基于大數(shù)據(jù)技術的海洋工程腐蝕預測研究
發(fā)布時間:2021-02-16 20:10
腐蝕行為是自然界中最為常見的現(xiàn)象,而海洋工程材料的腐蝕行為是它的重要組成部分,腐蝕行為的發(fā)生通常存在著普遍性、隱蔽性、漸進性等特征。材料腐蝕行為會帶來安全隱患和經(jīng)濟損失兩種危害,因此提高工程材料的腐蝕控制水平以及減少腐蝕行為對工程材料的影響已成為世界各國共同關注的問題。目前的科學信息技術正快速發(fā)展,其中包含互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術,全世界目前正席卷著一股以“大數(shù)據(jù)技術”為主流的信息化浪潮,以此為契機進行海洋工程腐蝕大數(shù)據(jù)預測可視化平臺的建設工作?梢暬脚_采用計算機網(wǎng)絡技術以界面形式向工作人員進行展示,減少平臺建設成本的支出,并無需開發(fā)客戶端軟件,極大降低了開發(fā)和后期維護成本,同時也方便日后的功能擴展。操作界面為標準的網(wǎng)頁界面,友好、簡單、易于操作,并且能夠實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)技術的數(shù)據(jù)共享功能。同時在該平臺中嵌入腐蝕預測模型,為提高海洋工程材料腐蝕速率預測的精度,提出了一種基于遺傳算法(GA)優(yōu)化back propagation(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡的海洋工程腐蝕速率預測模型。通過遺傳算法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡的權值和閾值進行優(yōu)化,利用優(yōu)化后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型對海洋工程試驗數(shù)據(jù)進行預測。GA-BP模型選取具...
【文章來源】:青島科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Hadoop及其子項目Fig.2-1Hadoopanditssub-projects圖2-1是Hadoop及其周圍的一些插件,虛線部分是Hadoop應用的兩大板;
基于大數(shù)據(jù)技術的海洋工程腐蝕預測研究10圖2-1Hadoop及其子項目Fig.2-1Hadoopanditssub-projects圖2-1是Hadoop及其周圍的一些插件,虛線部分是Hadoop應用的兩大板塊,離線處理和實時計算板塊,通過圖2-1也很好地展現(xiàn)了Hadoop及其組件能實現(xiàn)大數(shù)據(jù)處理的功能,數(shù)據(jù)源體現(xiàn)了大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)獲取部分,第二層為數(shù)據(jù)接口部分,將數(shù)據(jù)存儲到Hadoop底層的HDFS,大數(shù)據(jù)技術的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)儲存和數(shù)據(jù)挖掘部分主要包含在實時計算和離線處理兩個模塊中,頂層的可視化則是大數(shù)據(jù)應用部分。2.2離線分布式處理平臺2.2.1離線分布式處理平臺的設計通過本文2.1部分對于Hadoop及其子項目的了解,不同的子項目應用于不同的場合,結合海洋工程腐蝕數(shù)據(jù)特點,設計一個離線分布式處理平臺,該處理平臺是以Hadoop平臺技術為基礎,以并行/分布式架構為主,結合相應的計算框架,來滿足數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)對平臺服務的要求[31-32]。如圖2-2所示,在部署進行實驗數(shù)據(jù)處理的計算平臺時,其中主要包括三個部分:數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)分析層和數(shù)據(jù)存儲層。
青島科技大學研究生學位論文11圖2-2離線分布式處理平臺Fig.2-2Offlinedistributedprocessingplatform數(shù)據(jù)采集層主要負責數(shù)據(jù)的來源,對于特高壓斷路器來說,主要通過實驗中的測量傳感器來獲得,然后傳輸給計算平臺,傳感器測量的數(shù)據(jù)可能無法直接進行數(shù)據(jù)分析處理,因此需要進行數(shù)據(jù)的預處理,然后傳遞到數(shù)據(jù)存儲層。數(shù)據(jù)存儲層,在擁有數(shù)據(jù)量巨大的非結構化及半結構化的數(shù)據(jù)可用開源框架HBase進行儲存,完全分布式系統(tǒng)下的HBase運行基于HDFS文件系統(tǒng),并將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)處理層進行處理。ZooKeeper為整個平臺提供協(xié)調服務。數(shù)據(jù)處理層是整個平臺的關鍵部分,該部分能夠將數(shù)據(jù)量龐大的半結構化及非結構化數(shù)據(jù)利用數(shù)據(jù)挖掘技術進行處理,能夠獲取關系型數(shù)據(jù)并使處理結果可視化,通過查看處理結果,得出一些決策性結論。2.2.2分布式文件系統(tǒng)HDFSHDFS[33-35]是Hadoop的核心技術之-一,為其它所有組件提供基礎的存儲與
