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小道距高分辨率多道地震系统在渤海海峡地层探测中的应用

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海洋科学进展 2024年第4期42卷 807-815页

作者：祁晓雨中国铁路设计集团有限公司天津300251

渤海海峡横亘于山东半岛和辽东半岛之间,建设一条横跨渤海海峡的跨海通道一直是人们的梦想。为查明渤海海峡拟建桥隧通道第四系沉积层厚度和断裂分布特征,在收集区域地质资料和前人研究的基础上,以大能量等离子体震源为发射源,结合小道... 详细信息

渤海海峡横亘于山东半岛和辽东半岛之间,建设一条横跨渤海海峡的跨海通道一直是人们的梦想。为查明渤海海峡拟建桥隧通道第四系沉积层厚度和断裂分布特征,在收集区域地质资料和前人研究的基础上,以大能量等离子体震源为发射源,结合小道距高分辨率地震电缆采集系统,进行了海域多道地震反射波法探测试验。首先通过海上试验,选择合适的震源能量和地震记录接收系统参数,以提高原始地震数据质量。再通过分析噪声特点及多次波发育情况,制定了一套适合于研究区的多道地震数据处理流程,最终获得的地震剖面具有较高的信噪比,能够清晰地反映渤海海峡区域的沉积地层展布和基岩起伏特征,其理论垂向分辨率优于1.0 m。本次探测结果为后期渤海海峡跨海通道的设计提供了参考依据。

关键词：渤海海峡跨海通道多道地震高分辨率

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基于双层LSTM的泥水盾构掘进运行状态监测方法研究与应用

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隧道建设（中英文） 2024年第8期44卷 1576-1586页

作者：刘四进中铁十四局集团有限公司山东济南250101

为降低盾构隧道施工过程中对施工人员经验的依赖程度,提高施工的安全性和稳定性,提出基于双层长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的盾构掘进运行状态监测方法。首先,在建模之前对数据进行预处理,结合极致梯度提升(XGBoost)算... 详细信息

为降低盾构隧道施工过程中对施工人员经验的依赖程度,提高施工的安全性和稳定性,提出基于双层长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的盾构掘进运行状态监测方法。首先,在建模之前对数据进行预处理,结合极致梯度提升(XGBoost)算法和经验知识,从运行变量中筛选出推力、贯入度、转矩、推进速度等各模块重要的特征变量及其相关变量,以此作为盾构掘进运行状态监测模型的输入,并以盾构关键特征变量作为监测模型的输出;然后,采用深度学习方法,建立双层LSTM故障监测模型,提取环内以及环间的时序关联特征,构建监测统计量T2和Espe,对不同情况下的数据设定不同的监测策略;最后,将模型应用于济南黄河隧道东线工程中,对本文所建立的模型进行验证,并与无时序特征学习的自动编码器模型AE(auto encoder)、单层LSTM模型以及其他算法的监测效果进行比较。研究结果表明:对于正常掘进环,双层LSTM方法的误报率<1.25%;对于掘进状态异常环,双层LSTM的监测准确率达到91.6%,验证了本文方法对于盾构隧道掘进运行状态监测的有效性。

关键词：泥水盾构掘进运行状态时序关联分析双层LSTM

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氢氧燃气发生器低频燃烧稳定性仿真分析

航空动力学报 2024年第8期39卷 145-153页

作者：张亚田原潘亮孔维鹏中国航天科技集团有限公司北京航天动力研究所北京100076 中国航天科技集团有限公司低温液体推进技术实验室北京100076

针对某氢氧火箭发动机燃气发生器热试车参数存在约200~230 Hz较明显脉动的现象,建立了低频燃烧稳定性仿真数学模型,来分析是否发生了燃烧时滞相关的极限循环低频不稳定燃烧。不同燃烧时滞、喷注器压降和燃烧室容积条件下的仿真结果显示... 详细信息

针对某氢氧火箭发动机燃气发生器热试车参数存在约200~230 Hz较明显脉动的现象,建立了低频燃烧稳定性仿真数学模型,来分析是否发生了燃烧时滞相关的极限循环低频不稳定燃烧。不同燃烧时滞、喷注器压降和燃烧室容积条件下的仿真结果显示:由燃烧时滞引起的低频不稳定燃烧频率显著低于试验结果,试验中低频脉动可能是受到了供应管路声学频率的扰动。进一步分析表明:决定燃烧系统稳定性的关键参数是燃烧时滞与燃气停留时间的比值,当该比值大于临界值时系统趋于不稳定,相反系统趋于稳定。基于仿真数据拟合形成了系统固有频率计算的半经验公式,系统固有频率随着燃烧时滞与燃气停留时间之和增大而降低。获取了在不同压降占比下的稳定边界,随着喷注器压降占比的增大,系统由稳定转为不稳定的燃烧时滞与燃气停留时间的临界比值越大。

