河北水利电力学院学报

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1. 基于SpringBoot和Uni-App框架的自习室平台的设计与实现

李金忠, 胡志明, 陈建钢, 陈涵轩, 左左

河北水利电力学院学报 2024, 34 (2): 77-82. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.02.014

摘要（529）

PDF（pc）（551KB）（126）

目前,国内教育开始大规模普及在线学习模式。然而,许多现有的在线学习平台逐渐出现过度娱乐化和社交严重化的问题,这严重违背了在线学习平台诞生的初衷;此外,平台功能相对有限,难以全面管理用户的学习状态,市面上满足用户需求的产品也相当匮乏。为此,文中基于SpringBoot和Uni-App框架设计与开发了一款移动端自习室平台,专门为用户提供学习状态管理服务。该平台的主要功能包括自习状态管理、学习动态管理、排行榜、记事本、用户信息管理5大功能模块。该平台可为用户提供一系列学习状态管理服务,帮助用户养成良好的学习自制力,培养学生的自主学习能力,提高学习效率。

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2. 基于机器视觉的智能导盲机器人系统设计

王政博, 唐勇, 陈国栋, 卢书轩, 姚承志

河北水利电力学院学报 2021, 31 (4): 17-22+54. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.04.003

摘要（353）

PDF（pc）（3172KB）（85）

随着智能化的发展，图像处理技术在我们的生活和生产，特别是智能机器人中的应用越来越广泛。针对目前导盲机器人国内外研究现状，设计了一种基于机器视觉的导盲机器人。本设计可以通过单目测距结合You Only Look Once Version3（YOLO V3）算法检测并识别周围的物体种类和与机器人的距离，并以语音的形式告知盲人；导盲机器人本体结合各类传感器完成自主导航；盲人在机器人的指导下行走，大大的弥补了盲人视觉上的缺陷。从模拟实验环境的结果可以看出，该导盲机器人实现了前进、停止、转弯、避障等功能，实现了指示前方障碍物种类、距离的功能，从而为盲人出行提供了安全的保障。

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3. 高渗透率分布式电源接入对配电网电压稳定性的影响研究

彭程, 路文梅, 李文才, 石佩玉, 高波

河北水利电力学院学报 2020, 30 (4): 44-48. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2020.04.007

摘要（335）

PDF（pc）（1507KB）（59）

针对分布式电源(DG)接入配电网容量的不断增大,传统配电网中节点电压越限、系统双向潮流、短路电流升高等问题不断凸显,为提升配电网对可再生能源的消纳能力,提出最优接入方案和最大程度利用并网逆变器剩余容量参与电压调控的方法。通过建立含DG多种接入方式的配电网压降计算模型,分析了单点和多点DG接入对配电网电压分布的影响;基于Matlab搭建了IEEE33节点系统模型,分别对DG的接入方式、接入位置、渗透率、功率因数四个方面对电压分布产生的影响进行了研究,并以三维可视化的方式呈现电压分布,更加直观对比不同方案的优劣。研究表明,DG多点均匀分布接入电网并充分利用并网逆变器剩余容量可有效改善配电网电压分布,为提高可再生能源消纳提供了参考依据。

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4. 基于参数最优地理探测器的中国建成区扩张及定量归因

刘丹丹, 李泳亮

河北水利电力学院学报 2023, 33 (3): 33-39. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.006

摘要（321）

PDF（pc）（464KB）（95）

为研究中国城市建成区2002-2021近20年来时空变化,采用DMSP-OLOS和NPP-VIIRS夜间灯光数据,在市域尺度上从数量结构和空间分布两个方面定量分析中国建成区的空间演化特征,并采用参数最优的地理探测器进行分析。结果表明:1)20年来,我国城市建成区的扩张速度以中速和低速发展为主,东部沿海和北部沿海地区的建成区年扩张速度均高于全国平均水平,东部沿海地区扩张速度最大,且区域内城市发展差异性最小;我国建成区重心向西北地区移动。2)建成区的扩张速度具有空间分异性,冷点区域分布在我国北部及中部并表现为低低聚类和高低聚类,而热点区域分布在我国东南沿海一带,并表现为高高聚类和低高聚类;3)各影响因子交互作用均为双因子增强或非线性增强,且GDP和人口因素的交互作用最强。

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5. 基于FFT的相位差测量及其在STM32中的实现

陈哲, 冯敏

河北水利电力学院学报 2019, 29 (2): 40-44. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2019.02.008

