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基于FasterNet和YOLOv5改进的玻璃绝缘子自爆缺陷快速检测方法

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高电压技术 2024年第5期50卷 1865-1876页

作者：邬开俊徐泽浩单宏全兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070

为了实现对电力输电线路中绝缘子缺陷实时快速的巡检需求,提出了一种结合FasterNet-tiny和YOLOv5-s-v6.1网络模型改进的缺陷快速检测算法FasterNet-YOLOv5。首先引入参数量小推理速度更快的FasterNet网络替换原先的CSPDarkNet53主干网络... 详细信息

为了实现对电力输电线路中绝缘子缺陷实时快速的巡检需求,提出了一种结合FasterNet-tiny和YOLOv5-s-v6.1网络模型改进的缺陷快速检测算法FasterNet-YOLOv5。首先引入参数量小推理速度更快的FasterNet网络替换原先的CSPDarkNet53主干网络,加快网络的检测速度。然后结合由GhostNetv2网络提出的解耦全连接注意力机制(decoupled fully connected,DFC),在主干特征提取网络中设计了DFC-FasterNet模块,模块中的DFC Attention机制可以在特征提取过程中增大感受野,提升网络的检测精度。最后针对玻璃绝缘子自爆缺陷目标较小和背景较复杂的情况,重新设计Neck模块,提出BiFPN-F特征融合模块,使网络更精确地定位绝缘子缺陷区域。实验结果表明:改进后的算法可以快速精准定位,其均值平均精度(mean average precision,mAP)达到93.3%,相较于改进前提升5.67%,检测速度达到45.7 Hz,较改进前提升近1倍。同时与最新的YOLOv8n和YOLOv7-tiny相比,改进后的FasterNet-YOLOv5在自爆缺陷上的检测精度和速度更具优势,该文所提算法能够更快速地对绝缘子及其自爆缺陷实时定位识别。

关键词：缺陷检测 BiFPN-F FasterNet YOLOv5s DFC Attention PConv

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危险品处置机器人作业规划与实验研究

兵器装备工程学报 2024年第S1期45卷 231-236页

作者：唐术锋韩刚王鑫郭晓栋常宏内蒙古工业大学机械工程学院内蒙古自治区特殊服役智能机器人重点实验室呼和浩特010051

提出了一种基于机器人的危险品处置方案。面向各种有毒害、易爆炸的危险品,分别设计了移动平台、机械臂、末端手爪3部分,构建了一款能够适应不同复杂地形、拥有较大工作空间和抓取性能的危险品处置机器人;采用标准D-H模型对机械臂进行... 详细信息

提出了一种基于机器人的危险品处置方案。面向各种有毒害、易爆炸的危险品,分别设计了移动平台、机械臂、末端手爪3部分,构建了一款能够适应不同复杂地形、拥有较大工作空间和抓取性能的危险品处置机器人;采用标准D-H模型对机械臂进行运动学分析,搭建机械臂虚拟样机,并以此为基础求解机械臂最大工作空间;采用三点坐标法规划机械臂运动轨迹并进行了仿真实验,实验结果表明机械臂能够按照规划的轨迹平稳完成对危险品的抓取作业。组装机器人实物样机,并将其放置在实地环境下进行实验。结果表明:危险品处置机器人可对放置在长、宽、高分别是500 mm×500 mm×1200 mm的长方体台座上的直径70 mm、高度250 mm的圆柱体状危险品进行抓取、放置、运输和处理。机器人具有良好的危险品处置性能,为机器人处理危险品提供了可行性方案。

关键词：危险品处置虚拟样机运动学分析轨迹规划实物样机

不同耕作方式结合秸秆还田对玉米内生细菌多样性的影响

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微生物学报 2024年第7期64卷 2522-2538页

作者：刘雨静韩升才高聚林于晓芳青格尔胡树平郭江岸赵晓宇内蒙古自治区作物栽培与遗传改良重点实验室内蒙古呼和浩特010019 玉米秸秆原位还田微生物内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014100 内蒙古农业大学职业技术学院内蒙古包头014100

【目的】研究土默川平原不同耕作方式与秸秆还田模式下玉米内生细菌群落组成及功能,揭示不同耕作与秸秆还田方式促进玉米秸秆降解的内生菌资源,并为其选择性分离培养及其功能验证奠定基础。【方法】以内蒙古自治区土默川平原灌区连作玉... 详细信息

