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废水处理中水质监测参数的实时预测研究

安全与环境学报 2024年第2期24卷 732-738页

作者：贺德强王一博靳震震陆立海洪雷广西大学机械工程学院南宁530004 广西博世科环保科技股份有限公司南宁530007

针对污水处理厂生化池中参数监测智能化水平不高、人力耗费较大的问题,提出基于麻雀算法-长短期记忆神经网络(Sparrow Search Algorithm-Long Short Term Memory Network,SSA-LSTM)的水质参数预测模型。以污水处理过程中好氧区溶解氧(Di... 详细信息

针对污水处理厂生化池中参数监测智能化水平不高、人力耗费较大的问题,提出基于麻雀算法-长短期记忆神经网络(Sparrow Search Algorithm-Long Short Term Memory Network,SSA-LSTM)的水质参数预测模型。以污水处理过程中好氧区溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)、好氧区混合液悬浮固体(Mixed Liquid Suspended Solids,MLSS)质量浓度、缺氧区DO、缺氧区氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potential,ORP)、厌氧区DO和厌氧区ORP 6个关键指标为数据样本,进行实例研究。将SSA-LSTM的预测结果与长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory Network,LSTM)、粒子群算法(Particle Swarm optimization-Long Short Term Memory Network,PSO-LSTM)、深度森林以及支持向量机进行对比分析,结果显示:SSA-LSTM在6个参数上的均方误差(EMSE)和决定系数(R2)均表现出更好的预测性,预测精度最高。

关键词：环境工程学长短期记忆神经网络麻雀算法废水处理水质参数预测

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基于改进YOLOX的地铁列车焊接质量检测

铁道科学与工程学报 2023年第10期20卷 3998-4007页

作者：马瑞贺德强贺岁球陈彦君靳震震单晟广西大学机械工程学院广西南宁530004 中车株洲电力机车研究所有限公司湖南株洲412001

车体作为地铁列车的主要承载结构,主要依靠数量庞大的基础件组焊而成,其在列车运行中承受着巨大的冲击载荷,因此对焊接质量提出了更高的要求。实际焊接过程中焊接工艺复杂、焊接技术不一,导致了焊接缺陷的产生。焊接缺陷会降低车体的强... 详细信息

车体作为地铁列车的主要承载结构,主要依靠数量庞大的基础件组焊而成,其在列车运行中承受着巨大的冲击载荷,因此对焊接质量提出了更高的要求。实际焊接过程中焊接工艺复杂、焊接技术不一,导致了焊接缺陷的产生。焊接缺陷会降低车体的强度和刚度,危害地铁列车的运行安全。现有的焊接质量检测技术存在智能化水平不高、检测效率低的问题。针对上述问题,提出一种基于改进YOLOX的列车车体焊接质量智能检测方法。首先,利用相控阵超声波检测仪采集焊缝缺陷图像,制作焊接缺陷数据集。然后,为提高YOLOX的检测性能,弥补YOLOX在检测精度和速度方面的不足,引入了跨阶段分部网络(Cross-stage Partial Dark Network,CSPDarkNet)、密集连接网络(Densely Connected Network,DCN)、加权双向金字塔网络(Bidirectional Feature Pyramid Network,BiFPN)和自适应空间融合网络(Adaptively Spatial Feature Fusion,ASFF),建立基于改进的YOLOX的地铁列车车体焊接质量检测模型,提高了焊缝缺陷特征提取和多尺度特征融合的能力。最后,利用改进的YOLOX模型对焊接缺陷数据集进行训练和测试,通过实验验证所提方法的有效性和可行性。实验结果表明,改进的YOLOX模型对于焊接缺陷的检测精度达到97.30%,检测速度达到78.4 fps,与主流检测网络Faster R-CNN和YOLO V5相比,在检测精度和检测速度方面具有更大的优势。研究成果能够满足地铁列车焊接质量检测的需求,实现焊接缺陷的智能检测和缺陷类型的智能判断。

关键词：地铁列车焊接缺陷无损检测相控阵超声波检测深度学习

基于改进HHO算法的城轨列车关键部件可靠性研究

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铁道科学与工程学报 2022年第6期19卷 1753-1762页

作者：周念玟贺德强苗剑陈彦君靳震震刘力琼徐伟倡广西大学机械工程学院广西南宁530004 南宁中车轨道交通装备有限公司广西南宁530029

针对现有城轨列车关键部件可靠性模型存在参数估计精度较低、通用性较差以及计算量大的问题,提出一种基于改进哈里斯·霍克斯算法的列车关键部件可靠性参数估计方法。利用图参数估计法求解三参数威布尔模型中参数的初始估值,并通过宽松... 详细信息

