基于遗传规划的山体地表-埋地管道协同变形预测

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作者 路露 张艳美 +3 位作者 程志良 田野 惠文颖 曹玉鹏 《工程地质学报》 北大核心 2025年第4期1579-1590,共12页

本文基于遗传规划构建了山体地表位移预测模型和埋地管道应变预测模型,以提高对地质灾害和管道安全的预测能力。针对山体地表位移预测,设计了分别针对X轴和Y轴的DX和DY两类模型,用于预测地表水平和竖直方向的位移情况。针对埋地管道在... 本文基于遗传规划构建了山体地表位移预测模型和埋地管道应变预测模型,以提高对地质灾害和管道安全的预测能力。针对山体地表位移预测,设计了分别针对X轴和Y轴的DX和DY两类模型,用于预测地表水平和竖直方向的位移情况。针对埋地管道在受拉和受压状态下的应变特性,提出了L、U、R方向的不同应变模型,用于预测埋地管道的变形情况。通过对现场实际监测数据的采集和分析,确定了所构建模型的变量、参数及其影响因素,运用遗传规划将山体地表沉降量、埋地管道应变之间的相关性进行量化,通过遗传规划模型拟合出最优的关系式,选取适应度函数平均均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)评估预测模型的准确性。结果表明,本文所建立的两类模型在预测山体地表位移和管道应变方面误差较小,模型表现出了较高的准确性和鲁棒性,可以较好地捕捉和处理变形过程中涉及到的非线性和多变性问题,在提取特征和规律方面表现良好,数据适应性较强,有助于提高地质灾害预警的可靠性和实用性。 展开更多

关键词 遗传规划 山体地表 埋地管道 机器学习

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影响地铁车辆段杂散电流分布及其对临近埋地钢质油气管道干扰的关键因素

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作者 吴广春 于洋 +1 位作者 王修云 赵芸黎 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期73-81,共9页

为了系统性地明晰影响地铁车辆段杂散电流分布及其对临近埋地管道干扰的关键因素,选取国内某地铁车辆段及其临近的埋地管道为研究对象,采用GPS同步测量的方式监测三种工况下车辆段轨道、管道的电位和电流参数,对比分析了影响车辆段杂散... 为了系统性地明晰影响地铁车辆段杂散电流分布及其对临近埋地管道干扰的关键因素,选取国内某地铁车辆段及其临近的埋地管道为研究对象,采用GPS同步测量的方式监测三种工况下车辆段轨道、管道的电位和电流参数,对比分析了影响车辆段杂散电流分布和管道干扰的主要因素,同时介绍了相应的代表性优化改进措施。结果表明:自动消弧装置反向导通、二极管支路和库内轨道接地方式是影响车辆段内杂散电流分布的三个主要因素,综合考虑三种因素才能实现对车辆段杂散电流干扰的有效缓解。 展开更多

关键词 地铁车辆段 杂散电流 干扰 关键因素 埋地油气管道

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盐穴储气库井场天然气泄漏监测及点位布设优化方法研究 被引量：2

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作者 陈锋 胡浩 +3 位作者 陈加松 张宏 廖友强 邹先坚 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第3期1112-1124,共13页

现有可燃性气体检测传感器具有精度低、点位多、影响因素多且稳定性差等问题。针对盐穴储气库井场结构特征,提出了一种井场天然气微泄漏高精度监测及点位布设优化方法。首先,通过调研不同可燃性气体检测技术性能,采用了点射式激光甲烷... 现有可燃性气体检测传感器具有精度低、点位多、影响因素多且稳定性差等问题。针对盐穴储气库井场结构特征,提出了一种井场天然气微泄漏高精度监测及点位布设优化方法。首先,通过调研不同可燃性气体检测技术性能,采用了点射式激光甲烷探测仪对井场区域进行高精度实时监测。然后,建立不同监测点位泄漏气体成功监测的概率预测模型。基于泄漏仿真模型,研究了不同内外界如风向、风速、泄漏点、泄漏速率等条件下泄漏气体在盐穴储气库井场中的扩散规律。最后,以经济性、监测概率为约束条件,形成了井场微泄漏高精度监测及点位布设优选方法。通过建立软件监测平台,对井场微泄漏进行实时监测与精确预警。结果表明,井口和阀组中心连线的布设方案最优,气体微泄漏的成功监测概率达到75%。该方法实现了盐穴储气库井场微泄漏的实时监测和有效预警,有效降低了储气库密封性失效后产生泄漏事件的风险,保障了盐穴储气库的长期安全监测与高效运营。 展开更多

