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基于物联网的医用高值耗材管理系统

自动化与仪表 2024年第3期39卷 160-164页

作者：张凯齐杨耿煌天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院天津300222 天津职业技术师范大学天津市信息传感与智能控制重点实验室天津300222

针对目前医用高值耗材管理消耗大量人力资源,管理流程不规范且难以实现全过程追溯等问题,该文研发了一种基于物联网的医用高值耗材管理系统。系统由终端和云服务器平台组成。终端采用射频识别技术实现耗材信息自动识别与出入库信息盘点... 详细信息

针对目前医用高值耗材管理消耗大量人力资源,管理流程不规范且难以实现全过程追溯等问题,该文研发了一种基于物联网的医用高值耗材管理系统。系统由终端和云服务器平台组成。终端采用射频识别技术实现耗材信息自动识别与出入库信息盘点,通过无线移动通信模块进行数据上传。云服务器平台以SQL Server作为后端数据库管理系统,采用MVC模式构建Web应用,实现内容呈现和用户交互。经河南、天津等多家医疗机构部署应用,结果表明该系统能够提高管理效率、规范管理流程、实现医用高值耗材全过程追溯管理。

关键词：物联网射频识别医用高值耗材追溯管理

基于相空间重构和迁移学习的配电网高阻接地故障检测

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电力系统保护与控制 2022年第13期50卷 151-162页

作者：杨耿杰王康高伟福州大学电气工程与自动化学院福建福州350116

配电网中高阻接地故障(High Impedance Fault,HIF)时常发生,其故障特征微弱而难以检测,严重情况下可能导致火灾或人身事故。提出了一种基于相空间重构和迁移学习的故障识别方法,实现对谐振接地系统中HIF的辨识。首先,使用基于综合策略... 详细信息

配电网中高阻接地故障(High Impedance Fault,HIF)时常发生,其故障特征微弱而难以检测,严重情况下可能导致火灾或人身事故。提出了一种基于相空间重构和迁移学习的故障识别方法,实现对谐振接地系统中HIF的辨识。首先,使用基于综合策略的小波阈值降噪方法对零序电流信号进行处理,以降低噪声的影响。随后,对降噪后的仿真信号及实测信号进行相空间重构,获取重构轨迹图,以此作为故障识别的特征量。最后,在辨识模型构建上,先使用仿真信号的重构轨迹图训练GoogLeNet模型,再使用实测信号对模型进行微调,实现迁移学习。所提算法的优点是使用相空间重构进行了信号转换,故障信号与干扰信号的重构轨迹图差异明显,且实测信号与仿真信号的重构轨迹图相似度较高。在进行迁移学习后,实现了对实测小样本数据较为准确的检测。实验结果表明,无论是故障实测数据还是故障仿真数据,识别准确率均达到95%以上。此外,在强噪声干扰、采样数据点缺失及故障回路间歇性导通情况下,所提算法也取得了较好的结果。

关键词：配电网高阻接地故障相空间重构小波阈值降噪迁移学习

基于动态时间规整的光伏系统直流串联电弧故障特征提取

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太阳能学报 2023年第12期44卷 82-89页

作者：李鑫高伟杨耿杰福州大学电气工程与自动化学院福州350108

针对光伏系统直流串联电弧故障特征难以提取且算法普遍缺乏泛化性、适应性的问题,提出一种基于动态时间规整(DTW)的串联电弧故障特征提取新方法。首先计算电流信号的移动平均值(MA)来识别突变事件,采集异常信号;接着使用奇异谱分析(SSA... 详细信息

针对光伏系统直流串联电弧故障特征难以提取且算法普遍缺乏泛化性、适应性的问题,提出一种基于动态时间规整(DTW)的串联电弧故障特征提取新方法。首先计算电流信号的移动平均值(MA)来识别突变事件,采集异常信号;接着使用奇异谱分析(SSA)去除异常信号中的趋势成分,减小不同光伏系统信号之间的差异;随后,计算信号的DTW距离来提取有效特征;最后,使用特征向量的波形因子作为诊断判据,辨识出电弧、短路以及由逆变器启动、辐照度突变引起的干扰事件。实验结果表明,基于所提特征提取的电弧故障识别方法不仅速度快、特征辨识度高,而且适用于不同的逆变器系统,具有较强的适应性,综合性能优于对比方法。

