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基于条件对抗生成网络数据增强的相敏光时域反射仪模式识别

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光学学报 2024年第1期44卷 409-419页

作者：张印胡挺李猷兴王剑苑立波桂林电子科技大学光电工程学院广西桂林541004 哈尔滨工程大学物理与光电工程学院黑龙江哈尔滨150006

本文针对光纤传感技术中相敏光时域反射仪(Φ-OTDR)数据采集受限的问题,提出了一种基于条件对抗生成网络(CGAN)的数据增强方法,用于在少量数据基础上生成大量训练样本。实验中采用Φ-OTDR完成数据采集,将采集到的真实数据作为CGAN的输入... 详细信息

本文针对光纤传感技术中相敏光时域反射仪(Φ-OTDR)数据采集受限的问题,提出了一种基于条件对抗生成网络(CGAN)的数据增强方法,用于在少量数据基础上生成大量训练样本。实验中采用Φ-OTDR完成数据采集,将采集到的真实数据作为CGAN的输入,网络通过自动提取信号特征,并在输入条件的帮助下生成逼真的信号数据。将生成数据和原始数据分别输入决策树、支持向量机、卷积神经网络等模型进行分类,实验结果显示,生成数据在各个分类器中的检测结果都得到了显著提升,有效提高了分类器模型的检测能力和性能,实现了Φ-OTDR模式的目标识别,并解决了数据采集困难的问题。本文研究为小样本检测提供了新的思路和方法,对其他光纤传感技术的应用具有借鉴意义。

关键词：光纤传感相敏光时域反射仪数据增强深度学习条件对抗生成网络

基于抗旱保供的金沙江下游-三峡梯级2022年极枯水年优化调度反演分析

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水电能源科学 2024年 178-181+32页

作者：黄爱国谭政宇胡挺中国长江三峡集团有限公司

在全球气候变化加剧演变的背景下，今后干旱威胁或将成为常态。聚焦2022年长江流域性干旱，以金沙江下游-三峡梯级水库为研究对象，在流域雨水情和水库调度实况分析的基础上，以水资源高效利用为目标，通过优化水库群调度方式，反演分... 详细信息

在全球气候变化加剧演变的背景下，今后干旱威胁或将成为常态。聚焦2022年长江流域性干旱，以金沙江下游-三峡梯级水库为研究对象，在流域雨水情和水库调度实况分析的基础上，以水资源高效利用为目标，通过优化水库群调度方式，反演分析进一步减轻旱灾的可行性，为今后调度方式的优化提供参考。分别以梯级水库少弃水兼顾防洪安全和梯级水库零弃水为原则设定两种方案，模拟分析梯级补水和发电效益，结果表明两种方案下梯级水库在抗旱保供电关键期防洪风险可控，且能为下游分别多补水85.6×10～8、157.6×10～8 m3，增发电量58×10～8、98×10～8kW·h；全年分别减少梯级弃水141×10～8、215×10～8 m3，增发电量74×10～8、122×10～8kW·h。可见在预报极枯来水条件下，梯级水库采取缓消落方式存蓄部分水量，可有效提高供水、供电保障程度。

关键词：梯级水库调度反演发电供水极枯水年

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面向新时期新需求的三峡水库运行方案研究

水利学报 2024年第4期55卷 379-388页

作者：郭生练王俊谢雨祚钟斯睿胡挺李帅武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133

本文回顾三峡水库设计洪水、特征水位、运行方案变化调整过程,综述三峡水库运行调度关键技术研究进展和分析来水来沙变化情况。分别采用最可能洪水地区组成法和非一致性洪水频率分析两种途径,推求考虑上游水库群调蓄影响的三峡水库运行... 详细信息

本文回顾三峡水库设计洪水、特征水位、运行方案变化调整过程,综述三峡水库运行调度关键技术研究进展和分析来水来沙变化情况。分别采用最可能洪水地区组成法和非一致性洪水频率分析两种途径,推求考虑上游水库群调蓄影响的三峡水库运行期设计洪水及特征水位。结果表明:近10年三峡入库泥沙量比初设成果减少了84.4%,宜昌站水文情势IHA-RVA综合指标为74%、发生了重度改变,三峡水库运行期1000年一遇7~15 d洪量减少了约81.5亿~142.8亿m^(3),初设确定汛限水位的主要制约因素(防洪、泥沙)发生了很大的变化。原单站设计洪水及确定的三峡水库175-155-145 m运行方案,已无法满足新时期水资源高效利用和生态环境保护的新需求。建议把三峡水库运行方案调整为175-160-155 m,主汛期水位在155~160 m区间动态控制运行,长江中下游梅雨结束后应考虑提前蓄水,8月底蓄至163 m左右,9月底蓄至165 m,10月底蓄满。该方案在保证大坝和下游防洪安全的前提下,汛期减少弃水并增加枯水期补水量,预计可增发10%左右的发电量;抬高运行水位也有利于库区航运和减少消落带;9月份尽量不蓄水或少蓄水,可减少蓄水期对下游河道及两湖生态环境的不利影响,具有巨大的经济、社会和生态环境等综合利用效益。当预测预报长江流域可能发生流域性大洪水时,尽快将库水位消落至汛限水位145 m,确保大坝和下游防洪安全。

