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基于特征迁移学习的提升机轴承智能故障诊断

工矿自动化 2022年第9期48卷 1-7,32页

作者：潘晓博葛鲲鹏董飞徐州工程学院信息工程学院江苏徐州221008 扬州工业职业技术学院信息工程学院江苏扬州225127 安徽大学互联网学院安徽合肥230039

针对提升机复杂实际工况导致的现有故障诊断方法准确率低和适应性弱的问题,提出了一种基于深度迁移特征选取(DTF)与平衡分布自适应(BDA)的提升机轴承智能故障诊断方法。对不同工况下的轴承故障信号进行时频分析,提取时域、频域统计特征... 详细信息

针对提升机复杂实际工况导致的现有故障诊断方法准确率低和适应性弱的问题,提出了一种基于深度迁移特征选取(DTF)与平衡分布自适应(BDA)的提升机轴承智能故障诊断方法。对不同工况下的轴承故障信号进行时频分析,提取时域、频域统计特征,采用深度置信网络进行高维深度特征提取。为从高维深度特征集中选取出既有利于故障模式识别,也有利于跨域故障诊断的特征,采用基于ReliefF与域间差异的迁移特征选取(TFRD)方法对各特征的可迁移性进行量化评估,利用TFRD方法对各特征进行类别区分度和域不变性量化评估,采用ReliefF算法处理各类特征数据,获得表征类别区分度的权重值;计算同一特征在不同域间的最大均值差异,构建一种新的特征可迁移性量化指标。基于TFRD方法,选取特征可迁移性大的深度特征构建特征子集,利用BDA对源域和目标域的特征子集进行分布适应,降低两者间的分布差异。采用源域特征集训练故障模式识别分类器,对目标域样本进行故障识别与分类。采用经典机器学习方法、深度学习方法和迁移学习方法构建了8种故障诊断模型,用于与提出的DTF-BDA故障诊断模型进行故障诊断准确率对比。结果表明:① DTF-BDA故障诊断模型能够取得明显优于其他对比模型的性能,最高故障诊断准确率可达100%。② TFRD方法能有效提高基于迁移学习方法构建的故障诊断模型的性能,与迁移成分分析和联合分布自适应相结合情况下的最高故障诊断准确率分别可达96.46%和97.67%。

关键词：矿井提升机轴承故障故障诊断迁移学习深度特征平衡分布自适应

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基于改进联合分布适应的轴承故障诊断

机电工程 2023年

作者：潘晓博葛鲲鹏钱孟浩赵衍董飞安徽大学互联网学院扬州市职业大学电子工程学院徐州工程学院大数据学院

在轴承故障诊断过程中，存在缺乏足量故障样本、变工况下信号分布差异等问题。虽然基于机器学习和深度学习方法的智能故障诊断方法的运用取得了许多成果，但该方法在应用过程中仍面临一些挑战，阻碍了智能故障诊断方法在实际工业场景下... 详细信息

在轴承故障诊断过程中，存在缺乏足量故障样本、变工况下信号分布差异等问题。虽然基于机器学习和深度学习方法的智能故障诊断方法的运用取得了许多成果，但该方法在应用过程中仍面临一些挑战，阻碍了智能故障诊断方法在实际工业场景下的应用。为此，提出了一种基于改进联合分布适应的轴承智能故障诊断方法。首先，利用小波包变换对振动信号进行了分解与重构，再计算了重构信号的统计参数，构成了原始特征集；然后，设计了基于特征重要度与KL散度的迁移特征选取方法，对各统计参数特征进行了量化评估；采用了改进联合分布适应方法，对源域和目标域特征集进行了分布适应处理，降低了域间分布差异；最后，利用源域特征样本训练的故障诊断模型预测了目标域样本故障类别，采用美国凯斯西储大学实验台和机械故障模拟（MFS）实验台的轴承故障数据，开展了不同工况下的故障诊断实验。实验结果表明：该故障诊断方法在2种轴承故障数据下取得的最大故障诊断准确率分别为100%和96.29%，明显优于其他对比模型。研究结果表明：该故障诊断方法具有应用于实际工业场景下的潜力。

关键词：变工况故障样本数量不足分布适应迁移特征邻域保持嵌入迁移成分分析

基于ARM和FPGA的船舶姿态测量系统的设计

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电子器件 2022年第6期45卷 1497-1502页

作者：唐明军陈仁文刘艳葛鲲鹏南京航空航天大学航空学院江苏南京210016 扬州工业职业技术学院信息工程学院江苏扬州225127

姿态测量系统是船舶运动控制系统和组合导航系统中的关键一环。为了满足测量的实时性和准确性,基于扩展卡尔曼滤波的姿态解算方法,充分利用STM32丰富的片内外资源和FPGA快速的硬件处理速度,设计了一种基于STM32和FPGA的主从结构的船舶... 详细信息

