面向幼儿园的接送人管理与场景监控系统

针对幼儿园冒领、错接、拐骗和绑架幼儿等一系列安全事故,本文设计了一种面向幼儿园的接送人管理与场景监控系统。该系统基于虹软ArcFace算法的离线人脸识别技术开发,获取接送人员的人脸特征值与事先注册录入人脸库中的家长或亲友的人脸特征值进行比对,若匹配成功,则将接送场景照片和视频上传至系统的接送记录中,家长可以通过手机微信小程序查看接送记录。该系统提高了幼儿接送过程的安全性,降低幼儿被接错等安全风险,也为家长提供了查看接送记录、场景照片和视频的平台。

自然资源“三全”调查监测技术体系研究与实践

为统筹整合遥感数据源,统一实施地类变化信息提取,优化各项调查监测和业务管理的业务流,探索建立“全范围地类监测、全流程变化跟踪、全业务数据支撑”的“三全”调查监测体系。整合“天空地网”多源协同数据获取、变化监测要素智能提取、三维时空场景建模与管理、自然资源监测智能化服务平台等关键技术,形成标准统一、手段智能、业务联通、先进实用的自然资源统一调查监测技术体系,更有力地支撑生态文明建设和自然资源管理。

基于改进YOLOX的轻量化交通监控目标检测算法

交通目标检测技术是道路交通管理部门进行交通流量监测、安全管控等核心工作的重要技术之一。面对大量的交通监控视频数据,需要使用检测速度更快、精度更高、占用计算资源更少的交通目标检测技术。为了满足这一需求,根据YOLOX算法和PP-LCNet网络,提出了一种面向交通监控场景的轻量型交通目标检测算法PL-YOLO。使用基于PP-LCNet改进的网络作为目标检测器的主干特征网络,使用深度可分离卷积代替YOLOX中的普通卷积,降低模型运算过程中的复杂度;根据交通监控场景下的车辆分布密集且尺寸小的特点,添加SimAM注意力机制模块,聚焦于更有意义的特征图像。实验结果表明,相对于YOLOX-s模型,改进后的PL-YOLO检测精度提升1.89个百分点,模型大小降低了54%,FPS从20.88帧/s提升到26.68帧/s。

基于改进自注意力机制的电力场景目标检测技术

图像识别技术在电力系统中应用广泛,为了解决电力施工场景中安全帽佩戴监测以及行人入侵预警问题,基于图像识别技术提出了一种基于改进自注意力机制的电力场景目标检测技术。该技术提出了通道自注意力机制,并通过多尺度注意力的特征提取,实现了在复杂环境下对电力施工场景的有效监测,能够对行人以及未佩戴安全帽的工作人员及时进行预警,有力保证了电力施工过程中的安全性。最后,对该方法进行了对比实验,实验结果表明其识别准确率达到了93.3%,较对比方法至少提升了1.7%,充分证明了基于改进自注意力机制的电力场景实时监测方法的有效性。

基于巡检机器人的吊装作业场景DPIM算法

为提高吊车安全作业的高精度检测预警,增强企业安全管理能力,围绕工业安全事件分析与监测预警无人化的需求,定制吊装场景地面和空中飞行相结合的巡检机器人,智能化吊装过程安全规程监控、弹窗图像记录和安全告警。首先,制作包含3120张图片的吊装数据集Cranes-Dataset(CRN-Dataset),提出一种动态视角智能监测(DPIM)算法,以增强人-车-物多尺度目标的快速检测能力;然后,依据多帧图像的角点检测和带噪声基于密度的聚类方法,以及吊车与作业工人空间距离的安全属性,制定安全规则触发告警的流程,实时记录违规操作图像并弹窗预警。结果表明:经过实际部署和验证,DPIM算法相较于其他传统算法,吊装作业目标识别能力有明显提高,且适用嵌入式边缘智能分析节点的实时计算与数据传输,完成危险区域人员拒止的现场部署。

