基于PCA-DT的多联机制冷剂充注量故障诊断

针对多联机制冷剂充注量故障,提出了一种基于主成分分析-决策树(PCA-DT)算法的制冷剂充注量故障检测与诊断方法.该方法先通过数据预处理进行数据清理,然后利用PCA对原始数据做降维处理,最后将新的数据划分为训练集与测试集,以训练集建立决策树模型进行故障检测与诊断.实验数据测试集的检测与诊断结果验证了该模型的可行性.采集了某多联机在3个地区的实际运行数据,对建立的决策树模型进行进一步的验证,结果表明:该方法对于多联机的制冷剂充注量故障有良好的检测与诊断效果,且检测与诊断效果整体上要优于DT算法.     

小型CO2制冷系统最佳充注量的计算及实验研究

为了确定展示柜CO2制冷系统的最佳充注量及充注量对系统性能的影响,首先运用实验数据法和额定工况法对系统的充注量进行理论计算,在此基础上,进行了一系列实验研究.结果表明:针对小型传统制冷系统的充注量理论计算方法也适用于CO2系统,计算结果误差很小;应用实验数据法和额定工况法计算小型CO2制冷系统充注量,结果几乎相同;对于CO2跨临界制冷系统,如果采用回热循环,系统运行一段时间后将达到假临界状态,吸、排气温度产生突降.本研究可为小型CO2制冷系统最佳充注量的确定及如何维持系统高效运行提供理论指导.     

基于多维缩放和随机森林的轴承故障诊断方法

为快速准确识别轴承的运行状态,提出了一种基于多维缩放和随机森林的轴承故障诊断方法。该方法采用函数型数据分析,得到轴承振动信号自相关函数的拟合系数,构造故障特征集;使用网格搜索法优化随机森林参数,得到特征重要性排序;然后使用多维缩放方法对特征选择后的故障特征集进行降维;最后采用随机森林对降维后的故障特征进行诊断识别。为验证所提方法的有效性,开展了正常、内圈故障、外圈故障、滚子故障状态下的轴承振动实验,结果表明,函数型数据分析的特征提取方式能有效表征不同状态轴承振动信号的不同特征,与t分布随机邻域嵌入和主分量分析方法相比,多维缩放方法具有更高的类间距和类内距的比值,且优势明显,各类状态的诊断准确率均高达100%,较使用原始特征集的随机森林平均准确率提高了5%。     

基于图像特征的大气能见度估算方法

针对现有图像能见度测量方法存在目标物架设复杂和物理量解算困难的问题,该文提出一种简单有效的基于图像特征的大气能见度估算方法。采用图像梯度和对比度作为能见度的特征变量,将图像感兴趣区进行分窗处理后,利用支持向量机(SVM)和随机森林(RF)两种算法建立能见度数值与图像特征的关系模型。结果表明,图像梯度和对比度特征能够准确反映能见度数值大小;窗口总数对模型精度有影响。窗口总数小于35时SVM算法优于RF算法;在窗口总数为70、窗口大小为140×10时,RF算法的像素精度最高,最优模型决定系数R2为0.965,均方根误差为658.13 m。     

基于随机森林和支持向量机的云南省土地利用分类

针对基于遥感进行大尺度空间上土地利用类型分类研究的精确性问题,对比提出适用于多样性高原山地地貌大尺度下精确高效的土地利用分类提取方法和土地分类模型。基于2019—2021年云南省sentinel-2卫星影像数据,分别采用随机森林（random forest,RF）和支持向量机（support vector machines,SVM）算法对云南省土地利用进行分类,通过目视解译随机抽样选取1 525个样本点进行精度验证。结果表明：应用RF和SVM分类算法对云南省土地利用分类精度均达80%以上,2019—2021年云南省土地利用中耕地主要呈现先增加后减少趋势;采用RF与SVM总体精度和Kappa系数均值能够更加有效进行土地利用分类比较分析;研究区内RF算法识别地物信息的准确度高于SVM,更适合云南省高原山地土地利用分类研究     

