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基于FBG的变电站入侵事件识别方法研究

基于FBG的变电站入侵事件识别方法研究

作者：姜永祥长春工业大学

学位级别：硕士

光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)不仅具有体积小、易复用、抗电磁干扰、成本低等优点,并且能够对温度和应变等物理参量进行精准测量,即使在恶劣条件下光纤光栅传感器也可以实现安全检测,因此,光纤光栅被认为是一种可靠的理想... 详细信息

光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)不仅具有体积小、易复用、抗电磁干扰、成本低等优点,并且能够对温度和应变等物理参量进行精准测量,即使在恶劣条件下光纤光栅传感器也可以实现安全检测,因此,光纤光栅被认为是一种可靠的理想传感器件。随着城市建设规模不断加大,经济发展不断加快及人们安全意识不断提高,以光纤传感阵列为传感器的周界安防系统近年来发展迅速,已广泛应用于桥梁振动监测、地下管道横向定位、机场油库等重要场所的周边安全等多个应用领域。本文将以变电站的周界安全防御为研究课题,针对光纤布拉格光栅抗电磁干扰这一特殊优势,研究以光纤传感阵列为传感器的周界安防系统,提出周界安全防御新方案,将提升光纤周界安防系统的识别率、降低误报率和错误率为研究目标,进行了一系列研究具体如下:(1)阐述光纤布拉格光栅温度和应力传感特性、光纤布拉格光栅的复用技术及光纤相位调制系统原理,针对各类入侵事件,使用光纤相位调制技术对其进行六种类入侵事件入侵信号的解调。(2)入侵信号复杂多样,介绍了小波阈值去噪和入侵信号图像化这两种入侵信号处理方式,为了更有效的反映类入侵信号的特征,降低误报率,使用马尔科夫转换场(Markov Transition Field,MTF)对类入侵信号进行预处理,将一维信号转化为二维编码图像,可呈现入侵信号更深层的细节,为周界安防系统的识别分类模块提供信号细节特征。(3)研究了光纤周界安防系统中两种分类器支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)相关理论,鉴于卷积神经网络在图像识别上的优势,确定使用卷积神经网络作为光纤周界安防系统的分类模块,对卷积神经网络中Alex和VGG两种模型的网络结构进行分析。(4)搭建光纤周界安防系统对本文提出的方案进行实验验证,使用MTF将解调得到的入侵信号批量转化为特征图像,运用CNN-Alex模型和CNN-VGG-19模型分别对转化的特征图像进行识别,对类入侵事件进行分类。实验结果表明:光纤周界安防系统中CNN-VGG-19模型的识别率高于CNN-Alex模型,采用MTF与CNNVGG-19模型组合的识别方案对6种入侵事件的平均识别率为96.7%,对噪声事件的平均识别率为99%。研究成果对变电站及周边安全入侵产品具有一定的应用价值。通过本课题的研究将有效的解决周界安防中报警系统误报率高、对噪声事件识别不够精准等问题,为提高电力系统中变电站的安全防御水平提供了一种有效方案。

关键词：光纤布拉格光栅(FBG) 马尔科夫转换场(MTF) 卷积神经网络(CNN) 信号处理光纤安防系统

张集煤矿1410（3）工作面覆岩破坏特征及水害防治安全性评价

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张集煤矿1410（3）工作面覆岩破坏特征及水害防治安全性评价

作者：姜永琪安徽建筑大学

学位级别：硕士

近年来,随着科技水平提高、装备性能的提高,灾害治理能力的增强,两淮矿区的许多煤矿均开展了提高开采上限,留设防塌、防砂煤柱开采工程实践。由于煤层上覆基岩厚度较薄（大部分为0m～40m）,与松散含水层近,极易发生溃砂或水砂突涌事故... 详细信息

