基于图像处理和BP神经网络的水位识别研究

为了能够自适应地识别水位,针对目前水尺图像类水位识别软件中需要人工设定水尺总量程参数的弊端,提出了一种无需在软件中预设水尺总量程的水位监测方法。该方法通过训练好的BP人工神经网络智能识别水尺总量程,通过图像处理技术提取水尺刻度,最后利用水尺总量程和水尺刻度之间的数学关系计算出水位值。实例应用结果表明:该方法能够有效地识别水尺总量程和水位值。     

基于图像处理和稀疏表示的水位识别研究

在水位智能识别系统中,采集到的水尺图像可能存在刻度模糊、局部缺失等情况,对水尺识别产生不利影响,针对这一问题提出了一种基于稀疏表示的水位识别方法。该方法利用多幅连续水尺图像对字典进行训练,通过重构残差的比较对样本水尺图像进行分类,根据分类结果计算出水位值。结果表明,该方法对光照变化和局部的遮挡、模糊等具有较强的鲁棒性,可以准确地对水尺兴趣目标图片分类并进行水位计算,计算出的水位与实际水位之间的误差不超过±1 cm。     

基于卷积神经网络的监控图像水位识别

基于水尺的水位监测由于其廉价和便携的特点而得到广泛应用。然而,在复杂的实际水文场景中,如何从水尺图像中准确检测水位仍然是一个棘手的问题。本文提出了一种水位测量的复合方法。与传统方法不同,该方法可以从复杂多变的场景中检测出水位的位置和数量,然后从变化的水位中准确地分割出水位线,最终得到准确的水位值。该方法首先通过上下文调整模块改进了FCOS 模型,以满足边缘计算的要求,并保证了比较高的检测精度。其次,为了模块化语义关系,应用Deeplab-v3 的上下文校正模块来分割水尺图像的水面以上区域,被分割的区域可以用来计算水位线的位置。最后,结合所有的结果来计算水尺图像的水位值。实验证明：本文提出的复合方法,解决了复杂水文场景下的水尺水位计算问题,计算的水位误差已经精确到1 厘米,大大优于现有的方法。     

遮挡情况下水尺图像特征加权学习识别算法

考虑实际应用中水尺图像受遮挡较多,自动识别水位困难的问题,提出了一种遮挡情况下的水尺图像特征加权学习识别算法。针对现有稀疏表示算法通常对图像整体进行操作如字典训练等,致使图像中的特征信息无法突出的情况,提出在稀疏表示过程中对回归系数设置不同权值并在迭代过程中对权值更新学习。首先通过对特征权值的迭代学习以增加有效信息的权重,排除遮挡信息的干扰;其次,通过对图像分类残余值进行不同模型下的回归表示,提出采用更能表现出残余值重尾分布实际情况的逻辑分布模型。实验过程采用实际水尺图像,先通过边缘检测等预处理方式得到当前水位的刻度图像,进一步对该图像附加遮挡进行分类识别以验证实验结果,所附加遮挡用以模拟水尺刻度被水面遮挡等情况。实验结果表明,与常用的稀疏回归表示算法相比,该算法在多遮挡情况下的性能较优。图10幅。     

基于生成对抗网络的水尺传感器图像增强

基于水尺的水位监测因其成本低廉、携带方便等优点而得到了广泛的应用。然而,由于水尺图像数据集的缺乏和目前已知数据集的质量相对较低,本文提出了一种上下文调整GAN（CA-GAN）。实验数据表明,CA-GAN 生成图像质量高,尺度丰富,种类多,生成时间短。生成的图像数据可为基于深度学习的水位尺等应用提供图像数据。本文利用分割图设计了一种新的语义激活调制下采样方案;采用了基于下采样模块的Unet++结构。并设计了相邻层间的上下文调整方案。实验结果表明：本文所提出的下采样模块和密集上下文调整模块对水尺图像语义信息的维护有显著的帮助;与CoGAN、Sim－GAN 和CycleGAN 模型相比,CA-GAN 生成的水体图像能够提高深度网络的测量精度,且其使生成的水尺图像的每像素准确率提高了17%。     

