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基于多尺度特征能量-核极限学习机的双循环流化床气流堵塞故障智能诊断

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化工学报 2019年第7期70卷 2616-2625页

作者：杨新麻哲瑞申赫男陈鸿伟河北工程大学水利水电学院河北邯郸056002 华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071000

为减轻双循环流化床结块与堵塞故障对生物质气化反应的负面影响,提出基于多尺度特征能量-核极限学习机(kernel extreme learning machine, KELM)的故障诊断模型。首先对故障状态下压力信号采用小波分解获得多尺度信号,然后提取各尺度特... 详细信息

为减轻双循环流化床结块与堵塞故障对生物质气化反应的负面影响,提出基于多尺度特征能量-核极限学习机(kernel extreme learning machine, KELM)的故障诊断模型。首先对故障状态下压力信号采用小波分解获得多尺度信号,然后提取各尺度特征能量作为特征向量,最后将其输入经遗传算法优化的核极限学习智能诊断模型,实现双循环流化床气流堵塞故障的智能诊断。通过对公开的轴承故障数据集和双循环流化床冷态实验系统数据的分类识别分析,并与基于变分模态分解和样本熵特征提取的KELM诊断模型进行比较,结果表明:本模型具有较高的故障诊断精度(82.5%),能够有效提取故障特征,用于双循环流化床气流堵塞的高效分类识别。

关键词：故障诊断循环流化床多尺度遗传算法核极限学习机

双循环流化床混合颗粒流率实验研究与核极限学习机模型预测

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化工进展 2019年第5期38卷 2103-2111页

作者：杨新麻哲瑞陈鸿伟赵争辉华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003

两床间颗粒循环流率是保证双循环流化床正常运行的关键。在自行设计的双循环流化床(DCFB)实验系统上进行循环流率(G_(s,mix))与各控制参数(气化室风速、提升管风速、初始床层物料量、混合物料中石英砂粒径以及稻壳质量分数)变化关系的研... 详细信息

两床间颗粒循环流率是保证双循环流化床正常运行的关键。在自行设计的双循环流化床(DCFB)实验系统上进行循环流率(G_(s,mix))与各控制参数(气化室风速、提升管风速、初始床层物料量、混合物料中石英砂粒径以及稻壳质量分数)变化关系的研究,并对循环物料中稻壳质量分数(X_r)变化进行分析。此外,根据实验测量数据,建立核极限学习机(KELM)模型并进行G_(s,mix)和循环物料中Xr的预测,同时与极限学习机(ELM)模型进行比较,发现KELM模型具有更小的预测平均绝对值误差和均方根误差且预测所需时间较短,表明该模型可实现各控制参数下DCFB系统中G_(s,mix)和X_r的良好预测,为DCFB系统及类似气化系统的数据模型研究提供一种新方法。

关键词：双循环流化床混合物料循环流率控制参数核极限学习机

双循环流化床内稻壳-石英砂混合颗粒循环流率的实验研究与预测

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热能动力工程 2018年第11期33卷 118-123页

作者：杨新麻哲瑞赵争辉陈鸿伟华北电力大学能源动力与机械工程学院

混合颗粒循环流率是气化反应的双循环流化床系统稳定运行的关键。在自行搭建的双循环流化床冷态系统上,对气化室风速、提升管风速、初始物料质量和石英砂粒径等控制参数对不同稻壳质量比的稻壳-石英砂混合颗粒的循环流率的影响进行实验... 详细信息

混合颗粒循环流率是气化反应的双循环流化床系统稳定运行的关键。在自行搭建的双循环流化床冷态系统上,对气化室风速、提升管风速、初始物料质量和石英砂粒径等控制参数对不同稻壳质量比的稻壳-石英砂混合颗粒的循环流率的影响进行实验研究。研究表明：混合颗粒循环流率随着气化室和提升管风速的增加而增加;随着初始物料质量的增加,气化室侧返料管压力增加,混合颗粒循环流率增大;随着粒径增加,石英砂颗粒流化困难,循环流率减小;由于稻壳密度小,形状不规则,在一定程度上阻碍物料的流化,因此随着稻壳质量比的增加循环流率下降;基于以上各参数提出经验关联式,预测误差在-18. 04%-19.8%间,能够很好地对双循环流化床系统中稻壳-石英砂双组份物料颗粒的循环流率进行预测。

关键词：双循环流化床混合颗粒循环流率控制参数经验关联式

基于Daubechies小波分析的双循环流化床气化室压力波动特性研究

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华北电力大学学报（自然科学版） 2018年第5期45卷 78-84页

