和高强度金属保护层来抵抗外压;添加保温层,循环加热等方法使柔性管保温;铠装层的材料由碳纤维代替碳钢,可以明显减少柔性管的悬浮重量等。刚性管的设计比柔性管的设计更为成熟,番禺35-2/35-1项目的基本设计中水下管线设计部分考虑采用刚性管方案,详细设计阶段也沿用该方案。但是柔性管的技术优点也比较明显,特别是铺设时间的节约,将大大节约整个项目的安装费。希望将来能继续对柔性管深入认识,为后续项目的开展提供参考。2.5水下管汇番禺35-2/35-1水下管汇为气田152.4mm和254.0mm海底管线之间的连接提供平台,为整个气田的清管与试压设备提供收发球接口,并与生产井相连并提供预留接口。在管汇的设计过程中,由于地质资料的变化、渔业保护要求、船舶安装能力等因素的影响,给项目带来了众多挑战。2.5.1管汇基础由于地质资料调查中遇到的困难,导致基本设计过程中采用了一些假设,从而为详细设计带来了一些变化及挑战。根据模拟的地貌三维图形的凹凸状况、地貌的平整度优化了管汇的坐标位置,管汇的最终位置与管汇地址调查的钻孔位置相差32m。前期设计是得到的地址资料显示管汇位置处,土质较硬,因此基本设计管汇采用重力式基础。为保证管汇服役期间的稳定性问题,在基础上施加配重,该方案导致管汇系统重量较大。但是根据最终的地址调查,在详细设计时管汇最终位置处的表层土壤为较软的黏土[6]。因此,在详细设计中,通过对基本设计基础进行优化,采用带裙板的防沉板基础承载整个结构,从而减少了安装重量,减小了安装风险。2.5.2管线设计基本设计中要求3D弯头至少包含1.5倍管线内径、并不小于300mm的直管段,为了降低结构整体的高度,在与详设方多次澄清和基设方进一步论证后,最终采用了至少1倍管线内径的直管段。2.5.3水下连接器基本设计阶段,由于水下管汇处于渔业活动区,需要考虑对接头和跨界管进行保护,采用了水平连接器设计方案,同时接受未来中标的设备承包商可以根据自身条件,在满足渔网拖挂保护要求的情况下进行修改。随着项目的进展,为满足项目进度要求,后续改用立式连接器,并修改了结构的形式,对结构和跨界管进行了保护,并按照规范考虑了渔网拖挂载荷对系统进行了校核。垂直连接器的公接头一般安装在管汇/采油树上,母接头装在跨接管上、安装时与公接头对接(图4、5)。水下连接器保护帽分为不承压和承压两种形式(图6、7)。不承压保护帽对水下连接器的公接头起到保护作用,也可随着接头安装到水下,一般建议在水下的停留时间不超过42d。承压保护帽可用于长期的公接头保护(期限与公接头使用寿命相同),根据密封形式的不同,也可用做隔断使用,即橡胶密封的承压保护帽可用作二级隔断使用,金属密封的承压保护帽可用作一级隔断使用。基本设计阶段,假设跨接管的安装与采油树和水下管汇的安装时间较接近,故用于连接跨界管的公接头都配备了不承压的保护帽,用于连接未来井的接头配备承压保护帽。详细设计阶段,安装计划中采油树和水下管汇的安装时间和跨界管的安装时间差距较大,超过半年,不承压的保护帽不能满足水下待产要求,故全部换成承压保护帽。2.6深水在线管汇安装番禺35-1/35-2项目在线管汇结构如图8所示,其安装相对于海管铺设的最大难点就在于附加的阀门、连接器以及防沉板等,大大增加了整体尺寸以及重量,这对传统靠张紧器进行海管铺设提出了挑战。要求从设计阶段就要考虑目标船舶的安装能力,有针对性地设计在线管汇的结构,并将安装方式考虑进去。在此基础上,有效的安装方式也是必不可少的[7]。除了在设计阶段针对安装船舶的情况对在线管汇的设计进行优化,还需要考虑到安装阶段可能出现不同的情况。2.6.1情况1可折叠的防沉板可以通过作业线上的张紧器,此情况下在线管汇具有最好的可安装性,设计安装流程如下:①将水下测量系统的应答器安装在海管的一个确定的位置,并下放;②应答器在海底就位后记录其位置,并计算ILMT的接入海管的位置;③将ILMT送入焊接生产线;④按照焊接海管的方法将ILMT焊接到海管上;⑤张紧器按顺序打开和关闭,使ILMT能正常通过;⑥进行相关的无损检测和节点防腐工作;⑦如果需要(基于安装分析),在ILMT到达铺管船艉部时将浮筒连接其上,用于减小在下放时作用在海管上的张力;⑧在ILTM离泥面50m时(视具体情况而定),通过ROV展开ILMT的防沉板;⑨通过ROV近距离监控ILMT着地;⑩ILMT着地后,通过ROV进行固定、释放浮筒并回收应答器。2.6.2情况2防沉板能不能通过张紧器但可以通过托管架,此情况与情况1的区别在于将防沉板在船艉进行安装,让后再下放,其他流程和情况1一致。2.6.3情况3防沉板不能通过张紧器和托管架。在此情况下,防沉板将与ILMT的本体分开安装,具体安装过程设计如下:①将水下测量系统的应答器安装在海管的一个确定的位置,并下放;②应答器在海底就位后记录其位置,并计算ILMT的接入海管的位置;③将ILMT送入焊接生产线;④按照焊接海管的方法将ILMT焊接到海管上;⑤张紧器按顺序打开和关闭,使ILM能正常通过;⑥进行相关的无损检测和节点防腐工作;⑦如果需要(基于安装分析),在ILMT到达铺管船艉部时将浮筒连接其上,用于减小在下放时作用在海管上的张力;⑧在ILTM离泥面50m时(视具体情况而定),将铺管船移到旁边;⑨用浮吊(可以是铺管船自身,也可单独用浮吊船)将防沉板吊起并下放到水下,可事先用标志浮球进行位置的预先定位以减小操作时间;⑩在防沉板下放的过程中,用ROV进行监控,并辅助其坐落到预定位置;在防沉板着地后测量位置准确性;移动铺管船,使海管回到铺设的原路径,继续进行铺设活动;使用ROV监控和辅助ILTM降落到防沉板上;一旦ILTM落到防沉板上,用ROV操作将ILMT锁定到防沉板上;通过ROV进行固定、释放浮筒并回收应答器。