关键词：三峡水库设计洪水特征水位运行方案动态控制提前蓄水洪水资源高效利用

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新形势下三峡水库汛限水位抬升综合效益研究

中国农村水利水电 2024年第1期 94-100页

作者：黄爱国谭政宇胡挺中国长江三峡集团有限公司湖北宜昌443100

全球气候变暖改变了气候效应的热力与动力环境,我国来水年内分布不均程度进一步加大,干旱威胁将持续加剧。在当前防洪与抗旱同等重要的前提下,需要合理利用水库的防洪库容,抬升汛限水位是缓解我国水资源供需矛盾和提升水资源利用效率的... 详细信息

全球气候变暖改变了气候效应的热力与动力环境,我国来水年内分布不均程度进一步加大,干旱威胁将持续加剧。在当前防洪与抗旱同等重要的前提下,需要合理利用水库的防洪库容,抬升汛限水位是缓解我国水资源供需矛盾和提升水资源利用效率的关键所在。以三峡水库为研究对象,拟定不同汛限水位方案,结合三峡水库现有调度规程运用方式,利用长系列历史径流资料模拟计算分析三峡水库汛限水位抬升后的效益与风险,结果表明:依靠当前预报水平及上游水库群联合调度,三峡水库汛限水位抬升至155~157 m的防洪风险可控,不会降低荆江防洪标准、增加库区回水淹没风险。三峡汛限水位抬高至153 m后,多年平均发电量达到最大值1029亿kWh,较初步设计值增加16.7%,与多年统计规律一致,丰水年和平水年份三峡水库均在汛限水位增加至153 m后达到最大发电能力,枯水年份汛限水位可更高,发电效益更好;防洪效益与汛限水位呈负相关,不同方案下三峡水库多年平均拦洪量变化在15亿m^(3)以内,变化不大;水资源效益与汛限水位呈正相关,三峡水库起蓄水位随着汛限水位的抬升同步增加,当汛限水位抬升至147 m,三峡水库10月底蓄满率可达到100%,汛限水位每增加1 m,三峡水库蓄水期多年年均出库水量可增加约5亿m^(3)。综合考虑效益与风险,现阶段三峡水库汛限水位抬升至153 m是可行的。

关键词：水利经济汛限水位多目标综合效益三峡水库

三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位研究Ⅱ——风险分析与运用方案

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人民长江 2024年第2期55卷 1-8,34页

作者：邹强胡挺饶光辉何小聪肖扬帆长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 流域水安全保障湖北省重点实验室湖北武汉430010 中国长江三峡集团有限公司湖北宜昌443133

乌东德、白鹤滩水库投运后,长江上游水库群联合防洪调度为进一步提高三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位创造了有利条件。为提高三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位,针对金沙江下游梯级防洪库容投入运用条件,基于三峡坝址不同典型年的不... 详细信息

乌东德、白鹤滩水库投运后,长江上游水库群联合防洪调度为进一步提高三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位创造了有利条件。为提高三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位,针对金沙江下游梯级防洪库容投入运用条件,基于三峡坝址不同典型年的不同频率设计洪水,开展了荆江防洪和库区回水风险分析,提出了金沙江下游梯级配合三峡水库的等比例分级拦蓄方式,在确保荆江及库区防洪安全的前提下,提出了三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位优化运用方案,给出了金下梯级预留防洪库容与三峡水库对荆江防洪库容的等效关系。研究结果表明:提出的等比例分级拦蓄方式综合了拦量和削峰两种模式,有效利用了金下梯级防洪库容,调度效果最好;提出的水位优化运用方案具备较好的防洪减灾效果,丰富完善了长江上游水库群联合防洪调度方案,可进一步减少中下游超额洪量。研究成果可为长江水库群实际洪水调度提供技术支撑和决策参考。

关键词：防洪补偿控制水位风险分析荆江河段城陵矶地区金沙江下游三峡水库

“新工科”视角下航空航天类高校校企协同育人探索与实践

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工业和信息化教育 2024年第7期 44-48,54页

作者：胡挺柯世堂赵子玥南京航空航天大学教务处江苏南京210016

随着全球航空航天技术的快速发展,对高素质、创新型航空航天人才的需求日益迫切。在“新工科”建设背景下,航空航天类高校的校企协同育人模式成为培养符合行业需求人才的重要途径。研究发现,国内外在该领域的教育现状存在差异,国内研究... 详细信息

随着全球航空航天技术的快速发展,对高素质、创新型航空航天人才的需求日益迫切。在“新工科”建设背景下,航空航天类高校的校企协同育人模式成为培养符合行业需求人才的重要途径。研究发现,国内外在该领域的教育现状存在差异,国内研究侧重于校企合作机制的构建和实践教学体系的改革,而国外则更注重合作教育、项目导向学习和国际化合作。面对培养模式与人才培养目标不匹配、“双师型”教师数量和质量不足,以及校企协同保障力度不强等挑战,研究提出了修订人才培养方案、设置校企协同双岗教师和加强组织建设等策略。这些措施旨在促进校企之间的深度合作,实现资源共享、优势互补,共同培养出更多符合行业需求的高素质航空航天人才,为我国航空航天事业的发展贡献力量。