作者：陈鸿伟麻哲瑞杨新赵争辉华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003

双循环流化床中气化室内压力波动特性对物料稳定循环具有重要影响。在双循环流化床冷态实验系统上,测取不同工况下气化室风室、布风板上方的压力信号,采用Daubechies小波分析的方法对气化室风速、提升管风速、颗粒粒径对气化室压力波动... 详细信息

双循环流化床中气化室内压力波动特性对物料稳定循环具有重要影响。在双循环流化床冷态实验系统上,测取不同工况下气化室风室、布风板上方的压力信号,采用Daubechies小波分析的方法对气化室风速、提升管风速、颗粒粒径对气化室压力波动特性的影响进行分析,发现:随着气化室风速的增加,小波分析中各尺度能量均呈增加趋势,其中ED3、ED4两尺度能量占比最大,且随着气化室风速增加,RD3、RD4两尺度能量所占比呈先迅速增加,后基本不再变化;随着提升管风速的增加,提升管内物料相对停留量相对减小,更多的物料集中于气化室内,使得气化室内小波能量也存在一定程度增加,但ED3、ED4仍占比较大;随着颗粒粒径的增加,气化室物料流化相对困难,其在相对工况下的能量相对减小,且各层能量中占比最大部分逐渐由RD3层向RD4层转移。采用小波分析方法对气化室压力特性的分析,为双循环流化床的床内流动特性研究提供新思路。

关键词：双循环流化床气化室控制参数 Daubechies小波分析压力波动特性

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基于混合建模的蒸汽管道参数计算

中国电力 2020年第9期53卷 195-201页

作者：陈鸿伟麻哲瑞吕春旺刘玉强张巍王睿坤华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003

提出一种结合机理建模和数据驱动建模的混合模型用于蒸汽管道的参数计算。在机理模型的基础上,采用向量机算法建立数据驱动误差预测模型,对机理模型计算所造成的机理误差进行预测,并将该模型的误差预测结果用于修正机理模型计算结果。... 详细信息

提出一种结合机理建模和数据驱动建模的混合模型用于蒸汽管道的参数计算。在机理模型的基础上,采用向量机算法建立数据驱动误差预测模型,对机理模型计算所造成的机理误差进行预测,并将该模型的误差预测结果用于修正机理模型计算结果。为验证混合建模计算的有效性,通过实例建立机理模型和基于向量机算法的蒸汽参数预测模型计算管道末端蒸汽参数,并与混合模型的计算结果进行比较。结果证明,混合模型具有更高的计算精度,可为供热管道的运行优化提供参考。

关键词：蒸汽管道水力热力耦合支持向量机混合模型误差修正

基于信息重组和TCN-LSTM-MHSA的超短期风电功率预测

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南方电网技术 2024年

作者：陈磊黄凯阳张怡蔡坤哲陈禹张志瑞华北理工大学电气工程学院河北省风光氢储安全监测与智能运行技术创新中心

为提高风电场的运行效率，保障电力系统的稳定运行，提出一种基于信息重组和TCN-LSTM-MHSA的超短期风电功率预测方法。采用变分模态分解将功率数据拆分，根据样本熵的评估结果将子序列重组为信息类型不同的高熵序列、中熵序列以及低熵... 详细信息

为提高风电场的运行效率，保障电力系统的稳定运行，提出一种基于信息重组和TCN-LSTM-MHSA的超短期风电功率预测方法。采用变分模态分解将功率数据拆分，根据样本熵的评估结果将子序列重组为信息类型不同的高熵序列、中熵序列以及低熵序列；通过时间卷积网络（temporal convolutional network，TCN）探索序列中的特征表示，利用长短期记忆网络（long short-term memory，LSTM）进一步处理数据特征，依靠多头自注意力机制（multi-head self-attention，MHSA）并行学习不同的注意力表示，以此构造风电功率预测模型。使用输出容量和风机构成不同的两个数据集作为基准验证模型，结果表明本文模型具有更好的预测能力。

关键词：风电功率预测时间卷积网络长短期记忆网络多头自注意力机制

面向荒漠复杂地形的机器人在线全覆盖路径规划方法

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控制与决策 2024年第4期39卷 1095-1103页

作者：齐立哲华中伟苏昊王鑫瑞孙云权复旦大学工程与应用技术研究院上海200433

对于地形复杂、范围广阔的荒漠环境,当前的地图模型存在占用存储空间过大的问题;同时在复杂地形下,当前的全覆盖路径规划算法能量消耗大,无法适用于在线条件.对此,提出一种在线的全覆盖路径规划算法及相应的地图模型.首先,介绍一种变分... 详细信息

