基于深度学习与改进负荷行为关联图的农业用户非侵入式负荷分解方法

目前负荷分解模型大都面向城市用户,忽视了农业用电场景下的负荷关联特性,导致现有负荷分解模型在该场景下的分解效果较差,本文提出了一种基于深度学习与改进负荷行为关联图的农业用户非侵入式负荷分解方法。该方法首先采用One-hot编码构建包含离散和连续影响因素的负荷特征矩阵;其次,运用负荷行为关联图来表征用户不同负荷设备间关联关系,并采用图注意力网络对负荷间相关性进行权重优化;最后,构建基于卷积神经网络和长短时记忆网络的农业用户负荷分解模型并进行训练部署。仿真结果显示,本文所提出的基于深度学习与改进负荷行为关联图的农业用户非侵入式负荷分解方法相比现有方法分别获得4.34%和2.02%的负荷分解精度提升,并更加适用于农业用电场景。

DNT水洗塔改造研究

二硝基甲苯(DNT)生产过程中,合成的DNT中含有少量酚盐,酚盐杂质能否去除直接决定了DNT的纯度。为了进一步提高DNT产品品质,降低酚盐的含量,迫切需要进一步提高水洗工艺的脱除效率。通过两次实验,证明经过原水洗塔水洗的DNT原料,可通过进一步水洗不同程度地降低其酚盐含量,说明原水洗塔尚有改造空间;通过多级逆流萃取和多级错流萃取,酚盐含量都能够达到分离要求;多级错流萃取需要的理论板数更少,成本更低,确定了错流萃取的理论级数为4。基于实验结果,进行流程模拟、物料平衡分析,最终塔底酚盐质量流量降至1.13×10-5 kg/h。针对现有水洗塔,改造方案为塔径1100 mm,和原塔保持一致,塔板间距选择450 mm,法兰等预留空间500 mm,最终需要增加5000 mm的塔节。

多源数据融合与改进注意力机制的轴承智能故障诊断

单一传感器信号不能全面表达机械设备的运行特征且容易受到自身品质、性能的影响,为此本文提出了一种多源数据融合与改进注意力机制相结合的滚动轴承智能诊断方法。采集不同位置的传感器振动信号作为模型的输入向量,每一个传感器信号作为一个通道,将多通道信号同时送入模型特征输入层;引入改进注意力机制建立各通道和空间动态权重参数,随着模型训练,不断增强故障特征、弱化无用特征;运用深度卷积神经网络模型的卷积、池化等操作将多传感器信号进一步融合并提取故障特征,输出诊断结果。在进行滚动轴承故障诊断实验时,该方法诊断准确率达到100%,高于准确率最佳值为97.42%的单传感器。与其他方法相比,本文方法可以自适应融合多传感器数据以满足诊断任务的要求,具有良好的自适应性和鲁棒性,为滚动轴承的故障诊断提供了一种可行的方法。

基于残差学习的非对称卷积神经网络图像去噪方法

为了获得更清晰的图片,更好地去除图像中的噪声,对目前去噪效果较好的基于残差学习技术的深度卷积神经网络去噪算法(DnCNN)进行改进,提出了DnACNN模型,该模型通过将常规的方形卷积核替换为一组非对称卷积核来增强方形卷积核的骨架部分,从而提高特征提取精度和性能;并在测试阶段进行权值融合,从而减少参数、简化模型,确保不增加任何额外的推理时间。实验表明该方法在不增加任何额外推理时间的前提下能更有效地去除图像中的噪声,与目前主流去噪方法相比,能更好地捕获特征,提升特征丰富性,获得了更高的峰值信噪比,且能够更多地保留细节纹理。

基于广义似然比引导VMD的港口起重机轴承故障诊断方法

针对港口起重机轴承早期微弱故障特征易被强噪声淹没导致难以提取问题,结合广义似然比(generalized likelihood ratio,GLR)和变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)算法的优势,提出了一种基于GLR引导VMD的算法。同时,针对传统包络谱检测识别故障需要依靠专业知识识别的情况,根据上述算法提出了一种基于包络谱的故障指标故障频率比(ratio of fault frequency,RFF)。利用仿真试验信号和实际数据对所提出方法进行验证,并且与其他VMD优化方法进行比较,研究结果表明,所提出算法能够准确提取高噪声强干扰下信号下滚动轴承的故障特征,所提出故障指标RFF能够实现微弱故障诊断。

