高压输电线路带电检修机器人作业臂运动优化

针对完全依靠人工带电拧紧高压输电线路引流板螺栓作业效率低、劳动强度大、高空和高电压危险的问题,研制了一种双臂和双机械手的引流板螺栓拧紧带电检修机器人。通过各关节的轨迹规划双作业臂及其末端由初始位姿运动到螺栓螺母对准状态是机器人顺利完成检修作业的关键。针对现有多项式插值关节轨迹规划依赖于轨迹端点时刻,导致该方法实用性差及关节轨迹运动过程中忽略驱动机构对关节状态制约的问题,提出基于Min-Max时间标准化的改进多项式插值关节轨迹规划方法。基于该方法,以关节运动时间为优化对象,提出满足关节轨迹运动全程约束条件的关节运动时间区间范围的求取方法。通过仿真实验验证了改进算法关节轨迹仅与轨迹端点状态及运动时间有关,而与端点时刻无关,进一步淡化轨迹端点时刻对关节轨迹的影响,提高算法的实用性。通过选取最优关节轨迹运动时间,满足了关节状态全程状态约束要求,从而避免超调的发生,优化了各关节运动轨迹,提高了关节运动的效率。最后通过现场试验进一步验证改进算法的工程实用性。     

高压线路四臂移动作业机器人BP网络联动控制

针对完全依靠人工带电拧紧高压输电线路耐张跳线引流板螺栓作业效率低、劳动强度大、高空、高压危险的不足设计了一种四臂移动作业机器人.为提高作业效率,提出了基于BP神经网络的机器人双臂联动控制算法,将机器人的联动抽象为轨迹跟踪控制问题.在Matlab环境下对机械手末端从3个方向进行了位姿跟踪仿真分析,最后在实际线路上进行机器人带电拧紧引流板螺栓试验.仿真分析和现场试验都验证了四臂移动作业机器人联动控制方法可行有效且具有较强的工程实用性,达到了提高作业效率的设计要求.     

人纤溶酶原Kringle 1基因的克隆与表达

从人肝组织中抽提总RNA，通过RT-PCR方法扩增出人纤溶酶原（plasminogen)Kringle 1片段，构建pPIC9K-K1载体，电击转化酵母，成功获得pPIC9K-K1/GS115工程菌，摇瓶发酵初步结果表明，工程菌能稳定表达可溶性的重组K1蛋白，分子量为15kd，发酵液中的蛋白含量为84.17mg/L。     

基于BIM与MR的楼层疏散仿真

针对目前楼层疏散仿真仅将楼层平面图进行路线标注，相对单一且不直观的问题，提出融合混合现实(mixed reality, MR)与建筑信息模型(building information modeling, BIM)的三维建筑的疏散仿真方法。规划分割BIM各构件并进行标注，将BIM信息经过基于层次包围盒的表面积启发式优化算法进行路径规划，借助开发引擎Unity3D将疏散仿真流程导入Microsoft Hololens2硬件平台。实验结果表明，相较于以往仅通过建筑平面图表达的疏散仿真，通过引入MR设备作为多源感知来源，将疏散仿真扩展到可交互的现实三维空间，能够使疏散引导过程更直观，仿真引导效率更高，体验性更强。     

基于改进遗传算法的影像中心布局优化方法

针对影像中心现有布局优化方法自动化水平低、受个人主观意愿影响较大等问题,提出运用系统布置方法(systematic layout planning,SLP)和改进遗传算法相结合的方法对布局进行优化。利用SLP生成的布局方案改善遗传算法的初始种群,增加初始种群多样性;从遗传进化代数和个体适应函数值2个方面实现遗传参数自适应调节,提高其寻优效率。在西安某影像中心布置区域模型和多目标优化数学模型的基础上,运用改进后遗传算法对西安某影像中心布局优化问题进行了仿真实验。实验结果证明：该算法在求解影像中心布局优化问题时比传统遗传算法或蚁群算法速度更快、效果更好。提高了影像中心布局优化的自动化水平,为建筑设计人员提供合理的参考方案。     

基于CML的智能变电站设备节点网络连锁失效模型

为了确保智能变电站的安全,规避信息安全风险,对变电站存在的漏洞进行评估和管理是必要的。通用的信息安全风险评估流程是将资产重要性、威胁等级和脆弱性等级作为量化指标,通过这3个指标得出安全事件的影响和可能性值,再以此为基础计算出对象的风险值。研究提出一种基于CML的智能变电站设备节点网络失效连锁的模型,通过对智能变电站设备节点以及节点间的设备连接建立网络,评估不同设备节点在发生故障时对智能变电站整体设备网络的影响,从而对智能变电站信息安全风险进行有效分析。基于该模型的智能变电站信息安全风险分析管理子系统可以实现数据可视化协助管理者对智能变电站的信息安全风险数据进行管理。结果表明,对智能变电站的信息安全风险分析管理有改善作用。     

面向灾后电力应急通信系统的多AP协作功率控制技术

为解决重大自然灾害发生后灾区电力系统的应急通信问题，近年来出现了利用Wi-Fi结合北斗技术的解决方案.如何增大系统覆盖能力、数据传输能力、用户承载能力，增强系统部署便宜性、灵活性是该应急通信系统面临的核心挑战.针对灾后电力应急通信系统上述核心需求，本研究基于第7代Wi-Fi多接入点(access point, AP)协作通信技术，提出一种协作式功率控制技术：增加无线接入过程中用户类型，并调整部分协议帧结构，具化相关字段用于指示新增用户类型；结合软频率复用技术设计了频谱资源分配算法和AP中心功率控制算法.仿真结果表明，与现有Wi-Fi系统多AP协作技术和软频率复用技术相比，所提算法有效提高了数据传输能力；与现有多AP协作技术相比，在用户承载能力相近条件下，可提高信号覆盖范围.     

面向IEC61850智能变电站的网络安全异常流量分析方法

为了保证智能变电站的网络通信安全和整个变电站的稳定运行,提出了一种基于机器学习k-means聚类算法的异常流量分析方法。根据智能变电站中过程层网络的特性,结合对IEC61850智能变电站专有GOOSE(generic object-oriented substation event)以及SV(sample value)协议的报文结构解析,使用了一种基于信息熵的特征选取方法对智能变电站正常工作时站内网络通信流量进行特征分析选择,利用k-means聚类算法完成了对异常流量的检测分析及其相关分析。相较于以往方法,文中方法对智能变电站的过程层网络流量信息的特征进行了选取,根据信息熵理论,完成了重要特征的选择和冗余特征的剔除,提高了聚类算法的效率,提高了对异常流量检测的准确性。