基于Nadam-TimeGAN和XGBoost的时序信号故障诊断方法

为了提高故障诊断模型在数据不平衡场景下的诊断性能和模型泛化能力,提出了一种基于Nadam-TimeGAN和XGBoost的时序信号故障诊断方法。首先对比基于LSTM和GRU的TimeGAN模型,选取性能更优的GRU网络作为TimeGAN模型的组成单元,然后采用Nadam优化算法对TimeGAN模型的各组件进行优化,即构建Nadam-TimeGAN模型用以数据扩充,最后构建一个平衡的数据集输入XGBoost集成学习模型进行分类训练。实验选取转辙机动作电流数据集进行验证性实验,选取MFPT轴承数据集和CWRU轴承数据集进行泛化性实验,并与8种方法进行对比,结果表明,所提方法在准确率、召回率以及F1-score这3种评价指标上均高于其他方法,从而验证了所提方法在不平衡数据故障诊断方面的有效性和泛化性。

无线mesh网中一种基于博弈论的公平性路由协议

提出一种基于博弈论的以树为拓扑结构的公平性路由协议。新的协议综合了先验式路由和按需路由,并且将路由计算和信道资源分配控制分布到树中的每个枝节点上,降低了根节点的负担,使其更适合于无线mesh网的通信需求。仿真结果表明,新的路由协议改进了AODV、HWMP路由协议的端到端平均延迟和网络吞吐量,并且网络中各个无线节点占有的信道资源基本相近,满足公平性原则。

多接口多信道无线mesh网中一种基于信号干扰监测的路由度量机制

多接口多信道无线mesh网中,提出了一种基于信号干扰监测的路由度量机制(ISB)。现有的路由度量机制如WCETT、iAWARE等均存在各自的不足。通过对iAWARE深入分析,发现其并不能正确地反映背景噪声这一重要因素。为此改进了该度量机制,使其更加正确地反映背景噪声,并且具有了等分性,即可以在路由协议中使用如Bellman-Ford或Dijkstra路径计算方法。理论分析和网络仿真表明,新度量机制下的网络性能如网络吞吐量和端到端延迟均优于HopCount、ETT、WCETT和iAWARE。

秘密共享体制的博弈论分析

本文提出理性第三方的概念,在秘密共享中任何理性的局中人都可以充当"可信中心"来分发秘密信息,这样使秘密共享体制更具有普适性.基于博弈论分析秘密分发协议,它被形式化为n个二人博弈.证明在这些博弈中,理性秘密分发者总是选择欺骗各局中人以获得更大的收益,同时提出解决该问题的理性秘密分发机制.最后,基于健忘传输协议提出秘密重构机制,有效解决秘密重构中各局中人的不合作问题.

群组通信的通用可组合机制

在通用可组合框架下研究群组通信问题.首先,作者在UC框架下分别提出群组通信模型的理想函数FSAGCOM、基于身份签密模型的理想函数!IDSC和群密钥分发模型的理想函数FGKD.其次,构造了UC安全的基于身份签密协议πIDSC,同时,证明了基于身份的签密协议πIDSC安全实现理想函数FIDSC当且仅当相应的基于身份的签密协议IDSC是安全的.最后,利用基于身份的签密协议πIDSC,提出了一种群组通信机制πSAGCOM,该机制在(FIDSC,FGKD)-混合模型下能安全实现群组通信的理想函数FSAGCOM.

基于位置密钥交换的UC安全模型

基于位置密码学的目标是将参与方的物理位置信息作为唯一的凭证来实现某些密码学任务,如基于位置的加密.可证安全的基于位置密钥交换协议应满足对于任意位置的证明者,在基于位置密钥交换协议后,证明者和验证者之间能够协商一个共享密钥.并且,对于任意多个共谋敌手而言,该共享密钥与随机数是不可区分的.研究了基于位置密码学中密钥交换的可证明安全问题.在通用可组合安全框架下,提出了基于位置密钥交换的可证安全模型.根据基于位置密钥交换协议的需求,设计了基于位置密钥交换的理想函数.对于任意多个共谋敌手而言,该理想函数生成的共享密钥与随机数是不可区分的.同时,作为基于位置密码学的一种前提假设,设计了有界检索模型(bounded retrieval model,BRM)的理想函数.此外,以1-维空间的基于位置密钥交换为例,证明了该协议在BRM模型下能够实现基于位置密钥交换的理想函数.

