摘要。累积的碳纤维增强聚合物 (CFRP) 复合材料废料需要得到有效处理。到目前为止,最有效的热基回收技术,即热解,在英国和德国等发达国家已呈指数级增长,以实现工业规模。通常,即使是最轻微的错误也会导致如此大规模的操作环境(例如,> 1 吨/天的操作能力)中的不良结果和工作流程延迟。现有的半自动化和在某些情况下完全自动化的工厂应不断更新,以适应不同类别和体积的 CFRP 复合材料废料。为了克服此类研究差距和不精确的人工错误,提出了基于物联网 (IoT) 的框架。本文研究了基于物联网的框架在热解过程中回收 CFRP 复合材料废料的理论实现,以基于信息物理系统的原理管理该过程。所提出的框架由传感器和执行器组成,它们将用于收集数据并与中央管理进行通信,中央管理构建为一个平台,该平台将表达和操纵数据以满足回收过程的要求,并通过物理实体之间的逻辑关系进行计算建模。在这种情况下,管理单元可以是可控制的,也可以是远程监控的,以增加工厂的运行时间。我们的目标是提出一种可扩展的方法来改进回收过程,这也将有助于未来处理回收碳纤维的决策。具体来说,这项研究将超越该领域的最新技术,通过 (i) 自动计算废物的质量并调整运行时间、温度、大气压力和惰性气体流量(如果需要),(ii) 再生热量,以便在第一批回收后,高热值的树脂将被燃烧并释放能量,其产生的热量需要被困在炉内,然后再生到系统中,以及 (iii) 降低能耗并加快工艺流程时间。总之,提出的框架旨在提供用户友好的控制和温度监控,从而可以提高整个过程的效率,并避免可能的过程关闭,甚至通过热解反应器中的受控气氛形成焦炭。
摘要化石燃料的全球依赖性加剧了气候变化危机,带来了重大挑战。在长期到长期中,广泛的可再生能源电力被认为是应对这些挑战的最有前途的发展路径之一。但是,只有当能源基础设施可以容纳可再生能源和分布式能源(例如电池和热泵)而不会影响电网操作而无效的情况下,这才是切实的。实现基于可再生能源的电力目标,即一种新概念(Energy Internet(EI)),已经提出了,这是受到信息和电信网络技术的最新进展的启发。最近,也已经采取了许多措施来实施EI。尽管这些EI模型共享许多想法,但EI的定义普遍定义尚未达成共识。此外,一些研究提出了协议和体系结构,但仍缺少广义的技术概述。对支撑和涵盖当前和未来EI的技术的理解对于推动EI的标准化版本非常重要,最终将使它更容易在世界范围内实施它。在本文中,我们首先研究和分析了科学文献中EI的典型流行定义。基于定义,假设,范围和应用领域,科学文献然后分为四个不同的群体,代表论文接近EI的方式。然后,我们综合了这些定义和概念,并牢记未来的智能电网,我们提出了对EI的新普遍定义。我们还确定了用于管理,协调和控制多个(或非分布式)子系统的基本关键技术,以其自身的挑战。该调查结束时,强调了基于EI的能源系统面临的主要挑战,并指出了系统的复杂性,安全性,标准化,能源交易和业务模型以及社会认可方面的核心要求。