基于无人机传感器数据与词袋模型的点云自动化分类

激光点云分类是Li DAR数据应用的关键步骤和重要研究课题。针对Li DAR点云数据识别率低的问题,以体素化的点云为研究对象,提出了一种基于词袋模型的城区机载Li DAR点云数据分类方法。考虑到点云数据缺乏纹理信息,文中综合分析了点云数据和影像数据的特点,以点为单位提取描述点云的几何特征和影像特征分类特征;以体素为单位分割点云数据,并以体素为基础构建描述场景信息的词袋模型;最后基于随机分类器完成场景的分类。文中以ISPRS提供的Vaihingen数据作为实验数据。实验结果表明,本文提出的模型能有效地改善点云的分类质量,分类正确率能达到93%以上。

基于三维地理信息技术的智能高压输电网管理系统建设与应用

为了确保高压输电线路的安全稳定运行,进一步深化数字化电网建设,建立了智能高压输电网管理平台,开展了基于三维地理信息技术的智能高压输电网管理系统建设与应用研究,该系统主要包括:高压输电网电力资产综合管理系统、带电作业模拟系统、危险预测检测系统等,各系统相互关联、紧密联系,分别对应日常电力生产中的各个重要环节,并提供设计与决策管理信息支持,具有很好的经济效益和社会效益。

正壬胺疏水改性海带胶的制备及表征

采用超声波辅助氧化法,以高锰酸钾为氧化剂,制备多醛基海带胶;多醛基海带胶与正壬胺发生缩合反应并还原,将壬烷基接枝在海带胶分子上,得到疏水改性海带胶。采用菲林试剂以及盐酸羟胺-氢氧化钠电位滴定法测定多醛基海带胶氧化度,氧化度为72%;通过计算接枝率以及红外波谱等方法,对疏水改性海带胶进行表征。

石墨烯重防腐涂层在国网输电铁塔防护的应用研究

石墨烯是一种新型二维层状结构的碳材料,具有高长径比、优异的阻隔水汽、导电、导热和化学稳定性能,使其在重防腐涂料领域具有广泛的市场应用前景。目前国家电网输电铁塔基材主要采用碳钢基底,表面通过镀锌对基材进行防护,取得良好防腐效果。近年来随着大气污染加重,特别是工业大气腐蚀区和沿海海洋大气腐蚀区,由于酸雨(主要成分是氮氧化物和硫氧化物)和腐蚀性氯离子的耦合作用,镀锌层腐蚀失效和脱落严重,甚至出现腐蚀穿孔现象,严重影响国家电网安全稳定输电。主要介绍中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室功能涂料研究团队在石墨烯基重防腐涂料的防腐机理与现场示范工程应用,并分享了涂料开发与施工经验。王立平研究员领导的功能涂料团队在石墨烯高效物理分散技术、石墨烯防腐阻隔机理和石墨烯基重防腐涂料环境适应性评价方面取得重要研究成果,通过实验室小试、工厂扩试和国网浙江省电力公司宁波供电公司示范工程应用结合的方式,首次将石墨烯新材料应用到国家电网输电铁塔防腐实践中,并取得良好的防护效果。

水溶性聚苯胺纳米粒子对碳钢的缓蚀作用

采用分散聚合法合成了水溶性聚苯胺(PANi)纳米粒子,并利用红外光谱、电子扫描电镜和激光粒度仪观察该聚合物的结构和粒径分布。采用极化曲线和电化学阻抗谱研究该水溶性聚苯胺纳米粒子对碳钢在1mol/L HCl溶液中的缓蚀作用。结果表明:聚苯胺纳米粒子可在碳钢表面吸附成膜,从而有效降低其腐蚀速率,当缓蚀剂的质量浓度为0.5g/L时,缓蚀率达到95.6%。

面向电力施工机器人的图像识别与处理技术研究

针对电力爬杆机器人在攀爬过程中捕捉的视频与图像处理问题,文中开展了相关的技术研究。在对所采集到的数据信息进行预处理的基础上,通过损伤定位确定机器人在电杆上的位置。提取目标图像与样本图像的差异特征,将灰度不同的两类图像进行组合并产生二值图像,以适用于不同灰度值图像之间的识别。对分割后的图像进行缺陷提取,采用形态学方法去除干扰信息、用描述子对区域进行描述,并通过判别函数将特征空间分为不同类别的子空间。实验分析结果表明,该方法的检测准确率可达95%以上,且压缩比较大、处理时间较短,因此其具有一定的工程应用价值。

架空输电线路通道环境的巡视技术与应用

输电线路通道环境的巡视效率和质量直接关系电网的安全可靠运行。综述了目前3种巡视模式及其特点,分析了每种模式下所使用的主要巡视技术,并提出在直升机、无人机与人工协同巡检模式下,应结合在线监测系统开展进一步研究,以实现输电网络线路资料的数字化与可视化,从而对输电线路状态评价提供数据支撑和决策建议,推进输电线路状态巡视,提升输电线路运维管理水平。

