DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 2014年国务院批复了贵州成立贵安新区，其城市形象定位为“山水之都，田园之城”。新区建设的第一个住宅小区就是月亮湖小区，当地少数民族聚居，人文生态环境很好，住宅小区如何体现山水田园的城市理想，是否能够传承历史悠久的地域文化，成为设计重点探讨的方向。我们通过对当地乡土文化的深入挖掘，融入了现代开放住区的理念，让社区空间成为生活气息浓厚并充满活力的场所。
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user: 2. 乡土文化的挖掘 屯堡是用石头营造的，是贵阳安顺一代特有的村寨(如图1所示)。六百年前，调北征南的戍边军队开通驿道，广设军屯，为这里带来稳定与安宁。他们怀揣着同样的生存需求，同样的生活梦想，依山傍水，聚族而居，形成独特的社会群体。屯堡文明散发着神秘古老的大明古风，富集一方的繁荣市井又体现出江淮余韵 [ 1 ] 。 在屯堡的发展过程中，各种类型的屯堡通过驿道连接聚集，形成大规模的社区。内部有安全防卫，商业活动，屋舍良田，宗庙学堂。人众聚族而居，村寨连缀成片，传递着同一文化信息和同一表现形态。驿道连接的中转站，形成贸易繁荣的商屯，为居民供应丰富的生活物资。聚落保证住宅私密性的同时，维系着人们的亲密交往。人们在相对固定的生活圈子中互动互助，居住单元既各自为阵，又相互支援，形成家庭和社会的和谐关系。 地域文化的解读不能停留在坡屋顶、合院、石块、深窗的借鉴，群落聚居的交往互助是我们期待实现的社区活力，这种生活状态依赖于组团与小区的组织关联，以及渗透在其中类型丰富的服务功能。此外，住区景观也是乡土记忆传承的纽带。贵州印象是稻田连绵，阡陌纵横。小区的景观设计尝试用一块块的田地景园，保存一山一水一分田的精耕细作。每一个居住单元，都拥有属于自己的院落，院落之间步道相连。四季更迭，人们漫步油菜花香，踏歌青葱稻浪，穿越彩带飘扬。用大地艺术塑造源自本土的住区景观，学习先民生活与自然共生的景观理念。文脉的传承从乱世防御，到诗意栖居：社区的理念筑云屯星聚，观天地景园 [ 2 ] 。 图1. 贵阳安顺地区的屯堡 月亮湖小区总平面图如图2所示。
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user: 3. 开放住区的理解 开放社区鼓励居民之间的相互关系，提倡五分钟步行的距离，社区服务半径尽量控制在400~600米， 规划设计优先布局公共空间和文化教育机构，同时注重利于环境的景观和道路设计。城市道路将住区用地划分为四块，地块大小不一，地形是贵州特有的自然高差并能够形成错层。本着因地制宜的原则，如刻意将楼群排排坐，设计大绿轴或者中心广场显然不妥。组团的院落空间有内向性，强调围合；组团外的公共空间则是开放式的，强调交流与互动。因此公共休闲节点适宜分散布置在社区中，作为小的开阔场地进行空间的分隔。在组团和组团之间形成每个地块的公共交往空间，这些交往空间再通过步行道路系统的设计联系，让彼此独立的地块也能产生交流。 借鉴传统聚落中，各类屯堡功能聚合的空间模型(见图3)。在现代住区中综合布局各种功能，为人们的日常生活带来极大的便利。住区的开放，首先是住宅区、商业区、教育区和休憩区，这些内部分区的开放和交流。在规划过程中，住宅产品的差异化还是应该进行明确划分和统一管理。月亮湖小区(见图2)分为普通住宅，花园洋房，联排别墅以保证良好的品质。商业区中，集中式商业是居民购物和交往的集中空间；住宅底商除了增加居住便利也更增进了邻里关系。当前城市规划在地块划分的过程中，开始提高大型社区商业地块的配套比例，开发商在拿地过程中也面临着对社区商业的准确定位，以提升整体社区的居住品质。在设计时集中式商业和分散式底商结合，让传说中“层楼跨街市集甚盛”的场景得以重现。学校和幼儿园分别命名为“贵新学堂”和“育幼堂”，同样是对本土文化的记忆和传承。 保留完好的屯堡村寨边界清晰，驿道通达。小区设计借鉴传统聚落的边界系统和道路层级，设计完整的小区交通体系，人车分离，自成系统。每个场地限定地块边界，不采用防御式的围墙，内部贯通机动车环路。组团边界的限定则利用环绕的景观水系，因地制宜设计纵横相连的小区慢行系统，串联景观路径。机动车道路设计则利用地形高差，进入住宅停车场。 每个居住单位的组织图，如图4所示。 院落-组团-社区构建，如图5所示。
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user: 4. 社区空间的活力 社区开放的目的是联系便捷并注入活力。社区空间在商业布点上明显活跃，集中式商业建筑，好像 图2. 月亮湖小区总平面图 图3. 组团与聚落的空间模式 图4. 每个居住单元的组织 传统聚落的“商屯”，布局集中，商品丰富，便于营造整体商业氛围。住宅底商，分散在道路两侧，延续屯堡“四坊五匠”的类型模式，如同传统聚落中的“酒坊”、“染坊”、“木匠”、“银匠”等商铺，鳞次栉比的小店设计为小型生活服务便利店。公共休闲空间以农耕文化为范本设计景观，包括梯田、水车、花海等不同主题。让人们有很强的方位识别感并能体会亲近自然的生机。 步行和景观系统规划，如图6所示。 图5. 院落–组团–社区 图6. 步行和景观系统规划 图7. 公共开放空间设计 我国提出“大众创业，万众创新”之后的几年，微小企业和创业者商业活动非常活跃。这些新兴群体的生产和经营活动需要经济、便捷、灵活的场所，同时注重配套服务和降低运营成本。因此对于社区配套比传统物业又可能增加新的内容，但是对于住区内服务配套物业必须明确产权及入驻或合作模式，明确参与经营的各方权责关系，才能降低成本和运营风险，保证开放社区名至实归。 公共开放设计，如图7所示。
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user: 5. 小结 古老的聚落在大山的褶皱中闪现夺目的辉光，每一块石头，每一座院落召唤我们去寻觅先民的履迹。田园聚落不仅是传统理念，也应该是现代住区实践的目标。我们的社区应该是开放自如的，她是充满活力的生活空间，也是记忆故乡的精神家园。
