基于ISAM-Drsnet的故障识别模型及其应用

针对滚动轴承故障诊断时网络模型在复杂环境下有效特征提取困难,无法充分挖掘具有周期性的滚动轴承故障数据时序特征的问题,提出了一种基于改进条纹注意力机制与深度残差收缩网络的滚动轴承故障诊断模型(ISAM-Drsnet)。首先,采用递归图(RP)编码方式生成了二维图像,使用ISAM和改进软阈值算法加强了Drsnet;然后,采取重叠采样的方式对数据集进行了增强处理,并将数据输入到ISAM-Drsnet中,实现了对不同故障类型的识别目的;最后,利用凯斯西储大学滚动轴承数据集进行了实验,选取了最佳数据截取长度,研究了改进软阈值、数据集规模、噪声对模型的影响;同时,将该模型与支持向量机(SVM)、反向传播神经网络(BPNN)、卷积神经网络(CNN)等进行了对比分析,并采用混淆矩阵等可视化方法对该模型进行了性能评估。实验结果表明:该模型(方法)的故障诊断性能明显优于SVM、BPNN、CNN等模型,其故障诊断精度可达99.79%,相比原始的Drsnet上升了1.60%;且在数据集规模有限和信号添加噪声的情况下,模型仍具有较高的故障诊断精度。研究结果表明:该轴承故障诊断模型不仅具有优秀的诊断性能,同时还具有较强的鲁棒性。

基于BP神经网络的板带轧机液压HGC状态监测方法

提出了一种基于BP神经网络的板带轧机液压HGC状态监测方法,利用BP神经网络算法进行模型训练和状态识别。通过对历史数据的分析和学习,建立了液压HGC状态与传感器数据之间的映射关系。然后,利用训练好的神经网络模型对实时数据进行监测和预测,从而实现对液压HGC系统状态的实时监测和故障预警。该方法能够准确监测液压HGC系统的状态,并提供及时的预警信息,为轧机运行维护和产品质量提升提供了有效的支持。

A coherency function model of ground motion at base rock corresponding to strike-slip fault

At present, the method to study spatial variation of ground motions is statistic analysis based on dense array re-cords such as SMART-1 array, etc. For lacking of information of ground motions, there is no coherency function model of base rock and different style site. Spatial variation of ground motions in elastic media is analyzed by deterministic method in this paper. Taking elastic half-space model with dislocation source of fault, near-field ground motions are simulated. This model takes strike-slip fault and earth media into account. A coherency func-tion is proposed for base rock site.

山区带状交通工程物探技术研究及应用

山区带状交通工程物探通常面临崎岖地形、高山峡谷、飞水暗河、植被茂盛、陡倾地层等复杂地理环境和地质构造影响。当前,针对山区的物探方法手段单一、技术思路不开阔、数据信息严重不足,存在勘察盲区,尚未形成技术体系,难以有效提导钻探,存在重大地质风险,严重影响后续勘察设计和工程造价。以崎岖山岭DGT深埋长隧道紧邻断裂带和高山峡谷BFSH深埋特长隧道穿越地热发育区勘察项目为依托,运用大数据思维,对近几年涌现出来的航空物探、广域频电磁法、地震微动以及井中物探等新技术进行系统研究,试验攻关综合物探技术在山区勘察的有效性,揭示复杂地形地质条件下工程物探面临的问题并提出针对性措施,综合利用遥感、地质、钻探、试验等勘察技术,建立了“空天地”+“工可-初勘-详勘”多场源一体化勘察模式,形成了数据量大、属性要素全面、动态的勘察大数据,准确识别了断裂带、地热性质、围岩质量和岩土分界面,为优化线路和钻探选位打下良好的基础。通过案例研究,认为运用大数据思维可以提高山区工程勘察设计水平,采用综合技术可以提高地质参数的准确性。

