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基于多特征混合与GWO-SVM的气液两相流流型识别方法

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化工学报 2024年

作者：施艳艳杨珍王萌夏济根河南师范大学电子与电气工程学院河南师范大学河南省光电传感集成应用重点实验室中国电子科技集团公司第二十二研究所

气液两相流流型识别对提高石油化工行业产能和生产效率具有重要作用。针对气液两相流电导波动信号的强非线性和非平稳特性导致特征提取困难、影响流型识别精度的问题，提出了一种基于多特征混合与灰狼算法优化支持向量机（GWO-SVM）气... 详细信息

气液两相流流型识别对提高石油化工行业产能和生产效率具有重要作用。针对气液两相流电导波动信号的强非线性和非平稳特性导致特征提取困难、影响流型识别精度的问题，提出了一种基于多特征混合与灰狼算法优化支持向量机（GWO-SVM）气液两相流流型识别方法。研究中，分别采用统计分析法和熵分析法对电导波动信号的不同统计特征和归一化近似熵特征进行提取，并将两类特征混合构成数据集，再利用灰狼算法（GWO）对支持向量机（SVM）模型进行优化，以提高流型识别精度。气液两相流流型识别实验表明，所提方法比SVM、PSO-SVM和GA-SVM方法具有更高的识别精度，流型平均识别率达到98.45%。

关键词：两相流流型识别多特征提取支持向量机

基于单电极激励模式的颅脑电阻抗图像重建方法研究

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河南师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 89-95,F0002页

作者：王萌郑硕施艳艳廖娟娟河南师范大学电子与电气工程学院河南新乡453007 第四军医大学生物医学工程学院西安710032

作为一种新兴的可视化技术,电阻抗层析成像(EIT)能够根据人体组织病理变化对其电导率分布进行图像重建,为疾病检测提供了一种选择.在基于EIT的脑部疾病检测中,为了改善被测区域的灵敏度分布并解决电阻抗成像中典型的不适定问题,在单电... 详细信息

作为一种新兴的可视化技术,电阻抗层析成像(EIT)能够根据人体组织病理变化对其电导率分布进行图像重建,为疾病检测提供了一种选择.在基于EIT的脑部疾病检测中,为了改善被测区域的灵敏度分布并解决电阻抗成像中典型的不适定问题,在单电极激励数据采集模式下,提出了k阶有限差分L1正则化目标函数,并采用增广拉格朗日和交替方向算法对目标函数进行求解,实现电导率分布的重构.研究了单电极激励模式下,外接电阻对敏感场的影响;针对脑出血和脑缺血两种病情,对比了Landweber方法、Newton-Raphson方法、Tikhonov方法、广义总变分方法(TGV)和本文方法的图像重建性能.结果表明,在脑出血和脑缺血的图像重建中,采用单电极激励模式的ALAD-LR方法可有效提高图像重建质量,并具有较强的鲁棒性.

关键词：电阻抗成像图像重建单电极激励正则化方法

基于全连接神经网络的颅脑电阻抗成像参考电压预测方法

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电工技术学报 2024年第14期39卷 4317-4327页

作者：施艳艳李玉珠王萌郑硕付峰河南师范大学电子与电气工程学院新乡453007 中国人民解放军第四军医大学生物医学工程系西安710032

电阻抗层析成像(EIT)作为一种新兴可视化技术,可通过电导率分布变化的重建图像获得人体组织病理变化信息,为疾病检测提供了一种选择。在基于EIT的颅脑疾病检测中,为了准确获取差分成像图像重建所需的参考电压,提出一种基于全连接神经网... 详细信息

电阻抗层析成像(EIT)作为一种新兴可视化技术,可通过电导率分布变化的重建图像获得人体组织病理变化信息,为疾病检测提供了一种选择。在基于EIT的颅脑疾病检测中,为了准确获取差分成像图像重建所需的参考电压,提出一种基于全连接神经网络(FCNN)的参考电压预测方法。通过研究所提方法在不同信噪比情况下的图像重建性能,验证所提方法对参考电压预测的准确性和泛化能力。此外,还研究了头皮、颅骨和脑组织电导率分别发生变化时所提方法的有效性,并通过计算模糊半径和相关系数对图像重建质量进行了定量评价。结果表明,所提方法在一定电导率范围内和不同噪声水平下能够有效预测参考电压。