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user: 摘 要 本文中利用激光诱导等离子体击穿光谱方法对AlCl 3 溶液进行了定量分析。在实验中以Al作为内标元素，将配置好不同的浓度的AlCl 3 溶液以射流方式产生等离子体，利用内标法和谱线–浓度法进行定量分析发现谱线面积–浓度法效果比内标法好，尤其是浓度低自吸收强时利用谱线面积–浓度法进行定标比较精确。 关键词 :LIBS，定量分析，谱线面积，液体定量分析 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 利用激光诱导击穿等离子体光谱法进行化学成分分析已备受关注 [ 1 ] [ 2 ] 。与传统成分分析方法比较激光诱导等离子体击穿光谱速度快，样品处理简单，用量少，可远距离探测 [ 3 ] [ 4 ] 。尤其是激光诱导等离子体击穿方法不受物体状态限制，广泛应用于液体，气体，固体含量分析 [ 5 ] 。 利用激光诱导击穿等离子体光谱技术分析液体中元素，探测水污染具有良好优势。根据激光照射方式和照射位置不同，激光诱导液体等离子体产生方法分为以下四类。一、快速冷冻表面诱导法。快速冷冻表面诱导法中将液体状态物质利用快速结冰形成固体再照射激光产生等离子体从而通过光谱分析鉴定成分。此方法中样品台受到温度的限制，只能合适特殊样品台进行实验 [ 6 ] 。二、直接表面诱导法。直接表面诱导法是激光照射在液体表面产生等离子体，此方式产生等离子体简单，能量低，但等离子体产生同时在液相表面产生波动，影响信号重复率 [ 7 ] 。三、内部诱导法。内部诱导法激光能量通过透镜聚焦在液相中产生等离子体。此方法，比较合适透明的液相物质。此方式产生的等离子体受到附近液体分子的冷却，其寿命短 ，与其他方式比较消耗激光能量大。四、喷流方式诱导法。将液体以喷流方式循环流动，激光照射在喷流束上产生等离子体。此方法装置简单，使用样品溶液量少，脉冲能量消耗更低 [ 8 ] [ 9 ] 。 LIBS液体分析主要包括定性和定量分析。定性分析较为多用于两种含不同元素物体的鉴别。定量分析一般多用于液体中元素含量分析。常用定量分析原理从内标法出发，依据元素特征谱线强度和元素浓度。但是利用谱线强度与元素浓度出发的内标法往往需要其他方法来修正或验证或比较(比如：主成分分析法，吸收光谱法，电感耦合等离子体光谱法)。但这引起操作频繁。 本文中考虑到提高定量分析灵敏度和解决操作频繁问题从内标法基础上建立谱线面积–浓度法，以喷流诱导法为主产生AlCl 3 等离子体，将Al 396.2 nm， 394.4 nm谱线为参考特征谱线，利用内标法和谱线面积-元素浓度法，浓度为50， 100， 250， 350， 500 ppm的AlCl 3 溶液进行了定量分析。
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user: 2. 实验 2.1. 定量分析原理 在LIBS定量分析中一般常用的方法是内标法。对于激光诱导等离子体来而言，内标法是反映物质成分中某种元素浓度和该元素谱线强度之间的关系，其表达式： I = a C b (1) 式中I为谱线强度，a是常数，b是光吸收系数。当物质中元素含量较少时， b ≈ 1 ，此时该表达式可以改写成： I = a C (2) 从式(2)中可以看出，光谱强度和元素浓度满足线性关系。 这说明随着浓度增高所产生的等离子体光谱信号中该元素的光谱强度增强，当浓度低时所产生的等离子体光谱中存在的元素信号弱并加上自吸收和背景干扰信号大，谱线轮廊无规则，需要对谱线进行Lorentz拟合。 激光诱导等离子体中，一般谱线面积与谱线的强度成正比，其表达式可以写成： S = K I (3) 其中k是常数，I是谱线强度。将式(2)带入(3)可以推导出 S = K a C = β C (4) 公式中β是常数，因此可以看出谱线强度和元素浓度满足线性关系。利用Origin软件对谱线进行拟合时Origin软件自动计算出谱线面积，半高宽度等谱线参数，这计算方面又提供方便，也消除利用手动计算时产生的误差。 2.2. 实验装置及样品制备 实验装置图如图1所示：激光光源为高脉冲YAG:Nd激光器，输出波长532 nm，重复频率10 Hz，脉宽为5 ns，单脉冲能量0~200 mJ。高脉冲输出的激光通过焦距7 cm的透镜聚焦在竖直向下喷流的液体柱，以45˚方向通过4.5 cm透镜聚焦在长2 m直径1 mm的光纤，利用Andor solis光谱仪分光，由增强型器件(ICCD)增强放大后变成电信号发送电脑，在电脑软件进行采集和处理。分析时利用相同条件ICCD 增强为100，门款为100 ns。 实验中样品利用二次蒸馏水配置AlCl 3 溶液，其溶液浓度为50， 100， 250， 350， 500 ppm，5种样品，每个样品容量为10 ml。样品溶液以利用蠕动泵循环，以0.2 mm的嘴喷出，喷流速度可以利用蠕动泵转速来调。
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user: 3. 实验结果与分析 1) 谱线强度随浓度关系 本实验中激光能量调到40 mJ，ICCD光谱采集延迟时间为1800 ns，针对Al 396.2 nm，394.4 nm 谱线进行光谱采集，其测量波长分为393~398 nm。其结果如图2所示。 从图2中可以看出随着浓度的增加谱线对应的强度也增高，Al 396.20 nm谱线与Al 394.40 nm相比，同浓度中Al 396.20 nm谱线强度Al 394.40 nm谱线强度的两倍。从图中还可以看出Al 396.20 nm 谱线轮廊痕迹明显，有规则，396.40 nm谱线的轮廊痕迹不太规则，有凹凸的地方，被称为自吸收。当浓度低时394.40 nm谱线自吸收较强，需要Lorentz拟合来进行修正。 2) 利用内标法定量分析 根据10次测出来的Al396.20 nm，394.40 nm的谱线，取谱线强度平均值，利用内标法进行定量分析，其结果如图3所示： 从图3中可以看出对Al 396.20 nm的谱线，利用内标法做定标时，强度平均值和浓度之间关系满足 y = 11.10708x + 344.47，拟合率 R = 0.99199。 同样的方法对Al 394.40 nm谱线利用内标法进行定标，394.40 nm谱线的10次测量的强度平均值与浓度满足y = 5.568604x + 139.98，R = 0.9879。通过比较396.20 nm谱线和394.40 nm谱线拟合率发现396.20nm谱线拟合率比较高，原因是396.20 nm谱线强度比394.40 nm的谱线强度高，自吸收影响较少。 