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负荷水平约束条件下新能源出力场景生成新方法 被引量：1
1
作者 许琴 刘一鸣 +3 位作者 陈志刚 庞学跃 盛奥 林济铿 《南方电网技术》 北大核心 2025年第1期51-62,共12页
场景序列是场景分析及优化的基础,其精度直接影响相关的分析及优化计算的有效性。基于此,提出了一种基于人工智能计及负荷水平约束的新能源出力场景生成新方法,可明显提升所生成场景的精度,并克服调度中心没有有效方法的困难。该新方法... 场景序列是场景分析及优化的基础,其精度直接影响相关的分析及优化计算的有效性。基于此,提出了一种基于人工智能计及负荷水平约束的新能源出力场景生成新方法,可明显提升所生成场景的精度,并克服调度中心没有有效方法的困难。该新方法的基本过程为:首先采取基于卡尔曼增益信息融合技术进行历史数据扩充,实现了对应历史样本的有效扩充;然后,基于自组织映射网络将历史日负荷曲线进行聚类得到多个日负荷类型簇,把与每个负荷簇内的日负荷曲线在同一天的新能源出力序列划分为相应的簇,得到了负荷水平约束下的源荷信息;最后,构建基于马尔科夫链(Markov chain,MC)日类型转换关系的状态转移矩阵,滚动抽样生成未来一段时间的日类型序列,并结合利用各簇源荷数据训练好的生成对抗网络(generative adversarial network,GAN),生成对应日类型下的96点源荷序列场景。算例证实了所提方法的有效性和先进性。 展开更多
关键词 场景系列生成 人工智能 数据扩展 负荷水平约束 马尔科夫链 新能源
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陶瓷复合弹对SiC/UHMWPE陶瓷复合装甲的侵彻性能研究 被引量：1
2
作者 吕腾辉 陈智刚 +5 位作者 田学梁 孟凡高 陈一平 李虎则 郭景郁 王维占 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第1期81-88,共8页
为研究陶瓷复合弹对SiC/UHMWPE陶瓷复合装甲的侵彻性能,基于7.62 mm制式弹的结构基础,设计了一种头部采用ZrO_(2)陶瓷的复合弹,开展了制式穿甲弹和陶瓷复合弹侵彻陶瓷复合装甲试验和数值模拟研究,对比分析了在不同着角和侵彻速度下2种... 为研究陶瓷复合弹对SiC/UHMWPE陶瓷复合装甲的侵彻性能,基于7.62 mm制式弹的结构基础,设计了一种头部采用ZrO_(2)陶瓷的复合弹,开展了制式穿甲弹和陶瓷复合弹侵彻陶瓷复合装甲试验和数值模拟研究,对比分析了在不同着角和侵彻速度下2种弹丸的侵彻性能。结果表明:在高侵彻速度下,陶瓷复合弹穿透了SiC/UHMWPE陶瓷复合装甲,在相同着角和侵彻速度下,其侵彻性能均优于制式弹。陶瓷复合装甲的出口孔径随侵彻速度的增大而增大,随着角度的增大呈先增大后减小的趋势。ZrO_(2)陶瓷弹头阻止了弹芯和陶瓷面板相互作用时界面击溃现象的产生,保护了弹芯对陶瓷复合装甲的侵彻能力,为弹芯的后续侵彻提供了有利条件。研究结果可为ZrO_(2)陶瓷材料在中小口径穿甲弹设计提供依据。 展开更多
关键词 陶瓷复合弹 侵彻 陶瓷复合装甲 氧化锆 子弹
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广西合浦天然石英砂矿的矿石类型及高纯石英应用潜力分析 被引量：1
3
作者 王哲皓 李文兰 +2 位作者 汪灵 陈志刚 王新砚 《中国矿业》 北大核心 2025年第7期221-231,共11页
广西合浦天然石英砂矿是我国超白玻璃用低铁石英砂(水洗砂)的重要原料基地。为了给该石英矿的高效利用提供科学依据,探索其高纯石英应用潜力,采用高纯石英提纯加工技术和ICP-OES、SEM-EDS、XRD等现代分析测试方法,系统研究了矿区代表性... 广西合浦天然石英砂矿是我国超白玻璃用低铁石英砂(水洗砂)的重要原料基地。为了给该石英矿的高效利用提供科学依据,探索其高纯石英应用潜力,采用高纯石英提纯加工技术和ICP-OES、SEM-EDS、XRD等现代分析测试方法,系统研究了矿区代表性矿点不同粒级样品的组成结构和提纯加工效果等矿物材料学特征,提出了矿石类型划分的新方案,并对不同矿石类型工业应用潜力进行了分析,研究结果表明:(1)该矿床主要为古河槽沉积成因,根据矿石粒度大小与物质来源、SiO_(2)含量与提纯加工效果及工业应用潜力,将广西合浦天然石英砂矿划分为三种矿石类型:砾石矿(>2 cm)、粗砂矿(20~0.43 mm)和细砂矿(-0.43 mm)。