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基于平稳小波变换的光伏直流串联电弧故障检测

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电力系统保护与控制 2024年第12期52卷 82-93页

作者：王桐史雯石浩渊康子良内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院内蒙古呼和浩特010020 内蒙古电力集团有限责任公司呼和浩特供电分公司内蒙古呼和浩特010020 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

光伏系统直流串联电弧故障具有随机性和隐蔽性的特点,且容易受到外部环境和光伏系统内部噪声的影响,难以检测。利用小波变换提取的电流时频域特征对电弧故障有很好的辨识度,但面临小波基选取的问题。在采集大量电弧故障数据的基础上,通... 详细信息

光伏系统直流串联电弧故障具有随机性和隐蔽性的特点,且容易受到外部环境和光伏系统内部噪声的影响,难以检测。利用小波变换提取的电流时频域特征对电弧故障有很好的辨识度,但面临小波基选取的问题。在采集大量电弧故障数据的基础上,通过小波变换分析和对比实验,提出一种针对常用电弧故障特征指标提取的最优小波基选取方法。通过此方法确定bior4.4小波基为提取电弧故障特征的最优小波基,并由此构建基于bior4.4平稳小波变换的时频域特征。通过对比试验发现,基于bior4.4的时频域特征对电弧故障的辨识度明显提高,且表现出对正常噪声信号的抑制作用。为从多角度反映电弧故障特征,补充时域特征,并与时频域特征结合构成电流特征库,利用随机森林算法实现电弧故障的诊断。电弧故障检测准确率达到98.58%,正常信号的误判率仅为0.76%。

关键词：电弧故障平稳小波变换最优小波基近似熵样本熵随机森林算法

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基于RISC-V的安全计算平台技术研究

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作者：吴子渊电子科技大学

学位级别：硕士

城市多模式交通大模型MT-GPT:点线面的分层技术与应用场景

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中国公路学报 2024年第2期37卷 253-274页

作者：周臻顾子渊曲小波刘攀刘志远东南大学交通学院江苏南京211189 清华大学车辆与运载学院北京100084

城市多模式交通系统是一个高度复杂而多元的交通网络,旨在有效地满足城市内人员、货物和服务的流动需求。多模式交通系统复杂性源于许多因素,包括不同交通模式间的耦合性,交通需求和供应之间复杂的相互作用,以及开放、异质和自适应交通... 详细信息

城市多模式交通系统是一个高度复杂而多元的交通网络,旨在有效地满足城市内人员、货物和服务的流动需求。多模式交通系统复杂性源于许多因素,包括不同交通模式间的耦合性,交通需求和供应之间复杂的相互作用,以及开放、异质和自适应交通系统的固有随机特性。因此,理解和管理这样一个复杂系统是一个非常复杂且困难的任务。随着交通以及其他领域多源大数据可获取性的增加,计算机硬件算力的增强,以及机器学习模型的飞速发展,大模型的概念被许多领域应用与实践,包括计算机视觉、自然语言处理等。将大模型的概念应用于交通领域,提出了一种根据交通拓扑结构分层“点线面”的多模式交通大模型框架(Multimodal Transportation Generative Pre-trained Transformer,MT-GPT),旨在为复杂多模式交通系统中的多方位决策任务提供数据驱动的大模型。考虑到不同交通模式的特征,探讨了实现这一概念框架的核心技术及其整合方式,构思了适配交通的大模型数据范式与改进的分层多任务学习、分层联邦学习、分层迁移学习与分层Transformer框架。最后,通过搭建“任务岛”与“耦合桥”的框架讨论了这样一个多模式交通大模型框架在“点线面”3层大模型框架下的应用案例,从而为多尺度的多模式交通规划、网络设计、基础设施建设和交通管理提供智能化的支持。

关键词：交通工程多模式交通大模型交通管理与决策 Transformer 多任务学习联邦学习迁移学习

一种融合叶绿素荧光技术与可见-近红外光谱的番茄幼苗热胁迫无损检测方法

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1613-1619页

作者：魏子朝卢苗雷文晔王浩宇魏子渊高攀王东陈煦胡瑾西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 农业农村部农业物联网重点实验室陕西杨凌712100

全球气温上升导致高温天气频发,番茄作为温度敏感型植物更易发生热胁迫,最终导致产量损失。在植物热胁迫检测中,温度通常被用作标定其受胁迫程度的依据,但由于不同植株个体的耐热性和自身健康状态存在差异,同一温度下的植株可能会产生... 详细信息

