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基于MsTCN-Transformer模型的轴承剩余使用寿命预测研究

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振动与冲击 2024年第4期43卷 279-287页

作者：邓飞跃陈哲郝如江杨绍普石家庄铁道大学机械工程学院石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043

剩余使用寿命(remaining useful life, RUL)预测是PHM的核心问题之一,复杂的运行工况往往导致设备部件经历不同的故障退化过程,给RUL准确预测带来了巨大挑战。为此,提出了一种多尺度时间卷积网络(multi-scale temporal convolutional ne... 详细信息

剩余使用寿命(remaining useful life, RUL)预测是PHM的核心问题之一,复杂的运行工况往往导致设备部件经历不同的故障退化过程,给RUL准确预测带来了巨大挑战。为此,提出了一种多尺度时间卷积网络(multi-scale temporal convolutional network, MsTCN)与Transformer(MsTCN-Transformer)融合模型用于变工况下滚动轴承RUL预测。该方法设计了一种新的多尺度膨胀因果卷积单元(multi-scale dilated causal convolution unit, MsDCCU),能够自适应地挖掘滚动轴承全寿命信号中固有的时序特征信息;然后构建了基于自注意力机制的Transformer网络模型,在克服预测序列记忆力退化的基础上,准确学习时序特征与轴承RUL之间的映射关系。此外,通过对轴承不同故障退化阶段所提取的时序特征可视化分析,验证了所提方法在变工况下所提取的时序特征泛化性较好。多种工况条件下滚动轴承RUL预测试验表明,所提方法能够较为准确地实现变工况下轴承的RUL预测,相比当前多种方法RUL预测结果准确性更高。

关键词：剩余使用寿命时序特征时间卷积网络 Transformer网络滚动轴承

基于SBAS In SAR技术的叙古高速沿线滑坡识别与监测

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自然资源遥感 2024年

作者：杨辰金源邓飞史绪国中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院广东省佛山地质局中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部广西岩溶动力学重点实验室联合国教科文组织国际岩溶研究中心/岩溶动力系统与全球变化国际联合研究中心

叙永-古蔺(叙古)高速公路位于四川盆地南缘,线路周边地质条件复杂,其安全运营受到地质灾害威胁,因此,叙古高速沿线地质灾害的识别分析具有十分重要的意义。合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture Radar,InSAR)技术... 详细信息

叙永-古蔺(叙古)高速公路位于四川盆地南缘,线路周边地质条件复杂,其安全运营受到地质灾害威胁,因此,叙古高速沿线地质灾害的识别分析具有十分重要的意义。合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture Radar,InSAR)技术具有全天时全天候、覆盖范围大和毫米级地表形变监测的优势,在广域滑坡识别监测中发挥了重要作用。基于此,采用小基线数据集(small baseline subset,SBAS)InSAR技术对2017年2月—2020年9月Sentinel-1升降轨数据集进行处理分析,获取叙古高速沿线地表形变速率,共探测到包括集美滑坡等在内的18处滑坡体,分析发现滑坡形变主要与人为活动相关。结果同时表明,升降轨数据结合有助于更准确地识别灾害点分布。随着数据的积累与技术的不断发展,InSAR技术可以在地质灾害防治中发挥越来越重要的作用。

关键词：滑坡探测合成孔径雷达干涉测量叙古高速小基线数据集

V型Transformer的遥感影像障碍物提取方法

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石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 745-754页

作者：邓飞罗文蒋先艺许银坡王岩成都理工大学计算机与网络安全学院四川成都610059 中国石油东方地球物理公司河北涿州072751

遥感影像中的障碍物是地震采集观测系统变观的重要依据之一。传统的人工提取障碍物方法效率低,且易受人为因素影响,难以保证结果的一致性,不适用于复杂地表环境及数量庞大的障碍物。当前通用的卷积神经网络自动提取障碍物方法,由于卷积... 详细信息

遥感影像中的障碍物是地震采集观测系统变观的重要依据之一。传统的人工提取障碍物方法效率低,且易受人为因素影响,难以保证结果的一致性,不适用于复杂地表环境及数量庞大的障碍物。当前通用的卷积神经网络自动提取障碍物方法,由于卷积核的尺寸受限,无法直接进行远距离的语义交互,也不能准确提取具有较大跨度且部分被遮蔽的障碍物(乡间道路、河流等)。为此,提出了基于V型全自注意力网络(MTNet)提取遥感影像障碍物的方法。首先,MTNet采用端到端的V型编码器—解码器结构,通过跳跃连接实现信息交互;其次,用具有远距离建模能力的Mix-Transformer模块取代传统卷积层,提取和重建更准确的障碍物多尺度特征;最后,用轻量的块扩展层取代转置卷积,实现上采样和图像分割,重建障碍物信息。实验结果表明,该网络分割障碍物的精度和速度显著优于现有方法,尤其在道路识别方面,优势更明显。

