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钢轨探伤车偏斜70°反射点群分析及应用

铁道建筑 2022年第3期62卷 39-42页

作者：马运忠马铁雷张玉华李培李忠中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081 中国铁路沈阳局集团有限公司沈阳工务机械段沈阳110032 北京铁科英迈技术有限公司北京100081

针对80 km/h钢轨探伤车B显数据中接头处二孔侧上方偏斜70°通道异常出波问题,以60 kg/m钢轨接头处B显数据为对象,分析了偏斜70°在接头处的出波特征,开展了前后轮直打70°发射、中间轮偏斜70°接收的超声声学推算及试验验证。结果表明,... 详细信息

针对80 km/h钢轨探伤车B显数据中接头处二孔侧上方偏斜70°通道异常出波问题,以60 kg/m钢轨接头处B显数据为对象,分析了偏斜70°在接头处的出波特征,开展了前后轮直打70°发射、中间轮偏斜70°接收的超声声学推算及试验验证。结果表明,直打70°发射的超声波经接头端面、轨颚和踏面多次反射最终被偏斜70°接收,导致形成偏斜70°出波点群。结合一处近乎垂直的轨头横向裂纹附近偏斜70°出波给出伤损判定应用建议。结果表明,若探伤车B显数据中偏斜70°出波点群符合单通道偏斜70°二次波声程范围内出波且形成走势、出波水平位置距离近乎垂直的轨头横向裂纹约230~250 mm等特征时,不宜对其作伤损报警处理。利用本文方法可避免将该类型偏斜70°出波报告为伤损报警,进而提高探伤车伤损报警的准确率。

关键词：钢轨探伤车超声波探伤声学计算偏斜70°出波伤损报警

基于超分辨率生成对抗网络的玉米病害分类识别方法

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农业机械学报 2024年

作者：马铁民曲浩高雅王雪黑龙江八一农垦大学信息与电气工程学院

深度学习在玉米病害识别领域应用广泛并取得了较好的效果，但存在低分辨率条件下训练效果差的问题，本文提出一种基于超分辨率生成对抗网络的玉米病害分类识别模型。为了实现低分辨率玉米病斑图像到高分辨率图像的恢复，提出基于双注意... 详细信息

深度学习在玉米病害识别领域应用广泛并取得了较好的效果，但存在低分辨率条件下训练效果差的问题，本文提出一种基于超分辨率生成对抗网络的玉米病害分类识别模型。为了实现低分辨率玉米病斑图像到高分辨率图像的恢复，提出基于双注意力机制的增强型超分辨率生成对抗网络模型，该模型生成的高分辨率重建图像与其他超分辨率图像重建模型相比，峰值信噪比（Peak signal-to-noise ratio，PSNR）和结构相似性指数（Structural similarity index measure，SSIM）平均提升2.1dB和0.049；与4种不同的分类网络的结合，准确率均高于低分辨率图像，平均提升28.1个百分点。在模型对比及消融可视化实验中，模型识别玉米病斑的准确率平均超出其它模型1.4个百分点，精确率达到97.7%。实验结果表明，双注意力机制的加入和损失函数的改变增加了模型对高频特征的恢复能力和稳健性，提高了玉米叶片病斑的分类识别率，可为农作物定点监测或无人机田间监测中的低分辨率叶片病害图像的精准识别提供参考。

关键词：玉米叶片病害识别超分辨率图像重建生成对抗网络通道注意力机制空间注意力机制

考虑多信息融合的风电机组状态评估与预测系统开发

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电网与清洁能源 2024年第1期40卷 143-149页

作者：马铁强向凯沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870

为降低风电机组故障发生概率,提高其可靠性,该文利用数据采集与监控系统(supervisory control and data acquisition,SCADA)检测获得的风电机组运行状态数据,通过研究多指标融合状态评价模型及其预测算法,解决风电机组状态参数评估与预... 详细信息

为降低风电机组故障发生概率,提高其可靠性,该文利用数据采集与监控系统(supervisory control and data acquisition,SCADA)检测获得的风电机组运行状态数据,通过研究多指标融合状态评价模型及其预测算法,解决风电机组状态参数评估与预测难题。结合SCADA系统结构,设计并规划风电机组状态参数评估与预测系统架构与功能;利用输出功率波动、风能利用率以及开机运行比率3项参数,基于阈值法,建立风电机组状态退化评价指标模型,通过主成分分析法对3个评估标准进行权重计算,并将各指标进行信息融合,综合反应风电机组运行状态;设计Convolutional Neural Network-Long Short-Term Memory风电机组状态预测模型,实施风电场运行状态参数预测;开发风电机组状态评估与预测系统软件,验证所提方法的有效性。

关键词：风电机组状态评估 CNN-LSTM 信息融合

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基于串并行双分支网络的冲击波信号重构方法

振动与冲击 2024年第6期43卷 38-49页

作者：孙传猛陈嘉欣原玥裴东兴马铁华中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学电气与控制工程学院太原030051

