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基于四芯光纤光栅的微型三轴振动传感器研究

中国激光 2024年第17期 257-265页

作者：唐翔辛璟焘李昆吴俊董明利北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室广州南沙光子感知技术研究院北京空间机电研究所

针对微振动检测的需求，提出了一种基于四芯光纤光栅的三轴振动传感器设计方法，利用单根四芯光纤实现了两个方向上的振动监测，通过交错组合两根四芯光纤，实现了三个不同轴向上的微振动监测。根据传感器的理想理论模型，通过结合四芯... 详细信息

针对微振动检测的需求，提出了一种基于四芯光纤光栅的三轴振动传感器设计方法，利用单根四芯光纤实现了两个方向上的振动监测，通过交错组合两根四芯光纤，实现了三个不同轴向上的微振动监测。根据传感器的理想理论模型，通过结合四芯光纤的弯曲传感原理，得到传感器灵敏度的计算方法；通过有限元仿真，优化了传感器的结构参数；通过显微成像封装平台，完成了尺寸为15 mm×15 mm×15 mm的传感器的装配与封装；最后进行了实验测试与传感器性能分析。实验结果表明：传感器的特征频率为450 Hz，工作频段为10～300 Hz，传感器在x、y、z方向上的灵敏度分别为30.5、32.07、29.38 pm/g(g为重力加速度)。该传感器满足微振动测量轻量化的应用需求，在微振动测量等领域中有着重要的应用价值。

关键词：传感器振动分析多芯光纤光栅三轴振动传感器

基于稀疏光谱成像的线路复合绝缘子积污状态可视化评估

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中国电力 2024年

作者：任明李乾宇夏昌杰董明电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)

对线路复合绝缘子的污秽状态进行及时、准确的在线评估，可以有效防止污闪事故的发生。提出一种线路复合绝缘子污秽状态可视化评估方法。首先，结合图像配准算法和目标区域框选构建多源反射光谱图像半自动化配准方法，解决多目相机固有... 详细信息

对线路复合绝缘子的污秽状态进行及时、准确的在线评估，可以有效防止污闪事故的发生。提出一种线路复合绝缘子污秽状态可视化评估方法。首先，结合图像配准算法和目标区域框选构建多源反射光谱图像半自动化配准方法，解决多目相机固有的图像配准难题；其次，利用低成本、轻量化、高成像质量的多目式稀疏光谱成像设备拍摄人工染污样品并进行模型预训练，进一步通过真实自然积污样品进行迁移训练，构建出复合绝缘材料表面污秽等级诊断模型；最后，借助无人机平台，在不同拍摄条件下对线路复合绝缘子污秽状态进行了实测分析。结果表明，该方法对于人工染污和自然积污样品污秽等级的划分准确率分别为95.3%和87.8%，实际线路复合绝缘子污秽等级划分准确率可达90%，污秽分布区域显示清晰。通过无人机实测分析验证了基于稀疏光谱成像技术的线路绝缘子污秽等级评估和污秽分布可视化诊断的可行性，为线路绝缘子状态巡视和检修决策提供了新的技术手段。

关键词：复合绝缘子稀疏光谱成像技术污秽状态评估图像配准迁移学习

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大视场相机最优投影模型识别及星光标定方法

仪器仪表学报 2024年第1期45卷 158-169页

作者：刘其林董明利孙鹏燕必希祝连庆长春理工大学光电工程学院长春130022 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192

针对在轨摄影测量中近距离大尺寸测量需求,提出利用星光约束的大视场角摄影测量相机最优投影模型识别及标定方法。首先,构建了具备调节系数的星光几何投影分段函数模型。随后,针对分段星光投影模型开发多站位自标定光束平差算法。通过... 详细信息

针对在轨摄影测量中近距离大尺寸测量需求,提出利用星光约束的大视场角摄影测量相机最优投影模型识别及标定方法。首先,构建了具备调节系数的星光几何投影分段函数模型。随后,针对分段星光投影模型开发多站位自标定光束平差算法。通过将光束平差算法与北方苍鹰寻优策略相结合,对投影模型调节系数、相机内方位参数、相机外方位参数及镜头畸变系数同步优化,直到星点像面重投影均方根误差达到全局最小,得到最优投影模型及其参数。实测实验表明,大视场角相机星光标定后,星点像面坐标的重投影均方根误差为1/9 pixel。在连续帧星光标定实验中,通过卡尔曼滤波算法对相机参数随机误差进行了有效消除。该方法可在相机星光标定过程中识别最优投影模型并标定全部成像参数,具备连续帧标定及参数校准能力。

