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基于MF-BSMOTE-DBSCAN与BKA-SVM的煤与瓦斯突出预测模型研究
1
作者 郑晓亮 张玉婷 《安阳工学院学报》 2025年第2期29-34,52,共7页
为了提高煤与瓦斯突出预测的准确度,挖掘非事故数据中潜在的危险数据,提出了一种基于无监督(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)的数据挖掘方法以及黑翅鸢算法(Black-winged Kite Algorithm,BKA)优... 为了提高煤与瓦斯突出预测的准确度,挖掘非事故数据中潜在的危险数据,提出了一种基于无监督(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)的数据挖掘方法以及黑翅鸢算法(Black-winged Kite Algorithm,BKA)优化支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的预测模型。首先,利用随机森林填补(Misfrest,MF)补全了22组事故数据,并通过过采样(Borderline SMOTE)扩充了199组事故数据;其次,运用DBSCAN挖掘出了潜在非事故数据中的26组危险数据;最后,构建了BKA-SVM煤与瓦斯突出预测模型,并与其他模型进行了对比。结果表明,将危险数据样本识别成事故数据样本的预测准确率均超过了80%,BKA-SVM模型预测准确率更高,且较算术优化算法(Arithmetic Optimization Algorithm,AOA)优化后SVM寻优速度更快。该研究结果可为煤与瓦斯突出预测研究提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出预测 挖掘危险数据 DBSCAN 黑翅鸢算法 算术优化算法 支持向量机
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基于改进的SVMSMOTE-Lightgbm煤与瓦斯突出预测
2
作者 董梦媛 郑晓亮 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 2025年第2期5-8,16,共5页
针对大部分煤与瓦斯预测模型所存在的预测精度低,数据样本不平衡,事故识别率低的问题,研究利用改进的SVMSMOTE算法生成数据结合Lightgbm搭建新的煤与瓦斯突出预测模型。研究结果表明,使用NRBO算法改进的SVMSMOTE算法过采样产生的数据的... 针对大部分煤与瓦斯预测模型所存在的预测精度低,数据样本不平衡,事故识别率低的问题,研究利用改进的SVMSMOTE算法生成数据结合Lightgbm搭建新的煤与瓦斯突出预测模型。研究结果表明,使用NRBO算法改进的SVMSMOTE算法过采样产生的数据的有效性在均值和方差上都有很好的改善,NRBO-SVMSMOTE-Lightgbm模型优于其他8个模型,改进后的SVMSMOTE-Lightgbm模型的准确率为96.22%,AUC为98%,在平均准确率方面比SVMSMOTE-Lightgbm模型提高了7.55%,提高了煤与瓦斯突出的事故识别率。基于NRBO优化的SVMSMOTE-Lightgbm模型的预测精度进一步提高,研究结果可为煤与瓦斯突出事故预测提供具体参考。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 SVMSMOTE 数据生成 Lightgbm
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低浓度甲烷燃烧特性的数值模拟研究
3
作者 苗常盛 王依婷 +5 位作者 杨俊辉 彭伟 张继达 廖冉 杨君廷 王孝敏 《煤炭技术》 2025年第2期94-99,共6页
