国家自然科学基金(51334003) 作品数:70 被引量:551 H指数:12 相关作者: 柳贡慧 李军 张月霞 张涛 何淼 更多>> 相关机构: 北京信息科技大学 中国石油大学(北京) 北京工业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技重大专项 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 石油与天然气工程 电子电信 自动化与计算机技术 天文地球 更多>>
基于LED半功率角的IRT-N三角阵列研究 2019年 在可见光通信(VLC)室内定位领域中,LED半功率角辐射范围内信号强度大,运用测距算法时定位误差小。为了提高室内LED半功率角的辐射范围,并消除其辐射"盲区",提出了一种基于LED半功率角的IRT-N三角阵列,该阵列通过利用地面上的LED半功率角圆形辐射范围相切,将LED组合排列成等腰直角三角形。相较于传统斯派罗法则构建的方形阵列,IRT-N三角阵列将地面接收信号强度和接收功率高于平均值的辐射面积分别提高了25.75%和16.45%。该阵列构建复杂度低、半功率角辐射范围广,更适宜在VLC室内定位领域中推广应用。 张月霞 陈行关键词:可见光通信 LED阵列 深水海底举升钻井系统U型管效应研究 被引量:3 2016年 对于深水海底举升钻井系统,由于钻杆内和环空内的液柱压力不平衡会产生U型管效应,因此精确地预测U型管效应发生时的井筒流动特性和U型管效应持续时间对于钻井操作和井控安全具有重要意义。基于流体力学理论,建立了U型管效应数学模型,并将计算值与实验测量值进行对比,验证了所建模型的准确性。分析了发生U型管效应时钻杆内液面深度、环空排量、泥浆池增量和井底压力随时间的变化规律,在此基础上提出了U型管效应过程中的溢流监测方法,同时分析了钻井液黏度和喷嘴直径对U型管效应的影响规律。本文研究结果可为深水海底举升钻井系统发生U型管效应时的安全作业提供指导。 李基伟 柳贡慧 李军 李玉梅关键词:深水 数学模型 基于LED半功率角的VLC混合室内定位算法研究 被引量:1 2017年 提出一种基于LED半功率角的VLC混合室内定位算法,该算法结合LED半功率角特点,在LED半功率角覆盖范围内时,光信号强度大、信道条件好,信号受到的路径损耗影响小,使用半功率角RSS算法进行定位;在LED半功率角覆盖范围外时,光信号强度小、信道条件差,提出到达角差值算法进行定位,该算法受光信号强度值大小的影响小,且只需2个LE D信源可实现室内三维空间定位。最后,使用Matlab仿真,并利用卡尔曼滤波消除算法定位误差,将定位误差减小到2 cm。基于LED半功率角的VLC混合室内定位算法复杂度低、定位精度高,且实现简单。 陈行 张月霞关键词:可见光通信 融合神经网络和指纹的可见光定位算法研究 被引量:6 2019年 针对人们对室内定位需求的不断提高,以及现有室内定位算法定位精度不高等问题,提出了一种融合神经网络和可见光指纹的室内高精度定位算法。该算法利用反向传播神经网络(BPNN)确定待测目标的粗略位置,并以其预测坐标和最大误差作为约束条件,进行指纹匹配以确定待测目标精确位置。仿真结果表明,该算法平均定位误差为1.5cm,具有一定的应用价值。 刘冲 张月霞关键词:可见光 神经网络 指纹算法 基于分步有限元法的多级压裂过程中套管应力敏感性分析 被引量:7 2017年 目前中国四川地区页岩气开发大多采用大排量分段压裂工艺技术,部分页岩气井在施工过程中出现套管变形的现象,导致后续施工改造无法顺利进行,严重影响了页岩气井的正常生产。因此准确了解压裂过程中套管应力的变化规律具有重要意义。区别于传统模型,基于分步有限元方法,考虑了钻井、完井、压裂整个施工过程,构建了页岩各向异性下套管-水泥环-地层组合体有限元分析模型,模拟多级压裂过程中组合体应力以及温度场随时间的变化特征。分析了两种模型下注液温度、套管内压、地应力变化、地层孔隙压力变化、水泥环弹性模量以及地层弹性模量等因素对套管受力状态的影响。研究结果表明:(1)压裂过程中,采用传统模型会低估套管应力的增大程度;(2)大排量压裂施工过程中,井筒内温度震荡变化,注液温降导致套管应力明显升高;(3)地应力分均匀性以及孔隙压力的增大会导致套管应力有所增加;(4)页岩各向异性对套管应力的影响较小,其中地层性质的下降会导致套管损坏的几率增加。