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航拍绝缘子图像缺陷智能识别算法研究

计算机科学 2024年第S1期51卷 518-522页

作者：戴永东金扬戴雨凡付晶王茂飞刘玺南京师范大学电气与自动化工程学院南京210023 国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司江苏泰州225300 中国电力科学研究院有限公司武汉分院武汉430070

由于电力线路绝缘子缺陷容易导致输电系统故障,因此,研究缺陷检测算法至关重要。传统的检测方法只能在有足够的前提知识、干扰低或在特定条件下才能准确定位绝缘子并检测出故障。为了能够在无人机航拍图像中自动定位绝缘子并检测出绝缘... 详细信息

由于电力线路绝缘子缺陷容易导致输电系统故障,因此,研究缺陷检测算法至关重要。传统的检测方法只能在有足够的前提知识、干扰低或在特定条件下才能准确定位绝缘子并检测出故障。为了能够在无人机航拍图像中自动定位绝缘子并检测出绝缘子缺陷,提出了一种全新的深度卷积神经网络(CNN)架构,该架构不仅能定位绝缘子而且还能检测绝缘子的缺陷。该架构分为两个模块,第一个模块为绝缘子定位,负责检测图像中的所有绝缘子;第二个模块为绝缘子缺陷检测,负责检测图像中所有绝缘子的缺陷。使用具有候选区域网络(Region Proposal Network,RPN)的CNN将绝缘子缺陷检测转换为两级对象检测问题。最后,在真实数据集上进行实验,所提方法缺陷检测精确率和召回率分别为91.2%和95.6%,满足了鲁棒性和准确性要求。

关键词：航拍图像卷积神经网络(CNN) 缺陷检测绝缘子

基于双注意力机制和级联检测框架的金具螺栓缺陷检测研究

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机械与电子 2024年第1期42卷 63-70页

作者：陆晓高超蒋承伶王茂飞国网江苏省电力有限公司江苏南京210024 国网江苏泰州供电公司江苏泰州225300

针对传统输电线路金具上的螺栓缺陷检测存在精度低和效率低的问题,提出一种基于双注意力机制和级联检测框架的螺栓缺陷检测模型。首先,构建了螺栓缺陷检测的级联框架并通过基于GridMask图像增广方法实现数据集的扩充;其次,为了提高螺栓... 详细信息

针对传统输电线路金具上的螺栓缺陷检测存在精度低和效率低的问题,提出一种基于双注意力机制和级联检测框架的螺栓缺陷检测模型。首先,构建了螺栓缺陷检测的级联框架并通过基于GridMask图像增广方法实现数据集的扩充;其次,为了提高螺栓缺陷检测精度,提出了基于知识引导的输电线金具检测模型,通过隐式和显示模块的构建,实现第1级金具的检测;然后,将金具检测结果输入到第2级螺栓的缺陷检测网络中,同时提出一种基于双注意力机制的螺栓缺陷检测模型来进行螺栓缺陷检测,通过多尺度注意力模块的设计,融合空间注意力图,实现螺栓全局视野上的特征增强,提高检测的精度;最后,通过实验进行验证,实验结果表明,所提模型的螺栓缺陷检测平均准确度高、检测速度快,具有良好的实用性和鲁棒性,有一定的应用前景。

关键词：金具螺栓缺陷检测多尺度注意力级联知识引导图像增广

Supplementation of amylase combined with glucoamylase or protease changes intestinal microbiota diversity and benefits for broilers fed a diet of newly harvested corn

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Journal of Animal Science and Biotechnology 2018年第2期9卷 467-479页

作者： Dafei Yin Xiaonan Yin Xingyu wang Zhao Lei maofei wang Yuming Guo Samuel E.Aggrey Wei Nie Jianmin Yuan State key Laboratory of Animal Nutrition College of Animal Science and TechnologyChina Agricultural UniversityBeijingChina NutriGenomics Laboratory Department of Poultry ScienceUniversity of GeorgiaAthensGAUSA