3结论及建议
第2篇：系统优化设计范文
关键词：凝结水系统；凝结水泵；热网疏水泵
对于供热机组，凝结水系统和热网疏水系统为供热机组的主要热力系统，系统配置是否合理，不仅直接影响机组整体运行的经济性，而且对机组整体安全性也有重大影响。
1 运行工况
首先介绍SSS离合器技术基本原理：对于燃气-蒸汽联合循环供热机组的蒸汽轮机，其高中压模块和低压模块之间采用SSS离合器连接，汽轮发电机位于高压侧，低压模块可通过SSS离合器脱开，供热工况下蒸汽轮机既可背压运行也可抽凝运行，冬季供热工况抽汽量大时，汽机低压缸可解列，高中压缸背压运行，其排汽及低压主汽全部用于加热热网加热器，此时，机组抽汽量可增加20%；非供热工况时，高中压缸和低压缸通过SSS离合器连成一个轴，机组纯凝运行。
工况一：非采暖和制冷季，机组纯凝工况运行。
工况二：采暖和制冷季，汽轮机采用SSS离合器技术，汽机采用背压运行。
工况三：采暖和制冷季，一台汽机或一套联合循环机组故障。
2 方案描述
对于燃气轮机联合循环供热机组，拟定两个凝结水系统方案，根据以上三种工况，对凝结水系统配置从技术可靠性、运行经济性等方面进行比较。
2.1 方案一
对于冬季采暖和夏季制冷季，热负荷稳定，凝结水系统配置了3台50%容量的凝结水泵，采用变频方式。每台热网疏水系统配置3台50%容量热网疏水泵，热网疏水经过热网疏水泵升压后进入凝结水系统。具体系统如图1。
工况一：非采暖制冷季，机组纯凝工况运行，凝汽器来的凝结水由凝结水泵升压后，经过轴封加热器，送入锅炉尾部低压省煤器，并进入低压汽包兼除氧器。工况二：采暖和夏季制冷季，汽轮机采用SSS离合器技术，汽机背压运行，低压缸解列，中压缸排汽和低压主汽全部进入热网加热器，凝汽器处于热备用状态，只有少量疏水进入凝汽器，此时，凝结水泵间歇运行。热网疏水经过热网疏水泵升压后进入凝结水管道，送入锅炉低压省煤器，热网系统正常运行。工况三：当一台汽机或一套联合循环机组事故时，另一套蒸汽轮机背压运行，低压缸解列，中压缸排汽和低压主汽全部进入热网加热器，凝汽器处于热备用状态，只有少量疏水进入凝汽器，此时，凝结水泵间歇运行。热网疏水经过热网疏水泵升压后进入凝结水管道，送入锅炉低压省煤器，此时热网系统减半运行。
2.2 方案二
由于冬季采暖和夏季制冷期间热负荷稳定，所以凝结水系统配置了3台50%容量的凝结水泵，采用变频方式，具体系统如图2。
工况一：非采暖制冷季，机组纯凝工况运行，凝汽器来的凝结水由凝结水泵升压后，经过轴封加热器，送入锅炉尾部低压省煤器，并进入低压汽包兼除氧器。
工况二和工况三：不设置热网疏水泵，热网疏水均自流入凝汽器，经过凝结水泵升压后进入余热锅炉尾部低压省煤器，热网系统正常运行。
3 方案比较
两方案设备配置见表1：
方案一为常规供热机组凝泵、疏水泵配置方案，凝泵和疏水泵均为高压泵，采暖及制冷期，凝泵和疏水泵均投入运行，存在并泵运行的情况，控制较复杂，此种配置方式，虽然保证了热网疏水无热量损失，但由于热网疏水温度偏高，降低了余热锅炉的余热利用，且由于低压汽包（兼除氧器）为定压运行，为了配套变频凝结水泵，热网疏水泵也应该设置变频器，节能性较差。当采用SSS离合器汽机背压运行时，凝汽器凝结水量极少，凝泵一直运行，非常不经济，如果间歇运行频繁启停，对凝泵寿命影响也较大；且背压工况时轴封冷却器冷却水源为热网疏水，对汽机厂轴封加热器选型造成困难，或需额外寻找冷却水源（开式水或闭式冷却水）。
方案二的特点：（1）系统简单，热网疏水回至凝汽器，系统只有凝结水泵，系统控制较简单，不论纯凝或者背压工况运行，凝结水泵流量变化不大。机组纯凝和采暖制冷期背压运行时，均能保证凝结水泵在高效区运行。（2）不需要设置高压热网疏水泵，可节省疏水泵的投资。（3）热网系统采用了一级热网冷却器（疏水温度可达到75℃），经过生水加热器（120t/h生水从5℃加热到25℃。）后，最终进入凝汽器的疏水温度可降至～68.5℃后排至凝汽器，在凝汽器处被循环水降温至52℃左右，热量损失不大，再者，与方案一比较，因为凝结水温度较低，余热锅炉的余热也可以充分得到利用。（4）轴封加热器不存在方案一选型困难的问题。（5）虽然凝结水温度较纯凝工况偏高，但由于凝汽器高背压运行，不存在疏水在凝汽器内蒸汽闪蒸的现象，热损失不大。
此种配置方案特别适用于热负荷较饱满、采暖期经常采用SSS离合器背压运行的热电厂。
4 结束语
两种方案都充分考虑了机组的各种运行工况。但方案一系统简单，凝结水泵在高效区运行，节省疏水泵的投资，从安全、节能及成本看最优，可以作为以后项目的首选方案。
参考文献
[1]谢亚军.供热燃机电厂凝结水系统配置研究[J].陕西电力杂志，2013（6）.
