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Early identification of process deviation based on convolutional neural network

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2023年第4期56卷 104-118页

作者： Fangyuan Ma cheng Ji jingde Wang Wei Sun College of Chemical Engineering Beijing University of Chemical TechnologyBeijing 100029China Center of Process Monitoring and Data Analysis Wuxi Research Institute of Applied TechnologiesTsinghua UniversityWuxi 214072China

A novel process monitoring method based on convolutional neural network(CNN)is proposed and applied to detect faults in industrial *** utilizing the CNN algorithm,cross-correlation and autocorrelation among variables are captured to establish a prediction model for each process variable to approximate the first-principle of physical/chemical relationships among different variables under normal operating *** the process is operated under pre-set operating conditions,prediction residuals can be assumed as noise if a proper model is *** process faults occur,the residuals will increase due to the changes of correlation among variables.A principal component analysis(PCA)model based on the residuals is established to realize process *** monitoring the changes in main feature of prediction residuals,the faults can be promptly *** studies on a numerical nonlinear example and data from two industrial processes are presented to validate the performance of process monitoring based on CNN.

关键词： Process monitoring Residual Principal component analysis Process systems Systems engineering

Numerical prediction of ground vibrations induced by LPG boiling liquid expansion vapour explosion(BLEVE)inside a road tunnel

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Underground Space 2023年第5期12卷 44-64页

作者： Ruishan cheng Wensu Chen Hong Hao jingde Li Center for Infrastructural Monitoring and Protection School of Civil and Mechanical EngineeringCurtin UniversityBentley 6102Australia Earthquake Engineering Research&Test Center Guangzhou UniversityGuangzhou 510006China

Accidental boiling liquid expansion vapour explosions(BLEVEs)caused by the bursting of liquified petroleum gas(LPG)tank inside a tunnel can induce vibrations of its surrounding geological media and threaten the stability of adjacent tunnels and ***,it is essential to understand the characteristics of vibrations induced by LPG BLEVEs inside the tunnel for the safety design of its adjacent *** to the difficulty in effectively predicting the LPG BLEVE loads,the current practice usually employs equivalent methods,e.g.,the TNT-equivalency method,in LPG BLEVE load predictions for structural response analysis,which may lead to inaccurate response *** study compares ground vibrations induced by a BLEVE inside an arched road tunnel with those induced by its equivalent TNT explosion via high-fidelity numerical *** results demonstrate that the frequency of BLEVEinduced vibrations is lower than that induced by the TNT explosion at the same scaled *** intensity of LPG BLEVE-induced vibrations at relatively small-scaled distances is lower than that of TNT explosion-induced vibrations at the same scaled distance,but becomes higher after a certain scaled distance because of the relatively low attenuation *** addition,parametric analysis is conducted to evaluate the effects of various factors on the characteristics of LPG BLEVE-induced ground *** is found that the surrounding rock type,the rock porosity,and the cover depth of the tunnel have more significant influences than the concrete grade of the tunnel *** recommendation for the tunnel design is also given based on the intensity and frequency characteristics of BLEVE-induced vibrations.

关键词： Tunnel BLEVE TNT explosion Vibration intensity Vibration frequency

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基于CC的安全性规格形式化描述及验证方法

信息安全研究 2017年第7期3卷 617-623页

作者：闫靖晨程京德埼玉大学信息与计算机科学系

随着信息系统在社会生活中越来越重要,越来越必不可缺,人们对信息系统的安全性需求也不断地增加.不允许出现安全性漏洞的非常重要的信息系统,其安全性规格必须要使用形式化方法来描述且验证才是可靠的.介绍了在世界上首先提出的基于国... 详细信息

随着信息系统在社会生活中越来越重要,越来越必不可缺,人们对信息系统的安全性需求也不断地增加.不允许出现安全性漏洞的非常重要的信息系统,其安全性规格必须要使用形式化方法来描述且验证才是可靠的.介绍了在世界上首先提出的基于国际通用标准CC(ISO/IEC15408)的安全性规格描述及验证方法.把国际通用标准CC中定义的功能元素作为信息安全性评价标准,用形式化规格描述语言Z和时序逻辑来进行形式化描述.另一方面,用UML把保护轮廓PP模式化,并在用Z形式化地描述了目标信息系统的安全性规格之后,采用定理证明方法和模型检测方法来对目标系统的安全性规格进行形式化验证.为了让只具备基础知识的验证者也能够轻松使用该方法,开发了其支援工具FORVEST.