全球气温上升导致高温天气频发,番茄作为温度敏感型植物更易发生热胁迫,最终导致产量损失。在植物热胁迫检测中,温度通常被用作标定其受胁迫程度的依据,但由于不同植株个体的耐热性和自身健康状态存在差异,同一温度下的植株可能会产生不同程度热胁迫症状,以温度来标定热胁迫状态可能会导致误判。以番茄幼苗为研究对象,提出了一种融合叶绿素荧光技术与可见-近红外光谱的番茄幼苗热迫胁程度快速分类方法,以提高对番茄热胁迫程度评估的准确性。采集了对照组植株和热胁迫植株的叶绿素荧光参数与可见-近红外光谱数据,以叶绿素荧光参数为热胁迫评价指标,结合k-means++聚类算法评估了番茄幼苗受热胁迫影响的严重程度,通过对标定后样本的叶绿素荧光参数和植物逆境胁迫相关生理量进行分析,验证了标定结果的合理性。以聚类模型输出为依据对光谱数据进行标定,采用3种预处理方法及其组合,结合3种特征波长提取算法对光谱数据进行处理,获得了6个与样本热胁迫程度相关的特征波段。最后以6个特征波段为输入,热胁迫程度为输出,基于4种机器学习算法构建分类模型,实现了对样本热胁迫程度的分类。结果表明:样本叶绿素荧光参数F_(v)/F_(m),F_(v)/F_(o),NPQ,Y(NPQ)和Y(NO)与其胁迫状态存在显著的中高度相关,依据以上参数将所有样本标记为无胁迫,轻度热胁迫和重度热胁迫三类。三类样本的叶绿素荧光参数、丙二醛(MDA)含量以及光合色素含量均表现出了组间显著差异,聚类结果合理。基于聚类结果对光谱数据进行标定,根据标定结果提取光谱特征波长,99%以上的冗余特征被消除,进一步筛选获得了6个用建立分类模型的特征波长。在建立的4个模型中,线性判别分析(LDA)模型具有最优性能,其测试集分类准确率为92.45%,F1分数为0.9291,AUC为0.9780。结果表明,采用叶绿素荧光技术结合可见-近红外光谱技术检测热胁迫是可行的,该研究为热胁迫的快速检测、耐热性快速筛选以及高温灾害预警提供了一种有效方法。

关键词：热胁迫叶绿素荧光 k-means++算法可见-近红外光谱分类模型

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花落花开

参花 2024年第24期 11-19页

作者：渊子

1晚上六点刚过，曹兴水穿过地下通道走进新玛特广场。广场周围都属于文物级建筑，在装饰灯的辉映下，那些巴洛克、拜占庭、古罗马式的百年楼宇愈发显出岁月沧桑。曹兴水不懂欧洲文艺复兴和折中主义，只觉得掉进一个巨大天井里。他家离...

1晚上六点刚过，曹兴水穿过地下通道走进新玛特广场。广场周围都属于文物级建筑，在装饰灯的辉映下，那些巴洛克、拜占庭、古罗马式的百年楼宇愈发显出岁月沧桑。曹兴水不懂欧洲文艺复兴和折中主义，只觉得掉进一个巨大天井里。他家离新玛特广场不远，步行十几分钟即可抵达，但之前他只是路过，从未以休闲的状态进入这个广场。这事儿听起来好像不可思议，连曹兴水也觉得怎么会呢，可事实就是这样。今天晚上，是曹兴水第一次以健身的名义走进这个广场。此时，曹兴水才注意到，那些老建筑身后，是一栋栋高耸入云天的大厦，大厦灯火通明。有座更高的大厦，玻璃幕墙上的光影如瀑落九天。

关键词：

建成环境对共享单车使用特征的非线性影响研究

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交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 217-224页

作者：陈奕璠张步镐党振郭唐仪顾子渊张玉梁南京理工大学自动化学院南京210094 银江技术股份有限公司浙江省智能交通工程技术研究中心杭州310040 东南大学交通学院南京211189 浙江大学智能交通研究所杭州310058

为研究共享单车使用特征与建成环境的依赖关系,本文以2020年厦门市共享单车订单数据和电子围栏信息为基础,从集计(栅格区域)和非集计(个体出行)两个层面,利用极端梯度提升模型(XGboost),探究建成环境对共享单车使用特征的非线性解释能... 详细信息

为研究共享单车使用特征与建成环境的依赖关系,本文以2020年厦门市共享单车订单数据和电子围栏信息为基础,从集计(栅格区域)和非集计(个体出行)两个层面,利用极端梯度提升模型(XGboost),探究建成环境对共享单车使用特征的非线性解释能力。首先,识别密度、设计、目的地可达性、土地利用多样性、公共交通可达性和需求管理六个维度的建成环境变量对单车出行生成、吸引以及用户出发时间选择的相对重要性。之后,根据部分依赖图,揭示建成环境变量对单车使用特征指标的影响趋势。结果表明,在集计层面,电子围栏密度是最重要的建成环境因素,对出行生成和吸引的影响程度分别为26.88%和51.90%,且在150个·km^(-2)附近产生阈值效应。在非集计层面,单车用户早高峰借车概率与出行起讫点的建成环境均有关联。其中,目的地栅格中工作场所比例影响最显著(18.17%),出发地栅格CBD邻近度(7.34%)和出发地栅格公交站点密度(5.91%)次之。

