轻量化航拍图像电力线语义分割

目的 电力线在航拍图像中的提取是智能巡检的重要研究内容,基于深度学习的图像语义分割模型在此领域的应用已有较好的效果。然而,图像训练集容量较小和预训练模型计算量过大是两个待解决的问题。方法 首先使用生成对抗网络模型结合圆锥曲线和色相扰动进行数据集增强,对3种不同的损失函数以及两个色彩空间所训练的U-Net网络模型进行对比,给出最优组合。然后提出了一种联合一阶泰勒展开和输出通道2范数的显著度指标,对上述完整模型使用改进的通道级参数正则化方法来稀疏化模型权重,并对稀疏模型进行网络剪枝和重训练以降低模型的计算量。最后,在判决阈值的选择上,使用自适应阈值替代固定值法以增强对亮度变化的鲁棒性。结果 实验结果表明,提出的灰度输入轻量化模型IoU（intersection-over-union）指标为0.459,但其参数量和计算量相当于IoU指标为0.573的可见光完整模型的0.03%和3.05%,且自适应阈值法在合适的光照变化范围内能达到该条件下最优阈值的相似结果。结论 验证了不同数据集增强方法、损失函数、输入色彩空间组合对模型收敛性能、训练速度和过拟合程度的影响,给出了各色彩空间内的最佳组合。同时,采用网络剪枝的方式极大降低了电力线语义分割网络的参数量和运算量,对网络模型的落地部署有积极的作用。     

基于经验小波变换的变压器振动信号特征提取

为有效提取变压器振动信号特征,提出了一种基于经验小波变换(EWT)的信号特征提取方法。首先利用EWT方法将不同工况的变压器振动信号分别分解为若干经验小波函数(EWF)分量;然后计算各分量Hilbert谱,通过时频表示直观反映不同工况变压器振动信号的频率特征信息;最后计算不同工况振动信号各EWF分量与原信号的相关系数,并提取相关度高的分量,根据其能量构建信号的特征矢量,实现对不同工况变压器振动信号特征提取的量化处理。仿真试验表明,该方法能有效提取变压器振动信号特征,且根据提取的特征矢量能够正确识别变压器绕组所属的不同工况。     

供水调度技术推动企业管理与发展

广州市自来水公司以计算机通信技术为核心的SCADA（Supervisor Control And Data Acquisition）监控与数据采集系统,实现供水生产数据的采集、传输、处理与设备控制功能,是优化调度的技术保障。调度SCADA系统导入一套以设备技术发展为主线的科学管理体系,建立安全运行长效机制,为经济调度节能降耗提供持续有效的技术装备,是供水生产目标管理可持续发展的工作核心。     

基于锂离子固相传质速率设计正极材料的技术研究

研究对比了不同形貌和不同尺度大小特征的高镍正极材料LiNi_0.83Co_0.12Mn_0.05O₂(简称NCM811)的电化学反应活性及锂离子固相传质速率性能，通过复配交换电流密度、固相传质系数和传质阻抗更相近的单晶颗粒和多晶大颗粒材料，使得材料整体的电化学反应速率和传质速率更加均匀。与目前常规的大、小颗粒多晶掺混方案相比，单晶颗粒和大颗粒多晶掺混方案的材料比容量发挥提升了1.3 mAh/g，同时该掺混方案的45℃的循环寿命得到明显提升，60℃下高温存储21 d内阻增长率降低1.85%,60℃高温存储30 d的残余容量保持率提高0.54%。基于相近的锂离子固相传质速率设计的单晶颗粒和大颗粒多晶两种正极材料进行掺混，可以克服材料整体的不均衡反应活性和材料稳定性引起的失效。     

