【摘 要】
:
针对沙漠埋地油气管道服役环境、破坏情况和威胁管道安全的第三方入侵情况,容易引起入侵振动信号的有效特征提取和准确分类识别困难的问题,提出一种沙漠埋地油气管道入侵信号特征识别方法.该方法首先利用分布式光纤采集管道沿线入侵振动信号;然后通过改进的总体平均经验模态分解(MEEMD)法分解振动信号得到信号的固有模态函数(IMF)分量;进而提取IMF分量的能量以及MEEMD能量熵组成特征向量;最后将该特征向量输入到极限学习机(ELM)分类识别模型.实验结果表明,该方法能够实现敲击管道、人工挖掘、机械施工和沙暴天气4类
【机 构】
:
西南石油大学电气信息学院 成都610500;国家山区公路工程技术研究中心 重庆400067;西南石油大学电气信息学院 成都610500;西南石油大学机电工程学院 成都610500
论文部分内容阅读
针对沙漠埋地油气管道服役环境、破坏情况和威胁管道安全的第三方入侵情况,容易引起入侵振动信号的有效特征提取和准确分类识别困难的问题,提出一种沙漠埋地油气管道入侵信号特征识别方法.该方法首先利用分布式光纤采集管道沿线入侵振动信号;然后通过改进的总体平均经验模态分解(MEEMD)法分解振动信号得到信号的固有模态函数(IMF)分量;进而提取IMF分量的能量以及MEEMD能量熵组成特征向量;最后将该特征向量输入到极限学习机(ELM)分类识别模型.实验结果表明,该方法能够实现敲击管道、人工挖掘、机械施工和沙暴天气4类事件识别,并与BP神经网络和支持向量机识别模型进行对比,该方法总识别准确率达到了94%,识别速度更快.所提方法对分布式光纤沙漠埋地油气管道监测具有重要参考意义.
其他文献
针对在双选衰落特性下信道时变和非平稳导致OFDM信号检测精度较差的问题,提出了一种基于CNN-GRU神经网络(CGNN)信号检测方案.首先使用信道模型生成数据以充分挖掘信道先验知识;然后在离线训练中采用一维卷积神经网络对原始信号进行降维和特征提取,利用门控循环单元的记忆特性恢复受到衰落的信号;最后为减少衰落程度严重的子载波引起的干扰,在网络训练中添加注意力机制,给每个子载波赋予权重,从而进行差异化训练.仿真结果表明,所提检测方法的误码性能提升明显,在平坦衰落信道下,CGNN能获得0.3~1 dB的误码性能
太阳能设备应用中对太阳运动位置的跟踪和定位,决定了太阳能量的利用率.为了能够最大限度的获得太阳能量,设计并实现了精确跟踪太阳实时运动位置的跟踪定位控制系统.本系统设计方法是依托太阳位置算法,通过采集时间、空间信息计算后获得当前太阳高度角和方位角.将角度信息送入嵌入式控制器驱动两轴伺服电机进行运动控制,实现太阳位置的实时跟踪定位.通过将理论计算值与光强度传感器采集光斑最大强度数据对比,验证嵌入式太阳跟踪定位控制系统的准确性.通过太阳位置算法理论值与系统实测值对比表明,高度角误差±1°、方位角误差±3°,满足
随着工业生产向智能化发展,无人化已经成为一种趋势.机械设备运行中,滚动轴承容易发生损坏,远程监测机械设备的运行情况已成为急需解决的问题.本文设计了一种基于LoRa基站对滚动轴承运行状态进行远程监测的系统,该系统以STM32为核心,形成一个采集子节点,用于采集轴承振动信号,然后将采集的数据通过SX1278射频芯片发送到LoRa无线网关.LoRa无线网关通过GPRS模块将接收到的数据发送到远程服务平台.远程服务平台采用互补集合经验模式分解(CEEMD)方法,分析振动信号以确定轴承的工作状态.实验表明,该系统有
有研究表明,在下肢运动想象脑电信号分类中,在运动想象基础上加入稳态体感诱发电位能够得到更高的分类结果,但是研究大多都是基于双侧电刺激辅助诱发的体感电位,对于单侧电刺激辅助研究较少,本文对单侧脚踝胫后神经与双侧脚踝胫后神经分别施加电刺激,来探究何种刺激模式能够得到更好的分类结果.并设计了两组对照实验:单侧左脚电刺激模式vs单侧右脚电刺激模式以及单侧右脚电刺激模式vs双侧同时电刺激模式.综合频谱图、时频图谱、脑地形图特征分析结果得出,单侧右脚电刺激模式ERD特征最显著,激活程度最深.单侧右脚刺激模式比双脚同时
微型航姿系统(AHRS)采用三轴磁强计、加速度计和陀螺仪的组合实现三维姿态测量,广泛用于无人机飞控等领域.但AHRS利用重力矢量解算俯仰角和横滚角时,会受运动加速度影响而产生误差.现有抗扰算法本质上均依赖陀螺仪,在长时间运动加速度干扰下易造成累积误差.提出一种采用光流传感器对运动加速度进行感测和补偿的新方法,并对重力矢量和地磁矢量进行并行估计,以提高扩展卡尔曼滤波的动态性能.实验表明,当存在水平加速度影响时,所提出的算法姿态角误差比现有算法降低50%以上,可显著改善动态航姿精度.