奥氮平合成工艺的研究

以硫、丙醛以及丙二腈为原料,经过关环、缩合和还原合成奥氮平;通过改变反应物的配料比、控制反应温度等方法缩短反应时间,优化工艺路线,并提高奥氮平的收率,总收率达到40%。

同塔混压四回电力线路电磁环境分析

电磁环境问题是制约同塔多回线路建设的一个关键问题。介绍了宁波市电力设计院有限公司设计的220、110kV同塔混压四回电力线路的4种主要杆塔类型,以其中一种杆塔为例,计算了工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声这4个方面对电磁环境的影响,提出了改善电力线路电磁环境的措施,最后讨论了220、110kV同塔混压四回路电力线路的最优、最差相序布置方式。

基于格网DEM的流域水文信息提取——以陕西省绥德县韭园沟流域为例

利用流域范围内的格网DEM提取流域水文信息,并与当地枯水期TM影像进行对比,得出相应结论。研究采用国家标准比例尺1∶50000的数字地形图为数据源,利用等高线和高程点信息,在Arc GIS软件中生成研究区5 m分辨率的数字高程模型DEM,并在DEM的基础上,利用Arc GIS中的水文分析模块对研究区流域内的水文特征、水流方向、河网信息等进行提取,并将不同阈值条件下提取河网结果与TM影像进行对比得出以下结论:阈值设定为400000时吻合度最高,当阈值高于此值时,河网支流信息遗失较多,且部分主干道也存在断流现象;当阈值低于此值时,会出现很多在现实中不存在的"伪河道";利用DEM进行河网提取时会出现平行河网和主干道缺失的现象;在基于DEM提取河网的算法中,可以考虑在栅格上赋较高的水量值,代替上来水,但是这势必影响模型的自动化程度,同时赋值的大小也有待于研究。

农村土地整治与生态环境影响分析

为了提高农村土地整治过程对当地生态环境的正面效益,减少土地整治对生态环境的破坏,先对土地整治生态效益的内涵进行了探讨。在此基础上,对农村土地整治项目实施对当地水环境和土壤所可能造成的影响进行了分析。发现土地整治会改变当地水文结构,影响区域水资源分配,同时还会改变土壤结构,影响土壤肥力,从而为全面评价土地整治活动的生态环境影响和进一步规范化、科学化管理土地整治项目提供理论基础。

浅谈新农村建设背景下的土地整治对策

当前,"三农"问题是决定我国现代化进程与全面建设小康社会的重要问题,能否顺利解决"三农"问题,关系到我国社会与经济的发展。新农村建设正是基于我国"三农"问题提出的解决方案。而土地整治作为新型农村建设中的关键内容,其好坏直接关系到新农村建设的成效。因此,文章根据实际工作情况,并基于陕西省的新农村建设,提出几点土地整治的措施与对策,供参考与借鉴。

不同营林管理模式对复垦土壤养分和重金属含量的影响

分析建设用地复垦植树后不同营林管理模式对复垦土壤养分和重金属含量的影响,能更好地指导土地工程建设中土体有机重构的科学性和目的性,实现复垦土壤的高效利用。笔者通过设置施肥、灌溉以及施肥+灌溉3种处理模式,研究了不同营林管理模式对复垦土壤的含水率、重金属含量以及土壤养分含量的影响。试验结果表明:灌溉处理条件下40 cm ~100 cm土层范围内土壤含水率最高,施肥+灌溉处理条件下土壤各种重金属污染物含量均最低,对于有效降低重金属污染物含量效果最佳,且施肥+灌溉处理条件下全氮和有机质含量显著高于其他处理模式,对于土壤养分的提高效果最为显著。施肥+灌溉处理是本试验条件下建设用地土壤重金属污染物修复的最佳营林管理模式。

高固体分环氧防腐蚀涂层/铝合金在模拟超深海高压环境下的防护行为研究

为了提高铝合金在深海环境中的防护性能,研制了一种铝合金深海防护用高固体分环氧防腐蚀涂料。采用电化学测试技术、盐雾加速试验和涂层形貌分析等手段研究了高固体分环氧防腐蚀涂层在模拟常压海水环境和超深海高压环境(36.0 MPa)下对铝合金的防护行为。结果表明:高固体分环氧防腐蚀涂料在铝合金基材上的耐盐雾寿命达1000 h以上,涂层在铝合金上的拉拔附着力为11.28~13.52 MPa,经36.0 MPa高压盐水浸泡35 d后的湿附着力为7.52~8.12 MPa。铝合金/涂层体系在超深海高压环境下,漆膜吸水导致涂层电阻降低及电容逐渐增大,浸泡35 d后,涂层低频阻抗模值降低到3.85×10^(6)Ω·cm^(2);深海高压导致涂层中的颜填料疏松,容易形成腐蚀通道导致涂层破损和基体腐蚀。提高涂层在金属上的湿附着力和致密性,是延长涂层在深海环境下防护寿命的关键因素。

