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A comprehensive layered approach for implementing internet of things-enabled smart grid:A survey
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作者 Zahra Alavikia Maryam Shabro 《Digital Communications and Networks》 SCIE CSCD 2022年第3期388-410,共23页
The current power grid confronts severe challenges in satisfying customers'demands.Fast transition to the much more flexible power grid enriched with renewable energies,micro-grid,and distributed energy resources ... The current power grid confronts severe challenges in satisfying customers'demands.Fast transition to the much more flexible power grid enriched with renewable energies,micro-grid,and distributed energy resources has been considered as a straightforward solution to the customers’high demand.Using smart equipment and renewable energies,electric power generation and storage through the power grid domains will be facilitated,which enables bi-directional energy and information flows.The power grid with such enhanced features is called Smart Grid(SG).Controlling and managing the diverse sets of variables in the SG requires precise measuring,monitoring,communicating,and analytic systems which increase the complexity of the grid.This complexity is the main barrier to the realization of the SG up to now.The emergence of the Internet of Things(IoT)simplifies monitoring,communications,and data processing among smart things to connect to anything in the world.This motivates the SG stakeholders and researchers to proceed with the best way to exploit the IoT technologies in the SG.In this survey paper,we summarize various efforts in this regard to highlight the advantages of the IoT-enabled SG and its probable gaps.To this end,a comprehensive layered approach has been proposed in this paper to classify various applications of the IoT technologies in the SG.Investigating IoT opportunities in each architecture layer facilitates the role of each technology and its relationship with other technologies.Also,open issues and future measures for the realization of IoT-enabled SG have been discussed in the paper. 展开更多
关键词 smart grid(SG) Internet of things(IoT) layered approach Open issues
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基于联邦学习的医疗数据共享与隐私保护
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作者 刘振涛 李涵 +1 位作者 吴浪 秦宇 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第9期2577-2583,共7页
