基于改进CEEMD的管道多点泄漏定位分析

针对管道多点泄漏真实信号提取困难、定位不准确等问题,提出一种基于改进CEEMD的城市管道多点泄漏定位分析新方法。该方法首先通过引用信号局部均值算子和编译带通滤波器改进CEEMD方法的分解效应,并采用改进的CEEMD方法将多点原始泄漏信号分解为包含噪声分量、有效信号分量和冗余分量三种成分的IMF分量,直接提取有效信号分量;然后对互相关峭度验证后的有效信号分量进行小波软阈值去噪,获得观测信号;最后利用Fast ICA算法对观测信号进行盲源分离,获得独立泄漏源信号并进行定位计算。经金属管道多点泄漏模拟试验结果表明:泄漏信号经改进的CEEMD方法处理后,方便了真实泄漏信号的提取,并将定位平均相对误差从8.99%降低至2.53%,证明了本文定位方法的有效性。     

基于LabVIEW和MATLAB的矿山微震信号小波分析与研究

为满足矿山微震监测信号实时在线处理要求,提出了基于可视化软件LabVIEW和数学计算软件MATLAB联合编程的矿山微震信号小波去噪方法。该方法利用LabVIEW中的MATLAB Script节点调用MATLAB实现信号小波分析,将LabVIEW、MATLAB和小波分析三者功能有机结合,从而实现了信号在友好界面的前提下快速准确地进行小波变换处理,大大提高了微震信号在线处理效率。通过对实际矿山微震信号采用4种不同小波阈值方法进行去噪分析,显示了小波分析具有良好的去噪能力,其中无偏似然估计阈值方法的去噪效果更优。     

SAR图像的小波阈值去噪研究

研究了如何有效抑制合成孔径雷达图像中的斑点噪声并尽量保留图像的细节信息.选用具有较好紧支性和正交性的Daubechies小波,对图像进行2D小波变换,并在对各层小波系数阈值处理时采用了软硬阈值方法以及改进的软硬阈值折衷方法.实验表明,小波阈值去噪较许多常用的斑点去噪方法具有很大优势,而软硬阈值折衷方法可以一定程度上结合软、硬阈值处理的优点,既能较好地滤除SAR图像中的斑点噪声,又具有较好的边缘保持能力,从而改善了图像的解译能力.     

基于EMD-ICA去噪的滚动轴承声发射实验研究

滚动轴承对整个机械设备的正常运行十分重要。以滚动轴承为研究对象,建立了滚动轴承声发射检测实验装置,采集了滚动轴承正常状态、外圈磨损、内圈磨损、滚动体胶合四种情况下的声发射信号,并采用EMD-ICA方法对声发射信号进行了分析。首先将声发射信号EMD分解成IMF分量,筛选出互相关系数较大的IMF分量并与原始信号混合重构作为fast ICA输入量分析,对输出结果分量再进行包络解调。分析结果表明,基于EMD-ICA去噪之后重构imf的信号特征可以抑制噪声干扰,能够准确判断出滚动轴承有无故障。     

基于HHT方法的公路运输振动信号时频分析

目的分析具有非线性、非平稳特征的公路运输振动信号的时频信息。方法利用Hilbert-Huang变换算法,在对公路运输的振动信号进行EMD分解的基础上,开展Hilbert谱和各IMF的功率谱密度计算,并与常规的功率谱进行比较。结果基于IMF分量的功率谱可以克服传统Fourier功率谱计算在低频偏低、高频偏高的误差。结论基于HHT的公路运输振动信号时频分析方法是一种有效的运输振动非平稳信号分析手段。     

小波奇异性在地震信号去噪中的应用

论文介绍了地震信号的去噪过程中,利用小波良好的时频局部化能力和多分辨率分析能力,对信号进行变换,利用变换后的幅值极大点检测出信号的奇异点(突变点,包含了震相和噪声),继而利用在不同的变换尺度下,震相信号和噪声模极大值的变化特征的不同来去除噪声.利用我台的地震信号进行验证,该方法去噪后震相更清晰,震相的标注信度更高.     