关键词：在轨摄影测量大视场角相机最优投影模型识别星光标定方法

体外心脏电测量及智能标测房颤基质的研究进展

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生物医学工程学杂志 2024年第1期41卷 184-190页

作者：常益董明王彬(综述) 范力宏(审校) 西安交通大学电工材料电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安交通大学第一附属医院西安710061

心脏三维电生理标测是房颤消融手术开展的前提与基础,侵入式标测是临床现行方法,但存在创伤大、手术时程长、成功率低等诸多不足。体外标测技术因无创、易操作等特点与优势,近年来成为电生理标测技术的发展趋势与新方向。随着计算机软... 详细信息

心脏三维电生理标测是房颤消融手术开展的前提与基础,侵入式标测是临床现行方法,但存在创伤大、手术时程长、成功率低等诸多不足。体外标测技术因无创、易操作等特点与优势,近年来成为电生理标测技术的发展趋势与新方向。随着计算机软硬件水平快速发展和临床数据库的增长,深度学习技术在心电数据方面的应用日趋广泛且取得了巨大进步,为体外心脏测量与智能标测房颤基质研究提供了新思路。本文综述了心电正问题、心电逆问题以及深度学习在房颤标测中的应用等领域的研究进展,探讨了体外智能标测房颤基质存在的问题以及可能的解决途径,对体外心脏电生理标测面临的挑战和未来的发展方向进行了展望。

关键词：心房颤动电生理标测心电正问题心电逆问题深度学习

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标准数字化应用框架设计及其设备侧领域实践

中国电力 2024年

作者：贺馨仪董明孙歆颜拥姚影西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室国网浙江省电力有限公司电力科学研究院

随着电力行业数字化进程的加速推进，电力领域标准的数字化应用变得愈发迫切。为了满足对电力标准文献的深度挖掘和知识规则构建的需求，提出了1种新颖的电力标准数字化技术，该技术以条件事理图谱为基础，为电力行业的高效、智能化发... 详细信息

随着电力行业数字化进程的加速推进，电力领域标准的数字化应用变得愈发迫切。为了满足对电力标准文献的深度挖掘和知识规则构建的需求，提出了1种新颖的电力标准数字化技术，该技术以条件事理图谱为基础，为电力行业的高效、智能化发展提供了新的解决方案。首先为实现电力标准文献的精细化知识抽取，结合了规则和语义角色标注技术，提取出关键知识三元组，在知识融合阶段，采用词语相似度方法整合知识，提高图谱准确性。其次，引入条件性元组，建立了针对电力领域的改进标准知识图谱——条件性电力标准事理图谱，更全面地表达了电力标准中的知识和规则。最后，结合Cypher查询语言和产生式规则，实现电力设备的辅助知识问答和状态评估任务，大大增强了图谱的实用性。通过现行标准案例展开验证实验，状态评价任务仅需13ms，实验结果验证了该技术的有效性，能够快速、准确地进行电力标准检索与应用，为电力设备状态评估等重点领域的标准数字化提供了强大支持，推动了电力行业的数字化应用，并为其他行业的标准数字化升级提供了参考。

关键词：条件事理图谱电力标准数字化知识三元组抽取电力设备状态评估

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受限空间内超临界流体相分布的尺寸效应

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第2期54卷 23-35页

作者：王艳谢剑徐进良董明北京怀柔实验室北京101400 低品位能源多相流与传热北京市重点实验室(华北电力大学) 北京102206

许多研究表明,超临界流体具有不均匀的分子结构.本文采用分子动力学方法,模拟了受限空间内类液(Liquid-Like,LL)、类两相(Two-Phase-Like,TPL)和类气(Gas-Like,GL)区超临界流体(Supercritical Fluid,SF)结构特征和相分布规律,分析通道... 详细信息