【參考文獻】:
期刊論文
[1]304不銹鋼在青島污染海洋大氣環(huán)境中的腐蝕壽命預測模型[J]. 陳俊航,白子恒,薛偉,吳俊升,董超芳,肖葵. 材料保護. 2019(12)
[2]神經(jīng)網(wǎng)絡預測海洋環(huán)境下金屬腐蝕速率的應用及研究[J]. 馬良濤,董海防,朱剛,李進. 材料保護. 2018(09)
[3]GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測金屬腐蝕速率[J]. 向乃瑞,閆海,王煒,劉闖,陳思凡. 電力學報. 2018(01)
[4]碳鋼、低合金鋼材料在我國海洋環(huán)境中的腐蝕數(shù)據(jù)[J]. 亓云飛,董彩常,楊萬國. 全面腐蝕控制. 2017(01)
[5]BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡對國內典型地區(qū)碳鋼土壤腐蝕的預測研究[J]. 李麗,李曉剛,邢士波,董超芳,杜翠薇. 腐蝕科學與防護技術. 2013(05)
[6]人工神經(jīng)網(wǎng)絡在我國海水腐蝕中的應用[J]. 宋偉偉,董彩常,張波. 腐蝕與防護. 2012(08)
[7]地下管道腐蝕與防護數(shù)據(jù)庫及預測系統(tǒng)[J]. 孫成,齊文元,林文孚,許進,王福會,于長坤. 全面腐蝕控制. 2010(09)
[8]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的輸油管道內腐蝕速率預測模型[J]. 胡松青,石鑫,胡建春,任振甲,郭愛玲,高元軍. 油氣儲運. 2010(06)
[9]GA-BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用于海底腐蝕管道極限承載力的研究[J]. 李昕,王原嵩,陳嚴飛. 中國海洋平臺. 2009(04)
[10]基于網(wǎng)絡的材料腐蝕失效案例庫的設計與實現(xiàn)[J]. 王彥波,吳明,王衛(wèi)強,王東冬,劉少山. 腐蝕與防護. 2009(01)
博士論文
[1]耐候鋼在南海海洋大氣環(huán)境下的腐蝕行為研究[D]. 黃濤.鋼鐵研究總院 2018
[2]海洋環(huán)境工程鋼材腐蝕行為與預測模型的研究[D]. 劉學慶.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2004
碩士論文
[1]基于元數(shù)據(jù)管理的防腐蝕設計技術網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫建設[D]. 趙進.機械科學研究總院 2007
[2]用組合人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法實現(xiàn)海水腐蝕的現(xiàn)場快速檢測[D]. 孔濤.中國海洋大學 2007
本文編號:3036872
【文章來源】:青島科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Hadoop及其子項目Fig.2-1Hadoopanditssub-projects圖2-1是Hadoop及其周圍的一些插件,虛線部分是Hadoop應用的兩大板;
基于大數(shù)據(jù)技術的海洋工程腐蝕預測研究10圖2-1Hadoop及其子項目Fig.2-1Hadoopanditssub-projects圖2-1是Hadoop及其周圍的一些插件,虛線部分是Hadoop應用的兩大板塊,離線處理和實時計算板塊,通過圖2-1也很好地展現(xiàn)了Hadoop及其組件能實現(xiàn)大數(shù)據(jù)處理的功能,數(shù)據(jù)源體現(xiàn)了大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)獲取部分,第二層為數(shù)據(jù)接口部分,將數(shù)據(jù)存儲到Hadoop底層的HDFS,大數(shù)據(jù)技術的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)儲存和數(shù)據(jù)挖掘部分主要包含在實時計算和離線處理兩個模塊中,頂層的可視化則是大數(shù)據(jù)應用部分。2.2離線分布式處理平臺2.2.1離線分布式處理平臺的設計通過本文2.1部分對于Hadoop及其子項目的了解,不同的子項目應用于不同的場合,結合海洋工程腐蝕數(shù)據(jù)特點,設計一個離線分布式處理平臺,該處理平臺是以Hadoop平臺技術為基礎,以并行/分布式架構為主,結合相應的計算框架,來滿足數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)對平臺服務的要求[31-32]。如圖2-2所示,在部署進行實驗數(shù)據(jù)處理的計算平臺時,其中主要包括三個部分:數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)分析層和數(shù)據(jù)存儲層。
