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利用机器视觉技术对化工厂管道进行自动视觉泄漏定位 Reiew

Mina Fahimipirehgalin, Emanuel Trunzer, Matthias Odenweller, Birgit Vogel-Heuser

《工程(英文)》 2021年 第7卷 第6期   页码 758-776 doi: 10.1016/j.eng.2020.08.026

摘要:

在大型化工厂中,输送液体的管道的泄漏是一个重要的问题。管道的破损不仅会影响工厂的正常运行,同时也增加了维护成本。因此,管道泄漏检测定位是维护和状态监测中的关键任务。近年来,大型工厂利用红外(IR)相机进行泄漏。红外相机可捕捉温度比周围环境温度高(或低)的液体泄漏。本文针对化工厂中的管道泄漏,提出了一种基于红外视频数据和机器视觉技术的检测定位方法。由于所提出的方法是以视觉技术为基础,无需考虑泄漏液体的物理性质,因此其适用于任何类型的液体(水、油等)泄漏。(泄漏)两类;最后在各异常块上确定泄漏的位置。结果表明,本文提出的利用红外视频进行管道泄漏定位的方法前景可观,具有较高的检测精度以及合理的检测时间。本文最后讨论了该方法在工厂进行实际推广的可能性及局限性。

关键词: 泄漏定位     图像分析     图像预处理     主成分分析     k-最近邻分类    

水处理系统网络攻击的检测定位:基于熵的方法 Research Article

刘可1,汪慕峰2,麻荣宽1,张镇勇2,魏强1

《信息与电子工程前沿(英文)》 2022年 第23卷 第4期   页码 587-603 doi: 10.1631/FITEE.2000546

摘要: 本文提出一种基于熵的入侵检测方法来抵御针对系统中控制器(如可编程逻辑控制器)的攻击。由于水处理系统运行条件的变化,在模型采用静态阈值进行检测时会产生较高误报率。因此本文提出一种动态阈值调整机制来提高所提方法的检测性能。为验证所提方法,我们建立了一个包含超过50个测量点的高保真水处理系统测试平台。在两种攻击场景下进行实验,共涵盖了36次攻击。结果表明,所提方法能够实现97.22%的检测率和1.67%的误报率。

关键词: 工业信息物理系统;水处理系统;入侵检测;异常状态;检测定位;信息论    

液化石油气泄漏的危险性分析及其事故后果评价方法

陈思凝,孙金华,王青松

《中国工程科学》 2005年 第7卷 第9期   页码 61-64

摘要:

液化石油气(LPG)在其运输和存储过程中存在着各种火灾和爆炸相关的危险性。由于LPG的泄漏可能导致包括闪火,不可控蒸气云爆炸,沸腾液体膨胀蒸汽爆炸等一系列灾害的发生,针对上述的各种灾害的具体发生条件及其危险性进行了分析;在事故后果评价中采用量化风险分析,提出了沸腾液体膨胀蒸汽爆炸和不可控蒸气云爆炸对周围人员可能造成伤害的评价方法

关键词: 液化石油气泄漏     火灾     危险性分析     后果评价    

在现场可编程门阵列中用于降低泄漏功率的动态电源门控 Research Article

Hadi JAHANIRAD

《信息与电子工程前沿(英文)》 2023年 第24卷 第4期   页码 582-598 doi: 10.1631/FITEE.2200084

摘要: 在现代集成电路技术中,泄漏功率几乎相当于动态功率,因此降低泄漏功率可以显著节省能耗。我们提出一种基于静态随机存取存储器(SRAM)的FPGA高效架构,其中每个模块定义了两种模式(活动模式和休眠模式)。在休眠模式下,模块消耗超低泄漏功率。当模块输出对新输入向量的评估时,模块模式由休眠模式动态改变为活动模式。在产生正确的输出后,该模块返回到休眠模式。所提电路设计在活动模式和休眠模式下都降低了泄漏功耗。通过在FPGA-SPICE软件上实现北卡罗来纳州微电子中心(MCNC)基准电路,将所提出的低泄漏FPGA体系结构最先进的体系结构进行比较。仿真结果表明,休眠模式下泄漏功耗降低约95%。此外,以往的最佳设计相比,总功耗(泄漏功耗+动态功耗)降低15%以上。平均面积开销(4.26%)小于其他电源门控设计。

