检索结果-内蒙古大学图书馆

电光与控制 2025年第4期32卷 77-81页

作者：李超李红硕董哲史运涛李文昊北方工业大学电气与控制工程学院北京100000 北方工业大学现场总线技术及自动化北京市重点实验室北京100000

时间敏感网络是一种新型确定性网络,流量调度作为其核心机制,主要通过门控列表保证时间触发流传输的服务质量。然而,以帧为对象进行门控调度设计时,需要计算每一帧的具体时隙分配,存在计算复杂度过高的问题。为此,针对时隙配置求解复杂... 详细信息

时间敏感网络是一种新型确定性网络,流量调度作为其核心机制,主要通过门控列表保证时间触发流传输的服务质量。然而,以帧为对象进行门控调度设计时,需要计算每一帧的具体时隙分配,存在计算复杂度过高的问题。为此,针对时隙配置求解复杂的问题,将以帧为调度对象改进为以时间窗口为调度对象,基于时间窗口设计了整数线性规划调度方法,并使用Gurobi优化器得出结果。仿真实验表明:提出的调度方法在保证时间触发流的流量特性基础上有效降低了计算复杂度,与以帧为对象的调度方法相比,端到端总时延降低了约6%,求解时间减少了约41%。

关键词：时间敏感网络流量调度门控列表时间窗口整数线性规划

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社区户内燃气泄漏动态预警模型

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中国安全科学学报 2022年第3期32卷 90-97页

作者：李超邓小宝史运涛孙德辉焦彦宗北方工业大学电气与控制工程学院北京100144 北方工业大学现场总线技术及自动化北京市重点实验室北京100144

为提升社区户内燃气泄漏动态预警的能力,构建一种社区户内燃气泄漏动态预警模型。首先,利用无线传感器网络采集社区户内燃气数据,通过智能网关实现数据上云的功能;其次,在云平台中利用模糊控制算法优化随机森林算法的输入,减少重要度较... 详细信息

为提升社区户内燃气泄漏动态预警的能力,构建一种社区户内燃气泄漏动态预警模型。首先,利用无线传感器网络采集社区户内燃气数据,通过智能网关实现数据上云的功能;其次,在云平台中利用模糊控制算法优化随机森林算法的输入,减少重要度较低特征的干扰,并将优化后的数据作为随机森林算法的输入,以泄漏等级作为输出,建立模糊-随机森林模型;然后,开发可视化模块,以显示社区户内燃气泄漏的等级;最后,根据北京某社区燃气历史数据,在实验室条件下进行仿真模拟,验证该模型的有效性。结果表明:该模型可有效提升社区户内燃气泄漏的在线监测和动态预警的能力,与其他算法相比,模糊-随机森林算法在发现早期微小泄漏方面表现更优。

关键词：社区户内燃气泄漏动态预警在线监测模糊控制算法随机森林算法

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基于数据的无线通信网络功率和速率控制

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计算机仿真 2022年第2期39卷 375-379,511页

作者：韩存武周慧刘蕾张晓平北方工业大学现场总线及自动化北京市重点实验室北京100144

针对无线通信网络功率和速率系统建模困难的问题,提出一种基于数据的功率和速率控制算法。算法实现对无线通信网络功率和速率的跟踪。首先,利用由输入、输出和参考轨迹组成的历史数据推导出一个新的基于数据的状态方程。方程只依赖于输... 详细信息

针对无线通信网络功率和速率系统建模困难的问题,提出一种基于数据的功率和速率控制算法。算法实现对无线通信网络功率和速率的跟踪。首先,利用由输入、输出和参考轨迹组成的历史数据推导出一个新的基于数据的状态方程。方程只依赖于输入和输出数据,不需要任何系统动力学方程;在此基础上,应用自适应动态规划解决无线通信网络功率和速率的跟踪问题。仿真结果表明,上述算法对于无线通信网络功率和速率跟踪控制具有很好的效果。

关键词：无线通信网络数据驱动功率和速率控制自适应控制

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基于观测器的网络化多智能体预测控制

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控制与决策 2021年第9期36卷 2290-2296页

作者：庞中华骆文城北方工业大学现场总线技术及自动化北京市重点实验室北京100144

针对一类主从式异构线性网络化多智能体系统,考虑每个智能体的反馈通道和前向通道中存在随机网络诱导时延和数据包丢失问题,采用预测控制方法,提出一种基于观测器的网络化多智能体协同输出跟踪控制方案.在该方案中,主智能体在每一时刻... 详细信息

针对一类主从式异构线性网络化多智能体系统,考虑每个智能体的反馈通道和前向通道中存在随机网络诱导时延和数据包丢失问题,采用预测控制方法,提出一种基于观测器的网络化多智能体协同输出跟踪控制方案.在该方案中,主智能体在每一时刻基于自身滞后输出和系统参考信号,计算一组控制预测序列和输出预测序列,前者用以主动补偿主智能体控制回路中的随机网络诱导时延和数据包丢失,后者被发往从智能体;从智能体在每一时刻基于主智能体发送过来的输出预测序列和自身滞后输出,计算一组控制预测序列,用以主动补偿从智能体控制回路中的随机网络诱导时延和数据包丢失;随后推导闭环网络化多智能体控制系统的稳定性,并通过实验验证该方案的有效性和可行性.