采用FLUENT软件,建立了甲烷燃烧室中的预混燃烧模型,对燃烧室中低浓度甲烷的燃烧特性进行了数值模拟,研究了相同进气流速下,不同进气温度与进气浓度对燃烧室内低浓度甲烷稳定燃烧的影响。计算结果表明,保持预混气体进气速度和进气浓度不... 采用FLUENT软件,建立了甲烷燃烧室中的预混燃烧模型,对燃烧室中低浓度甲烷的燃烧特性进行了数值模拟,研究了相同进气流速下,不同进气温度与进气浓度对燃烧室内低浓度甲烷稳定燃烧的影响。计算结果表明,保持预混气体进气速度和进气浓度不变,随着预混气体进气温度的增加,燃烧室内的温度逐渐升高,预混气体在燃烧室内能稳定燃烧;保持预混气体进气速度不变,在一定的浓度范围内,通入燃烧室内的预混气体进气浓度越大,越容易实现预混气体的稳定燃烧。得到进气温度与燃烧室平均温度之间的拟合方程,求得进气浓度为3.0%、3.5%和4.5%的甲烷混合气体分别对应所需最低进气温度关系式。因此,应使通入的甲烷气体在辅助燃烧器出口处燃烧不发生积聚,最终使燃烧室温度基本达到800℃~1200℃时,再从主燃烧器通入甲烷气体来进行燃烧实验。用CHEMKIN软件演示低浓度甲烷的燃烧特性,模拟了在进气速度不变的情况下,进气温度和进气浓度对火焰速度的影响。结果表明:相同的进气浓度时,火焰速度会随着进气温度的升高而逐渐增加;相同的进气温度时,火焰速度会随着进气浓度的升高而逐渐增加;而相同进气温度和浓度的情况下,增加进气速度不会引起火焰速度的增加,即火焰速度与进气速度无关。根据模拟结果得出进气温度以及进气浓度与火焰速度的拟合曲线。 展开更多
关键词 低浓度甲烷 预混燃烧 FLUENT软件 CHEMKIN软件 数值模拟
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公路隧道地面效应对双火源火焰合并特性影响的试验研究
4
作者 彭伟 张伟 +1 位作者 谢奇 张少杰 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第7期913-918,共6页
为研究自然通风隧道内发生双重火灾时地面效应对双火源火焰合并特性的影响,利用1:10小尺寸隧道模型开展了一系列试验。重点探究了双火源表面与隧道地面平齐时火源间距对火焰合并概率与火焰合并点高度的影响。结果表明:火灾烟气从隧道两... 为研究自然通风隧道内发生双重火灾时地面效应对双火源火焰合并特性的影响,利用1:10小尺寸隧道模型开展了一系列试验。重点探究了双火源表面与隧道地面平齐时火源间距对火焰合并概率与火焰合并点高度的影响。结果表明:火灾烟气从隧道两端开口流出,由隧道两端补充进的新鲜空气产生的风速导致火源间距更大时火焰依然会发生互相倾斜,在间距足够大时,火焰倾斜角度约为10°。引入一个无量纲量表示火焰合并概率随着火源间距、热释放速率的改变而变化的规律。另外,将本文的试验数据与前人的工作做了比较,发现地面效应对隧道纵向布置的双火源火焰合并行为具有极大的促进作用。同时给出了火焰合并点高度与隧道高度的比值与改良后无量纲热释放速率的关系式。 展开更多
关键词 地面效应 公路隧道火灾 双火源火灾 火焰合并概率 火焰合并点高度
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不同充电条件下三元锂电池过充热失控研究
5
作者 彭伟 巩耀 +1 位作者 谢奇 任俊生 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第8期1066-1071,共6页
为了研究充电倍率以及充电倍率的调整方式对过充条件下三元锂电池热失控的影响,分别以0.5C、1.0C、1.5C充电倍率将锂电池过充至热失控。此外,以0.5C充至电池表面温度不再上升时,分别以0.5C和0.07C的幅度逐步调高充电倍率,直至发生热失... 为了研究充电倍率以及充电倍率的调整方式对过充条件下三元锂电池热失控的影响,分别以0.5C、1.0C、1.5C充电倍率将锂电池过充至热失控。此外,以0.5C充至电池表面温度不再上升时,分别以0.5C和0.07C的幅度逐步调高充电倍率,直至发生热失控。结果表明:以0.5C过充时,在短时间内不会发生热失控;以1.0C和1.5C过充时,均会发生热失控,且1.5C下热失控所需时间更短,热失控的危害更大。相比于采用0.5C幅度提高充电倍率的调节方式,采用0.07C幅度的调节方式会显著提高临界充电倍率,从而降低热失控的风险;以0.07C逐步提高充电倍率的过程中存在一个拐点倍率,当充电倍率小于此拐点倍率时,充电倍率与其对应的峰值温度呈线性关系,而当充电倍率大于拐点倍率后,继续提高充电倍率会导致热失控;先以0.5C过充,而后提高充电倍率导致热失控,其热失控危害远低于1.0C和1.5C过充的危害。因此,应当在符合实际需求的前提下采取较低的充电倍率。如需增加充电倍率,采取缓慢增加的方式有助于降低电池发生热失控的风险。 展开更多
