熵权法并联组合建模在径流预测中的应用

针对径流预报的具体特征和相关问题,建立了多元时变灰色预测模型,并基于信息熵原理,用熵权法将多元时变灰色预测模型、非时变的免疫神经网络模型、最小二乘支持向量机模型三者进行并联组合集成建模,以充分发挥多种模型各自优点且相互补充,并将此组合模型应用于新疆伊犁河雅马渡水文站的年径流预测。结果表明,与三个单项模型的预测结果相比,并联组合预测模型更合理、普适和可靠。

基于语音识别技术的门禁系统的研究

通过对语音识别原理的系统分析,结合特定人语音识别的具体情况,研究了基于线性预测编码(LPC)的递推来推求倒谱编码(CC)基于滤波理论的基音周期确定算法,并将其结合起来,应用凌阳SPCE061A单片机,从硬件、软件、算法优化等方面实现了基于语音识别门禁系统的总体设计,在凌阳μ’nSPIDE平台上完成了原型系统的开发,并从应用的角度阐明了本系统理论上的合理性与鲁棒性。

基于USB接口的水文流速数据采集系统研究

本文从系统硬件选择、硬件结构,以及包括固件、驱动程序和应用程序的设计等关键理论技术的分析,研究基于USB接口水文流速数据采集系统的设计。所完成的系统已经成功地用于长江流域水生生态环境监测等数据采集的实际科学研究应用领域,为与水生生态环境水文流速数据的实时采集、处理、分析提供新的思路。

浅水湖泊群连通与调水的二维水动力-水质耦合模型研究

将湖泊群连通并进行引清调水的水环境污染治理模式在浅水湖泊分布比较集中的地区逐渐受到人们的关注。为了探究独立湖泊群相互连通引水后各湖区的水动力水质变化情况,以武汉大东湖生态水网工程的建设为背景,建立了湖泊群二维水动力-水质耦合模型。采用适合复杂边界的非结构化网格,考虑湖底地形和气候条件,考虑污染物的输入、迁移和转化,以及蓝藻等浮游生物的生长条件,分别利用东湖2006年6月和2007年6月的野外数据对所建模型进行参数的率定和校核,并利用2012年6月实测数据对3种引水方案与3种连通模式组合情况下湖泊群的BOD5,TP,TN以及Chl-a等生化指标的变化情况进行模拟,对稳定运行30 d后的模拟结果进行比较分析。结果表明:引水工程中,对于水域面积较大的湖泊,风力作用依旧是影响流场的主要因素;同样的引水流量下,不同的调水方案对水质改善结果有较大差别;湖泊群中隔堤的存在会给湖泊污染治理带来困难,而在湖泊群中适当区域设置生态小岛对水质变化过程影响微弱。

基于灰云白化权函数的洪水灾害综合等级评估

将表示信息模糊性和随机性的定性、定量转换的云模型引入灰色白化权函数的表达,对传统白化权函数进行改进,建立了基于灰色云模型的白化权函数,用灰云聚类模型对洪水灾害损失进行等级评估,以弥补常用方法的不足。最后选取1989-1990年间我国部分省市发生的45个洪水灾害的灾情案例作为评估实例,选取房屋倒塌数量、受灾面积、伤亡人数和直接经济损失4个评估指标,对所有样本进行灰云聚类,得到了灾情评估结果,证实了该方法的可行性。

面向智慧水务的城市河道水质实时监测系统

针对城市河道水质监测技术现状,建立了一种面向智慧水务的城市河道水质实时监测系统,以自主研发的SFM600WS浮标水质分析仪自动、连续、准确地监测所研究河道水体水质多参数,以专门的无线数据传输模块实现所采集数据的稳定、远程自动传输,在所建立的流式大数据平台上实现高效率的水质数据查询和特征提取。同时,构建了通用的水动力水质耦合模型接口,用来模拟所研究河道整体的污染物分布状况。实际应用结果表明,该系统可达到实时、全面监测整个河道水质的目的,实现了智慧水务中水务事件的智慧感知。

