基于OFDR技术的土体含水率模型研究

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作者 高磊 袁泽 +1 位作者 王勤 高明军 《工程地质学报》 北大核心 2025年第1期96-105,共10页

土体含水率是影响土体工程性质的重要因素,因此对土体含水率进行测定具有重要的工程意义。本文采用主动加热光纤法,通过光频域反射(OFDR)技术进行土体含水率测定试验,以最大升温值法(ΔT_(max))标定土体含水率,得到土体含水率与光纤温... 土体含水率是影响土体工程性质的重要因素,因此对土体含水率进行测定具有重要的工程意义。本文采用主动加热光纤法,通过光频域反射(OFDR)技术进行土体含水率测定试验,以最大升温值法(ΔT_(max))标定土体含水率,得到土体含水率与光纤温度特征值之间的函数模型,并基于试验结果建立了土体光纤温度特征值随土体含水率、电加热功率和加热时间变化的BP神经网络预测模型。研究结果表明:基于试验结果得到的4个含水率函数模型,在电加热功率越大且加热时间越长条件下,函数模型拟合效果较好;借助含水率函数模型,可通过土体光纤温度特征值得到土体含水率预测值,但是函数模型预测精度有限;而本文建立的土体含水率神经网络预测模型具有较高的预测精度,对土体含水率预测的平均相对误差仅为0.18%。结果表明,土体含水率神经网络预测模型相对于土体含水率函数模型精度更高且稳定性更好。 展开更多

关键词 土体含水率 OFDR 函数模型 神经网络

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基于旗鱼算法优化BP神经网络的水-能源-粮食耦合系统安全特征测度分析

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作者 刘东 刘海岳 +2 位作者 张祥敏 张亮亮 齐晓晨 《农业工程学报》 北大核心 2025年第11期229-242,共14页

针对区域水-能源-粮食耦合系统安全状况难以精准量化问题,该研究构建一种基于旗鱼优化算法改进的BP神经网络模型(sailfish optimization algorithm-back propagation neural network,SFO-BPNN),并将其应用于哈尔滨市2000—2022年WEF耦... 针对区域水-能源-粮食耦合系统安全状况难以精准量化问题,该研究构建一种基于旗鱼优化算法改进的BP神经网络模型(sailfish optimization algorithm-back propagation neural network,SFO-BPNN),并将其应用于哈尔滨市2000—2022年WEF耦合系统安全特征测度分析中。采用基于主成分分析法-R聚类分析法-皮尔逊相关系数法-变异系数法的优选方法构建WEF耦合系统安全评价指标体系。深入分析耦合系统安全时间演变特征与关键驱动因子。结果表明:哈尔滨市WEF耦合系统安全指数在研究时段内呈现先波动变化,后大幅提升,最后趋于稳定的趋势。降水量、顷均机电井数目、人均粮食产量和农机总动力等为关键驱动因子。构建的SFO-BPNN模型与传统BP神经网络模型和基于遗传算法优化的BP神经网络模型相比,平均绝对误差分别降低16.94%和3.36%、均方误差分别降低26.40%和16.93%、平均绝对百分比误差分别降低22.89%和2.66%、单次运行时间分别降低31.6%和30.5%、决定系数分别升高0.98%和0.15%,说明SFO-BPNN模型无论从精度还是效率方面都更具优势。研究结果可为水-能源-粮食耦合系统安全特征测度分析提供新模型,同时可为有效防控和降低区域安全风险提供参考。 展开更多

关键词 水-能源-粮食耦合系统 安全特征 旗鱼优化算法 BP神经网络

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不同酿酒高粱品种性质与水化动力学的相关性

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作者 王红梅 李哲 +7 位作者 李令 李姝 贾俊杰 汪茜 胡永芯 王松涛 沈才洪 钟小忠 《食品科学》 北大核心 2025年第5期57-64,共8页

