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混凝土坝面作业场景智能识别ResNet50-SEMSF方法

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水力发电学报 2024年第1期43卷 99-108页

作者：陈述孙孟文陈云曹坤煜李智聂本武水电工程施工与管理湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 中国长江三峡集团有限公司武汉430010 国家能源投资集团有限责任公司成都610000

为提高混凝土坝面作业场景识别工作效率,提出了一种混凝土坝面作业场景智能识别方法(ResNet50-SEMSF)。将采集的坝面施工现场监控视频分割为图像,分析混凝土坝面作业人、机、料、环境等实体要素图像特征,界定坝面作业典型场景;以残差网... 详细信息

为提高混凝土坝面作业场景识别工作效率,提出了一种混凝土坝面作业场景智能识别方法(ResNet50-SEMSF)。将采集的坝面施工现场监控视频分割为图像,分析混凝土坝面作业人、机、料、环境等实体要素图像特征,界定坝面作业典型场景;以残差网络(ResNet50)为骨干网络结构,引入挤压激励(SE)注意力机制,关注不同通道间特征关系,提升坝面作业场景图像中多目标实体要素关键特征表达能力;融合下采样多尺度特征,保留坝面作业场景图像低级特征和高级语义信息,增强模型对图像不同层次特征的理解能力,克服尺度变化、目标变形等问题。对比分析其他3种卷积神经网络模型试验结果,使用梯度类激活映射(Grad-CAM)可视化方法,解释ResNet50-SEMSF模型对场景类别中实体要素信息的关注程度。结果表明:ResNet50-SEMSF识别效果明显优于ResNet50、MobileNetV2、VGG16等经典网络模型,表明ResNet50-SEMSF模型用于混凝土坝面作业场景智能识别的可行性,为混凝土坝面施工安全管理工作提供参考。

关键词：混凝土坝坝面作业深度学习注意力机制场景智能识别

水利水电工程立体交叉作业安全管理研究 ——以三峡升船机工程为例

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水利水电工程立体交叉作业安全管理研究 ——以三峡升船机工程为例

作者：聂本武三峡大学

学位级别：硕士

我国的水利水电工程绝大多数处于西南地域，该地域存在复杂的地质条件，工程选址多为山高水深、江水湍急的狭窄地带，使得水利水电工程开发设计中，大量使用深埋长大隧洞、超大地下洞室群、高陡边坡、挡水围堰等技术方案，在工期和经济... 详细信息

我国的水利水电工程绝大多数处于西南地域，该地域存在复杂的地质条件，工程选址多为山高水深、江水湍急的狭窄地带，使得水利水电工程开发设计中，大量使用深埋长大隧洞、超大地下洞室群、高陡边坡、挡水围堰等技术方案，在工期和经济效益的作用下，这些多是在立体交叉作业的情况下实施的。这样的作业模式虽然可以有效解决狭窄场地上布置众多建（构）筑物的难题，但是加大了作业风险，给施工现场的安全管理带来新的问题和挑战。因此，系统解决立体交叉作业带来的安全隐患，将成为水利水电工程安全管理的重点。本文以立体交叉作业的安全管理为研究对象，充分考虑水利水电工程的施工特点与风险特性之间的内在联系，以及因工程进度和施工环境变化而导致的风险动态变化规律，以安全学原理为基础，从危险源辨识和评价出发，设计了立体交叉作业的安全组织结构;并在此基础上构建了安全管理执行传递机制，最后在这样的传递机制下，提出了危险源控制的模式以及具体的控制措施。同时，本文在理论研究成果的基础上，以三峡升船机工程为例，展开实证应用研究，在完善立体交叉作业安全管理理论体系的同时，为水利水电工程施工安全管理提供了操作性强的应用指导。本文的主要工作如下：（1）立体交叉作业基本界定、施工特点和危险源分析。界定了水利水电工程立体交叉作业的基本内涵，分析了水利水电工程立体交叉作业的施工特点，从危险源要素、组织结构、执行传递以及危险源控制四个方面，对立体交叉作业的安全特点和危险源进行了分析。（2）立体交叉作业危险源辨识和评价。提出了如何使用合理的危险源辨识及评价方法去分析立体交叉作业下危险源分布状况;从潜在危险性、存在条件和触发因素三个角度分析了立体交叉作业的危险源要素，并以此为依据，提出了基于LEC-M法的立体交叉作业危险源评价方法，并以三峡升船机埋件工程为例，进行了对比研究。（3）立体交叉作业安全组织结构设计。针对水利水电工程立体交叉作业安全组织管理的功能需求和影响因素，确立了作业人员是主导因素;通过分析立体交叉作业安全组织结构的需求，建立了以协调管理沟通计划为核心、“一纵一横”两大管理层面的安全组织结构模式，并设计了安全组织结构的工作流程和安全管理工作的职责。（4）安全组织结构中的执行传递机制设计。通过界定安全管理执行传递机制的内涵，分析了这种传递机制的必要性，在此基础上建立了基于力学机理的立体交叉作业执行传递模型;分别设计了纵向系统和横向系统两大层面的传递机制，解释了其机制良好运行的基础、保障和关键因素;并以三峡升船机立体交叉作业协调管理机制为例，进行了实证探讨。（5）立体交叉作业危险源控制模式与措施研究。系统阐述了立体交叉作业危险源控制的目标、原则和方法，提出了基于PDCA循环的立体交叉作业危险源控制模式;并以三峡升船机立体交叉作业危险源控制为例，提出了“禁止—优先—避让”的安全管理的思路和具体措施。最后，对全文的工作和成果进行了简要总结，并结合本文的研究情况以及水利水电工程安全管理的发展，提出了有待进一步深入研究的问题。

