基于数字孪生的数据中心机房动环管理系统∗

数据中心是国家新基建的核心领域,是大数据和人工智能的关键支撑设施.数据中心机房的动环管理是机房管理的关键,保障着计算中心运行的可靠性.为了增强机房动环的管理,提出基于数字孪生的数据中心机房动环管理方法,将机房的物理数据和动环数据建模成虚拟的数字孪生体实现虚实之间的精准映射,基于可视化技术和机器学习实现交互式的实时监控、异常分析和推演预测,为机房动环管理提供智能决策支持.     

基于多传感器融合的钢包裸浇检测

钢包浇注时,其保护套管容易发生断裂和脱落,造成钢水大范围的飞溅,严重影响到钢坯的生产质量。为了有效监控钢包浇注状态,研究了基于红外测温的钢包浇注状态检测方法。通过试验验证钢包正常浇注状态和裸浇状态有较大的温度差异,可通过设置温度阈值实现钢包浇注状态的有效分类。同时,研究了基于深度学习的钢包浇注状态分类方法,通过中值滤波和平均灰度级-梯度二维Otsu分割方法对钢包浇注图像进行预处理,再基于YOLO v3改进的目标检测算法完成了模型的训练。试验结果表明,该方法预测的钢包裸浇准确率为99.2%,具有更好的泛化性能。基于以上研究,开发了一套钢包裸浇检测设备,实现了浇注状态的准确报警,具备良好的现场应用效果。     

矿用乳化液泵站智能化改造与应用

现有乳化液泵站无法根据工作面的实际需求供液,造成大量能耗和设备磨损,为解决此问题,基于变频技术对乳化液泵站进行了智能化改造。与现有乳化液泵站相比,改造后的乳化液泵站有效地减少了人为造成的事故隐患,延长了乳化液泵站的使用寿命,大大地减少了用电量、人力成本和维修维护成本,具有广阔的应用前景。     

基于模块化的立式加工中心结构设计北大核心

在结合现有立式加工中心结构和市场分析的基础上,运用模块化设计技术对立式加工中心进行模块划分及创建,最终通过模块互换重组实现机床在横向系列的快速变型设计。     

大型机床导轨防护罩参数优化设计

提出了基于Pro/Engineer和Pro/Mechanica相结合的参数优化设计方法的设计理念。通过对导轨防护罩建模及载荷定义,结构参数拟定,参数优化设计,得到了导轨防护罩的最优结构参数,从而实现了导轨防护罩的短周期、低成本、高质量开发。研究表明,与传统设计相比,参数优化设计不但可以确保产品的机械性能指标,有效地提高了刚性及排屑性能,而且大大地减少了产品重量及机床的占用空间,降低了制造成本,并缩短了研发周期,为大型机床导轨防护罩的设计提供了理论依据和指导作用。     

大型龙门加工中心结构设计

以LMC3308大型龙门加工中心的整体结构为研究对象,介绍了基于Pro/Engineer运动骨架模型的自顶向下设计方法在大型龙门加工中心结构设计中的应用。该设计思想和方法符合产品设计流程和设计人员的思维方式,能把握总体设计目标和要求,易于实现产品设计信息的集中管理。同时,该设计方法可以方便地实现产品系列化设计,是产品设计的一个高效的开发途径。最后,该方法还支持并行设计,有效地提高了设计效率和产品质量,降低了生产成本,增强了市场竞争力。     

基于图像语义分割的真实毛笔笔触实时生成技术

书法在文化传承中占据重要地位,书法书写笔迹的生成也一直是计算机图形学的研究重点和难点.现存基于模型和经验的方法,由于建模难度大,大都将笔触表述为简单的几何图形并且缺少变化,难以真实还原毛笔书写的笔触和笔迹.使得现存书法笔迹生成软件仅仅用于娱乐,而难以上升到数字化书法教育层面.文中从计算机视觉的角度出发,通过4个相机获取毛笔的实时书写图像;针对Deeplabv3+语义分割算法无法有效地分割小尺寸类别的缺点进行优化,使用优化的Deeplabv3+算法提取图像中毛笔笔头等关键信息,并通过Hough变换和PnP位姿估计算法计算笔杆相对位姿;基于位姿信息矫正和融合各相机笔触图像,提出一种未知区域估计方法估计相机无法拍摄到的笔触区域.按照不同条件提取400多幅书写图像作为数据集并进行实验结果表明,优化后的Deeplabv3+算法平均交并比(mean intersection-over-union,mIOU)达到0.849,与优化前相比提升了0.117;在小尺寸类别上交并比(intersection-over-union,IOU)达到0.59,提升了0.473.在保证实时性的前提下,最终生成的笔触与传统基于模型和经验的方法相比,可以更加真实地还原书写时的笔触,并避免对毛笔进行复杂的建模,为笔迹生成研究提供一种新的思路.     

输送用模锻易拆链磨损预测及可视化辅助决策

针对输送用模锻易拆链存在的磨损状况难以准确检测、预测和检修用时长等难题,开展了基于灰色模型和可视化辅助决策的磨损寿命预测和主动检修技术研究。采用基于机器视觉的磨损检测装置获取磨损数据,通过定义和分析磨损关键参数对磨损数据进行清洗,基于灰色模型建立了磨损预测模型;基于预测数据、历史数据及运行工况等建立辅助决策模型,通过综合评估后输出最优检修方案,并基于可视化仿真技术立体、动态地呈现磨损状况,快速精确定位磨损链条。实验结果表明,磨损寿命预测模型的拟合精度较高,磨损预警误报率和漏报率较低,可满足磨损寿命预测要求。通过磨损预测及可视化辅助决策技术,可有效地提高检修效率,减少生产线受迫停运的风险。