LiMn_(2)O_(4)-PPy双电极高效协同电控提取盐湖锂离子

电控离子交换(Electrochemically switched ion exchange,ESIX)系统内对电极具有保持溶液电中性、增强提锂效果且使系统形成闭合回路的关键作用。在ESIX技术盐湖提锂过程中人们主要关注锂离子捕获电极,关于对电极的研究较少。而本文研究了不同类型对电极对ESIX系统提锂性能的影响。分别采用聚吡咯/导电炭黑/聚偏二氟乙烯(PPy/C/PVDF)、活性炭/导电炭黑/聚偏二氟乙烯(AC/C/PVDF)和石墨板电极作为ESIX系统中锰酸锂/导电炭黑/聚偏二氟乙烯(LiMn_(2)O_(4)/C/PVDF)提锂膜电极的对电极,考察了这3种ESIX系统在氯化物型高镁锂比模拟卤水(Mg/Li~50)中的提锂性能。结果表明,当PPy/C/PVDF作为对电极时可有效吸附卤水中Cl^(-),且ESIX系统提锂性能最优,Li^(+)吸附量为13.9 mg/g;当PPy/C/PVDF电极湿膜厚度增加至1 mm时,ESIX系统对Li^(+)的提取率可达44.2%,Li^(+)/Mg^(2+)分离因子可达56.82。因此,针对不同的阴离子型盐湖卤水设计匹配的对电极对ESIX技术在盐湖提锂领域的发展具有重要的理论指导意义。

微波萃取-SPE柱净化/气相色谱-质谱法测定固体废物中53种半挥发性有机物

采用微波辅助萃取技术,结合固相萃取(SPE)小柱净化,建立了固体废物中53种半挥发性有机物的气相色谱-质谱检测方法。通过优化前处理条件,选择以丙酮-正己烷(1∶1,体积比)为萃取剂,微波萃取温度为100℃,萃取时间为15 min,萃取液经硅酸镁固相萃取柱净化,DB-5MS(30 m×0.25μm×0.25 mm)色谱柱分离,结合电子轰击电离源(EI)选择离子监测(SIM)模式,采用内标法进行定量检测。实验表明:53种半挥发性有机物在0.2~5.0 mg/L范围内线性良好,相关系数(r)均不小于0.998,对典型固体废物灰渣和生化污泥样品的检出限分别为0.002~0.015 mg/kg和0.004~0.027 mg/kg,定量下限分别为0.008~0.060 mg/kg和0.016~0.108 mg/kg。在0.5、1.0、2.0 mg/kg 3个加标水平下,灰渣样品的平均加标回收率为70.7%~98.5%,相对标准偏差(RSD,n=6)为1.7%~14%;生化污泥样品的平均加标回收率为71.8%~105%,RSD(n=6)为1.2%~15%。该方法快速准确、环保可靠、试剂用量少、检测效率高,可满足固体废物中53种半挥发性有机物的高通量检测要求。

基于多尺度模板匹配的配电线路劣化绝缘子红外热像检测

瓷绝缘子在配电线路中应用广泛,受长期机电应力与户外恶劣环境影响,在运行中易发生劣化。红外热像法是一种重要的劣化绝缘子带电检测方法,具有检测方便、安全高效和非接触式的优点,已成为线路巡检的重要手段,但劣化绝缘子热像特征不明显,肉眼识别易出现误判。为此,本文首先对配电线路瓷绝缘子进行温度场仿真分析,然后提出了一种劣化绝缘子红外热像检测方法,采用多尺度模板匹配算法定位识别绝缘子,获取绝缘子红外图像中的坐标参数,并对其进行分割提取,通过最小二乘线性拟合提取绝缘子表面温度。结合相关标准与仿真分析结果,通过同类比较判断法对比多个绝缘子温度状态的差异,实现劣化绝缘子检测。

