高密度建成区排水系统雨污分流改造优化策略与实践

老旧高密度建成区存在雨污混流、雨天污水冒溢、雨水排放不及时以及生活污水收集率低等现象,严重影响居民生活质量。本文以高密度建成区为研究试点对象,通过调查摸排发现管道缺陷198处,存在较为严重的雨污混接问题。针对试点区域实际情况,提出建筑物、小区、市政以及运维管理四个维度的雨污分流改造优化策略,实现试点区域的管道修复改造与雨污分析。

基于少样本学习的森林火灾烟雾检测方法

【目的】为解决由于森林火灾烟雾数据集样本量小、样本特征分散、烟雾图像占比小等特点导致的林火烟雾检测模型识别效果差、准确率低等问题,实现快速、准确识别检测森林火灾烟雾。【方法】针对少样本森林火灾烟雾图像数据集的样本特征,本研究提出了一种基于多头注意力机制的森林火灾烟雾图像检测方法。该方法首先在训练阶段采用数据增强方法,扩充训练数据的数量同时降低过拟合风险;然后设计特征提取模块与特征聚合模块,在特征提取模块中引入多头注意力机制并探讨引入的合适位置,使模型更多地关注火灾局部特征,解决烟雾图像少造成的信息缺失问题;在特征聚合模块中使用FPN-PAN模块对图像的深层与浅层语义信息进行特征融合;最后,设置检测头模块输出实验结果。利用测试准确率、召回率、误报率、检测率和F1值等评价指标在少样本公共数据集和自建火灾烟雾少样本数据集上测试本方法的有效性。【结果】在数据增强阶段同时增加马赛克数据增强和多尺度变换,可以得到更好的检测效果。在特征提取模块的第4个卷积模块后面添加1处多头注意力机制的模型性能最好。相较于现有的元学习长短时记忆网络、匹配网络和轻量级目标检测网络等方法,本方法有更好的检测效果,具体表现为准确率达到了98.79%,召回率98.28%,检测率97.33%,误报率仅为6.36%。【结论】与现有的火灾烟雾检测模型相比,本方法具有更好的判别能力和泛化能力。

基于ZigBee无线传感器网络的森林火灾监测系统的研究

该文在探讨森林起火因素的基础上,构建了一种基于ZigBee无线传感器网络的森林火灾实时监测系统.该系统给出了森林火灾无线传感器网络监测系统的体系结构,重点设计了基于CC2430芯片的网络节点硬件电路,详尽地讨论了网络的数据传输流程;该系统能够监测林区温湿度等相关环境参数的变化,为有关部门采取相应的防火或灭火措施提供决策依据.

无人机航拍林业虫害图像分割复合梯度分水岭算法

针对林业信息监测方式实时性差、监测范围有限等问题,为更加实时、准确地对林业虫害信息进行监测并计算监测样地中虫害区域比例,该文在搭建面向林区虫害监测的多旋翼无人飞行器航拍监测系统基础上,提出了一种基于复合梯度分水岭算法的图像分割方法。该方法引入全局直方图均衡化消除了图像暗纹理的影响,并采用形态学混合开闭重构滤波完成了图像样本的去噪处理。计算灰度图像各像素点的复合梯度实现了非相关区域(道路及裸地)的提取,最终利用分水岭算法实现了监测图像虫害区域的分割提取。利用该文所提算法对8幅虫害侵蚀程度不同的监测图像进行分割,并与传统分水岭算法、K-means聚类算法进行对比试验。试验结果表明,该文算法虫害区域提取的平均相对误差率分别降低6.56%、3.17%,平均相对极限测量精度分别改善7.19%、2.41%,能够相对准确地将虫害区域从监测图像中分割出来,可为后续林业虫害监测与防护提供参考。

