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中国新技术新产品

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2026年15期

中国新技术新产品，杂志以“创新精神成就媒体社会理想，打造中国新技术新产品权威资讯平台”为宗旨，见证创新历程、解析创新理念、推广创新成果。

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高新技术 | 基于PLC的矿井应急预警系统设计与优化

高新技术 | 基于PLC的矿井应急预警系统设计与优化

摘要：为了解决矿井下传统有线和无线应急预警通信系统存在的布设成本高、信号覆盖难等问题，本文设计并实现了一套基于电力线通信（Power Line Communication，PLC）的应急预警系统。系统通过矿井现有电力线传输数据，并针对井下强电磁干扰和隔离变压器信号阻断2个技术瓶颈，提出了2项关键技术：一是基于正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）的自适应调制与子载波管理机制，通过动态调整通信参数，对抗信道噪声；二是跨变压器电容旁路耦合方案，为高频信号构建低损耗通路，实现采掘作业面无缝通信。试验数据和应用结果表明，采用本文系统，与传统预警系统相比，矿山安全事故发生率降低约35%，应急响应时间平均缩短40%，在强干扰环境中，能有效降低误比特率，保证通信链路稳定。
高新技术 | 基于多模态拓扑数据融合的飞机蒙皮表面缺陷检测算法

高新技术 | 基于多模态拓扑数据融合的飞机蒙皮表面缺陷检测算法

摘要：在航空精密制造与服役保障领域，飞机蒙皮表面缺陷的精准识别是保证结构完整性与飞行安全的关键环节。但是，现有的单一模态信息检测方法存在局限性，对细微缺陷、复杂形貌和隐蔽性损伤的感知能力不足，易产生漏检与误判。因此，本文研究基于多模态拓扑数据融合的飞机蒙皮表面缺陷检测算法。采用跨模态对齐方法，对图像进行几何校正，消除模态数据间的空间偏移。通过图神经网络（Graph Neural Network，GNN）建模节点间关系，实现拓扑特征高效识别，进而完成多模态特征的深度融合。采用 Softmax 函数作为分类器，输出各缺陷类别的概率分布。选择概率最大的类别作为最终的分类结果，完成检测。测试结果表明，试验组能够更精准地定位飞机蒙皮凹陷缺陷位置并准确分类，mAP 保持在 85% 以上，检测精度较高。
高新技术 | 算力驱动下机械电机自抗扰控制性能研究

高新技术 | 算力驱动下机械电机自抗扰控制性能研究

摘要：针对机械装备电机传统 PID 控制抗干扰能力不足、常规自抗扰控制（Active Disturbance Rejection Control, ADRC）因算力资源受限存在扰动估计滞后、动态控制精度不足等技术痛点，本文采用算力驱动技术优化 ADRC 算法，构建感知－算力调度－控制－反馈4层架构，设计算力动态分配与并行运算策略，提升扩张状态观测器（Extended State Observer, ESO）的扰动估计速率。仿真结果表明，架构将电机转速超调量降至4.2%，稳态误差控制在0.8 r/min，扰动响应时间缩短至0.12 s，控制延迟仅为3 ms，在强扰动工况下，显著提升了控制精度与抗扰性能，为机械装备电机控制智能化升级提供工程参考。
高新技术 | 超声相控阵多视角成像风电叶片缺陷检测研究

高新技术 | 超声相控阵多视角成像风电叶片缺陷检测研究

摘要: 针对风电叶片复合材料结构缺陷取向复杂、单一入射角超声成像易出现漏检以及尺寸评估不稳定的问题,本文提出一种基于超声相控阵多视角联合成像的缺陷检测方法。通过构建多组具有几何互补性的声束配置,对同一检测区域进行多视角扫查。在统一结构坐标系中完成数据配准与联合重建,建立多视角响应融合判识机制,实现几何参数联合约束定量测量。以含人工预埋缺陷试样和在役风电叶片作为对象,进行对比试验,并与常规单角度相控阵扇扫检测方法和常规单角度相控阵线扫检测方法进行对比。结果表明,本文方法稳定检出全部已知缺陷,缺陷尺寸平均误差控制在2.5 mm 以内,显著优于对比方法。
高新技术 | 基于深度学习的电线电缆缺陷智能检测系统设计与实现

高新技术 | 基于深度学习的电线电缆缺陷智能检测系统设计与实现

摘要：为了提升电线电缆缺陷检测的自动化水平和准确性，本文设计并实现了一种基于深度学习的智能检测系统。通过分析电线电缆常见缺陷类型和特征，结合卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）的强大图像处理能力，提出优化算法与系统架构设计方案，重点改进了特征提取机制和多尺度融合策略，并构建目标函数，以实现精准缺陷识别。研究结果表明，在实际工业环境中，本文系统表现出较高的检测精度和实时性，能够有效识别绝缘破损、导体断裂和表面划伤等缺陷类型，性能显著优于传统人工检测手段，为电力传输和通信领域提供了可靠的技术支持。
高新技术 | 基于改进人工势能法的煤矿井下作业面运输车辆避障规划技术

