CPU-GPU异构计算框架下的高性能用电负荷预测

随着电网的快速发展,用电信息采集系统的数据计算业务面临着巨大挑战.近年来,图形处理器(GPU)因其在浮点计算速度和存储带宽方面的优势成为高性能计算问题中的研究热点,也被成功应用在电力系统计算分析等科学计算领域.在基于人工智能方法的电力负荷预测问题中,以往大部分研究仅考虑了使用GPU加速预测模型的训练,而并未应用在数据集的获取和计算上.提出了一种基于中央处理器-图形处理器(CPU-GPU)异构计算框架下全流程加速的高性能用电负荷预测方案.首先结合统一计算架构(CUDA)和多线程技术实现了使用多台GPU完成用电负荷的并行预处理,随后在聚类分析后基于XGBoost算法完成了多台区负荷预测,并利用GPU加速了模型的训练计算.最后通过对深圳市43254个台区用电信息的实例分析,验证了所提方法的高效性与适用性.     

水泥散装无人值守系统数据管理

数据的实时性、准确性、全面性和灵活性是水泥散装无人值守高效、稳定、可靠运行的保证。本文主要以某水泥集团散装技改为例,讨论散装无人值守系统中运用的技术手段和对数据的管理。     

新钢基于多元数据采集的电弧炉炼钢过程能量监控系统

电弧炉炼钢过程中能量多元且复杂,采用单一的数据采集方式不能满足对电弧炉炼钢过程各工序能量构成分析要求。通过多元数据采集方式,准确采集电弧炉炼钢过程各工序实际生产数据,并使用Visual Studio 2013、Microsoft SQL Server 2012数据库等软件建立电弧炉炼钢过程能量监控系统。该系统通过实时动态采集到的电弧炉炼钢过程各项冶炼数据,量化电弧炉炼钢过程各工序能量,实现电弧炉炼钢过程能量监控;对电弧炉炼钢过程各工序能量消耗、能量流动、能量利用等方面进行分析,为电弧炉生产过程能量高效利用提供理论依据。     

LabVIEW 7 Express平台上的液压测试系统

为了满足工程实践对先进液压测试技术的需要，研究了基于美国NI公司最新推出的LabVIEW 7 Express虚拟仪器开发平台的液压测试系统的软硬件结构，介绍了测试系统实现网络通讯、数据库链接和多种编程语言联合作业的方法，提出了现代液压测试系统的技术方案。     

义齿CAD/CAM系统中标准牙冠数据库的建立

CAD／CAM技术应用广泛，将其应用于口腔修复学中则是一个全新的课题。文章结合标准牙冠数据库的建库实践，从设计与制造技术层面上阐述了义齿CAD／CAM系统中标准牙冠数据库建立的过程，主要包括：利用三维机械式扫描仪扫描全口牙列28颗标准牙冠模型、利用图形处理软件对获得的数据进行处理、重建牙冠三维曲面模型，并根据国人恒牙统计数据调整模型。从而建立了具有标准解剖形态的牙冠图形数据库(动态)，并可以通过调整模型，使模型在任意方向产生位移，旋转和形变。文章最后指出数据库的建立为后阶段义齿的计算机辅助设计和制造(CAD／CAM)打下了基础。     

Application of neuro-fuzzy techniques in oil pipeline ultrasonic nondestructive testing

This paper presents a novel approach to the problem of nondestructive pipeline testing using ultrasonic imaging. The identification of the flaw type and its dimensions are the most important problems in the pipeline inspection. Unlike typical methods, a decision based neural network is used for the detection of flaws. We train a generalized regression neural network to determine the dimensions of the corrosions and generate the whole image of both the internal and external walls of the oil pipeline. As an improvement to the detection algorithm, we introduce fuzzy decision-based neural network algorithms for the detection and classification of the corrosions. The simulation and experimental systems results show that these new methods outperform the existing methods.     

基于STM32的无线次声采集系统的设计

为实现对次声波的远距离监测,设计了一种基于STM32的高精度、高动态范围的无线次声波传输系统。系统前端采用基于Δ-Σ技术的24位精准模数转换器ADS1246和八阶椭圆形低通滤波器MAX293,因而实现较强的数据采集和处理能力。主控制器采用STM32,提高了系统的可靠性,同时降低了系统的功耗。通过网口连接路由器上网,实现数据的无线传输。上位机设计采用LabVIEW软件平台,通过串口与主控制器实现通信,完成系统的参数配置。     

基于可编程器件的通信检测系统接口设计

针对某型通信设备检测需求,借鉴虚拟仪器设计结构,以通用计算机和多功能检测接口组成检测系统。检测接口电路使用可编程器件提高检测接口的自动化程度,以FPGA为核心单元,通过DAC和ADC完成激励信号的生成和响应信号采集,并使用混合电路完成回波抵消实现检测接口的收发双工,解决了检测系统无法实时收发的问题。描述了检测接口的设计过程,给出了硬件设计电路和FPGA程序结构框图,详细分析了以高性能运算放大器为基础设计的差分放大电路、混合电路、信号调理电路的工作原理和实现方法,对于类似系统和电路的设计有一定的参考价值。     

基于硬件Kalman滤波器的航拍云台姿态获取

航拍云台姿态获取是航空摄影中相机姿态校正的基本依据,介绍了一种基于硬件Kalman滤波器的航拍云台姿态获取的实现方法。设计中采用MPU6050作为系统的姿态传感器,它提供三轴角速度和三轴加速度数据。根据系统特征建立Kalman滤波方程对这些数据进行数据融合处理,Kalman滤波过程中的加减乘除浮点数运算由FPGA实现,外部数据的采集和时序的控制也由FPGA完成。经过对实际数据的处理实验,得出该硬件模块可以获得较为准确的航拍云台姿态,输出结果误差在-1.5°~1.5°范围内。     

一种分布式无线同步数据采集系统设计

介绍了一种分布式多点无线同步地震数据采集系统设计方法。该系统以C8051F020单片机为主控芯片,利用GPS模块提供的PPS信号实现分布式采集系统的同步,利用无线射频模块XbeePro实现数据的无线传输。整个系统通过上位机进行实时控制。实验证明,该系统能够实现严格同步采集,整个采集系统工作稳定,操作简单,具有较高的工程应用价值。