无线传感网络中云层雷击信号准确检测仿真分析

传统传感网络雷击信号检测方法采用能量块突变检测理论进行采集,存在有限长观测缺陷,无法准确实现雷击信号的检测。提出基于循环谱理论的无线传感网络中云层雷击信号准确检测方法,依据循环谱理论,将有限长观测数据中检测雷击信号的问题看作是二元建设检验,基于雷击信号的特征,通过判断是否存在非零循环频率对雷击信号进行检测。引入检测循环频率的渐近最优检验方法,提出一种可行的循环频率判别方案,获取无线传感网络中云层雷击信号检测方案。仿真实验结果表明,所提方法可有效抑制噪声,在低信噪比下对于雷击信号具有较好的检测性能。     

利用改进的差分进化算法求解等圆Packing问题

等圆Packing问题属于强约束的复杂组合优化问题之一,针对其强约束特点及难点,通过改进传统的差分进化算法,提出一种等圆Packing问题的求解方法。该改进算法特点是将有效解空间加入差分进化的变异约束中,并采用随机排序机制改进差分进化的选择机制。通过多次实验,表明此算法在求解小规模等圆Packing问题上取得的效果与目前所能找到的最优值相差不到0.6%,从而验证了演化计算在求解等圆Packing问题的可行性;与此同时,演化算法具有很好的收敛性,因此在其他强约束的复杂优化问题上将有很好的应用。     

基于EEMD方法的区域降水事件特征分析——以京津冀地区为例

区域降水事件特征影响水循环,进而对社会经济各个方面有着深远的影响。京津冀地区是我国的政治、经济、文化中心,水旱灾害频发,亟需全面了解该地区区域降水事件特征。以京津冀地区173个气象站1989—2018年间逐日降水数据为基础,共识别出552次区域降水事件,采用集合经验模态分解(EEMD)等方法,从持续时间、覆盖范围、降水强度3个要素对京津冀地区区域降水事件特征及时空分布情况展开研究。结果表明:①区域降水事件发生频率有随持续时间、覆盖范围增大而减小的趋势,减小趋势逐渐变缓,区域降水事件的降水强度在10 mm附近频率最高,区域降水事件的3个要素均与综合性强度有着明显的正相关关系;②京津冀地区区域降水事件综合性强度年际变化呈现出10 a左右的周期,但长期趋势性不明显;③京津冀地区区域降水事件沿地形呈“西北少、中部多”的空间分布规律。研究成果可为当地水资源规划、防灾减灾等提供技术支撑。     

以地形为基础的HSC产流模型在辽西半干旱丘陵流域的适用性

采用以地形为基础的HSC产流模型(HAND-based storage capacity curve),以典型半干旱丘陵区的辽宁省叶柏寿流域为研究区,检验模拟效果。在只改变产流模块的情况下,把HSC线型同HBV(hydrologiska byrans vattenbalansavedlning)模型的beta函数、新安江模型的蓄水容量曲线、基于雨强阈值的超渗模型进行比较后发现,在进行长时间序列模拟时,极端高洪峰流量过程对径流的模拟结果有很强的影响。传统模型依赖参数率定,普遍存在参数过拟合现象,即为了提高洪峰流量模拟精度,导致优化的产流参数严重背离物理意义和假设。研究提出的产流模型基于HSC线型并耦合根系区蓄水容量反演的MCT方法,参数物理意义明确且无需率定,可避免传统模型存在的为提高对少数洪峰流量的模拟精度而产生的参数过拟合现象,因此在率定期和验证期其洪水模拟精度表现更为可靠和稳定。     