高新技术 | 基于改进人工势能法的煤矿井下作业面运输车辆避障规划技术

摘要: 在进行煤矿井下作业面运输车辆避障规划的过程中, 如果忽略作业面左右边界对运输车辆产生的斥力场, 就会导致规划的避障路径质量较低。基于此, 本文提出基于改进人工势能法的煤矿井下作业面运输车辆避障规划技术。根据煤矿井下作业面的实际情况, 建立作业面左、右边界与运输车辆的斥力场函数, 进一步建立障碍物斥力场函数, 构建作业动态势能场。在此基础上, 采用改进的人工势能法, 结合动态拟合因子, 构建混合势能场, 对候选路径点进行筛选, 得到运输车辆避障路径候选集。最后, 设定路径长度最短、路径安全性最高等多目标函数, 在第二代非支配排序遗传算法 (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II, NSGA-II) 的优化作用下, 通过多次迭代, 得到运输车辆的最优避障路径。试验结果表明, 在实际应用中, 本文技术规划的避障路径与最优路径高度重合, 且所规划避障路径的平滑度达到了 0.96, 路径质量较高。
高新技术 | 电力系统高压电气设备故障自动化监测方法研究

高新技术 | 电力系统高压电气设备故障自动化监测方法研究

摘要：针对难以实时监测与精确定位电力系统高压电气设备故障的难题，本文提出了电力系统高压电气设备故障自动化监测方法。该方法主要包括故障数据可视化建模、基于主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）进行特征降维以及采用支持向量机（Support Vector Machine，SVM）进行分类识别。基于上述融合算法架构，系统可以实现电气故障实时监测与精确定位的目标。试验结果表明，本文设计的监测系统在各种故障场景的检测准确率和定位准确率均值可达95%，能够及时发现并准确定位电力系统中高压电气设备的电气故障，有效提高了电力系统的运行安全性和可靠性。
高新技术 | 融合BIM与多源传感的交通智能巡检系统设计

高新技术 | 融合BIM与多源传感的交通智能巡检系统设计

摘要：针对传统交通基础设施巡检中存在效率低、主观性强及数据整合困难等问题，本文设计了一套基于建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）与多源传感技术的智能巡检系统。系统集成激光雷达、高清成像设备、无人机及边缘计算节点，构建了集数据采集、三维建模、病害识别与运维决策于一体的综合管理平台。在算法层面，提出一种融合点云数据处理与深度学习视觉检测的双分支网络模型（Point-Image Fusion Network，PIFNet），并在自建桥梁与隧道数据集上进行训练与验证。试验结果表明，该系统对裂缝、剥落以及锈蚀等6种典型病害的识别准确率为94.5%，有效提高了巡检过程的自动化水平与数据利用效率，为基础设施的数字化运维提供了可行的技术路径。
高新技术 | 发电厂煤炭自动化采样系统可靠性研究

高新技术 | 发电厂煤炭自动化采样系统可靠性研究

摘要：发电厂的煤炭自动化采样系统在保证燃料质量控制方面起到了重要作用，但是系统运行时会频繁出现设备故障、采样精度下降等问题。对某大型火电厂的煤炭采样系统进行深入调研后，系统分析了机械磨损、环境腐蚀以及控制失效等典型故障模式以及它们的根本原因。基于智能传感技术、机器学习算法以及自适应控制策略，构建了一套完整的系统可靠性提升方案。工程实践显示，智能化改造后的采样系统在降低故障率、提高采样精度以及改善设备可用性等方面都取得了显著成效。该研究为发电厂煤炭采样系统的可靠性优化提供了有效的技术路径与实践参考。
高新技术 | 基于FFT与小波分解的电网谐波自动检测方法

高新技术 | 基于FFT与小波分解的电网谐波自动检测方法

摘要：为了对电网谐波进行检测，保证电网输出信号的治理效率，基于快速傅里叶变换与小波分解，设计电网谐波自动检测方法。采用快速傅里叶变换算法将复杂信号分解为多个不同频率的正弦波，以提取电网信号频谱分量；假定电网运行中某区段波动符合函数变化趋势，引入小波分解方法进行信号奇异值检测；采用二元小波分解方法对信号进行分解重构，实现电网谐波自动检测。对比试验结果表明，应用设计方法后，可以对电网谐波分布进行检测，检测结果与预设结果高度一致。
高新技术 | 有源配电网故障行波定位及连锁故障防护研究

高新技术 | 有源配电网故障行波定位及连锁故障防护研究

摘要:有源配电网作为分布式能源接入的核心载体,其故障行波因电源出力波动呈现幅值畸变、极性多变特性,对故障精准定位与连锁故障快速防护具有较高的要求。本文采用 db4 小波变换提取行波特征,结合双端定位算法实现高精度故障定位,并构建“云-边-端”连锁故障防护平台。测试结果显示,定位误差均值≤350m,故障隔离响应时间≤10ms,连锁故障扩散风险为零。该一体化方案可依托精准故障定位数据,并快速阻断故障扩散路径、规避分布式电源(Distributed Generatio, DG)脱网风险且保证非故障区域供电稳定等,其为有源配电网安全运行提供了全流程防护。
高新技术 | IoT与区块链技术在供热系统优化中的应用研究

