河北水利电力学院学报

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一种电子换向器表面缺陷图像去噪和增强算法

彭宁, 吴浩, 漆梓渊, 刘彦希, 宋弘

2023, 33(3): 1-8. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.001

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针对电子换向器表面缺陷图像对比度低、细节不明显、噪声过多等问题,提出一种新的电子换向器缺陷图像增强方法:针对电子换向器表面存在的混合噪声问题,通过联合中值滤波和小波阈值进行去噪;然后通过DeBlurGAN V2网络将去噪后的图像进行去模糊处理;最后以优化的非锐化掩膜(USM)和自适应对比度增强算法(ACE)构建基于非锐化掩膜的局部自适应对比度增强算法(UACE)对处理后图像中的缺陷进行对比度增强。实验结果表明,处理后图像的峰值信噪比、对比度以及信息熵均有提升,不仅消除了图像中的噪声,还有效地提升了图像的对比度。

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一种基于超声波避障的四旋翼飞行器设计

孙晓晖, 杨金广

2023, 33(3): 9-13. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.002

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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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沧州区域2022年8·21典型暴雨过程分析

哈建强, 王赫

2023, 33(3): 14-19. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.003

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为更好的研究沧州区域暴雨相关特性,文中选取沧州市典型暴雨场次即2022年的8·21暴雨,在时程分布、空间分布、河道过水、浅层地下水、城市积水等方面进行了详细叙述,得出了数据成果,为防汛减灾提供了依据,为相似类型降雨提供了例证依据;同时,为了更好的利用雨洪资源,提出了对策建议。

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太行山中部山区小流域洪涝灾害分析评价

杜岚

2023, 33(3): 20-25. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.004

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2021年10月,太行山中部连续多日遭强降雨侵袭,多地发生洪涝、泥石流等自然灾害。通过对山洪防治区实地勘测,依据《山洪灾害分析评价技术要求》及《山洪灾害分析评价方法指南》,结合无资料地区小流域水文分析方法,对山洪灾害防治区典型沿河村落设计洪水等分析计算,评价其现状防洪能力,确定了不同危险等级所对应的危险区域并绘制风险图。根据流域模型法综合确定了不同前期降雨下区域雨量预警指标,为该区域山洪灾害防御预案的编制及灾害防治工作提供一定的技术支撑。

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河北省某电子科技企业水平衡测试及节水分析

宁喜军, 羡晓东, 侯娜娜, 罗晓, 马坤茹

2023, 33(3): 26-32. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.005

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河北省水资源短缺,淡水资源匮乏,人均用水量低于国际公认水平。工业企业用水量大且集中,进行节水改造能有效节约水资源。为了改进企业用水方式,做到科学、合理、有计划、有重点的用水,提高水的利用率,避免水资源的浪费,利用水平衡测试的方式对河北省某电子科技企业用水情况进行科学分析,全面了解该企业管网状况,各部位(单元)用水现状,挖掘用水潜力,提出合理化建议,提高企业用水重复利用效率,达到加强用水管理,提高合理用水水平的目的,节约社会的整体水资源,为相关的电子科技企业进行节水改造提供依据。

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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

2023, 33(3): 33-39. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.006

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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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膨胀污泥对MBR膜污染的影响研究

代洪伟, 王亚芹

2023, 33(3): 40-44. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.007

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膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor,MBR)的膜污染限制了MBR工艺的发展。为了能更好地了解污泥膨胀对膜污染发生过程的影响机理,运行了膨胀污泥系统的一体式MBR,通过分析污泥胞外聚合物EPS(Extracellular Polymeric Substances,EPS)、跨膜压差TMP(Transmembrane pressure,TMP)、膨胀污泥沉降性能等,总结膨胀污泥对MBR膜污染的影响。结果表明:膨胀污泥的EPS中蛋白质和多糖含量偏高;膨胀污泥松散絮状结构难以沉淀,沉降性能差,易于形成泥饼层,Rc是导致膜组件污染的主要因素。

