基于空间信息的SAR图像船只交通监测方法

快速准确获得研究区海上船只状态,对海洋交通监测具有重要意义。本文从技术角度提出了基于空间信息的SAR图像海上船只交通监测方法。首先利用已有的空间先验信息对图像进行自动陆地掩膜;建立海面杂波分布模型,对海面船只进行检测;估算船只的长度、面积、中心坐标等参数信息,并对目标进行筛选;最后根据船只信息库结合空间信息平台进行统计与分析,可为海上船只监测以及交通规划等应用提供决策信息。重点介绍了数据处理方法,并以9景ERS2数据进行了实验和详细分析,通过实验,分析了技术的可行性与正确性。     

计及控制功能失效的微电网信息物理系统可靠性评估

对隔离型微电网内各个微源的协调控制很大程度上依赖安全可靠的信息系统,信息元件随机故障将通过控制功能失效进而影响微电网的可靠性。本文提出一种计及频率控制影响的隔离型微电网可靠性建模与评估方法。首先根据隔离型微电网集中式频率控制方法及信息失效对频率控制模式的影响,建立了信息物理间接影响耦合关系;其次基于隔离型微电网调频模型,提出了元件故障后果量化评估方法;定义了新的微电网可靠性指标,以表征控制失效对系统可靠性的影响,并采用基于频率控制仿真的序贯蒙特卡罗模拟法对隔离型微电网信息物理系统可靠性进行了评估。算例仿真分析了信息元件失效通过频率控制对隔离型微电网可靠性的影响,验证了本文所提指标、模型和方法的正确性。研究成果可为隔离型微电网的规划和运行提供有效技术支撑。     

论述电压闪变测量算法

电压闪变测量算法研究的主要内容包括包络线的检测和调制分量参数的估计。总结了平方检测法、整流检测法、半波有效值检测法的局限性,分析了基于瞬时有功功率理论的检测法、时频原子法、基于Teager能量算子的检测法等三种新方法,并比较了各个方法的适用条件及优缺点。最后阐述了应用Chirp-Z变换、TLS-ESPRIT算法估计调制分量参数的两种方法。     

基于深度结构多任务学习的园区型综合能源系统多元负荷预测

为进一步减轻环境压力,提高能源利用效率,综合能源系统已经成为了能源转型过程中一种重要的能源利用方式,电、热、气系统之间的联系更加的紧密。精确的能源需求预测将成为综合能源系统经济调度和优化运行中重要的一环。提出了基于深度结构多任务学习的短期电、热、气负荷联合预测方法。首先介绍了底层深度置信网络和顶层多任务回归的深度模型结构,其中深度置信网络作为无监督学习方法提取了抽象高级特征,多任务回归层作为有监督学习方法输出预测结果;其次建立含离线训练和在线预测的多元负荷预测系统,分析天气信息、历史信息、日历信息及经济数据的输入属性,提出验证模型预测精度的指标;最后,采用某综合能源系统的实际数据对算法的有效性进行了验证,结果显示深度学习和多任务学习在能源需求预测方面有较好的应用效果。     

基于混合通信网的主动配电信息物理系统可靠性评价

随着主动配电网研究的深入,研究主动配电网混合信息物理系统信息域精细化建模与可靠性评估方法具有十分重要的理论价值与现实意义。该文首先基于主动配电网故障的自愈控制方式,分析了故障过程中信息域对信息物理系统(cyber-physical system,CPS)的影响。建立基于混合通信网的、考虑路由转移和复杂故障因素的信息系统可靠性模型,并基于此分析了信息性能对CPS可靠性的影响。考虑到主动配电网分布式发电(distributed generation,DG)的运行特性、信息域离散特性以及计算效率,对信息域与分别采用非序贯与序贯蒙特卡罗法抽样,并利用工业以太网建立测试系统,验证了信息域传输有效性对主动配电网信息物理系统的间接影响,并分析了信息域元件重要度、接入网负载率、结构以及传输技术对主动配电网信息物理系统可靠性的影响,研究成果可为主动配电网规划和运行提供有效技术支撑。     

孤岛微网信息物理系统可靠性建模与评估

为考察信息系统对微网可靠性的影响,从信息物理融合的角度提出孤岛微网可靠性建模与评估方法,更细致全面地刻画微网可靠性水平与运行风险。依据孤岛微网信息物理元件交互影响机理,基于马尔科夫过程理论建立了新的断路器元件三状态可靠性模型,为分析信息物理间接作用提供方法;考虑通信网络复杂性和冗余特征,借鉴传统通信网络利用关联矩阵和深度优先搜索评估连通性的方法,建立了基于连通性评价的信息系统可靠性模型;考虑孤岛微网优化运行状态对故障后果分析的影响,运用计及优化运行策略的系统状态生成方法,建立优化模型并求解。在此基础上,基于序贯蒙特卡罗模拟法,提出孤岛微网信息物理融合可靠性评估算法。通过对算例进行仿真测试,验证所提模型和方法的可行性和有效性,研究成果有助于推动微网可靠性评估的进一步发展。     

基于ARM和DSP的嵌入式电能质量监测仪的设计

设计实现了一种以DSP和ARM双CPU为核心,结合高速同步A/D转换器、双口RAM等硬件组成的监测系统。阐述了主要模块的软硬件设计和原理,并通过ARM芯片的嵌入式Windows CE操作系统,实现对数据采集模块的操作控制,以及监测数据的显示、管理、网络上传等功能。标准信号源实验验证了本仪器测量的可行性和准确性。     

基于多尺度静态小波分解的改进型CFAR船只检测算法

SAR船只目标检测是实现海上安全监测的有效手段。由于在海杂波较为复杂的情况下,传统CFAR算法对于弱小船只检测效果不佳,本文提出了基于多尺度静态小波分解的改进型CFAR检测算法。首先通过实验选出最优小波基及最佳小波分解级数,再利用幂运算对经多尺度乘性增强的小波系数进行优化,以增强船只与海洋背景的对比度,从而运用简单的CFAR算法即可得到较好的检测效果。最后,以新型星载ALOS-PALSAR数据为例,通过与传统CFAR算法的对比实验,验证本文算法的有效性。实验表明,利用Sym2最优小波基的较强边缘检测能力以及小波多尺度乘性增强,双重强化了船只目标的边缘影像特征,并有效抑制了海杂波噪声,使得本文算法在提高检测率与降低虚警率两方面都优于传统CFAR算法,有利于高海杂波下弱小船只的检测。     

主动配电信息物理系统可靠性建模与评估方法综述

信息物理的深度融合是主动配电系统(active distributionsystem,ADS)的重要技术特征,也使得ADS发展成为典型的配电信息物理系统(cyberphysicaldistribution systems,CPDS),该文主要针对CPDS可靠性建模与评估方法的研究现状进行综述。首先指出了信息失效因素复杂、信息物理的交互作用机理模糊等给CPDS可靠性评估带来新的挑战。随后,围绕CPDS可靠性评估过程中的各个环节,从元件建模、交互分析、评估指标和评估算法4个方面对已有工作进行回顾和综述,并对现有研究的局限性进行了概括。在此基础上,对未来CPDS可靠性评估中亟需研究的几个问题进行展望:信息物理统一建模方法研究,精细化的元件可靠性模型,适用于CPDS信息物理交互作用分析方法,新的CPDS可靠性评估指标体系和精确高效算法设计,为后续相关研究指明了方向。