关键词：光伏系统电弧故障检测动态时间规整奇异谱分析

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基于改进动态线损估计法的超差智能电表识别

电网技术 2022年第9期46卷 3662-3671页

作者：杨耿杰韦先灿高伟福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350116

针对传统抽检电能表方法存在的精度低、工作量大、效率差等问题,提出一种电能表误差估计新方法。首先,对所收集的配电台区电表日电量数据进行筛查,标识出轻(空)负载数据。接着利用改进动态线损估计算法判断台区是否存在突变超差电表。然... 详细信息

针对传统抽检电能表方法存在的精度低、工作量大、效率差等问题,提出一种电能表误差估计新方法。首先,对所收集的配电台区电表日电量数据进行筛查,标识出轻(空)负载数据。接着利用改进动态线损估计算法判断台区是否存在突变超差电表。然后,利用迭代算法缩小可疑电表数量。最后,采用聚类算法和相关性系数定位突变超差电表;设定日均误差电量超量阈值来定位缓变超差电表。通过2个不同规模的配电台区电表数据验证所提方法在缓变和突变超差电表检测上的有效性。与限定记忆最小二乘法、动态线损结合FMRLS的算法相比,所提方法误差估计精度高,误检率仅为10.6%,依靠每日一笔的电量数据就可以得到较好的误差估计结果。

关键词：智能电表误差估计改进动态线损估计迭代筛选突变超差缓变超差

基于安全联邦蒸馏GAN的工业CPS协作入侵检测系统

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通信学报 2023年第12期44卷 230-244页

作者：梁俊威杨耿马懋德 Muhammad Sadiq 深圳信息职业技术学院软件学院广东深圳518172 南洋理工大学电子与电气工程学院新加坡639798

针对敏感信息保密必要性导致的数据孤岛问题,提出了一种适用于工业信息物理系统(CPS)的安全协作入侵检测系统(PFD-GAN)。具体来说,首先通过融入Wasserstein距离和标签条件,改进外部分类器生成对抗网络(EC-GAN),构建了一种新型半监督入... 详细信息

针对敏感信息保密必要性导致的数据孤岛问题,提出了一种适用于工业信息物理系统(CPS)的安全协作入侵检测系统(PFD-GAN)。具体来说,首先通过融入Wasserstein距离和标签条件,改进外部分类器生成对抗网络(EC-GAN),构建了一种新型半监督入侵检测模型,以产生能够实用的生成数据来增强分类性能。同时,在改进EC-GAN的训练中,融合本地差分隐私技术,防止敏感信息的泄露、保障协作过程的隐私安全。此外,设计了基于去中心化联邦蒸馏的协作方式,允许多个工业CPS共同构建一个综合的入侵检测系统,以识别整个网络系统下的威胁,而无须共享统一的模板模型。对真实工业CPS数据集的实验评估和理论分析表明,PFD-GAN可以在免受隐私泄露风险的同时,高效地检测针对工业CPS的各种类型攻击。

关键词：入侵检测系统信息物理系统生成对抗网络本地差分隐私去中心化联邦蒸馏

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曝气扰动的去分层作用机理研究

曝气扰动的去分层作用机理研究

作者：杨耿介大连海洋大学

学位级别：硕士

由于光照及气温的影响,养殖池塘上下层水体存在密度差,导致池塘出现水体分层现象。水体分层的存在会抑制上下层营养盐等物质垂向交换,进而影响池塘水质指标发生变化,不利于养殖生物尤其是底栖生物的生存。微孔曝气设备在实际工作中产生... 详细信息