为探究酿酒高粱内在性质对水化过程的影响,以实现对不同品种高粱泡粮过程水分的预测,本实验对23个不同品种酿酒高粱的理化性质进行测定,并分析其在40℃恒温浸泡下的水化动力学过程。对高粱的水化动力学特性(初始吸水速率和平衡水分含量... 为探究酿酒高粱内在性质对水化过程的影响,以实现对不同品种高粱泡粮过程水分的预测,本实验对23个不同品种酿酒高粱的理化性质进行测定,并分析其在40℃恒温浸泡下的水化动力学过程。对高粱的水化动力学特性(初始吸水速率和平衡水分含量)与高粱的理化性质(种皮厚度、硬度、比表面积、蛋白质、脂肪、单宁、淀粉、直链淀粉和支链淀粉)进行相关性分析,发现高粱的水化动力学性质与比表面积、硬度、脂肪、单宁、直链淀粉和支链淀粉相关。建立输入层为籽粒硬度、比表面积、脂肪、单宁、直链淀粉、初始水分含量、浸泡时间,隐含节点数为10,输出层为高粱浸泡过程水分含量的反向传播(back propagation,BP)神经网络模型。采用Levenberg-Marquardt算法为训练函数,选择tansig-purelin为网络传递函数,经过有限次训练得到的BP神经网络模型其水分预测值与实验值之间的相关系数为0.99,均方误差为0.02。本研究建立的BP神经网络模型可预测不同品种酿酒高粱在泡粮过程中的水分含量,可为泡粮工艺的进一步开发和精细控制提供理论依据和技术支持。 展开更多

关键词 酿酒高粱 理化性质 水化动力学 反向传播神经网络 含水量预测

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基于幅度和相位融合的微波两相流测量系统设计 被引量：1

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作者 李利品 代雷 +2 位作者 黄燕群 卢宇 颜曌恩 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第5期79-84,共6页

针对油井开采过程中需要对各相含量进行精确预测以调整开采策略的实际问题,设计了一种基于微波法的油水两相流检测系统。该系统利用微波在不同介质中透射能力的差异,构建了一套包含微波信号源、功率放大器、功率分配器、检波器和STM32F1... 针对油井开采过程中需要对各相含量进行精确预测以调整开采策略的实际问题,设计了一种基于微波法的油水两相流检测系统。该系统利用微波在不同介质中透射能力的差异,构建了一套包含微波信号源、功率放大器、功率分配器、检波器和STM32F103ZET6核心板的硬件电路系统,通过编写AD采集和串口通信的软件代码,来接收检波器端幅度和相位数据。在数据处理方面,分别对幅度数据、相位数据和幅度-相位融合数据采用BP神经网络的方法预测含水率。实验表明:在使用融合数据时,预测准确度可以提高至96.33%,取得了较理想的效果。 展开更多

关键词 幅度和相位融合 微波法 两相流 含水率 BP神经网络 AD采集

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基于改进PCA-BP神经网络模型的海宁市需水预测 被引量：3

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作者 杨登元 鞠茂森 唐德善 《水电能源科学》 北大核心 2024年第5期68-71,79,共5页

需水预测是地区水资源规划中的重要部分,对于实现水资源合理有序开发,保障社会经济的可持续发展有重要的指导意义。采用改进PCA-BP神经网络模型对影响需水量的9个影响因子进行降维处理,并分别以海宁市2001~2014、2015~2020年数据作为训... 需水预测是地区水资源规划中的重要部分,对于实现水资源合理有序开发,保障社会经济的可持续发展有重要的指导意义。采用改进PCA-BP神经网络模型对影响需水量的9个影响因子进行降维处理,并分别以海宁市2001~2014、2015~2020年数据作为训练样本和检验样本完成模型训练,其中,综合灰色预测模型GM(1,1)对降维后的影响因子独立预测,从而预测海宁市规划年需水量,并与传统定额法的需水预测结果进行对比分析。结果表明,人口、GDP、居民生活用水量、城镇公共用水量为影响海宁市需水量的主要因子;通过构建改进PCA-BP神经网络模型得到的2025、2030、2035年需水结果,比传统定额法更为真实、合理,进一步证实了预测模型的合理性,可为海宁市未来水资源规划提供指导。 展开更多

关键词 需水预测 主成分分析法 改进PCA-BP神经网络 灰色预测模型

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基于LSTNet的果园土壤含水量预测模型研究 被引量：1

6

作者 彭东 周建平 +3 位作者 许燕 彭炫 吴昊臻 秦春雨 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第9期59-62,共4页