新型水位尺设计及图像识别方法研究

水雨情监测系统中，利用图像识别水位尺刻度采集水位已成为发展趋势。但是目前大面积使用的常规标准水位尺，存在反光严重、图像采集效果差、水位尺刻度不易识别以及对处理器配置要求高等问题，导致图像识别水位尺刻度采集水位的成本居高不下，至今无法实现大面积推广应用。利用圆形、正方形和三角形易识别的特点设计新型水位尺，并进行理论计算分析以及图像识别水位算法研究、测试。试验结果表明：新型水位尺的抗干扰能力强，图像识别效果好，处理速度快，成本大幅降低，具有推广价值。     

一种新型的水位测量仪器--遥测电子水尺

遥测电子水尺是模拟传统的人工观测水尺。采用现代电子技术、通信技术、计算机技术研制的一种自动水位测量仪器。该仪器由遥测同和电子水尺两部分组成。遥测同控制电子水尺的工作，并完成数据的处理、发送、设备安装灵活方便，不需要测进，不受泥沙淤积、天气、温度等因素的影响，性能稳定可靠，有较好的推广应用前景。     

遥测电子水尺

遥测电子水尺由遥测终端机和电子水尺两部分组成，其基本原理是根据水的导电性，利用数字技术判别水位尺度。经１９９９年３月起在山东李家引黄闸和１９９９年４月起在黄河花园口水文站３４号断面的试运行，表明检测数据稳定可靠，并有效地解决了水尺探针的防锈蚀问题，以及泥沙淤积、水质、漂浮物等对水位测量的影响等问题。仪器安装简单、操作方便、造价低廉、性能稳定可靠，具有广泛的推广使用价值，整体技术达到国际先进水平。 （摘自《治黄科技信息》）遥测电子水尺     

小型智能无线测报水尺的研制

小型智能无线测报水尺应用已经成熟的超声波传感技术，通过微处理芯片对水位信息进行智能化分析处理，利用数字编码技术和双向无线发射通讯技术，实现对当前测报水位的遥控及数字和语音两种传送模式，接收当前水位信息则可利用无线、有线专用或公用通讯设备。是对目前已经投入使用的遥感电子水尺的拾遗补缺，它不仅继承了遥感电子水尺的所有优点，而且工程造价偏低，容易得到普及和推广，适用范围也更加广泛，特别对平水期及小河报汛站点也很适用，可广泛使用于水库、河流等的水位测报。     

乌江梯级重要生产信息集成及自动发送

笔者介绍了一种使用Python语言从乌江流域水库调度自动化系统数据库提取梯级各电站库水位、流量、降雨量、机组负荷,从气象网站提取流域卫星云图等信息,并将提取的信息数据经过计算、处理、编辑,根据位置坐标写入一张图片,定时启动程序发送至手机端的方法。结果表明,该方法实现了重要生产信息的自动制作、发送,减轻了值班人员的劳动强度,提升了乌江流域水库调度运行的信息化水平。     

水流剪切对细颗粒泥沙絮凝作用实验研究的综述

综述了实验揭示的水流剪切条件与絮团特征参数(尺寸、分形维数)之间的关系,总结了同向絮凝的机理研究,并就絮凝实验研究过程中的一些问题提出了建议.     

海涂冲刷观测工艺实践

海涂冲刷观测在使用声纳测深、测量仪器测量不甚合理的情况下，设计了一套适用于海涂冲刷观测、制作结构简单、使用成本低、具有自沉功能的冲刷观测装置工艺。     

煤炭采空区对水库渗漏影响研究

结合咸阳市某拟建水库的工程地质条件及采空区赋存状况,通过现场试验,探查了采空区边缘裂隙带分布特征,在分析采动对岩体完整性及渗漏性影响的基础上,评价了采空区的稳定性及其对水库渗漏性的影响。评价结论认为,水库水体荷载不会引起采空区"活化",采空区对拟建水库渗漏影响较小。现阶段,采空区引起的水库增加的极限渗漏量为1 004.41 m3/d,约占水库设计年平均流域径流量的0.87%,随着时间推移,采空区将逐步趋于稳定,渗漏量将逐步降低。鉴于此,建议对采空区加强监测。     

微电解水处理器的杀菌作用研究

研究了微电解方法对工业循环水中厌氧或兼性厌氧细菌的杀灭作用 ,结果显示 ,杀菌率的大小与施加的电流密度和处理时间成正比。在适宜的电流密度和适当的处理时间下 ,对硝酸盐还原菌、铁细菌的杀菌率可以达到 99%以上 ,并初步证实 ,微电解时水体中产生的·OH自由基是主要的杀菌因子。     

