检索结果-南通市图书馆

基于露天矿三维点云的非结构化道路语义分割方法

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煤炭学报 2024年

作者：卢才武薛佳楠李萌鄢盛钰章赛江松何润丰西安建筑科技大学资源工程学院西安市智慧工业感知计算与决策重点实验室西安建筑科技大学矿山系统工程研究所西安建筑科技大学管理学院

近年来在矿山智能化相关举措的逐步实施下，矿山行业朝着智能化、无人化发展。无人驾驶技术作为当前露天矿智能化运输作业系统的重要组成部分，通过场景重建和识别获得准确的场景几何信息，是无人运输车辆应用于露天矿作业生产的先决条... 详细信息

近年来在矿山智能化相关举措的逐步实施下，矿山行业朝着智能化、无人化发展。无人驾驶技术作为当前露天矿智能化运输作业系统的重要组成部分，通过场景重建和识别获得准确的场景几何信息，是无人运输车辆应用于露天矿作业生产的先决条件。三维点云数据可以准确实现三维场景重建，而点云语义分割能够有效提取驾驶场景中道路环境的三维特征信息，实现无人驾驶对行驶环境区域的准确识别。相比城市结构化道路，露天矿场景下非结构化道路具有道路与地形边界特征模糊、无明显道路边沿、空间三维坐标跨度大等特点。为解决目前公开的非结构化道路数据集规模较少、样本分布不均匀以及主流点云语义分割算法对非结构化道路分割精度较低的问题，通过三维点云重建构造露天矿点云数据集，以及优化改进PointNet++算法，提出了一种适用于露天矿场景下非结构化道路的语义分割方法。基于SFM和MVS算法对采集到的多视点图像进行稠密点云重建，同时优化改进PointNet++，引入MLP、通道注意力机制以及基于点注意力的自注意力机制，设计了露天矿非结构化道路点云语义分割模型。为验证该方法有效性，依据S3DIS数据集格式进行转换、划分并数据增强构建了2641组samples露天矿点云数据。通过模型训练的实验结果表明：改进后的算法进行分割测试比PointNet++的mIoU提升了4.9%，且分割性能良好。对比其他点云分割网络，该网络模型更适用于露天矿场景下的非结构化道路，能够满足矿区运输无人车对于可行域的行驶要求，为无人驾驶后续的决策与规划提供准确的三维环境信息。

关键词：露天矿智能开采非结构化道路三维点云点云语义分割

基于改进YOLOv5s的露天矿卡车装载率检测方法

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金属矿山 2024年

作者：章赛胡月新卢才武王春毅江松朱兴攀西安建筑科技大学资源工程学院西安市智慧工业感知计算与决策重点实验室洛阳栾川钼业集团股份有限公司陕西陕煤榆北煤业有限公司

露天矿运输过程中轻车跑票和人为套票等现象时有发生，导致运载数据统计真实性和可靠性大幅度降低，不利于矿山运营管理。针对此类现象，采用图像识别技术，提出了一种基于改进YOLOv5s的露天矿卡装载率检测方法。将露天矿卡车装载图像... 详细信息

露天矿运输过程中轻车跑票和人为套票等现象时有发生，导致运载数据统计真实性和可靠性大幅度降低，不利于矿山运营管理。针对此类现象，采用图像识别技术，提出了一种基于改进YOLOv5s的露天矿卡装载率检测方法。将露天矿卡车装载图像数据集进行数据增强与扩充，并对其进行标注；在YOLOv5s网络结构的基础上，采用改进的骨干网络GhostNet进行特征提取；增加浅层网络P2细化特征输出，提升网络对空间信息进行有效捕捉的能力，同时引入吞吐量可配置卷积C2f模块，保证轻量化的同时获得更加丰富的梯度流信息；针对目标检测后处理阶段使用更平滑的soft-NMS替代NMS去除冗余检测框，使用损失函数CIoUα对矩形框损失进行计算。研究结果表明，改进的YOLOv5s模型对不同装载率(70%，80%，90%，100%，110%)矿卡的识别准确率达到了83.2%，90.4%，93.3%，92.4%，94.1%，能满足矿山现场监测的需求。此方法具有不接触计量对象、不干扰运输系统、且运行成本低，无需人工值守等特点，能够有效降低企业运输管理成本，为实现露天矿运输的精细化管理提供数据支撑。

关键词：露天矿卡装载浅层特征 CIoU 损失函数目标检测

库尔勒香梨SnRK2基因家族鉴定与越冬表达分析

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分子植物育种 2024年

作者：王文博陈逸飞王赛赛李锦石河子大学生命科学学院

冻伤及其次生病害严重影响库尔勒香梨生产。ABA是调控多年生木本植物越冬休眠的主要信号，通过调节水分代谢和抗冻蛋白积累保证树体安全越冬。为探究ABA信号在库尔勒香梨越冬中的作用模式，本研究以ABA信号通路中关键基因SnRK2为研究对... 详细信息