关键词：安全性规格 CC Z 时序逻辑形式化验证方法

基于ISO/IEC国际标准的信息安全性工程数据库群及其应用

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信息安全研究 2017年第8期3卷 701-709页

作者：宝达程京德埼玉大学信息与计算机科学系

任何信息系统的整体安全性永远取决于其安全性能最弱的环节,所以只有遵照统一的基准来设计、开发、运用、维护的系统才能在其整个生命周期中保证其安全性始终如一.多年以来国际标准化组织(ISO)颁布了一系列有关信息安全性的国际标准,这... 详细信息

任何信息系统的整体安全性永远取决于其安全性能最弱的环节,所以只有遵照统一的基准来设计、开发、运用、维护的系统才能在其整个生命周期中保证其安全性始终如一.多年以来国际标准化组织(ISO)颁布了一系列有关信息安全性的国际标准,这些由世界各国学者专家集思广益严格定义的标准,都可以被作为保障信息系统安全性功能的基准.但是依照国际标准来设计、开发、运用、维护信息系统安全性功能以及依照国际标准来评估认证信息系统安全性功能都是复杂的工作.而且当国际标准进行订正和更新之后,针对新旧版本之间差异来对现存系统的安全性功能进行改良和维护更是一件繁琐的任务.由人工来完成复杂繁琐的工作任务必然导致效率低下、正确性差、准确性低、公平性无法保证等诸方面的缺陷.上述问题只有通过使用自动化智能化的方法来共享、管理、查询和运用数据才能得以解决.为此提出并开发了世界上第1个基于ISO/IEC国际标准的信息安全性工程数据库群.该数据库群系统化地囊括了众多信息安全性相关的国际标准及其相关的案例数据,方便各类用户管理和查询,并帮助他们设计、开发、运用、维护信息系统的安全性功能.重点介绍数据库群并说明其应用方法.

关键词：信息安全性国际标准化组织数据库群软件生命周期数据管理自动化

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基于前推的密码协议形式化分析方法

信息安全研究 2017年第5期3卷 462-468页

作者：闫靖晨高宏彪程京德埼玉大学信息与计算机科学系

在高度信息化社会,各种安全的密码协议是保证网络空间中众多应用所必须的安全性以及公平性的必要技术手段.由于密码协议的安全漏洞会给网络空间应用带来严重的安全问题,甚至造成不可估量的损失,因此密码协议的安全性分析成为重要课题.目... 详细信息

在高度信息化社会,各种安全的密码协议是保证网络空间中众多应用所必须的安全性以及公平性的必要技术手段.由于密码协议的安全漏洞会给网络空间应用带来严重的安全问题,甚至造成不可估量的损失,因此密码协议的安全性分析成为重要课题.目前,作为基于证明的形式化分析方法,定理证明方法和模型检测方法被广泛用于密码协议形式化分析.这些方法是通过预先列举出安全性目标,然后证明和检测密码协议是否满足这些目标,进而证实密码协议是否隐含有安全漏洞.基于证明的密码协议形式化分析方法在原理上的缺点是,如果预先列举的安全性目标有遗漏,那么有些安全漏洞则不可能被发现.基于前推的密码协议形式化分析方法不需要预先列举安全性目标,而是通过对参与者和攻击者的行为来进行基于逻辑系统的前推,推测针对密码协议所有可能出现的攻击来发现安全漏洞,从而保证密码协议的安全性.介绍了一种具体方法,根据各种密码协议的特点对密码协议和攻击者行为进行形式化,用形式化的结果来进行基于逻辑系统的前推,并通过分析推导出的逻辑公式找到所有成功的攻击,进而发现密码协议的安全漏洞.

关键词：密码协议形式化分析定理证明模型检测前推

基于国际标准CC和CEM的计算机系统信息安全性评估认证支持平台

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信息安全研究 2017年第7期3卷 638-646页

作者：宝达陈惠琳孙文程京德埼玉大学信息与计算机科学系

信息系统的整体安全性只有遵照统一的标准来设计、实现、运用、维护,才能在系统的整个生命周期中得到保障.因此,信息系统的安全性标准化工作一直都是世界各国共同关注的问题.CC和CEM是一套信息系统安全性评估和认证的通用标准,并且已经... 详细信息

