高压电力电缆终端局部放电在线监测方法仿真

随着电力传输技术的快速发展,高压电力电缆的应用日益普遍,对高压电力电缆终端的局部放电行为进行在线监测的需求也逐步增长。为了解决当前监测算法实效性差、准确率低等问题,提出了一种基于条件生成网络的灰度判别在线监测算法。算法首先通过红外相机对电力电缆终端进行特征采集,采集的灰度照片再使用均值化的方法进行背景去噪;然后再基于k-Means算法进行局部放电部位定位,确定电缆终端是否有放电现象;最后使用条件生成网络对放电判断步骤进行优化,并采用温差判别法判断放电程度,从而提升放电监测的准确率。实验结果表明,所提算法在局部放电监测方面准确率提升了5%,提高了监测的精确度,减小了由于局部放电对电力传输的危害。

基于数字孪生的配电网过载风险评估优化仿真

随着配电网技术的快速发展,电力传输的压力逐渐增加,检修工作人员对配电网进行过载风险评估的需求也日益提升。为解决当前风险评估算法准确率低、时效性差等问题,提出基于数字孪生的配电网综合过载风险评估算法。算法首先使用数字孪生技术构建配电网过载风险评估体系,将电网实体与虚拟平台进行实时同步,提高监控与操作的时效性;然后采用马尔科夫算法计算过载风险概率,将配电网各部分风险进行加权求和,并利用蒙特卡洛算法评估综合风险指标;最后将过载风险与综合风险进行过载风险态势表征,提高配电网过载风险评估的准确能力。实验结果表明,较其它基线模型相比,在风险评估方面,新构建的模型其性能提升了4.28%,有效地提高了配电网过载风险评估的准确率,提高了配电网的安全性。电网实体与虚拟平台的结合提高了工作人员配置电网的时效性。

基于混沌搜索的组合输变电设备过热检测仿真

输变电设备组经常处于发热状态会严重影响其生命周期,针对组合输变电设备发热检测准确性低下的问题,提出一种基于Tent混沌映射与种群演化相结合的参数优化算法,在SVM的基础上构建出MPTTE目标检测模型与CPTTE过热检测模型。首先通过图像灰度化、插值化与均值化处理,降低环境温度噪声与环境背景噪声;接着采用R-CNN算法对MPTTE类进行初识别,同时通过构建能量函数提取目标热特征,并将MPTTE数据集划分成训练集与测试集;然后利用Tent混沌映射算法提高种群演化算法后续参数寻优能力,对SVM的gamma和C参数进行最优解探寻,构建出SVM-MPTTE目标检测模型;最后采用Pearson相关系数分析与均值漂移聚类算法对MPTTE过热目标进行定位,构建出CPTTE过热检测模型。消融仿真结果表明,采用不同优化算法叠加后,MPTTE目标检测模型与CPTTE过热检测模型均产生了正向优化效果。对比仿真结果表明,所提构建的模型较其它三类基线算法相比,模型的综合性能提升了1.03%,且具有最高的精确性。本文提出的算法在设备发热检测上具有较高的精确度与稳定度。

金塔沙地不同人工林下草本植物多样性与土壤性质的关系

为深入认识人工林林下植物多样性与土壤性质的关系,本文以胡杨(Populus euphratica)、柽柳(Tamarix chinensis)、沙枣(Elaeagnus angustifolia)、沙枣-柽柳和胡杨-柽柳等林地为对象,以自然恢复林为对照,采用样地法研究不同林地林下植物多样性与土壤性质的关系。结果表明:人工林林地内共发现植物18种,隶属6科16属;且较对照样地多样性指数增加109%~213%,丰富度指数增加10%~66%。与对照样地相比,人工胡杨-柽柳林林下土壤含水量和有机碳含量显著增加,分别增加47%和266%;结合物种多样性与土壤因子的相关性及PCA分析表明,土壤含水量、pH值、电导率与植物多样性关系最为密切,且在两个成分中均为主要决定因子。初步研究结论认为:在人工林的营造下,土壤含水量及电导率的变化是影响林下植物多样性变化的主导因子之一。研究结果对提高人工林下植物多样性以及林地管理具有积极意义。

中巴经济走廊地质灾害研究进展与展望

中巴经济走廊(CPEC)是连接中国与南亚、西亚的重要通道.CPEC北部大部为青藏高原、帕米尔高原山区,具有独特复杂的地质结构、活跃的构造运动、多样的地形地貌、多变的环境气候背景.CPEC内滑坡、泥石流及冰川跃动等相关灾害多发,影响着CPEC的安全建设和运营,面临巨大风险和挑战,地质灾害亦给当地社会和人民带来巨大损失.本研究系统总结了CPEC滑坡、泥石流及冰川相关灾害识别编目及成因、地质灾害评价、灾害防治与减轻等方面研究现状.针对当前研究存在的5点不足:孕灾背景研究较为薄弱、灾害早期识别有待进一步加强、灾害特征与机制揭示不够深入、灾害评价及方法有待发展、地质灾害综合防治有待提升等,提出相应建议.提出三方面展望:开展CPEC环境地质普查、地质灾害详查,建立完备的地质灾害本底数据;促进建立适于CPEC的地质灾害空天地联合监测识别技术体系,促进卫星数据共享体系升级;开展系统全面的地质灾害防治、风险评价、减灾与灾后恢复研究等.

