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基于分层架构的物联网设备管理平台和行业应用平台建设

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江苏通信 2024年第1期40卷 56-59页

作者：姚志鹏红豆电信有限公司

针对在物联网项目推进过程中遇到的应用场景分散、需求各异的情况,提出设备管理平台+行业应用平台的分层系统的建设思路。通过分析提炼各项目中的共性需求作为基础层,各项目个性化需求作为应用层,将数据和消息进行同样的分层处理,最后... 详细信息

针对在物联网项目推进过程中遇到的应用场景分散、需求各异的情况,提出设备管理平台+行业应用平台的分层系统的建设思路。通过分析提炼各项目中的共性需求作为基础层,各项目个性化需求作为应用层,将数据和消息进行同样的分层处理,最后通过平台对接规范来将这些规则进行明确定义,实现了一个设备管理平台对接多个行业应用平台,降低了项目建设成本,促进了公司物联网业务的发展。

关键词：物联网设备管理平台行业应用平台平台对接规范

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斜拉索参数振动及其抑振方法研究

斜拉索参数振动及其抑振方法研究

作者：姚志鹏湖南大学

学位级别：硕士

近年来,我国交通基础建设发展显著,一大批大跨度斜拉桥建成通车,促进了国民经济建设的飞速发展。拉索作为斜拉桥主要受力构件,本身具有长细、轻柔、弱阻尼等特点。当斜拉索端部受到频率接近2倍索频的外激励时,且激励幅值达到一定振幅,... 详细信息

近年来,我国交通基础建设发展显著,一大批大跨度斜拉桥建成通车,促进了国民经济建设的飞速发展。拉索作为斜拉桥主要受力构件,本身具有长细、轻柔、弱阻尼等特点。当斜拉索端部受到频率接近2倍索频的外激励时,且激励幅值达到一定振幅,极易形成大幅参数振动。本文针对斜拉索参数振动及其振动控制,建立了斜拉索精细化模型,并探讨了拉索-阻尼器-辅助索混合控制系统,以期为桥梁实际工程提供有益建议。本文的主要研究工作包括:(1)对斜拉索振动问题,尤其是参数振动问题及其控制的研究进展,进行了全面综述。(2)建立了考虑拉索弦向分力的斜拉索索端轴向激励精细化模型,并与张紧弦模型、考虑拉索垂度模型推导为统一形式;对比了三种模型的适用范围;运用谐波平衡法推导了拉索参数振动的稳定区间以及相应的参数振动控制所需最小阻尼以及最大端部激励幅值;分析了频率区间、端部激励大小、拉索阻尼比、倾斜角、初始张拉力和激励类型的影响。(3)建立了斜拉索-桥面耦合参数振动模型,并写为和轴向激励模型统一的形式;运用数值方法分析了系统频率比、初始扰动、质量比、阻尼比对动力特性的影响。(4)进一步建立了斜拉索-桥面-主梁尾流振子耦合参数振动模型,模拟了在主梁涡振激励情况下的拉索参数振动;通过风洞试验研究获取模型涡振数据,采用最小化试验误差方法,优化得到耦合模型参数;采用识别后的尾流振子模型参数代入斜拉索-桥面-主梁尾流振子耦合模型,研究了失速参数、静升力系数幅值、耦合系数等参数对于斜拉索-桥面-主梁尾流振子耦合模型动力特性的影响。(5)研究了拉索阻尼器混合控制系统动力特性,建立了拉索-阻尼器-辅助索振动模型;运用特征方程数值方法和以及ANSYS中的QR阻尼法对斜拉索-阻尼器-辅助索振动模型进行了分析,探讨了辅助索安装位置、辅助索刚度对动力特性的影响。

关键词：斜拉桥参数振动耦合振动涡激共振尾流振子模型振动控制辅助索

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新型数字智能变电站监控及巡视系统应用研究

电气技术与经济 2023年第9期 228-230页

作者：姚志鹏国电南瑞南京控制系统有限公司

为实现“双碳”目标,保障电网安全可靠运行,适应电网运维管理变革,针对传统变电站的辅助设备监控及巡视系统能力不足、集控站和调度端无法采集辅助设备信息等问题,提出了一种全新的数字智能变电站监控及巡视系统方案,以构建高效的服务... 详细信息