为了有效利用核桃园各传感器数据,预测核桃园土壤含水量来指导灌溉,建立了基于LSTNet的果园土壤含水量预测模型。首先,确定LSTNet预测模型输入参数;其次,对LSTNet预测模型进行多特征和单一特征输入对比分析;最后,将LSTNet预测模与LSTM... 为了有效利用核桃园各传感器数据,预测核桃园土壤含水量来指导灌溉,建立了基于LSTNet的果园土壤含水量预测模型。首先,确定LSTNet预测模型输入参数;其次,对LSTNet预测模型进行多特征和单一特征输入对比分析;最后,将LSTNet预测模与LSTM预测模型和卷积神经网络(CNN)预测模型进行预测精度比较分析。研究结果表明:LSTNet预测模型相较于其他二种预测模型在果园土壤含水量预测上有更高的预测精度。 展开更多

关键词 核桃园 土壤 预测 神经网络 含水量

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基于神经网络的烟叶复烤回潮过程预测控制模型构建

7

作者 皋元崚 王征 +2 位作者 李毅 赵婷 张一圳 《现代农业科技》 2024年第8期170-174,共5页

针对烟叶复烤回潮过程系统复杂、参数耦合干扰、时间滞后等问题,以两段式烟叶复烤回潮工艺为研究对象,依据生产中工艺参数实时数据,构建了基于支持向量机(SVM)神经网络的烟叶复烤回潮过程预测控制模型。该模型通过训练学习,可以准确描... 针对烟叶复烤回潮过程系统复杂、参数耦合干扰、时间滞后等问题,以两段式烟叶复烤回潮工艺为研究对象,依据生产中工艺参数实时数据,构建了基于支持向量机(SVM)神经网络的烟叶复烤回潮过程预测控制模型。该模型通过训练学习,可以准确描述出口含水率与其他工艺参数之间的内在关系,有效预测二次润叶出口含水率,最大绝对误差不超过0.45%,为烟叶复烤回潮工艺提供了可行的预测控制方案,有利于出口含水率的有效调控,对烟丝生产加工具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 烟叶回潮 含水率 加水量 神经网络 控制模型

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虚拟水理论及其在粮食安全中的应用 被引量：21

8

作者 鲁仕宝 黄强 +1 位作者 马凯 张永永 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期59-64,共6页

中国的水资源短缺直接影响到粮食生产,进而影响粮食安全。运用虚拟水理论,通过虚拟水战略,使缺水的国家和地区以贸易的方式获得本地区所需要的水资源,促进商品生产和服务,进而稳定本地区经济可持续发展。该文着重介绍了农作物和畜牧产... 中国的水资源短缺直接影响到粮食生产,进而影响粮食安全。运用虚拟水理论,通过虚拟水战略,使缺水的国家和地区以贸易的方式获得本地区所需要的水资源,促进商品生产和服务,进而稳定本地区经济可持续发展。该文着重介绍了农作物和畜牧产品的虚拟水计算方法,并结合中部四省区在农业生产中的实例,指出虚拟水战略作为解决水资源短缺的一种备选方案,通过虚拟水贸易使虚拟水在全球范围进行配置。作为一种调节手段,可增加水资源紧缺地区的水资源供应,从而维护区域或国家的水资源安全和粮食安全。对实现水资源的优化配置和粮食安全生产有着重要的理论和现实意义。 展开更多

关键词 神经网络 敏感性分析 食品生产 虚拟水 虚拟水贸易 水资源短缺 粮食安全

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土壤水分预测神经网络模型和时间序列模型比较研究 被引量：28

9

作者 刘洪斌 武伟 +1 位作者 魏朝富 谢德体 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期33-36,共4页

土壤水分运动是一个复杂的时间序列系统 ,其变化与区域气候条件和生态环境密切相关 ,具有明显的随机性波动。建立土壤水分动态变化模型可以使田间土壤水分的适时适量调节方便可行 ,有利于农田水利工程的规划和管理。该文利用人工神经网... 土壤水分运动是一个复杂的时间序列系统 ,其变化与区域气候条件和生态环境密切相关 ,具有明显的随机性波动。建立土壤水分动态变化模型可以使田间土壤水分的适时适量调节方便可行 ,有利于农田水利工程的规划和管理。该文利用人工神经网络方法和时间序列自回归 (AR)模型进行了土壤水分预测建模研究 ,试验结果表明 :在数据量较少的情况下 ,AR模型具有较好的预测效果 ;在数据量较多的情况下 ,神经网络模型能够获得较好的预测效果。 展开更多

关键词 土壤水分 神经网络 AR模型 预测

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GRNN模型在煤与瓦斯突出及瓦斯含量预测中的应用 被引量：22

