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基于时序预测的复合型污水厂水质异常预警研究 被引量：1
1
作者 舒垚荣 陈聆昊 +8 位作者 何洋 林晓宇 吴天明 宋梦婕 张文 陆谢娟 昝飞翔 毛娟 吴晓晖 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第1期108-117,共10页
针对工业废水-生活污水复合型污水厂由于突发水污染事件而导致污水厂工艺冲击负荷大、达标排放有风险等问题,该研究以湖北省某复合型污水处理厂为研究对象,利用自回归移动平均(ARIMA)算法构建进水水质预测及异常预警模型;结合自回归(ACF... 针对工业废水-生活污水复合型污水厂由于突发水污染事件而导致污水厂工艺冲击负荷大、达标排放有风险等问题,该研究以湖北省某复合型污水处理厂为研究对象,利用自回归移动平均(ARIMA)算法构建进水水质预测及异常预警模型;结合自回归(ACF)、偏自回归(PACF)和增强迪基-富勒测试(ADF)分别确定化学需氧量、氨氮、总氮、总磷预测模型的最佳参数,优化水质预测模型,并探究不同监测频率和预测步长对模型的影响;在此基础上,选择自编码器(AE)和K-邻近值(KNN)算法构建水质预警模型,实现了水质的异常预警。该研究不仅为污水厂提前应对突发水污染事件提供科学依据,同时也为污水处理厂智能化转型奠定理论基础。 展开更多
关键词 复合型污水处理厂 时序预测 ARIMA 异常检测 异常预警
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盾构衬砌数字化设计平台的开发与应用研究 被引量：1
2
作者 骆汉宾 李霖皓 +3 位作者 卢方伟 魏然 龙凡 李清鹏 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2430-2441,共12页
为了对盾构隧道结构设计过程进行降本增效,基于SaaS模式和B/S架构开发了一个Web端的盾构衬砌辅助设计平台(TIM-SAP)。TIM-SAP面向盾构衬砌结构设计业务进行功能交互设计和算法开发,基于生成式建模、网格划分、结构计算、渲染后处理等模... 为了对盾构隧道结构设计过程进行降本增效,基于SaaS模式和B/S架构开发了一个Web端的盾构衬砌辅助设计平台(TIM-SAP)。TIM-SAP面向盾构衬砌结构设计业务进行功能交互设计和算法开发,基于生成式建模、网格划分、结构计算、渲染后处理等模块设计程序流程、函数及其调用接口。TIM-SAP能提供衬砌建模、衬砌拼装、隧道建模、荷载计算、横向结构计算、纵向结构计算、衬砌配筋和衬砌出图共8个功能,覆盖建模、计算、配筋、出图的相关作业。其功能模块开发主要用到的技术包括面向B-rep的参数化建模、基于KNN的围岩解析、参数化结构计算和基于RF的配筋方案生成。先通过武汉地铁12号线工程算例对TIM-SAP进行计算结果的调试,然后在武汉新港线盾构隧道设计工程进行了项目应用。研究结果表明,现有成熟的土木工程设计功能模块可以被进一步地集成以实现数字化设计平台和系统的开发。基于算例进行功能调试后,TIM-SAP的计算结果能与现有软件保持一定吻合。结合项目应用情况,TIM-SAP能免去复杂的网格处理、收敛优化、检索查表等操作过程,并提供“一键”生成式建模以支持设计文档中的附图和三维表现。经过与现有软件的操作对比,TIM-SAP减少设计人员的8~60 min工作耗时。该研究成果能提升地下工程的数字化、自动化设计水平。 展开更多
关键词 盾构隧道 结构设计 数字化设计 盾构衬砌 SAAS
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基于SURF-BoVF特征与主动学习EQB-LightGBM的发电机局部放电模式识别方法
3
作者 毕光均 龙世兴 +3 位作者 罗明兴 王洪雨 彭小圣 戚士伟 《高压电器》 北大核心 2025年第10期159-167,共9页
