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Outlier Detection and Forecasting for Bridge Health Monitoring Based on Time Series Intervention Analysis

Structural Durability & Health Monitoring 2022年第4期16卷 323-341页

作者： Bing Qu Ping Liao Yaolong Huang College of Civil Engineering Putian UniversityPutian351100China

The method of time series analysis,applied by establishing appropriate mathematical models for bridge health monitoring data and making forecasts of structural future behavior,stands out as a novel and viable research direction for bridge state assessment.However,outliers inevitably exist in the monitoring data due to various interventions,which reduce the precision of model fitting and affect the forecasting results.Therefore,the identification of outliers is crucial for the accurate interpretation of the monitoring data.In this study,a time series model combined with outlier information for bridge health monitoring is established using intervention analysis theory,and the forecasting of the structural responses is carried out.There are three techniques that we focus on:(1)the modeling of seasonal autoregressive integrated moving average(SARIMA)model;(2)the methodology for outlier identification and amendment under the circumstances that the occurrence time and type of outliers are known and unknown;(3)forecasting of the model with outlier effects.The method was tested with a case study using monitoring data on a real bridge.The establishment of the original SARIMA model without considering outliers is first discussed,including the stationarity,order determination,parameter estimation and diagnostic checking of the model.Then the time-by-time iterative procedure for outlier detection,which is implemented by appropriate test statistics of the residuals,is performed.The SARIMA-outlier model is subsequently built.Finally,a comparative analysis of the forecasting performance between the original model and SARIMA-outlier model is carried out.The results demonstrate that proper time series models are effective in mining the characteristic law of bridge monitoring data.When the influence of outliers is taken into account,the fitted precision of the model is significantly improved and the accuracy and the reliability of the forecast are strengthened.

关键词： Structural health monitoring time series analysis outlier detection bridge state assessment bridge sensor data stress forecasting

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Time-varying baseline error correction method for ground-based micro-deformation monitoring radar

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Journal of Systems Engineering and Electronics 2022年第4期33卷 938-950页

作者： LEI Tianjie WANG Jiabao huang Pingping TAN Weixian QI yaolong XU Wei ZHAO Chun China Institute of Water Resources and Hydropower Research Beijing 100038China Institute of Environment and Sustain-able Development in Agriculture Chinese Academy of Agricultural SciencesBeijing 100083China College of Geoscience and Surveying Engineering China University of Mining and TechnologyBeijing 100098China College of Information Engineering Inner Mongolia University of TechnologyHohhot 010051China Inner Mongolia Key Laboratory of Radar Technology and Application Hohhot 010051China

In recent years, ground-based micro-deformation monitoring radar has attracted much attention due to its excellent monitoring capability. By controlling the repeated campaigns of the radar antenna on a fixed track, ground-based micro-deformation monitoring radar can accomplish repeat-pass interferometry without a space baseline and thus obtain highprecision deformation data of a large scene at one time. However, it is difficult to guarantee absolute stable installation position in every campaign. If the installation position is unstable, the stability of the radar track will be affected randomly, resulting in time-varying baseline error. In this study, a correction method for this error is developed by analyzing the error distribution law while the spatial baseline is unknown. In practice, the error data are first identified by frequency components, then the data of each one-dimensional array(in azimuth direction or range direction) are grouped based on numerical distribution period, and finally the error is corrected by the nonlinear model established with each group.This method is verified with measured data from a slope in southern China, and the results show that the method can effectively correct the time-varying baseline error caused by rail instability and effectively improve the monitoring data accuracy of groundbased micro-deformation radar in short term and long term.

关键词： ground-based micro-deformation monitoring radar deformation monitoring time-varying baseline error compensation

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国际联合实验室规划研究--以南京航空航天大学为例

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科教文汇 2020年第8期 18-19页

作者：黄耀龙南京航空航天大学发展规划处江苏南京210016

国家实施“双一流”指引高校发展方向,国际化水平也是“双一流”考核的一个重要指标。加强对外合作是高校提升综合实力的一种有效途径,建立国际校区、国际联合实验室是高校提升国际化水平的新途径。本文试图通过对指导思想、必要性、建... 详细信息

国家实施“双一流”指引高校发展方向,国际化水平也是“双一流”考核的一个重要指标。加强对外合作是高校提升综合实力的一种有效途径,建立国际校区、国际联合实验室是高校提升国际化水平的新途径。本文试图通过对指导思想、必要性、建设目标、组织框架、建设策略、运行机制的规划研究,以期为高校建设国际联合实验室论证提供参考。

关键词：高校国际联合必要性建设机制

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ATFF: Advanced Transformer with Multiscale Contextual Fusion for Medical Image Segmentation

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Journal of Computer and Communications 2024年第3期12卷 238-251页

作者： Xinping Guo Lei Wang Zizhen huang Yukun Zhang yaolong Han School of Computer Science and Technology Shandong University of Technology Zibo China