10

作者 付小平 薛新华 李洪涛 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期24-28,共5页

煤与瓦斯突出的作用机理非常复杂,是诸多因素如地应力、煤层瓦斯、煤体物理力学性质等共同作用的结果。在分析广义回归神经网络(GRNN)的基本原理和算法的基础上,建立煤与瓦斯突出等级以及基于构造复杂程度定量评价的瓦斯含量GRNN模型。... 煤与瓦斯突出的作用机理非常复杂,是诸多因素如地应力、煤层瓦斯、煤体物理力学性质等共同作用的结果。在分析广义回归神经网络(GRNN)的基本原理和算法的基础上,建立煤与瓦斯突出等级以及基于构造复杂程度定量评价的瓦斯含量GRNN模型。然后用收集到的工程实例样本训练和检验该模型。结果表明,GRNN模型具有很好的预测能力和泛化能力,能较好揭示瓦斯含量和诸影响因素间的关系,可用于煤与瓦斯突出判别以及瓦斯含量预测。同时可以看出,光滑因子的合理选取对于提高GRNN模型的预测精度非常重要,因此,在以后的实际应用中需要不断尝试,找出最合理的光滑因子。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 构造复杂程度 瓦斯含量 预测 广义回归神经网络(GRNN)

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保护性耕作下土壤水分变化特征模拟研究 被引量：9

11

作者 王钧 李广 +2 位作者 聂志刚 刘强 闫丽娟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期263-274,共12页

为了对陇中黄土高原沟壑区不同保护性耕作措施下的土壤含水率进行差异性分析,利用长期定位试验,设置春小麦/豌豆、豌豆/春小麦轮作序列下传统耕作、免耕、传统耕作秸秆覆盖和免耕覆盖4种耕作措施,以当地月平均气温、月降水量、月平均辐... 为了对陇中黄土高原沟壑区不同保护性耕作措施下的土壤含水率进行差异性分析,利用长期定位试验,设置春小麦/豌豆、豌豆/春小麦轮作序列下传统耕作、免耕、传统耕作秸秆覆盖和免耕覆盖4种耕作措施,以当地月平均气温、月降水量、月平均辐射量、月平均蒸发量、月作物耗水量作为输入,以0~200 cm土层土壤含水率作为输出,建立基于长短期记忆(Long short-term memory,LSTM)神经网络的土壤含水率预测模型,并对模型的有效性进行评估,然后利用该模型模拟4种耕作措施下0~200 cm土层土壤含水率的动态变化过程。结果表明,基于LSTM神经网络建立的土壤含水率模型对陇中黄土高原沟壑区保护性耕作下土壤含水率预测具有较好的适用性,其模拟值与实测值的平均均方根误差为2.29%、平均相对误差为6.79%、平均决定系数为0.82。豌豆/春小麦轮作序列中4种耕作措施下的土壤含水率比春小麦/豌豆轮作序列的土壤含水率增加1.49%、1.61%、1.69%和1.76%,4种耕作措施下0~200 cm土层的土壤含水率由大到小依次为:免耕覆盖、免耕、传统耕作秸秆覆盖、传统耕作,免耕覆盖下的土壤含水率分别比免耕、传统耕作秸秆覆盖和传统耕作增加1.27%、1.75%和2.81%。免耕覆盖对0~30 cm土层土壤含水率的影响最为显著,其土壤含水率分别比免耕、传统耕作秸秆覆盖和传统耕作平均增加1.60%、2.63%和4.18%。4种耕作措施下的土壤含水率随季节发生变化,免耕覆盖下的土壤含水率整体高于其他3种耕作措施,且在作物生长前期的蓄水保墒效果更加显著。研究区豌豆/春小麦轮作序列中4种耕作措施的土壤含水率相对较高,而不同耕作措施下免耕覆盖更有利于提高该地区农田土壤水分,为陇中黄土高原沟壑区最适宜的耕作方式。 展开更多

关键词 保护性耕作 轮作 土壤含水率 LSTM神经网络

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基于高光谱成像及神经网络技术检测玉米含水率 被引量：22

