基于改进YOLOv5算法的接触网绝缘子定位方法

1

作者 刘仕兵 周诗涵 但业光 《华东交通大学学报》 2024年第1期105-112,共8页

【目的】针对高速铁路接触网绝缘子在复杂背景下检测效率不高的问题提出一种检测算法。【方法】首先对样本数据集进行大规模扩充,在原有YOLOv5s算法的基础上,为有效的提升模型的表征力,增加ECA注意力机制,进行无降维的跨信道方式来聚焦... 【目的】针对高速铁路接触网绝缘子在复杂背景下检测效率不高的问题提出一种检测算法。【方法】首先对样本数据集进行大规模扩充,在原有YOLOv5s算法的基础上,为有效的提升模型的表征力,增加ECA注意力机制,进行无降维的跨信道方式来聚焦绝缘子位置信息;使用BiFPN特征金字塔网络,进行多尺度的特征融合来丰富语义信息;选用Meta-ACON自适应控制激活函数,在函数允许的最大范围内,严格把控函数的上下限,防止模型出现失控现象;将原有GIOU损失函数更换为EIOU损失函数,从梯度的角度对锚框进行更深一步的划分,进而提升网络的收敛速度。【结果】实验结果表明,通过对YOLOv5s改进后的检测算法,可以对绝缘子进行更精确的定位与识别,准确率达到了99.4%。【结论】所提出的检测算法为绝缘子定位检测提供了更加准确快捷的方法。 展开更多

关键词 绝缘子 风格迁移 YOLOv5s 注意力机制 双向融合特征网络

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基于灰色聚类和组合赋权法的高速铁路接触网健康状态评估研究 被引量：28

2

作者 刘仕兵 朱雪龙 +1 位作者 张艳伟 武磊 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期57-63,共7页

针对当前接触网健康状态评估存在的问题,构建了一个基于灰色聚类和组合赋权法相结合的接触网健康状态综合评估模型。该模型首先利用熵权法和层次分析法分别计算接触网健康指标的主客观权重,进而推出指标的组合权值,在得到权重的基础上,... 针对当前接触网健康状态评估存在的问题,构建了一个基于灰色聚类和组合赋权法相结合的接触网健康状态综合评估模型。该模型首先利用熵权法和层次分析法分别计算接触网健康指标的主客观权重,进而推出指标的组合权值,在得到权重的基础上,利用灰色聚类对各项指标进行健康状态综合评估,从而得到接触网健康状态综合评估结果,对评价结果从定性和定量两方面进行分析,并通过实例分析对所建立的评估模型进行验证。研究结果表明,所构建的评估模型能够实现接触网健康状态的评估,为接触网的参数优化设计和故障预警提供了一种实用的方法和理论依据。 展开更多

关键词 接触网 健康状态评估 灰色聚类 熵权法 层次分析法

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基于K-means聚类法的牵引供电隔离开关故障状态监测 被引量：9

3

作者 刘仕兵 葛俊祥 《华东交通大学学报》 2017年第3期109-117,共9页

接触网隔离开关的运行可靠性对于保障牵引供电系统稳定运行有着重要意义。针对隔离开关的机械状态特性,对电机电流与其输出扭矩之间的关系进行了推导。通过电机电流采集系统监测得到隔离开关电机电流信号,使用wolf算法计算得电机电流信... 接触网隔离开关的运行可靠性对于保障牵引供电系统稳定运行有着重要意义。针对隔离开关的机械状态特性,对电机电流与其输出扭矩之间的关系进行了推导。通过电机电流采集系统监测得到隔离开关电机电流信号,使用wolf算法计算得电机电流信号的最大李雅普诺夫指数值为正,证实了该电流信号具有混沌特性。根据相空间重构理论重构电流信号,对重构信号进行K-means聚类分析,获取簇中心并通过簇中心的位置变化判断隔离开关的故障情况。据此将隔离开关的故障情况进行分类,为隔离开关运行的故障监测以及状态评估提供依据。 展开更多

关键词 隔离开关 K-MEANS聚类 相空间重构 电流信号

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城市轨道交通迷流的防护与监测研究 被引量：4

4

作者 刘仕兵 杨立新 《都市快轨交通》 2006年第5期92-94,共3页

分析城市轨道交通迷流腐蚀的危害及其腐蚀的机理和特点,论述腐蚀判断的标准以及目前采取的主要防护措施,提出地铁迷流的监测方法,并对地铁杂散电流监测控制系统的软、硬件进行初步设计。

