基于LoRa通信的无线发射台信号智能监测技术研究

为实现大面积无线发射台信号覆盖监测,有效地抵御监测过程中多径干扰和频率选择性衰减等干扰因素的影响,研究基于LoRa通信的无线发射台信号智能监测技术。在无线发射台发出信号后,转换成数字信号进行对比,识别出有效发射台信号后,通过级联型LoRa组网方式以及LoRa通信技术,将数据发送到服务器中存储,实现无线发射台信号的传输。利用循环位移因子对基带产生的Chirp信号完成调频扩频调制,扩展信号频谱,增强信号抗干扰能力以及传输可靠性,增强信号监测的效果。实验结果表明:该方法能够在距离LoRa终端设备2.5 km处依旧接收到发射台信号,丢包率为12%,能够准确地监测到无线发射台是否存在发射信号。

基于HMM-MLP的泵站监测健康诊断系统研究

为实现泵站工程在生产运行过程中有效预测设备潜在故障风险,提升泵站设备运行效率,在数字孪生水利工程数据底板基础上,基于现有硬件设备,以结构故障机理为导向,提出了一种HMM-MLP的泵站设备故障预测方法。先由连续小波包变换处理设备的运行信号,然后通过HMM模型生成设备运行状态序列作为MLP网络的输入预测设备故障,最后通过仿真实验表明,HMM-MLP模型可有效提高泵站设备故障的预测准确率。同时,依托在线监测数据和离线检查与试验数据,建立了设备健康评价指标体系,并开发了泵站监测健康诊断系统,协助运行管理人员充分了解和掌握机组设备的“健康”状态,提升设备管理的信息化水平。结果表明:该研究可为泵站健康系统建设提供实际案例指导与经验启示。

基于开放海缆通信系统的海缆登陆站优化研究

国际互联网带宽的快速增长推动了海底光缆及海缆登陆站的加速建设需求。分析了我国内地海缆登陆站的当前布局及其在未来需求的不足,并结合开放海缆通信系统的发展趋势,研究了将海缆传输终端设备从传统的海缆登陆站转移到核心机房的技术和经济可行性。最后,在此基础上提出了海缆登陆站优化部署的建议。

区域轨道交通跨线站配线方案研究

“四网融合”发展背景下,区域轨道交通网络化运营成为重要发展趋势,而跨线站则是实现不同轨道交通线路互联互通的关键节点,因此有必要对跨线站设计进行探究。从优化车站运输组织出发,对跨线站配线方案进行研究,为实际配线布设提供参考。首先,以跨线运营模式为研究对象,根据跨线前后信号制式异同,将跨线分为同信号制式跨线和跨信号制式跨线,分析两种跨线模式列车作业种类及流程,并研究两种模式下行车组织、承载客流形式、应急管理等因素对于车站配线设置的相关需求。之后,结合配线需求,针对同信号制式和跨信号制式跨线站,分别提出了配线布置原则。最后,基于布置原则,在进一步分析两种跨线站列车作业特征基础上,研究并提出适用于不同车站构型、不同客流特征的典型配线设置方法,并进一步考虑运输组织适应性、建筑规模、工程量等因素提出适应不同实际运营场景的建议方案。通过研究,对于同信号制式跨线站,建议以在发车端设单渡线、交叉渡线等配线为主;对于跨信号制式跨线站,结合当前技术条件建议增设到发线,并根据实际需求设置折返线等其他配线。

适用于空间站环境的脑力疲劳检测方法的研究

目的针对航天员在轨期间可能出现的脑力疲劳问题,研究一种适用于空间站环境的脑力疲劳检测方法。方法地基实验采用36h睡眠剥夺实验诱发脑力疲劳状态,采集45名受试者的脑电图(EEG)数据和问卷评分,计算与脑力疲劳相关的一系列EEG特征并运用随机森林分类器构建脑力疲劳检测方法,以区分脑力疲劳水平。结果在地基实验和天基实验的数据中均取得85%以上的平均准确率,各项评价指标趋势一致。结论基于EEG信号的脑力疲劳检测方法能够应对环境及任务的差异,在地基实验与天基实验中均展现出准确稳定的性能,未来在空间飞行环境中的应用具有一定可行性。

基于TCN的跟网/构网混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估

为支撑跟网/构网混合型新能源场站中机组控制方式快速切换,实现可适应电网强度变化的新能源场站安全稳定运行,提出基于时间卷积神经网络(temporal convolutional network,TCN)的跟网/构网混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估方法。首先,构建跟网/构网混合型新能源场站聚合阻抗模型,通过特征值计算得到并网系统小干扰稳定裕度。然后,以并网系统短路比和新能源场站跟网/构网控制方式信息作为输入特征,以并网系统小干扰稳定裕度和阻尼比作为输出特征,训练TCN得到混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估模型。经过训练的模型可根据短路比和跟网/构网混合型新能源场站中各机组的控制方式快速输出对应的小干扰稳定裕度和阻尼比。最后,以一个含10台风电机组的新能源场站为对象进行算例分析。结果表明:所提TCN方法相比于长短期记忆神经网络方法,在小干扰稳定裕度和阻尼比预测上的平均绝对百分比误差分别降低16.76%、14.75%;所提方法的计算耗时相对于特征值计算方法降低98.54%,从而验证所提小干扰稳定性快速评估方法的准确性与时效性。

