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典型工业设备健康状态预测方法研究及应用

典型工业设备健康状态预测方法研究及应用

作者：陈宇豪重庆大学

学位级别：硕士

设备安全稳定运行关系到经济建设发展、人民生命财产安全和社会稳定,确保设备健康运转、有效预防事故发生已经引起越来越高的重视,数据驱动的人工智能和机器学习也正在为起重机械等典型工业设备的健康状态预测中提供技术支持。有关典型... 详细信息

设备安全稳定运行关系到经济建设发展、人民生命财产安全和社会稳定,确保设备健康运转、有效预防事故发生已经引起越来越高的重视,数据驱动的人工智能和机器学习也正在为起重机械等典型工业设备的健康状态预测中提供技术支持。有关典型工业设备监测数据的预测任务在实际应用中面临极大的挑战性,首先是设备监测数据类型的多样性,其中包括温度、应变、振动、声音、转速、电信号等,不明显特征监测类别会影响状态预测的准确度。此外,状态预测重点在于防患未然,需要结合现有技术实现多时间步长的数据预测、保证输出时间跨度以提供足够响应故障的应对时间。最后,典型工业设备的监测数据通过时间顺序组织,而时序的双向输入对数据预测都具有参考意义。本文针对以上问题,建立改进的深度学习神经网络模型,并提出一种多类型工业设备适用的预测方法,对设备的健康状态进行预测,保障设备稳定安全运行。本文研究的预测方法应用于参与研发的国家重点研发计划项目中。本文研究的主要工作内容如下:(1)构建了结合卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)的基于编码解码器模式双向长短时记忆网络(Bidirectional Long Short-Term Memory with Encoder-Decoder,ED-BLSTM)的算法模型。该模型通过特定数据预处理结合卷积神经网络实现了特征提取、减少了主模型的输入、去除了不明显特征,为后续模型预测提供了简单有效的信息传递;在此基础上,目标模型通过使用基于编码解码器模式的长短时循环神经网络来处理多时间步长的输入输出,实现了预测未来某一时间段的监测数据,并以此进行健康状态的分析和判断;最后,加入双向长短时循环神经网络模型来处理具有顺逆序相关性的监测数据集,达到了更佳的预测效果。(2)根据上述算法模型提出了典型工业设备多类型适用的预测方法。该方法有效利用设备环境提供的工况数据,构建信息传递的内循环,保证了方法预测准确性的持续优化。本文使用中国特种设备检测研究院提供的起重机械监测数据进行对比实验,其中对比设置有基于动态周期因子计算的预测方法、基于线性回归的预测模型以及各类其他深度神经网络。对比实验表明目标算法模型在收敛后的验证损失小于其他模型,在实际预测过程中的结果偏差小于其他模型,整体预测性能有可观提升。(3)在国家重点研发计划课题任务“典型工业设备和产品检测监测云服务平台”的研发中将预测方法应用到健康状态预测功能模块,实现了基于方法的健康预测,并应用到多类型设备产品中。项目结题、平台上线后,该功能得到了设备监管、制造及使用人员的正面反馈,表明研究内容对典型工业设备健康状态预测的技术发展有积极意义。

关键词：典型工业设备健康状态预测卷积神经网络双向长短时记忆网络

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市政污泥回转窑焚烧气态污染物排放特性研究

化工学报 2023年第5期74卷 2170-2178页

作者：陈宇豪陈晓平马吉亮梁财东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

在回转窑炉实验台上进行了市政污泥焚烧的系列实验,研究了焚烧温度、污泥粒径、炉内停留时间及钙硫摩尔比等因素对污泥焚烧过程中气态污染物排放特性的影响规律。结果表明:随着焚烧温度的升高,SO_(2)的排放浓度明显上升,但上升趋势随温... 详细信息

在回转窑炉实验台上进行了市政污泥焚烧的系列实验,研究了焚烧温度、污泥粒径、炉内停留时间及钙硫摩尔比等因素对污泥焚烧过程中气态污染物排放特性的影响规律。结果表明:随着焚烧温度的升高,SO_(2)的排放浓度明显上升,但上升趋势随温度升高变缓;NO的排放浓度也随焚烧温度的升高而增加,但影响相对较小;随着污泥粒径的增加,SO_(2)的排放浓度有明显下降,而NO的排放浓度变化较小;通过减小炉体倾角延长污泥在炉内的停留时间后,NO及SO_(2)的排放总体均呈上升趋势,CO排放浓度则下降,但炉体倾角在1.5°~2.5°范围内变化时,各气态污染物的排放均无明显变化;污泥中掺混生石灰后,SO_(2)的排放浓度明显下降,且随Ca/S(摩尔比)的增大逐渐降低,Ca/S超过4之后对SO_(2)的减排影响变小;生石灰的加入也使NO的排放浓度降低,但随着Ca/S的提高,NO的排放浓度有所回升。