【目的】研究土默川平原不同耕作方式与秸秆还田模式下玉米内生细菌群落组成及功能,揭示不同耕作与秸秆还田方式促进玉米秸秆降解的内生菌资源,并为其选择性分离培养及其功能验证奠定基础。【方法】以内蒙古自治区土默川平原灌区连作玉米茎秆为研究对象,利用Illumina Mi Seq高通量测序技术,分析不同耕作及其秸秆还田方式连年定位试验条件下,玉米成熟期内生微生物多样性及群落结构差异。【结果】综合分析表明,免耕及深翻对玉米内生细菌群落多样性影响显著。不同耕作方式对玉米内生细菌群落组成结构的影响大于秸秆还田,玉米内生细菌群落结构首先可分为2类,第一类是免耕及其秸秆还田,第二类是其他7种耕作方式。从属水平来看,9种耕作方式共有的优势菌群分别为假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌科未分类属(unclassified_f_Enterobacteriaceae)、泛菌属(Pantoea)、拉乌尔菌属(Raoultella)、拉恩氏菌属(Rahnella1),秸秆还田可增加拉乌尔菌属及肠杆菌科未分类属的丰度。【结论】不同耕作方式改变了玉米内生细菌多样性、群落组成和结构;秸秆还田处理能够增加玉米茎秆中对秸秆降解有积极作用的拉乌尔菌属及乳球菌属(Lactococcus)的相对丰度。

关键词：耕作方式内生菌秸秆还田

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基于沙柳冠层可见-近红外光谱的热值预测

林业工程学报 2024年第2期9卷 70-76页

作者：李颖王继璇兰小桢马艺诚韩兆敏裴志永内蒙古农业大学能源与交通工程学院呼和浩特010018 内蒙古自治区林业和草原监测规划院呼和浩特010020 鄂尔多斯市云东生态产业开发有限公司鄂尔多斯017000

热值是灌木生物质能源利用的重要燃烧性能参数之一。针对传统实验室检测方法破坏性大、费时费力、无法实现大量样本的快速检测问题,探讨了沙柳冠层可见-近红外光谱(Vis-NIR)结合不同化学计量学方法预测沙柳热值的精度差异。采用标准正... 详细信息

热值是灌木生物质能源利用的重要燃烧性能参数之一。针对传统实验室检测方法破坏性大、费时费力、无法实现大量样本的快速检测问题,探讨了沙柳冠层可见-近红外光谱(Vis-NIR)结合不同化学计量学方法预测沙柳热值的精度差异。采用标准正态变量变换(SNV)、归一化数据(normalize)、标准正态变量变换+归一化数据和第二代小波变换即提升小波变换(LWT)对冠层光谱进行预处理,采用偏最小二乘法(PLS)和卷积神经网络(CNN)构建了沙柳热值可见-近红外模型。同时,对比分析了鲸鱼优化算法(WOA)、麻雀搜索算法(SSA)和灰狼优化算法(GWO)对CNN模型参数的优化效果。结果表明:当采用db4小波进行5层分解后,其对沙柳冠层可见-近红外光谱的去躁效果最好,基于LWT-WOA-CNN法构建的沙柳热值可见-近红外模型的预测精度最优,校正模型的决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和相对分析误差(RPD)分别为0.852,0.103和2.599,RPD值较原始的PLS和CNN模型分别提高19.11%和76.80%。该研究可为沙柳生物质能源的高效、精细化利用提供技术支撑。

关键词：沙柳冠层光谱可见-近红外光谱热值化学计量学

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区块链环境下隐蔽信道研究综述

计算机科学与探索 2024年第6期18卷 1438-1456页

作者：张璇李雷孝杜金泽史建平内蒙古工业大学数据科学与应用学院呼和浩特010080 内蒙古自治区基于大数据的软件服务工程技术研究中心呼和浩特010080 天津理工大学计算机科学与工程学院天津300384 鄂尔多斯市市民卡建设有限公司内蒙古鄂尔多斯017099

隐蔽信道是将信息隐藏在公开的通信信道中进行隐蔽传输的方法,旨在保证数据传输的安全性,使第三方对隐蔽通信的过程毫无察觉。然而,随着流量分析技术的不断进步,传统的网络隐蔽信道已经无法保证其安全性。区块链作为一种新兴技术,结合... 详细信息