关键词：液体火箭发动机低频燃烧稳定性燃气发生器固有频率稳定边界

技术预见视角下基于多源大数据的未来产业识别

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情报杂志 2024年第10期43卷 100-107页

作者：张双志何凯成都大学人文社科高等研究院成都610106 成都数据集团股份有限公司成都610041

[研究目的]未来产业由前沿技术驱动,通过对前沿技术成熟度的测算,有助于从技术预见视角获取未来产业的发展趋势。[研究方法]首先利用LDA模型对SCI、EI、专利、新闻报道等多源数据进行主题聚类,然后对主题归属度系数按年份统计,从而勾勒... 详细信息

[研究目的]未来产业由前沿技术驱动,通过对前沿技术成熟度的测算,有助于从技术预见视角获取未来产业的发展趋势。[研究方法]首先利用LDA模型对SCI、EI、专利、新闻报道等多源数据进行主题聚类,然后对主题归属度系数按年份统计,从而勾勒每个技术主题的发展趋势;其次通过Fisher-Pry模型对经Min-Max标准化处理后的数据进行拟合分析,以预测在2035年左右有可能发展成为未来产业的前沿技术;最后基于中美数据对两国未来产业的识别结果进行对比分析。[研究结论]基于实证分析结果,面向2035年将下一代数字技术、量子科技、光电技术、生物医药与健康、前沿新材料、先进能源、空天开发作为中国未来产业布局的技术方向。为推动未来产业发展提出三点建议:加快未来产业前沿技术的研发与突破、构建政银企社协同的前沿技术产业化投资机制以及促进未来产业各类各级人才的聚集与成长。

关键词：多源大数据未来产业识别技术预见前沿技术识别主题聚类技术生命周期 LDA Fisher-Pry

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基于特征聚类的轨道不平顺潜在病害辨识

铁道工程学报 2024年第5期41卷 1-5,27页

作者：王英杰楚杭陈云峰时瑾张雨潇北京交通大学北京100044 中国铁路兰州局集团有限公司兰州730000

研究目的:轨道不平顺潜在病害隐蔽性强,对其准确合理辨识是开展预防修策略下线路养护维修作业的前提。本文以轨检数据为基础,分别构造了以轨道质量指数(TQI)和轨道不平顺幅值为对象的潜在病害辨识指标。在此基础上,基于k-means++聚类算... 详细信息

研究目的:轨道不平顺潜在病害隐蔽性强,对其准确合理辨识是开展预防修策略下线路养护维修作业的前提。本文以轨检数据为基础,分别构造了以轨道质量指数(TQI)和轨道不平顺幅值为对象的潜在病害辨识指标。在此基础上,基于k-means++聚类算法和手肘法通过判定样本最佳聚类簇数实现潜在病害的识别及定位。依托某有砟铁路动检数据对所提轨道不平顺潜在病害辨识方法进行了验证。研究结论:(1)对于均值管理来说,在16 km连续轨道区段上2处区段单元潜在病害被准确识别,其历史最大TQI值分别约为5.5 mm、5.3 mm,且潜在病害定位结果与实际里程基本吻合;(2)对于峰值管理来说,在500 m连续轨道区段上2处局部不平顺潜在病害也被准确识别,其历史最大幅值约为3 mm、3.3 mm,潜在病害定位结果与实际里程基本吻合;(3)本研究成果可与大机捣固作业、人工精调作业相结合,为预防修策略下的潜在病害整治提供辅助参考。

关键词：轨道不平顺潜在病害特征聚类 k-means++ 辨识

基于优化生成对抗模型的涡轮发动机转子不平衡异常检测方法研究

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兵器装备工程学报 2024年第6期45卷 104-114页

作者：陈泓铭杨曦荻余玲朱春明肖兴权重庆长安望江工业集团有限公司重庆401120

为探究转子系统在高温环境下出现的不平衡异常,以及克服异常检测领域中对时间序列信息不敏感,需人为提取潜在特征等难题,聚焦于高温环境下转子系统的不平衡异常检测,提出一种优化生成对抗模型。该模型结合长短期记忆网络对时间序列数据... 详细信息

为探究转子系统在高温环境下出现的不平衡异常,以及克服异常检测领域中对时间序列信息不敏感,需人为提取潜在特征等难题,聚焦于高温环境下转子系统的不平衡异常检测,提出一种优化生成对抗模型。该模型结合长短期记忆网络对时间序列数据处理的优点以及自编码器网络优良的潜在分布映射能力,仅以正常数据进行训练,有效解决了异常数据量不足的问题,其过程也实现了无监督训练。以某弹用涡轮发动机高压转子系统不平衡异常检测为例,在600℃工作环境下对所提方法进行验证,模型能对不平衡发生的异常时刻进行较为准确的判断,实现了端到端的特征提取以及不平衡状态异常检测。将该网络模型与其他3类异常检测算法进行了对比,结果表明,所提模型的评价指标均位于99%以上,可以更加有效地评判转子系统时序数列样本的健康状况,具备更加全面的异常评判效果,能较好地为涡轮发动机的正常使用寿命时间提供指导建议。

