跨模态生成技术下面向文化产品的概念设计方法研究

文化产品是传承传统文化的重要方式,但目前市场同质化严重,设计研究效率低,人力成本高。跨模态生成技术可实现文化产品数字原型快速生成迭代,是数字化创新的有效途径。文章提出了一种将跨模态生成技术与当前文化产品概念设计过程相结合的方法。根据文化产品特点和跨模态生成技术特点,结合文化意象层次知识,将设计过程中需要人为处理的大量跨模态设计任务,通过跨模态技术处理传递设计信息,快速生成创新概念方案,并对此设计方法流程进行研究。以“基于海晏河清文化的加湿器”为例,进行有效设计实践,获得相关文化产品初步概念设计方案。利用该概念设计方法可以促进文化产品概念设计阶段快速迭代,为文化产品的创新和发展提供有力支持。

基于嵌入式平台的多源监控系统设计与实现

在电力物联网和透明电网的背景下,变电站监控存在监控面积大、目标主体多的特点,亟待一种低成本、紧凑型多源监控系统。针对变电站场景需求,开发了一种基于嵌入式平台的多源信息监控系统,系统集成OV2640、MLX90640等传感器实现监测参数采集。针对海量监测数据带来的带宽压力和计算压力,采用嵌入式芯片ESP32实现信息的边缘处理,其中,在热成像图处理部分,通过色彩表建立温度值与RGB值的映射关系,使温度信息可视化。针对变电站巡检方式多元化的特点,以无线Mesh路由方式构建的监控系统,具有链路动态调整、覆盖范围可扩展等优势。最后,通过实验证明了系统的可行性。

一种基于Prony算法的直流配电网电缆故障定位方法

直流配电网电缆发生短路或接地故障时,直流断路器将故障区间隔离,此时为尽快排除故障恢复供电,需要快速确定故障点的位置。本文根据配电线路特征使用RL简化线路模型分析故障回路,提出在故障区间始端投入一个小型电容用于向故障回路放电,电容、线路和故障点过渡电阻形成一个串联的二阶电路,该二阶电路的特征频率和衰减系数反映了回路参数。利用Prony算法提取电容放电电流的特征频率和衰减系数,可以确定故障回路参数,得到故障距离。为避免线路电感分布不均影响定位精度,本文提出采用双端测量法消去线路电感,利用电阻参数计算故障距离。在Matlab/Simulink工具箱中搭建了仿真模型,仿真结果验证了该方法的有效性。

基于零模行波衰减特性的配电线路单相接地故障测距方法

零模行波在传播过程中发生衰减,且高频分量衰减快,低频分量衰减慢。随着故障距离的增加,零模行波波头中高频分量幅值与低频分量幅值的比值单调减小。本文提出利用测量点处零模行波首波头中不同频率分量的幅值比来判断故障点距离。由于暂态信号中特定频率的幅值难以直接求得,本文提出采用连续小波变换获得两个特定尺度下行波首波头信号小波系数的模极大值,求取其模极大值比。利用人工神经网络以确定该模极大值比和两个尺度对应的中心频率分量幅值比的对应关系,从而通过该网络求取任意故障距离时的频率分量幅值比。最终利用频率分量幅值比与故障距离之间的对应关系确定故障点位置。在电磁暂态仿真软件ATP-EMTP软件中搭建模型,仿真结果验证了该方法的有效性。

直流配电网单极接地故障定位方法

本文首先分析了换流器直流侧经钳位电阻中点接地的优势。在此基础上,建立了直流配电网单极接地故障的模型,分析了故障电流的特征,发现故障暂态电流为线路分布电容充、放电电流,距离故障点越近,流过的暂态电容电流越大。利用快速傅里叶变换提取暂态电容电流特征频段的总能量,通过比较各分支的总能量确定故障点方向,并利用树状图搜索确定故障区间。进而在故障区间上利用负荷电流和故障区间端点的残余电压计算故障距离。在Simulink/Matlab中搭建了数字仿真模型,仿真结果验证了该方法的有效性。在实验室进行了物理模拟实验,对本文方法进行了验证。