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磁混凝技术处理微污染河水实验研究

景长勇, 梁贇, 金泥沙, 董冰

2023, 33(3): 45-50. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.008

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文中以微污染河水为处理对象,以总磷、浊度、高锰酸盐指数等去除效果为参考指标,通过对磁粉、助凝剂、混凝剂投加量及pH值、沉淀时间、投加顺序等影响因素进行实验研究,最终确定了磁混凝技术处理微污染河水的最佳实验条件为:最佳混凝剂为三氯化铁,其最佳投加量为100mg/L;磁粉最佳投加量为200mg/L;助凝剂PAM最佳投加量为1.00mg/L;最佳投加方式为同时投加三氯化铁、磁粉,以250r/min的速度快速搅拌4min,再投加PAM快速搅拌1min,最后以80r/min的速度慢速搅拌10min;最佳pH值为6-8;最佳沉淀时间为15min。

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市域(郊)铁路桥梁选型及其上部结构施工关键技术

梁显伟, 郭晓宇, 李自林, 张龙明, 庄凤明

2023, 33(3): 51-58. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.009

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基于对市域(郊)铁路特点、桥梁结构体系、梁型及其施工方法的分析,提出了市域铁路桥梁选型思路和原则。并以天津市第一条市域铁路项目—天津中心城区至静海市域(郊)铁路首开段工程为例,总结归纳了大跨度连续梁桥上部结构悬臂浇筑施工关键技术,尤其对0#块支架预压方法、墩梁临时固结措施、预应力智能张拉工艺、管道智能压浆工艺以及挂篮预压方法进行了详细说明,这对于指导我国市域(郊)铁路大跨度连续箱梁桥设计和建造具有重要借鉴意义。

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基于等维灰数递补模型法的路面使用性能预测方法

韩金川, 庄凤明, 王莲香, 张龙明, 郭晓宇

2023, 33(3): 59-64. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.010

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考虑到目前国内路面使用性能预测方法存在主观性强、综合性差的不足,选取路面损坏状况指数(Pavement Condition Index,PCI)作为分析指标,分别比较了路面性能衰变PPI模型、常规GM(1,1)模型以及等维灰数递补模型的路面使用性能预测方法对PCI指标的预测效果。结果表明,3种模型的预测精度均能满足一级精度。其中,等维灰数递补模型预测结果的后验差比值最小,预测的稳定性和精确度最好,更适用于路面使用性能的预测。

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基于Hewlett方法的桩承式加筋路堤桩土应力比改进

张玉琳, 姜海军, 张培成, 周亦涛, 姚垣州

2023, 33(3): 65-72. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.011

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文中改进了拉膜效应对计算桩承式加筋路堤桩土应力比产生的影响,提出了新的计算方法。主要通过桩间加筋体的微分段静力平衡,然后,根据加筋体下的地基反力符合Winkler弹性地基模型的假定,耦合拉膜效应和加筋体上覆路堤的土拱效应可求得桩土差异沉降量以及网下桩土应力比。此外文中还分析了多种相关因素对桩土应力比的影响,也通过实例分析证明了该方法的可行性。结果表明:网下桩土应力比随土工格栅抗拉强度和填土高度的增加而增加,随桩间距的增加而减小,网上桩土应力比则反之;布桩形式不同,桩土应力比将随之改变,梅花形布桩时桩土应力比最大。该计算方法得到的桩土应力比计算值与实测值更加接近。

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季冻区路基非饱和土全吸力范围渗透规律研究

李霞

2023, 33(3): 73-78. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.012

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冻融作用下非饱和土体渗透性的变化不仅受冻结负温、冻融次数等因素影响,试样的吸力大小也会影响土体渗透性的变化。为探究冻融循环和吸力作用下土体渗透系数的演化规律,将经历不同冻融循环次数的试件利用两种方式控制吸力,从而建立全吸力土-水特征曲线进行VG模型拟合,借助戈德纳经验公式计算全吸力条件下经历不同冻融次数的渗透系数变化规律。结果表明:全吸力土-水特征曲线随冻融循环次数的增加逐渐降低;通过研究发现在低吸力阶段渗透系数随吸力的变化有明显的分阶段性;同吸力下渗透系数随冻融次数的改变与孔隙率的改变呈现正相关;渗透系数的取值范围随冻融循环次数的增加逐渐增加,在3次冻融之后变化不明显。

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密度计法颗粒分析试验中土粒分散方法的优化研究

谢方媛

2023, 33(3): 79-84. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2023.03.013

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针对颗粒分析密度计法试验中土粒分散的问题,利用正交试验设计的方法,分析浸泡、煮沸和分散剂对土粒分散的影响程度,并确定最优方案。根据分析结果结合实际工程,对比验证了该方案的可行性,提高了颗粒分析密度计法试验的效率,节约了时间成本。

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