高新技术 | IoT与区块链技术在供热系统优化中的应用研究

摘要：针对传统供热系统数据可信度低、调控滞后及“数据孤岛”导致全局优化困难的问题，本文构建融合物联网与区块链的可信优化框架，通过智能合约将多目标优化模型代码化，实现去中心化、防篡改的自动闭环调控。仿真验证显示，与传统方案相比，该方案的泵耗与热耗分别降低约38.5%和4.68%；与仅物联网方案相比，在维持热力平衡稳定性和防篡改能力方面优势显著，综合节能率为19.8%。结果表明，本框架有效提高了供热系统能效与运行可靠性，可为智慧供热系统的可信优化与节能降耗提供技术参考。
高新技术 | 融合WCT的激光传感器机电自动控制系统设计与研究

高新技术 | 融合WCT的激光传感器机电自动控制系统设计与研究

摘要：针对非理想无线信道下激光传感器反馈的控制性能保障问题，本文进行了融合无线通信技术（Wireless Communication Technology，WCT）的机电一体化自动化控制研究。通过建立随机时延系统模型，设计了信道-系统联合状态观测器，对设备状态和网络时延进行动态估计，进而提出基于预测前馈的时延补偿控制律。试验结果表明，本文所提方法的轨迹跟踪均方根误差较传统无线PID降低73.7%，在丢包率为30%的恶劣环境下仍保持稳定，将无线控制精度升至近有线水平，为解决高带宽传感器无线化应用中的时延补偿难题提供了有效方案。
高新技术 | 基于深度学习的水电表数据采集传输系统设计

高新技术 | 基于深度学习的水电表数据采集传输系统设计

摘要：为了推动智能能源管理技术发展，提高水电表数据采集与传输的精度和效率，本文以老旧小区水电表管理实际需求为背景，通过深入分析传统抄表及光学字符识别（Optical Character Recognition，OCR）技术在复杂环境下的局限性，探讨了深度学习在图像识别与数据处理中的应用潜力，设计了一种基于深度学习的水电表数据采集传输系统。该系统结合优化后的卷积神经网络算法，构建了从感知层到云端处理层的分层架构。研究结果表明，该系统在识别准确率、处理时延及复杂场景适应性等方面显著优于传统方法，为智能电网建设提供了可行的技术路径。
高新技术 | 光传输模块内部热管理与颗粒污染协同防护结构研究

高新技术 | 光传输模块内部热管理与颗粒污染协同防护结构研究

摘要：本文针对光传输模块在高功率、长时间运行条件下面临的热积累与颗粒污染协同作用问题，提出一种面向模块内部结构的热管理与颗粒污染协同防护设计方法。以功能分区为基础，将模块内部划分为热源区、热缓冲区与热耗散区，以进行分区热管理。通过结构尺度与气流路径协同设计，实现颗粒迁移行为的有序调控。构建热一流－颗粒耦合模型，对颗粒浓度演化与沉积通量进行定量分析。通过实验平台对不同结构方案进行测试，结果表明，所提结构在高功耗工况下有效降低了热源区稳态温升，改善了模块内部温度分布连续性，同时显著抑制了光学敏感区域的颗粒沉积水平。
信息技术 | 基于IR-Net的遥感影像枸杞地提取网络

信息技术 | 基于IR-Net的遥感影像枸杞地提取网络

摘要：针对现有遥感影像枸杞地提取模型特征冗余导致表征能力弱、边界模糊以及小面积枸杞地丢失的问题，本文提出细节增强与跨尺度几何特征融合网络 IR-Net，该网络含有信息解耦与重构模块（Information Decoupling and Aggregation Module，IRDM）。IRDM 从空间－通道维度抑制冗余，提高边缘提取精度，补偿小目标信息丢失。基于 GF-1 WFV 数据集验证，精确率为 98.31%，召回率为 94.33%，交并比为 94.39%， F₁ -score 为 95.35%，显著优于传统算法（RF、SC-RF）和深度学习算法（UNet、PSPNet），复杂场景下仍可以精准提取，为枸杞地监测、产量评估提供数据支撑。
工业技术 | 液压支架立柱疲劳寿命的研究及结构优化

工业技术 | 液压支架立柱疲劳寿命的研究及结构优化

摘要：本文针对煤矿井下液压支架立柱早期一级缸体的疲劳失效问题，分析焊接残余应力和激光熔覆裂纹作用下的疲劳失效机理。附件焊缝处的残余拉应力与组织性能劣化是疲劳裂纹萌生的首要原因，在循环加载的过程中，裂纹逐渐扩展，并最终失效。基于失效机理，本研究提出了以“非焊接连接”为核心的创新性结构优化设计方案，有效从源头上消除焊接残余应力，改善材料机械性能，显著增加立柱的疲劳寿命，为解决同类重型装备的寿命问题提供了系统的理论依据和可行的技术路径。
工业技术 | 高效换热器在暖通系统中的应用及节能效果研究

工业技术 | 高效换热器在暖通系统中的应用及节能效果研究

摘要：本文评估了高效换热器在暖通系统中的节能效果与应用价值。通过翅片化、波纹化、螺旋化等结构优化设计，结合“结构—热工”耦合原理，分析换热器壁厚、热阻、通道几何对传热性能的影响，并利用雷诺数、努塞尔数与摩擦因子公式研究层流与湍流条件下的换热机理及压降特性。试验结果显示，高效换热器在低、中、高负荷条件下换热效率分别达到89.7%、91.2%及93%以上，系统能耗平均降低约17.7%，出口温度降低12℃，提高了系统稳定性和热舒适性。
工业技术 | 基于有限元的水轮发电机组振动特性分析与抑制技术