基于地理信息系统的输电线路无人机巡检管理平台研究与实现

目前,无人机输电线路巡检管理停留在二维或人工管理阶段,难以适应无人机巡视技术的发展需求。为此,以GIS(地理信息系统)为基础构建了三维数字化巡检管理平台,替代传统的人工管理模式。以宁波市某输电线路为试点区域,结合实景建模技术、 Laravel框架模式,整合了输电线路信息,成功构建了基于GIS的输电线路无人机巡检管理平台,实现了无人机巡检作业流程化管理、巡检资料的三维精确化管理,极大地提高了无人机巡检作业的效率。

基于无人机的电网实景建模研究

无人机已经发展成为未来电网线路安全运营的重要支撑技术,文中针对现行无人机巡线技术的一些不足,提出基于多镜头传感器完成多基线影像数据融合,通过结合实例编制了线路走廊三维实景建模算法,并验证了建模效果的真实性和有效性。

不同劣化方式下复合绝缘子表面电场特性研究

复合绝缘子由于其质量轻、体积小、力学性能好、抗污能力强、安装方便的特点而被大范围使用,但复合绝缘子伞裙和芯棒材料在使用中容易产生劣化,发生伞裙破损、伞裙爬电和芯棒开裂等。为研究复合绝缘子在不同劣化方式的表面电场特性,本文以站用复合支柱绝缘子为对象,基于有限元方法研究其在3种不同劣化方式的表面电场特性。结果表明:每种劣化方式均对复合绝缘子表面电场产生影响,劣化方式不同,影响机制与影响结果存在差异。在伞裙破损劣化方式下,不同破损程度对其表面电场最大值影响不明显;绝缘子表面伞裙爬电下的电场变化最为明显,其伞裙尖端电场增大至16.421 kV/cm,是完好情况下表面电场3.051 kV/cm的5.382倍;芯棒开裂下的绝缘子表面电场最大值减小,最大值从3.051 kV/cm减小为2.500 kV/cm。

苛刻海洋大气腐蚀环境下石墨烯改性重防腐涂料在输电铁塔表面的服役性能评价

目前国家电网输电铁塔普遍采用镀锌钢进行施工建设,钢材表面镀锌层可以抑制基体腐蚀,保障输电铁塔长期安全服役。但在沿海地区的苛刻海洋工业大气腐蚀环境中,输电铁塔表面镀锌层易发生快速腐蚀失效。研制一种低表面处理石墨烯改性重防腐涂料体系,包括低表面处理石墨烯防腐底漆、环氧石墨烯阻隔中间漆和聚氨酯耐候面漆。通过实验室性能测试、环境考核试验和示范工程涂装,对其服役性能进行综合评价。结果表明:研制的石墨烯改性重防腐涂料具有良好的隔水性和低表面处理施工性能,复合涂层耐盐雾性能超过5000 h,耐循环老化4200 h后漆膜完整。在国网宁波供电公司北坞2321线10级输电铁塔示范涂装54个月后,石墨烯改性重防腐涂层光泽度降低,漆膜变色1级,百格附着力在0~1级,拉拔附着力8.56~11.37 MPa。根据室内模拟加速试验和实际工程服役性能测试结果,研制的石墨烯改性重防腐涂料对输电铁塔在苛刻海洋大气腐蚀环境下的综合防护寿命可达10年以上。研究了石墨烯改性重防腐涂料体系的实际服役性能,实现在苛刻海洋大气腐蚀环境中对输电铁塔的长效腐蚀防护,为电网设施的长期腐蚀防护提供可靠途径。

基于深度残差LSTM的视频异常行为识别算法

针对电网登杆作业依赖于人员现场监督的问题,基于智能登杆装置及其安全监控系统,深入分析了传统卷积神经网络、深度残差网络和长短期记忆(LSTM)网络的原理,并提出一种基于深度残差LSTM的视频异常行为识别算法。该算法将登杆作业的多个视频序列作为输入数据,经过深度残差网络获得多个视频序列的特征,并进一步将融合后的特征作为LSTM网络输入,从而实现登杆作业异常行为的识别。实验与测试结果表明,所提算法在训练过程中收敛速度快,相比于传统卷积神经网络,该算法具有更高的识别准确率,能够为登杆作业提供辅助服务,大幅提高作业效率和智能化水平。

离子镀沉积TiSiCN单层和TiSiCN/TiSiN多层涂层的微观形貌及摩擦学行为

采用多弧离子镀技术在钛合金表面制备了TiSiCN单层涂层和TiSiCN/TiSiN多层涂层,对比研究了两种涂层的微观形貌、硬度、结合性能和摩擦磨损性能。结果表明:两种涂层的组织结构均致密均匀;与TiSiCN单层涂层相比,TiSiCN/TiSiN多层涂层的硬度更高;TiSiCN/TiSiN多层涂层与基体的结合强度小于TiSiCN单层涂层的;TiSiCN/TiSiN多层涂层在大气中和人工海水中的摩擦因数分别为0.32和0.30,TiSiCN单层涂层在大气中和人工海水中的摩擦因数和磨损率均低于TiSiCN/TiSiN多层涂层的,TiSiCN单层涂层的耐磨性能更优。