基于煤流场景监测的综合管控系统研发

随着矿井智能化水平提高,煤炭资源采动强度加大,致使保证运煤设备的高效运转势在必行,煤流负荷异物监测系统对于综采工作面生产及运输系统运行影响重大,对保证矿井安全高效开采具有重要意义。针对煤流负荷及异物易造成井下设备停机及毁坏等问题,结合动态视频识别技术、机器视觉图像处理技术以及深度学习的目标识别算法,构建了煤流场景异物、负荷、刮板机断链检测识别系统,并提出不同煤流场景下相应的控制方案及综合管控系统,实现了对不同煤流场景故障的监测—预测—警报—自动控制,有效降低了生产和运输设备的故障率,提高了煤炭运输效率以及自动化水平,同时极大的提升了综采工作面智能化水平。

基于场景交互理论的家用胎心仪功能设计研究

通过“场景交互理论”分析家用胎心仪居家使用的环境适应性问题,对家用胎心仪的功能进行设计优化,提升双人监测的操作体验。基于场景交互理论内涵,将居家胎心监测语境下的角色识别细分为核心用户、辅助用户和周边用户,通过角色行为描述,发掘交互摩擦点,得出初级需求指标,通过AHP层级分析法计算,获取重要设计要求,最终从软硬件交互场景中系统性构建家用胎心仪的产品设计方案,为类似家用医疗产品的设计与开发提供借鉴。

流域生态环境治理体系构建研究——以南流江为例

针对河流污染问题,以南流江为例,探讨了流域生态环境信息化治理体系构建方法。阐述了流域生态环境立体监测、三维实景重建、水质时空模拟与预警、信息服务拆分与聚合等关键技术,集成多源时空信息数据,科学布设环境防污设施,提供流域时空信息、水环境预警与污染决策支持服务,为管理者开发流域生态环境监管系统,为调查者开发污染源实时上报系统,建立全要素、全过程、全流域生态环境协同治理模式。该模式已推广至广西钦州江、九洲江流域。

实景三维技术在城市国土空间监测中的应用研究

随着城市化进程的不断加速,城市规模不断扩大,城市功能不断增强,城市国土空间监测变得愈发重要。城市国土空间监测不仅是城市规划与管理的重要基础,也是实现城市可持续发展的关键环节。实景三维技术作为一种先进的地理信息获取和分析手段,为城市国土空间监测提供了全新的视角和解决方案。实景三维技术能够直观、立体地展现城市的地貌、建筑物分布和交通网络等信息,为城市规划与管理提供了重要的数据支持。文章探讨实景三维技术在城市国土空间监测中的应用现状、优化措施以及未来发展展望,以期为城市规划与管理提供更科学、更精准的数据支持,推动城市的可持续发展和智慧化建设。

城镇地下空间资源调查监测体系研究

新时期自然资源统一调查监测技术体系的构建与应用,为包括城镇地下空间资源在内的全空间、全要素自然资源调查监测工作提出了方向与任务。根据自然资源统一调查监测的顶层设计理念,以宁波市为例,提出了市级城镇地下空间资源调查监测总体思路与技术框架,促进建立城镇地下空间资源数据、技术、业务的协同实施机制,为国土空间规划编制与城市国土空间监测等工作提供底图底数,为各地城镇地下空间全要素统筹调查监测工作提供借鉴参考。