露天煤矿工作帮过断层参数控制方法

大型露天煤矿在开采境界内常会遇到发育范围、发育程度不同的断层构造。为了对露天煤矿工作帮过断层相关参数进行优化确定,分析了采剥工作线与断层走向相对位置不同时工作帮过断层方式及工作线长度变化情况,确定了断层影响区域煤炭资源回收原则,阐述了工作线与断层走向相交时工作帮推进过程中生产剥采比变化的影响因素。依据露天开采基本原理,建立了工作帮相交断层走向布置工程模型,论述了工作线的组成并给出工作线长度计算方法。构建了以工作线布置方向、工作帮推进方向为轴的三维空间直角坐标系,计算了各工程模型的断面剥离量和原煤量,确定了采煤工作线长度、工作线与断层走向夹角、工作帮推进距离和生产剥采比之间的函数关系。采用控制变量手段分析生产剥采比变化规律,结果显示:采剥工作线与断层走向正交时初始生产剥采比与断层下降盘工作线长度呈正相关关系;工作帮斜交断层走向推进时,初始生产剥采比与断层上升盘工作线长度、工作线与断层走向夹角呈负相关关系,且工作线与断层走向夹角越小,生产剥采比变化越剧烈。给出了露天煤矿工作帮过断层参数优化原则,提出了利用计算机程序循环判断确定参数的方法。以胜利西二号煤矿为工程背景,将上述优化原则及确定方法进行应用研究。结果表明:工作线与断层走向夹角70°,初始下盘采煤工作线长度为1700 m时,工作帮在F13断层区域推进过程中生产剥采比小于经济合理剥采比,工作线长度始终满足设备作业、走行、调配所需的最小工作线长度要求,且东帮扩帮工程量最小。

MWCVA方法的带钢热连轧过程故障检测研究

带钢热连轧过程中采集的数据具有较强的自相关性、互相关性以及时变性,典型变量分析方法(CVA)虽然能够解决自相关性和互相关性的问题,但是由于过程数据存在时变性,导致以前构建的监控模型不再适用于现在的数据,因此提出了一种基于滑动窗口的典型变量分析方法(MWCVA)。该方法首先通过初始窗口构建CVA模型和统计量,解除了数据之间的自相关性和互相关性,然后通过滑动窗口更新过程数据,不断更新CVA模型和统计量,解决了时变性导致检测结果不准确的问题,最后通过控制限判断是否发生故障,在监测系统内部状态空间的同时监测外部状态空间的变化,更加全面地进行故障检测。通过带钢热连轧过程(HSMP)案例的仿真研究,对比CVA、MWCVA的检测效果,证明了MWCVA对故障识别的精度高达100%,误报率不足0.5%。

基于典型独立元分析方法的带钢热连轧过程故障检测

针对带钢热连轧过程中故障检测不准确、容易出现错误报警的问题,提出一种典型独立元分析(CV-ICA)的故障检测方法。该方法利用典型变量分析(CVA)求出观测数据的典型变量,有效地解决了数据自相关和互相关性的问题;对典型变量进行独立元(ICA)分解,弥补了ICA不能准确捕捉动态关系数据的缺点,从而有效地提高了故障检测的准确率。通过带钢热连轧过程(Hot Strip Mill Process, HSMP)案例的仿真研究,证明该方法对故障数据的识别精度达到100%,误判率降到0.6%以下。

微波组件绝缘子与微带线连接故障分析及改进

某型微波组件射频绝缘子与外部微带线采用焊锡直接焊接方式,在产品试验验证阶段出现了绝缘子与外部微带线的连接故障。先对故障现象进行分析判断,再利用有限元仿真软件比较焊锡焊接(硬连接)和铜带搭焊(软连接方式之一)在温度循环载荷下的应力情况,从而获得最优化的连接方式;最后在产品上使用铜带搭焊方式进行试验验证和技术指标仿真验证,验证结果证明铜带搭焊方式可靠。研究结果可为同类产品中绝缘子和微带线互联提供了一定的参考。

基于高精度重磁资料的松辽盆地南部十屋断陷基底断裂研究

通过对松辽盆地南部十屋断陷1∶5万重磁资料的处理分析,使用离散的二维小波变换、相关滤波、异常剥离以及常规的重磁位场分离方法来揭示盆地基底及构造特征,结合地质、地震和钻孔资料,对十屋断陷基底断裂进行了综合预测。在十屋断陷基底内部确定了21条主要断裂,主要分为4组,即F1桑树台断裂、F2八屋断裂带、F3金山断裂、F4大榆树断裂。十屋断陷基底主干断裂系统主要由盆地西侧桑树台断裂和盆地内部一系列NE走向的断裂组成。桑树台断裂北部为NE走向,中部近SN走向,南部为NW走向,总体平面形态为弧形。盆地内部具有3组NE向正断层,这些正断层走向与桑树台断裂北段一致,应该和桑树台断裂形成于同一构造应力场作用下。研究结果为十屋断陷基底油气勘探提供了重要的依据。