关键词 安全工程 盐穴储气库 激光传感器 泄漏监测 点位布设优化

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基于多模型融合的轴承剩余寿命预测方法 被引量：2

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作者 第轩 肖旺 +1 位作者 王庆锋 宋运锋 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第7期2412-2424,共13页

准确预测滚动轴承的剩余使用寿命对于保证机械系统的安全运行和制定维修策略具有重要意义。然而,在实际工业应用中,由于工况的变化和环境噪声的干扰,从采集到的信号中提取有用特征十分困难。此外,还存在首次预测时间(FPT)测定模型准确... 准确预测滚动轴承的剩余使用寿命对于保证机械系统的安全运行和制定维修策略具有重要意义。然而,在实际工业应用中,由于工况的变化和环境噪声的干扰,从采集到的信号中提取有用特征十分困难。此外,还存在首次预测时间(FPT)测定模型准确度较低以及趋势分析模型过于简单等问题。上述问题使得机械设备剩余使用寿命(RUL)的高精度预测变得极具挑战。为此,提出了多模型融合的轴承剩余使用寿命预测新方法:首先,构建了结合改进深度森林(GADF)的健康指标模型和结合自注意力机制的自编码器(SAAE)的FPT测定模型;随后,基于FPT测定结果构建粒子滤波模型进行健康指标的趋势分析,最终得到机械设备的剩余使用寿命。实验验证表明,所提方法相较于其他方法具有较高的预测精度。 展开更多

关键词 剩余寿命预测 滚动轴承 长短时记忆神经网路 卷积神经网络 改进的深度森林 健康指标 粒子滤波 自编码器 自注意力机制

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纵向滑坡条件下顺坡敷设管道力学响应分析 被引量：2

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作者 陈翠翠 黄忠宏 +1 位作者 帅健 韦正鑫 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期3034-3040,共7页

为了研究纵向滑坡作用下顺坡敷设管道的力学特性,结合山坡的地形特征和管道结构,选用土弹簧模型模拟管土相互作用,建立了顺坡敷设管道有限元模型,分析管道在山坡发生纵向滑坡状况下的应变分布。结果表明:发生纵向滑坡时,管道在弯管处存... 为了研究纵向滑坡作用下顺坡敷设管道的力学特性,结合山坡的地形特征和管道结构,选用土弹簧模型模拟管土相互作用,建立了顺坡敷设管道有限元模型,分析管道在山坡发生纵向滑坡状况下的应变分布。结果表明:发生纵向滑坡时,管道在弯管处存在滑坡敏感区域,位于坡脚弯管、坡顶弯管及滑坡两侧等4处位置的轴向应变较大;当滑坡方向与管道轴向存在夹角时,滑坡边界两侧管道轴向应变迅速增大;滑坡位置对弯管轴向应变影响较大。研究成果可为山坡敷设管道的安全维护提供技术依据。 展开更多

关键词 安全工程 纵向滑坡 管土相互作用 土弹簧模型 弯管

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土质滑坡段航油管道的受力变形特征与防护措施 被引量：1

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作者 廖方建 张雷 +4 位作者 王金荣 武海峰 徐涛龙 蒋宏业 熊峰 《压力容器》 北大核心 2023年第11期47-54,共8页

为掌握土质滑坡作用下航油管道的动力响应规律,基于有限元与光滑粒子流体动力学(FEM-SPH)耦合方法,通过有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立管道横坡及顺坡敷设的全尺寸模型,考虑管道-土体-航油的多物理场耦合效应,分析了管道不同敷设情况下的... 为掌握土质滑坡作用下航油管道的动力响应规律,基于有限元与光滑粒子流体动力学(FEM-SPH)耦合方法,通过有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立管道横坡及顺坡敷设的全尺寸模型,考虑管道-土体-航油的多物理场耦合效应,分析了管道不同敷设情况下的力学规律,并结合滑坡灾害防护措施,对比了防护前后管道受力情况。研究得出:顺坡敷设管体最大等效应力为166 MPa,位于管道上表面部位,管体呈S形曲线变化,横坡敷设管体最大等效应力位于管道与山体交接边缘,管体呈马鞍状曲线变化,最大等效应力为376 MPa,位于管道与山体交界处,管道发生塑性变形;相较于无防护措施,联合防护措施下的管道最大应力减小了57.5%,仅发生弹性变形。结果表明,横坡敷设更易受损,采取联合防护措施能有效降低其受损程度,与实际工程情况相符。该研究为滑坡管道灾害防控提供了理论依据。 展开更多

