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配电网高级应用分布式计算平台通信架构设计

电力系统自动化 2013年第22期37卷 66-72页

作者：焦润海王景兵林碧英华北电力大学控制与计算机工程学院北京市102206

配电网高级应用软件是配电网自动化系统的重要组成部分。针对配电自动化系统复杂环境下的数据交互问题,以及基于数据级任务分解的分布式计算通信需求问题,提出了基于ZeroMQ消息中间件的分布式通信架构,并设计了能够传输复杂消息的通用... 详细信息

配电网高级应用软件是配电网自动化系统的重要组成部分。针对配电自动化系统复杂环境下的数据交互问题,以及基于数据级任务分解的分布式计算通信需求问题,提出了基于ZeroMQ消息中间件的分布式通信架构,并设计了能够传输复杂消息的通用消息格式。ZeroMQ的优秀性能使得该通信架构可有效支撑分布式计算平台在异构系统间快速交换数据,缩短了高级应用分析的计算时间,并增加了系统的容错性。利用济南市配电自动化主站系统的实际工程环境进行了部署和测试,测试结果证明了该通信架构的可行性。

关键词：分布式架构消息中间件 ZeroMQ 配电自动化

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一种基于支持向量机的小波图像压缩方法

北京航空航天大学学报 2006年第5期32卷 598-602页

作者：李元诚焦润海李波北京航空航天大学计算机学院北京100083

提出了一种结合支持向量机(SVM,SupportVectorMachines)回归与小波变换的新的静态图像压缩方法.SVM回归方法可以学习原始数据之间的相关性,并采用小部分训练样本,即支持向量来稀疏表示原始数据集,利用这一特性来逼近和约减小波系数,可... 详细信息

提出了一种结合支持向量机(SVM,SupportVectorMachines)回归与小波变换的新的静态图像压缩方法.SVM回归方法可以学习原始数据之间的相关性,并采用小部分训练样本,即支持向量来稀疏表示原始数据集,利用这一特性来逼近和约减小波系数,可以达到数据压缩的效果.首先采用小波变换把原始图像分解成不同尺度的多个子带,由于最低频子带系数非常重要,采用DPCM直接编码,然后对其它频带系数采用SVM回归进行压缩.由于不同尺度和方向的小波系数特征不同,为尽可能去除小波系数间的各种相关性,给出了适合SVM回归的小波系数的有效组织方式.最后研究了支持向量及其相应权重的混合编码方法.实验结果表明与同类压缩方法相比,本算法获得的恢复图像的主客观质量有明显提高.

关键词：图像压缩支持向量机小波变换熵编码

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航拍电力杆塔图像中销钉唯一性识别研究

电工技术学报 2024年第17期39卷 5450-5460页

作者：阎光伟马颐琳焦润海何慧华北电力大学控制与计算机工程学院北京100096

近年来,基于深度学习的缺陷销钉检测技术在电力杆塔巡检中得到广泛应用。但是该技术只能在图像空间对缺陷销钉进行定位,无法准确给出缺陷销钉在实际电力杆塔中对应销钉的唯一编号。针对该问题,该文提出一种融合深度学习与三维重投影的... 详细信息

近年来,基于深度学习的缺陷销钉检测技术在电力杆塔巡检中得到广泛应用。但是该技术只能在图像空间对缺陷销钉进行定位,无法准确给出缺陷销钉在实际电力杆塔中对应销钉的唯一编号。针对该问题,该文提出一种融合深度学习与三维重投影的缺陷销钉唯一性识别方法。首先通过构建巡检电力杆塔系统的三维模型,进行电力杆塔系统中部件模型的编号获取,以及部件模型三维空间包围盒顶点和中心点坐标的计算;其次,利用YOLOv5模型在图像空间对销钉及上下文相关目标进行检测;再次,通过该文提出的融合结构约束的相机位姿估计算法对航拍图像的相机位姿进行估计;最后,将三维电力杆塔系统中的销钉包围盒按相机位姿进行重投影与销钉检测框进行匹配度计算,在图像空间中输出带有具体编号的销钉检测框。在YOLOv5模型输出的销钉检测框基础上进行销钉唯一性识别,利用仿真数据进行实验得到的唯一性识别正确率为100%,利用实拍数据进行实验得到的唯一性识别正确率为93.3%,验证了该文提出的销钉唯一性识别方法的有效性。通过对缺陷销钉进行唯一性识别,可以减少人工对故障图像的二次审核工作量,并准确地统计缺陷销钉的数量及具体位置信息,为后续故障维修及故障相关性分析等精细化管理提供支持。