为构建高效且高精度的发电机局部放电分类模型,提出了一种基于PRPD图谱SURF特征的视觉词袋表征方法以及主动学习EQB-LightGBM模式识别方法。首先,从5种发电机典型局部放电类型的PRPD图谱中提取SURF特征,这些特征被用于构建视觉词袋模型... 为构建高效且高精度的发电机局部放电分类模型,提出了一种基于PRPD图谱SURF特征的视觉词袋表征方法以及主动学习EQB-LightGBM模式识别方法。首先,从5种发电机典型局部放电类型的PRPD图谱中提取SURF特征,这些特征被用于构建视觉词袋模型。通过该模型,发电机局部放电样本可以高效地量化为一个高维特征向量,从而有效地表征放电模式的特征组成。然后,将放电样本训练集划分为初始训练集和候选样本集,使用初始训练集训练分类投票模型,并通过EQB策略从候选样本集中筛选高价值样本,优化训练集参与模型迭代训练。通过动态更新训练集,提高了训练样本的代表性,从而提升了模型的分类识别性能。最后,在满足预设停止条件后,结束样本筛选与模型训练,得到高效且精准的识别模型。实验结果表明,文中所提方法筛选全训练集38%的样本进行训练即可达到98%的识别精度,与全训练集的识别精度相当,显著提高了模型识别效率,有效降低了训练时间和计算成本。 展开更多
关键词 局部放电 模式识别 主动学习 EQB策略
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中国固体环境介质典型污染物含量数据集
4
作者 郭奕阳 吴小龙 +11 位作者 张寅生 孙艺凡 王金晨 方如莹 杨昕 王麓棋 苗林轩 彭冰洁 阳曼 肖昊 邓燕 李森 《中国科学数据(中英文网络版)》 2025年第3期3-14,共12页
土壤和沉积物作为污染物富集和转化的关键固体环境介质,其重金属和抗生素污染物对生态环境和人体健康构成长期威胁。目前,针对重金属和抗生素的污染调查和研究更聚焦于部分特定地区、部分污染物和环境介质。为充分了解重金属和抗生素在... 土壤和沉积物作为污染物富集和转化的关键固体环境介质,其重金属和抗生素污染物对生态环境和人体健康构成长期威胁。目前,针对重金属和抗生素的污染调查和研究更聚焦于部分特定地区、部分污染物和环境介质。为充分了解重金属和抗生素在我国各省市的分布和含量,通过系统文献检索、数据整理统计、质量控制评估,将2021–2024年发表的1445篇相关文献汇编形成2021–2024年中国固体环境介质中典型污染物含量数据集。本数据集共收录了11,107条记录,其中重金属数据9,655条,涵盖锌、铜、铅、铬、镉、镍、砷、汞8种重金属污染物;抗生素数据1,452条,包含磺胺类、四环素类、喹诺酮类、大环内酯类、β-内酰胺类、其他类6类抗生素污染物。数据集详细记录了各类污染物在不同地区、不同环境介质中的含量水平,为环境污染监测、风险评估和治理提供了重要的科学数据支持。本数据集可广泛应用于环境科学研究、污染物迁移转化机制探究、环境风险评估以及环境治理政策制定等领域。 展开更多
关键词 土壤 沉积物 重金属 抗生素 空间分布
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基于壳单元的盾构隧道参数化结构计算与验证 被引量：2
5
作者 李霖皓 陈珂 +1 位作者 陈健 丁文军 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期253-263,共11页
三维壳单元较二维梁单元能更精细地模拟管片结构受土体作用下的力学行为。为了推广三维壳单元隧道结构计算模型在大直径盾构隧道结构计算中的应用,提出基于壳单元的参数化隧道结构建模方法(Shell element-based Parametric Tunnel Struc... 三维壳单元较二维梁单元能更精细地模拟管片结构受土体作用下的力学行为。为了推广三维壳单元隧道结构计算模型在大直径盾构隧道结构计算中的应用,提出基于壳单元的参数化隧道结构建模方法(Shell element-based Parametric Tunnel Structure Modeling,SPTSM)。SPTSM基于隧道中轴线及截面半径参数,能自动生成由壳单元所组成的隧道模型。在模型中,相邻环之间的壳单元公共边被定义成线性铰,以此模拟管片环缝间的接头刚度;管片纵缝间的接头刚度通过均质圆环法引入折减系数进行替代;壳单元节点被施加荷载压力、地层弹簧及约束支座,以模拟管片结构与围岩之间的力学行为。SPTSM提供了结构自动建模算法和壳单元节点荷载的自动计算算法,并通过调用Karamba3D有限元结构计算内核,实现盾构隧道结构的建模−计算一体化。将SPTSM应用于杭州某大直径盾构隧道工程76 m区间段,对比结构变形的计算和实际检测结果,验证SPTSM的合理性。SPTSM能自动建立精细的三维壳单元盾构隧道结构模型,并同时完成荷载压力、地层弹簧、线性−铰刚度以及约束支座的布置和设定。对比点云扫描的结构位移检测结果和SPTSM计算出的结构变形结果,SPTSM输出的结构变形云图属于合理范围,结合SPTSM输出的内力云图和荷载分布云图,SPTSM可以近似反映隧道结构局部位置的变形或位移趋势。综上,SPTSM可为盾构隧道的智能化结构设计提供有力支撑。 展开更多
