一种深水网箱鱼群状态监测的数据采集与远程传输技术研究

为了满足抗风浪深水网箱中鱼群远距离监测的要求，本文提出了一种鱼群监测数据采集和基于无线模块的远程传输方案．该方案由海上现场监测系统和岸上控制及显示主机构成．在海上现场监测系统中，单片机把采集到的回波数据存储到扩展存储器62256，再通过无线模块发送回岸上控制及显示主机，由主机对接收数据进行处理和显示．厦门海域的海上实验结果表明，该方案能够简便、有效地对深水网箱中的鱼群状态进行数据采集，并在距网箱500m的距离内实现数据的可靠传输和显示，为正在新兴发展的抗风浪深水网箱养殖提供了一种简单、有效的鱼群状态安全监测技术．     

一种基于变分模态分解参数优化的轴承故障诊断方法

为解决变分模态分解方法在提取齿轮箱滚动轴承的故障特征频率时受模态个数和惩罚项系数影响的问题,提出了一种基于人工鱼群算法优化变分模态分解的轴承故障诊断方法.首先,利用人工鱼群算法优化变分模态分解方法的模态个数和惩罚项系数;其次,故障振动信号经优化的变分模态分解方法分解,获得若干模态分量;最后,筛选包络熵值最小的分量进行包络分析,提取故障特征频率.实验结果表明:在优化参数过程中,寻优收敛时间缩短46％,并最终有效提取轴承故障特征频率.研究结果可解决变分模态分解方法受参数影响的问题,实现轴承故障诊断,具有实际意义.     

美国红鱼网箱养殖生物学特性的研究

本文研究美国红鱼网箱养殖生物学特性。幼鱼全长５０￣１１０ｍｍ，经１８３ｄ网箱养殖，水温１６￣３０．５℃，全长达３８０￣４４０ｍｍ，平均４１０ｍｍ；体重７５０￣１３００ｇ，平均９８０ｇ。     

基于VMD-GRU网络大型公共建筑冷负荷预测

基于冷负荷时间序列固有的复杂性和不规则性,针对预测过程中容易出现梯度消失、模态混叠和过拟合等问题,提出一种集成变分模态分解（variational mode decomposition,VMD）和门控循环单元网络（gated recurrent unit,GRU）的VMD-GRU模型。对原始数据进行相关性分析,挑选出相关性高的进行预测;使用VMD将原始数据序列分解为独立固有模式函数;使用GRU对每个分量进行预测;将分量预测结果相加得出冷负荷预测值。为验证模型的有效性,以西安某大型公共建筑为例进行能耗分析,并与BP、 GRU、EMD-BP、VMD-BP、EMD-GRU等其他预测模型进行对比。实验结果表明,提出的VMD-GRU模型可有效解决梯度消失、模态混叠和过拟合等问题,预测精度显著提高,预测效果优于其它预测模型,符合大型公共建筑冷负荷的变化规律,为节能优化提供有力数据支撑。     

大型经济藻类对湄洲湾泉港区网箱养殖水体的影响

选择湄洲湾泉港水产养殖区作为调研对象,在海带和紫菜的养殖期间(2006年10月～2007年5月)对网箱养殖区、大型经济藻类养殖区、非养殖区和对照区各站位营养盐、叶绿素a、pH值、温度和盐度等水质参数进行了为期8个月的跟踪调研.调查结果显示,在网箱养殖区,总氮含量0.41～0.60 mg/L,均值0.49 mg/L,接近富营养化水平,总磷含量0.046～0.17 mg/L,均值0.10 mg/L,显著超过富营养化水平,叶绿素含量0.71～1.54 μg/L,均值0.93 μg/L,低于富营养化水平;大型藻类养殖水域的水质相对较好,氨氮、硝氮、亚硝氮含量均值分别为0.025,0.170,0.010 mg/L,与网箱养殖区存在显著差异;非养殖区的营养盐含量略高于大型藻类养殖区,对照区的营养盐含量较低,但总磷含量仍显示了较高的含量水平.本次调研结果为泉港水产养殖区建立鱼藻复合养殖系统提供了基础数据.     

基于Hilbert-Huang变换的第一心音信号时频分析

根据瓣膜原理,第一心音(S1)是在心脏收缩期由二尖瓣和三尖瓣关闭时引起的振动产生的,含有多个频率分量.对第一心音信号的分析研究,在临床上对心脏疾病的诊断有重要意义.本文用一种全新的时频分析方法:Hilbert-Huang变换(HHT),对30例心音数据进行心音分析实验.实验结果表明:HHT方法可以有效的分析心音信号;S1含有二尖瓣M1及三尖瓣T1两个主要成份;异常S1的M1和T1的频率比正常S1有升高.     