关键词: 现场可编程门阵列(FPGA);泄漏功率;电源门控;晶体管级电路设计    

矿山微震震源定位研究进展展望 Review

程久龙,宋广东,孙晓云,温来福,李飞

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第5期   页码 653-660 doi: 10.1016/j.eng.2018.08.004

摘要:

震源定位是微震监测技术的核心要素,微震震源定位的准确性关系到微震技术的应用效果。针对矿山微震波场特征,分析了矿山微震定位的特点,指出了基于到时的经典定位方法用于矿山微震定位存在的不足。介绍了近几年来在矿山微震定位方面的研究进展,主要包括Geiger 方法线性方法联合定位、联合微震事件定位、相对定位法优化、无需预先测速的定位方法、无需拾取初至到时的定位方法,分析各方法的优缺点和可行条件分析了检波器布置、初至到时拾取、波速模型对微震震源定位的影响,提出了应对措施。解决上述问题的方法包括采用新型融合、组合优化已有的方法、创建新方法以实现高精度微震震源定位。提出了矿山微震精确定位的发展方向,即速度模型优化、逆时成像、被动时间反转镜法、相对干涉成像法等新方法的应用,有望大大提高矿山微震震源定位精度。同时,探讨了多方法多参数信息融合和深度学习在矿山微震定位中的应用前景。这些创新性的微震震源定位方法具有广阔的发展前景。

关键词: 微震震源定位     影响因素     逆时成像     研究进展     发展前景    

图像边缘检测二维小波算法研究实现

张红岩,张登攀

《中国工程科学》 2003年 第5卷 第4期   页码 61-64

摘要: 小波变换具有检测局域突变的能力,而且可以结合多尺度信息进行检测,因此成为图像信息边缘检测的优良工具。根据二维小波变换的特点,分析了利用二维小波进行图像边缘检测的基本原理,并设计了利用二维小波变换进行多尺度边缘匹配的检测算法。基于研究结果,编写了计算机应用程序,进行实例分析。

关键词: 小波变换     多尺度     边缘检测    

人类遗传病的家系收集疾病基因定位克隆疾病基因功能的研究

夏家辉

《中国工程科学》 2000年 第2卷 第11期   页码 1-11

摘要:

介绍了中国医学遗传学国家重点实验室在遗传病家系收集、疾病基因定位、疾病基因克隆和疾病基因功能研究方面的研究工作。用细胞遗传学G显带技术于1975年发现了一条鼻咽癌相关的标记染色体t(1;3)(q44;p11);1981年将睾丸决定基因(TDF)定位于Yp11.32带;1991年以来收集遗传病家系345种共590年用显微切割、PCR、微克隆技术克隆了EXT2基因;1998年用基因家族-候选疾病基因克隆方法克隆了遗传性神经性耳聋基因GJB3;1999年用连锁分析和全基因组扫描将一种遗传性弥漫性浅表性光敏性汗孔角化症定位

关键词: 遗传病家系     基因定位和克隆     基因家族-候选疾病基因克隆     基因组扫描     基因功能研究    

瞬变电磁法用于检测识别硐室爆破盲炮的可行性探讨

刘连生,梁龙华,吴吉洋,焦永斌,陆哲祥

《中国工程科学》 2014年 第16卷 第11期   页码 107-112

摘要:

应用瞬变电磁法对硐室爆破盲炮的检测识别进行了可行性研究。通过对比爆破前后预置良性导体涡流场的变化,实现硐室爆破盲炮检测识别的目的。试验结果表明,当铝箱目标体埋深不超过30 m时,瞬变电磁检测法可以明确地确定铝箱的位置;当铝箱埋深超过30 m后,铝箱形成的二次涡流场层次不明,不能确定铝箱的埋深位置。