针对电力负荷随机性、波动性以及非线性因素所导致预测精度不高等问题,提出了一种基于变分模态分解(VMD)与麻雀搜索算法(SSA)优化的最小二乘支持向量机(LSSVM)短期负荷预测模型.该方法首先借助VMD将原始负荷时间序列分解成不同频率的本征模态函数(IMF)和残差分量(Res),然后对各分量建立不同的LSSVM预测模型并利用SSA进行参数优化,最后将各分量预测值组合得到最终的预测结果.以比利时蒙斯大学和中国河南省某地区两组真实数据为例进行预测分析,将预测结果与LSSVM、VMD-LSSVM、SSA-LSS
针对珍稀濒危植物迁地保护中存在的环境差异和植物适应性难题,提出一种利用北斗高精准时空技术构建的植物迁地保护框架.该框架以精准农业技术和平行系统理论为依据,以珍稀濒危植物生态环境及其自身状态变化等信息的动态监测与数据采集为基础,通过构建人工生态系统和平行种植,解决迁地保护与自然生态环境的差异性问题,以及植物自然回归的适应性问题.所提出的框架有利于提高迁地保护成功率,从而提升珍稀濒危植物迁地保护的效益.
电气设备内存在多个局部放电源时,会产生混合的局部放电信号,这会给后续信号识别等工作带来困难.针对该问题,以电气设备内同时存在3种不同绝缘缺陷为例,分别用3种指数型信号模型和3种特高频局放数学模型构造了两组混合局放信号,以模拟不同电气设备产生的混合信号,并提出使用一种通用的基于联合近似对角化(JADE)的盲源分离算法来分离信号,接着使用相似系数和信号干扰比两种评价参数来描述分离算法的性能,最后在信号中加入适当的噪声,测试了算法的鲁棒性.仿真结果表明,该方法能够有效分离信号,分离信号与源信号的相似系数分别在0
针对复杂、非平稳振动传感信号特征量提取的需求,研究一种基于三角Shepard的Hermite插值改进算法TSHI,并提出一种基于TSHI的LMD振动传感信号特征量提取方法.TSHI将二元Hermite插值函数和密切三角Shepard基函数相结合,构建复杂、散乱振动传感信号的包络曲线插值多项式,该算法在插值过程可根据插值点与所在三角形各顶点的时间距离调整局部插值曲线,使包络估计曲线更合理.基于TSHI的LMD方法将振动传感信号分解为若干个包含时频特征尺度的乘积函数分量PF分量,再将各主要PF分量的能量组合、
针对现有阵列式电流传感器测量偏心、倾斜导线时仍存在较大电流测量误差,设计了一种三轴隧道磁阻阵列电流传感器实现了导线偏心、倾斜时电流的准确测量,对单轴、双轴和三轴隧道磁阻阵列传感器的电流测量误差进行仿真比较,最大电流测量误差结果为25%、20.5%和1.39%,结果表明三轴隧道磁阻阵列电流传感器显著提高了导线偏心、倾斜时的电流测量精度,克服了导线偏心、倾斜对电流测量误差的影响,三轴隧道磁阻阵列电流传感器在电流测量领域中具有巨大优势.