为实现“双碳”目标,保障电网安全可靠运行,适应电网运维管理变革,针对传统变电站的辅助设备监控及巡视系统能力不足、集控站和调度端无法采集辅助设备信息等问题,提出了一种全新的数字智能变电站监控及巡视系统方案,以构建高效的服务体系。通过数字化远传、智能感知、图像智能分析技术,将设备监测、安全防卫、火灾消防、动环监测、智能巡视及锁控等多种功能集成应用于变电站,全面覆盖监测及巡视前端设备,并通过远传信息上送集控端,实现对变电站的全面监测、感知及巡检。本文主要介绍新型数字智能化变电站监控与巡视系统的总体架构以及各功能模块设计思路与关键技术,重点对远程终端采集子系统、通信子系统及后台管理平台进行阐述。数字监控及巡视系统在工程应用期间展现出卓越的表现,具备广泛的推广应用前景。

关键词：新型数字智能变电站监控及巡视系统应用研究

3-RPS/R并联踝关节康复机构的运动性能与轨迹规划研究

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3-RPS/R并联踝关节康复机构的运动性能与轨迹规划研究

作者：姚志鹏西安理工大学

学位级别：硕士

本文在研究人体踝关节生理结构,以及现阶段踝关节康复需求与国家相关政策导向的基础上,提出了一种用于踝关节康复的新型3-RPS/R并联式空间机构,并对其运动性能与运动路径进行了研究。首先,依据相关医学知识对踝关节的组成结构、运动方... 详细信息

本文在研究人体踝关节生理结构,以及现阶段踝关节康复需求与国家相关政策导向的基础上,提出了一种用于踝关节康复的新型3-RPS/R并联式空间机构,并对其运动性能与运动路径进行了研究。首先,依据相关医学知识对踝关节的组成结构、运动方式和运动范围进行了分析,提出了一种具有4个自由度且结构实用的有源并联机构,通过修正K-G公式和螺旋理论,验证了该机构与踝关节运动方式一致,表明了机构设计的可行性并建立了虚拟样机模型。其次,建立并联踝关节康复机构的数学模型并进行运动学分析。求解了机构动平台位置逆解和正解,进行对比验证。依据闭环矢量法,求解了各运动支链中移动副的位移、速度和加速度随时间的变化规律,得到了移动副的行程,结果表明该机构易于控制。再次,选用离散数值搜索法在MATLAB中绘制机构动平台的工作空间,显示机构运动范围满足踝关节康复的使用要求。通过速度雅可比矩阵计算机构的可操作度,结果表明机构具有良好的运动性能,无奇异位型且远离奇异位型区域,验证了机构运动的可操作性。最后,运用ADAMS对三维模型进行了运动学仿真和轨迹规划研究,选取动平台特征点进行了运动路径的展示。通过对比踝关节内翻/外翻和牵伸运动在S型、T型和修正T型运动规律下动平台的位移、速度和加速度曲线,得出了修正T型运动规律更具合理性,能够更好地满足患者的康复需求。本文通过理论分析与仿真相结合的方法,提出并验证了 3-RPS/R并联踝关节康复机构的可行性与合理性,为踝关节康复问题提供了新的解决方案,具有较好的理论意义和应用价值。

关键词：踝关节康复并联机构闭环矢量法运动性能轨迹规划

基于蚁群算法的泵站优化运行及敏感性分析研究

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基于蚁群算法的泵站优化运行及敏感性分析研究

作者：姚志鹏华北水利水电大学

学位级别：硕士

我国地域辽阔,针对水资源在时空上分布不均匀的现状,我国兴建了大量的跨流域、远距离调水工程。泵站工程是调水工程的主体工程,具有装机容量大、提水量多、运行时间长、能源消耗大等特点。目前我国大部分泵站未能实现现代化管理运行,往... 详细信息

