局部和全局特征融合的太阳能电池片表面缺陷检测

太阳能电池片表面缺陷具有类内差异大、类间差异小和背景特征复杂等特点,因此,要实现高精度的太阳能电池片表面缺陷自动检测是一项富有挑战性的任务。针对此问题,该文提出融合局部和全局特征的卷积视觉Transformer网络(CViT-Net),首先采用Ghost聚焦(G-C2F)模块提取电池片缺陷局部特征;然后引进坐标注意力强调缺陷特征并抑制背景特征;最后构建Ghost视觉(G-ViT)模块融合电池片缺陷局部特征和全局特征。同时,针对不同检测精度和模型参数量,分别提供了CViT-Net-S和CViT-Net-L两种网络结构。实验结果表明,与经典MobileVit、MobileNetV3和GhostNet轻量级网络相比,CViT-Net-S对电池片分类准确率分别提升了1.4%、2.3%和1.3%,对电池片检测mAP50分别提升了2.7%、0.3%和0.8%;与ResNet50、RegNet网络相比,CViT-Net-L分类准确率分别提升了0.72%和0.7%,检测mAP50分别提升了3.9%、1.3%;与先进YOLOv6、YOLOv7和YOLOv8检测网络相比,作为骨干网络的CViT-Net-S、CViT-Net-L结构在mAP和mAP50指标上仍保持良好检测效果。结果证明本文算法在太阳能电池片表面缺陷检测领域具有应用价值。

Solving the Solar Neutrino Problem

A new theoretical prediction that a plasma can produce antineutrinos is used to solve the solar neutrino problem. The difference between electron-positron induced fusion, and inertial fusion experiments that have been unsuccessful so far as commercial fusion reactors is also discussed.

结合门控融合网络和残差傅里叶变换重建太阳斑点图

使用现有深度学习算法重建云南天文台拍摄的高度模糊太阳斑点图像时,出现高频信息丢失、边缘模糊、重建难度大等问题。对此,提出一种结合门控融合网络与残差傅里叶变换的太阳斑点图重建算法,其中门控融合网络由一个生成器和两个鉴别器组成,生成器包含去模糊模块、高维特征提取模块、门控模块和重建模块。去模糊模块采用基于双注意力机制的U形网络框架,获取低分辨率图像去模糊后的特征;高维特征提取模块使用残差傅里叶变换的卷积块,提取包含图像空间细节的高维特征;门控模块将上述两个特征进行融合,得到权重图,与去模糊后的特征进行加权后,再与高维特征融合,得到融合特征;重建模块采用残差傅里叶变换的卷积块和像素混洗层,将门控模块得到的融合特征图进行重建,得到高分辨率图像。利用两个鉴别器分别鉴别去模糊模块产生的去模糊图像和重建模块产生的高分辨率图像的真实性。最后,设计包含像素内容损失、感知损失和对抗损失的组合训练损失函数,指导模型训练。实验结果显示,所提方法与现有深度学习重建方法相比,高频信息的恢复能力更强,边缘轮廓更清晰,结构相似性和峰值信噪比指标更高。

一种基于决策融合策略的全天空地基云图云量估计方法

云量对光伏发电有至关重要的影响。全天空地基云图云量估计的重点在于对全天空图像进行畸变矫正,以及设计准确率高的地基云分割方法。针对这两个问题,提出一种基于决策融合策略的云量估计模型。首先,通过基于多维球切面透视投影模型的鱼眼畸变矫正算法,获取多方位的局部复原图像;其次,采用最近邻复原中心的决策融合方法对多维复原图像分割后的数据进行修正,最终获取云量估计值。实验表明:该方法更好地复原了云和天空的比例关系,提高了云量估计的准确性。

基于空间金字塔模型的DCA特征融合地形分类

针对空间金字塔视觉词袋模型对地形图像分类时忽略颜色信息、纹理表达不明显及特征维度高等问题,提出一种基于空间金字塔模型的DCA特征融合地形分类方法。该方法优化传统空间金字塔模型子区域划分方式,提取地形图像优化后的SPM-BOVW特征、HSV特征、LBP特征;通过DCA算法构建3组变换特征;采用串联将变换特征进行融合。实验结果表明,以融合特征作为支持向量机(SVM)分类器的输入,利用网格参数寻优,最终获得了较高的地形分类精度,说明所提方法在太阳能电站的地形图像分类上具有较好的鲁棒性。

毫米级大光斑熔融月壤粉末床的原位观测研究

由于松散粉末床的导热性很差,直接使用低功率能量束熔融打印时,连续的熔道不易形成。为了提高太阳光聚光熔融月壤打印过程中的能量穿透深度,开展了大尺寸光斑熔化模拟月壤粉末床时,熔池形成过程的原位观测研究。为了模拟太阳光汇聚光斑,将激光的光斑尺寸扩束至数毫米,并直接作用于无基底的厚粉末床表面。基于高速成像技术,原位观测了激光作用过程中的熔滴生长情况。实验发现,部分熔化的表层粉末表现出颗粒间的大规模协同作用,称为“卷吸”过程。在该过程中,粉末床表面依次发生表层卷起、与粉末床分离、融入熔滴,导致了熔滴的不连续生长。基于光斑与粉末床作用的能量守恒关系,分析了熔滴尺寸的生长规律,并与实验结果进行了对比。结果表明,低功率大光斑激光产生的熔滴一般不会超过光斑范围,且功率越高,卷起的粉末层熔化越不完全,此时具有更高的能量利用效率。卷吸机制绕开了低导热性的限制,特别是针对月壤熔融打印技术,使得厚粉末床上直接打印熔道在机制上成为可能。