露天矿过断层开采方式及生产能力接续分析

在露天开采过程中遇到断层时,由于煤层突然错位,造成剥采比剧变,工程接续困难。因此,过断层期间剥采比合理控制和矿山工程平稳过渡接续是露天开采的技术难题之一。笔者通过建立剥采比与断层落差、产状及煤层厚度数学模型,研究不同煤柱留设宽度对边坡稳定的影响;分析了矿山工程发展速度与同时采煤台阶数的关系,计算确定了过断层期间确保矿山工程平稳过渡接续的动态降深速度和生产能力接续方式。结合胜利东二号露天矿过F61断层进行实例研究。结果表明:过断层开采方式和生产能力接续方法可有效均衡生产剥采比,保证产量稳定,提高矿山经济效益。

提高柔性自动生产线可靠性的动态故障分析法

提出了一种用于柔性自动生产线可靠性研究的动态故障分析方法.该方法是一种包括动态分析、过程分解和结构故障树的综合研究方法.从技术上对自动生产线进行分析,依照不同的功能将其分解成几个部分,建立各部分的故障树以找出所有可能引起故障的原因及其影响程度,并给出一种对危机事件进行定性评价的方法.通过对设备工艺修改来达到简化故障树和提高系统可靠性的目的.上述方法与传统故障分析法相比具有更好的灵活性和适应性,对现场工程师十分有用.

青藏高原中西部航磁异常的匹配滤波分析与构造意义

利用匹配滤波方法重新解释了青藏高原中西部航磁ΔT化极异常数据.结果显示,青藏高原中西部地区的区域场与局部场分离的最佳深度大约为19km,结合其他地球物理证据分析认为,该深度是上、中地壳间的重要分界面.分离后的区域场特征表明,在青藏高原中部存在一个北北东向的负异常带.该航磁负异常带显示,大量的热异常导致了青藏高原下的原始岩石圈地幔底部发生了热退磁作用.不论是区域场还是局部场都显示了班公湖-怒江缝合带南侧存在一个重要的隐伏断裂带(大致沿革吉北-改则南-错勤北-申扎北).

SS400热轧带钢表面麻点缺陷攻关

针对SS40 0热轧带钢表面麻点缺陷的特征 ,分析研究了麻点缺陷产生的实质 ,同时根据已有的研究成果 ,提出了SS40 0表面麻点缺陷的解决措施 ,效果显著。

郯庐断裂中段新生代右行走滑位移

依据走滑拉分盆地中盆地沉降(或抬升)速率与边界断层走滑速率之间的数值关系,通过对夹在郯庐断裂中段两分支断层间的潍北凹陷沉积埋藏史的恢复,间接求取郯庐断裂中段新生代右行走滑位移。潍北凹陷内不同构造位置4口井的埋藏史恢复结果表明:凹陷新生代经历了古近纪早、中期的快速沉降,古近纪末-新近纪初的抬升剥蚀和中新世以来的缓慢沉降3个阶段;各阶段的平均沉降速率分别为0.142 9、-0.072 8、0.032 5km/Ma。通过对太平洋板块与欧亚板块间俯冲速率和方向变化的分析推断,中新世中期(39.5Ma)太平洋板块由北西向俯冲转而变成正西向俯冲所产生的西南向应力分量是导致新生代郯庐断裂开始右行走滑的主要因素,且走滑活动持续至今。根据走滑活动发生和持续的时间,结合各个时期内潍北凹陷的沉降和抬升速率,计算出郯庐断裂中段新生代右行走滑位移量为15km左右。

基于动态全潜结构投影的热连轧厚度监控

本文利用带钢热连轧生产过程的数据,采用动态全潜结构投影算法(T-PLS),建立了带钢厚度的动态模型.该模型对于厚度有良好的预测精度.利用动态T-PLS的优点,把过程变量空间分解为4个正交子空间.在不同的子空间中,可以对带钢厚度有关的故障进行监测.通过热连轧机3个典型故障的检测,充分验证了动态T-PLS在过程质量监控中的优良性能,加强了带钢热连轧过程的监控.