我国地域辽阔,针对水资源在时空上分布不均匀的现状,我国兴建了大量的跨流域、远距离调水工程。泵站工程是调水工程的主体工程,具有装机容量大、提水量多、运行时间长、能源消耗大等特点。目前我国大部分泵站未能实现现代化管理运行,往往由于调度不当导致能源消耗较大,运行成本较高,无法实现经济安全的目标。因此,开展泵站系统运行优化研究,对优化过程中的模型参数进行敏感性分析,提高泵站运行效率,减小泵站运行成本具有十分重要的意义。泵站经济优化运行是以泵站为主要研究对象,在满足需求用水的情况下,寻求一种最优的机组运行方式,使泵站发挥最大的经济效益。在我国大部分地区的水泵均为可调节叶片角度的轴流泵。当抽水量和扬程给定时,这些水泵可通过调节叶片角,控制水泵的流量,并合理确定机组开机台数,通过机组间的优化组合,使泵站运行费用最小,实现节能高效运行,以达到经济最优的目标。本文以南水北调东线泗阳泵站为研究对象,研究蚁群算法在泵站运行优化问题中的应用,建立泵站多机组数学模型,基于蚁群算法对大型泵站进行优化求解;根据泵站优化数学模型选取合理参数,采用Morris法和偏相关分析法分别进行了局部和全局的敏感性分析。论文的主要成果结论如下:(1)以泵站运行电费最小为原则,以总水量、机组流量、机组开停机次数和功率为约束条件,建立泵站多机组数学模型。基于蚁群算法和系统分解协调思想建立两级优化阶段,第一级优化将泵站系统分解为单机组子系统,第二级优化利用蚁群算法根据总目标及单机组之间的关联,统筹协调单机组的求解模块进行优化求解,最终实现泵站运行费用最少的目标。(2)对泗阳泵站进行多机组优化运行研究,根据不同时段电价将日划分为九个时段,利用蚁群两级优化进行优化计算,得到运行电费较小的5种方案,通过模糊层次分析法对比选取方案二为最优方案,其运行电费为7.14万元,较常规运行电费8.52万元和动态规划法求得的运行电费7.98万元,分别减少了16.2%和9.86%,大大减少了泵站的运行费用;同时机组运行时间和叶片调节次数都相应减少,提高了泵站的安全性。研究表明蚁群优化算法可为大型泵站提供经济安全的运行方案。(3)基于泵站优化数学模型选取瞬时流量、时均扬程、机组运行台数、运行时段划分4个参数,对参数进行了局部和全局的敏感性分析。首先采用Morris法进行了局部参数敏感性分析,计算得出瞬时流量的敏感性系数(S)为1.631,敏感程度为高度灵敏,时均扬程和机组运行台数敏感性系数分别为0.826和0.652,敏感程度为灵敏,运行时段划分敏感性系数为0.125,敏感程度为中灵敏;同时基于偏相关分析法进行了全局参数敏感性分析,瞬时流量偏相关系数(r)为0.805,时均扬程为0.518,机组运行台数为0.383,运行时段划分为0.175。局部和全局的敏感性分析的结果一致,影响泵站优化模型参数敏感性依次为:瞬时流量>时均扬程>机组运行台数>运行时段划分,并分析了结果的合理性,可为泵站的优化设计提供一定的参考价值。

关键词：大型泵站优化运行蚁群算法敏感性分析

俄罗斯中级汉语学习者口语准确度与自我效能感相关性研究

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俄罗斯中级汉语学习者口语准确度与自我效能感相关性研究

作者：姚志鹏南京师范大学

学位级别：硕士

本研究在汉语口语产出准确度和汉语学习自我效能感已有研究成果基础之上,俄罗斯中级汉语学习者为研究对象,对其汉语口语产出的准确度和汉语学习自我效能感情况进行了考察,并对二者间的相关性进行了探究。本研究首先通过个案访谈,了解俄... 详细信息

本研究在汉语口语产出准确度和汉语学习自我效能感已有研究成果基础之上,俄罗斯中级汉语学习者为研究对象,对其汉语口语产出的准确度和汉语学习自我效能感情况进行了考察,并对二者间的相关性进行了探究。本研究首先通过个案访谈,了解俄罗斯汉语学习者自我效能的基本情况,之后在前人研究基础上自制了“汉语学习自我效能感”量表,最后对被试进行了大范围施测;口语产出准确度方面,本研究搜集到了被试参加某次中级汉语水平口语考试（HSKK）的考试语料,并从句法准确度、词汇准确度以及语音准确度三个维度进行检测。本研究通过SPSS22.0对被试的口语产出准确度进行了描述统计、汉语学习自我效能感进行了差异分析以及对二者之间的相关性进行了分析。本研究将所得数据进行整合分析,所得的研究结论为:1.俄罗斯中级汉语学习者的汉语学习自我效能感总体呈中等水平。在性别、外语学习数量和是否通过汉语水平口语考试这些因素上显示出显著差异,其他因素并未显示出显著差异。2.参加本次考试的不同被试在句法、词汇、语音准确度各指标上表现出明显差异。是否通过考试这一因素对于被试口语产出准确度影响较大。3.俄罗斯中级汉语学习者的口语产出准确度与其汉语学习自我效能感之间存在正向相关关系。各维度方面:汉语学习自我效能感与口语句法、语音准确度之间存在正相关,尤其是与声调准确度之间的相关性较为显著。最后,本文研究结合Levelt的言语产出模型、Bandura的自我效能感理论以及中俄语言文化差异对研究结论进行了分析讨论,并结合俄罗斯汉语教学的现状,对非目的语环境下的汉语口语教学和汉语学习自我效能感的培养提出了一些意见和建议。

