基于改进的RRU-Net的图像篡改检测算法

针对现有深度学习图像篡改检测模型难以利用网络浅层的篡改痕迹特征,导致检测效果差、定位精度低的问题,提出基于改进环形残差U-Net(Ringed Residual U-Net,RRU-Net)的图像篡改检测算法。首先利用分级监督策略设计篡改融合定位模块,将模型分层输出,使深、浅层特征信息充分融合,提高模型对浅层的纹理、边缘信息的敏感性。其次在二元交叉熵基础上对损失函数进行改进,用不同层的损失来衡量总损失。最后在模型中运用组归一化,加快模型收敛速度,同时避免过拟合。在CSAIA和Columbia数据集上的实验结果与RRU-Net相比,F1值分别提高了0.08和0.072,表明该方法具有较高的检测精度,且能有效定位篡改区域。

Adaptive coupled synchronization of non-autonomous systems in ring networks

The adaptive coupled synchronization method for non-autonomous systems is proposed. This method can avoid estimating the value of coupling coefficient. Under the uniform Lipschitz assumption, we derive the asymptotical synchronization for a general coupling ring network with N identical non-autonomous systems~ even when N is large enough. Strict theoretical proofs are given. Numerical simulations illustrate the effectiveness of the present method.

10 kV开关站双环网自愈系统事故分析

为解决上海城市A类地区10 kV配电系统供电可靠性、安全性问题。上海市供电公司结合辖区电网当前10 kV配电网以开关站为核心的网架特点,提出了10 kV“钻石型”配网自愈控制系统。文章根据奉贤地区10 kV配网改造对10 kV“钻石型”配网自愈控制系统的主干网相关设计要点进行了分析总结。

内凸台截面风电轴承套圈锻件芯辊双工位近净轧制工艺

针对内凸台截面风电轴承套圈锻件近净轧制成形难题,通过数值模拟方法研究了采用异形芯辊轧制方案的成形效果,发现轧制比较大的套圈成形过程中台阶宽度在轧制前期能够达到尺寸要求,但在台阶完全填充之后其与芯辊的贴合效果慢慢变差,且在套圈上端面附近容易出现折叠缺陷及爬辊现象;结合该内凸台截面套圈尺寸特点,提出采用芯辊双工位近净轧制成形方案,并对双工位环坯尺寸进行优化设计;根据模拟结果开展了轧制试验,成功轧制出合格的内凸台截面轴承套圈锻件。

大连梭鱼湾足球场罩棚结构设计

大连梭鱼湾足球场(简称梭鱼湾足球场)总建筑面积13.6万m~2,坐席6.3万座。足球场罩棚支承于混凝土看台顶部。罩棚结构为上弦斜交索系-下弦放射状索系,平面为四心圆的索桁架结构。相比常规的轮辐式索桁架结构,该体系具有更强的面内刚度和整体抗扭能力。对罩棚结构进行了形态分析,计算了其动力特性及抗连续倒塌;建立了摇摆柱支承的单压环梁的设计方法,并计算了其承载力与稳定性;设计了跨度超过30m的索系支承膜结构;介绍了上弦斜交索系上环索索夹节点,其串联式的索夹盖板连接键的设计,提高了环索索夹的抗滑移承载力。结果表明上弦斜交索系-下弦放射状索系索桁架结构体系合理。

单层无内环索网结构-膜屋盖方案研究

对单层无内环马鞍形索网结构与索承式膜屋盖的共同工作性能进行了整体协同找形研究,基于APDL语言构建了结构的有限元模型,总结了协同找形步骤,给出的找形结果满足收敛容差的要求,说明了找形结果的正确性。同时对有限元模型进行了静力性能分析,就三种荷载工况下的膜面应力、索网轴力、结构整体位移进行了比较研究,结果表明,在弹性范围内,三者均随着荷载的增加呈线性增大。最后,就膜材自重、拉索和膜面的初始预应力为参数进行分析,膜材自重、拉索初始预应力对索承式膜屋盖影响较小,而膜材的初始预应力对索承式膜屋盖的影响较大,结构的整体位移对膜面参数变化不敏感,受拉索相关参数改变影响较大。通过对索膜协同工作性能的研究,为单层索网结构的膜屋盖设计提供参考。