基于时空特征的林火视频火焰识别研究

由于森林火灾监控现场是野外广阔的林区,而且树叶的摇摆使得视频图像中的运动对象很多,强烈的阳光、秋季的枯叶和红枫会导致火灾识别的误报等,这些特点都使得现有室内或静止场景火灾视频监控的视频处理技术不再适用。考虑到火灾发生有一个蔓延的过程,是一个包含若干连续视频帧图像的视频片段,笔者首先将疑似火焰视频划分成时空视频块,根据颜色特征和运动特征得到疑似火焰区域,然后在视频片段大粒度下基于空间静态特征(纹理、圆形度特征)和时序动态特征(火焰面积变化、形状相似性、闪烁频率特征)提取火焰特征向量,最后使用基于Ada Boost的算法进行火焰识别,实现森林火灾的实时检测。结果表明,该方法能够准确有效地进行林火视频火焰识别。

关于一流本科课程建设的思考

在"双一流"建设过程中,本科教育质量是一项重要指标,而课程是影响本科教育质量的重要因素。针对高校课程建设存在的问题,本文从推动课程思政建设、优化课程结构体系、完善教师教育教学能力培训体系、推进教学方法和教学手段的改革、健全多元化学业考核评价体系等方面进行分析,探索一流本科课程建设的对策。

“双一流”建设背景下高校教学质量保障体系的思考

高校“双一流”建设目标的推动需要教学质量的不断提升作为保障与支撑,构建合理的教学质量保障体系是保证高校正常教学秩序和不断提高教学质量的关键。文章分析了我国高校教学质量保障体系建设方面存在的问题,在教学质量保障体系构建原则下,提出了关于构建高校教学质量保障体系的几点建议。

中压配电网单相断线故障电压和电流仿真分析

因为中压配电网断线故障得不到及时处理而造成的人身伤亡事故时有发生。文章仿真分析了中压配电网发生单相断线不接地故障后变电站母线电压以及各出线的电压和电流的特征,为断线识别奠定了基础。

创新创业教育背景下教学管理优化及改革措施

创新创业教育是高等教育适应经济社会发展以及高等教育自身改革发展的迫切要求。近几年来,南京林业大学根据国家经济社会和高等教育形势的发展和变化,通过适时调整办学思路,不断优化人才培养方案,完善教学管理制度,建立科学的教学监督体系,着力进行实践教学体系建设,培养大学生的创新精神和创业能力,为经济的发展输送高素质的人才。

高校翻转课堂教学质量评价体系的构建

翻转课堂教学模式因其打破传统的教学格局、对学生进行各种能力的培养等特点而受到众多国内外教育研究者的关注。在高校翻转课堂教学模式的实施和推广过程中发现,评价标准的缺失已成为我国高校翻转课堂教学模式面临的重大问题。分析了构建高校翻转课堂教学质量评价体系的意义以及高校师生课前、课中和课后的行为与表现,探讨了翻转课堂教学质量评价体系的基本原则,并根据翻转课堂课前、课中、课后3个阶段的任务和目标建立了高校翻转课堂教学质量评价体系。

小电阻接地系统高阻接地故障检测技术综述

小电阻接地系统发生高阻接地故障时电流小于传统的零序电流保护动作阈值,并且时常伴随有电弧的发生,难以准确检测与切除高阻接地故障。文章基于零序等效网络分析了小电阻接地系统单相高阻接地故障时母线零序电压理论特性和各出线零序电流特征;针对高阻接地故障常伴随发生的电弧现象,从故障点燃弧的物理过程出发,详尽分析了常用的Cassie电弧模型、Mayr电弧模型、改进的Mayr电弧模型、Mayr-Cassie组合电弧模型和Emanuel电路模型等六种电弧模型的物理近似过程、数值推导过程、试验验证及适用条件;分别从时域的伏安特性分析法和零序电流畸变法、频域的故障电流信号法和故障电压信号法出发,分析了高阻接地故障检测方法中的信号处理过程、故障特征提取方法、检测方法的优点与不足;认为采用零序电流波形在过零点附近畸变引起的波形斜率曲线变化作为故障特征具有明确的数学与物理意义,采用零序电压信号经小波包分解后高频段与低频段能量比作为故障特征,基本不受故障条件、系统结构等因素的影响,具有较好的检测效果。

