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基于视觉技术和区块链的自动化施工现场危险识别及其奖惩机制

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基于视觉技术和区块链的自动化施工现场危险识别及其奖惩机制

作者：王科为西安理工大学

学位级别：硕士

工人不安全行为是建筑业生产安全事故的主要诱因之一,可能导致重大人员伤亡和财产损失等危害,因此工人不安全行为的监管受到了工程建设各相关单位的高度重视。虽然通过设置旁站监测的方式已经减小了这类事故发生的概率,但这种传统方式... 详细信息

工人不安全行为是建筑业生产安全事故的主要诱因之一,可能导致重大人员伤亡和财产损失等危害,因此工人不安全行为的监管受到了工程建设各相关单位的高度重视。虽然通过设置旁站监测的方式已经减小了这类事故发生的概率,但这种传统方式具有人力物力成本耗费高、实时监控难度大、监控范围小和奖惩机制难执行等缺点,依然难以有效杜绝工人的不安全行为。因此,本文利用计算机视觉技术解析施工场景中人与机械设备的交互特征,生成包含高级语义特征的施工场景图,基于微分博弈论模型构建可动态调整和优化安全管理策略的奖惩机制,利用智能合约和代币化激励(如FT和NFT)实现奖惩决策的自动化,最终提出了施工现场危险识别和奖惩的自动化方法,确保了操作的透明性和不可篡改性,大大减少了人为干预和管理成本。本文的主要工作及结论如下:(1)基于计算机视觉技术提出了自动化危险行为识别方法。利用计算机视觉技术构建了具有交互级场景描述(包括实体、属性及其交互)的施工场景图,结合C-ERNIE网络将场景图与建筑法规等领域知识相结合来推断危险,利用6个不同的工作场景验证了所提方法的有效性,危险性识别准确率达到95.73%,为可视化信息与领域知识相结合,实现自动化安全监控提供了一种有效的方法。(2)基于微分博弈论模型建立了安全激励机制。探讨了在施工安全水平动态变化的情况下建筑企业和工人之间的博弈行为,并建立了无激励机制、安全奖惩机制和收益分享机制下的微分博弈模型;比较了不同机制下建筑企业和工人的安全工作量及收入情况;设计了既能提升施工安全水平又能实现企业与工人互利共赢的安全激励机制。根据差分博弈论模型得到的安全激励机制的结论,可以在后续区块链智能合约关于奖惩机制的编写部分提供理论支撑。(3)基于区块链技术开发了自动化奖惩决策机制。将施工现场的视觉数据通过计算机视觉模块输出安全状况;在智能合约网络中,使用去中心化的预言机网络(DON)进行评估,确定和分配基于代币的奖励或惩罚,同时用户可以通过交互式前端门户兑换他们的FT奖励或NFT;通过综合算例分析成功实施了该方法,验证了其可行性;构建的去中心化应用程序(Dapp)提供了一种透明、可追溯和自动化的奖惩机制,增强了利益相关方之间的信任,并有效应对了施工安全管理中的挑战,例如安全检查记录和确保工人遵守规范操作的需求。此外,这一系统的应用减少了传统建筑安全激励机制中对人工干预和文书工作的依赖,这种依赖在长期看来可能为机会主义行为和不良绩效提供了条件。

关键词：工人不安全行为计算机视觉多模态危险识别区块链技术安全奖惩机制

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中国碳市场建设成效与展望(2024)

北京理工大学学报（社会科学版） 2024年第2期26卷 16-27页

作者：王科吕晨北京理工大学、管理与经济学院、能源与环境政策研究中心、能源经济与环境管理北京市重点实验室碳中和系统工程北京实验室北京100081

碳交易通过显性碳定价原则,将排放的负外部效应内部成本化,为处理经济发展与减排关系提供了一种解决方案。截至2023年,全球共28个碳交易体系投入运行,覆盖的温室气体排放量超过全球排放总量的17%,实施区域从发达国家逐步拓展至发展中国... 详细信息