基于LabVIEW和VC~(++)的水质检测光谱信号小波去噪方法

针对水质检测紫外-可见光原始吸收光谱中含有大量非平稳噪声的问题,该文研究了一种基于LabVIEW与C语言混合编程对水质检测吸收光谱进行改进阈值函数的小波阈值去噪处理方法。研究结果表明,通过引入VC++6.0,基于LabVIEW与C语言混合编程,不仅克服了LabVIEW和Matlab混合编程存在效率低、可移植性差、升级不便等缺点,而且采用db4小波基,使用C语言实现了小波阈值去噪处理。与QE65000科研级光谱仪采集数据进行对比,两者数据的互相关性和均方根误差均取得了满意效果,为实时、在线水质检测紫外-可见光吸收光谱的去噪处理提供了一种新的解决方案。     

基于GWO-VMD算法的齿轮故障自适应特征提取

目的 齿轮产生故障时,利用其声发射信号进行自适应特征提取后诊断。方法 利用变分模态分解方法（VMD）对齿轮发生故障时的声发射信号进行分解。在现实状况中,采集声发射原信号噪声干扰大,导致特征提取准确度低,并且模态分解时参数需要人为调试设定。鉴于此,引入灰狼优化算法（GWO）,对模态分解个数k和二次惩罚因子α自适应选择最优参数后,对信号分解得到本征模态函数（IMF）。通过相关系数选出最佳IMF作为特征分量,计算其峭度和样本熵。结果 计算了各分量的相关系数,选取与原始信号最为相近的分量,分别计算其峭度和样本熵。分解后,齿轮故障声发射信号峭度高于正常的情况,而样本熵则偶然性表现为正常情况下的值大于故障条件下的值。结论 采用支持向量机对特征向量集进行分类识别,对比改进后的试验结果,GWO-VMD结合峭度–样本熵的方法能够有效地提取故障特征,判断齿轮状态是否健康。     

基于Bandelet变换的图像去噪算法研究

Bandelet变换是一种信号稀疏表示方法。与二维小波变换无法有效利用图像几何特征不同的是,Bandelet变换通过计算图像的几何流并在每个局部区域内选择最佳方向实施小波变换。本文分析了Bandelet变换的基本原理并将Bandelet变换应用于图像去噪,提出一种基于Bandelet变换的图像去噪算法并在MATLAB中实现,结果验证了本文算法比小波变换具有更好的性能。本文算法的去噪图像更加平滑,视觉效果更佳,峰值信噪比(PSNR)、等效视数(ENL)等评价指标也更好。     

通信机房热环境下接续性电磁辐射点信息检测研究

提出一种改进双耦合Duffing系统自适应检测方法,并利用改进的滤波器对放大后电磁辐射点信号进行自适应滤波处理,消除信号中噪声干扰,降低电磁辐射点中含有的噪声,在此基础上,在双耦合Duffing系统中引入信号变尺度处理和自适应调整驱动力幅值的方法,实现通信机房热环境下接续性电磁辐射点信息检测.实验结果表明,所提方法能够有效抑制接续性电磁辐射点信号噪声,保证接续性电磁辐射点信息检测的准确性和完整性.     

基于5G网络的变压器噪声在线监测系统的设计与开发

变压器运行状况的好坏直接影响电力系统的安全稳定运行,而噪声是反映变压器运行状态的重要参数,因此针对变压器的噪声监测尤为重要.设计开发了基于5G网络的变压器噪声在线监测系统,由噪声采集、中心管理和网络传输3部分组成.系统界面通过地理信息系统(geographic information system,GIS)噪声监测地图...     