近年来,随着科技水平提高、装备性能的提高,灾害治理能力的增强,两淮矿区的许多煤矿均开展了提高开采上限,留设防塌、防砂煤柱开采工程实践。由于煤层上覆基岩厚度较薄（大部分为0m～40m）,与松散含水层近,极易发生溃砂或水砂突涌事故。为响应“人民至上、生命至上”的号召,本着确保“安全、提高资源回收率、实现矿井可持续发展”的宗旨和理念,开展张集煤矿1410（3）工作面覆岩破坏特征和水害防治安全性评价是十分必要。论文以张集煤矿1410（3）工作面留设防塌煤岩柱精准绿色开采为背景,查询国内外近松散含水层突水溃砂机理、土体渗透破坏、水害安全性评价及覆岩破坏特征研究等前沿技术的基础上,对松散层底部、基岩及风化带的工程地质、水文地质进行分析研究,精细化分析了13-1煤上覆岩层赋存特征,获得“中隔”、“中含下段”及基岩的厚度空间分布特征,岩土体的主要工程地质、水文地质参数以及“中含下段”富水性分布特征;在此基础上,联合运用数值模拟、力学试验等方法,进行底部松散层、风化带的渗透破坏变形特征分析,获取水砂突涌临界水力坡度,主要研究内容与成果如下:（1）张集煤矿1410（3）工作面位于-600m水平西二13-1采区,原设计开采上限标高为-440m,现工作面标高为-384.7m～-425.6m,整个工作面均位于提高开采上限范围内,轨道顺槽走向长1893m,运输顺槽走向长1883m。该工作面主采煤层为13-1煤层,结构较简单,倾角8°～12°呈现黑色,上部主要呈现粉末状和片状的形态,而中下部则以块状为主。采用综合机械化采煤,全部垮落法管理顶板。（2）中含下段厚31.70m～113.80m,平均厚度85.46m;底界埋深297.99m～397.05m,平均埋深355.45m,含承压孔隙水。该层（组）垂向富水性不均一,上部中等,中部弱,底部弱～微弱,据抽水资料:水位标高+5.518m～+25.534m,单位涌水量q=0.0277L/（s·m）～0.098L/（s·m）。依据“三下”开采规范将1410（3）工作面“中含下段”的水体采动等级确定为Ⅲ类水体,工作面开采时可留设防塌煤岩柱。（3）新生界底部发育有厚度大、分布较稳定的中隔和“红层”,厚度为16.6m～39.8m,主要有粘土组成,易压合密实,本层厚度大,发育稳定,为良好的隔水层。根据上覆岩层抗压强度,13-1煤层顶板砂岩、泥岩所占比例,综合确定1410（3）工作面覆岩类型为中硬～坚硬型。（4）采用FLAC3D数值模拟、“三下开采规范”公式、“三下开采指南”公式、潘谢矿区经验公式及本矿实测资料类比垮落带高度分别为17.8m、18.9m、33m、12.9m～16.8m,由计算结果可知,1410（3）工作面按最大采高4.0m回采,垮落带预计最大数值为33m,且回采时不会波及到“中含下段”,留设40m防塌煤岩柱开采具有可行性。（5）工作面形成后,在井下采用瞬变电磁对顶板及松散含水层底部进行探查,发现存在1处低阻异常区,设计两个仰上钻孔对低阻异常区进行钻探验证,两孔施工期间均未发现出水现象。（6）对“中含下段”进行抗渗透破坏评价。依据力学模型建立,得出实际水力坡度公式,计算“中含下段”实际水力坡度为0.22～1.08,小于临界水力坡度2.31,即J﹤Jcr,采动后不会发生突水溃砂事故。综上所述,针对1410（3）工作面采动覆岩破坏特征与水害防治安全性评价等水害防治问题,本文构建了包括水体采动等级划分、覆岩类型确定、煤岩柱留设方式、采用FLAC3D数值模拟“两带”高度及精确评价了临界水力坡度及抗渗透破坏能力等方面组建了安全性、系统性评价体系,证明了1410（3）工作面在留设防塌煤岩柱下13-1煤层回采不会发生突水溃砂事故具有安全性、可行性。张集煤矿1410（3）工作面在2024年2月份已经全部安全回采完毕,回采期间未发生突水溃砂事故,论文研究成果得到了工程验证,具有广泛的推广价值,经济效益显著。图[40]表[22]参[89]

关键词：覆岩破坏规律防塌煤岩柱 FLAC3D数值模拟渗透破坏

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基于高阶图卷积推理网络的任意形状文本检测

计算机工程与应用 2024年第1期60卷 263-270页

作者：刘平姜永峰张良中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300 浙江省温州市公安局情报信息支队浙江温州325000

通用场景文本检测被广泛应用于地图导航、无人驾驶等多个领域。场景文本方向各异且形状复杂多变,使得文本检测难度大。针对这一问题,提出一种高阶图卷积推理网络。以文本检测框架DRRG为基础,设计高阶图方案,提出高阶图卷积推理网络,扩... 详细信息