3) 利用谱线面积–浓度法定量分析 利用内标进行定量分析以后，利用Origin软件对谱线进行拟合计算出对应的谱线谱面积，对10次测量结果的谱线面积取平均值，再画出谱线面积与浓度之间关系曲线，其结果如图4、图5所示： 图1. 液体等离子体实验装置图. (1. YAG:Nd脉冲激光器，2.透镜，3.玻璃样品池，4.透镜，5.光纤探测器，6.蠕动泵，7.光纤，8.光谱仪(自带ICCD)，9.电脑) 图2. Al 396.20 nm， 394.40 nm谱线强度随着浓度变化曲线 从图4中可以看出Al 396.20 nm谱线，谱线面积-浓度法定量分析时定标曲线为y = 1.09723-2.9931 拟合率 R = 0.99881。从图5中看出Al 394.40 nm谱线面积–浓度法定量分析时y = 0.59486x − 1.89646，拟合率R = 0.99423。 通过比较内标法和谱线面积–浓度法所得到定标曲线斜率之比发现 S 396.20 ≈ I 396.20 10 ， S 394.40 ≈ I 396.40 10 。 通过比较内标法和谱线面积–浓度法得到的定标曲线拟合率发现，对Al 396.20 nm谱线内标法拟合 图3. (a) Al 396.20 nm谱线强度与Al元素浓度关系；(b) Al 396.40 nm谱线强度与Al元素浓度关系 图4. Al 396.20 nm谱线峰面积与Al元素浓度关系 图5. Al 396.40 nm谱线峰面积与Al元素浓度关系 率R = 0.99199，谱线面积–浓度法定标曲线拟合率R = 0.99881，对Al 394.40 nm谱线内标法定标曲线拟合率为R = 0.9879 谱线面积浓度法来定标曲线拟合率为R = 0.99423。通过比较拟合率发现谱线面积–浓度法定标曲线拟合率比内标法定标曲线拟合率更精确。
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user: 4. 结论 在激光诱导等离子体中利用内标法进行定量分析与谱线面积浓度法进行定量分析都是可以作为定量分析依据，通过实验结果发现内标法定量分析比较适合于强度较强，无自吸收的特征谱线进行定标，谱线面积–浓度法是在对谱线进行lorentz拟合自动求出谱线面积，相对内标法避免手动计算误差和自吸收对谱线的影响，并且合适分析强度较为弱的谱线进行定标。从谱线强度与浓度关系，看出浓度低时谱线强度变弱，此时利用谱线面积–浓度法进行定量分析较为准确。
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user: 摘 要 以5754铝合金为研究对象，研究了变形量、退火温度、退火时间等因素对5754合金板材组织和性能的影响。结果表明，5754合金板材加工硬化现象显著，随着变形量的增加，其抗拉强度和屈服强度不断增大，而延伸率则逐渐降低，且5754合金板材退火时间对力学性能的影响小于退火温度。 关键词 :5754铝合金，冷变形，退火工艺，组织性能 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 5754铝合金是典型的5xxx系铝合金，具有中等强度、良好的焊接性能、耐腐蚀性能以及成形性能等特点，被广泛应用于汽车、船舶、航空、航天等领域 [ 1 ] [ 2 ] 。Al-Mg系合金属于热处理不可强化的铝合金，主要由Mg原子的固溶强化和细晶强化来决定。5754铝合金板材生产时，铸锭经过热轧和冷轧后，要进行退火处理，而退火工艺是最终决定板材成品性能的关键 [ 3 ] 。本文系统地研究了冷变形量、退火温度以及退火时间对5754铝合金组织与性能的影响。
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user: 2. 实验材料与方法 2.1. 实验材料 实验材料为6 mm厚5754铝合金热轧坯料，其化学成分如表1所示。 2.2. 实验方法 对热轧坯料进行冷轧，冷轧加工率分别为15%、30%、45%、60%、75%，再将不同冷轧加工率的板材进行退火处理，退火温度分别为160℃、180℃、200℃、220℃、240℃、260℃和280℃，退火时间分别为2 h、3 h和4 h。 在MTS809材料试验机上分别测试5754合金不同冷轧加工率和不同退火制度时的室温拉伸性能；在OLYMPUS金相显微镜下观察不同状态下经打磨、抛光以及使用Keller试剂浸蚀的5754金相试样的显微组织。
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user: 3. 实验结果 3.1. 冷变形量对5754合金的影响 热轧坯料经不同加工率冷轧后的力学性能如图1所示。从图1可知，随着冷变形量的增大，合金的抗拉强度和屈服强度不断增加，而延伸率则逐渐降低。冷变形量为15%时，5754合金板材的抗拉强度和屈服强度为226 MPa和256 MPa，延伸率为9%。当冷变形量增加到45%时，5754合金板材的抗拉强度和屈服强度为270 MPa和306 MPa，延伸率为5%。5754合金板材的抗拉强度和屈服强度分别增加了44 MPa和50 MPa，延伸率则下降了4%。当冷变形量继续增加到75%时，5754合金板材的抗拉强度和屈服强度为346 MPa和357 MPa，延伸率为3%。5754合金板材的抗拉强度和屈服强度分别增加了76 MPa和51 MPa，延伸率则下降了2%。 3.2. 退火温度对5754合金的影响 从图2、图3可以看出，冷变形量相同的5754合金板材，随着退火温度的升高，其抗拉强度和屈服强度均降低，延伸率则升高，且这种变化趋势随变形量的增大而更趋显著。冷变形量在15%~30%之间的板材，其力学性能变化较平缓，而变形量在45%~75%之间的板材，其力学性能变化较大。5754合金板 Table 1 Chemical composition of 5754 aluminum alloy (mass fraction % Fe Si Cu Mg Mn Zn Cr Ti Al 0.201 0.105 0.009 2.735 0.148 0.029 0.024 0.015 Bal 表1. 5754铝合金化学成分 (质量分数％) 图1. 5754合金冷变形量对性能的影响 图2. 