基于传感器集群BLSTM模型的结构损伤定位

为进一步提高无监督模式下的结构损伤定位精度,提出了一种基于传感器集群BLSTM模型的结构损伤定位方法。通过传感器集群BLSTM模型的建立,对不同位置处传感器的虚拟脉冲响应函数进行了预测,进而通过基准工况与未知工况模型预测残差的信息熵,构造了一种新的损伤识别指标,并依此进行损伤定位。通过8自由度质量弹簧系统试验、工字钢梁模型试验,以及桁架结构数值模拟,对方法的有效性和适用性进行了验证。结果表明,该研究提出的基于传感器集群BLSTM模型的结构损伤定位方法,可以对结构的单一位置损伤和多位置损伤进行准确定位,且可通过同一位置处损伤指标的变化对损伤程度进行判别,即使在外界环境变化和较高的噪声干扰下,仍能取得较好的损伤定位效果,具有良好的环境适应性和抗噪声干扰能力。

基于传感器集群的水利信息采集与反馈系统的设计与实现

针对传统水利防汛决策系统状态管控机制存在的若干固有弊端,提出了一种基于传感器集群的智慧水利信息采集和反馈系统。引入传感器集群获取水利防汛决策多维状态数据,采用面向非线性映射的改进蚁群算法进行多传感器数据融合,利用模糊神经网络算法建立水利防汛决策多维工作状态数据到闭环优化反馈的物理映射。以我国东部地区某综合水利枢纽设施为效能评价载体,开发原型系统并进行效能实证分析,结果表明原型系统在设备规划和调整策略、重要防汛点实时定位、与智慧信息链的衔接性、异常信息的实时反馈与预警等方面具有明显优势。

基于传感器集群的仓库运维状态监测系统研究

引入传感器集群获取电力物资仓库多维状态数据,采用面向非线性映射的改进蚁群算法进行多传感器数据融合,引入基于UWB技术的高精度仓储人员及物资定位机制,实现仓库室内地图信息的实时生成,利用模糊神经网络算法建立电力物资仓库多维工作状态数据到闭环优化反馈的物理映射,具备面向智慧供应链扩展的电力物资智慧仓库全景可视管控能力。开发了智慧仓库信息采集和反馈原型系统并进行了综合效能实证分析,一线运维验证结果表明原型系统在储位规划和调整策略、重要资产实时定位、与智慧供应链的衔接性、异常信息的实时反馈与预警等方面具有明显优势。

基于物联网技术的变电站智能安全管控系统的设计及实现

针对目前主流变电站安全管控机制缺乏多维度视角管控、全局协同性较差、主动预警缺失、系统融合数据具有滞后性等固有弊端,提出了一种基于物联网技术的变电站智能安全管控模型并开发了应用系统。引入融合传感器集群的物联网技术获取变电站安全管控多维数据,利用数据挖掘算法对数据进行深度分析,具备面向差异业务的多维度视角管控与主动预警能力。以国家电网河北电力公司某±800kV特高压换流站为效能评价载体,基于VS2016集成平台开发了验证环境并对模型进行了实证分析,一线运维验证结果表明所提模型具备运维设备、运维人员、运维环境的全方位立体安全管控能力,较好解决了冗余热备系统、传感器集群及多机负载均衡问题,在稳定性、管控自主性、预警准确性、极端环境下的运维智能性等方面具有明显优势。

面向远海作业的智能船舶辅机

智能化是船舶辅机未来发展的重点方向,根据船舶辅机的特点提出实现船舶辅机智能化的目的和手段。通过分析智能船舶辅机的特征可知,大数据的特征是船舶辅机实现智能化的基础,智能操作的特征是船舶辅机实现智能化的手段。通过采用智能化技术,可显著提高面向深远海作业的船舶辅机的安全可靠性,有效延长设备的海上作业时间。

便携式高精度二氧化碳检测仪的研制及湿度干扰消除的研究

二氧化碳(CO_(2))的持续增加会加剧温室效应,从而影响人们的正常生活。目前,常见的CO_(2)监测设备体积大且价格高。因此,基于非分散红外(non-dispersive infrared,NDIR)光学吸收原理的传感器,设计了一种便携式CO_(2)监测设备。考虑到现场监测时,传感器容易受到相对湿度(relative humidity,RH)的影响。因此,研究了RH对传感器响应的影响,了解传感器在不同RH下的响应特征;并通过浓度和湿度变化的回归方程拟合,得到R^(2)>0.94的二次函数校准公式。通过连续的室外监测与标准参比仪器进行对比发现,校准后的数据与标准参比仪器之间有更好的相关性,R^(2)从校准前的0.62~0.73提高至0.83~0.97。为进一步提高数据的准确性,将传感器进行集群分析,这种方法能够极大程度上削弱因传感器个体差异造成的误差。通过多个传感器数据组合分析发现,平均相对偏差随传感器数量增加而减小,最小平均相对偏差仅为1.4%。