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基于双加权不平衡矩阵分类器的机械故障诊断方法

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机械工程学报 2024年第3期60卷 170-180页

作者：潘海洋徐海锋郑近德童靳于张飞斌安徽工业大学机械工程学院马鞍山243032 清华大学机械工程系北京100084 频率探索智能科技江苏有限公司常州213000

针对机械故障样本数量不平衡情景下的故障诊断模型存在精度与泛用性不高的问题,借鉴模糊属性理论获取强监督模型的思想,设计了一种双加权不平衡矩阵分类器(Twin weighted imbalanced matrix classifier,TWIMC)。TWIMC通过使用基于样本... 详细信息

针对机械故障样本数量不平衡情景下的故障诊断模型存在精度与泛用性不高的问题,借鉴模糊属性理论获取强监督模型的思想,设计了一种双加权不平衡矩阵分类器(Twin weighted imbalanced matrix classifier,TWIMC)。TWIMC通过使用基于样本不均衡度的模糊隶属函数调节每个样本的权重,以增强对少数类样本的关注,平衡模型对所有类别样本的倾向性。同时,TWIMC依靠先验知识对核范数的奇异值进行权值分配,利用较大阈值过滤较小奇异值,进而保留矩阵样本的强关联低秩信息。最后,利用滚动轴承和齿轮故障数据集对所提方法进行验证,实验结果显示,TWIMC在不同不平衡比条件下均表现突出,展示了优异的机械故障诊断与分类性能。

关键词：双加权不平衡矩阵分类器支持矩阵机模糊隶属函数不平衡样本故障诊断

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基于改进YOLOv5的草莓病害识别

中国农机化学报 2024年第3期45卷 198-204页

作者：邱畅田光兆赵嘉威谢尚杰郑奎南京农业大学人工智能学院南京市210031 南京农业大学工学院南京市210031 顺为智能科技(常州)有限公司江苏常州213161

为提高草莓的总产量,合理监控和防治草莓病害是有效的手段,提出一种基于改进YOLOv5的草莓病害识别算法。该检测算法以CSPDarknet作为主干特征提取网络,能够有效提高模型的性能和训练效率,并使用EIOU Loss损失函数与K-means聚类算法,来... 详细信息

为提高草莓的总产量,合理监控和防治草莓病害是有效的手段,提出一种基于改进YOLOv5的草莓病害识别算法。该检测算法以CSPDarknet作为主干特征提取网络,能够有效提高模型的性能和训练效率,并使用EIOU Loss损失函数与K-means聚类算法,来提高模型的收敛速度。同时,在模型中增加CBAM注意力机制来提高检测精度,最终构建基于改进YOLOv5的CBAM-YOLOv5l算法。试验结果表明,改进后的模型较之原始模型,在检测精度上有所提升且依然能保证高效的检测速度。另外,经过训练的CBAM-YOLOv5l目标检测算法在验证集下的总体平均精度达到96.52%,平均检测时间为27.52 ms,对比YOLOv4、YOLOv4-Tiny、Faster_R-CNN等目标检测算法,该检测算法在精度上具有更大的优势,在实际的草莓果园环境中具有良好的鲁棒性与实时性,可以满足草莓病害识别精度的需求,能够可靠地提示草莓健康状态,从而及时地实现精准施药等保护措施。

关键词：草莓 YOLOv5 机器视觉深度学习病害识别

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纯电动装载机动力总成的设计与开发

建筑机械 2024年第4期 58-60页

作者：张亚军刘伟倩张弥国机重工集团常林有限公司电动智能科技分公司江苏常州213125

文章以某款5t纯电动装载机为研究对象,基于传统燃油装载机传动系统中存在的不足,进行了分析并升级,开发出满足5t纯电动装载机动力性、经济性和可靠性需求的专用动力总成。经过台架测试试验与装机后的市场端实战验证,该款纯电动装载机动... 详细信息

文章以某款5t纯电动装载机为研究对象,基于传统燃油装载机传动系统中存在的不足,进行了分析并升级,开发出满足5t纯电动装载机动力性、经济性和可靠性需求的专用动力总成。经过台架测试试验与装机后的市场端实战验证,该款纯电动装载机动力总成可以满足整机使用需求,并具备较强的市场竞争力。

关键词：纯电动装载机串联电机行星式变速箱动力总成

基于AD7606数模转换芯片的高精度电参数采集系统设计

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企业科技与发展 2024年第1期 98-101,105页

