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关键词： 遗传算法   多目标优化   无线传感器   网络布局  

摘要： 遗传算法是一种启发式搜索算法,可模拟自然选择和遗传机制解决优化问题,适用于处理这些包含多个相互冲突目标的复杂问题。文章以无线传感器网络布局问题为例,构建多目标数学模型表示无线传感器网络布局的多目标优化问题,描述遗传算法在此问题中的优化路径。研究结果表明,优化后的网络布局效果更佳,证明了遗传算法在解决无线传感器网络布局问题中的有效性。

关键词： 水凝胶   智能结构   多场耦合   计算力学   多尺度  

摘要： 作为一种具有多场耦合特性的智能柔体材料,水凝胶的制备技术、性能表征与结构应用得到迅速发展。本文在分析水凝胶本构理论和结构设计的基础上,提出了水凝胶多场耦合计算力学的基本方法和范式,包括微观粗粒化分子动力学模拟和宏观耦合有限元方法等,计算了化学-力学耦合作用下水凝胶材料与结构的变形和应力,给出了多个数值算例与结果比较。研究指出多场耦合计算力学将成为水凝胶材料和结构分析的主要手段,并推动水凝胶等这类智柔材料的性能设计与工程应用。

关键词： 声学特征   自编码器   故障检测  

摘要： 为解决工业中检测机械故障只有少量或没有故障数据时,检测难度大,精确度不高的问题,提出一种基于融合声学特征和自编码器的机械设备故障检测方法。首先将自编码器的潜在特征表示设置为8个,优化网络结构。然后使用MSE作为其重构误差函数。最后分别把MFCC和MAF作为输入特征向量。结果表明,论文提出的方法与BS相比,在减少训练次数的同时,平均AUC和平均pAUC均有所提升,能够较好地完成故障检测任务。

关键词： 光纤通信传输技术   现代通信工程   光放大器   发光二极管(LED)发射器  

摘要： 为全面优化现代通信工程传输质量水平,共建稳定、科学及合理的信息传输通道,根据现代通信工程规范管理部署要求,全面分析光纤通信传输技术,有效发挥光纤接入、光交换以及长波单模光纤等技术的应用优势,配合发光二极管(Light Emitting Diode,LED)发射器建立更加可控的信息传输模式,利用加装光放大器的方式优化光纤通信过程的稳定性。通过完善光纤通信传输技术的应用结构,促进现代通信工程的可持续发展。因此,研究现代光纤通信技术在广播电视网络传输中的应用具有重要的实践意义。

关键词： 弱反射   光纤光栅   倾斜监测   健康监测   光纤复合架空地线  

摘要： 恶劣环境下的OPGW输电杆塔倾斜监测有着重要的工程意义。基于超弱反射率的光纤光栅,结合波分/空分复用提出一种酒杯型杆塔倾斜传感阵列监测技术。首先,从理论入手推导了光栅波长、应变和杆塔倾角的数学联系;然后,基于COMSOL有限元仿真分析了风振作用及舞动不均匀张力情况下杆塔的应力变化;最后,利用对比实验标定了倾角传感器基本参数,将其应用在内蒙古东部某220 kV线路酒杯型上输电杆塔上进行倾斜监测,得到初步倾斜监测结果。实际监测结果表明,所提出方法能够有效监测杆塔倾斜,弱反射光栅的应变灵敏度系数约为1.2 pm/με,倾角传感器的灵敏度系数值为0.051 8 nm/°,并成功得到一般情况下杆塔倾角约为2.64°的监测结果。该方法为OPGW输电线路的多参数健康监测提供了技术参考,具有较强的工程应用前景。

关键词： 异质性   纵向非结构化   自动编码器   聚类  

摘要： 医学领域中,患有相同疾病的患者之间也存在差异性,看似简单的疾病也可能表现出不同程度的复杂性,这给患者的识别、治疗和预后都带来巨大挑战.本文使用以纵向非结构化时序存储的电子病历来解决患者异质性,通过抓住就诊时间间隔不规律的特点增强对于隐藏信息的获取,经过前向和后向的双向学习捕捉当前就诊记录与过去和未来信息的联系,加深对于原序列特征提取的层次,使模型做出更为精准的决策.本文提出的BT-DST模型使用time-aware LSTM单元构造双向自动编码器学习患者强大的单一表示,然后将其用于患者聚类,通过统计分析得到患者针对当前疾病的亚型分型,可针对不同群体采用不同类型的治疗干预,为不同类患者提供针对其健康状况的精准医疗.

