数据透视方法下的充电桩低频辐射特性分析

GB/T 18487.2—2017新增对充电桩设备低频电磁辐射发射的具体要求,但大量测试数据仅以“频率-幅度”二维数据表格的形式记录和呈现。为直观获得大样本直流充电桩低频辐射干扰的分布特点和趋势,采用数据透视的分析方法对大样本数据进行分析。将直流充电桩关键字作为信息标签,针对信息标签对测试数据进行筛选排序、分类汇总和交互式查询。通过平面投影、直方图、区间化幅度概率分布等数据可视化方法,呈现大样本数据的统计特性。采用数据透视方法进行直流充电桩低频辐射特性分析,以直观获得样本数据的统计规律。该规律能够为统计产品特性、提高产品性能提供直观的参考依据。数据透视分析方法同样适用于其他测试数据的统计特性分析。

石家庄地区不同地形雷电流幅值概率分布特征

基于2016—2021年石家庄闪电定位数据,文章采用规程法、IEEE推荐公式及CIGRE推荐参数,对比分析平原和山区不同极性的地闪雷电流幅值概率分布特征,用最小二乘法进行拟合,得出适合石家庄的雷电流幅值推荐公式及参数取值。研究结果表明:石家庄地闪中负地闪占比达63%,电流幅值在1 kA~70 kA的占比超过96%,地闪与负地闪雷电流幅值概率分布趋势线更接近;负地闪发生在10 kA~20 kA最多,占比达35.66%,正地闪在1 kA~10 kA发生最多,占比达51.90%;平均雷电流幅值平原区域大于山区,负地闪高于正地闪;基于IEEE推荐公式进行参数修正后,计算得到的电流累积概率趋势线与统计值基本吻合,相关系数均超过0.99。石家庄雷电流幅值中值电流明显小于IEEE推荐值,与CIGRE接近,负地闪中值电流高于正地闪。研究结果为石家庄地区气象服务工作提供参考。

基于幅度概率分布的高速铁路无线通信电磁抗扰度性能评价

高速铁路专用无线通信承载大量列控信息传输业务,是高速铁路系统安全高效运营的关键。当无线通信传输受到电磁骚扰影响时,骚扰信号和无线通信信息传输误差之间的定量关系一直是研究的难点。基于骚扰信号幅度概率分布测试结果,通过定量分析无线通信信息的传输误差,提出一种预测无线通信抗电磁干扰性能的方法。仿真和实测结果表明,该方法可以实现无线通信抗电磁干扰性能的准确评价;同时,提出的方法与无线通信采用的调制方式和编码无关,具有更广泛的应用前景。

基于风速概率分布的防振锤安装位置计算

为更好地控制架空输电线的微风振动,研究防振锤安装位置的优化计算方法是非常必要的。通过分析架空输电线微风振动的随机性特点,根据风速与输电线振动频率之间的关系,由风速的概率分布求出了输电线振动频率的概率分布,提出用计算加权振幅比的方法,来考虑微风振动的危险振动频率范围以及各振动频率出现的概率,实现防振锤安装位置的优化计算。最后,通过对一个实际工程的计算验证了该方法的有效性。该方法可用于输电线防振锤安装位置的优化计算。

驾驶人背部肌肉负荷定量研究

使用表面肌电图(sEMG)技术测定驾驶人躯干肌肌肉活动,定量驾驶人背部肌肉负荷水平。选取8名健康男性大学生作为受试者,有驾驶资质,右利手。在驾驶模拟器上以80 km/h的速度匀速驾驶。模拟器场景为三车道直道的自编场景,受试者在中间车道行驶共120 min,同步记录躯干肌中左右腰竖脊肌(LES和RES)和左右多裂肌(LMM和RMM)的肌电信号。在模拟驾驶前,测试LES、RES、LMM和RMM的最大自主收缩力(MVC),以此作为数据处理的基值,并测试模拟驾驶前后受试者30%MVC的肌电信号。对等长肌肉收缩期肌电信号(即30%MVC肌电信号)进行分析,时域分析指标为参考随意收缩肌电百分比(%RVE)和频域分析指标为中位频率(MF)平均功率频率(MPF)。对连续驾驶期间肌电信号采用振幅概率分布频率(APDF)方法进行分析。时域指标结果显示,LES、RES、LMM和RMM模拟驾驶前后%RVE值均显著上升(P<0.05);频域指标结果显示,模拟驾驶前后LES、RES、LMM和RMM的MF30%MVC值及MPF30%MVC值均下降,经检验RES和RMM模拟驾驶前后的MF30%MVC值及RMM驾驶前后MPF30%MVC值差异有显著性(P<0.05)。APDF分析结果表明,连续驾驶期间,LES、RES、LMM和RMM的肌肉负荷水平分别为7.55%±5.64%、5.78%±3.06%、6.13%±3.76%和5.69%±3.41%,为低负荷水平作业。sEMG研究表明,在连续驾驶期间,驾驶人的背部肌肉产生疲劳,躯干肌疲劳程度左侧高于右侧;在连续驾驶期间,背部肌肉负荷水平为持续低水平负荷。