多枝柽柳年轮生长速率测量及TRGR指标优势分析

灌木对生境和气候变化具有高度敏感性,其年轮资料在认识区域环境演变过程、全球气候变化和环境保护中具有重要作用。灌木植株在生长过程中受遗传和极端环境的影响,年轮常出现偏心和不规则生长,这使得专业年轮分析软件测量的年轮宽度数据难以准确反映其整体径向生长信息。为探讨适合于寒旱区灌木年轮学研究的年轮测量指标和测量方法,研究以该区域荒漠常见植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima Ledeb.)为研究对象,通过U-net深度学习方法,获得年轮提取训练模型,自动获取扫描轮盘各年早材区域。轮盘扫描及语义分割后的图像经GIS配准赋坐标、ENVI图像处理后,借助GIS编辑和测量工具,完成多枝柽柳各年年轮生长速率(Tree-ring growth rate,TRGR)、年轮宽度(Tree-ring width,TRW)和树木基部断面积生长增量(Basal area increment,BAI)的测量;研究基于Timesat Savitzky-Golay(S-G)滤波时间序列拟合,获取点样尺度归一化植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)季节曲线峰值、季节开始时的增长速率、大季节积分和季节结束时的值等7个关键参数。将多枝柽柳TRGR、TRW和BAI测量结果与NDVI季节曲线关键参数进行相关性分析,检验TRGR指标的合理性,分析指标优势。结果表明:测量的多枝柽柳TRGR指标与点样尺度NDVI关键参数间存在高度正相关,最高相关系数达0.98。TRGR指标不仅能够反映多枝柽柳年轮整体径向生长情况,而且可以有效去除年轮指标中的胸径趋势,突显指标环境趋势,有利于解决树木年轮学中指标去趋势难的问题。TRGR与TRW和BAI指标相比优势明显,可以作为灌木年轮学研究的新代用指标。研究结果为多枝柽柳年轮信息重构NDVI或反之提供了有利证据。研究构建的年轮测量方法相比于专业年轮分析系统具有更为多样的测量手段。研究结果可推动寒旱区灌木年轮学发展。

基于一体化智能环网柜的10 kV配网自动化建设研究

目前,在10kV配网自动化建设方法的自动化配置过程中,未对自动化运行的电压偏差量进行设计,增加了很多不必要的工作,导致功率的损耗程度较大。因此,文章基于一体化智能环网柜的10 kV配网自动化建设进行研究。首先,通过一体化智能环网柜的特征构建智能控制模块,再根据模块中获取的数据和10kV配网自动化运行的电压偏差量来完成10 kV配网自动化配置,完成配网自动化配置后,对配网进行自动化建设,包括SCZAD自动化功能建设和馈线自动化建设。实验中,通过统计某地区2016-2020年的10kV配网自动化建设情况,对提出的方法进行验证,经实验结果分析证明,采用基于一体化智能环网柜的10kV配网自动化建设的配网功率消耗较低,较其他两种方法的功率损耗可减少约20000kWo此方法可以有效减少配网运行的消耗,对提高配网的运行效率具有一定现实意义。

用于逆变器分布式控制的切换式环网通信与同步方法

针对并联运行三相逆变器模块分布式控制问题,提出采用高速切换式光纤环网搭建分布式控制网络,每一个逆变器模块作为环网中的一个节点。结合具体的环网通信协议,计算切换式光纤环网一个开关周期内完成数据通信的时间,得出切换式光纤环网的应用范围。为了实现并联运行逆变器模块电流均衡并避免产生环流,采用环网中各节点精确同步的控制策略,使各个子节点产生相同的开关驱动脉冲。提出3种应用于切换式环网的节点同步方法,通过分析3种同步方法的时间延迟和同步精度,得出适合并联运行三相逆变器模块的双光纤环网拓扑结构。该结构简单可靠、同步精度高。搭建了切换式光纤环网实验平台,验证了切换式光纤环网通信时间计算方法和节点同步方法分析的正确性。

落石冲击作用下环形网耗能性能的理论及数值模拟研究

推导了环形网中单个圆环耗散能量的计算公式,建立两种不同约束条件下环形网受落石冲击的计算模型,讨论了环形网耗能的计算方法。采用LS-DYNA软件对两种模型下环形网受到落石冲击作用的力学性能进行了数值模拟分析,对比分析了两种模型对环形网耗能性能的影响,同时对模型2中影响环形网耗能性能的因素进行了参数分析,并与理论计算结果进行了比较,理论计算结果能较好地预测环形网吸收的最大能量,可为环形网耗能性能的评价及应用提供一定的参考依据。