关键词：转子不平衡涡轮发动机优化生成对抗异常检测高温环境

基于国产芯片实现多功能测控的平台改进及关键技术

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电力系统保护与控制 2024年第7期52卷 179-187页

作者：蔺立常乃超刘志远魏艳伟牟涛许继集团有限公司河南许昌461000 国家电力调度控制中心北京100031

多功能测控装置是电力自动化系统的关键设备,其核心芯片均依赖进口,威胁电网运行安全。针对目前适合电力系统自动控制的国产芯片选型少且部分外设芯片没有合适选型的现状,结合多业务融合的需求,提出基于国产ARM主控芯片加国产FPGA的多... 详细信息

多功能测控装置是电力自动化系统的关键设备,其核心芯片均依赖进口,威胁电网运行安全。针对目前适合电力系统自动控制的国产芯片选型少且部分外设芯片没有合适选型的现状,结合多业务融合的需求,提出基于国产ARM主控芯片加国产FPGA的多功能测控装置的平台改进及关键技术。首先,基于FPGA编程替代部分无合适选型的芯片配合智能I/O技术设计硬件平台。然后,基于数据共享和FPGA协作设计软件平台。再针对国产芯片制造水平的现状,提出测量精度补偿、可靠性加固及功能拓展等改进技术。最后,集成以上平台设计及改进技术研制了基于国产芯片的多功能测控装置,并通过第三方专业检测验证其性能指标满足行业相关标准要求,同时在国内变电站正式投入运行,运行情况良好。

关键词：国产芯片 FPGA 多业务融合可靠性

基于声纹识别技术的变压器异常状态自动诊断方法

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中国测试 2024年第S1期50卷 31-37页

作者：吴海涵李俊妮王维佳孙飞国家电网有限公司大数据中心北京100052 国网信息通信产业集团安徽继远软件有限公司安徽合肥230088

为使监测主机在变压器设备发生异常运行时能够发出预警,实现对变压器异常状态的精准诊断,设计基于声纹识别技术的变压器异常状态自动诊断方法。按照声纹识别技术应用原理,提取变压器异常运转情况下的时域特征、频域特征与梅尔倒谱特征,... 详细信息

为使监测主机在变压器设备发生异常运行时能够发出预警,实现对变压器异常状态的精准诊断,设计基于声纹识别技术的变压器异常状态自动诊断方法。按照声纹识别技术应用原理,提取变压器异常运转情况下的时域特征、频域特征与梅尔倒谱特征,根据变压器指标权重的赋值结果,计算频率复杂度参量的取值范围,联合相关变量指标,求解频谱能量分布指数表达式,完成基于声纹识别技术的变压器异常状态自动诊断方法的设计。对比实验结果表明,在上述诊断方法作用下,变压器出现异常运行状态时,电压有效值始终不会超过预设警戒值,二者差值也始终小于5.0V,符合及时预警并精准诊断的实际应用需求。

关键词：声纹识别变压器诊断异常状态运转特征频率复杂度相运行电压

现代测绘地理信息技术在智慧矿山环境治理中的应用进展

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稀有金属 2024年第3期48卷 427-439页

作者：任天航郑莉何也武汉大学测绘学院湖北武汉430079 徐州矿务集团有限公司江苏徐州221018

矿产资源的生产与利用促进了社会经济高速发展,中国逐步加大了矿山资源开采力度,然而过度开采不可避免地造成了矿区及周边环境恶化。将现代测绘地理信息技术应用到矿山生态环境治理工作中具有重要的实际价值。针对矿山治理中常用的遥感... 详细信息

矿产资源的生产与利用促进了社会经济高速发展,中国逐步加大了矿山资源开采力度,然而过度开采不可避免地造成了矿区及周边环境恶化。将现代测绘地理信息技术应用到矿山生态环境治理工作中具有重要的实际价值。针对矿山治理中常用的遥感技术(PS)、全球导航卫星系统(GNSS)、地理信息系统(GIS)、三维激光扫描技术及无人机航测技术,对现代测绘地理信息技术在矿山环境及其治理中的应用现状及未来趋势进行了介绍与分析,并介绍了其在智慧矿山环境治理中的应用案例,旨在改善矿区环境,提高矿山治理水平,实现矿山行业的可持续发展。展望了现代测绘地理信息技术在智慧矿山环境治理中的应用前景,现代测绘地理信息学理论和技术在与其他学科交叉融合过程中会诞生更多的交叉应用,未来先进测绘仪器的出现和其他相关学科技术的发展会进一步促进现代测绘地理信息技术的发展和应用。高轨道地球卫星技术、低轨道卫星技术的发展以及星链计划的实施,将使得测绘数据精确性进一步提高,高分辨率卫星图像将为地理科学研究和有关决策提供更加可靠的依据。现代测绘地理信息技术的发展为地理信息获取、处理和应用提供了前所未有的机会和挑战,在矿山环境治理乃至人类生活中将进一步发挥更加重要的作用。

关键词：现代测绘地理信息技术可持续发展矿山环境治理地面测量技术,空间测量技术