由于光照及气温的影响,养殖池塘上下层水体存在密度差,导致池塘出现水体分层现象。水体分层的存在会抑制上下层营养盐等物质垂向交换,进而影响池塘水质指标发生变化,不利于养殖生物尤其是底栖生物的生存。微孔曝气设备在实际工作中产生的气泡羽流扰动对养殖池塘水体有一定的去分层效果,在水槽的模拟实验也表明分层环境中的气泡羽流也有一定的混合作用。但是,现有的研究对气泡羽流去分层各阶段及分层界面处水体的混合的过程尚不明晰,值得我们深入探究曝气去分层的过程阶段及机理,以适应实际养殖生产策略的需要。所以本文主要进行了以下研究:曝气扰动去分层主要分为准备阶段、起动阶段、混合阶段、混匀阶段四个阶段,曝气去分层作用机理主要表现在去分层的起动阶段和混合阶段。准备阶段无气泡产生。当观察到气泡产生时,即进入起动阶段,随着气泡羽流的持续扰动,上下层水体在中层界面处混合形成雾状混合水体,以该雾状混合水体为点阵源中心呈不规则放射状向四周扩展,随后雾状混合水体由不规则放射状转向“V”字型扩展;紧接着雾状混合水体不断向四周扩展,与上下层水体发生摩擦拖曳,逐渐将水槽中层界面扩展完全。随后进入混合阶段,气泡羽流核心区继续穿过分层水体上升至水体表面,同时上下层水体均存在环流,混合水体在内波扰动下逐渐被拉长,逐渐向表层(低密度层)和底层(高密度层)扩展。混匀阶段是当混合水体扩展完全时,上层水体的下边界移动扩展至水体底层,下层水体的上边界移动扩展至水体表层,水体达到基本混匀。曝气量对水体的去分层作用有显著的影响。240mL/min曝气量混合作用最强,完全混合的时间最短;32 mL/min曝气量混合作用最弱,完全混合的时间最长。另外,气量对去分层影响,主要表现在去分层的时间进程方面,气量越大去分层进程越快,反之气量越小去分层进程越慢。经讨论分析,曝气量为90mL/min时,分层水体中总势能与有效气泡浮力能之比最佳,水体去分层效果最好。盐度差对水体的去分层作用有显著的影响。ΔS=10组混合作用最强,完全混合的时间最短;ΔS=40组混合作用最弱,完全混合的时间最长。另外,盐度差对去分层影响,主要表现在去分层的时间进程方面,盐度差越小去分层进程越快,反之盐度差越大去分层进程越慢。经讨论分析,盐度差介于ΔS=20与ΔS=30之间时,分层水体中总势能与有效气泡浮力能之比最佳,水体去分层效果最好。靶距对水体的去分层作用有显著的影响。39.9cm靶距、34.5cm靶距、29.5cm靶距能对水体产生去分层效果,39.9cm靶距混合作用最强,完全混合的时间最短,34.5cm靶距次之,29.5cm靶距混合作用最弱,混合的时间最长,而24.5cm靶距、19.5cm靶距不能对水体产生去分层效果。另外,靶距对去分层影响,主要表现在去分层的结果方面,39.9cm靶距组去分层进程越快,其他组均无达到全去分层。经讨论分析,靶距为39.9cm时,分层水体中总势能与有效气泡浮力能之比最佳,水体去分层效果最好。

关键词：水体分层气泡羽流曝气量盐度差靶距

声波测井数据采集质量控制与超声波固井质量评价研究

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声波测井数据采集质量控制与超声波固井质量评价研究

作者：杨耿骁电子科技大学

学位级别：硕士

声波测井是石油工程师获取井下信息的重要技术手段。传统的测井数据质量评估依赖于经验丰富的工程师。随着测井仪器获取数据能力的提高,这种数据质量评估方式极大的影响了数据处理的时效性和可靠性,因此数据质量评估方法亟待更新。固井... 详细信息

声波测井是石油工程师获取井下信息的重要技术手段。传统的测井数据质量评估依赖于经验丰富的工程师。随着测井仪器获取数据能力的提高,这种数据质量评估方式极大的影响了数据处理的时效性和可靠性,因此数据质量评估方法亟待更新。固井质量评价是声波测井较为重要的应用方向,当前主要利用超声波频段的声波测井仪器对环空介质进行高分辨率的固井质量评价,基于超声脉冲回波的声阻抗反演算法是其中较为关键的技术。本文分析了不同类型声波测井数据的特点,结合现有的数据质量评估标准以及新颖的信号处理方法对测井曲线和测井波形的数据质量评估方法进行研究。利用互相关对测井曲线进行深度校正并利用重复误差评估数据质量。结合小波变换、奇异值分解、时间-慢度相关、频谱相关系数等方法评估测井波形的数据质量。实际数据测试结果表明,本文的声波测井数据质量评估工作流可以有效评估声波测井数据,提高测井数据质量评估效率。本文介绍了部分国内外油服公司超声波固井质量评价仪器的发展现状以及各自的信号处理的思路。着重研究了两种基于超声脉冲回波的水泥声阻抗反演算法的原理和实现,分别是传统的水泥声阻抗反演算法和同时反演泥浆和环空介质声阻抗算法。前者通过匹配正演波形和实际波形的标准化群延时频宽反演水泥的声阻抗。后者通过匹配正演波形和实际波形的共振波的特征斜率和特征截距同时反演环水泥和泥浆声阻抗。研究了两种算法特征参数关于待反演参数的变化规律,并据此设计相应的阻抗迭代方案。利用模拟数据和实际数据验证了算法在理论上的可行性,并分析了一些可能影响算法反演结果的因素。

