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关键词： 负荷概率预测   门控循环单元   贝叶斯神经网络   条件变分自编码器  

摘要： 考虑到输入信息和预测模型的不确定性对负荷预测结果的影响,本文提出一种基于条件变分自编码器和贝叶斯神经网络的短期电力负荷概率预测方法.通过条件变分自编码器生成指定天气因素预测值和日历特征条件下实际天气因素可能的多个随机样本,以模拟天气预测信息的不确定性;构建GRU-S2S贝叶斯神经网络学习模型参数的分布特征,以反映预测模型的不确定性,并结合MC dropout技术获得多个可能的负荷预测值;遍历天气因素全部模拟样本,将预测模型输出的负荷预测值构成集合,并通过核密度估计获得预测时段内各时刻预测负荷服从的概率分布.实际算例结果表明,该方法在短期负荷概率预测中具有更高的分位数预测精度和更可靠稳定的区间预测结果.

关键词： 温度检测   分布式光纤测温   在线监测  

摘要： 光纤测温可根据测量测温光纤中不同波长长度光的强度变化,经过信号采集处理器分析计算出光纤敷设路径上的绝对温度值,由专用计算机软件进行温度解调和图形显示,可以同时检测数十千米的温度变化信息,实现连续性分布式温度测量。光纤测温设备结构简单,耐粉尘、耐高温、耐水、耐腐蚀、不受电磁波干扰,本质安全,可用于防爆区域,测量精度高,稳定性良好,使用寿命长,成本低。不仅能够准确测量LNG储罐、石油储罐等罐体温度,探测储罐的温度过低点,实现对LNG储罐的珍珠岩填充层沉降进行实时在线监测,还可以对粮食皮带输送机设备的温度进行连续测量。光纤测温检测精准,运行维护方便,可以在工业和农业上进行推广使用。

关键词： 光电子与激光技术   增益开关   中红外激光   脉冲光纤激光器   2.8μm激光器   全光纤化  

摘要： 波长为2.8μm的中红外脉冲激光器在科研及生物医疗领域具有重要应用.自主研制基于增益开关的976 nm高功率脉冲激光器,并以此为泵浦源,两端刻有光纤光栅的Er^(3+):ZBLAN(ZrF_(4)-BaF_(2)-LaF_(3)-AlF_(3)-NaF)光纤线型腔作为振荡器,通过级联增益开关的方式,实现了全光纤结构的2.8μm增益开关激光器.输出脉冲的重复频率为50 kHz,脉宽为1.27μs,最大输出功率为175.2 mW,相应的脉冲能量为3.54μJ.由于采用增益开关和光放大方案制备的976 nm泵浦源输出稳定性较高,与采用传统电调制泵浦源方案相比,利用本研究泵浦源方案实现的2.8μm增益开关激光器具有更高的输出脉冲稳定性.该工作从提升输出特性方面拓展了2.8μm全光纤增益开关激光器的研究,并为其他波段增益开关激光器在提高输出脉冲稳定性方面提供了有益借鉴方案.

关键词： 光纤光学   光子晶体光纤   零色散   高非线性   低损耗   有限元法  

摘要： 本文设计了一款微结构八边形光子晶体光纤(PCF),并基于有限元法研究了该结构光纤基模的色散特性、非线性特性及限制损耗特性。研究结果表明:通过适当调节该光纤的结构参数,在波长为1.55μm处,出现了一个零色散点,并且在该波长处,得到高非线性系数值94.97 W^(-1)·km^(-1)以及低限制损耗值3.065×10^(-6)dB/km。该设计为在1.55μm处得到零色散点、高非线性、低损耗的光子晶体光纤提供了理论指导,在色散控制、非线性光学等领域具有潜在的应用前景。

关键词： 抖动   静电   排线   张力   性能   控制   PID   PLC   MM440  

摘要： 本文通过调查光纤产线光纤抖动现象,分析引起光纤抖动的因素,探讨促进光纤稳定的技术条件,找出降低光纤抖动的方法,提出改善措施,最终实现光纤产线在高速运行状态下生产出品质优良的光纤产品。