关键词：电阻抗成像图像重建参考电压神经网络

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两相流测量中环形电导传感器特性研究

中国电机工程学报 2010年第17期30卷 62-66页

作者：施艳艳董峰谭超天津市过程检测与控制重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072

环形电导传感器在两相流参数测量中具有广泛的应用价值,研究两相流场中环形电导传感器的敏感场分布和响应特性,对于明确传感器感应机制、提高参数测量的精度具有重要的意义。针对气液两相流相含率的测量问题,应用有限元数值分析方法确... 详细信息

环形电导传感器在两相流参数测量中具有广泛的应用价值,研究两相流场中环形电导传感器的敏感场分布和响应特性,对于明确传感器感应机制、提高参数测量的精度具有重要的意义。针对气液两相流相含率的测量问题,应用有限元数值分析方法确定了环形电导传感器结构;通过物理模拟静态标定实验,验证了典型两相流动状态下液相含率的无量纲电压值表示形式与理论推导一致;并通过实际流动状态下实验测试,得出传感器测量的相含率无量纲电压值与入口处液相含量测量值基本一致,相对误差±10%。

关键词：气液两相流环形电导传感器有限元数值分析液相含率

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高速公路运营期成本管理与控制措施

云南水力发电 2022年第3期38卷 168-170页

作者：施艳艳中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明650041

高速公路在建设过程和运营过程中成本巨大,在高速公路运营后,运营单位的收入主要为高速公路的车辆通行费收入,通行费的收入高低是无法控制的,所以在运营管理过程中,控制成本的支出是运营管理者的最理想选择,特别是取消省界收费站后,应... 详细信息

高速公路在建设过程和运营过程中成本巨大,在高速公路运营后,运营单位的收入主要为高速公路的车辆通行费收入,通行费的收入高低是无法控制的,所以在运营管理过程中,控制成本的支出是运营管理者的最理想选择,特别是取消省界收费站后,应结合实际情况,分析项目运营的特点,提出控制成本的对策。

关键词：高速公路成本管理预算管理取消省界收费站

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基于V型内锥与电导环的油水两相流参数测量

仪器仪表学报 2010年第11期31卷 2561-2567页

作者：谭超董峰施艳艳天津大学电气与自动化工程学院天津市过程检测与控制重点实验室天津300072

油水两相流在石油工业过程中十分常见,对其流动过程参数(如流量与含率)的准确测量一直受其流态的复杂性限制而成为科学研究与工业应用中亟待解决的重要课题。差压法是常用的流量测量手段,作为差压式流量计的一种,V型内锥式流量计结合两... 详细信息

油水两相流在石油工业过程中十分常见,对其流动过程参数(如流量与含率)的准确测量一直受其流态的复杂性限制而成为科学研究与工业应用中亟待解决的重要课题。差压法是常用的流量测量手段,作为差压式流量计的一种,V型内锥式流量计结合两相流动模型可实现两相流流量的测量。电学法通过测量两相混合物电学性质(如电导率与介电常数)的变化实现分相含率的测量。本文采用等效直径比0.65的V型内锥式流量计结合环形电导式传感器阵列实现50mm内径水平管道中油水两相流总流量、含率与分相流速的测量,针对油水两相流特性修正Chisholm分相流差压测量关系式实现油水两相流质量流量的测量,并利用环形电导式传感器阵列实现含水率与质量含油率的测量。实验结果表明,油水两相流含水率测量的平均相对误差为8.1%,质量含油率的平均相对误差为13.7%,基于修正关系式与含水率、质量含油率测量结果的油水质量流量测量平均相对误差为4.4%,油相与水相表观流速的平均相对误差分别为3.2%与15.7%。本工作为进一步提高油水两相流过程参数的测量精度打下基础。