关键词：电力巡检销钉检测相机位姿估计唯一性识别

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基于视觉模型和图像特征的遥感图像压缩

北京航空航天大学学报 2005年第2期31卷 197-201页

作者：焦润海李元诚侯京彪北京航空航天大学计算机学院北京100083

遥感图像具有纹理复杂、边缘丰富的特点 ,通常难以实现高压缩比 .统计了图像经过小波变换后在不同方向、不同级别子频带的能量分布 .然后基于人类视觉系统 (HVS)模型中的对比敏感度函数 (CSF)和遥感图像的能量分布特征 ,提出一种不同频... 详细信息

遥感图像具有纹理复杂、边缘丰富的特点 ,通常难以实现高压缩比 .统计了图像经过小波变换后在不同方向、不同级别子频带的能量分布 .然后基于人类视觉系统 (HVS)模型中的对比敏感度函数 (CSF)和遥感图像的能量分布特征 ,提出一种不同频带小波系数的变步长量化方法 ,并把该方法应用于嵌入式小波图像编码器 .实验结果表明 ,与不采用心理视觉量化的压缩方法相比 ,在相同压缩比下 ,峰值信噪比略为降低 ,但恢复图像的主观质量有一定程度的改善 .

关键词：图像压缩遥感图像小波变换人类视觉系统量化

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一种基于误差在线更新的集成负荷预测模型

中国电机工程学报 2023年第4期43卷 1402-1412页

作者：李俊良焦润海王双坤何慧华北电力大学控制与计算机工程学院北京市昌平区102206

传统的在线集成负荷预测模型根据固定时间长度窗口内样本数据的预测误差更新模型参数,忽略了窗口内不同预测误差对参数更新影响程度不同的问题。为此,该文提出一种新的基于误差在线更新的集成负荷预测模型。首先,建立基于拉格朗日的集... 详细信息

传统的在线集成负荷预测模型根据固定时间长度窗口内样本数据的预测误差更新模型参数,忽略了窗口内不同预测误差对参数更新影响程度不同的问题。为此,该文提出一种新的基于误差在线更新的集成负荷预测模型。首先,建立基于拉格朗日的集成预测最优权重求解模型,在目标函数中引入误差影响矩阵来量化窗口内不同位置的预测误差对模型权重影响的差异。然后,借鉴AdaBoost调整样本权值的思想,设计一个权重衰减因子用于在窗口滑动过程中动态调节误差影响矩阵。应用提出的模型对中国北方某城市5个地区的真实用电负荷数据进行负荷预测实验,该文模型的平均预测误差平均绝对百分比误差为5.1%。与现有的在线集成预测模型相比,预测误差平均降低了0.91%。

关键词：负荷预测集成学习在线学习 AdaBoost

基于气象信息因素修正的灰色短期负荷预测模型

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电网技术 2013年第3期37卷 720-725页

作者：焦润海苏辰隽林碧英莫瑞芳华北电力大学控制与计算机工程学院北京市昌平区102206

针对传统灰色模型应用于短期负荷预测的缺陷,改进了多角度数据组织策略,选择社会活动背景相似度较高的历史日作为相似日,建立了气象因素突变判别准则,以识别相似日中的气象突变,并采用回归法消除相似日负荷数据中的受气象敏感负荷分量... 详细信息

针对传统灰色模型应用于短期负荷预测的缺陷,改进了多角度数据组织策略,选择社会活动背景相似度较高的历史日作为相似日,建立了气象因素突变判别准则,以识别相似日中的气象突变,并采用回归法消除相似日负荷数据中的受气象敏感负荷分量。采用邻近趋势外推法和相似日替换法矫正灰色模型预测时容易产生的局部畸变点。实验结果表明,改进后的灰色模型预测精度提升明显,预测精度平均提高1%~2%,最高可达7%。该方法能同时考虑社会活动规律和气象因素对负荷的影响,克服了传统模型本身对不规律数据预测精度差的缺点。