姿态测量系统是船舶运动控制系统和组合导航系统中的关键一环。为了满足测量的实时性和准确性,基于扩展卡尔曼滤波的姿态解算方法,充分利用STM32丰富的片内外资源和FPGA快速的硬件处理速度,设计了一种基于STM32和FPGA的主从结构的船舶姿态测量系统。所提船舶姿态解算方法使用四元数形式进行姿态描述,避免了采用欧拉角形式带来的角度奇异问题以及方向余弦矩阵形式带来的计算量过大问题。实验结果显示所提出的方法能够获得较好的测量实时性和准确率。

关键词：姿态测量系统扩展卡尔曼滤波 STM32 FPGA 9轴传感器

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基于改进联合分布适应的轴承智能故障诊断方法

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机电工程 2023年第9期40卷 1354-1362页

作者：潘晓博葛鲲鹏钱孟浩赵衍董飞徐州工程学院大数据学院江苏徐州221008 扬州市职业大学电子工程学院江苏扬州225127 安徽大学互联网学院安徽合肥230039

在轴承故障诊断过程中,存在缺乏足量故障样本、变工况下信号分布差异等问题。虽然基于机器学习和深度学习方法的智能故障诊断方法的运用取得了许多成果,但该方法在应用过程中仍面临一些挑战,阻碍了智能故障诊断方法在实际工业场景下的... 详细信息

在轴承故障诊断过程中,存在缺乏足量故障样本、变工况下信号分布差异等问题。虽然基于机器学习和深度学习方法的智能故障诊断方法的运用取得了许多成果,但该方法在应用过程中仍面临一些挑战,阻碍了智能故障诊断方法在实际工业场景下的应用。为此,提出了一种基于改进联合分布适应的轴承智能故障诊断方法(BIFD-IJDA)。首先,利用小波包变换对振动信号进行了分解与重构,再计算了重构信号的统计参数,构成了原始特征集;然后,设计了基于特征重要度与KL散度的迁移特征选取方法,对各统计参数特征进行了量化评估;采用了改进联合分布适应方法,对源域和目标域特征集进行了分布适应处理,降低了域间分布差异;最后,利用源域特征样本训练的故障诊断模型预测了目标域样本故障类别,采用美国凯斯西储大学实验台和机械故障模拟(MFS)实验台的轴承故障数据,开展了不同工况下的故障诊断实验。实验结果表明:该故障诊断方法在2种轴承故障数据下取得的最大故障诊断准确率分别为100%和96.29%,明显优于其他对比模型。研究结果表明:该故障诊断方法具有应用于实际工业场景的潜力。

关键词：轴承智能故障诊断变工况故障样本数量不足改进联合分布适应迁移特征邻域保持嵌入迁移成分分析

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基于红外图像的人体检测跟踪与类别判定

基于红外图像的人体检测跟踪与类别判定

作者：葛鲲鹏国防科学技术大学

学位级别：硕士

武警部队担负着国家大型电厂和重要桥梁遂道的守护勤务。这些重要的工业和交通设施一旦遭到破坏,往往造成大量的财产损失甚至人员伤亡。然而,针对重要目标的袭击大多发生在夜里,由于夜间能见度差,哨兵警惕性下降,从而给不法份子造成可... 详细信息

