王皓冉
- 作品数：10 被引量：62H指数：3
- 供职机构：清华大学土木水利学院水沙科学与水利水电工程国家重点实验室更多>>
- 发文基金：四川省科技计划项目国家自然科学基金清华大学自主科研计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术环境科学与工程水利工程更多>>
- 无人测量系统在消力池水下地形测量中的应用被引量：11
- 2019年
- GPS-RTK与测深仪的组合测量手段是现代水下地形测量的重要技术手段,本文采用该测量技术与无人船技术融合,构建了适用于消力池的水下地形测绘无人测量系统,并应用于亭子口水利工程的表孔消力池水下地形测量实践。文中系统地阐述了消力池水下地形无人测量系统的工作原理、标准化作业流程以及水下地形三维构建方法,结合测绘数据和三维模型,对消力池测区的溢流坝段、护坦、尾坎、防冲段、河道衔接段的高程变化趋势进行分析。结果表明:汛后亭子口表孔消力池结构完整,边界清晰,水质良好,从溢流坝段至尾坎处的护坦表面淤积程度均较小,池区尚未发现明显的堆积体或结构异常,受基岩和围堰卵砾石堆积体影响,防冲段与下游衔接段高程增加显著。无人测量技术的使用,提高了消力池水下地形与淤积分布的获取精度与时效性,具备显著的应用研究价值和推广意义。
- 王皓冉汪双陈永灿陈永灿刘昭伟刘昭伟林向阳
- 关键词：GPS-RTK消力池水下地形
- 牡丹江中游底栖动物分布及其与栖境因子的关系被引量：22
- 2015年
- 2013年秋季对牡丹江中游的3条河流(牡丹江、蛤蟆河、卧龙溪)150km河段进行大型底栖动物野外采样,共采集到大型底栖动物18种,隶属于3门5纲11目16科,其中昆虫纲(Insecta)、腹足纲(Gastropoda)和寡毛纲(Oligochaeta)物种居多.通过典范对应分析(CCA),研究大型底栖动物群落结构与主要的栖息地环境因子之间的相关关系,并通过香农-威纳(Shannon-Wiener)指数等生物多样性指数分析评价河流等级对物种多样性的影响.研究表明,流速、溶解氧、底质中的砾石含量是牡丹江中游影响大型底栖动物分布的关键栖息地环境因子,河流等级对底栖动物群落结构有一定影响,牡丹江干流底栖动物物种多样性高于支流,平均生物密度低于支流,且河流间等级差距越大,差异越显著.
- 王皓冉陈永灿刘昭伟朱德军段亚飞
- 关键词：大型底栖动物典范对应分析
- 水电站日调节泄流对下游水生生物栖息地影响的研究
- 日调节水电站下泄水流涨落频繁,非恒定流特征明显.在枯水期,水电站日内间歇式运行,产生短周期的流量水位波动,将对下游河道的生态环境产生有显著的影响.在调峰水流影响下,生境类型随时间变化频繁,水生生境呈现时空破碎化,生境类型...
- 王皓冉刘昭伟陈永灿朱德军王志刚
- 关键词：水电站水生生物生境类型
- 文献传递
- 梯级电站作用下牡丹江底栖动物沿程变化规律被引量：1
- 2020年
- 水电站运行影响河流的栖息地环境,进而影响底栖动物群落结构,从而对河流生态健康造成影响.基于牡丹江镜泊湖电站至石岩电站江段的底栖动物采样数据,分析该江段的底栖动物沿程变化规律以及梯级水电站群对水生态环境的影响.结果表明,梯级电站的运行对研究江段的多种生境因子造成了影响,改变了江段内底栖动物的群落结构.在电站的上游和下游,底栖动物群落结构差别明显,其中,电站下游环境敏感种的数量多于上游.相比坝式水电站,引水式水电站对底栖动物的影响较小.空间上来看,电站运行影响沿程逐渐减弱,底栖动物的密度和丰度呈现沿程增加的趋势.