第3篇：系统优化设计范文
【关键词】PLC技术；自动化控制系统；优化设计；电气工程
1PLC技术及自动化控制系统概念
1.1PLC技术
工业自动化水平是衡量国家经济生产力水平的关键性标准，在这个过程中，工业自动化模式的发展，有利于促进国民经济的健康、可持续运作。随着科学技术的不断创新及应用，电气自动化系统已经成为工业发展体系的关键构成部分，该系统实现了对计算机技术、网络技术等的应用，自动化控制器是该技术系统的核心部件。在实践工作中，PLC自动化控制系统实现了对处理器、电源、存储器等设备的结合性应用，通过对各个设备应用功能的结合，有利于提升自动化控制系统的运作效率。在这个过程中，电源设备是该系统正常运作的基础，一旦电源设备不能正常发挥其功能，就会导致控制系统停滞的状况。在控制系统运作环节中，处理器是该系统的核心构成要素，在工作场景中，其需要进行相关数据信息的处理及转化，其具备良好的处理功能，为了应对电气自动化的复杂性工作环境，必须实现功能系统、设备运作及管理系统、监督系统等的协调。
1.2自动化控制系统优化概念
为了提升PLC自动化控制系统的运作效率，必须进行相关优化设计原则的遵守，满足被控制对象的工作要求，针对控制系统的基本功能及环境应用状况，展开积极的调查及研究，满足该系统优化设计工作的要求。这需要进行系统相关运作数据资料的整理及分析，进行系统设计及应用方案的优化选择。为了提升系统的整体运作效率，进行系统设计方案的科学性、规范性、简约性设计是必要的，从而降低系统的整体运作成本，实现系统综合运作效益的提升，确保系统整体运作的安全性及可靠性。为了提升系统的生产效率，进行PLC自动化控制目标的制定是必要的，进行工作实际与系统运作状况的结合，实现PLC容量模块的合理配置。
2PLC自动化控制系统设计方案
2.1硬件设计模块
为了实现自动化控制系统的稳定性运作，必须为其创造一个良好的硬件设计环境，这就需要进行硬件设计方案的优化，实现其内部各个工作模块的协调，进行控制系统工作总目标的制定。
2.2输入电路设计模块
输入电源是PLC自动化控制系统正常运作的基础，控制系统的供电电源具备良好的工作适应范围。为了满足现阶段自动化控制系统的工作要求，需要进行电源抗干扰性的增强，降低环境对输入电源的工作影响，这就需要进行电源净化原件的安装，实现隔离变压器、电源滤波器等的使用。在隔离变压器工作模块中，进行双层隔离方案的应用是必要的，实现屏蔽层的构建，降低外部环境高低频脉冲的影响。在输入电路设计过程中，需要进行电源容量的控制，优化电源的短路防护工作，确保电源系统的稳定性、安全性运作，提升输入电源的整体容量，为了提升电路的整体安全性，需要专门安装相应型号的熔丝。
2.3输出电路设计模块
在输出电路设计过程中，需要遵循自动化控制系统的相关生产工作要求，进行电路设计准备体系的健全，在这个过程中，通过对晶体管等的利用，进行变频器调速信息、控制信息等的输出，实践证明，通过对晶体管的利用，可以实现PLC控制系统运作效率的增强。在频率较低的工作环境中，需要进行继电器设备的选择，将其作为输出电路设备，该工程流程比较简单，且具备较高的工程应用效益，有利于增强自动化控制系统的整体负载能力。在这个过程中，为了避免出现浪涌电流的冲击状况，需要在直流感性负载旁进行续流二极管的安装，进行浪涌电流的有效性吸收，实现PLC自动化控制系统的稳定性运作。
2.4抗干扰设计模块
为了降低外部环境对系统运作的干扰，可以进行隔离方法的使用，在这个过程中，通过对超隔离变压器的使用，进行系统高频干扰状况的隔离。这也可以进行屏蔽方法的使用，进行干扰源传播途径的阻断，提升控制系统的整体抗干扰性，在实际工作场景中，可以将PLC工作系统放于金属柜内，金属柜具备良好的磁场屏蔽及静电屏蔽功能。为了减少控制系统运作过程中的干扰状况，进行布线分散干扰模式的应用是必要的，确保弱点信号线、强电动力线路等的分开走线。
3结语
为了实现社会经济的稳定性发展，必须进行PLC自动化控制方案的优化，实现硬件设计模块、软件设计模块、抗干扰模块等的协调，提升控制系统的整体运作效益。
参考文献
[1]李怀智.试析PLC自动化控制系统的优化设计[J].中国新技术新产品，2011（11）.
[2]何富其.基于PLC的自动化控制系统的配置及组态分析[J].制造业自动化，2011（06）.
第4篇：系统优化设计范文
21世纪是科学技术飞速发展的时代，计算机网络技术逐渐深入到各个领域，其运用范围越来越广泛。从专业知识领域划分，计算机网络是一门系统化的工程科学，该技术是将通信技术和计算机技术进行有机结合，从而在现实生活中的灵活运用。利用数据通信系统和数据编程将不同地理区域和不同领域的信息链接在一起，并能够进行独立自主工作的计算机。经过半个世纪的发展，计算机网络已经拥有较为健全和完整的体系，但计算机网络的可靠性仍然是众多科研从业人员所担心的问题。因此，在进行计算机网络的规划和建设中需建设完善的计算机网络动态流程，在这期间需不断的引进新技术、新设备和新产品，以及国内外先进的技术软件。关于影响计算机网络系统安全、可靠性的主要因素体现在以下几点。从设备的结构设计和网络内部管理方面进行分析，正常情况下，在软硬件和网络协议不同的情况下，计算机网络均可实现网络的链接，并且最快速度的实现资源共享，数据分析和传输，从而实现开放式的网络结构体系。其次是注重计算机性能的由低性能向高性能的转变。由于计算机网络的安全性与可靠性在计整个网络中的地位相同。所以，在前期对计算机网络进行初步建设时就需要保证其自身的安全性、高效性、和可靠性。并利用多媒体技术对要加以处理的信息以文本、声音和图像的方式表现出来，从而增强综合。
2影响计算机网络系统安全、可靠性的主要因素
2.1用户设备对计算机网络安全性的影响
为保证计算机网络的正常运行，其自身应具备较强的互通能力，有一定的体系支撑多种通信协议在一个网络中正常运行。所以需注重加强用户服务器相关数据的安全性。一般而言，余度设计和容错技术是计算机网络最常用的两种技术，但由于用户是客户端的直接接收者，所以，计算机网络的可靠性和安全性在这种情况下就显得格外重要了，这也就是计算机网络可靠不可靠的关键。为保证用户客户端的安全性和可靠性，需加强对Et的维护，并选择支持CMIp的设备和管理软件，从而提高用户的体验感，用户终端沟通交流越频繁，其网络的性价比越高。
