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大数据视域下实验室安全风险感知与应对

实验技术与管理 2025年第1期42卷 251-256页

作者：李曾王皓李牧天王碧瑾北京工业大学化学与生命科学学院北京100124 北京工业大学网络与信息技术中心北京100124 北京工业大学学生数据管理与服务中心北京100124

随着信息化、智能化手段的飞速发展,有效利用大数据技术提升实验室安全管理水平,是高校安全管理人员面临的挑战。该文基于高校实验室安全管理现状,将优化安全管理路径作为核心目标,提出一种大数据视域下的实验室安全风险感知模型。模型... 详细信息

随着信息化、智能化手段的飞速发展,有效利用大数据技术提升实验室安全管理水平,是高校安全管理人员面临的挑战。该文基于高校实验室安全管理现状,将优化安全管理路径作为核心目标,提出一种大数据视域下的实验室安全风险感知模型。模型将实验室大数据分为物理空间、知识空间和管理空间数据,这些数据会经过要素、表征和态势三个阶段表征安全事件,且空间与空间、空间与阶段、阶段与阶段间存在着相互联系。准确理解并有效运用这些关系,对提升实验室安全管理水平有重要意义。

关键词：大数据实验室安全风险感知

微磁检测技术在Cr12MoV钢和3Cr13钢屈服/抗拉强度检测中的应用

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北京工业大学学报 2025年第1期51卷 32-41页

作者：王贤贤何存富刘秀成李鹏宁梦帅邢智翔北京工业大学材料与制造学部北京100124 北京工业大学信息学部北京100124

利用微磁无损检测方法对Cr12MoV钢和3Cr13钢的屈服强度(R_(p0.2))和抗拉强度(R_(m))进行无损定量预测。首先,采用先淬火后回火的工艺改变材料的拉伸力学性能,得到不同屈服/抗拉强度的拉伸试样;其次,对2种材料先后进行微磁特征参量测试... 详细信息

利用微磁无损检测方法对Cr12MoV钢和3Cr13钢的屈服强度(R_(p0.2))和抗拉强度(R_(m))进行无损定量预测。首先,采用先淬火后回火的工艺改变材料的拉伸力学性能,得到不同屈服/抗拉强度的拉伸试样;其次,对2种材料先后进行微磁特征参量测试和屈服/抗拉强度的测定;然后,分别利用格拉布斯(Grabbs)准则和ReliefF特征筛选方法,剔除系统误差并得到对强度指标敏感的微磁特征参量;最后,通过神经网络模型寻优,构建BP神经网络预测模型,实现Cr12MoV钢和3Cr13钢屈服强度和抗拉强度定量预测。研究结果表明:微磁检测方法可以对Cr12MoV钢和3Cr13钢屈服强度和抗拉强度进行无损定量预测,模型得到的屈服强度和抗拉强度预测平均误差分别小于3%和5%。提出的研究方法和结论可为铁磁性材料屈服强度和抗拉强度的微磁无损检测提供参考。

关键词：微磁检测抗拉强度屈服强度 BP神经网络无损检测 ReliefF

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面向下肢外骨骼的运动意图识别算法研究

智能系统学报 2025年

作者：牛苗赫雷飞北京工业大学都柏林国际学院北京工业大学信息学部

随着人工智能和传感技术的快速发展，下肢外骨骼技术在助力行走和运动辅助领域展现出巨大的潜力，利用表面肌电(surface myoelectricity， sEMG)信号解码人体运动意图对实现人机运动的协调统一至关重要。然而，由于sEMG信号具有时空差... 详细信息

随着人工智能和传感技术的快速发展，下肢外骨骼技术在助力行走和运动辅助领域展现出巨大的潜力，利用表面肌电(surface myoelectricity， sEMG)信号解码人体运动意图对实现人机运动的协调统一至关重要。然而，由于sEMG信号具有时空差异和非线性动态的特点，导致现有方法存在特征捕捉单一、识别准确率低等不足。针对上述问题，提出一种基于多尺度卷积神经网络的运动意图感知模型。该模型采用多个差异卷积块提取sEMG信号的时间与空间尺度特征，并利用多层深度网络捕捉sEMG信号的非线性动态特征。该模型针对离线肌电数据库的识别准确率达到94%，其中对全脚离地运动类别的识别准确率高达98%。在人体穿戴下肢外骨骼进行在线运动意图识别实验中，该模型的平均识别准确率超过90%，验证了其在下肢外骨骼意图识别领域的有效性。