针对医疗数据共享中的“数据孤岛”问题,提出一个基于联邦学习的医疗数据共享与隐私保护方案。利用差分隐私技术对各个医疗机构的本地模型参数添加噪声,解决参数泄露的问题;全局模型通过编写的智能合约聚合并上传区块链,避免过度依赖中... 针对医疗数据共享中的“数据孤岛”问题,提出一个基于联邦学习的医疗数据共享与隐私保护方案。利用差分隐私技术对各个医疗机构的本地模型参数添加噪声,解决参数泄露的问题;全局模型通过编写的智能合约聚合并上传区块链,避免过度依赖中心聚合服务器;针对提出的隐私保护方案对差分隐私噪声的添加位置进行实验和讨论。实验结果表明,该方案可以在去中心化的同时保护数据的隐私,达到了较高的准确度,找到了合适的噪声添加位置。 展开更多
关键词 联邦学习 多层区块链 医疗数据共享 差分隐私 聚合 智能合约 隐私保护
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智能电网中基于密钥生成的物理层安全技术研究
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作者 李颖杰 顾蓉 +1 位作者 温启良 郑通兴 《电测与仪表》 北大核心 2024年第2期144-149,共6页
电网作为国家重要基础设施,其安全性至关重要。无线通信在智能电网的发展中体现了重要作用,是实现智能电网泛在环境感知、嵌入式计算、网络通信等系统工程的重要保障。然而,在突破传统物理连接设备限制的同时,无线电磁传播的开放性也给... 电网作为国家重要基础设施,其安全性至关重要。无线通信在智能电网的发展中体现了重要作用,是实现智能电网泛在环境感知、嵌入式计算、网络通信等系统工程的重要保障。然而,在突破传统物理连接设备限制的同时,无线电磁传播的开放性也给智能电网带来了严峻的安全挑战。为了确保智能电网无线终端间的通信安全,文中提出了一种基于密钥生成的增强型物理层安全策略。该策略综合利用电网设备的物理标识、无线信道的随机特性以及时间戳功能,既可以实现“一次一密”的轻量级加密效果,又能够有效鉴别合法网络设备,从通信安全和设备识别两个角度为智能电网提供高效可靠的安全通信保障。仿真实验结果表明,文中所提出的物理层密钥生成方法可以充分保障无线通信安全,在实际应用中可以有效对抗窃听者的窃听攻击,同时针对恶意干扰攻击也具有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 智能电网 物理层安全 密钥协商 密钥生成 无线信道
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有源智能反射面辅助的无线安全网络能效优化
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作者 苏雨苗 岳殿武 +2 位作者 张瑞宝 魏思悦 戈忠义 《移动通信》 2024年第7期109-115,共7页
由于“双重衰落”效应,使得含有IRS系统的链路传输过程面临两段较大的链路损耗,为了解决该效应,引入有源IRS辅助系统安全。基于此提出了物理层安全领域下有源IRS辅助系统安全保密能量效率优化问题,并考虑用户保密速率约束、基站发射功... 由于“双重衰落”效应,使得含有IRS系统的链路传输过程面临两段较大的链路损耗,为了解决该效应,引入有源IRS辅助系统安全。基于此提出了物理层安全领域下有源IRS辅助系统安全保密能量效率优化问题,并考虑用户保密速率约束、基站发射功率约束、IRS功率约束以及反射原件放大系数约束。为了解决该多变量耦合的非线性优化问题,采用交替优化技术、Dinkelbach方法、SDR技术联合处理。对比有源IRS、无源IRS以及无IRS辅助三种方案,仿真结果显示,所提出的有源IRS辅助方案能够达到更好的保密能效,从而使系统安全性得到保证。 展开更多
关键词 智能反射面 Dinkelbach算法 交替优化 物理层安全 保密能量效率
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基于无人机遥感技术的电力巡检方案研究
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作者 杨芳 郑维龙 《晋城职业技术学院学报》 2024年第4期85-88,共4页
随着我国电力基础设施的快速发展和电网规模的不断扩大,传统的人工巡检方式已难以适应现代电力系统的高效运维需求。本研究基于“一体三翼”的思想,提出一套多层次、多维度的无人机电力巡检方案,借助顶层设计达成主体建设目标,然后通过... 随着我国电力基础设施的快速发展和电网规模的不断扩大,传统的人工巡检方式已难以适应现代电力系统的高效运维需求。本研究基于“一体三翼”的思想,提出一套多层次、多维度的无人机电力巡检方案,借助顶层设计达成主体建设目标,然后通过“设备层—数据层—平台层”三层协同巡检方式实现对电力设施的智能化、精细化巡检。 展开更多
关键词 无人机 电力巡检 智慧巡检 分层巡检
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继电保护技术在智能电网中的应用分析
6
作者 魏天舒 《科技资讯》 2024年第17期82-84,共3页