基于电化学噪声技术的碳钢大气腐蚀行为监测方法

目的基于电化学噪声技术搭建了Q235碳钢腐蚀行为监测系统,对海洋大气环境下Q235碳钢的腐蚀过程进行监测。方法采用时域谱图、频域谱图方法对采集的电化学噪声数据进行分析。结果 0.5~2.0 h(晴天),电流噪声幅值较小,时域谱图出现少数暂态峰,频域谱图无白噪声区,电极处于钝化期;46~47.5 h(降雨),电流噪声波动变大,谱图出现大量暂态峰,PSD的斜率快速下降,电极表面出现蚀点,电极处于稳态点蚀期。结论该监测系统很好地实现了对海洋大气下Q235碳钢腐蚀行为的连续监测。     

基于CYCBD和麻雀搜索算法的滚动轴承故障特征提取方法

目的解决在较强的噪声环境下最大二阶循环平稳盲解卷积(MaximumSecond OrderCyclostationary Blind Deconvolution,CYCBD)算法在滚动轴承故障特征提取时效果欠佳的问题,为滚转尾翼导弹的尾翼滚动轴承故障诊断提供方法参考。方法提出一种利用麻雀搜索算法(SparrowSearchAlgorithm,SSA)优化CYCBD算法的方法,将CYCBD算法解卷积的包络谱熵作为SSA寻优的适应度函数,利用SSA高效地寻找出合适的循环频率以及滤波器长度,选择自适应参数后,再使用CYCBD算法有效解卷得到周期脉冲特征。结果同时对比SSA优化CYCBD前后进行故障特征提取的包络谱图,CYCBD的噪声幅值不超过0.13 m/s^(2),峰值不超过0.29 m/s^(2),用SSA优化CYCBD的噪声幅值不超过0.08 m/s^(2),峰值不超过0.32 m/s^(2),故障频率成分更加突显,无论是噪声幅度,还是峰值幅度特性,均较CYCBD有了较大改善。结论仿真实验验证了SSA优化CYCBD方法能够更加清晰地辨识到故障特征频率及其倍频成分,其具有良好的工程应用前景。     

上海地区近136年气温和降水量变化的多尺度分析

论文主要利用墨西哥帽小波变换和经验模态分解(EMD)等方法对1873-2008年上海地区年平均气温和年降水量序列进行分析。以期认识上海气候在不同尺度下的振荡结构和周期特征。结果表明:上海近136 a来增温趋势明显,特别是在20世纪80年代以后增速超过以往。而40年代的暖期和60年代的冷期构成上海20世纪气温变化的主要特征。城市化的发展对城郊气温变化差异的影响十分显著。上海的年降水量主要是以短时间尺度的振荡为主,其中以40 a左右的波动为主要周期。小波变换的结果表明在长时间尺度上降水将增加,而短时间尺度上则相反。     

基于间隔偏最小二乘法短程硝化反硝化中无机盐氮的近红外光谱

采用序批式活性污泥反应器(SBR)研究短程硝化反硝化系统中稳定条件下无机盐氮的变化规律,利用小波去噪法对无机盐氮的近红外光谱进行预处理,并用间隔偏最小二乘法(iPLS)建立无机盐氮含量的校正模型(iPLS模型).结果表明:小波去噪法对原始光谱中的部分噪声进行滤除,从而提高了模型的精度.采用最小二乘法对预处理后的光谱进行建模,优选出最佳波长区间并将光谱划分为20个子区间,优选出的氨氮特征波数为8243~8663cm-1,亚硝酸盐氮特征波数为4000~4420cm-1.所建模型对氨氮、亚硝酸盐氮校正时的相关系数(rc)分别达到0.9582、0.9544,校正均方根误差(RMSECV)分别为0.0321、0.0406;预测时的相关系数(rp)分别为0.9184、0.8816,预测均方根误差(RMSEP)分别为0.0790、0.0451.采用实际污水为原水时校正模型对氨氮、亚硝酸盐氮预测的相关系数(rp￠)分别为0.9190、0.8739,预测均方根误差(RMSEP′)分别为0.0578、0.0229.模型对氨氮和亚硝酸盐氮的预测总体效果较好.用小波去噪和最小二乘法建立模型不仅能有效减少建模所需变量数、缩短运算时间,而且模型预测精度较高,为无机盐氮的快速测定提供了一种可行的分析技术.     