宁夏六盘山三种针叶林初级净生产力年际变化及其气象因子响应

利用年轮生态学方法和生物量经验方程,在宁夏六盘山研究了华山松天然林及华北落叶松和油松人工林等3种针叶林的年初级净生产力(NPP)及其与气象因子间的关系。研究表明:3种针叶林生物量的年际变化均符合逻辑斯蒂方程,林分的现存生物量(t/hm2)为华北落叶松林最大(141.96),华山松林(130.99)次之,油松林最小(123.29)。3种针叶林NPP存在显著的年际差异和种间差异,林分的NPP(t.hm-.2a-1)为华北落叶松林(6.72)>油松林(5.76)>华山松林(2.66);NPP年际变化在华山松林呈现"快速增加-缓慢增加-缓慢减小"的趋势,而华北落叶松林和油松林为快速上升的趋势。3种针叶林的NPP随年降水量的变化行为不同,华山松林极轻微地增大,华北落叶松林和油松林均是先增加后降低;然而在极端干旱年份或极端湿润年份,3种针叶林的NPP都趋向于相同的较低值,其原因可能分别是水分胁迫和低温胁迫。气象因子对林分NPP的影响具明显的"滞后效应"和种间差异。华山松林NPP与上年11月和当年9、11月的降水量显著负相关;油松林NPP与上年9月及当年4月的降水量显著相关;上年和当年9月的降水量均与华北落叶松林NPP显著正相关。上年6月的温度和当年3与6月的月均温及月均最高温能显著影响3种针叶林的NPP,但存在种间差异,其中华山松林NPP与当年与上年生长季各月的温度均呈不同程度的负相关,而油松林和华北落叶松林则多呈不同程度的正相关。

基于语义分割的密封圈缺陷检测方法研究

密封圈的缺陷区域过小、缺陷特征与背景相似度较高和密封圈上杂质过多,导致密封圈表面缺陷检测难度很大。对此,本文提出一种基于编解码结构的语义分割缺陷检测算法。首先,通过向编码器端的各个卷积模块注入不同尺度的图像特征,以此增加模型的多尺度信息和冗余信息,同时使用膨胀卷积层替换常规卷积层,有效地增加网络的感受野,使得模型不易漏掉小的缺陷;其次,结合注意力机制将编码器的信息与解码器端的信息进行级联,加强模型对目标区域信息的捕获;最后,将解码器端输出的不同尺度信息进行融合,提高网络对小缺陷的分割精度。实验结果表明,本文所提出的方法能够对较小的、边缘不清晰的密封圈缺陷进行有效分割,能够满足密封圈缺陷的检测需求。

一种实用的大容量电力电子系统高速光纤环网拓扑及其协议

基于串行光纤通信技术的分布式控制是大容量电力电子变流系统的一个发展方向。该文针对现有电力电子变流系统分布式控制方案存在的一些缺陷,提出一种软件控制可切换数据通道的高速光纤环形网络拓扑结构,并制定了简单可行的通信协议,简化了通信控制的软件编程和测试难度,提高了同步精度,同时也较大程度地减小了整个高速光纤环形控制网络的传输延时,扩展了基于高速光纤环网通信拓扑的分布式控制方案在复杂高性能电力电子变流系统中的应用范围。最后,该文给出了相应的数据传输、数据源切换以及反馈数据上传等方面的实验结果,验证了该种网络拓扑及协议的正确性、有效性和可行性。

多跨布置式环网柔性被动网结构数值计算方法

提出了一种基于环形网分块变形特征的环网计算模型以及组合耗能单元计算模型的设计和验证多跨布置式环网柔性被动网结构的数值方法。首先开展了“松柔支撑”环形网动力冲击试验以和1 500 kJ多跨布置式柔性被动网结构的全尺寸动力冲击试验,采集了部件及结构动力响应结果作为数值计算方法的校准标准;然后,构建了以组合耗能单元计算模型和分区域环形网计算模型为主的数值建模方法,并通过试验数据确定了关键参数的取值方法;最后开展了“松柔支撑”环形网冲击试验和1 500 kJ全尺寸冲击试验数值模拟,从整体结构变形过程、最大变形量和主要构件动力响应等方面逐步验证了数值方法的可靠性。结果表明,利用基本构件数值模型所建立的结构计算模型,能较好的反映结构冲击动力响应过程,可以作为结构设计和校验的有效手段。

基于光纤以太环网和现场总线的煤矿安全监控系统的应用

随着现代化煤矿企业对安全生产集约化程度的要求不断提高,单独采用屏蔽双绞线单总线传输的煤矿安全监控系统在进行长距离传输时数据的实时性和稳定性都受到了很大的制约,越来越不能满足系统的要求。针对大型煤矿生产的实际情况,提出了适合于现代大型设备实时监测系统的光纤以太环网和现场总线相结合的传输方式。通过此方法,解决了煤矿监控系统与工业以太环网的无缝接入问题以及数据传输的实时性和稳定性,实现了系统的信息互通和资源共享。