隐蔽信道是将信息隐藏在公开的通信信道中进行隐蔽传输的方法,旨在保证数据传输的安全性,使第三方对隐蔽通信的过程毫无察觉。然而,随着流量分析技术的不断进步,传统的网络隐蔽信道已经无法保证其安全性。区块链作为一种新兴技术,结合了密码学、共识算法和P2P网络,具有去中心化、可追溯性、匿名性、不可变性和安全性等特性,成为了构建隐蔽信道的理想平台。首先,简要介绍了区块链技术,对隐蔽信道的发展历程进行了阐述,并对隐蔽信道现有的分类方式进行了研究和总结;然后,在传统网络隐蔽信道的基础上总结了区块链隐蔽信道的一般模型,将隐蔽信道的构建过程划分为信息传输和信息提取两个主要环节;接着,从区块链的六层架构出发,对区块链隐蔽信道进行了深入分析,按照不同的层次将区块链隐蔽信道分为了六大类,并依据每层的结构和机制进行细分,能够更好地理解区块链隐蔽信道的构建过程,挖掘潜在的隐蔽信道;最后,讨论了区块链技术给隐蔽信道带来的局限性,并提出了未来的研究方向。

关键词：区块链隐蔽信道隐蔽信道分类信息传输信息提取

北苍术叶片功能性状种源变异及其对科尔沁沙地环境的响应

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西北植物学报 2024年第2期44卷 310-318页

作者：李凯王刚王凌飞杨恒山郭园贾俊英内蒙古民族大学农学院内蒙古通辽028000 内蒙古自治区高校中(蒙)药材生态种植工程研究中心(培育) 内蒙古通辽028000 奈曼旗药材研究发展中心内蒙古通辽028000

【目的】探究北苍术叶片功能性状对科尔沁沙地的响应与适应规律。【方法】选择4个种源地北苍术半野生种子通过同质园实验育苗移栽于奈曼旗中(蒙)药材科研基地,以3年生北苍术叶片为材料,研究北苍术叶片结构与功能特性对科尔沁沙地的响应... 详细信息

【目的】探究北苍术叶片功能性状对科尔沁沙地的响应与适应规律。【方法】选择4个种源地北苍术半野生种子通过同质园实验育苗移栽于奈曼旗中(蒙)药材科研基地,以3年生北苍术叶片为材料,研究北苍术叶片结构与功能特性对科尔沁沙地的响应与适应规律。【结果】扎鲁特旗种源北苍术下部叶叶裂程度较明显,叶片革质化;北苍术叶上表皮细胞厚度、下表皮细胞厚度变异系数与可塑性指数均较大,围场县种源北苍术叶片上表皮细胞厚度、扎鲁特旗种源北苍术叶片下表皮细胞厚度显著高于其他种源,栅海比、组织结构紧密度较大;阿荣旗、扎鲁特旗种源地北苍术叶片上表皮气孔数量较多,喀喇沁旗种源上表皮气孔数量极少、气孔密度较小,喀喇沁旗种源叶片下表皮气孔数量显著高于其他3个种源地;围场县、扎鲁特旗种源地北苍术叶片光合能力较强。【结论】围场县、扎鲁特旗种源地的北苍术对科尔沁沙地有较强的适应能力。

关键词：北苍术叶片形态解剖结构适应性光合特性

基于MaxEnt模型的腐烂茎线虫在内蒙古地区适生区预测

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生物安全学报（中英文） 2024年第2期33卷 161-168页

作者：杨帆赵远征张晓明王东周洪友内蒙古农业大学园艺与植物保护学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区农牧业科学院植物保护研究所内蒙古呼和浩特010031 内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010018

【目的】为保障马铃薯产业健康发展,加强腐烂茎线虫的检疫防控工作,对其在内蒙古地区的适生区进行预测分析。【方法】根据腐烂茎线虫在我国最新的分布和环境数据,通过MaxEnt生态位模型和ArcGIS软件,预测当前和未来气候条件下腐烂茎线虫... 详细信息

【目的】为保障马铃薯产业健康发展,加强腐烂茎线虫的检疫防控工作,对其在内蒙古地区的适生区进行预测分析。【方法】根据腐烂茎线虫在我国最新的分布和环境数据,通过MaxEnt生态位模型和ArcGIS软件,预测当前和未来气候条件下腐烂茎线虫在内蒙古地区的适生区。【结果】MaxEnt模型的AUC平均值为0.929,预测结果准确可靠。预测结果显示:当前气候条件下腐烂茎线虫在内蒙古地区的适生区面积为41.8万km^(2),占全区面积的35.31%。研究表明,在2021—2040年和2041—2060年,腐烂茎线虫在内蒙古地区的总适生区面积将不断扩大;其中在SSP1_2.6气候情景下,在赤峰市、通辽市和兴安盟将出现腐烂茎线虫的高适生区;在SSP3_7.0气候情景下,在鄂尔多斯市、赤峰市、通辽市将出现腐烂茎线虫高适生区。利用Jackknife刀切法计算得到影响腐烂茎线虫分布的主导环境因子为温度季节性变化方差、最湿月降雨量、最冷季平均温、昼夜温差月均温、最湿季平均温。【结论】腐烂茎线虫在内蒙古地区有进一步扩散的风险,建议在未来气候情景下出现腐烂茎线虫高度适生区的盟市,应加强调运检疫和疫情监测,防止腐烂茎线虫进一步扩散。