关键词：污泥回转窑一氧化氮二氧化硫脱硫

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中国与东盟国家文化产品贸易效率及潜力分析

统计与决策 2019年第13期35卷 150-153页

作者：张欣王子泰陈宇豪哈尔滨工业大学人文社会科学与法学学院

文章以2002-2016年中国对东盟国家的创意文化产品出口数据为基础,利用随机前沿引力模型实证分析影响中国文化产品出口的因素,测算中国与东盟国家间文化产品出口潜力。结果显示,传统因素如市场规模、经济发展水平、地理距离等仍然是影响... 详细信息

文章以2002-2016年中国对东盟国家的创意文化产品出口数据为基础,利用随机前沿引力模型实证分析影响中国文化产品出口的因素,测算中国与东盟国家间文化产品出口潜力。结果显示,传统因素如市场规模、经济发展水平、地理距离等仍然是影响中国文化产品出口的主要因素;贸易自由度、国民宽带使用量等也在不同程度上对文化产品出口产生影响。我国与东盟国家间文化贸易效率整体较高,存在一定的贸易潜力,说明自贸区建设对双边文化产品贸易起到积极推动作用。

关键词：东盟随机前沿引力模型文化贸易贸易效率贸易潜力

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企业高质量发展之基:财务可持续性

财会月刊 2024年第22期45卷 3-10页

作者：谢志华陈宇豪北京工商大学商学院北京100048

企业财务可持续性决定着企业的成败,是企业高质量发展和可持续稳定发展的基础,且由资金周转的可持续所决定。由于企业内外部不利因素的影响,资金周转并非完全顺畅,可能会面临财务风险,包括财务紧张、财务危机和财务失败。为了避免这些风... 详细信息

企业财务可持续性决定着企业的成败,是企业高质量发展和可持续稳定发展的基础,且由资金周转的可持续所决定。由于企业内外部不利因素的影响,资金周转并非完全顺畅,可能会面临财务风险,包括财务紧张、财务危机和财务失败。为了避免这些风险,需要实现业财融合,确保资产变现,进行逆周期管理,增强财务弹性,协调外部财务关系。

关键词：财务可持续性资金循环资金周转财务风险高质量发展

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语体语法视角下语体正式度的自动测量

语言教学与研究 2023年第4期 79-90页

作者：王用源陈宇豪天津大学人文艺术学院 300072 天津大学语言科学研究中心 300072

文章以政府工作报告、讲话稿、访谈录、电视剧对白等语料为考察对象,根据语体语法理论,运用语距定律(体原子),从语料中提取了词长、嵌偶词词频、合偶词词频、词汇复杂性(甲乙丙丁四级词汇)、动态助词词频、平均小句长、陈述句比例等10... 详细信息

文章以政府工作报告、讲话稿、访谈录、电视剧对白等语料为考察对象,根据语体语法理论,运用语距定律(体原子),从语料中提取了词长、嵌偶词词频、合偶词词频、词汇复杂性(甲乙丙丁四级词汇)、动态助词词频、平均小句长、陈述句比例等10项评价语体正式度的特征指标,利用熵值法对各项指标赋权,构建能够实现汉语语体正式度自动测量的模型,利用盲测样本对模型进行了有效性检验。利用测量模型对历年国务院政府工作报告的语体正式度进行测评,结果发现:政府工作报告的语体正式度相对稳定,并逐渐向正式度更高的方向发展。

关键词：语体语法语体特征体原子语体正式度自动测量

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大粒径调剖颗粒封堵机理及深部运移性能评价

岩性油气藏 2019年第1期31卷 159-164页

作者：陈宇豪王克亮李根逯春晶东北石油大学提高采收率教育部重点实验室黑龙江大庆163318

大粒径弹性调剖颗粒不同于常规调剖剂,通过合理运用可以有效改善地层深部的非均质性,然而目前受实验装置的限制,大粒径颗粒的室内注入实验研究十分有限。针对这一问题制作了裂缝模型及颗粒顶替装置,并设计了基于现场应用的一种粒径为1～... 详细信息

大粒径弹性调剖颗粒不同于常规调剖剂,通过合理运用可以有效改善地层深部的非均质性,然而目前受实验装置的限制,大粒径颗粒的室内注入实验研究十分有限。针对这一问题制作了裂缝模型及颗粒顶替装置,并设计了基于现场应用的一种粒径为1～5 mm的弹性调剖颗粒的封堵及深部运移性能评价实验。通过连接在顶替装置上的压力传感器记录压力数据,绘制了注入压力-时间曲线,总结了相关的数据分析方法;在数据处理方面提出颗粒变形通过压力这一参数用来评价颗粒的深部运移能力及其对目标裂缝的封堵能力,并通过改变颗粒体系中颗粒的含量来研究颗粒用量对于封堵和运移效果的影响。实验结果表明,调剖颗粒体系中颗粒的含量越高,封堵及深部运移作用的效果越好;1 mm粒径颗粒深部运移能力较强,3 mm粒径颗粒封堵能力较强,均适用于深部调剖,而5 mm粒径颗粒刚性封堵能力太强,不适用于深部调剖;在实际应用中应结合实施措施区块的地质条件以及措施实施目的进行颗粒选择。该项实验的设计及相应分析方法简单、有效,所需装置也较易获取,可为同类大粒径调剖颗粒性能研究的室内实验提供借鉴。