关键词 锂电池 热失控 充电倍率 过热 过充
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基于机器学习的煤与瓦斯突出预测研究进展及展望 被引量：8
6
作者 薛生 郑晓亮 +2 位作者 袁亮 来文豪 张玉婷 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期664-694,共31页
我国煤矿安全生产形势不断好转,但煤与瓦斯突出事故仍时有发生。煤与瓦斯突出预测不仅能指导防突措施科学的运用、减少防突措施工程量,在一定程度上也可以确保煤矿工人的作业安全。机器学习(Machine Learning, ML)是一门涉及概率论、统... 我国煤矿安全生产形势不断好转,但煤与瓦斯突出事故仍时有发生。煤与瓦斯突出预测不仅能指导防突措施科学的运用、减少防突措施工程量,在一定程度上也可以确保煤矿工人的作业安全。机器学习(Machine Learning, ML)是一门涉及概率论、统计学和计算机学等领域的交叉学科,可以挖掘突出事故和指标间的非线性关系。将机器学习用于煤与瓦斯突出预测,已得到相对广泛的关注,并随着人工智能和计算机技术的快速进步,其在突出预测领域将发挥更大作用。因此,对机器学习在煤与瓦斯突出预测中的研究进行了全面的综述,分析其在突出预测中面临的难点并展望其发展方向。首先,简述煤与瓦斯突出假说、发生机理与预测指标选择的研究现状;介绍机器学习在煤与瓦斯突出预测领域的主要研究进展,包括支持向量机(Support Vector Machines,SVM)、人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)、极限学习机(Extreme Learning Machines,ELM)和集成学习(Ensemble Learning, EL)等算法的应用,以及特征选择和缺失数据填补在数据处理等方面的创新,同时也指出了目前基于机器学习的突出预测研究面临的挑战及存在的问题,例如事故与非事故样本的不平衡、数据的指标缺失和机器学习中的小样本等;最后,展望了基于机器学习的煤与瓦斯突出预测的未来发展方向,包括改进算法性能、优化特征工程和增加样本量等。随着计算机性能的提升,有望开发出更为复杂、精准的模型,以提高对突出事故的准确预测能力。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 机器学习 突出预测 特征选择
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不同类型添加剂细水雾抑制锂电池组热失控传播试验研究
7
作者 申千千 彭伟 +1 位作者 张少杰 朱思婷 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第8期1145-1150,共6页
以18650型三元锂电池组为研究对象,探究了锂电池组热失控传播的特征,进而研究了在不同灾害时刻施加不同类型添加剂细水雾对锂电池组热失控传播的抑制效果及抑制机理。结果表明:热失控在三角形布置的电池模组中的传播可划分为热失控引发... 以18650型三元锂电池组为研究对象,探究了锂电池组热失控传播的特征,进而研究了在不同灾害时刻施加不同类型添加剂细水雾对锂电池组热失控传播的抑制效果及抑制机理。结果表明:热失控在三角形布置的电池模组中的传播可划分为热失控引发、热失控层间传播、热失控同层传播3个特征时刻,由于存在上一层的预热作用,同层传播比层间传播更为迅速。在不同灾害时刻分别施加纯水细水雾、含1%CAB-35细水雾和含4%APG0810细水雾,发现细水雾抑制锂电池热失控传播效果与其对单体目标电池的降温效果存在一致性。含4%APG0810细水雾可显著降低目标电池热失控最高温度,在抑制热失控传播上具有最优效果,对热失控同层及层间传播均可起到抑制作用;热失控降温不明显的纯水细水雾和含1%CAB-35细水雾对热失控层间传播可起到抑制作用,而对热失控同层传播无法抑制。通过不同添加剂的溶液性能测试发现,含4%APG0810细水雾抑制能力显著优于其余2种的原因是4%APG0810具有最低的表面张力和接触角,并且其起泡性和泡沫稳定性也最佳,这些效果的共同作用提升了其对热失控传播的抑制效果。 展开更多
关键词 锂电池模组 热失控传播 细水雾 添加剂 抑制效果