无人机在林业中的应用及前景展望

利用无人机对林业进行信息监测是提升林业信息化和精准化的重要方向,同时也是实现精准林业目标的有力途径。相较于传统林业监测方式,无人机可以实时准确地获取多尺度、多时相、高分辨率的影像数据,提升林区作业的智能化水平,满足智慧林业建设的需求。利用无人机平台搭载多种光学信息采集设备,结合无人机遥感技术并辅以GPS精确定位技术可以高效地实现特征目标信息的收集工作。为了更好地促进无人机技术在林业领域的普及与应用,笔者对无人机技术在林业行业的应用现状及发展前景进行了梳理总结。首先介绍了林用无人机的有关概念、分类及平台优势,重点对当前无人机在林业行业主流应用的实践进行了总结,主要涉及林业病虫害遥感监测、林业火灾监测、野生动植物监测与识别、林业资源调查、林业精准植保以及林业执法等,进而分析了当前无人机在林业领域应用中面临的挑战,同时对林用无人机在续航能力及通讯范围有限、受环境影响大、监管机制不完善等主要问题进行了探讨,为促进无人机技术在林业领域深层次应用提供了参考。

基于无人机多光谱图像的云南松虫害区域识别方法

针对云南省祥云县林区云南松虫害区域高效识别的需求,为更加高效准确地对虫害信息进行监测,本文搭建了林区八旋翼多光谱图像采集平台,基于无人机多光谱图像提出了一种Jeffries-Matusita(J-M)距离优化的反向传播神经网络(BP)分类方法。该方法首先引入J-M距离实现了对训练样本的优化,有效降低了"同谱异物"和"同物异谱"现象的影响,然后基于颜色矩和灰度共生矩阵提取了图像的颜色和纹理特征,并提取了580、680、800 nm共3个波段的相对光谱反射率作为光谱值特征,建立了5个植被指数模型,最后利用BP神经网络算法对颜色、纹理、光谱值和植被指数4种特征向量进行训练识别,实现了对虫害区域的分类识别。利用所提算法从总体分类精度和Kappa指数两方面与传统BP神经网络和支持向量机(SVM)算法进行对比试验。试验结果表明,本文算法总体分类精度和Kappa指数分别达到了94.01%和0.92,建模时间相对于传统BP神经网络缩短了38%,总体分类效果优于传统BP神经网络和SVM算法。

电感性本质安全电路L/R的选择原则

基于电感性本质安全电路放电电流线性衰减模型 ,引入最小建弧电压的概念 ,得到了放电时间不含未知参数的表达式 ,利用电感电路的本质安全性能判别式 ,确定了电感电阻比

基于ICM的精密指针式仪表自动读数方法

针对精密指针式仪表自动读数算法自适应性较差的问题,提出一种基于ICM的精密指针式仪表自动读数方法。该方法基于二值化后仪表图像的噪声信息分布特性,利用ICM点火时序矩阵在图像相邻像素间的并行递进关系,研究和实现图像的腐蚀和膨胀,并设计加权最大类间方差法自适应地计算迭代次数,消除刻度周边噪声,提取到刻度圆弧所在位置。最后根据圆弧极径、极角等信息对刻度区域做极坐标变换输出图像,采用距离法对极坐标变换后图像进行读数判读。实验表明,自动读数结果与实际数值相比误差均小于0.2%,算法稳定可靠。

合金元素对耐酸钢耐蚀行为及表面缺陷的影响

耐酸钢具有比碳钢更强的耐酸性能,比耐酸不锈钢更低的合金成本,与涂镀产品相比又减少了电镀/热镀工序,在实际应用中体现出较大的应用价值。本文系统地介绍了合金元素对耐硫酸露点腐蚀钢耐蚀行为、表面质量的影响,对耐蚀钢实际生产中热轧表面缺陷产生原因进行了分析,并提出了有效改进措施。Cu、Sb、Sn、Cr元素的添加在耐硫酸腐蚀方面起着决定性作用,但是,Cu、Sb的选择性氧化会引起一系列表面质量问题,如“铜脆”和氧化铁皮色差,是工业生产的难题。研究发现,Ti能够以鳞片状富集在锈层内部,通过添加钛元素提高晶界密度;优化连铸工艺,避免铸坯在第三脆性区矫直开裂;缩短铸坯在加热炉时间、铸坯加热快速通过铜熔点区间和降低精除鳞温度等措施,在提高强度、有效消除“铜脆”缺陷的同时,还可以有效避免晶间腐蚀。在此基础上,探讨了微合金钛在耐酸钢中的作用及低成本耐酸钢的应用前景。认为,以Sn、Ti替代Sb,实现绿色环保生产,避免耐酸钢在使用过程中的全生命周期污染是新一代耐酸钢发展的趋势。