(2)发现砾石矿的物质来源为脉石英,砾石矿原矿平均SiO_(2)含量为99.981%,平均Fe和Ti含量分别≤30×10^(-6)和5×10^(-6),酸洗砂平均SiO_(2)含量≥99.995%(4N5),个别样品氯化焙烧后SiO_(2)纯度可达到4N8,符合高纯石英矿的纯度标准,具有开发4N5高纯石英中高端产品的潜力。(3)粗砂矿的物质来源主要为脉石英,其水洗砂的平均SiO_(2)含量为99.936%,平均Fe和Ti含量分别≤30×10^(-6)和83×10^(-6),是加工超白玻璃用低铁石英砂的主要原料;酸洗砂平均SiO_(2)含量≥99.988%(3N8),具有开发集成电路用高端硅微粉等产品的潜力。(4)细砂矿的物质来源主要为花岗石风化产物,其水洗砂的平均SiO_(2)含量为99.736%,平均Fe含量≤302×10^(-6),可加工精制石英砂;若按不高于13%的比例与粗砂矿混配使用,可用作超白玻璃用低铁石英砂原料。 展开更多
关键词 石英 高纯石英 天然石英砂 高纯石英矿 低铁石英砂
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反应堆冷却剂丧失事故后溶解沉淀过程及其热力学分析
4
作者 庄文华 鲍一晨 +3 位作者 陈志刚 石秀强 刘晓强 张乐福 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第4期52-59,共8页
采用自主搭建的试验系统模拟核电厂事故后安全壳地坑化学效应,对事故后安全壳内材料溶解与沉淀行为开展试验研究。研究了七种材料在不同温度(75~145℃)硼酸溶液中(pH4)的溶解释放行为,以及喷淋系统喷出氢氧化钠(pH8,pH12)时不同温度下... 采用自主搭建的试验系统模拟核电厂事故后安全壳地坑化学效应,对事故后安全壳内材料溶解与沉淀行为开展试验研究。研究了七种材料在不同温度(75~145℃)硼酸溶液中(pH4)的溶解释放行为,以及喷淋系统喷出氢氧化钠(pH8,pH12)时不同温度下材料的溶解释放行为,确定了代表性元素Al、Zn、Fe和Ca的溶解浓度与时间、pH和温度之间的关系。采用三种不同沉淀方法研究了冷却剂丧失事故(LOCA)情景下可能会形成的沉淀物。基于试验结果,通过热力学计算阐明了事故后模拟环境中会发生的化学反应。 展开更多
关键词 化学效应 溶解 沉淀 安全壳材料 冷却剂丧失事故(LOCA)
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基于广义变分原理的浮筏−舱段耦合系统声振特性分析
5
作者 雷智洋 吴崇建 +2 位作者 刘彦 陈志刚 苏金鹏 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第5期46-57,共12页
[目的]旨在基于广义变分原理研究浮筏-舱段耦合系统的声振特性,提升浮筏隔振系统的声学性能。[方法]将浮筏-舱段简化为加筋圆柱壳、双层平板、弹簧及外声场耦合动力学模型。通过广义变分方法构建结构振动能量方程,并基于赫姆霍兹积分方... [目的]旨在基于广义变分原理研究浮筏-舱段耦合系统的声振特性,提升浮筏隔振系统的声学性能。[方法]将浮筏-舱段简化为加筋圆柱壳、双层平板、弹簧及外声场耦合动力学模型。通过广义变分方法构建结构振动能量方程,并基于赫姆霍兹积分方程构建声场域边界元离散方程。采用傅里叶级数和多项式展开的位移与声压,建立半解析声振耦合动力学模型,通过有限元仿真验证模型的准确性。系统研究浮筏和舱段结构多要素对耦合系统的振动声学特性影响规律。系统研究隔振器刚度、筏架弹性模态、筏架-设备质量比、舱段结构及肋骨参数等设计要素对耦合系统声学性能的影响规律及优化方法。[结果]结果显示,所提模型的计算结果与有限元分析的结果一致,验证了动力学分析方法的准确性,具有分析效率较高、物理概念清晰的优势。[结论]研究表明,降低隔振器刚度、提高筏架结构刚度、增大筏架-设备质量比和增大舱段环形肋骨高度可显著提升系统的声学性能。这些结论为浮筏隔振系统的动力学设计、分析及优化设计提供了理论支撑,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 浮筏-舱段耦合系统 隔振 振动控制 振动声学特性 广义变分原理 参数分析