冷喷涂Fe基非晶涂层颗粒沉积行为数值模拟

冷喷涂工艺是近年来快速发展起来的新型表面喷涂工艺,冷喷涂很好地解决热喷涂存在的一些弊端。有关研究影响冷喷涂效果的文章有很多,但大多都是仿真模拟研究单粒子沉积行为影响因素,对于多粒子的研究极少。本文主要仿真多粒子以不同速度、粒径大小、粒子间距对沉积行为影响。

泥石流堆积区粒度分布特征

为研究泥石流堆积区单期和多期粒度分布及其关系,通过现场调查和颗粒分析试验,采用统计法分析泥石流堆积区形态特征、平面和垂向粒度分布特征。结果表明:泥石流堆积区呈中间高两侧低,横轴与纵轴长度基本一致;平面上纵向从沟口到堆积扇前缘粒径逐渐增大,曲线范围峰值粒径百分含量中轴线最大,向两侧逐渐减小,中轴线粒径集中性强;平面上横向从沟口到堆积扇前缘粒径呈增大的趋势,曲线范围峰值逐渐变大,曲线范围峰值粒径百分含量逐渐增加,堆积区中部粒径集中性强;垂向上自上而下厚度逐渐增大,粒径曲线范围峰值主要为10~20 mm,具有较好的集中性。研究成果可为泥石流形成机理研究和泥石流防治规划等提供参考。

泥石流拦挡坝总坝高设定及坝后淤积计算

泥石流沟道治理中拦挡坝总坝高的设定和坝后淤积率的计算涉及治理工程的安全和经济效益,是一个无法回避的难点。以武都区已治理的23条沟道(共布设112道拦挡坝)作为研究对象进行比较分析,采用直线相关的回归方程对经验公式进行优化。结果表明:泥石流沟道运行9~11 a后,武都区43%的泥石流治理沟道总库容淤积和单坝淤积不足50%,属于过度治理;优化后的拦挡坝总高度计算公式既考虑了泥石流沟道治理的安全,又考虑了治理效益的最大化,更符合设计要求;推导的坝后回淤比降计算公式与原沟床建立了线性关系,便于设计人员应用,其计算结果约为治理前沟床比降的0.49~0.61倍,在前人研究的区间内,具有科学性和实用性。以上研究为武都区泥石流拦挡坝设计、创新及管理提供了可靠依据。

中巴公路(国内段)泥石流演化的非线性特征与灾害放大效应

通过遥感解译和现场调查结合的手段,按照计算的沟壑密度统计,分析中巴公路沿线泥石流沟蚀作用的强度和特点,采用分形理论法分析泥石流流域形态演化的非线性特征.结果表明,中巴公路沿线52.4%的泥石流沟道发生沟蚀作用的能力较强,固体物源主要受控于沟道滑塌体和冲积扇堆积物;按照分形理论结果,研究区泥石流沟道数分别与流域面积、主沟道长度、主沟道比降、流域高差及岸坡平均坡度间的分形维数值依次为0.432、0.794、0.813、0.667和0.697,对泥石流的启动、演变或控制所起的作用由大到小依次为流域面积、流域高差、岸坡平均坡度、主沟道长度和主沟道比降;一旦流域水流较大,会促发相邻的冲积扇同时启动,泥石流能量和淹没范围会快速剧增,放大其破坏效应,即小流域、小规模泥石流也可能存在大隐患.

祁连山地区近60年气温时空变化特征

全球气候变暖正改变着全球水汽,进而深刻影响人类的生存与发展。祁连山是中国西部重要的生态安全屏障和生物多样性保护区域,也是地质灾害的多发区。因此,为了明确祁连山地区气温的时空变化特征,针对祁连山及其周边地区21个气象站点的1960—2019年的气温数据,利用Anusplin气温插值法对祁连山区域的气温进行插值,并借助滑动平均方法、一元线性回归分析、累计距平法等对祁连山地区的气温变化进行详细分析。结果表明:祁连山地区年及四季平均气温呈波动式变化,但总体变暖趋势明显,年均气温倾向率为0.319℃/a;各季节气温变化差异明显,其中冬季气温转暖较早,且升温趋势高于其他季节,升温贡献率最大;气温增温幅度自东南向西北呈逐渐增加的趋势。研究结果可为祁连山地区的生态保护和地质灾害的防治提供一定的理论支撑。