洪奇门特大桥钢箱梁智能顶推施工关键技术

南沙至中山高速公路洪奇门特大桥主桥为(80.5+222.5+520+222.5+80.5)m双塔双索面半飘浮体系钢箱梁斜拉桥。大桥位于珠三角近海冲积平原滨海区,边跨分别位于洪奇沥水道浅滩区及大堤内侧,钢箱梁采用边跨顶推、中跨悬臂架设的施工方案。考虑钢箱梁顶推距离长、重量大、工期长,为确保施工安全并提高工效,边跨钢箱梁采用智能顶推施工,研发了一套完整的全场景智能化成套技术。将非均匀载荷条件下桥梁顶推智能同步控制技术、基于动态监测数据驱动的桥梁顶推智能纠偏控制技术、基于数字孪生的桥梁顶推施工智能监测与控制系统相结合,使结构状态和设备控制形成联动,50个钢箱梁节段顶推施工平均工效可达3.8 m/h,实现了桥梁顶推施工全过程状态的实时监测、动态可视、预警及智能控制。

多源数据自动构建三维地理场景技术

随着调查监测技术的进步,广东省自然资源常态化监测工作汇聚了多种感知数据类型,包括遥感影像、监控视频、无人机照片、移动终端照片等。为充分利用这些数据,本文依托多视图立体匹配方法,深入探讨利用多源感知数据自动构建三维地理场景的方法,并从调查监测的角度出发,对成果的可读性和实用性进行实证分析。通过对比不同数据源单独建模与本文方法建模成果,充分证实了本文所提方法的有效性,实现了数据成果的再利用,并探索出一种新的三维地理场景构建方法,推动常态化监测工作成果从二维向三维转变。

基于人体姿态估计与场景交互的果园喷施行为检测方法

果园农药施用情况是果品质量安全的重要检验标准,农药喷施行为的可靠记录是果品溯源体系的重要环节。针对我国目前常见的果品种植专业合作社中难以确切掌握农药施用真实情况的问题,本研究提出了一种基于人体姿态估计与场景交互的果园背负式喷施行为检测方法。首先采用微调后的YOLO v5模型完成背负式喷雾器与果树目标的精确检测,提取场景交互特征;之后采用OpenPose模型识别喷施人员姿态及动作信息,提取人体姿态特征;最后对上述特征分别进行距离和角度计算,将其融合为11244组特征向量并使用优化后的支持向量机(Support vector machine,SVM)进行训练,完成果园喷施行为的准确检测。为了验证算法的有效性,对包含不同光照、不同距离、不同人数和不同遮挡程度等的92段视频进行了测试。试验结果表明,该算法的准确度为85.66%,平均绝对误差为42.53%,均方根误差为44.59%,预测标准偏差为44.34%,以及性能偏差比为1.56。同时,本研究对不同光照、遮挡、距离变化和多人中单人喷施情况下的果园喷施行为识别的有效性进行了分析。试验结果表明,将该模型用于果园喷施行为的检测是可行的,本研究可为果品溯源体系中果园管理环节的规范化和可信度提供技术参考。

利用高光谱遥感技术监测小麦土壤重金属污染

为了探讨基于小麦叶片高光谱间接估测土壤重金属含量的潜力,该研究以江苏省宜兴市徐舍镇为研究区域,于2019-2020年采集农田土壤样品和小麦叶片光谱,经7种不同的光谱变换预处理后,以遗传算法(genetic algorithm,GA)优化的偏最小二乘回归算法(partial least squares regression,PLSR)对预处理后的光谱建立土壤重金属镉(Cd)和砷(As)含量的估测模型,并对模型结果进行精度评价。研究结果表明:1)光谱预处理技术能够突出光谱中的一些隐藏信息,对小麦叶片光谱进行微分变换、多元散射校正、标准正态变换等数学变换后更加有利于提取光谱敏感信息。2)GA-PLSR相较于一般的PLSR方法提高了模型精度,将GA用于光谱波段选择可以优化模型精度和提高稳定性。3)土壤Cd含量的最佳估测模型为标准正态变换预处理光谱与GA-PLSR结合,其外部验证的决定系数为0.87、均方根误差为0.04 mg/kg、相对分析误差为2.72;土壤As含量的最佳估测模型为多元散射校正预处理光谱与GA-PLSR结合,其外部验证的决定系数为0.91、均方根误差为0.32 mg/kg,相对分析误差为3.25。因此,能够利用小麦叶片高光谱间接估测土壤重金属Cd和As含量,该研究为将来实现定量、动态、无损遥感监测大面积农田土壤重金属污染状况提供参考依据。