摘要（308）

PDF（pc）（1457KB）（161）

针对传统相位测量方法中存在误差较大的问题,文中提出了一种基于FFT谱分析的数字式相位差测量方法,并采用ARM公司的Cortex-M3内核处理器STM32F103搭建相位差测量系统。通过对一个周期内采样的64个点做FFT变换,提取出基波的参数,求取被测信号的相位差,并在LCD上显示出测量结果。该数字式相位测量系统结构简单,硬件成本低,处理速度快。通过测试得出,该测量系统有效分辨精度为1°。

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6. 输电线路鸟害综合防治技术研究

胡坚, 郭浩, 章志鸿

河北水利电力学院学报 2020, 30 (3): 42-47. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2020.03.008

摘要（272）

PDF（pc）（2077KB）（133）

近年来,随着电网的不断发展和生态居住环境的改善,鸟类在架空输电线路周边的活动日益增多,对电网安全运行造成不利的影响。文中分析了鸟害类型及机理,区域分布及规律,提供鸟害辨识典型图例;研究了常见的鸟害预防措施,并针对不足提出新型的防鸟措施设计,提高输电线路防鸟害水平,降低输电线路跳闸率,可有效提高电力系统稳定性。

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7. 几起漏电保护器故障原因、处理及改进措施

于中和, 茹江燕

河北水利电力学院学报 2019, 29 (4): 46-49. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2019.04.007

摘要（251）

PDF（pc）（453KB）（13）

漏电保护器因供电系统不匹配、与漏电保护器配套的电气设备选择不当以及被保护的电气设备本身的原因都会造成发生误动作或者拒动作。文中就工程实践中漏电保护装置常见故障,详尽地描述故障现像,分析找到了故障发生的原因并给出了安全有效的解决方法。

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8. 单周期控制隔离型三相无桥Sepic PFC变换器研究

张纯江, 汤佳霖, 徐德勋, 高佳宁, 石炳乾

河北水利电力学院学报 2022, 32 (2): 20-28. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2022.02.004

摘要（246）

PDF（pc）（2020KB）（130）

功率因数校正技术被广泛应用于整流电路中以减小谐波污染。本文研究了一种新型隔离型三相无桥Sepic PFC变换器,它通过一级变换即可实现功率因数校正,又可实现隔离型DC/DC变换。本文首先详细分析了三相无桥Sepic PFC变换器的各个工作模态,对电路连续工作条件进行了分析。其次,采用单周期控制技术实现闭环控制,建立了单周期控制核心控制方程,对其进行小信号建模,设计了电压环路控制器,分别在频域和时域对不同参数下的系统稳定性进行仿真分析,设计了基于DSP的数字单周期控制的实现方法。仿真和实验结果表明,单周期控制的三相无桥Sepic PFC变换器,可实现单位功率因数,电流畸变率小。

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9. 基于MIDAS Civil 的公路简支T梁体外预应力加固设计与研究

汲港升, 马士宾, 陈晓光, 梁栋

河北水利电力学院学报 2021, 31 (4): 1-7+36. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.04.001

摘要（225）

PDF（pc）（3526KB）（49）

针对于一些重要干线公路桥梁年久失修、设计荷载标准低以及交通量迅速增加导致的承载力严重不足现象，采用体外预应力加固的施工方案，可有效提高桥梁主梁结构的承载能力，并在最大程度上降低施工对交通的影响，具有很好的经济效果。文中介绍了克黄线乌苏沟大桥体外预应力加固结构设计方案和通过MIDAS Civil有限元模型对加固前后主梁结构的承载能力和正常使用极限状态进行验算结果；对工程施工实际监控数据进行了分析，结果显示实测张拉完成后的挠度最大值为15.63 mm，出现在试验孔跨跨中截面2#梁位置处，且挠度变化和主梁梁底应力的理论计算值与实测值基本相符。研究结果表明：采用体外预应力加固公路简支T梁加固效果良好，是切实可行的。因此，从技术可行性、效果可靠性以及施工简便性出发，该研究可为类似施工工程提供参考依据。

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10. 基于改进YOLOv5算法的智慧城市多目标检测

王继超, 唐勇, 回振桥, 刘浩卓, 刘冰

河北水利电力学院学报 2024, 34 (3): 24-29. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.03.005