针对现有城轨列车关键部件可靠性模型存在参数估计精度较低、通用性较差以及计算量大的问题,提出一种基于改进哈里斯·霍克斯算法的列车关键部件可靠性参数估计方法。利用图参数估计法求解三参数威布尔模型中参数的初始估值,并通过宽松系数求取三参数的搜索空间。在哈里斯·霍克斯算法的基础上加入循环检验过程,提出改进的哈里斯·霍克斯算法解决算法局部最优问题,建立基于改进哈里斯·霍克斯算法的列车关键部件参数估计模型,确定三参数威布尔模型的参数值。通过帕累托分析法得到列车车门系统的关键部件为客室门组件和下挡销组件、转向架系统的关键部件为轴箱组件和端盖组件。以列车车门系统和转向架系统的关键部件作为研究对象,得到各关键部件的可靠度曲线,验证模型的可行性。研究结果表明:基于改进哈里斯·霍克斯算法的列车关键部件参数估计模型参数寻优精度高且收敛速度快,较改进的粒子群算法和人工蜂群算法参数估计模型寻优时间大幅缩短、寻优精度明显提高。本方法中可调参数少,对列车不同系统的关键部件的可靠度拟合程度高,通用性更强,证明基于改进哈里斯·霍克斯算法的列车关键部件可靠性参数估计方法的有效性,为列车关键部件的可靠性分析提供了科学依据。

关键词：城轨列车可靠性威布尔分布哈里斯·霍克斯优化算法

带式输送机驱动系统可靠性分析与维修策略研究

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带式输送机驱动系统可靠性分析与维修策略研究

作者：靳震震山东科技大学

学位级别：硕士

随着企业设备系统的日益复杂化化和设备故障多样化,设备维修人员进行维修决策也面临巨大的挑战。设备的维修决策直接影响着企业的运营成本和生产效率,特别是针对煤矿企业,维修成本占据整个运营成本的比例很高,重点设备的停机直接影响着... 详细信息

随着企业设备系统的日益复杂化化和设备故障多样化,设备维修人员进行维修决策也面临巨大的挑战。设备的维修决策直接影响着企业的运营成本和生产效率,特别是针对煤矿企业,维修成本占据整个运营成本的比例很高,重点设备的停机直接影响着生产的进度,因此如何针对煤炭企业制定科学的维修策略对煤炭企业降本节耗,提高市场竞争力都具有重要的作用。首先,本文对选题的背景及意义、国内外关于预防维修的研究现状、本文的研究内容与方法进行介绍,在此基础上,阐述了可靠性理论、设备维修理论,并对遗传算法进行了介绍。其次,对带式输送机驱动系统的组成进行介绍,在此基础上,对带式输送机驱动系统进行可靠性分析,包括故障树分析、可靠性寿命分析,为维修人员日常维修提供帮助,为下文制定维修策略奠定基础。然后,以驱动系统的单设备可靠度为约束,以设备单位时间维修成本最低为目标,建立了带式输送机驱动系统单设备预防维修策略模型,并给出模型求解方法,以带式输送机驱动系统为实例进行验证,得出驱动系统各部件的最优预防维修策略。最后,在单设备预防维修的基础上引入机会维修,以单设备的机会维修阈值与判断标准,对驱动系统多个部件在有限运行时间内的预防维修决策进行优化,建立以维修成本最小为目标的机会预防维修策略优化模型,并给出实例进行分析,得出驱动系统机会预防维修策略,为煤炭企业制定维修计划,降低维修成本提供支持。

关键词：故障树可靠性寿命预防维修机会维修遗传算法

基于半监督条纹池化卷积神经网络的列车轴承时变转速故障诊断

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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基于半监督条纹池化卷积神经网络的列车轴承时变转速故障诊断

基于故障数据的带式输送机驱动电机可靠性研究

第15届全国转子动力学学术大会（ROTDYN2023）

作者：贺德强靳震震劳振鹏韦泽贤广西大学机械工程学院

牵引电机轴承是列车牵引传动系统中重要的传动部件,对列车的稳定运行具有重要意义。针对列车牵引电机轴承时变转速下数据分布不一致、故障样本标签数较少的问题,提出一种基于半监督条纹池化卷积神经网络的时变转速故障诊断方法。首先,... 详细信息

牵引电机轴承是列车牵引传动系统中重要的传动部件,对列车的稳定运行具有重要意义。针对列车牵引电机轴承时变转速下数据分布不一致、故障样本标签数较少的问题,提出一种基于半监督条纹池化卷积神经网络的时变转速故障诊断方法。首先,为更好提取源域和目标域特征,引入条纹池化模块,提出半监督条纹池化卷积神经网络,提高网络远程空间特征提取能力。其次,构建分段平衡因子以权衡分布适应损失和交叉熵损失,提高故障诊断的准确性。

关键词：变转速故障诊断卷积神经网络半监督列车轴承

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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煤矿机械 2020年第2期41卷 60-61页

作者：孙英倩靳震震王晓迪李美燕山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛266590

针对煤矿带式输送机驱动电机难以准确进行可靠性研究的问题,基于故障数据建立三参数威布尔分布模型,结合最小二乘法和相关系数法对模型求解,最后得到带式输送机驱动电机的预防性维护周期、概率密度函数、可靠度函数,并进行可靠性分析。... 详细信息