工业技术 | 基于有限元的水轮发电机组振动特性分析与抑制技术

摘要：针对现有振动抑制方法对模型精度依赖高、适应性差的问题，本研究提出一种基于有限元分析的振动特性辨识与抑制技术。通过建立水轮发电机组多场耦合有限元模型，构建包含电磁－结构、流体－结构的双向数据传递机制，形成整机耦合动力学方程，实现振动响应的精准模拟，并围绕综合载荷向量的时频特性，提出电磁励磁自适应调节、导叶主动液压控制与转子在线动平衡相结合的振动抑制策略。试验结果表明，该方法将运行功率波动抑制在10kW~20kW，与试验指标一致。抑制耗时最大值仅为2.4ms，在理想指标范围内，具有良好的工程适用性与控制精度。
工业技术 | 面向低电压的10kV配电网串联补偿应急方案

工业技术 | 面向低电压的10kV配电网串联补偿应急方案

摘要：为有效应对10kV配电网低电压问题，提高供电质量，本研究针对农村配电网负荷快速增长引发的电压跌落现象，探索了串联补偿技术的应急应用路径。本文以某村10kV配电网治理项目为实例，通过分析线路电压降与负荷分布特性，系统阐述了串联补偿技术的原理、方案设计及实施过程，提出了基于补偿点优化与容量匹配的应急治理措施。研究表明，串联补偿技术能够在短期内显著改善末端电压水平，降低线损，提升功率因数，同时具备较好的经济性与可靠性。
工业技术 | 基于功率因数优化的炼化行业变频器节能策略研究

工业技术 | 基于功率因数优化的炼化行业变频器节能策略研究

摘要：为了提高炼化行业中高压变频器系统的电能利用效率，降低运行能耗，本研究以某企业450kW空气压缩机系统为研究对象，提出一套基于功率因数优化的节能控制策略。通过引入基于瞬时无功功率理论（pq-r法）的功率因数优化算法、空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM）调制技术及自适应PID控制方法，对变频器的整流、逆变及控制环节进行综合优化，并开展实际运行验证。试验结果表明，综合应用三种策略后，系统功率因数增至0.93，变频器效率达98.1%，输出电压谐波畸变率下降至2.3%，节电率达到17.1%，实现了电能质量与节能效果的双重提升。
工业技术 | 层状大地磁偶源瞬变电磁场正演研究

工业技术 | 层状大地磁偶源瞬变电磁场正演研究

摘要：为探究层状大地中磁偶源瞬变电磁场的响应规律，本文以时间域麦克斯韦方程组、磁偶极子场表达式及“傅里叶变换—Hankel变换—递推—逆变换”求解流程为理论基础，基于MATLAB开发TEM forward正演函数，对单层、双层、三层及四层地电模型展开数值模拟。设置发送回线半径120m、接收回线半径2m、发送电流12A，观测时间为 10^-7～10^-2 s，分析介质电阻率、层数以及厚度对观测电压的影响。结果表明，电阻率主导能量耗散速率，400Ω·m模型晚期电压衰减速率显著高于100Ω·m模型，层数通过层间阻抗递推叠加影响响应，多层模型曲线呈“参数加权”特征，厚度与电阻率耦合划分响应阶段，四层模型展现浅层 (t<10^-6s) 、中层 (10^-6s-4s) 、深层 (t>10^-4s) 三阶段特征。研究验证了正演方法的可靠性，为层状大地TEM数据解译与建模提供支撑。
工业技术 | 基于确定性筛选方法的烟支空头稳定性控制研究

工业技术 | 基于确定性筛选方法的烟支空头稳定性控制研究

摘要：本文融合决策树回归与确定性筛选试验（Definitive Screening Design，DSD）方法，针对卷烟生产过程中烟支空头率偏高的质量问题进行工艺优化研究。首先，基于在线数据构建烟支空头预测模型，输出关键参数效应排序。其次，结合IPO&CE矩阵分析结果确立烟支空头筛选试验的因子簇。经试验分析与生产验证，风室负压为9.5kPa~10kPa，针辊回丝量为1400mV，顶吹室气压为0.6kPa，当挡板高度为74mm时，烟支空头率显著降至0.15%。本文构建的参数筛选－模型驱动－边界控制技术体系为烟草制品质量改进提供了可量化的智能决策方法，对离散制造过程的质量控制具有推广价值。
工业技术 | 基于可视化模拟断路器的备自投装置不停电校验方法研究

工业技术 | 基于可视化模拟断路器的备自投装置不停电校验方法研究

摘要：针对传统备自投装置停电校验方法存在的测试场景单一、效率低及影响供电连续性等问题，本文提出一种基于可视化模拟断路器的不停电校验方法。通过构建包括5种状态的多状态模型与参数可调的动态时序模型，并设计相应的模块化硬件系统与闭环测试流程，实现了备自投装置在不停电工况下的全面、高效校验。试验结果表明，该方法实现100%故障覆盖，单次测试耗时缩至5min，动作时间偏差为±1ms，成功解决传统方法停电依赖与场景覆盖不足问题，提高了供电可靠性。
工业技术 | 大规模分布式电源接入对配电网潮流特性的影响