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NiO_(x)纳米片修饰的棉织物用于太阳能海水蒸发
6
作者 刘岐跃 孟茹茹 +3 位作者 朱波 陈志钢 蒋伟忠 余诺 《中国材料进展》 北大核心 2025年第7期605-613,共9页
太阳能驱动的海水淡化有望缓解淡水资源短缺问题,吸引了高度关注。但目前还存在光热材料光吸收效果不理想、表面易析盐以及制备工艺复杂等问题。为解决以上问题,采用简单的化学浴沉积法在棉织物(cotton fabric,CF)表面生长具有氧缺陷的... 太阳能驱动的海水淡化有望缓解淡水资源短缺问题,吸引了高度关注。但目前还存在光热材料光吸收效果不理想、表面易析盐以及制备工艺复杂等问题。为解决以上问题,采用简单的化学浴沉积法在棉织物(cotton fabric,CF)表面生长具有氧缺陷的氧化镍(NiO_(x))纳米片。NiO_(x)纳米片均匀覆盖在棉纤维表面,与纤维共同形成了多级微/纳结构,使得CF/NiO_(x)光热织物在350~2500 nm范围内的光吸收率高达96.6%。利用CF/NiO_(x)光热织物构筑倾斜式海水蒸发器,在模拟太阳光(光强1 kW·m^(-2))照射下,CF/NiO_(x)的蒸发速率最高达1.84 kg·m^(-2)·h^(-1),浓缩的卤水会在重力作用下在织物底端滴落。连续蒸发20 h后,光热织物表面没有盐颗粒析出,并且蒸发器的蒸发性能没有明显衰减。因此,CF/NiO_(x)光热织物表现出优异的太阳能海水淡化性能和长期稳定性,有望推动太阳能海水淡化技术走向实际应用。 展开更多
关键词 氧化镍纳米片 界面蒸发 抗析盐 太阳能 海水淡化
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基于时空图注意力状态空间模型的人体姿态异常检测研究
7
作者 李航 陈志刚 +3 位作者 王易杰 张心宇 雷惊鸿 刘凌枫 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第10期1830-1840,共11页
视频异常检测在公共安防、交通和医疗等领域应用广泛,人体姿态异常检测存在易受环境影响、骨架时序难处理、计算复杂度高和运动区域的局部重要特征易忽略等问题。为解决上述问题,提出了一种新的基于人体骨架的时空图正则化流混合注意力... 视频异常检测在公共安防、交通和医疗等领域应用广泛,人体姿态异常检测存在易受环境影响、骨架时序难处理、计算复杂度高和运动区域的局部重要特征易忽略等问题。为解决上述问题,提出了一种新的基于人体骨架的时空图正则化流混合注意力状态空间模型STG-FAM。该模型通过在时空图卷积网络中引入选择性状态空间模型和正则化流,有效捕获骨架时序中的时间动态特征,利用混合注意力机制学习跨通道域和空间域的注意力权重,增强模型对时序骨架关键节点与时空边的关注,提升模型表征能力和异常检测能力。通过在2个视频异常检测数据集ShanghaiTech Campus和UBnormal上进行验证,表明了所提模型的有效性。 展开更多
关键词 视频异常检测 人体骨架 图神经网络 状态空间模型 注意力机制
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公共服务升级背景下智慧社区体育治理效能研究——温州智慧百姓健身房的案例分析 被引量：4
8
作者 王宏江 陈志钢 +3 位作者 庄子琛 张飞 周陈健 江岑 《成都体育学院学报》 北大核心 2025年第1期17-24,60,共9页
智慧百姓健身房是公共服务升级背景下智慧社区治理数字化改革的重要环节,也是技术赋能基层公共体育服务治理结构和治理模式的迫切需要。研究综合案例分析法、访谈法、问卷调查法等方法,对温州智慧社区体育治理实践进行调查,发现:智慧百... 智慧百姓健身房是公共服务升级背景下智慧社区治理数字化改革的重要环节,也是技术赋能基层公共体育服务治理结构和治理模式的迫切需要。研究综合案例分析法、访谈法、问卷调查法等方法,对温州智慧社区体育治理实践进行调查,发现:智慧百姓健身房加速了政府服务功能的转型,增强了企业参与体育治理的积极性,满足了居民日益增长的多元体育需求,呈现出良好的治理效能。本研究据此提出智慧社区体育的定义,并针对典型案例存在的问题,提出治理效能提升的对策:充分发挥地区治理优势,规避技术失灵;多元治理主体高效联动,变碎片为协同;强化居民参与治理意识,激发内生力量;坚持制度创新,完善监督评价。 展开更多