关键词 城市轨道交通迷流 腐蚀 杂散电流 监控系统

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基于Simulink的高速铁路牵引供电系统仿真建模 被引量：9

5

作者 刘仕兵 袁琳 《华东交通大学学报》 2013年第6期59-61,83,共4页

按照已建高速铁路牵引供电系统的构成,将整个牵引供电系统抽象成由外部电源、牵引变压器、牵引悬挂系统和电力机车等部分组成的电气系统。在MATLAB/Simulink软件中,建立以上各部分模型,通过仿真实验,验证了模型的正确性,为高速铁路的设... 按照已建高速铁路牵引供电系统的构成,将整个牵引供电系统抽象成由外部电源、牵引变压器、牵引悬挂系统和电力机车等部分组成的电气系统。在MATLAB/Simulink软件中,建立以上各部分模型,通过仿真实验,验证了模型的正确性,为高速铁路的设计工作提供了一定的参考依据。 展开更多

关键词 牵引供电系统 仿真模型

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电气工程专业《电磁场》课程教学改革探索 被引量：4

6

作者 刘仕兵 刘子英 《华东交通大学学报》 2006年第B12期70-71,共2页

根据我校电气工程专业教学计划友该专业的特点,介绍了在电磁场理论课教学改革中的一点尝试性做法,以期与同行们切磋.

关键词 电磁场理论 电气工程 教学改革

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高速弓网耦合系统动态仿真研究 被引量：3

7

作者 刘仕兵 汪媛 《华东交通大学学报》 2014年第2期68-71,共4页

采用欧拉-伯努利梁结构的接触网和受电弓的二质量块模型建立了弓网垂直耦合动力学模型,通过拉格朗日方程推导出弓网系统运动微分方程组,并利用Newmark法编写数值仿真程序,在给定的条件下,讨论不同速度下弓网耦合系统的动态性能。采用MAT... 采用欧拉-伯努利梁结构的接触网和受电弓的二质量块模型建立了弓网垂直耦合动力学模型,通过拉格朗日方程推导出弓网系统运动微分方程组,并利用Newmark法编写数值仿真程序,在给定的条件下,讨论不同速度下弓网耦合系统的动态性能。采用MATLAB对高速受电弓与接触网的相互作用进行仿真并对结果进行分析,为研究不同速度下受电弓与接触网参数的优化奠定基础。 展开更多

关键词 接触网 受电弓 数值仿真 接触压力

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基于OPNET的分布式WLAN网络性能仿真研究 被引量：1

8

作者 刘仕兵 胡振中 《华东交通大学学报》 2010年第3期62-67,共6页

介绍了无线局域网的基本概念以及它的一些优缺点,分析了无线局域网中IEEE 802.11系列标准。基于网络仿真平台OPNET,构建了分布式无线局域网网络模型、节点模型和进程模型。为了优化网络性能,通过设置不同的网络参数(包括速率、信息包分... 介绍了无线局域网的基本概念以及它的一些优缺点,分析了无线局域网中IEEE 802.11系列标准。基于网络仿真平台OPNET,构建了分布式无线局域网网络模型、节点模型和进程模型。为了优化网络性能,通过设置不同的网络参数(包括速率、信息包分组大小),对IEEE 802.11系列标准下的无线局域网网络性能进行了分析研究,减小了网络时延和丢包率,提高了系统吞吐量。对今后无线局域网部署中IEEE802.11系列标准的选择以及参数的设置有着重要的参考价值。 展开更多

关键词 无线局域网 IEEE802.11 OPNET 网络仿真

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基于DSP的馈线终端装置FTU的设计与实现 被引量：5

9

作者 刘仕兵 《华东交通大学学报》 2009年第3期58-63,共6页

配电自动化是提高供电可靠性和供电质量的有效手段,馈线自动化是配电自动化系统的重要内容之一,而馈线终端装置(FTU)又是馈线自动化的关键智能设备,是其基础控制单元。随着近年来检测及嵌入式技术的飞速发展,对FTU的系统可靠性和运算精... 配电自动化是提高供电可靠性和供电质量的有效手段,馈线自动化是配电自动化系统的重要内容之一,而馈线终端装置(FTU)又是馈线自动化的关键智能设备,是其基础控制单元。随着近年来检测及嵌入式技术的飞速发展,对FTU的系统可靠性和运算精度提出了更高要求。在借鉴当前国内各厂商的FTU设计方案的基础上,研制了以DSP为硬件核心的FTU,使用交流采样原理实现对电网电压、电流的测量,根据交流采样值计算得出电流、电压有效值、有功功率和功率因数等电参数,并具有多种录波功能。软件基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统,提高了系统模块化和可扩展性。 展开更多

