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铁路信号室内设备运行环境综合监测研究

铁道工程学报 2024年第4期41卷 80-83页

作者：王海忠中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:本文通过对室内信号设备正常运行造成安全威胁的外电入侵、防雷接地劣化失效、地电位反击、故障电弧、电气设备发热等多种风险因素的侵入路径及演变机理的分析,提出优化的处理措施和监测手段,对监测数据进行汇总和大数据分析,... 详细信息

研究目的:本文通过对室内信号设备正常运行造成安全威胁的外电入侵、防雷接地劣化失效、地电位反击、故障电弧、电气设备发热等多种风险因素的侵入路径及演变机理的分析,提出优化的处理措施和监测手段,对监测数据进行汇总和大数据分析,对设备状态和性能演变趋势进行预测,达到预警、报警和联动控制的目的,以便快速判定故障原因,采取有效应急处置措施,避免故障扩大。研究结论:(1)电缆引入室内的一次成端由现行规范规定的不断开铝护套调整为断开铝护套,以便更好地阻止外电入侵;(2)车站搭建基于成端监测、防雷监测、接地监测和故障电弧监测的室内运行环境综合监测平台,可实现故障诊断预警功能;中心可实现多系统集中监控、故障诊断分析和定位等功能;(3)本研究成果可应用于信号智能运维领域,为研发和应用信号室内设备运行环境综合监测系统提供参考和借鉴。

关键词：信号运行环境监测研究

基于重参数化和联合分支的城市地下管道缺陷检测

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中南民族大学学报（自然科学版） 2024年第5期43卷 650-659页

作者：周彬蓝雯飞李波姚为中南民族大学计算机科学学院武汉430074

城市地下管道是城市重要的基础设施之一,及时排查管道缺陷对城市的发展起着较为重要的作用,针对目前的管道缺陷检测模型参数量大、实时性较差等问题,提出一种改进的FCOS城市地下管道缺陷检测方法.首先,引入轻量的MobileOne网络,通过结... 详细信息

城市地下管道是城市重要的基础设施之一,及时排查管道缺陷对城市的发展起着较为重要的作用,针对目前的管道缺陷检测模型参数量大、实时性较差等问题,提出一种改进的FCOS城市地下管道缺陷检测方法.首先,引入轻量的MobileOne网络,通过结构重参数化将多分支网络转换为单分支网络,减小模型规模;然后引入分类和IoU的联合分支使模型的训练和推理过程保持一致,并利用平衡因子优化QFL损失函数,提升模型分类预测效果.实验结果表明:改进后的FCOS模型相比于基线模型的平均精度提升1.83%,检测速度FPS达到48.6,模型参数量下降17.85 M,有效提升了城市地下管道缺陷检测性能,并且相比于其他优秀的目标检测算法,也具有一定的优势.

关键词：城市地下管道缺陷检测 FCOS算法重参数化联合分支 QFL损失函数

“天地一体化”技术在特高压直流输电工程环水保监督核查中的应用

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科技与创新 2024年第3期 178-181页

作者：姚为方华雪莹徐鹏苏灿国网安徽省电力有限公司电力科学研究院安徽合肥230000 安徽新力电业科技咨询有限责任公司安徽合肥230031 国网安徽省电力有限公司送变电工程有限公司安徽合肥231200

输变电工程难免穿越生态红线,在生态红线范围内应该更加注重环水保的监管工作,“天地一体化”技术已被初步应用于输变电工程环水保工作中。利用“天地一体化”技术在白鹤滩—江苏±800kV特高压直流输电工程中进行实验应用,通过卫星遥感... 详细信息

输变电工程难免穿越生态红线,在生态红线范围内应该更加注重环水保的监管工作,“天地一体化”技术已被初步应用于输变电工程环水保工作中。利用“天地一体化”技术在白鹤滩—江苏±800kV特高压直流输电工程中进行实验应用,通过卫星遥感,结合无人机航飞和现场勘查,核查了实验区的施工扰动、水保措施及保护措施等。结果表明,利用“天地一体化”技术可及时发现并解决能输变电工程施工现场问题,有效减少环境破坏事件和水土流失情况,严格控制输变电工程对生态环境的影响,确保工程顺利验收。

关键词：卫星遥感无人机遥感输变电工程水保措施

基于改进交替方向乘子法的电-气综合能源系统优化调度

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电工技术学报 2024年第9期39卷 2797-2809页