基于光谱成像的多帧视频图像视觉传达方法

多帧视频图像视觉传达方法存在图像噪声高、图像质量不佳等问题,提出基于光谱成像的多帧视频图像视觉传达方法。通过图像梯度向量获取视频图像,根据视频图像中边缘模糊程度估算图像的深度值,在红、绿、蓝颜色空间上对图像展开编码,构建阶跃边缘函数实现多帧视频图像颜色补偿,通过八叉树对多帧视频图像色彩进行量化,提取图像主色彩特征,根据光谱成像技术确定视频图像关键帧,实现多帧视频图像视觉传达。实验结果表明,所提方法图像质量高,时间消耗仅为3秒,多帧视频图像视觉传达效果好。

徕卡MS60全站扫描仪在隧道施工测量中的应用

针对隧道施工测量的特点,本文利用徕卡MS60全站扫描仪,以大瑞铁路大理到保山段隧道工程为例,阐述了三维激光技术在隧道超欠挖、变形监测、二衬厚度检测、二衬钢筋保护层厚度检测等方面的应用,并对点云的精度进行比较以及分析,结果表明,MS60不但能够满足测量规范要求,而且大幅提高了工作效率。

基于局部方差的数字媒体图像模糊增强方法

数字媒体图像的增强,受到图像特征提取算法的影响,导致增强处理后图像熵值较低。因此,提出基于局部方差的数字媒体图像模糊增强方法。运用粗糙集理论处理数字媒体图像,去除图像内噪声。依托于局部方差技术结合变差函数,设计局部方差特征提取算法。通过变换图像模糊域映射图像纹理特征,再利用隶属度函数实现图像自适应模糊增强处理。实验结果表明:所提出的增强方法应用效果与CTGT方法、TFPSO方法相比,图像熵值提升了26.72%和23.63%。

医学语言模型研究

随着医疗行业不断发展,医学数据呈现指数级增长趋势,如何高效处理和利用这些数据成为当前医疗领域面临的一个重要问题。自然语言处理(NLP)技术的不断发展使得医学语言模型的构建成为可能,这为医学数据的挖掘和分析提供了新的途径。文章首先梳理了医学语言模型构建的准备步骤,之后从无监督学习、监督学习和迁移学习等方面叙述了医学语言模型的具体构建方法,并探讨医学语言模型所面临的挑战和未来发展方向。

频率切片小波变换在爆破振动信号时频特征精确提取中应用

基于频率切片小波变换(Frequency Slice Wavelet Transform,FSWT)技术研究爆破振动信号时频特征提取新方法。采用FSWT进行爆破振动信号分解,得到在全频带下的时频分布。在此基础上据其时频能量分布,选择时间、频率切片区间进行细化特征分析,通过信号特征频率切片区间信号重构,实现爆破振动时频特征分离及提取。通过与传统的STFT、WPT、WVD等算法进行对比分析表明,FSWT算法具有良好的时频聚集性、任意频带分量特征提取的灵活性及准确性。将FSWT算法引入爆破振动效应分析领域,可为爆破振动信号时频特征精确提取奠定基础,具应用前景较好。

基于样本自动选择与SVM结合的海岸线遥感自动提取

利用卫星遥感手段自动、快速、准确地测定海岸线动态信息是遥感应用的一个重要领域,对海域管理规划具有重要意义。由于近岸水体光谱特征受区域环境影响较大,在水陆分离过程中,利用传统的归一化差值水体指数(normalized difference water index,NDWI)阈值分割法时,一部分近岸水体易被错分为陆地,严重影响了岸线提取精度。为此,在NDWI模型的基础上,提出了基于样本自动选择与支持向量机(support vector machine,SVM)的海岸线遥感自动提取算法。首先进行NDWI计算与全局阈值分割,实现水体信息的初步提取;再通过NDWI信息控制初始样本的自动选择;然后利用SVM分类器对水体再次分类,实现海陆分离;最后填充小的陆地水体单元,实现岸线自动跟踪。实验结果表明,该方法能有效增强对近岸水体的识别能力,提高海岸线遥感提取的精度和自动化程度。