碳交易通过显性碳定价原则,将排放的负外部效应内部成本化,为处理经济发展与减排关系提供了一种解决方案。截至2023年,全球共28个碳交易体系投入运行,覆盖的温室气体排放量超过全球排放总量的17%,实施区域从发达国家逐步拓展至发展中国家,从欧洲、北美等地逐步拓展至拉美、东亚等地,更多的区域选择将碳市场减排目标与宏观减排目标绑定,并通过不断优化制度提高市场有效性,碳市场影响力逐步提高。2023年中国全国碳市场核算、核查、配额分配、数据管理、自愿减排等制度方法取得重要突破,全年配额成交2.12亿吨,是2022年的4.2倍,成交均价68.15元/吨,较2022年上涨23.24%,较第一个履约周期上涨59.04%。经过两个履约周期的建设,全国碳市场已形成要素完整的全流程制度框架,责任主体分工明确,支撑平台安全运转,碳排放数据质量大幅提高,碳价格发现机制初步形成,碳减排激励约束效果初显,推动碳市场成为中国实现“双碳”战略目标的重要政策工具。下一步全国碳市场将扩大行业覆盖范围,梯次纳入水泥、民航、电解铝、钢铁等行业;优化配额分配方法,适时引入有偿分配机制;调整履约机制,明确结余配额结转规定;出台多项中国核证自愿减排方法学,完善强制减排与自愿减排市场的衔接;加快推进与国际碳市场的连接,促进技术、方法、标准、数据互认互通,协助积极应对欧盟碳边境调节机制。

关键词：全国碳市场欧盟碳市场试点碳市场成效与展望碳价格

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架空配电线路故障电弧的电磁辐射特性及故障定位应用

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中国电机工程学报 2024年第1期44卷 353-361,I0029页

作者：杨庆齐玥韦思宇王科刘红文输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044 广西电网有限责任公司南宁供电局广西壮族自治区南宁市530000 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南省昆明市650217

针对架空配电线路电弧接地故障点定位难题,该文研究架空配电线路故障电弧的电磁辐射特性,探索基于电磁辐射信号的电弧故障定位方法的可行性。通过10 k V配网真型故障模拟试验平台,分析接地电弧电磁辐射的时域与频域特性及传播衰减规律,... 详细信息

针对架空配电线路电弧接地故障点定位难题,该文研究架空配电线路故障电弧的电磁辐射特性,探索基于电磁辐射信号的电弧故障定位方法的可行性。通过10 k V配网真型故障模拟试验平台,分析接地电弧电磁辐射的时域与频域特性及传播衰减规律,结果表明:电弧电流的电磁辐射特征频段为20~30 MHz,该特征频段不会受到中性点接地方式、电弧接地介质与线路结构参数的显著影响,且特征频段内辐射信号在传播过程中衰减较慢。在此基础上,设计一种小型化三角形单极子–环形组合平面天线,工作频率为20~500 MHz。利用自制天线开展小型电弧故障定位实验,为后续配网电弧故障定位的应用研究提供基础。

关键词：架空配电线路接地电弧电磁辐射时域特性频域特性故障定位

数字时代企业ESG实践促进经济高质量发展:机理与路径

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金融发展研究 2024年第2期 46-54页

作者：陈宁王科中南财经政法大学工商管理学院湖北武汉430073 贵州师范大学历史与政治学院贵州贵阳550001

立足中国式现代化实施背景,坚持中国特色社会主义本质而展开对微观经济主体运营转型升级的探讨,将人民幸福感获取纳入经济发展质量范畴,引入行为主体的自律性和社群性特质,对ESG实践的动机与诉求进行分析。研究发现:第一,以顺应时代发... 详细信息

立足中国式现代化实施背景,坚持中国特色社会主义本质而展开对微观经济主体运营转型升级的探讨,将人民幸福感获取纳入经济发展质量范畴,引入行为主体的自律性和社群性特质,对ESG实践的动机与诉求进行分析。研究发现:第一,以顺应时代发展趋势为首要目的的企业运营生产转型升级,将促使各经济主体在治理理念与方式方法上趋于一致,全社会对于环境的关注、对于人的价值的尊重与重视将促进企业ESG实践。第二,出于自利性,企业也将因为争取和享有更大的科技红利、数字红利而促进自身ESG实践与表现。第三,与国家发展方向保持一致的基本认知,将促使企业不断进行创造性、前瞻性实践,使生产运营的方向更符合社会成员的普遍利益,继而获得更大的社会认可。未来可基于制度建设从政府层面完善引领措施,基于战略规划从企业层面加大绿色研发创新,基于社会责任从员工层面提高个体满意度,共同推进企业ESG实践的有序、充分、能动开展,积极走高质量发展之路。

关键词：企业ESG实践数字经济经济高质量发展中国式现代化数字化转型

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高分辨率深度观测揭示大质量原恒星团动态演化图景

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科学通报 2024年第21期69卷 3061-3063页

作者：许峰玮王科北京大学科维理天文与天体物理研究所北京100871

“至和元年五月己丑,出天关东南,可数寸,岁余稍没.”《宋史·天文志》中的这一记载,使今天的天文学家得以准确地追踪发生于1054年的那次造就了蟹状星云(SN 1054)的著名超新星爆发.这种天文现象是大质量恒星生命终结时产生的剧烈爆炸,这... 详细信息

“至和元年五月己丑,出天关东南,可数寸,岁余稍没.”《宋史·天文志》中的这一记载,使今天的天文学家得以准确地追踪发生于1054年的那次造就了蟹状星云(SN 1054)的著名超新星爆发.这种天文现象是大质量恒星生命终结时产生的剧烈爆炸,这场耀眼的光芒为恒星绚丽一生的谢幕.大质量恒星(质量大于8倍太阳质量的恒星)不仅在死亡时如此华丽,其早期形成和主序阶段更是在星系演化中扮演着重要角色.