基于Kriging模型的冷水机组故障检测与诊断方法

提出应用Kriging模型对冷水机组进行故障检测与诊断(FDD),采用ASHRAE RP-1043项目中无故障运行数据建立并验证冷水机组Kriging模型.利用参数敏感性原理对比T-统计方法和指数加权移动平均(EWMA)方法,对比结果表明,EWMA方法提高了参数敏感性.结合Kriging模型、EWMA方法和故障诊断规则表,用实测故障数据对冷水机组故障进行检测与诊断,检测和诊断的故障包括冷凝器结垢、制冷剂充注过多、制冷剂泄漏、不凝性气体、冷冻水流量减少和冷却水流量减少6个故障.诊断结果表明,应用Kriging模型能够准确有效地检测与诊断冷水机组不同水平的故障.     

二进制量子粒子群优化算法及其在化工过程故障诊断中的应用

针对实际化工生产过程中故障数据缺乏,采用适合小样本问题的支持向量机(SVM)对化工过程稳态故障进行诊断。为了保证在线故障诊断的实时性,消除高维监控数据以及系统噪声对故障诊断的干扰,提出了一种新的基于二进制量子粒子群优化(BQPSO)算法和SVM的故障特征选择方法。仿真实验表明:BQPSO算法具有良好的全局搜索能力,能够快速、准确地搜索到故障特征变量;而基于特征选择的SVM故障诊断方法能可靠地实现对复杂化工过程的在线故障诊断。     

基于拉普拉斯分值和鲸鱼寻优SVM的滚动轴承故障诊断

滚动轴承的振动信号所呈现出的非高斯、非线性等特性,使得其故障类型和故障严重程度难以准确识别,故此提出了一种拉普拉斯分值(laplacian score,LS)与基于鲸鱼算法(whale optimization algorithm,WOA)寻优的支持向量机(support vector machine,SVM)相结合的智能故障诊断方法。首先提取原始振动信号时域、频域、时频域的统计特征,通过利用LS选择较为敏感、更能表征故障状态的特征,形成故障特征向量,然后通过鲸鱼算法来优化SVM的惩罚因子和核参数,构造成分类器模型来进行故障模式识别,判断出滚动轴承的故障类型。通过多种算法对SVM的参数寻优进行对比发现WOA寻优优势明显,同时使用多方面的实验数据验证了该方法在提取滚动轴承故障特征信息方面的有效性,且具有较高的分类识别精度。     

R410A充注量对直膨式太阳能热泵热水器性能的影响

基于太阳能集热/蒸发器和冷凝器的分布参数均相流动模型、压缩机和电子膨胀阀的集总参数模型和系统制冷剂充注量模型,编制了以R410A为工质的直膨式太阳能热泵热水器系统性能模拟程序.在集热器出口过热度维持不变的条件下,计算了不同充注量下系统热性能参数,分析了充注量变化对系统热性能的影响特性.结果表明：随着制冷剂充注量的不断增加,蒸发压力和加热时间逐渐减小,压缩机瞬时功率和集热器集热效率逐渐增大;而且,制冷剂充注量的变化对冷凝压力和系统性能系数(COP)的影响很小.     

充注量对小型热泵热水器性能影响的实验及分析

为了研究制冷剂充注量对小型空气源热泵热水器性能的影响,进行了不同充注量实验.根据实验数据分析了充注量的变化对加热时间、系统运行最大功率以及对蒸发压力、冷凝压力和系统性能系数(COP)等的影响.同时结合热力膨胀阀与蒸发器特性,分析充注量对系统稳定性的影响,提出了一个判断系统最佳充注量依据.比较了充注量变化对系统性能参数影响的敏感程度.研究结果可为小型热泵热水器的优化运行提供指导.     

融合随机森林和神经网络的电能质量分析算法

提出了一种融合随机森林(RF)和神经网络(NN)的电能质量分析算法.首先利用RF对电能质量信号进行特征提取和降维,然后利用NN对提取的特征进行分类和识别,最后通过实验验证了该算法的有效性,并与其他常用的电能质量分析方法进行了比较.实验结果表明,该算法具有较高的准确率、召回率和F1值,以及较快的运行速度和较低的计算复杂度.     