基于VMD-ICA-CWT的内燃机噪声源识别方法

提出了基于变分模态分解(VMD)、独立分量分析(ICA)和连续小波变换(CWT)相结合的内燃机噪声源识别算法.首先,对内燃机进行铅覆盖,只裸露待测的第6缸部分,测量裸露部分缸盖位置处的单一通道噪声信号;然后采用变分模态分解算法将其分解为各变分模态分量,并用FastICA算法提取各独立成分,解决了对单一通道噪声信号进行盲分离的欠定问题,同时克服了传统的经验模态分解处理噪声信号时出现的模态混叠缺陷;最后利用连续小波时频分析和相干分析,对分离结果进行进一步识别.研究结果表明:该算法能有效地分离识别出内燃机的燃烧噪声和气阀机构敲击噪声.     

基于时频融合卷积神经网络的股票指数预测

传统的股票指数预测方法是在含噪声、非平稳以及非线性的原始股指序列数据上实施的,这将导致预测精度的下降。为了解决这个问题,提出了一种基于时频融合卷积神经网络的股指预测方法。首先通过引入变分模态分解(VMD)将原始序列数据分解到频域特征上,使得分解后的股指数据具有低信噪比,同时具有更明显的趋势性和平稳性。进一步结合时序卷积神经网络(TCN),构建了时频融合的卷积神经网络模型。最后在6个实际数据集上与8个基准方法进行比较,实验结果表明该方法具有更高的预测精度和更好的解释性。     

美国红鱼网箱养殖生物学特性的研究

美国红鱼幼鱼全长50～110mm，养殖水温在16～30．5℃的范围，经183d网箱养殖，最大全长达到440mm，最小全长达到380mm，平均全长达到410mm，最大体重达到1300g，最小体重达到750g，平均体重达到980g。再经320d网箱养殖，水温在6-30．5℃范围，全长达到610-685mm，体重达到2700-3780g，性腺发育成熟，于网箱中人工催产获受精卵1200g。     

基于VMD-PWVD的内燃机振动信号时频分析方法

针对Wigner-Ville分布(WVD)在分析多分量信号时交叉干扰项与时频聚集性相互矛盾的问题,提出一种基于变分模态分解的伪魏格纳分布法(VMD-PWVD),以抑制WVD分布中的交叉项。该方法首先对信号进行VMD分解,将信号在频域上进行剖分,得到一组相互独立的具有不同频率的固有模态函数(IMF)分量,然后对每个IMF分量进行PWVD分析,最后把各个IMF分量的PWVD分析结果线性叠加,重构原始信号的时频分布。仿真结果表明,该方法在有效地从频域和时域双向抑制WVD交叉项的同时,又保留了WVD分布法原有的优良特性。将VMD-PWVD应用于内燃机缸盖振动信号的时频分析中,能很好地刻画出不同工况信号的特征信息,各时频分量物理意义明确,是一种有效的时频分析方法。     

基于二次EEMD的转子故障信号时频分析方法研究

HHT时频分析被广泛应用于机械故障诊断中,但其模态混叠成为应用时的瓶颈。针对此问题提出了利用二次集合经验模态分解分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)来消除模态混叠的时频分析方法。该方法首先用EEMD将原信号分解成若干个本征模函数(intrinsic mode function,IMF),然后选取相关系数较大的分量重构原信号,再利用EEMD对其进行二次处理,便可获得去除模态混叠的时频分布。通过对仿真与实验转子信号分析,该方法可以有效抑制经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD)的模态混叠现象,相比一次EEMD,二次EEMD去除模态混叠更明显,能有效应用于旋转机械故障诊断中。     

基于SVD-AVMD的液膜密封声发射特征提取

将声发射技术应用于液膜密封端面状态监测时,声发射信号易受噪声影响、特征信号难以提取,为此提出一种基于奇异值分解和自适应变分模态分解(SVD-AVMD)的信号处理方法.该方法首先以奇异值分解消除信号中的随机强噪声影响,获取降噪信号,然后在不同模态数下对降噪信号作变分模态分解,并计算各模态分量与降噪信号之间的显著性水平,以...     

大型深水抗风浪网箱的发展现状和鱼类养殖技术

近年来我国研制的、科技含量较高的、用于海水养殖的大型深水抗风浪网箱,能促进我国海水鱼类养殖可持续性发展。同时,利用深水网箱养殖已成为开发和利用海洋的海水养殖支柱产业。     

Hilbert-Huang变换与大地电磁信号的时频分析

将Hilbert-Huang变换引入大地电磁信号的时频分析中,介绍HHT(Hilbert-Huang transform)时频分析原理及方法,给出仿真信号的经验模态分解及其时频分布,并对实测大地电磁信号进行HHT时频处理与剖析.研究结果表明:Hilbert能量谱随时频的具体分布具有很强的非稳态动态变换时频刻画能力;时频谱的时间、频率分辨率不受Heisenberg测不准原理的限制,且其时间、频率分辨率都很高,有很好的时频聚集性;HHT方法能用于描述大地电磁信号的非线性时变特征,是大地电磁信号时频分析的有效工具.     

