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复杂环境山地灾害监测智能感知与数据传输关键技术
1
作者
王惠明
刘志明
+1 位作者
何娜
朱星
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第2期640-648,共9页
针对青藏高原复杂环境山地灾害监测预警存在“感知不及时、传输不出去、设备部署难”的技术难题,研制了适用于高位高危山地灾害变形与微动监测的无人机抛投式监测装置、LoRa组网及边缘计算网关等嵌入式软硬件设备,重点研究了低功耗自适...
针对青藏高原复杂环境山地灾害监测预警存在“感知不及时、传输不出去、设备部署难”的技术难题,研制了适用于高位高危山地灾害变形与微动监测的无人机抛投式监测装置、LoRa组网及边缘计算网关等嵌入式软硬件设备,重点研究了低功耗自适应数据采集算法和射频频次自适应技术,开发了基于LoRa、北斗RDSS的自组网路由算法和多模态通讯智能切换技术,破解复杂环境数据感知及时性、低功耗与环境适应性难题。结果表明:所研发的系统现场试点应用效果良好,符合高寒山区山地灾害长期监测要求,极端环境下数据传输平均丢包率为2.3288%,为高寒复杂山区重大工程建设及运营的防灾减灾提供了新技术、新方法。
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关键词
物联传输
自适应技术
LoRa技术
北斗RDSS协议
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职称材料
大鳞高须鱼胚胎及仔鱼发育观察
2
作者
杨洋
钟天
+6 位作者
吴亚杰
王岳松
甘星
程睿
宋儒霖
丁慧萍
张志明
《南方水产科学》
北大核心
2025年第3期180-187,共8页
大鳞高须鱼(Hypsibarbus vernayi)是澜沧江下游的土著鱼类和重要经济鱼类,现为偶见种。为实现大鳞高须鱼的人工繁育和规模化生产,并为其种群资源的保护和开发利用提供指导,通过人工催产获得大鳞高须鱼受精卵,系统观察并记录了其胚胎及...
大鳞高须鱼(Hypsibarbus vernayi)是澜沧江下游的土著鱼类和重要经济鱼类,现为偶见种。为实现大鳞高须鱼的人工繁育和规模化生产,并为其种群资源的保护和开发利用提供指导,通过人工催产获得大鳞高须鱼受精卵,系统观察并记录了其胚胎及仔鱼发育时序与形态特征。结果表明,大鳞高须鱼产漂流性卵,卵呈圆形、灰色,成熟卵子直径为(0.7±0.1)mm,受精卵吸水膨胀后卵径增至(3.5±0.1)mm。在水温26~28℃条件下,胚胎发育历时16 h 45 min,孵化积温为460.22 h·℃,经历胚盘期、卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期、胚孔封闭期、器官形成期和破膜期共8个阶段,33个时期。初孵仔鱼全长为(2.9±0.1)mm,通体透明,心脏位于卵黄囊前方,可观察到明显心跳及无色透明血液流动,眼无黑色素沉积,卵黄囊体积较小。仔鱼出膜36 h后开始摄食,45 h后卵黄囊完全吸收。研究发现,大鳞高须鱼易受饥饿胁迫,在其培育过程中需及时提供充足的开口饵料,以提高苗种成活率。
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关键词
大鳞高须鱼
胚胎发育
仔鱼发育
繁殖习性
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职称材料
动载下玄武岩纤维混凝土能量耗散特征与破坏损伤规律
被引量:
4
3
作者
王莉
姜世超
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2024年第2期456-465,共10页
本文基于分离式霍普金森压杆试验装置,在4种不同的应变率下研究了4种不同玄武岩纤维掺量混凝土的破坏行为和能量耗散特征。结果表明:随应变率的增加,不同玄武岩纤维掺量混凝土的分形维数均线性增加,掺入纤维会降低分形维数增长的速率;...