关键词 公共体育服务 技术赋能 智慧百姓健身房 协同治理 治理效能
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横波地震资料在气云区的应用
9
作者 张宏伟 陈志刚 +3 位作者 王岩 蔡银涛 邓志文 庞雄奇 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第4期978-985,共8页
中国西部某气田为浅层生物气气藏,受储层含气影响,纵波地震资料品质差、无法成像,构造和储层精细描述难度较大。因此,利用三维横波地震资料开展恢复气云区构造形态和刻画优质储层技术攻关。首先,开展地震资料适用性评价,明确不同地震资... 中国西部某气田为浅层生物气气藏,受储层含气影响,纵波地震资料品质差、无法成像,构造和储层精细描述难度较大。因此,利用三维横波地震资料开展恢复气云区构造形态和刻画优质储层技术攻关。首先,开展地震资料适用性评价,明确不同地震资料的适用范围;其次,利用横波测井和横波VSP资料开展井中、地面地震联合标定,在此基础上进行构造精细解释;最后,利用横波属性和横波反演刻画储层展布,结合开发资料验证优质储层分布。通过以上研究形成的三维横波地震解释技术流程,在研究区获得了高精度的构造图和准确的储层预测结果,有效解决了气云区构造和储层描述问题,为气云区油气勘探和开发方案的制定提供了有利的技术支持。 展开更多
关键词 横波地震 气云区 横波属性 储层预测 横波反演
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基于逐次变分模态分解和CBAM-ResNet的滚动轴承故障诊断方法 被引量：3
10
作者 陈志刚 陶子纯 +1 位作者 王衍学 史梦瑶 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期298-304,312,共8页
针对噪声背景下滚动轴承信号故障特征提取与智能诊断问题,提出基于逐次变分模态分解(successive variational mode decomposition,SVMD)以及注意力机制-残差神经网络(convolutional block attention module-residual neural network,CBA... 针对噪声背景下滚动轴承信号故障特征提取与智能诊断问题,提出基于逐次变分模态分解(successive variational mode decomposition,SVMD)以及注意力机制-残差神经网络(convolutional block attention module-residual neural network,CBAM-ResNet)的轴承故障诊断方法。首先对轴承振动信号进行SVMD分解成一系列本征模态分量,根据包络熵和峭度融合评价指标选择含故障特征明显的模态分量并重构;将重构信号进行短时傅里叶变换得到时频图像。之后利用CBAM能够自适应捕捉图形特征的特点,把重构信号的时频图像输入CBAM-ResNet模型进行特征提取和故障模式识别。在CBAM-ResNet模型训练过程中,使用迁移学习的方法初始化ResNet模型的参数来提高模型的泛化性。与其他传统模型相比,该研究的分类准确率高达96.68%,具有更强的故障特征提取能力。试验结果表明,CBAM-ResNet模型在变工况环境下也具有较高的识别精度。 展开更多
关键词 故障诊断 滚动轴承 逐次变分模态分解 卷积注意力模块 残差神经网络
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基于WOA-VMD与PSO-SVM的滚动轴承故障诊断 被引量：3
11
作者 杨远鹏 陈志刚 +2 位作者 余志红 王衍学 陈龙翘 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第2期23-29,42,共8页