不同退火温度对不同变形量下5754合金抗拉强度的影响 图3. 不同退火温度对不同变形量下5754合金延伸率的影响 图4. 不同退火温度对不同变形量下5754合金抗拉强度的影响 材冷变形储能结构是晶格畸变和各种晶格缺陷，如点缺陷、位错、亚晶界等，随着退火温度的升高，板材发生回复与再结晶，金属内部的自由能量增加，使得板材抗拉强度和屈服强度均降低，延伸率则升高。变形量越大的板材，晶格畸变能越高，板材的储能也越多，使合金再结晶温度降低，所以同一退火温度时变形量越大的板材变化趋势更大 [ 4 ] 。 3.3. 退火时间对5754合金的影响 选取变形量为60%时进行不同退火时间的板材，退火时间分别选定为2、3、4 h。从图4、图5可以看出，随着退火时间的增加，5754合金板材的抗拉强度和屈服强度逐渐降低，延伸率则不断增加，但变化幅度很小，相对于退火温度而言，退火时间对5754合金板材力学性能的影响较小，退火时间为2 h时基本就能得到足够稳定的性能。 5754合金板材在退火过程中主要发生回复与再结晶，且低温时回复起主要作用。回复是合金内部点缺陷和位错运动形成亚晶组织，随着退火温度和退火时间的增加，亚晶逐渐长大，呈现出明显的亚晶晶界 [ 5 ] 。如图6所示为60%变形量，退火温度为280℃，保温2 h的显微组织，晶粒发生了明显的回复，个别部分还发生了再结晶。 图5. 不同退火温度对不同变形量下5754合金延伸率的影响 图6. 60%变形量下退火温度为280℃保温2 h的5754合金板材显微组织 图7. 60%变形量的5754合金板材显微组织
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user: 4. 分析与讨论 5754合金板材在经过冷变形时，晶粒沿着轧制方向被压扁、拉长，随着变形量的增加，合金内部不断发生塑性变形，导致位错密度也不断增加，位错反应和相互作用增强，结果产生固定割阶、位错缠结等障碍，使得合金继续产生变形变得困难，在力学上则表现为合金的抗拉强度和屈服强度增大。如图7所示为60%冷变形量5754合金板材的显微组织，可以看出，合金板材经过冷轧变形后，其等轴晶粒会沿着轧制方向被压缩而伸长，呈现出明显的纤维状的条纹 [ 6 ] 。 5754合金板材经过冷变形后，点缺陷、位错等结构缺陷密度增加，晶格畸变能增大，此时合金处于一种热力学不稳定的高自由能状态。在经过退火处理后，晶粒吸收了能量，当退火温度达到一定程度时，将出现新的等轴晶粒，合金内部发生了回复与再结晶。因此，文中5754合金板材在经过280℃/2 h退火处理后，在个别部分出现了细小晶粒，表明此时已经开始发生再结晶。当退火温度进一步升高时，晶粒将开始长大。因此，5754合金板材经过退火处理后强度降低，塑性增加，可以获得良好的机械加工性能。当退火时间在2 h以上时，力学性能虽有变化，变化很小，这主要是退火时间在2 h以上时，变形晶粒已经大部分被等轴晶粒取代，合金板材发生了明显的再结晶。
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user: 5. 结论 1) 5754合金板材加工硬化现象显著，随着冷变形量的增加，其抗拉强度和屈服强度不断增大，而延伸率则逐渐降低； 2) 随着退火温度的升高和退火时间的增加，5754合金的抗拉强度和屈服强度不断减小，而延伸率则逐渐增大，且相对于退火温度而言，退火时间对5754合金板材力学性能的影响较小； 3) 5754合金板材冷合金板材经过冷变形后，其等轴晶粒会沿着轧制方向被压缩而伸长，呈现出明显的纤维状的条纹。经280℃下保温2 h晶粒发生明显回复与再结晶。
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user: 摘 要 当下的侧信道攻击中，用于抵抗一阶DPA攻击的掩码对策，在使用上较为广泛。针对与该对策所实施的高阶DPA攻击在攻击成本和成功率上存在较大缺陷。本文将介绍针对于掩码对策进行的高阶模板攻击，以及相对应的数学模型和算法，用以改善国内外现有攻击技术的不足。数据的处理与实验采用Matlab平台，实验结果将证实此方法的可行性。 关键词 :侧信道攻击，掩码对策，高阶模板攻击 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 在侧信道攻击中，针对于掩码实现的加密算法，其能量分析攻击在实现上一直是国内外硬件安全研究中的难点与重点。当加掩实现被证实不存在1阶泄漏之后，1998年，Kocher等人首先提出了针对于加掩实现的高阶攻击算法并定义了高阶DPA的概念，该方法的核心思想在于结合单条能量轨迹多个样本点 [ 1 ] 。2000年，Messerges从各方面完善了n阶DPA的定义，并系统介绍了2阶DPA的攻击方法，以加掩DES实现为范例对该方法进行了验证 [ 2 ] 。之后，以这些内容为基础，更多实用的方案和优化被提出。2006年，Oswald等人对2阶DPA的攻击方法进行了改进，并首次结合了模板攻击的方式，提出了基于模板的DPA攻击 [ 3 ] [ 4 ] 。但是，DPA作为无训练的攻击方式，在其算法存在的时间复杂度高，内存占用大，实际可用性难保证等问题上始终不能够得到实质性的解决。相对应的，模板攻击作为有训练的攻击方式，能够在一定程度上达到高阶DPA攻击所不能取得的效果。为此，我们采用高阶模板攻击的方式，提出了新的针对于掩码实施的攻击方式。 训练的概念，来自于数据分析中的有监督学习，属于数据分类问题中的一种类型，其所对应的是无监督学习。有监督学习指的是利用一组已知类别的样本，来调整分类器的参数，使其能够达到所要求的性能。该过程被称之为训练。经过训练后的分类器，可用于其它未知类别的样本，对其进行分类。模板攻击在统计学中属于分类算法，其攻击过程包括了对分类器参数的训练过程，即为有训练的攻击方式。而DPA攻击中不存在分类器，因此不需要对分类器参数进行训练，即为无训练的攻击方式。 本文的主要贡献在于，针对高阶DPA攻击中时间复杂度，效率，以及可行性方面存在的问题，对攻击方式进行了改进。并且，以新的思路提出了高阶模板攻击的算法，使得针对于掩码对策进行的能量分析攻击难题有了另一种解决方案。 文章结构如下：第1章对模板攻击原理及过程进行概述；第2章简要介绍加掩实现的思想和实现方式；第3章中分析高阶DPA攻击方式中存在的问题并尝试使用高阶模板攻击的方式对其进行改善；第4章以加掩AES实现为范例，使用高阶模板攻击的方式进行攻击测试，并分析实验结果；第5章全文总结并对今后研究进行展望。