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磁耦合WPT系统中的线圈特性仿真分析
8
作者 王孟旭 郑晓亮 陈旭 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第5期16-20,共5页
针对磁耦合谐振无线电能传输系统的性能问题,提出利用互感耦合理论分析及Maxwell软件建模相结合的方法,探索线圈结构参数及位置对系统传输效率的影响。首先,运用互感耦合理论对磁耦合谐振无线电能传输系统进行理论分析,得到系统传输效... 针对磁耦合谐振无线电能传输系统的性能问题,提出利用互感耦合理论分析及Maxwell软件建模相结合的方法,探索线圈结构参数及位置对系统传输效率的影响。首先,运用互感耦合理论对磁耦合谐振无线电能传输系统进行理论分析,得到系统传输效率与耦合因数k的理论关系。然后利用Maxwell软件实现对互感线圈的建模与仿真,得到线圈结构参数以及一定范围内任意发射线圈的空间位置对系统传输性能的影响。根据仿真结果分析得出在一定范围内匝数、线径、内径的增加,系统的性能会得到幅度逐渐降低的提升。当线圈同时发生水平和垂直偏移时,较小偏移量情况下,垂直偏移对系统的性能影响更大。发生较大偏移量时,水平偏移对系统的性能影响更大。 展开更多
关键词 磁耦合谐振 无线电能传输 线圈结构参数 仿真分析
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PowerRASP:基于RASP的高性能Web安全防护方法研究
9
作者 何成刚 丁宏强 《现代电子技术》 2025年第9期93-103,共11页
针对当前Web应用面临前所未有的安全攻击威胁,如SQL注入、Webshell攻击和日益突出的0day安全漏洞等严重威胁,Web应用的安全直接关系到社会正常秩序和国家安全等重要方面。但目前的Web应用安全防护方法和工具易被安全攻击绕过,误报高、... 针对当前Web应用面临前所未有的安全攻击威胁,如SQL注入、Webshell攻击和日益突出的0day安全漏洞等严重威胁,Web应用的安全直接关系到社会正常秩序和国家安全等重要方面。但目前的Web应用安全防护方法和工具易被安全攻击绕过,误报高、配置繁琐,无法在不断增长的应用需求与日益繁杂的恶意攻击中进行高效防护。为此提出基于RASP的PowerRASP高性能应用安全防护方法与框架,用来解决目前Web应用安全防护准确性低、无法快速阻挡0day安全漏洞和严重影响Web应用性能等“卡脖子”问题。实验结果表明:在安全攻击防护准确率方面,PowerRASP的安全防护准确率达到100%,而百度OpenRASP的安全防护准确率仅为77.60%;在对被保护应用性能影响方面,PowerRASP对应用性能的影响非常小,比OpenRASP在CPU使用率上降低5.2%,在内存使用率方面降低0.41%。 展开更多
关键词 Web应用安全防护 安全漏洞 高性能 高效防护 PowerRASP 快速阻挡0day
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基于RF的光伏逆变器IGBT开路故障诊断
10
作者 张道奎 郑晓亮 《重庆科技大学学报(自然科学版)》 2025年第2期88-98,共11页
针对中性点箝位式三电平逆变器中的绝缘栅双极型晶体管双管开路故障诊断,设计了一种新型故障信号组合,其中包括逆变器侧输出三相电流、Concordia变换电流、有功功率和无功功率,并结合机器学习算法进行故障分类与识别。首先,利用Matlab中... 针对中性点箝位式三电平逆变器中的绝缘栅双极型晶体管双管开路故障诊断,设计了一种新型故障信号组合,其中包括逆变器侧输出三相电流、Concordia变换电流、有功功率和无功功率,并结合机器学习算法进行故障分类与识别。首先,利用Matlab中的Simulink工具搭建仿真模型,并设计故障模块;然后,采集逆变器输出端所需的故障信号数据;最后,通过机器学习对数据进行训练和测试。仿真实验结果表明,相较于DT、KNN和LightGBM分类器,RF分类器具有更高的准确性、更好的稳定性和更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 中性点箝位式三电平逆变器 绝缘栅双极型晶体管 机器学习 故障诊断 RF分类器
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