通用场景文本检测被广泛应用于地图导航、无人驾驶等多个领域。场景文本方向各异且形状复杂多变,使得文本检测难度大。针对这一问题,提出一种高阶图卷积推理网络。以文本检测框架DRRG为基础,设计高阶图方案,提出高阶图卷积推理网络,扩展了推理范围,有效组合高阶邻居提供的辅助信息。改进一阶邻居的设置,降低无关组件的干扰,提高了反向传播和组件链接的效率。引入SE聚合模块为每个节点独立且自适应地生成聚合方案,进一步提高了对高阶信息的利用率。实验结果表明,改进后的网络在Total-Text、CTW-1500和ICDAR2015数据集上的平均精度(F1)分别提升了1.4、1.05和1.26个百分点。

关键词：图像处理文本检测高阶图卷积网络关系推理网络 SE聚合

图像的政治——以两本钱维城《平定准噶尔图》为中心

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美术 2024年第5期 100-109页

作者：姜永帅王慧江苏大学艺术学院

清代乾隆朝通过勒碑、制图等一系列视觉文化工程,形塑平定准噶尔战事。现存钱维城名下两本《平定准噶尔图》,便是对这次战事的图像塑造。根据既往研究,不免将两者视为“稿本”与“正图”的关系。本文结合两卷尾跋及相关历史文献,考订两... 详细信息

清代乾隆朝通过勒碑、制图等一系列视觉文化工程,形塑平定准噶尔战事。现存钱维城名下两本《平定准噶尔图》,便是对这次战事的图像塑造。根据既往研究,不免将两者视为“稿本”与“正图”的关系。本文结合两卷尾跋及相关历史文献,考订两本《平定准噶尔图》绘制的具体时间与情境,认为两图皆为钱维城与其弟子合作的“正图”,是对乾隆朝平定准噶尔战事两个重要阶段的图像呈现。钱维城运用江南文人画的方式形塑西北战争场景,暗合了乾隆帝强调的“有征无战、以德服人”的边疆治理政策与“大一统”的历史观,是乾隆朝“文德”视觉形象建构的一部分。

关键词：钱维城平定准噶尔图历史题材绘画图像的政治

基于Co的原子级分散催化剂对于CO2RR的理论研究

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基于Co的原子级分散催化剂对于CO2RR的理论研究

作者：姜永康临沂大学

学位级别：硕士

随着大气中二氧化碳（CO2）浓度愈发升高,全球环境问题日益严重。电催化CO2还原技术因其低污染、低能耗优势受到关注。实现该技术的大规模应用需开发高效电催化剂,因此原子级分散催化剂（ADMSs）成为研究热点。本研究运用第一性原理方法... 详细信息

