DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 中职新生心理健康的对策及建议 本研究分析了中职新生心理健康的总体状况和具体特点，并分别从检出率、阳性项目数、常模比较和性别差异上进行分析。随着世界卫生组织(WHO)对于心理健康的重视，中职新生的心理健康问题也成为关系其日后中职教育是否顺利的敲门砖，关系到国家高技能的水平，关系到劳动力市场稳定的技能人才输出，关系到中等职业学校的平安稳定，是进行学习、生活的头等大事。基于以上调查研究结果，我们有针对性地提出以下干预对策和建议，以期能对中职生的教育及人才培养工作提供现实的指导意义。 Table 4 Gender differences in SCL-90 (M ± SD 因子 男生 女生 t Sig. 躯体化 1.27 ± 0.47 1.32 ± 0.46 −1.618 0.106 强迫 1.58 ± 0.60 1.68 ± 0.66 −2.343* 0.019 人际关系 1.50 ± 0.63 1.55 ± 0.62 −1.166 0.244 抑郁 1.37 ± 0.57 1.47 ± 0.60 −2.625 0.009 焦虑 1.33 ± 0.51 1.46 ± 0.60 −3.740 0.000 敌对 1.40 ± 0.55 1.50 ± 0.66 −2.468 0.014 恐怖 1.29 ± 0.50 1.55 ± 0.72 −6.918 0.000 偏执 1.37 ± 0.54 1.41 ± 0.54 −1.117 0.264 精神病性 1.29 ± 0.48 1.37 ± 0.52 −2.237 0.025 总均分 1.37 ± 0.48 1.47 ± 0.53 −2.925 0.004 表4. SCL-90的性别差异(M ± SD) 注： ** sig. < 0.01， * sig. < 0.05。 4.1. 建立心理健康三级预防系统 一级预防系统：对于心理健康检出率为10%的亚健康状态学生，其心理问题主要基于新生心理适应、角色转换困难和人际关系问题，可以邀请心理专家对班主任进行简单的心理知识培训，也可以通过张贴宣传栏教授心理辅导方法，然后经过专门辅导的班主任对学生进行个案辅导和团体辅导，这样可以缩短学生与老师的差距。其次，还可以通过心理健康主题班会课、校园心理剧的编制与开展、心理图片展览、倾诉、心理板报、学校广播传播心理励志美文等协助学生学会心理调适。再次，对于中职生人际关系问题可以采取写书信与回信的模式进行有效沟通，还可以在班级建立发泄平台如班级QQ、班级邮箱等，把自己想说的话诉说出来。最后，对于新生的心理适应，要进行有效沟通，合理宣泄消极情绪，缩短角色转变的适应期 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] 。 二级预防系统：对于心理健康检出率为7%的状态不佳学生，其心理问题可能比较严重，这需要交给学校心理老师处理，可以对其进行个案箱庭治疗、塔罗牌投射测验和房树人投射测验，因为有些中职生不喜欢诉说，可能这些游戏更有心理治愈的效果，笔者曾对1例个案实施三个月的治疗，开始来访者不说话，摆放有骷髅和几个负面消极的单调作品，经过几个月治疗，其作品中沟通性、丰富性逐渐提升，自诉也愿意与人说话、沟通。 此外，心理老师还可以针对此类学生进行团体辅导如自信训练、信任之旅等活动，针对中职生的打架等人际关系问题具有良好的效果，还可以开设教授心理调适方法的讲座。 三级预防系统：对于入校后被班主任发觉有“行为怪异”等严重精神病倾向和自杀倾向的学生，应对当事学生实行24小时有效监护，确保学生生命安全，并及时求助社会援助系统，由专人负责送到专业精神卫生机构进行专业救治。 4.2. 从严进行招生，建立完备的招生系统 近年来，由于中等职业学校实施入学免学费政策以来，中职学校的学生良莠不齐，尤其是随着高等教育的扩招，个别学校迫于生源压力可能会在入学选择上放宽招生条件，采取降分或是无分录取，这样很多异常学生如自闭症、抑郁症、青少年精神分裂症等人员进入学校，这给学校教育留下安全隐患，这要求中职学校严把招生关，严把分数关，招生过程中详细了解学生以往历史，进行简单的交谈，并进行简单的心理测试如“房树人投射测验”、SCL-90等，以便及时筛选出异常学生。 4.3. 加强强迫倾向学生的心理辅导，克服追求完美倾向 对于强迫倾向尤其是女中职新生，针对其追求完美倾向进行心理辅导，降低期望值，逐步树立小目标，树立自信，还可以协助中职生采取积极的应对方式去解决问题，获得成功的体验，进而提高中职生的自尊和自信，从而减轻强迫倾向。此外，还可以通过厌恶疗法进行心理辅导减轻强迫倾向 [ 5 ] 。 4.4. 构建家庭–学校–社会一体化心理健康教育系统 家庭是社会的细胞，问题家庭会培育问题小孩，所以说家庭教育很重要，学校可以开设关于父母与子女沟通的讲座，促进和谐的家庭关系，讲座中强化家长打破“只有学习好才是成才”的理念，鼓励父母对子女多加赞扬，协助家长建立积极的成才观，同时可以与学校建立联系卡，对于学生的情绪问题及时与父母联系 [ 13 ] 。 学校层面，首先可以聘请心理专家来校开设心理健康讲座，鼓励学生的自信心。其次，要加强心理健康教师队伍建设，中职学校应采取专兼职相结合的方式，以专职教师为骨干，兼职教师为辅助，以促进中职生心理健康教育工作的开展和对学生心理健康问题的干预能力。再次，针对新生的心理健康档案，学校心理老师可以与班主任、家长建立协调合作的群体，以便对学生的心理问题早发现、早干预。最后，学校层面可以建立心理行为的预防干预系统如发现体系、监控体系、沟通体系、干预体系和学生的自我教育体系 [ 3 ] [ 14 ] [ 15 ] 。 社会层面，争取更多的关于中等职业技术教育的有利报导，加大中等职业教育的宣传力度，可以在报纸、杂志社刊登职业技能大赛获奖学生，还可以与小学、初中联合举行职业技能夏令营、兴趣班等，消除中等职业技术教育的负面社会效应，学校还可以利用教育政策扩大高职单招考试辅导班，鼓励一些学生参加高职单招考试，或者与一些高校采取联合办学形式，提升学生的学历素养，创设出全体社会成员共同参与和支持的心理氛围。 4.5. 发挥朋辈心理辅导的作用，强化心理品质的培养 朋辈心理辅导对于心理危机的预防有很大作用，已有研究表明同伴教育在职校心理健康中的作用非常明显，所以建议中职学校建立心理社团协会，各班级推荐1名心理委员，发现问题及时反馈，并对同伴进行鼓励及方向引导。对心理委员开展情绪调节方式、倾听和共情技巧的培训，以便做好朋辈心理辅导。同时，心理委员负责在班级晚自习播放心理励志电影，还可以在班级开展朋辈团体辅导活动，这有利于班级学生的沟通和谐 [ 10 ] [ 11 ] [ 16 ] 。
