基于异构加速的Φ-OTDR实时信号处理系统

针对相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)信号处理复杂、计算量大、实时性要求高的特点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)异构加速计算技术的Φ-OTDR实时信号处理系统。对外差探测式Φ-OTDR信号处理流程进行分析与分解,提出基于FPGA的滑动窗数据帧分割、多通道并行快速傅里叶变换(FFT)计算、频域滤波、短时能量求和等一系列加速计算方法。该系统最终实现在40 km光纤传感距离、2 kHz重复频率与1 m采样间隔下的长时间、实时扰动信号解调与显示,并且具有80%的帧重叠率。该FPGA系统作为异构加速器,能够减轻计算机数据处理压力,保证传感系统高重复频率下的运算实时性,为系统可靠性和稳定性提供了有效保障。     

点云编码综述

点云编码是支撑点云广泛应用的关键技术之一,是近期技术研究和标准化领域的热点。对点云几何信息和属性信息编码技术演进进行了回顾,并针对稠密点云和稀疏点云的几种典型编码方法的编码效率进行了比较。未来点云编码研究将集中于利用帧间预测去除动态点云的不同帧之间的相关性,以及端到端点云编码、任务驱动的点云编码等方面。     

美军AN/PRC-148多频段电台及其模型制作

AN/PRC-148多频段班组内/班组间通信电台是泰利斯公司为美军特种作战司令部研制的手持无线电通信系统,也是美国现役频带范围最广的手持式无线电系统。首批AN／PRC-148于2000年装备美军,目前仅美国海军陆战队就装备了一万部以上。     

跨区跨省电力交易中的偏差电量分析与基于虚拟分时电价的偏差电量处理方法

偏差电量的处理作为交易结算工作的关键问题之一,无法适应电力市场环境下结算工作的要求,该文针对这一问题进行了讨论。总结了国内外偏差电量的相关研究,对跨区跨省电力交易中的偏差电量进行了分析,说明了偏差电量的实时价格属性;提出了基于虚拟分时电价的偏差电量处理方法,该方法利用1天中96个点的计划和计量数据,根据成分电量购售双方的负荷数据划分峰、平、谷时段,并利用虚拟分时电价修正偏差电量的分摊比例;最后,利用实际电网运行交易数据进行了算例分析,仿真结果更为合理地实现了偏差电量的分摊,说明了方法的有效性和实用性。     

破碎围岩注浆加固体承载特性与损伤破坏机制

注浆加固是提升破碎围岩整体性及其承载性能的重要途径,破碎围岩注浆加固体强度、损伤变形及其破坏特征决定加固体抵御外载扰动并维持围岩稳定的能力。选用不同粒径的破碎岩体并注入不同质量浓度水泥净浆,自凝固形成破碎围岩注浆加固体。基于声发射监测和DIC变形测量技术,探究破碎围岩注浆加固体力学承载机制,掌握“声发射-应力-表面位移”耦合规律及其动态响应特征,阐明注浆对破碎围岩承载能力的强化效应及加固体二次承载损伤破坏失稳机制,据此建立破碎围岩注浆加固体承载损伤本构模型。结果表明：(1)注浆加固体峰值强度随粒径的增大而减小,随水灰比的提高而降低。以水灰比0.4为例,粒径从5～10 mm增加到20～30 mm,注浆加固体强度从23.99 MPa降低到19.30 MPa,降幅达19.55%;以破碎岩石粒径为5～10 mm为例,水灰比从0.4增加到0.6,加固体强度从23.99 MPa降低到14.83 MPa,降幅达38.18%。此外,注浆加固体峰后阶段并未发生典型岩石材料的脆性破坏,应力-应变峰后曲线多次“起伏式”下降,呈现出良好的延展性和韧性变形特征。(2)声发射振铃累计次数曲线表现出明显的“上升期—...     

基于双重霍夫空间投票的指针表自动读数方法

针对现有指针式仪表自动读数算法对图像采集条件要求较为严格的缺陷,提出一种基于双重霍夫空间投票的指针式仪表自动读数方法。该方法根据仪表刻度和圆心在霍夫空间中的分布特性,自适应地计算仪表圆心,并在极坐标空间使用投影法对图像进行分割,提取刻度和指针信息,最后通过距离法对指针式仪表进行读数。实验证明,所提出算法的平均引用误差均在0. 8%以下,有效提高了读数的正确率及鲁棒性。     

基于分层网络的电能表运行状态评价

现有的电能表状态评价大都从孤立微观的角度对电能表运行状态进行评估,没有从更大的视角对台区电能表进行整体评价。孤立地对单个电能表进行状态评价,有可能造成对整个台区运行风险的误判。为了更加全面细致掌握电能表及台区的运行状态,我们提出了一种分层网络模型。方法是基于用电采集系统和计量生产调度平台的历史数据,根据各指标的状态对电能表质量,预期寿命和故障率进行评分,依据评分将电能表状态划分为稳定、正常、关注、严重和预警五个等级。基于台区终端记录的电能表异常事件数据,利用深度决策森林(Deep Neural Decision Forests)模型将台区中的异常事件等级程度划分为严重、重要、较重要和一般四个等级,模型分类正确率达到86.58%。实验结果表明,方法能够准确判断电能表的运行状态和整个台区的运行风险情况,为实现电网可靠稳定运行创造了条件。     

基于C-FS混合算法的微电网经济调度

为了引导储能设备进行深度充放电,提高其使用寿命,利用雨流计数法得到每次充放电对储能设备寿命的影响,建立起了考虑储能设备运行成本的微网经济调度模型。文中针对自由搜索算法(FS)收敛速度慢、易陷入局部最优等缺点,结合混沌理论和精英策略,提出了一种混沌自由搜索混合算法(C-FS)对微网经济调度模型进行求解。通过对14节点辐射状微网系统进行仿真分析,结果表明,考虑储能设备运行成本能有效提高储能设备使用寿命。同时,与传统算法相比,混沌自由搜索混合算法能迅速跳出局部最优解和快速收敛。     

天津站铁路下方施工盾构隧道引起的沉降分析

结合天津市地铁3号线右线的施工,以盾构隧道穿越天津站铁路下方的施工过程为重点,通过对天津站轨道及站台的沉降量监测,为盾构施工提供指导,确保车站的正常运营与安全。监测结果表明,盾构穿越铁路下方过程中车站的沉降量很小,满足铁路正常运营安全要求。因此,本工程中穿越铁路车站的施工经验对今后同类工程具有参考价值。     

基于HFSS的无线传感器网络节点微带天线设计与仿真

根据微带天线的辐射原理,设计一种谐振频率为2.47 GHz的矩形微带天线,并对微带天线频带的展宽方法进行了研究。通过附加贴片来修改等效谐振电路,使其具有多个谐振点,从而扩展阻抗带宽,仿真结果表明该天线的阻抗带宽达到了12%(300 MHz)。该天线具有体积小、宽频带和低抛面等特点,可作为无线传感网络节点的终端天线,具有一定的工程应用价值。