关键词：超新星爆发蟹状星云星系演化天文现象动态演化太阳质量生命终结原恒星

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淤浆法双峰聚乙烯用催化剂的研究进展

合成树脂及塑料 2024年

作者：樊成旺王哲何士忠王科哈尔滨工业大学环境学院中国市政工程华北设计研究总院有限公司

综述了针对淤浆法生产相对分子质量分布呈双峰（简称双峰）的聚乙烯而开发的Ziegler-Natta催化剂、茂金属与非茂金属及各种混合催化剂的研究进展。Ziegler-Natta催化剂是非均相催化剂，在淤浆法体系中受到界面传质阻力影响较大，活性远... 详细信息

综述了针对淤浆法生产相对分子质量分布呈双峰（简称双峰）的聚乙烯而开发的Ziegler-Natta催化剂、茂金属与非茂金属及各种混合催化剂的研究进展。Ziegler-Natta催化剂是非均相催化剂，在淤浆法体系中受到界面传质阻力影响较大，活性远低于茂金属与非茂金属有机均相催化剂。双茂金属催化剂可用于合成双峰聚乙烯，且活性远高于单活性中心催化剂。无机载体(如镁载体、改性SiO2载体及复合载体)生产工艺成熟，除用于生产Ziegler-Natta催化剂外，还可以同时负载TiCl4与茂金属催化剂、铬催化剂、非茂金属催化剂等的有效成分，制备出高活性的混合双金属催化剂，部分该类型催化剂已经能实现在单个淤浆法反应器中合成双峰聚乙烯。

关键词：聚乙烯相对分子质量分布 Ziegler-Natta催化剂茂金属催化剂非茂金属催化剂混合催化剂

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基于深度学习的草莓病虫害检测系统研究

基于深度学习的草莓病虫害检测系统研究

作者：王科宇浙江科技大学

学位级别：硕士

草莓作为一种常见的水果,其生长过程中面临着多种病虫害的威胁,这对草莓的产量和品质造成了严重影响,而且传统草莓病虫害识别的方法,存在主观性强和识别难度大等问题。随着人工智能技术尤其是深度学习的飞速发展,为草莓病虫害的自动检... 详细信息

草莓作为一种常见的水果,其生长过程中面临着多种病虫害的威胁,这对草莓的产量和品质造成了严重影响,而且传统草莓病虫害识别的方法,存在主观性强和识别难度大等问题。随着人工智能技术尤其是深度学习的飞速发展,为草莓病虫害的自动检测提供了有力的技术支撑。本文以自然环境下的草莓病虫害为对象,采用深度学习目标检测算法对病虫害进行准确识别与定位,并且使用带有GPU的嵌入式设备来实现草莓病虫害检测系统的移动检测,本文主要工作如下:(1)针对国内草莓病虫害数据集缺失的问题,本文在研究了自然环境下的草莓病虫害特性之后,构建了一个草莓病虫害数据集以适用于深度学习模型的训练。其包括了七类常见病虫害,并采用数据扩增技术来应对样本不均衡及数量不足的问题。该数据集为本文的深度学习算法提供了坚实的基础,确保了病虫害检测模型的可靠性和优越性。(2)针对YOLOX模型在面对复杂的植被背景干扰、多种病虫害类别、以及高度相似的病虫害可能导致的误检和漏检问题,本文通过不同位置的多种注意力机制融合,引入坐标注意力机制、通道注意力机制和卷积块注意机制分别对Focus模块,SPP模块和PAFPN结构进行优化,使网络在不同位置更加聚焦于学习和关注关键特征,提高网络对病虫害目标的关注度,降低对背景的敏感性,减少误检和漏检问题,提高模型的实用性和适应性。(3)针对草莓病虫害形状和尺寸不同导致的定位不准确问题,本文引入了CIo U目标回归损失函数,使模型能够更准确地回归各种不同形状和尺寸的草莓病虫害目标框,提高了目标框回归的准确性。并且在训练阶段,使用Mosaic算法和Mixup算法进行数据增强,有助于模型学习更广泛的特征,提高模型在不同环境下的鲁棒性和泛化性能。(4)本文将改进后的YOLOX模型部署到Jetson Nano 4G深度学习嵌入式设备中,并结合包括摄像头、显示屏等其他硬件设备,以提供完整的草莓病虫害检测系统所需的功能和性能,再通过Py QT开发的GUI交互界面和模型调用的软件系统,成功构建了一个完整的草莓病虫害检测系统,可以在实际场景中进行草莓病虫害的检测任务,实现了草莓病虫害的智能化识别。实验结果表明,本文部署到Jetson Nano 4G嵌入式AI平台后的改进YOLOX算法,能够用于草莓病虫害的检测任务。并且在实验中,该算法表现出优异的性能,检测准确率为97.17%,验证了本文提出的系统能够稳定运行,能够有效地对草莓病虫害进行准确识别。这不仅证实了改进算法的有效性,也展示了在嵌入式平台上实现农作物病虫害检测的潜力,为农业领域的智能化保护和监测提供了有力支持,有望在实际应用中产生积极影响。