关键词：声波测井波形质量评估超声波固井质量评价声阻抗反演

基于（火用）优化的梯级潜热储能装置的模拟研究

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储能科学与技术 2023年

作者：杨耿肖鑫王云峰东华大学环境学院空气环境与建筑节能研究所云南省农村能源工程重点实验室

为了解决热泵在利用低品位热能及可再生能源存在的时间和空间不平衡的问题，潜热储能技术常集成于热泵中。在该技术中，梯级潜热储能（CTS）装置的适配设计和填充相变材料（PCM）的热物性的改善，对其耦合热泵系统的稳定和高效运行有重... 详细信息

为了解决热泵在利用低品位热能及可再生能源存在的时间和空间不平衡的问题，潜热储能技术常集成于热泵中。在该技术中，梯级潜热储能（CTS）装置的适配设计和填充相变材料（PCM）的热物性的改善，对其耦合热泵系统的稳定和高效运行有重要影响。本文基于多级热机（火用）优化理论，针对太阳能热泵干燥系统设计了梯级潜热储能装置，介绍了依据焓法建立三维的壳管式CTS装置模型。选取乙酰胺作熔点改性剂的三水合乙酸钠（SAT）水合盐基复合PCM，作为CTS装置中熔点梯级排布的填充物。为研究其蓄热过程的传热特性和热管理性能，本文对壳管式三级CTS装置和分别填充三种不同配比PCM的单级潜热储能装置进行了数值模拟，并模拟了75 ℃定温和太阳能集热热水的变温蓄热过程。结果显示，减少梯级潜热储能装置级之间的热传递可提高蓄热量；在三级CTS装置变温进水的相变蓄热阶段，平均进出口温降达4.41 ℃，可使峰值温度降低0.90%，对进口温度具有一定的缓冲作用，较单级蓄热装置的工作温度区间广；三级CTS装置蓄热密度是同体积生活热水蓄热水箱的2.39倍，可对太阳能集热器产生的波动热源进行有效蓄热，整体的出口温度均匀性和换热功率优于单级蓄热。本研究可为梯级PCM的制备提供指导，为CTS在装置和材料协调优化研究提供新的思路。

关键词：梯级储能 (火用)优化传热特性

一种基于BOA-SAE-EELM的光伏阵列故障诊断方法

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太阳能学报 2022年第4期43卷 154-161页

作者：陈世群杨耿杰高伟福州大学电气工程与自动化学院福州350108

光伏阵列非线性输出的特性以及最大功率点跟踪算法,会影响光伏阵列保护设备的工作。为了正确辨识光伏阵列的运行状态,本研究提出一种基于贝叶斯优化算法(BOA)、堆栈自动编码器(SAE)以及集成极限学习机(EELM)相结合的故障诊断方法。首先... 详细信息

光伏阵列非线性输出的特性以及最大功率点跟踪算法,会影响光伏阵列保护设备的工作。为了正确辨识光伏阵列的运行状态,本研究提出一种基于贝叶斯优化算法(BOA)、堆栈自动编码器(SAE)以及集成极限学习机(EELM)相结合的故障诊断方法。首先,将光伏阵列的时序波形进行标准化处理;接着,使用SAE对标准化后的时序波形进行特征自动提取,并训练一个EELM的故障分类模型;最后,利用BOA对诊断模型的超参数进行优化。实验结果表明所提方法对仿真和实验的故障诊断准确率分别达到了98.40%和98.10%,优于反向传播(BP)神经网络、支持向量机、随机森林等方法。

关键词：光伏阵列故障诊断堆栈自动编码器极限学习机贝叶斯优化算法时序波形