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基于边缘计算硬件的海上风机运营模态识别方法研究

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基于边缘计算硬件的海上风机运营模态识别方法研究

作者：何征结大连海事大学

学位级别：硕士

随着我国新能源事业的持续发展,风能产业正迅速壮大。在风能发电领域,海上风力发电机具有举足轻重的地位。然而,海上风力发电机面临着海洋恶劣环境的考验,如飓风、结冰、雷击等,这些因素可能导致其结构损伤,进而失去运行能力并引发财产... 详细信息

随着我国新能源事业的持续发展,风能产业正迅速壮大。在风能发电领域,海上风力发电机具有举足轻重的地位。然而,海上风力发电机面临着海洋恶劣环境的考验,如飓风、结冰、雷击等,这些因素可能导致其结构损伤,进而失去运行能力并引发财产损失。为确保海上风力发电机的稳定运行,进行结构健康监测至关重要。针对这一问题,本文结合树莓派、电信号采集卡等边缘设备和运营模态算法,开发了一套基于边缘硬件的运营模态健康监测系统。主要工作包括:(1)基于树莓派等边缘硬件开发了一套边缘设备数据采集与发布系统,并根据Flask框架搭建了一个边缘节点的实时监测网站。首先,基于Python语言编写了开源硬件平台的数据采集系统,利用电信号采集卡设备测量运行中的海上风力发电机在环境激励下的加速度响应,并根据UDP协议将原始信号传输到树莓派。树莓派对采集到的队列数据进行实时处理、存储并上传至My SQL数据库,实现了风力发电机加速度响应数据的实时采集、处理、存储与上传。此外,在服务器端采用Flask框架进行开发,并在浏览器端使用Html、CSS、Java Script、Echarts技术编写前端页面。网站通过实时请求My SQL数据库,将海上风力发电机的结构响应、历史数据传输至浏览器端。(2)结合卡尔曼滤波、随机减量技术(RDT)、随机子空间识别(SSI)方法和稳定图方法,提出了一种运营模态识别方法来估计环境激励下海上风力发电机的运营模态。使用Python语言基于面向对象方法编写了运营模态识别方法的类,实现了运营模态识别方法的长时间稳定运行。通过冲击锤实验证明了本文提出的运营模态识别方法在时域方面的准确性;通过与快速傅里叶变换(FFT)方法的对比在频域方面证明了提出的运营模态识别方法的有效性。运营模态识别方法结合边缘设备数据采集与发布系统实现了边缘计算节点上高鲁棒性、低计算复杂度的实时数据处理与模态识别。(3)通过缩尺实验测试了边缘计算数采系统精度以及所提运营模态辨识方法准确性。首先,制作安装了海上风机结构缩尺模型,建立了基于边缘计算硬件设备的数据采集与处理系统。在此基础上,分别采用PC平台与树莓派平台对同种荷载进行了数据采集,验证了树莓派系统数采精度及效率。之后,开展了风机冲击响应实验与环境激励实验,验证了所提KF-RDT-SSI方法运营模态辨识方法准确性,实验表明该方法可以有效剔除虚假模态信息。此后,模拟了风机叶片螺栓松动、单桩土体冲刷、侧向冲击等工况,验证了运营模态辨识算法可有效识别上述工况所引起的结构频率变化。

关键词：海上风力发电机结构健康监测运行模态分析边缘计算

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基于开源硬件平台的海上风机叶片损伤监测

基于开源硬件平台的海上风机叶片损伤监测

《商标法》体系结构的内在逻辑与模式选择——兼评《商标法修订草案(征求意见稿)》的体系结构

第九届全国结构抗振控制与健康监测学术会议

作者：张鹏何征结崔春义大连海事大学交通运输工程学院

近年来,随着海上风电开发步入快速发展阶段,海上风机结构在我国近海海域得到了大规模应用。然而,海上风机在服役期内可遭受风、浪、流、涌、冰、震等多种动力荷载作用,结构振动损伤灾变机理十分复杂。为保障海上风电场正常、平稳运转,... 详细信息