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user: 2. 模板攻击 模板攻击利用了这样一个事实：能量消耗依赖于设备正在处理的数据。模板攻击使用多元正态分布对能量迹的特征进行刻画。与其他的能量分析攻击不同，模板攻击通常由两个阶段构成。第一个阶段对能量消耗特征进行刻画，第二阶段利用该特征实施攻击。即，模板攻击是一种有训练的攻击方式。 在模板攻击中假设，能量迹可以使用多元正态分布刻画，该多元正态分布由均值向量和协方差矩阵(m， C)来定义，并将(m， C)称为模板。 在模板攻击中，假设攻击者可以对被攻击设备的特征进行刻画，这意味着攻击者可以确定出某些指令序列的模板。攻击方式则是利用特征和从被攻击设备中获得的能量迹来确定密钥。将能量迹带入多元正态分布的概率密度函数中计算概率，概率值的大小反应了给定能量迹与模板的匹配程度。 直觉上，正确模板应该与最高概率相对应。因为每一个模板对应于一个密钥，故也可以由此给出关于正确密钥的信息。 模板攻击的本质是分类算法，其中的模板即为分类器。根据输入的能耗数据，使用模板将能迹识别为加密计算过程中的某个中间值(如轮密钥、S盒输出的汉明重量，高阶攻击中的掩码等)。在标准的模板攻击中，使用的是高斯识别算法作为分类算法。
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user: 3. 掩码对策 掩码技术的核心思想是使密码设备的功耗不依赖于设备所执行的密码算法的中间值。掩码技术通过随机化密码设备所处理的中间值来实现这个目标。掩码方案可以用下式来表示： ξ m = ξ ∗ m 。 其中 ξ 表示密码运算过程中的中间值，m为掩码，通常是一个内部产生的随机数， ξ m 是经过掩码的掩码中间值，运算*通常根据密码算法所使用的操作进行定义，一般为布尔“异或”运算、模加运算或者模乘运算。在模加运算和模乘运算的情况下，模数根据密码算法进行选择。 在使用到掩码技术的加密过程(称之为加掩实现)中，可通过实验证明无法通过1阶DPA攻击得到正确的密钥。即，该实现不存在1阶泄漏。在次情况下，需使用到高阶能量分析攻击(高阶攻击在无说明的情况下特指2阶攻击)。
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user: 4. 高阶攻击 高阶攻击利用了掩码实现中的某种联合泄漏(2阶泄漏)，该泄漏基于出现在加密过程中多个位置的中间值，如图1所示。出于性能，成本，及可行性等方面的考虑，掩码技术的典型实现是将同一个掩码应用于多个中间值之上。但是，即使在加密算法中使用多个掩码，这些掩码均在算法开始钱就已经生成完毕，之后才被应用于数据和密钥，并被算法操作所改变。因此，在一个高效实现中，总会发生如下的情况：一个掩码及相应的掩码型中间值均会出现在加密设备中。因此，研究利用两个中间值相关的联合泄漏的高阶DPA攻击就足够了，这类攻击被称为2阶DPA攻击。这两个中间值既可以是同一个掩码所对应的两个掩码型中间值，也可以是掩码型中间值及相应的掩码。 4.1. 二阶DPA攻击 高阶CPA攻击原理是，多个中间值的某种组合值与多个位置上能耗的某种组合值的相关系数不等于0。而具体的中间值组合方式则需要通过理论分析建模以及多次实验尝试来确定，待定目标则是能量泄漏模型及中间值联合泄漏位置。 实验中采用AES算法的加密能迹。我们选择 H W ( ( x ⊕ k ) ⊕ S ( x ⊕ k ) ) 作为训练的目标中间组合值。其中，x为目标中间值，k为轮密钥。理论上该组合值与S盒输入输出能耗的乘积的相关系数为 ρ ( P S B O X i n × P S B O X o u t ， H W ( ( x ⊕ k ) ⊕ S ( x ⊕ k ) ) ) ，该值约等于0.06。其中，相关系数 ρ 的计算公式为： 图1. 能量迹中联合泄漏示意图 ρ X Y = E { [ X − E ( X ) ] ⋅ [ Y − E ( Y ) ] } D ( X ) ⋅ D ( Y ) ， 函数E为样本期望，函数D为样本方差。但由于实际的能耗中存在较强的噪音，该相关系数的实际值还会更小。且乘积运算易扩大能量迹中静态分量的差距，因此有必要使用到中心化来对能量迹进行预处理。 基于上述理论，一种较为简易的2阶DPA攻击的算法如下： 1) 假设一个P 1 与P 2 之间的间距，记为w，此时选择一个P 1 的起始位置A 0 ，即可计算出相关系数P。 2) 不断向右移动P 1 的位置A，并将相关系数P记录下来。如图2所示。 3) 找到P的最大值，并将w减小，返回步骤1重复执行上述步骤。 4) 所有遍历结束后，挑选其中最大的相关系数P作为最终结果。 该方法基于提出高阶DPA方式的文献，在理论上确实能够适用于掩码实现的加密算法，且在实验中取得了部分效果。但其劣势则更加明显，算法在时间复杂度上呈指数形式，攻击成本过大，因为利用到的相关系数在理论上并不大，导致实际攻击中的成功率较低。 4.2. 二阶模板攻击 高阶DPA攻击的缺点来源于其无训练的攻击方式。因此，使用有训练的高阶模板攻击，则能在一定程度上弥补2阶DPA的不足。有训练的攻击，其优势在于训练集中已知掩码，从而可以找到明确的兴趣点，将兴趣点位置用于之后的攻击过程，能够达到无训练攻击所无法达到的攻击效率，在算法的时间复杂度上也得到了改善。 在训练阶段，需要将能量迹样本分为训练集和测试集两部分，目的是通过测试集验证来防止训练出现过拟合现象。在第1章中提到，模板攻击中的模板实质上为分类器，因此，在正式训练开始之前，还需确定分类目标。在8位的加密设备中，密钥和掩码均未知且都存在256种可能性取值。以次目标的全排列作为分类目标则会导致存在65，536个模板，换句话说，该分类算法不具有可行性。所以，需要通过加掩实现的部分理论来预测更加精简的能量泄漏模型。 目前对加掩密码算法的高阶模板攻击的主要方法是，根据训练数据中已知的各能迹的掩码，计算各掩码的模板。这样，就成功地将模板的数量降低到了256个。若以掩码的汉明重量为能量泄漏模型，则又能再次将模板的数量降低到9，大大提高了攻击的可行性。 攻击阶段中，首先采用模板攻击，计算攻击能迹的掩码，因为S盒所涉及的加掩特性，使得 S ( x ⊕ k ⊕ m ) = S ( x ⊕ k ) ⊕ m ，在掩码已知的情况下可以轻松的将加掩实现中的中间值全部还原为未加掩的中间值，之后就可以采用一阶DPA来对其进行攻击了。 图2. 2阶DPA攻击算法示意图