野生动物监测光照自适应Retinex图像增强算法

针对野外白天不同光照对野生动物监测图像质量造成的影响,提出一种基于Retinex理论的光照自适应图像增强方法。该方法首先使用基于复合梯度的引导滤波估计图像照度分量,克服光照突变造成的伪光晕现象;然后提出一种基于Otus阈值的对比度自适应拉伸方法实现照度分量的校正,克服传统算法过度增强的问题;最后采用照度分量单通道图像计算反射分量图像,实现色彩的保真。该文采用50张保护区实地拍摄的野生动物监测图像为样本进行试验,结果表明,该文算法相比于MSRCR算法、双边滤波Retinex算法和引导滤波Retinex算法色调保真度平均提高81.00%、5.24%和3.58%,信息熵平均提高6.76%、6.23%和2.61%,峰值信噪比平均提高53.43%、5.36%和-2.85%,运算耗时减少-29.03%、78.51%和28.68%,证明该文算法可以有效克服传统Retinex理论算法的过增强、伪光晕现象和灰化效应,实现不同光照条件下野生动物监测图像的自适应增强。

不同断面及拉速对结晶器液面波动的影响

针对国内某钢厂1450 mm×230 mm板坯连铸结晶器生产情况,利用相似原理,建立相似比为0.6的物理模型。采用墨水进行流场显示试验,观察钢液从水口进入结晶器的扩散过程,通过数据采集系统对结晶器液面波动情况进行检测,对所采集液面波动数据采用1/10大波波高进行分析,研究不同断面及拉速对结晶器液面波动的影响,并对不同断面结晶器下所对应的拉速做出优化。结果表明,结晶器两侧的流场轨迹基本对称分布;结晶器宽度和拉速的增加均会导致结晶器液面波动幅度增大,随着结晶器宽度的增加,窄面附近的液面波动波幅增加最小,结晶器水口附近液面波动波幅增加最大;当结晶器拉速增大时,液面波动的剧烈程度基本符合窄面附近处最大、SEN附近处次之、1/4宽面处最小的规律,但在结晶器宽度1150 mm、拉速1.6 m/min条件下,水口处波动大于窄面附近。在结晶器宽度为1150 mm、拉速为1.6 m/min,结晶器宽度为1450 mm、拉速为1.4 m/min和结晶器宽度1750 mm、拉速为1.2 m/min工况下结晶器液面波动比较合理。

市政工程污水管网施工要点及优化策略

市政工程是城市基础设施的重要组成部分,污水管网是市政工程的关键环节之一。随着城市规模的不断扩大和人口的不断增加,市政污水管网工程的重要性日益凸显。污水管网施工项目工序复杂且多为隐蔽工程,因此在建设过程中必须要掌握施工要点及关键技术,强化施工组织管理,确保污水管网工程的质量。然而,在实际运行中,市政污水管网工程存在施工不规范、关键工程缺乏专项施工方案等问题。因此,本文旨在探讨市政污水管网工程的施工要点及优化策略,以提高工程运行效率和管理水平,为施工质量和施工进度提供更好的保障。

基于单片机控制的火花试验装置的研究

介绍本质安全火花试验装置的基本原理、构造及基于微机控制实现的本质安全火花试验装置。改进后的安全火花试验装置克服了传统火花试验装置的不足,提高了火花试验的效率。利用改进的IEC火花试验装置对电感性本质安全电路电弧放电特性进行实测,得到的放电电流电压的波形比较准确。

物联网技术在精准农业环境监测系统中的应用研究

精准农业是现代农业的发展趋势。物联网技术是一种新兴的信息处理和获取方式,在环境监测领域应用前景广阔。为实现精准农业对环境监测的要求,基于物联网技术,结合无线传感技术,建立了精准农业环境监测系统,重点讨论了该系统的体系结构,分别基于CC2430和S3C2410对传感节点以及网关节点进行硬件设计,并且对网关节点和传感节点的软件流程进行了开发。该系统的研制为实现准确、远程、自动、实时监测农业环境信息提供了保障。