关键词：草莓病虫害 YOLOX 深度学习嵌入式智慧农业

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分布式动力翼前飞状态动力/气动耦合特性

航空学报 2024年第2期45卷 132-150页

作者：王科雷周洲郭佳豪李明浩西北工业大学航空学院西安710072

以分布式混合电推进飞行器技术研究为背景,针对分布式动力翼在前飞状态下动力/气动耦合特性开展数值模拟及分析。首先,通过对分布式动力翼各部件进行合理拆解,结合超椭圆方程、四阶Bezier曲线、CST (Class Function/Shape Function Tran... 详细信息

以分布式混合电推进飞行器技术研究为背景,针对分布式动力翼在前飞状态下动力/气动耦合特性开展数值模拟及分析。首先,通过对分布式动力翼各部件进行合理拆解,结合超椭圆方程、四阶Bezier曲线、CST (Class Function/Shape Function Transformation)参数化方法等构建了分布式动力翼复杂对象的参数化模型。然后,依次对动力翼二维剖面翼型、动力翼单元翼段、分布式动力翼整体动力/气动耦合特性进行了数值研究,并与常规翼型-机翼进行了对比分析。最后,梳理了分布式动力翼内外流耦合与其二维-单元-整体特性之间的内在联系,提出了关于分布式动力翼动力/气动耦合设计思路的建议。

关键词：分布式混合电推进飞行器分布式动力翼参数化模型动力/气动耦合特性前飞状态

综合生物信息学分析揭示乳腺癌细胞衰老的预后及免疫特征

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中国免疫学杂志 2024年第2期40卷 312-319页

作者：王科江李雪森西南医科大学基础医学院肿瘤医学研究所泸州646000

目的:揭示乳腺癌中细胞衰老相关信号及其在临床结局和免疫治疗中的价值。方法:通过DEseq2包分析细胞衰老相关差异基因,TCGA-BRCA队列作为训练集,单因素Cox回归筛选预后相关基因,LASSO回归和多因素Cox回归构建模型,GSE20685-BRCA队列作... 详细信息

目的:揭示乳腺癌中细胞衰老相关信号及其在临床结局和免疫治疗中的价值。方法:通过DEseq2包分析细胞衰老相关差异基因,TCGA-BRCA队列作为训练集,单因素Cox回归筛选预后相关基因,LASSO回归和多因素Cox回归构建模型,GSE20685-BRCA队列作为外部验证集。构建TCGA-BRCA队列的列线图模型并通过校准曲线和ROC曲线检验其预测性能。根据细胞衰老关键预后基因风险评分中位值分组进行GSEA富集分析,CIBERSORT反卷积算法、ESTIMATE算法分析高、低风险患者免疫细胞浸润、免疫微环境评分及免疫检查点基因表达,Maftools包观察高、低风险患者基因组突变情况。结果:构建了包含WT1、IFNG、TP63、IGFBP6、CPEB1共5个基因在内的最佳预后模型并在外部验证集中得到了验证,单因素及多因素Cox回归分析显示该风险模型是乳腺癌患者的独立预后因素。基于风险评分和临床参数成功构建了TCGA-BRCA队列的列线图模型,其校准曲线拟合良好,在指导临床决策方面具有积极收益。免疫细胞浸润、免疫评分、免疫检查点基因表达等相关分析提示高风险患者免疫抑制表型上调。结论:细胞衰老相关基因预测模型对指导乳腺癌患者预后具有积极作用,并可与特异性免疫检查点因子或肿瘤微环境联合作为预测免疫检查点抑制剂反应的生物标志物。

关键词：细胞衰老预后模型免疫浸润免疫微环境评分免疫检查点