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刚性接触网磨耗动态检测系统视觉标定方法研究

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仪器仪表学报 2024年第7期45卷 99-109页

作者：占栋高仕斌于龙西南交通大学电气工程学院成都610031

接触线磨耗是综合反映接触网服役性能的重要指标。针对接触线空间布置范围大,磨耗检测精度要求高,人工检测效率低的难题,提出综合运用激光三角和沙姆成像原理,研究构建基于线结构光测量技术的车载接触线磨耗主动视觉检测方法。提出采用... 详细信息

接触线磨耗是综合反映接触网服役性能的重要指标。针对接触线空间布置范围大,磨耗检测精度要求高,人工检测效率低的难题,提出综合运用激光三角和沙姆成像原理,研究构建基于线结构光测量技术的车载接触线磨耗主动视觉检测方法。提出采用高斯-牛顿非线性最小二乘优化方法,对像平面与光平面单应性矩阵、镜头畸变参数进行交叉迭代求解,建立面向接触线磨耗动态检测的大视场、高精度视觉模型及其参数标定方法,解决接触线磨耗检测系统视觉建模及参数标定难题。立足现场实际需求,研制接触线磨耗车载检测装置,分步开展室内静态标定实验和现场动态检测试验。结果表明,实验室标定重投影误差控制在0.083 mm以内,与传统模型相比提高53.1%。接触线磨损宽度、磨损深度及磨损面积动态检测数据与人工静态测量数据相比,RMS误差分别控制在0.119 mm, 0.115 mm, 0.788 mm2以内。

关键词：刚性接触网接触线摩擦磨损相机标定动态检测

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GZS科技企业孵化器项目化管理应用研究

GZS科技企业孵化器项目化管理应用研究

作者：于龙盛江西理工大学

学位级别：硕士

高速接触网静/动态几何参数及误差特性研究进展

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仪器仪表学报 2024年

作者：占栋高仕斌游诚曦于龙西南交通大学电气工程学院

接触网几何状态是决定高铁供电安全与弓网受流质量的关键因素。根据接触网静/动态属性，明确接触网静/动态几何参数与静/动态检测涵义。针对接触网动态检测时车辆姿态变化、轨面弹性变形、接触线动态抬升与环境扰动问题，开展动力激扰... 详细信息

接触网几何状态是决定高铁供电安全与弓网受流质量的关键因素。根据接触网静/动态属性，明确接触网静/动态几何参数与静/动态检测涵义。针对接触网动态检测时车辆姿态变化、轨面弹性变形、接触线动态抬升与环境扰动问题，开展动力激扰下接触网几何动态检测复合误差形成机理与补偿方法研究。通过轨道、车辆、接触网系统动力耦合及环境扰动作用下复合误差分解、溯源与辨识，分析车辆姿态误差特性及其表征模型，结合轨面弹性变形、接触线动态抬升、风载动态响应，阐述轮轨、弓网、风场多重耦合下接触网几何动态检测误差补偿方法。旨在揭示动力激扰作用下接触网几何动态检测误差产生、传播、复合与演变过程，形成面向高速接触网几何动态检测的复合误差控制基础理论方法，为提高我国接触网检测水平和保障接触网高品质维修起到科学有效的促进作用。

关键词：高速铁路接触网几何参数动态响应动态误差

基于多特征与注意力机制的微表情识别方法研究

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基于多特征与注意力机制的微表情识别方法研究

作者：于龙飞河北大学

学位级别：硕士

微表情是一种自发的面部肌肉运动,其运动幅度小、持续时间短,在日常生活中,肉眼难以发现。微表情具有不受人自主控制的特性,所以广泛应用于刑事侦查、心理治疗、商业谈判等领域。传统方法在识别微表情时,准确率低且调参过程较为繁琐。... 详细信息