关键词：口语准确度汉语学习自我效能感俄罗斯汉语学习者

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两相流测量光纤探针研制和应用

两相流测量光纤探针研制和应用

作者：姚志鹏华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

由于各种各个领域的应用,两相流动体系的研究正在成为世界学者研究的主题。一般来说,几乎每个工艺工业都有应用气体和液体两相。从核反应堆活动监测到工业过程控制传感器,两相流的研究都是一个相当重要的部分。当流体经历由于冷凝或蒸... 详细信息

由于各种各个领域的应用,两相流动体系的研究正在成为世界学者研究的主题。一般来说,几乎每个工艺工业都有应用气体和液体两相。从核反应堆活动监测到工业过程控制传感器,两相流的研究都是一个相当重要的部分。当流体经历由于冷凝或蒸发的相变或者直接向水中通入空气时,空气与水会共存于流体。在其流动期间,流体的性质变得复杂,并不能以清楚的明确术语来说明,但通过一些基本的可以表明流动性质的参数,我们能更好地理解这种流动。空泡份额是这些参数之一。通过研发测量两相流中空泡份额的手段,来更好的理解和解释两相流的流动特性。如果可以准确测量空泡份额,控制系统和监测系统将会得到改善。在核电厂中,水被用作中子慢化剂和冷却剂,空泡份额对评估两相流参数十分重要。本文针对光纤探针测量两相流中空泡份额和气泡速度的方法进行了深入研究,进行了空泡份额测量的标定实验,并将光纤探针测量系统应用到蒸汽发生器模拟台架中,得到了实验数据。主要工作如下:（1）研发了用于测量气液两相流中空泡份额的光纤探针并搭建了包括光纤探针、激光器和光电探测器的测量系统;（2）设计并搭建实验台架,进行光纤探针标定实验,并对光纤探针性能进行了分析;（3）将光纤探针测量系统应用到蒸汽发生器模拟台架,测量不同工况下的空泡份额,分析各种现象产生的原因。实验结果表明,光纤探针的标定平均误差值为5.707%（绝对值）,误差在可接受范围内,可以进行实验测量。

关键词：两相流空泡份额气泡速度光纤探针

基于Hadoop平台的印刷体蒙古文字识别系统的研究与实现

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基于Hadoop平台的印刷体蒙古文字识别系统的研究与实现

作者：姚志鹏内蒙古大学

学位级别：硕士

印刷体蒙古文字识别是蒙古文字识别的一个重要部分,随着内蒙古地区蒙古族文化的发展,产生了大量的蒙古文文献资料。将纸质文献资料手工录入到计算机会浪费大量的人力物力,而且在录入过程中极可能出现人为错误。因此,蒙古文字识别技术应... 详细信息

印刷体蒙古文字识别是蒙古文字识别的一个重要部分,随着内蒙古地区蒙古族文化的发展,产生了大量的蒙古文文献资料。将纸质文献资料手工录入到计算机会浪费大量的人力物力,而且在录入过程中极可能出现人为错误。因此,蒙古文字识别技术应运而生,蒙古文字识别技术实现了蒙古文文本图像向可编辑蒙古文文本的自动转换。但是,二十一世纪是一个信息爆炸的时代,现有的蒙古文字识别算法在效率上已经不能满足应用的需求。因此,本文重点解决了将蒙古文字识别算法并行化的问题。Hadoop原本来自于Google一款名为MapReduce的编程模型。Google的MapReduce框架可以将一个应用程序分解为若干并行计算指令,通过大量的计算节点运行海量的数据集。MapReduce编程框架主要包含两部分：Map部分和Reduce部分,其中Map部分用于将输入数据切分成若干小的数据块进行计算;Reduce部分用于获取Map部分计算产生的小数据块,经过汇总后输出结果。随着大数据和深度学习的发展,本文对当前热门的大数据处理技术Hadoop和卷积神经网络深度学习算法做了深入的分析和研究后,结合现有蒙古文字串行识别算法存在的问题,提出使用MapReduce编程框架来实现并行蒙古文字识别算法。Map部分将识别任务分配给集群中各个节点,Reduce部分将各个节点上的识别结果进行汇总。卷积神经网络对图像中内容有丰富的表达能力,可以自适应的提取蒙古文字字元图像特征。本文设计实现了完整的蒙古文字识别系统,该系统主要包括两个部分,一部分是用户提交识别作业界面;另一部分是搭建在Linux系统上的并行蒙古文字识别算法的MapReduce程序,这种设计结构使得程序易于维护、便于扩展。本文通过一系列实验来测试并行蒙古文字识别算法在蒙古文字元识别方面的高准确性和执行效率的高效性,平均识别正确率达到92.03%,在三万字的数据规模下蒙古文字识别平均耗时为0.161秒／个。通过实验对比了并行蒙古文字识别算法与现有蒙古文字识别算法在大规模数据下的表现,证明了并行蒙古文识别算法的可行性、高效性。