摘要（222）

PDF（pc）（342KB）（41）

多目标检测作为智慧城市建设中的核心技术,在建立城市图谱、挖掘城市运行规律、提高城市运行效率中起着不可替代的作用。文中在优良的目标检测模型YOLOv5基础上,选取城市中的典型场景,以行人和车辆为检测目标,将原有轻量化版本算法neck部分的SPP模块进行改进,在保证检测速率的同时增加检测的精度,然后将文中改进算法和YOLOv5-s算法同时部署在智慧城市边缘设备上进行对比试验。试验结果表明,文中改进算法相较于YOLOv5-s算法在速度保持基本不变的情况下检测多目标精度提高6.8%,在一定程度上解决了智慧城市边缘设备检测速率和精度不能同时达到要求的问题,为智慧城市多目标实时检测提供了理论参考与方法依据。

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11. 沥青结合料高温性能评价指标研究综述

侯立成, 马士宾, 张宇, 袁琪杰, 邹宝刚

河北水利电力学院学报 2024, 34 (1): 9-15. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.01.002

摘要（222）

PDF（pc）（1006KB）（13）

选用不同的指标来评价同一沥青结合料的高温性能可能会得出完全不同的结果,为快速准确地分析沥青结合料的高温性能,选取合适的评价指标则尤为重要。文中总结了针入度、软化点、60℃动力粘度等常规指标和车辙因子在评价沥青结合料高温性能时的局限性;介绍了新指标改进型车辙因子G^*/(sinδ)⁹、粘性蠕变劲度G_v和不可恢复蠕变柔量J_nr,分析了新指标的特点,综述了采用各指标取得的研究成果;最后,为我国相关规范的修订提出建议并对未来发展进行展望。

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12. 冲击荷载作用下混凝土动态力学性能研究

程思悟, 代兴先, 冯凯, 齐子怡, 张泽

河北水利电力学院学报 2024, 34 (1): 22-28. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.01.004

摘要（207）

PDF（pc）（1120KB）（25）

为了探讨混凝土在冲击荷载作用下的动态力学性能,应用有限元分析软件对不同冲击速度下,C30、C40及C60混凝土的SHPB试验进行了模拟分析。通过数值模拟得到了不同速度条件下的应力-应变曲线及能量时程曲线并分析了试件的破碎过程。结果表明:C40混凝土与C60混凝土的峰值应力比C30混凝土分别高了20.8%与31.6%,提高混凝土的强度等级可以提高混凝土结构的抗冲击性能。冲击速度为10m/s与15m/s时,混凝土的应变率分别是冲击速度为5m/s的3.2与4.7倍,表明混凝土是一种应变率敏感型材料。能量时程曲线总体上分为3个阶段:前期稳定阶段、中期增长阶段与最后稳定阶段。冲击荷载作用下,混凝土先从边缘由外向内破裂,并在内部产生劈裂破坏。

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13. 基于Kinect V2的肢体动作识别方法设计与实现

王政博, 唐勇, 刘辰淼, 孙东来

河北水利电力学院学报 2023, 33 (1): 12-18. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.01.003

摘要（203）

PDF（pc）（434KB）（32）

在计算机视觉、模式识别等领域,肢体动作识别一直是一个热门课题。肢体动作识别技术已被广泛地应用于各个行业。本文采用Kinect设备,采集人体20个关键部位的三维坐标,并将其应用于肢体动作的分析和辨识;在此基础上,分析了基于人体骨骼的三维深度信息,并进一步深入地分析了人体运动特征的辨识与表达。通过系统仿真,分析识别结果,得到识别准确率均在92%以上,同时对不同形态的人物进行了识别分析,均可正常识别,验证了系统的可行性。

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14. 一种基于超声波避障的四旋翼飞行器设计

孙晓晖, 杨金广

河北水利电力学院学报 2023, 33 (3): 9-13. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.002

摘要（201）

PDF（pc）（401KB）（88）

阐述了一种四旋翼飞行器的设计,提出了一种应用超声波测距技术实现无人机自动避障功能的整体解决方案。首先,应用欧拉角和拓展卡尔曼滤波等算法对MPU9250传感器采集的信息进行处理,计算位置和姿态信息,调整PID参数实现四旋翼无人机的稳态飞行控制。其次,将SUI04超声波避障传感器采集的信息传输至STM32H743控制器,经过算法处理输出相应指令实现避障功能。最后,经过测试,在室外低速飞行状态下,四旋翼无人机基本实现了定高飞行和自动避障功能。因此,可以得出结论:四旋翼无人机自动避障功能可以应用超声波测距技术实现,并且避障效果较稳定,具有一定实用性。

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15. 翻转课堂教学模式在大学英语教学中的应用

沙丽华, 孟召军, 汪艳萍, 刘倩

河北水利电力学院学报 2019, 29 (4): 77-80. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2019.04.014