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user: 摘 要 地球自由振荡的研究已成为探查地球内部结构的重要手段之一。本文首次采用基于希尔伯特–黄变换的边际谱方法，利用通河台钻孔应变资料，在没有对数据进行去固体潮的前提下，提取了2008年5月12日汶川M8.0级，2010年2月27日智利M8.8级和2011年3月11日日本本州东海岸附近海域M9.0级强震的地球自由振荡。通过与PREM模型相对比，结果十分接近。其中，汶川地震检测到了24个基频信号，智利地震、日本地震检测到全部76个基频信号，包括 0 S 0 、 0 S 2 ~ 0 S 76 。汶川地震检测到的 0 S 2 、智利地震检测到的 0 S 6 和 0 S 7 等和日本地震检测到的 0 S 2 和 0 S 3 等均存在频谱分裂现象。证明边际谱方法可以有效的提取地球自由振荡。 关键词 :希尔伯特–黄变换，边际谱，强烈地震，自由振荡 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 大的地震发生时，除产生涉及地球局部运动的体波和面波外，还能激发弹性球体的地球产生固有振动，这就是地球的自由振荡。这种振动通常会持续数天甚至数周时间，周期从几十秒到近一个小时。地球自由振荡理论上是长周期面波的推广，可以作为独立于体波和面波之外的另一种地球内部结构的约束条 [ 1 ] [ 2 ] 。地球自由振荡是探查地球内部结构的重要手段之一，通过实际观测和理论分析与对比，可以研究地球内部的各向异性、非弹性以及震源机制的性质等。 自由振荡理论研究可追溯至19世纪末，Lamb [ 3 ] 详细讨论了均匀球体简单模型下自由振荡模式的分布规律。Love [ 4 ] 在Lamb的研究成果基础上，讨论了重力作用下可压缩球体振荡问题，给出了极为精确的 0 S 2 固有周期。直到1954年由Benioff [ 5 ] 首次在他自己设计的应变地震仪上，发现1952年11月4日勘察加地震所激发57分钟的长周期地球自由振荡。20世纪80年代初，Dziewonsiki et al. [ 1 ] 又在前人研究基础上，提出了初步参考地球模型(Preliminary Reference Earth Model，简称PREM)，计算了各向同性球体和纵向层状结构下球型和环型振荡的理论本征周期，并给出实际观测结果，极大丰富了自由振荡理论的发展。 长期以来，地球自由振荡提取方法和检测对象也在不断完善和扩展。Ness等 [ 6 ] 采用二阶Chebyshev数字高通滤波器提取了地球自由振荡资料；Van Camp [ 7 ] 用LSQ高通滤波器和LSQ低通滤波器消除了1998年Baleny岛M8.1级地震超导重力观测资料中重力潮汐影响，提取了地球的球型自由振荡。雷湘鄂等 [ 8 ] 运用20阶多项式拟合固体潮观测值，提取了超导重力仪在2001年6月秘鲁M7.9级地震激发的全部 0 S 0 ~ 0 S 32 球型振荡振型，并观测到了 0 S 0 、 0 S 3 的谱线分裂现象。万永革等 [ 9 ] 利用中国数字地震台网(CDSN)波形资料，采用功率谱密度估计方法，在没有去除固体潮影响的情况下，提取了2001年昆仑山口西M8.1级地震激发的 0 S 4 - 0 S 76 地球球型自由振荡，取得较好的效果。严珍珍等 [ 10 ] 采用谱元法，结合高性能并行计算，数值模拟了特大地震激发的弹性波在地球内部传播过程。任佳等 [ 11 ] 采用垂直摆倾斜仪和水管倾斜仪数字化观测资料，利用功率谱密度估计方法，在没有对资料进行去固体潮处理情况下，准确获得了2008年汶川M8.0级大地震激发的 0 S 6 ~ 0 S 32 基频球型自由振荡。杨跃文等 [ 12 ] 利用功率谱密度估计方法，在没有对资料进行处理的情况下，准确获得了2010年2月27日智利M8.8级大地震激发的 0 S 5 ~ 0 S 35 基频球型自由振荡。吴海波等 [ 13 ] 采用功率谱密度方法，提取了JCZ-1型地震仪检测到的地球环形自由振荡。 本文首次应用基于希尔伯特–黄变换的边际谱方法，采用同一钻孔应变的数字化资料，提取3次8级以上强震激发的地球自由振荡。通过对信号进行希尔伯特–黄变换(Hilbert-Huang Transform，简称HHT)，得到一种新的信号时频描述方式，被称为Hilbert谱，再对信号进行时间域积分，得到类似于Fourier谱的Hilbert边际谱。边际谱方法相比传统的傅里叶功率谱估计方法对数据要求更短，且其频率分辨率和估算精度都要高于傅里叶功率谱估计。
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user: 2. Hilbert-Huang变换原理 希尔伯特–黄变换是一种非线性、非平稳信号的处理方法。最早由美国华裔科学家Huang等1998年提出，他对Fourier变换基本信号和频率定义做了创造性的改进，不在认为信号是由一组固定频率和振幅的正弦信号的加权和，而是由固有模态函数(intrinsic mode function， IMF)的信号组成。希尔伯特–黄变换(HHT)方法由经验模态分解(EMD)方法和Hilbert变换组成 [ 14 ] 。 2.1. 经验模态分解(Empirical Mode Decomposition，简称EMD) EMD方法即Huang变换，它是依据信号本身时间尺度特征，将信号分解为不同时间尺度且满足以下两个定义条件的一组IMF，每个IMF可以被认为是信号中固有的一个模态函数：1) 对于一列数据极值点和过零点数目必须相等或至多相差一点；2) 在任意点，由局部极大点和极小点构成的两条包络线平均值为零。 EMD分解过程：1) 找出信号x(t)所有极大点和极小点，将其用三次样条函数分别拟合为原数据序列上、下包络线，上、下包络线的均值为平均包络线m 1 ，将原数据序列减去m 1 可得到一个去掉低频的新数据序列h 1 。一般h 1 不是一个平稳数据序列，为此重复以上过程n次，使所得平均包络线趋于零，此时h 1n 就是第一个IMF(c 1 )，它表示信号数据中最高频成分。2) 用x(t)减去c 1 得到一个去掉高频成分的新数据序列，重复步骤1)，得到一系列c n 和最后一个不可分解的序列r n ，r n 代表x(t)的均值或趋势项。那么原序列x(t)可表示为IMF分量和一个残余项的和： (1) 信号经分解后得到多个IMF的组合，对每个IMF分量进行Hilbert变换，即可得到每个IMF分量的瞬时频率，综合所有IMF分量的瞬时频谱得到Hilbert谱。 获得IMF分量以后，对每一阶IMF作Hilbert变换，设为y(t)： (2) x(t)和y(t)共同组合为一解析信号z(t)，采用极坐标形式表示： (3) 其中： (4) (5) 定义瞬时频率： (6) 由式(6)可看出， 是时间t的单值函数，即某一时间对应某一频率，每个IMF序列在每一点的频率唯一。对每一阶IMF作Hilbert变换，并求出相应解析函数的幅值谱和瞬时频率，从而原始信号可以表示为： (7) 上式频率 和幅值 都是时间的函数，可构成幅值、频率、时间的三维时频图即Hilbert幅值谱，简称Hilbert谱，记为： (8) 基于Hilbert谱公式(8)，通过对时间的积分，可以定义边际谱 为： (9) 边际谱表达了每个频率在全局上的幅度，它代表了在统计意义上的全部累加幅度。 2.2. 边际谱的物理意义 Hilbert谱中的频率还是边际谱中的频率(即瞬时频率)，其意义与Fourier分析中的频率完全不同。