关键词：短期负荷预测灰色模型气象因素修正邻近趋势外推相似日替换

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融合先验信息和特征约束的杆塔螺栓缺陷检测

中国图象图形学报 2023年第11期28卷 3497-3508页

作者：阎光伟周香君焦润海何慧华北电力大学控制与计算机工程学院北京100096

目的螺栓是输电线路中数量最多的紧固件,一旦出现缺陷就会影响电力系统的稳定运行。针对螺栓缺陷自动检测中存在的类内多样性和类间相似性挑战,提出了一种融合先验信息和特征约束的Faster R-CNN(faster regions with convolutional neur... 详细信息

目的螺栓是输电线路中数量最多的紧固件,一旦出现缺陷就会影响电力系统的稳定运行。针对螺栓缺陷自动检测中存在的类内多样性和类间相似性挑战,提出了一种融合先验信息和特征约束的Faster R-CNN(faster regions with convolutional neural network)模型训练方法。方法在航拍巡检图像预处理阶段,设计了基于先验信息的感兴趣区域提取算法,能够提取被识别目标的上下文区域,从而减少模型训练阶段的数据量,帮助模型在训练阶段关注重点区域,提高其特征提取能力。在模型训练阶段,首先通过费舍尔损失约束Faster R-CNN模型的输出特征生成,使样本特征具有较小的类内距离和较大的类间间隔;然后采用K近邻算法处理样本特征得到K近邻概率,将其作为难易样本的指示以引导模型后续更加关注难样本。结果在真实航拍巡检图像构建的螺栓数据集上进行测试,与基线模型相比,本文模型使螺栓识别的平均精度均值(mean average precision,mAP)提高了6.4%,其中正常螺栓识别的平均精度(average precision,AP)提高了0.9%,缺陷螺栓识别的平均精度提高了12%。结论提出的融合先验信息和特征约束的输电杆塔螺栓缺陷检测方法在缺陷螺栓识别上获得了良好的效果,为实现输电线路螺栓缺陷的自动检测奠定了良好的基础。

关键词：电力巡检螺栓缺陷检测类内多样性类间相似性先验信息特征约束 Faster R-CNN

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基于领域知识图谱的变压器故障联合推理

中国电机工程学报 2024年

作者：周长玉李想焦润海李恺航华北电力大学控制与计算机工程学院

当变压器发生故障时，帮助调度人员快速分析故障原因能够有效提升电网的应急处理能力和安全运行水平。针对现有故障推理方法不能充分利用故障信息以及在故障信息有限时效果不佳等问题，提出了一种基于领域知识图谱的故障联合推理方法。... 详细信息

当变压器发生故障时，帮助调度人员快速分析故障原因能够有效提升电网的应急处理能力和安全运行水平。针对现有故障推理方法不能充分利用故障信息以及在故障信息有限时效果不佳等问题，提出了一种基于领域知识图谱的故障联合推理方法。首先，搭建变压器故障处置知识图谱，将历史故障处置文本中的经验提炼到知识库中。然后，采用语义搜索模型将故障信息与故障关联知识连接建立联合推理空间(Joint Reasoning Space， JRS)，并利用融入贝叶斯网络分布知识的图注意力故障推理(Fault Reasoning Graph Attention Network， FRGAT)框架实现故障推理任务。最后，基于某地变压器故障处置实际数据，构建了面向电力故障处置领域的知识图谱，并验证了本文提出的故障推理方法的有效性。与现有故障推理方法相比，所提方法的准确率提高了6.56%。

关键词：变压器故障推理知识图谱联合推理空间 FRGAT框架

Fast Adaptive Wavelet for Remote Sensing Image Compression

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Journal of Computer Science & Technology 2007年第5期22卷 770-778页

作者：李波焦润海李元诚 Digital Media Laboratory School of Computer Science and Engineering Beihang UniversityBeijing 100083China State Key Laboratory of Virtual Reality TechnologiesBeihang UniversityBeijing 100083China Digital Media Laboratory School of Computer Science and Engineering Beihang UniversityBeijing 100083China

Remote sensing images are hard to achieve high compression ratio because of their rich texture. By analyzing the influence of wavelet properties on image compression, this paper proposes wavelet construction rules and builds a new biorthogonal wavelet construction model with parameters. The model parameters are optimized by using genetic algorithm and adopting energy compaction as the optimization object function. In addition, in order to resolve the computation complexity problem of online construction, according to the image classification rule proposed in this paper we construct wavelets for different classes of images and implement the fast adaptive wavelet selection algorithm （FAWS）. Experimental results show wavelet bases of FAWS gain better compression performance than Daubechies9/7.

关键词： wavelet construction remote sensing image image compression energy compaction image classification fast adaptive wavelet selection