摘要：处理三维激光扫描仪获取的城市竣工测绘点云场景数据的传统方法存在较多局限性,无法适应信息化社会对产品高效处理的需求。基于此,本文分析了城市竣工测绘点云场景分类需求,研究了利用深度学习网络模型对点云场景进行自动化处理的方法。首先,对输入的城市竣工测绘数据进行预处理,以实现点云降采样、去噪、地面点与非地面点分割;然后,人工标注5个区域场景数据毫米级标签,进行数据增强;最后,测试PointNet++网络在城市竣工测绘点云场景下的语义分割性能和效果。测试结果表明,在少量样本下,PointNet++网络可以较好地实现城市竣工测绘点云场景的激光点云语义分割,总体mIoU达73.06%,能够满足城市竣工测绘点云语义自动化分割需求,为城市竣工测绘点云数据处理提供了新思路。

摘要：既有建筑改造涉及的消防安全问题是城市更新面临的新问题,在考虑改造方案经济性的基础上,应确保改造建筑的消防安全水平。本文提出了一种不同于国内外既有建筑改造消防安全评估的新方法--基准建筑对照法。基准建筑是完全满足现行防火规范要求,且使用功能、建筑高度和平面布局与拟改造建筑基本一致的建筑。首先通过计算,比较既有建筑和基准建筑的安全性能,如既有建筑的安全性能达到或超过基准建筑,则证明既有建筑的安全水平满足规范所要求的安全水平。然后通过某既有建筑工程案例,构建基准建筑,运用自主开发的建筑疏散软件BESM,模拟了既有建筑和基准建筑的疏散时间。结果表明:当两部楼梯均可使用时,既有建筑的疏散时间为200 s,而基准建筑为382 s;当仅一部楼梯可用时,既有建筑的疏散时间为369 s,而基准建筑为658 s。模拟结果证实既有建筑的安全性能不低于基准建筑。基准建筑对照法将经验判断提升为工程学判定,可应用于既有建筑消防改造的安全评估。

摘要：多中继无线供电系统包含线圈自感、互感、内阻、工作频率、补偿电容等众多设计参数。在满足负载功率需求的前提下,如何优化这些参数来设计系统输入输出特性并提升系统效率仍不明确。为此,该文以系统传输效率最优为目标,以同时实现恒压输出和零相角(zero phase angle,ZPA)输入特性为约束条件,提出了一种多中继无线供电系统线圈-电路参数优化设计方法。首先,基于二端口网络模型分析了恒压输出和ZPA输入的实现条件,以及传输效率的关键影响因素;其次,基于耦合系数与品质因数乘积指标对宽频率范围内的线圈最优匝数进行了分析;并根据所得到的最优线圈参数,提出了考虑恒压输出与ZPA输入特性的系统电路参数优化设计方法;最后,基于优化的线圈和电路参数搭建了一套五线圈无线供电系统样机,对线圈特性、输入输出特性以及系统效率进行了实验,验证了所提出参数优化设计方法的有效性。

摘要：感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统的线圈偏移难以避免,导致系统输出电压平稳性下降。由于全桥逆变器产生方波电压,使谐波难以完全消除。为利用谐波提升系统抗偏移能力,该文设计一种基于基波-谐波并行传输的复合式双频IPT系统,耦合机构接收端选取双极性结构线圈以消除副边线圈间的交叉耦合,结合系统参数设计方法使系统在耦合机构发生偏移的情况下实现自适应恒定电压输出,该系统耦合机构采用单发射双接收结构,较传统基波-谐波并行IPT系统采用双发射双接收的结构所用线材更少,且无需复杂反馈控制。最后,搭建一个200W原理样机验证所提方法正确性和有效性,耦合机构横向偏移33%,同时负载在24~40Φ变化时,系统输出电压波动始终保持在5%以内。

摘要：直流输电受端交流系统故障导致的交流电压畸变是直流换相失败的重要原因之一。目前,针对谐波引发的换相失败研究多关注于2、3次谐波,但换相电压畸变后更多次谐波分量也将涌现,后者也会影响换相过程。该文基于换相电压-时间面积理论,分析了换相电压畸变后多次电压谐波分量影响下的换相原理,通过临界换相面积供需比(ratioof critical supply-demand commutation area,RCSD)发现故障初期换相电压多次谐波分量将对换相带来不利影响,同时利用故障后交流电压相量图给出换相电压过零点偏移量的数学表达,进而设计了一种考虑多次电压谐波的换相失败抑制策略。最后,将所提策略与仅考虑换相电压2、3次谐波的抑制策略、换相失败预测(commutation failure prevention,CFPREV)控制策略进行仿真对比,结果表明所提考虑多次谐波的抑制策略更能有效提升系统换相失败抵御能力。