基于纹理特征的高分辨率合成孔径雷达影像单体建筑物震害信息识别

获取震后建筑物震害信息有利于开展人员救援和灾后重建工作。由于高分辨率合成孔径雷达（SAR）数据少有震前数据存档,利用震后单时相高分辨率SAR数据评估建筑物震害成为研究热点,但利用高分辨率SAR数据对单体建筑物的研究却很少。本文以北川老县城震后0.24mTerraSAR-X聚束模式（ST）数据为数据源,经多视处理后提取建筑物纹理特征,对比分析不同视数大小和纹理计算窗口大小对建筑物震害识别影响,确定最佳纹理计算窗口大小和视数大小。结合震前光学数据,获得SAR单体建筑物轮廓图,随机选取建筑物轮廓样本作为训练样本,引入支持向量机（SVM）和随机森林（RF）分类器识别建筑物震害信息。结果表明,基于纹理特征的SVM、RF方法能有效地识别高分辨SAR影像单体建筑物震害信息,SVM识别精度可达到88.24%,RF识别精度可达到92.47%。可见基于高分辨率SAR数据的纹理特征识别建筑物震害方法稳定有效,可为灾后应急、灾害评估和灾后重建工作提供可靠信息支撑。     

高能效比家用空调器制冷剂超量充注的影响分析

目前,空调设计人员提高家用空调效能比的惯用方法就是采用大换热面的换热器,因此,往往会造成制冷剂超量充注的问题,而制冷剂的超量充注又会给空调器带来损害。本文分析了制冷剂充注超量给空调压缩机和空调器的影响,并且论述了判别制冷剂充注量是否超标的方法。     

基于GOA优化支持向量机滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承早期故障难以辨别,提出了一种采用变分模态分解法(visual molecular dynamics, VMD)提取特征,基于蚱蜢算法(grasshopper optimization algorithm, GOA)和优化支持向量机(support vector machines, SVM)的故障诊断方法。首先采用贪心策略预处理滚动轴承的振动信号数据,然后基于变分模态分解处理振动信号数据得到多个本征模态分量(intrinsic mode function, IMF),其次计算各IMF分量的能量和相关时频特征构成多模态特征矩阵,最后利用蚱蜢算法优化的支持向量机进行故障的诊断和识别。通过实验测试大量数据得出的滚动轴承故障诊断结果表明VMD-GOA-SVM不仅可以识别滚动轴承不同的故障类型,同时相比传统方法亦有较高的准确度和运行效率。     

基于主元分析与支持向量机的制冷系统故障诊断方法

利用主元分析(PCA)法提取制冷系统特征向量,对典型人工智能方法所建故障诊断模型的性能进行理论研究与应用分析,确定了以支持向量机(SVM)算法为基础的故障诊断模型;针对SVM直接解决多种分类问题的困难,分析了3种多类SVM算法,确定了基于“一对其他（One vs others）”多类SVM算法的故障诊断模型,并提出基于PCA与SVM组合的PCA SVM故障诊断模型,同时,利用实验数据加以验证.结果表明：PCA SVM模型可将16个原始变量转化为相互独立的主元,并可提取前4个主元用于故障诊断而将正常与故障的模式分离,对故障的诊断率不低于98.57%,优于单纯SVM模型,且PCA SVM模型的训练速度比SVM模型快约130~350倍;PCA SVM模型对小样本的处理能力优于BP神经网络模型,其诊断正确率较高,训练耗时较少（约1/240）.     