信息系统的整体安全性只有遵照统一的标准来设计、实现、运用、维护,才能在系统的整个生命周期中得到保障.因此,信息系统的安全性标准化工作一直都是世界各国共同关注的问题.CC和CEM是一套信息系统安全性评估和认证的通用标准,并且已经被国际标准化组织ISO收录并颁布.基于CC和CEM标准的评估和认证,可以在被评估认证系统的所有利害相关者之间建立起具有共同基础的信任关系,因此CC和CEM已在世界范围内被广泛应用.然而,基于此套标准的评估和认证过程非常复杂.评估认证过程中的具体工作任务繁杂,涉及的相关文档种类繁多,由人工来进行评估和认证工作需要花费大量的时间,同时需要从事者有极高的专业水平和丰富的经验.并且,由人工进行评估和认证工作,不可避免地会产生人为性错误和由主观倾向导致的偏向性误差,这些问题都会降低评估认证结果的正确性、准确性、公平性.所以,为了提高评估认证工作的效率,保证评估结果的正确性、准确性、公平性,同时降低评估认证工作者的工作难度,一套能够支持评估认证工作整体流程的自动化工具是迫切需要的.但是,以往在世界上并不存在此类工具.为此,提出、设计、开发了世界上第1个基于CC和CEM的评估认证全过程的评估认证支持平台.此平台通过使用自动化方法,帮助相关人员完成评估认证全过程中的各项繁琐的具体工作.介绍了这个基于CC和CEM的评估认证支持平台的设计思想和开发细节.

关键词： CC CEM 信息技术安全技术信息安全性评估认证

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糯扎渡水电站机组锁锭装置特点及其控制应用

水电自动化与大坝监测 2013年第4期37卷 4-6,23页

作者：黄登海荣红陈金德熊亮华能糯扎渡水电厂云南省普洱市665005 国网电力科学研究院江苏省南京市210003

本文介绍了糯扎渡电站水轮机调速系统锁锭装置控制功能的特点及其应用,包括设计特点、现场调试等,其结论能为调速系统的设计和试验提供一定的参考,同时也为以后调速器锁锭装置控制积累一定经验。

关键词：锁锭装置液压控制装置锁锭控制回路

基于长短时记忆神经网络和支持向量数据描述的间歇过程监测方法

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化学工业与工程 2022年第2期39卷 32-36页

作者：纪成顾俊发王健红王璟德孙巍北京化工大学化学工程学院北京100029

间歇过程操作是化工过程中的一种重要生产方式。与连续过程不同,间歇生产不是在一个稳定的工作状态运行,而是根据设定的原料比例、操作条件所对应的操作轨迹运行。因此间歇过程数据具有多阶段性、动态时变性和非线性等特性,传统的监测... 详细信息

间歇过程操作是化工过程中的一种重要生产方式。与连续过程不同,间歇生产不是在一个稳定的工作状态运行,而是根据设定的原料比例、操作条件所对应的操作轨迹运行。因此间歇过程数据具有多阶段性、动态时变性和非线性等特性,传统的监测方法难以应用于对间歇过程生产运行状态的监测。为了解决这个问题,提出了一种新的间歇过程监测策略。首先基于长短时记忆神经网络提取变量间的动态、非线性关系来建立回归模型。然后以回归模型得到的残差作为监测对象,由于残差已经不再有多阶段、动态特征,可以直接应用连续过程监测的方法对残差建立监测模型。最后选择支持向量数据描述对正常数据集的残差进行超球体描述,以测试集样本点到超球体中心的距离作为监测统计量来实现故障点的检测。本方法被应用于青霉素发酵仿真过程,结果表明本方法成功将复杂的间歇过程监测转化成较为简单的连续过程监测问题来处理,且能够及时对过程故障进行报警。

关键词：动态回归模型残差实时过程监测青霉素发酵过程

城市更新背景下县域老城区老旧小区更新策略研究——以旌德县徽水河沿岸项目为例

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价值工程 2024年第8期43卷 28-31页

作者：江美菱程树玮赵静安徽长泰建筑有限公司旌德242600 旌德县住房和城乡建设局旌德242600

党的二十大报告明确指出,要“实施城市更新行动”,老旧小区改造作为城市更新的主要方面,逐渐成为当下城市更新改造的重点工程。大城市老旧小区改造开展的比较早,相对偏远落后的县域小城镇老旧小区改造相对滞后。本文从市民视角设计调查... 详细信息

党的二十大报告明确指出,要“实施城市更新行动”,老旧小区改造作为城市更新的主要方面,逐渐成为当下城市更新改造的重点工程。大城市老旧小区改造开展的比较早,相对偏远落后的县域小城镇老旧小区改造相对滞后。本文从市民视角设计调查问卷,对老城区老旧小区目前改造存在的问题进行调查研究,以实际老旧小区改造项目为载体,对县域小城镇城市更新改造存在的问题及重难点进行分析总结,提出基于城市更新的县域老城区老旧小区更新改造策略,希望为类似项目的实施提供借鉴。

关键词：老旧小区城市更新基础配套设施