城市土地扩张和人口增长的关联——长期趋势与影响因素

城市土地扩张快于人口增长导致城市低密度增长，但其宏观变化趋势及其与社会经济发展阶段的关系仍不明确，从宏观时空尺度揭示城市人口密度变化规律，对可持续城市发展决策具有重要意义。本文以工业革命以来典型发达国家和改革开放以来中国的城市发展为研究对象，结合经济发展、产业发展、城镇化水平和交通变革等因素，研究发现：(1)工业化以来，典型发达国家城市人口密度多先上升后下降，拐点在城镇化率50%～70%、工业化完成后、汽车产业发展到一定规模时出现；(2)改革开放后，中国城市人口密度总体上先上升后下降，工业化前期时城市人口密度下降现象已经出现；(3)当前全球城市人口密度下降具有趋势性，但中国城市人口密度下降幅度较大、速度较快，城市人口密度拐点出现相对较早。我国当前阶段城市用地需求多元增长、城市交通汽车化发展等是城市土地扩张的重要驱动力，管控城市扩张速度、促进城市可持续发展转型具有紧迫性。     

三元材料在空气中暴露后的理化特性分析

研究了不同镍含量的三元材料在温度20℃、湿度60%的环境中暴露不同时间后的理化参数变化情况，结果表明：三元材料的pH值随暴露时间变化较小，而其水分含量则随暴露时间的延长显著增大，说明三元材料在暴露过程中会持续吸收环境中的水分。残余碱成分LiOH的含量随暴露时间的延长未发生显著变化，而Li₂CO₃含量虽在短时间内变化不大，但长期暴露后，其含量显著增大。通过扫描电子显微镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)分析表明，三元材料在空气中暴露的过程中，其表面的残余锂与水分及CO₂发生反应，形成了LiOH和Li₂CO₃，而LiOH易与空气中的CO₂反应转化为Li₂CO₃。     

锂离子电池加速循环测试研究北大核心CSCD

以圆型21700 4.8 Ah电池为测试样本,采用零和脉冲法进行加速循环测试研究。以所筛选的10%SOC作为最优的荷电态测试区间,对3种不同正负极材料组成的实验电池进行7天的加速循环测试,以基准电池参数为对比,综合多种参数对电池循环性能优劣进行分析评价。通过对电池加速循环前后的容量保持率分析,即可获得与常规循环测试一致的测评结果:负极二元化电池的放电容量保持率最高,为99.75%,其次是基准方案电池,为99.43%,而正极二元化电池的放电容量保持率最低,为96.33%。此外,通过对电池在加速循环过程中的直流内阻和极化电压增长率的分析,正极二元化电池的增长率远高于其他两种电池。进一步通过对电池瞬时及弛豫阻抗的拆解分析,可知导致正极二元化电池循环较差的原因主要是其正极及负极上均发生了大量的副反应,由于界面膜增厚及沉积物增多导致固相扩散阻抗增大,因此弛豫阻抗增长率达40%。通过对循环后电池进行EIS测试及正负极的物性分析发现,正极二元化电池的扩散阻抗显著较高,且其正极二次颗粒碎裂程度较高,此结果可初步解释正极二元化电池在加速循环中因正极碎裂引发副反应导致固相扩散阻抗增长率较高的现象。该加速循环测试方法以实际循环制式为依据,不引入额外的温度及倍率等应力影响因素,通过对各种测试参数的综合分析,达到定性判断实验电池循环性能优劣的目的,不仅可以大大缩短电池循环测评周期,同时可以为电池循环衰减原因分析提供依据。     

基于非抽样小波字典的低速率视频编码

目前,大多数视频编码器所采用的核心编码技术都是基于分块DCT(discreted cosine transform)变换对帧预测误差进行编码,在极低编码速率下,这类编码器往往会产生人眼敏感的方块效应.而基于匹配跟踪冗余信号分解的视频编码器具有比H.263编码器更高的编码性能,但由于该算法需要在一个冗余字典里搜索最佳匹配误差结构的原子函数,其实现所需要的运算量比传统的编码器要高很多,因此影响了这种编码器的效率.提出了基于树形结构的非抽样小波字典的匹配跟踪算法,能够充分利用字典函数之间存在的滤波结构关系,使得整个算法实现的计算量显著下降.同时,考虑到相邻帧运动信息的连续性,最后还给出一种基于晶格结构的有效原子位置信息编码方法.实验结果表明,该算法保持了原有的编码性能,在视频编码应用中具有很好的实用价值.