关键词：蒙古文字识别 Hadoop MapReduce编程卷积神经网络

T形截面型钢混凝土短肢剪力墙非工程轴方向受力性能的试验研究

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T形截面型钢混凝土短肢剪力墙非工程轴方向受力性能的试验研究

作者：姚志鹏广西大学

学位级别：硕士

由于地震震动的随机性,短肢剪力墙结构通常处在非工程轴受力等的复杂受力状态之中。同时由于平面外受力研究的复杂性,目前国内外对于短肢剪力墙平面外受力研究的文献报道很少。本文开展对T形截面型钢短肢剪力墙沿工程轴及非工程轴的受... 详细信息

由于地震震动的随机性,短肢剪力墙结构通常处在非工程轴受力等的复杂受力状态之中。同时由于平面外受力研究的复杂性,目前国内外对于短肢剪力墙平面外受力研究的文献报道很少。本文开展对T形截面型钢短肢剪力墙沿工程轴及非工程轴的受力性能的对比试验研究,探索了型钢短肢剪力墙非工程轴受力时的破坏机制及其抗震性能。开展的主要工作包括：设计制作了五个“T”字形型钢混凝土短肢剪力墙试件,其中一个为平面内受力（沿腹板方向加载,与对称轴呈0度夹角）,另外四个沿非工程轴方向受力（荷载方向与截面对称轴成45度夹角）。通过对试件施加低周反复荷载的拟静力试验,实测试件的荷载-位移关系的滞回曲线,计算了试件的位移延性系数、等效粘滞阻尼系数、承载力降低系数等指标,分析反映试件抗震性能的强度、刚度、延性及耗能等指标的变化规律,研究轴压比、剪跨比、加载角度、配筋形式等因素对型钢混凝土短肢剪力墙的破坏形态、承载力和抗震性能的影响规律。试验研究表明：（1）T形截面型钢混凝土短肢剪力墙正负向承载力、正负向刚度、正负向延性均存在不对称现象,正负向承载能力退化规律、刚度退化规律也不同。（2）沿非工程轴方向加载时,高剪跨比试件拥有良好的耗能能力,翼缘与腹板交接处暗柱采用合理的配筋形式,可以增强试件的耗能能力。（3）影响试件破坏形态的主要因素是剪跨比,当剪跨比适中时,试件腹板容易发生剪弯破坏,当剪跨比较大时,试件腹板容易发生弯剪破坏,弯曲变形所占比重增大;沿非工程轴方向加载时,剪跨比适中时,试件翼缘均以弯剪破坏为主。（4）结合规范建立了T形截面型钢混凝土短肢剪力墙正截面承载力和斜截面承载力的计算公式,其承载力计算结果与试验实测值基本吻合。（5）在非工程轴受力的情况下,翼缘与腹板交接处的边缘构件的配钢对试件的性能起到关键性的影响,其作用是翼缘两端的配钢所无法弥补的。建议在工程实际设计中应加强该部位的配钢,并适当提高暗柱的配箍率,本文的体积配箍率取3.77%时效果良好,建议实际工程中体积配箍率不低于4%。（6）宜考虑与有翼缘端的强度平衡的原则,合理设计无翼缘端的腹板暗柱的强度。

关键词： T形截面短肢剪力墙型钢混凝土非工程轴受力抗震性能低周反复加载试验