基于5G技术的海上风电通信系统研究

[目的]海上风电项目众多设备位于海洋之上,交通不便导致运维检修难度大。海上设备信息的快速、无延迟、安全送达陆上显得格外重要。针对通信系统的特殊需求,文章提出了基于5G技术的海上风电场通信系统方案。[方法]首先建立信号覆盖面大、可靠性强的PTN+一体化小基站,再将5G一体化小基站和PTN网关融为一体,通过宽带PTN接入,实现快速、便捷的5G信号覆盖,并采用特定带宽的5G网络,提高通信系统的安全性。[结果]基于PTN+一体化小基站方式的5G通信系统建成后,实现了基于光传输的、支持多业务且利用特定带宽的IP传输。此系统可以帮助规划梳理各风机子系统,实现风机内部全方位信号覆盖,并可以将风机、海上升压站等设备运行状态及数据快速、安全的传输到陆上运维中心,解决风机多子系统、多业务实时安全传输困难的问题。[结论]研究的5G通信系统改善了海上风电通信,并利用特定带宽和新兴技术,实现了海上风电场的通信及时性和可靠性,提高了海上风电场海上运维人员的沟通效率,符合海上风电项目海上设备的通信需求,有望在工程中应用推广。

基于UWB-PDOA的少基站自适应定位系统研究

超宽带(Ultra-Wideband,UWB)技术在室内外定位中应用广泛,针对传统多基站定位方案的局限性,提出了一种基于超宽带信号到达相位差(Ultra-Wideband Phase Difference of Arrival,UWB-PDOA)的少基站自适应定位系统。该系统利用UWB-PDOA技术和基于ESP32信号强度的权重自适应定位技术,大幅降低了对环境部署的依赖性,提高了定位的精度和稳定性。结合环境先验信息和目标高度的先验知识,构建了先验知识库,采用自适应定位技术,利用多个传感器的信息来调整对不同定位基站的置信度权重,进一步提高了定位精度和鲁棒性。实验结果表明,所提出的系统在视距(Line of Sight,LOS)和非视距(Non Line of Sight,NLOS)环境下都具有较高的定位精度和稳定性,并且仅需要不超过3个基站便可以满足室内环境定位的需求。

基于用户信令结合路网拟合轨迹研究

通信技术的快速发展和移动设备普及率的提高,使位置服务(LBS)在各行业中得到了广泛应用。文中提出了一种基于用户信令和路网拟合的方法,在收集用户位置信息及信令数据后,使用基于路网的轨迹拟合算法进行匹配,以获取更精确的位置信息。最后,验证了该方法能有效提高轨迹匹配精度和位置估计准确度,能为智能交通、物流等领域提供有效的数据支持。

基于运动单站的LTE辐射源定位技术

长期演进(LTE)信号具有覆盖范围广泛、带宽大、自相关特性良好、抗衰落能力强及发射功率大等诸多有利于定位的优点,是一种可用于定位的主要机会信号。基于LTE信号的定位方法需要利用辐射源的位置信息进行解算,在非合作环境中获取基站的位置信息是使用LTE信号进行定位的基础。提出了一种利用移动单站获取LTE辐射源位置的定位方法,以到达时间差(TDOA)为观测量,建立了包含钟差校准的定位模型,并从单站的运动轨迹和初始点选取两个方面分析了算法的收敛性和定位精度。通过行人以及车载两种方式,在实际环境中对定位方法的性能进行了测试,实验结果表明,该方法的定位误差小于10 m。

基于OpenCV的车站信号平面图图像识别

为实现异构车站信号平面图图纸数据格式的统一,结合车站信号平面图(简称:平面图)中各模块的形态特征分析与逻辑关系,提出基于OpenCV的图像识别方法以对平面图中主要的站场信号设备进行图像识别。将CAD平面图统一转化为相同分辨率及尺寸的PNG格式图像,采用灰度化和边缘检测算法进行图像预处理,得到站场的轮廓;分析平面图结构,利用Hough圆检测与直线检测实现平面图元的特征提取;根据识别到的圆与直线段,结合每种站场信号设备的属性特点及其之间物理连接的逻辑关系,分别设计识别方法。试验结果表明:基于OpenCV的图像识别方法可较为准确、完整地识别出各类站场信号设备,并获得每个设备相关的站场数据。

雷达站在海洋平台和海洋石油生产中的应用

为解决海洋平台工程建设及油田生产期间海上船舶通航安全问题,保障平台及过往船舶安全,需要在某一固定平台上设置一套雷达站,并将雷达站采集的信号传输到监控中心。分析雷达站的作用、各部件性能指标及用途,提出远距离信号传输采用光纤通信较为理想。