作者：蒋海鹏蒋海洪黄伟宁刘坷嘉广西上善若水发展有限公司广西南宁530029 常州达达智能科技有限公司江苏常州213004

鉴于电力系统保护测控设备对多路电流和电压的测量精度有较高的要求,设计一种基于AD7606数模转换芯片的高精度电参数采集系统,并详细介绍系统的硬件和软件设计及其实现过程。对该系统进行测试与分析,测试结果表明,该系统具有采样同步性... 详细信息

鉴于电力系统保护测控设备对多路电流和电压的测量精度有较高的要求,设计一种基于AD7606数模转换芯片的高精度电参数采集系统,并详细介绍系统的硬件和软件设计及其实现过程。对该系统进行测试与分析,测试结果表明,该系统具有采样同步性好、抗干扰能力强、采样精度高等特点,适用于多通道、高精度采集场景及继电保护场景,能很好地满足电力系统监测的需求。

关键词：调理电路 AD7606数模转换芯片离散傅里叶变换电参数

变频压力机摆动力完全平衡分析及部分平衡优化设计

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锻压技术 2024年第4期49卷 178-188页

作者：李霞张清林江秀花臧崇运尤佳琪于勇涛沈惠平常州大学现代机构学研究中心江苏常州213016 江苏兴锻智能装备科技有限公司江苏溧阳213300

对一种基于零耦合度平面六杆机构的变频压力机作摆动力平衡设计。首先,分析计算了机构的自由度和耦合度;其次,在位置分析的基础上,依次求得了滑块的位移、速度和加速度曲线;最后,添加由有限位置法求出的配重,实现了机构摆动力的完全平衡... 详细信息

对一种基于零耦合度平面六杆机构的变频压力机作摆动力平衡设计。首先,分析计算了机构的自由度和耦合度;其次,在位置分析的基础上,依次求得了滑块的位移、速度和加速度曲线;最后,添加由有限位置法求出的配重,实现了机构摆动力的完全平衡,并通过机构平衡后的总质心与总摆动力曲线加以验证;此外,基于实际情况的考虑,进行了机构摆动力部分平衡优化设计,采用遗传算法得到设定范围内的最佳配重值。结果表明:质心曲线在x和y方向上的变化幅度分别减少了52.2437%和8.9392%,总摆动力在x和y方向上的变化幅度分别减少了49.4924%和2.7584%,验证了部分平衡优化的有效性。

关键词：变频压力机摆动力平衡有限位置法遗传算法平衡优化

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面向智能矿山的数字孪生技术研究进展

工矿自动化 2024年第3期50卷 22-34,41页

作者：邢震中煤科工集团常州研究院有限公司江苏常州213015 煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室江苏常州213015 天地(常州)自动化股份有限公司江苏常州213015

智能矿山领域数字孪生技术的应用需面对较多复杂性、特殊性的技术突破。阐述了数字孪生在智能矿山领域的适用性,归纳梳理了数字孪生技术在煤矿安全、生产及运营管理等方面的研究及应用现状:在煤矿安全管理方面,数字孪生技术主要应用于... 详细信息

智能矿山领域数字孪生技术的应用需面对较多复杂性、特殊性的技术突破。阐述了数字孪生在智能矿山领域的适用性,归纳梳理了数字孪生技术在煤矿安全、生产及运营管理等方面的研究及应用现状:在煤矿安全管理方面,数字孪生技术主要应用于灾害预警、风险管控、灾害救援等;在煤矿生产方面,数字孪生技术主要应用于采掘工作面区域整体、单机机械装备状态监测及控制、机械装备预测性维护。从物理实体、虚拟实体、连接交互、数字孪生数据及功能服务5个维度入手探讨了智能矿山领域数字孪生亟待解决的关键共性问题:物理实体维度需重点突破全面感知及控制装备的研发,虚拟实体维度需深入进行物理、行为、规则模型的研究,连接交互维度需攻关煤矿井下5G网络传输关键技术,数字孪生数据维度需解决高性能计算等问题,功能服务维度需研发仿真软件及人工智能算法,以便更好地适应现场环境。从矿井规划设计、开发、建设阶段的灾害预防性设计、生产系统设计、地质环境预测,矿井生产运营阶段的灾害预警及防控、生产调度决策优化、生产设备全生命周期管理等方面展望了数字孪生技术在智能矿山领域的发展趋势,认为宜针对关键部件或装备,核心环节,重要或危险场所、区域等进行精细化孪生。