2.2传输交换设备对计算机网络可靠性的影响
我国的科学研究人员和网络工程设计工作者在对计算机网络系统进行设计和规划过程中，吸取教训，总结了很多与之相关的经验和原则。例如研究人员在对因布线系统引起的网络问题时经过不断的探索，提出了运用通信线路和布线系统优化计算机网络的可靠性，从而对其进行了正确指导。为满足人们的需求，巩固计算机网络稳定性，在进行网络设计时需采用实用性、先进性和通用性相结合的原理降低事故发生的概率。对于较为重要的网络组布置双线，以便于保证计算机网络出现问题时能够及时得到切换，从而保证其舍用的周期。
3进一步优化计算机网络系统设计的要点
网络管理是计算机网络进行优化设计的主要内容。大型计算机网络是有不同的产品和设备组成的，其结构和规模都是相当巨大的。不仅要保证信息传输完全性和完整性，想要进一步降低事故的发生率，更应该保证网络中出现差错误码的现象，才可以保证整个网络系统的安全、可靠性。这就要求工作单位引进先进的技术设备，提高计算机网络系统管理理念，将参数运用到技术管理工作中，对网络的信息进行统计，并加强对相关故障的排查工作。此外，在设计理念中注意强调对产品的选择。尽量选择口碑较好的产品。
3.1计算机网络在规划和建设中所需要注意的问题
科学合理的计算机网络软件对整个公司的运行都具有一定的推动作用。因此，在对计算机网络进行规划和建设过程中需留意其功能是否能够满足需求，包括资源系统、防火墙系统和操控程序等安全系统，同时还需提供统一的编程和网络管理接口，以便方便计算机管理，提高计算机的可靠性。此外，还需加强对相关工作人员的培训工作，提高工作人员的整体素质和职业道德修养。
3.2计算机网络可靠性优化设计的分类
第5篇：系统优化设计范文
【关键词】 LTE FDD 无线网络系统 设计和优化
随着移动通信公司的发展，无线网络技术在科学技术的推动下不断的进行优化更新，以此满足广大用户对无线网络的各项需求。LTE FDD无线网络系统的设计与优化便是提升网络质量的一项重要举措。与此同时，如何进行LTE FDD无线网络系统的优化发展已成为技术人员的一项工作难题。
一、LTE FDD无线网络系统的设计优势
建设4G移动通信网络，是为了满足移动、电信、联通为首的电信企业，通过为用户提供满意周到的服务，以此提升移动通信企业的市场竞争力，也是借助于这种方式，达到提升企业营业额和巩固市场占有率的目的。
基于此，优化通信技术的发展就变得十分重要，LTE FDD无线网络系统的优化设计也成为移动通信网络发展一个新方向径与此同时，这也是当下LTE FDD无线网络系统发展的最佳途径。[1]。LTE FDD无线网络系统的设计优势主要表现在两个方面：
1、使用FDD技术，一般的上下行频率间隔较之于信道相干带宽，大部分情况下无法利用上行信号估计下行，或者使用下行信号估计上行；这一优势特点使得TDD方式的移动通信体制在功率控制以及智能天线技术的使用方面有明显的优势。
2、TDD技术可以灵活的设置上行和下行转换时刻，用于实现不对称的上行和下行业务带宽，有利于实现明显上下行不对称的互联网业务。但是，这种转换时刻的设置必须与相邻基站协同进行。
通过LTE FDD无线网络系统中两种优势的阐述，发现LTE FDD无线网络系统的优化设计还需要从基础上进行改善。首，LTE FDD无线网络系统应该全范围的考虑无线网络的长期发展，并在保障网络技术质量的前提下，实现移动通信公司投资效益的最大化，只有这样移动通信公司才能将更多的资金注入到LTE FDD无线网络系统设计优化当中，以此完善LTE FDD无线网络系统的发展。
其次，LTE FDD无线网络系统最初的应用是以3G数据业务为主，随着4G无线网络的应用，用户对3G数据业务的应用越来越少，因而，在LTE FDD无线网络系统的设计中，技术人员也应该根据4G无线网络的通信特点、覆盖区域以及运行速度，对LTE FDD无线网络系统设计进行改善和创新[2]。
最后，LTE FDD无线网络系统比较侧重于局部区域无线宽带的接入，因而在做好LTE FDD无线网络系统建设的同时，还应该对LTE FDD无线网络系统的引入、传输工作进行合理恰当的配置。
二、LTE FDD无线网络系统的优化
LTE FDD无线网络系统的优化是对现在已运行的网络进行数据采集、数据测试、数据分析，并对其进行各项硬件检查工作。然后，通过对LTE FDD无线网络系统的调查研究，找出影响LTE FDD无线网络系统质量的主要原因，并对该问题原因进行细致化的分析，从而找出解决措施，进行网络参数的修改、调整，为了满足LTE FDD无线网络系统的运行质量安全，必要情况下可以采取一些技术手段。
当前LTE FDD无线网络系统的优化项目，主要包括RF优化、KPI优化和网络验收等诸多环节。RF优化的目的是确保LTE FDD无线网络系统系统的无线信号覆盖，KPI优化则是对各种数据的测试分析，一旦发现数据的异常情况，及时的通知研究人员进行LTE FDD无线网络系统的弥补改善。
LTE FDD无线网络系统除了以上的优化措施之外，还有干扰优化，其目的是减少LTE FDD无线网络系统中的信号传输故障，便于用户信息的及时的搜寻。LTE FDD无线网络系统的切换优化则是指网络信号的快速切换，这样能够保障信息传输的稳定性以及安全性[3]。
以上LTE FDD无线网络系统的优化表面，我国的无线网络通信技术已经取得了一定阶段的胜利。然而，要实现LTE FDD无线网络系统的长期目标，还需要加强LTE FDD无线网络系统设计技术的革新和完善。
三、结语
综上所述，随着移动通信公司的发展，无线网络技术在科学技术的推动下不断的进行优化更新，以此满足广大用户对无线网络的各项需求。LTE FDD无线网络系统的设计与优化便是提升网络质量的一项重要举措。针对当前无线网络技术的蓬勃发展，加强LTE FDD无线网络系统设计优化是当下移动通信公司发展的必然途径。但是其具体的LTE FDD无线网络系统优化和设计措施，还需要研究人员进行深入化的改进和完善。
参 考 文 献
[1]范金宁，郑旭升.LTE FDD容量规划研究[J].移动通信，2013，（22）：26-28.