滚动轴承工作环境恶劣且振动信号容易受到噪声干扰,使得轴承故障不易被识别。针对此问题,提出了鲸鱼优化算法变分模态分解(whale optimization algorithm variational mode decomposition,WOA-VMD)和粒子群算法优化支持向量机(particle ... 滚动轴承工作环境恶劣且振动信号容易受到噪声干扰,使得轴承故障不易被识别。针对此问题,提出了鲸鱼优化算法变分模态分解(whale optimization algorithm variational mode decomposition,WOA-VMD)和粒子群算法优化支持向量机(particle swarm optimization support vector machine,PSO-SVM)的滚动轴承故障诊断方法,首先,采用WOA-VMD寻找分解层数和惩罚因子最优参数组合;其次,将轴承正常信号以及故障信号作为输入进行变分模态分解(variational mode decomposition,VMD),得到若干个本征模态函数(intrinsic mode function,IMF),计算各模态分量的样本熵值作为特征向量;再次,将特征向量分成训练集和测试集;最后,将分组的特征向量分别输入到支持向量机(support vector machine,SVM)模型与PSO-SVM模型中进行训练与故障诊断。结果表明,SVM模型故障诊断率分别为89.1667%和86.2500%,PSO-SVM模型故障诊断率分别为100%和99.5833%,轴承故障得到了有效识别。 展开更多
关键词 鲸鱼优化算法 变分模态分解 粒子群算法 支持向量机 轴承故障诊断
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基于ResNet50和视觉Transformer的滚动轴承故障诊断方法 被引量：2
12
作者 史梦瑶 陈志刚 +2 位作者 王衍学 张志昊 魏梓书 《机床与液压》 北大核心 2025年第16期18-26,共9页
针对因数据量少、故障信号非平稳等特点而导致滚动轴承故障诊断分类方法分类准确率不高及模型泛化能力不强等问题,提出一种基于残差神经网络(ResNet50)与视觉变换器(ViT)的滚动轴承故障诊断方法。通过连续小波变换将轴承振动信号转换为... 针对因数据量少、故障信号非平稳等特点而导致滚动轴承故障诊断分类方法分类准确率不高及模型泛化能力不强等问题,提出一种基于残差神经网络(ResNet50)与视觉变换器(ViT)的滚动轴承故障诊断方法。通过连续小波变换将轴承振动信号转换为时频图像,并将其作为ResNet50的输入,以进行隐式特征提取,将其输出作为ViT的输入。ViT将输入的图像特征按预定尺寸划分为块,并线性映射为输入序列,通过自注意力机制将全局图像特征进行集成,以实现故障诊断。为提高模型的效率和精度,在ViT的输入层引入深度可分离卷积层(DSC),通过逐深度卷积和逐点卷积的方式显著减少模型的参数量和计算量。使用华中科技大学(HSUT)的滚动轴承数据集进行验证,模型的诊断准确率达99.73%,能够有效完成对轴承故障类型的分类识别。在不同工况下进行实验验证,与其他深度学习方法相比,文中方法具有更高的诊断精度和更好的泛化性。通过消融实验验证了所提模型能够显著提升诊断准确率、召回率、精确率和F1-score,表明其在滚动轴承故障诊断领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 连续小波变换 残差神经网络 视觉Transformer 轴承 故障诊断
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人链式激活免疫细胞制剂对非小细胞肺癌杀伤活性的检测方法建立及验证
13
作者 周巧 李美玲 +5 位作者 陈志刚 王壮 尚孙玉麟 徐秋玲 朱艳萍 张益丽 《中国肿瘤生物治疗杂志》 北大核心 2025年第8期862-869,共8页
目的:构建绿色荧光蛋白(GFP)/萤光素酶(Luc)双荧光标记的肿瘤细胞株,建立人链式激活免疫细胞制剂对非小细胞肺癌细胞杀伤活性的检测方法,并进行初步验证。方法:通过HLA高分辨分型筛选出HLA-A、HLA-B、HLA-C基因型别为纯合子且相应等位... 目的:构建绿色荧光蛋白(GFP)/萤光素酶(Luc)双荧光标记的肿瘤细胞株,建立人链式激活免疫细胞制剂对非小细胞肺癌细胞杀伤活性的检测方法,并进行初步验证。方法:通过HLA高分辨分型筛选出HLA-A、HLA-B、HLA-C基因型别为纯合子且相应等位基因的分布频率高于2.500%的非小细胞肺癌细胞系作为细胞模型,采用携带有GFP和Luc基因的重组慢病毒感染原始细胞株而获得GFP、Luc稳定表达的细胞系作为靶细胞。通过效应细胞与靶细胞共培养,并优化靶细胞前处理步骤、共培养时间、效靶比等参数,建立人链式激活免疫细胞制剂对非小细胞肺癌杀伤活性的检测方法,并进行专属性、精密度验证。