一类非线性微分代数子系统的逆系统控制及应用

对于指数1且关联可测的非线性微分-代数子系统,研究其逆系统控制方法,并将结果应用于电力系统元件分散控制.首先描述了此类非线性微分-代数子系统的物理背景和系统特性,并给出了非线性微分-代数子系统的α阶积分右逆系统和可逆的定义;然后给出了一种递归算法,以此来判别被控系统的可逆性,并构造出由状态反馈和动态补偿实现的α阶积分右逆系统,实现了复合系统的线性化解耦;最后针对多机电力系统中的一台同步发电机,应用所提出的方法研究其励磁控制电压问题.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

基于Hadoop的气象信息数据仓库建立与测试

气象相关的数据随着气象事业现代化水平的不断提高而与日俱增,使得气象部门对于气象数据存储、管理和读取的要求越来越高;通过分析开源云平台Hadoop的分布式文件系统HDFS、数据仓库工具Hive等架构,研究了Hadoop气象云平台的构建过程,最终实现了气象信息数据仓库的建立与测试;该气象信息数据仓库实现了海量气象数据文件的分布式存储、元数据管理以及气象数据的查询;应用表明,使用气象数据仓库进行大型气象数据文件存储和操作时,可以大大提升数据吞吐率和数据读写操作效率。     

网络蠕虫的检测防治技术研究

随着网络系统应用的普及和其复杂多变性,网络蠕虫已对网络安全造成极其严重的威胁。本文介绍了网络蠕虫的定义和检测策略,对几种常用的网络蠕虫检测防御技术进行了比较,分析了它们的优点和不足,同时对未来网络蠕虫检测防治技术研究提出了几点建议。     

大数据环境下基于改进网格单元的 DBSCAN算法

近年来,在HDFS上的小文件聚类存储问题引起了广泛关注。针对传统聚类算法DB-SCAN在聚类过程中,出现数据密度不均匀时造成聚类效果粗糙及时间开销较大等问题,提出了一种基于经改进网格单元的 DBSCAN聚类算法。该算法首先使用网格单元划分及爬山法辨别岀局部次优区域来缩小搜索范围,进而再从所选局部次优区域执行宽度优先搜索法,遍历数据点併将其聚类成簇,有效地提高了数据聚类的精确度,显著降低了时间成本。实验结果表明,在数据集較小的情况下,该算法在聚类精度和运行时间上与传统算法接近。当数据集较大时,与传统算法相比,该算法的聚类精度有明显提高,具有更高的时间效率,满足了大数据环境下的小文件处理需求。     

基于Fluent的双加热湿度传感器传热性能分析

双加热湿度传感器可实现大气湿度连续探测.液滴、冰晶等水凝物覆盖在双加热湿度传感器表面,容易导致其测量精度和响应速度降低.为了提高测量精度和响应速度,有必要对双加热湿度传感器进行除湿处理.采用Pro/E建立4种尺寸的双加热湿度传感器三维模型;利用ICEM CFD中模块化的方法对模型进行分网,得到了较高的网格质量,降低了计算时间,提高了计算精度;利用Fluent稳态分析模拟出2只湿度传感器不同间距下的相互影响情况,瞬态分析模拟出升温时间和降温时间特性.根据仿真结果,提出高空和低空2种模式加热策略.     

面向金泽水库取水安全的太浦河多目标联合调度研究

为强化上海市黄浦江供水系统的重要组成部分金泽水源地取水安全,又兼顾太湖流域及太浦河沿线区域防洪、供水需求,开展了太浦河太浦闸与沿线88个闸控口门的多目标联合调度研究。在分析太浦闸及两岸河道现有调度方式的基础上,拟定了两类共10个联合调度方案。采用细化后的太湖流域水量水质模型,对各调度方案进行了模拟。然后,构建了反映防洪、供水、水环境需求的多目标函数,采用蚁群优选算法对所有调度方案进行了优选。结果表明:与现状调度方案相比,太浦闸同时根据太湖水位和金泽断面水质情况加大下泄流量,同时太浦河沿线河道闸门有序控制,可显著提高金泽水源地关键水质指标达标率、抬升金泽水源地最低水位,又基本不影响流域及区域其他调度需求。