关键词 FTU DSP μC/OS—II

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接触网地面检测系统设计 被引量：1

10

作者 刘仕兵 《华东交通大学学报》 2005年第1期102-106,共5页

对接触网地面检测系统的原理、功能、数据采集软件等各方面做了详细的分析,在数据采集的设计中采用了双CPU控制的数据采集系统,能很好的对受流性能的参数进行采集和处理,该检测系统弥补了检测车的不足之处,能对高速铁路的接触网-受电弓... 对接触网地面检测系统的原理、功能、数据采集软件等各方面做了详细的分析,在数据采集的设计中采用了双CPU控制的数据采集系统,能很好的对受流性能的参数进行采集和处理,该检测系统弥补了检测车的不足之处,能对高速铁路的接触网-受电弓系统受流性能指标做出精确的检测. 展开更多

关键词 接触网 受流性能 受电弓 高速铁路 地面检测 检测系统 原理 双CPU 数据采集系统 系统设计

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基于J2EE的牵引网巡检管理系统的设计与实现

11

作者 刘仕兵 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2008年第3期245-248,共4页

J2EE作为新一代企业应用开发平台,具有显著的优势,正被越来越多的企业所采用.通过对J2EE框架及Struts技术主要特点的介绍,对接触网巡检管理的基本特点和具体要求进行了详细分析,最后给出了基于J2EE的接触网巡检管理系统的设计和具体实... J2EE作为新一代企业应用开发平台,具有显著的优势,正被越来越多的企业所采用.通过对J2EE框架及Struts技术主要特点的介绍,对接触网巡检管理的基本特点和具体要求进行了详细分析,最后给出了基于J2EE的接触网巡检管理系统的设计和具体实现方案,为企业J2EE的应用开发积累了实际经验. 展开更多

关键词 J2EE 接触网巡检系统 信息管理 巡检终端

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轨道交通杂散电流腐蚀的监测及防护研究 被引量：9

12

作者 杨立新 邸荣光 刘仕兵 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2006年第1期19-21,共3页

研究目的:分析地铁杂散电流腐蚀在线监测的原理,并对地铁杂散电流监测控制系统的软、硬件进行初步设计。同时对地铁杂散电流腐蚀防护措施提出看法。研究方法:结合地铁的实际情况及标准规定的杂散电流腐蚀危险性判定指标,选择埋地金属结... 研究目的:分析地铁杂散电流腐蚀在线监测的原理,并对地铁杂散电流监测控制系统的软、硬件进行初步设计。同时对地铁杂散电流腐蚀防护措施提出看法。研究方法:结合地铁的实际情况及标准规定的杂散电流腐蚀危险性判定指标,选择埋地金属结构的极化电位作为监测的参数,采用具有电压稳定、不易极化、内阻低且具有一定机械强度的Cu／CuSO4作为参比电极; 测控系统硬件的核心是基于ARM7微处理器,其高速的性能、丰富的接口资源,很容易实现测控功能。研究结果:该研究总结出了可用于预测金属结构在杂散的腐蚀轻度和腐蚀趋势的自动在线监测系统。研究结论:尽管地铁杂散电流的腐蚀性大,但只要采取科学合理的措施,设计合理的自动在线监测系统, 有效地降低杂散电流腐蚀的损失,确保地铁长期运行使用的安全。 展开更多

关键词 地铁 杂散电流 监控 防护

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车载断电自动过分相装置 被引量：23

13

作者 敖晓峰 刘仕兵 《电气化铁道》 2006年第2期5-7,10,共4页

在比较国内所用的3种自动过分相方式的基础上,提出在准高速和高速电气化铁道上采用车载断电自动过分相装置的方案,并介绍了车载断电自动过分相装置的组成、工作原理以及系统的工作特点。对地面感应器的设置、二次控制系统、过分相的预... 在比较国内所用的3种自动过分相方式的基础上,提出在准高速和高速电气化铁道上采用车载断电自动过分相装置的方案,并介绍了车载断电自动过分相装置的组成、工作原理以及系统的工作特点。对地面感应器的设置、二次控制系统、过分相的预告及复位信号等关键技术进行了论述。 展开更多