排水管道堵塞故障的声诊断方法研究

针对现有城市排水管道堵塞程度难以辨识的问题,提出一种基于多特征融合与随机森林的排水管道堵塞程度辨识方法.首先对排水管道中采集到的声响应信号进行分帧处理建立信号帧集合.其次,提取各个信号帧的A计权总声压级、能量熵、分形盒维数指标构建特征向量集合;引入距离可分性判据,以达到对特征向量集合去冗余并提高特征区分度的目的;并利用类内类间散布矩阵的迹作为权重实现特征的加权融合.最后,对加权融合的特征向量集合使用随机森林进行故障辨识.实验结果表明,基于距离可分性判据的多特征融合特征向量集合可取得更高的管道堵塞故障识别率;同时,随机森林的堵塞辨识模型与SVM辨识模型比较,随机森林辨识模型有较高的准确率和较快的辨识速度.经验证,本方法不仅能有效地识别不同程度的管道堵塞故障和重复堵塞情况,而且能够排除管道配件比如三通件对故障识别的影响.     

独立分量分析和流形学习在VSC-HVDC系统故障诊断中的应用

提出一种基于独立分量分析(ICA)和局部线性嵌入流形学习算法(LLE)的新型高压直流输电(VSC-HVDC)系统故障诊断方法.由于随机噪声的干扰,单个传感器测得的系统故障信号无法直接用于故障检测,故使用快速ICA对多通道传感器测得的直流电压和电流信号进行盲源分离处理以恢复去噪的系统故障源信号;然后利用LLE挖掘潜藏于恢复信号中的子流形,提取故障敏感特征;最后将LLE提取的故障特征量作为支持向量机(SVM)的输入,建立系统故障诊断模型.通过对系统交流相对相故障、交流相对地故障以及复合故障等仿真信号进行分析,表明所提出的ICA-LLE方法能够有效地提取故障关键特征,并在3维空间将故障特征隔离,从而得到满意的SVM故障识别效果,且SVM分类精度比只使用LLE提高了近20%.     

基于随机森林的认知网络主用户信号调制类型识别算法

针对低信噪比情况下主用户信号调制类型识别率低的问题,提出了一种使用信号循环谱中特征参数作为样本参数的基于随机森林的认知网络信号类型识别算法,通过使用训练完成的随机森林对主用户信号类型识别,有效抑制了采用ANN和SVM进行识别所造成的误差影响,提高了低信噪比下信号识别的精确度,实现了不同调制类型信号的有效检测与识别.实验结果表明:所提出的算法有较高的主用户信号调制类型识别精度,进而验证了算法的有效性.     

基于孤立森林算法的电能量异常数据检测

随着电力系统信息化建设的深入,用户对于电能量数据的质量要求逐渐提高,因此保证海量电能量数据的准确性、可靠性以及完整性具有重要意义.本文采用一种基于孤立森林的异常检测算法,实现大规模电能量数据的异常检测.孤立森林算法通过划分大规模电能量数据集,生成随机二叉树和孤立森林构建模型,通过计算测试电能量数据样本到每棵树的根结点的距离检测异常数据点.该算法不仅能够快速处理海量数据,而且结果准确、可靠性高.本文在大规模电能量数据的正向有功总电量PAP和反向有功总电量RAP字段上进行检测,实验结果表明,该算法检测效率较高,并具有较高的检测正确率.     

制冷剂充注量对微通道蒸发器房间空调器性能影响的试验研究

在一台3HP分体落地式房间空调器壳体和风机等其他条件不变的情况下,将全铝微通道蒸发器替代铜铝翅片管蒸发器,对不同制冷剂充注量下微通道蒸发器房间空调器的性能以及微通道蒸发器制冷剂配液分布进行了红外成像试验研究.试验结果表明:微通道蒸发器房间空调器随着制冷剂充注量的增加,输入功率小幅上升0.27 kW,整机性能在充注量为2.3 kg时达到最优,制冷量和能效比呈现出先增大后减小的趋势,后者较前者由大变小的转变点有所滞后.红外成像结果同步反映出微通道蒸发器分液效果呈现出先变好后变差的趋势.与房间空调器原机铭牌参数相比,最佳充注量试验样机的制冷量增加2.50%,能效比高出2.84%,制冷剂充注量减少9.80%.