标准BP网络在降雨预报上的应用研究

本文研究了利用标准BP网络进行单站降雨预报。结果表明,神经网络在天气预报领域具有广阔的应用前景。文中探讨了神经网络的学习次数、拟事率、预报率三者之间的关系,并提出了进一步提高降雨预报准确率的几点设想。     

感染性腹泻周发病例数的PCA-SVM回归预测研究

提出一个使用PCA-SVM进行感染性腹泻周发病例数回归预测方法,有效避免了BP神经网络模型存在局部极值、多重共线性的问题。以上海市2005年至2008年感染性腹泻周发病例数为样本,建立PCA-SVM回归模型。首先用PCA从统计气象因子中提取气象主成分因子,去除预报因子多重共线性,得到最终模型的解释变量,其次采用SVM方法构建上海市感染性腹泻周发病例数预测模型。为了说明该模型有更佳的预测效果,与BP神经网络模型比较拟合及预测结果。数据结果显示PCA-SVM回归模型预测的平均相对误差MAPE、均方误差平方根RMSE(数值分别为0.2694,33.113)均小于BP神经网络(数值分别为0.3745,49.909),而决定系数R2(数值为0.9089)较BP神经网络(数值为0.8590)更趋近于1。证明PCA-SVM回归模型在感染性腹泻周发病例数预测中具有较高的预测精度和较强的泛化能力,模型对于感染性腹泻周发病例数的预测可靠,对于向公众发布腹泻预报有更好的实用价值。     

自适应BP神经网络在日最高气温预报中的应用

气象数据规模飞速增长,BP神经网络由于其强大的非线性系统拟合能力,在气象数据尤其是气温相关数据的分析和预测中得到广泛应用。考虑到气温数据的海量规模,采用传统BP神经网络的预报面临误差收敛速度慢、容易陷入局部极小等问题,从而严重影响预测的效率和精准度。本文以BP算法为基础提出了一种改进的学习率自适应算法建立BP网络预报模型,并针对气象数据的多维性和周期性提出了优化方案。实验结果表明该方法可以高效的完成最高气温的预测,并且相对传统算法拥有更高的预报精度。     

基于BP神经网络与逐步回归的ERW参数研究

提升企业竞争力是企业研究的重要课题,而提高产品质量和生产率则是提升企业市场竞争力的关键环节。通过对某焊管厂制造执行系统(MES)中精焊数据的分析,以焊接电流为预报对象,利用逐步回归法,建立了焊接电流、焊弧电压和焊接速度之间的预报模型。运用改进的反向传播(BP)神经网络对预报对象进行了预报,并与逐步回归法的预报精确度进行了对比分析。分析结果表明,BP神经网络对数据的预报精确度大于逐步回归法。若考虑焊接电流对产品质量的影响,则应使用BP神经网络进行预报,以提高产品质量和生产率。     

深圳地区日极值气温的降尺度研究

气象与人类日常生活的关系十分密切,气象预报一直是人类社会高度关注的问题。随着经济的发展和社会的进步,人类对天气预报的准确性提出了越来越高的要求,迫切希望实现气象要素精细化预报。获取详细准确的区域气象资料是实现气象精细化预报的首要条件,全球大气环流模式是目前预估大尺度未来全球气候变化最重要的模式,能较好地模拟出大尺度的平均特征。但是模式预报输出的空间分辨率较低,无法获取精细的区域气象资料,很难对区域天气情景变化做出详细的预测,而降尺度方法可用于弥补这方面的缺陷。文章的研究工作主要是利用统计降尺度的多元线性回归方法和BP神经网络方法对深圳地区近十年的日最低温度和最高温度进行降尺度分析研究。采用的数据是美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心提供的FNL全球分析资料和深圳国家基本观测站——竹子林站的实际观测数据,重点研究了基于BP神经网络方法和多元线性回归方法的统计降尺度模型的设计与实现过程,并对两种方法的结果进行了比较,为区域站点的统计降尺度应用提供了设计方法和参考。     

基于KPCA粒子群算法的预报模型优化研究

空气质量关系着人们的身体健康,因此研究实时、高效的空气质量预报系统,不仅能为公众出行提供指导,还能指导职能部门防控重污染天气并提供相应技术支持.近几年,国内外对预报理论及方法的研究主要集中在BP神经网络预报[1].Deden Supriyatman[2]应用传统BP神经网络预报输气管道腐蚀速率,N.Haghdadi等人[3]应用改进BP网络预报半固态A356铝合金的热变形行为,对学习步长加入动量项,改善了收敛慢的问题,但预报精度较低.蒋吉丽基于BP神经网络的强对流天气预报模型,将观测实况资料作为专家样本对BP神经网络模型进行训练和测试,对训练好了的模型进行了对比测试,为强对流天气的预报提供了依据.分析学者们的预报方法,均考虑了问题的非线性特征,利用BP网络处理非线性问题的优势,建立预报模型,但忽略了数据的相关性和神经网络参数初始化的随意性带来的影响,因此,在实际应用中预报精度较低,速度较慢.     