大量新能源接入电网对电网运行安全、稳定提出了更高要求。在此背景下,继电保护作为主流的智能电网保护方案,对保障智能电网安全可靠运行有着重要意义。继电保护可以有效解决电网故障问题,并发出故障警报。运维人员可在短时间内发现故... 大量新能源接入电网对电网运行安全、稳定提出了更高要求。在此背景下,继电保护作为主流的智能电网保护方案,对保障智能电网安全可靠运行有着重要意义。继电保护可以有效解决电网故障问题,并发出故障警报。运维人员可在短时间内发现故障情况,快速处理故障问题,缩短停电时间,降低电力公司损失。对于电力公司而言,如何正确应用继电保护技术,保证智能电网安全、可靠运营,是需要重点考虑的问题。基于此,分析了智能变电站结构与特点,并探究了继电保护技术在智能电网中的应用方案以及过程层组网方式,旨在保障智能变电站安全、稳定运行。 展开更多
关键词 智能电网 继电保护 过程层 保护配置 组网
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基于CRSN的智能电网资源跨层分配算法改进
7
作者 柏东辉 黄沛沂 《电子设计工程》 2024年第22期119-123,共5页
由于用户的增多,导致智能电网的频谱资源紧张,严重影响了智能电网运行的稳定性,同时也降低了供电能力。为了解决这一问题,提出基于CRSN的智能电网资源跨层分配算法改进研究。将认知无线传感器网络(Cognitive Radio Sensor Networks,CRSN... 由于用户的增多,导致智能电网的频谱资源紧张,严重影响了智能电网运行的稳定性,同时也降低了供电能力。为了解决这一问题,提出基于CRSN的智能电网资源跨层分配算法改进研究。将认知无线传感器网络(Cognitive Radio Sensor Networks,CRSN)引入智能电网中,通过认知节点感知智能电网主用户的频谱资源,找出可用的空闲频谱。借助图论着色将智能电网资源进行跨层分配建模,利用改进猫群算法求取分配模型最优解,得到智能电网资源跨层分配方案。实验结果表明,所研究算法求解到的方案是全局最优解,能够实现智能电网频谱资源的跨层分配。 展开更多
关键词 CRSN 智能电网资源 跨层分配算法 改进猫群算法
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全维智能可重构无线通信系统设计与实现
8
作者 田地 张晶 罗文宇 《河南科技》 2024年第13期14-17,共4页
【目的】通过探讨智能无线环境和智能可重构物理层的应用需求和发展趋势,构建全维智能可重构无线通信模型和体系结构。【方法】首先,将物理层参数和无线传播环境等无线通信链路的各个维度纳入智能可重构范畴,解决了由于硬件条件与无线... 【目的】通过探讨智能无线环境和智能可重构物理层的应用需求和发展趋势,构建全维智能可重构无线通信模型和体系结构。【方法】首先,将物理层参数和无线传播环境等无线通信链路的各个维度纳入智能可重构范畴,解决了由于硬件条件与无线环境限制引起的传统通信技术难以实现更高维调控自由度的问题。然后,利用优化和定制物理层与无线环境所需的感知数据,提出一种允许根据不同无线环境和PHY参数在人工智能算法之间动态切换的全维可重构结构。【结果】仿真和分析结果表明,该系统在误码率和可达速率等指标上均优于传统方法。【结论】将智能可重构的思想延伸到无线传播环境和整个通信链路的各个维度,构建了高效的全维智能可重构无线通信系统,可以为6G移动通信系统提供工程应用指导。 展开更多
关键词 智能可重构 智能无线环境 可重构物理层 移动通信
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输变电工程现代智慧工地建设研究
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作者 王晓波 汪长智 +1 位作者 韩东兴 丁磊 《建筑经济》 2024年第12期70-79,共10页
本文在归纳现代智慧工地定义基础上,首先从建设背景和现实条件出发,分析现代智慧工地有别于传统智慧工地的具体特点,以及其应遵循的基本设计原则。其后,系统性提出了输变电工程现代智慧工地平台在工地感知层、边缘自治层、作业监测层、... 本文在归纳现代智慧工地定义基础上,首先从建设背景和现实条件出发,分析现代智慧工地有别于传统智慧工地的具体特点,以及其应遵循的基本设计原则。其后,系统性提出了输变电工程现代智慧工地平台在工地感知层、边缘自治层、作业监测层、服务管控层与综合分析层的总体架构与功能层次。最后,从实践角度出发,选择变电GIS安装作业和线路架线作业作为实际应用场景进行细化描述,并指出现代智慧工地的发展方向和应用目标。 展开更多
关键词 智慧工地 工程现场管理 工地物联网 基建感知层
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基于220 kV智能变电站的网络信息流分析及应用
10
作者 霍天 李林华 +1 位作者 陈宇翔 韩婉娇 《电力安全技术》 2024年第1期52-56,共5页
智能变电站增加了过程层设备,对应的网络结构也发生了相应变化。通过梳理220 kV智能变电站的网络架构及各个间隔的信息流向图,并结合某一智能变电站的异常进行应用,得出了智能变电站的网络信息流处理方法,为现场解决GOOSE、SV断链等异... 智能变电站增加了过程层设备,对应的网络结构也发生了相应变化。通过梳理220 kV智能变电站的网络架构及各个间隔的信息流向图,并结合某一智能变电站的异常进行应用,得出了智能变电站的网络信息流处理方法,为现场解决GOOSE、SV断链等异常提供了参考。 展开更多
关键词 智能变电站 网络结构 信息流 间隔层 网络交换机