工业技术 | 大规模分布式电源接入对配电网潮流特性的影响

摘要：本文研究了大规模分布式电源接入对配电网潮流特性的影响。首先，以配电网潮流计算为核心，构建含不同类型分布式电源（Distributed Generation，DG）的潮流分析模型，明确 PQ、PV、PI 节点特性及建模方法。其次，基于牛顿－拉夫逊（牛拉）法，推导含 DG 的配电网潮流修正方程，以调节配电网潮流特性的影响参数；最后，试验证实本文方法在含 DG 的潮流计算中收敛速度快，比传统前推回代法收敛效率提升40% 以上，可为大规模 DG 并网配电网的规划与运行调控提供技术支撑。
工业技术 | 基于电力电子器件的新能源自动化设备改造技术

工业技术 | 基于电力电子器件的新能源自动化设备改造技术

摘要：为了提升新能源系统中自动化设备的响应性能与控制精度，本文以光伏－风电－储能协同场景为应用背景，分析电力电子器件选型、主电路拓扑设计与控制策略集成等关键技术路径。通过引入 SiC-MOSFET（碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管，Silicon Carbide Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）与三电平 NPC 结构，并构建基于 MPC 的双闭环控制系统，完成设备的系统性改造。结果表明，所提方案在动态调节速度、电压谐波控制与整机能效方面均优于传统配置，验证了器件层优化与控制建模协同对系统性能提升的有效支撑。
工程技术 | 基于深度学习的堤防结构沉降预测模型研究

工程技术 | 基于深度学习的堤防结构沉降预测模型研究

摘要：针对堤防结构沉降预测中多因素耦合、非线性强等问题，本文以某市临江防洪堤工程为研究对象，采用CNN-GRU组合深度学习模型预测堤防沉降。基于自动化监测系统获取的时序数据，构建了CNN-GRU预测模型，并与门控循环单元（Gated Recurrent Unit，GRU）、长短期记忆（Long Short-Term Memory，LSTM）模型进行对比。结果表明，CNN-GRU模型在2个监测点上的RMSE分别为0.025mm和0.055mm，MAE分别为0.018mm和0.042mm， R² 分别为0.958和0.951，预测精度显著优于GRU和LSTM，残差分布更集中、稳定性更高。本文研究结果为堤防结构沉降的高精度预测及工程安全预警提供了有效的模型方法与技术支撑。
工程技术 | Q345钢平板对接多道焊焊缝残余应力分布规律研究

工程技术 | Q345钢平板对接多道焊焊缝残余应力分布规律研究

摘要：焊接残余应力是影响桥梁钢结构疲劳性能的关键因素。本文在 Q345钢平板对接多道焊过程，基于 ABAQUS 平台建立有限元模型，采用生死单元法模拟焊缝填充，并引入双椭球热源模型描述移动热输入。通过顺序耦合热－力分析，动态模拟焊接温度场与应力场的演化过程，系统研究焊缝区域的残余应力分布规律。结果表明，焊缝中心存在显著的纵向残余拉应力，峰值为414.9MPa，接近材料屈服强度；横向残余应力在焊缝区表现为拉应力，母材区为压应力，最大值约为299.3MPa。所建模型可有效预测多道焊残余应力分布，为评估焊接结构疲劳性能提供依据。
工程技术 | 基坑支护设计中的排桩参数及变形特征分析

工程技术 | 基坑支护设计中的排桩参数及变形特征分析

摘要：为确保软土区基坑的安全施工，本文结合具体工程实际，在基坑支护方案初探基础上，进一步开展了基坑支护参数优化及设计。根据基坑变形监测成果，通过统计、变形预测等手段分析基坑变形特征。分析结果表明，排桩措施在软土区基坑支护中具有很好的可行性、经济性，其在本工程中的最适宜桩径、桩间距和嵌固段桩长分别为0.8m、1.4m和9m，且桩顶冠梁、锚索及止水帷幕能提高其抗变形能力和防水性能。不论基坑何种变形，其总体趋势稳定，且始终在预警值内，验证了基坑支护方案的合理性，为类似工程积累了经验。
工程技术 | 基于无人机影像的沥青路面裂缝自动识别方法研究

工程技术 | 基于无人机影像的沥青路面裂缝自动识别方法研究

摘要：针对传统沥青路面裂缝检测方法存在效率低、主观性强等问题，本文提出一种改进的基于无人机影像的自动识别方法。通过优化图像预处理流程，引入自适应梯度阈值和方向一致性约束，结合多线程并行处理技术，实现了裂缝的高效准确识别。试验结果表明，改进算法在不同光照条件、裂缝宽度和路面干扰因素下的精确率、召回率和 F₁ 分数均优于传统方法，识别精度达到91%以上，为道路养护决策提供了可靠的技术支撑。未来还需要进一步提高算法的鲁棒性和实时性，拓展应用场景。
工程技术 | 再生建筑碎石对膨胀土路基受力及变形稳定性影响研究

