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基于核电DCS系统的智能在线巡检设计

自动化博览 2024年第3期41卷 58-63页

作者：邓泽凡王桂兰李刚石桂连彭立董晓峰北京广利核系统工程有限公司

目前核电DCS系统设备巡检需要人工进入设备间巡查,存在人力投入大、效率低、问题发现的及时性差、凭经验进行人工判断和评估可信度低、安全风险大等问题。本文介绍了一种基于核电DCS系统的智能在线巡检设计,提高了巡检的准确性和效率,... 详细信息

目前核电DCS系统设备巡检需要人工进入设备间巡查,存在人力投入大、效率低、问题发现的及时性差、凭经验进行人工判断和评估可信度低、安全风险大等问题。本文介绍了一种基于核电DCS系统的智能在线巡检设计,提高了巡检的准确性和效率,减少了人力成本。在该设计中,通过进行巡检工作设置、在线记录设备健康状态、异常报警和环境参数,并现场检查设备和环境信息,对设备的性能、状态进行跟踪分析,及时地发现设备故障隐患,将影响DCS系统稳定运行的缺陷故障尽快做出处理。同时,智能在线巡检可以将核电DCS设备的健康参数采集存储下来,方便后续的数据分析,并最终生成电子化巡检报告。我们通过搭建原型,对该智能在线巡检的设计进行了验证。验证结果表明,该设计实现了核电DCS系统设备的智能巡检和在线健康管理,大幅提升了巡检效率和质量。

关键词：设备巡检智能巡检人力投入异常报警故障隐患环境参数跟踪分析设备健康状态

基于显示器安装技术的核电站抗震屏风式OWP盘台的设计

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自动化博览 2024年第5期41卷 58-63页

作者：张伟北京广利核系统工程有限公司

根据操作员在C项目主控室盘台Mock Up验证过程中,针对OWP盘台提出的关于实现显示器密集安装和避免显示器之间缝隙漏光的新要求,本项目研发了抗震屏风式OWP盘台。核电站抗震屏风式OWP盘台利用屏风和显示器支架的相互配合可实现上述新要求... 详细信息

根据操作员在C项目主控室盘台Mock Up验证过程中,针对OWP盘台提出的关于实现显示器密集安装和避免显示器之间缝隙漏光的新要求,本项目研发了抗震屏风式OWP盘台。核电站抗震屏风式OWP盘台利用屏风和显示器支架的相互配合可实现上述新要求:屏风具有足够高的固有频率和贯穿宽度方向的滑道结构,作为显示器支架载体的同时还可实现显示器支架的左右移动,即实现显示器的左右移动;显示器支架自身可实现显示器前后移动及万向角度调整,且各自由度均可可靠锁紧,二者配合可实现显示器的密集安装要求;屏风作为一道物理屏障可实现避免显示器与显示器之间缝隙漏光的要求。通过验证,核电站抗震屏风式OWP盘台可避免显示器与显示器之间的缝隙漏光,可实现显示器的均匀分布且最小间距可达到10mm,并满足相关核电站的抗震要求。

关键词：抗震 OWP 显示器屏风显示器支架结构设计

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区域感知实时人像超分辨率重建网络

北京航空航天大学学报 2024年第2期50卷 588-595页

作者：龚柯存周梦琳唐东明西南民族大学国家民族事务委员会计算机系统重点实验室成都610041 西南民族大学计算机科学与工程学院成都610041 成都信息工程大学软件工程学院成都610225

在人像超分辨率重建领域,传统方法通常将整幅图像进行统一处理,导致效率低下。为降低模型的推理时延,提出了一种实时超分辨率重建模型RASR。该模型利用门控单元处理低分辨率图像,识别出人像边缘区域;采用分区重建策略,使用不同尺寸的子... 详细信息