12

作者 李江波 苏忆楠 饶秀勤 《包装与食品机械》 CAS 2010年第6期1-4,共4页

基于高光谱成像及人工神经网络技术对玉米含水率进行了检测。检测波长为450～900nm,由玉米粒反射光谱图像获取反映其含水率的光谱特征波长。利用人工神经网络建立了玉米粒含水率的预测模型,模型相关系数达到0.98。对含水率预测结果的误... 基于高光谱成像及人工神经网络技术对玉米含水率进行了检测。检测波长为450～900nm,由玉米粒反射光谱图像获取反映其含水率的光谱特征波长。利用人工神经网络建立了玉米粒含水率的预测模型,模型相关系数达到0.98。对含水率预测结果的误差最大绝对值为2.1182,最小绝对值为0.0024。相对误差绝对值的平均值为0.3090,结果表明利用高光谱图像技术对玉米含水率进行无损检测是可行的。 展开更多

关键词 玉米 高光谱图像 含水率 神经网络

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基于BP神经网络的大米含水量近红外检测方法 被引量：23

13

作者 孙永海 万鹏 于春生 《中国粮油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期193-197,共5页

以大米含水量的国标检测方法为基础,采用近红外检测仪对大米的含水量进行检测,获取近红外光在各个波长处的反射光检测值,并对反射光检测值与大米含水量之间的相关性进行分析。将相关性较高的近红外反射光检测值作为输入值,采用BP神经网... 以大米含水量的国标检测方法为基础,采用近红外检测仪对大米的含水量进行检测,获取近红外光在各个波长处的反射光检测值,并对反射光检测值与大米含水量之间的相关性进行分析。将相关性较高的近红外反射光检测值作为输入值,采用BP神经网络对大米的含水量进行检测,并与近红外检测仪的回归方程的检测结果进行对比。试验结果表明,采用近红外反射光检测值输入BP神经网络检测大米含水量的方法准确率可达到96.67%;而采用近红外检测仪的回归方程进行检测的准确率为90.00%。 展开更多

关键词 食品科学技术基础学科 近红外检测 BP神经网络 含水量 大米

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基于BP神经网络的土壤水热动态预测模型研究 被引量：11

14

作者 王宏宇 马娟娟 +3 位作者 孙西欢 郭向红 雷涛 冯玚 《节水灌溉》 北大核心 2017年第7期11-15,27,共6页

以土壤施氮量、灌水量、土壤各层初始温度、各层初始含水率以及时间作为神经网络的输入因子,以土壤温度、含水率作为输出因子,基于BP神经网络,建立了拓扑结构为17-21-14的BP-W-T预测模型,利用Matlab软件对BP神经网络进行训练,并结合实... 以土壤施氮量、灌水量、土壤各层初始温度、各层初始含水率以及时间作为神经网络的输入因子,以土壤温度、含水率作为输出因子,基于BP神经网络,建立了拓扑结构为17-21-14的BP-W-T预测模型,利用Matlab软件对BP神经网络进行训练,并结合实测值对温度分布和含水率分布进行检验。结果表明:土壤温度预测模型模拟值与实测值的平均相对误差、相关系数和决定系数分别为2.28%~3.36%、0.954~0.972和0.910 2~0.944 7;含水率预测模型模拟值与实测值的平均相对误差、相关系数和决定系数分别为1.87%~3.09%、0.974 3~0.992 6和0.949 3~0.985 2;该预测模型具有较高的预测精度和良好的稳定性,可以较好地描述温度梯度下土壤水热动态变化情况,为预测土壤温度与含水率提供了一条新的途径。 展开更多

关键词 温度 含水率 BP神经网络 水热动态

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基于高光谱特征与人工神经网络模型对土壤含水量估算 被引量：16