第6篇：系统优化设计范文
关键词：抗跟踪；短距离；调频；无线通信
1抗跟踪干扰的短距离跳频无线通信系统优化设计
1.1系统结构优化设计
在抗干扰短距离调频无线通信系统中，为实现抗干扰跟踪，优化后系统包含WSS个正交调频点，通过发送端与接收端之间有M个信道，在信道某个占据频点内，其频点由信道对应同步调频序列决定[3]。在每一个数据选定信号上进行单音频信号，因此传输数据比特数为。为保证其一般性，利用二进制系统对系统进行优化设计。
1.2系统调频抗跟踪干扰软件性能优化
系统优化后，根据系统调频抗干扰软件性能进行优化[4]。部分跟踪干扰在调频范围内进行干扰施放，干扰频段作为相邻信道，提高其抗干扰性能。在相同干扰功率下，部分频带的干扰性能远高于全频带干扰性能。因此，其跟踪干扰因子为：（1）调频信号的信道带宽为W；P代表跟踪干扰因子；WJ为干扰信号宽带[5]。在跟踪干扰频段内的干扰信号，针对其功率频谱密度中干扰信号的信干比为：（2）公式（2）中，Ps为发射信号功率；PJ为干扰信号功率。调频误码率为：（3）根据上述计算，完成整体系统抗跟踪干扰软件能力优化。
2仿真实验
2.1实验准备
为验证系统优化后有效性，设计对比实验。以短距离调频无线通信系统抗干扰率作为实验对象，以优化系统为实验组，传统方法为对照组，使两组方法在相同环境下工作，分别记录两组的抗干扰率。
2.2通信抗干扰率对比
考虑短距离跳频无线通信系统中的其他干扰因素，将其改为单纯跟踪干扰，避免实验数据差异。对实验组与对照组的通信抗干扰率进行对比，实验组与对照组在进行抗跟踪干扰处理时，实验组抗干扰效率远远高于对照组，且实验组处理能力较强。对于入侵数据总量的增加，对照组抗干扰率越来越差。因此，可以看出，实验组的抗干扰率与抗干扰速度都远远高于对照组，克服了传统通信系统中的不足。在统一数值参数下，实验组整体数值均高于对照组。因此可以证明短距离跳频无线通信优化系统与传统短距离跳频无线通信系统对比，升级后系统具有更高的抗干扰率。
第7篇：系统优化设计范文
关键词：数字化煤场；掺配烧，优化；决策模型；煤种
为降低电厂能耗指标和生产经营成本，提高企业盈利能力，推进优化全过程成本管控工作，围绕节能降耗的要求，采取多项精细智能化管理方式，实现节能、自动化管理。当锅炉入炉煤种多变、各煤质指标偏离设计值时，将影响锅炉燃烧的经济性和安全性。数字化煤场智能掺配烧优化系统是一套关于燃煤机组多煤种混烧优化运行的软件系统，系统实现对电厂燃煤从进厂到燃烧的全流程管理，能对堆煤、存煤、配煤、取煤、燃烧、购煤等做出全自动的决策，此外，系统还能够对实现电厂煤场的数字化管理起到重要的支持作用。
1数字化煤场智能掺配烧优化系统总体设计
数字化煤场通过设置煤场固定式盘煤系统，要求采用进口激光扫描仪，通过载重云台安装在煤棚顶部马道部位。系统设置就地数据采集控制系统，负责实时扫描仪数据的采集，就地采集控制系统通过无线方式通信。配套设置煤场数字化管理系统，负责处理盘煤系统采集的数据，实现煤场内存煤情况的动态显示。
2系统设计组成
智能掺配烧系统参与的管理环节有煤场、掺配、上仓、燃烧、报表。智能配煤掺烧管理系统以配煤掺烧模型如图1所示：1）煤场分区管理功能系统。根据实际需要将电厂现有煤场划分为若干区域，作为煤场管理其他环节对煤场具置精确定位的基础，系统支持按煤质、地域、矿点等多种堆煤方式。将煤场按不同矿别及相关参数分为多个存煤分区，将入厂煤卸至指定的卸煤位置。系统按照来煤矿点信息分区卸煤，分配同一矿点范围内的煤堆放在一个区，或者根据来煤煤质情况进行分区卸煤，以供煤单位的合同条款（信息来源从接口系统获取）以及供煤单位的送煤煤质历史数据为依据：对没有合作历史或合作时间较短的单位以合同数据为依据；对合作时间较长的单位，采用历史平均数据作为煤质预估的依据。按照预估的热值、挥发份、硫份等参数自动匹配各个煤场要求，按照一定的原则生成各供应商的煤卸车位置的方案，分配一定指标范围内的煤堆放在一个区，并提供查询、确认功能，实现了入场煤到指定区域卸煤、堆放。通过入厂计量设备获取入场煤量数据，同一矿点同一天同一煤种的来煤认为一个批次的煤，可通过该批次号从数字化标准化验室系统获取匹配的煤质数据，实现每一批次煤从入场、出场计量、煤质化验、煤场盘存等信息的跟踪。入场煤的数据包括：批次号、来煤车船信息、矿点信息、煤种信息、煤质信息、实际堆煤位置信息、堆煤重量、卸煤时间等信息。2）燃煤出场管理功能。燃煤出场即入炉管理，入炉出场煤重量数据通过给煤机入炉皮带下的电子秤获取，取料时根据配煤掺烧方案从不同煤场分区取煤进行加仓入炉，其实际取料位置数据可结合堆取料机取料时的区域定位装置获取。同时并记录堆取料机取煤作业的煤场、取煤区域、煤种、矿点、批次号、取煤量、取煤时间等信息。3）煤场实时动态管理功能。根据每日堆煤、取煤的情况，实时生成当前存煤的三维示意图形，提供对存煤图形的放大、缩小、旋转、网格等多种功能，形象直观地显示当前存煤现状。同时可通过煤场布置界面，显示每一次堆取料机操作后煤场相应区域图形变化，实时了解当前的实际用煤量以及剩余存储量，实现对煤场的数字化实时存煤监控管理。4）防自燃管理功能。煤场测温通过人工用手持式插杆测温仪对煤堆温度进行测量，测量数据可以直接发送到系统，系统接收煤场（区域）各煤种的温度测量数据，提交测温记录表，在提交时系统根据预定的超温设置，针对该测温记录自动判别是否弹出超温报警信息，如若超温则系统生成超温防火处置记录表，根据超温情况填写超温处置记录。系统提供自动生成煤场测温及堆放时间报表并保存，可实时展示煤场的测温及堆放时间数据。5）智能配煤功能。