关键词：网络化多智能体系统预测控制随机网络诱导时延数据包丢失状态观测器

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基于长短期记忆神经网络的重大活动中鲜(冻)肉制品铅含量风险预测

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食品安全质量检测学报 2022年第7期13卷 2326-2333页

作者：史运涛任鹏李书钦周萌李杰北方工业大学现场总线技术及自动化北京市重点实验室北京100144

目的建立基于长短期记忆(longshort-termmemory,LSTM)神经网络的时间序列预测模型,对北京地区鲜(冻)肉制品铅含量进行风险评估与预测预警。方法通过收集2011—2020年国家市场监督管理总局日常食品监督管理抽检数据,筛选出北京地区鲜(... 详细信息

目的建立基于长短期记忆(longshort-termmemory,LSTM)神经网络的时间序列预测模型,对北京地区鲜(冻)肉制品铅含量进行风险评估与预测预警。方法通过收集2011—2020年国家市场监督管理总局日常食品监督管理抽检数据,筛选出北京地区鲜(冻)肉制品的抽检数据,构建数据集并进行预处理,按照7:2:1的比例划分训练集、验证集和测试集,基于Tensorflow平台构建4层LSTM模型并进行训练,基于重大活动举办前10d的鲜(冻)肉制品铅含量数据,对未来1d的鲜(冻)肉制品铅含量风险进行预测。结果经过50轮模型迭代训练,训练集和测试集Loss指标收敛至0.084,经过5次训练后的模型评估参数均方根误差(root mean square error,RMSE)为0.192,决定系数(coefficient of determination,R2_score)为0.916,模型误差较小、准确度较高。结论基于LSTM的鲜(冻)肉制品铅含量风险预测模型整体性能较好,可应用于重大活动举办地的食品风险预测,并精准指导监督抽检。

关键词：重大活动鲜(冻)肉制品铅含量风险长短期记忆预测预警

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基于集成学习的重大活动肉及肉制品安全风险分析及预测

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食品安全质量检测学报 2022年第16期13卷 5374-5381页

作者：史运涛任鹏李书钦周萌李杰北方工业大学现场总线技术及自动化北京市重点实验室北京100144

目的建立集成学习Stacking模型,对重大活动举办过程中的肉及肉制品进行合格安全分析与风险预测预警。方法通过收集2015—2020年间国家市场监督管理总局食品日常监督管理抽检数据,筛选出所有肉及肉制品相关数据,选择“食品亚类”“规... 详细信息

目的建立集成学习Stacking模型,对重大活动举办过程中的肉及肉制品进行合格安全分析与风险预测预警。方法通过收集2015—2020年间国家市场监督管理总局食品日常监督管理抽检数据,筛选出所有肉及肉制品相关数据,选择“食品亚类”“规格”“生产时间”“生产企业类型”“生产省份”“是否异地运输”等字段信息作为肉及肉制品合格风险因子,选取所有不合格数据5866条,从所有合格数据中随机抽取10000条数据共15866条构成数据集,按照3:1划分训练集和测试集,搭建基学习器为K最近邻(K-nearest neighbor,KNN)、反向传播(back propagation,BP)神经网络、支持向量机(support vector machines,SVM),元学习器为逻辑回归(logistics regression,LR)的Stacking预测模型,进行训练预测与模型评估。结果经过5次训练后,模型的准确度为94.20%,精确度为93.78%,召回率为97.57%,F1参数为95.63%,模型鲁棒性强,可靠性高。结论基于集成学习Stacking的肉及肉制品安全风险分析与预测预警模型整体性能良好,可应用于重大活动举办过程中的食品安全风险分析预测,并精确指导监督抽检与辅助决策情报研判。

关键词：重大活动肉及肉制品集成学习安全分析风险预测

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基于GIS的公共安全数据可视化管理研究

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计算机应用与软件 2022年第12期39卷 47-51页

作者：李超于运渌雷振伍孙德辉邓小宝北方工业大学现场总线技术与自动化北京市重点实验室北京100144

为实现对公共安全数据的有效管理,将WebGIS技术应用于公共安全数据可视化,基于ArcGIS平台进行公共安全的数据可视化管理研究和开发。以国家地震科学数据中心近3年的历史地震数据为例,结合网络地理信息系统,以动态的空间形式实现对地震... 详细信息