近年来,随着海上风电开发步入快速发展阶段,海上风机结构在我国近海海域得到了大规模应用。然而,海上风机在服役期内可遭受风、浪、流、涌、冰、震等多种动力荷载作用,结构振动损伤灾变机理十分复杂。为保障海上风电场正常、平稳运转,需针对海上风机进行长期监测,及时识别与评价结构运行状态。对此,本文采用开源硬件平台搭建了适用于海上风机结构的健康监测系统,采用随机减量法(random decrement technique,RDT)和随机子空间方法(stochastic subspace identification,SSI)实现了对风机叶片的状态监测。首先,本研究根据开源硬件平台采用python语言编写了基于UDP通讯协议的数据采集系统。之后,建立了海上风机缩尺模型及配套激振与数采系统,并通过松动叶片根部螺栓实现了叶片不同程度损伤的模拟。记录了风机结构以不同转速工作时塔身加速度响应,采用卡尔曼滤波剔除了响应数据中的噪声信号,采用RDT和SSI方法得到了风机结构的模态信息。实验结果表明:(1)随机减量法和随机子空间法的能够有效的识别风机结构的固有频率;(2)风机叶片松动将引发结构模态变化,风机一阶频率将随着叶片松动加剧而逐渐减小;(3)本研究所使用开源硬件平台是融感、算、存、判为一体的边缘计算设备,易于代码部署及远程监测。

关键词：结构健康监测海上风机卡尔曼滤波随机子空间方法随机减量法

来源： cnki会议评论

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政治与法律 2024年第9期 101-117页

作者：卢结华中南财经政法大学知识产权研究中心湖北武汉430073

体系结构是法的具体内容在结构上的安排,对法律的掌握、理解和适用具有重要影响。商标法的根本性质、基本内容及其逻辑结构是决定《中华人民共和国商标法》体系结构的基本因素,商标法的根本性质是私法和实体法,其基本内容既有实体规定... 详细信息

体系结构是法的具体内容在结构上的安排,对法律的掌握、理解和适用具有重要影响。商标法的根本性质、基本内容及其逻辑结构是决定《中华人民共和国商标法》体系结构的基本因素,商标法的根本性质是私法和实体法,其基本内容既有实体规定也有程序规则,是具有一定逻辑和结构的整体构成。世界各个国家和地区的商标法体系结构安排主要存在程序为主型体系结构模式、实体与程序交错型体系结构模式、实体与程序分立型体系结构模式。《中华人民共和国商标法》自制定至今一直采用程序为主型体系结构模式,主要按照商标申请注册的程序而构造,存在诸多不科学之处,其深层原因在于经验主义立法传统的影响以及学术研究的不成熟。立足于我国商标立法现状,实体与程序分立型体系结构模式在体系化、形式理性、实用性等方面具有明显优势,是我国商标法体系结构的理想模式。《中华人民共和国商标法修订草案(征求意见稿)》在体系结构上仍存在较多问题,建议采用实体与程序分立型体系结构模式重新调整篇章结构,按照“总则—实体—程序”的脉络分别优化总则设置、完善实体内容与程序内容。

关键词：《商标法》体系结构实体程序体系化《商标法》修改

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基于多维度提示学习的开放域对话技术研究

基于多维度提示学习的开放域对话技术研究

作者：黄正结华东师范大学

学位级别：硕士

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基于可微渲染的自由视点合成方法

图学学报 2024年第05期 1030-1039页

作者：朱结宋滢浙江理工大学计算机科学与技术学院

针对目前非受控环境下自由视点合成易受高度可变的照明条件、相机参数等因素影响的问题，提出一种近似可微延迟逆渲染管线(ADDIRP)，通过在延迟逆渲染管线中加入基于物理的相机模型，实现准确模拟相机的光学成像过程。首先，根据输入图... 详细信息

