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海上风机导管架基础局部冲刷数值模拟
1
作者
陈元林
吴志超
+2 位作者
骆文波
安博文
崔桂艳
《上海海事大学学报》
北大核心
2025年第1期136-143,共8页
为加深对工程海域海上风机导管架基础冲刷规律的认识,提出一种基于水沙运动理论的导管架基础冲刷数值模拟方法。开展不同桩型导管架基础周围流场特征分析;采用RNG k-ε湍流模型和泥沙颗粒运动模型模拟导管架基础周围流体和海床泥沙的运...
为加深对工程海域海上风机导管架基础冲刷规律的认识,提出一种基于水沙运动理论的导管架基础冲刷数值模拟方法。开展不同桩型导管架基础周围流场特征分析;采用RNG k-ε湍流模型和泥沙颗粒运动模型模拟导管架基础周围流体和海床泥沙的运动,建立三桩和四桩导管架基础冲刷三维数值模型,分析典型工况下桩腿周围流场分布及局部冲刷特性;利用广东海域某工程冲刷实测数据进行验证。结果表明,该数值模型对实际工程条件下的导管架基础周围流场和局部冲刷深度特征模拟结果较准确,可为风电基础防冲刷设计提供一定的支持。
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关键词
导管架基础
流场特性
局部冲刷
数值模拟
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职称材料
基于VMD-GAF-MCNN的多传感融合海缆裸露状态识别
被引量：
1
2
作者
王伟
汪文东
+3 位作者
游鹏
肖泽鑫
安博文
崔桂艳
《光通信研究》
北大核心
2025年第3期90-97,共8页
【目的】桩基冲刷及海缆登陆段的冲刷监测常采用多波束(侧扫)声呐方法进行扫描测量,根据扫测图像评判冲刷程度,但该方法缺乏实时性,仅在运维时间才获取相关数据。目前海缆冲刷监测常采用温度和振动分析,但现场采集的分布式光纤传感信号...
【目的】桩基冲刷及海缆登陆段的冲刷监测常采用多波束(侧扫)声呐方法进行扫描测量,根据扫测图像评判冲刷程度,但该方法缺乏实时性,仅在运维时间才获取相关数据。目前海缆冲刷监测常采用温度和振动分析,但现场采集的分布式光纤传感信号具有非平稳、非线性且易受噪声干扰的特点,同时存在单一传感器提取特征信息不完备的问题,文章提出了一种基于优化变分模态分解(VMD)、格拉姆角场(GAF)和多尺度卷积神经网络(MCNN)的多传感融合海缆裸露状态识别方法,提高了登陆段海缆裸露状态识别的准确率。【方法】文章所提优化VMD-GAF-MCNN使用信号处理和深度学习的方法实现。首先,提出一种基于希尔伯特变换(HT)计算包络峰度最大值的VMD模数优化方法,利用优化VMD对分布式光纤传感信号进行分解,并利用相关系数法筛选本征模态分量(IMF),提取各阶IMF与原始信号相关系数最大的IMF分量;其次,提出一种GAF二维图像编码方法,利用GAF将分布式光纤测温系统(DTS)和分布式光纤声学传感系统(DAS)采集的光纤温度和振动信号筛选出的IMF分量编码成二维图像;最后,设计MCNN结构,随机划分训练集和测试集,将训练集输入网络进行训练,测试集验证网络的有效性,实现海缆裸露状态识别。【结果】利用现场采集的海缆光纤温度和振动数据进行验证,测试准确率达到99.85%,相较于单一传感器分别提高了0.95%和0.85%。【结论】文章所提方法能够准确识别登陆段海缆裸露状态,为制定海缆运维策略提供技术支撑。
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关键词
模式识别
多传感融合
优化变分模态分解
格拉姆角场
多尺度卷积神经网络
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职称材料
基于光纤温度混合域特征的海缆浅埋状态识别
被引量：
2
3
作者
姜坤
张帅
+4 位作者
傅翔
史二祯
安博文
陈元林
崔桂艳
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期312-320,共9页
针对光纤温度信号非平稳、非线性的特点,以及在海床表面温度和海床深处温度近似相等即温度平衡时间段内,利用光纤温差识别海缆浅埋位置存在一定的局限性问题,提出一种基于优化VMD混合域特征和LSTM的海缆浅埋状态识别方法,用于识别海缆...
