海上风力发电机组单桩基础侧向位移估计研究

常规海上风力发电机组单桩基础侧向位移估计模型的构建多采用粒子群优化算法。但该算法无法准确计算出海水与单桩基础之间的耦合力,估计准确率较低。对此,提出海上风力发电机组单桩基础侧向位移估计研究。首先,根据海上风力发电机组与连接单桩基础的基本结构,将单桩基础结构进行断面划分,建立单桩基础结构动力学方程。然后,结合海水域、桩基区域和两者交界处这三个场域,求取海水与单桩基础之间的耦合力,并计算单桩基础的受力值。基于此,采用风力和海浪循环荷载作用下单桩基础的累积应变指数型经验式,构建单桩基础侧向位移估计模型。以某海域NREL 5 MW单桩基础海上风力发电机组为算例,对所提模型进行仿真对比试验。试验结果表明,所构建的模型具有更高的估计准确率,即准确率在98%以上。该模型能够更好地监测和评估海上风力发电机组的结构安全性,及时发现潜在的问题并进行修复或维护。

堆栈自编码器下机电故障信号多尺度滤波方法研究

煤矿机电故障信号组成成分较复杂,会导致煤矿机电故障诊断质量下降。对此,提出基于堆栈自编码器的煤矿机电故障信号多尺度滤波方法。首先,采用非线性时间序列以及相空间重构的方式构建煤矿机电故障函数并采集故障信号。其次,通过成本函数与稀疏约束相结合的方式设计堆栈自编码器,将采集到的故障信号输入堆栈自编码器,以实现故障信号分类。最后,以分类结果为基础,通过集合经验模态分解(EEMD)将故障非平稳信号转变为平稳信号,并采用多尺度滤波对故障信号展开寻优处理,以获取煤矿机电故障的多尺度调解信号,从而实现煤矿机电故障信号多尺度滤波。经试验验证,所提方法对故障信号进行多尺度滤波处理后,大多数频率成分得到了保留,同时滤除了不需要的频率成分。煤矿机电故障诊断准确率平均值为99.71%、诊断时间平均值为0.24 s。该方法能够实现准确、快速的煤矿机电故障诊断。

基于层次分析法的城市智慧交通管理系统综合评价

为进一步加快城市的现代化建设、促进智慧城市健康发展的问题,分析了互联网背景下的城市智慧交通系统的特征。首先,介绍了互联网背景下的城市发展和智慧交通的管理现状。其次,对智慧交通的评价理论和具体内容进行了详细说明。最后,基于智慧交通评价理论,采用发掘了层次分析法和模糊评价技术,设计了城市智慧交通评价模型及评价指标体系。以A市的交通数据为例展开实证分析。调查结果显示:智慧交通管理系统的评价指标分为4个二级指标和11个三级指标。其中:基础设施建设水平的整体得分较低,属于发展较差的指标;信息服务水平和交通管理水平的评价为中等偏上;道路安全状况水平较高,万车死亡率以及重大安全交通事故的数量维持在较低的水平,两者的指标评价得分均高于90分,说明道路安全状况发展良好。该研究为指挥交通提供了新的测试方法,并且通过研究建立了科学的智慧交通评价体系,为智慧城市的发展提供了参考。

WPDM中降低PAPR的联合算法研究

小波包分复用系统(WPDM)具有高数据传输率、高带宽利用率和强抗选择性衰落等特点,但其信号峰均功率比(PAPR)过高。针对这一问题,提出了一种基于小波包树形结构优选与峰值加窗限幅的降低PAPR的联合算法。通过对WPDM系统的分析可知,WPDM系统的峰均功率比与WPDM系统中小波包基函数的调制结构有关。首先,利用小波包调制独特的二叉树结构,改善小波包分复用系统性能,优选出具有最小干扰功率和误码率的调制树形结构,实现WPDM的优化。其次,利用改进的峰值加窗限幅法,抑制PAPR性能。仿真结果表明:改进后的算法提升了系统性能,且经小波包树形结构优选和峰值加窗限幅法改进的联合处理,在尽量不影响原系统误码性能的前提下,不仅减小了系统PAPR值,还降低了系统计算复杂度。

智能干选机在骆驼山洗煤厂应用研究

目前,洗煤厂选前预排矸系统仍较多采用人工手选。为解决人工手选存在的工人劳动强度大、工作环境差、矸石拣出率低、后续洗选成本高等问题,需采用高效的机械排矸设备代替人工手选。经过对国内外选煤设备使用现状的调查,以及对可用设备的技术、经济进行比较,决定采用国内近几年研发成功并推广应用的新型装备智能干选机(TDS)对人工手选进行改造。采集骆驼山洗煤厂煤样进行半工业试验,结果显示,该厂原煤经过TDS分选排矸效率高、分选精度高,且采用“X射线+电荷耦合器件(CCD)图像”双源识别比采用“X射线”单源识别的精度更高。改造应用研究包括确认原则工艺流程、主要工艺设备选型、改造布置等。通过改造应用研究,说明了TDS智能干选系统简洁,改造工程量小,方案实施可行。经过应用效益分析,TDS投用后可有效提高经济效益。