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Embedded TLS 1.2 Implementation for Smart Metering & Smart Grid Applications 被引量:1
11
作者 Atta Kofi Nsiah Axel Sikora +1 位作者 Andreas Walz Artem Yushev 《Journal of Electronic Science and Technology》 CAS CSCD 2015年第4期373-378,共6页
Digital networked communications are the key to all Internet-of-things applications, but especially to smart metering systems and the smart grid. In order to ensure a safe operation of systems and the privacy of users... Digital networked communications are the key to all Internet-of-things applications, but especially to smart metering systems and the smart grid. In order to ensure a safe operation of systems and the privacy of users, the transport layer security (TLS) protocol, a mature and well standardized solution for secure communications, may be used. We implemented the TLS protocol in its latest version in a way suitable for embedded and resource-constrained systems. This paper outlines the challenges and opportunities of deploying TLS in smart metering and smart grid applications and presents performance results of our TLS implementation. Our analysis shows that given an appropriate implementation and configuration, deploying TLS in constrained smart metering systems is possible with acceptable overhead. 展开更多
关键词 Embedded software smart grids smart metering transport layer security.
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智慧医院医疗设备全生命周期管理系统构建与评价研究 被引量:13
12
作者 吴平凤 姚辉 +5 位作者 林建勋 杨伟文 岑宏飞 高宇 黄丽贞 蔡东江 《中国医学装备》 2023年第6期149-155,共7页
目的:构建智慧医院医疗设备全生命周期管理系统,评价其运行效率、运行成本和用户体验。方法:基于波特价值链模型,分析医疗设备智慧管理的预期指标,建立医疗设备全生命周期数据库,采用浏览器与服务器(B/S)多层架构结合射频识别(RFID)技术... 目的:构建智慧医院医疗设备全生命周期管理系统,评价其运行效率、运行成本和用户体验。方法:基于波特价值链模型,分析医疗设备智慧管理的预期指标,建立医疗设备全生命周期数据库,采用浏览器与服务器(B/S)多层架构结合射频识别(RFID)技术,构建集“采+管+养+控”于一体的智慧医院医疗设备全生命周期管理系统,并对其运行效率、运行成本和用户体验进行评价。结果:医疗设备全生命周期管理系统运行稳定,管理的医疗设备在计划论证、招标采购、资产盘点、状态监测和效益分析方面运行效率明显改善。2020-2022年度医疗设备全生命周期管理系统累计异常预警159台次,据此开展预防性维修220台次,节约设备维修费用1063万元,而用户体验有待进一步改善。结论:基于RFID技术的智慧医院医疗设备全生命周期管理系统能够提升医疗设备运行效率,降低运营成本,实现医院医疗设备规范化、精细化和智能化管理。 展开更多
关键词 智慧医院 医疗设备 全生命周期管理 射频识别技术 表现层状态转移
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智能变电站网络传输可靠性评价方法 被引量:2
13
作者 吕航 杨贵 胡绍谦 《电气技术》 2023年第2期59-63,70,共6页
目前,智能变电站过程层网络化进程在不断推进,但智能站过程层网络传输可靠性尚无量化评估方法。为了提高智能站组网的规范性和可靠性,迫切需要针对智能站过程层网络提出一套完善的可靠性评价方法。可靠性评价方法包含多个关键评判指标,... 目前,智能变电站过程层网络化进程在不断推进,但智能站过程层网络传输可靠性尚无量化评估方法。为了提高智能站组网的规范性和可靠性,迫切需要针对智能站过程层网络提出一套完善的可靠性评价方法。可靠性评价方法包含多个关键评判指标,基于各评判指标对网络可靠性影响程度赋予不同权重值,实现对各种组网架构下的网络数据传输安全可靠性进行客观评价,考虑各电压等级技术经济因素,实现网络方案的最优选择。 展开更多
