Comparative Analysis of Equal and Unequal Grounding Grid Configurations by Compression Ratio and Least Square Curve Fitting Techniques

The primary aim of the power system grounding is to safeguard the person and satisfying the performance of the power systemtomaintain reliable operation.With equal conductor spacing grounding grid design,the distribution of the current in the grid is not uniform.Hence,unequal grid conductor span in which grid conductors are concentrated more at the periphery is safer to practice than equal spacing.This paper presents the comparative analysis of two novel techniques that create unequal spacing among the grid conductors:the least-square curve fitting technique and the compression ratio techniquewith equal grid configuration for both square and rectangular grids.Particle Swarm Optimization(PSO)is adopted for finding out one optimal feasible solution among many feasible solutions of equal grid configuration for both square and rectangular grids.Comparative analysis is also carried out between square and rectangular grids using the least square curve fitting technique as it results in only one unequal grid configuration.Simulation results are obtained by theMATLAB software developed.Percentage of improvement in ground potential rise,step voltage,touch voltage,and grid resistancewith variation in compression ratios are plotted.

基于特征参数拟合的多地面目标双星星下点轨迹规划

为解决具有多次轨道机动能力、多探测目标、多探测器协同的对地观测任务的星下点轨迹规划优化问题,提出一种基于特征参数拟合的星下点轨迹快速计算方法,并采用基于数据库的星下点轨迹拼接方法建立优化模型。首先,对描述星下点轨迹的特征参数进行分析和提炼,采用多项式对特征参数进行拟合实现快速计算;然后,根据探测目标建立观测码数据库,再进一步整理成轨迹数据库;最后,建立基于轨迹数据库的优化模型,解决整个星下点轨迹规划问题。对第11届全国空间轨道设计竞赛的固定目标快速全覆盖任务进行仿真,能够在19.19 d内完成该任务,表明所提设计方法和方案,可用于各类近圆轨道的星下点轨迹设计。

改进预测反褶积抑制探地雷达多次波方法研究

为了避免探地雷达(GPR)在地质勘测中因反射而产生的多次波干扰影响后续的地质解释,需要对多次波进行检测和抑制。针对常见的双曲线反射信号,依据一次波和多次波的形状,通过定位多次波位置,拟合双曲线回波,利用双曲线拟合函数自动控制预测反褶积参数,最后通过反褶积实现了多次波的预测与去除。为测试算法效果,拟定多次波与弱目标回波位置高度重叠且多次波强度与弱目标强度相近的场景,有效去除多次波干扰并尽可能保留弱目标。与传统的预测反褶积处理相比,改进后的方法不仅能将多次波干扰抑制得更彻底,而且还能更好的凸显弱目标的回波。

一种模拟绝热量子计算的适应度地形探索算法

将优化问题抽象成目标函数后,目标函数和启发式优化算法的匹配程度决定了优化求解的效率.为反映目标函数的优化特征并指导优化算法及其参数的选择,本文模拟绝热量子计算中的多基态演化,提出了一种适应度地形探索算法.根据基态波函数倾向于向势能较小处收敛且收敛程度受量子效应强度影响的特性,用目标函数编码势能场后算法引入了一个量子效应递减的多基态演化过程,用其持续收敛的基态波函数簇反映目标函数的适应度地形.根据量子路径积分,算法由尺度递减的扩散蒙特卡罗(diffusion Monte Carlo,DMC)实现.实验表明算法综合直观地反映了适应度地形的众多特征,所得信息能直接指导后续优化,其计算模式和启发式优化相似,无需引入其他计算,这为适应度地形研究引入了新的视角.

