基于盲源分离算法的有载分接开关振动监测技术研究

随着电网调节任务日趋繁重,设备运行工况愈加复杂,有载分接开关(OLTC)故障频发且呈上升趋势,严重影响电网系统安全稳定的运行.机械性故障为OLTC的主要故障,振动监测为其常用故障监测手段之一.在OLTC切换过程中,振动采集装置采集到的信号存在大量噪声.本文采用一种盲源信号分离方法,基于220 kV电力变压器的不同运行方式下的振动波形仿真分析表明,该方法能将OLTC振动信号准确无误、有效地分离出来,提高振动故障监测识别装置的准确率.     

公路隧道钢筋混凝土衬砌碳化耐久性区划

为了构建公路隧道衬砌碳化耐久性的定量设计方法,对比各碳化深度计算模型与实测数据,选定衬砌碳化的最优模型;根据实测数据分析隧道环境温湿度与洞外大气关系,基于全国气象监测站的温湿度数据,建立公路隧道运营环境温湿度区划;考虑公路隧道CO₂的释放源项并参照实测数据,构建隧道运营环境CO₂体积分数的计算方法;以碳化劣化速率梯度相等为原则,对我国隧道碳化环境进行分区,结合分区推荐我国公路隧道衬砌碳化耐久性定量设计的具体方法. 研究发现：隧道环境湿度与大气湿度相当,隧道环境温度变化趋势与大气环境一致,两者均值接近. 公路隧道内部CO₂体积分数与CO体积分数呈线性关系. 云南、贵州区修建的隧道工程衬砌受环境影响较大,西藏、青海、内蒙古、黑龙江、吉林等地区的待建隧道在进行衬砌耐久性设计时可以忽略碳化影响,其余全国大面积区域隧道衬砌的碳化耐久性设计可以对应《混凝土结构耐久性设计标准》中环境作用等级中的“轻度”进行设计.     

多孔纤维型重整微反应器的等效电阻网络建模

针对应用于重整制氢微反应器的复杂多孔金属纤维载体（PFS）的流速场高效分析难题,建立载体中随机微通道的等效电阻网络分析模型. 基于复杂随机纤维结构的统计网络模型,将纤维载体中三维联通的随机微通道结构及与之相连的进出口腔简化为规则的网络通道结构.借鉴基尔霍夫定律,建立纤维载体的等效电阻网络模型,并确定求解方法. 纤维载体流速场实例分析的结果表明,基于等效电阻网络模型求解的纤维载体流速场与计算流体力学(CFD)方法的结果之间的皮尔森相关系数约为98%,且求解效率约为CFD方法的2.9×10⁴倍. 研究成果为多孔纤维型重整制氢微反应器的设计制造提供了新的支撑方案.     

X射线透射成像技术原位追踪混凝土吸水过程

为了表征二维混凝土的传输过程,制备厚度为1 mm的混凝土薄片. 采用X射线透射成像（TXR）技术,联合扫描电镜、背散射和能谱分析技术（SEM/BSE/EDS）原位追踪水在2维混凝土薄片中的毛细自吸过程. 测试不同质量分数CsCl溶液对X射线透射图像的增强效果. 结果表明,CsCl能够提高吸水过程中混凝土薄片的TXR图像对比度,使得水在混凝土中的渗流路径更清晰、可辨. 水泥浆体在吸收CsCl后,扫描电子背散射图像的对比度显著增强. 不同位置铯原子的EDS能谱结果验证了TXR技术确定吸水前锋位置的准确性.     

工业设计决策网络构建及其动态演化仿真

针对工业设计过程多阶段方案决策的意见演化问题,融合复杂网络理论建立工业设计决策网络模型,通过意见动力学进行决策意见动态演化仿真.基于图论建立设计决策有权无向网络,以网络效率变化确定决策者权重,借助意见距离识别设计决策网络节点信任集合,利用加权平均意见驱动设计决策网络更新与演化. 提出工业设计决策网络的演化仿真流程,结合产品设计方案决策数据进行动态仿真分析,结果表明：信任阈值决定设计决策网络拓扑构成,随着网络演化的进行,决策个体间意见差异逐步缩小并最终达成共识;设计决策网络分析能够析出噪声节点及其意见变化,在实际产品设计决策中应重点关注;意见演化能够辅助确定工业设计方案决策轮次,明确方案在各指标上的表现并识别设计改进方向;仿真分析有助于发现设计决策中的关键因素和意见演化规律.     