Fourier变换是将任何信号分解为正弦信号的加权和，而每一个正弦信号对应着一个固定的频率(Fourier频率)和固定的幅值，因此，对于频率随时间变化的非平稳信号，Fourier变换就无能为力了。而在边际谱中，由(9)式可知边际谱提供了对频率总的幅值分布，它代表了整个信号在时间跨度上的幅值累积效应。某个频率值仅仅意味着有很大的可能性存在这一频率成分的正弦或余弦波，而其发生时刻，则在Hilbert谱中给出了精确的定位。借助于信号IMF组合，幅值调制和频率调制被清晰地分离开来。由于跨越了Fourier变换中要求的常幅值和常频率限制，也就可以突破Fourier变换仅对平稳信号有效的不足之处，使得Hilbert-Huang变换能够成功地应用于非线性、非平稳信号的处理。边际谱是Hilbert谱 对时间的积分。 对任意固定频率ω的时间积分就是对频率ω所有时刻t所对应的幅值 求和。因此，瞬时频率ω的边际谱的含义是：信号中瞬时频率ω的总幅值的大小。可以这样认为，瞬时频率表示信号交变快慢的物理量，任一瞬时频率都有一定的幅值，将不同时间点的但具有相同瞬时频率的所有幅值加起来，就是信号中该频率的总幅值，即边际谱线的高度。但该频率不一定在所有时刻都存在，也不一定只在某一时刻出现，而是可能以不同或相同幅值出现几次。事实上，这一物理意义与Fourier频谱的物理意义是一致的，只不过在Fourier频谱中，对任意频率都要求在整个信号时间跨度上具有相同的幅值 [ 15 ] [ 16 ] 。
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user: 3. 观测点概况及资料选取 通河体应变观测井(128.65˚E，46.08˚N)位于伊春–延寿地槽褶皱带北段，地质构造属兴安岭–内蒙古地槽褶皱系、小兴安岭–张广才岭槽地褶带。主要构造形迹有北东向依舒断裂，北西向尚志断裂和岔林河断裂。深部构造莫霍面嘉荫–舒兰深度陡变带与鸡西–塔溪深度陡变带在通河附近相交，呈“X”型相交叉分布，将黑龙江省大兴安岭以东广大地区，分割成互为对顶分布的两个上地幔隆起区和两个上地幔坳陷区，构成了莫霍面起伏变化的基本轮廓 [ 17 ] 。观测井濒临郯庐断裂带北段分支之一依舒断裂，处于松嫩平原与东部山地间丘陵区，属张广才岭余脉。周围地形地貌特征属花岗岩类构造低山，台基岩性为坚硬完整的燕山期花岗岩。通河体应变观测井深81 m，探头位置79 m，安装中国地震局地壳所研制的TJ-Ⅱ型体积式应变仪，于2005年10月安装，2006年6月正式观测运行，观测精度为10 −9 ，动态范围大于2 × 10 4 ，采样率为分钟值采样。 近年来全球大地震活动频繁，2008年5月12日汶川M8.0级，2010年2月27日智利M8.8级和2011年3月11日日本本州东海岸附近海域M9.0级地震，这些罕见的大地震为人们研究地球自由振荡提供了良好的机会(表1)。资料选取这三次强震前半小时和地震后3天原始观测数据，长度4350分钟。所选观测数据固体潮清晰可辨，数据连续性好，内在质量高，受环境和人为影响小，信噪比高。为了保证数据原始可靠，没有对原始数据进行任何形式滤波处理，包括固体潮信息(图1)。通过希尔伯特–黄变换求解边际谱，提取这3次罕见强震激发的地球自由振荡信息。
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user: 4. 边际谱提取结果分析 利用通河体应变三次强震数据，采用基于Hilbert-Huang变换的边际谱方法，计算了200 μHz~8200 μHz (周期122 s~5000 s)边际谱(图2)，按照 0 S 0 ~ 0 S 76 基频球型自由振荡分别进行检测。理论本征周期选用PREM模型各向异性的理论本征周期(图中虚线标注部分)。 Table 1 The basic parameters of three strong earthquake 震中地名 Φ /(˚) Λ /(˚) 震级 /M 深度 /km 震中距Δ /(˚) 方位角α /(˚) 汶川 31.0 103.4 8.0 14 13.04 122.77 智利 −35.8 −72.7 8.8 33 160.97 64.89 日本 38.1 142.6 9.0 20 24.67 241.18 表1. 三次强震基本参数 注：以上资料来自中国地震台网中心地震数据管理与服务系统http://www.csndmc.ac.cn/newweb/index.jsp。 图1. 通河体应变对三次强震的分钟值记录 图2. 200~4100 μHz自由震荡边际谱。(a) 200~1000 μHz；(b) 1000~2100 μHz；(c) 2000~3000 μHz；(d) 3000~4100 μHz 汶川地震检测到了24个基频信号，分别在200~1000 μHz频段检测到 0 S 0 、 0 S 2 、 0 S 3 和 0 S 4 四个，但没有检测到 0 S 5 (图2(a))；1000~2000μHz频段检测到 0 S 6 ~ 0 S 12 七个(图2(b))；2000~3000 μHz频段检测到 0 S 13 、 0 S 14 和 0 S 18 三个(图2(c))；3000~4000μHz频段检测到 0 S 24 和 0 S 25 两个(图2(d))；4000~5000 μHz频段仅检测到 0 S 36 (图3(a))；5000~6000μHz频段检测到 0 S 46 、 0 S 47 、 0 S 49 和 0 S 54 四个(图3(b))；6000~7000μHz频段未检测到信号(图3(c))；7000~8200μHz频段检测到 0 S 74 、 0 S 75 和 0 S 76 三个(图3(d))。其中 0 S 3 误差为3.26%， 0 S 4 误差为1.45%， 0 S 7 误差为1.21%， 0 S 11 误差为1.05%， 0 S 12 误差为1.45%， 0 S 13 误差为1.72%和 0 S 18 误差为1.48%，其它基频信号误差均在±0.8%之间。 智利地震、日本地震检测到76个基频信号，包括在200~1000 μHz频段检测到 0 S 0 、 0 S 2 、 0 S 3 、 0 S 4 和 0 S 5 五个(图2(a))；1000~2000 μHz频段检测到 0 S 6 ~ 0 S 12 七个(图2(b))；2000~3000 μHz频段检测到 0 S 13 ~ 0 S 21 九个(图2(c))；3000~4000 μHz频段检测到 0 S 22 ~ 0 S 32 十一个(图2(d))；4000~5000 μHz频段检测到 0 S 33 ~ 0 S 43 十一个(图3(a))；5000~6000 μHz频段检测到 0 S 44 ~ 0 S 54 十一个(图3(b))；6000~7000 μHz频段检测到 0 S 55 ~ 0 S 65 十一个(图3(c))；7000~8200 μHz频段检测到 0 S 66 ~ 0 S 76 十一个(图3(d))。