作者：罗清局朱继忠华南理工大学电力学院广州510641

在电-气综合能源系统分布式优化调度中,非线性非凸的Weymouth方程给问题求解带来了巨大挑战。一方面,目前许多研究采用二阶锥松弛Weymouth方程,较为复杂;另一方面,主流分布式算法即交替方向乘子法(ADMM)的计算效率并不高。对此,该文提... 详细信息

在电-气综合能源系统分布式优化调度中,非线性非凸的Weymouth方程给问题求解带来了巨大挑战。一方面,目前许多研究采用二阶锥松弛Weymouth方程,较为复杂;另一方面,主流分布式算法即交替方向乘子法(ADMM)的计算效率并不高。对此,该文提出一种精确近似的Weymouth方程线性化模型和多参数规划改进ADMM算法以解决上述两个问题。Weymouth方程线性化模型基于泰勒展开,利用一簇切线松弛Weymouth方程。特别地,增加了惩罚项以收紧松弛间隙,通过变量替换的方法减少切线的数量,并给出了一种有效的切线选取方法。对于多参数规划改进ADMM算法,其通过多参数规划得到子问题最优解的解析式。迭代过程中,若参数落在临界域内,可直接将参数代入最优解解析式获得子问题的最优解,无需求解子问题,提高了迭代速度。此外,该文还对多参数规划中难以避免的退化问题进行了处理,提升了算法的通用性。最后在两个不同规模的系统中验证了Weymouth方程线性化模型的精确性和多参数规划改进ADMM算法的高效性。

关键词：电-气综合能源系统分布式优化调度 Weymouth方程线性化多参数规划交替方向乘子法

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专利数据辅助的新产品概念设计方案生成方法

计算机集成制造系统 2024年第3期30卷 992-1010页

作者：杨雯丹曹国忠河北工业大学机械工程学院天津300401 河北工业大学国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心天津300401

在生成新产品概念设计方案的过程中,企业常缺乏辅助新产品功能描述、分解及创新的设计知识,且存在功能实现技术检索结果可用性不高、难以有效转化为概念设计方案技术特征的问题。为此,提出一种专利数据辅助的新产品概念设计方案生成方... 详细信息

在生成新产品概念设计方案的过程中,企业常缺乏辅助新产品功能描述、分解及创新的设计知识,且存在功能实现技术检索结果可用性不高、难以有效转化为概念设计方案技术特征的问题。为此,提出一种专利数据辅助的新产品概念设计方案生成方法。首先,使用文本相似度算法,检索国际专利分类表中与设计任务相关的分类号文本,辅助描述新产品的主功能。其次,引入C-K理论将下级分类号释义视为K空间中的元素,新产品子功能视为C空间中的元素,通过元素间转化辅助完成主功能分解。再次,结合专利技术成熟度分析和功能创新策略,确定新产品的功能创新方向,并依据共现分类号释义预测新产品的集成功能,辅助实现新产品的功能创新。接着,应用专利文献跨域特征分析模型,引入技术领域融合度的概念,量化专利技术的知识广度和流动性,辅助优选功能实现技术,并利用语义解析技术自动提取专利独立权利要求中的技术特征,辅助生成新产品概念设计方案。最后,将该方法应用于重型汽车底盘预装设备领域的新产品开发,证明了方法的有效性。

关键词：概念设计专利数据功能设计专利技术优选语义解析

基于复合神经网络重构对象的永磁同步直线电机变参数型位移速度并行控制

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电工技术学报 2024年第8期39卷 2470-2484页

作者：鲍明堃周扬忠福州大学福建省新能源发电与电能变换重点实验室福州350116

针对永磁同步直线伺服电机(PMSLM)传统位移控制算法中控制器系数固定带来的控制精度不足等问题,提出一种基于复合神经网络重构对象的PMSLM变参数型位移速度并行控制策略。首先,利用动子位移、线速度的误差信息设计变参数并行控制器;其次... 详细信息

针对永磁同步直线伺服电机(PMSLM)传统位移控制算法中控制器系数固定带来的控制精度不足等问题,提出一种基于复合神经网络重构对象的PMSLM变参数型位移速度并行控制策略。首先,利用动子位移、线速度的误差信息设计变参数并行控制器;其次,建立含有控制对象多维信息的复合径向基神经网络观测动子位移,并得到控制对象的偏导信息;再次,基于闭环稳定条件,以周期检索的误差与控制目标的比较结果为基础,构建完整的位移速度并行控制器参数更新策略;最后,实验结果表明,该文所提控制策略能实现不同给定位移的高精度控制,且具有控制不同对象参数的泛用性。

