光伏电站航拍图像中组串级语义分割的人工智能算法

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作者 孟子尧 许盛之 +3 位作者 王丽朝 龚友康 张晓丹 赵颖 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第4期201-207,共7页

光伏电站组串分割任务需要对物体边缘进行精确识别,从而得到精确的位置信息。针对此需求该文设计scSE-Unet8模型,将挤压激励模块(scSE)引入U-Net模型并减少模型复杂度。在光伏电站航拍图像数据集上进行训练和验证。实验结果表明由于scS... 光伏电站组串分割任务需要对物体边缘进行精确识别,从而得到精确的位置信息。针对此需求该文设计scSE-Unet8模型,将挤压激励模块(scSE)引入U-Net模型并减少模型复杂度。在光伏电站航拍图像数据集上进行训练和验证。实验结果表明由于scSE模块对空间和通道特征进行重新修正,强调了重要的边缘特征信息,因此相比于其他模型scSE-Unet8对组串边缘像素检测效果更好。模型经过交叉验证后测试集上的mIoU(平均交并比)为98.62%。最后使用边界信息提取算法处理scSE-Unet8的输出结果,消除原分割结果中少量的误检和漏检,获得像素级别的组串边界。 展开更多

关键词 语义分割 U-Net 边界提取 光伏发电 智能运维

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灾后应急通信网络下的中继选择与轨迹优化研究 被引量：1

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作者 陈海华 高飞帆 何明 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3648-3656,共9页

近年来,无人机(UAVs)凭借其机动灵活的特点,广泛应用于灾后救援工作。针对灾后应急通信网络下勘察无人机执行任务的场景,为了延长应急通信网络的整体续航时间,该文考虑了中继无人机的可用通信能量以及勘察无人机的最大飞行速度和实时通... 近年来,无人机(UAVs)凭借其机动灵活的特点,广泛应用于灾后救援工作。针对灾后应急通信网络下勘察无人机执行任务的场景,为了延长应急通信网络的整体续航时间,该文考虑了中继无人机的可用通信能量以及勘察无人机的最大飞行速度和实时通信质量,通过联合优化中继选择和飞行轨迹来实现系统的能量效率最大化。对于所涉及的非确定性多项式难度(NP-hard)优化问题,该文提出一种基于连续凸近似和禁忌搜索的交替迭代算法,将原问题拆成两个子问题交替求解,得到优化问题的近似最优解。仿真结果表明,该文所提算法具有较好的收敛性,可以有效提高系统的能量效率,相比于只优化中继和只优化轨迹的基准方案,能够提升31.1%和28.2%的性能。 展开更多

关键词 中继无人机 应急通信 中继选择 轨迹优化

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LED作为量子效率仪中单色光的可行性研究 被引量：5

3

作者 朱小峰 池梓榕 +3 位作者 胡鹏飞 欧琳 王静 王广才 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3340-3345,共6页

随着LED技术的不断进步,已发展出多种波长的大功率LED,不用昂贵的单色仪,而采用各种波长的LED作为单色光来制造量子效率仪;也不需要旋转滤色片轮切换滤色片来避免光栅单色仪中高级次光谱的影响。LED作为单色光,可实现无机械运动、测量... 随着LED技术的不断进步,已发展出多种波长的大功率LED,不用昂贵的单色仪,而采用各种波长的LED作为单色光来制造量子效率仪;也不需要旋转滤色片轮切换滤色片来避免光栅单色仪中高级次光谱的影响。LED作为单色光,可实现无机械运动、测量速度快、故障率低的优点。多只LED焊接在PCB上形成离散型光源,无法采用常规的椭球面反射镜、透镜或凹面反射镜进行汇聚。采用高反射率反射镜片制备成锥形光导管,将离散型光源发出的光汇聚为一个小光斑,可以很好地解决离散型光源汇聚难的问题,同时实现了高的光利用率。通过测量LED的波峰值、半峰宽和稳定性,并与传统的卤素灯和氙灯为光源的传统量子效率仪进行比较,发现单色光的波峰值与量子效率的测量准确性是正相关的,波峰值越高,测量的准确性越高;半峰宽在5.1~9.5nm范围内,半峰宽对测量的准确性没有影响。采用LED、卤素灯和氙灯量子效率仪分别测试同一块太阳电池的量子效率,计算相同波段的积分电流,与世界先进的氙灯量子效率仪相比,相对偏差为0.34%,与卤素灯量子效率仪的相当,说明半峰宽在5.1~55.7nm范围内,测量准确性与半峰宽无明显的相关性;LED的不稳定度为0.4%,介于氙灯和卤素灯之间。从这几个方面来看,LED是可以作为单色光用于量子效率的测试。 展开更多