Deep convolutional neural network (CNN) greatly promotes the automatic segmentation of medical images. However, due to the inherent properties of convolution operations, CNN usually cannot establish long-distance interdependence, which limits the segmentation performance. Transformer has been successfully applied to various computer vision, using self-attention mechanism to simulate long-distance interaction, so as to capture global information. However, self-attention lacks spatial location and high-performance computing. In order to solve the above problems, we develop a new medical transformer, which has a multi-scale context fusion function and can be used for medical image segmentation. The proposed model combines convolution operation and attention mechanism to form a u-shaped framework, which can capture both local and global information. First, the traditional converter module is improved to an advanced converter module, which uses post-layer normalization to obtain mild activation values, and uses scaled cosine attention with a moving window to obtain accurate spatial information. Secondly, we also introduce a deep supervision strategy to guide the model to fuse multi-scale feature information. It further enables the proposed model to effectively propagate feature information across layers, Thanks to this, it can achieve better segmentation performance while being more robust and efficient. The proposed model is evaluated on multiple medical image segmentation datasets. Experimental results demonstrate that the proposed model achieves better performance on a challenging dataset (ETIS) compared to existing methods that rely only on convolutional neural networks, transformers, or a combination of both. The mDice and mIou indicators increased by 2.74% and 3.3% respectively.

关键词： Medical Image Segmentation Advanced Transformer Deep Supervision Attention Mechanism

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改进的L1/2阈值迭代高分辨率SAR成像算法

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雷达学报（中英文） 2023年第5期12卷 1044-1055页

作者：高志奇孙书辰黄平平乞耀龙徐伟内蒙古工业大学信息工程学院呼和浩特010080 内蒙古自治区雷达技术与应用重点实验室呼和浩特010051

针对合成孔径雷达(SAR)在稀疏采样条件下方位向分辨率低、易受噪声干扰等问题,提出改进的高分辨率SAR成像算法。该文在现有的L1/2正则化理论及其阈值迭代算法的基础上,改进了其表达式中的梯度算子,提高重构图像的求解精度,降低计算量。... 详细信息

针对合成孔径雷达(SAR)在稀疏采样条件下方位向分辨率低、易受噪声干扰等问题,提出改进的高分辨率SAR成像算法。该文在现有的L1/2正则化理论及其阈值迭代算法的基础上,改进了其表达式中的梯度算子,提高重构图像的求解精度,降低计算量。然后,在全采样和欠采样条件下,将原有L1/2阈值迭代算法与所提改进L1/2阈值迭代算法,分别结合近似观测模型对SAR回波信号进行成像处理和性能对比。实验结果表明,改进的算法具有更加优越的收敛性能,并且对于SAR图像方位向分辨率有一定的改善。

关键词：合成孔径雷达近似观测模型压缩感知 L1/2正则化理论

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电子组件温度循环试验研究

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半导体技术 2011年第6期36卷 487-491页

作者：曹耀龙黄杰中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

为了使温度循环试验在有效提高电子组件的可靠性方面得以广泛应用,基于温度循环试验的机理,对电子组件温度循环试验的关键参数(温度范围、循环次数、保持时间、温变速率、风速)进行了探讨,给出了这些参数的工程经验选取值。在此基础上,... 详细信息

为了使温度循环试验在有效提高电子组件的可靠性方面得以广泛应用,基于温度循环试验的机理,对电子组件温度循环试验的关键参数(温度范围、循环次数、保持时间、温变速率、风速)进行了探讨,给出了这些参数的工程经验选取值。在此基础上,借助热分析软件分析了温变速率、保持时间和风速三个参数对试验过程的影响并定性分析了三个参数间的关系。最后,提出了进行温度循环试验时应注意的问题,强调科学、正确地执行温度循环试验的重要性。

关键词：电子组件温度循环温变速率保持时间风速

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基于窗函数的非均匀步进频信号设计

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信号处理 2022年第4期38卷 770-778页

作者：张鲁徐伟黄平平谭维贤乞耀龙内蒙古工业大学信息工程学院内蒙古呼和浩特010080 内蒙古自治区雷达技术与应用重点实验室内蒙古呼和浩特010051

针对均匀步进频连续波信号脉冲压缩处理过程中加窗处理抑制旁瓣导致信噪比损失的问题,提出了一种基于窗函数的非均匀步进频信号设计方法。首先根据分辨率和最大作用距离要求设计了步进信号总带宽和步进脉冲数,然后根据旁瓣要求和选择的... 详细信息

针对均匀步进频连续波信号脉冲压缩处理过程中加窗处理抑制旁瓣导致信噪比损失的问题,提出了一种基于窗函数的非均匀步进频信号设计方法。首先根据分辨率和最大作用距离要求设计了步进信号总带宽和步进脉冲数,然后根据旁瓣要求和选择的窗函数设计了非均匀频率步进,最后根据雷达作用范围设计了频率步进量化间隔。该步进频信号呈现中间脉冲步进频率间隔小,两边脉冲步进频率间隔大的特点,在非均匀傅里叶逆变换脉冲压缩处理过程中无须加窗处理即可获得较低旁瓣,避免了加窗处理导致的信噪比损失。点目标仿真结果和实测数据处理结果验证了该非均匀步进频信号设计方法的有效性。