工程技术 | 再生建筑碎石对膨胀土路基受力及变形稳定性影响研究

摘要：为研究再生建筑碎石对膨胀土路基受力及变形稳定性的影响，本文通过室内试验，研究了建筑碎石、水泥等固化材料对膨胀土路基压缩及变形稳定性的提升效果，揭示了干湿环境下，不同稳定膨胀土的水稳定性变化规律。研究结果表明，随着再生建筑碎石掺比增加，孔隙比先减后增，而压缩模量则随之增加。在600kPa荷载下，30%掺比的孔隙比20%掺比时减少4.06%，掺入碎石减少了膨胀土的孔隙比，填充或压缩了原始孔隙，提高了土壤的紧凑性，增加了压缩模量，掺入40%建筑碎石的膨胀土，其压缩模量较素土增加了726.21%，随着荷载增加，土壤的压实程度逐渐增加，掺入水泥和40%建筑碎石对膨胀土压缩系数的降低效果有所减弱，掺入40%建筑碎石的膨胀土压缩系数较素土减少94.08%，实际工程中可通过掺入水泥和建筑碎石改善膨胀土的工程性质，增强其在干湿循环条件下的稳定性。
工程技术 | 物联网与三维GIS在工程地质动态测绘中的协同

工程技术 | 物联网与三维GIS在工程地质动态测绘中的协同

摘要：针对工程地质动态测绘在复杂地质环境下数据实时性不足、空间关联度低及动态更新滞后的问题，本文采用构建协同架构、研发关键技术、开展应用验证的方法展开研究。先设计“采集－处理－应用”三层协同架构，再研发自适应感知、实时建模及协同处理核心技术，最后在深基坑、岩溶区等场景应用。研究实现多源地质数据动态采集、融合与可视化，提高动态监测精度与系统响应速度，为工程地质参数反演和趋势预测提供支撑，推动测绘向智能化、动态化升级。
工程技术 | 生态混凝土在水利工程中的应用研究

工程技术 | 生态混凝土在水利工程中的应用研究

摘要：本研究探索新型生态混凝土在水利水电工程中的应用效果，优化其技术性能参数提高工程生态效益，采用试验设计与数值模拟相结合的方法，通过改变骨料配比添加生物活性材料等手段，对生态混凝土的力学性能与透水性能以及生物相容性进行系统测试分析，优化后的生态混凝土抗压强度达到35MPa以上，透水系数升至 2.3×10^-3cm/s ，植物生长适应性显著改善微生物附着能力（增强60%以上），新型生态混凝土技术在水利水电工程中具有良好的应用前景，能够有效平衡工程安全性与生态环保要求，为绿色水利建设提供重要技术支撑。
工程技术 | 基于路面使用性能的预养护时机研究

工程技术 | 基于路面使用性能的预养护时机研究

摘要：随着交通运输业快速发展，公路路面的使用性能对行车安全、通行效率及养护成本等方面的影响日益显著。为了提高路面的稳定性与耐久性，延长路面使用寿命，确定基于路面使用性能的预养护时机尤为重要。本文通过基于路面使用性能的预测模型，结合某高速公路历年交通量变化趋势，对其预养护时机进行分析和确定。研究结果表明，随着运营时间增加，该高速公路客车比例逐渐下降，而货车比例不断上升，交通组成向重型化转变。根据路面性能预测结果，计划于2025年采取微表处或薄层罩面为主的预防性养护。而在2027—2028年，针对性采取透水路面+压浆或超韧磨耗层等措施，以应对重载交通导致的非对称损伤。
工程技术 | 城市排水设施智能化管理与监测系统设计

工程技术 | 城市排水设施智能化管理与监测系统设计

摘要：随着城市化水平不断提高和极端降雨事件频发，传统排水设施存在信息化程度低、运行监控不足以及应急调度滞后的问题，难以满足现代城市防洪排涝的需求。本文以某市主城区为研究对象，构建了基于物联网监测、数据融合与智能算法的排水设施智能化管理与监测系统。系统采用分层架构，将感知层实时采集的水文数据与SWMM水力模型耦合，通过改进的NSGA-II算法实现调度与预警优化。研究结果表明，该系统能够显著降低管网节点和管段的超载比例，提高泵站运行效率，能够对极端暴雨事件进行提前预警。本文为城市排水设施的智能化改造与运行管理提供了理论依据和工程参考。
工程技术 | GPS-RTK测量技术在矿井地质测绘中的应用

工程技术 | GPS-RTK测量技术在矿井地质测绘中的应用

摘要：本文针对复杂矿井环境中，传统 GPS-RTK 技术地形遮挡、电磁干扰导致的信号失锁、定位精度与作业效率不足等问题，提出融合卡尔曼滤波－小波阈值抗干扰算法与长短期记忆网络信号失锁预测模型的优化技术方案。通过构建抗干扰多路径抑制模型、实时失锁风险预测及数据融合方法创新，形成高精度测绘技术体系。试验表明，该方案对多路径误差的平均抑制率达65%，定位精度比传统方法提升60%；信号失锁预测准确率92%，误判率≤5%。山西某煤矿应用显示，控制点平面中误差≤3.5mm，高程中误差5.2mm，外业效率提升至120点/天，数据处理时间缩短50%，煤层断层定位精度达±0.2m。本文研究显著提升了矿井测绘的精度、效率与可靠性，为智慧矿山透明化地质环境建设提供了关键技术支撑。
工程技术 | 预制装配式剪力墙结构施工关键技术研究与应用