其中，智利地震检测到 0 S 7 、 0 S 14 、 0 S 15 、 0 S 18 、 0 S 24 、 0 S 25 、 0 S 43 、 0 S 55 、 0 S 73 和 0 S 75 等十个和PREM模型本征周期一样，其余与理论值均有偏差， 0 S 2 、 0 S 4 、 0 S 5 、 0 S 8 、 0 S 16 、 0 S 31 、 0 S 38 和 0 S 61 等八个偏差较大，均大于0.6%，最大偏差为 0 S 16 的1.18% (表2)。日本地震检测到的 0 S 6 、 0 S 12 、 0 S 16 、 0 S 21 、 0 S 24 、 0 S 46 和 0 S 50 等七个和PREM模型本征周期一样，其余与理论值均有偏差， 0 S 2 、 0 S 7 、 0 S 9 、 0 S 14 、 0 S 15 、 0 S 23 、 0 S 37 和 0 S 41 等八个偏差较大，均大于0.5%，最大偏差为 0 S 15 的1.86% (表2)。 由于地球扁率和自转影响，地球某些本征振荡不是简并的，而是存在谱线分裂现象。汶川地震检测的 0 S 2 (图2(a))、智利地震检测的 0 S 6 和 0 S 7 (图2(b))等和日本地震检测的 0 S 2 和 0 S 3 (图2(a))等均存在频谱分裂现象，由边际谱物理意义可知，振荡频谱分裂都是真实存在的。智利地震检测的 0 S 9 和 0 S 10 (图2(b))等和日本地震检测的 0 S 4 和 0 S 5 (图2(a))等也存在频谱分裂的可能。
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user: 摘 要 目的：研究探讨儿童眼轴、角膜曲率与屈光不正的关系。方法：通过在睫状肌麻痹状态下检影验光及光学生物测量仪—IOL Master获得44例88眼的屈光不正度数、眼轴、角膜曲率、前房深度等参数。按屈光不正度数分为远视组、正视组、近视组，应用统计学方法比较屈光不正与各屈光参数之间的关系。结果：受试者眼轴：远视组为21.58 ± 0.90 mm，正视组为23.33 ± 0.88 mm，近视组为24.62 ± 1.30 mm (P < 0.05)。角膜曲率半径：远视组为7.90 ± 0.33，正视组为7.77 ± 0.29，近视组为7.75 ± 0.38 (P > 0.05)。轴率比值：远视眼组为2.74 ± 0.13 mm，其结果小于3；正视眼组为3.00 ± 0.03 mm，其结果约等于3；近视眼组为3.18 ± 0.12 mm，其结果大于3(P < 0.05)；同时也发现用轴率比指标来评估近视、远视的灵敏度和特异度均较高，Youden指数0.68，提示诊断效价较好。结论：检测分析轴率比值(≤3或>3)可以很好预测屈光不正的发展趋势，并为近视的早期预防和干预提供前瞻性的指导。 关键词 :屈光不正，眼轴，角膜曲率半径 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 学龄前儿童正处在视觉发育可塑性的关键期，随着年龄的增长屈光状态从生理性远视逐渐向正视甚至近视方向发展，其眼部屈光结构如眼轴、角膜屈光力、晶状体屈光力、前房深度等也随之而改变，均有碍于儿童视力和屈光发育的健康发展。在我国以往的研究中，长期以来主要是对近视的调查大都停留在流行病学特点上，而对眼生物学参数的特点报道甚少，因此我们从各屈光参数入手，通过屈光要素的生物学测量值对屈光不正的发生原因进行研究，共收集了44例3~15岁儿童的资料，旨在研究眼轴、角膜曲率、前房深度、年龄与屈光状态之间的关系并进行分析探讨。
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user: 2. 资料和方法 对象 2016年10月至2017年2月来我院就诊，疑有屈光不正的儿童44例88只眼，其中男21例42只眼，女23例46只眼，年龄3~15岁。 1) 对象本研究所采用的受试者为2016年10月~2017年3月在本院就诊的儿童，年龄3~15 (平均9.04 ± 2.39)岁，共44例88眼，其中男21例，女23例。所有受试者均接受裂隙灯检查、眼底检查，排除眼部器质性疾病、屈光参差、斜视者；并告知本研究目的，征得家长的同意后再行检查。
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user: 3. 测量方法 1) 采用国际标准对数视力表对所有儿童均进行裸眼及验光矫正视力，受检距离5 m，照度值(160 cd/m 2 ) [ 1 ] ，先右眼后左眼，直至看清最小视标记录检查结果；选用日本Topcon公司生产的RM-8000电脑验光仪进行电脑验光，测量3次，取平均值。 2) 对11岁以下儿童用1%阿托品凝胶慢散扩瞳，bid × 3d；12岁以上儿童用美多丽(复方托品酰胺滴眼液，Mydrin，Sentan，日本)快散扩瞳，10 min/1次 × 4次，后隔20 min；均在暗室检影验光，确定屈光状态结果、眼底及注视性质、眼位及眼球运动检查，排除眼部器质性病变、既往眼部手术史者。 3) 采用德国Zeiss公司生产的光学生物测量仪—IOL-Master进行检查。受检者下颌置于仪器的下颌托上，令其注视仪器中的视标，当仪器的探头离受检者大约5.5 cm时进行对焦，然后分别测量双眼的眼轴长度(axial length， AL)、前房深度(anterior chamber depth， ACD)，均重复测量5次并取平均值；角膜曲率(corneal curvature， CC)，均重复3次并取其平均曲率。 4) 本研究所有操作均由专业检查者操作完成，并严格遵守操作标准。
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user: 4. 统计学方法 数据处理采用SPSS17.0统计软件，以P < 0.05为差异有统计学意义。根据公式角膜曲率均值K = (K1 + K2)/2 [ 2 ] 、角膜曲率半径(CR) = 1000(n2 − n1)/K [ 3 ] [ 4 ] ，计算出轴率比(AL/CR)。AL、CR、睫状肌麻痹状态下的等效球镜(SE)等定量数据，均需提前进行正态性检测。研究AL/CR与SE间数据的相关性采用SPEARMAN相关分析；不同条件下同组数据的差异性应用单因素方差分析法；计算轴率比诊断儿童近视的真实可靠性，根据近视的真阳性a与假阳性b，假阴性c与真阴性d，再运用公式灵敏度 = a/(a + c)，特异度 = d/b + d，Youden指数 = 灵敏度 + 特异度 − 1算得。