在人像超分辨率重建领域,传统方法通常将整幅图像进行统一处理,导致效率低下。为降低模型的推理时延,提出了一种实时超分辨率重建模型RASR。该模型利用门控单元处理低分辨率图像,识别出人像边缘区域;采用分区重建策略,使用不同尺寸的子模型分别针对包含或不包含人像边缘的区域进行重建。实验结果表明:与现有方法相比,RASR模型在4倍上采样重建场景下的推理时延降低了88%,能够更有效地重建高分辨率人像图像。

关键词：区域感知单图像超分辨率门控单元通道划分块深度学习

连续波输出功率111.27 mW的G波段四端口平衡式倍频器

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红外与毫米波学报 2024年第1期43卷 79-84页

作者：黄昆杨昊李若雪周人蒋均何月田遥岭中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心四川成都610200 中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621900

利用新颖的四端口平衡式二倍频原型,开发了215~230 GHz频段的肖特基变容管倍频器,并具备更加优秀的变频效率和功率容量。同时,所提出的倍频架构能够实现奇次谐波和四次谐波的本征抑制,并且其中采用的二极管管结数量相对于传统平衡倍频... 详细信息

利用新颖的四端口平衡式二倍频原型,开发了215~230 GHz频段的肖特基变容管倍频器,并具备更加优秀的变频效率和功率容量。同时,所提出的倍频架构能够实现奇次谐波和四次谐波的本征抑制,并且其中采用的二极管管结数量相对于传统平衡倍频结构提升了两倍。因此,这种四端口倍频电路可以实现更好的转换效率和双倍的功率处理能力。在室温下,当输入功率为196~340 mW时,该倍频器具有约39.5%的峰值转换效率(@218 GHz),即使在较高的频率下,该倍频器也被证明是高功率太赫兹波信号产生的理想解决方案。

关键词：平衡式二倍频太赫兹信号产生非线性肖特基二极管

仿生侵蚀介质对滚刀/大理岩滚动摩擦磨损行为的影响

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表面技术 2024年第9期53卷 117-126页

作者：杨康辉吴志鑫苏叶茂刘少锐郑靖周仲荣西南交通大学机械工程学院成都610031 中铁工程服务有限公司成都610083

目的对比去离子水和仿生侵蚀介质2种工况下,滚刀/大理岩摩擦副在不同法向载荷作用下的滚动摩擦磨损行为,阐明仿生侵蚀介质对大理岩破碎去除和滚刀磨损的影响规律和作用机制,为化学手段辅助提升全断面隧道掘进机(TBM)破岩效率提供参考。... 详细信息

目的对比去离子水和仿生侵蚀介质2种工况下,滚刀/大理岩摩擦副在不同法向载荷作用下的滚动摩擦磨损行为,阐明仿生侵蚀介质对大理岩破碎去除和滚刀磨损的影响规律和作用机制,为化学手段辅助提升全断面隧道掘进机(TBM)破岩效率提供参考。方法表征自制仿生侵蚀介质对大理岩和H13钢滚刀的腐蚀性,基于自制滚压破岩模拟试验机研究滚刀/大理岩摩擦副的滚动摩擦磨损行为。结果仿生侵蚀介质对滚刀无明显腐蚀性,但会诱导大理岩表面产生次生裂隙和溶蚀孔,弱化岩石表面的力学性能。在法向载荷为45、75、105N时,相较于去离子水工况,在仿生侵蚀介质工况下大理岩的磨损体积分别提高了25.3%、9.3%、17.5%,滚刀破岩比能分别下降了28.3%、11.4%、20.0%。在法向载荷为45 N时,岩石表面的破坏形式主要为矿物颗粒破碎剥落。在法向载荷为75N时,岩石的去除量明显增大,表面形成了密实核。在法向载荷为105N时,岩石表面发生显著开裂和去除现象。结论仿生侵蚀介质能促进大理岩的破碎和去除,降低滚刀磨损和破岩比能。仿生侵蚀介质的作用受到岩石破坏形式的影响,在法向载荷较低时,岩石表面破坏形式以矿物颗粒剥落和密实核形成为主,仿生侵蚀介质仅作用于岩石表层,其效果有限;在法向载荷较高时,岩石表面会产生裂纹和开裂,有利于仿生侵蚀介质向岩石内部的渗透,刀具的破岩效率显著提高。