对工程竣工图编制的思考

分析竣工图单纯由施工单位或设计单位编制存在的问题，以及由参建各方协同编制竣工图的优势，提出了参建各方协同作战才能编制出高质量的竣工图的思想，并提出参建各方协同编制竣工图的建议。     

人工渠道糙率系数影响因素的试验研究

通过物理模型试验资料分析,探讨了矩形渠道的糙率与渠道水深、弗汝德数的变化规律。分析得出:当底坡不变时,随着弗汝德数Fr的增大,糙率n值逐渐减小。在缓流渠道中,渠道糙率n随弗汝德数Fr变化的速率很快;在急流渠道中,渠道糙率n值随弗汝德数Fr的速率较慢。糙率系数n随水深h的变化关系与流态有关。缓流中,随着水深h的增大,糙率n值减小;急流中,当弗汝德数11.51时,糙率系数n随水深h的增大而增大。     

矿物掺合料对水泥水化性能的影响研究

为综合判定抚顺、鸡西、石河子、六枝、淮南和中梁山六个地区的煤矿石的活性情况,通过煅烧手段和XRD测试方法对煤矸石进行试验分析,得出结论:当煅烧温度为800～900℃时,高岭土等粘土矿物会转变为类偏高岭石相,基本上不含硅铝尖晶石和莫来石相;煅烧温度为900～1 000℃时,高岭土虽仍以偏高岭石相为主,但开始出现硅铝尖晶石和莫来石;1 000～1 200℃,高岭土的莫来石化进一步增加;当煅烧温度达到1 200℃,煅烧产物的莫来石特征峰已明显增强,已由偏高岭土转变为莫来石相,主要成分是莫来石和非晶质二氧化硅;通过对比得出六个不同地区的煤矸石最佳活化温度为900℃,并且煤矸石的活性主要来源于高岭土等黏土和长石类矿物在高温下形成的无定型SiO_2和Al_2O_3。因此,在水泥水化过程中,煤矸石中的SiO_2和Al_2O_3会和Ca(OH)_2发生反应,使得化学平衡方程向左移动。     

强吸水再生预处理对混凝土抗冻性影响研究

为提高再生混凝土性能,降低直接生产成本,研究了骨料预处理方法对再生混凝土性能的影响。通过试验考察强吸水骨料的吸水特性,建立了再生骨料吸水量预测模型,以计算不同时间预吸水骨料的孔隙饱和度,并基于饱和度推求预湿时间,设计了饱和预湿法、浓浆裹预湿砂石法、水泥裹预湿砂石法等高吸水骨料预处理方法制备再生混凝土,并与传统方法比较,研究了骨料预处理方法对再生混凝土力学性能及抗冻性的影响。结果表明:28 d养护后的混凝土试块抗压强度表现为饱和预湿法浓浆裹预湿砂石法传统方法水泥裹预湿砂石法,抗冻性表现为浓浆裹预湿砂石法水泥裹预湿砂石法传统方法饱和预湿法,建议采用浓浆裹预湿砂石法制备再生混凝土。     

斜坡上封闭水平板波浪上托力试验研究

波浪对平板的上托力是海上透空结构物设计的重要依据，不同布置形式的平板波浪上托力有不同的变化规律。本文通过系列模型试验，对斜坡上尾部封闭的水平板波浪上托力产生的机理进行了详细的分析和论述，认为影响其大小的直接因素与尾部透空情况相同，仍为几何因素、动力因素和空气垫层因素，但各因素对波浪上托力的影响程度发生了很大变化。试验结果表明，板下最大冲击压强与最大总上托力并不总是同步发生，其压强分布形式也不尽相同，应分别考虑。     

红柳根系对塔里木河岸坡土体起动规律影响研究

为了研究红柳根系对塔里木河岸坡土体起动的影响规律,对不同植被根系体积密度及不同的根系分布方式下的根-土复合体进行起动特性试验,并分析植被根系影响下起动切应力变化规律,得到了根系影响下河岸土体起动切应力与植被根系体积密度及土体干密度的定量关系式。试验结果表明:不同根系放置形式土体抗水流冲刷的由大到小分别为相交放置,竖直放置,倾斜放置。当有红柳根系覆盖河岸土体时,土体的起动切应力得到了明显提高。