武警部队担负着国家大型电厂和重要桥梁遂道的守护勤务。这些重要的工业和交通设施一旦遭到破坏,往往造成大量的财产损失甚至人员伤亡。然而,针对重要目标的袭击大多发生在夜里,由于夜间能见度差,哨兵警惕性下降,从而给不法份子造成可乘之机。在国家大批量裁军的背景下,如何有效减少这些重要的守卫目标所占用的执勤兵力和提高执勤的自动化程度是亟待解决的问题。红外辐射波长比可见光要长,受雨天、大雾影响较小,基于红外辐射的视频监控不受夜间和白天的影响,是多种重要场所广泛使用的安防设备。因此,本文基于红外监控视频和图像序列,深入研究红外图像中的人体目标检测、跟踪以及运动目标类别判定方法,对于解决目前武警部队重要目标守护勤务中存在的问题具有非常重要的理论意义和实际应用价值。论文的主要研究工作和取得的成果如下:1.深入研究了红外图像预处理方法。重点介绍了几种常用的红外图像预处理方法,主要包括图像去噪方面的中值滤波和高斯滤波,以及图像形态学处理方面的膨胀、腐蚀、开运算和闭运算。基于实际红外图像数据,对红外图像去噪和形态学处理进行了实验比较和分析。2.深入研究了红外人体运动目标检测方法。深入研究分析了几种经典的运动目标检测算法,包括帧差法、背景差法、光流法等。在对这些目标检测算法进行理论研究和应用场景对比的基础上,利用多个实际红外视频图像数据重点对三帧差分法进行了仿真实验和测试,实验结果表明,三帧差分法可以准确有效地检测出红外图像中的人体运动目标。3.提出了一种新的基于红外图像的人体运动目标跟踪算法。在研究对比和分析经典的粒子滤波算法、Mean Shift算法和IVF(Intensity variation function)跟踪算法的基础上,针对经典算法存在的问题,提出了一种新的人体跟踪算法。该算法利用模板本身均值灰度替代模板的边缘,以红外序列图像中前一帧目标模板与当前帧差分后得到的正负值区域为基础,计算出正值区域质心到负值区域质心的向量,并将模板沿向量方向以单个像素移动,直到目标模板与当前帧的人体目标近似重合。利用多组视频图像数据集对算法进行了实验验证,实验结果表明,该算法的跟踪精确度和运算速度相比常用的粒子滤波和Mean Shift跟踪算法都有大幅度的提升,并且在跟踪算法原有基础上整合了跟踪窗口自适应大小、行人交汇的检测和区分功能,进一步提升了跟踪算法的鲁棒性。4.改进提出了一种基于红外图像的运动目标类别判定算法。该算法以Ross Cutler提出的方法为基础,首先研究对比和分析了基于静态特征和基于动态特征的运动目标类别判定方法,然后以图像序列中运动目标的周期性特征作为切入点,即选取100帧时间跨度(大约3秒)内的运动目标在所有时间延迟上的相似性进行对比,形成一幅相似性图像,接着分别用一维功率谱、Fisher测试、时间-频率分析、自相关函数等四种测度对相似性图像进行周期性分析并对结果进行对比,最后选用自相关函数作为目标类别判定的特征测度。利用多组视频图像数据集对运动目标类别判定算法进行了实验验证,实验结果表明,该算法能有效判别出红外序列图像中的运动人体目标。

关键词：红外图像模板差分目标检测人体跟踪行人交汇人体判别

政务新媒体的社会治理效应：以税务部门微博为例

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世界经济 2024年 150-179页

作者：孙鲲鹏杨凡清华大学经济管理学院中央财经大学财政税务学院

本文关注数字化政务新媒体的社会治理效应，具体结合税务部门微博这一政务新媒体，从不完全信息理论和信息中介理论出发，分析税务部门微博对企业税务决策的影响机理。基于手工爬取的超40万条税务部门微博数据，使用多期双重差分方法进... 详细信息

本文关注数字化政务新媒体的社会治理效应，具体结合税务部门微博这一政务新媒体，从不完全信息理论和信息中介理论出发，分析税务部门微博对企业税务决策的影响机理。基于手工爬取的超40万条税务部门微博数据，使用多期双重差分方法进行的经验研究发现，税务部门开通微博有效提升了企业税收遵从和税收征管效能，并起到促进企业间税负公平、优化税收营商环境的作用。具体而言，税务微博是通过传播税收知识法规、提高对企业涉税声誉惩戒和提升企业对政府信任来发挥治理作用。本文从理论上扩展了关于数字政务手段内涵和企业税收遵从影响因素方面的文献，并从实践上为数字政府建设、深化税收征管服务改革提供了参考。

关键词：政务新媒体微博企业避税税负公平

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均值替代边缘的模板差分法用于红外行人跟踪

激光与红外 2017年第1期47卷 124-128页

作者：葛鲲鹏邹焕新洪峰陈楠国防科学技术大学湖南长沙410073 湖南省长沙市公安局湖南长沙410005

提出了一种新的基于模板差分的红外行人跟踪算法。算法以红外序列图像中前一帧目标模板与当前帧差分后得到的正负值区域为基础,计算出正值区域质心到负值区域质心的向量,并将模板沿向量方向以单个像素移动,实现了基于红外序列图像的行... 详细信息