关键词：下肢外骨骼助力行走表面肌电信号人机运动多尺度卷积神经网络感知模型意图识别

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基于多维度视觉约束的床椅机器人SLAM

机器人 2025年第1期47卷 44-54页

作者：李秀智邓向军韩红桂杜博文北京工业大学信息科学技术学院北京100124 数字社区教育部工程研究中心北京100124

为了应对楼宇环境中的低纹理和动态场景给机器人定位带来的巨大挑战,提出了一种面向楼宇结构化场景的多源数据融合定位方法。通过合理引入多基元视觉特征、曼哈顿世界假设约束以及惯性测量单元(IMU)预积分约束,本文定位系统能有效克服... 详细信息

为了应对楼宇环境中的低纹理和动态场景给机器人定位带来的巨大挑战,提出了一种面向楼宇结构化场景的多源数据融合定位方法。通过合理引入多基元视觉特征、曼哈顿世界假设约束以及惯性测量单元(IMU)预积分约束,本文定位系统能有效克服智能床椅机器人在工作时遇到的特征稀疏、动态人员干扰等问题。本文总体采用高频前端位姿估计和低频后端优化的并行策略来提高系统实时性。前端里程计在短时间内提供相对准确的位姿估计,而后端优化则利用曼哈顿假设对位姿估计进行进一步优化。同时针对曼哈顿世界假设在位姿估计应用中的局限性,创新性地提出使用多相机联合定位的策略。利用两个不同朝向的相机,分别捕捉地面丰富的纹理特征以及满足曼哈顿世界假设的上层空间中的平面,有效排除了非曼哈顿世界假设物体对定位的影响。实验结果表明,与现有方法相比,本方法在保证实时性的同时,显著提高了定位准确性和鲁棒性,为智能移动床椅机器人在楼宇环境中的应用提供了有力的支持。

关键词：智能床椅机器人同步定位与地图创建曼哈顿世界多特征基元多源数据融合

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结构化约束增强的6D物体位姿估计

北京工业大学学报 2025年第2期51卷 173-182页

作者：王立春杨超付芳玉北京工业大学信息学部北京100124 北京工业大学多媒体与智能软件技术北京市重点实验室北京100124

针对基于投票策略的6D物体位姿估计方法忽略了关键点间结构信息的问题,提出结构化约束增强的6D物体位姿估计方法——SC-Pose。该方法定义了一种用于描述物体2D关键点间结构化信息的形状描述符,通过增加关键点结构化损失约束形状描述符... 详细信息

针对基于投票策略的6D物体位姿估计方法忽略了关键点间结构信息的问题,提出结构化约束增强的6D物体位姿估计方法——SC-Pose。该方法定义了一种用于描述物体2D关键点间结构化信息的形状描述符,通过增加关键点结构化损失约束形状描述符的预测值与真值相近,从而使2D关键点的定位更加准确,提升了6D物体位姿估计的精度。在LINEMOD、OCC-LINEMOD和TruncationLINEMOD数据集上进行了实验,结果表明,SC-Pose可以明显提升6D物体位姿估计的性能。

关键词： 6D物体位姿估计单位向量场投票策略结构化损失抓取交互深度网络

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螺栓连接松动的监检测技术研究进展

北京工业大学学报 2025年第2期51卷 192-213页

作者：龚裕唐国良王孝然刘增华北京工业大学材料科学与工程学院北京100124 北京工业大学机械与能源工程学院北京100124 北京工业大学信息科学技术学院北京100124

螺栓连接的完整性维护仍然是一个面临众多挑战的问题,特别是在遭受外部干扰(如振动)时,连接界面表面可能会发生大面积或局部的滑移。这种滑移现象会加剧界面间的相对运动,导致预紧力水平下降,也就是螺栓连接的松动。在过去的10年中,诸... 详细信息

螺栓连接的完整性维护仍然是一个面临众多挑战的问题,特别是在遭受外部干扰(如振动)时,连接界面表面可能会发生大面积或局部的滑移。这种滑移现象会加剧界面间的相对运动,导致预紧力水平下降,也就是螺栓连接的松动。在过去的10年中,诸如振动法、导波法和机电阻抗法等检测方法已逐渐应用于检测螺栓连接的松动。伴随着计算能力的显著提升,机器学习算法包括神经网络和支持向量机已被开发出来,用于进一步提升螺栓松动检测方法的准确性。这些方法的融合为螺栓连接的实时健康监测提供了新的途径。该文综述了基于声弹性效应、振动、导波和机电阻抗的方法,以及基于机器学习算法的信号分析方法在螺栓连接松动检测和监测领域的应用,旨在展示近年来该领域的研究进展。

关键词：螺栓连接螺栓松动机器学习信号分析无损检测结构健康监测

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面向海洋气象预报的低时延智能物联网构建

电子学报 2025年

作者：李竟博马礼李阳傅颖勋马东超北京工业大学计算机学院北方工业大学信息学院

人工智能技术广泛应用于海洋气象预报，且越来越依靠物联网获取海洋环境中多种模态的海量感知数据.针对数据的获取数量和传输速度不足以支撑模型精准预报的问题，提出了面向海洋气象预报的低时延智能物联网构建方案.首先，设计了智能物... 详细信息