对于地形复杂、范围广阔的荒漠环境,当前的地图模型存在占用存储空间过大的问题;同时在复杂地形下,当前的全覆盖路径规划算法能量消耗大,无法适用于在线条件.对此,提出一种在线的全覆盖路径规划算法及相应的地图模型.首先,介绍一种变分辨率的三维栅格地图模型.其次,分析机器人在非平面环境下进行全覆盖任务的能量消耗问题,得出最节约能量的覆盖方式.在对平坦地形的覆盖中,基于优先级覆盖的思想,对传统的牛耕法覆盖做出改进,拓展为8个方向.然后,针对非平坦地形提出一种在线的面向地形的区域分解方法,在全覆盖过程中根据高度将特殊地形区域分解出来单独覆盖.在子区域内部,对特殊地形抽象得到斜面模型,引入地形变化函数,形成新的优先级遍历方法,并设计一种针对性的避障策略以进一步减少能量消耗.最后,对所提出的算法进行仿真验证以及机器人实验.仿真验证和实验结果表明,相比于其他算法,所提出算法能显著减少全覆盖过程中的重复率以及机器人总能量消耗.

关键词：路径规划全覆盖复杂地形区域分解机器人避障策略

基于AHP的海峡沿岸地区生态地质环境质量评价——以马六甲海峡北岸马来西亚西南沿海地区为例

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第2期54卷 619-632页

作者：吴栋哲姜琦刚顾宗瑞张森付长亮吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 中国自然资源航空物探遥感中心北京100083

生态地质环境质量显示一个区域地质作用与生态空间分布的整体情况。为了给马六甲海峡北岸马来西亚西南沿海地区的生态保护修复及“一带一路”投资建设提供依据,将地理信息系统技术与层次分析法相结合,以马来西亚基础地质、地质灾害遥感... 详细信息

生态地质环境质量显示一个区域地质作用与生态空间分布的整体情况。为了给马六甲海峡北岸马来西亚西南沿海地区的生态保护修复及“一带一路”投资建设提供依据,将地理信息系统技术与层次分析法相结合,以马来西亚基础地质、地质灾害遥感地质专题应用及编图项目成果数据集为基础数据,构建了该区的生态地质环境质量评价指标体系并进行综合评价。通过分析结果将研究区的生态地质环境质量划分为优等、良好、中等、较差4个等级,其中:优等区和良好区面积较大,分别为2 753.31 km^(2)和2 960.33 km^(2),占研究区总面积的34.19%和36.76%,主要分布在北部平原地区及沿海地区;中等区和较差区面积分别为1 702.72 km^(2)和618.57 km^(2),占研究区总面积的21.37%和7.68%,主要分布在雪兰莪州中部、森美兰州南部及马六甲州北部地区。从评价结果上看,该地区总体上生态地质环境质量较好,优等区和良好区总和占研究区总面积的70.00%以上,中等区和较差区主要受地层构造和生态条件的限制,需要针对具体问题进行环境保护及生态修复。

关键词：层次分析法生态地质环境地理信息系统质量评价海峡地区

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叠层模型驱动的书法文字识别方法研究

自动化学报 2024年第5期50卷 947-957页

作者：麻斯亮许勇华南理工大学计算机科学与工程学院广州510006 鹏城实验室深圳518000

基于二维图像的书法文字识别是指利用计算机视觉技术对书法文字单字图像进行识别,在古籍研究和文化传播中具有重要应用.目前书法文字识别技术已经取得了相当不错的进展,但依旧面临很多挑战,比如复杂多变的字形可能导致的识别误差,汉字... 详细信息

基于二维图像的书法文字识别是指利用计算机视觉技术对书法文字单字图像进行识别,在古籍研究和文化传播中具有重要应用.目前书法文字识别技术已经取得了相当不错的进展,但依旧面临很多挑战,比如复杂多变的字形可能导致的识别误差,汉字本身又存在较多形近字,且汉字字符类别数与其他语言文字相比更多,书法文字图像普遍存在类内差距大、类间差距小的问题.为解决这些问题,提出叠层模型驱动的书法文字识别方法(Stacked-model driven character recognition,SDCR),通过使用数据预处理、节点分离策略和叠层模型对现有单一分类模型进行改进,按照字体类别对同一类别不同字体风格的文字进行二次划分;针对类间差距小的问题,根据书法文字训练集图像识别置信度对形近字进行子集划分,针对子集进行嵌套模型增强训练,在测试阶段利用叠层模型对形近字进行二次识别,提升形近字的识别准确率.为了验证该方法的鲁棒性,在自主生成的SCUT_Calligraphy数据集和CASIA-HWDB 1.1,CASIA-AHCDB公开数据集上进行训练和测试,实验结果表明该方法在上述数据集的识别准确率均有较大幅度提升,在CASIA-HWDB 1.1、CASIA-AHCDB和自建数据集SCUT_Calligraphy上测试准确率分别达到96.33%、99.51%和99.90%,证明了该方法的有效性.

关键词：书法文字识别模型驱动节点分离叠层模型精度学习