关键词：永磁同步直线电机并行控制复合径向基神经网络变参数更新机制

基于特征降维和深度学习方法的城市隧道爆破振动参数预测研究

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现代隧道技术 2024年

作者：高福忠中铁十八局集团第一工程有限公司

在城市区域修建隧道，对爆破施工诱发的振动进行精准的预测具有重要的工程意义。依托厦门海沧海底隧道陆域段城市隧道区间的爆破振动监测数据，选取岩石单轴抗压强度、岩体完整性系数、爆心距、炸药单耗、辅助孔排距、周边孔孔距6个参... 详细信息

在城市区域修建隧道，对爆破施工诱发的振动进行精准的预测具有重要的工程意义。依托厦门海沧海底隧道陆域段城市隧道区间的爆破振动监测数据，选取岩石单轴抗压强度、岩体完整性系数、爆心距、炸药单耗、辅助孔排距、周边孔孔距6个参数作为输入变量，选取主控爆破振动参数爆破振速和爆破主频作为输出变量，采用t-SNE特征降维算法和BWO算法优化深度学习GRU模型，并与传统机器学习模型SVR算法和BPNN算法进行了对比，误差分析表明t-SNE-BWO-GRU深度学习模型平均R2值为0.9760，平均MAPE值为5.70%，爆破振速RMSE为0.0193，爆破主频RMSE为2.2140，实现了对爆破振动参数的准确预测。所选取模型输入变量具备普适性并且现场容易测得，以期指导城市隧道爆破施工安全性评价工作。

关键词：城市隧道爆破施工深度学习特征降维优化算法回归预测

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热转印系统色带传动过程张力分析与建模

纺织学报 2024年第9期45卷 228-234页

作者：吴建忠徐洋盛晓伟东华大学机械工程学院上海201620

为保证热转印过程中薄膜色带传动稳定进而实现高质量转印,建立正确的热转印色带传动张力模型十分关键。首先,研究了热转印色带传动系统组成及转印原理,并根据色带传动路径分辊间段、放卷段和收卷段3阶段对色带传动系统张力进行了建模与... 详细信息

为保证热转印过程中薄膜色带传动稳定进而实现高质量转印,建立正确的热转印色带传动张力模型十分关键。首先,研究了热转印色带传动系统组成及转印原理,并根据色带传动路径分辊间段、放卷段和收卷段3阶段对色带传动系统张力进行了建模与分析。然后,结合热转印色带卷材的黏弹性分析张力形成机制,改进了卷绕系统经典张力公式,建立了辊间段薄膜色带张力模型。针对传动系统的放卷区域,分析了摩擦对薄膜色带传动张力的影响,提出张力下降系数以评估张力损失。考虑色带张力非线性时变的特点,利用步进电动机负载模型求解收卷区域色带张力。最后,通过对比仿真与实验所得的色带张力变化曲线,验证了模型的准确性,为后续张力控制方案设计奠定了基础。

关键词：热转印薄膜色带张力建模黏弹性张力下降系数非线性时变

基于DCA-CenterNet的棉布瑕疵检测研究

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中南民族大学学报（自然科学版） 2024年第5期43卷 683-691页

作者：苏莲花李波杨正达姚为中南民族大学计算机科学学院武汉430074

针对棉布生产过程中常存在各类瑕疵,且瑕疵的尺度差异较大、形态各异、对比度低、部分为小目标瑕疵等特点,提出了一种基于CenterNet网络的改进目标检测模型DCA-CenterNet,并首次应用于棉布瑕疵检测.在骨干网络Hourglass的残差模块引入C... 详细信息

针对棉布生产过程中常存在各类瑕疵,且瑕疵的尺度差异较大、形态各异、对比度低、部分为小目标瑕疵等特点,提出了一种基于CenterNet网络的改进目标检测模型DCA-CenterNet,并首次应用于棉布瑕疵检测.在骨干网络Hourglass的残差模块引入CA注意力机制,可以捕捉到不同位置之间的空间关系和上下文信息,提高了网络对于棉布瑕疵的特征表达能力;设计了基于定位质量的关键点筛选模块,可以有效地捕获关键位置信息,提高算法模型检测精度;采用多组改进的带有基于定位质量的关键点筛选模块的检测器,以更好地适应棉布瑕疵的种类多样性和尺度差异,有效解决棉布瑕疵极端长宽比问题.实验结果表明:提出的模型相较于改进前的模型,mAP提高了4.14%,比YOLOv5、FasterRCNN算法分别高出了4.20%和9.11%,验证了所提模型的有效性.

关键词： DCA-CenterNet算法棉布瑕疵瑕疵检测 Hourglass网络小目标检测注意力机制

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