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user: 5. 结果 5.1. 一般资料 受试者44例88眼，其中男21例，女23例，年龄3~15 (平均8.95 ± 2.96)岁，等效球镜(SE) −10.00~10.00 D；远视组13眼，男7眼，女6眼，平均年龄8.07±2.14岁，平均SE为+3.65 ± 2.88 D；正视组20眼，男8眼，女12眼，平均年龄8.83 ± 2.28岁，平均SE为+0.04 ± 0.31 D；近视组55眼，男27眼，女28眼，平均年龄10.58 ± 2.54岁，平均SE为−3.80 ± 1.88 D (见表5)。 5.2. 眼轴、角膜曲率半径、前房深度和轴率比，及睫状肌麻痹状态下等效球镜 5.2.1. 眼轴(AL) 正态分布试验P < 0.05，呈非正态分布；远视组AL(21.58 ± 0.90) mm，正视组AL(23.33 ± 0.88) mm，近视组AL(24.62 ± 1.30) mm，P < 0.01 (见表1)。 5.2.2. 角膜曲率半径(CR) 正态分布试验S-W检验，远视组P = 0.672，正视组P = 0.58，近视组P = 0.496，P > 0.05，呈正态分布。因考虑三种屈光状态下CR是否存在显著差异的问题，通过单因素方差分析，F = 0.983，P > 0.05。即儿童眼屈光由远视到近视的发展过程中CR变化不大，主要以增长AL为主，即轴性近视居多(见表2)。 5.2.3. 前房深度(ACD) 平均值为3.60 ± 0.25 mm，其中远视组为3.64 ± 0.20 mm，正视组为3.73 ± 0.19 mm，近视组为3.52 ± 0.31 mm，P > 0.05 (见表3)。 5.2.4. 眼轴与角膜曲率半径的比值(轴率比值，AL/CR) 对于三种不同屈光状态的AL/CR正态分布试验P < 0.05，呈非正态分布；远视AL/CR2.74 ± 0.13，正视AL/CR3.00 ± 0.03，近视AL/CR 3.18 ± 0.12，P < 0.01 (见表4)。 5.2.5. 睫状肌麻痹状态下等效球镜(SE) 对于三种不同屈光状态的SE，正态分布试验P < 0.05，呈非正态分布(见表5)。 Table 1 The relationship between the children’s eye axis and eye refractive states between the ages of 3 and 1 屈光类型 眼数 AL平均值 标准差 远视 13 21.58 0.90 正视 20 23.33 0.88 近视 55 24.62 1.30 表1. 3岁~15岁儿童眼轴与眼屈光状态的关系 Table 2 The relationship between the children’s corneal radius and eye refractive states between the ages of 3 and 1 屈光类型 眼数 CR平均值 标准差 远视 13 7.90 0.33 正视 20 7.77 0.29 近视 55 7.75 0.38 表2. 3岁~15岁儿童角膜曲率半径与眼屈光状态的关系 注：角膜曲率半径(corneal radius， CR) = 1000(n2-n1)/K (K为平均角膜曲率、n2为角膜曲率指数1.3375、nl为空气屈光指数1.0000) Table 3 The relationship between the children’s anterior chamber depth and eye refractive states between the ages of 3 and 1 屈光类型 眼数 ACD平均值 标准差 远视 13 3.64 0.20 正视 20 3.73 0.19 近视 55 3.52 0.31 表3. 3岁~15岁儿童前房深度与眼屈光状态的关系 Table 4 The relationship between the children’s ratio of the eye axis to the corneal radius and eye refractive states between the ages of 3 and 1 屈光类型 眼数 AL(mm) CR(mm) AL/CR 远视 13 21.58 ± 0.90 7.90 ± 0.33 2.74 ± 0.13 正视 20 23.33 ± 0.88 7.77 ± 0.29 3.00 ± 0.03 近视 55 24.62 ± 1.30 7.75 ± 0.38 3.18 ± 0.12 表4. 3岁~15岁儿童眼轴与角膜曲率半径的比值与屈光状态的关系 Table 5 The equivalent spheres of 3 - 15-year-olds with different refractive statu 屈光类型 眼数 SE平均值 标准差 远视 13 3.65 2.88 正视 20 0.04 0.31 近视 55 −3.80 1.88 表5. 3岁~15岁青少年不同屈光状态等效球镜(SE) 5.3. 轴率比值与等效球镜的关系 因AL/CR与SE两组数据均为非正态分布数据，所以两组数据的相关性采用SPEARMAN秩相关分析。本研究获得轴率比与SE的相关系数为−0.765，P < 0.05，具有统计学意义，显示了两者良好的负相关性，即轴率比比值越大，SE越大，近视度数越高。 5.4. 实验数据可信度分析 根据计算Youden指数的公式算得：灵敏度为0.96，特异度0.72，Youden指数为0.68，表明该试验真实可靠性较高。
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user: 6. 讨论 光学生物测量仪—IOL Master是一种先进的非接触性的生物测量技术，可对眼轴、角膜曲率、前房深度和角膜直径进行精确测量，为儿童屈光不正的研究提供了一种新方法。光学生物测量仪，其测量原理基于穿透性强的780 nm半导体激光部分相干干涉理论，只需要屈光介质有一定的透光能力并且患者能够固视就可完成测量，不会因为光学通路中介质的物理特性产生测量误差，还可根据信噪比(signal to noise ratio， SNR)来确认检查的准确性。相比A超测量角膜前表面到玻璃体后界膜之间的距离，IOL Master测量的是泪膜前表面和视网膜色素上皮之间的距离，是真正意义上的视轴，它的测量范围为14 mm~40 mm，其测量精度为0.01 mm，远高于传统超声测量的0.1 mm精度 [ 5 ] ，准确性可以是传统超声检查的10倍 [ 6 ] ；且其重复性极佳，对操作人员要求低，患者只需固视0.3~0.4 s，整个测量时间1只眼只需1 min±，而用超声波等检查尚需5 min±，充分体现了它的高效性，因此儿童也易接受。 儿童双眼的屈光状态伴随着眼部各结构的发育逐渐趋于正视化，而人眼的正视化也是各种屈光成分平衡之后的结果，其屈光状态取决于眼轴长和屈光系统中各屈光力之间的相互关系 [ 7 ] 。决定眼屈光力的屈光成分有14种，其中眼轴长和角膜曲率的变化尤为重要 [ 8 ] 。当眼的屈光力和眼轴长度均在正常范围且相互匹配，方可产生正视，使物象焦点刚好落于视网膜上。而在所有的屈光要素中，眼轴和角膜曲率的变化被认为是对屈光状态影响最显著的因素。本研究发现随着年龄增长，眼轴逐渐延长，但角膜曲率变化不大。通过对角膜曲率半径进行单因素方差分析，F = 0.983， P > 0.05，结果表示在三种不同的屈光状态下，角膜曲率半径值并不存在明显差异，从而可得在儿童眼屈光由远视到近视的发展过程中，角膜曲率半径变化不大，主要以增长眼轴为主，即轴性近视居多。 