关键词： TBM滚刀大理岩仿生侵蚀介质滚动法向载荷摩擦磨损

基于校准窗口集成与耦合市场特征的可解释双层日前电价预测

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1272-1285,I0003页

作者：刘慧鑫沈晓东魏泽涛刘友波刘俊勇白元宝四川大学电气工程学院四川省成都市610065 四川能投综合能源公司四川省成都市611130

随着电力市场之间耦合程度不断加深,只局限于单个市场内部的传统特征集不足以支撑高精度预测的需求。而且模型预测性能对校准窗口的选择敏感,而传统电价预测仅使用一个固定时间长度的数据集,同时预测模型的“黑盒”结构导致预测结果在... 详细信息

随着电力市场之间耦合程度不断加深,只局限于单个市场内部的传统特征集不足以支撑高精度预测的需求。而且模型预测性能对校准窗口的选择敏感,而传统电价预测仅使用一个固定时间长度的数据集,同时预测模型的“黑盒”结构导致预测结果在工程应用中可信度偏低。针对上述问题,该文提出一种考虑校准窗口集成与耦合市场特征的可解释双层日前电价预测框架。内层框架为基于改进自适应噪声完备集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition,ICEEMDAN)的择优预测,首先分解原始电价序列,然后应用Lasso估计回归(lassoestimated autoregressive,LEAR)、长期和短期时间序列网络(long-term and short-term time-series networks,LSTNet)、卷积神经网络-长短记忆神经网络(convolutionalneuralnetworks-longshort termmemory,CNN-LSTM)、移动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)和核极限学习机(kernel extreme learning machines,KELM)模型预测子序列并选择最优预测算法。外层框架为基于贝叶斯模型平均(bayes modelaveraging,BMA)的校准窗口集成预测,针对每个不同校准窗口长度数据集下的预测分配权重并集成得到预测电价。最后,通过可解释方法沙普利加性解释模型(shapley additiveexplanations,SHAP)分析耦合市场特征如何影响预测电价。该文通过北欧电力市场数据集的算例分析证明了所提算法的优越性和校准窗口集成方案的有效性。

关键词：校准窗口集成耦合市场特征双层预测框架改进自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN) 贝叶斯模型平均(BMA) 沙普利加性解释模型(SHAP)

基于深度强化学习DDDQN的高速列车智能调度调整方法

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铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1298-1308页

作者：吴卫阴佳腾陈照森唐涛北京和利时系统工程有限公司北京100176 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

在高速铁路系统的日常运营中,列车经常受到各种突发事件的干扰而导致晚点,严重影响旅客出行体验。为在短时间内制定出列车运行调整方案并尽可能缩短列车晚点时间,提出一种将深度强化学习与整数规划模型相结合的列车智能调度调整方法(DDD... 详细信息

在高速铁路系统的日常运营中,列车经常受到各种突发事件的干扰而导致晚点,严重影响旅客出行体验。为在短时间内制定出列车运行调整方案并尽可能缩短列车晚点时间,提出一种将深度强化学习与整数规划模型相结合的列车智能调度调整方法(DDDQN)。首先,将线路划分为多个轨道区段相连接的形式,并基于车间作业调度问题,以最小化所有列车总晚点时间为目标,构建描述列车运行过程的整数规划模型。之后,将各列车视为智能体,根据实际运营需求定义了多智能体的状态、动作以及回报函数,并构造了2个深度神经网络以近似值函数。最后,结合上述整数规划模型设计了DDDQN的训练方法,先利用智能体在仿真环境中探索求出问题可行解,并通过2个神经网络之间的“互馈”机制,实现神经网络参数的更新。在此基础上求解整数规划模型,即可在短时间内得到问题最优解。利用京张高铁实际线路数据和运营数据进行仿真实验,通过比较3种不同求解方法在10个不同突发事件场景下得到的列车总晚点时间和求解时间,验证了所提出的DDDQN模型可以在短时间内得到问题的最优解,可降低至多30.43%的列车晚点时间以及至多68.33%的求解时间。DDDQN为提升高速铁路系统在突发事件下的应急处置能力以及运输组织效率提供了一种智能化的方法与参考。