红细胞分布宽度和左心房容积指数与非瓣膜性心房颤动的关系

目的:探讨红细胞分布宽度(RDW)和左心房容积(LAV)指数(LAVI)与心房颤动(AF)间的关系,筛选早期预测AF的指标。方法:108例非瓣膜性阵发性AF的患者为AF组和84例无AF患者为对照组,两组均进行体格检查和超声心动图影像学检查,全血细胞计数分析了RBC、RDW、中性粒细胞、中性粒细胞/淋巴细胞比值(NLR)及平均红细胞体积。比较两组人口学资料和超声心动图的资料。结果:AF组LAV、LAVI、RDW和hs-CRP均显著高于对照组(P<0.05)。两组NLR比较无明显差异(P>0.05)。多元Logistic回归分析显示:升高的LAVI、RDW和hs-CRP是非瓣膜性AF发生的独立预测因子。结论:升高的RDW水平和升高的LAVI可能是独立的非瓣膜性AF发生的预测危险因素。

工程建设对地质公园的影响评价方法研究

地质公园是地质遗迹保护与开发的有效载体。为了客观、真实、有效地评价工程建设对地质公园的影响,以崆峒山国家地质公园为例,通过层次分析、专家打分法并辅以定性分析综合评价了崆峒山文化、自然遗产保护工程、景区扩容开发、核心景区提升以及社区发展五大类工程建设对地质公园的影响程度,评价面积2.89 km 2。结果表明:工程建设对其影响程度总体为轻微-较轻,评价结果符合实际。可见该方法具有推广应用价值,可为类似地质公园的管理、评价提供参考。

基于深度学习的输电线路绝缘子缺陷识别

传统的绝缘子缺陷识别为人工识别,效率低下,成本较高。为此,提出一种绝缘子缺陷自动识别方法。首先,采用随机森林分类法进行图像分割,实现绝缘子的目标识别;然后,采用卷积神经网络的方法实现绝缘子正常和缺陷状态的分类;最后,使用Faster R-CNN分类器实现自爆缺陷的定位。以无人机拍摄的大量绝缘子图片作为试验数据进行验证,结果表明,该方法可高效识别出绝缘子缺陷,识别率达到91.0%。研究结果可为输电线路绝缘子缺陷识别提供参考。

基于主动探测技术的输电线路驱鸟策略研究

为解决鸟害引起的输配电线路故障,通过总结鸟害故障机理,分析鸟害事故较严重的华北地区鸟害的时间规律,提出了基于光电探测技术、激光立体扫描和能源优化设计的驱鸟策略。研究表明,鸟害故障一般发生在春秋两季,且06:00~08:00时间段故障率较高;光电探测技术可探测与探测平面成60°范围内的飞鸟;激光器可实现上下左右10°范围内立体式驱鸟,覆盖范围广;驱鸟策略采用定扫模式和巡航模式,系统综合功耗优化至38AH,鸟害故障率降低了60%。研究结果为输配电线路鸟害故障治理提供了参考。

基于多尺度特征融合Faster R-CNN的绝缘子自爆缺陷研究

随着无人机巡检技术的发展,无人机拍摄的绝缘子图片数量呈指数增长,亟需一种高效的缺陷识别方法,为此提出一种改进后的深度学习方法。首先,采用多尺度特征融合方法改进传统的Faster R-CNN方法,实现绝缘子小目标的精准识别;然后,结合图像处理方法实现自爆绝缘子的识别和定位;最后,以某500kV输电线路采集的大量绝缘子图片作为数据集对方法进行验证。结果表明,所提方法适用于不同排列方式下的绝缘子缺陷检测,绝缘子自爆缺陷检测准确率为91.3%,检测效率较高。结果可为无人机巡检提供一定的技术支撑。

基于卷积神经网络模型的区域滑坡敏感性评价——以川藏铁路沿线为例

在遥感解译、野外调查及前人研究的基础上,基于共线性诊断与极端随机数算法对13个影响因子的相关性和重要性进行评估,运用一维卷积神经网络构建川藏铁路沿线滑坡敏感性评价模型,使用受试者工作特征(ROC)曲线进行精度验证.结果表明,影响该区滑坡发育的主控因子为距河流距离、道路与断层的距离以及岩性,敏感性极低、低、中、高、极高的面积分别占总面积的66.30%、10.98%、7.55%、6.91%和8.26%.敏感性高的区域主要分布在河流、道路两侧和断层发育的区域;全线滑坡敏感性高低呈分段式分布,在山南-朗县段、波密-理塘段最为严重;一维卷积神经网络的ROC曲线下覆盖的面积为0.958,能有效地进行该区域的滑坡敏感性评价.

