基于压缩感知的井下振动高频测量方法研究

井下振动信号的高频测量信息能记录有关钻具动态响应的更具体细节,有益于分析诊断井下的异常振动,但是高频测量会产生大量的测量数据,导致井下振动测量设备的数据存储压力非常大。本文提出了一种基于压缩感知技术的井下振动信号的高频测量方法。通过选择性稀疏采集和存储井下振动数据,并利用信号重构算法,恢复高频测量结果。在该方法实现的过程中,提出一种分层抗频谱泄露的傅里叶字典构建和改进的分层追踪OMP信号重构算法,显著降低了信号重构时间。仿真和实验测试结果表明：该方法对振动信号的压缩感知采集效果较好,系统压缩比为18.9,重构分贝误差为52.1 dB。该方法有效减轻了井下振动测量设备的数据存储压力,为获取井下振动的高频测量数据提供了一种新途径。     

面向用电侧电能质量监测的时空压缩感知方法

针对当前电能质量监测采样数据量庞大、前端数据计算处理负荷激增的问题,提出了一种自检测电能质量数据时空压缩感知方法。该方法采用压缩感知理论突破了基于奈奎斯特采样定律的传统采样方式需要大量传输数据的瓶颈;并充分考虑多个同类型测量对象的数据相关性,将不同小区的用电数据投射为二维矩阵,通过二维离散余弦变换稀疏基变形推导实现时空压缩感知;且针对冲击脉冲信号重构识别不稳定提出脉冲自检测机制与压缩感知模型结合;最后经实验证明该方法能实现电能质量数据的准确重构、提高传输数据压缩率、缩短采样重构周期从而增大控制中心可处理数据容量,提高工作效率。     

基于压缩感知的电力信号压缩与重构研究*

针对电力信号的采集和压缩问题,提出采用压缩感知理论对电力信号进行压缩采样和重构的方法,避免了传统的冗余采样。首先对采用压缩感知理论进行电能信号压缩采样的可行性进行了分析,并讨论了几种典型的压缩感知重构算法的具体实现方法和特性;然后采用这些算法,对一维稀疏信号和傅里叶变换基下稀疏的含有谐波和间谐波的电力信号进行重构实验。仿真结果表明,贪婪类压缩感知重构算法计算复杂度低、速度快,更适合一维电力信号的重构,其中SAMP算法可以在稀疏度未知的情况下,使用更少的采样值精确重构原始信号。     

一种新的SAR窄带干扰抑制方法

合成孔径雷达易受电视网、通信网等无线设备的电磁干扰,严重影响成像质量。本文在分析SAR受到的干扰特点和信号模型的基础上,提出了一种基于压缩感知的SAR窄带干扰抑制方法。该方法根据SAR回波信号和窄带干扰信号在Chirplet字典上的调频斜率参数不同,在SAR回波信号重构过程中对干扰信号进行筛选并抑制,再把去除干扰后的压缩数据利用常规SAR成像算法进行成像。仿真结果表明,该方法不仅能有效抑制窄带干扰,而且大大减少了SAR系统成像处理的数据量,验证了本文所提方法的有效性。     

三相电能质量扰动信号压缩方法研究

提出了一种基于压缩传感的三相电能质量数据压缩新方法。首先,将时间t内的三相电能质量扰动信号转换为3t时间内的一维信号;然后,将传统的多频带融合问题理论应用于压缩感知稀疏基设计中,构造稀疏基;最后,选取高斯随机矩阵作为观测矩阵,OMP算法作为重构算法,重构三相电能质量扰动信号并利用MATLAB进行仿真。实验结果表明,该方法可以有效压缩三相电能质量数据,实现三相电能质量扰动信号同时处理,并同时检测出多项性能指标参数。     

综合能源系统运行可靠性评估评述Ⅱ：数据驱动法与模型-数据混合驱动法

对综合能源系统进行运行可靠性评估,不仅能实现系统运行状态的实时感知,而且能对系统的短期运行风险进行合理预测。利用数据驱动的人工智能技术解决能源领域问题是当下的研究热点。该文首先基于数据驱动法对考虑时变性与供需不确定性的综合能源系统设备运行可靠性建模方法进行阐述和总结,并归纳出在设备运行可靠性建模方面现有研究存在的不足;其次,详细总结数据驱动及模型-数据混合驱动两种运行可靠性评估方法的原理、研究现状和目前研究存在的局限性;最后,针对现有研究存在的问题,对综合能源系统运行可靠性评估研究进行总结与展望并提出人工智能背景下模型-数据混合驱动的运行可靠性建模及评估总体思路。     