关键词 滑坡灾害 航油管道 横顺坡敷设 FEM-SPH耦合 力学分析

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高寒生态脆弱山区管道工程水土保持与生态景观设计——以西气东输二三线果子沟战略安全管道工程为例 被引量：1

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作者 何婷 饶胜 《中国水土保持》 2023年第10期11-13,共3页

以西气东输二三线果子沟战略安全管道工程建设为例,开展高寒生态脆弱山区管道工程水土保持与生态景观设计研究。分析了项目区水土流失特点,结合高寒生态脆弱山区立地条件差、破坏后难以恢复的特点,以及所在地的生态保护要求,根据“保护... 以西气东输二三线果子沟战略安全管道工程建设为例,开展高寒生态脆弱山区管道工程水土保持与生态景观设计研究。分析了项目区水土流失特点,结合高寒生态脆弱山区立地条件差、破坏后难以恢复的特点,以及所在地的生态保护要求,根据“保护原生态环境、减少水土流失,以自然为本、再造柔性景观”的设计原则,通过线路综合比选、优化施工工艺,在管道作业带区、隧洞区和弃渣场区实施水土保持工程、植物措施等,为高寒山区管道工程水土保持与景观工程建设提供了参考样板。 展开更多

关键词 管道工程 水土保持 生态景观设计 生态脆弱山区 高寒山区

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苏北盆地刘庄储气库密封性评价研究 被引量：2

8

作者 朱子恒 任众鑫 +5 位作者 王照周 郭尚涛 王朝国 柳誉剑 杨涛 魏兵 《油气藏评价与开发》 CSCD 北大核心 2024年第5期805-813,共9页

对储气库密闭性进行评价是其建设与运行的重要任务,苏北盆地刘庄储气库属于断层控制的断鼻构造边水储气库,通过岩石力学实验与理论分析相结合的方法,从盖层和断层2个方面综合评价刘庄储气库的密封性;从宏观、微观和力学方面评价盖层密... 对储气库密闭性进行评价是其建设与运行的重要任务,苏北盆地刘庄储气库属于断层控制的断鼻构造边水储气库,通过岩石力学实验与理论分析相结合的方法,从盖层和断层2个方面综合评价刘庄储气库的密封性;从宏观、微观和力学方面评价盖层密封强度;从侧向和垂向评价断层密封能力。研究表明:阜宁组二段一砂组与阜宁组三段二砂组泥岩为研究区内的巨厚盖层,该盖层全区分布且区域分布稳定,岩性组合优越,其黏土矿物含量在30%以上,储气库盖层杨氏模量和脆性指数整体相对较低,杨氏模量普遍小于20 GPa,脆性指数普遍小于45%,黏土矿物组成以伊蒙混层矿物为主,遇水易膨胀,盖层具有良好的油气封堵性。刘①断层断距和倾角均较大,结合研究区内断层面正压力法和上覆地层埋深的经验得出控藏断层垂向密封;砂泥对接定性方法和泥岩涂抹因子定量方法均证明刘庄控藏断层具有较强的侧向封堵性。 展开更多

关键词 苏北盆地 刘庄储气库 阜宁组 断层密封性 盖层密封性

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基于端面振动测量的机械密封摩擦学行为试验研究 被引量：5

9

作者 宋运锋 王庆锋 +2 位作者 李华 舒悦 肖旺 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1299-1309,共11页

针对接触式机械密封在运行过程中端面磨损引起性能退化缺乏有效的状态监测方法的问题,提出了用端面振动加速度测量机械密封摩擦学行为的方法.搭建了机械密封试验台,开展了机械密封摩擦学行为测试试验,采集了密封端面振动信号,提取了端... 针对接触式机械密封在运行过程中端面磨损引起性能退化缺乏有效的状态监测方法的问题,提出了用端面振动加速度测量机械密封摩擦学行为的方法.搭建了机械密封试验台,开展了机械密封摩擦学行为测试试验,采集了密封端面振动信号,提取了端面振动特征参数,探究了端面振动敏感特征参数随机械密封摩擦学状态的演变规律,基于试验数据构建了机械密封性能退化评价准则.结果表明:利用端面振动的监测方式可以实现机械密封的摩擦学状态监测;端面振动敏感特征参数模糊熵、均值和排列熵对摩擦学状态敏感;在密封介质压力一定的情况下,密封端面振动信号的模糊熵、均值和排列熵幅值随着机械密封转速的升高而升高,随着机械密封端面磨损程度的升高而升高;通过端面振动敏感特征参量可以表征机械密封的摩擦学状态. 展开更多