关键词: 瞬变电磁法     硐室爆破     盲炮检测识别     涡流场     目标体    

海洋CO2管道输送技术现状展望

王子明,李清平,李姜辉,范振宁,张建

《中国工程科学》 doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.06.017

摘要:

管道输送是经济高效的CO2运输方式,海洋CO2运输是离岸碳捕集、利用封存(CCUS)产业链的关键环节和规模化开展离岸CCUS工程建设所需的核心技术本文明晰了我国实施离岸CCUS的优势、典型海洋碳运输情境和海洋CO2运输方式,剖析了国内外海洋CO2管道输送的技术工程概况;从CO2流体相态及流动安全,沿程腐蚀风险评估、监测及预警,CO2泄漏实时监测技术研究认为,加快发展适应海洋CO2管道输送复杂工况的材料体系、全流程CO2管道的智慧管理数字孪生技术、海底CO2管道全生命周期运行关键技术、在役海底管道改输评估保障技术,采取加快推动我国近海碳封存CO2

关键词: CO2管道;离岸CCUS;海底管道;管道腐蚀;管道断裂;泄漏监测    

航天器高精度GPS导航定位技术研究

向开恒,曲广吉

《中国工程科学》 2004年 第6卷 第1期   页码 86-91

摘要:

将GPS测量定位技术、求解卫星轨道摄动运动的Encke方法和广义Kalman滤波技术有机地结合在一起,提出了利用GPS实现低轨道航天器高精度自主导航定位的新方法——载波相位数值仿真分析和半物理仿真实验结果表明,所提出的动态定轨技术是可行的,对提高GPS导航定位精度的效果是显著的,并且其模型、算法和软件具有工程实用性。

关键词: 航天器     导航定位     全球定位系统     载波相位     卡尔曼滤波    

用于长期自主机器人的新型鲁棒同时定位建图方法 Research Articles

魏伟1,朱晓蕊1,2,王毅1

《信息与电子工程前沿(英文)》 2022年 第23卷 第2期   页码 234-245 doi: 10.1631/FITEE.2000358

摘要: 自主移动机器人的基本任务是同时定位建图(SLAM)。此外,长期鲁棒性是 SLAM的一个重要属性。大量实验结果表明,最先进的SLAM系统相比,VILN SLAM系统在各种场景下的鲁棒性都有了很大提高。

关键词: 同时定位建图(SLAM);长期;鲁棒性;激光雷达(LiDaR);视觉惯性激光雷达导航(VILN)    

基于重要性采样的TOAFOA无源定位算法 Article

Rui-rui LIU, Yun-long WANG, Jie-xin YIN, Ding WANG, Ying WU

《信息与电子工程前沿(英文)》 2017年 第18卷 第8期   页码 1167-1179 doi: 10.1631/FITEE.1601657

摘要: 最大似然类的无源定位方法可以达到较高的定位精度,但其计算量非常大。由于时频参数联合定位模型本身的非线性和非凸性非常大,繁重的计算量在TOAFOA联合定位系统中表现尤为明显。本文针对这一问题,通过Pincus全局最优理论和蒙特卡洛重要性采样技术降低了最大似然类定位算法的计算复杂度,并且保证算法可以收敛到全局最优解。

关键词: 无源定位;到达时间;到达频率;蒙特卡洛重要性采样;最大似然估计    

含空洞岩体微震定位的快速行进法——性能分析工程应用 Article

蒋若辰, 戴峰, 刘燚, 李昂

《工程(英文)》 2021年 第7卷 第7期   页码 1023-1034 doi: 10.1016/j.eng.2020.10.019

摘要: 为实现含空洞复杂岩体中的高精度微震事件定位,本研究基于二阶差分形式的快速行进法,开发了微震事件定位方法。该方法基于建立的三维离散网格波速模型,通过搜索满足理论到时实际到时之间残差最小的网格节点,实现对微震事件的定位。此外,基于二阶快速行进法的计算结果,微震破裂源到微震传感器的传播路径,可通过应用线性插值龙格-库塔法获得。所用方法的合理性在一系列的数值仿真实验中得到了验证。提出的方法被应用于定位在猴子岩水电站地下洞室开挖过程中所记录的爆破微震事件。爆破事件的定位结果表明,采用均一岩体波速模型的定位结果相比,本方法能够有效减低微震事件定位误差。而对于微震事件的定位结果,通过现场的混凝土破裂剥落,以及现场多点位移计的监测结果得到验证。本文提出的方法可提供相对更准确的岩体破裂位置,为圈定围岩损伤区工作提供便利。