基于回归正交试验的高地应力TBM隧道变形影响因素敏感性研究

依托某国家重点铁路工程隧道穿越高地应力TBM施工段,通过精细化三维数值模拟与回归正交试验相结合,运用多元线性回归方法对试验结果进行研究,分析不同支护因素的敏感性并判明其对控制围岩变形起到的利弊作用,同时得到该试验的一次回归方程,为结构优化提供快速计算公式,以此来调整参数,优化支护结构。一次回归正交试验选取短锚杆长度、长锚杆长度、钢拱架间距、锚杆环向和纵向间距、喷射混凝土等级与地应力水平作为研究影响因素,采用L8(27)正交表,不考虑交互作用进行回归正交试验,计算常数项与各偏回归项系数,建立回归方程,对试验结果进行方差分析与失拟性检验。检验结果表明:因素地应力水平F值大于F0.001,地应力水平对围岩变形起到决定性影响,短锚杆长度、钢拱架间距与锚杆纵向间距的F值均大于F0.025,其均对控制围岩变形有显著影响;所建立的回归方程显著,失拟性检验不显著,回归方程具有较好的拟合程度。在设计施工时首先应考虑采取措施释放地应力,其次在选取支护参数时应将短锚杆长度、钢拱架间距与锚杆纵向间距纳入重点考虑内容。

基于电力驱动的10 kV可伸缩式接地线设计及应用

受电压等级和设备的限制,在进行高空设备接地、多层铝排接地的操作时,操作人员往往无法顺利完成倒闸操作任务。基于此,对现有接地线进行改造,设计了一款基于电力驱动的10 kV可伸缩式接地线。该接地线由多段环氧树脂棒组合而成,采用伸缩式设计,适用于各种尺寸导流设备及高位设备的接地线装设。使用该接地线,操作人员可就地开展作业,无需登高,从而避免了人员高摔,其电动分合导体端触头可杜绝电气伤害,实现了安全作业,缩短了停电时间。

我国体能教练专业标准构建研究

通过对我国体能教练进行深度访谈,收集相关资料,运用扎根理论对我国体能教练专业标准的理论框架进行了构建。研究结果显示,我国体能教练专业标准结构模型由3个主范畴,即专业信念、专业知识、专业能力,10个范畴,即职业道德、专业认同、专业精神、运动科学知识、体能训练应用实践知识、运动技能、体能训练计划设计与实施能力、体能训练测试与监控评估能力、体能训练运动损伤预防能力、沟通交流能力,以及22个概念组成。该模型可为我国体能教练专业化发展提供必要参考。

输电检修作业驻塔式自主伸缩接地线系统设计

提出了一套适用于输电检修作业驻塔式自主伸缩接地线的智能管理、监控接地线挂接状态全面解决方案。首先,分析了现阶段输电线路接地线作业的不足,提出了驻塔式接地线设计的必要性;然后设计了自主伸缩接地装置结构,说明了装置的功能模块,介绍了接地线工作流程,并针对性能指标进行了分析;接着设计了驻塔式接地线操作系统,详细论述了控制单元、执行单元、感知单元和安全防护单元的具体原理;最后针对实际工程线路进行仿真测试,对比分析了所提出系统的有效性。

基于三维激光雷达的道路边界提取方法

为精准提取道路边界,为道路管理及智能交通规划提供基础,本文提出基于三维(3D)激光雷达的道路边界提取方法,具体实现步骤为:对于采集的激光点云图像,通过判断图中某一点云与其邻近点的高差平均值去除点云图像中的噪声;结合激光射线特征与平面模型拟合的方法,分别从粗分割与细分割两个阶段从去噪后的点云中分割出地面点云;将地面点云中邻近点高度差、平滑度以及邻域点角度当作道路边界提取特征并构建多特征融合策略,判断点云中的点是否为道路边界点;针对道路边界,构建二次抛物线模型,采用最小二乘法拟合模型系数完成道路边界提取。为了验证本文方法的有效性,利用本文方法对某段道路进行边界提取实验。实验结果显示:该方法可以有效提取道路边界,且精准度高,实验结果表明:本文方法在道路边界提取问题中有着较好的表现,具有较强的稳健性和适用性,可以满足智能交通规划以及无人驾驶车辆自主导航的需要。

基于高斯拟合的复杂环境地杂波自适应抑制方法

针对风廓线雷达受到强地物杂波干扰探测数据存在较大偏差,使用常规地杂波抑制方法处理存在局限性这一问题进行研究,提出对功率谱数据进行基于高斯拟合自适应去地杂波处理的方法。通过数据验证,提出的算法能够有效抑制地物杂波信号,减少对有用回波信号识别的干扰。