本文基于分离式霍普金森压杆试验装置,在4种不同的应变率下研究了4种不同玄武岩纤维掺量混凝土的破坏行为和能量耗散特征。结果表明:随应变率的增加,不同玄武岩纤维掺量混凝土的分形维数均线性增加,掺入纤维会降低分形维数增长的速率;混凝土的入射能、反射能、耗散能均呈线性增长趋势,透射能呈轻微下降趋势。随纤维掺量的增加,不同应变率下玄武岩纤维混凝土的分形维数先增大后减小,耗散能密度呈先增大后减小再增大的“S”形趋势。随着分形维数的增长,不同玄武岩纤维掺量混凝土的耗散能密度均呈线性增长。当纤维体积分数为0.1%时,混凝土的性能最优,可承受的损伤最大。
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关键词
玄武岩纤维混凝土
分离式霍普金森压杆
能量耗散
分形维数
应变率
纤维掺量
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职称材料
基于堆叠机器学习的非充分数据条件下流域径流还原方法研究:以沮漳河为例
被引量:
1
4
作者
王楠
李明蔚
+4 位作者
陈首志
宋儒霖
张璇
郝芳华
付永硕
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024年第10期85-97,共13页
【目的】为实现数据非充分条件下的径流还原,【方法】提出一种在用水量数据不完全时基于水量平衡原理构建堆叠机器学习模型计算河川断面的天然径流的方法,并以沮漳河为例计算了河溶水文站断面的天然径流。首先选取与农业、工业、生活用...
【目的】为实现数据非充分条件下的径流还原,【方法】提出一种在用水量数据不完全时基于水量平衡原理构建堆叠机器学习模型计算河川断面的天然径流的方法,并以沮漳河为例计算了河溶水文站断面的天然径流。首先选取与农业、工业、生活用水消耗量具有相关性的指标构建了特征变量指标体系,与研究时段内有缺失的用水量数据一同输入堆叠机器学习模型中,获得连续的用水量数据。再基于水量平衡原理,在水文站实测径流的基础上加减由人类活动引起的径流变化量,计算得到断面的天然径流。【结果】堆叠机器学习模型预测缺失的用水量分量的相对误差分别为0.62%、0.03%、4.95%,经还原计算后河溶站断面在2002—2020年的平均天然径流量为54.5 m3/s,天然径流深为501.3 mm。【结论】提出的方法可实现取用水量数据在时空尺度上有缺失地区的天然径流还原,对区域水资源综合管理和优化配置具有重要意义。
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关键词
径流
径流还原
水量平衡原理
堆叠机器学习
用水量
人类活动
沮漳河流域
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职称材料
竖井土质围岩综合力学参数反演及稳定性预测
被引量:
6
5
作者
骆晓锋
邱伟
+3 位作者
杜小凯
黄文龙
徐磊
张磊
《人民长江》
北大核心
2021年第S01期296-300,共5页
土质围岩竖井在施工期通常存在较为突出的围岩失稳风险,而基于非线性有限元的施工过程仿真已成为竖井等地下工程开挖支护方案合理性与围岩稳定性评价的重要手段之一。针对厦门抽水蓄能电站排风竖井覆盖层井段,以其前期施工中的多点位移...
土质围岩竖井在施工期通常存在较为突出的围岩失稳风险,而基于非线性有限元的施工过程仿真已成为竖井等地下工程开挖支护方案合理性与围岩稳定性评价的重要手段之一。针对厦门抽水蓄能电站排风竖井覆盖层井段,以其前期施工中的多点位移监测资料为基础信息,构建了竖井覆盖层段土质围岩综合力学参数的优化反演模型,并基于异步粒子群智能算法与ABAQUS软件平台,通过编程实现了覆盖层段土质围岩的综合力学参数反演;在此基础上,开展了竖井覆盖层段的施工过程仿真,对其后期施工中土质围岩的稳定安全性进行了预测。研究成果不仅可为该竖井覆盖层段施工期的围岩稳定安全控制提供技术支撑,亦可为类似工程的信息化设计与施工提供参考。
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关键词
竖井土质围岩
施工期
综合力学参数
稳定性预测
优化反演模型
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职称材料
基于灰色-尖点突变理论的砂岩破坏前兆研究
被引量:
1
6
作者
唐垚
朱星
+1 位作者
王惠明
吴述彧
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2023年第8期178-187,共10页
【目的】为探究砂岩失稳破坏灾变前兆信息,【方法】采用MTS刚性压力机开展了砂岩单轴加载试验,利用声发射监测系统对加载全过程进行实时探测,并对加载过程中砂岩的弹性应变能、耗散应变能、损伤变量演变特征进行详细分析。此外,基于灰色...