关键词: 快速行进法     微震事件定位     含空洞复杂岩体     龙格-库塔法    

基于纹理及小波分析的车牌定位方法

黄卫,路小波,余彦翔,凌小静

《中国工程科学》 2004年 第6卷 第3期   页码 19-24

摘要:

提出了一种基于纹理和小波分析的车牌定位方法。测试结果表明,该方法正确定位率超过96%

关键词: 纹理     小波分析     基元     车牌定位    

基于到达时间差和到达频率差的多层等梯度声速剖面建模声学定位 Research Article

詹东洲1,王思甜1,蔡守桂1,郑华荣2,徐文2

《信息与电子工程前沿(英文)》 2023年 第24卷 第1期   页码 164-175 doi: 10.1631/FITEE.2100398

摘要: 水体的不均匀性导致声线弯折,使得现有基于声信号直线传播假设的定位算法不够精确。为实现水下声学传感网络中的高精度节点定位,本文首先使用线性分割近似方法,提出多层等梯度声速剖面(sound speed profile,SSP)模型。基于此模型,可将声线跟踪问题转化为多项式寻根问题。利用传感器节点处信号多普勒频移的导数,提出一种新的使用到达时间差(time difference of arrival,TDOA)和到达频率差(frequency difference of arrival,FDOA)的水下节点定位算法传统基于直线传播假设的方法相比,所提算法可有效处理声线弯折现象。此外,研究了不同SSP建模误差下的估计精度。总体而言,新提出的方法可以实现准确可靠的节点定位

关键词: 水下声学传感器网络;声学定位;声速剖面;到达时间差(TDOA);到达频率差(FDOA)    

标题 作者 时间 类型 操作

利用机器视觉技术对化工厂管道进行自动视觉泄漏定位

Mina Fahimipirehgalin, Emanuel Trunzer, Matthias Odenweller, Birgit Vogel-Heuser

期刊论文

水处理系统网络攻击的检测定位:基于熵的方法

刘可1,汪慕峰2,麻荣宽1,张镇勇2,魏强1

期刊论文

液化石油气泄漏的危险性分析及其事故后果评价方法

陈思凝,孙金华,王青松

期刊论文

在现场可编程门阵列中用于降低泄漏功率的动态电源门控

Hadi JAHANIRAD

期刊论文

矿山微震震源定位研究进展展望

程久龙,宋广东,孙晓云,温来福,李飞

期刊论文

图像边缘检测二维小波算法研究实现

张红岩,张登攀

期刊论文

人类遗传病的家系收集疾病基因定位克隆疾病基因功能的研究

夏家辉

期刊论文

瞬变电磁法用于检测识别硐室爆破盲炮的可行性探讨

刘连生,梁龙华,吴吉洋,焦永斌,陆哲祥

期刊论文

海洋CO2管道输送技术现状展望

王子明,李清平,李姜辉,范振宁,张建

期刊论文

航天器高精度GPS导航定位技术研究

向开恒,曲广吉

期刊论文

用于长期自主机器人的新型鲁棒同时定位建图方法

魏伟1,朱晓蕊1,2,王毅1

期刊论文

基于重要性采样的TOAFOA无源定位算法

Rui-rui LIU, Yun-long WANG, Jie-xin YIN, Ding WANG, Ying WU

期刊论文

含空洞岩体微震定位的快速行进法——性能分析工程应用

蒋若辰, 戴峰, 刘燚, 李昂

期刊论文

基于纹理及小波分析的车牌定位方法

黄卫,路小波,余彦翔,凌小静

期刊论文

基于到达时间差和到达频率差的多层等梯度声速剖面建模声学定位

詹东洲1,王思甜1,蔡守桂1,郑华荣2,徐文2

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