基于9种无约束优化算法的岩爆预测BP模型优选

为研究不同训练样本数量和无约束优化算法对岩爆BP(Back Propagation)神经网络模型预测准确率的影响,选取围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度比σθ/σc、岩石单轴抗压强度与单轴抗拉强度比σc/σt和弹性能量指数Wet作为预测指标,广泛搜集整理100组典型岩爆实例建立了训练样本数据库.在样本数量分别为40、70和100时,基于标准算法和9种无约束优化算法建立了10个岩爆BP神经网络预测模型,并提出了考虑不同样本规模影响的岩爆烈度等级预测指数——综合准确值N.比较研究结果表明:BP模型的预测准确率随样本数量增加而提高,3种样本数量下的模型平均预测准确率分别为62.5％、76.4％和87.5％;基于9种优化算法建立的BP网络模型的N值均高于标准BP模型;基于Ploak-Ribiere共轭梯度法优化的BP模型的N值(195)和预测准确率(99.0％)均最高,且在5个工程实例中的预测结果完全符合现场实际,优于标准BP模型、支持向量机模型和其他优化模型,为岩爆烈度等级预测的最佳模型.     

折光法测定咪唑类离子液体与十二烷基硫酸钠复配体系的CMC

通过折光法测定了三种咪唑类离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIm]Cl)、1-己基-3-甲基咪唑氯盐([HMIm]Cl)、1-辛基-3-甲基咪唑氯盐([OMIm]Cl)以及表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的临界胶束浓度(CMC).25℃时,将[BMIm]Cl、[HMIm]Cl、[OMIm]Cl分别与十二烷基硫酸钠按不同比例进行复配,测定其CMC,得出[OMIm]Cl与十二烷基硫酸钠在物质的量浓度比为7:3复配时的CMC最低,同时考察了温度和NaCl对其CMC的影响.结果表明:[OMIm]Cl与十二烷基硫酸钠在物质的量浓度比例按7︰3复配时,其CMC在一定温度范围随温度的升高而增大,达到一定温度时,其CMC随温度的升高而降低;在25℃时,其CMC随着NaCl浓度的增大而增大.     

井下地磁定位的瞬间强噪声扰动规律研究

地下工程空间点位地磁扰动变化规律是地磁应急定位的基础研究之一.为了研究井下工程监测目标瞬间地磁扰动的特点与规律,选取井下6个水平巷道为试验区,开展了运输车通行和罐笼升降磁扰动时间、扰动距离和扰动噪声大小的监测和匹配定位试验.发现运输车通行和罐笼提升都会对附近点位产生瞬间磁噪声扰动,主要强噪声扰动时间一般在10 s以内,扰动数值约几百至上千纳特.这些瞬间磁扰动会直接影响地磁匹配结果精度.运用中值滤波或小波去噪的方法对匹配数据进行预处理,可以减弱匹配数据中的瞬间强噪声,提高匹配结果的精度.     

基于U-Net的多尺度融合视网膜血管分割算法

针对眼底血管图像具有形状多样、分叉较多、曲度复杂的特点,提出了一种多尺度融合视网膜血管分割算法.该算法基于U-Net模型进行改进,首先在编码和解码部分使用短跳跃连接模块将网络浅层和深层的特征信息进行融合,通过增加浅层特征的权重,更多地保留了血管的边缘和细微结构信息.其次在编码部分采用空洞卷积构建空洞空间金字塔池化模块代替传统卷积块,来扩大算法的感受野,从而在不增加网络参数的同时进行多尺度特征融合,提取更丰富的空间信息.通过在DRIVE数据集上进行验证,实验结果表明:本算法的准确率和AUC值分别达到0.9572、0.9811,与U-Net等其他基于深度学习的算法相比分割效果更优,从而验证本算法在视网膜血管分割中更加有效.     

融合侧倾稳定性的智能客车轨迹跟踪增益调度控制策略

基于三自由度智能客车简化模型,考虑了智能客车易发生侧翻稳定性问题,采用轨迹跟踪与侧倾稳定性相结合的方式,利用多点预瞄的LQR(Linear quadratic regulator)最优控制算法,提出了智能客车轨迹跟踪控制策略.本策略采用增益调度方法,以实现变化车速工况的客车轨迹跟踪控制,搭建了Matlab/Simulink软件与Trucksim软件联合仿真平台,进行智能客车轨迹跟踪控制策略软件在环仿真实验.结果表明:所提控制策略适应了智能客车轨迹跟踪过程中的车速动态变化,实现了轨迹位移和航向角平滑稳定良好地跟踪,最大侧向位移误差率和最大航向角峰值误差率分别为1.56％和2.14％,保证了轨迹跟踪过程中智能客车横摆侧倾稳定性.