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基于点云投影的货物盘点机器人目标识别算法

自动化与仪表 2024年第9期39卷 74-78,88页

作者：孙行衍陶杰王洪涛李金怿东北石油大学电气信息工程学院大庆163318

针对物流仓储中常见的非标仓库货物盘点问题,提出一种基于激光雷达点云投影的货物识别算法。首先对采集到的货物点云数据采用RANSAC(随机采样一致性)和ICP(迭代最近点)算法进行点云数据拼接,同时基于改进欧式聚类方法实现货物错层处理;... 详细信息

针对物流仓储中常见的非标仓库货物盘点问题,提出一种基于激光雷达点云投影的货物识别算法。首先对采集到的货物点云数据采用RANSAC(随机采样一致性)和ICP(迭代最近点)算法进行点云数据拼接,同时基于改进欧式聚类方法实现货物错层处理;其次将货物点云投影至二维平面并采用点云z轴法向量作为特征信息,形成特征灰度图像;最后借助改进分水岭算法对特征灰度图进行图像分割。通过实物平台及现场数据测试,该算法货物识别精度达到90%以上,相较基于深度学习YOLOv5算法的图像识别方法具有稳定的识别率,且有效避免依赖大规模公共数据集的问题。

关键词：点云投影法向量特征灰度图分水岭算法货物盘点

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改进蛇算法的七电平逆变器SHEPWM研究

微特电机 2024年第6期52卷 49-54,61页

作者：付光杰李鑫东北石油大学电气信息工程学院大庆163318

多电平逆变器控制策略中的特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)能够以较低的开关频率得到较好的电压输出波形,重点在于开关角的求取。在多电平逆变器SHEPWM调制的开关角求解算法上提出改进蛇优化算法,对传统蛇优化算法采用Tend混沌映射初始种... 详细信息

多电平逆变器控制策略中的特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)能够以较低的开关频率得到较好的电压输出波形,重点在于开关角的求取。在多电平逆变器SHEPWM调制的开关角求解算法上提出改进蛇优化算法,对传统蛇优化算法采用Tend混沌映射初始种群,使初始种群分布更加均匀;引入Levy飞行策略增强算法的全局搜素能力,能够更加精准快速得到全局开关角的最优解。仿真结果表明,改进蛇优化算法所求的开关角相较于传统算法更好地消除低次谐波,并降低了输出线电压的畸变率,充分验证了该方法的可行性。

关键词：特定谐波消除脉宽调制七电平逆变器蛇优化算法开关角求解

基于多分支融合嵌入式注意力特征提取的油井工况诊断

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控制与决策 2024年

作者：王通李远超高宪文王寒静沈阳工业大学电气工程学院东北大学信息科学与工程学院

针对油井示功图特征提取效果不佳导致工况诊断准确率不高的问题,提出了一种基于多分支融合嵌入式注意力特征提取的油井工况诊断方法.首先,为使提取的示功图隐含特征信息更加全面,在卷积自编码器的基础上.设计多分支、多尺度的编码器结... 详细信息

针对油井示功图特征提取效果不佳导致工况诊断准确率不高的问题,提出了一种基于多分支融合嵌入式注意力特征提取的油井工况诊断方法.首先,为使提取的示功图隐含特征信息更加全面,在卷积自编码器的基础上.设计多分支、多尺度的编码器结构提取并融合示功图位移-载荷数据的特征信息.其次,为强化多分支融合后的局部特征,设计一种嵌入式通道注意力机制,在全局平均池化基础上,添加全局最大池化,使其能够同时关注示功图全局和局部特征;同时为进一步增强示功图关键信息的隐含特征提取能力,在通道挤压后,激励之前嵌入通道注意力机制模块,对挤压后的通道预先进行一次权重调整,激励后进行权重的二次调整.最后,将提取的特征放入长短期记忆网络模型中进行油井工况诊断.结果表明,基于多分支融合嵌入式注意力特征提取的油井工况诊断方法在一定程度改善了示功图有效特征提取能力,提高油井工况诊断率,能够满足油田现场的实际需求.