针对目前非受控环境下自由视点合成易受高度可变的照明条件、相机参数等因素影响的问题，提出一种近似可微延迟逆渲染管线(ADDIRP)，通过在延迟逆渲染管线中加入基于物理的相机模型，实现准确模拟相机的光学成像过程。首先，根据输入图像及对应位姿分别创建光度相机模型和几何相机模型，其中光度相机模型由曝光、白平衡等可学习参数表示，几何相机模型由可学习的内参和外参表示。其次，利用渲染图像与目标图像的图像空间损失对管线各组件进行优化，使延迟逆渲染管线对复杂多变的光照和粗糙拍摄的图像具有较强的鲁棒性。最终，生成与传统图形引擎兼容的3D内容重建。实验结果表明，与已有方法相比，ADDIRP在现实世界数据集上具有更优的性能，在合成数据集上，在保证合成质量相近的前提下，具有更出色的视觉感知一致性。

关键词：自由视点合成可变环境延迟逆渲染管线基于物理的相机模型 3D内容重建

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考虑输入噪声的粒子滤波算法及其应用

考虑输入噪声的粒子滤波算法及其应用

作者：段结敏西安理工大学

学位级别：硕士

随着工业系统复杂度的持续增长,系统对状态估计精确的需求也不断提高。由于系统状态及其输入往往受到随机噪声和建模误差等不可预测因素的影响,对系统状态实现准确估计就成为信号处理领域面临的重要挑战。因为粒子滤波在处理非线性和非... 详细信息

随着工业系统复杂度的持续增长,系统对状态估计精确的需求也不断提高。由于系统状态及其输入往往受到随机噪声和建模误差等不可预测因素的影响,对系统状态实现准确估计就成为信号处理领域面临的重要挑战。因为粒子滤波在处理非线性和非高斯问题上具有较大的优势,所以该算法被广泛应用于多个领域。然而,传统的粒子滤波未考虑输入噪声对状态估计的影响,且估计性能高度依赖于噪声统计特性的先验知识,对受输入噪声干扰和噪声统计特性无法准确建模的工业系统状态难以实现高精度估计。因此,本文围绕此类问题展开研究,主要研究工作如下:(1)针对系统状态受输入随机噪声干扰而产生估计偏差的问题,本文提出了一种考虑输入噪声的粒子滤波算法。在重要性概率密度函数构建时融合了输入噪声的概率分布,通过对输入噪声影响下的粒子滤波进行推导和重构,提出了一种改进粒子滤波算法。该算法能够有效抵消输入噪声对系统状态估计的影响,从而解决了输入随机噪声影响下状态估计结果不准确的问题。最后通过对比本文所提算法与传统粒子滤波两种算法在不同噪声和不同维度模型情况下的仿真结果验证所提算法的有效性。(2)针对输入量包含统计特性未知噪声情况下的状态估计问题,本文提出了基于输入集员估计的粒子滤波算法。通过结合输入噪声与过程噪声的椭球集合形成新的预测椭球集合,再将其更新得到系统状态椭球集合,并构造系统的重要性概率密度函数,然后从中抽取粒子,得到系统的最终状态估计值,有效地解决了输入噪声统计特性未知的粒子滤波粒子抽取困难的问题。通过对不同系统模型和影响噪声进行仿真,结果表明所提算法具有良好的鲁棒性和估计精度。(3)将上述两种改进的粒子滤波算法应用到锂电池电荷状态(State of Charge,SOC)估计实验中进行验证。该实验选择二阶RC模型作为锂电池SOC估计的等效电路模型,在多种噪声环境下对锂电池SOC进行状态估计,实验结果表明,所提算法在锂电池SOC估计实际应用实验中具有较好的估计性能,估计结果优于传统的粒子滤波,能够准确估计电池的电荷状态。