可证明安全的无双线性对无证书可信接入认证协议

提出一种无双线性对无证书的WLAN可信接入认证协议CTAPwoP.该协议以可信网络连接架构的基本思想为基础,将平台身份认证和平台完整性校验与用户身份认证过程巧妙结合,使得新协议仅需3轮交互就能实现站点(station,STA)与接入点(access point,AP)之间的双向身份认证和单播会话密钥的协商,同时实现AS对STA的平台身份认证和平台完整性校验.为进一步提高性能,该协议利用椭圆曲线上的点乘运算替换了传统无证书公钥密码体制中复杂的双线性对运算.安全性分析表明,该协议在高安全强度的eCK(extended Canetti-Krawczyk)模型下是安全的;性能分析表明:与IEEE802.11i的接入认证方案相比,该协议在计算开销和通信负载方面性能优势明显.

列车动力学模型时变环境参数自适应辨识

考虑列车制动性能与制动距离对列车安全的重要影响,分析了列车运行的动力学特性,构建了列车离散化制动模型,并针对影响列车制动性能的关键参数—钢轨粘着系数难以直接观测、随钢轨环境变化的特点,提出基于滑动窗口与最大期望理论的轮轨粘着系数在线辨识算法.首先,依据数据特征确定滑动窗口位置与窗口尺寸;然后,构造列车动力学模型参数的条件数学期望,并结合粒子滤波与粒子平滑算法以及贝叶斯理论,估计预设模型参数下的列车运行状态;在此基础上,分析粘着系数的后验概率,并极大化条件数学期望对模型参数预设进行优化更新,进而实现模型真实参数的逐步逼近.最后,考虑雪地、隧道等场景下的粘着系数变化,对本文方法进行了仿真验证,并数值分析了粘着系数对制动距离的影响.仿真结果表明本文算法可快速、准确地对粘着系数进行实时辨识,掌握轮轨间实时粘着状态.

基于FastDTW的道岔故障智能诊断方法

道岔控制列车的行驶方向,是轨道交通系统的关键设备.文中采用ZD7型号道岔转辙机动作电流数据,提出基于快速动态时间规整算法(FastDTW)的道岔故障智能诊断方法.根据原始电流曲线特性将曲线分段处理,通过FastDTW计算待诊断电流曲线与模板电流曲线的扭曲路径距离,根据动态确定的最优阈值诊断故障.实验表明,该方法可适用于单动、双动型号道岔故障诊断问题,仅需200条道岔动作电流历史数据.该方法诊断准确率较高,时间较短,也适用于准确性、实时性要求较高的新型列控系统.

一种面向无向加权图的子图查询方法

随着图结构的大规模应用,图数据库上的查询已经成为图挖掘的研究热点。针对无向加权图,本文提出一种基于最短权值路径和拉普拉斯图谱的子图查询方法PSQuery。首先,PSQuery方法选取可表示数据图的高效特征属性;接着,对提取的特征属性按照哈希映射进行编码,将特征编码组合生成节点编码和图编码,并且基于图编码构建索引树;最后,通过实现过滤验证框架得到结果集:按照提取特征的嵌套性质进行过滤生成候选集,再根据VF2算法进行验证得到最终的超图集合。实验结果表明,提出的方法加速了无向加权图数据库上的子图查询过程,提高了查询效率。

螺杆钻具用瓣式万向轴设计校核及疲劳寿命分析

螺杆钻具已广泛应用于油田生产,作为螺杆钻具中传递动力的万向轴容易发生失效,其寿命关系到万向轴总成和螺杆钻具的整体工作寿命。本文设计了5LZ120型螺杆钻具用花瓣式万向轴,并基于Workbench软件对万向轴瓣齿进行了静强度校核以及疲劳寿命计算,给出了完整的设计校核方案。论文提出了万向轴交变应力载荷加载次数的计算方法,文中实例设计寿命为0.65×10~7次;对该型万向轴进行了静强度校核,最大应力小于材料屈服强度;交变载荷的重复加载往往引起万向轴的疲劳失效,对万向轴在相应载荷下进行了疲劳寿命计算,疲劳寿命为10~7次,大于设计寿命,同时损伤值为0.65且小于1,安全系数大于1,说明万向轴在该设计寿命下不会发生疲劳破坏,是安全的。