关键词 电力机车 接触网 分相 可编程控制器

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地铁杂散电流监控系统的设计 被引量：2

14

作者 邸荣光 刘仕兵 《中国测试技术》 2005年第3期115-117,共3页

本文分析了地铁杂散电流对地下金属设施的危害,提出了地铁杂散电流的监测方法。阐述了地铁杂散电流监测控制系统的功能,论文对该系统的硬件结构、软件各功能模块的设计进行了较为详细的介绍。该系统实现了数据的采集、实时显示、查询、... 本文分析了地铁杂散电流对地下金属设施的危害,提出了地铁杂散电流的监测方法。阐述了地铁杂散电流监测控制系统的功能,论文对该系统的硬件结构、软件各功能模块的设计进行了较为详细的介绍。该系统实现了数据的采集、实时显示、查询、存储、超限报警和在一定条件下向牵引变电所内的智能排流柜输出控制量等功能。该系统具有结构简单、安装测量方便等特点。 展开更多

关键词 地铁 杂散电流 监控

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Cu-Al_(2)O_(3)弥散铜高速铁路接触线对弓网动态受流质量的影响研究

15

作者 汤文亮 马浩航 +2 位作者 袁远 刘仕兵 喻卓成 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1098-1104,共7页

我国高速铁路发展迅速,未来其运行速度将达到400 km/h及以上。针对更高速铁路中弓网受流质量变化,首先研究Cu-Al_(2)O_(3)弥散铜接触线材质性能,然后采用受电弓的三元集中质量块单元和弹性链型悬挂接触网的接触单元,建立弓网耦合动力学... 我国高速铁路发展迅速,未来其运行速度将达到400 km/h及以上。针对更高速铁路中弓网受流质量变化,首先研究Cu-Al_(2)O_(3)弥散铜接触线材质性能,然后采用受电弓的三元集中质量块单元和弹性链型悬挂接触网的接触单元,建立弓网耦合动力学模型并借助ANSYS有限元分析软件进行仿真,分析弓网系统在350,380,400和420 km/h 4种速度下受流情况。研究结果表明:使用张力为34 kN时,满足冲击载荷及静载荷条件下的使用安全性,随着列车运行速度增加动态接触压力变化幅度明显增大,其中最大动态接触压力、最小动态接触压力、平均动态接触压力及标准偏差基本满足《高速铁路工程动态验收技术规范》中弓网受流质量评价标准。 展开更多

关键词 Cu-Al_(2)O_(3)弥散铜接触线 更高速铁路 弓网系统 受流质量

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基于变权物元可拓模型的接触网健康状态综合评价 被引量：6

16

作者 刘仕兵 仇智圣 马志方 《华东交通大学学报》 2019年第1期125-132,共8页

以接触网作为研究对象,搭建了基于变权物元可拓的接触网健康状态综合评价模型。结合物元可拓理论和接触网相关指标标准,确立接触网的状态信息经典域,建立状态参量物元矩阵。同时,通过熵权法和层次分析法的线性组合,得出主客观兼具的初... 以接触网作为研究对象,搭建了基于变权物元可拓的接触网健康状态综合评价模型。结合物元可拓理论和接触网相关指标标准,确立接触网的状态信息经典域,建立状态参量物元矩阵。同时,通过熵权法和层次分析法的线性组合,得出主客观兼具的初始权重,再运用变权理论进行修正,使权重体现出评价对象在综合评价过程中的主动参与。最后引入贴近度函数对接触网健康等级进行评判,得出评价结果,并通过实例分析对所搭建的模型进行验证。算例结果表明了该模型用于接触网健康状态综合评价的正确性和实用性。 展开更多

关键词 接触网 物元可拓模型 变权理论 贴近度 健康状态综合评估 敏感性分析

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接触网高压隔离开关的机械故障诊断新策略 被引量：5

17

作者 刘仕兵 马志方 +1 位作者 仇智圣 李俊 《华东交通大学学报》 2019年第5期136-142,共7页

随着铁路线路的快速发展,高压隔离开关成为使用量最大的高压设备。接触网隔离开关的运行可靠性对保障牵引供电的稳定运行有着重要意义。K-means作为一种十分有效的聚类分析工具,通过处理电机电流采集系统监测得到的隔离开关电机电流信号... 随着铁路线路的快速发展,高压隔离开关成为使用量最大的高压设备。接触网隔离开关的运行可靠性对保障牵引供电的稳定运行有着重要意义。K-means作为一种十分有效的聚类分析工具,通过处理电机电流采集系统监测得到的隔离开关电机电流信号,计算获得簇中心及其位置的变化并以此作为判断隔离开关故障情况的依据,分类后的高压隔离开关机械故障为后续的监测和诊断提供了直观的表述。但是由于高压隔离开关机械故障的复杂性,以及K-means算法自身的局限性,本文提出一种改进的K-means算法,通过结合自适应权重和遗传算法(geneticalgorithm,GA),避免了K-means算法在依赖初始值和局部收敛等弊端,通过实际数据进行仿真,验证了该方法的有效性。据此可对高压隔离开关的机械故障进行分类并且作为接触网隔离开关故障分类和检测的依据。 展开更多