关键词：示功图特征提取工况诊断卷积自编码器注意力机制长短期记忆网络

[火用]在综合能源系统中的理论、模型、应用综述及展望

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电力建设 2024年第3期45卷 1-15页

作者：胡枭李少伦王丹陈奇成喻洁杨金铎东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 天津大学电气自动化与信息工程学院天津市300072 东北电力大学能源与动力工程学院吉林省吉林市132012 东南大学电气工程学院南京市214135

综合能源系统(integrated energy system,IES)广泛涉及电/气/氢/热/碳基燃料/可再生能源等异质能源的深度耦合,传统的“能量”视角无法准确评判IES对能源的综合利用水平,亟需新的衡量标准。[火用]作为兼顾能量“量”与“质”双重属性的... 详细信息

综合能源系统(integrated energy system,IES)广泛涉及电/气/氢/热/碳基燃料/可再生能源等异质能源的深度耦合,传统的“能量”视角无法准确评判IES对能源的综合利用水平,亟需新的衡量标准。[火用]作为兼顾能量“量”与“质”双重属性的物理量,近年来正不断融入IES研究领域并从根本上转变人们的用能理念,在未来低碳高效IES的构建上发挥着重要的导向作用。文章首先从[火用]的起源及发展入手,介绍[火用]的概念内涵及向多能系统的融合趋势;然后,从黑箱和白箱两个角度介绍[火用]在IES中的理论模型及分析方法,并评述其特征及适用范围;接着,综述近年来[火用]在IES优化规划与市场经济等领域的融合应用情况,并分析其在IES优化配置、实时调度、生产过程[火用]经济性分析及异质能源定价等关键技术上的导向作用与积极意义。最后,总结全文并对未来发展方向进行展望。

关键词： [火用] 综合能源系统综合能效评价 [火用]流计算优化规划 [火用]经济学

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低渗岩心驱油图像识别自动计量方法

计量学报 2024年

作者：郭玲玲胡绍彬钟会影东北石油大学计算机与信息技术学院东北石油大学石油工程学院

针对传统试管计量方法应用于低渗岩心驱油实验时存在的问题，根据驱油时产出的油水在管线中呈油水段塞式流动的特征，提出基于计算机图像识别的低渗岩心驱油自动计量方法：以等径透明毛细直管作为出口计量管，用摄像机拍摄其不同时刻的... 详细信息

针对传统试管计量方法应用于低渗岩心驱油实验时存在的问题，根据驱油时产出的油水在管线中呈油水段塞式流动的特征，提出基于计算机图像识别的低渗岩心驱油自动计量方法：以等径透明毛细直管作为出口计量管，用摄像机拍摄其不同时刻的图像，按照油水的颜色特征从图像识别出油水段塞的长度，结合计量管的内径计算出相应时段驱出的油水体积。基于此方法进一步提出岩心出口管线“死体积”校正、流体计量滞后于压力记录处理、驱替结束条件判断等自动驱油实验关键环节的解决方案，设计了自动驱油实验装置。对相同条件下的驱油实验分别采用图像识别和传统方法进行计量。结果表明，图像识别计量方法得出的累产油量与实际驱出总油量近似相等，计量结果可靠；得出的驱替特征曲线形态与传统计量方法的曲线形态吻合，并且能更好地呈现驱替初期和末期采收率及含水率等参数的变化特征。

关键词：计量学低渗岩心图像识别驱油实验装置自动计量

不确定需求下无人机任务分配的两阶段鲁棒优化方法

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电子学报 2024年

作者：王巍解慧魏忠诚赵继军彭力河北工程大学信息与电气工程学院河北省安防信息感知与处理重点实验室西南石油大学电气信息学院江南大学物联网工程学院

灾害场景下依托无人机配送资源应用前景广阔，但应急场景环境复杂多变，各类突发事件在时空上的不确定性会导致目标点对资源需求评估的不准确，进而影响到资源配送中无人机任务分配方案.针对此问题，在无人机任务分配模型中引入两阶段... 详细信息

灾害场景下依托无人机配送资源应用前景广阔，但应急场景环境复杂多变，各类突发事件在时空上的不确定性会导致目标点对资源需求评估的不准确，进而影响到资源配送中无人机任务分配方案.针对此问题，在无人机任务分配模型中引入两阶段鲁棒优化方法 .模型通过将无人机分配和任务分配相结合，充分利用无人机集群资源，实现需求变化最大化时的任务分配成本最低.本文对受伤人数等级与资源需求变化关系建模，将资源需求划分为3个等级，实现了任务分配总成本变化的精确化表达，并采用列和约束生成（Column-and-Constraint Generation,C&CG）算法实现了资源需求不确定条件下的无人机任务分配.最后设计了3种类型的实验，仿真结果验证了算法的有效性和优越性，相比确定性模型，该算法在应对需求变化时展现出更好的鲁棒性.