关键词 量子效率 LED光谱 LED稳定性 太阳电池

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温度和气压对InSb薄膜中Sb/In摩尔比的影响

4

作者 欧琳 王静 +4 位作者 林兴 赵勇 惠一恒 胡鹏飞 王广才 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第7期546-552,共7页

锑化铟(InSb)作为Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料广泛应用于红外探测器、霍尔元件等领域。InSb薄膜中Sb/In摩尔比直接影响薄膜的电学、光学等性能。采用真空镀膜方法难以精确控制薄膜中Sb/In摩尔比。采用真空热阻共蒸发的方法制备InSb薄膜,获... 锑化铟(InSb)作为Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料广泛应用于红外探测器、霍尔元件等领域。InSb薄膜中Sb/In摩尔比直接影响薄膜的电学、光学等性能。采用真空镀膜方法难以精确控制薄膜中Sb/In摩尔比。采用真空热阻共蒸发的方法制备InSb薄膜,获得不同薄膜温度下InSb薄膜中Sb/In摩尔比与蒸发舟内Sb与In颗粒摩尔比之间的经验公式,真空镀膜的薄膜温度不宜超过200℃。同时,采用高压氮气保护可以有效抑制高温退火后InSb薄膜中Sb的逃逸现象。这为InSb薄膜的真空制备提供了有益的借鉴。 展开更多

关键词 INSB 摩尔比 温度 气压 真空镀膜

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两个钆吸附在Z型石墨烯纳米带上的第一性原理研究

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作者 谢伟锋 左旭 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2208-2217,共10页

巨大的Rashba效应对于自旋电子学的应用至关重要,但很少涉及一维磁性体系,为了探究一维磁性体系Rashba效应的特征和强度,提出了两个钆原子吸附在Z型石墨烯纳米带上的一维磁性结构,通过第一性原理计算方法分析了不同磁态下不同磁化轴方向... 巨大的Rashba效应对于自旋电子学的应用至关重要,但很少涉及一维磁性体系,为了探究一维磁性体系Rashba效应的特征和强度,提出了两个钆原子吸附在Z型石墨烯纳米带上的一维磁性结构,通过第一性原理计算方法分析了不同磁态下不同磁化轴方向的Rashba效应以及体系的磁各向异性。结果表明,反铁磁基态下的体系具有很强的Rashba强度和面外磁各向异性能。磁性体系中的Rashba效应需要考虑磁性原子的自旋磁矩。这项工作对设计一维磁性Rashba体系具有重要的意义。 展开更多

关键词 钆原子 石墨烯纳米带 反铁磁 Rashba效应

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基于Spearman系数和TCN的光伏出力超短期多步预测 被引量：26

6

作者 吴珺玥 赵二刚 +2 位作者 郭增良 张亚萍 张建军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期180-186,共7页

研究一种基于Spearman相关系数和改进时间卷积网络(TCN)的超短期多步光伏功率预测方法。首先,采用Spearman相关系数方法对输入的天气特征量进行筛选;然后,构建合适的时间卷积网络使其适配光伏功率预测问题。经过实际的光伏电站数据测试... 研究一种基于Spearman相关系数和改进时间卷积网络(TCN)的超短期多步光伏功率预测方法。首先,采用Spearman相关系数方法对输入的天气特征量进行筛选;然后,构建合适的时间卷积网络使其适配光伏功率预测问题。经过实际的光伏电站数据测试,单步预测模型拟合度为99.41%,预测平均绝对误差为61.04,均优于传统的长短期记忆神经网络(LSTM)。 展开更多

关键词 光伏发电 预测 神经网络 数据处理 时间序列

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灰尘导致的光伏电站发电损失的对比实验 被引量：10

7

作者 余操 许盛之 +2 位作者 姚建曦 朱红路 赵颖 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期243-248,共6页

对地面光伏电站的2个采取不同清洁策略方阵的运行数据和辐照数据分成上午数据和下午数据,分别进行处理和分析。介绍去除数据集中的异常数据和不可信数据的预处理的方法。之后,对比组串的发电数据,发现了2个方阵中发电异常的2个组串。为... 对地面光伏电站的2个采取不同清洁策略方阵的运行数据和辐照数据分成上午数据和下午数据,分别进行处理和分析。介绍去除数据集中的异常数据和不可信数据的预处理的方法。之后,对比组串的发电数据,发现了2个方阵中发电异常的2个组串。为了研究清洁增益的效果,计算不同太阳辐照度下2个方阵的功率比值。发现对于不同的辐照度,清洁增益的效果有较大差别。在该文实验条件下,在200 W/m^(2)以上的辐照度下,上午的清洁增益约3.3%±2.1%,下午为3.6%±2.0%。 展开更多

