基于EEMD与SVM的滚动轴承故障诊断分析

针对滚动轴承故障振动信号的非平稳与非线性的特点,提出一种基于集合经验模态分解(EEMD)指标能量的滚动轴承故障诊断分析方法.首先利用集合经验模态分解对滚动轴承故障振动信号进行降噪处理,提取故障振动信号能量特征,在此基础上构建相应的故障特征向量;然后通过SVM对滚动轴承故障进行分类,从而实现了对滚动轴承不同故障的有效诊断...     

基于数据重构与孤立森林法的大坝自动化监测数据异常检测方法

大坝安全自动化采集的监测数据不可避免地存在粗差、缺测等问题,针对异常数据量值、数量以及分布规律的不确定性,人工删除异常值存在工作量大、主观性强等不足,提出一种基于数据重构与孤立森林法的异常数据检测方法,该方法是一种无监督的学习方法,不需要根据特征标签进行样本学习,适用范围较广.首先对大坝自动化监测数据进行分解与重构,分...     

基于EEMD多尺度模糊熵与BP神经网络的滚动轴承故障表征诊断

针对滚动轴承故障振动时间序列非线性与非平稳性特征,提出一种基于多尺度模糊熵的滚动轴承故障诊断方法.首先通过集合经验模态分解对故障振动信号进行自适应分解;根据得到固有模态函数分量(IMF)求取相应的多尺度模糊熵;在此基础上以EEMD多尺度模糊熵作为故障特征输入到BP神经网络中进行学习和分类.实验结果表明该方法能够实现对轴...     

降雨异常值探测的改造箱形图法

经典箱形图运用到有偏降雨数据时,常常将超过触须区间的有偏数据错误地判断为异常值。利用偏态的抗差度量参数,对经典触须区间进行偏态改造,以满足有偏降雨数据异常值的探测需求。分析和比较了度量参数的3种改造形式:线性函数、二次函数、幂函数,结果显示幂函数形式的探测风险最小。将经典箱形图和改造箱形图运用于无异常值和有异常值数据中,改造箱形图的的探测风险小,且探测效果良好。     

基于EEMD的农机轴承故障诊断

针对经验模式分解(EMD)在非线性信号处理中存在的模态混叠问题,本研究采用了总体经验模式分解(EEMD)方法对农机中的轴承进行故障诊断。将农机轴承故障信号加入随机白噪声构成总体信号再进行EMD分解,然后对分解所得的固有模态函数(IMF)做包络谱分析,在包络谱中清晰地显示出了轴承故障特征。实验结果表明,避免了模态混叠现象的产生,是一种有效的农机轴承故障诊断方法。     

基于特征分量组合的多小水电地区日负荷预测

随着小水电大规模并网,其无序发电对电网造成的冲击越加不可忽视,提高小水电负荷预测的准确率对掌握小水电的发电情况及电网调度有着重要意义。将小水电预测日的负荷解耦为基值和标幺值两部分进行预测,并引入云模型方法对基值的偏差进行拟合。同时,针对标幺化后的负荷曲线,采用集成经验模态获取其特征分量,并通过对相似日和日前负荷曲线的特征向量进行交叉组合以快速获得预测日的标幺曲线。通过对湖南某富小水电地区进行实例分析,验证了本预测方法的有效性。     

水资源监测异常数据模态分解-支持向量机重构方法

完备真实的水资源监测数据是支撑数据分析与决策的基本前提。在梳理现阶段水资源监测异常数据的基础上,提出运用移动平均拟合初筛来直观辨识异常监测数据,进而选取集合模态分解对非可直观辨识异常监测数据进行挖掘的方法。将剔除异常监测值后的时序数据作为基于粒子群优化最小二乘支持向量机模型的模拟样本,并利用其恢复所剔除的异常监测数据。对水务公司日取水量监测数据的实证分析结果表明,通过移动平均拟合与模态分解可较大限度地保留含有异常数据的特征向量并实现数据的有效重构,相比传统的统计方法其具有更好的适用性;运用粒子群优化的最小二乘支持向量机可进一步提高对剔除异常值数据的拟合效果,且符合水资源监测数据的季节波动规律特征及对实际取用水状态的客观反映,据此可相对合理地达到恢复所剔除异常监测数据的目的。     

基于深度学习的双阶段大坝变形预测模型

为提高大坝位移预测的准确性,提出了一种新颖的基于深度学习的综合预测方法。首先引入了一种基于完全集成经验模态分解（Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN）和奇异谱分析（Singular Spectrum Analysis,SSA）的多级数据降噪技术。这能有效地消除监测数据中的噪声和异常值,提高数据质量,为后续预测提供更合理的大坝变形数据。随后构建基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）和门控循环单元（Gated Recurrent Unit,GRU）的深度学习模型。采用CNN从监测数据中提取丰富的特征,利用GRU来捕获和处理时间序列数据中的长期依赖关系。为了增强模型的表现,引入了自注意力机制,以帮助模型更好地处理和识别数据中的复杂模式。通过与其他预测方法的比较,实验结果表明,该方法在大坝位移预测的准确性和稳定性方面相较于其他方法有显著的提升,能够为大坝变形监控领域提供新方法。     

基于EMD的土壤有机质含量近红外光谱检测

以检测土壤有机质含量为例,探讨经验模态分解在土壤近红外光谱检测中的应用,提出了应用的原理和步骤.用处理后的光谱计算了土壤中的有机质含量,并与九点平滑和小波变换方法的处理结果进行了对比分析.结果表明:与传统的九点平滑处理结果相比,SNR从3 dB左右提高到10 dB左右,原始信号与消噪信号之间的标准差由2.972降到0.901;预测集的决定系数r2由0.9410提高到0.9803,预测均方根误差RMSEP由0.6702降为0.301 1.证明了经验模态分解方法在光谱处理过程中的可靠性,提高了土壤有机质含量近红外光谱的定量分析精度.     