北京市东南郊自然土壤和模拟污染影响下Cd赋存形态及其变化

采用逐步提取法研究了北京市东南郊自然土壤和模拟Cd污染影响下土壤中Cd的赋存形态及其动态变化。结果表明,进入土壤的活动态Cd可逐渐转化为稳定形态。然而,较长时期之后土壤中具生物有效性的水溶态和离子交换态Cd仍占30%左右,水溶态Cd含量与Cd总量间有着显著的正相关关系。结果预示,在研究区碱性土壤中Cd污染对动植物、人体健康的影响不可低估。

基于改进MP的稀疏表示快速算法及其滚动轴承故障特征提取应用

在恒定转速情况下,旋转机械中滚动轴承的局部故障往往导致周期性冲击,从而产生周期性瞬态振动信号。对局部故障的瞬态特征提取一直是故障检测的关键问题。基于匹配追踪(Matching Pursuit,MP)算法的稀疏分解是一种信号自适应分解算法,是强噪声背景下微弱特征提取的有效方法之一。针对滚动轴承故障振动信号稀疏表示过完备字典的选择与构造问题,基于相关滤波法优选与冲击波形匹配的Laplace小波原子构造稀疏表示中的过完备字典;针对基本匹配追踪算法计算量大、效率低的问题,结合FFT快速运算特性,通过互相关运算替换基本匹配追踪算法中的内积运算,研究基于改进MP的稀疏表示快速算法,进而提高计算效率。仿真与滚动轴承故障实验分析结果表明该算法能准确的提取滚动轴承故障特征且计算效率高。

面向图像目标提取的改进连通域标记算法

传统连通域标记算法应用在智能视觉监控系统过程中,每次连通域标签合并都要从头开始逐一扫描整幅画面,导致不必要全局性重复处理,同时图像像素点增加和噪声干扰,严重影响了目标提取的处理速度。为此,提出了一种面向图像目标提取的改进连通域标记算法。通过对图像画面进行分块,根据各个小块中前景点所占比例来区分前景目标区域块,减少了待标记的数据量,增加了抗噪力;记录标签范围,减少了计算机搜索的时间。在不同应用场景的实验结果表明,该算法提高了抗噪性,缩短了处理时间,平均处理速度约为改进前的212.36倍。

4种植物粗提物对金鱼诱食效果的初步研究

选用4～7g金鱼60尾，以触球法进行4种植物（大蒜、陈皮、松针、丁香）粗提物诱食效果的试验。通过记录金鱼进入集鱼区及其触碰试剂球次数，结合统计学检验，比较和评价了4种植物粗提物对金鱼的诱食效果。试验结果表明，陈皮、大蒜、松针具有诱食效果，其强弱依次为：陈皮〉大蒜〉松针；丁香无诱食效果，且具有抑制其摄食的趋势。陈皮、大蒜和松针是金鱼天然植物诱食剂的优良原料。

响应面法优化银杏叶多酚提取工艺及对脲酶抑制活性的研究

利用响应面分析法对超声波辅助提取银杏叶多酚的工艺进行优化研究。在单因素试验的基础上,选取甲醇体积分数、超声波功率、超声温度、超声时间作为考察因素,应用Box-Behnken中心组合设计,以银杏叶多酚得率为响应值,进行响应面分析。另外对银杏叶多酚抑制脲酶活性进行了研究。结果表明,超声波辅助提取银杏叶多酚的最优提取条件为:甲醇体积分数67%、超声波功率350W、超声温度61℃、超声时间30min。在此工艺条件下,银杏叶多酚的得率为6.34%。当银杏叶多酚含量为46.11mg·mL-1时,银杏叶多酚对土壤脲酶活性的抑制率可达50%。因此,银杏叶多酚是一种较好的土壤脲酶抑制剂,可以用于提高尿素的利用率。

多指标正交试验法优选橘核的盐制工艺

目的采用多指标正交试验法优选盐制橘核炮制工艺的技术参数。方法以醇溶性浸出物和柠檬苦素、诺米林的量为评价指标,对炮制温度、闷润时间进行考察,采用正交试验综合评分法优选工艺。结果选择的流动相为乙腈-水(62∶38)时,基线较稳定,峰形较好。炮制温度对试验结果有显著影响,闷润时间无明显影响。结论优选的盐制工艺为取净橘核,加入食盐水(水与盐的比例10∶1)拌匀,闷润30 min,在100℃下炒至微黄色(2 kg盐/100kg橘核)。