基于变分模态分解参数优化的地震随机噪声去除方法

为解决变分模态分解在地震数据去噪中依赖人工经验,模态分解和去噪效果具有一定随机性和偶然性的问题,提出基于频域奇异值分解信噪比估计的参数优化方法。该方法在参数范围内以较高的估计信噪比为评价参数对模态分量数目与有效模态进行选取,自适应寻找去噪最有效的参数,从而避免主观选取参数的随机性,改善去噪效果。仿真模型实验表明：估计信噪比与真实信噪比的误差为正相关关系,能够有效反映地震数据中噪声程度,所估计信噪比可以作为去噪效果的评价参数。通过仿真模型和实际地震数据对方法进行验证,结果表明基于估计信噪比参数优化后的变分模态分解方法能够有效压制噪声、凸显同相轴信息。     

钦州湾近岸网箱养殖期磷的分布特征研究

为了解钦州湾近岸养殖卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)网箱在不同的养殖期内水体和沉积物中磷(Phosphorus)的分布特征,于2022年5月(养殖投苗期)、7月(养殖高峰期)和10月(养殖收成期)调查该区域并分析水体和表层沉积物中磷的分布规律。结果表明：水体中磷含量在养殖期间呈逐渐升高、表层高于底层的变化趋势,溶解无机磷(Dissolved Inorganic Phosphorus, DIP)是总溶解态磷(Total Dissolved Phosphorus, TDP)的主要赋存形态;在养殖高峰期网箱区出现磷限制情况。表层沉积物中磷含量在养殖高峰期出现较大值,呈养殖高峰期高于养殖收成期和养殖投苗期、网箱区高于非养殖区的分布特征,无机磷(Inorganic Phosphorus, IP)是总磷(Total Phosphorus, TP)的主要赋存形态。网箱养殖期的磷富集指数(P Enrichment Index, PEI)为0.31-1.42,网箱区高于非养殖区,表明钦州湾近岸网箱养殖活动会给沉积环境带来磷污染。高度集约化的养殖活动对水环境和沉积环境质量均有负面影响,针对...     

基于改进IVMD的工程结构状态特征分析研究

针对当前工程结构状态特征分析时频方法存在的缺点,基于时频分析新算法——变分模态分解算法构建结构状态特征分析新方法.对变分模态分解进行改进,建立分解层数自适应确定的变分模态分解算法(Improved Variational Mode Decomposition,IVMD),并通过仿真信号验证IVMD对复杂信号的分析能力....     

控制海水网箱养殖鲈鱼皮肤溃疡病的药物研究

研究了海水养殖鲈鱼皮肤溃疡病病原菌－哈氏弧菌Vharveyi对24种化学疗剂及15种中草药的敏感性,结果表明：环丙沙星、氯霉素、庆大霉素、头孢盂多、磺胺＋TMP、磺胺甲基异恶唑等6种化学疗剂及地榆、石榴皮、五味子等3种中草药抑菌作用较强,在此基础上进行了药物联用效果试验。     

管道传声特性及典型破坏声的识别

为了保证管道输送的正常运行，防止人为打孔盗油事件发生，对管道进行主动防护与快速准确地判定事发地点具有重要意义。研究了管道的导波特性，分析了管道人为破坏的典型声谱特征，建立了能对管道破坏方式进行分类的混合模型。研究结果表明，声波通过管道中介质以平面波传播且衰减较小；典型破坏声可在管道内远距离传播，隐马尔可夫模型（HMM）与人工神经网络（ANN）算法相结合能有效地提取和识别其声谱特征，从而为管道运输防盗监测提供一种新的途径。     

管道传声特性及典型破坏声的识别

为了保证管道输送的正常运行,防止人为打孔盗油事件发生,对管道进行主动防护与快速准确地判定事发地点具有重要意义.研究了管道的导波特性,分析了管道人为破坏的典型声谱特征,建立了能对管道破坏方式进行分类的混合模型.研究结果表明,声波通过管道中介质以平面波传播且衰减较小;典型破坏声可在管道内远距离传播,隐马尔可夫模型(HMM)与人工神经网络(ANN)算法相结合能有效地提取和识别其声谱特征,从而为管道运输防盗监测提供一种新的途径.