两种不同组合形式的环形网耗能性能的对比分析

通过对单个R0CCO圆环的静力试验和理论分析,推导了圆环等效半径的计算方法。建立了两种组合形式环形网的计算模型:第一种组合形式(模型1)中1个R0CCO圆环与4个R0CCO圆环相连接;第二种组合形式(模型2)中1个R0CCO圆环与6个R0CCO圆环相连接,采用数值分析方法对模型1、2的静动力耗能特性进行了研究。结果表明:①采用相同的ROCCO圆环组成模型1、2时,模型2中单个ROCCO圆环的耗能能力高于模型1;②当采用相等的材料组成模型1、2时,在相同动能的落石冲击作用下,模型2的变形距离低于模型1,且模型1受到的落石冲击荷载开始时低于模型2,随着落石直径的增大,逐渐高于模型2;③模型1、模型2在落石冲击作用下的极限耗能能力随着落石直径的增大而逐渐增大,且模型1的极限耗能能力开始时高于模型2,当落石直径达到一定程度后,模型2的耗能能力逐渐高于模型1。因此,当实际工程中需要考虑防护系统变形距离时,选择第二种组合形式的环形网,可以节约工程造价,而当需要考虑系统极限耗能能力时,可以根据落石特征选择经济的合理的环形网结构形式。

柔性防护系统环形拦截网分区等代模型

环形网是被动柔性防护系统中的重要结构单元,其冲击变形具有明显的多柔体非线性动力学特征,其计算模型的构建是柔性防护结构理论研究的难点与关键点.为了建立环形网的计算模型,首先通过柔性被动网整体结构足尺冲击试验,获取了环形拦截网的区域化变形特征以及网环的典型变形状态;其次通过网环拉伸试验与数值仿真计算的方式得到了各典型变形状态下,网环的荷载位移关系,建立了分区等代计算模型;最后通过与网片顶破试验、动力冲击试验展开对比计算的方式校验了模型的准确性.研究结果表明:环形拦截网具有明显的分区域变形特征,网环(环形网的基本单元)具有3种典型变形状态,各变形状态的网环均具有两阶段受力特征;据此采用连接于圆心、初始长度为网环半径的“X”形4桁架单元模拟单个网环,将典型变形状态下网环的荷载位移关系等效为桁架单元应力应变关系,连接对应节点形成整片网的单元模型,根据网环所处的变形区域赋予桁架单元相应的应力应变关系,建立了整片环形网的高效率分区域等代模型;通过与静力试验及动力试验的对比,模型计算误差小于10%.

呼伦贝尔沙地樟子松林净初级生产力对气候变化的响应

以呼伦贝尔沙地樟子松人工林为研究对象,利用树木年轮学和解析木法,推算过去41年樟子松林的生物量和年净初级生产力,并分析年净初级生产力与气温、降水、湿度等气象因子的关系。研究表明:随着林龄的增加,樟子松林生物量变化符合逻辑斯蒂生长方程;樟子松林生物量从1977年的4.83 t/hm^(2)到2017年的167.95 t/hm^(2)。樟子松林净初级生产力年际差异较大,呈先增加后减小、最后趋于稳定的趋势,多年平均净初级生产力为4.08 t hm^(-2) a^(-1),最高达到6.13 t hm^(-2) a^(-1),最低为2.63 t hm^(-2) a^(-1)。气候因子与樟子松林净初级生产力关系较为密切,并具有一定的"滞后效应";樟子松林净初级生产力与上一年8月、12月和当年3月的降水量显著相关;净初级生产力与上一年和当年8—9月的月均湿度极显著正相关;净初级生产力与各月温度均呈不同程度的负相关,尤其是上一年和当年的6—9月温度显著影响着净初级生产力。研究表明,樟子松林净初级生产力受温度和降水的综合影响,净初级生产力与气候因子的关系属于温度敏感型,未来该地区持续升温的条件下樟子松林净初级生产力可能会降低。

油田注水系统能耗分布规律

建立了注水系统的能耗模型 ,以理论分析和实际测试相结合的方法 ,分析了油田地面注水系统的能量分布情况 ,采用树状管网简化技术 ,简化了环状注水管网的计算和测试方法 ,应用该方法计算和测试了喇嘛甸油田高压管网的流量和压力 。

华北落叶松人工林净初级生产力对气象因子的响应

以内蒙古大青山华北落叶松人工林为研究对象,利用树木年轮学和解析木法,推算过去41年人工林净初级生产力的年际变化,分析净初级生产力与气温、降水、湿度等因子的关系。结果表明:净初级生产力年际差异较大,总体上呈现出波动性的先增加后减小的趋势,净初级生产力多年平均为3.83 t/(hm^(2)·a),最高为6.93 t/(hm^(2)·a)。净初级生产力与上一年6月、11月、当年6—8月的降水显著相关;与上一年11—12月、当年2月和12月的大气相对湿度显著负相关;与上一年9月、7月、当年2月、8—9月的平均气温,以及与上一年11—12月、当年12月的平均气温和平均最高温度均呈显著或极显著正相关。总体来看,生长季的降水和气温、冬季的气温和湿度,即气温决定的生长季长短、降水决定的土壤水分、冬季温湿度决定的冻害是影响初级净生产力的主要因素,在未来该地区温度升高、降水增加的趋势下华北落叶松林生产力可能会增加。