黄河堤防丁坝(垛)水下根石动态监测预警系统研究

根石走失是黄河岸坝根石堆稳定性研究的关键问题。以黄河下游典型弯曲性河段的王窑险工和葛店险工为案例,研发黄河堤防丁坝(垛)水下根石动态监测预警系统,利用物联网感传知一体化分析技术、多要素监测数据分析技术和视频识别技术,通过智能感知终端和视频监控,实现对水下根石运行状态的全天候24小时监测,为黄河堤防安全运行提供可靠的依据。

区域自动气象站远程控制和实景监控系统的设计与实现

针对无人值守的区域自动气象站存在的保障效率低和观测环境不达标的问题,文章设计研发了远程控制和实景监控系统。系统实现了电源状态实时监控、自动气象站远程重启和观测环境图片的定时采集3大功能,通过在线修复部分自动气象站故障和检查观测环境,提高了保障效率,降低了保障成本。

实景三维在自然资源监测的应用

构建能与现实场景互联互通的实景三维数字基底,可为加快构建自然资源统一监测体系提供高质量的监测成果及地理信息服务。本文在自然资源统一调查监测评价框架下,开展自然资源季度监测工作,研究基于实景三维的自然资源调查监测实际应用。以常熟市自然资源监测省级试点为例,利用实景三维技术手段,为常熟市自然资源保护与管理提供技术支撑。结果表明,多尺度、时序化、关联化的实景三维技术表现力强、分析结果精准、监测效果优,能高质量地支撑自然资源监测应用场景。

大倾角“三软”煤层巷道围岩控制技术研究与应用

通过对某煤矿202运输顺槽的顶底板、应力环境及煤层的岩性特征进行分析,结合该矿的支护现状,采用理论分析和数值模拟的手段,对回采巷道支护提出了优化方案。理论分析表明,巷道顶板垂直应力通过岩层间传递作用于巷道底板,造成底板出现持续性底鼓现象,同时顶板各岩层界面处容易发生离层现象。数值模拟结果表明,巷道开挖后拉应力区的范围为1.8 m,若支护范围选择不合理的话巷道容易发生整体变形。针对上述情况,提出高强高预应力支护设计思路,确定锚杆长度选择为2.6 m,同时对该工作面的运输顺槽进行锚网索+W型钢带+喷浆的支护改进。经现场实测,采用该种方案对巷道进行支护,煤层工作面在高应力环境下回采巷道较为稳定,能够保证工作面安全回采。

实景三维监测方法在铁路用地管理中的应用研究

随着社会经济的高速发展,城市面貌变化速度加快,地理信息数据日益丰富。实景三维数据的广泛应用,主要基于实景三维数据建立一套监测体系,解决铁路用地管理的变化监测技术瓶颈,针对变化地物对象变化量及属性信息进行分析,该监测体系结合区域分割、面向对象分析方案、机器深度学习等算法,实现快速、高效、全面的变化检测,为监测分析的结果、决策等提供有力的数据依据,满足铁路用地管理、城市变迁、重大工程项目追踪、规划管理方面的应用需求。

基于机器学习的跨域自适应移动环境监测系统

随着人民生活水平的提高,环境质量愈发成为大众的关注点。为了更直观地感知周围环境状况,设计了一套基于机器学习的跨域自适应移动环境监测系统。针对室内外场景下污染物成分不同,需要不同的数据处理方式的问题,研究了基于机器学习的场景识别,实现跨域感知的智能切换传感设备。同时改进卡尔曼滤波算法解决传感器的精度来提高采集数据的准确性。最后实验结果证明,所设计的系统能准确地识别室内外场景并精准地监测环境空气质量,具有很好的实用性。