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user: 5. 实验过程及结果分析 我们采用加掩AES算法中得到的10，000条能量轨迹作为实验样本，并将其中8000条能量迹作为训练集，剩余2000条能迹作为测试集。 在训练阶段，我们的目标是通过训练集中的数据，求出各个模板中参数。模板共有9个，分别对应掩码汉明重量为0至8的能迹。利用到经典模板攻击模型，假设攻击目标符合多元正态分布。则，每个模板中需要的参数为均值向量m的协方差矩阵C。由于训练集中已知掩码，我们可以很轻松的根据掩码的汉明重量值，将训练集样本分为9个集合，分别对应于9个模板。然后，我们需要针对于每个模板和对应的样本进行参数m和C的计算。 当所有模板参数计算完毕，则训练阶段结束，并进入攻击阶段。从本质上来看，攻击阶段则是攻击者利用每个模板中的特征和从被攻击设备中获得的能量迹来确定该能迹对应于哪个模板，即分类问题。这意味着要使用到每个模板的(m， C)和测试集中的能量迹来计算多元正态分布的概率密度函数 [ 5 ] 。也就是说，从给定一个被攻击设备的能迹t和一个模板h = (m， C)，计算如下概率： p ( t ; ( m ， C ) ) = exp ( − 1 2 ⋅ ( t − m ) ) ⋅ C − 1 ⋅ ( t − m ) ) ( 2 ⋅ π ) Τ ⋅ det ( C ) . 该概率密度函数为统计学中的先验概率，即根据以往经验和分析得到的概率。使用到该公式可通过计算概率的方式用以预测能迹t与模板h的匹配程度，其使用前提为假定攻击目标满足多元正态分布。对应的理论依据为 [ 5 ] 中所提及的能量泄漏模型。 同理，使用该方法对一条能量迹在每一个模板中进行计算，将每个模板所对应的概率p进行比较，则正确的模板将与最大的概率相对应，即概率值的大小反应了模板与给定能量迹的匹配程度。将攻击结果与测试集中正确的掩码值进行对比，则能够验证该方案的可行性和成功率。 图3. 2阶DPA与2阶模板攻击成功率对比示意图 基于上述算法，编写Matlab程序对该掩码实现做训练及攻击测试。并统计在不同条件下的攻击成功率。同时，采用2阶DPA攻击方式在同等条件下对能量迹进行攻击，将其成功率与2阶模板攻击进行对比。实验结果如图1所示。其中，横轴为攻击中采用兴趣点的数量，兴趣点为0则代表无须寻找兴趣点的2阶DPA攻击方案，其余部分代表2阶模板攻击方案。每条柱状图中的4个系列则分别代表不同阶的攻击成功率，n阶攻击成功即为攻击目标的正确值处于攻击预测的前n位之内。我们将攻击测试次数记 为 N ，n阶攻击成功次数记为 N 0 ，则n阶攻击成功率 η 为： η = N 0 N × 100 % 。 从图3中我们可以看出，随着兴趣点数数量的提升，有训练的2阶模板攻击在成功率方面已完全优于无训练的2阶DPA攻击。且当兴趣点数量增加到10之后，2阶模板攻击的1阶成功率已达到100%，证明了该攻击方案可以有效的攻破加掩实现的密码算法。
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user: 6. 结论 本文基于加掩实现和高阶DPA攻击的理论，着手于有训练的攻击相对于无训练攻击的优势所在，对高阶模板攻击的模型及算法进行了研究，并通过实验部分验证了其可行性。但是，模板攻击自身也存在缺陷，例如多元正态分布中的协方差矩阵经常为病态的，即不可求逆。而DPA攻击中同时也存在自身的优势。因此，今后的研究我们将致力于结合模板攻击的有训练性，以及DPA攻击的优势，探讨有训练的DPA攻击方式。
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user: 摘 要 底水油藏水平井的预警产量是延缓甚至避免底水脊进的重要指导参数，目前的方法仅适用于单相流，尚无注水开发底水油藏水平井预警产量的计算方法。为此，将水平井的三维渗流场近似分解为平面和纵向两个平面渗流场，根据平面径向流理论分别计算各渗流场的预警产量，进而根据等值渗流理论叠加计算得到水平井的预警产量，最终结合相渗曲线建立不同含水阶段注水开发底水油藏水平井预警产量计算新方法。实例计算结果表明：原油粘度较小时，预警产量随着含水率的增大先减小后增大，为避免底水脊进注入水突破后要对应调整工作制度；原油粘度较大时，预警产量随着含水率的增大不断增大，故注入水突破后可适当开展提液。在海上某油田进行了应用，计算结果与数值模拟结果基本一致，验证了方法的可行性，建议X井含水率超过15%后调低日产量。 关键词 :注水开发，底水油藏，水平井，预警产量，含水率 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 与直井相比，水平井在底水油藏的开发中有着产能高、延缓底水锥进等优势，但是底水脊进是影响底水油藏水平井高效开发的关键问题 [ 1 ] 。特别的，对于底水能量不是特别强的油藏，仍然需要通过注水来补充地层能量，即注水开发底水油藏如何延缓甚至避免底水脊进成为亟需解决的课题。预警产量是底水能否脊进到井筒的预警参数，是延缓甚至避免底水脊进的重要指导参数 [ 2 ] 。国内外许多研究者已经开展了相关研究。Chaperon [ 3 ] 在恒压条件下利用拉普拉斯方程建立了预警产量的计算公式；Giger [ 4 ] 假定自由界面在无穷远处建立了水脊的二维模型，并据此建立了预警产量的计算方法；Joshi [ 5 ] 利用物理模拟开展了稳定流条件下的预警产量计算研究；Boyun Guo [ 6 ] 利用保角变换建立了底水油藏水平井预警产量的计算模型；范子菲 [ 7 ] 利用镜像法和Muskat公式得出了水平井排预警产量计算方法；窦宏恩 [ 8 ] 修正了Chaperon公式；周代余 [ 9 ] 开展了不同计算方法及其不确定性的分析；姚凯 [ 10 ] 研究了边底水情况下预警产量的计算；陈元千 [ 11 ] 假定水平井与直井产量比相同推导了预警产量的计算公式；袁淋 [ 12 ] 考虑椭球流原理及发展矩形族方法推导了底水油藏预警产量的计算公式；涂彬 [ 13 ] 利用三维球形向心流建立了厚层底水油藏预警产量的计算方法。但是这些方法并不适用于注水开发底水油藏水平井预警产量的计算方法，特别是注入水突破后预警产量的计算。为此，利用渗流理论建立了一种底水油藏水平井预警产量的计算新方法，为底水油藏的高效开发提供了技术依据。