基于多尺度分析与神经网络的需水量预测

采用小波多尺度分解的方法,将需水量时间序列分解为多个较平稳的细节子序列和一个趋势序列,再利用BP神经网络对分解后的各序列进行预测,把预测后的序列聚合重构,得到预测结果。以新疆石河子地区的需水量为例对该方法作了验证。表明多尺度分析与神经网络耦合预测,比单一BP神经网络预测精度更高,可满足实际需要。     

电力负荷与气象因子的关系研究

通过对长泰1997—2013年逐月供电量与温度、湿度等气象因子的相关性进行分析,得出长泰供电量与气象因子之间的关系。应用非线性最小二乘法得到供电量与气象要素的拟合曲线和定量对应关系,并根据日常气候预测预报结论建立了月供电量预测业务模型,为电力部门提供更加专业、定量的服务产品,为其合理调度提供科学依据。     

沈阳地区水稻腾发量的数学模型研究

本研究以粳稻辽粳5号为试材，在非称重式钢筋混凝土结构的蒸渗仪中进行水稻腾发量研究。结果表明气象因素是水稻腾发量的主要影响因素，在此基础上建立了水稻增发量与空气饱和差、日照、风速和气温之间关系的数学模型；教学模型经检验具有较高精度，可用于东北沈阳地区水稻灌区的灌溉预报。     

基于BP神经网络的机器翻译自动化评判模型设计

机器翻译评价模型内评价体系的不同会导致评价结果出现较大差异，为保证评判的精度，基于BP神经网络设计机器翻译自动化评判模型。计算词句翻译相似度，获取词向量与共现矩阵的关系式，对权重函数分段表达，得到相似度结果。基于BP神经网络构建翻译结果评价体系，通过神经网络模型的输入层、隐含层以及输出层节点，建立神经网络的向量指标，并对连接权数与阈值的输出值进行计算。设计自动化评价算法，判断“输入层-隐含层”、“隐含层-输出层”两个节点是否成功传输，得到机器翻译的自动化评判模型。结合四种不同语料库中的词句进行机器翻译的评价，在不同的评判模型中，BP神经网络模型的评判一致性程度均大于其他三种模型，可见该方法的评判精度最高，评判结果最准确。     

PLC在锅炉化学补给水处理自动控制系统中的应用

介绍了水处理工艺，结合生产实际设计了一套基于组态王和PLC的SCADA补给水控制系统，使系统的运行和离子交换器的再生达到优化，性能达到生产要求，出水水质稳定，又降低生产成本。     

水润滑推力轴承仿真设计研究

根据水润滑推力轴承运行时满足的基本物理方程,推导建立了计算水膜厚度的仿真模型,将水膜与石墨瓦块、钢基、瓦间水流和支承部件等作为一个系统进行耦合计算分析,计算结果表明在给定参数下,水润滑推力轴承运行时产生的水膜,能够满足推力轴承对安全的要求,所建模型可以为轴承的设计提供一种有效的仿真工具。     

一种多功能变频恒压供水单片机控制系统

介绍一种新型多功能变频恒压供水自动控制系统。该系统是由8951单片机及接口电路组成控制器，以供水管道压力为被控制量的闭环控制系统，适用于高层楼宇自动供水、锅炉自动补水等需要。     

自动加药装置在煤矿矿井水治理中的应用

针对矿井水在提升过程中,流量和水中浊度不断改变。聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)的加药量也需不断地改变,人工调节很难满足现场要求的问题,采用了全自动加药装置。矿井水治理采用自动加药装置后,保证了井下除尘用水水质稳定,使净化后的清水浊度稳定在50 NTU以下,完全满足了井下除尘用水的要求;降低了药耗,药剂成本由0.98元/t降到0.44元/t,每年可节省药刑费19.44万元;并且减轻了工人劳动强度,改善了治理水平。     

锅炉汽包水位三冲量控制的水位补偿计算及应用

锅炉汽包水位主要采用三冲量控制,但是汽包中汽液的密度变化造成水位测量不准,从而导致控制效果变差。本文采用多测孔技术各增设了三块现场仪表来分别测量汽包的实时温度和压力,进而对汽包水位进行补偿计算,并在DCS系统进行了组态和现场应用。实际应用效果表明提高了水位测量精度,满足了汽包控制及联锁的要求。     

基于单片机的养殖水质自动监控系统

本文介绍了一种来自再生水源的水质监控系统。该系统是以单片机为核心,以经过组合型人工湿地处理后的农村生活污水作为养殖水源,它通过对养殖水质中pH值、DO、温度、氨氮含量和浊度等主要参数的检测和控制,以满足水产养殖水质的要求,达到净化环境和再生水利用的目的。     

水中爆炸产生的水柱运动实时模拟

给出了一种模拟炮弹在水中爆炸而产生的水柱运动的方法。通过分析水中爆炸的物理现象，建立了构成水柱的各水粒子的初始速度计算模型，结合水粒子的受力情况，给出了水粒子的运动方程。为满足实时性要求，使用垂直于当前视线的平面上的一小块圆形区域，结合纹理映射的方法，对水粒子团进行造型。实验结果表明，该方法可同时满足实
实时性和逼真性的要求。     

一体化IC卡水表

本文根据节水科学管理的要求,介绍一种采用双喷嘴侧射流测量机构和磁电转换的流量测量原理,利用隔膜阀控制机构和防窃水结构,由IC卡和单片机系统组成的一体化IC卡水表,该一体化IC卡水表体积小巧,功能完备,安全可靠,水电安全隔离,实现了用户凭卡购水,凭卡用水的科学管理,在实现节水科学管理中有十分重要的推广应用价值。     

水下微光高速摄像照明技术的研究与应用

为了实现水下微光高速摄像系统最佳的成像效果,本文首先深入分析了水下30-40米左右微光条件下高灵敏度高速摄像机的物方和像方的光照度需求,进而设计出合适的辅助照明方案,然后通过实验分析了照射方向与摄像机拍摄方向的角度以及照明灯的发光强度对成像质量的影响。上述分析和实验结果达到了全系统在6米左右清晰成像的基本要求。     

南水北调中线工程变频调速技术应用

惠南庄泵站工程配套大型异步电动机变频驱动,以适应调水工程大幅度流量调节需求。文中结合工程特点,合理配置设备,使泵站运行安全可靠,高效节能。变频调速技术广泛应用于水工业领域是供水、水处理等工艺提升的需求,也是节能降耗的需求。