关键词：观测系统变观深度学习障碍物提取图像语义分割 Mix-Transformer

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祼攸比鼎释文辨补两例

考古与文物 2024年第3期 116-120页

作者：邓飞王博西南大学汉语言文献研究所

祼攸比鼎铭文记载了西周时期的一件土地官司,具有很高的历史、经济和学术价值。对该器的研究已取得了丰硕成果,但一些铭文释读仍有不同意见。基于前人成果,依据铭文合文系统条例、同组器关系和誓约语言特征,本文认为纪年时间应释为“卅... 详细信息

祼攸比鼎铭文记载了西周时期的一件土地官司,具有很高的历史、经济和学术价值。对该器的研究已取得了丰硕成果,但一些铭文释读仍有不同意见。基于前人成果,依据铭文合文系统条例、同组器关系和誓约语言特征,本文认为纪年时间应释为“卅又一年”。“敢弗俱付祼比其且射分田邑则杀”是三段式誓约体现:敢弗俱付祼比(誓约)—其且射(阻谢)分田邑(违约)—则杀(惩处),其中“阻”“谢”二字同义连文,为“拒绝”之意。

关键词：铭文祼攸比鼎纪年时间释读

产业数字化赋能国内国际双循环:理论分析与实证检验

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技术经济与管理研究 2024年第5期 129-134页

作者：杨扬邓飞北京银行博士后科研工作站北京100033 华北科技学院经济管理学院河北廊坊065201

选取我国2004—2021年30个省级面板数据,借助固定效应模型和两阶段最小二乘法,探究产业数字化对国内国际双循环的影响及作用机制。结果显示:产业数字化不仅能够正向推动国内国际双循环,而且可通过促进全球价值链地位攀升、提高现代流通... 详细信息

选取我国2004—2021年30个省级面板数据,借助固定效应模型和两阶段最小二乘法,探究产业数字化对国内国际双循环的影响及作用机制。结果显示:产业数字化不仅能够正向推动国内国际双循环,而且可通过促进全球价值链地位攀升、提高现代流通业效率以及提升居民消费水平赋能国内国际双循环。异质性检验发现,产业数字化虽能提高我国不同地理区位国内循环水平,但仅在东中部地区表现出对国际循环的促进作用。据此,提出推动产业数字化进程、因地制宜扩大国际循环范围、发挥现代流通企业“头雁”带动效应相关对策建议,希冀为加快构建“双循环”新发展格局提供助力。

关键词：产业数字化全球价值链地位攀升国内国际双循环居民消费

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砂岩蠕变模型及参数演化规律

矿业研究与开发 2024年第3期44卷 136-142页

作者：张院成邓飞江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州市341000

为更深入认识岩石黏弹性力学行为,建立了改进的Maxwell模型,以砂岩蠕变试验结果为依据,检验了模型的可行性,并在此基础上,提出了获得不同加载时刻该模型参数的方法,对采用该法得到的结果进行拟合及敏感性分析。研究结果表明,改进的Maxw... 详细信息

为更深入认识岩石黏弹性力学行为,建立了改进的Maxwell模型,以砂岩蠕变试验结果为依据,检验了模型的可行性,并在此基础上,提出了获得不同加载时刻该模型参数的方法,对采用该法得到的结果进行拟合及敏感性分析。研究结果表明,改进的Maxwell模型可以描述砂岩黏弹性特性,且弛豫时间对应力水平较为敏感,而分数阶导数恰恰相反;分数阶导数与岩石内裂纹发育情况呈正相关;岩石稳态蠕变变形过程就是由黏弹性过渡到弹黏性的过程;分数阶演化方程中,系数a主要调控分数阶导数衰减速率,系数b反映分数阶导数衰减方式。该研究成果为明确模型参数物理意义,揭示岩石蠕变全过程提供了参考。

关键词：改进Maxwell模型敏感性分析分数阶导数分数阶演化方程

一种轻量化尺度感知调制Swin Transformer模型的轴箱轴承故障诊断方法

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西安交通大学学报 2024年

作者：邓飞跃郑守禧郝如江河北省工程机械动力与传动控制重点实验室石家庄铁道大学机械工程学院

针对当前Transformer网络模型运算效率偏低，且难以用于复杂工况条件下高速列车轴箱轴承故障诊断的问题，提出了一种基于时频多域融合与轻量化结构的尺度感知调制Swin Transformer（SMST）模型的轴箱轴承故障诊断方法。首先，采用格拉... 详细信息