结果:通过HLA高分辨分型,成功筛选出高频等位基因HLA-A*11:01:01(20.893%)、HLA-B*52:01:01(2.991%)、HLA-C*12:02:02(3.139%)的非小细胞肺癌(HCC827)细胞株作为细胞模型。通过慢病毒载体成功构建GFP/Luc双荧光标记的HCC827细胞株,GFP阳性率达96%。重组慢病毒滴度为1.83×10^(7) TU/mL。效靶比为5∶1 、10∶1 、15∶1 、20∶1时,各组间杀伤活性差异显著(P<0.05),且杀伤活性随培养时间延长显著升高(P<0.000 1)。经综合评估后确认最优参数效靶比为10∶1,共培养时间为72 h。方法学验证表明,建立的方法专属性强;重复性变异系数为0.80%~1.86%;精密度变异系数为1.00%~1.58%,方差分析显示差异无统计学意义(P > 0.05),说明方法重复性良好。结论:成功建立了人链式激活免疫细胞制剂对非小细胞肺癌杀伤活性的检测方法并验证成功,该方法有助于人链式激活免疫细胞制剂在细胞免疫治疗有效性评价中发挥重要作用。 展开更多
关键词 人链式激活免疫细胞制剂 非小细胞肺癌 萤光素酶 绿色荧光蛋白 杀伤活性 方法学建立 方法学验证
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交通运输行业数据安全风险评估体系研究
14
作者 杨洪路 陈志钢 +3 位作者 卢妍辉 邵征达 郭睿玲 胡勇 《信息安全研究》 北大核心 2025年第11期1064-1072,共9页
交通运输既是国家关键信息基础设施,也是信创2+8+N体系的重要行业,对于国计民生至关重要.随着智慧交通建设工作持续推进,各类交通运输数据飞速增长,加之数据要素的提出,凸显数据的重要性和价值,也对数据安全提出更高的要求.交通运输行... 交通运输既是国家关键信息基础设施,也是信创2+8+N体系的重要行业,对于国计民生至关重要.随着智慧交通建设工作持续推进,各类交通运输数据飞速增长,加之数据要素的提出,凸显数据的重要性和价值,也对数据安全提出更高的要求.交通运输行业对数据安全工作高度关注,基于国家相关政策和法律法规、标准规范,交通运输主管部门出台了一系列的行业标准、规章,为交通运输数据安全提供指引.但是交通运输行业业务涉及范围广,其数据具有多源、异质、局部性、时空关联、异步性、信息稀疏性和并发性等特点,同时,数据流动性极大,运行情况与流向复杂,监管范围与难度很大,给数据安全保护工作带来一系列挑战.以现有的法律法规和标准规范为基础,深度结合交通运输行业数据特点,对其数据安全风险评估体系进行研究,为交通运输数据安全保护建设工作提供参考. 展开更多
关键词 智慧交通 数据安全 数据资产识别 数据分类分级 风险评估 风险等级
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基于SBSI-YOLO11的轻量化轴承外观缺陷检测算法
15
作者 魏梓书 陈志刚 +1 位作者 王衍学 哈斯铁尔·马德提汗 《广西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期80-91,共12页
针对现有深度学习模型在轴承外观缺陷检测中存在的检测精度低、模型参数大以及小目标检测困难等问题,本文提出一种轻量化的检测算法SBSI-YOLO11。该算法以YOLO11n为基础网络架构,首先,在主干网络中引入SPD-Conv(space-to-depth convolut... 针对现有深度学习模型在轴承外观缺陷检测中存在的检测精度低、模型参数大以及小目标检测困难等问题,本文提出一种轻量化的检测算法SBSI-YOLO11。该算法以YOLO11n为基础网络架构,首先,在主干网络中引入SPD-Conv(space-to-depth convolution)模块,降低特征图的分辨率,增强特征提取并降低模型的参数量;其次,在Neck部分引入BiFPN(bidirectional feature pyramid network)双向特征金字塔网络以及注意力机制SGE(spatial group-wise enhance),提高模型对小目标的检测性能;最后,引入Inner-CIoU损失函数,提高模型的定位能力。实验结果表明,与基础模型相比,SBSI-YOLO11模型展示出良好的综合检测性能,mAP达到90.4%,提高2.9个百分点,参数量降低11.5%,运算量降低12.7%,能够较好适应当前工业现场对轴承外观缺陷的检测需求。 展开更多