15

作者 刁万英 刘刚 胡克林 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期841-846,共6页

土壤含水量(θ)是影响作物生长和作物产量的主要因素之一。旨在评估基于光谱特征参数的各种回归模型估算土壤含水量的精度,并比较人工神经网络(BP-ANN)和光谱特征参数模型的性能。2014年在室内获取砂土和壤土的土壤含水量和光谱反射率... 土壤含水量(θ)是影响作物生长和作物产量的主要因素之一。旨在评估基于光谱特征参数的各种回归模型估算土壤含水量的精度,并比较人工神经网络(BP-ANN)和光谱特征参数模型的性能。2014年在室内获取砂土和壤土的土壤含水量和光谱反射率数据。结果表明:(1)当砂土容重为1.40 g·cm^(-3)时,900~970 nm最大反射率和900~970 nm反射率总和估算口达到极显著水平(R^2超过0.90);容重为1.50 g·cm^(-3)时,用蓝边最大反射率和900~970 nm反射率总和估算θ相关性最好(超过0.70);容重为1.60 g·cm^(-3)时,780~970 nm反射率总和与560~760 nm归一化吸收深度的R^2均超过0.90,达到极显著水平;容重为1.70 g·cm^(-3)时,900~970 nm最大反射率和900~970 nm反射率总和的R^2为0.88,呈极显著水平。(2)当土壤类型为壤土时,用900~970 nm最大反射率和900~970 nm反射率总和估算θ相关性最好。(3)蓝边反射率总和(R^2=0.26和RMSE=0.09 m^3·m^(-3))和780~970 nm吸收深度(R^2=0.32和RMSE=0.10m^3·m^(-3))估算砂土的含水量相关性最好。在估算壤土的含水量时,900~970 nm最大反射率(R^2=0.92和RMSE=0.05 m^3·m^(-3))与900~970 nm反射率总和估算模型的精度最高(R^2=0.92和RMSE=0.04 m^3·m^(-3))。(4)用人工神经网络模型能够更好地估算两种土壤的含水量(R^2=0.87和RMSE=0.05m^3·m^(-3))。因此,人工神经网络模型对θ估算具有巨大的潜力。 展开更多

关键词 土壤含水量 光谱特征参数 人工神经网络

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人工神经网络预测高含CO_2天然气的含水量 被引量：7

16

作者 侯大力 孙雷 +2 位作者 潘毅 秦山玉 董卫军 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期121-125,共5页

提出了一种基于人工神经网络模型预测高含CO_2天然气的含水量的新方法。网络输入变量CO_2摩尔分数、温度、压力,网络的输出为高含CO_2天然气的含水量。该人工神经网络模型能够估算温度在20.0～200.0℃,压力在0.1～70.0 MPa,CO_2摩尔分... 提出了一种基于人工神经网络模型预测高含CO_2天然气的含水量的新方法。网络输入变量CO_2摩尔分数、温度、压力,网络的输出为高含CO_2天然气的含水量。该人工神经网络模型能够估算温度在20.0～200.0℃,压力在0.1～70.0 MPa,CO_2摩尔分数高达70%天然气中水蒸汽的含量。对比文中建立的人工神经网络模型和目前常用的3种预测高含CO_2天然气的含水量的经验模型,结果表明,人工神经网络的平均相对误差值最小,为1.275%,3种经验模型在CO_2含量较高时,预测精度较低。这就表明,人工神经网络模型在预测高含CO_2天然气含水量时,比3种常用的经验模型更具有优势。 展开更多

关键词 神经网络 高含CO_2 天然气 含水量

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基于模式分类的油水混合物含水率测量方法 被引量：6

17

作者 任磊 陈祥光 +1 位作者 刘春涛 裴旭东 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期970-976,共7页

为了提高原油脱水过程中含水率测量的精度和量程,提出了油水混合物多模态的电特性计算方法。通过分析油水混合物的不同存在模式,采用有限元法计算不同模态油水混合物的介电常数、电导率与原油含水率之间的关系,并通过自组织人工神经网... 为了提高原油脱水过程中含水率测量的精度和量程,提出了油水混合物多模态的电特性计算方法。通过分析油水混合物的不同存在模式,采用有限元法计算不同模态油水混合物的介电常数、电导率与原油含水率之间的关系,并通过自组织人工神经网络实现了油水混合物的模式分类。实验结果表明,通过计算介电常数和电导率可以识别油水混合物的不同模态,及时修正含水分析仪的设置参数,有效地提高了原油含水率在线测量的精确度。 展开更多

关键词 介电常数 电导率 人工神经网络 原油含水率

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基于图像处理的烘烤过程中烟叶含水量检测 被引量：27

18

作者 段史江 宋朝鹏 +3 位作者 马力 史龙飞 王文超 宫长荣 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2012年第5期74-80,共7页