通过有限测点数据重建冲击波场内压力分布、通过残缺数据重构完整的冲击波压力曲线,对武器威力以及目标毁伤评估具有重要价值。针对爆炸冲击波信号重构问题,建立Res-GRU分支以串行方式捕捉冲击波超压信号局部时序依赖关系;建立Transfor... 详细信息

通过有限测点数据重建冲击波场内压力分布、通过残缺数据重构完整的冲击波压力曲线,对武器威力以及目标毁伤评估具有重要价值。针对爆炸冲击波信号重构问题,建立Res-GRU分支以串行方式捕捉冲击波超压信号局部时序依赖关系;建立Transformer分支以并行方式分析信号全局潜在特征;建立特征融合单元进行高阶特征融合,实现不同阶段信息逐层互补;进而构建了基于门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)和Transformer模型的串并行双分支网络(G-TNet)。试验研究表明:G-TNet综合考量了信号的时序关系、数据变化规律等特征信息;在基于有限测点数据的冲击波场压力分布重构试验中,重建的模拟、实测超压数据与原始值之间均方误差(mean square error,MSE)分别为5.0×10^(-6)、1.2×10-3,平均峰值误差分别为0.49%、27.01%,平均正压时间误差分别为15.62%、15.91%,平均比冲量误差分别为17.66%、19.33%;在基于残缺数据的冲击波压力曲线重构试验中,重构的模拟、实测信号的缺失值与原始值之间MSE分别为5.0×10^(-6)和5.0×10^(-4),平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别为0.0010和0.0171;G-TNet重构结果优于主流方法,满足爆炸冲击波压力重构指标要求。

关键词：动态测试冲击波超压信号重构深度学习特征融合

齐刺环跳穴干预坐骨神经损伤大鼠海马IL-1β、IL-6、TNF-α及GFAP表达影响的实验研究

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中华中医药学刊 2024年第6期42卷 81-86,I0015页

作者：田辉马铁明辽宁中医药大学针灸推拿学院辽宁沈阳110847

目的通过观察齐刺环跳穴对坐骨神经损伤大鼠海马白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor-alpha, TNF-α)及胶质纤维酸性蛋白(Glial Fibrillary Acidic Protein, GFAP)表达的影响,探讨齐刺环跳穴治疗坐骨神经痛的中枢镇痛机制。方法 60只SD大鼠随机分为假手术组、模型组、齐刺组、单刺组及药物组,每组12只,采用钳夹法制备大鼠坐骨神经损伤模型。造模第2天开始进行针刺及药物干预,连续14 d。观察各组大鼠干预前后坐骨神经功能指数(Sciatic nerve Function Index, SFI)、热缩足反射潜伏期(Paw Withdrawal Latency, PWL)的变化,ELISA法检测海马组织IL-1β、IL-6、TNF-α蛋白表达水平,实时定量PCR法及免疫组化法检测海马组织GFAP表达水平。结果干预前,与假手术组比较,其余各组大鼠PWL值、SPI值显著降低(P<0.01),与模型组比较,齐刺组干预后大鼠PWL值、SPI值显著改善(P<0.01)。ELISA法、RT-PCR法及免疫组化检测结果显示,模型组、齐刺组、单刺组、药物组IL-1β、IL-6、TNF-α、GFAP表达较假手术组显著升高(P<0.01);与模型组相比,齐刺组、单刺组、药物组IL-1β、IL-6、TNF-α、GFAP表达显著下降,齐刺组表达低于单刺组及药物组(P<0.01)。结论齐刺环跳穴缓解坐骨神经痛的镇痛机制可能与下调海马炎症因子表达,抑制星形胶质细胞活化,从而降低中枢痛觉敏化程度有关。

关键词：坐骨神经功能指数热缩足反射潜伏期白细胞介素-1β 白细胞介素-6 肿瘤坏死因子-α 胶质纤维酸性蛋白

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复杂场景下无水尺水位的影像水位反演智能检测方法

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测绘学报 2024年第3期53卷 558-568页

作者：孙传猛魏宇李欣宇马铁华武志博中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学电气与控制工程学院山西太原030051

实现精细化水务管控和洪涝灾害预警,需要实时、准确感知水位突变事件。现有技术不能满足夜晚、雾霾、雨天、雪天、漂浮物遮挡及阴影等复杂恶劣环境下的水位识别需求。为此,本文提出一种融合改进YOLOv5与卡尔曼滤波原理的无水尺水位智能... 详细信息

实现精细化水务管控和洪涝灾害预警,需要实时、准确感知水位突变事件。现有技术不能满足夜晚、雾霾、雨天、雪天、漂浮物遮挡及阴影等复杂恶劣环境下的水位识别需求。为此,本文提出一种融合改进YOLOv5与卡尔曼滤波原理的无水尺水位智能检测技术:①引入YOLOv5对水位线(水岸分界线)进行检测,并利用线性拟合方法获得实际水位线;②针对水位线在延伸方向无限大而在其法向无限小特点,提出强化中尺度特征的多层级特征融合方法改进原YOLOv5算法;③利用卡尔曼滤波引入水位历史信息作为先验知识,提高本技术对复杂恶劣环境的泛化性能;④将图像中事先标定的固定的标志物加入到深度学习网络中训练,根据标志位真实尺寸解算实际水位高程,实现无水尺检测方案。相关试验和实践表明,改进的YOLOv5更加轻量化;本文所述水位智能检测技术斜率准确性为97.3%,较原算法提高了2.4%;截距准确性为99.3%,较原算法提高了0.5%;在夜晚、雾霾、雨天、雪天、漂浮物遮挡及阴影等复杂恶劣环境下可以自动、准确识别出水位高程,误差小于0.1 m。