提出了一种新的基于模板差分的红外行人跟踪算法。算法以红外序列图像中前一帧目标模板与当前帧差分后得到的正负值区域为基础,计算出正值区域质心到负值区域质心的向量,并将模板沿向量方向以单个像素移动,实现了基于红外序列图像的行人跟踪。文章在跟踪算法原有基础上整合了跟踪窗口自适应大小、行人交汇的检测和区分功能,一定程度上解决了红外行人跟踪过程中,两个身高和形体相近的行人交汇后难以分辨的问题。

关键词：红外图像行人跟踪模板差分行人交汇

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交通基础设施建设与城市全要素生产率增长及其收敛

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经济与管理 2024年第4期38卷 27-34页

作者：柳鲲鹏浙江大学公共管理学院浙江杭州310058

城市全要素生产率(TFP)增长及其收敛性,是衡量高质量发展和走向共同富裕的重要指标。基于索洛余值法计算TFP,使用β-收敛模型和面板空间计量方法,对2003—2019年以路网密度为代表的交通基础设施建设如何影响城市TFP增长以及TFP的收敛性... 详细信息

城市全要素生产率(TFP)增长及其收敛性,是衡量高质量发展和走向共同富裕的重要指标。基于索洛余值法计算TFP,使用β-收敛模型和面板空间计量方法,对2003—2019年以路网密度为代表的交通基础设施建设如何影响城市TFP增长以及TFP的收敛性进行实证分析。研究发现:TFP对城市经济增长的平均贡献率由2003年的4%上升到2019年的8%;交通基础设施建设既能够促进城市TFP增长,也能够促进城市TFP收敛,且路网密度对城市TFP平均增速的边际贡献率为8.3%。路网建设主要通过同行业内的市场竞争实现本地TFP的增长,对邻近城市的TFP增长则具有抑制作用。研究表明,完善城市间功能分区规划,促进城市间产业的多样性,通过市场扩张助推产业集聚,是实现城市经济走向高质量发展和均衡发展的关键。

关键词：全要素生产率交通基础设施区域经济收敛高质量发展共同富裕

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S市老年教育的发展问题与政策建议

S市老年教育的发展问题与政策建议

作者：许鲲鹏河北经贸大学

学位级别：硕士

随着我国老年人口占总人口比重的持续增长,在未来相当长的时间内,人口老龄化将成为基本国情。这将对经济、社会、文化等各个方面产生深远影响,进而影响国家的整体实力和国际竞争力。随着我国人口老龄化加剧,对正在努力建立的终身教育体... 详细信息

随着我国老年人口占总人口比重的持续增长,在未来相当长的时间内,人口老龄化将成为基本国情。这将对经济、社会、文化等各个方面产生深远影响,进而影响国家的整体实力和国际竞争力。随着我国人口老龄化加剧,对正在努力建立的终身教育体系和学习型社会构建提出了全新的挑战。党和国家高度重视建设终身教育体系和学习型社会,认真贯彻落实这一重要战略决策对我国教育和经济社会发展具有重大战略意义,是实现全面建成小康社会和中华民族伟大复兴宏伟目标的根本保障。我国现代老年教育自从1980年代末起步,经过了近40年的发展,取得了富有成效的进步。随着老龄化社会的进一步发展,老年教育相应的研究体系、老年教育工作者队伍以及老年教育相应课程需求等,都需要与时俱进的发展提升。作为老龄化社会的主体人群以及终身教育体系和学习型社会的重要组成部分,老年人的教育有必要进行深入的研究。基于以上背景,本文以S市城市老年人教育现状作为研究对象,通过查找相应文献资料,深入S市老年大学对部分管理者、部分老年学员和部分城市老年人进行随机调查问卷,拿到一手资料开展研究分析,掌握S市城市老年人的教育现状情况,发现老年教育发展及老年人在接受教育过程中存在的各类问题,例如老年教育理论滞后、缺少高水平研究成果,管理归口不明,各级部门支持力度偏低;缺少专业教师队伍、教学方法不够适老,开设课程陈旧、没有与时俱进精细分析等问题,分析研究出相应解决的意见建议,提出丰富老年教育研究、构建老年教育理论体系,规范老年教育管理、加强老年教育支持力度,完善师资队伍建设、培育老年教育专业人才,与时俱进优化课程设置、创新教学形式等对策,以更好的开展好老年教育,积极应对我国人口老龄化,建设学习型社会,引导老年人践行积极老龄观,维护身心健康、家庭和谐,切实提升老年人生活质量,具有一定的理论和实践意义。

关键词：老年教育教育需求老龄化终身教育