针对煤矿带式输送机驱动电机难以准确进行可靠性研究的问题,基于故障数据建立三参数威布尔分布模型,结合最小二乘法和相关系数法对模型求解,最后得到带式输送机驱动电机的预防性维护周期、概率密度函数、可靠度函数,并进行可靠性分析。实例表明,该方法能够基于带式输送机驱动电机失效数据进行可靠性分析,可用于指导现场开展设备维护工作。

关键词：威布尔分布可靠性预防性维护失效概率

基于参数优化VMD和GSA-SVM的带式输送机轴承故障诊断研究

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煤矿机械 2021年第8期42卷 194-196页

作者：孙英倩王鸿烨靳震震广西交通职业技术学院南宁530227 广西大学南宁530007

针对带式输送机轴承故障难以精确诊断的问题,提出一种基于参数优化变分模态分解(VMD)和引力搜索算法优化支持向量机(GSA-SVM)的轴承故障诊断方法。首先以样本熵为适应度值,遗传算法优化VMD参数,得到最优模态参数K和惩罚因子α的组合;然... 详细信息

针对带式输送机轴承故障难以精确诊断的问题,提出一种基于参数优化变分模态分解(VMD)和引力搜索算法优化支持向量机(GSA-SVM)的轴承故障诊断方法。首先以样本熵为适应度值,遗传算法优化VMD参数,得到最优模态参数K和惩罚因子α的组合;然后利用优化后的VMD分解振动信号,得到K个模态分量,并将模态分量的散布熵作为特征向量;最后将特征向量带入GSA-SVM中进行故障模式识别,得到故障诊断结果。实例验证可知,该方法能够实现轴承准确故障诊断,且优于对比方法。

关键词：轴承故障诊断 VMD GSA-SVM

基于多尺度样本熵改进极限学习机的列车转向架轴承故障诊断

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控制与信息技术 2021年第5期 66-70页

作者：靳震震贺德强苗剑徐伟倡广西大学机械工程学院广西南宁530004 南宁中车轨道交通装备有限公司广西南宁530000

列车转向架轴承受到轨道激扰、运行速度不确定、轨道接缝的冲击振动和其他部件振动因素的影响,轴承振动信号呈现非线性和非平稳性,导致其故障特征难以被提取,故障诊断准确率低。针对上述问题,文章提出一种基于多尺度样本熵改进极限学习... 详细信息

列车转向架轴承受到轨道激扰、运行速度不确定、轨道接缝的冲击振动和其他部件振动因素的影响,轴承振动信号呈现非线性和非平稳性,导致其故障特征难以被提取,故障诊断准确率低。针对上述问题,文章提出一种基于多尺度样本熵改进极限学习机的列车转向架轴承故障诊断方法。其首先利用多尺度样本熵提取故障特征,构成特征向量集;然后利用粒子群算法优化极限学习机,得到输入权值和隐含节点阈值;最后,将特征向量集划分为测试集和训练集,利用改进的极限学习机作为模式识别算法进行故障模式识别。实验结果表明,本文提出的方法能够有效地进行故障模式识别,识别准确率达到96%,适用于列车轴承故障诊断。

关键词：多尺度样本熵特征提取故障诊断改进极限学习机转向架轴承

基于震源机制分析中国东北地区现今构造动力学背景

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地震科学进展 2024年第4期54卷 258-264页

作者：冯兵胡亚轩柴旭超李杨靳源刘伟宋亮王闯王文青中国地震局第二监测中心陕西西安710054

通过收集1957—2022年以来日本东北至中国东北地区的不同深度的地震震源机制解,采用联合迭代应力反演的方法,计算俯冲带构造应力场及中国东北地区构造应力场状态。研究结果显示:日本海沟浅部区域不仅受到太平洋板块的俯冲挤压,也与北美... 详细信息

通过收集1957—2022年以来日本东北至中国东北地区的不同深度的地震震源机制解,采用联合迭代应力反演的方法,计算俯冲带构造应力场及中国东北地区构造应力场状态。研究结果显示:日本海沟浅部区域不仅受到太平洋板块的俯冲挤压,也与北美板块的推挤作用有关;中国东北区域的深源地震与海沟俯冲带的长期作用存在密切的联系。长白山火山区的形成与俯冲带的逆冲存在巨大的联系,俯冲带的地震活动间接控制着东北亚火山区的形成与活动。辽宁营口地区主压应力轴分布于NEE-SWW方向,主张应力轴分布于NNW-SSE方向。结合火山区及周边浅源地震震源机制的结果,认为东北火山区现今构造应力场延续了东北区域应力的整体结构,主压应力轴呈NEE-SWW向,主张应力轴呈NNWSSE向。

关键词：震源机制解长白山火山区板块俯冲构造应力场动力学