关键词 轴承缺陷检测 小目标检测 YOLO11 轻量化 深度学习
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基于混合注意力的TCN-Transformer行星齿轮箱故障诊断方法
16
作者 陈志刚 陶子纯 +1 位作者 王衍学 魏梓书 《振动与冲击》 北大核心 2025年第20期348-356,共9页
针对现有智能故障诊断模型在处理多通道信号时面临的泛化能力不足、依赖人工特征设计以及跨通道关联建模薄弱等问题,提出一种基于时间卷积网络(temporal convolutional network,TCN)-Transformer的端到端多通道信号自适应诊断模型。该... 针对现有智能故障诊断模型在处理多通道信号时面临的泛化能力不足、依赖人工特征设计以及跨通道关联建模薄弱等问题,提出一种基于时间卷积网络(temporal convolutional network,TCN)-Transformer的端到端多通道信号自适应诊断模型。该模型通过TCN与Transformer的级联架构,构建局部特征提取与全局依赖建模的协同学习机制:TCN模块利用因果卷积逐层捕获信号局部时频模式,其残差连接设计有效缓解深层网络的信息衰减;特征重组阶段提出单向补丁的序列标记方法,将多通道时序信号切割为具有位置编码的高维片段序列,避免传统分块策略的边界失真问题。在Transformer编码层中,创新性融合通道注意力与多头自注意力机制,形成同时关注通道特征和位置关系的混合注意力模块,增强不同传感器信号间的互补性表征。试验表明,该模型在行星齿轮箱多传感器诊断任务中达到98%的识别准确率。 展开更多
关键词 行星齿轮箱故障诊断 多通道信号 注意力机制 时间卷积网络(TCN) TRANSFORMER
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基于SCSSA-VMD-MCKD的滚动轴承故障特征提取
17
作者 陈志刚 薛源 +1 位作者 王衍学 张志昊 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第6期183-189,213,共8页
针对强噪声背景下滚动轴承的微弱故障特征难以提取的问题,提出一种融合正余弦和柯西变异的麻雀搜索算法(Sine-cosine and Cauchy Mutation Sparrow Search Algorithm,SCSSA)优化变分模态分解(Variational Modal Decomposition,VMD)联合... 针对强噪声背景下滚动轴承的微弱故障特征难以提取的问题,提出一种融合正余弦和柯西变异的麻雀搜索算法(Sine-cosine and Cauchy Mutation Sparrow Search Algorithm,SCSSA)优化变分模态分解(Variational Modal Decomposition,VMD)联合最大相关峭度解卷积(Maximum Correlated Kurtosis Deconvolution,MCKD)的滚动轴承特征提取方法。首先,将样本熵、峭度值和相关系数相结合构建复合指标—CSK,以CSK最小值为准则,自适应选取VMD的模态个数和惩罚因子;然后,根据峭度最大值原则筛选最优模态分量;最后,以包络谱熵为适应度函数,通过SCSSA优化的MCKD对最优模态分量进行增强并提取轴承特征频率。经过公开数据集和轴承实测数据验证:所提方法可以在强噪声背景下有效提取滚动轴承的微弱故障特征,完成故障类型的判别。 展开更多
关键词 故障诊断 滚动轴承 变分模态分解 麻雀搜索算法 最大相关峭度解卷积
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基于改进VME结合SMHD的滚动轴承故障特征提取方法与实验分析
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作者 陈志刚 杨远鹏 王衍学 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第4期92-99,共8页