轴率比是近年来提出的一个屈光不正的敏感指标 [ 9 ] ，即眼轴长度与平均角膜曲率半径的比值(axial length/corneal radius， AL/CR)。Blanco等 [ 10 ] 研究发现，为了保持正视状态，眼轴延长起初可以由角膜曲率半径的增长而代偿，但是由于基因或者环境因素的影响，当角膜无法代偿眼轴过分的延长时，眼球就会由正视向近视转化。Blanco和Femandez [ 11 ] 在研究中提出轴率比 = 3是平均角膜曲率半径代偿极限的临界点。Goss等 [ 12 ] 同样发现轴率比 > 3儿童易发生近视。本研究也发现轴率比在反映眼球屈光发展趋势方面具有重要的意义，将轴率比与等效球镜两组数据进行SPEARMAN秩相关分析r = −0.765， P < 0.05，具有统计学意义，显示了两者良好的负相关性，即轴率比比值越大，SE越大，近视度数越高。结合样本所得正视眼轴率比为3.00 ± 0.03，因此本研究选择轴率比 = 3作为判断屈光不正的临界值，即轴率比 > 3是近视眼发展的高危指标。评估其准确度，结果发现经检影验光为近视的患者IOL Master检出的轴率比均 > 3；检影验光为远视的患者IOL Master检出的轴率比均 < 3；同时也发现用轴率比指标来评估近视、远视的灵敏度和特异度均较高，Youden指数0.68，提示诊断效价较好。而且轴率比的测量相对客观，受主观因素干扰少，能够相对客观地反映出屈光不正的阳性率。Goss等 [ 13 ] 研究进一步证明较大的角膜屈光力和轴率比是儿童近视形成的敏感指标和危险因素。因此分析人群中轴率比 > 3人数的比值，可以很好预测近视的发展趋势，并为近视的早期预防和干预提供前瞻性的指导。 人的屈光状态随着眼球的生长发育而在不断变化，从出生到青少年时期，屈光状态由远视逐渐变化为正视。长期以来我国对近视的调查大都停留在流行病学特点上，而对眼生物学参数的特点报道甚少。本研究发现从出生到3岁，眼轴快速生长，3岁以后眼轴呈缓慢增长；至7岁时儿童眼轴约为23 mm [ 14 ] ，屈光状态接近正视；至15、16岁大致接近于成人眼轴为24 mm [ 15 ] [ 16 ] 。在不同年龄组，随着年龄的增长，轴率比不断增大，7~11岁时是轴率比值接近3并且逐渐过渡的年龄。本研究结果与国内相关调查结果相同 [ 17 ] ，显示12~14岁年龄段轴率比值≤3人数所占比显著低于3~6岁年龄段；而轴率比 > 3人数所占比显著高于4~6岁年龄段(Y2 = 644.929， P = 0.000)。说明随着学龄的增长，学业负担的不断加重和不良用眼习惯的累积，以及电视、手机等电子产品的普及、户外活动的减少致视觉功能开发提早，导致正视化过程提前，儿童眼轴发育过度加速，从而导致儿童患近视的危险性相应的增高。因而提示开展护眼健康知识的宣传和防控屈光不正的干预措施应该重点放在低龄阶段，以有效控制其眼轴向近视发展和远视力进一步损害的趋势。 综上所述本研究进一步分析了不同年龄和不同屈光状态情况的儿童轴率比(≤3或>3)比例的分布情况，证明随着年龄的不断增加和远视力的逐渐损害，轴率比值 > 3人数的比例越来越高，近视患病的几率也越来越大。因此建议在儿童视力普查时可增加对眼球轴率比的筛查，以轴率比 > 3作为近视眼发展的高危指标，然后后续结合专业医学验光等手段对儿童近视进行早期预防与干预。但由于我们观察研究的时间较短、样本量不是很大，今后将继续扩大样本量、不断完善资料，做进一步的研究与探讨。
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user: 摘 要 EPON是配用电通信网中一种常用的通信和组网技术。在传输过程中，需要有效分配EPON网络的带宽，通常利用具有自适应周期的交错轮询方法分配传输时隙。为了解决固定轮询周期造成的等待和延迟，需要对ONU的流量进行分析和预测。本文以减小延迟为目的，提出了一种利用最小均方多项式和最小均方自适应滤波法预测单个EPON周期数据帧到达时间和周期持续时间的算法。利用分析得到的帧到达时间和下个周期持续时间，计算下个周期累积的数据量，进而分配对应的带宽和传输周期。仿真表明，该算法可以适应不同承载负荷与流量突发性网络，可以有效降低网络延迟。 关键词 :配电通信网，EPON，时延，流量分析，监控 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来，智能电网在国内飞速发展。智能电网作为现代化电力系统网络设施，利用自动化控制和现代通信技术，全面提高了电力和数据传输的效率、可靠性与设备安全性。智能电网的研究方向包括智能电网规划理论与方法、智能电网标准、智能调度体系、智能电力设备和智能电网通信技术等。配用电通信网是智能电网重要的组成部分，承担着电能分配、用电信息采集、电网质量监测等重要任务。配用电通信网大多采用光纤网络、电力线载波、无线公网等通信方式，其中，PON技术在安全性、实时性和传输带宽方面的性能更加优越，是配用电通信网组网中应用的重要技术。EPON是配用电通信网中常用的通信技术，因其具有高带宽、高可靠性、传输距离长、易于扩展、时延低、节省网络设备的优点，在配用电通信网骨干网建设中有着广泛的应用。EPON是基于PON技术和以太网协议的一种新的光纤接入技术，在物理层使用PON技术，在链路层则使用以太网协议。EPON通信系统一般由光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)和光分配网组成 [ 1 ] 。OLT提供PON光纤接口，ONU提供用户侧的业务接入服务 [ 2 ] 。多个ONU和OLT进行通信时，需要无源分光器进行信道分配和流量控制。为了控制多个ONU的接入和数据传输，提升网络性能，需要设计一种有效的带宽分配方法。目前的EPON网络建设中，常用的信道控制方法是具有自适应周期的交错轮询方法。该方法令OLT周期性地接收所有与之连接的ONU上的带宽请求，并根据此相应分配传输时隙。由于以ONU循环的方式进行时隙分配，没有考虑实时数据量的变化，会出现数据量较低的ONU在传输完成后仍然占用传输周期的情况，进而引发系统延迟。为了改进这种缺点，需要根据网络数据量情况，对EPON带宽或传输时隙进行合理分配，减少系统时延。 文献 [ 3 ] 利用进化算法遗传表达式设计了一种EPON流量分析方法，根据网络时间周期、数据包等待时间、当前带宽请求和历史带宽请求为每个传输周期进行动态带宽分配，以减少分组的传输延迟。该方法的优点是可以减少队列长度，增强网络QoS，缺点是并未考虑算法对于不同数据量的网络的适应程度和有效性。文献 [ 4 ] 研究了一种基于本地流量预测的动态带宽分配机制，该方法与静态带宽分配和交错轮询算法相比，可以提高上行传输的带宽利用率和平均分组延迟，缺点是并未验证算法对下行传输的性能影响。文献 [ 5 ] 提出了一种基于流量自相关的动态带宽分配方法，基于设置的动态阈值，对流量进行周期性预测，根据业务优先级分配带宽。