随着大气中二氧化碳（CO2）浓度愈发升高,全球环境问题日益严重。电催化CO2还原技术因其低污染、低能耗优势受到关注。实现该技术的大规模应用需开发高效电催化剂,因此原子级分散催化剂（ADMSs）成为研究热点。本研究运用第一性原理方法,使用密度泛函理论（DFT）,深入探索ADMSs的催化性能与选择性,设计高效催化剂,并揭示配位环境对催化剂活性的影响,为工业化应用奠定基础。主要研究内容如下:1.N,O共掺杂Co单原子催化剂提高CO2还原为甲醇和甲烷的DFT研究以Co-N4石墨烯催化剂为基础,构建了掺杂O原子之后形成的N、O共配位的Co-N2O2单原子催化剂（其中1-Co-N2O2和2-Co-N2O2为邻位取代,3-Co-N2O2为对位取代）。并且研究了不同O掺杂位点对于Co单原子催化剂的催化剂性能。与原始的Co-N4石墨烯相比,O掺杂之后的Co-N2O2有着更强的稳定性和更多的电子转移。同时N、O共配位可以稳定的吸附中间体并且有利于吸附中间体的质子化,从而促进CO2还原反应（CO2RR）过程的反应进程。在Co-N4上CO和HCOOH的极限电位分别为-0.09 V和-0.19 V。CH3OH和CH4的极限电位相同,为-0.68 V。1-Co-N2O2和3-Co-N2O2对于HCOOH的极限电位为-0.19 V和-0.20 V,与Co-N4相似。1-Co-N2O2、2-Co-N2O2和3-Co-N2O2催化剂对于CH3OH和CH4的极限电位分别为-0.52 V、-0.65 V和-0.48 V,相较于Co-N4催化剂,它们展现出了对CH3OH与CH4更为优越的催化性能。2.基于Co、Ni的同核、异核双原子催化剂及不同配位环境对于CO2RR影响的DFT研究以Co、Ni金属原子为研究对象,构建了同核（Co Co/Ni Ni）双原子催化剂和异核（Co Ni）双原子催化剂,并且通过调节金属原子与N的配位数来对催化剂的配位环境进行调控,设计了两种不同的配位环境,分别为TM1TM2-Ⅰ和TM1TM2-Ⅱ（TM1、TM2代表金属原子Co或Ni）,其中,在TM1TM2-Ⅰ配位环境中,中心金属原子各自与三个N原子进行配位,而在TM1TM2-Ⅱ配位环境中,中心金属原子则分别与4个N原子进行配位。Bader电荷和差分密度分析表明,TM1TM2-Ⅰ相比与TM1TM2-Ⅱ,金属中心含有更多的电子,说明TM1TM2-Ⅰ具有更好的电子转移能力,有助于稳定吸附CO2和反应中间体。以双原子金属中心的角度来说,Co Ni异核双原子催化剂的催化性能皆优于同核Co Co/Ni Ni双原子催化剂,说明Co、Ni之间的协同作用有助于提升CO2RR的性能。以配位环境的角度来说,TM1TM2-Ⅰ中CO的脱附困难,说明其对多电子步CO2RR选择性更好,而TM1TM2-Ⅱ中,CO的脱附的ΔG均为负值,反应自发进行,可以更有效的催化CO的脱附,对CO有着良好的选择性。

关键词：原子级分散催化剂单原子催化剂双原子催化剂密度泛函理论电催化二氧化碳还原

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脱甲基化木质素改性脲醛树脂研究

脱甲基化木质素改性脲醛树脂研究

作者：姜永强山东农业大学

学位级别：硕士

中国中东部五省一市NO2浓度度时空分布及影响因素分析

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中国中东部五省一市NO2浓度度时空分布及影响因素分析

作者：姜永清安徽建筑大学

学位级别：硕士

二氧化氮（NO2）是当前大气环境中主要的气态污染物之一,过多的NO2会对人类健康和生态环境造成严重危害。随着社会经济的快速发展,我国中东部地区已成为我国NO2污染最突出的地区之一。认识NO2时空分布特征,探索其影响因素以及与其他污... 详细信息