摘要（201）

PDF（pc）（149KB）（21）

随着科技的进步与互联网的普及,计算机技术更多的应用于教育领域,翻转课堂作为一种新型的学模式应运而生。文中分析了大学英语教学中存在的问题,提出了翻转课堂的优越性以及翻转课堂在大学英语课堂中的应用方法。研究发现翻转课堂可以克服传统课堂的弊端,提高学生的学习兴趣,增强学生的自主学习能力。对提高大学英语教学效果具有重要意义,为大学英语教学改革提供参考依据。

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16. 跨高速公路挂篮施工的工艺及安全防护措施探讨

金大智, 鲁成铭, 卢楠

河北水利电力学院学报 2023, 33 (4): 53-57. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.04.010

摘要（201）

PDF（pc）（411KB）（197）

在公路桥梁建设中,挂篮施工技术已被广泛应用,但在一些特殊地理环境下,该方法仍需要克服各种各样的困难挑战。依据一个上跨高速公路桥梁施工的案例,详细介绍了该项目的挂篮设计方案、挂篮安装步骤、挂篮施工流程,并对上跨高速公路施工时的安全防护措施进行了探讨。结果表明:在跨高速范围施工时,对中跨挂篮采用防护支架加防护网的方式进行密封,同时在挂篮主体下方设置兜底防护平台,可以有效避免钢筋头、螺栓、螺帽、灰浆等零碎散料落入行车道,防止发生高速交通安全事故。通过对挂篮施工工艺以及安全防护措施的探讨,为类似的工程项目建设提供了解决方法和思路。

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17. 综合物探法在堤防渗漏检测中的应用

刘金鹏, 王志豪, 汤克轩, 张美多, 刘康和

河北水利电力学院学报 2023, 33 (4): 1-7. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.04.001

摘要（195）

PDF（pc）（596KB）（422）

物探检测方法是堤防无损检测行之有效的手段,但每种物探检测方法测量的都是单一物性参数,如电阻率值、电位值、地震波速等,利用单一参数进行地质解释存在局限性和多解性。文中介绍了常用堤防隐患物探检测方法的基本原理及优缺点,并结合工程实例论述综合物探法在查明堤防渗漏隐患中的应用,可为同类型工程提供借鉴。

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18. 风光互补发电系统协调控制策略与并网研究

孟德越, 刘伟, 崔茂齐

河北水利电力学院学报 2021, 31 (2): 51-55+66. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.02.009

摘要（195）

PDF（pc）（1832KB）（105）

光伏发电、风力发电具有间歇性和波动性的特点,将两者结合起来,可以有效缓解电能供应不平衡矛盾,提升发电系统的可靠性。本文中首先对风光互补发电系统中光伏发电子模块、风力发电子模块和蓄电池子模块进行了分析和建模,完成了光伏发电系统和风力发电系统的最大功率跟踪simulink仿真。在此基础上,提出一种风光互补协调控制与并网策略,仿真结果验证了控制策略的可行性。

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19. 一种基于渐进形态学滤波的DEM生成方法

吴菁钏, 刘年涛

河北水利电力学院学报 2024, 34 (1): 81-86. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.01.014

摘要（190）

PDF（pc）（1042KB）（23）

为了探索一种全新的DEM(Digital Elevation Model,简称DEM)生产方法,提高城市DEM的更新效率,利用渐进形态学滤波分离DSM中地面高程点和非地面高程点,然后对地面高程点构建Delaunay三角网,并基于射线与三角网求交的方式插值生成完整的DEM。实验表明,文中方法不仅能够有效地完成DEM的数据生产,且生产的DEM误差可控,能够满足实际的应用需求。因此,该方法具有极强的技术可行性,可以提高无人机DSM的利用率,促进城市DEM的动态更新。

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20. 岩爆及蚀变岩不良地质条件下TBM卡机脱困施工技术

韩建录

河北水利电力学院学报 2024, 34 (1): 16-21. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.01.003

摘要（188）

PDF（pc）（1230KB）（34）

硬岩掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)+钻爆法是目前特长山岭隧道常用的施工方法。在不良地质情况下,硬岩掘进机极易发生卡机情况,严重时甚至会发生工程事故。为了应对上述随时可能发生的卡机情况,以在建的TBM法施工输水隧洞工程为背景,提出了一种在岩爆、蚀变岩等不良地质条件下,处理TBM卡机脱困的技术,重点阐述了处理要点、具体施工方法和控制流程。该施工技术的实施和TBM脱困的应用,为今后应对类似工程设备脱困提供了有价值的案例和参考。

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