【目的】为探究砂岩失稳破坏灾变前兆信息,【方法】采用MTS刚性压力机开展了砂岩单轴加载试验,利用声发射监测系统对加载全过程进行实时探测,并对加载过程中砂岩的弹性应变能、耗散应变能、损伤变量演变特征进行详细分析。此外,基于灰色-尖点突变理论构建了声发射能量参数的尖点突变模型,系统分析了岩样失稳破坏过程中分叉集的响应特征。【结果】结果显示:在耗散能的驱动下,岩体出现损伤破裂,储能能力降低,且岩体能量、强度以45°裂缝倾角为转折点,随裂缝倾角的增加出现先减少后增大的现象。在塑性变形阶段,分叉集出现明显的突变,突变点对应的前兆应力大多占峰值应力的比例达75%以上,对应的前兆时间占失稳时间的比例达75%以上。【结论】结果表明:在耗散应变能的驱动下,岩样进入塑性变形阶段,岩样系统的状态也由稳定向非稳定转变,并在灾变前分叉集判别指标F出现突变,揭示了分叉集判别指标F作为岩体失稳前兆指标具有较强的普适性和较好的时效性。
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关键词
能量释放
声发射
灰色-尖点突变理论
前兆信息
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职称材料
题名
复杂环境山地灾害监测智能感知与数据传输关键技术
1
作者
王惠明
刘志明
何娜
朱星
机构
水电水利规划设计总院有限公司
成都理工大学核技术与自动化工程学院
广西壮族自治区地质环境监测站
成都理工大学计算机与网络安全学院
四川省工业互联网智能监测与应用工程技术创新中心
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第2期640-648,共9页
基金
中国电建集团科技项目(DJ-ZDXM-2020-3)
第二次青藏高原综合科学考察研究资助项目(2019QZKK0201)。
文摘
针对青藏高原复杂环境山地灾害监测预警存在“感知不及时、传输不出去、设备部署难”的技术难题,研制了适用于高位高危山地灾害变形与微动监测的无人机抛投式监测装置、LoRa组网及边缘计算网关等嵌入式软硬件设备,重点研究了低功耗自适应数据采集算法和射频频次自适应技术,开发了基于LoRa、北斗RDSS的自组网路由算法和多模态通讯智能切换技术,破解复杂环境数据感知及时性、低功耗与环境适应性难题。结果表明:所研发的系统现场试点应用效果良好,符合高寒山区山地灾害长期监测要求,极端环境下数据传输平均丢包率为2.3288%,为高寒复杂山区重大工程建设及运营的防灾减灾提供了新技术、新方法。
关键词
物联传输
自适应技术
LoRa技术
北斗RDSS协议
Keywords
IoT transmission
adaptive technology
LoRa technology
Beidou RDSS protocol
分类号
TN98 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
大鳞高须鱼胚胎及仔鱼发育观察
2
作者
杨洋
钟天
吴亚杰
王岳松
甘星
程睿
宋儒霖
丁慧萍
张志明
机构
水利
部中国科学院水工程生态研究所/
水利
部水工程生态效应与生态修复重点实验室
武汉轻工大学动物科学与营养工程学院/动物营养与饲料科学湖北省重点实验室
华能澜沧江
水电
股份
有限公司
水电水利规划设计总院有限公司
长江
水利
委员会流域河湖生态系统修复关键技术创新团队
出处
《南方水产科学》
北大核心
2025年第3期180-187,共8页
基金
水电水利规划设计总院有限公司科研项目(ZX-KJHB-20230020)
糯扎渡2022—2024年鱼类增殖站运行管理合同(NZDDC2022/P09)
糯扎渡2022—2024年鱼类增殖技术研究及增殖放流效果监测评估(NZDDC2022/D01)。
文摘
大鳞高须鱼(Hypsibarbus vernayi)是澜沧江下游的土著鱼类和重要经济鱼类,现为偶见种。为实现大鳞高须鱼的人工繁育和规模化生产,并为其种群资源的保护和开发利用提供指导,通过人工催产获得大鳞高须鱼受精卵,系统观察并记录了其胚胎及仔鱼发育时序与形态特征。结果表明,大鳞高须鱼产漂流性卵,卵呈圆形、灰色,成熟卵子直径为(0.7±0.1)mm,受精卵吸水膨胀后卵径增至(3.5±0.1)mm。在水温26~28℃条件下,胚胎发育历时16 h 45 min,孵化积温为460.22 h·℃,经历胚盘期、卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期、胚孔封闭期、器官形成期和破膜期共8个阶段,33个时期。初孵仔鱼全长为(2.9±0.1)mm,通体透明,心脏位于卵黄囊前方,可观察到明显心跳及无色透明血液流动,眼无黑色素沉积,卵黄囊体积较小。仔鱼出膜36 h后开始摄食,45 h后卵黄囊完全吸收。研究发现,大鳞高须鱼易受饥饿胁迫,在其培育过程中需及时提供充足的开口饵料,以提高苗种成活率。