关键词： 主动加热   分布式测温   光纤   含水率   堤防渗漏  

摘要： 长距离堤防渠道工程运行期间易发生渗漏现象,如何实现快速、高效、大范围渗漏监测是保障堤渠工程运行安全的技术难点。基于土体热传导原理,提出了反映光缆温升值ΔT与加热时间t关系的温度临界特征值f。开展基于加热型分布式光纤技术监测不同含水率砂土与黏土的加热升温试验,研究了不同含水率工况下分布式传感光纤在砂土和黏土中温升值与加热时间的关系,同时利用非线性曲线拟合,计算了不同含水率工况下砂土和黏土对应的f值。结果表明,土体温升值和f值均随含水率增加而减小,且与含水率变化趋势的相关性较强,能够借助拟合f值监测并反演不同土质的含水率值,用以实现堤防渠道工程的渗漏险情预警。

关键词： 分布式光纤传感   扰动定位   相关性   瑞利散射   光时域反射  

摘要： 针对瑞利散射信号的随机性以及光纤衰减导致分布式光纤传感系统扰动定位困难、事件误报率高的问题,根据瑞利散射曲线的时域相关性,提出了基于滑动窗的相关系数的扰动事件校验与定位算法。该算法根据在发生扰动事件时相邻周期的光时域反射曲线、扰动点及后续位置相关性骤降的特征,在相邻两周期的光时域反射曲线末端设置数据窗并计算相关系数,设定相关系数的阈值校验有无扰动事件发生。若判别存在扰动事件,则向前滑动数据窗并计算相关系数,然后与定位阈值对比从而定位事件。文中搭建了分布式光纤振动传感系统,在25 km长的光纤范围内实现了±3 m的定位误差、±5 m的空间分辨率,系统响应时间仅为0.15 s。

关键词： 环形   分簇   无线传感器   密钥管理  

摘要： 针对分簇无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)能量不均衡、连通率低和效率低等问题,提出一种方形环状密钥管理方案,详细描述了密钥管理全过程,包括:初始化、簇节点身份信息(identity document,ID)、簇间密钥管理、簇内密钥管理、节点通信、密钥更新和节点加入与退出等。其中,簇间密钥管理使用改进椭圆曲线迪菲-赫尔曼密钥交换(elliptic curve Diffie-Hellman key exchange,ECDH)的密钥协商方案,簇内密钥管理使用基于中国剩余定理的密钥分配方案。形式化安全分析证明方案的正确性和安全性,对多种已知攻击的非形式化分析证明方案可抵抗各种安全攻击;能耗分析表明方案具有较低的存储、计算和通信开销。因此,该方案在兼顾安全性的同时能有效降低能耗,适用于资源受限的WSN。

关键词： 光纤激光器   非线性效应   功率提升   掺镱光纤  

摘要： 高功率掺镱光纤激光器在精密加工、国防、科研等领域有重要的应用价值,然而随着功率的提升,光纤内部的非线性效应开始凸显。在此,详细分析了受激布里渊散射(SBS)、受激拉曼散射(SRS)、非线性折射率、横模不稳定(TMI)等非线性效应的产生过程,并提出抑制方法。另外,从光纤振荡器和主振荡功率放大器两个角度,简述了近几年学者们在抑制非线性效应基础上不断提升掺镱光纤激光器输出功率的研究进展。目前,全光纤结构的掺镱振荡器输出功率达到8kW;单纤主振荡功率放大器激光系统输出功率已突破20kW。