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user: 2. 水平井渗流场解析 本水平井开发底水油藏过程中，底水呈水脊上升，当油井以低于预警产量生产时，则水脊稳定在一定高度。水平井的渗流场为复杂的三维渗流场，为了方便计算，将水平井的三维渗流场近似分解为横向剖面和纵向剖面两个二维渗流场。图1为横向剖面，水平井的渗流场视为以R e 为控制半径，以R p 为生产半径的直井模型。图2为纵向剖面，水平井的渗流场视为以r e 为控制半径，以r w 为生产半径的直井模型。通过两个直井模型的叠加即可描述水平井的三维渗流场。
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user: 3. 水平井预警产量计算 3.1. 注入水突破前预警产量计算 注入水突破前，仅有油相流入井底，对于横向剖面，利用Dupuit直井预警产量公式 [ 14 ] 可以得到水平井横向剖面预警产量的计算公式： q c1 = J ⋅ Δ p = 2 π k h h B o μ o ( ln R e R p + s ) ⋅ Δ ρ ow g ( h 2 − h p 2 ) 2 h (1) 式中：q c1 为横向剖面的预警产量，m 3 /d；J为采油指数，m 3 /(d·MPa)；Δp为生产压差，MPa；k h 为水平渗透率，10 −3 μm 2 ；Δρ ow 为油水密度差，g/cm 3 ；h为油层厚度，m；h p 为水平井距离油藏顶部的距离，m；B o 为原油体积系数，m 3 /m 3 ；μ o 为油的粘度，mPa·s；R e 为横向剖面的控制半径，m；R p 为横向剖面的生产半径，m；s为表皮系数，f。 图1. 水平井横向剖面渗流场 图2. 水平井纵向剖面渗流场 对于纵向剖面，利用平面径向流公式得到水平井纵向剖面预警产量的计算公式： q c2 = 2 π k v L B o μ o ( ln r e r w + s ) ⋅ Δ p (2) 式中：q c2 为纵向剖面的预警产量，m 3 /d；k v 为垂向渗透率，10 −3 μm 2 ；r e 为纵向剖面的控制半径，一般取h p 的值，m；r w 为井径，m。 由式(1)可知，当横向剖面以预警产量生产时，其生产压差为： Δ p = Δ ρ ow g ( h 2 − h p 2 ) 2 h (3) 代入式(2)可以得到水平井纵向剖面预警产量的计算公式： q c2 = π k v L Δ ρ ow g ( h 2 − h p 2 ) B o μ o h ( ln r e r w + s ) (4) 根据等值渗流阻力原理叠加得到注入水突破前水平井预警产量的计算公式： q c = π k h Δ ρ ow g ( h 2 − h p 2 ) B o μ o ( ln R e R p + s ) + π k v L Δ ρ ow g ( h 2 − h p 2 ) B o μ o h ( ln r e r w + s ) (5) 式中：q c 为水平井的预警产量，m 3 /s。 3.2. 注入水突破后预警产量计算 注入水突破后，油水两相同时流入井底，分别计算横向剖面和纵向剖面的油水两相的预警产量。 q c1 = π k h Δ ρ ow g ( h 2 − h p 2 ) ln R e R p + s ( k ro B o μ o + k rw B w μ w ) (6) q c2 = π k v L Δ ρ ow g ( h 2 − h p 2 ) h ( ln r e r w + s ) ( k ro B o μ o + k rw B w μ w ) (7) 式中：k ro 为油相的相对渗透率，f；k rw 为水相的相对渗透率，f；B w 为水的体积系数，m 3 /m 3 。 进而叠加得到水平井的预警产量： q c = π k h Δ ρ ow g ( h 2 − h p 2 ) [ k h ln R e R p + s + k v L h ( ln r e r w + s ) ] ( k ro B o μ o + k rw B w μ w ) (8) 式(8)表明注入水突破后水平井的预警产量与储层性质、流体性质和水平井参数有关，确定各相的相对渗透率是计算的关键。笔者提出了一种基于相渗曲线的计算方法，具体步骤为： ① 将相渗曲线上含水饱和度对应的油水相渗值代入分流量方程 [ 15 ] ，间接建立油水相渗值与含水率的关系： f w = 1 1 + k ro k rw μ w μ o (9) 式中：f w 为含水率，f。 ② 将采油井实际的含水率代入①所建立的关系反求对应的油水相渗值； ③ 将油水相渗值代入式(8)计算对应含水率下的预警产量。
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user: 4. 实例计算分析 海上某底水油田一水平井X基本参数见表1，油田相渗曲线见图3，将各参数代入式(8)进行计算，并在其他条件不变的前提下分别计算了不同原油粘度对应的预警产量，结果见图4。由图4可以看出原油粘度较小时，预警产量随着含水率的增大先减小后增大，为避免底水脊进注入水突破后要对应调整工作制度；原油粘度较大时，预警产量随着含水率的增大不断增大，故注入水突破后可适当开展提液。以X井为例进行说明，经计算X井目前含水率对应的预警产量为68 m 3 /d，数值模拟结果为73 m 3 /d，二者误差为6.8%，结果基本一致，验证了方法的可行性。目前该井日产量60 m 3 /d，低于预警产量，当含水率超过15%后，如果仍以目前产量生产，则日产量将大于预警产量，底水易脊进突破，因此必须调低日产量。同样的方法，应用本文方法对油田其他6口井进行了工作制度优化，有效缓解了底水脊进速度。虽然数值模拟结果更为准确，但是相对本文方法数值模拟方法操作过于复杂，在满足工程误差的条件下，推荐使用本文方法。