感应电流作用下海底电缆铜铠装层腐蚀规律研究

目的研究感应电流作用下的海底电缆铜铠装层在模拟海水环境中的腐蚀规律。方法通过浸泡实验,研究不同感应电流密度下铜铠装层随时间变化的腐蚀速率,然后通过扫描电镜观察铜铠装腐蚀后表面的形貌,通过X-射线衍射分析铜铠装腐蚀后的产物,最后通过交流阻抗法对腐蚀后铜铠装的表面双电层结构进行研究。结果在模拟海水环境中,感应电流的存在能够在一定程度上加速铜铠装的腐蚀。随着浸泡时间的延长,腐蚀速率呈先上升、后下降的趋势,并逐渐趋于稳定。在峰值情况下,腐蚀速率提升4~7倍;在稳定阶段,腐蚀速率提升3~5倍。随着感应电流密度的增大,铜铠装的腐蚀速率逐渐增加,并与感应电流密度呈非线性关系,经数据拟合,腐蚀速率与感应电流密度的0.5次方成正比关系。经X-射线衍射分析可知,铜铠装在模拟海水中的腐蚀产物主要是Cu_2O。结论感应电流引起的腐蚀速率约占其等效直流电流腐蚀速率的0.16%~2.03%。流经铜铠装上的感应电流大部分通过界面双电层电容的充放电不发生实质的腐蚀反应,小部分通过极化电阻发生腐蚀反应。

白龙江中上游地区泥石流危险性评价

根据白龙江中上游地区1008条泥石流沟的调查数据,结合试验分析,借助GIS分析功能,以沟道为评价单元,选取储量、地质类型、地质特征、沟口冲淤和破坏力5个要素层下的19个指标构建泥石流危险性评价体系.经过优化总结,使用均值和极值归一化原始数据,将关联法、专家评分法和综合评价法结合在同一个体系中,改善关联法的模糊性,同时集合客观主观的优势,得出一套评价体系.聚类分析综合值得出,文县的高危险、中高危险和中危险泥石流最多,宕昌县的高危险和中高危险泥石流较多;迭部县的中低危险泥石流最多;武都区和迭部县的低危险泥石流最多.要素层值分析得出,在高值泥石流沟道中,宕昌县的储量致险性最高;文县的地质类型、地质特征和沟口冲淤致险性最高;武都区的破坏力致险性最高.正态分布分析结果表明,储量和地质特征对泥石流的致险起主导作用.使用Moran’s I分析泥石流沟道间的关系表明,储量和沟口冲淤多数为高值与高值相邻,其综合致险性较高;地质类型和地质特征多半为高值和高值相邻、低值和低值相邻,其泥石流致险性两极化;破坏力多数为高值与高值相邻,容易诱发大型泥石流灾害.

不同类型拦挡坝拦蓄特征试验研究

由于陇南泥石流灾害破坏性强,拦挡坝拦蓄性能不清晰,因此通过无泄水涵洞拦挡坝、有泄水涵洞拦挡坝及不设拦挡坝的对比试验,模拟了泥石流发生后坝体的拦蓄性能和流体特征。通过试验获取了坝后淤积物体积函数模型,并讨论了拦挡坝振动加速度、冲击力和槽底不同位置处含水率变化情况。结果表明:加拦挡坝减弱了泥石流对试验槽壁和槽底的陶蚀振动,无泄水涵洞拦挡坝因坝体封闭,短期内淤积了大量泥石流,导致其对试验槽的振动小、流通间隙短,对坝前的冲击力整体减弱,水石分离变差;有泄水涵洞拦挡坝因涵洞的汇流、疏通作用,导致其对试验槽振动较大、流通间隙较长,其坝后淤积量为无泄水涵洞拦挡坝的1/3,且因涵洞的分流作用,使其对坝前冲击力整体增大。分析含水率数据得出,淤积区和未淤积区的分界处,其含水率较其他部位低。基于上述单拦挡坝的性质,再加之陇南多数拦挡坝已淤满,因此,构绘了多坡度新型拦挡坝,其主要特征为,在坝体的背面设置了不同坡度的冲击面,其很好地减弱了泥石流的冲击力,多坡度面分别为跌水区、缓坡区、大角区。

基于SEM图像的分形维数与泥岩颜色关系--以崆峒山国家地质公园白垩系斑马状泥岩为例

采集崆峒山白垩系斑马状泥岩样品,通过扫描电镜(SEM)结合Matlab软件处理技术和色差测量,得到了不同颜色泥岩样品的颗粒分布分形维数、表面灰度信息维数以及颜色参数值Lab。研究结果表明,赤灰与绿灰色为主的泥岩(取样剖面上部)的分形维数最小,灰绿色为主的泥岩(剖面中部)的分形维数最大;颜色越偏红、偏黄、偏亮,其分形维数越小;颜色量化值Lab与分形维数呈负相关。