关键词 盾构隧道 壳单元 参数化设计 结构计算
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基于钻孔数据的盾构隧道纵向结构参数化计算 被引量：3
6
作者 李霖皓 陈珂 +1 位作者 胡云华 龙凡 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第9期1615-1621,共7页
为推动盾构隧道工程数字化设计的发展,提升结构计算效率,提出一种基于地质钻孔数据的盾构隧道纵向结构参数化计算方法。本方法考虑了三维地质空间的不确定性以及隧道纵向结构的三维空间线型特点,利用K最近邻与普通克里金算法建立地层数... 为推动盾构隧道工程数字化设计的发展,提升结构计算效率,提出一种基于地质钻孔数据的盾构隧道纵向结构参数化计算方法。本方法考虑了三维地质空间的不确定性以及隧道纵向结构的三维空间线型特点,利用K最近邻与普通克里金算法建立地层数据库;然后,与隧道轴线的空间信息建立引用关系,并输出结构约束条件与荷载大小;最后,利用等效刚度梁模型进行隧道纵向结构计算。以武汉市两湖隧道东湖段QXK6+300~+400区间为对象,将本方法与现有方法进行对比,结果表明:本方法的约束条件可以不依赖人工经验保守取值,而通过预编译的程序自动计算得出;同时,参数化计算流程有利于满足后续多区间核算需求,并且可以把内力分析结果精确地反映在三维应力云图上。因此,本方法能有效提升设计效率。 展开更多
关键词 地质钻孔 盾构隧道 纵向结构 参数化设计 等效刚度梁模型
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一种基于随机权神经网络的类增量学习与记忆融合方法
7
作者 李德鹏 曾志刚 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2467-2480,共14页
连续学习(Continual learning,CL)多个任务的能力对于通用人工智能的发展至关重要.现有人工神经网络(Artificial neural networks,ANNs)在单一任务上具有出色表现,但在开放环境中依次面对不同任务时非常容易发生灾难性遗忘现象,即联结... 连续学习(Continual learning,CL)多个任务的能力对于通用人工智能的发展至关重要.现有人工神经网络(Artificial neural networks,ANNs)在单一任务上具有出色表现,但在开放环境中依次面对不同任务时非常容易发生灾难性遗忘现象,即联结主义模型在学习新任务时会迅速地忘记旧任务.为了解决这个问题,将随机权神经网络(Random weight neural networks,RWNNs)与生物大脑的相关工作机制联系起来,提出一种新的再可塑性启发的随机化网络(Metaplasticity-inspired randomized network,MRNet)用于类增量学习(Class incremental learning,Class-IL)场景,使得单一模型在不访问旧任务数据的情况下能够从未知的任务序列中学习与记忆融合.首先,以前馈方式构造具有解析解的通用连续学习框架,用于有效兼容新任务中出现的新类别;然后,基于突触可塑性设计具备记忆功能的权值重要性矩阵,自适应地调整网络参数以避免发生遗忘;最后,所提方法的有效性和高效性通过5个评价指标、5个基准任务序列和10个比较方法在类增量学习场景中得到验证. 展开更多
关键词 连续学习 灾难性遗忘 随机权神经网络 再可塑性启发
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