针对当前Transformer网络模型运算效率偏低，且难以用于复杂工况条件下高速列车轴箱轴承故障诊断的问题，提出了一种基于时频多域融合与轻量化结构的尺度感知调制Swin Transformer（SMST）模型的轴箱轴承故障诊断方法。首先，采用格拉姆角场法、双谱法与Chirplet变换法将轴承振动信号转化为时域、频域与时频域内的二维图像，基于多域特征融合思想集成为新的特征图像；然后，设计了一种新的轻量化结构SMST模块，在其内部实现了卷积运算与Transformer自注意力运算的进一步融合；最后，在层次化模型框架中引入了特征金字塔模块(FPB)，弥补不同层输出特征的不一致性，实现了上下文信息的特征深度融合，实现了复杂工况条件下轴箱轴承故障诊断。研究结果表明：相比格拉姆角场法、双谱法、Chirplet变换法、短时傅里叶变换法、连续小波变换法等单一领域图像生成方法，时频多域融合方法生成的图像特征信息表征能力更好；所提网络模型在1 010、760、505 r/min 3种不同转速变工况任务中轴箱轴承故障识别准确率分别为99.875%、99.92%与99.96%，对比ResNets、GoogleNet、ViT、Swin Transformer和SMT这5种模型，所提方法故障识别准确率更高，模型轻量化程度更好。所提方法可为实际工况中列车轴箱轴承故障诊断提供参考。

关键词：故障诊断轴箱轴承多域融合轻量化尺度感知调制

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多种通信方式融合的矿用广播系统设计

煤矿安全 2024年第7期55卷 240-244页

作者：邓飞张鹏中煤科工集团新疆研究院有限公司新疆乌鲁木齐830000 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039

针对现有矿用广播系统因通信方式不灵活,从而导致煤矿井下覆盖面有限,功能不完善等问题,研究设计了一种融合以太网、CAN(控制器局域网络)总线和模拟音频传输等通信方式的矿用广播系统设计方案,并阐述该系统的系统架构,软硬件设计及核心... 详细信息

针对现有矿用广播系统因通信方式不灵活,从而导致煤矿井下覆盖面有限,功能不完善等问题,研究设计了一种融合以太网、CAN(控制器局域网络)总线和模拟音频传输等通信方式的矿用广播系统设计方案,并阐述该系统的系统架构,软硬件设计及核心技术。该系统硬件由广播终端和广播对讲音箱组成:广播终端采用以太网通信实现网络IP电话,完成远距离通话;广播对讲音箱通过CAN总线,结合模拟音频实现双向对讲和流媒体在线播放,自带CAN中继功能,可无限级联,可部署在光纤无法覆盖的地方。整套广播系统可实现煤矿井下语音全覆盖,具有安装方便、硬件成本低等优势,为煤矿日常安全生产调度和防灾避险提供了有力的支持。

关键词：矿用广播系统 IP电话 CAN总线 CAN中继双向对讲

基于ITR-Net多源域迁移学习的高铁轴箱轴承故障诊断研究

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工程科学与技术 2024年

作者：邓飞跃董少飞顾晓辉石家庄铁道大学机械工程学院石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室

高速列车在实际运营中轴箱轴承故障数据及样本标签稀缺，极大限制了轴箱轴承故障诊断的发展。为此，本文提出了一种融合IFormer（Inception Transformer）与残差网络（ResNet）的多源域深度迁移学习方法ITR-Net（Inception Transformer ... 详细信息

高速列车在实际运营中轴箱轴承故障数据及样本标签稀缺，极大限制了轴箱轴承故障诊断的发展。为此，本文提出了一种融合IFormer（Inception Transformer）与残差网络（ResNet）的多源域深度迁移学习方法ITR-Net（Inception Transformer and ResNet）用于高速列车轴箱轴承故障诊断研究。该方法选择多种工况下的有监督标签数据作为多源域，首先采用连续小波变换获取轴承一维振动信号的时频谱图作为模型输入，在ITR-Net中分别构建IFormer网络作为通用特征提取器以及ResNet作为特定特征提取器，充分学习多源域与目标域数据的特征信息；同时，在迁移模型不同节点位置融合多核最大均值差异(MK-MMD)、局部最大均值差异(LMMD)与均方误差损失(MSE)，构建了一种新的多源域自适应迁移策略，能够有效减小多源域间以及源域与目标域之间的特征分布差异并增强多领域对齐程度。最后，通过分析不同载荷及不同转速下6类轴承故障迁移学习任务，对所提方法进行了实验验证。结果表明，所提方法可以有效用于不同工况下轴承迁移学习故障诊断，多域迁移故障诊断准确率要显著高于单域迁移，并且相比现行的深度适应网络(DAN)、联合适应网络(JAN)、CORAL网络、域对抗神经网络(DANN)、多特征空间适应网络(MFSAN)，所提方法迁移学习诊断结果更为优异。研究结果为迁移学习应用于轴箱轴承故障诊断提供了一条新的途径。

关键词：轴箱轴承迁移学习故障诊断领域自适应特征学习