青島科技大學研究生學位論文11圖2-2離線分布式處理平臺Fig.2-2Offlinedistributedprocessingplatform數(shù)據(jù)采集層主要負責數(shù)據(jù)的來源,對于特高壓斷路器來說,主要通過實驗中的測量傳感器來獲得,然后傳輸給計算平臺,傳感器測量的數(shù)據(jù)可能無法直接進行數(shù)據(jù)分析處理,因此需要進行數(shù)據(jù)的預處理,然后傳遞到數(shù)據(jù)存儲層。數(shù)據(jù)存儲層,在擁有數(shù)據(jù)量巨大的非結構化及半結構化的數(shù)據(jù)可用開源框架HBase進行儲存,完全分布式系統(tǒng)下的HBase運行基于HDFS文件系統(tǒng),并將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)處理層進行處理。ZooKeeper為整個平臺提供協(xié)調服務。數(shù)據(jù)處理層是整個平臺的關鍵部分,該部分能夠將數(shù)據(jù)量龐大的半結構化及非結構化數(shù)據(jù)利用數(shù)據(jù)挖掘技術進行處理,能夠獲取關系型數(shù)據(jù)并使處理結果可視化,通過查看處理結果,得出一些決策性結論。2.2.2分布式文件系統(tǒng)HDFSHDFS[33-35]是Hadoop的核心技術之-一,為其它所有組件提供基礎的存儲與
【參考文獻】:
期刊論文
[1]304不銹鋼在青島污染海洋大氣環(huán)境中的腐蝕壽命預測模型[J]. 陳俊航,白子恒,薛偉,吳俊升,董超芳,肖葵. 材料保護. 2019(12)
[2]神經(jīng)網(wǎng)絡預測海洋環(huán)境下金屬腐蝕速率的應用及研究[J]. 馬良濤,董海防,朱剛,李進. 材料保護. 2018(09)
[3]GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測金屬腐蝕速率[J]. 向乃瑞,閆海,王煒,劉闖,陳思凡. 電力學報. 2018(01)
[4]碳鋼、低合金鋼材料在我國海洋環(huán)境中的腐蝕數(shù)據(jù)[J]. 亓云飛,董彩常,楊萬國. 全面腐蝕控制. 2017(01)
[5]BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡對國內典型地區(qū)碳鋼土壤腐蝕的預測研究[J]. 李麗,李曉剛,邢士波,董超芳,杜翠薇. 腐蝕科學與防護技術. 2013(05)
[6]人工神經(jīng)網(wǎng)絡在我國海水腐蝕中的應用[J]. 宋偉偉,董彩常,張波. 腐蝕與防護. 2012(08)
[7]地下管道腐蝕與防護數(shù)據(jù)庫及預測系統(tǒng)[J]. 孫成,齊文元,林文孚,許進,王福會,于長坤. 全面腐蝕控制. 2010(09)
[8]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的輸油管道內腐蝕速率預測模型[J]. 胡松青,石鑫,胡建春,任振甲,郭愛玲,高元軍. 油氣儲運. 2010(06)
[9]GA-BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用于海底腐蝕管道極限承載力的研究[J]. 李昕,王原嵩,陳嚴飛. 中國海洋平臺. 2009(04)
[10]基于網(wǎng)絡的材料腐蝕失效案例庫的設計與實現(xiàn)[J]. 王彥波,吳明,王衛(wèi)強,王東冬,劉少山. 腐蝕與防護. 2009(01)
博士論文
[1]耐候鋼在南海海洋大氣環(huán)境下的腐蝕行為研究[D]. 黃濤.鋼鐵研究總院 2018
[2]海洋環(huán)境工程鋼材腐蝕行為與預測模型的研究[D]. 劉學慶.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2004
碩士論文
[1]基于元數(shù)據(jù)管理的防腐蝕設計技術網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫建設[D]. 趙進.機械科學研究總院 2007
[2]用組合人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法實現(xiàn)海水腐蝕的現(xiàn)場快速檢測[D]. 孔濤.中國海洋大學 2007
本文編號:3036872
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