基于单片机控制实现的本质安全电路用火花试验装置

本文介绍基于单片机控制实现的本质安全电路用火花试验装置的硬件结构、软件实现及改进后的火花试验装置,可提高火花试验的效率,并得到比较准确的试验结果。

基于CDIO理念的“物联网技术及应用”研究生课程教学改革探索

以北京林业大学林业电气化与自动化学科"物联网技术及应用"研究生课程教学为例,针对课程教学存在的教学内容更新不及时、课堂教学方式单一、缺乏具有行业特色的教学案例、实践教学环节薄弱、课程考核不尽合理等问题,结合学科的林业行业背景特色和物联网技术的发展趋势,引入CDIO工程教育理念,从教学内容的设计、教学方式的改革、实践教学的改进、多元化课程考核的实施等4个方面提出课程教学改革的方案;同时,从课程知识体系的构建、课程教学内容的安排以及基于"互联网+"优化教学模式、以CDIO理念为指导实施项目驱动式教学等方面着手进行了改革实践。"物联网技术及应用"研究生课程教学改革顺应"互联网+"时代的发展要求,取得了以下良好效果:一是引入教师团队的林业监测科研案例和物联网前沿技术专题,丰富了课堂教学内容;二是引入项目驱动式教学、翻转式课堂等,优化了课堂教学方式;三是增设综合设计型实验和企业实习等,完善了实践教学环节;四是建立全面的课程考核与评价体系,加强对学生学习的引导,既激发了学生的学习兴趣又有效提升了其综合能力。

以电子设计大赛为契机 加强大学生创新能力与实践能力的培养

知识经济呼唤素质教育,实施素质教育的重点是培养学生的创新精神和实践能力。全国大学生电子设计大赛是面向全国大学生的群众性科技活动,是培养学生创新能力和协作精神以及提高学生综合素质的有力措施。该文介绍了北京林业大学参加全国大学生电子设计大赛的情况及其所产生的显著效果,探讨了北京林业大学电气信息类专业以全国大学生电子设计大赛为契机建立和完善实践教学体系、扎实推进实践教学环节改革的措施。实践证明,全国大学生电子设计大赛很好地促进了电气信息类专业的实践教学改革,推动了高校学生科技活动的蓬勃开展,对培养和造就符合时代发展要求的电气信息类应用型创新人才具有十分重要的意义。

本安电路中电缆L/R的选择原则

电缆L/R比值按照国际电工委员会IEC 60 0 79- 1 1标准取值 ,能够保证系统的本质安全性能 ,不过由于该标准中L/R公式未考虑火花放电能量中由电源部分提供给的能量EIT/6,从而导致与实际情况不符。为此 ,本文基于电感性本质安全电路放电电流线性衰减模型 ,引入了最小建弧电压的概念 ,进而利用电感电路的本质安全性能判别式 ,提出了确定电缆电感电阻比L/R的又一选取原则。

人工智能时代“物联网技术及应用”研究生课程教学改革

在人工智能时代背景下,以北京林业大学林业电气化与自动化学科“物联网技术及应用”课程为例,从教学内容、教学方式、实践教学及课程考核四个方面开展了教学改革探索实践。依托百度在深度学习方面的优质教学和平台资源,结合物联网技术,优化教学内容,增加综合创新实验;通过引入项目驱动式教学以及翻转式课堂等方式,优化课堂教学方式,改善实践教学效果;改变考核方式,实施多元化考核,完善课程考核与评价体系。本次课程教学改革较好地激发了学生的学习兴趣,有效提升了学生的综合实践能力,取得了良好效果。

“工厂供电”课程多元化教学的研究与实践

"工厂供电"课程是我国高等院校电气信息类专业的核心课程,该课程内容多、涉及面广、工程实践性强。在多年教学实践的基础上,将模块化教学、专题讨论式教学、项目式教学等多元教学方法引入到"工厂供电"课堂教学过程中,同时注重理论教学与实践教学相结合,增加了"工厂供电"课程设计训练和变电所实地参观实习等教学环节;改革考核方式,加强对学生平时学习的考核,实现了课堂教学过程的优化和教学质量的提高,促进了电气信息类应用型人才的培养。