许多研究表明,超临界流体具有不均匀的分子结构.本文采用分子动力学方法,模拟了受限空间内类液(Liquid-Like,LL)、类两相(Two-Phase-Like,TPL)和类气(Gas-Like,GL)区超临界流体(Supercritical Fluid,SF)结构特征和相分布规律,分析通道尺寸和壁面润湿性对不同状态SF相分布的影响.研究表明,不同状态SF均在超疏水表面近壁区形成GL膜,随着壁面润湿性的增强,气膜逐渐消失,原子逐渐在润湿性较强的壁面聚集;润湿性较强的TPL流体的通道中部会形成明显的空隙及局部低密度的GL区,近壁区会形成LL膜.尺寸效应对近壁区原子密度振荡范围的影响可忽略不计,但随着通道尺寸减小,LL相近壁区流体的密度则呈现出增大趋势,该现象在GL相消失.不同通道尺寸对应含气率随温度的变化趋势一致,壁面润湿性对含气率的影响较小,随着润湿性的减弱,含气率均呈现出先增大后减小的变化规律,且不同通道尺寸对应不同的转折点.结合三维原子快照,从能量角度对SF的相分布特征进行分析,较大势能束缚原子运动,易形成高密度的LL区,而较低势能区原子易发生逃逸,形成低密度的GL区.本工作将有助于理解纳米通道内SF的结构及相分布规律,为SF微尺度设备设计和应用提供一定的理论基础.

关键词：超临界流体分子动力学润湿性尺寸效应相分布

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考虑能源效率的设备预防性维护策略

计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1422-1432页

作者：杨亮刘勤明叶春明董明胡家瑞上海理工大学管理学院上海200093 上海交通大学安泰经济与管理学院上海200240

针对制造业生产设备能源消耗大、产品质量低、维护成本高等问题,提出了考虑能源效率的设备预防性维护决策模型。考虑到实际情况中,预防性维护成本和设备的运行能耗都与设备的退化密切相关,首先对设备的故障率进行建模,得到变动预防性维... 详细信息

针对制造业生产设备能源消耗大、产品质量低、维护成本高等问题,提出了考虑能源效率的设备预防性维护决策模型。考虑到实际情况中,预防性维护成本和设备的运行能耗都与设备的退化密切相关,首先对设备的故障率进行建模,得到变动预防性维护成本以及变动能耗,并利用质量损失成本对产品质量进行约束,同时考虑次品的回收问题。然后以维护成本最小和能效最大为优化目标,构建综合成本能效的多目标决策模型,利用改进的非支配排序算法(NSGAII)和模糊集理论,得到预防性维护阈值以及维护次数的组合。最后通过与单目标维护策略进行比较,验证了模型的有效性和实用性。

关键词：能源效率改进的NSGAⅡ 预防性维护次品回收

新时代新征程政治建军的科学指南——深入学习贯彻习近平主席在中央军委政治工作会议上的重要讲话

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求是 2024年第15期 13-20页

作者：钧政不详

回望历史,我们党总是在重大关头作出战略决策,标定人民军队的前进方向,指引全军官兵在党的旗帜下奋斗。10年前,闽西小镇古田,习主席带领我军高级干部重回这个确立思想建党、政治建军原则的地方,召开全军政治工作会议。

关键词：思想建党政治工作会议建军原则政治建军全军官兵战略决策党的旗帜科学指南

基于多对象离散拓扑优化方法的车身结构平台化设计

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汽车工程 2024年第6期46卷 1075-1084页

作者：华钧伟侯文彬大连理工大学汽车工程学院大连116024 大连理工大学宁波研究院宁波315016

产品族的平台化设计可以提高零部件的通用率,降低生产成本。但是目前关于平台化的研究主要集中在参数化设计层面,缺少直接对产品拓扑结构进行平台化设计的方法。为此,本文面向车身结构的平台化设计需求提出了一种适用于多对象拓扑结构... 详细信息

产品族的平台化设计可以提高零部件的通用率,降低生产成本。但是目前关于平台化的研究主要集中在参数化设计层面,缺少直接对产品拓扑结构进行平台化设计的方法。为此,本文面向车身结构的平台化设计需求提出了一种适用于多对象拓扑结构的并行设计方法。首先将改进图分解算法与多目标遗传算法结合得到单个车型拓扑结构划分的最优设计方案;其次基于车身拓扑结构模块化设计流程提出了一种面向多对象优化的多种群多染色体遗传算法(multi-population and multi-chromosome genetic algorithm,MPMCGA),该算法能够保证各对象的设计目标损失在允许范围内的同时,提升平台模块的共享潜力。最后通过对3款概念车身的底板结构进行平台化设计,验证了多对象离散拓扑优化方法的有效性。

关键词：车身设计平台化设计离散拓扑优化遗传算法