系统满足根据煤质分析数据、实验室分析数据和现场煤仓实验数据，建立合适的混煤煤质预测模型和混煤燃烧性能预测模型，通过采用合理的优化算法，得出电厂在不同负荷下面，不同混煤种类的最佳配比及混煤特性，给出最优化的配煤指导方案，以指导运行人员控制机组安全、环保、经济性最佳的状况运行。6）煤仓动态实时监测功能。设计的系统要求通过监测各个煤仓的实时煤位并实时计算给煤量，来完成对煤仓中煤种信息的实时监测，包括：入炉煤的煤种信息、煤仓中各种煤种的实时存储量、煤位高度、煤质情况等，当燃烧器中煤种发生变化时，应能给运行人员以明确提示。系统可实时监测煤仓中多煤种分界面，对于原煤仓煤种的燃烧判断误差时间一般要求小于20分钟。7）优化混烧功能。系统设计实时监视当前的制粉系统运行状况和锅炉燃烧及排放情况，在预定的优化目标下，通过实时优化程序和专家系统，对制粉系统和燃烧器运行做出优化调整，保证锅炉处于最佳的运行状态。8）效益评估功能。系统设计应能根据电厂的实际使用情况，计算出大型火电机组配煤优化决策系统项目为电厂带来的单次以及累加经济效益。9）原煤购买建议功能。提供的系统应满足针对存煤状况以及各种煤混烧的结果、煤价的因素综合考虑以后提出优化指导，通过这个功能以实现从原煤的来源上更能符合或者接近高效的混烧要求。
3系统设计流程
系统设计原理图如图2所示，系统应能实现时刻监视当前的制粉系统运行状况和锅炉燃烧及排放情况，在预定的优化目标下，通过实时优化程序和专家系统，对制粉系统和燃烧器运行做出优化调整，保证锅炉处于最佳的运行状态。图2系统设计原理流程图系统提供的配煤建议执行完毕后，系统同时务必保证对煤场地图能动态更新，能显示煤场存煤的实际情况，以四维图、三维图和二维展开图显示每一次运送煤的存放位置、角度、时间、煤质信息和重量。燃烧结束以后，系统同时对制粉系统、锅炉、脱硫脱硝、除尘的实际运行性能进行评估，对各环节的能耗进行统计分析，进而对配煤方案和掺烧方案进行评估分析，根据实际性能数据对计算模型进行自动修正。系统能根据掺烧情况、月度负荷情况、市场煤情况等自动寻优计算出月度煤种需求和采购建议。系统采用基于网络的设计，与电厂分层的网络结构进行无缝连接，覆盖包括燃料运行部、集控室、设备检修部、化学化验部、生产管理部、厂级管理部等。
4系统设计总体要求
4.1模型设计要求
系统应针对不同的火电厂的锅炉类型和煤种开展实验分析、理论分析和数值模拟分析，建立完善的数学模型、应用模型和算法模型，并将分析结论和模型集成到系统中。
4.2软件设计要求
应用软件要求采用B/S（浏览器/服务器）结构、开放式体系结构、分布式系统、模块化设计、组件技术等方法，保持应用程序与数据库实体、网络配置和硬件配置的相对独立性，提供完整丰富的数据访问接口，支持混煤混烧系统重要数据的共享。系统要求严密安防设计，采取足够的措施确保系统的可靠运行和数据的安全保存，具有完善的自诊断功能，保证系统的连续、有效运行，系统内某一部件故障不应影响整个系统的工作。混煤混烧系统应当统一管理用户、角色和权限，保证系统和数据的安全性。系统设计用户端以Windows操作系统（PC机）为使用平台考虑，管理信息系统作为PC服务器以SQLServer为运行平台考虑，以.NET为主要开发体系（开发标准应得到Win-dows操作系统的全面支持），系统主要采取纯B/S方式的浏览器用户界面，客户端只需浏览器支持，如需插件应由系统自动安装，系统管理和设置模块也应尽可能采用B/S方式。系统软件基于配煤的工作流程进行驱动，以“堆、配、取、烧”的工作流程为主线，将相关的功能组织起来，形成一个完整的工作体系。
4.3系统设计
接口需要根据锅炉、制粉系统等的运行状况来提供优化决策，从电厂的集控系统中数据采集采用只读方式读取所需的数据。主要数据点参见表1：
5结束语
系统应用目的是通过最大化且合理的混烧低价煤种，从而降低电厂运行的燃料成本，提高全厂的经济效益；提供混烧状态下的优化运行建议，从而保障锅炉混烧的安全，保证排放达标；提供信息化和自动化的煤场管理方法，从而规范燃料调度，保证混烧工作高效进行。系统实现了煤场的可视化、网络化、数字化的管理，电厂节约了成本，提高了经济效益。
参考文献
［1］夏季.火电机组配煤掺烧全过程优化技术研究与应用［D］.武汉：华中科技大学，2013
［2］孙云峰.数字化煤场管理系统在电厂燃料管理中的应用研究［D］.北京：华北电力大学，2011
第8篇：系统优化设计范文
关键词：工业设计；绿色设计；系统性；最优化
一股以保护环境、保护有限资源、保护人类健康为目标的绿色浪潮，正在全球兴起。相应地，绿色产品的开发与设计方法也成为工业设计师们所关注的焦点。所谓绿色设计，是指以节约资源和保护环境为宗旨的设计理念和方法，它强调保护自然生态，充分利用资源，以人为本。为促进我国绿色设计发展，本文拟就绿色工业设计系统及其优化问题予以探讨。
一、绿色工业设计
绿色工业设计的一般准则与传统工业设计仅关注产品应达到的技术、功能、工艺以及市场等不同，绿色工业设计包含产品从创意构思到制造、使用以及废弃后回收、再生处理的各个过程，即包括产品的整个生命周期，在考虑产品环境属性的同时，要预先考虑如何防止产品及工艺对环境的负面影响。为此，绿色工业设计一般要遵循以下准则：
(1)尽量节约资源，即节省原材料和能源；
(2)减少对环境的污染；
(3)满足功能要求，符合人机工程学原理；
(4)视觉效果好；
(5)产品使用寿命长；
(6)性能价格比高。绿色工业设计准则的核心是以人为本。设计的最终目的是为人服务，运用艺术和科学技术设计人的生活和工作所需要的物品。鉴于物与物组成环境，人与人、人与物、人与环境又组成了社会，所以绿色工业设计就是要使人与物、人与环境、人与人、人与社会相协调。
二、绿色工业设计的综合性与系统性分析
1.综合性