关键词：新工科航空航天类校企协同资源共享人才培养

三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位研究Ⅰ——需求分析与优化条件

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人民长江 2024年第1期55卷 21-27页

作者：邹强胡挺肖扬帆饶光辉何小聪长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 流域水安全保障湖北省重点实验室湖北武汉430010 中国长江三峡集团有限公司湖北宜昌443133

城陵矶地区是长江中下游洪灾最频发的区域之一,是长江水库群防洪的重点保护对象。金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4座梯级水库与三峡水库组成的巨型水库群防洪能力巨大,显著改变了流域防洪调度格局。在概括分析城陵矶地区防... 详细信息

城陵矶地区是长江中下游洪灾最频发的区域之一,是长江水库群防洪的重点保护对象。金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4座梯级水库与三峡水库组成的巨型水库群防洪能力巨大,显著改变了流域防洪调度格局。在概括分析城陵矶地区防洪需求,回顾三峡水库对城陵矶地区防洪补偿控制水位不同阶段成果的基础上,剖析了优化防洪补偿控制水位的研究要点,研究了金沙江下游梯级防洪库容投入情况,进而明确了提高防洪补偿控制水位的有利条件。研究结果表明:在三峡水库水位达到城陵矶防洪补偿控制水位158.00 m后,金沙江下游梯级水库在预留40.93亿m^(3)防洪库容的基础上,尚有30亿~60亿m^(3)富余防洪库容可配合运用,为进一步提高三峡水库对城陵矶防洪补偿控制水位创造了良好条件。

关键词：防洪补偿控制水位联合防洪调度城陵矶地区金沙江下游梯级水库三峡水库

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金沙江下游梯级水库发电出力区间优化研究

武汉大学学报（工学版） 2024年第3期57卷 267-276页

作者：谢雨祚郭生练钟斯睿王俊李帅胡挺武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133

传统的水库调度单点最优决策常基于动态规划系列算法求解,据此改进得到的区间近优决策虽然提高了调度灵活性,但是受限于径流多样性与目标维度。采用随机径流模拟器扩展径流输入,构建梯级水库发电联合调度模型并结合“参数-模拟-优化”框... 详细信息

传统的水库调度单点最优决策常基于动态规划系列算法求解,据此改进得到的区间近优决策虽然提高了调度灵活性,但是受限于径流多样性与目标维度。采用随机径流模拟器扩展径流输入,构建梯级水库发电联合调度模型并结合“参数-模拟-优化”框架,对累积目标(多年平均发电量)、最值目标(最小出力)和阈值目标(出力保证率)进行稳健性优化,应用于金沙江下游梯级水库并探讨多个方案下的优化发电出力区间。结果表明:虽同为发电效益,最小出力目标与多年平均发电量、出力保证率目标依旧存在相互制约的关系;基于maximin指标优化可以提高最值目标的稳健性;折中方案在权衡多个目标的基础上可增加多年平均发电量93.2亿kW·h(+4.96%),采用20%~80%分位数归纳折中方案的坝上水位柔性决策区间,可指导金沙江下游梯级水库发电联合调度运行。

关键词：梯级水库发电调度多目标优化出力区间径流模拟金沙江下游

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偏振不敏感窄带切趾光栅滤波器的研究与设计

光通信研究 2024年

作者：李涛蒲元茂郑少南邱阳赵兴岩钟其泽董渊胡挺上海市汽车智能网联交互芯片与系统重点实验室上海大学微电子学院

【目的】针对集成光子滤波器在密波分复用系统的应用，【方法】文章提出了一种基于绝缘衬底硅(SOI)上的偏振不敏感窄带切趾布拉格光栅滤波器。采用外脊布拉格光栅结构实现横电场基模(TE0)和横磁场基模(TM0)的相互耦合与转换，使光栅滤... 详细信息

【目的】针对集成光子滤波器在密波分复用系统的应用，【方法】文章提出了一种基于绝缘衬底硅(SOI)上的偏振不敏感窄带切趾布拉格光栅滤波器。采用外脊布拉格光栅结构实现横电场基模(TE0)和横磁场基模(TM0)的相互耦合与转换，使光栅滤波器在分别输入TE0和TM0模式时，输出的滤波谱线能达到一致。同时，引入高斯分布的互补光栅错位调制结构来抑制滤波谱线中的旁瓣。此外，设计了两种不同宽度的光栅波纹，并实现了窄带滤波。【结果】仿真结果表明，滤波器实现了偏振不敏感，旁瓣抑制比大于22.12 dB，3 dB带宽为1.16 nm，具有良好的偏振一致性。【结论】文章所提工作为硅基光子回路与系统提供了一种偏振不敏感窄带滤波方案。

关键词：偏振不敏感布拉格光栅切趾光波导