基于改进的YOLOv4安全帽佩戴检测研究

为了加强建筑工人佩戴安全帽情况的检测,防止安全事故的发生,提出1种改进的轻量级YOLOv4安全帽佩戴检测算法,用于运行在移动设备端,降低现场部署的条件;制作1个8 000幅图像的数据集,用于训练和评估安全帽检测算法;为了评估改进的YOLOv4的性能,从5个不同建筑工地采集到600张施工人员图像和60条施工视频作为验证集;根据建筑工地不同的视觉条件对图像进行分类,用于验证本文算法在不同外界环境下的性能。结果表明:改进后的模型检测速度是YOLOv4的3.4倍,可用于实时检测施工人员在不同施工现场条件下是否佩戴安全帽的情况,有利于提高安全检查和监督水平。     

水夹点技术用于石化行业水网络优化研究

运用水夹点技术,对某石化企业进行用水网络优化研究。在流量恒定和流量改变两种条件下,对某石化企业13个用水操作原有用水网络进行初始设计和优化改进。结果表明,在流量恒定和流量改变条件下,通过用水网络初始设计节约新鲜水用量分别为17.17%和13.72%,对初始设计用水网络的优化设计可简化用水网络,回用管路数分别由14条和16条减少为11条和8条,优化后的用水网络分别节约新鲜水用量17.25%和14.81%。水夹点技术在工业用水节约和废水减量方面具有实用价值和较好的应用前景。     

煤矿主提胶带运输系统远程自动化集中控制的工程实践

从煤矿生产作业环境的安全性出发,结合机械化、自动化技术的发展趋势,提出煤矿主提胶带运输系统远程自动化集中控制的技术方案,并以成功实例验证了方案的可操作性,节能效果显著。     

区域生态安全评价的BP神经网络方法

生态安全评价是建立生态安全预警系统及进行环境管理的基础。为确立有效的区域生态安全评价方法,基于压力－状态－响应概念模型,构建了区域生态安全评价指标体系和评价标准;采用BP神经网络的途径,对安徽省17个地级市的生态安全评价问题进行了研究。结果表明：宣城、池州、黄山为Ⅱ级,亳州、宿州、阜阳、滁州、六安、巢湖、安庆为Ⅲ级,合肥、淮北、蚌埠为IV级,淮南、马鞍山、芜湖、铜陵为Ⅴ级。区域生态安全的BP神经网络评价方法涵义明确,计算过程简单,能区分生态安全的等级,可以应用于具有评价标准的其它生态系统综合评价。     

Assembly operator training and process planning via virtual systems

In this paper, we present an integrated intuitive system for assembly operators training and assembly process planning by combining virtual reality with motion-tracking technologies. The developed conceptual prototype for assembly planning and training enables individuals to interact with a virtual environment in real time. It extends the new technologies of motion tracking and integrates them with virtual environment technologies to create real-time virtual work cell simulations in which assembly operators may be immersed with hands-on experiences. In addition to operators training, the experimental results to date are presented to demonstrate the potential contributions of human skills in achieving effective assembly planning including disassembly operations. It is expected that this approach will lead to environment-friendly and sustainable operations by conserving energy and cost that are first tested in a human-emerged virtual system.     

基于改进辐射模型的乡镇人口流动网络研究

乡镇尺度的人口流动联系和空间结构研究对统筹区域城镇体系规划和产业结构调整具有重要意义.本文以复杂网络理论为研究视角,将空间可达性引入传统辐射模型进行参数修正,构建乡镇人口流动网络;从节点和社团结构以及无标度和小世界特征等方面,探讨在地域差异影响下人口流动的空间分布格局和复杂网络特征,并以荆门市55个乡镇为例进行实证研究.结果表明:①荆门市乡镇人口流动网络的节点度分布以高发展水平乡镇为核心,呈现“一横二纵”的空间分异格局,与荆门市城镇体系和产业布局存在极强的耦合关系;②全网包含四个社团,各社团内部联系紧密且空间结构特征各异,社团间联系相对松散.③受空间距离和地理环境影响,网络的无标度特征不够明显;④网络具有一定的小世界特征,整体联通性和局部集聚性较好.本文通过对传统模型进行方法改进,实现了异质空间下乡镇人口流动联系及分布的可视化表达,实例研究结果可为荆门市城镇规划和产业布局提供决策思路.     

基于二分图理论的产业环境资源竞争网络模型研究——以广州开发区为例

采用二分图理论来研究区域内不同产业部门或排污企业之间对于环境容量的竞争关系,建立产业环境资源竞争网络模型,并从点权分布和加权集聚系数等方面加以分析,依据强关联矩阵来确定排污企业对于区域环境容量需求强度的聚类情况.在此基础上,进一步依据2010年广州开发区的排污企业数据进行了实证研究,分析了开发区产业现状,并对未来生态工业园区建设中产业的发展提出了指导性建议.采用复杂网络模型来分析企业环境外部性的方法,不仅较传统的经济度量方式有理论上创新,而且根据区域不同情况来构建模型,从复杂系统视角对环境管理体系进行分析,有利于改进环境管理方式.     