基于幅度概率分布研究骚扰对通信系统的影响

通过目前学术界广泛关注的幅度概率分布(APD)检测方法与传统电磁兼容测量方法的比较,说明了幅度概率分布统计测量方法的优越性.并且采用统计测量方法来研究骚扰对数字通信系统的影响,以PAM二进制调制系统为例,推导出了骚扰的APD与通信系统误码概率之间的关系式,给出了骚扰的幅度概率分布测量结果与对应干扰下的数字通信系统的误码概率两者之间的联系.本文的研究结果对于制订电子设备的电磁辐射限值具有参考价值.

无线电骚扰的统计测量方法研究

提出了一种估测数字通信系统误码率的新方法——概率信噪比评估法,该方法基于无线电噪声和电磁骚扰的统计测量。无线电噪声和电磁骚扰的统计测量方法是当前国际上研究的热点问题,通过统计测量结果可以评估噪声环境对数字通信系统的影响。给出了无线电噪声和电磁干扰统计测量所依据的理论基础和实验测试结果,建立了干扰的幅度概率分布(APD)统计模型。通过实验数据说明了干扰的统计测量特性与数字通信系统性能之间的关系。

超低频大气噪声幅度概率分布模式的辨识

通过对实测的超低频大气噪声幅度统计分析,验证超低频信道噪声幅度服从Middleton的Class A模型.为保证超低频噪声幅度统计特性的准确性,采用频域法对超低频信道电磁噪声数据进行预处理,抑制了50 Hz工频干扰.接着对超低频信道大气噪声数据进行Lilliefors假设检验,证明了超低频信道大气噪声的非正态属性.最后在估计Class A瞬时幅度概率分布参数值的基础上,根据概率分布图和Q-Q图结果综合分析作出结论,即采用Class A瞬时幅度概率模型,可以很好地描述超低频信道大气噪声数据的幅度统计特性.

水跃区底部压力脉动的沿程变化规律研究

本文对不同Fr数的水跃底部脉动压力进行了试验测试，重点分析了水跃区底部脉动压力概率分布的正态性、最大幅值取值、脉动压力主频的沿程变化规律。结果表明：水跃跃首、跃尾脉动压力的概率分布接近正态分布，跃中强旋滚区偏离正态分布；最大振幅估计参数K（脉动压力均方根的倍数）在跃首、跃尾可取3，但在强旋滚区应取4～6；脉动压力主频沿程也有变化，跃首跃尾主频较低，旋滚区主频较高。

输电线路走廊雷电流幅值分布统计方法

雷电参数沿线路呈现显著的差异性,单一的雷电流幅值累积概率分布公式不足以准确反映长线路走廊的实际情况。为进一步提高线路耐雷性能分析的精细化程度,提出一种精细化雷电流幅值累积概率分布统计方法。该方法在"网格法"基础上,根据网格雷电地闪次数逐步合并网格形成不同统计区段,分别统计拟合得出各区段内的雷电流幅值累积概率分布公式。研究结果显示以地闪2 000次为阀值划分统计区段较合理。采用分区段的雷电流幅值分布公式和全线路单一的分布公式相比较,两者造成110 kV杆塔反击跳闸率的差异达–0.093~0.181次/(100 km·a),而220 kV和500 kV杆塔的反击跳闸率差异较小;对500 kV杆塔的绕击跳闸率,在地面倾角不足10°时影响可忽略不计,在地面倾角为30°时差异达–13.2%~6.2%。

雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法

为了更有效地利用雷电定位系统数据评估输电线路的雷击跳闸风险,以东莞地区1999—2008年雷电流幅值数据为例,分析了规程推荐公式、IEEE推荐公式及其改进公式的拟合曲线与实际雷电流幅值概率分布的偏差,在此基础上提出了雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法,并进行了连续性修正.最后,分别采用规程推荐公式、IEEE改进公式和文中拟合公式计算东莞地区110kV、220kV、500kV三个电压等级下的输电线路雷击跳闸率,并与实际值进行对比.结果表明:采用文中方法得到的雷电流幅值概率分布函数曲线与自然概率曲线的相关性最强,仅牺牲了分段点附近的相关性;采用文中分段拟合方法计算得到的110kV、220kV电压等级输电线路雷击跳闸率与实际运行数据较相符,而对500kV电压等级线路雷电跳闸率的计算存在偏差.

拉-拉变幅载荷下45钢缺口件疲劳寿命分布的预测及其验证

根据预测模型 ,采用旋转弯曲得到的带存活率的疲劳寿命表达式和Miner法则 ,对给定多级拉 拉变幅载荷谱下的正火 4 5钢缺口件变幅载荷下疲劳寿命下疲劳寿命和累积疲劳损伤临界值的分布进行预测 ,并通过拉 拉变幅载荷疲劳试验进行了验证。结果表明 :4 5钢缺口件在多级拉 拉变幅载荷下的疲劳寿命和累积疲劳损伤临界值的预测值与试验值均近似服从对数正态分布 ,且两者符合很好。因此 ,此预测模型可应用于恒、变幅疲劳加载方式不同的疲劳试验结果预测。

拉-拉变幅载荷下45钢切口件疲劳寿命的分布及其模拟

根据 45钢切口件疲劳寿命表达式中疲劳抗力系数和疲劳门槛值物理意义及概率分布 ,提出了一种新的模拟 45钢切口件变幅载荷下疲劳寿命实验及其分布的方法 ,并与拉 -拉变幅载荷下的实验结果进行了比较。结果表明 ,45钢切口件在变幅载荷下的疲劳寿命分布的模拟结果服从对数正态分布 。

随机载荷作用下疲劳寿命分布预测模型

为了研究构件在随机载荷下的疲劳寿命分布,建立疲劳寿命分布预测模型.应用雨流计数法,将随机载荷-时间历程处理成以载荷幅值和均值为随机变量的二维联合概率密度函数,得到构件的二维疲劳载荷谱.从Miner累积损伤的定义出发,分析了累积损伤分散性的来源.以此为基础,通过建立等幅疲劳中值Sa-Sm-N曲面,提出了基于二维载荷谱的疲劳寿命分布预测模型,当累积损伤的概率分布已知时,可以估算出构件的疲劳寿命分布,进而得到零件在任一时刻的可靠度.最后,给出了一个具体应用实例.结果表明所提出的疲劳寿命分布预测方法具有较好的工程实用价值.

变幅载荷下摩擦焊接头疲劳寿命的分布及模拟

试验研究并分析了 45钢摩擦焊接头切口件恒幅载荷下的疲劳性能 ,表明其疲劳寿命结果可很好地表示为当量应力幅的函数 ,即Ni=C[Δσ2 /( 1+n)eqv - (Δσeqv) 2 /( 1+n)th ]-2 ,表达式中疲劳抗力系数C和疲劳门槛值 (Δσeqv) th 服从对数正态分布。根据C和(Δσepv) th的物理意义及概率分布 ,可知疲劳试件个体间的差异可以由C、(Δσepv) th来区别 ,而疲劳试验结果的随机分散性产生于试件个体间的差异 ,据此提出了一种新的模拟45钢摩擦焊接头切口件变幅载荷下疲劳寿命试验及其分布的方法 ,给出了相应的模拟计算步骤 ,模拟结果与试验结果进行了比较。结果表明 ,45钢摩擦焊接头切口件在变幅载荷下的疲劳寿命分布的模拟结果服从对数正态分布 ,并与试验结果符合得很好。因此该模拟方法可用于摩擦焊接结构的疲劳可靠性分析 ,从而节省大量的人力。

