摘要：从低照度户外环境中航拍采集的绝缘子影像,存在照度低、背景复杂、绝缘子故障目标小等缺陷,严重影响低照度环境下绝缘子故障检测准确性。为解决上述问题,文章提出一种基于TOE-Net的低照度复杂环境下绝缘子故障检测方法,提出TOE-Net进行图像预处理方法,再使用YOLOv7-OL作为故障检测模块检测小目标绝缘子故障。在二阶段目标增强网络(two-stage object enhancement network,TOE-Net)中,设计零目标图像增强损失函数实现预增强网络(preparation enhancement network,PreEnNet)和深度增强网络(deep enhancement network,DeepEnNet)的无监督学习;使用信道级注意力模块跳跃式通道注意力机制(skip squeeze excitation networt,Skip_SENet)和跳跃式通道注意力机制(skip convolutional block attention module,Skip_CBAM)模块改进原始小目标特征增强单次多框检测算法(small object detection enhancement single shot multiBox detector,SDE-SSD),从而提升定位网络的小目标检测能力;设计弱监督机制使预增强网络根据小目标特征增强SSD的要求来提升图像增强能力,直到小目标特征增强SSD能够从增强图像中准确定位绝缘子串位置;使用深度增强网络深度增强绝缘子串区域,提升各类故障的特征显著性。故障检测模块中,将YOLOv7目标检测算法改进为面向小目标YOLOv7,在原模型中添加结合多尺度特征自适应融合网络的小目标检测通道,并将原始损失函数的CIOU改进为BIOU,从而提高模型的小目标检测性能。在低照度环境绝缘子故障检测实验中,该算法与5种目前常用目标检测算法相比具有较大优势,并且相较于低光目标检测算法IA-YOLO、GenISP with RetinaNet,m AP提升9.77%、10.35%,检测速度提升7.23%、10.16%,证明该算法适用于低照度复杂环境下小目标绝缘子故障检测任务;在正常光照绝缘子故障检测实验中该算法仍保持出色性能,证明该算法能够实现常规光照条件下绝缘子小目标故障检测。

摘要：为迎接百年校庆,改善教学环境,中国矿业大学(北京)进行了力建学院科研办公楼的改造。通过对原焦作工学院工程馆建筑风格的调研、矿大校园环境(色彩、立面形式)分析,提出3种建筑改造方案:融合式方案、牌楼式方案以及复原式方案。为了提高建筑保温性能,外墙采用240mm厚页岩多孔砖贴40FTC保温材料,屋面采用60mm厚挤塑聚苯板保温层。

摘要：针对同步定位与地图构建(SLAM)在无全球定位系统(GPS)信号、缺乏环境特征纹理的退化环境中出现定位失败、建图重叠漂移和无法实时运行的问题,提出了一种基于空间几何特征的激光SLAM方法。算法前端设计了一种基于空间线面几何特征的特征点提取方式,依据点线面约束构建点云配准残差函数,采用高斯-牛顿法优化残差以实现点云配准。算法后端基于关键帧构建子图,通过子图间的map-to-map匹配来获得精确位姿,采用插值融合前后端位姿,实现了全局定位优化。仿真与实际退化环境中的实验结果表明:所提算法在20 m的里程计测试中位姿估算误差小于5%;退化环境中的建图效果优于Hector、Gmapping和Cartographer算法,地图更新平均速度提高近4倍。

摘要：为明确ECC(工程纤维增强型水泥基复合材料)-混凝土叠合梁抗弯性能及影响参数,并定性表征裂缝发展情况,设计、制作 11 根不同材料强度等级、配筋率、ECC 层厚度、PVA 纤维体积掺量的 ECC-混凝土叠合梁及 3 根不同混凝土强度等级的混凝土梁进行四点弯曲试验,研究承载力、延性及裂缝发展等情况,并基于分形理论及数字图像处理技术,采用分形维数对不同影响参数下的叠合梁裂缝发展规律进行表征.结果表明:ECC-混凝土叠合梁较相同材料强度和配筋率的混凝土梁极限承载力和抗裂性能明显更优;材料强度等级提高,模型梁承载力及延性均提高;适筋范围内,配筋率越小模型梁延性越好;ECC 层厚度对模型梁的承载力及延性影响不大;PVA 纤维体积掺量为 2.0%时,裂缝整体分布更均衡.计算分形维数得到的叠合梁表面裂缝分布具有自相似性;加载过程中叠合梁的分形维数小于混凝土梁,与试验结果相符,梁表面裂缝分形维数在一定范围内随着材料强度等级、配筋率、ECC层厚度、PVA 纤维体积掺量的增加而降低,分形理论结合数字图像技术求得的裂缝分形维数可作为叠合梁裂缝分布及受弯损伤程度的定性表征指标.