盾构隧道掘进地表沉降监测数据分析及模型研究

以广西某地铁盾构隧道掘进期间监测数据为基础,分析盾构施工中地表沉降的变化规律。分为两个部分:一是沿掘进方向,轴线上方地表点历时变化统计分析,通过多项式拟合得出轴线上方地表沉降点的沉降变化模型;二是垂直于掘进方向,不同监测断面的累计沉降量分析,在Peck公式的基础上,综合考虑双线掘进的叠加影响,通过对实测数据进行拟合分析,得出双线盾构掘进沉降槽宽度系数和土体损失率参数。结果显示:(1)多项式模型对轴线沉降点相对掘进前后80 m范围内变化拟合较符合,整体呈现S型,前期略有抬升,后逐渐下沉,沉降主要集中在前后20 m期间,后趋于平缓;(2)Peck沉降公式拟合模型适用于该项目,预测值与实测数据吻合良好,综合多个监测断面拟合结果,提出广西地区参考沉降槽宽度参数K为0.42±0.13和土体损失率Vs为0.42±0.2。

机载点云数据精细化处理与大比例尺地形图测绘应用研究

为探究精细化机载点云数据在大比例尺地形图测绘中的应用效益,提高基于机载点云数据绘制数字地形图的精度,选取了建模难度较大的带状地形作为测区,并获取了点云模型。使用Li DAR 360软件对点云数据进行精细化预处理,提高了点云模型的地面拟合度。结合点云模型与三维实景模型绘制1∶500的大比例尺地形图,并根据GPS-RTK获取的100个校核点对地形图精度进行了分析。研究结果表明:采用模型质量和测绘专项需求精细化处理方法可提高点云模型的地面拟合度,且绘制的地形图满足1∶500大比例尺地形图的绘制要求。

一种基于高斯混合模型抑制声波雷达地物杂波的算法

声波雷达设备在复杂地形条件测风时,返回信号是大气湍流散射信号和周围环境地杂波的叠加,谱数据中通常会出现明显的双峰结构,且满足高斯模型。通过混合高斯分峰技术区分大气湍流功率谱和地杂波功率谱,结合传统的地物杂波抑制方法降低探测误差。试验研究表明:基于最大期望(Expectation Maximization,EM)混合高斯分峰方法可有效区分地物杂波谱并获取谱特征信息,且进行地杂波抑制后,数据质量得到明显改善。

价值共创视角下线上健身社区的治理模式研究

构建线上健身社区来满足用户居家健身需求已成为数字化时代健身企业赢得市场竞争的关键。研究借鉴扎根理论的研究范式,采用内容分析法,梳理数字化时代线上健身社区的发展现状,总结数字化时代线上健身社区在价值共创方面存在的问题。基于价值共创DART结构模型和PVC过程模型,提出价值共创视角下线上健身社区的治理模式:首先,通过健身企业的价值主张匹配用户的价值诉求,吸引用户使用线上健身社区;其次,健身企业和用户在社区内通过互动进行遭遇,在这过程中不断创造价值、交换价值以满足各自诉求;最后,健身企业与用户在遭遇后创造新的价值以进行新一轮的遭遇。以上研究发现为我国健身企业满足用户居家健身需求,提升市场竞争力具有重要的理论指导意义。

基于改进Radon域多次波抑制的强弱目标分离

在探地雷达野外应用中,多次波是一种常见的干扰波,会影响雷达数据的真实性及可靠性,给目标解释工作带来困难。Radon变换在地震处理领域中广泛应用于多次波抑制,但在探地雷达领域中对此进行研究运用的仍不多。针对双曲线探地雷达反射波,对Radon变换理论进行分析阐述,在弱目标回波与强目标的多次波位置高度重叠,并且多次波强度接近弱目标回波强度的实例中,通过分析Radon域中弱目标与多次波位置与能量强度的差异,通过选择过滤窗并且在Radon域中对其进行多项式拟合恢复多次波能量,然后经过Radon正演在时空域中恢复多次波数据,再从原始雷达数据中减去多次波,实现对多次波的抑制,获得了无假象干扰的雷达数据。实验结果表明,在保留弱目标回波强度的同时取得了较好的多次波抑制效果。