关键词：步进频连续波旁瓣抑制窗函数非均匀频率步进信噪比损失

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数字化时代下的Z世代洞察与运营建议

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信息通信技术 2022年第6期16卷 78-84页

作者：李睿黄颖郭耀隆祝娇中国联通研究院北京100176

数字化时代背景下,Z世代逐步成长为中国新科技、新经济、新文化的主导力量,对Z世代用户的精细化运营效率更高、价值更大。文章结合Z世代的社会角色和生活形态,将Z世代客群细分为职场人、大学生和中小学生,通过深度访谈和问卷调研,洞察... 详细信息

数字化时代背景下,Z世代逐步成长为中国新科技、新经济、新文化的主导力量,对Z世代用户的精细化运营效率更高、价值更大。文章结合Z世代的社会角色和生活形态,将Z世代客群细分为职场人、大学生和中小学生,通过深度访谈和问卷调研,洞察三类细分客群的行为偏好和需求,挖掘其痛点、爽点、痒点,并提出相应的产品设计与渠道运营建议。文章对于电信运营商把握数字化时代下的用户需求、精准开展Z世代用户运营,具有一定的指导意义。

关键词： Z世代用户需求用户洞察数字化转型

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Characterization and fine mapping of an early senescence mutant (es-t) in Oryza sativa L.

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Chinese Science Bulletin 2011年第23期56卷 2437-2443页

作者： YANG yaolong RAO YuChun LIU HuiJuan FANG YunXia DONG GuoJun huang LiChao LENG YuJia GUO LonBiao ZHANG GuangHeng HU Jiang GAO ZhenYu QIAN Qian ZENG DaLi State Key Laboratory of Rice Biology China National Rice Research Institute Hangzhou 310006 China College of Life and Environment Sciences Hangzhou Normal University Hangzhou 310036 China

An es-t (early senescence-temporary) mutant, produced by ethylene methylsulfonate treatment of strain Nipponbare, was identified in rice. The leaves of es-t appeared yellow at the seedling stage, and had decreased chlorophyll content. Rust spots were found during growth in es-t, especially at the leaf margin and tip. The plants showed a typical early-senescence phenotype at the milky stage. The leaf surface of es-t appeared smoother than wild-type leaves under a scanning electron microscope, because the leaves lack siliceous protuberances around the stoma. Chloroplasts grow abnormally and are filled with many starch grains in es-t. Paraffin section analysis showed that the development of the sclerenchyma cells and vascular bundles were also abnormal in es-t. Genetic analysis indicated that es-t was controlled by a recessive gene, which was finely mapped to a 42-kb interval on chromosome 5. These results will facilitate the positional cloning and functional studies of the gene.

关键词： ES 衰老早期精细定位突变水稻扫描电子显微镜表征

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碳纳米管电极强化电催化臭氧降解西玛津

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环境工程学报 2024年第2期18卷 441-449页

作者：黄星星王耀龙敖钰洁卢金锁西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055 陕西省环境工程重点实验室西安710055

传统的电催化技术受限于阴极原位电生H_(2)O_(2)的效率,且对某些特定结构污染物的降解能力较差。为提升电极对污染物降解性能和稳定性,使用压片法制备了蒽醌修饰碳纳米管(CNT/TBAQ)电极,构建了一种基于浸没电极的电催化臭氧反应器,并鉴... 详细信息

传统的电催化技术受限于阴极原位电生H_(2)O_(2)的效率,且对某些特定结构污染物的降解能力较差。为提升电极对污染物降解性能和稳定性,使用压片法制备了蒽醌修饰碳纳米管(CNT/TBAQ)电极,构建了一种基于浸没电极的电催化臭氧反应器,并鉴定了反应体系内的活性物质及对西玛津的降解性能。结果表明,当气体流量为0.2 L·min^(-1),电流密度为7.5 mA·cm^(-2)时,HO·生成量为1.024μmol·L^(-1)。与单独电催化和单独臭氧技术相比,电催化臭氧技术可以在6 min内完全去除初始质量浓度为5 mg·L^(-1)的西玛津。当臭氧质量浓度10 mg·L^(-1),电流密度7.5 mA·cm^(-2)时,电催化臭氧技术的矿化效率最高,120 min后TOC去除率为62.25%,相比于电催化氧化、臭氧氧化能耗分别下降了55%和31%,但电催化臭氧技术没有明显降低西玛津中间产物的毒性。经过10次循环使用后,CNT/TBAQ阴极仍然保持对污染物的去除能力。以上结果表明,以CNT/TBAQ电极为阴极的电催化臭氧技术可以有效提高污染物降解效率,为微量污染物去除提供了一种有前景的技术。

关键词：蒽醌农药羟基自由基生物毒性电催化臭氧

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