摘要：岩石爆破技术在国民经济建设中发挥着重要作用,尤其在资源开采、基础设施建设等领域.本文对岩石爆破本构关系进行了深入研究和探讨,在传统本构关系研究的基础上,提出了本构关系1.0、2.0和3.0的演化阶段,分别探讨了矛盾关系、能量平衡以及最小作用量理论.本构关系1.0从岩石与爆炸、冲击荷载的相互作用出发,强调了矛与盾的关系,重点分析了岩石材料的动态力学响应;本构关系2.0以能量为切入点,将含有节理裂隙、层理和腔体等缺陷以及显著各向异性的岩石视为复杂结构材料,研究荷载输入能量与材料破坏所需能量之间的动态平衡关系,解析结构强度与输入能、耗散能及可释放应变能之间的关联;本构关系3.0关注爆炸荷载下应力波的传播规律及其与介质破坏效应的关系,特别是通过最小作用量理论来优化能量的传播路径,提高炸药能量的利用效率.这些理论不仅揭示了岩石在不同荷载条件下的力学行为,还为优化爆破设计和改善爆破效果提供了理论依据.同时,本文结合人工智能和大数据技术,提出了岩石材料工程基因的概念,通过建立岩石基因库,系统化管理岩石的物理力学参数,构建性能预测模型,提升了对岩石特性的理解和工程应用的精确度.未来,岩石材料基因库有望在矿产资源开发、地质灾害防治和基础设施建设等领域发挥更大的作用,推动工程技术的发展和应用.

摘要：近些年,中国西部大量深埋隧道工程因关键线路控制无法避让一些活动性断裂,常常在跨越断裂带范围内出现围岩大变形破坏现象,例如侵限、偏压、塌方、底鼓等灾害,严重影响隧道工程施工和运营的安全可持续发展。为了控制断层破碎带隧道围岩大变形,隧道工程设计者和建设者采用了多种控制方案,例如超前注浆、多层钢拱架被动支护、锚杆索主动支护等,但是都因断层破碎带围岩强度过低而出现超前注浆诱发围岩拉裂破碎、主动支护锚杆锚固力不足等现象。为解决上述难题,首先,提出一种增强穿断层破碎带隧道围岩强度的双梯度注浆技术,建立双梯度注浆概念模型,构建3种双梯度注浆模式;然后,确定特定工况下注浆材料粒径梯度与注浆压力梯度的适配条件;最后,通过理论分析、物理模型试验和现场试验,探索双梯度注浆机制及其控制效果。研究结果表明:1)随着开挖步序的增加,穿断层破碎带隧道拱肩变形最大,构造应力对围岩稳定性影响较大。2)在双梯度注浆作用下,浆液扩散效果良好,围岩未出现大面积脱落破坏,隧道周围岩体应力分布均匀。3)双梯度注浆形成了坚硬交叉浆脉骨架,达到了应力补偿效果,将围岩变形量从原来的3 100 mm控制到278 mm以内,实现了“零换拱、零侵限、零突涌”的目标。

摘要：随着老龄化程度的加深,养老需求与公共空间品质滞后的矛盾加剧,空间适老化改造迫在眉睫。在此背景下,基于老年人日常行为特征及各层次生活圈老年人需求特点,从空间质量、交通品质、公共设施、绿化环境4方面提出了住区公共空间适老化改造策略,并提出了规划管理建议,旨在探索老年人友好导向下的住区公共空间更新思路。

摘要：职业本科教育作为知识经济时代中国社会发展和产业转型升级的产物越来越受到人们的关注,并接受着时代和实践的考验。产教融合的办学路径恰与知识生产新模式的集群性、聚合性、创新性不谋而合,但现实中却呈现出办学思路与区域经济社会发展不切合、人才培养设计与产业转型升级不切合、教育教学质量与人才供给侧需求不切合的三重困境。实现职业本科教育产教融合路径的改进与发展,应坚持“三个立足”,从宏观、中观、微观三个视角,进行办学模式、人才培养、教学体系的打造、设计与重构。

摘要：基于“液体介入+红外检测”技术设计了不同浓度表面活性剂辅助下的煤矸识别实验,从煤矸温变规律、煤矸温差规律、混矸率及识别准确率计算三方面分析了活性剂辅助对煤矸石识别效果的影响。实验结果表明,表面活性剂可极大增强煤矸温变效应,但不同浓度的活性剂扩大煤矸温差的程度不同;与清水对照组相比,0.05%浓度的DTAB溶液具有最佳的煤矸短时温差提升效果,可大幅提高基于红外图像的煤矸识别准确率。该实验设计基于智能放煤领域学科前沿成果,涉及采矿、计算机、化学等多个学科的知识交叉,能够提升学生综合运用跨学科知识解决实际问题的能力。

摘要：随着经济社会的进步发展,现代科学技术的发展也取得极大的成果。就目前来看,装配行业机械臂设备应用极为普遍,这不仅提高了装配效率,而且降低了人力成本,减少了人力资源消耗。机械臂与智能化技术的高效结合是机械臂目前乃至未来很长一段时间的发展方向,所以为了实现虚拟现实的数字孪生,提高智能化机械臂的应用效果,需要不断深入开展实验分析。所以,本文主要以数字孪生的智能装配机械臂作为研究对象,通过不断研究,创建一个智能装配数字化孪生实验系统,希望这一系统可以为智能创造相关行业以及实验教学提供帮助。