关键词：立体交叉作业安全管理危险源安全组织结构传递机制

基于安全系统理论的水电工程智能安全管控模型设计

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中国安全生产科学技术 2019年第9期15卷 147-152页

作者：杨荣聂本武国家能源投资集团有限责任公司北京100000 国电大渡河流域水电开发有限公司四川成都610000

针对水电工程智能安全管控体系建设的问题,根据以信息化建造、数字大坝、智能大坝为特征的发展阶段趋势,运用安全系统理论,结合大数据、人工智能及云计算等最新信息技术,提出水电工程智能安全管理的内涵特征、层次结构、基础要素及技术... 详细信息

针对水电工程智能安全管控体系建设的问题,根据以信息化建造、数字大坝、智能大坝为特征的发展阶段趋势,运用安全系统理论,结合大数据、人工智能及云计算等最新信息技术,提出水电工程智能安全管理的内涵特征、层次结构、基础要素及技术体系,建立基于安全系统理论的水电工程智能安全管控模型。该模型借助数据感知技术,以推动人、机、环境三元融合为目标,形成基于群智数据协同的水电工程智能安全管控体系。以大渡河金川水电站为例,在该模型下实现了安全管理的风险识别、全面感知、智能管控和实时预警,为水电工程智能安全管控和智慧高效决策提供支撑。

关键词：水电工程智能安全管控要素三元融合

大型水电工程安全文明标准化设施一站式采购机制设计与实践

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水力发电 2020年第4期46卷 65-69页

作者：聂本武陈述国电大渡河金川水电建设有限公司四川金川624100 国电大渡河流域水电开发有限公司四川成都610000 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443000

为有效解决大型水电工程安全文明设施采购过程复杂、质量难以控制、库存压力较大和信息化程度低等问题,切实提升水电工程安全管理水平与文明施工形象,促进水电工程又好又快发展,运用一站式供应链管理理论,探索构建大型水电工程安全文明... 详细信息

为有效解决大型水电工程安全文明设施采购过程复杂、质量难以控制、库存压力较大和信息化程度低等问题,切实提升水电工程安全管理水平与文明施工形象,促进水电工程又好又快发展,运用一站式供应链管理理论,探索构建大型水电工程安全文明标准化设施一站式采购服务的运行机制,通过观念、服务、技术、资源配置及管理的创新,建立安全文明标准化设施一站式供应链管理信息系统。以双江口水电站安全标准化实践进行探索,结果表明:这种运行机制在节约交易成本、优化产品质量、缩短供货周期、提高生产效率、整合资源优势、创新管理思路等方面,有着显著的指导意义。

关键词：安全文明标准化一站式采购管理信息系统大型水电工程

基于水生态管理的农村环境保护认知的评价模型分析——以湖北九县为例

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农业经济 2012年第9期 59-60页

作者：廖雪莲聂本武曾蔚三峡大学经济与管理学院湖北宜昌443002 长江水利委员会长江设计院湖北武汉430000

从"十一五"以来,国家加强了农村水利建设和新农村建设,这是农业发展最基本的保障,也是环境保护最根本的所在。本文的研究是通过对湖北九县农民的调研,收集有效的样本数据,运用SPSS软件,采用因素分析法提取农村水利建设对环境保护的影响... 详细信息

从"十一五"以来,国家加强了农村水利建设和新农村建设,这是农业发展最基本的保障,也是环境保护最根本的所在。本文的研究是通过对湖北九县农民的调研,收集有效的样本数据,运用SPSS软件,采用因素分析法提取农村水利建设对环境保护的影响因素,构建评价模型,运用对比分析和相关性分析的方法,对比各农村区域的农民对农村水生态环境因素的认知差异。

关键词：环境保护认知评价模型因素分析

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混凝土坝面交叉作业安全风险智能识别方法

水力发电学报 2023年第12期42卷 146-158页

作者：曹坤煜陈述陈云孙孟文聂本武三峡大学水电工程施工与管理湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学经济与管理学院湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 国家能源投资集团有限责任公司金沙江分公司成都610000