【目的】量化烘烤过程中烟叶形态变化的数值特征指标,实现烘烤过程烟叶水分含量的无损检测。【方法】以密集烤房中不同烘烤阶段的烟叶为研究对象,先利用图像处理技术提取鲜烟叶及烘烤过程中烟叶图像的颜色特征(红分量(R)、绿分量(G)、... 【目的】量化烘烤过程中烟叶形态变化的数值特征指标,实现烘烤过程烟叶水分含量的无损检测。【方法】以密集烤房中不同烘烤阶段的烟叶为研究对象,先利用图像处理技术提取鲜烟叶及烘烤过程中烟叶图像的颜色特征(红分量(R)、绿分量(G)、蓝分量(B))及纹理特征(纹理能量、纹理熵、纹理惯性、相关度),以其为输入指标,分别建立烘烤过程中烟叶含水量的BP神经网络模型和基于遗传算法的最小二乘支持向量机预测模型。用建立的2个模型对烘烤过程中烟叶含水量进行预测,并比较其预测精度。【结果】烟叶图像颜色特征R、G、B分量表现出变黄期剧烈上升,定色前期缓慢上升并达到最大值,定色后期至烘烤结束逐渐下降的变化趋势;纹理能量和相关度呈现出变黄前期减小,变黄后期增大,定色及干筋期逐渐减小的趋势;纹理熵、纹理惯性表现出变黄前期增大,变黄后期减小,定色及干筋期逐渐增大的趋势。以烟叶颜色和纹理特征值作为输入变量,建立了烘烤过程中烟叶含水量的BP神经网络预测模型和基于遗传算法的最小二乘支持向量机预测模型,其预测平均绝对误差分别为0.037 4和0.017 0,预测误差标准差分别为0.048 5和0.020 0,前者预测精度略低于后者,但2个模型均可以满足烘烤过程中烟叶水分含量实时检测的需要。【结论】图像处理技术可以精确量化烘烤过程中烟叶的形态特征变化;利用建立的BP神经网络模型和基于遗传算法的最小二乘支持向量机模型可以实现对烟叶含水量的精确估测。 展开更多

关键词 图像处理 烟叶烘烤 烟叶含水量 BP神经网络 最小二乘支持向量机

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质子交换膜燃料电池膜中气态水管理模型 被引量：5

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作者 李曦 曹广益 +1 位作者 邵庆龙 朱新坚 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期2167-2174,共8页

分析质子交换膜燃料电池的膜水含量与运行参数的关系,从工程方法的角度建立水传输模型.模型分析得到,要提高膜的水合程度,需要通过增湿反应气体.过高的增湿反应气体又会引起阴极扩散层水的泛滥,需通过调节反应气体流量来缓解水的泛滥.... 分析质子交换膜燃料电池的膜水含量与运行参数的关系,从工程方法的角度建立水传输模型.模型分析得到,要提高膜的水合程度,需要通过增湿反应气体.过高的增湿反应气体又会引起阴极扩散层水的泛滥,需通过调节反应气体流量来缓解水的泛滥.为保证膜的高水合程度和低的阴极扩散层水的泛滥,建立了膜水含量的神经网络控制模型,为电池水管理奠定了基础. 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 膜水含量 湿度 神经网络模型

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黄土高边坡稳定性预测模型研究 被引量：9

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作者 高建勇 邢义川 陈艳霞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期170-176,共7页

黄土地区的滑坡严重制约了当地的经济发展,为了减轻滑坡灾害的损失,有必要进一步加强边坡稳定的预测研究工作。由于黄土的水敏性,黄土高边坡土体的稳定性主要受到坡体含水率的控制。本文在综合考虑黄土边坡各种影响因素的基础上,提出了... 黄土地区的滑坡严重制约了当地的经济发展,为了减轻滑坡灾害的损失,有必要进一步加强边坡稳定的预测研究工作。由于黄土的水敏性,黄土高边坡土体的稳定性主要受到坡体含水率的控制。本文在综合考虑黄土边坡各种影响因素的基础上,提出了考虑含水率的黄土高边坡稳定性预测模型。本文首先在图解法的基础上开发了自动查表程序,可自动生成大量具有代表性的边坡数据,为后续建模提供数据支持;进而基于改进的遗传神经网络,建立了考虑含水率变化的黄土边坡稳定性预测模型,并验证了该模型的可靠性。最后以关中地区两个高边坡为例,利用该模型对边坡在不同含水率状态下的稳定性进行了预测。结果表明,模型的预测值和期望值吻合较好,说明该模型在关中地区具有广泛的适用性。 展开更多

关键词 含水率 稳定性预测 图解法 遗传神经网络 MATLAB

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