关键词：城市交通出行特征极端梯度提升模型共享出行建成环境非线性分析

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利用地面观测评估ERA5云底高度产品

大气科学 2024年第2期48卷 735-744页

作者：李丹刘玉芝邵天彬罗润谭子渊兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室兰州730000

云底高度对天气预报和飞行保障有着重要作用,但目前十分缺乏高时空分辨率的云底高度资料。本文利用中国东部地区云底高度的地面观测对ERA5再分析资料的云底高度进行评估,基于地面观测和ERA云底高度的小时平均偏差对ERA进行了初步订正和... 详细信息

云底高度对天气预报和飞行保障有着重要作用,但目前十分缺乏高时空分辨率的云底高度资料。本文利用中国东部地区云底高度的地面观测对ERA5再分析资料的云底高度进行评估,基于地面观测和ERA云底高度的小时平均偏差对ERA进行了初步订正和验证,综合分析了中国地区的云底高度分布特征。分析发现,ERA5再分析数据中的云底高度比观测值整体偏低,其中高估了低云的云底高度,低估了中、高云云底高度,且中、高云云底高度的偏差较大。另外,在有降水的条件下,ERA5数据中低云云底高度的准确性比无降水条件下的相对较高,但中、高云云底高度的准确性却更低。综合地面观测和ERA5数据云底高度的日变化和月变化分析发现,在我国东部地区,白天的云底高度整体低于夜间,峰值出现在夜间22:00(北京时间,下同),谷值出现在上午09:00,秋季和冬季的ERA5云底高度月变化与地面观测资料较为一致。基于日变化分析获得的小时平均偏差对ERA5数据的云底高度进行订正和验证,分析发现,2010~2019年间,中国地区的云底高度呈现自西北向东南逐渐降低的分布特征;中国南部、东北地区和青藏高原区域的云底高度相对较低,其中,青藏高原夏季和秋季的云底高度较低,春季和冬季较高,而沙漠地区在四个季节的云底高度都较高。

关键词：云底高度分布特征地面观测 ERA5 再分析数据

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基于改进YOLOv5s的道路裂缝检测算法

激光杂志 2024年第4期45卷 88-94页

作者：任安虎姜子渊马晨浩西安工业大学电子信息工程学院西安710021

为了解决道路巡检系统光学传感器采集的裂缝图像中颜色特征不明显且尺寸不规则造成检测精度不高、泛化能力不足的问题,提出改进YOLOv5s的裂缝检测算法。将结合深度可分离卷积(Depthwise Separable Convolution, DSC)的全局注意力(Global... 详细信息

为了解决道路巡检系统光学传感器采集的裂缝图像中颜色特征不明显且尺寸不规则造成检测精度不高、泛化能力不足的问题,提出改进YOLOv5s的裂缝检测算法。将结合深度可分离卷积(Depthwise Separable Convolution, DSC)的全局注意力(Global Attention Mechanism, GAM)引入主干特征提取网络,在降低注意力复杂度的同时获得丰富的跨维度特征,增强了裂缝的识别能力;采用空间金字塔软池化网络(Spatial Pyramid Softpool, SPSF),通过Softpool池化保留多维语义以减少信息弥散,提高了边界框回归的准确性;在颈部特征增强网络,运用空洞深度可分离卷积(Atrous DSC)进行下采样,通过扩大感受野加强深层和浅层信息的聚合能力,提高裂缝识别的泛化性。经过在自制道路裂缝数据集上的实验,相较于YOLOv5s,改进算法的mAP提高2.2%,有效提升了道路裂缝检测的准确性和对不同背景下裂缝识别的泛化能力。

关键词：道路裂缝检测 YOLOv5s算法全局注意力机制深度可分离卷积 Softpool池化

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建筑电气智能化系统联动控制技术研究

工程技术研究 2024年第1期9卷 97-99页

作者：焦学渊同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海200092

建筑电气智能化系统的稳定运行至关重要,通过建筑电气智能化系统联动控制技术,可以实现更高效、智能的建筑电气管理。这项技术可以使建筑电气系统的各部分协同工作,实现自动化的控制和监测,提高建筑电气系统的可靠性和安全性,同时节省... 详细信息

建筑电气智能化系统的稳定运行至关重要,通过建筑电气智能化系统联动控制技术,可以实现更高效、智能的建筑电气管理。这项技术可以使建筑电气系统的各部分协同工作,实现自动化的控制和监测,提高建筑电气系统的可靠性和安全性,同时节省能源和资源。建筑电气智能化系统联动控制技术是未来建筑领域的发展方向,对建筑行业的可持续发展具有重要意义。文章首先阐述了建筑电气智能化联动控制系统的基本组成,然后探讨了建筑电气智能化系统联动控制原则,最后详细研究了建筑电气智能化系统联动控制技术,包括建筑照明功能、设备执行系统、暖通设备系统、智能消防系统等方面。

关键词：建筑电气智能化系统联动控制技术