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基于脉冲耦合神经网络的红外图像分割算法研究

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自动化仪表 2024年第7期45卷 50-54页

作者：赵亮杨凯姚兴王标袁鹏喆中煤华晋集团有限公司王家岭矿山西河津043300 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西太原030006 中煤(天津)地下工程智能研究院有限公司天津300000

红外图像噪声多、结构复杂,传统的分割方法难以对红外图像实现完整的分割。脉冲耦合神经网络(PCNN)参数众多,而人工调整网络参数耗时耗力。为了避免人工调整网络参数、实现对红外图像较完整的分割,将粒子群优化(PSO)算法和改进的PCNN相... 详细信息

红外图像噪声多、结构复杂,传统的分割方法难以对红外图像实现完整的分割。脉冲耦合神经网络(PCNN)参数众多,而人工调整网络参数耗时耗力。为了避免人工调整网络参数、实现对红外图像较完整的分割,将粒子群优化(PSO)算法和改进的PCNN相结合,提出了一种新的红外图像分割算法。首先,对红外图像进行预处理。其次,为了减少网络参数,对PCNN进行了化简。然后,将预处理图像输入网络进行循环迭代,利用PSO算法计算每次迭代的分割结果的适应函数值,从而确定群体和个体最佳参数。最后,通过种群最佳参数得到分割结果。为了验证算法的分割性能,试验使用了不同的自然风景图像和红外图像。试验结果表明,所提算法可以对红外和自然风景图像实现较完整的分割;无论是分割效果还是定性分析,所提算法都要优于传统算法。

关键词：红外图像分割脉冲耦合神经网络粒子群优化算法循环迭代适应度函数种群最佳参数个体最佳参数

混凝沉淀-超滤对微塑料去除特征及协同净水效能

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中国给水排水 2024年第17期 36-41页

作者：赵志健方皓刘乾龙李勇蔡玉明中电建生态环境集团有限公司

微塑料作为一种新污染物，在水环境中广泛存在且具有生物毒性。给水处理工艺对微塑料的去除效能影响用水安全，尤为重要。以实际水体中的微塑料为研究对象，进行了混凝沉淀-超滤去除微塑料小试。当混凝剂投量为60 mg/L时，混凝沉淀对微... 详细信息

微塑料作为一种新污染物，在水环境中广泛存在且具有生物毒性。给水处理工艺对微塑料的去除效能影响用水安全，尤为重要。以实际水体中的微塑料为研究对象，进行了混凝沉淀-超滤去除微塑料小试。当混凝剂投量为60 mg/L时，混凝沉淀对微塑料的去除率为59.5%，且不同尺寸和形状的微塑料表现出不同的去除率。在超滤处理出水中未检测到微塑料。显微红外光谱分析表明，原水中存在4种类型的微塑料，即聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酯纤维（PES）和聚乙烯（PE），其中混凝沉淀对PES微塑料的去除效果最好。相关性分析表明，在处理过程中，微塑料丰度与铬、铁、锰和钙等4种金属离子浓度显著相关，最大相关系数为0.91。

关键词：微塑料混凝沉淀超滤共存污染物相关性分析

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云冈煤矿充填开采设计与顶板覆岩变形破坏时空演化规律研究

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煤矿安全 2024年第4期55卷 124-133页

作者：纪润清邓天琳董亮亮蔺波晋能控股煤业集团有限公司技术中心山西大同037001 大同煤矿集团设计研究有限责任公司山西大同037001

以云冈煤矿8402工作面充填开采为背景,首先制备了5种不同配比的矸石浆,开展了泌水率、凝结时间和单轴抗压强度测试,根据使用要求和成本要求选择了合理的矸石浆配比,并进行了充填液压支架与充填开采工艺设计;考虑岩体力学参数随开采应力... 详细信息

以云冈煤矿8402工作面充填开采为背景,首先制备了5种不同配比的矸石浆,开展了泌水率、凝结时间和单轴抗压强度测试,根据使用要求和成本要求选择了合理的矸石浆配比,并进行了充填液压支架与充填开采工艺设计;考虑岩体力学参数随开采应力的变化,基于HoekBrown模型,采用FLAC3D软件研究分析了有无充填2种条件下8402工作面顶板覆岩的变形破坏时空演化规律。研究结果表明:水泥和粉煤灰用量分别为180 kg/m^(3)和210 kg/m^(3)时,可同时满足云冈煤矿8402工作面充填开采使用和成本要求;无充填条件下8402工作面周期来压步距约18~25 m,裂隙带发育高度约108 m;而85%膏体充填条件下工作面周期来压步距约36~40 m,裂隙带发育高度则约43 m;85%膏体充填下工作面向前推进120 m后,其地表最大沉降和最大倾斜基本保持为165 mm和2.62 mm/m不变,小于规范的规定要求,能够确保地面建筑的安全。