人工智能技术广泛应用于海洋气象预报，且越来越依靠物联网获取海洋环境中多种模态的海量感知数据.针对数据的获取数量和传输速度不足以支撑模型精准预报的问题，提出了面向海洋气象预报的低时延智能物联网构建方案.首先，设计了智能物联网海洋气象预报融合架构，该架构不仅充分适配了人工智能技术和物联网技术，更实现了对海洋气象数据的高效采集、处理与分析，为海洋气象预报提供了有效灵活的底层结构.其次，优化了异构海洋感知设备协同组网方法，通过优化多层耦合网络拓扑，实现了异构海洋感知设备的高效互联，保证了数据收集的全面性和准确性.最后，提出了海洋感知网络低时延路由算法，该算法通过智能路径选择和数据传输优化，减少了信息从感知设备到数据中心的传输延迟，确保预报数据的快速更新.经实验验证，该方案充分利用智能物联网的优势，解决了海洋气象预报中数据获取难和处理延迟长的问题，所提方案的时延均值降低37%，时延中值降低38%，为海洋气象实时和准确的预报提供有力支持.

关键词：人工智能物联网海洋气象预报组网优化路由策略

基于一致损失生成对抗网络的冷水机组故障诊断

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仪器仪表学报 2025年

作者：高学金吴浩宁高慧慧齐咏生北京工业大学信息科学技术学院内蒙古工业大学电力学院

冷水机组是供暖通风与空气调节系统的重要组成部分，当冷水机组发生故障时将造成能源浪费甚至安全事故。因此，针对冷水机组的故障诊断对于暖通风与空气调节等系统至关重要。基于数据驱动的故障诊断方法依赖大量历史数据，但带标签的故... 详细信息

冷水机组是供暖通风与空气调节系统的重要组成部分，当冷水机组发生故障时将造成能源浪费甚至安全事故。因此，针对冷水机组的故障诊断对于暖通风与空气调节等系统至关重要。基于数据驱动的故障诊断方法依赖大量历史数据，但带标签的故障数据往往难以收集，导致模型的诊断准确率下降。为此，本文提出了一种基于一致损失生成对抗网络（CLGAN）的故障诊断方法。首先，利用少量带标签样本和大量无标签样本训练CLGAN，并生成故障数据；然后，利用生成数据与历史数据构建一个包含各类故障的平衡数据集；最后，利用该数据集训练故障分类器并对冷水机组进行实时诊断。CLGAN通过在判别器中引入一致性损失函数，能够有效利用无标签数据辅助模型训练，提升了数据利用率。同时，CLGAN迫使生成器在多个尺度上满足判别器的要求，这种多维度的反馈机制使得模型在面对扰动时，依然能生成高质量的样本，进而提高故障诊断的准确性和鲁棒性。基于ASHARE和HY-31C数据集的实验结果表明，在各类别仅有5个带标签样本的情况下，CLGAN分别获得了92.8%和95.9%的故障诊断准确率，展现了良好的故障诊断性能。此外，在噪声和跨工况实验中，CLGAN相比于其他对比方法也展现出了良好的鲁棒性和泛化性。

关键词：故障诊断生成对抗网络冷水机组一致损失函数无标签数据

教改意识形态下高校信息化建设网络安全的探索

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现代商贸工业 2025年第5期 256-258页

作者：任美丽山西财经大学网络与信息教育技术中心山西太原036006

随着信息化建设的迅猛发展和网络安全相关法律法规的相继出台,网络安全已成为各高校信息化建设不容忽视的问题。校园网作为教学、科研以及办公管理的有力“道路”支撑,其承载和集成的各种信息化系统越来越复杂,产生的数据越来越庞大。... 详细信息

随着信息化建设的迅猛发展和网络安全相关法律法规的相继出台,网络安全已成为各高校信息化建设不容忽视的问题。校园网作为教学、科研以及办公管理的有力“道路”支撑,其承载和集成的各种信息化系统越来越复杂,产生的数据越来越庞大。现阶段数据资源是信息化建设的必不可少的资产,这就导致网络数据成为不少黑客和不法分子攻击和紧盯的对象,因此,如何保障这些数据不被攻击盗用,如何构建网络安全来保障校园网的稳定运行成为信息化建设的一大挑战。本文结合我校的网络安全势态感知和信息化建设的实践,阐释了如何在教改意识形态下提高高校校园网络安全,保障网络的稳定。

关键词：信息化建设网络安全校园网