关键词：大粒径弹性颗粒封堵能力深部运移能力颗粒含量

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钛合金晶界变形损伤有限元仿真研究

钛工业进展 2019年第3期36卷 1-6页

作者：吉喆陈宇豪郭涛中国矿业大学

为研究晶界的变形损伤过程,通过偏移钛合金真实组织中初生α相(αp)和转变β基体(βt)的界面,实现晶界的几何建模,建立包含晶界内聚力单元的真实组织有限元模型,模型预测与实验获得的TA15钛合金应力-应变曲线吻合良好。研究结果表明,晶... 详细信息

为研究晶界的变形损伤过程,通过偏移钛合金真实组织中初生α相(αp)和转变β基体(βt)的界面,实现晶界的几何建模,建立包含晶界内聚力单元的真实组织有限元模型,模型预测与实验获得的TA15钛合金应力-应变曲线吻合良好。研究结果表明,晶界高应力单元的数量随变形量的增加而增加,晶界单元平均损伤特征值在宏观应变小于2%时迅速增加,在应变大于2%时增速趋于平缓。与理想αp相和βt基体界面结合相比,当宏观应变较小时,晶界内聚力单元应力不影响αp相和βt基体中应力分布;随宏观应变的增加,晶界高应力单元的损伤退化会导致αp相和βt基体中应力降低。

关键词：钛合金晶界变形损伤有限元仿真

基于大语言模型隐含语义增强的细粒度虚假新闻检测方法

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计算机研究与发展 2024年第5期61卷 1250-1260页

作者：柯婧谢哲勇徐童陈宇豪廖祥文陈恩红中国科学技术大学大数据学院合肥230026 中国科学技术大学计算机科学与技术学院合肥230027 福州大学计算机与大数据学院福州350108

随着生成式人工智能技术的发展,许多领域都得到了帮助与发展,但与此同时虚假信息的构建与传播变得更加简单,虚假信息的检测也随之难度增加.先前的工作主要聚焦于语法问题、内容煽动性等方面的特点,利用深度学习模型对虚假新闻内容进行建... 详细信息

随着生成式人工智能技术的发展,许多领域都得到了帮助与发展,但与此同时虚假信息的构建与传播变得更加简单,虚假信息的检测也随之难度增加.先前的工作主要聚焦于语法问题、内容煽动性等方面的特点,利用深度学习模型对虚假新闻内容进行建模.这样的方式不仅缺乏对内容本身的判断,还无法回溯模型的判别原因.针对上述问题提出一种基于大语言模型隐含语义增强的细粒度虚假新闻检测方法.该方法充分挖掘并利用了现有的生成式大语言模型所具有的总结与推理能力,按照主干事件、细粒度次要事件和隐含信息推理的顺序进行层级式推导,逐步判别新闻的真实性.通过分解任务的方式,该方法最大程度发挥了模型的能力,提高了对虚假新闻的捕获能力,同时该方法也具有一定的可解释性,能够为检测提供判别依据.

关键词：社交媒体虚假新闻检测大语言模型事件抽取知识增强

基于Flow-3D的水平射流冲刷泥沙数值模拟

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人民长江 2016年第6期47卷 87-91页

作者：刘成林陈宇豪南昌大学建筑工程学院江西南昌330000

为了模拟分析闸口水平射流对下游泥沙冲刷的全过程,基于水工模型试验,采用Flow-3D软件中的泥沙冲刷模型结合RNG模型和FAVOR方法,进行了水平射流冲刷固定底板下游泥沙的模拟试验。根据原水工模型条件,结合模型试验结果,对冲刷过程中的水... 详细信息

为了模拟分析闸口水平射流对下游泥沙冲刷的全过程,基于水工模型试验,采用Flow-3D软件中的泥沙冲刷模型结合RNG模型和FAVOR方法,进行了水平射流冲刷固定底板下游泥沙的模拟试验。根据原水工模型条件,结合模型试验结果,对冲刷过程中的水面线、流速分布、冲坑深度和堆丘高度进行了对比分析。结果显示,数值模拟与原试验结果中水面线和流速分布吻合度很高,冲刷过程中的冲坑深度与堆丘的高度也很接近。分析了冲刷过程中的泥沙运动,模拟了不同粒径泥沙的冲刷过程并将结果进行对比,发现达到冲刷平衡阶段时冲坑深度与堆丘高度随泥沙粒径的增大而减小,该结论符合理论分析,证明该软件中泥沙模型可用于物理试验中的有关变量分析。

关键词：水平射流泥沙冲刷冲坑堆丘 FAVOR Flow-3D