微表情是一种自发的面部肌肉运动,其运动幅度小、持续时间短,在日常生活中,肉眼难以发现。微表情具有不受人自主控制的特性,所以广泛应用于刑事侦查、心理治疗、商业谈判等领域。传统方法在识别微表情时,准确率低且调参过程较为繁琐。近年来,随着深度学习的发展,基于深度学习的微表情自动识别方法层出不穷,大幅度地提高了识别率。但微表情运动微弱,这导致深度学习网络在提取特征时忽略部分关键特征。注意力机制提高了网络捕捉微表情细微特征的能力,因此本文聚焦结合注意力机制的微表情识别研究,针对微表情特征不明显,卷积网络难以提取关键特征等问题提出解决方案。与此同时,现有的自发微表情数据集较少,且存在类别不平衡等问题,限制了基于深度学习方法的性能提升,本文应用ISDA加权损失函数来解决此类问题。本文主要贡献如下:(1)提出了结合光流特征和多注意力机制的微表情识别方法针对微表情特征的微弱性,该方法改进了空间注意力和通道注意力机制,并引进高度注意力模块建模微表情的高度位置信息。通过结合多个注意力机制促使卷积神经网络聚焦关键特征,抑制不相关特征的干扰。针对小样本和类别不平衡问题,使用ISDA加权损失来隐式增强数据并抑制类别不平衡的负面影响。(2)提出了基于运动与时间特征的微表情识别方法在运动特征提取阶段,该方法构建了特征增强模块以强化特征表示,促进后续的时序网络提取特征;在时间信息提取阶段,使用了Bi-LSTM来双向学习微表情序列的时间变化信息。此外,在Bi-LSTM输出位置应用注意力加权以强调重要帧的作用。本文分别在复合数据集(包含SMIC-HS、CASMEII、SAMM)和CASMEII数据集上进行了复合数据集验证(Composite Database Evaluation,CDE)和单一数据集验证(Sole Database Evaluation,SDE),结果表明所提方法可有效提升微表情识别性能。

关键词：深度学习卷积神经网络循环神经网络光流特征注意力机制微表情识别

吸力锚贯入引发的浅层水合物解离和储层孔隙压力再分布研究

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中国造船 2024年第3期65卷 197-204页

作者：韩树鑫邓学晶李望晨于龙管龙飞中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院青岛266580 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024

采用多物理场耦合数值模拟方法,分析了深水吸力锚安装引起的海洋水合物解离和储层孔隙压力的变化。研究表明:吸力锚的安装负压导致储层孔隙压力降低,进而诱发水合物解离;最初波及的浅层水合物解离速率最大;水合物解离产生的大量气体使... 详细信息

采用多物理场耦合数值模拟方法,分析了深水吸力锚安装引起的海洋水合物解离和储层孔隙压力的变化。研究表明:吸力锚的安装负压导致储层孔隙压力降低,进而诱发水合物解离;最初波及的浅层水合物解离速率最大;水合物解离产生的大量气体使储层孔隙压力下降缓慢,造成安装负压损失;随着安装负压波及区域的增大,水合物解离范围从浅层向深层逐渐扩大。

关键词：吸力锚负压安装水合物解离压力分布多场耦合

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基于粒子和容积卡尔曼滤波的锂电池SOC估计

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电源学报 2024年

作者：彭云海张尧张帆于龙杰杭州电子科技大学自动化学院

锂离子电池荷电状态（SOC）的准确估计对电池管理系统实现电池均衡充放电，延长电池使用寿命有着重要意义。针对锂离子电池复杂的化学特性和卡尔曼滤波算法估计SOC的非时变特性，提出一种新型锂离子电池SOC估计方法。首先，结合锂离子... 详细信息

锂离子电池荷电状态（SOC）的准确估计对电池管理系统实现电池均衡充放电，延长电池使用寿命有着重要意义。针对锂离子电池复杂的化学特性和卡尔曼滤波算法估计SOC的非时变特性，提出一种新型锂离子电池SOC估计方法。首先，结合锂离子电池模型的精度和实用性，提出锂离子电池二阶等效模型；再利用自适应遗忘因子的递推最小二乘法（AFFRLS）对二阶模型的阻容参数进行在线辨识，建立阻容参数滤波关系式，提出改进粒子滤波（PF）和容积卡尔曼滤波（CKF）算法结合的粒子容积卡尔曼滤波（PF-CKF）算法估计锂离子电池SOC。最后，设计混合脉冲特性（HPPC）实验验证该方法的准确性和稳定性。

关键词：锂电池荷电状态估计自适应遗忘因子改进粒子滤波容积卡尔曼滤波