为解决在强噪声背景下滚动轴承故障特征提取精度较低问题,提出一种麻雀搜索算法(SSA)优化变分模态提取(VME),并结合稀疏最大谐波噪声比解卷积(SMHD)的诊断方法。首先,利用SSA对VME进行优化,以能量特征指标为适应度函数,选取最优的惩罚... 为解决在强噪声背景下滚动轴承故障特征提取精度较低问题,提出一种麻雀搜索算法(SSA)优化变分模态提取(VME),并结合稀疏最大谐波噪声比解卷积(SMHD)的诊断方法。首先,利用SSA对VME进行优化,以能量特征指标为适应度函数,选取最优的惩罚因子和中心频率参数;然后,将选取的最优参数输入到VME中进行信号分解,得到期望模态分量;再后,对提取到的模态分量进行解卷积处理,利用稀疏因子和谐波噪声比进一步抑制噪声,提高信号的信噪比;最后,对经SMHD处理后的信号进行包络谱分析,提取出故障特征频率。实验结果表明,该方法能更加有效地剔除多余噪声信号,增强冲击脉冲信号,在故障特征频率及多个倍频处均能清晰观察到故障特征频率。 展开更多
关键词 轴承故障诊断 变分模态提取 能量特征指标 麻雀搜索算法 稀疏最大谐波噪声比解卷积
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HRB400钢筋金纳米复合材料光声传感微裂纹检测
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作者 孙雨梦 孙子惠 +2 位作者 杜聪 陈志刚 孙殷楠 《光学精密工程》 北大核心 2025年第15期2365-2377,共13页
为解决传统检测方法抗电磁干扰弱、复杂工况适应性差的问题,针对高铁轨枕HRB400钢筋微裂纹高精度检测的需求,开发了一种基于金纳米复合材料(Au-PDMS)光声传感的超声检测方法。首先,探究光声转换理论模型,制备4.01 wt%,5.23 wt%,6.01 wt%... 为解决传统检测方法抗电磁干扰弱、复杂工况适应性差的问题,针对高铁轨枕HRB400钢筋微裂纹高精度检测的需求,开发了一种基于金纳米复合材料(Au-PDMS)光声传感的超声检测方法。首先,探究光声转换理论模型,制备4.01 wt%,5.23 wt%,6.01 wt%,7.69 wt%浓度梯度Au-PDMS薄膜样品;然后,采用532 nm脉冲激光激发超声信号,结合巴特沃斯带通滤波与db4小波分解复合算法处理数据;最终通过COMSOL Multiphysics搭建HRB400钢筋有限元模型,分析超声信号多维度特征与裂纹深度定量关系。本研究分析采用5.23 wt%浓度样品的超声主频达4.58 MHz、信噪比19.56 dB;实测裂纹深度检测精度640μm。定量研究表明:裂纹深度为1 mm时首波幅值提升;深度3 mm时波形分裂为双峰结构,峰间隔达1.50μs;通过建立裂纹深度与峰值幅度、能量、主频率及到达时间的多参数协同响应模型,实现HRB400钢筋微裂纹量化检测。该系统兼具微米级分辨率、强抗电磁干扰性和复杂工况适应性,为高铁基础设施结构健康监测提供可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 光声传感 超声检测 HRB400钢筋 多物理场仿真 微裂纹生长
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智能变电站时间同步与时间同步监测集成装置的研制及应用 被引量：15
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作者 陈志刚 熊慕文 +3 位作者 刘东超 赵晓东 咸光全 张道农 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期213-217,224,共6页
针对目前智能变电站对全站时间同步系统以及二次设备缺乏在线监测的现状,研制了一种时间同步与时间同步监测集成装置。按照集成装置功能子模块详细介绍了硬件、软件算法,以及装置模型的构成和装置配置文件的生成流程,同时研究了由集成... 针对目前智能变电站对全站时间同步系统以及二次设备缺乏在线监测的现状,研制了一种时间同步与时间同步监测集成装置。按照集成装置功能子模块详细介绍了硬件、软件算法,以及装置模型的构成和装置配置文件的生成流程,同时研究了由集成装置与主站端软件系统构成的智能变电站时间同步监测系统的应用。所研制的集成装置已在实际工程中得到了应用。 展开更多
关键词 智能变电站 时间同步 监测 网络时间协议 面向通用对象的变电站事件
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