基于自然语言处理的故障应急事故报告自动生成研究

提出基于自然语言处理的故障应急事故报告自动生成方法:采集故障设备相关数据存储在数据库内,利用得分匹配法对数据进行缺失值借补处理;采用自然语言处理技术进行资料分析,将复合文档内的数据信息划分为单词与句子两个数据结构,对数据结构进行词性标注与句法分析,并利用一致度计算进行语义识别;依照资料分析结果与模板需求自动进行监测数据分析报告配置与生成。实验结果显示,该方法自动生成故障应急事故报告过程中,数据借补、词性标注与语义识别等过程具有较高精度,可有效规范报告编制内容。     

宽带跳频信号的压缩采样与重构

传统的宽带跳频信号受Nyquist采样定理的限制,所需的采样率高,数据量大,对硬件的要求高。为了突破Nyquist采样定理的限制、降低采样率,研究了2种基于压缩采样原理的模拟到信息转换方法———随机解调系统与宽带调制转换器,并应用2种方法把压缩感知理论应用到宽带跳频信号采集中去,对宽带跳频信号进行压缩采样与重构。仿真结果验证了2种方法的正确性和利用压缩感知理论对模拟宽带跳频信号采集的可行性。     

面向智能电网的无线传感器网络目标探测算法

文中提出一种结合压缩感知(CS)路由算法进行目标源定位的方法。该路由算法通过对网络节点进行分簇,将簇内节点的信息集中在簇头上。然后对无线传感器网络进行拓扑优化,并采用多跳路由策略完成簇头节点与汇聚节点间的通信。最后利用次梯度投影算法,从来自簇头的少量数据中恢复汇聚节点信号源,用于目标源信号的定位。采用一种自适应处理机制优化压缩感知算法的信号重构性能。仿真结果表明,算法能准确探测目标,减少计算量,并具有良好的重构性能。     

基于坐标变换的风电变流器电压信号CS压缩方法

为了解决直接利用压缩感知(CS)理论对风电变流器输出端三相电压监测数据存储空间的资源浪费以及重构性能差等问题,提出了一种基于坐标变换的风电变流器电压信号CS压缩方法。该方法的关键是利用dq0变换、空间矢量变换将三相电压信号转换为一维信号;然后将传统的多频带融合思想用于CS稀疏表示中,构造稀疏字典矩阵,并分析了稀疏字典与测量矩阵的不相关性;最后利用高斯随机矩阵进行压缩测量,使用追踪算法实现一维信号的恢复,将其转化为两相信号并作坐标反变换,即得到重构的三相电压信号。仿真结果表明,与直接对监测的三相电压数据进行CS处理相比,该方法可有效的压缩原始三相电压数据,使得运行时间降低,重构误差减小,并且节约了测量数据的存储空间,因而更加具有实际应用价值。     

用电信息采集综合运维保障技术应用研究

随着用电信息采集建设的深度推进,如何加强运行维护,保障采集稳定运行、采集信息量完整可靠,提升各项考核指标显得尤为重要。文章通过对用电信息采集运维现状的分析,以用电信息采集系统、营销业务应用系统数据为支撑,以现场故障诊断设备为手段,提出了以综合运维指挥平台和故障诊断仪为主体的用电信息采集综合运维保障系统,且通过与GIS集成、形象图示化展示的故障跟踪监控技术,大大提高了工作效率,减少了运维成本,也是设计中的一大亮点。系统的建设,为现场运维提供了快速、准确的信息,提高了采集建设质量,加快了采集建设进度,为满足用电信息采集全覆盖、全采集、全费控的目标提供了重要技术保障。     

压缩域下的数据融合在传感器网络中的应用

针对无线传感器网络数据融合中传输数据量高、能耗大的问题,研究基于压缩感知的数据融合方案,并提出在压缩域直接数据融合的算法.该算法通过配置传感器网络以生成多个层次类型不同的簇结构,提高数据在不同层次的压缩率,减少了网络中的传输数据量和传输能耗.压缩后的数据在网络中传输,并在各层簇头实现压缩域下的数据融合.通过仿真实验和标准数据库SensorScope真实气象数据测试,该算法在保证准确重建的基础上,在减少传输数据量方面都有较大优势,适用于较大规模的无线传感器网络.     