关键词：水位识别无水尺水位检测深度学习 YOLOv5 卡尔曼滤波

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高倍率钠离子电池炭包覆纳米铋负极材料

储能科学与技术 2024年第6期13卷 1775-1785页

作者：李丹马铁刘汉浩郭丽中北大学材料科学与工程学院中北大学先进能源材料与系统研究院山西太原030051

铋作为新型钠离子电池负极材料,因其出色的离子动力学特性和长循环寿命而备受瞩目。铋基材料在能量密度和充放电效率方面展现出巨大潜力,但在应用中也面临体积膨胀和固态电解质层稳定性方面的挑战,需要通过纳米结构设计、界面工程以及... 详细信息

铋作为新型钠离子电池负极材料,因其出色的离子动力学特性和长循环寿命而备受瞩目。铋基材料在能量密度和充放电效率方面展现出巨大潜力,但在应用中也面临体积膨胀和固态电解质层稳定性方面的挑战,需要通过纳米结构设计、界面工程以及碳包覆等方法来改善其导电性和结构稳定性。在这项工作中,以金属铋有机骨架材料为前体,通过一步炭化法得到了炭包覆铋纳米复合材料。铋颗粒通过C—O—Bi界面交互作用牢固锚定在石墨烯表面,在高电流密度下展现出优异的容量保持能力和稳定的循环性能。结果显示,由赝电容控制的钠离子存储过程有助于构建稳定的固态电解质界面膜并加速离子扩散,从而提高电池的循环稳定性和充放电效率。而铋与石墨烯界面较强的化学键结合有助于维持金属颗粒的结构稳定,缓冲体积膨胀,并加速二者之间的电子扩散,提高材料的电化学活性。这些发现不仅提供了改善电池负极材料的高效方法,还为理解和优化负极材料提供了新视角,对于设计和开发高性能钠离子电池负极材料具有重要的参考意义。

关键词：钠离子电池负极金属有机骨架炭包覆铋基材料

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运动参考系中量子Fisher信息

物理学报 2024年第5期73卷 69-74页

作者：任亚雷周涛西南交通大学物理科学与技术学院量子光电实验室成都610031

量子参数估计中的基本理论--量子Cramér-Rao不等式指出,参数估计的方差由量子Fisher信息的倒数决定,量子Fisher信息越大,参数估计的方差就越小,估计精度也就会越高.在非相对论量子力学中,量子Fisher信息已被广泛研究,但考虑相对论效应... 详细信息

量子参数估计中的基本理论--量子Cramér-Rao不等式指出,参数估计的方差由量子Fisher信息的倒数决定,量子Fisher信息越大,参数估计的方差就越小,估计精度也就会越高.在非相对论量子力学中,量子Fisher信息已被广泛研究,但考虑相对论效应对量子Fisher信息影响的研究相对较少.本文采用粒子态的相对论变换方法,数值计算和分析了运动参考系中单粒子态、双粒子态振幅参数θ和相位参数φ的量子Fisher信息.结果表明,在运动参考系中,无论是使用单粒子态还是双粒子态,量子Fisher信息都会降低.对于相位参数,双粒子态的量子Fisher信息比单粒子态降低得更加显著.然而,对于振幅参数,双粒子态的量子Fisher信息相对于单粒子态有所提高,该研究结果为在相对论效应的影响下提高参数估计精度提供了有价值的参考.

关键词：量子Fisher信息相对论变换参数估计

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桡骨远端骨折合并先天二分舟骨一例

中华手外科杂志 2024年第4期40卷 354-355页

作者：董惠双马铁鹏王辉高顺红唐山市第二医院手外科唐山063015

患者男,36岁,主因左腕摔伤肿痛、活动受限3d入院。既往无双侧腕部外伤史。临床检查:左腕部肿胀、畸形,压痛,桡骨远端可触及骨擦感及异常活动,腕关节活动受限,手指活动、末梢血运及感觉正常;右腕检查无阳性改变。X线片显示(图1,2):左腕... 详细信息

患者男,36岁,主因左腕摔伤肿痛、活动受限3d入院。既往无双侧腕部外伤史。临床检查:左腕部肿胀、畸形,压痛,桡骨远端可触及骨擦感及异常活动,腕关节活动受限,手指活动、末梢血运及感觉正常;右腕检查无阳性改变。X线片显示(图1,2):左腕桡骨远端粉碎骨折线,骨折线达关节面,舟骨二分改变,近端骨密度较远端高;右侧(健侧)舟骨二分改变。

关键词：桡骨远端骨折感觉正常舟骨关节面触及骨擦感末梢血运骨折线近端