关键词：数字孪生智能矿山灾害预测及防控生产调度优化

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矿井三维空间数据模型建立

煤矿安全 2024年第4期55卷 213-219页

作者：韩燕南中煤科工集团常州研究院有限公司江苏常州213015 天地(常州)自动化股份有限公司江苏常州213015

针对标准化煤矿数据模型欠缺导致的煤矿数据利用效率低、数据共享少等问题,研究了煤矿三维空间多元数据关系及其属性数据规划;给出了从采掘工程平面图到巷道三维建模的过程及算法,形成了基于ORM映射的煤矿数据模型,并在WebGL技术体系下... 详细信息

针对标准化煤矿数据模型欠缺导致的煤矿数据利用效率低、数据共享少等问题,研究了煤矿三维空间多元数据关系及其属性数据规划;给出了从采掘工程平面图到巷道三维建模的过程及算法,形成了基于ORM映射的煤矿数据模型,并在WebGL技术体系下进行了三维模型输出。结果表明:建立的空间数据模型存储、利用效率高,能够为矿山安全信息化智能决策的数据利用及分析提供支持。

关键词： WebGL 三维可视化煤矿安全信息化空间数据模型 ORM

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基于精确定位技术的无轨胶轮车超员报警检测

煤矿安全 2024年第1期55卷 225-232页

作者：韩燕南中煤科工集团常州研究院有限公司江苏常州213015 天地(常州)自动化股份有限公司江苏常州213015

针对因井下车辆移动速度过快、车辆外壳屏蔽等原因造成乘车人员漏识别,车辆乘人超载无法有效管控,存在安全隐患,难以满足《智能化示范煤矿验收管理办法(试行版)》中辅运系统相关要求等问题,设计了一种基于精确定位技术的无轨胶轮车超员... 详细信息

针对因井下车辆移动速度过快、车辆外壳屏蔽等原因造成乘车人员漏识别,车辆乘人超载无法有效管控,存在安全隐患,难以满足《智能化示范煤矿验收管理办法(试行版)》中辅运系统相关要求等问题,设计了一种基于精确定位技术的无轨胶轮车超员报警检测方法。首先,将基站输出的测距数据转换为三维坐标,生成连续性轨迹;其次,利用相邻时刻位置数据确定行进方向向量,进而对轨迹数据预处理;再次,采用动态时间规整(DTW)算法对车辆与乘车人员轨迹对齐,求解最佳路径,获得度量值;最后,以司机轨迹度量值为样本,衡量人员轨迹与样本的相似程度,进而得出人员是否为乘车人员以及车辆是否超员的判定。试验结果表明:各项功能运行正常,正确率约为95.12%,逻辑相应时间约为30 ms,现场应用状况良好。

关键词：无轨胶轮车辆超员漏卡检测轨迹相似度轨迹预测动态时间规整

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阀门试压台迭代升级研究方向探讨

阀门 2024年第3期 387-390页

作者：王冠冯涛王东明常维江苏盐电阀门有限公司江苏盐城224006 江苏诚功阀门科技有限公司江苏常州213002 南京粒聚智能科技有限公司江苏南京211100

针对目前阀门试压检测存在的试压标准落地实施困难、试压操作人员劳动强度大且专业能力要求高等问题,从试压台专用软件和硬件架构等角度分析了造成这些问题的原因。通过对目前试压监测系统单机版、MOM/MES版现状进行分析,得出结论:单机... 详细信息

针对目前阀门试压检测存在的试压标准落地实施困难、试压操作人员劳动强度大且专业能力要求高等问题,从试压台专用软件和硬件架构等角度分析了造成这些问题的原因。通过对目前试压监测系统单机版、MOM/MES版现状进行分析,得出结论:单机版不具备互联集成能力,MOM/MES版试压监测系统在继承国家标准和专用软件推广使用方面具有重大意义。同时提出:阀门试压台的迭代升级应参考2023年11月21日发布的《智能检测装备通用技术要求》团体标准(标准编号:T/CAMS180-2023),在现有智能感知、智能分析、人机交互基础上,重点加强数字化交付、故障诊断、适应优化方面的设计和研发。

关键词：阀门试压检测阀门试压台试压标准智能检测装备