基于多通道采样和注意力重构的图像压缩感知

近年来用于图像压缩感知的深度学习网络得到广泛关注,深度学习网络可以实现图像的压缩采样,并从采样数据重构出原始图像。但现有的压缩感知算法在信息分布不均匀的图像场景中,无法有效提取原始图像信息,导致重构精度较低。针对上述问题,本文提出了基于多通道采样和注意力重构的图像压缩感知算法。该算法包含了多个不同采样率的采样通道,能够根据视觉显著性对图像不同区域应用不同的采样率,使得采样数据中能够包含更多原始图像信息。重构采用了残差通道注意力结构,自适应调整通道特征来提高网络的表示能力。通过对比实验表明,本文提出的基于多通道采样和注意力重构的图像压缩感知算法能够取得更好的重构质量与视觉观感。     

电力勘察设计企业数据仓库的架构方式

电力勘察设计企业的信息化经过多年的发展建设,已积累了大量面向应用的数据,亟需建立一个能满足综合需求、提供多个层面的分析数据的数据仓库中心.从数据仓库的概念和2种不同的数据仓库体系结构探讨了适合电力勘察设计企业的数据仓库架构方式.     

面向电力物联网的含可再生能源配电网运行展望

目前,电网缺乏对分布式能源及其所接入低压配电系统的有效量测,难以分析可再生能源大规模接入给配电网运行带来的显著不确定性。电力物联网技术可突破传统量测方式的瓶颈,应用于含可再生能源配电网的多级协调运行及可再生能源广域消纳。面向电力物联网的建设,阐述了可再生能源的状态感知、数据采集与处理过程。然后,利用物联网感知信息,从用户侧能量管理、分布式能源集群控制、配电网多时间尺度优化运行、综合能源系统运行等方面,构建了基于电力物联网平台的含可再生能源配电网运行方式框架。最后,对电力物联网在可再生能源系统中的预期应用效益进行了分析。     

基于物联网技术的多能源设备数据采集方法

针对宁东新能源化工基地水、电、气、热、冷等多能源设备数据采集速率低,质量差的问题,提出了1种基于物联网技术的多能源设备数据采集方法。本方法综合考虑水、电、气、热传感设备的监测细粒度、联动控制策略等因素,建立多能源设备数据采集模型。在此基础上,基于物联网技术,对多能源设备进行并发数据采集,实现多采集策略协同处理和高速采集,并按目标时间将多能源设备采集数据分类存储在智能融合终端中,以开展综合能源边缘控制。应用结果表明:本方法可面向综合能源多尺度采集性能指标和差异化数据结构,实现多能源数据自趋优协同采集,提高多能源采集的准确性与传输效率。     

单相智能费控光纤网络电能表的设计与应用

在泛在电力物联网建设的大背景下,采用先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具备电网状态全面感知、信息高效处理与应用便捷灵活特征的目标对电能数据采集终端提出了新的要求。本文介绍了一种新型单相智能费控光纤网络电能表(专利名多功能一体化电度表)的组成架构、原理及用电信息采集与处理系统实现。通过实际测试,基于单相智能费控光纤网络电能表构建的用电信息采集系统可提供充足有效的信息和数据支撑,成为电力大数据的一个生长点,具有重要应用价值。     

电能量全过程管理中综合数据平台的设计与实现

为实现覆盖"发电、输电、变电、配电、用电和调度"6个环节全过程电能量数据的集成整合,推动能量全过程管理信息化建设工作,开发设计了电能量集成和生产运营自动化系统综合数据平台。文章系统地介绍了综合数据平台的设计与实现,详细地描述了系统的技术架构、设计思路、功能实现等内容。电能量集成和生产运营自动化系统在集成电能量相关主题基础上为电量、线损分析应用提供了有力的数据支撑。     

用电检查与反窃电智能信息平台的设计与应用

为解决长期以来供电公司用电检查与反窃电工作缺乏有效的信息化支撑工具的问题,提出了建设用电检查与反窃电智能信息平台的思想。该平台通过对用电信息采集系统原始数据的挖掘和分析,应用窃电数据模型和算法,采用便携式用电检查掌上终端,对现场异常用电进行检查、取证、分析和处理。介绍了该信息平台的系统物理架构、系统设计方案、便携式用电检查掌上终端主要功能及其软硬件设计方案。通过建立统一的用电检查与反窃电智能信息平台,提升供电公司反窃电信息技术水平与装备水平,将供电公司的用电检查与反窃电工作推向信息化、自动化、智能化。