人工智能与雷达图相结合的配电网运维分析研究

随着我国配电网信息数据的不断增加,传统方法已经难以及时发现配电网运维中出现的问题。为了深入挖掘配电网运维相关数据,找出配电网运维过程中的隐含规律,进而提升我国配电网的运维水平,提出将大数据挖掘技术、人工智能与雷达图相结合,进行配电网运维的共性挖掘及定量评价。分析了K-means聚类分析法与雷达图,并创新性地引人数据密度思想,进行K-means聚类分析法的改进;并将其与雷达图结合,实现对配电网运维的分析。研究结果表明,改进后的综合评价法能够对配电网运维中的问题进行检测,还能够定量地对配电网运维情况进行可视化评价。该研究能为配电网运维相关风险管理的研究提供参考。

考虑安全和经济性的高速公路立体交叉变速车道设计

针对高速公路互通式立体交叉变速车道的设计问题,理论分析了汽车在加速、减速过程中所需变速车道长度的特征。对影响变速车道设计的各种因素进行综合考虑。基于变速车道相关的交通事故预测模型和成本模型,设计了安全和经济性均衡的高速公路互通式立体交叉变速车道。通过统计数据,对不同车道所设计的变速车道合理长度进行验证。验证结果表明,设计方案能够有效减少汽车在变速车道上的事故发生概率。该成果对相关领域的研究具有理论价值和实践指导意义。

块煤智能干选技术在新疆某选煤厂的应用研究

为解决新疆某选煤厂200 mm以上块煤人工手选工艺中存在的分选效率低、劳动强度大、工人工作环境差等问题,对块煤智能干选工艺的不同智能煤矸识别方法、智能分离方式、智能算法等进行了特点对比和试验研究。采用智能干选工艺代替现有人工手选工艺。智能干选工艺突破了传统智能干选上限,使物料的识别和执行粒度上限由300 mm提高到600 mm及以上,大大提高了分选效率,降低了工人劳动强度,改善了工作环境。阐述了新疆某选煤厂采用智能干选工艺代替现有手选工艺的具体改造方案。改造后方案和原有手选系统相比,多回收块精煤3.36万吨/年,节约了人工成本,提高了选煤厂智能化水平,创造了可观的社会和经济效益。智能干选工艺的成功应用,为选煤行业超大块煤干法分选、代替手选、动筛和浅槽排矸、块煤智能干选直接出产品等工艺需求提供了参考。

非安全级DCS控制柜I/O卡件供电及通信设计优化

由于分布式控制系统(DCS)卡件供电及通信方式配置不合理,存在单块输入/输出(I/O)卡件底座故障导致同一列下游卡件同时故障,进而导致机组非计划停堆或面临大瞬态的问题。创新性地对核电厂DCS控制柜I/O卡件供电及通信方式进行了研究。结合硬件属性,全面分析了当前设计下对后续机组安全、稳定运行产生的不利影响,并对同行核电厂不同DCS平台I/O卡件供电及通信设计开展调查。从可靠性和可维护性角度,针对性地提出优化方案,并成功对170台控制柜完成优化改造。该研究有效规避了机组商运后的大量技术改造和验证工作,提高了机组商运后运行的安全性、稳定性和经济性。

基于相邻帧差法的输电线路异物目标检测研究

针对输电线路异物目标检测时存在因目标区域阈值设定不准确导致准确率低的问题,提出一种基于相邻帧差法的输电线路异物目标检测方法。首先,针对输电线路异物提取问题进行分析。然后,以相邻帧差法为基础,采用仿射聚类算法进行优化聚类,从而实现实际目标像素的精确提取。最后,利用试验证明所提方法的先进性。试验结果表明,所提检测方法可使像素提取的准确率提升30%左右、异物识别的准确率提升23.48%。所提检测方法将相邻帧差法与仿射聚类法相结合,对输电线路电线周围异物目标特征提取过程进行创新,完成了异物目标的识别及检测。该研究提升了输电线路在线监测的有效性,为后续输电线路异物检测、异物预警提供了参考。

针对MR-OFDM波形的降峰均比机制研究

针对IEEE 802.15.4g标准的多速率多区域正交频分复用(MR-OFDM)波形,提出了一种通过对加扰种子优化选择来降低发送信号峰均比(PAPR)的机制。其充分利用了发送信号的帧格式,在业务负荷信号的产生过程中引入加扰种子的优化选择机制,从而改善了发射信号的PAPR性能。和传统降PAPR算法相比,新算法无需对标准内容进行任何变动,在发送端仅需少量修改现有信号处理流程,而在接收端则无需任何修改,从而实现对大量已部署产品的通信兼容。理论分析和仿真结果表明,优化算法不影响传输速率,且计算复杂度低,不同参数OFDM信号的互补累积分布函数在10^(-4)数值处减少了约2~2.6 dB,取得了较好的降峰均比值性能。另外,相关机制经过适当修改后可以应用于其他同类型的物联网OFDM通信标准中。