京津冀臭氧污染特征、气象影响及基于神经网络的预报效果评估

基于生态环境监测和气象观测数据,分析了2016~2020年京津冀13个城市臭氧（O₃）浓度特征,讨论了O₃污染高发月份日最高温度（T_max）、日均地面气压（p）、日均地面相对湿度（RH）和日均地面风速（v）等气象要素对O₃-8h浓度和O₃-8h超标情况的影响规律,并采用AQI级别预报准确率、O₃浓度范围预报准确率和O₃级别预报准确率等方法,评估了基于神经网络的O₃统计预报效果.结果表明,2016~2020年期间京津冀13城市ρ（O₃-8h-90per）分别为157.4、177.2、177.3、190.6和175.6μg·m^-3,区域臭氧浓度5a上升了11.6%,2016~2019年期间总体呈波动上升趋势,2020年环比下降;2020年与2016年相比,除北京、张家口和承德略有下降外,其他10个城市ρ（O₃-8h-90per）上升了6~45.5μg·m^-3.O₃-8h月均值呈现"两头低,中间高"现象,ρ（O₃-8h）在4~9月的月均值超过了100 μg·m^-3,在6月最高,为158.10 μg·m^-3.城市O₃-8h超标率范围为8.6%~19.2%,97.8%的O₃-8h超标情况发生在4~9月.区域尺度上O₃-8h浓度与日最高温度相关性最强,当T_max在25~28℃区间时,所有城市开始出现O₃-8h超标.O₃-8h浓度与日均地面气压呈负相关关系;当RH在60%以下时,大部分城市O₃-8h浓度随相对湿度上升缓慢增长;当RH在61%~70%以上时,大部分城市O₃-8h浓度随日均相对湿度上升而下降.O₃-8h超标时的地面主导风向主要为偏南风,大部城市O₃-8h浓度高值易集中出现在2~3m·s^-1及以下低风速区间.OPAQ统计模式提前1~9 d预报相关系数范围为0.72~0.86,AQI级别预报平均准确率为67%~86%,O₃-8h浓度范围预报平均准确率为63%~84%.在O₃-8h超标情况多发的4~9月,模式对O₃轻度污染和O₃-8h超标情况提前3 d预报准确率分别为69%和66%,可为O₃-8h超标管控提供参考依据.     

岩溶湿地与稻田土壤团聚体细菌群落结构的比较

研究湿地系统中的土地利用变化对土壤团聚体中细菌群落结构的影响,可以为阐明土地利用变化对湿地土壤团聚体稳定性的影响机制提供理论依据.以会仙岩溶湿地和稻田为研究对象,利用高通量测序技术和生态网络分析对土壤团聚体（大团聚体0.25~2 mm、微团聚体0.053~0.25 mm和粉、黏粒<0.053 mm）细菌群落结构进行研究.结果表明：①微团聚体在稻田中占29.64%,显著高于其在天然湿地中的占比（22.20%）.②门水平上,绿弯菌门在稻田土壤大团聚体、微团聚体和粉、黏粒中的相对丰度分别为7.97%、8.56%和7.40%,显著高于其在天然湿地这3种粒径团聚体中的相对丰度（4.93%、4.81%和3.76%）;目水平上,厌氧绳菌目在稻田这3种粒径团聚体中的相对丰度分别为2.35%、3.03%和2.65%,显著高于其在天然湿地这3种粒径团聚体中的相对丰度（0.92%、0.91%和0.43%）.③生态网络分析显示,稻田微团聚体和粉、黏粒网络的节点数、边数和平均邻居数均高于天然湿地,并且在这两种组分中网络的平均连通度更大,特征路径长度更短;稻田大团聚体网络具有更长的特征路径长度、更高的模块性.结果表明,天然湿地改变为稻田后,土壤团聚体细菌群落结构改变,稻田微团聚体和粉、黏粒中细菌群落具有更高的物质循环和信息传递的效率,而稻田大团聚体细菌网络紧密性低,模块性高,其细菌群落结构更稳定.     

A multiobjective optimization framework for multicontaminant industrial water network design

The optimal design of multicontaminant industrial water networks according to several objectives is carried out in this paper. The general formulation of the water allocation problem (WAP) is given as a set of nonlinear equations with binary variables representing the presence of interconnections in the network. For optimization purposes, three antagonist objectives are considered: F(1), the freshwater flow-rate at the network entrance, F(2), the water flow-rate at inlet of regeneration units, and F(3), the number of interconnections in the network. The multiobjective problem is solved via a lexicographic strategy, where a mixed-integer nonlinear programming (MINLP) procedure is used at each step. The approach is illustrated by a numerical example taken from the literature involving five processes, one regeneration unit and three contaminants. The set of potential network solutions is provided in the form of a Pareto front. Finally, the strategy for choosing the best network solution among those given by Pareto fronts is presented. This Multiple Criteria Decision Making (MCDM) problem is tackled by means of two approaches: a classical TOPSIS analysis is first implemented and then an innovative strategy based on the global equivalent cost (GEC) in freshwater that turns out to be more efficient for choosing a good network according to a practical point of view.