关键词 智能变电站 过程层网络 传输可靠性 关键指标 评价方法
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基于改进多层感知机的电网运行风险评估方法 被引量:5
14
作者 郝蛟 林宏 +3 位作者 李雨森 武婕 张建国 孟琦 《现代电力》 北大核心 2023年第4期474-483,共10页
传统的电网运行风险评估方法随着电网规模的扩大已逐渐不能满足实时性需求,已有的基于机器学习技术的风险评估方法又没有考虑真实系统中的样本不平衡问题。提出了一种基于改进多层感知机(multi-layer perceptron,MLP)的电网运行风险评... 传统的电网运行风险评估方法随着电网规模的扩大已逐渐不能满足实时性需求,已有的基于机器学习技术的风险评估方法又没有考虑真实系统中的样本不平衡问题。提出了一种基于改进多层感知机(multi-layer perceptron,MLP)的电网运行风险评估方法。基于IEEE-RTS79可靠性测试节点系统生成风险数据样本,从电压越限、潮流过载、失负荷率及潮流转移度4个维度建立了1套可以表征电网当前运行状态及相对状态变化影响的指标体系,来量化电网运行风险并根据风险值对样本添加标签,构建电网风险数据集;考虑真实系统中样本不平衡的情况,引入多种样本平衡方法,并通过特征选择和主成分分析法对数据降维,最终使用改进的多层感知机模型训练样本,得到电网运行风险评估计算模型。在提高训练速度的同时,加强了对电力数据中非线性规则的表征能力,可以快速得到风险评估结果。 展开更多
关键词 智能电网 风险评估 多层感知机(MLP) 不平衡样本 风险指标
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智能窃听攻击下的物理层安全技术研究 被引量:2
15
作者 刘珏 程凯欣 杨炜伟 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2023年第2期45-53,共9页
随着无线电磁设备的不断发展,智能窃听攻击给无线通信领域带来了新挑战。近年来,物理层安全技术作为保障无线通信安全的一种可选技术,获得了人们的广泛关注,尤其是针对智能窃听攻击的研究,取得了重要成果。文章从信号处理技术和无线资... 随着无线电磁设备的不断发展,智能窃听攻击给无线通信领域带来了新挑战。近年来,物理层安全技术作为保障无线通信安全的一种可选技术,获得了人们的广泛关注,尤其是针对智能窃听攻击的研究,取得了重要成果。文章从信号处理技术和无线资源管理两个方面切入,对当前基于物理层安全技术的抗智能窃听研究现状进行总结归纳,并对未来研究方向进行展望。 展开更多
关键词 智能窃听攻击 物理层安全 信号处理 资源管理
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Double-Layer Hydrogels with Tunable Mechanofluorochromic Response for Smart Display 被引量:2
16
作者 Hui-Hui Shi Shuang-Shuang Wu +4 位作者 Rui-Jia Wang Yi Zhang Shu-Hui An Wei Lu Tao Chen 《Chinese Journal of Polymer Science》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第4期547-555,I0007,共10页
Mechanofluorochromic materials that render sensitive fluorescence color/pattern change upon mechanical stimuli have drawn extensive attention.However,traditional mechanofluorochromism relies on the chemical transforma... Mechanofluorochromic materials that render sensitive fluorescence color/pattern change upon mechanical stimuli have drawn extensive attention.However,traditional mechanofluorochromism relies on the chemical transformations of mechanophores,but their types are quite few.It remains challenging to develop mechanofluorochromic materials with customized fluorescence color changing response.Herein,a generally applicable strategy is proposed to present a class of double-layer mechanofluorochromic hydrogels based