因此在今后的页岩气压裂改造过程中,有必要采用分步有限元模型,综合考虑这些影响因素,合理优化相关的压裂作业参数,从而确保后续压裂完井作业的正常进行。 范明涛 李军 柳贡慧关键词:页岩气 水力压裂 套管 联合V2X通信和最小跳数距离的车辆定位方法 被引量:2 2021年 针对传统V2X定位方法定位成功率及定位精度较低的问题,提出了一种联合V2X通信和最小跳数距离的车辆定位方法。车辆利用最小跳数距离估算自身与通信范围外辅助节点间的相对距离,并利用路径相似度因子最高的辅助节点对该误差进行补偿,从而改善定位性能受通信距离约束的局限性。同时,综合考虑距离、辅助节点类型对定位性能的影响,利用加权最小二乘法对车辆位置坐标进行解算,提升定位的精度。仿真结果表明,所提定位方法与V2X定位方法相比,在定位成功率及定位精度方面分别提升38.6%和12.5%,具有一定的应用价值。 刘冲 张月霞关键词:车联网 车辆定位 加权最小二乘 基于井下参数的PCA-SVM卡钻预测研究 被引量:4 2021年 在油气钻井复杂事故发生前,某些钻井参数特征会发生变化。而因为钻井作业系统的复杂性,卡钻预测解析模型无法被精确的构建。同时大量井下测量数据由于现有随钻测量技术的限制无法实时传输至地面。针对井下工程参数测量数据,提出了一种基于主成分分析法(PCA)的支持向量机(SVM)预测分析方法。先运用PCA对井下工程参数测量数据预处理得到降维数据,再利用SVM预测模型对降维数据进行识别,判断是否发生卡钻。对实测数据进行训练、判断,结果表明,PCA-SVM方法有优秀的性能,准确率达到了97.99%。因此,PCA-SVM井下卡钻预测方法可有效识别并预测卡钻事故,为安全钻井作业提供了一定的技术保障。 富浩 张涛 李玉梅 刘永辉关键词:钻井 主成分分析 支持向量机 5G环境下车联网跟驰模型 被引量:3 2021年 针对现有跟驰模型的不足,提出一种5G环境下车联网实时稳定(current time stabilization,CTS)模型。该跟驰模型首先考虑了网络时延的时变性对跟驰模型的影响,其次考虑了由网络时延带来的对车辆实时速度、加速度、驾驶员反应时间的影响,从而保证CTS模型更符合实际驾驶情况。从理论上推导出跟驰模型的临界稳定性条件。仿真结果表明,当网络时延不同时,随着网络时延的降低,CTS模型的稳定性不断升高;在相同扰动下,CTS模型比传统优化速度(optimal velocity,OV)跟驰模型的稳定性提高了32.5%。 周映 张月霞关键词:车辆跟驰 车联网 网络时延 碳酸盐岩裂缝性地层气液重力置换实验 被引量:7 2018年 碳酸盐岩裂缝性地层在钻进过程中常出现由气液重力置换导致的溢漏同存现象,造成井下复杂、井控困难和储层伤害。笔者建立了气液重力置换室内实验装置,可模拟溢漏同存工况,具有裂缝尺寸、钻井液性能等关键参数可调、数据自动采集与分析、置换过程可视化等特点。基于该装置模拟了气液重力置换现象,可观察到裂缝中存在明显的气液分界面。通过改变裂缝宽度、裂缝钻开程度、钻井液黏度、井底压力等参数,研究了裂缝性地产气液重力置换特点。研究结果表明:漏失速率随裂缝缝宽和裂缝钻开程度的增加而增加,且对裂缝宽度更为敏感,而钻井液黏度增大对气液重力置换的抑制效果明显。基于室内实验结果,提出了气液重力置换的预防措施,可为碳酸盐岩裂缝性地层安全钻井施工提供参考。 李军 柳贡慧 柳贡慧 唐庚 胥志雄 胥志雄 王天祥关键词:裂缝 可视化实验 影响因素 预防措施 UUDN中双层Stackelberg博弈功率控制算法研究 2020年 针对以用户为中心的超密集网络(UUDN)信号干扰严重及功耗过大的问题,提出一种双层Stackelberg博弈功率控制(TSGPC)算法。建立UUDN上行功率控制系统模型并采用TSGPC算法为服务用户与协作用户设置合适的收益函数,从理论上推导协作用户最优发射功率及最佳惩戒因子的纳什均衡解,使所有用户收益达到最大,同时证明纳什均衡解的存在性与唯一性,并验证TSGPC算法的有效性。仿真结果表明,该算法在保证通信质量的前提下,能使协作用户的信干噪比较SGUPPC、PCBSW等算法更高,系统吞吐量较Nash算法上升5.58%,有效减少了UUDN用户间干扰,系统吞吐量与容量得到明显提升。 张鹏飞 张月霞关键词:STACKELBERG博弈 功率控制 非合作博弈 纳什均衡