关键词：城市灾害无人机任务分配两阶段鲁棒优化需求不确定需求多等级 C&CG

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融合多策略改进的自适应狮群优化算法

北京邮电大学学报 2024年第1期47卷 85-93页

作者：刘苗苗张玉莹郭景峰陈晶东北石油大学计算机与信息技术学院大庆163318 燕山大学信息科学与工程学院秦皇岛066004

针对狮群优化算法种群差异性低、收敛速度慢、易陷入局部极值的问题,提出融合多策略改进的自适应狮群算法。引入自适应参数改进Tent混沌映射用于种群初始化,保证随机分布的同时提高多样性和均匀遍历性;基于差分进化机制引入母狮位置更... 详细信息

针对狮群优化算法种群差异性低、收敛速度慢、易陷入局部极值的问题,提出融合多策略改进的自适应狮群算法。引入自适应参数改进Tent混沌映射用于种群初始化,保证随机分布的同时提高多样性和均匀遍历性;基于差分进化机制引入母狮位置更新扰动因子,增强算法跳出局部最优的能力;融合二阶范数与信息熵形成步长扰动因子,通过自适应参数动态调整幼狮不同行为方式的选择概率,从而抑制算法早熟收敛;基于自适应Tent混沌搜索策略,通过局部最优解的多个邻域点改善适应度较差的个体,进一步提升算法的寻优速度和精度。在16个多类型的标准测试函数上,与多种智能算法的对比验证了所提算法良好的优化性能。为进一步评估所提算法的有效性,将其用于反向传播神经网络初始权重和阈值的优化,2个标准数据集上的实验结果表明,相比于其他算法,所提算法具有更高的分类精度。

关键词：狮群优化算法多策略 Tent混沌映射差分进化信息熵自适应混沌搜索

表面基团对Ti_(3)C_(2)T_(x)吸附NO性能影响的第一性原理研究

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材料导报 2024年第5期38卷 138-142页

作者：邱毅邹江峰马智炜罗强刘忠华陈洋代逸飞西南石油大学理学院成都610500 西南石油大学电气信息学院成都610500 西南石油大学信息学院四川南充637001 西华师范大学电子信息工程学院四川南充637000

本工作基于密度泛函理论的第一性原理方法,构建了Ti_(3)C_(2)O_(2)、Ti_(3)C_(2)O1.5(OH)0.5、Ti_(3)C_(2)O(OH)、Ti_(3)C_(2)O1.5F0.5和Ti_(3)C_(2)OF五种模型,从几何结构、电荷转移以及电子性质等方面研究了基团种类和比例对Ti_(3)C_(2)T_(x)吸附NO的影响。结果表明:相较于Ti_(3)C_(2)O_(2),含低比例-OH和-F基团的Ti_(3)C_(2)T_(x)对NO的吸附能更大,电荷转移更弱,不利于其探测NO,与实验结果一致;但随着-OH和-F比例的提高,吸附能分别减小和增大,电荷转移分别增强和减弱,表明高比例的-OH有利于Ti_(3)C_(2)T_(x)探测NO,而高比例的-F是不利的;同时,在吸附NO后,Ti_(3)C_(2)O_(2)在费米能级附近的能带极值曲率变小,电子有效质量增大,表明-O基团有利于Ti_(3)C_(2)T_(x)探测NO。在几何弛豫过程中NO分子总是以N原子靠近衬底,吸附距离均较小,而且最近邻原子的电子轨道出现杂化,电子的聚集和消散位于两端,表明最近邻原子间成键较弱且偏离子性。此计算结果可以为Ti_(3)C_(2)T_(x)探测和屏蔽NO提供理论指导,同时为Ti_(3)C_(2)T_(x)的表面改性提供思路。

关键词：二维材料 Ti_(3)C_(2)T_(x) NO吸附密度泛函理论电子性质

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岩石铸体薄片图像的颗粒分割研究

计算机与数字工程 2024年第8期52卷 2464-2468页

作者：刘斌唐为东东北石油大学电气信息工程学院大庆163319

岩石粒度分析是岩石薄片图像分析中的重要工作。为解决传统阈值方法对岩石薄片图像中细碎岩石颗粒区域分割效果不佳的问题,提出一种基于深度学习的岩石薄片图像分割方案。首先,使用U-Net对图像中铸体部分进行提取。然后,使用RCF网络获... 详细信息

岩石粒度分析是岩石薄片图像分析中的重要工作。为解决传统阈值方法对岩石薄片图像中细碎岩石颗粒区域分割效果不佳的问题,提出一种基于深度学习的岩石薄片图像分割方案。首先,使用U-Net对图像中铸体部分进行提取。然后,使用RCF网络获得岩石颗粒边缘。最后,利用颗粒边缘和铸体区域信息完成对颗粒的分割。实验结果表明,相比于阈值分割方法,该方法在细碎岩石颗粒区域分割表现更好,同时在岩石颗粒边缘处分割精度更高。

关键词：岩石铸体薄片图像 U-Net RCF 岩石颗粒分割