该算法的优点是可以为不同优先级的业务分配不同的贷款资源，降低上行信道空闲时间，改善丢包率，缺点是未能研究应对突发性流量的带宽分配。文献 [ 6 ] 根据接入网性能数据、用户数量和QoS需求来预估所需数据量，但未考虑实时数据量和突发数据量的影响。文献 [ 7 ] 提出了一种基于自适应交错轮询方法的OLT输入流量的监测方法，以降低完整模拟EPON网络流量的复杂性。但该方法只考虑了输入流量，未考虑网络输出流量特点。文献 [ 8 ] 介绍了EPON自适应链路速率控制方法，根据业务量的不同切换下行速率，以节约网络整体能耗。该方法对业务量进行实时监测，但未考虑对网络时延的影响。文献 [ 9 ] 介绍了一种与hcDBA算法相结合的EPON流量预测方法，该方法在时延方面略有改进，但算法复杂性较高。文献 [ 10 ] 提出一种基于业务分类的动态带宽分配算法，将上行链路分为不同的传输周期，根据传输时间动态调整传输带宽。该方法可以提高EPON带宽利用率，但对网络整体性能提升不足。文献 [ 11 ] 提出一种针对ONU业务优先级排队的动态带宽分配算法，通过引入预测保障高优先级业务的时延，但未考虑网络整体时延性能和突发性业务的保障能力。 在本文中，基于之前提出的动态带宽分配和流量分析方法，提出了一种在单个EPON时间周期内应用的流量控制方法。该方法利用最小均方多项式，预测下一帧到达时间和下个传输周期的持续时间，并为下一个发送周期动态分配带宽。ONU根据两个时间量预计该阶段内缓存的数据量，并向OLT提出带宽分配需求。该算法应用于ONU内，可以兼容多点控制协议，并在较低的算法复杂度和实现成本下，实现对帧传输延迟的优化。 本文组织如下：第一章进行问题描述；第二章给出问题模型和关键参量的计算方法；第三章提出基于ONU的流量分析算法；第四章给出仿真结果；第五章给出结论。
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user: 2. 问题描述 本文设定一个OLT下连接多个ONU，且EPON的上、下行速率不等。EPON下行通信为连续方式，发送的以太网数据帧中载有ONU的标识逻辑链路标记，广播发送给每个ONU并实现数据帧的过滤 [ 12 ] 。当产生流量数据时，ONU提出带宽需求，由OLT进行仲裁和带宽分配。OLT和ONU遵从MPCP协议。光交换机聚合独立业务主站设备的数据帧，将输入流量馈送给ONU。业务主站设备与ONU之间以以太网连接，传输速率固定。每个业务主站设备有两种状态，分别为忙碌状态和空闲状态，忙碌状态产生流量，空闲状态不产生流量，两种状态始终交替出现。各个业务主站设备之间的状态彼此独立。因此，ONU的数据具备随机性和周期性，OLT可以预测ONU下个周期产生的数据，并分配给ONU相应的传输时隙和带宽。业务主站设备与ONU之间的网络模型如图1所示。业务主站设备将流量传输到OLT中，OLT遵循先到先得的服务原则，将这些流量按照到达时间进行排队。之后，通过分光器将输入流量馈送给ONU。ONU的缓冲区容量和下一周期的到达时间都会影响轮询周期中的等待时间。
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user: 3. 问题模型 对于每个业务主站设备，忙碌状态和空闲状态的分布如公式(1)所示。 (1) 其中，参数 和 分别与业务主站设备平均忙碌时间 和平均空闲时间 有关。本文假定业务主站设备产生的数据遵循帕累托效应。 和 的计算方法分别如公式(2)、(3)所示。 图1. EPON网络结构示意图 (2) (3) 分别是帕累托参数。每个时间周期对应于单个轮询时间，通过得到每个业务主站设备上的平均忙碌时间和空闲时间，再根据ONU的数量 、与每个ONU连接的业务主站设备数 和单个业务主站设备的负载 ，可以计算出网络需要提供的负载 ，如公式(4)所示。 (4) 定义 为ONU到OLT之间的距离， 是EPON的下行线路速率， 是ONU的上行链路速率， 是业务主站设备的链路速率。 LOT和ONU通过自适应周期时间的交错轮询方案进行通信。在每个周期中，OLT向EPON中的所有ONU发送携带带宽门限的授权信息。ONU按照门限消息中规定的协议方式响应并发送其数据，因此，在上行通信可以实现无冲突传输。除了发送ONU自身的数据之外，ONU还会发送通知消息，告知OLT它们的带宽需求，即ONU的缓冲区大小。在周期结束后，OLT会接收所有ONU的通知消息。此时，OLT开始执行动态带宽分配算法，计算下一个周期的带宽需求，并且进行新一轮的门限信息和通知信息的传送。 但是，动态带宽分配的过程需要考虑在轮询交错的时间点产生的数据及其带宽分配的影响。主要分为两种情况：第一种是已经在接近周期开始时产生的数据，这部分数据需要提前报告给ONU，并作为这个周期的缓存数据；另一种是在临近结束时产生的数据，这部分数据需要延迟报告给ONU，并作为下个周期的累积数据。这类突发性的数据可能会导致额外延迟和流量分析误差。对于这类情况，本文利用如下方法进行解决。首先，让每个ONU正好在生成当前周期的报告消息之前，通过估计其缓冲区的占用率进行预测，进而接收下一个周期的门限信息。然后，ONU可以使用报告信息将预测结果传达给OLT，而非向OLT报告当前的缓冲区大小。
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user: 4. 流量分析算法 本文提出一种ONU缓冲区的流量分析方法。定义瞬时ONU的缓冲区大小 ，下一个周期的门限消息到达时间为 。ONU设定日志，记录每次接收数据帧的大小 和到达的时间 。当数据帧到达时，对应的ONU缓冲器存储字节数 会增加。通过监控两次报告信息之间的发送数据帧来估算瞬时缓冲器的大小，如公式(5)所示。 (5) 在开始时刻，需要得到ONU初始队列大小 作为初始参数。之后根据到达时刻和数据帧的大小，利用 项多项式方程计算经过的时间 和缓冲区大小 ，如公式(6)所示。 (6) 公式(6)中的系数 为最小均方参数，可参考文献 [ 13 ] 、 [ 14 ] 的归一化最小均方算法。 各个ONU的缓冲区容量计算如公式(7)所示。 (7) 通过以上计算，ONU可以在给定的时间 预测将来的缓冲区容量。不过，当ONU创建通知信息时，下一个周期的门限信息到达时间并不确定，存在一定的随机性，因此ONU也需要预测门限信息的到达时间。本文通过归一化最小平方(NLMS)预测滤波器来预测ONU门限信息的到达时间。定义ONU预测的下一的周期的门限信息到达时间为 ， 的求解如公式(8)所示。 (8) 其中， 是归一化最小平方滤波器的阶数， 是在每个周期的滤波器系数， 的计算方法如公式(9)、(10)所示。 (9) (10) 其中， 是归一化最小均方算法的计算步长。 ONU缓冲区大小的预测算法归纳如图2所示。首先，不断监视日志文件中主机的传入流量，直到从OLT接收到门限通知消息。在接收到门限消息后，记录其到达时间 。利用流量记录来估计瞬时缓冲区大小，再利用先前的门限信息到达时间预测下一个门限信息的到达时间 。结合之前的缓冲区大小和 ，估计接收下一个门限信息时候的预期缓冲器大小。之后进行信息发送。首先发送接收到的门限信息中分配的帧数，然后发送携带带宽请求的报告信息。最后，将流量日志设置为剩余的缓冲区大小，并从算法第一步开始继续循环。