无线广播发射传输台自动化信号检测系统设计研究

随着广播电视技术的快速发展和数字化转型,传统的人工监测方法已无法满足高效、精确监测的需求。为此,提出集成化、统一的广播电视信号检测系统,通过计算机技术实现模拟和数字音视频信号的智能化、网络化监测,以提高监测精确度与效率,减轻值班技术人员的劳动强度。系统通过4个核心功能模块优化监测过程,有利于提升监测水平与效率,确保广播电视信号的安全与高质量传输。

城市轨道交通换乘站位置对乘客换乘路径选择的影响

[目的]城市轨道交通乘客实际出行中存在一些不宜量化的因素(如换乘站在线网中的位置等)。这些因素难以量化折算为城市轨道交通多路径概率选择模型中的出行路径阻抗,需要研究这些因素对乘客路径选择的影响。[方法]根据换乘站在城市轨道交通路径中的位置将换乘站划分为居路径前段、居路径中间、居路径后段三类。基于手机信令获取得到的上海轨道交通线网乘客出行数据,选取其中的典型OD(起讫点)对及符合研究要求的换乘站,将多路径概率选择模型计算得到的选择比例与路径实际选择比例进行对比,分析得到不同换乘站类型对乘客换乘路径选择的影响规律。[结果及结论]与居路径中间换乘站相比,乘客更趋于选择在居路径前段、居路径后段的换乘站进行换乘,其路径实际选择比例较模型计算选择比例约高10%。构建多路径概率选择模型时,不能简单地将换乘因素量化折算为阻抗,应对各换乘因素进行综合考虑。

磷酸铁锂电池在高速铁路信号领域的应用方案研究

为满足高速铁路信号中继站电源系统的安全性、可靠性、可用性要求,通过调查国内高速铁路信号电源系统的供电原理、容量配置,以及铅酸电池组出现的问题,对磷酸铁锂电池与铅酸电池的性能差异进行分析,根据磷酸铁锂电池在国内各行业的应用情况,提出一种新型磷酸铁锂电池UPS电源系统设计方案。通过综合分析信号中继站内UPS的工作原理、UPS系统及蓄电池组的容量配置,构建一套具有高安全性的一体化锂电池UPS电源系统,电池模块采用高安全性设计,具备更加完善的故障保护及监测功能,在满足后备时间要求的同时,节约机房面积,保障铁路信号电源系统运行安全,以期为后续磷酸铁锂电池在高速铁路信号领域中应用提供参考。

车站信号控制虚拟仿真实验平台建设与探索

文章围绕轨道交通信号与控制专业课程培养目标,对车站信号控制虚拟仿真实验平台建设进行思考和总结,进而推动轨道交通信号与控制专业虚拟实验室建设的可持续和良性发展。首先,文章阐述了虚拟仿真实验平台的建设理念和总体思路;其次,文章通过虚拟仿真平台架构和功能模块对平台建设进行论述;最后,文章结合车站信号自动控制课程内容,进行实验内容设置和实验操作的过程评价。文章所提出并设计的虚拟仿真实验平台能够模拟车站信号自动控制各环节场景,使学生能够“一对一”地开展车站信号自动控制课程的相关实验和实践活动,自主完成学习,实现理论与实践的一体化教学。

铁路专用线特殊条件下站间联系电路设计方案探讨

当铁路专用线长度较短时,由于接轨站与专用线车站之间无设置区间闭塞的硬件条件,两站联锁系统就只能通过站间联系电路进行关联,而站联电路不属于定型电路,其继电器组合也不属于以往的定型组合,因此电路设计需要根据联锁的内部逻辑、站前工程技术条件进行综合考虑,而不能简单选择类似工程项目的竣工图纸直接套用。为此,基于某竣工的铁路专用线项目,结合联锁逻辑,将站前工程技术条件转化为信号工程的设计要素,逐步呈现设计要素的分析过程、解决过程,解释在站间联系电路中,哪些信息需要驱动采集,如何进行驱动采集;然后汇总为计算机联锁施工图中的站间联系电路图、组合及内部配线图;最后根据该专用线的实际运营状况,加入轨道电路电码化的相关内容,将站联电路中需要驱动采集的特殊轨道继电器信息进行说明,供同行设计者在站间联系电路设计时参考。

省级广电微波机房的安播监控系统设计与实现

本文设计一套广播电视信号监控系统,实现对全省微波台站信号传输的有效监控。文章通过分析广播电视信号监控需求,介绍搭建信号监控系统的架构方案和具体软硬件配置要点,从而进一步完善安播信号监管能力,保障广播电视信号安全播出。

5G信号对中波广播发射台站的干扰及应对方法

首先介绍中波广播发射台站的运行原理,其次详细阐述5G信号对其造成干扰的原因和主要表现类型,最后针对这些干扰提出具体的技术方案,同时提出提高中波广播信号稳定性的方法,旨在为解决5G信号对中波广播的干扰问题提供理论支持和实践指导。

卫星广播电视地球站信号智能比对系统设计与实现

信号智能比对系统是卫星广播电视地球站安全播出系统的重要组成部分。本文详细阐述了基于信号比对算法的卫星广播电视地球站信号智能比对系统的设计思路与具体实现方式,内容涵盖系统特点、系统设计、系统部署与实现。