关键词 K-MEANS算法 自适应权重 遗传算法 隔离开关

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基于偏振图像融合的接触网U型抱箍螺母松脱检测研究 被引量：2

18

作者 刘仕兵 全丰 喻星 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3357-3366,共10页

为了解决高铁接触网腕臂上U型抱箍螺母松脱问题,提出一种偏振成像与改进余弦算法结合的故障诊断方法。引入对比量互信息(MI)融合2个偏振参数,研究偏振技术的应用特性。提升小波融合规则中,在其低频系数中引入PCNN(Pulse Coupled Neural ... 为了解决高铁接触网腕臂上U型抱箍螺母松脱问题,提出一种偏振成像与改进余弦算法结合的故障诊断方法。引入对比量互信息(MI)融合2个偏振参数,研究偏振技术的应用特性。提升小波融合规则中,在其低频系数中引入PCNN(Pulse Coupled Neural Network)耦合网络进行点火选择,高频系数以空间频率MSF特征量为比较,重构系数后融合偏振特征图与强度图像。将新图像变换为LBP旋转不变模式并将特征值映射到cosine向量中,通过手工设计提取特征对螺母进行状态检测。研究结果表明:该方法下偏振融合图像轮廓鲜明,纹理细节及各图像评价指标均有提高。通过对故障样本进行试验检测其准确率达到90.9%,对后期接触网系统检测技术具有参考意义。 展开更多

关键词 接触网 U型抱箍 偏振 小波融合 余弦相似

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面向阿里云的铁路供电信息系统迁移研究 被引量：3

19

作者 刘仕兵 刘欢 +1 位作者 王小艺 曾聿田 《华东交通大学学报》 2018年第1期123-129,共7页

在云计算和供电信息系统的基础上,重新构建了面向阿里云云计算的沈阳局供电信息系统框架。从两个角度阐述,一方面是国内铁路行业的上云情况及通过参与沈阳铁路局现有供电信息系统的规划设计,发现系统运行缓慢、前期建设成本高、后期维... 在云计算和供电信息系统的基础上,重新构建了面向阿里云云计算的沈阳局供电信息系统框架。从两个角度阐述,一方面是国内铁路行业的上云情况及通过参与沈阳铁路局现有供电信息系统的规划设计,发现系统运行缓慢、前期建设成本高、后期维护困难等问题。另一方面是对阿里云的全面深度学习,从而对其云基础设施产品进行二次组合创新构成混合云模型。最后将两方面进行结合形成云环境下的混合云信息系统框架,该框架为铁路供电部门高效综合办公和生产调度提供了云平台条件,并且很好地体现了阿里云云计算的大规模、虚拟化、高可靠性、高可扩展性等特点。为信息系统的云迁移提供可行性的探索。 展开更多

关键词 云计算 阿里云 混合云架构 供电信息系统 云迁移

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高速铁路弓网系统建模与动态性能研究 被引量：4

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作者 刘仕兵 李思明 张怡欣 《华东交通大学学报》 2019年第5期16-21,共6页

采用受电弓的三元集中质量块单元和弹性链型悬挂接触网的接触单元,建立受电弓与接触网的平面耦合动力学模型;以京沪高铁的实际线路为模拟对象,运行速度达到350km/h以上时,在弹性吊索和承力索张力一定时,分析接触网在不同的接触线张力体... 采用受电弓的三元集中质量块单元和弹性链型悬挂接触网的接触单元,建立受电弓与接触网的平面耦合动力学模型;以京沪高铁的实际线路为模拟对象,运行速度达到350km/h以上时,在弹性吊索和承力索张力一定时,分析接触网在不同的接触线张力体系下的动态性能参数;依据高速铁路设计规范标准,比较了4种运行速度下的弓网系统动态性能参数,运用弓网动态仿真软件,实现了时速350km以上弓网系统的动态响应。研究表明:提高运行速度会导致弓网之间的最大动态接触应力值增加和受电弓在定位点的抬升量偏大。当运行速度超过350km/h时,接触网的动态参数基本满足受电弓单弓运行的速度,在承力索和弹性吊索的张力保持不变的情况下,接触线水平张力会随着速度的提高而增加,受电弓在定位点的抬升量增大,从而影响弓网之间的受流质量和可靠性。 展开更多

关键词 受电弓 接触网 动态性能

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