为实现对公共安全数据的有效管理,将WebGIS技术应用于公共安全数据可视化,基于ArcGIS平台进行公共安全的数据可视化管理研究和开发。以国家地震科学数据中心近3年的历史地震数据为例,结合网络地理信息系统,以动态的空间形式实现对地震数据的图形化显示、检索和分析的可视化管理。结果表明,该数据可视化管理平台有利于清晰掌握公共安全事件信息,为进一步对公共安全事件的风险分析和决策提供依据和保障。

关键词：公共安全 WebGIS ArcGIS 地震事件数据可视化

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基于遗传算法优化BP神经网络的曝气量预测

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控制工程 2024年第10期31卷 1746-1752页

作者：唐维陶钰欣郝启文庞中华烟台市城市排水服务中心山东烟台264000 北京金控数据技术股份有限公司北京100160 北方工业大学现场总线技术及自动化北京市重点实验室北京100144

针对城市污水处理厂生化池曝气量的冗余问题,从节能降耗角度出发,提出了一种精确预测生化池曝气量的方法。首先,对从山东某污水厂采集的数据做预处理;其次,经相关性分析,建立以进出水指标和历史曝气量为输入、以当前曝气量为输出的反向... 详细信息

针对城市污水处理厂生化池曝气量的冗余问题,从节能降耗角度出发,提出了一种精确预测生化池曝气量的方法。首先,对从山东某污水厂采集的数据做预处理;其次,经相关性分析,建立以进出水指标和历史曝气量为输入、以当前曝气量为输出的反向传播(back propagation,BP)神经网络模型,并利用遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值;最后,为了验证所提方法的有效性,将其与传统BP神经网络模型进行对比。实验结果表明,所提方法的均方根误差减小了39.88%,计算时间缩减了31.00%;且与实际测试数据相比,每月的曝气电费可节约892.80元。因此,所提方法对生化池曝气量的预测是有效和可行的。

关键词：污水处理精确曝气神经网络遗传算法预测

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工业互联网云网关架构及实现

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计算机应用与软件 2022年第2期39卷 138-143,227页

作者：史运涛董广亮雷振伍北方工业大学电气与控制工程学院北京100144 现场总线技术与自动化北京市重点实验室北京100144

针对工业生产数据通信协议复杂、工业设备与云端通信困难的问题,提出一种工业互联网云网关架构。针对传输协议复杂多样的问题,提出了一种多协议数据解析方法,能够对多种协议下的数据进行解析,并转换为MQTT协议,实现数据统一协议并上传... 详细信息

针对工业生产数据通信协议复杂、工业设备与云端通信困难的问题,提出一种工业互联网云网关架构。针对传输协议复杂多样的问题,提出了一种多协议数据解析方法,能够对多种协议下的数据进行解析,并转换为MQTT协议,实现数据统一协议并上传至云平台。针对协议转换中的实时可靠性问题,提出一种支持断点续传并可以快速处理并发任务的异步处理机制来保证协议转换的实时可靠性。在保证实时可靠的基础上,提出一种三层加密方式以提高数据传输的安全性。在软硬件上实现了上述云网关架构,并在工业过程控制设备上进行了实验。实验结果表明,该架构能够有效解决工业系统与云平台的数据融合问题。

关键词：云网关多协议 MQTT 断点续传异步处理三层加密

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基于贝叶斯网络的社区配电网系统动态风险评估

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安全与环境工程 2021年第2期28卷 121-132页

作者：史运涛刘召刘伟川朱翔胡长斌雷振伍北方工业大学现场总线技术及自动化北京市重点实验室北京100144

社区配电网系统的安全分析和动态风险评估是配电网系统安全运行的关键环节。传统的可靠性指标无法反映社区配电网系统中物理元器件的状态和短路故障事件等本质安全问题对风险评估的影响。针对现有风险评估方法的局限性,提出一种基于贝... 详细信息

社区配电网系统的安全分析和动态风险评估是配电网系统安全运行的关键环节。传统的可靠性指标无法反映社区配电网系统中物理元器件的状态和短路故障事件等本质安全问题对风险评估的影响。针对现有风险评估方法的局限性,提出一种基于贝叶斯网络的社区配电网系统安全分析与动态风险评估框架。首先,在标准可靠性指标的基础上,创新性地将社区配电网系统中物理元器件的故障率和短路故障事件引入到风险评估中,提出一种新的社区配电网停电风险评估指标体系,该评估指标体系综合考虑了社区配电网的可靠性指标和本质安全特性,能够全面反映社区配电网系统的动态风险;其次,提出一种基于故障树-贝叶斯网络的社区配电网系统动态风险评估方法;最后,以一个实际社区的配电网系统为案例,验证了该动态风险评估框架的可行性和有效性。案例分析结果表明:所提出的框架能够充分评估社区配电网系统的停电风险,并可以给出合理的安全措施,以有效降低社区配电网系统的动态风险。

关键词：社区配电网系统动态风险评估停电风险贝叶斯网络故障树

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