针对光纤温度信号非平稳、非线性的特点,以及在海床表面温度和海床深处温度近似相等即温度平衡时间段内,利用光纤温差识别海缆浅埋位置存在一定的局限性问题,提出一种基于优化VMD混合域特征和LSTM的海缆浅埋状态识别方法,用于识别海缆深埋和浅埋两种状态。首先,采用参数优化的VMD对光纤温度信号进行分解,提取各阶本征模态分量与原始信号相关系数最大的分量;其次,提取原始温度信号的时域和频域特征,结合所选IMF的时域和频域特征以及能量和熵特征构建混合域特征集,并利用CDET进行敏感特征选择;最后,设计LSTM结构,将训练集输入网络进行训练,测试集验证网络的有效性,实现海缆浅埋状态识别。通过现场采集的海缆光纤温度数据进行验证,测试准确率达到100%,结果表明,该方法能够准确识别海缆浅埋状态。
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关键词
光纤温度
海缆浅埋识别
混合域特征
VMD
LSTM
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职称材料
题名
海上风机导管架基础局部冲刷数值模拟
1
作者
陈元林
吴志超
骆文波
安博文
崔桂艳
机构
上海海事大学
信息
工程学院
广东能源集团科学技术研究院
有限公司
广东省能源集团
有限公司
上海安馨信息科技有限公司
出处
《上海海事大学学报》
北大核心
2025年第1期136-143,共8页
基金
广东省重点领域研发计划(2023B1111050010,2022B0101100001)。
文摘
为加深对工程海域海上风机导管架基础冲刷规律的认识,提出一种基于水沙运动理论的导管架基础冲刷数值模拟方法。开展不同桩型导管架基础周围流场特征分析;采用RNG k-ε湍流模型和泥沙颗粒运动模型模拟导管架基础周围流体和海床泥沙的运动,建立三桩和四桩导管架基础冲刷三维数值模型,分析典型工况下桩腿周围流场分布及局部冲刷特性;利用广东海域某工程冲刷实测数据进行验证。结果表明,该数值模型对实际工程条件下的导管架基础周围流场和局部冲刷深度特征模拟结果较准确,可为风电基础防冲刷设计提供一定的支持。
关键词
导管架基础
流场特性
局部冲刷
数值模拟
Keywords
jacket foundation
flow field characteristic
local erosion
numerical simulation
分类号
TU473.1 [建筑科学—结构工程]
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于VMD-GAF-MCNN的多传感融合海缆裸露状态识别
被引量：
1
2
作者
王伟
汪文东
游鹏
肖泽鑫
安博文
崔桂艳
机构
国家能源集团东台海上风电
有限
责任
公司
国华(江苏)风电
有限公司
上海安馨信息科技有限公司
出处
《光通信研究》
北大核心
2025年第3期90-97,共8页
文摘
【目的】桩基冲刷及海缆登陆段的冲刷监测常采用多波束(侧扫)声呐方法进行扫描测量,根据扫测图像评判冲刷程度,但该方法缺乏实时性,仅在运维时间才获取相关数据。目前海缆冲刷监测常采用温度和振动分析,但现场采集的分布式光纤传感信号具有非平稳、非线性且易受噪声干扰的特点,同时存在单一传感器提取特征信息不完备的问题,文章提出了一种基于优化变分模态分解(VMD)、格拉姆角场(GAF)和多尺度卷积神经网络(MCNN)的多传感融合海缆裸露状态识别方法,提高了登陆段海缆裸露状态识别的准确率。【方法】文章所提优化VMD-GAF-MCNN使用信号处理和深度学习的方法实现。首先,提出一种基于希尔伯特变换(HT)计算包络峰度最大值的VMD模数优化方法,利用优化VMD对分布式光纤传感信号进行分解,并利用相关系数法筛选本征模态分量(IMF),提取各阶IMF与原始信号相关系数最大的IMF分量;其次,提出一种GAF二维图像编码方法,利用GAF将分布式光纤测温系统(DTS)和分布式光纤声学传感系统(DAS)采集的光纤温度和振动信号筛选出的IMF分量编码成二维图像;最后,设计MCNN结构,随机划分训练集和测试集,将训练集输入网络进行训练,测试集验证网络的有效性,实现海缆裸露状态识别。【结果】利用现场采集的海缆光纤温度和振动数据进行验证,测试准确率达到99.85%,相较于单一传感器分别提高了0.95%和0.85%。【结论】文章所提方法能够准确识别登陆段海缆裸露状态,为制定海缆运维策略提供技术支撑。
关键词
模式识别
多传感融合
优化变分模态分解
格拉姆角场
多尺度卷积神经网络
Keywords
pattern recognition
multi⁃sensor fusion
optimized VMD
GAF
MCNN
分类号
TN929.11 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于光纤温度混合域特征的海缆浅埋状态识别
被引量：
2
3
作者
姜坤
张帅
傅翔
史二祯
安博文
陈元林
崔桂艳
机构
国家能源集团东台海上风电
有限
责任
公司
上海安馨信息科技有限公司
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期312-320,共9页
文摘
针对光纤温度信号非平稳、非线性的特点,以及在海床表面温度和海床深处温度近似相等即温度平衡时间段内,利用光纤温差识别海缆浅埋位置存在一定的局限性问题,提出一种基于优化VMD混合域特征和LSTM的海缆浅埋状态识别方法,用于识别海缆深埋和浅埋两种状态。首先,采用参数优化的VMD对光纤温度信号进行分解,提取各阶本征模态分量与原始信号相关系数最大的分量;其次,提取原始温度信号的时域和频域特征,结合所选IMF的时域和频域特征以及能量和熵特征构建混合域特征集,并利用CDET进行敏感特征选择;最后,设计LSTM结构,将训练集输入网络进行训练,测试集验证网络的有效性,实现海缆浅埋状态识别。通过现场采集的海缆光纤温度数据进行验证,测试准确率达到100%,结果表明,该方法能够准确识别海缆浅埋状态。
关键词
光纤温度
海缆浅埋识别
混合域特征
VMD
LSTM
Keywords
fiber temperature
identification of shallow burial of submarine cables
mixed domain features
VMD
LSTM
分类号
TN915.62 [电子电信—通信与信息系统]
TH74 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
海上风机导管架基础局部冲刷数值模拟
陈元林
吴志超
骆文波
安博文
崔桂艳
《上海海事大学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于VMD-GAF-MCNN的多传感融合海缆裸露状态识别
王伟
汪文东
游鹏
肖泽鑫
安博文
崔桂艳
《光通信研究》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于光纤温度混合域特征的海缆浅埋状态识别
姜坤
张帅
傅翔
史二祯
安博文
陈元林
崔桂艳
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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