基于拟合误差消除的探地雷达图像鲁棒双曲线识别模型

作为一种无损探测工具,探地雷达已广泛应用于各种场景,但从探地雷达B扫描图像中自动提取信息仍然具有挑战性。本文提出了一种从探地雷达B扫描图像中自动识别和拟合双曲线的鲁棒集成模型。首先,实现了由均值对消、基于梯度的自适应阈值算法和开闭操作组成的图像预处理方法,其中,均值对消抑制杂波和噪声,基于梯度的自适应阈值算法可以将B扫描图像转换为二值图像,然后通过开闭操作去除离散的噪声点;接下来,通过下开口扫描聚类算法识别具有向下开口的点集;之后,利用基于代数距离的双曲线拟合算法对这些点集进行直接拟合;最后,根据这些点集的拟合结果,基于拟合误差的剔除方法去除不具有完全双曲特征的下开口点集,从而实现B扫描图像中所有双曲点集的识别和拟合。由上述方法组成的集成模型能够自动、稳健地从探地雷达B扫描图像中提取信息。在合成数据集和实测数据集上的实验表明了所提出模型方法的有效性。

基于KiK-net记录的PGA与Sa场地影响因子分布研究

场地条件对地震动有着重要的影响,它一般通过地表峰值加速度PGA或者谱加速度Sa在不同场地条件下的放大系数表示。以往的相关研究中缺少大量的实测地震动数据分析;没有明确给出PGA和Sa在不同场景下的适用性;较少赋予其放大系数分布概率含义。选取KiK-net台网1997—2019年记录的210多万条地震动信息,通过PGA与Sa放大系数的分布分析了其在不同场景下的适用性,然后基于控制变量法和回归方法对每个台站的PGA放大系数进行拟合分析,最后对不同场地类别的PGA放大系数进行了概率分布函数拟合。研究结果表明:场地条件不变情况下,地震动放大系数的分布有很好的规律性;Sa较PGA放大系数分布离散程度更小,且随着Sa周期增加,其离散程度呈现逐渐减小趋势,在建筑物周期确定的情况下,Sa具有更高的适用性;Ⅰ、Ⅱ类场地且周期大于1.0 s的Sa放大系数具有较高的稳定性;相同场地条件下,PGA放大系数呈非线性分布,随着基岩PGA(PGA R)的增加逐渐减少;PGA放大系数趋于指数正态分布。研究结果可用于未来更加准确地估计损失与描述场地条件对地震动的影响。

基于车载激光雷达的稳健地面分割方法

针对在不同场景下车载激光雷达地面分割存在误分割和欠分割的问题,提出了基于多区域稳健平面拟合和多条件约束的地面分割方法。首先构建多区域地面模型,为每个区域分配适当密度的点云。其次在每个区域中构建地面骨架,利用稳健平面拟合估计地面模型,通过置信度传播联合多约束条件去除非地面模型。最后利用平面拟合残差指导边界处的点云分割,进一步提升分割准确性。实验结果表明了,该方法在不同场景下综合评估指标F1能够保持在95%左右,且能适用于不同类型的激光雷达,验证了所提方法具有较强的稳健性和准确性。

一种便携收放分相接地线装置的研制

研制了一种便携收放分相接地线装置,通过合理设计,使接地软铜线能够绕制在绕线盘上,且能实现便携收放,现场工作人员省时省力,减少高空作业时间,降低人员在铁塔上的作业风险。

紫外遥感光谱仪地检系统的设计与实现

为了给紫外遥感光谱仪的研制提供测试环境,充分测试紫外遥感光谱仪的功能和性能,基于光谱仪的实际测试需求设计了紫外遥感光谱仪地检系统;紫外遥感光谱仪地检系统由一块通讯数传板卡、一台高性能计算机和两个地检软件组成,适用于光谱仪单机、整机、整星等多种研制状态;硬件方面,通讯数传板卡选用的FPGA芯片是spartan-6系列的XC6SLX25;软件方面,两个地检软件分别是异步422控制软件和同步422快视软件,均在QT平台,使用C语言,采用多线程的编程思想实现;异步422控制软件不仅可以控制光谱仪执行功能还可以实时监视光谱仪状态;同步422快视软件除提供基础的数据储存解析和显示功能外,还具有比特位移除判别遥感包、图像伪彩色、时变线、光谱曲线高斯拟合等数据处理功能;经过多次试验验证,紫外遥感光谱仪地检系统运行稳定功能齐全,提高了仪器装调、定标和测试效率。