一种高效双路径注意力太阳电池缺陷检测网络

针对多晶硅太阳电池片缺陷尺度不一、跨度大、表面纹理背景复杂、缺陷微小微弱的特性,基于Yolov4提出一种新型检测框架EDANet,构建两个新型的模块:跨尺度空间增强模块(CGSE)和自校准压缩-激励模块(SCSE)。CGSE模块作为空间注意力以多尺度的形式将特征进行融合、抑制背景、突出前景、重加权特征图,引导网络学习正确的前景背景特征分布;SCSE模块以通道注意力的形式对高层特征的每个空间位置建立长距离依赖关系,通过显式合并信息帮助网络生成更多的辨识性表示,以区分微小微弱缺陷。实验结果表明:该网络的均值平均精度(mAP)值达到92.07%,在多晶硅太阳电池缺陷检测精度上有明显提升。

交叉门控融合的改进语义分割网络及应用

针对太阳能电池表面的断栅、划痕、黑斑等导致的缺陷分割精度差的问题,提出一种交叉门控融合的改进语义分割网络。使用门控机制选择性地融合网络中的多尺度信息,充分利用底层细节信息和高层语义信息,增强微小缺陷的特征表示,并结合上下文模块提高获取全文信息的能力。为了进一步解决太阳能电池缺陷边缘信息弱的问题,引入PointRend模块对缺陷边缘的点进行采样,对边缘中不确定的点实行自适应细分策略,实现对缺陷边缘的精细分割。实验结果表明:所提方法在太阳能EL组件电池数据集上的mIoU达到了65.53%。和现有的语义分割算法相比,所提方法能够有效细化目标边界,更好地处理微小微弱缺陷。

考虑高比例风光新能源消纳的燃煤-燃气机组联合调度策略

基于信息物理融合理论,从“对象层-融合层-决策层”三个层级出发,建立燃煤-燃气机组联合调度模型,以发电总成本最小和机组平稳出力为目标,在满足电网安全运行的约束下,求解考虑高比例风光新能源消纳的燃煤-燃气机组联合调度策略,在确保高比例风光新能源消纳的基础上实现对各机组灵活的协同控制。

日间电晕紫外照相机的研究

电晕放电对高压传输线和高压设备危害巨大,因此对电晕故障进行检测意义重大。电晕放电发出的日盲紫外波段(240～280nm)的光尽管比较微弱,但是近地面上来自太阳的这个波段的背景光强度为零。利用这一特点,自行研制了一种日间电晕紫外照相机,即一种光束分光方式的日盲紫外-可见双光谱照相机。照相机采用了一种折反射结构镜头,其口径大、分辨率高,而且所有元件的曲面都为球面,加工工艺简单。在晴天对数十米外的紫外点光源和背景进行野外成像实验,获得了较为清晰的紫外与可见光图片,合成图像也较清晰。

水火风光多源发电调度系统大数据平台架构及关键技术

水风光等可再生能源高速发展使得电力调度数据出现爆发式增长,并呈现出多源、异构、高维等大数据典型特点,如何应对电力大数据的集成管理及高效应用是我国电网运行的重大技术挑战之一。为此,围绕水火风光复杂发电调度系统,解析超大规模电站群调度大数据特征及相互关系,设计调度管理功能体系,构建发电调度大数据平台架构,提出满足不同业务场景共性需求的多源数据校验和多平台协同存储技术、面向发电调度分析场景的大数据融合处理技术以及面向发电计划编制场景的大数据分析决策技术,实现电力大数据的采集、存储、分析及知识提取等一体化功能。以云南省调400余座大中型电站为工程背景,应用大数据平台架构和关键技术,构建超大规模多源发电系统调度软件,通过电网月度计划跟踪分析、新能源功率预测偏差确定、梯级水电站群发电调度计划编制3个核心业务场景的典型应用,表明电力大数据技术确实可以为复杂发电调度系统高效和实用化运行提供新的解决途径。

花生收获集晒机的设计

针对我国的花生种植区存在不同粘结的土壤,在花生收获时铲起的土块不易脱落及花生果粒易掉落的问题,为适应各地不同土壤的要求以提高花生收获质量,设计开发了花生收获集晒机。此花生收获集晒机主要由机架、铲刀、齿盘、内导板、外导板等组成。其特点是在铲刀的后面设有振动器,安装于铲刀尾部并向后延伸的多支齿条,且振动器的振幅和频率均为可调。此机具在花生收割作业时,振动器能把铲起的土垡散开,避免花生果粒脱落,能够适应多种土壤条件。该机具设计合理,为我国花生收割提供了有效的技术支持。