- 温佳琦王皓冉陈永灿刘昭伟
- 关键词：底栖动物梯级电站沿程变化生境因子
- 基于动态特征蒸馏的水工隧洞缺陷识别方法被引量：3
- 2021年
- 针对水工隧洞缺陷识别任务中现有深度卷积神经网络(DCNN)对缺陷图像特征提取能力不足、识别种类少、推理耗时长的问题,提出一种基于动态特征蒸馏的缺陷自主识别方法。首先,通过深度曲线估计网络对图像进行优化,从而改善低照度环境下的图像质量;其次,构建加入注意力机制的动态卷积模块取代传统静态卷积,并且把得到的动态特征用于训练教师网络以获得更好的模型特征提取能力;最后,在知识蒸馏框架中融合鉴别器结构,以构造一种动态特征蒸馏损失,并通过鉴别器将动态特征知识从教师网络传递到学生网络,从而在大幅减少模型推理时间的同时实现六类缺陷的高精度识别。在四川某水电站水工隧洞缺陷数据集上对该方法和原有残差网络进行对比实验,结果表明该方法可达到96.15%的识别准确率,其模型参数量和推理时间分别降低到原来的1/2和1/6。通过实验结果可知,将缺陷图像的动态特征蒸馏信息融合到识别网络中能够提高水工隧洞缺陷的识别效率。
- 黄继爽张华李永龙赵皓赵皓赵皓
- 关键词：水工隧洞
- 大直径长引水隧洞水下检测机器人系统关键技术
- 2023年
- 作为重大工程关键构筑物的引水隧洞具有洞线长、洞径大、高水压、围岩地质复杂等特点,长年运行会导致引水隧洞出现裂缝、塌方、露筋等典型缺陷,如不加以防范,将严重影响工程安全运行,传统人工检测存在周期长、安全风险高、漏检率高、获取信息量不足等问题。针对特大型水利水电工程中的大直径超长距离引水隧洞定期检测的重大需求,研发多功能“子母式”水下机器人系统,突破在水体浑浊、高水压、附着淤积、局部可达困难等复杂水下环境机器人的远程供电、协同作业、智能巡检、缺陷识别、安全评估等关键技术,完成引水隧洞结构安全分级与风险评价,实现水下机器人“巡、检、控、诊、用”全过程集成,并在南水北调东线工程、锦屏二级水电站等国家重大工程中示范验证。研究成果可显著提高检测效率,大幅降低巡检成本,提高经济效益,同时具有广阔的产业与应用前景,如促进人工智能学科和水利学科交叉融合、引导特殊环境机器人产业发展、提升我国相关领域技术及装备水平等。
- 陈永灿陈嘉杰王皓冉王皓冉冯跃刘昭伟祁宁春刘昭伟李永龙谢辉
- 关键词：引水隧洞水下机器人南水北调
- 水电枢纽水下摄像数据的畸变机理及标定研究
- 2019年
- 水电枢纽建筑物水下检测的方法中,水下摄像是一种易用和直观的方法,但水下摄像数据研究往往忽视水下畸变,给水下缺陷分析和水下三维重建带来不可忽视的偏差。从成像原理的角度分析了水下成像过程中畸变的产生原理和基本特性;以某电站消力池边墙水下拍摄为试验目标,采用张正友标定法和MatLab工具箱进行了水下相机的参数标定,并使用相机参数对水下拍摄的边墙图像进行了矫正。通过重投影误差偏差和露骨料像素值偏差的对比分析,证实该标定方法有效性以及水下畸变的径向特征,为进一步的精确量化分析提供了基础。
- 李永龙张华王皓冉齐宪荣汪双
- 关键词：标定方法水下拍摄消力池水电枢纽
- 基于力传感的系留无人机定位方法研究被引量：3
- 2020年
- 在无GPS或弱GPS环境下,系留无人机通常采用激光雷达或视觉进行定位,由于受距离和光线的影响,无法实现精准定位。针对该问题,提出了一种基于力传感的系留无人机绳缆定位方法。系留无人机在室内飞行时,绳缆的状态可等效于悬链线,通过建立系留无人机悬链线模型,可有效估计无人机所处空间位置。使用基于力传感器的无人机、硅胶绳缆、绕线机搭建测试平台,绳缆定位数据与MarveImind的Indoor"GPS"标定无人机的位置做误差对比分析。实验结果表明:基于力传感的系留无人机定位方法,相较于Fotokite Pro无人机绳缆定位方法,定位精度提升了70.86%。该定位方法的提出,有利于系留无人机在无GPS环境下的稳定飞行。
- 林海涛张华李永龙汪双陈财富王皓冉
- 关键词：悬链线绕线机力传感器激光雷达
- 基于全卷积神经网络的坝面裂纹检测方法研究被引量：22
- 2020年
- 针对常规裂纹检测方法难适用于坝面裂纹检测的问题,提出一种基于全卷积神经网络的裂纹检测方法,主要解决混凝土坝面裂纹的定量化检测问题。该检测方法引入图像预处理与形态学后处理相结合的方式,分别对原始数据和预测结果进行优化,提升检测精度;并根据坝面数据特点对传统FCN(fully convolutional network)网络进行改进,得到针对性更强的裂纹检测网络C-FCN(crack fully convolutional network),提升对裂纹检测的准确率;结合成像原理提取定量化信息,避免繁杂的相机标定工作,更加高效客观。利用该检测方法对实际工程进行实测,像素准确率、召回率和交并比分别达到75.13%、86.84%和60.15%,相比传统FCN网络,三项指标分别提升5.61%、16.56%、13.22%,同时定量化误差小于5%,裂纹平均宽度均不超过5 mm。该检测方法能够实现对坝面裂纹的精准识别和定量,为坝面后期风险评估和维护提供有力的数据支撑,具有显著的工程意义。
- 陈波张华汪双王皓冉王皓冉李永龙刘昭伟
- 关键词：双边滤波
- 水位骤降下近岸栖息地和底栖动物变化特征
- 2023年
- 本研究于2014年秋对牡丹江中游段两处受电站调峰影响的河段进行野外调查,对6个岸边退水潭进行水质采样和大型底栖动物采集,分析其水质特征和底栖动物群落组成,与相邻天然主河道的栖息地环境因子和底栖动物群落结构进行对比,并通过冗余分析(RDA)研究退水潭中底栖动物分布与主要栖息地环境因子之间的关系。研究表明,退水潭与主河道的水质和底栖动物组成均有显著差异,退水潭处溶解氧含量和pH值显著高于临近河道,氨氮和总氮含量较高。双翅目、半翅目和腹足纲为退水潭中的优势底栖物种,退水潭中底栖动物物种丰度、生物密度、Shannon-Wiener指数和Margalef丰富度均较河道处低。冗余分析表明退水潭中影响底栖动物群落结构的关键环境因子为溶解氧、pH值、总磷等。
- 王皓冉温佳琦李翀贾泽宇陈永灿刘昭伟
- 关键词：环境水力学底栖动物群落结构