关键词 机械密封 端面振动 敏感特征 转速 摩擦学状态

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基于FAHP-CRITIC的暴雨洪涝灾害风险评估:以西安市临潼区为例 被引量：7

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作者 朱贵玉 方世跃 +2 位作者 尹春风 于飞 祁欣海 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第4期37-48,共12页

【目的】近几年,全球极端气象事件增多,西安市临潼区2011—2021年共发生暴雨洪涝灾害16次,严重影响人民生产生活和经济发展,开展临潼区的暴雨洪涝灾害风险评估十分必要。【方法】从暴雨洪涝灾害致灾因子、孕灾环境和承灾体因素中选取11... 【目的】近几年,全球极端气象事件增多,西安市临潼区2011—2021年共发生暴雨洪涝灾害16次,严重影响人民生产生活和经济发展,开展临潼区的暴雨洪涝灾害风险评估十分必要。【方法】从暴雨洪涝灾害致灾因子、孕灾环境和承灾体因素中选取11个评价指标,采用模糊层次分析法(FAHP)和CRITIC法组合赋权的方法获得每个评价指标的权重,以30 m×30 m渔网作为评价基本单元,在ArcGIS平台上使用模糊综合评价法建立暴雨洪涝灾害风险评估模型,最终绘制临潼区暴雨洪涝灾害风险评估图。【结果】结果表明:高风险区主要分布在徐杨、行者、铁炉和雨金等街道办,其中徐杨街道办23.73%的区域达到高风险;较高风险区主要为骊山、秦陵、代王和马额等街道办,骊山和秦陵街道办的较高风险区在全区较高风险区占比为22.46%。【结论】评价结果较好地反映出临潼区暴雨洪涝灾害风险的实际情况,为临潼区暴雨洪涝灾害风险管理和防灾减灾工作提供较为客观的科学依据,研究方法可为类似地区暴雨洪涝灾害风险评估提供有益借鉴。 展开更多

关键词 暴雨洪涝灾害 FAHP CRITIC 模糊评价法 临潼区

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带流量调节系统的往复式压缩机连杆轴瓦润滑特性分析 被引量：5

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作者 王多才 王瑶 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第6期890-895,共6页

往复式压缩机采用进气流量调节系统后,会导致其连杆轴瓦磨损、烧瓦故障率上升。针对这一问题,以一台2D20的压缩机为例,对流量调节状态下的往复式压缩机连杆轴瓦润滑特性进行了研究。首先,分析了压缩机活塞运动过程中传动机构的作用力,... 往复式压缩机采用进气流量调节系统后,会导致其连杆轴瓦磨损、烧瓦故障率上升。针对这一问题,以一台2D20的压缩机为例,对流量调节状态下的往复式压缩机连杆轴瓦润滑特性进行了研究。首先,分析了压缩机活塞运动过程中传动机构的作用力,并基于压缩机热力循环过程,构建了含连杆轴瓦润滑油膜的压缩机动力学模型;然后,利用RecurDyn软件对传动机构进行了运动学和动力学仿真分析,并研究了不同流量负荷对活塞杆受力特性的影响;最后,量化分析了10%~100%流量调节负荷对于连杆轴瓦油膜润滑特性的影响。研究结果表明:相比于作用力的换向,十字头销与轴瓦水平相对位置的换向具有明显的滞后性,且在15%~40%的低流量负荷段内,十字头销和衬套组件的两侧润滑效果均有较为明显的恶化;在设备的实际运行过程中,应避免使其长期处于低调节负荷段内运行;该结果可以为设备人员进行压缩机流量优化调节提供实际的参考。 展开更多

关键词 活塞式压缩机 进气流量调节 气体力 连杆轴瓦磨损 润滑油膜 油膜润滑特性 压缩机流量调节

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基于ANP与ArcGIS的城市火灾风险评估 被引量：2

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作者 赵帆 方世跃 +2 位作者 祁欣海 贾帅 尹春风 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第3期1308-1318,共11页