Background: The effect of amylases combined with exogenous carbohydrase and protease in a newly harvested corn diet on starch digestibility, intestine health and cecal microbiota was investigated in broiler ***: Two hunderd and eighty-eight 5-day-old female chickens were randomly divided into six treatments: a newly harvested corn-soybean meal diet(control); control supplemented with 1,500 U/g α-amylase(Enzyme A);Enzyme A + 300 U/g amylopectase + 20,000 U/g glucoamylase(Enzyme B); Enzyme B + protease 10,000 U/g(Enzyme C); Enzyme C + xylanase 15,000 U/g(Enzyme D); and Enzyme D + cellulase 200 U/g + pectinase 1,000 U/g(Enzyme E). Growth performance, starch digestibility, digestive organ morphology, and intestinal microbiota were evaluated in the birds at 16 and 23 d of ***: Compared with the control diet, supplementation with Enzyme A significantly decreased ileum lesion scoring at 16 d of age(P < 0.05); supplementation with Enzyme B or Enzyme C showed positive effects on ileal amylopectin and total starch digestibility(P < 0.05); Broilers fed with a diet supplemented with Enzyme D had a tendency to decrease body weight gain at 23 d. Enzyme E supplementation improved lesion scoring of jejunum and ileum at 16 d(P < 0.05), and increased ileal amylopectin or total starch digestibility at 23 d(P < 0.05).Supplementation of enzymes changed cecal microbiota diversity. High numbers of Campylobacter, Helicobacter and Butyricicoccus, Anaerostipes and Bifidobacterium, Sutterella and Odoribacter were the main genera detected in supplementations with Enzymes B, C, D, and E ***: Supplementation with amylase combined with glucoamylase or protease showed a beneficial effect on starch digestibility and intestinal microbiota diversity, and increased growth of broilers fed with newly harvested corn.

关键词： Amylase Broiler Glucoamylase Microbiota diversity Newly harvested corn Protease

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多目标优化最低代价无人机机巢选址方法研究

重庆大学学报 2023年第6期46卷 136-144页

作者：戴永东黄政高超王茂飞国网江苏省电力有限公司泰州供电公司江苏泰州225300 中南大学自动化学院长沙410083 国网江苏省电力有限公司南京210000

无人机巡检作业中,因为功能与续航距离不同,常面临异构无人机协同和机巢选址问题。无人机机巢的最优部署位置策略,可以看作新的选址优化问题,相对于传统设施选址问题,无人机机巢部署问题面临更多新挑战。笔者综合运用地理信息系统、优... 详细信息

无人机巡检作业中,因为功能与续航距离不同,常面临异构无人机协同和机巢选址问题。无人机机巢的最优部署位置策略,可以看作新的选址优化问题,相对于传统设施选址问题,无人机机巢部署问题面临更多新挑战。笔者综合运用地理信息系统、优劣解距离法对候选点位做预筛选后使用贪心算法和拉格朗日松弛优化的p-中值覆盖问题优化方法,在综合考虑布点原则、飞行任务、飞行半径、功能性冗余等目标因素,提出一种多目标优化最低代价的无人机机巢选址法,将机巢分布问题定义为限制因素预选址前提下的p-中值最低代价问题,设置原则性约束,实现多目标优化最低代价的机巢布点,从多个角度考虑降低巡检成本。实验结果表明:多目标优化后机巢布点在建造、维护、巡检和综合成本上比传统选点方法有9.2%以上的成本节约。

关键词：无人机巡检机巢布点目标优化最低代价原则性约束

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分布式自适应事件触发四旋翼无人机编队控制

航空学报 2023年第S2期44卷 491-500页

作者：郭洪振陈谋戴永东王茂飞南京航空航天大学自动化学院南京211106 国网泰州供电公司泰州225300

针对存在未知外部干扰与计算资源受限的四旋翼无人机编队系统,提出了一种分布式自适应事件触发编队控制方法。首先,使用参数自适应方法来处理未知外部干扰对编队系统造成的不利影响,且参数自适应律仅在事件触发时刻更新,从而降低计算量... 详细信息

针对存在未知外部干扰与计算资源受限的四旋翼无人机编队系统,提出了一种分布式自适应事件触发编队控制方法。首先,使用参数自适应方法来处理未知外部干扰对编队系统造成的不利影响,且参数自适应律仅在事件触发时刻更新,从而降低计算量。其次,基于参数自适应方法与事件触发机制设计分布式编队控制器。此外,通过李雅普诺夫方法证明了闭环系统内所有信号的有界性。最后,通过室内实际飞行试验验证了所提算法的有效性与可靠性。