冻伤及其次生病害严重影响库尔勒香梨生产。ABA是调控多年生木本植物越冬休眠的主要信号，通过调节水分代谢和抗冻蛋白积累保证树体安全越冬。为探究ABA信号在库尔勒香梨越冬中的作用模式，本研究以ABA信号通路中关键基因SnRK2为研究对象，通过生信鉴定该基因家族成员，综合其越冬表达模式，以期明确SnRK2基因在库尔勒香梨越冬适应性中的功能和作用。结果表明：在香梨基因组中共鉴定到12个成员，分为3个亚家族(Group1～Group3)，分布在7条染色体上，主要定位在细胞骨架和细胞质中；成员间共存在9对共线性基因对；基因家族上游启动子区域具有与激素响应、低温响应等相关的顺式作用元件；PsSnRK2家族成员在越冬期均有表达，其中5个PsSnRK2基因在越冬过程中高表达且有表达特异性。本研究结果为深入理解SnRK2基因家族在ABA信号传导中对冬季逆境响应的调控机制提供参考。

关键词：库尔勒香梨 SnRK2基因家族鉴定表达分析

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基于偏微分算法的水肥一体机系统设计

农机化研究 2024年第4期46卷 63-67页

作者：周永涛赛朋飞李圆黄河交通学院河南焦作454950

为进一步提升我国水肥一体机的综合作业效能,实现灌溉施肥的最优化配比,以偏微分算法作为改进切入点,针对其作业控制系统展开设计研究。通过搭建正确的多阶偏微分数学模型,得到水肥一体机的整机设计布局,并进行模块化的软件程序编制与... 详细信息

为进一步提升我国水肥一体机的综合作业效能,实现灌溉施肥的最优化配比,以偏微分算法作为改进切入点,针对其作业控制系统展开设计研究。通过搭建正确的多阶偏微分数学模型,得到水肥一体机的整机设计布局,并进行模块化的软件程序编制与功能化的硬件配置选型。采用设计的整机系统在一定的作业条件下完成灌溉施肥一体式作业,结果表明:基于偏微分算法设计的水肥一体机,整机在水分与肥量之间的配比关系得到很好的优化,配比准确率可保证在90.00%以上,施肥均匀度与水分利用率分别相对提高了9.56%和5.69%,灌施作业效果良好,设计正确可行,是今后灌溉施肥集成领域的重要革新思路之一,具有较强的推广应用价值。

关键词：水肥一体机作业效能偏微分算法配比准确率灌施肥均匀度

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数学建模下的植保机定量施药系统设计分析

农机化研究 2024年第1期46卷 136-140页

作者：赛朋飞周永涛李圆黄河交通学院河南焦作454950

为进一步优化我国植保机的喷施性能,提升整机作业水平,基于数学建模理论针对其施药系统展开设计分析。以植保机飞行控制、路径规划、施药系统等模块组成与工作原理为基点,着重考虑施药系统的药液均匀度、喷施准确度参数,建立系统的核心... 详细信息

为进一步优化我国植保机的喷施性能,提升整机作业水平,基于数学建模理论针对其施药系统展开设计分析。以植保机飞行控制、路径规划、施药系统等模块组成与工作原理为基点,着重考虑施药系统的药液均匀度、喷施准确度参数,建立系统的核心数学模型,并依据系统完整性进行相应地软件控制设计与硬件配置选型,展开此数学建模下的植保机喷施作业试验。试验结果表明:经数学建模设计后的植保机施药系统具有良好的实用性,施药精度与施药均匀度分别相对提升了9.74%和9.07%,且系统的稳定性与响应速度满足植保机设计要求。

关键词：植保机数学建模喷施准确度施药系统响应速度

基于复合动态采样的自动驾驶矿车节能路径规划方法

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汽车工程 2024年第4期46卷 588-595,642页

作者：丁志杰王亚飞章翼辰邬明宇王亦乐上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学汽车动力与智能控制国家工程研究中心上海200240

近年来,考虑安全与效率的自动驾驶矿车路径规划方法已逐渐成熟,并在多种矿山场景落地应用。与此同时,产业界和学术界也开始关注如何利用路径规划提升矿车的燃油经济性。针对这一需求,本文提出了一种矿山场景下的自动驾驶矿车节能路径规... 详细信息

近年来,考虑安全与效率的自动驾驶矿车路径规划方法已逐渐成熟,并在多种矿山场景落地应用。与此同时,产业界和学术界也开始关注如何利用路径规划提升矿车的燃油经济性。针对这一需求,本文提出了一种矿山场景下的自动驾驶矿车节能路径规划方法,其主要特点是根据车速、道路坡度及障碍物进行S-L(进度-偏离)和S-T(进度-时间)的复合动态采样。针对矿山典型地形场景,建立了矿车燃油消耗指标,提出了安全性-运行效率-能耗综合路径评价模型;为了防止评价模型的各项权重陷入局部最优,设计了基于模拟退火策略的粒子群自适应优化方法。在矿山实际场景的测试中,本研究提出方法较现有方法在燃油经济性指标上平均提升了11.28%。

