动态场景下基于视觉的SLAM技术研究

针对视觉同时定位与地图构建(SLAM)技术在动态环境中存在定位精度低、地图虚影等问题,提出了一种基于深度学习的动态SLAM算法。该算法利用网络参数少且目标识别率高的YOLOv8n改善系统的视觉前端,为视觉前端增加语义信息,提取动态区域特征点。然后采用LK光流法识别动态区域的动态特征点,剔除动态特征点并保留动态区域内的静态特征点,提高特征点利用率。此外,该算法通过增加地图构建线程,剔除YOLOv8n提取的动态物体点云,接收前端提取的语义信息,实现静态语义地图构建,消除由动态物体产生的虚影。实验结果显示,在动态环境下该算法与ORB-SLAM3相比,定位精度提升92.71%,与其他动态视觉SLAM算法相比,也有小幅度改善。     

海底观测网分支单元设计

分支单元是海底观测网中实现海缆分支连接的重要设备,在海底观测网的电能传输和故障隔离过程中发挥着不可替代的作用；提出一种低功耗、高可靠性分支单元的设计方案,该方案利用稳压二极管为内部电路供电,利用电容充放电原理设计启动电路实现分支单元的自启动,采用故障识别隔离算法完成不同类型海缆故障的识别隔离；设计了应用于-1 000 V输电电压的海底观测演示验证网分支单元,试验验证了分支单元的各项功能,证明设计方案的可行性和可靠性。     

信息不对称下CM模式双向道德风险与激励模型分析

针对目前我国工程项目中的建设管理模式(CM模式),分析该种模式下建设单位和咨询方双向道德风险的基本条件,并构建相应的模型.在此基础上,探讨CM模式中咨询型和承包型两种支付形式中各自的得益函数.最后就CM模式支付方式的局限提出新的激励创新模型,以便降低委托中的道德风险.     

ARM与Linux在深海ROV控制系统的应用

利用ARM处理器功耗低、速度快等特点,采用耐压电子技术,设计了深海ROV下位机控制系统,有效地解决了随ROV下潜深度增大电子舱体积增大的问题.详细介绍了控制系统软、硬件设计方法.系统采用耐压电子技术设计,抗压能力强、性能可靠、速度快,在深海ROV有良好的应用前景.     

油浸式变压器内部检测球形机器人的深度悬停控制研究

为实现设计的油浸式变压器内部检测机器人在实际作业过程中能针对深度方向某具体点进行观测,对机器人的深度悬停控制进行研究.通过对机器人控制策略的分析,根据水下机器人动力学理论,建立机器人在变压器油特殊介质的动力学模型.基于鲁棒反演控制方法及滑模自适应控制理论,提出一种鲁棒反演滑模控制方法,采用模糊控制器设计滑模面切换增益,以削弱不确定干扰带来的系统抖振,并通过Lyapunov理论分析证明控制器稳定性.解决了机器人在变压器油中因耦合、外界扰动等造成的深度悬停定点过程自旋及抖动问题,仿真及实验表明了所提出控制器的有效性.     

海底单极直流输电中海水作为输电回路的原理实验及分析

海底观测网的供电具有长期、连续、远距离的特点,采用单极直流输电方案成为一种趋势。单极直流输电采用光电复合缆中的一根铜线和海水作为输电回路,既节约了成本又减少了输电回路的损耗。文中分析了单极直流输电模式中海水作为输电回路的关键技术,通过实验验证了海水回路电阻的主要影响因素,并分析了海水作为输电回路对海洋环境、人类、海洋生命安全的影响。     

海底观测网电力系统状态估计

由于海底观测网电力系统量测量冗余度低,传统的加权最小二乘(WLS)法状态估计结果精度不高,且WLS法不具有抗差性。针对该问题,引入小波分析方法,将其与WLS方法相结合,提出一种电力系统状态估计方法,该方法利用小波降噪理论提高WLS状态估计结果的精度,利用小波变换奇异性检测理论识别传感器故障,提高WLS方法抗差能力。海底观测网电力系统模型的仿真结果验证了该方法的优越性。     

海底观测网光电复合缆开路故障识别及区间定位方法

针对海底观测网络海底光电复合缆出现开路故障的问题,提出了采用平均测量残差值的方法识别开路故障。根据实时的网络拓扑结构与电流方向,建立有向图的邻接矩阵,将网络结构分成三种不同的区域。计算故障时刻前后的接驳盒电压变化差,利用差值进行开路故障的区域定位,针对耦合区域,提出了假设检验的方法进行开路故障海缆的区间定位。建立了海底观测网供电网络模型,进行了开路故障仿真分析,结果验证了该开路故障识别和定位方法的实用性和有效性。     

基于箱形图的自适应分段非线性变换算法研究

为解决红外相机拍摄的图像成像效果差、目标主体不明显等问题,提出一种基于箱形图的自适应分段非线性变换图像处理算法。该算法通过对灰度图像像素灰度值进行排序分位,找出集中分布的灰度区间,以灰度区间两个端点值为分段点,实现自适应选取分段参数的功能。为调整曲线形状,在灰度集中分布区间的右侧外选取一点作为分段点,并对所有分段点进行三次样条插值,生成非线性曲线,用以实现图像的非线性灰度变换。实验结果表明,提出的基于箱形图的自适应分段非线性变换算法能够提高图像前景目标的亮度,同时能抑制背景色,图像过渡平滑,与传统算法相比,能实现自适应非线性变换且获得良好的增强效果。     

浮游式电力变压器内部巡检机器人

针对变压器间接故障检测方法和人工检测手段存在的问题,提出了浮游式变压器内部巡检机器人。详细阐述了变压器内部结构特点,归纳了机器人应具备的特性。利用水下机器人密封技术设计了机器人球形密封舱体,机器人采用喷射推进方式运动,使机器人具备零回转半径、运动灵活的特点。利用电磁传播理论分析了无线信号在变压器油特殊介质传输的可行性,并设计了机器人控制系统详细方案,阐述了机器人搭载的关键传感器及设计了完善的机器人电源管理系统。最后,搭建了机器人原理样机,并在试验油池和220kV变压器内部开展了示范应用。试验结果表明,机器人可代替人工在特殊的变压器内部环境下完成故障巡检任务。