从绿色工业设计的准则和设计程序可以看出，绿色工业设计要考虑产品功能、材料、工艺、产品造型、色彩、使用方式等多个方面的问题，涉及多个学科、多种技术、多种工艺，综合性比较强。
现代的人们对产品的要求不单单是物美价廉，而且还要求产品造型优美，色彩宜人，具有艺术价值和文化内涵，20世纪“功能至上”的现代主义风格显然已满足不了当今消费者的多种需要。消费者的年龄、性别、文化程度、职业、性格、思想观念的不同都会导致个体心理结构的差异。从市场营销的角度讲，只有使消费者产生“美好感觉”的设计才是有魅力的设计，才是真正有价值的设计。设计要使消费者产生“美好感觉”，就必须深入研究消费者的心理活动规律，最大限度地满足消费者的心理需求。所以，设计师必须在人类学、社会心理学等领域做细致的研究和分析。此外，为了选择合适的材料，必须对各种材料的性能有所了解。在能够满足机械性能要求的基础上，首先要选择对环境污染小、可再生、可回收、能耗低、易降解有利于提高资源利用率的绿色材料。在设计中应首选环境兼容性好的材料及零部件，避免选用有毒、有害和辐射特性的材料。因此，设计师还应该有材料科学方面的知识。
总之，除本专业领域的理论、技术和知识以外，绿色工业设计还涉及机械工程学、电气工程学、电子学、材料力学、流体力学、心理学、管理学、塑料工程、模具工程和计算机科学等。绿色工业设计是一种综合性的、并具有较强的多学科交叉特性的工程设计，是多学科知识在设计中的集成。
2.系统性
绿色工业设计将产品整个生命周期内的设计、制造工艺、包装、废弃后的回收均作为其设计任务，在保证产品应有的功能、使用寿命、质量等的同时，满足环境目标要求。它是产品由自然到人类社会、又回归到自然的一个循环系统的设计。绿色工业设计是现代设计理念与方法的集成，是以人为本的设计系统工程。
绿色工业设计系统可以分为设计准则系统、制造工艺系统等。就其设计流程而言，是一个带有多路信息反馈通道的闭环系统。在设计进程中有多次审核，把设计结果与设计目标进行比较，如果符合要求则往下进行，否则将比较结果反馈到系统的前端，重新修改设计，直至合格为止。设计流程中一个程序接一个程序，每一个程序都是一个子系统。如市场调查环节，它由供需状况的调研与分析、需求功能的调研与分析、人机关系的调研与分析、工艺调研与分析、造型色彩的调研与分析、预期成本价格的调研与分析、消费心理的调研与分析等组成一个子系统。子系统中各个部分都是不可少的，又是互相联系的。要从系统整体、各子系统相互联系的角度来研究设计对象及有关问题，以达到设计总体最优的目标。
3.各子系统之间的耦合性
按照绿色工业设计的准则，设计师在力图满足某一项指标要求时，往往会影响到另一个指标。例如，在加大构件的强度以延长它的寿命时，就有可能导致它的材料消耗增大，产品重量增加；为了改善零件的机械性能，对零件进行热处理，却增大了制造过程的能耗，也增大了制造成本；有时为了增强产品的功能，而使得产品结构复杂化，带来的结果是成本增加，且结构越复杂故障率越高；再如，为了解决汽车排放尾气污染环境问题，人们研制了绿色交通工具——电动车。利用清洁的二次能源，也确实有助于改善环境空气质量，但是，它目前使用的电池却带来一些问题：一是目前使用的铅酸电池体积大，占用了大量的车载空间，增加了车体重量；二是电池的寿命有限，如目前铅酸电池的寿命仅为2～3年，电池更换较为频繁，而且目前我们的电池回收管理办法还不够完善，废弃的电池会对环境造成污染，这又违背了绿色工业设计的准则和宗旨；三是若为了减小电池的体积，提高电池的能量密度，增大一次充电的行驶里程，把铅酸电池改为用镍氢电池或锂电池，则又会使电动车的成本增加。为避免各子系统目标相悖问题，绿色工业设计要求各子系统之间具有较强的耦合性。这给绿色工业设计增加了不少难度，需要做好系统整体优化工作。
三、绿色工业设计的优化
1.优化的原则
绿色工业设计各项指标子系统之间有不同程度的耦合性，产品设计人员在产品开发过程中一定要有系统观念，充分把握设计系统整体和各子系统之间相互联系、相互制约的细节问题，很好地掌控各设计因素，用系统分析与系统控制方法处理和解决，从而达到设计总体目标和实现这个目标的过程和方式的最优。绿色工业设计就是要在技术与艺术、功能与形式、环境与经济、环境与社会的联系之中寻求一种适宜的平衡和优化。片面地强调某一方面，都将最终导致对产品绿色程度的影响。因此，绿色工业设计要求产品从设计、生产、管理到产品的经济性、维护性、包装运输、回收处理、安全性等方面，均从系统的高度加以分析，确定其各自的地位，在有序和协调的状态下使产品设计达到最优。
2.优化的方法
按照上述从整体出发达到设计总体目标最优的原则，设计优化的一般方法步骤是：设计方案一对照准则比较一修改设计、全面权衡，直至找到一个相对满意的最优方案。这一切都是由人来完成的，设计师的理论和知识水平以及责任心将最终决定设计的优化程度。
第9篇：系统优化设计范文
关键词： 电网质量 节能 谐波治理 补偿 软启动
一、配网智能优化节电系统设计背景
工业企业是我国能源消费的大户，能源消费量占全国能源消费总量的70%左右。其中钢铁、有色、煤炭、电力、石油石化、化工、建材、纺织、造纸等九大重点耗能行业，其用电占整个工业用电的60%以上，但单位能耗平均却比国外先进水平高出40%。
随着市场经济体制的不断成熟，国内大多数企业面临全球化的市场竞争日益加剧，多数企业都面临着利润下滑的处境。而在工业企业的各项成本中，电费已成为目前紧随物料成本、人工成本之后的能源紧缺与环境第三或第四项最大的成本，但对大多数工业企业而言，电费也是未被企业控制的最后一项成本，由于管理、工艺、技术等各方面原因，用电利用效率普遍偏低，节能潜力巨大，因此通过技术和管理手段降低电费支出成本、拓展利润空间已经势在必行。