新时代工科学生劳动教育的价值、困境及路径探究

劳动教育是中国特色社会主义教育制度的重要内容,直接决定社会主义建设者和接班人的劳动精神面貌、劳动价值取向和劳动技能水平。本文分析了新时代加强工科学生劳动教育的意义及实施困境,并从健全课程体系、建立多样化的劳动教育实践平台、加强劳动教育师资队伍建设、健全和完善劳动教育评价机制等几个方面提出工科学生劳动教育的有效路径。

果园喷雾机自动对靶喷雾控制系统研制与试验

为提高农药利用率，减少环境污染，该文针对中国果园机械化作业条件差和传统果园喷雾机连续喷雾时存在果树间空隙无效喷雾的特点，设计了自动对靶喷雾控制系统，该系统以GY8履带自走式果园喷雾机为载体，采用传感器测距方式探测果树，实现自动对靶喷雾。通过对超声波、红外和激光3种传感器进行性能比较，及对超声波和激光2种传感器进行静态识别间距测试与分析，红外传感器受光强影响较大，超声波传感器识别间距超过800 mm，均不满足果园精确对靶喷雾控制要求，激光传感器静态识别间距只有20 mm，具有工作稳定、响应快速、方向性好等特点，故将激光传感器选为自动对靶喷雾机探测装置，并将激光传感器安装于喷头组件前方220 mm。采用连续3次检测靶标判别法设计了自动对靶喷雾系统，该系统可有效避免因激光光束较细而导致的将树冠内空洞、枝间间隙等误判为果树间空隙而出现的电磁阀频繁启闭动作。行驶速度为0.5 m/s时，自动对靶喷雾控制系统的动态靶标识别间距介于100～150 mm之间，行驶速度1.0 m/s时，动态靶标识别间距为200～250 mm。此外，该系统还具有提前及延后喷雾功能，自动对靶喷雾系统提前靶标95.0～157.5 mm距离开始喷雾，离开靶标100 mm距离停止喷雾，使喷雾完全覆盖整个树冠。与连续喷雾相比，对靶喷雾可有效节省施药量，对于空隙比为20.0%、35.2%、52.9%靶标行枣树，行驶速度为0.5 m/s时省药率分别达27.9%、53.7%、76.9%，行驶速度为1.0 m/s时省药率分别达27.3%、54.5%、81.0%。因此，该自动对靶喷雾系统对稀疏果园的精确对靶病虫害防治具有较好的实用价值。

未来电网—多层次直流环形电网与“云电力”

化石能源的日益枯竭和环境压力的日益增加,将促使人类从传统能源向以可再生能源为主的清洁能源过渡。可再生能源资源及电力负荷的空间分布特点,决定了未来电网将呈现大电网与分布式电网平行发展的格局;同时,由于可再生能源具有不稳定性的特征,从而对电网的实时功率平衡与调度带来了重大的挑战。因此,为了保障电力供应,人们认识到必须对现有电网进行升级改造,其中,选择合理的电网结构是升级电网的重要手段。基于我国的现实情况,本文提出了未来电网的多层次直流环形电网结构,并进一步对"云电力"的概念进行了讨论,供参考和商讨。