混沌粒子群微分进化算法及其在水库发电优化调度中的应用

粒子群优化算法(PSO)与微分进化算法(DE)都是有效的基于群体智能的全局优化算法,但它们都容易过早收敛,陷入局部最优。针对以上问题,提出了混沌粒子群微分进化算法(CPSO-DE),该算法引入可变的惯性权重和学习因子,以基于logical映射的混沌序列代替标准PSO中的随机序列来对粒子群进行初始化,同时将微分进化算法(DE)中的变异、交叉和选择思想引入标准PSO算法中,改变标准PSO算法单一的进化策略,在全局范围内搜索最优解。作为实证的需要,通过对水库优化调度所存在问题的分析,建立了基于CPSO-DE算法的水库优化调度数学模型与求解算法,并以某水库实际运行数据进行计算,结果表明CPSO-DE算法具有较好的全局最优解,验证了CPSO-DE算法的可行性与健壮性。

并联组合建模在径流预测中的应用

针对径流预报的具体特征和相关问题,本文首先建立多元时变灰色预测模型,在分析多元时变灰色预测模型、非时变的免疫神经网络模型、最小二乘支持向量机模型在径流预报中应用的优势和不足的基础上,讨论并联组合预测建模的实用意义,并基于提高样本数据的精度将三者进行并联组合集成建模,充分发挥多种模型各自优点且相互补充。最后以新疆伊犁河雅马渡水文站的年径流预测为例,对该站年径流量进行并联组合预测建模,通过与三个单项模型的预测结果的比较分析,证实了本文所提出的组合预测的合理性、普适性和可靠性。

塔带机起重臂结构静力学及模态分析

以塔带机的重要结构件起重臂为例,采用多体系统动力学简化原理建立相应的有限元计算模型,校核分析了三种典型工况下起重臂刚度,并基于结构模态分析理论,采用分块兰索斯算法提取起重臂前6阶模态,获得了其共振频率及振型。研究结果对认识起重臂架结构特性、改进和提高臂架的稳定性设计及设备的高效、安全运行提供了理论依据。

基于多智能体的梯级水电联合运行决策支持系统

以复杂系统自组织理论与multiagent分布式建模技术为基础,通过对流域梯级水电联合运行与调度过程的自组织行为特征的分析,建立基于multiagent理论的决策模型,实时采集流域的水情、雨情、工情、电情(如各电站机组出力、负荷分配、运行方式、全厂功率总和等),模拟仿真流域梯级水电联合运行与调度的决策过程,合理进行流域梯级水能的综合利用和发电生产以及跨流域补偿联合运行与调度,实现流域梯级水电联合运行与调度重大决策的动态预演,为梯级水电联合运行提供经济、高效、实时的决策支持。

塔带机虚拟样机系统建模仿真及参数校核

针对塔带机在在大型水利工程施工过程中参数复杂且不易确定的问题,基于分析塔带机系统各部件模型参数,建立了塔带机虚拟样机系统,仿真大型水利工程施工现场塔带机运行情况,提出了适合工程实际应用的分析测试与校核方法,并分析试验结果,获得了符合稳定计算要求的塔带机系统模型参数。结果表明,该方法可准确模拟塔带机真实工况,为塔带机系统稳定运行及维护提供了准确的计算依据。

基于自适应阈值的红外图像增强

针对红外图像"高背景、低反差"的特点,在传统的分段线性变换的基础上,提出了一种自适应的算法。通过对原始图像的直方图统计得到该图像的背景阈值,再通过对原始图像上目标区域的灰度估算得到该图像的目标阈值,由此将图像分解成背景、目标和不感兴趣的区域三部分,然后通过分段线形变换将背景和不感兴趣的区域进行灰度压缩,同时将目标区域进行灰度拉伸,从而达到有效的抑制背景、增强目标的目的。通过实验结果比较,该算法无论在阈值的自适应方面或者是图像增强的效果,都优于传统的直方图均衡和双直方图均衡算法。

DirectShow在高精度图像测量中的应用研究

伴随着计算机技术的不断进步,基于CCD图像传感器的图像测量通过不断提高采集设备的性能来增强图像测量的精度,图像采集环节在这种非接触测量方法中显得尤为重要。就多媒体开发技术DirectShow在工程实践中的应用进行了探讨,从应用系统的构架等方面分析了其在高精度图像测量中的优点和不足,并对相应的问题提出了解决思路和方法,最后通过对一特定波长光斑图像测量系统的设计与开发,从实证的角度显示了所研究的理论与方法的可行性与先进性。