二氧化氮（NO2）是当前大气环境中主要的气态污染物之一,过多的NO2会对人类健康和生态环境造成严重危害。随着社会经济的快速发展,我国中东部地区已成为我国NO2污染最突出的地区之一。认识NO2时空分布特征,探索其影响因素以及与其他污染物的关系,有利于深入理解大气NO2污染问题,为环境管理和污染防治提供科学依据。本文利用2015-2021年国家空气质量站点监测数据,研究了中国中东部五省一市NO2浓度的时间和空间变化,并采用时空地理加权回归模型（GTWR）,利用Arc GIS软件对影响NO2浓度的社会经济因素和气象因素进行时空异质性分析,探讨城市NO2浓度变化的影响因素以及NO2与O3和PM2.5的关系,主要研究结论如下:（1）NO2浓度的时间变化特征有:2015-2021年整体呈现下降趋势,昼夜和季节周期性特征显著。NO2浓度日变化呈现双峰特征,峰值一般出现在晚上（19:00-21:00）和早晨8点,NO2浓度月变化有明显的“V”字型特点,在7月份浓度达到最低,在12月份和1月份浓度最高,整体上冬季最高,秋季、春季次之,夏季最低。NO2浓度的空间变化特征有:郑州、苏州和南京等城市NO2浓度较高,而河南省NO2浓度整体较高。此外,疫情期间NO2浓度环比有明显下降,期间除黄山市外所有城市NO2浓度下降超过10 ug/m3,折算成百分率后所有城市下降幅度均超过35%,NO2浓度在农历新年后第47天左右恢复至正常水平。（2）GTWR模型分析显示:NO2浓度的影响因素中,低NO2浓度城市受人均GDP和城镇化率的影响最大,中等NO2浓度城市受到全社会用电量和民用汽车拥有量的影响最大,高NO2浓度城市受到人均GDP和民用汽车拥有量的影响最大。对NO2浓度相关变量的回归系数比较表明:人口密度对NO2浓度影响主要是促进作用,且山东城市的回归系数较大;人均GDP在不同地区的影响有明显差异,而且近年来对NO2浓度的抑制作用在逐年增强;城镇化率在整体上对NO2浓度起促进作用;第二产业占GDP比值对NO2浓度具有促进作用,近年来回归系数呈倒“U”型分布;全社会用电量对城市NO2浓度整体呈现促进作用,其中在河南省的促进作用最为明显;建成区绿化覆盖率对NO2浓度呈现明显的空间异质性;在安徽省,民用汽车拥有量对NO2浓度主要为正相关,在浙江地区则主要为负相关。此外,对气象因素与NO2浓度的关系分析发现,气温对NO2浓度呈现两种关系,在浙江主要是正相关,而在河南主要是负相关;总降水量和风速对NO2浓度的影响整体上为负相关。（3）对NO2、O3和PM2.5关系的分析结果表明,在年尺度上,NO2与O3整体呈现负相关,与PM2.5呈现正相关;在季节尺度上有明显的季节差异,NO2与O3的相关系数在夏季最高且为正相关,在冬季最低且为负相关,NO2与PM2.5则表现出不同的季节特征,二者的相关系数在夏季最低,在秋冬季最高,且都为正相关。温度对NO2与O3的相关系数呈现正相关,温度越高,NO2与O3相关系数越高,但是温度对NO2与PM2.5的相关系数作用不显著。在以2ug/m3的NO2浓度区间分析中发现,在NO2浓度较低的情况下,O3与NO2为正相关,当NO2浓度超过一定浓度后,O3与NO2转变为负相关。在回归系数分析中,河南和山东省NO2对O3普遍是抑制作用,安徽、浙江和江苏省随时间从促进作用转为抑制作用,而NO2对PM2.5普遍具有促进作用,因此需要根据不同区域的NO2、O3和PM2.5的相互关系,可以有针对性地调整协同控制策略。图[38]表[8]参[104]

关键词：二氧化氮时空分布 GTWR 回归分析驱动因素

基于高频信号注入的永磁同步电机局部退磁故障诊断研究

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中国电机工程学报 2024年

作者：徐政张建忠姜永将邓富金南京工程学院电力工程学院东南大学电气工程学院南京邮电大学自动化学院/人工智能学院

永磁同步电机的局部退磁故障会引起异常振动和噪声，甚至可能导致电机出现永久性的损坏，准确地诊断局部退磁故障具有重要意义。本文研究发现局部退磁故障会引起定子铁芯的局部饱和，并进一步导致永磁同步电机的电感凸极性增加，而该现... 详细信息

永磁同步电机的局部退磁故障会引起异常振动和噪声，甚至可能导致电机出现永久性的损坏，准确地诊断局部退磁故障具有重要意义。本文研究发现局部退磁故障会引起定子铁芯的局部饱和，并进一步导致永磁同步电机的电感凸极性增加，而该现象显然不会在均匀退磁状态下出现。基于此，本文提出基于电机在高频信号注入下零序电压中的高频故障特征针对性地诊断局部退磁故障，并搭建实验平台验证了所提方法的有效性。

关键词：永磁同步电机高频信号注入零序电压局部退磁故障

一种基于信息几何的支持向量回归模型选择新标准

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江南大学学报（自然科学版） 2006年第4期5卷 379-382页

作者：朱建鸿邵信光杨慧中姜永森江南大学系统工程研究所江苏无锡214122 北华大学吉林市132013

针对现有模型选择标准无法对支持向量回归(SVR)模型选择过程给出明确几何意义的弱点,提出了一种基于信息几何理论的模型选择新标准.它将模型空间看成是一个流形,将模型复杂度等价于其所能覆盖的概率分布个数,模型拟合度则视为样本的真... 详细信息

针对现有模型选择标准无法对支持向量回归(SVR)模型选择过程给出明确几何意义的弱点,提出了一种基于信息几何理论的模型选择新标准.它将模型空间看成是一个流形,将模型复杂度等价于其所能覆盖的概率分布个数,模型拟合度则视为样本的真实分布与模型分布之间的分散度,由此直观地解释了SVR的求解过程,并明确了模型选择的几何意义.

关键词：支持向量回归模型选择信息几何