GY8果园喷雾机喷雾特性研究

研究了GY8果园喷雾机的喷雾压力、测点位置、风机转速对雾滴粒径的影响,以及冠层位置、喷雾机行驶速度对雾滴覆盖率和穿透性的影响。结果表明：喷雾压力和测点位置是影响雾滴粒径的主要因素,果树高度、树冠密实度和喷雾机行驶速度是影响雾滴覆盖率和穿透性的主要因素。雾滴粒径随喷雾压力增大而减小,雾滴在风力输送过程中,雾滴过大易沉降,过细则易飘失,但在2-3 m距离内雾流稳定,且雾滴粒径D50（体积中径）在200μm左右,风机转速对雾滴粒径影响很小。各冠层位置的叶片背向覆盖率均远小于面向覆盖率。对于树形较大的果树,雾滴覆盖率随冠层高度增加而减小,各层分布很不均匀;对于树高小于3 m的果树,各层分布均匀且覆盖率较高。3种果树不同垂直层面雾滴覆盖率均随喷雾深度增加而减小。雾滴覆盖率随喷雾机行驶速度增加而减小,行驶速度增加1倍时,不同冠层高度和冠层不同垂直层面覆盖率分别平均减小31.8%和44.3%;当喷雾机行驶速度为0.5 m/s时,雾滴具有更好的穿透性,果树可获得更大的雾滴覆盖率。

低漏磁电抗器冲击特性和温度特性研究

干式空心电抗器能够改善电力系统电能质量、提升电流稳定性,但在工作时漏磁较大,对周围环境造成不良影响。为解决电抗器漏磁过大的问题,本文提出一种新型多单元串并联环形低漏磁电抗器拓扑结构,在进行原理分析的基础上,对试品分别进行工频耐压试验、温升试验、雷电冲击试验和最大短时电流试验,结果表明该试品性能达到了相关国家标准要求,能够应用于实际电网中。

基于主网和馈线多负荷等值的配电网合环倒切可行性分析

配电网合环倒切可能会产生较大的合环稳态电流和冲击电流。建立合环电路等值模型计算合环电流,分析其倒切可行性,是保障电网安全稳定运行的基础工作。针对现有合环模型、电流计算方法误差较大的问题,首先提出考虑主网等值、馈线多负荷等值和变压器等值的合环电路等值模型。其次,结合叠加定理、前推回代法和牛顿拉夫逊法计算合环稳态电流,解决了迭代可能不收敛的问题。然后,基于戴维南等值电路对合环暂态过程进行分析,利用最佳频率法推导了精确合环冲击电流的表达式。最后基于PSCAD软件搭建仿真模型,得出该合环电流计算方法误差最小,验证了所提出等值模型与计算方法的准确性与优越性,对于安全进行合环倒切操作具有重要意义。

基于混杂自动机建模的监控系统

回转窑系统具有大滞后、非线性、强耦合等特性,整个系统非常复杂。通过对回转窑系统进行分析,发现回转窑控制系统呈现混杂系统的特征。因此,建立基于混杂自动机的回转窑混杂控制模型,并根据回转窑控制呈现的特性设计了能够实现自动化的混杂监控系统。

基于变分模态分解-支持向量机混合算法的TN系统大阻抗接地故障配电线路保护

低压配电TN系统发生接地故障的配电线路阻抗较大时,采用以剩余电流幅值大小作为动作依据的剩余电流动作保护电器防护措施,不能有效解决接地故障防护问题。从分析剩余电流波形的角度出发,采用一种基于变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)及支持向量机(support vector machine, SVM)分类的故障诊断方法。该方法在低压配电系统内测得剩余电流信号波形,对该波形进行VMD分解后得到各剩余电流信号的固有模态函数(intrinsic mode function, IMF),对其进行Hilbert变换并进行积分得到Hilbert边际谱,再求该边际谱的能量熵,将其作为特征向量输入SVM进行分析,最后准确区分正常状态和故障状态。结果表明:发生配电线路大阻抗接地故障时,该方法可以大幅提高用剩余电流动作保护电器(residual current protection device, RCD)作为故障防护的准确率。