工程技术 | 预制装配式剪力墙结构施工关键技术研究与应用

摘要：为了提升预制装配式剪力墙结构在实际工程中的施工效率与质量控制水平，本文以苏州高新区某高层住宅项目为例，研究构件精细化设计、施工过程测控、物流组织管理、灌浆连接工艺以及接缝密封策略等关键技术。分析认为，基于BIM的全流程技术集成与参数化控制体系能够有效解决构件安装精度不足、灌浆质量波动及施工组织复杂等问题。结果表明，构件安装误差控制在±3.0mm，灌浆饱满度合格率达98.2%，吊装周期明显缩短，施工节拍稳定性优异，本文技术体系具备良好的工程适应性与推广价值。
工程技术 | 基坑支护施工中传感器数据联动监测技术应用

工程技术 | 基坑支护施工中传感器数据联动监测技术应用

摘要：为了保障深基坑施工安全，本文以某大型基坑项目为研究对象，构建了基于多源传感器的数据联动监测体系。通过在围护结构、支护构件、孔隙水与周边环境布设测斜管、应力计、水位计和沉降板，进行全过程监测。结果表明，围护结构位移随开挖深度增加逐步增大并趋于稳定，最大位移约20mm，并控制在合理范围内；土钉与锚索轴力表现为快速加载后趋稳，雨季出现短时波动，但整体稳定；孔隙水压力与降雨量高度相关，揭示了裂隙补水作用的敏感性；地表沉降平稳，邻近建构筑物无异常变形。监测数据构建的风险指数在中后期达到0.75，进入预警区，经补强与降水措施控制后回落至安全值。研究表明，多源数据联动监测能有效反映基坑受力与环境响应特征，提升风险管理水平，对类似复杂条件下的基坑施工具有重要参考意义。
生态与环境工程 | 沙戈荒新能源基地智能扬尘与噪声监测预警系统设计

生态与环境工程 | 沙戈荒新能源基地智能扬尘与噪声监测预警系统设计

摘要：针对沙戈荒新能源基地扬尘与噪声监测滞后、响应被动的问题，本文提出了一套主动管控系统。系统采用“感知－融合－预警－联动”架构，结合小波去噪、FCM聚类和长短期记忆网络（Long Short-Term Memory，LSTM）预测模型，实现污染趋势的动态识别和实时响应。试验显示，该系统不仅提高了监测精度，还提高了联动效率，能够在沙戈荒环境下稳定运行。
生态与环境工程 | 基于模块化连续搅拌装置的含氰废水破氰处理技术研究

生态与环境工程 | 基于模块化连续搅拌装置的含氰废水破氰处理技术研究

摘要：本文针对含氰废水传统处理工艺存在的效率低与安全性不足等问题，开发了一套模块化连续搅拌破氰处理系统。构建了包括双重密封结构的反应装置，结合计算流体动力学优化搅拌流场，并协同调控水力停留时间、药剂投加比及搅拌转速等关键参数，实现了高效安全的连续流处理。验证结果表明，该系统对高浓度含氰废水的去除率稳定高于99.8%，出水总氰浓度低于0.3mg/L，能耗降低约25%，且密封可靠性系数趋近于0，显著提升了处理过程的经济性、稳定性与本质安全水平。
生态与环境工程 | 燃煤电厂湿法脱硫喷淋层状态评估与优化实践

生态与环境工程 | 燃煤电厂湿法脱硫喷淋层状态评估与优化实践

摘要：湿法脱硫喷淋层是火力发电厂烟气脱硫体系的关键组件，其运行情形对脱硫效能与体系稳定性具有直接影响。传统的运维方式难以精确掌控设备的健康状况。本文构建了湿法脱硫喷淋层运行状态评估体系，明确了关键指标与量化方法，提出了基于多源信息融合的综合评估方式。通过实际案例验证了体系有效性，并提出喷嘴更换、浆液优化等改进措施，实现了设备状态的精准评估与劣化定位，旨在为预测性维护提供支撑。
生态与环境工程 | 基于统计规律的承压水水位监测缺失修复方法研究

生态与环境工程 | 基于统计规律的承压水水位监测缺失修复方法研究

摘要：本文以华东地区长江三角洲冲积平原某市为例，基于6个监测孔的承压水水位监测数据，分析了时间序列模型（即自回归积分滑动平均模型，Autoregressive Integrated Moving Average Model，ARIMA）与空间插值模型（克里金法）在承压水监测数据缺失修复中的适用性。基于Yule-Walker方程构建的ARIMA模型预测误差较大，研究区承压水水位在时间序列上的自相关性较弱。克里金模型通过计算监测点间的空间距离与水位变差函数，有效量化了承压水位的空间相关性。验证结果表明，克里金插值模型的预测结果与实测值吻合良好，且能够提供合理的置信区间，克里金插值模型成功修复了研究区特定日期的缺失监测数据，预测值符合区域水文地质规律。
生态与环境工程 | 基于联锁式生态护坡的寒区河道治理技术研究