关键词：分布式编队控制事件触发四旋翼无人机参数自适应李雅普诺夫方法

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喀斯特湖泊-河流系统溶解性有机质光谱特征

生态学报 2024年第11期44卷 4584-4596页

作者：龙靖潇王志康王晗马永梅倪茂飞贵州民族大学生态环境工程学院贵阳550025 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 贵州省工程地质灾害防治工程研究中心(贵州民族大学) 贵阳550025

为探索喀斯特湖泊-河流系统溶解性有机质(DOM)光谱特征空间格局,该研究以我国贵州红枫湖、百花湖和老马河为对象,分析了表层水体DOM紫外参数(SUVA_(254)、SUVA_(280)、S_(275—295)、S_(350—400)、S_(R)和E2/E3),利用三维荧光-平行因子... 详细信息

为探索喀斯特湖泊-河流系统溶解性有机质(DOM)光谱特征空间格局,该研究以我国贵州红枫湖、百花湖和老马河为对象,分析了表层水体DOM紫外参数(SUVA_(254)、SUVA_(280)、S_(275—295)、S_(350—400)、S_(R)和E2/E3),利用三维荧光-平行因子(EEM-PARAFAC)解析DOM主要成分,同时基于荧光参数(HIX、FI、BIX和β∶α)揭示其来源信息。该研究运用Spearman相关性分析及主成分分析(PCA)方法,揭示DOM参数的内在联系及重要组分贡献。结果显示,红枫湖、百花湖和老马河SUVA_(254)和SUVA_(280)值较低,而E2/E3、S_(275—295)和S_(350—400)值较高,说明芳香类成分占比较少且DOM整体分子量较小。水体DOM主要成分为:红枫湖/百花湖(C1:微生物代谢类腐殖质;C2:可见光范围腐殖质;C3:色氨酸),老马河(C1:色氨酸;C2:富里酸;C3:陆源类腐殖质)。水体BIX范围在0.77—1.12之间,说明生物源和陆源输入共同贡献DOM。红枫湖与百花湖FI值小于1.4,而老马河在1.4—1.9间,说明河流内源DOM贡献率高于湖泊。水体β∶α值范围在0.73—1.10之间,说明新生DOM具有显著贡献。湖泊与河流HIX值低于4,表明水体腐殖化程度低。老马河HIX与S_(R)和S_(275—295)呈正相关(P<0.05)且与FI呈负相关(P<0.05),说明DOM腐殖化程度与分子大小和来源密切联系。芳香类DOM的同质性导致SUVA_(254)和SUVA_(280)相互耦合。研究发现新生DOM多具有生物降解性,表现为BIX和β∶α强相关。相对于激流系统,湖泊具有更多的水力停留时间,这可能进一步促进内源微生物的代谢,导致生物驱动的有机质快速循环,因此不同DOM生物讯号相互耦合。研究阐明了喀斯特湖泊-河流系统DOM成分与来源特征,有望为研究全球碳循环过程提供数据支撑。

关键词：喀斯特湖泊-河流空间格局溶解性有机质平行因子分析

溶解性有机碳耦合营养状态解析河流CO_(2)动态及驱动因素

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湖泊科学 2024年第3期36卷 794-806页

作者：张羿王晗马永梅杜佳杰龙靖潇郎家锐倪茂飞贵州民族大学生态环境工程学院贵阳550025 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 贵州省工程地质灾害防治工程研究中心(贵州民族大学) 贵阳550025

为全面探索河流溶解性有机碳(DOC)与二氧化碳(CO_(2))动态及驱动因素的相关关系,以我国三峡库区河流——澎溪河为对象,于雨季和旱季采集表层水体水样,分别通过原位和室内测定,明确水文参数(水温、pH、碱度和流速)、DOC浓度和营养元素(总... 详细信息