on the facile integration of two different-colored fluorescent hydrogels.Due to the UV transmittance change of top layer under Poisson’s effect,the emission intensity ratio of the upper and lower hydrogels exhibits a strain-dependent change,resulting in a force-triggered overlapping color variation.Both the UV transmittance of top layer and the fluorescence emission of bottom layer can be readily modulated to enrich the variety of mechanofluorochromism.Besides,the bottom layer is available to be printed by ion inks to fabricate patterned double-layer fluorescent hydrogel,holding great potential to design flexible mechanofluorochromic platforms for smart display and information encryption. 展开更多
关键词 Mechanofluorochromism Fluorescent hydrogel Double layer smart display
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冷库除霜方法和除霜控制方法研究综述 被引量:2
17
作者 程世聪 刘清江 《制冷与空调》 2023年第3期1-6,共6页
针对冷库制冷系统中常用的几种除霜方法和除霜控制方法的原理和特点进行了介绍。结合国内外研究着重分析了几种冷库除霜控制方法的控制原理和特点,并通过控制依据和输入参数的不同将其分为常规除霜控制法,霜层特征控制除霜法和智能控制... 针对冷库制冷系统中常用的几种除霜方法和除霜控制方法的原理和特点进行了介绍。结合国内外研究着重分析了几种冷库除霜控制方法的控制原理和特点,并通过控制依据和输入参数的不同将其分为常规除霜控制法,霜层特征控制除霜法和智能控制除霜法。之后详细介绍了由霜层特征判断除霜过程起止点的方法和使用模糊控制及智能算法的智能除霜控制法的控制依据,特点和局限性。最后分析总结了冷库除霜方法和除霜控制方法的不足之处与改进方向。 展开更多
关键词 除霜控制 霜层图像 除霜方法 智能除霜
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小学数学教学中智慧作业的设计方法探析 被引量:4
18
作者 冉师令 《当代教研论丛》 2023年第5期36-38,共3页
传统作业设计都是由教师结合教材及课堂内容来布置,其形式单一且内容上有一定局限性,无法彰显学生的主体地位。而智慧作业,不仅形式和内容丰富,可有效激发学生的学习积极性,而且能够将互联网资源与课堂内容结合,根据每位学生的学习情况... 传统作业设计都是由教师结合教材及课堂内容来布置,其形式单一且内容上有一定局限性,无法彰显学生的主体地位。而智慧作业,不仅形式和内容丰富,可有效激发学生的学习积极性,而且能够将互联网资源与课堂内容结合,根据每位学生的学习情况有针对性地布置作业,可为学生未来的学习打下扎实基础,有效提高学生的综合素养。文章以小学数学为例,探讨了小学数学智慧作业的设计方法。 展开更多
关键词 小学数学 智慧作业 分层作业 作业评价
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基于事故致因和分层感知的安全风险预警系统研究 被引量:1
19
作者 代华松 庞干 +2 位作者 陈永清 浦绍旭 黄二妮 《工业安全与环保》 2023年第7期50-54,共5页
提出基于分层感知和事故致因要素的分层感知模型、交叉识别模型及分类学习算法。利用基于AI的热网安全风险预警系统验证了分层感知和交叉识别模型的可行性,推导出基于分层感知和事故致因要素的数学模型和风险分级策略,实现了事故致因要... 提出基于分层感知和事故致因要素的分层感知模型、交叉识别模型及分类学习算法。利用基于AI的热网安全风险预警系统验证了分层感知和交叉识别模型的可行性,推导出基于分层感知和事故致因要素的数学模型和风险分级策略,实现了事故致因要素理论的逆向应用,且朴素贝叶斯等机器学习算法适应性良好。 展开更多
关键词 安全风险 分层感知 交叉识别 动态管控 智慧安全
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基于物联网的智慧消防设计思考 被引量:1
20
作者 雷海霞 《建筑电气》 2023年第3期50-56,共7页
结合智慧消防应用现状与相关规范标准,详细阐述其设计思路,通过实际工程应用设计案例,对智慧消防设计的内容与亮点进行分析、总结,并提出消防物联网下智慧消防的设计要点。
关键词 物联网 智慧消防 智慧消防管理平台 设计思路 感知层 传输网络 供电电源 应用环境
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