关键词：腐烂茎线虫 MaxEnt 潜在适生区气候模式

干旱矿区利用夏季和上年秋季土壤种子库恢复植被研究

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北京林业大学学报 2024年第5期46卷 93-102页

作者：杨帆郭小平冯昶栋林雅超北京林业大学水土保持学院北京100083 水利部太湖流域管理局上海200434

【目的】针对西部干旱矿区实际情况,探究该地区表土资源中土壤种子库的可利用性以及制约因素,筛选出有效的利用模式,为矿区植被恢复提供理论依据和技术参考。【方法】对内蒙古自治区乌海市新星矿区周边低扰动区域的表土在上年度10月(秋... 详细信息

【目的】针对西部干旱矿区实际情况,探究该地区表土资源中土壤种子库的可利用性以及制约因素,筛选出有效的利用模式,为矿区植被恢复提供理论依据和技术参考。【方法】对内蒙古自治区乌海市新星矿区周边低扰动区域的表土在上年度10月(秋季)和当年6月(夏季)进行剥离,采用覆土厚度、补种量和每日灌溉量3因素3水平的正交试验对不同季节表土中土壤种子库萌发效果影响进行研究,并结合生态和经济效益,评选出适宜干旱矿区植被恢复的技术组合。【结果】(1)10月土壤种子库萌发植物数量为(83.72±10.88)株/m^(2),物种共出现20种,6月土壤种子库萌发植物数量为(44.83±8.96)株/m^(2),物种共出现13种。秋季土壤种子库密度和物种丰富度均高于夏季土壤种子库。(2)灌溉对秋季土壤种子库萌发影响最重要,其次是覆土厚度,最后是补种。3种因素对夏季土壤种子库萌发影响程度基本相同。(3)覆土厚度因素对两组土壤种子库的植被覆盖度、群落高度物种丰富度的影响显著(P区排土场植被恢复最优实施方案组合:利用秋季剥离的表土,覆土厚度2 cm,补种量50粒/m^(2),每日灌溉量2 L/m^(2)。该结论可为今后矿区植被恢复提供技术参考。

关键词：干旱矿区土壤种子库正交试验植被恢复

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西北六省区农田地膜残留特征与关键影响因素

农业环境科学学报 2024年第6期43卷 1260-1270页

作者：孙源辰何文清靳拓严昌荣赵梓君刘勤中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业农村部农膜污染防控重点实验室北京100081 农业农村部农业生态与资源保护总站北京100125

为了探明西北六省区农田地膜残留特征与关键影响因素,本研究于2020—2022年在新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区、青海省、宁夏回族自治区、陕西省、甘肃省布设共计160个农田地膜残留监测点,利用典型样点采集的方法进行农田地膜残留监测,... 详细信息

为了探明西北六省区农田地膜残留特征与关键影响因素,本研究于2020—2022年在新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区、青海省、宁夏回族自治区、陕西省、甘肃省布设共计160个农田地膜残留监测点,利用典型样点采集的方法进行农田地膜残留监测,同时对农田农户背景资料进行问卷调查。结果表明:2020—2022年西北六省区160个农田地膜残留监测点的农田地膜残留量介于0.46~369.29 kg·hm^(-2)之间,平均残膜量70.30 kg·hm^(-2),处于接近国家标准限值75 kg·hm^(-2)的水平。不同省份之间残膜量差异显著(P内蒙古,陕西、青海、甘肃和宁夏地区残膜污染较轻。农田地膜残留量与覆膜年限呈显著正相关、与地膜厚度呈负相关关系,在不同作物类型及覆膜比例条件下差异显著,受不同回收方式、不同种植户类型及其距村庄的距离、不同土壤类型影响显著。残膜量主要影响因素及其贡献度分别为回收方式30.8%、作物类型15.2%、覆膜比例13.8%、覆膜年限10.8%;种植户类型、地块距村庄距离、土壤类型、地膜标识厚度对农田地膜残留量的贡献度较小,均不足10%。研究表明,西北六省区存在较大的地膜污染隐患,建议因地制宜地加强防治力度、改良防治方案,改进和推广地膜污染防治技术,在充分考虑农民利益的基础上完善地膜防治政策。

关键词：农田地膜残留影响因素贡献比例西北六省区