为全面探索河流溶解性有机碳(DOC)与二氧化碳(CO_(2))动态及驱动因素的相关关系,以我国三峡库区河流——澎溪河为对象,于雨季和旱季采集表层水体水样,分别通过原位和室内测定,明确水文参数(水温、pH、碱度和流速)、DOC浓度和营养元素(总氮(TN)和总磷(TP))浓度,并计算水体CO_(2)分压(pCO_(2))、水—气界面CO_(2)交换通量和营养元素化学计量比(DOC:TN、DOC:TP和TN:TP)。以河流CO_(2)、DOC和营养状态动态变化为基础,通过对DOC、TN、TP、营养元素化学计量比和荧光峰(B、T、A、M、C、D和N)与河流pCO_(2)的多维分析建立及评估潜在的耦合关系,从而揭示特定区域河流CO_(2)的来源与驱动因素特征。结果显示,澎溪河水—气界面CO_(2)交换速率在3.75~22.9 m/d范围内,雨季((9.91±4.93)m/d)>旱季((6.69±4.30)m/(d),pCO_(2)在65.95~20642.41μatm范围内,F平均值为(629.4±1426.8)mmol/(m^(2)·d),河流总体表现为大气CO_(2)源。水体DOC总体在1.42~7.88 mg/L范围内,且旱季((4.50±0.17)mg/L)>雨季((2.87±0.18)mg/L),TN在0.176~1.917 mg/L范围内,旱季((1.205±0.353)mg/L)>雨季((0.665±0.306)mg/L),TP在0.0003~0.169 mg/L范围内。在该流域雨季,类酪氨酸、类色氨酸和土壤富里酸占比显著高于旱季,而类腐殖质、微生物衍生腐殖质和生物生产力占比显著低于旱季。旱季水体pCO_(2)与TP呈显著正相关,与营养元素化学计量比(TN:TP和DOC:TP)呈显著负相关,而雨季与生物生产力呈显著负相关,营养状态与pCO_(2)存在季节耦合关系。生物代谢过程是河流CO_(2)饱和的主要原因,而降雨能够促进这一内在联系。

关键词：三峡库区河流二氧化碳营养元素主成分分析荧光峰澎溪河

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煤层瓦斯富集区核磁共振探测技术研究

地质论评 2024年第S1期70卷 141-142页

作者：童雪瑞姜志海刘树才李毛飞王文闯中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221000 中国地质大学武汉430074

煤炭是我国的主体能源和重要工业原料,当前和今后较长时期内,煤炭在我国经济发展中的战略地位不可动摇(张建强等,2023)。然而我国的煤层赋存条件复杂、煤矿事故多发,其中瓦斯事故是重大煤矿灾害之一。近些年来,用于瓦斯富集区探测的地... 详细信息

煤炭是我国的主体能源和重要工业原料,当前和今后较长时期内,煤炭在我国经济发展中的战略地位不可动摇(张建强等,2023)。然而我国的煤层赋存条件复杂、煤矿事故多发,其中瓦斯事故是重大煤矿灾害之一。近些年来,用于瓦斯富集区探测的地球物理方法主要包括槽波、微震、声发射、电磁辐射、地质雷达等手段(王恩元等,2022)。

关键词：核磁共振煤层瓦斯矿井地球物理

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基于深度学习的输电线路均压环倾斜识别

自动化仪表 2022年第9期43卷 106-110页

作者：戴永东蒋中军王茂飞陈双辉国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司江苏泰州225700 南京土星信息科技有限公司江苏南京210000

为解决输电线路均压环倾斜图像识别过程中存在的准确率低、倾斜角度计算差的问题,提出了一种基于深度学习的输电线路均压环倾斜识别方法。首先,采用改进的快速区域深度卷积神经网络(Faster-RCNN)检测均压环与绝缘子串的目标与位置信息... 详细信息

为解决输电线路均压环倾斜图像识别过程中存在的准确率低、倾斜角度计算差的问题,提出了一种基于深度学习的输电线路均压环倾斜识别方法。首先,采用改进的快速区域深度卷积神经网络(Faster-RCNN)检测均压环与绝缘子串的目标与位置信息。然后,采用级联金字塔网络(CPN)定位目标多特征关键点,并在此基础上使用文本检测(TB)算法,根据绝缘子与均压环位置信息定量计算出均压环的倾斜角度。最后,采用仿真环境对该方法进行了验证,得到其均压环倾斜识别准确率为87.2%。试验结果验证了所提方法可有效识别输电线路均压环倾斜,提高了输电线路运维水平。

关键词：均压环倾斜目标检测快速区域深度卷积神经网络级联金字塔网络输电线路倾斜角度