基于模糊数据挖掘的灌区水资源配置研究

在分析灌区大数据资源构成的基础上,构建了面向水资源配置的数据挖掘算法;汇聚某行政区域水资源、经济、人口、行业用水等数据,运用模糊层次聚类分析方法,对行政区域内行业间的配水案例进行分类及特征分析;采用固定步长穷举法对灌区配水相关参数进行动态赋权;运用模糊距离匹配相似灌区,通过构造加权影响因子和采用指数平滑法,对基于实例推理的灌区进行需水量预测。将建立的方法应用于2018年浙江省11个市行政区行业间配水特征分析和中型灌区需水量预测,结果表明:浙江省不同区域行业间配水被划分为4类,呈现出不同行业间的配水特征,灌区需水量预测相对误差均不大于9.39%,说明该方法有效,可为制定合理的区域行业间配水方案、估算灌区需水量提供决策支持。     

基于绿色生产和资源协同的农业水土资源利用效率研究

从水土资源协同投入和“经济-社会-生态”效益产出的全局角度分析宏观区域的农业水土资源利用效率,对于农业生产可持续性具有重要价值。本文结合广义水资源概念及农业生产中的“多投入-多产出”特征,阐明了农业水土资源利用效率的内涵,利用数据包络分析法构建了超效率-基于松弛变量（Super-SBM）模型和超效率-考虑非期望产出-基于松弛变量（Super-Undesirable-SBM）模型用于测算生产配置效率概念的农业水土资源利用效率,并以山东省引黄灌溉区为例,测算了研究区51个县域的不考虑生态效益的农业水土资源利用效率（WLUE）、考虑生态效益的农业水土资源利用效率（WLUEE）、水资源利用效率损失（WUEL）和耕地资源利用效率损失（LUEL）。结果表明：所有县域中,只有东明县和桓台县WLUE和WLUEE均大于1,实现了DEA有效,河口区的WLUE最小,历城区的WLUEE最小。各县域分为绿色高效型、普通高效型、绿色低效型和普通低效型4种类型,且绿色高效型和普通高效型县域水资源利用水平更高,绿色低效型和普通低效型县域耕地利用水平更高。提出了不同类型县域农业水土资源利用效率的针对性改善措施,为农业水土资源利用效率研究提供新的视角,研究成果有利于促进研究区农业生产的可持续发展。     

基于“三条红线”的水资源管理模式研究

实行最严格的水资源管理制度是关系到国家可持续发展全局的重大战略问题,也是我国当前经济社会发展的一项紧迫任务。在总结国内外常见的几种主要水资源管理模式的种类和研究侧重点的基础上,探讨了我国水资源管理模式的创新与发展思路,分析了基于“三条红线”的水资源管理模式的内涵和总体框架,提出水资源管理工作的需求,为我国水资源管理模式的变革和发展提供技术支撑。     

基于土壤水资源利用的农业水资源承载力研究

水资源承载力研究是保证水资源可持续利用、寻求区域可持续发展的重要依据。在分析土壤水资源特点基础上,阐明了基于土壤水资源利用的农业水资源承载力内涵,综合考虑了农业经济产值、粮食总产量、农业生态用水量和农业用水比例等4项目标,建立农业水资源承载力多目标决策模型。以保定市为例,提出不同规划年、不同水文年及土壤水资源利用技术发展的农业水资源承载力方案,充分利用土壤水资源,保证农业水资源可持续发展。     

基于Google Maps API的远程水质监测系统设计与实现

随着水资源日益缺乏,再生水逐渐成为农业灌溉用水的一个重要水资源,而再生水指标监测是其安全利用的关键环节.为长期持续监测再生水灌溉对地下水与地表水的影响,设计开发了一种基于Google Maps API的远程水质监测系统,该系统利用了Google Maps提供的应用程序开发接口和ASP.NET技术,以B/S模式实现了水质监测点漫游、监测数据实时获取、历史监测数据查询、监测信息管理和维护等功能.     

基于体系结构的水资源管理系统

介绍了体系结构的概念、研究方向、发展趋势以及组件化等内容，从软件工程学的角度，结合水资源管理系统本身的特点，提出了基于体系结构的水资源管理系统开发过程,使得该范型的开发，在体系结构指导之下，是以组件库为设计软件的开始而不是从头开始。同时介绍了领域工程以及它在水资源管理系统中的应用，提出了基于水资源管理系统的体系结构工程流程，为水资源管理系统应用开发提供了一个新的思路。     

泰山区地下水资源评价数据库系统

针对水资源评价工作中存在的数据量大,检索、分析复杂等问题,通过数据分析,找出这些数据存在的内部规律,保证数据的完整性和低冗余率,设计合理的数据结构,建立数据库,存储这些数据;根据用户的需求,结合数据库结构特征,进行功能分析,采用Windows平台上流行的FoxPro数据库管理系统所提供的面向对象的程序设计方法,设计各个功能模块,建立应用程序,让计算机代替人来完成数据的检索、分析等工作。实际运行表明,本系统具有人─机界面友好,操作简单,运行可靠、容错性好等特点。