二、工业用电能源浪费症状分析及对策
1.症状分析
（1）负荷侧运行效率低。
（2）电力品质低，电能质量差。
（3）能源管理方式粗放。
2.对策
面对目前国内在配网节电技术上普遍存在的突出问题，我公司秉承技术先进、服务优质、运营高效的节能理念，开发出WPZYJ配网智能优化节电系统。该系统综合采用先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术，对配电系统中的主要能耗设备和关键节点的主要电力参量进行采集，量身定制合理的节能方案并提供多种优化节电设备，让企业全面掌握全厂配电系统的整体能耗状况，通过分析客户的用电习惯与负荷分配、用电量与损耗统计、电费开支统计、电能质量监测、设备开停记录等，帮助用户发现能耗漏洞、节电空间、电能改善机会等，通过科学有效的管理和和先进的控制分析策略及优异的节能设备，使企业具备系统化、合理化、经济化、信息化的用电管理模式，提升系统能效管理层次，达到合理用电、经济用电、安全用电的目的。
三、配网智能优化节电系统设计理念
1.系统节能实现可持续的节能增效
WPZYJ配网智能优化节电系统正是从工业用电能源浪费的典型症状入手，通过着重解决供配电系统运行效率低、电力品质低和电能质量差、能源管理方式粗放三个层面的问题，最大限度地挖掘用电企业的节能潜力，实现能效的最大化。彻底打破从最原始的行为节能到靠单一产品节能的模式，推行全面系统节能的概念，实现可行并持续的节能增效。
2. 3EM（EEEM）用户侧电效管理理论
集技术手段和管理方法合二为一的技术管理体系。它是由第三方机构在不影响用户用电水平和不降低用电舒适度的情况下，通过特定的手段达到使用户降低电能消耗、优化系统、保护设备的目的的一种管理理论，其典型特征是通过采用更先进的技术、设备、工艺和管理手段，为用户提供更好的服务而消耗更少的电能。
（1）加强管理。
以WPZYJ配网智能优化节电系统软件为基础构建企业电力管理中心平台，实现电力参数统计数据处理、电能质量分析、负荷及效率分析、节能优化策略分析、电力报表、SOE等强大功能彻底解决能源管理方式粗放问题。采用企业电力管理中心对全厂用电系统进行精细化、可视化科学管理，通过对配电网的全方位监控统计、分析诊断和调配，一般可以获得5%～10%的电能效率提升。
（2）改善电力品质。
增强企业配电网的适应性和自动化程度，跟随电网和负荷的变化而自适应调整，平衡三相电压和电流、稳定系统电压在设备经济运行点、治理谐波和浪涌等电力垃圾，尽量减少电力负效应和损失，延长设备使用寿命，加强电力品质的监控和改善控制，一般可以获得3%～8%的电能效率提升及更多的隐性效果和惊喜。
（3）提高负荷侧的设备运行效率。
万洲电气常年从事“电动机控制与节能”和“电力系统自动化和节能”这两大技术领域产品的研发设计与应用，由我公司提供的线路节能、变压器节能、电动机节能、照明节能、电加热设备节能等种类齐全的节能产品彻底解决企业电力管理中心通过数据汇总、分析出的配电系统运行效率低、电力品质低、电能质量差的问题。通过提高负荷侧的设备运行效率一般可以获得5%～20%的提升。
四、配网智能优化节电系统可提供的服务
1.系统运行监视和控制
在监控界面中，显示整个电力监控系统的网络图，动态刷新显示各主接线图上的实时运行参数和设备的运行状态（是否经济运行、是否有报警信息），并支持远程控制功能，系统画面可以根据实际需要进行组态。对现场设备的操作（如合/分闸控制、电机的软启动/停机等）可进行远程手动操作和自动控制操作两种，并具有权限保护，防误闭锁功能。
2.故障报警和事件记录
系统在运行时自动记录系统状态变化、操作过程等重要事件，一旦发生事故，可以此作为分析事故原因的依据，为实现事故追忆提供基础资料。
提供多种故障报警方式，声、光报警，语音文件报警，对故障的位置进行着色处理，便于值班人员迅速排除故障。
3.节能产品的监控
提供节能产品专业的监控服务，为每个产品量身打造监控操作界面，用户能全面了解设备的运行状态，远程对设备进行控制和参数修改操作。设备控制方式有自动控制和手动控制两种。
4.历史数据管理
软件对所有实时采样的数据、顺序事件记录等建立历史数据库。在监控画面中能够自由定义需要查询的参数、查询的时间段或选择查询最近更新的记录数，显示并绘制曲线图、柱形图、饼图。
5.报表管理
6.用户权限管理
7.综合优化分析
（1）电能质量分析。
（2）用电负荷分析。
（3）电量与电费计量分析。
（4）用电数据综合对比分析。
（5）节电效果分析。
8.远程在线服务功能
五、节能系统为客户提供的具体解决方案
现抽举目前最典型木业，根据其行业特点进行分析并提供解决方案如下：
结合目前使用情况来看，根据各类行业及电网利用情况，使用WPZYJ系统进行持续用电优化和用电管理后可达到5%～30%的节电效果。万洲电气自主研发的WPZYJ系列配网智能优化节电系统给用户提供了自动化的监控平台，对用电质量和重点环节的实时及历史数据进行分析，持续优化系统用电效率，可根据需要进行各种报警的设置，关联生产工艺，提升用电设备的使用效率，提高用电管理的水平，让隐性的用电浪费浮上水面，改善不正当的用电习惯。作为专业的节能公司，在我们看来用户之所以不能发现节电的潜力，是由于用户没有足够的数据用来分析，从而发现问题，而WPZYJ系列配网智能优化节电系统正是为了完成这一使命而诞生，为客户构建了一套规范有效的企业电能管理系统。
参考文献：
[1]黄俊.半导体变流技术[M].北京：机械工业出版社.
[2]顾绳谷.电机及拖动基础[M].北京：机械工业出版社.
[3]刘宗富.电机学[M].北京：冶金工业出版社.