关键词 光伏电站 数据分析 性能评估 发电损失 灰尘

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基于GRU神经网络的光伏电站数据预处理方法 被引量：15

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作者 王丽朝 孟子尧 +3 位作者 陈诗明 许盛之 龚友康 赵颖 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期78-84,共7页

光伏电站数据为时间序列数据,会受到通信传输、逆变器采集等因素的影响而包含大量异常数据,故该文研究一种基于深度学习的光伏电站数据预处理算法,进行数据清洗等预处理。一方面,根据组串逆变器的工作特性,对光伏电站数据的常见异常类... 光伏电站数据为时间序列数据,会受到通信传输、逆变器采集等因素的影响而包含大量异常数据,故该文研究一种基于深度学习的光伏电站数据预处理算法,进行数据清洗等预处理。一方面,根据组串逆变器的工作特性,对光伏电站数据的常见异常类型进行分析标记,结合滑动窗口法划分数据,构建用于深度学习训练的光伏电站数据集。另一方面,从激活函数、损失函数以及隐藏层等方面优化GRU神经网络模型,并利用自建数据集对该模型进行训练和测试。测试结果表明:该模型在实际光伏电站数据上的处理准确率达99.84%。 展开更多

关键词 光伏发电 逆变器 神经网络 数据处理 网络性能

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基于FC-ACGAN网络的太阳电池EL图像的数据增强方法 被引量：6

9

作者 张一平 许盛之 +2 位作者 孟子尧 赵颖 张晓丹 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期35-41,共7页

针对深度学习训练中太阳电池电致发光(EL)图像数据集过小导致训练效果差的问题,该文设计了全连接辅助分类器生成式对抗网络(FC-ACGAN),对已有的单晶硅太阳电池EL图像数据集进行数据增强,并用于LeNet网络模型训练。实验表明,通过改进ACGA... 针对深度学习训练中太阳电池电致发光(EL)图像数据集过小导致训练效果差的问题,该文设计了全连接辅助分类器生成式对抗网络(FC-ACGAN),对已有的单晶硅太阳电池EL图像数据集进行数据增强,并用于LeNet网络模型训练。实验表明,通过改进ACGAN网络模型深度和训练方法生成高质量EL图像,利用生成图像与原始图像的混合数据集训练LeNet分类模型后获得识别率为94.82%的分类性能。 展开更多

关键词 太阳电池 电致发光 深度学习 光伏发电 数据增强 生成对抗网络

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基于神经网络的非侵入式电机故障检测方法 被引量：6

10

作者 刘琦昊 许盛之 +3 位作者 俞梅 赵二刚 杨松泽 张建军 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第6期2326-2333,共8页

为了克服传统电机故障检测方法的准确率低、测量过程为侵入式、严重依赖先验知识的缺点,提出了一种基于卷积神经网络的非侵入式电机故障检测方法。通过将电机与其他设备共同工作时的总电源信号作为检测样本,实现检测过程的非侵入式,并... 为了克服传统电机故障检测方法的准确率低、测量过程为侵入式、严重依赖先验知识的缺点,提出了一种基于卷积神经网络的非侵入式电机故障检测方法。通过将电机与其他设备共同工作时的总电源信号作为检测样本,实现检测过程的非侵入式,并基于残差优化卷积网络结构进行神经网络训练,最终实现电机超载、单相短路及相间短路故障的非侵入式检测与分类。结果表明,本文提出的方法可以使故障识别准确率达到96.79%,能够更加快速准确并稳定地实现电机的非侵入式故障诊断。 展开更多

关键词 卷积神经网络 电机故障诊断 残差网络 非侵入式

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钙钛矿太阳电池外量子效率模拟与优化

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作者 陈冠霖 韩灿 +7 位作者 李仁杰 张杰 陈兵兵 石标 李跃龙 黄茜 赵颖 张晓丹 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第8期1480-1486,共7页

使用拟合(FAPbI 3) 1- x (MAPbBr 3) x 钙钛矿太阳电池器件每层材料的透射、反射曲线的方式获取材料真实光学常数以进行外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE)模拟,所得结果与实际测得EQE曲线相比误差低于1%。由此分析了器件中... 使用拟合(FAPbI 3) 1- x (MAPbBr 3) x 钙钛矿太阳电池器件每层材料的透射、反射曲线的方式获取材料真实光学常数以进行外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE)模拟,所得结果与实际测得EQE曲线相比误差低于1%。由此分析了器件中各层薄膜材料的光学损失并针对器件中透明导电电极、电子传输层以及钙钛矿吸收层进行厚度优化,掌握了透明电极、电子传输层和钙钛矿吸收层对器件性能的影响规律。该模拟研究可有效减少实验量,为快速获得高性能器件提供了一定的指导。 展开更多