关键词： 重金属离子   电化学检测   纸基微流控芯片   石墨烯   3D结构  

摘要： 随着工业生产的不断发展,环境中有毒污染物逐渐增多,其中重金属离子污染对人体造成不可逆损伤的危险也日益增长,所以对重金属离子进行准确快速检测变得尤为重要。基于电化学检测原理研制了常见痕量重金属离子的微流控检测装置。将纸基微流控芯片与电化学技术相结合,采用石墨烯作为三电极材料,利用3D布局以及叉指状结构增强检测效果。实验结果表明,该检测系统能够对铅离子、汞离子、镉离子、铜离子单一离子以及混合离子溶液进行定性定量检测,其中离子浓度在10~100μg/L内呈现良好的线性度。镉离子、铅离子、铜离子以及汞离子的检测限分为0.34、1.40、4.39和5.16μg/L,并可在约8min内完成全部检测。该检测系统具有低成本、快速、操作简单等优点。

关键词： 复杂电子装备   检测系统   深度学习   知识图谱  

摘要： 复杂电子装备具有结构组成复杂、总装工序多、精度要求高、机电液高度耦合、在线检测困难等问题,如果出现零部件装配错误将导致返工。为了实现装配过程质量在线检测,设计了基于机器学习的图像检测系统。首先,根据装备尺寸设计了可移动图像采集装置及相机布置方案,能够适用于不同尺寸装备的图像采集需求;然后,针对采集到的图像存在的畸变问题进行校正,并通过图像融合实现分段图像的拼接;最后,采用深度学习算法实现图像的识别,并采用知识图谱实现检测结果还原。还原结果表明,该系统能及时发现装配过程中的缺陷,对漏装、错装的识别准确率达到99.5%以上,满足复杂电子装备装配过程零件装配状态检测的需求。

关键词： 超声检测   仅线圈式EMAT   场路耦合分析   提离   纵波  

摘要： 针对传统永磁体式或脉冲电磁铁式电磁超声换能器(Electromagnetic Acoustic Transducer,EMAT)易吸附铁磁性颗粒导致换能效率下降甚至功能性损坏、难与铁磁性金属材料实现快速分离或移动、探头体积大、难以实现狭小区域等探头不可达区域的检测等难题,提出了一种仅线圈式电磁超声检测的技术实现与建模方法。建立了集仅线圈式EMAT的激励等效电路和检测过程的场路耦合分析有限元模型,分析了仅线圈式EMAT的纵波激励和接收机理,研究了提离对EMAT线圈的等效阻抗、放电电流的高频成分和类直流成分、检测回波的幅值和中心频率的影响。研制了仅线圈式EMAT检测电路,验证了提离的影响规律。研究结果表明:所研制的仅线圈式电磁超声检测系统可以在80 mm厚的铝合金试样中激励和接收纵波,且在0.1 mm提离时,一次底波的信噪比为28.10 dB。当提离由0.1 mm增加至1.0 mm时,二次底波的信噪比由22.21 dB减小至8.01 dB,其中心频率由1.35 MHz下降为1.27 MHz。

关键词： 巷道顶板   稳定性   顶板离层监测   光栅型离层仪  

摘要： 巷道的煤岩稳定性直接影响着矿井的安全,为了减少顶板事故的发生,针对顶板位移进行高效准确的监控必不可少。基于光纤光栅监测理论,在西掌煤矿11号煤层智能化工作面的顶板围岩开展监测工作,并且引入了高精度FBG光栅型离层仪技术。经过实践表明,光栅型顶板离层仪较传统监测方法有着更高效、更加准确的特性,对于保证巷道的稳固有着十分优良的实际效果和意义。

关键词： 道路工程   分布式光纤技术   路面振动阵列感知   阵列坐标映射   蒙特卡洛模拟  

摘要： 为准确获取光纤阵列监测下路面振动加速度的时空多维分布数据,需保证阵列单元坐标与光纤测点映射关系的准确性,以实现评价路面结构服役性能与提取车辆荷载信息的目的。典型正向推演方法存在映射可靠性难以提升的问题,研究通过实测振动数据特征评价阵列单元映射组合的响应相似性,以蒙特卡洛模拟得到极大似然估计的阵列单元映射组合,实现光纤阵列单元坐标的精确反演。实测验证结果表明,经本方法输出的振动数据在断面相位标准差满足振动特征计算窗长0.04 s约束,较传统方法提升显著。研究方法及结果为光纤阵列振动感知方法在路面性能评价和交通荷载信息监测中的推广提供基础。