为快速准确识别混凝土坝面作业风险,针对坝面交叉作业复杂场景特征,基于YOLOv8网络,提出了一种混凝土坝面交叉作业安全风险智能识别方法(YOLO-CDSRI)。首先,采用跨阶段局部网络(CSPNet)和快速空间金字塔池化模块(SPPF)构建主干网络,提... 详细信息

为快速准确识别混凝土坝面作业风险,针对坝面交叉作业复杂场景特征,基于YOLOv8网络,提出了一种混凝土坝面交叉作业安全风险智能识别方法(YOLO-CDSRI)。首先,采用跨阶段局部网络(CSPNet)和快速空间金字塔池化模块(SPPF)构建主干网络,提高模型对图像中安全风险的态势感知能力。其次,针对小目标安全风险的误识别、漏识别问题,引入双向特征金字塔网络(Bi FPN),经双向跨尺度连接和加权特征融合,增强风险特征间的信息耦合,提升模型对小目标安全风险的关注度。最后,以Wise-IoU为边界框回归损失函数,结合动态非单调聚焦机制,利用“离群度”评估锚框质量,避免标注框几何因素对模型的过度影响。研究表明:经500次迭代训练,YOLO-CDSRI的综合性能优于YOLOv5s、SSD和Faster-RCNN模型,可为智能识别混凝土坝面交叉作业安全风险提供技术支撑。

关键词：混凝土坝交叉作业复杂场景安全风险智能识别

基于无监督LDA的水电工程施工安全事故致因分析

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中国安全科学学报 2023年第10期33卷 79-85页

作者：陈述孙孟文陈云聂本武李智刘文濯三峡大学水电工程施工与管理湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 国家能源投资集团有限责任公司金沙江分公司四川成都610000 中国长江三峡集团有限公司湖北武汉430010 三峡大学经济与管理学院湖北宜昌443002

为实现水电工程施工安全事故报告中致因的智能挖掘,首先,利用Jieba库分词处理1206条事故分析报告,提出事故分析文本词频-逆文档频率(TF-IDF)关键词处理算法,确定词频权重并构建事故文本词向量;然后,基于TF-IDF特征,训练无监督隐含狄利... 详细信息

为实现水电工程施工安全事故报告中致因的智能挖掘,首先,利用Jieba库分词处理1206条事故分析报告,提出事故分析文本词频-逆文档频率(TF-IDF)关键词处理算法,确定词频权重并构建事故文本词向量;然后,基于TF-IDF特征,训练无监督隐含狄利克雷分布(LDA)主题模型,提取事故主题及主题词;最后,对主题词进行社会网络分析,揭示事故要素间的潜在关系,智能输出水电工程施工安全事故成因。结果表明:LDA主题模型能快速挖掘出大量有效事故数据信息,并计算出安全意识、事故隐患、违章行为等5个事故主题。致因自动分析结果显示,违规违章操作、未掌握安全操作技术、材料设备问题、违反施工程序、作业环境条件不良是导致水电工程施工安全事故的最主要原因。加强施工人员的行为监管,提高事故主要致因的预防能力,有助于提升水电工程施工安全管控水平。

关键词：水电工程施工安全事故无监督隐含狄利克雷分布(LDA)主题模型事故致因社会网络分析因子分析

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三峡大学大学生消费心理与消费行为研究

现代商贸工业 2010年第13期22卷 245-246页

作者：聂本武廖雪莲三峡大学经济与管理学院湖北宜昌443002

以三峡大学学生消费心理与消费行为为参照;运用问卷调查方式对其消费心理及行为进行了研究。

关键词：三峡大学大学生消费心理消费行为

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大型水电工程双重预防管理模型设计与实践

水力发电 2021年第6期47卷 95-99,108页

作者：聂本武陈述国电金沙江旭龙(奔子栏)水电开发有限公司四川成都610000 国家能源投资集团有限公司北京100011 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443000

为系统解决大型水电工程风险和隐患关系混淆、管理界面不清的问题,在借鉴国内外研究双重预防机制成果的基础上,从理论基础、呈现模式、运转体系上比较研究双重预防机制与传统安全管控,探讨以组织构建为核心的双重预防机制对水电工程建... 详细信息

为系统解决大型水电工程风险和隐患关系混淆、管理界面不清的问题,在借鉴国内外研究双重预防机制成果的基础上,从理论基础、呈现模式、运转体系上比较研究双重预防机制与传统安全管控,探讨以组织构建为核心的双重预防机制对水电工程建设安全影响;从组织管理视角提出了控制原则、组织职责和工作标准,结合大型水电工程建设管理“大安全”模式特点,运用RBS实现组织层级的匹配关系和构建双重预防霍尔三维结构模型。以金沙江旭龙水电站为例,进行大型水电工程风险特征分析,实施“一图一清单”的双重预防管理工作流程,实现了管理界面清晰,构建了精准防控、科学处置、高效监管的安全管控机制,确保了各项工作有效落实。

关键词：双重预防组织层次 RBS 霍尔三维结构水电工程