关键词：充填开采矸石浆配比覆岩变形支承应力裂隙带地表沉降时空演化

不锈钢石化管道氩弧焊机器人自适应智能焊接技术研究

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热加工工艺 2024年

作者：樊云博严文荣徐艳红张新明鲍亮亮中建安装集团有限公司

开发了一种不锈钢石化管道变间隙、错边焊口的自适应智能氩弧焊机器人焊接方法。该方法以低负载氩弧焊工业机器人为载体，采用人工示教的方式建立了焊接工艺知识数据库；利用激光视觉焊缝跟踪系统及自主研发基于模型驱动的离线编程焊接... 详细信息

开发了一种不锈钢石化管道变间隙、错边焊口的自适应智能氩弧焊机器人焊接方法。该方法以低负载氩弧焊工业机器人为载体，采用人工示教的方式建立了焊接工艺知识数据库；利用激光视觉焊缝跟踪系统及自主研发基于模型驱动的离线编程焊接系统，搭建了氩弧焊机器人自适应智能焊接单元。通过焊接工艺试验分析了焊枪姿态、激光扫描对焊缝质量的影响用。与常规恒定参数焊接方法相比，不锈钢石化管道氩弧焊机器人自适应智能焊接技术更可靠、更先进，值得在行业内推广应用。

关键词：氩弧焊机器人智能焊接变间隙焊口不锈钢管道

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丹江口水库特大桥施工关键技术

桥梁建设 2024年第2期54卷 8-15页

作者：唐守峰吴学伟阳晏沈峰胡龙泳湖北交通投资集团有限公司湖北武汉430050

十淅高速丹江口水库特大桥为主跨760 m的双塔双索面部分地锚式混合梁斜拉桥。主墩采用群桩基础、八边形承台;桥塔采用H形混凝土结构;地锚式桥台采用箱形预应力混凝土结构;主梁采用混合梁,边跨为双边主肋预应力混凝土梁,主跨为钢-UHPC组... 详细信息

十淅高速丹江口水库特大桥为主跨760 m的双塔双索面部分地锚式混合梁斜拉桥。主墩采用群桩基础、八边形承台;桥塔采用H形混凝土结构;地锚式桥台采用箱形预应力混凝土结构;主梁采用混合梁,边跨为双边主肋预应力混凝土梁,主跨为钢-UHPC组合梁,主跨跨中设置中央无轴力连接装置+伸缩缝构造。针对该桥结构特点及水文条件,主墩桩基础和承台采用衡重式挡墙+单壁钢围堰方案,变水中施工为陆地施工,节约了工期和投资;塔柱采用液压爬模分节施工,中塔柱内倾塔肢间设2道水平横撑,保证了施工期塔柱受力和线形;地锚式桥台采用分块、分层并设后浇带的方案,有效改善了大体积混凝土的抗裂性能;边跨混凝土梁采用搭设钢管支架分段现浇施工;主跨钢主梁采取工厂化块件制造,库区陆地总拼并浇筑UHPC形成组合梁,再水运至桥位,采用桥面吊机悬臂吊装,现场施工湿接缝,解决了汉江上游航运能力不足的问题,同时创新提出并应用了钢-UHPC组合梁安装五步施工法,提高了主梁安装质量;中央无轴力连接装置采用逐缝合龙法高精度合龙方案,有效保证了结构功能的发挥。

关键词：部分地锚式斜拉桥钢-UHPC组合梁衡重式挡墙+单壁钢围堰地锚式桥台中央无轴力连接装置施工技术

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盾构隧道衬砌缺损移动扫描检测方法研究

铁道工程学报 2024年第4期41卷 75-79页

作者：巩健中国铁路设计集团有限公司天津300251

研究目的:衬砌缺损病害状况是盾构隧道健康状态评估的重要参考依据。传统人工巡检方法受环境和人为因素影响大、检测效率低且易发生漏检。车载移动扫描技术已在隧道收敛和错台等结构病害检测中得到应用,本文充分发挥其“多方面应用”的... 详细信息

研究目的:衬砌缺损病害状况是盾构隧道健康状态评估的重要参考依据。传统人工巡检方法受环境和人为因素影响大、检测效率低且易发生漏检。车载移动扫描技术已在隧道收敛和错台等结构病害检测中得到应用,本文充分发挥其“多方面应用”的特点,研究利用该技术获取的三维激光点云准确、快速地检测隧道衬砌缺损病害的方法,用以辅助运维管理部门及时掌握相关信息开展修缮工作。研究结论:(1)对盾构隧道激光点云采用圆柱模型建立投影关系可实现三维点云向二维图像的跨模态转换,有效提升数据处理效率;(2)将点云的位置信息和深度信息融合创建深度图像,能够突出衬砌缺损区域的视觉对比度,从而快速判识衬砌缺损病害;(3)经工程实例验证,本研究成果的检测准确率高于传统人工巡检方法,可应用于盾构隧道表观病害检测领域。

关键词：车载移动扫描盾构隧道衬砌缺损跨模态转换深度图像

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面向选煤厂领域知识图谱的数据分类方法

选煤技术 2024年第2期52卷 73-79页

作者：赵欣张树森中煤华晋集团有限公司山西河津043300 中煤天津设计工程有限责任公司天津300120

工业数据资源的开放共享是工业大数据产业发展的重要途径,选煤厂数据的自动分类有利于实现高效的数据管理。然而选煤厂数据纷繁复杂,数据之间存在交叉重叠和孤立无关联等问题,导致选煤厂数据缺乏标准化和规范化,制约了面向选煤厂智能化... 详细信息