关键词：输入噪声非线性系统噪声统计特性未知粒子滤波锂电池SOC估计

基于上下文感知的开放场景车道线检测算法研究

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基于上下文感知的开放场景车道线检测算法研究

作者：何结华合肥大学

学位级别：硕士

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粤剧《鸿胜馆》的岭南文化意境之美

中国戏剧 2024年第5期 55-57页

作者：李维蒋结玲广州美术学院视觉艺术设计学院广州美术学院城市学院

当武术、舞狮与粤剧相遇会碰撞出怎样的火花?大型红色功夫粤剧《鸿胜馆》自2021年7月首演以来,受到观众的热烈欢迎。这部由广东粤剧院演出的红色功夫粤剧汇聚了粤剧以及南派武术和舞狮等众多岭南文化元素,借助戏剧化手法塑造英雄人物,... 详细信息

当武术、舞狮与粤剧相遇会碰撞出怎样的火花?大型红色功夫粤剧《鸿胜馆》自2021年7月首演以来,受到观众的热烈欢迎。这部由广东粤剧院演出的红色功夫粤剧汇聚了粤剧以及南派武术和舞狮等众多岭南文化元素,借助戏剧化手法塑造英雄人物,在讲述红色故事的同时将武术舞狮岭南文化的意境美展现得淋漓尽致。这是对岭南文化深度挖掘与创新发展的成果,体现了创作者对中华优秀传统文化的尊重。

关键词：广东粤剧院意境之美岭南文化中华优秀传统文化英雄人物粤剧舞狮戏剧化

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量子热器件相变及Mpemba效应下的新奇热力学行为

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量子热器件相变及Mpemba效应下的新奇热力学行为

作者：袁结红南昌大学

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随着量子信息科学的不断发展,人们开始探讨热力学与量子力学结合研究的可能性,从而出现了量子热力学这个新兴领域。本论文在量子热力学的框架下,研究了不同量子热器件中相变及Mpemba效应下的新奇热力学行为。常见的相变包括玻色-爱因斯... 详细信息

随着量子信息科学的不断发展,人们开始探讨热力学与量子力学结合研究的可能性,从而出现了量子热力学这个新兴领域。本论文在量子热力学的框架下,研究了不同量子热器件中相变及Mpemba效应下的新奇热力学行为。常见的相变包括玻色-爱因斯坦凝聚,它会形成一种新的物质态,可能会出现物理量的奇异性,这是一种独特的量子统计行为,而Mpemba效应则是违反了人们直觉,温度较高系统比温度较低系统冷却更快的异常弛豫现象。本文通过建立相关理论模型,分析工作系统是否能够产生这两种独特的热力学现象,并探究其对量子热器件性能的影响。首先,本文考虑了量子布雷顿制冷机循环,并使用限制在三维谐振子势阱中的有限粒子的理想玻色气体作为其工作物质。由于存在玻色-爱因斯坦凝聚现象,该循环运行有三种情况,分别为凝聚相、非凝聚相和跨越临界点的状态。对三种情况进行比较,结果发现,当制冷机工作在临界区域附近时,由于等压比热的奇异行为,性能系数（COP）和冷却负荷(7))都得到了显著提高,且品质因数χ最大值时的COP远大于Curzon-Ahlborn（CA）值。当循环处于非凝聚相的高温极限情况时,品质因数χ最大值时的COP与CA值较好地吻合。该结果对有限系统的相关统计性质与临界行为的研究进行了拓展,并且证明了能够利用相变和相关物理量的奇异性提升量子热器件的整体性能。其次,本文研究以双量子比特系统为工作物质的有限时间量子奥托热机循环。通过适当调控哈密顿量,能够满足Mpemba效应产生的条件。基于量子主方程,通过距离函数确定有无Mpemba效应存在的热机循环的冷却时间,并数值评估和比较两种情况下量子奥托热机循环的热力学性能和涨落。结果表明,在给定效率的情况下,马尔可夫Mpemba效应通过不牺牲热机稳定性而显著增加功率而来改善量子热机循环性能。该研究为量子热器件的设计扩展了新的思路,有助于了解Mpemba效应这一新奇热力学行为在高效机器上的价值和应用潜力。

关键词：量子热力学量子热器件玻色-爱因斯坦凝聚 Mpemba效应