关键词：智能汽车自动驾驶燃油经济性局部路径规划

基于改进U-net的少样本煤岩界面图像分割方法

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金属矿山 2024年第1期 149-157页

作者：卢才武宋义良江松章赛王懋纪凡西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 西安市智慧工业感知、计算与决策重点实验室陕西西安710055 西安优迈智慧矿山研究院有限公司陕西西安710055 陕西财经职业技术学院大数据与人工智能学院陕西咸阳712000

煤岩图像语义分割技术是煤岩界面识别的重要研究方向,现有的语义分割模型通常依赖于大样本数据集进行训练,然而目前已标注的煤岩图像数据样本难以获取,并且缺乏公开数据集。针对以上问题,提出了一种基于改进U-net模型的样本煤岩界面图... 详细信息

煤岩图像语义分割技术是煤岩界面识别的重要研究方向,现有的语义分割模型通常依赖于大样本数据集进行训练,然而目前已标注的煤岩图像数据样本难以获取,并且缺乏公开数据集。针对以上问题,提出了一种基于改进U-net模型的样本煤岩界面图像分割模型。将裁剪后具有更强特征提取能力且结构上更为简单的VGG16替换U-net的原始骨干特征提取网络,提升对图像信息的特征提取能力并获得更快的训练速度,在U-net网络的跳跃连接和解码器上采样部分引入注意力机制模块,对提取的特征层进行处理,提升模型对煤岩界面图像关键特征的提取能力,提高分割精度。使用迁移学习方法对改进的模型进行预训练,提高模型泛化能力同时避免过拟合,使模型更适用于小样本数据集训练。通过使用自制的煤岩界面数据集对所改进的网络模型性能进行验证,并将该模型与经典Unet、DeepLabv3+、PspNet、HrNet网络模型进行了对比。试验结果表明:在同样使用由125幅煤岩界面图片构建的小样本数据集进行训练的情况下,所提改进模型相较于经典U-net模型在分割精确度和检测效率方面都有显著提升,模型精确度提高了1.84%,平均交并比提高了5.34%,类别平均像素准确率提高了0.48%,检测速度增幅为5.3%。同时,与其他网络模型相比,所提改进模型在小样本煤岩界面图像的语义分割中优势显著,表明所提改进思路的有效性。

关键词：煤岩识别语义分割少样本学习 U-net 深度学习机器视觉技术

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缩短输电线路闭式卡具更换绝缘子工作时间

农村电气化 2024年第5期 56-59页

作者：段赛飞国网北京市电力公司检修分公司北京丰台100069

使用闭式卡具更换单片异常绝缘子是输电检修专业经常开展的检修工作之一,传统的作业流程平均作业时间为56 min,时间长,风险高,作业人员体力消耗大,增加了作业风险。文章通过寻找问题的症结,并制定相应的政策,优化了作业流程,使得总作业... 详细信息

使用闭式卡具更换单片异常绝缘子是输电检修专业经常开展的检修工作之一,传统的作业流程平均作业时间为56 min,时间长,风险高,作业人员体力消耗大,增加了作业风险。文章通过寻找问题的症结,并制定相应的政策,优化了作业流程,使得总作业时间缩短至28.2 min,作业时间缩短了49.6%,提高了现场作业效率,同时降低了作业风险。

关键词：闭式卡具缩短作业时间作业流程

高马赫数燃烧室离散孔燃料膜热防护和减阻特性

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航空学报 2024年第11期 188-202页

作者：韦鼎元章思龙韦健飞左婧滢李欣鲍文哈尔滨工业大学能源科学与工程学院

为了探究碳氢燃料化学反应对离散孔气膜冷却特性和减阻特性的影响，选择4种离散气膜孔构型：圆柱型孔（CH）、交错叉排孔（MH）、交叉射流孔（DJH）、收缩扩张孔（CEH），开展高马赫数燃烧室内离散孔气膜数值研究，分析对比了碳氢燃料... 详细信息

为了探究碳氢燃料化学反应对离散孔气膜冷却特性和减阻特性的影响，选择4种离散气膜孔构型：圆柱型孔（CH）、交错叉排孔（MH）、交叉射流孔（DJH）、收缩扩张孔（CEH），开展高马赫数燃烧室内离散孔气膜数值研究，分析对比了碳氢燃料化学反应对不同离散孔气膜冷却特性和减阻特性的影响。研究结果表明，碳氢燃料化学反应使得近壁面区域冷却射流动量降低，冷却射流形成涡旋结构强度减弱。碳氢燃料化学反应通过裂解吸热反应提高了离散孔气膜冷却效率，扩展离散孔气膜冷却的展向覆盖范围。其中，交叉射流孔和收缩扩张孔射流展向速度分量大进而冷却覆盖范围较大。边界层内碳氢燃料燃烧减阻作用进一步降低壁面剪切应力，燃烧导致涡结构耗散减少以涡结构主导的掺混过程，掺混程度降低促使燃烧减阻性能减弱，交错叉排孔和收缩扩张孔分别有27.4%和18%的减阻效果。

关键词：超声速气膜冷却碳氢燃料离散气膜孔减阻边界层燃烧