城市火灾风险评估对于降低火灾损失具有重要作用,但建立简便高效的风险评估模型一直是难点与热点问题。在充分调查分析西安市临潼区火灾危险度、区域特征性、防灾减灾能力的基础上,建立西安市临潼区火灾风险评估指标体系。选出火灾载荷... 城市火灾风险评估对于降低火灾损失具有重要作用,但建立简便高效的风险评估模型一直是难点与热点问题。在充分调查分析西安市临潼区火灾危险度、区域特征性、防灾减灾能力的基础上,建立西安市临潼区火灾风险评估指标体系。选出火灾载荷密度、重大危险源空间分布、重点消防单位面积、消防供水能力等10个评价指标,采用网络层次分析法(analytic network process,ANP)结构运算确定各评价指标的权重。以500 m×500 m的渔网作为评价单元,构建火灾风险评估模型,并利用ArcGIS空间分析功能进行指标量化、评价单元划分、评价模型运算,最终得到西安市临潼区火灾风险评估图。评估结果显示:西安市临潼区火灾风险整体成南高北低的趋势,高风险区域占1.81%,中风险区域占5.82%,次风险区域占16.85%,低风险区域占75.53%,火灾高风险区域主要集中在骊山、斜口、代王、新丰、北田五个街道办。据现场实际调查,这些街道办人口和建筑密集,重大危险源较多,说明所建风险评估模型准确可靠,简便高效,可为火灾孕灾环境类似的其它城市火灾风险评估提供有益借鉴。 展开更多

关键词 城市火灾 风险评估 指标权重 防灾减灾 网络层次分析(ANP) ARCGIS

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监测信号迟滞对燃气轮机转速控制的影响 被引量：1

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作者 赵智斌 蒋金生 +3 位作者 罗易洲 王辉 王子楠 刘培军 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第8期118-124,共7页

为了获得传感器迟滞所引起的燃气轮机监测信号迟滞现象对燃气轮机转速控制的影响规律,首先建立监测信号迟滞模型,并将其与燃气轮机模型和控制系统进行耦合,进行转速迟滞、压力迟滞和温度迟滞对燃气轮机转速控制的影响研究。最后,进行PI... 为了获得传感器迟滞所引起的燃气轮机监测信号迟滞现象对燃气轮机转速控制的影响规律,首先建立监测信号迟滞模型,并将其与燃气轮机模型和控制系统进行耦合,进行转速迟滞、压力迟滞和温度迟滞对燃气轮机转速控制的影响研究。最后,进行PID控制参数与监测信号迟滞耦合对燃气轮机转速控制的影响研究。本文研究主要从燃料量、燃料量调节输出、燃气发生器转速、调节时间的角度进行分析。结果表明,转速迟滞和压力迟滞是燃气轮机转速控制的主要影响因素;温度迟滞对燃气轮机转速控制无影响;改变PID控制参数有利于提升监测信号迟滞时的燃气轮机转速控制性能。 展开更多

关键词 监测信号迟滞 PID控制参数 燃料量调节输出 调节时间 转速控制

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一种基于绝对单向技术的数据湖设计方法 被引量：7

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作者 梁怿 李佳鹏 +3 位作者 王洪钧 赵恺锋 姚东 秦华 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期138-142,共5页

为了解决目前天然气管道领域中各系统互相独立、数据一维片面化造成的难以进行智能化分析的问题,提出了基于绝对单向技术的数据湖设计方案。方案在物理层采用了单向载体,对链路层和网络层协议的工作方式进行了调整,设计了基于UDP的单向... 为了解决目前天然气管道领域中各系统互相独立、数据一维片面化造成的难以进行智能化分析的问题,提出了基于绝对单向技术的数据湖设计方案。方案在物理层采用了单向载体,对链路层和网络层协议的工作方式进行了调整,设计了基于UDP的单向传输协议,基于改良的Reed-Solomon算法增强了传输的可靠性,基于服务器安全策略提升了传输的安全性。测试和应用结果显示:(1)方案可靠性高,数据刷新率在大于1.8 s时的丢包率低于10^(-5);(2)方案安全性强,2次渗透测试均未发现框架层面的安全性问题;(3)基于单向技术传输而来的数据稳定性强,可以满足数据湖运行的需要。结论认为:基于绝对单向技术的数据传输方案解决了智慧管网数据湖建设时对不同来源数据进行汇总过程中的安全性问题,方案值得推广应用。 展开更多

关键词 智慧管道 绝对单向 西气东输 数据湖 网络互联 网络安全

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