吴起地区长2+3油藏成藏规律研究及有利区筛选

本文通过对吴起地区长2+3油藏的沉积环境、储层特征等因素进行了研究,同时结合试油试采及开发动态资料,分析总结了长2、长3油气成藏富集规律;研究表明长2、长3油藏主要为三角洲平原亚相,发育分流河道和分流间湾微相,油藏类型主要为岩性-构造油藏、岩性油藏,储集层砂岩类型以长石砂岩为主,储层物性相对较好;最终根据研究成果优选有利建产区,为后期增储建产提供指导意见。

高速列车疫情风险评估与主动防护策略

考虑到列车密闭车厢内传染病的危害性,研究了车厢内病毒的空间分布特性;结合乘客间距离相关性分析结果,构建了乘客感染预测模型,对车厢内存在多感染者情况下每个乘客感染病毒的风险进行了评估;为降低乘客乘车感染风险,制定了列车乘客主动防护策略,提出基于贪婪算法和变邻域局部搜索算法的混合启发式算法,对车厢乘客布座问题进行优化求解;通过基于距离的贪婪算法,将列车固定坐标的乘客布座问题转换为最多乘客数最少病毒重叠区问题,得到座位可行解,并汇总各可行解得到可行域,再基于变邻域的局部搜索算法改进座位可行解,得到最优乘客布座方案。研究结果表明:本文建立的感染概率评估模型可有效预测乘客感染病毒的风险,结合基于混合启发式算法的主动防护措施可有效降低乘客乘车的感染风险;针对短途旅客,随着乘车人数和车厢内感染者的增加,高风险感染者由1人增加至7人,中风险感染者由0人增加至3人,低风险感染者由47人增加至83人;相较于无序就坐,采用本文制定的布座策略可消除乘客感染风险。

长庆油田井下作业修井技术现状及工艺优化

本文将以长庆油田作为切入点,简要概述长庆油田井下作业修井技术的现状及遇到的问题,对新工艺进行深入探究,提出进一步优化和改良新工艺,进而促进我国石油产业的全面发展。

采油作业区设备管理工作的几点思考

油田设备与地质、工艺是油田生产建设的三大技术支撑,油田生产设备具有种类多、数量大、分布广、工况恶劣、装机功率大等特点,这给设备现场管理工作带来了很大的难度和挑战。笔者针对作业区设备管理的特点和需求,围绕TnPM、工艺匹配、节能、创新等方面提出现场管理中的几点思考,并在实际管理中取得了较好的效果。

降低油井维护性作业频次

随着油田开发时间的延长,油井作业频次逐年上升、检泵周期持续下降,井下作业费用在作业区发生的费用中占比越来越高。为适应提质增效、节约费用的要求,有效降低油井作业频次尤为重要。本文对刘峁塬作业区油井上修原因进行了统计,分析维护频次逐年增加的原因,并提出了相对应的治理措施,最终实现降低油井维护作业频次、延长检泵周期、减少井下作业费用的目的。

G271区长X油藏微球调驱技术体系优化及效果分析

姬塬油田G271区长X油藏2010～2011年规模建产,为超低渗透油藏,采用菱形反九点井网超前注水开发,注水后高低渗透区的吸水指数差异大,注入水很容易沿高渗带突进,导致沿裂缝线方向上的采油井过早水淹,而中低渗透区油层的动用程度差。实施剖面治理,封堵裂缝等高渗通道,提高水驱效率是油藏持续稳产的关键。聚合物微球技术具有注得进、堵得住、能移动、再次封堵的特性,2015年开始在G271区开展聚合物微球试验,扩大波及体积,提高采收率。。