摘要：文中以三相永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)为研究对象,以降低共模电压及转矩脉动为目的,提出一种模型预测脉冲序列控制(model predictive pulse pattern control,MP^(3)C)算法。首先,通过电流预测和目标函数最小化得到初始矢量;然后,结合所选初始矢量及逆变器调制度,设计并选择对应的脉冲序列;最后,基于电流无差拍预测控制原则,求解待选序列中基本矢量的作用时间,确定最优序列并作用于逆变器。文中对传统两矢量模型预测控制(model predictive control,MPC)、三矢量MPC、基于共模电压抑制的MPC及所提MP^(3)C4种算法进行实验对比研究。实验结果表明:所提算法能有效地抑制共模电压和转矩脉动,并简化了算法复杂度。

摘要：传统五相有限集模型预测电流控制(finite control set model predictive current control,FCS-MPCC)在评价函数中加入谐波电流约束,有效抑制了三次谐波电流,但会降低直流电压利用率,因此该方法无法兼顾稳态性能与电压利用率;基于虚拟电压矢量的五相FCS-MPCC稳态性能良好,但直流电压利用率较低,调速范围受限。因此,文中提出一种五相永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)全速度范围占空比优化FCS-MPCC。首先,采用大矢量作为控制集以充分利用直流电压,并计算占空比减小电流误差;然后,设计占空比分配方式实现全速度范围的三次谐波抑制,并增加滞环比较器和动态电流反馈提高系统的稳态性能和动态性能;最后,通过实验验证所提方法的正确性和有效性。

摘要：为解决传统单拾取感应电能传输系统在横向大偏位下输出电压和系统效率骤降的问题,文中提出由方形正交子线圈与双螺旋子线圈组成的双螺旋正交线圈(double-solenoid quadrature pad,DSQP),该线圈结构与钳位电路相结合,可实现两种线圈之间自动切换,保证系统输出电压在较大的横向偏移范围内波动较小且效率较高。该方法无需原副边通讯,通过后级Buck实现输出电压的精准控制。文中解释DSQP偏移过程中如何利用纵向和横向磁通的变化实现强抗偏移性,同时给出利用有限元软件优化设计耦合机构的方法。最后搭建500W恒功率输出的实验样机验证所提出方法的正确性。原副边尺寸都为400mm×400mm,在X方向偏移±320mm(80%)范围内,等效互感波动仅为15%,输出电压一直稳定在72V,系统包括Buck变换器在内的直流到直流效率为87.4%~90.5%。

摘要：基于传统水质监测与污染排放的污染源识别方法,存在监测频率与识别结果模糊等限制,难以实现污染源及迁移转化的准确量化.联合多元统计分析与稳定同位素技术,以成都平原典型混合用地区地下水污染为研究对象,提出利用正定矩阵因子分析(PMF)模型识别污染主控因子,减小环境因素对污染源判别的干扰,并基于水化学分析与土地利用构建贝叶斯稳定同位素混合模型,进一步量化不同污染源对地下水典型污染物硝酸盐氮(NO~-_(3))的贡献率.结果表明,研究区地下水NO~-_(3)、 NO~-_(2)、 NH~+_(4)、 Mn、 Fe、 SO_(4)^(2-)和Cl~-均存在不同程度超标,且具有空间异质性.地下水中“三氮”主要以NO~-_(3)为主,NO~-_(3)浓度在菜地的地下水中普遍偏高(平均值为9.29 mg·L^(-1)),其次是在养殖场(平均值为7.66 mg·L^(-1))和耕地(平均值为7.09 mg·L^(-1)),在工业区最低(平均值为2.20 mg·L^(-1)).研究区地下水水质受原生地质作用、农业活动、水文地球化学演化、生活污染和工业污染的复合影响,且农业活动是研究区地下水NO~-_(3)增长的主要原因.研究区内农业区地下水NO~-_(3)的主要来源贡献为化肥(32%)和土壤氮(25%);工业区地下水NO~-_(3)的主要来源贡献为污水排放(28%)和大气降雨(27%).通过多元统计与稳定同位素技术的有机结合,有效识别了地下水污染来源及其贡献率,可为地下水污染源头防控提供科学依据.

摘要：并网逆变器常采用锁相环(phase-locked loop,PLL)实现系统的同步运行。弱电网下,PLL参数设计不当时,易引发并网逆变器的失稳现象,传统PLL参数设计方法未能兼顾多种PLL的适用性。针对这一问题,提出一种广泛适用的PLL参数优化设计方法。首先,通过PLL参数特点建立参数之间的关系;其次,根据系统开环传递函数,通过引入系统相位裕度及谐波抗扰能力限定条件,得到其参数约束区域;最后,结合参数对系统动态性能影响及系统稳定性影响分析确定参数的选取。利用实验测试对所研究的优化设计方法的有效性进行验证,并进一步研究其在3种常见PLL(即,同步坐标系锁相环synchronous reference frame PLL,SRF-PLL)、基于前置低通滤波器同步坐标系锁相环(low-pass-filter-based synchronous reference frame PLL,LSRF-PLL)和基于双二阶广义积分器的锁相环(double second-order generalized integrator PLL,DSOGI-PLL)中的适用性。