关键词
大鳞高须鱼
胚胎发育
仔鱼发育
繁殖习性
Keywords
Hypsibarbus vernayi
Embryonic development
Larval development
Breeding habits
分类号
S961.2 [农业科学—水产养殖]
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职称材料
题名
动载下玄武岩纤维混凝土能量耗散特征与破坏损伤规律
被引量:
4
3
作者
王莉
姜世超
机构
水电水利规划设计总院有限公司
北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室
中铁十六局集团地铁工程
有限公司
出处
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2024年第2期456-465,共10页
基金
国家自然科学基金(51504016)。
文摘
本文基于分离式霍普金森压杆试验装置,在4种不同的应变率下研究了4种不同玄武岩纤维掺量混凝土的破坏行为和能量耗散特征。结果表明:随应变率的增加,不同玄武岩纤维掺量混凝土的分形维数均线性增加,掺入纤维会降低分形维数增长的速率;混凝土的入射能、反射能、耗散能均呈线性增长趋势,透射能呈轻微下降趋势。随纤维掺量的增加,不同应变率下玄武岩纤维混凝土的分形维数先增大后减小,耗散能密度呈先增大后减小再增大的“S”形趋势。随着分形维数的增长,不同玄武岩纤维掺量混凝土的耗散能密度均呈线性增长。当纤维体积分数为0.1%时,混凝土的性能最优,可承受的损伤最大。
关键词
玄武岩纤维混凝土
分离式霍普金森压杆
能量耗散
分形维数
应变率
纤维掺量
Keywords
basalt fiber concrete
split Hopkinson pressure bar
energy dissipation
fractal dimension
strain rate
fiber content
分类号
TU528.572 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
基于堆叠机器学习的非充分数据条件下流域径流还原方法研究:以沮漳河为例
被引量:
1
4
作者
王楠
李明蔚
陈首志
宋儒霖
张璇
郝芳华
付永硕
机构
北京师范大学水科学研究院
水电水利规划设计总院有限公司
华中师范大学城市与环境科学学院
出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024年第10期85-97,共13页
基金
国家自然科学基金区域创新发展联合基金(U21A2039)
国家自然科学基金重点项目(42330515)。
文摘
【目的】为实现数据非充分条件下的径流还原,【方法】提出一种在用水量数据不完全时基于水量平衡原理构建堆叠机器学习模型计算河川断面的天然径流的方法,并以沮漳河为例计算了河溶水文站断面的天然径流。首先选取与农业、工业、生活用水消耗量具有相关性的指标构建了特征变量指标体系,与研究时段内有缺失的用水量数据一同输入堆叠机器学习模型中,获得连续的用水量数据。再基于水量平衡原理,在水文站实测径流的基础上加减由人类活动引起的径流变化量,计算得到断面的天然径流。【结果】堆叠机器学习模型预测缺失的用水量分量的相对误差分别为0.62%、0.03%、4.95%,经还原计算后河溶站断面在2002—2020年的平均天然径流量为54.5 m3/s,天然径流深为501.3 mm。【结论】提出的方法可实现取用水量数据在时空尺度上有缺失地区的天然径流还原,对区域水资源综合管理和优化配置具有重要意义。
关键词
径流
径流还原
水量平衡原理
堆叠机器学习
用水量
人类活动
沮漳河流域
Keywords
runoff
runoff reconstruction
water balance law
stacked ensemble machine learning algorithms
water consumption
human activities
Juzhanghe River
分类号
P333 [天文地球—水文科学]
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职称材料
题名
竖井土质围岩综合力学参数反演及稳定性预测
被引量:
6
5
作者
骆晓锋
邱伟
杜小凯
黄文龙
徐磊
张磊
机构
福建厦门抽水蓄能
有限公司
水电水利规划设计总院有限公司
河海大学
水利
水电
学院
中国
水利
水电
科学研究院结构材料研究所
出处
《人民长江》
北大核心
2021年第S01期296-300,共5页
基金
国家自然科学基金项目(U1765204,51739006,51979092)
文摘