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user: 5. 仿真 本文定义EPON网络架构为1个OLT连接8个ONU，OLT和ONU之间的距离固定为12公里。定义EPON上行速率为1 Gb/s，下行速率为10 Gb/s，业务主站设备的传输速率是100 M/s。定义共有15个 图2. 流量分析算法流程图 业务主站设备与光交换机相连，输入流量再从光交换机馈送给每个ONU。业务主站设备以1000字节的以太网帧形式传送数据。本文只分析多项式阶数为2的多项式预测算法。为了模拟不同通信流量突发情况，在仿真中，设计了高突发性、中等突发性和低突发性三种流量分布对应的参数，即分别设置参数 。仿真分析图分别如图3，图4所示。图3表示了在 时流量分析算法降低延迟的能力，图4表示了不同流量突发情况下分析算法的性能特点。 通过分析图3，可以得出，当网络流量相对平稳、中等负载的环境下，流量分析算法可以为网络节约25%的延迟。在低承载负荷条件下，算法的性能优化效果较低。负载越高，延迟降低程度越大。因此，该算法在平稳流量及中、高等负载的网络性能表现良好。 通过分析图4，可以得出，当网络的流量突发性增强时，算法的性能略有下降。通过对比可以看出，在三种流量突发性条件下，承载负荷在50%到70%的范围内，均可以降低25%以上的延迟，而对于流量突发性较强、承载负荷较高的网络，算法性能受到一定影响。产生这种现象的原因是，因为突发性流量持续的时间不规则，算法在计算下一个消息到达时间的过程中，会产生一定的误差。二阶多项式与一节多项式相比，在一定程度上可以增强预测的准确度，特别是在中等负荷的网络中，对延迟的降低还很明显。但在高负荷网络中，延迟降低程度有所下降，维持在10%左右。
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user: 6. 结论 EPON是配电通信网的一种常见通信方式。本文从降低通信延迟的角度考虑，设计了一种EPON流量分析算法，该算法利用多项式拟合和归一化最小均方算法，改进了基本的交错轮询时间周期算法，分别估算了瞬时ONU负载和轮询周期的持续时间，预测下一次传输时的ONU缓冲区大小，并报告给OLT。基于动态流量和时间估计，减少了轮询时间中的等待时间，进而降低时延，提高系统性能。仿真显示，该算法相比于将实时ONU缓冲区数据量报告相比，可以有效降低将EPON网络延迟降低20%，并且可以抵抗网络突发流量的影响。 图3. 中等突发性流量分布下使用流量分析算法的延迟对比图 图4. 流量分析算法在不同脉冲的流量下的延迟对比图
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user: 摘 要 风力发电具有成本相对较低、技术成熟和适宜规模化开发等优势，因此我国大规模发展风力发电，但大规模风电接入对电网损耗的影响也日渐显现出来。本文首先分析基于大规模风电接入的电网损耗波动特性，其次基于大规模风电接入电网的简化模型，分析造成网损波动的影响机理及影响因子，并由此提出基于损耗影响因子的降损措施。最后，以甘肃河西电网为例，对大规模风电接入电网的影响因子及降损措施进行仿真验证，结果表明了本文所提出的大规模风电接入电网损耗影响因子和降损措施的正确性。 关键词 :大规模风电接入，损耗波动特性，损耗影响因子，降损措施 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 风力发电具有成本相对较低、技术成熟和适宜规模化开发等优势，因此我国大规模发展风力发电，但大规模风电接入对电网损耗的影响也日渐显现出来。 目前，针对大规模风电接入电网对损耗影响的问题，国内外学者已有一定的研究。文献 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 理论分析了风电接入电网后对配电网损耗的影响，提出了风电场接入电网的电压等级、机组功率因数、风电接入位置和出力大小等都会影响配网损耗，但研究范围只限于风电场接入配电网，未涉及大规模风电接入输电网对网损的影响。文献 [ 4 ] 在酒泉风电基地辐射接入甘肃电网的背景下，分析得出大规模风电接入电网对网损影响因素，并以酒泉风电基地为例证明了结论的正确性，但只限于辐射接入电网方式。文献 [ 5 ] 对大规模风电的接入位置、变压器损耗和接入容量等因素对电网损耗进行了分析，并提出了大规模风电并网后的降损措施。文献 [ 6 ] [ 7 ] 都给出了分布式发电的最优布置位置，并分析它对电网网损的影响。文献 [ 8 ] 对风力发电的特点、影响风电并入电网的原因以及风电并网对电网网损的影响进行了分析。文献 [ 9 ] 通过建立电网主要元件参数和电网损耗之间的表达式，分析了运行参数对网损的影响，并定性探讨了网损电量和运行参数的关系；最后针对各影响因子，提出了降损的相关措施。 基于以上研究成果，本文在大规模风电接入电网的背景下，考虑大规模风电送出与电网常规输送功率共用输电通道的条件，研究了基于大规模风电接入的电网损耗波动特性和电网损耗影响因子，并基于电网损耗影响因子提出了降损措施。最后以甘肃河西电网实际运行数据为例进行仿真计算，验证了本文所提出的大规模风电接入电网损耗影响因子和降损措施的正确性。
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user: 2. 基于大规模风电接入的电网损耗波动特性分析 电网中的有功损耗主要为线路损耗和变压器损耗，都可用公式表示如(2-1)： (2-1) 由式(2-1)可知，大规模风电接入电网中的有功损耗与风电接入点电压的平方成反比，与输送通道电阻以及通过它的功率的平方成正比。当输送通道电阻和电压一定时，通过它的的有功功率和无功功率增加，有功损耗将以二次方关系增加。当大规模风电接入电网时，风电通过变压器升压向线路传输功率，变压器和线路中通过的功率会发生变化，从而会导致电网网损产生较大波动。 2015年8月10日甘肃河西电网的风电集群点有功出力曲线如下图1所示。可以看出，河西电网该日风电有功出力呈现“夜间风大、白天风小”的特点，并且风电有功出力波动较大，最小接近10%，最大接近35%，这主要是因为集群内不同风电场的风电出力表现出现较大的相关性，导致河西电网集群点风电出力波动很大。 河西电网网损随风电有功出力变化(按5%递增)曲线如下图2所示。由图2可以看出，当风电有功出力小于15%时，河西电网的网损会随着河西电网风电出力的增加而减少；当风电有功出力大于15%时，河西电网的网损会随着河西电网风电出力的增加而大幅度增加。 图2网损变化曲线表明，在河西电网负荷一定的情况下，当风电有功出力小于15%时，随着风电功率的增加，输电通道送入河西电网功率逐渐减小，网损减小；当风电有功出力大于15%后，河西电网的负荷已不能消纳发出的风电，需要远距离输送给甘肃主网，因此随着风电出力的增加而大幅度增加。为此，需要从理论上分析大规模风电接入的电网损耗影响因子，为有效降损提供技术依据。