关键词 外量子效率模拟 光学损失 钙钛矿太阳电池

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适用于暗场生化传感系统的微流控芯片的研制与验证

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作者 王辉 杜谦 刘国华 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1018-1025,共8页

为了提高暗场检测的效率、获取高质量的传感信息,基于实验设备的物理尺寸以及实验环境,通过COMSOL Multiphysics仿真,并采取键合工艺,研制了一种适用于暗场生化传感系统的微流控芯片。该芯片可在同一暗场视野下观察到四个反应区域,实现... 为了提高暗场检测的效率、获取高质量的传感信息,基于实验设备的物理尺寸以及实验环境,通过COMSOL Multiphysics仿真,并采取键合工艺,研制了一种适用于暗场生化传感系统的微流控芯片。该芯片可在同一暗场视野下观察到四个反应区域,实现对多种样品的并行检测。同时由于该设计的连通性,四个反应区域可以两两进行精确对照,对样本检测结果进行定性定量对比。实验中,在暗场显微成像系统下捕获到微流控芯片通入各反应区域的传感单元纳米粒子,测出散射光谱,验证其可行性。暗场显微成像系统和微流控芯片的结合,实现了自动化、集成化的实时原位并行检测,极大地提高了实验效率。 展开更多

关键词 微流控芯片 暗场显微成像系统 并行检测 金纳米粒子 LSPR传感

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基于三维光线投射算法的全车太阳辐照度的细致分析

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作者 龚友康 许盛之 +3 位作者 王丽朝 宁静 马勍 徐雨濛 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期628-636,共9页

车载集成光伏可有效减少汽车对化石燃料的依赖,有助于减少二氧化碳的排放,是推动可持续交通发展的一项重要措施。为了评估汽车全车的太阳能资源以及优化车上集成光伏系统的设计,该文分析了全车的辐照度,并计算出汽车的全年累计辐射。基... 车载集成光伏可有效减少汽车对化石燃料的依赖,有助于减少二氧化碳的排放,是推动可持续交通发展的一项重要措施。为了评估汽车全车的太阳能资源以及优化车上集成光伏系统的设计,该文分析了全车的辐照度,并计算出汽车的全年累计辐射。基于其三角网格面模型,依据Kasten晴空模型计算得到静态车辆特定时刻和位置的水平面辐射,利用三维空间中的光线投射算法分析倾斜面上的直射辐射,结合Perez模型计算其散射辐射,获得每个三角形网格上的总辐射,得出全车的辐照度分布;并计算分析了车辆在不同地区、不同行驶情况下所受到的辐射能量情况,以便为车载高效光伏系统的精细设计提供参考依据。结果表明:汽车各部分所受辐照度差异较大,引擎盖、车顶、前后挡风玻璃、左右侧车身以及车窗各部分的全年累计辐射差别为15.8%~42.5%;全年汽车全车的平均辐射能量约为水平面的75%,且在汽车处于不同朝向时的辐射能量差异不超过5%。 展开更多

关键词 车辆集成光伏 太阳辐射 光线投射 三角网格模型

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非晶SiO2/Si界面缺陷及其钝化/去钝化反应机制 被引量：2

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作者 洪卓呈 左旭 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2362-2375,共14页

研究非晶二氧化硅/硅(a-SiO2/Si)界面处的硅悬挂键缺陷(即Pb类缺陷)的钝化与去钝化过程对提高器件性能具有重要意义。基于分子动力学与第一性原理计算方法,以a-SiO2和晶体Si为基础,构建了a-SiO2/Si(111)界面模型。采用CI-NEB(ClimbingIm... 研究非晶二氧化硅/硅(a-SiO2/Si)界面处的硅悬挂键缺陷(即Pb类缺陷)的钝化与去钝化过程对提高器件性能具有重要意义。基于分子动力学与第一性原理计算方法,以a-SiO2和晶体Si为基础,构建了a-SiO2/Si(111)界面模型。采用CI-NEB(ClimbingImage-NudgedElasticBand)方法分别对a-SiO2/Si(111)界面的Pb缺陷分别于氢气和氢原子的钝化、去钝化反应进行了研究。明确了基于非晶二氧化硅/硅界面缺陷模型的钝化、去钝化反应的反应曲线、反应势垒以及反应的过渡态结构。 展开更多

关键词 第一性原理 a-SiO2/Si(111)界面 钝化/去钝化 NEB方法

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