大型连轧机传动齿轮在线故障诊断方法研究

在大型连轧机组中 ,主传动系统的减速机、齿轮座承受着巨大的负载 ,很容易出现各种故障。采用神经网络自适应滤波方法和小波分解方法在线分析传动齿轮的振动信号 ,有效地分解出信号中由故障所引起的成分 ,准确地诊断出连轧机传动齿轮的各种故障原因 。

薄砂体重叠带与小断层的地震多属性联合识别方法研究

中国东部油田普遍存在断裂复杂、砂泥岩互层严重以及河道砂体间错落重叠等地质特征。由于地震纵向分辨率的限制,因而无法可靠识别低序级小断层和砂体重叠带,这对于油田开发方案的部署与调整影响很大。针对这一难题,设计了一个包含不同断距的断层和不同叠置范围及落差的重叠河道砂体模型,正演结果表明:小于调谐厚度的砂体重叠带在地震剖面上会形成“伪断层”响应,即与小断层类似的地震同相轴的扭曲或错断。但通过地震多属性的综合分析,发现了地震振幅类属性和地震波形结构类属性对小断层与砂体重叠带有不同的响应特征,结合常规的均方根振幅属性和波形变异系数属性,建立了两条识别准则:①均方根振幅与波形变异系数同时为低值突变可以识别断层存在;②均方根振幅为低值突变而波形变异系数为高值突变则可以识别砂体重叠带。胜利探区W102断块S23储层的地震资料应用结果表明,小断层发育区和薄砂体重叠带的均方根振幅和波形变异系数属性的异常特征与这两条识别准则基本一致,可用于识别与区分薄互层砂岩储层中的小断层与砂体重叠带,为该探区开发方案的调整部署提供了参考依据。

结合改进Fisher判别分析和显著故障变量提取的卷烟制叶丝段故障诊断方法

针对卷烟制叶丝段因过程变量间相关性强而导致故障误诊断率高等问题,提出一种结合改进Fisher判别分析和显著故障变量提取的制叶丝段故障诊断方法。设计了一种具有正交判别成分的改进Fisher判别分析方法,通过两步特征提取避免了类内散布矩阵奇异性问题,并通过数据紧缩保证了判别成分间的垂直性。利用改进Fisher判别分析方法提取故障方向,沿故障方向通过贡献度分析度量不同变量对故障影响,获得对故障有重要影响的故障变量和没有影响的一般变量,分别建立故障变量和一般变量故障诊断模型,实现设备在线故障诊断。基于制叶丝段设备的实际运行数据进行实验验证,结果表明:与典型贡献图故障诊断方法相比,该方法有助于对故障过程和特性的深入理解,通过对显著故障变量分析与提取,克服了非关键故障诊断信息的影响,能够及时准确分离出引发故障的变量,有效提高卷烟设备故障诊断的可靠性。该方法为制丝生产设备异常状态的精确诊断提供了理论支撑。

基于多斜率码链的阵列纠删码

针对当前大多阵列纠删码容错能力偏低以及构造时需要满足的约束条件较强的问题,提出一类基于码链构造的阵列纠删码。该阵列纠删码使用不同斜率码链组织数据元素和校验元素间的关系,从而能达到理论上不受限制的容错能力;而在构造时避开了类似素数约束的强约束条件,易于实用和扩展。仿真实验结果表明,相对于RS(Reed-Solomon)码,基于多斜率码链阵列纠删码在运算效率上的提升超过了2个数量级;在固定的容错能力下,存储效率能随着条块尺寸的增加而提高。此外,该类阵列码的修复代价和更新代价为一个固定常量,不会随着系统规模的扩大或容错能力的提高而增加。

车辆减速器红光带故障分析与处理

根据车辆减速器区段红光带故障常见现象,分析了车辆减速器出现红光带故障的主要原因,提出了红光带故障的解决处理方法,并提出车辆减速器绝缘性能提高的改进措施。