土质围岩竖井在施工期通常存在较为突出的围岩失稳风险,而基于非线性有限元的施工过程仿真已成为竖井等地下工程开挖支护方案合理性与围岩稳定性评价的重要手段之一。针对厦门抽水蓄能电站排风竖井覆盖层井段,以其前期施工中的多点位移监测资料为基础信息,构建了竖井覆盖层段土质围岩综合力学参数的优化反演模型,并基于异步粒子群智能算法与ABAQUS软件平台,通过编程实现了覆盖层段土质围岩的综合力学参数反演;在此基础上,开展了竖井覆盖层段的施工过程仿真,对其后期施工中土质围岩的稳定安全性进行了预测。研究成果不仅可为该竖井覆盖层段施工期的围岩稳定安全控制提供技术支撑,亦可为类似工程的信息化设计与施工提供参考。
关键词
竖井土质围岩
施工期
综合力学参数
稳定性预测
优化反演模型
分类号
TV223.1 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
基于灰色-尖点突变理论的砂岩破坏前兆研究
被引量:
1
6
作者
唐垚
朱星
王惠明
吴述彧
机构
地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学)
水电水利规划设计总院有限公司
中国电建集团贵阳勘测
设计
研究院
有限公司
出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2023年第8期178-187,共10页
基金
国家自然科学基金项目(41877254)
中国电建集团科技项目(DJ-ZDXM-2020-3)
第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0201)。
文摘
【目的】为探究砂岩失稳破坏灾变前兆信息,【方法】采用MTS刚性压力机开展了砂岩单轴加载试验,利用声发射监测系统对加载全过程进行实时探测,并对加载过程中砂岩的弹性应变能、耗散应变能、损伤变量演变特征进行详细分析。此外,基于灰色-尖点突变理论构建了声发射能量参数的尖点突变模型,系统分析了岩样失稳破坏过程中分叉集的响应特征。【结果】结果显示:在耗散能的驱动下,岩体出现损伤破裂,储能能力降低,且岩体能量、强度以45°裂缝倾角为转折点,随裂缝倾角的增加出现先减少后增大的现象。在塑性变形阶段,分叉集出现明显的突变,突变点对应的前兆应力大多占峰值应力的比例达75%以上,对应的前兆时间占失稳时间的比例达75%以上。【结论】结果表明:在耗散应变能的驱动下,岩样进入塑性变形阶段,岩样系统的状态也由稳定向非稳定转变,并在灾变前分叉集判别指标F出现突变,揭示了分叉集判别指标F作为岩体失稳前兆指标具有较强的普适性和较好的时效性。
关键词
能量释放
声发射
灰色-尖点突变理论
前兆信息
Keywords
energy release
acoustic emission
grey-cusp mutation theory
precursor information
分类号
TV213.4 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复杂环境山地灾害监测智能感知与数据传输关键技术
王惠明
刘志明
何娜
朱星
《科学技术与工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
大鳞高须鱼胚胎及仔鱼发育观察
杨洋
钟天
吴亚杰
王岳松
甘星
程睿
宋儒霖
丁慧萍
张志明
《南方水产科学》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
动载下玄武岩纤维混凝土能量耗散特征与破坏损伤规律
王莉
姜世超
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2024
4
在线阅读
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职称材料
4
基于堆叠机器学习的非充分数据条件下流域径流还原方法研究:以沮漳河为例
王楠
李明蔚
陈首志
宋儒霖
张璇
郝芳华
付永硕
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024
1
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职称材料
5
竖井土质围岩综合力学参数反演及稳定性预测
骆晓锋
邱伟
杜小凯
黄文龙
徐磊
张磊
《人民长江》
北大核心
2021
6
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职称材料
6
基于灰色-尖点突变理论的砂岩破坏前兆研究
唐垚
朱星
王惠明
吴述彧
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2023
1
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职称材料
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