电子-离子束缚态及其引发核聚变

在文献［１］关于电子－离子束缚态的基本概念的基础上，对电子－离子束缚态三体系统给出严格的薛定谔方程，给出能量的近似解：（１）对ｐ－ｅ－ｐ束缚态，释放单能Ｅｐ≈１２．５ｋｅＶ的Ｘ射线；（２）对Ｄ＋－ｅ－Ｄ＋束缚态，释放单能ＥＤ≈２５ｋｅＶ的Ｘ射线，同时引发少量的核聚变，放出γ、质子、中子、氚、３Ｈｅ和４Ｈｅ。这是两个独立发生的过程。以Ｎｉ－Ｈ和氘气辉光放电实验为例，用束缚态模型给出定量的解释。进而提出太阳耀斑发生过程中也包含电子－离子束缚态放射１２．５ｋｅＶ和２５ｋｅＶ两种Ｘ射线并引发少量核聚变的过程，给出了观测结果验证。

基于多源点云的建筑物立面太阳能潜力估计

提出了一种基于多源点云的建筑物立面太阳能潜力估计方法。该方法首先融合地面激光点云和机载影像数据,然后根据融合数据的特点,设计一种基于射线法的日照时长估计算法,并简化用于建筑物立面的太阳辐射模型,从而实现建筑物立面上的太阳能潜力估计。选取2栋朝向不同、形态不同的建筑物进行试验,结果表明,该方法能有效地估计立面上的太阳能潜力,结合点云立面自动化窗户提取的结果,可将结果细化到单个窗户,用于建筑日照标准检验,窗户太阳能潜力估计等应用。

复合传感器的高精度太阳跟踪系统设计与实现

针对现有太阳跟踪系统可靠性低,难以满足复杂环境工作的问题,提出了一种应用于复杂环境的高精度太阳跟踪系统,其采用风速、温度、湿度、阳光、限位和时间等传感器,通过信息融合和可靠性设计准则增强了系统的可靠性和鲁棒性;此外,在现有阳光传感器的基础上,设计出一种改进型阳光传感器,消除了现有阳光传感器的不足,提升了太阳跟踪精度。通过在某聚光光伏发电系统中的应用表明,设计的系统跟踪精度优于0.2°,连续工作27 d内未发生故障,表现出良好的鲁棒性、可靠性和一定的智能性。

月球^3He资源开发的经济,技术可行性研究

从能量学的角度对开采月球３＿Ｈｅ资源作为Ｄ－３＿Ｈｅ聚变燃料的经济技术可行性进行了研究。拟分如下部分：太阳风的参数分析与月球表层土中的３＿Ｈｅ贮量估算；月球Ｈｅ的开采成本估算；月球白天就地真空加热抽取Ｈｅ的成本估算；月球夜晚就地低温分离同位素３＿Ｈｅ／４＿Ｈｅ的成本计算；液态３＿Ｈｅ从月球运回地球的成本估算；以月球运回的３＿Ｈｅ作为Ｄ－３＿Ｈｅ聚变燃料的能量偿还比计算。最后与地球上开采２３５＿Ｕ和煤发电的能量偿还比对照，给出Ｄ－３＿Ｈｅ与Ｄ－Ｔ燃料聚变能单位电价的比较。

传统民俗文化在高职动画教学中的融合研究——以二十四节气动画为例

文章以中国传统民俗文化中的二十四节气为例,将传统民俗文化融入到高职动画教学实践中,是高职动画专业改革的一种具备创新精神的探索性实践。因此,应实现从教学观念到教学模式的更新,完善高职动画专业的课程建设,以推动高职动画专业发展,让动画人才更具备特色,更适应市场的需求,对于继承与弘扬我国传统文化具有十分重要的意义和价值。

核聚变与开发月球^3He资源的可行性研究

对开发月球3He资源作为D-3He聚变燃料的核聚变反应堆的经济技术和可行性进行了研究。对太阳风的参数分析与月球表层土中的3He储量作了估计,对开采月球上3He的可行性及D-3He与D-T燃料的聚变能单位电价进行了比较。D-3He聚变在经济上是可行的,它比通常的D-T为燃料的聚变电站更为安全、干净、可靠。

类太阳恒星核聚变与脉动之间的关系

类太阳恒星与太阳演化相同,核聚变机制、核聚变与脉动关系也相同。文章由太阳核聚变理论出发,论述了类太阳恒星脉动是由其核聚变间歇导致的,以及核聚变间歇周期与脉动周期相同;如类太阳恒星演化到目前太阳演化的时段,其脉动、核聚变间歇周期应在5分钟左右。

太阳核聚变概率计算及太阳目前结构和状态的推测

根据观测资料,计算得到类太阳恒星条件下的质子-质子聚变概率、太阳氢核数随时间变化的函数.恒星主序期光度的主要贡献来自质子-质子聚变这个基础反应.给出了太阳目前比较细致的结构及状态,并且基本通过了检验.借鉴恒星实际,作者建议在地球上实验新的（较低温对撞）聚变装置.