生态与环境工程 | 基于联锁式生态护坡的寒区河道治理技术研究

摘要：在冻融循环条件下，寒区河道河岸冻胀变形、融沉滑塌以及生态功能退化的现象普遍存在，现有护坡结构对该种特点适应性较差，本文以实际工程案例为对象，对联锁式生态护坡模块化预制块体、整体稳定性与内部稳定性的验算、正交试验下混凝土配合比的优化以及冻融损伤机理等内容进行分析，建立了一种兼具结构安全和生态协同作用的护坡结构体系，验证了该系统能够满足抗滑与抗冻稳定性的要求，对提高边坡抗冲刷能力与生境支撑作用等起到显著作用，为寒区河道边坡治理提供技术支持。
技术经济与管理 | 建筑工程施工质量管理中的风险评估与控制机制研究

技术经济与管理 | 建筑工程施工质量管理中的风险评估与控制机制研究

摘要：针对建筑工程施工过程中的质量管理风险，本文基于失效模式与影响分析（Failure Mode and Effect Analysis，FMEA）理论，采用双基点（Technique for order Preference by Similarity to idealsolution，TOPSIS）法对建筑工程施工质量风险进行量化评估，提出了FMEA-TOPSIS风险评估模型。本研究以兰州市老旧小区改造项目为例，通过质量风险因素的识别，采用FMEA-TOPSIS风险评估模型对各质量风险因素进行了标准化处理及优先级排序，确定质量风险因素的优先等级，并基于评估结果，提出质量整体风险分级管理策略及PDCA循环管控措施，实现了管理资源的优化及管理效率的提高。
生产与安全技术 | 基于LiDAR的边坡危岩体智能识别方法研究

生产与安全技术 | 基于LiDAR的边坡危岩体智能识别方法研究

摘要：本文针对复杂地形下危岩体识别存在的精度与效率欠佳问题，研发了基于 LiDAR 的边坡危岩体智能识别方法，并构建了将机载 LiDAR、无人机倾斜摄影及地面激光扫描相融合的多源数据获取体系，可生成无植被干扰的高精度坡面模型。运用多尺度几何剖析与空间特征萃取，搭配随机森林分类手段，对危岩体空间位置、边界外形及风险级别进行自动识别。在可视化平台人机交互阶段，专家能够对自动产出结果进行修正和补充，对模型参数进行优化，使识别准确率从91.3%跃升至94.8%，为边坡地质灾害防控提供了高效、精准的技术支持。
生产与安全技术 | 工贸生产中天然气泄漏预警与应急处置技术研究

生产与安全技术 | 工贸生产中天然气泄漏预警与应急处置技术研究

摘要：本文针对工贸生产中天然气泄漏风险高、传统报警滞后和误报率高的问题，提出一种基于多源传感数据与机器学习的泄漏预警与应急处置技术。首先，提取泄漏的物理、热力学及气体成分特征参数，建立多指标预警体系。其次，在该基础上构建融合支持向量机与卷积神经网络的智能识别模型，结合长短期记忆网络与高斯过程回归实现时空动态预测。并进一步提出模型驱动的分级应急响应与人机协同联动方案。试验结果表明，该方法能显著提高泄漏识别速度和预警准确性，具有良好的实时性与工程可行性。
生产与安全技术 | 基于数据分析的铁路货车制动装置调整质量控制方法

生产与安全技术 | 基于数据分析的铁路货车制动装置调整质量控制方法

摘要：传统铁路货车制动装置调整方法存在多参数耦合复杂和稳定性不足的问题，因此，本文提出一种基于数据分析的制动装置调整质量控制方法。结合多体动力学模型与现场运行数据，构建制动装置动力学响应关系；引入动态响应评价指标，对制动过程中的冲击特性与平稳性进行量化分析；从系统自由度约束、接触碰撞调控及摩擦特性识别3个方面建立数据驱动的质量控制策略，实现关键调整参数的优化。试验结果表明，与传统方法相比，所提方法在空车和重车工况下均能显著降低调整误差，误差分布更加集中，系统性能波动明显减少。同时制动力输出更加均匀，冲击值平均下降约30%以上，有效提升了制动装置调整质量与运行稳定性，具有良好的工程应用价值。
生产与安全技术 | 野外变电设施防入侵智能监测拦截装置设计

生产与安全技术 | 野外变电设施防入侵智能监测拦截装置设计

摘要：针对野外变电设施易受生物入侵、恶劣环境侵蚀的问题，本文设计野外变电设施防入侵智能监测拦截装置设计。采用多源传感融合技术，引入加权融合与偏差修正公式优化监测精度，结合特征归一化与非线性概率公式精准识别入侵行为。构建分级主动驱避联动系统与优化被动防护结构，搭配专用缓释驱避剂形成协同防护体系。经720h实测验证，装置防蛇攀爬成功率为100%，驱避剂雨水冲刷后驱避率≥95%，腐蚀速率降低85%，全生命周期成本较传统方案降低40%以上，兼顾防护效果、生态兼容性与经济性。该装置可为野外变电设施安全运维提供技术支撑。

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