关键词：列车智能调度调整列车晚点时间深度强化学习整数规划模型神经网络

基于Kolmogorov熵权的城市轨道交通网络节点重要度识别算法

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交通运输工程与信息学报 2024年第1期22卷 139-149页

作者：杨振珑黄文成法慧妍范成敬西南交通大学交通运输与物流学院成都611756 西南交通大学系统科学与系统工程研究所成都611756 综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室成都611756 综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都611756

近年来,我国城市轨道交通系统中延误、破坏事件及运营故障等事故频发,事故站点大多客流量大且交通繁忙,因此识别城市轨道交通网络中的重要节点对于保证网络的正常运营具有重要意义。为更真实地反映现实世界城市轨道交通网络的实际情况,... 详细信息

近年来,我国城市轨道交通系统中延误、破坏事件及运营故障等事故频发,事故站点大多客流量大且交通繁忙,因此识别城市轨道交通网络中的重要节点对于保证网络的正常运营具有重要意义。为更真实地反映现实世界城市轨道交通网络的实际情况,本文首先基于复杂网络理论构建城市轨道交通网络模型;其次在网络拓扑指标的基础上,考虑车站自身属性及其周边区域环境对节点重要度的影响,构建城市轨道交通网络指标评价体系;然后基于混沌时间序列与混沌系统指标序列的共性,采用Kolmogorov熵权法计算指标权重,结合城市轨道交通网络指标数据得到城市轨道交通网络节点重要度排序;最后,通过成都地铁网络的实例研究结果表明:排序前10的关键车站均位于城市中心城区且皆为换乘站点。与信息熵权法结果进行对比发现,本文方法有8个共同的关键站点,且排序结果分布更集中、极端值更少、得分差距更小。研究成果有助于更好地理解城市轨道交通网络的结构特征,为预防事故、优化运营提供了重要理论依据。

关键词：城市交通城市轨道交通复杂网络节点重要度 Kolmogorov熵

面向海流扰动和通信时延的欠驱动AUV编队跟踪控制

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兵工学报 2024年第1期45卷 184-196页

作者：丁文俊张国宗刘海旻柴亚军王驰宇毛昭勇西北工业大学无人系统技术研究院陕西西安710072 浙江西安交通大学研究院浙江杭州311200 中国船舶集团有限公司系统工程研究院北京100094

由欠驱动自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)编队组成的水下探测阵列具有响应快、机动性好、智能化程度高的特点。针对无速度信息传输的多AUV在海流和时延复合扰动下的编队控制问题,提出一种虚拟轨迹、轨迹预测、自适... 详细信息

由欠驱动自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)编队组成的水下探测阵列具有响应快、机动性好、智能化程度高的特点。针对无速度信息传输的多AUV在海流和时延复合扰动下的编队控制问题,提出一种虚拟轨迹、轨迹预测、自适应反演滑模控制技术相结合的编队控制方法。使用领航者的位置信息和期望队形得到跟随者的参考轨迹,并引入虚拟轨迹使其与跟随者参考轨迹有限时间重合,从而得到跟随者的期望位置和速度。在此基础上,使用最小二乘法拟合轨迹曲线进行时延补偿,并通过自适应反演滑模控制技术完成海流干扰下的编队轨迹跟踪。理论分析和仿真结果表明,新方法具有可行性和有效性。

关键词：欠驱动自主水下航行器编队控制自适应反演滑模控制虚拟轨迹时延

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