基于EMD的我国粮食产量波动及其成因多尺度分析

论文利用经验模态分解(EMD)方法对1949年以来我国粮食产量波动及其成因进行了多时间尺度的分析。研究结果表明:我国粮食产量存在3年和9年左右的准周期波动,并以9年左右的波动为主。从粮食产量波动的趋势量分布来看,1949年以来我国粮食产量不断增长,但是20世纪90年代后粮食增长停滞;在对粮食作物播种面积单产和粮食播种面积两个影响因子进行EMD分解时发现,粮食作物播种面积单产是粮食产量3年左右波动的控制因子,而粮食播种面积却是粮食产量9年左右波动的主要控制因子。对两个尺度的周期性波动分析发现,我国粮食产量波动幅度近年来不断增加,这将给我国已经相当紧张的粮食供需关系带来巨大的隐患。由于3年和9年左右的两个准周期波动在2005～2006年期间都将处于波谷,论文预测2005或2006年的粮食将严重短缺,并且短期内我国粮食产量仍会下降,但是较长期内粮食产量将回升。     

基于光纤分布式测温的污水管道入流识别方法研究

针对排水管网物探检测需断水操作和无法对管道内部实时探查的问题,建立了一种基于光纤分布式测温的污水管道入流诊断方法,实现了无干扰条件下污水管道污水和雨水入流实时监控.采用感温光缆对选择的试验管段开展了时空高精度观测(空间精度1m、时间精度1min),获得了超过118万个管道水温数据.基于解析出的管道水温时空图像,提出了基于水温温差背景噪声值的入流定位方法;确定出无外部入流影响时管道水温空间和时间温差的背景噪声值分别约为±0.2℃和±0.5℃.采用水温图像降噪处理方法,自动识别出污水管道的旱天污水接入和雨天雨水接入事件,与现场调查结果一致.因此,该方法对污水管道入流的动态识别定位具有可靠性.     

一种多参数小型化飞机结构腐蚀环境监测技术

目的研究腐蚀与环境条件之间的关系,提出一种用于飞机腐蚀环境监测的小型化监测节点的实现方法。方法针对影响腐蚀的4个关键环境参数(温度、相对湿度、湿润时间和氯离子浓度),研究其传感方法并研发选型相应传感器。在此基础上设计基于MSP430处理器的多参数飞机腐蚀环境监测节点。结果通过实验验证了节点中的温湿度传感器、湿润时间传感器和电化学传感器的适用性,能够完成对环境参数的的测量。结论设计的节点满足机载装置小型化、轻量化的要求,可以实现在线的腐蚀环境监测,从而保障飞行安全。     

元素硫对825合金在高温高压含CO2/H2S环境中腐蚀行为的影响

目的研究元素硫对825合金在高温高压含CO2/H2S环境中腐蚀行为的影响,为评价825合金在高温高压含CO2/H2S和元素硫环境中的适应性提供依据。方法将825合金分别置于含元素硫和不含元素硫的模拟气田环境中,进行高温高压含硫实验。采用失重法、高温高压电化学法、扫描电镜和能谱测试方法对825合金的均匀腐蚀、局部腐蚀、电化学腐蚀、微观形貌和化学组成进行表征,揭示元素硫对825合金在高温高压含H2S和CO2环境中腐蚀行为的影响规律。结果在不含元素硫的环境中,825合金的均匀腐蚀速率仅为0.0217 mm/a,无局部腐蚀现象产生,也没有检测到明显的点蚀噪声信号;在含元素硫的环境中,825合金的均匀腐蚀速率高达0.469 mm/a,具有明显的局部腐蚀特征,且点蚀噪声信号显著,与光学照片观察结果一致。结论825合金在高温高压含元素硫和氯离子环境中容易发生局部腐蚀,这主要是由于元素硫在水溶液中发生水解反应,在局部区域生成了H2S和H2SO4,在高温和氯离子的耦合作用下,显著地加剧了825合金的腐蚀,腐蚀产物以氧化物和硫化物为主。