基于行车试验的高铁路基面动应力幅值概率分布规律及设计值研究

高速列车荷载作用下路基动应力的大小直接影响到路基沉降变形及长期动力稳定性,现很多高铁线路路基动力响应数据仍处于“信息孤岛”状态,信息共享不充分和综合再分析不够,较难获得更具普遍意义和价值的路基动应力响应规律。鉴于此,采用现场实测、调研收集和数理统计分析的方法研究高速列车荷载作用下路基面动应力大小及概率分布规律,探讨《高速铁路设计规范》中路基面设计动应力幅值计算公式的适应性,并提出高铁路基面设计动应力幅值的计算公式。主要结论如下:(1)高铁无砟、有砟轨道路基面动应力幅值均服从正态分布,并统计获得了其特征值(均值μ、标准差δ,“3δ规则”的上下限值);(2)路基面动应力幅值与列车速度的关系:对于高铁无砟轨道,当v≥150km/h,路基面动应力幅值基本保持不变;当v≥150km/h时,动应力幅值随速度线性增加。对于高铁有砟轨道,动应力幅值随速度增大而线性增加。高速无砟、有砟轨道路基面动应力幅值的速度影响系数α分别为0.0015和0.0012;高铁无砟铁路轴重系数β=0.074,约为普通和高速有砟铁路β值的1/3~1/2;(3)提出高铁无砟、有砟轨道路基面设计动应力幅值计算公式分别为σ_(dl)=0.119P,v<150km/h,σ_(dl)=0.119P[(1+0.0015(v-150)],v≥150km/h(无砟)和σ_(dl)=0.27P(1+0.0012v)(有砟)。研究成果可为高铁路基设计参数取值提供参考及其设计动应力幅值计算公式的修订提供依据。

基于雷电定位数据的广州白云机场10kV配网雷击风险评估

广州白云机场是重要性等级极高的供电负荷,电网雷害威胁大,研究白云机场配电系统的雷击风险,对制定相应的防护策略有重要的参考意义。根据雷电定位系统1999—2008年10 a的定位数据分析白云机场地闪密度和雷电流幅值概率分布规律,参考IEC62305标准建立10 kV配网的雷击风险评估模型,根据模型计算白云机场10 kV配网的雷击风险,所得结果与实际跳闸情况较相符,为白云机场10 kV配电系统的防雷提供重要参考。

变幅载荷下铝合金疲劳寿命概率分布的预测方法

研究了超载对ＬＹ１２ＣＺ铝合金疲劳裂纹起始寿命的影响，得出了超载前后带存活率的疲劳裂纹起始寿命的定量表达式．提出了在变幅载荷下，铝合金切口件疲劳裂纹起始寿命概率分布的预测方法，并进行了实验验证．结果表明这种预测方法是切实可行的．

上海地区雷电流幅值分布特征分析

雷电流幅值及其特性是雷电科学研究以及输电线路防雷设计的重要基础数据。利用雷电定位系统监测获取的上海地区2001—2010年地闪落雷电流幅值数据,统计分析了上海市整体区域以及崇明县(含长兴)、宝山区、嘉定区、浦东新区、市区、青浦区、闵行区、南汇区、松江区、奉贤区和金山区共11个子区域的正极性、负极性及综合雷电流幅值的累积概率分布和均值分布变化规律。在此基础上,给出了上海市整体区域以及各子区域2001—2010年落雷电流的幅值概率密度计算公式,为上海地区输电线路防雷差异化设计、改造和评估提供科学依据。

基于信号幅值分布的室内指纹定位算法

室内定位算法是基于位置服务领域研究的难点之一。针对室内定位应用场合和精度问题,提出了利用K-means和KNN融合算法对覆盖率广的WiFi信号进行指纹定位。WiFi指纹定位主要问题是前期指纹库数据的精确以及后期数据的匹配效果。首先,对WiFi信号的概率分布进行研究,弥补了一直以来由于K-means是无监督学习带来的k值的难以选取的缺陷,提高了指纹库的精确性,同时确保数据实时性。后期在线数据处理利用KNN分类算法进行后期在线定位过程的准确性。经多个实验场景测试结果表明,该算法在室内定位精度上3 m定位精度概率保持在78.4%,4 m精度保持在93.6%,基本上保证了室内定位精度的要求。