关键词：油水两相流差压流量计环形电导式传感器阵列参数测量

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大数据环境下的高速公路服务区发展与管理

云南水力发电 2022年第3期38卷 78-81页

作者：施艳艳中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明650041

当今全国正上演着新一轮的科学技术革命与产业革命,数字经济、人工智能等新科学、新技术、新产业,已成为我国实现经济社会发展目标最有力最科学的技术保障。智慧交通系统、智慧高速公路、智慧服务区已成为我国现代交通发展中的重要环节... 详细信息

当今全国正上演着新一轮的科学技术革命与产业革命,数字经济、人工智能等新科学、新技术、新产业,已成为我国实现经济社会发展目标最有力最科学的技术保障。智慧交通系统、智慧高速公路、智慧服务区已成为我国现代交通发展中的重要环节,不断创新高速公路运行服务的体制、机制,整合多方资源、统一服务平台、达到共建共享、协同管理、智慧服务的目的,更好地打造便捷、高效、智慧、数据、安全的出行环境。

关键词：高速公路服务区服务区发展大数据未来服务区

基于脑部电阻抗信息的非线性动力学脑卒中诊断方法

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河南师范大学学报（自然科学版） 2023年第6期51卷 72-76,I0003页

作者：施艳艳高振王萌娄亚君杨滨河南师范大学电子与电气工程学院河南新乡453007 中国人民解放军空军军医大学生物医学工程学院西安710032

缺血性脑卒中因其较高的发病率和致残率严重威胁人们的健康.作为缺血性脑卒中病情的诊断手段之一,电阻抗层析成像(Electrical Impedance Tomography,EIT)具有便携、无创、连续监测、低成本的优点.然而,现有EIT研究较多关注单帧检测信息... 详细信息

缺血性脑卒中因其较高的发病率和致残率严重威胁人们的健康.作为缺血性脑卒中病情的诊断手段之一,电阻抗层析成像(Electrical Impedance Tomography,EIT)具有便携、无创、连续监测、低成本的优点.然而,现有EIT研究较多关注单帧检测信息条件下病态逆问题的求解,缺乏对时间序列数据信息的深入分析.提出一种基于脑部电阻抗信息的非线性动力学脑卒中诊断方法,通过EIT连续监测假手术组大鼠和右侧大脑中动脉栓塞模型组大鼠脑部,获取其阻抗变化数据,并采用递归图和递归定量分析等非线性动力学方法对监测信息的非线性特征进行提取,进而获得电阻抗信息与脑卒中病情的内在关联.实验结果表明,所提方法可为缺血性脑卒中的诊断提供依据.

关键词：缺血性脑卒中电阻抗层析成像非线性动力学分析递归图递归定量分析

电网不对称故障下PWM整流器输入输出功率谐振控制

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高电压技术 2014年第2期40卷 597-603页

作者：王萌施艳艳沈明辉河南师范大学物理与电子工程学院新乡453007 国网河南省电力公司新乡供电公司新乡453000

为提高三相脉冲宽度调制(PWM)整流器在电压不对称时的运行性能,分析了电网电压不对称故障下三相PWM整流器在同步旋转坐标系中的瞬时输入无功、输出有功功率模型,采用基于比例谐振(PR)控制器的功率补偿环节对整流器输入无功功率和输出有... 详细信息

为提高三相脉冲宽度调制(PWM)整流器在电压不对称时的运行性能,分析了电网电压不对称故障下三相PWM整流器在同步旋转坐标系中的瞬时输入无功、输出有功功率模型,采用基于比例谐振(PR)控制器的功率补偿环节对整流器输入无功功率和输出有功功率波动进行补偿。比例谐振控制器能够对波动变量进行直接控制,因此,控制系统不包含对电流、电压的正、负相序分解过程,提高了系统的响应速度。提出的控制系统能够在电压单相30%跌落条件下,有效消除整流器输入无功功率及输出有功功率的2倍频波动,维持直流母线电压稳定和单位功率因数运行。与输入功率谐振补偿策略进行的仿真与实验研究对比证明了所提控制策略的可行性和有效性。

关键词： PWM整流器功率谐振控制电网电压不对称故障比例谐振控制器输入无功功率输出有功功率