工业数据资源的开放共享是工业大数据产业发展的重要途径,选煤厂数据的自动分类有利于实现高效的数据管理。然而选煤厂数据纷繁复杂,数据之间存在交叉重叠和孤立无关联等问题,导致选煤厂数据缺乏标准化和规范化,制约了面向选煤厂智能化应用的发展。针对选煤厂结构化库表数据中标签数据少、数据交叉重叠等问题,提出一种基于知识图谱的选煤厂结构化库表数据自动分类算法。通过选煤厂领域的主题词列表构建了选煤厂领域知识图谱;以选煤厂领域知识图谱为基础,提出将KG-BERT分类模型用于非主题数据的扩展分类;基于TF-IDF的多主题权重判定模型,利用知识图谱的知识体系增强了文本分类的可控性和可解释性;结合选煤厂领域知识图谱、KG-BERT分类模型以及基于TF-IDF的主题权重判定模型,提出用基于多模型融合的分类模型来实现选煤厂结构化库表数据自动分类。实验数据均来自选煤厂结构化库表数据全量目录,可验证算法的有效性。对比实验表明:KG-BERT分类模型采用了BERT架构,具有一定的泛化能力,相较于CNN,RNN,LSTM模型能较好应对无主题情况下的文本分类任务;从训练数据集上看,KE数据集在模型上表现更好;基于多模型融合的分类模型在选煤厂领域结构化库表数据分类较单一模型具有更好的有效性和适用性。基于多模型融合的分类模型自动分类效果良好,有助于提升选煤厂数据管理效率,进一步挖掘选煤厂数据资源的潜在价值。

关键词：数据分类选煤厂结构化库表数据知识图谱 KG-BERT分类模型基于TF-IDF的主题权重判定模型多模型融合数据自动分类

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神东矿区长距离定向钻探技术研究

煤炭工程 2024年第8期56卷 53-58页

作者：李瑞群郭明旭国能神东煤炭集团有限公司榆家梁煤矿陕西神木719300

基于神东矿区井下长距离定向钻机精准探测施工实践,充分发挥长距离定向钻机具备的探测精度高、探测距离远、可以随时灵活调整钻头方位的特点,以掘进工作面先探后掘超前探测施工、远距离疏放上覆采空区积水施工以及断层构造准确探测施工... 详细信息

基于神东矿区井下长距离定向钻机精准探测施工实践,充分发挥长距离定向钻机具备的探测精度高、探测距离远、可以随时灵活调整钻头方位的特点,以掘进工作面先探后掘超前探测施工、远距离疏放上覆采空区积水施工以及断层构造准确探测施工为工程实例,研究了长距离定向探测钻孔的轨迹设计方法和施工工艺,并通过对各种钻孔施工工艺及工程经验进行总结,分析研究了探测过程中相关的判定标准,得出了以钻孔孔口返水量、返水颜色、返渣沉淀物特征、孔口气体成分含量和钻进阻力为主的钻探成果判定因素指标,形成了长距离定向探测施工的科学判定依据。

关键词：长距离定向钻机钻孔轨迹设计钻探施工工艺判定因素指标判定标准

动车组牵引电机轴承超温故障原因分析及优化措施研究

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铁道学报 2024年第2期46卷 56-62页

作者：吴国栋沙淼单巍任广强中国国家铁路集团有限公司北京100844 中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春130000

针对某平台动车组牵引电机频繁出现轴承超温报警故障问题,展开轴承超温故障原因分析。根据润滑脂过温劣化和轴承电腐蚀两类故障特征现象,判定轴承超温由轴间功率分配不平衡、轴电压过大和轴承绝缘抗击穿能力低导致。研究各轴电机功率分... 详细信息

针对某平台动车组牵引电机频繁出现轴承超温报警故障问题,展开轴承超温故障原因分析。根据润滑脂过温劣化和轴承电腐蚀两类故障特征现象,判定轴承超温由轴间功率分配不平衡、轴电压过大和轴承绝缘抗击穿能力低导致。研究各轴电机功率分配差异、动车组接地方式、轴承绝缘涂层厚度等影响因素,明确轴承超温故障产生原因及机理。结果表明,车控驱动的动车出现轮轴滑行或空转时,会导致其他轴电机过载升温加速润滑脂老化;由分合闸过电压产生的牵引电机轴电压与接地位置和回路参数相关,不同位置接地方案下轴电压的差异最高可达到两倍;在较高轴电压下,轴承绝缘涂层厚度不足会导致绝缘击穿,造成轴电流对轴承的损伤,最终导致轴承异常磨损超温。为防止轴承超温故障频繁出现,提出TCU控制逻辑优化、整车接地方式优化及绝缘涂层厚度优化等措施,为列车安全运行提供有效的优化方案。

关键词：动车组牵引电机接地方式电蚀轴承