基于综合生态指标的水电站运行仿真

针对环境保护和能源开发之间的矛盾,在分析水电能源系统生态环境的基础上,基于综合指数法思想,建立了动植物生态用水、工农业生活用水、污染净化用水等生态指标,配合水电站发电、灌溉、防洪效益要求,建立了水电能源生态系统的模型,并分别研究了在非固定生态指标和固定生态指标的条件下,水电站的运行状况。仿真结果表明,在非固定指标状况下运行时,10~20 s由于水位降低和一定的波动导致指标的下降和波动;20~30 s水量较多,对生态环境有利,指标接近1;30~40 s小旱,但是由于配水比较合理,指标也接近1;40~50 s大旱期间,生态水量不足,指标最低为0.5。在固定生态指标状况下运行时,生态指标固定为1、0.95、1、1、0.7、1对应6个阶段,输出结果与预期数据基本一致。综合指数思想在建模仿真中的应用是科学、合理并且可行的。同时,所建立仿真模型对解决水电站的经济运行和环境保护之间矛盾的具有重要的理论与实践双重意义。

基于模糊多属性决策的高混凝土坝浇筑方案优选

高混凝土坝施工中不同的浇筑方案在保证施工进度和质量的可靠性、施工组织难度、施工成本等方面的差异较大,如何确定最优浇筑方案,保证施工进度和质量,并使技术经济综合指标最优,是水电工程设计施工部门迫切需要解决的难题。针对这一问题,利用高混凝土坝施工过程计算机仿真所得到的参数构建了高混凝土坝施工方案优选评判指标体系,而后采用模糊多属性决策理论对指标属性值进行了量化,基于互补两两比较赋权法确定了指标体系中各层的权值,最后结合实例对两个高混凝土坝各自的多个可选浇筑方案进行了排序,证明了所提方法的实用、有效和易操作性。

三峡工程对长江中下游生态环境的影响

根据确定的三峡工程对长江中下游生态环境的影响要素,运用解释结构模型法(ISM方法)分析了各影响要素及其相互间的关系,建立了五层递阶结构解释模型,进而确定了三峡工程对长江中下游生态环境的主要影响因素,为实现三峡生态调度、保护长江中下游生态环境提供了科学依据。

串口通信技术在激光光斑测量中的应用

通过对串口通信技术的系统分析,结合具体的应用情况,研究串口通信技术在硬件通信中的应用。并与激光光斑图像测量系统结合起来,设计测量系统程序开发流程及硬件通信模块,在VC++6.0平台上完成通信模块的开发。

向家坝二期工程施工机械配套优选仿真研究

向家坝水电站二期工程大坝混凝土浇筑施工工期紧、工程量大、施工强度高。大坝浇筑采用多种施工机械组合施工方案,施工机械配套选择直接影响甚至决定工程的施工进度、质量与经济指标。采用计算机仿真方法,从施工工期、施工强度、机械设备利用率等方面,比较分析了向家坝大坝施工中塔带机和缆机结合的几种混凝土浇筑方案,论证了二期大坝采用3台塔带机和3台平移式缆机为主要浇筑手段,辅以部分门塔机补充浇筑方案的合理性。

随机微分方程的无限时间跟踪

研究一类随机微分方程无限时间的跟踪性.首先给出了Ito型随机微分方程在均方意义下无限时间(ω,δ)-伪轨与无限时间(ω,ε)-跟踪的定义,其次证明了一个修正的Schauder不动点定理,最后用Malliavin导数证明了Ito随机微分方程的无限时间跟踪的存在性定理.推广确定的微分方程的跟踪性到随机情形,结论表明:在由Ito随机微分方程生成的随机动力系统中,依然存在无限时间的跟踪.

网络图上分析系统结构评价模型

从系统能量流动、物质循环的角度结合生态效益、经济效益、社会效益的整体考虑,依据系统科学能量分析的一般原理,采用回路跟踪法,建立了系统网络图上分析结构评价模型.该方法避免了常用系统能量分析法中计算的繁琐性.具有简单实用,直接可行等优点,并给出了该方法在南京古泉村生态试验场系统结构评价中的一个应用.