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user: 5. 结论 1) 将水平井的三维渗流场进行近似分解，建立了注水开发底水油藏水平井预警产量的计算方法，该 Table 1 Basic parameter table of horizontal wel 参数 ρ o g/cm 3 ρ w g/cm 3 μ o mPa∙s k h 10 −3 μm 2 k v 10 −3 μm 2 h p m h m L m 数值 0.83 1.05 2.56 1000 200 4 12 408 表1. 标准试验系统结果数据 图3. 某油田的相渗曲线 图4. 不同原油粘度不同含水阶段的预警产量图 方法可计算不同含水阶段所对应的预警产量。 2) 不同原油粘度下底水油藏的预警产量随着含水率的变化规律不同。原油粘度较小时，预警产量随着含水率的增大先减小后增大，为避免底水脊进注入水突破后要对应调整工作制度；原油粘度较大时，预警产量随着含水率的增大不断增大，故注入水突破后可适当开展提液。 3) 矿场应用结果与数值模拟结果一致，验证了方法的可行性，对相似油田具有重要借鉴及指导意义。
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user: 摘 要 论文以重庆市石壕煤矿煤层气水力压裂为依托，现场压裂7个孔，其中1#孔的稳定压力19.5 MPa，压入水量489 m 3 ，压裂时间670 min，2#孔的稳定压力为21.8 MPa，压裂时间430 min，压入水量251 m 3 。基于微地震技术，现场监测了1#、2#孔水力压裂的微地震信号，通过分析，得到了水力压裂煤层破裂点的三维损伤定位，其损伤点主要集中在M 6-3 煤层，煤层顶板、底板未发生破裂，煤层破裂的方向性不明显，水力压裂1#增渗半径约90 m、2#增渗半径约110 m，平均影响半径约为100 m，此次试验结果，为石壕煤矿煤层气开采水力压裂钻孔优化布置、增渗效果提供参考。 关键词 :煤层气，水力压裂，微地震监测技术 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 重庆石壕煤矿地质条件复杂，瓦斯含量高、压力大、吸附态高，煤层渗透率极低，因此开发煤层气需进行储层改造。水力压裂是煤层增渗的有效方法之一，在国内外得到了广泛的应用 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。水力压裂使煤体内形成大量的微裂隙和贯通裂隙，使煤层气快速运移出来，其压裂效果与煤体原生裂隙、受力状况、强度等因素相关，学者们普遍认为水力压裂对硬煤的效果较好，对软煤的作用效果还没有定论。目前，煤层水力压裂的发展方向以清水、加砂压裂为主，以重复压裂、多层、薄层控制缝高、端部脱砂、低渗储层深穿透、连续油管压裂、高强低密度支撑剂和低伤害压裂液等技术为前导，形式上以同步、重复、多级、体积、通道压裂等新概念出现，通过直井、水平井、羽状井来实现 [ 4 ] 。 监测水力压裂煤层裂缝的长度、宽度、高度、方位角等参数，是压裂效果评价、压裂工艺和压裂参数优化的关键，其微地震监测技术是一种常规的、可靠的方法之一 [ 5 ] ，通过监测压裂过程中裂缝扩展产生的微震信号和三维定位，掌握煤层破裂扩展的方向和空间展布 [ 6 ] [ 7 ] ，评价水力压裂的效果。本次利用KJ551微震监测系统对石壕煤矿N1640南瓦斯巷上方的M 6-3 煤层水力压裂进行了微地震监测，得到了水力压裂的影响区域，为该矿煤层气抽采水力压裂布孔优化设计提供了科学依据。
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user: 2. 工程概况 石壕煤矿煤层平均煤厚0.67~3.12 m，M 6-3 煤层、M 7-2 煤层部分可采，M 8 煤层、M 12 煤层全区可采。煤系地层属缓倾斜地层，煤岩层平均产状257˚~281˚∠9˚。N1640南瓦斯巷位于矿井北四区+380 m下山水平，东接N1640皮带转载巷，巷道以西为石壕煤矿矿界，南、北面无井巷工程形成，巷道全长1118.97 m，底板标高−36.2~+103.8 m，埋深567.5~771 m。 本次水力压裂目标煤层为M 6-3 煤层(保护层)，钻孔终孔孔径φ108 mm，设计水力压裂钻孔共7个，孔间距100 m，钻孔要求穿过M 6-3 煤层并进入顶板0.5 m以上，压裂钻孔封孔至M 6-3 煤层底板处。其中对1 # 、2 # 水力压裂孔进行了微地震监测。
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user: 3. 水力压裂方案 本次水力压裂试验采用重庆水泵厂有限公司与重庆市能源投资集团科技有限责任公司联合研制的BYW78/400型压裂泵组与两台南京六合煤矿机械有限公司生产的BZW200/56型注水泵进行并联压裂。BYW78/400型泵的最大压力可达78 MPa，最大流量为70.5 m 3 /h，在33 MPa压力工况下流量可达35 m 3 /h。BZW200/56型注水泵最大输出压力为56 MPa，流量为12 m 3 /h。1#、2#孔水力压裂如下：1) 1#孔水力压裂最大压力为20.7 MPa，最小压力为17.5 MPa，稳定压力19.5 MPa，压裂时间670 min，压入水量489 m 3 ，压裂过程中无异常现象，图1所示。2) 2#孔水力压裂最大压力25.1 MPa，稳定压力21.8 MPa，压入水量251 m 3 ，压裂时间430 min，图2所示。 图1. 1#孔水力压裂曲线 图2. 2#孔水力压裂曲线
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user: 4. 微地震监测方案 4.1. 监测设备 此次水力压裂采用KJ551煤矿微地震监测系统，该系统由微地震监测主机、GPS授时机、监测主站(子)站、UPS电源、检波器等硬件组成。检波器通过12芯铜芯电缆与监测分站连接，监测分站通过矿井工业环网与地面监测主机连接。 KJ551系统监测震动能量大于100 J，采样率在10~10，000 Hz，光传输速度10 M/100 Mb/s自适应频率10 Hz、60 Hz，灵敏度28~220 V/m/s ± 10%，动态响应范围0~110 dB。此次监测采样率为1000 Hz，门槛值为32 dB，布置6个监测点，三分量检波器4个，单分量检波器2个。 4.2. 测点布置 在N1640南瓦斯巷1 # 、2 # 压裂孔进行监测，以压裂孔孔口处为坐标原点(0， 0， 0)，每个水力压裂孔周边布置6个捡波器，捡波器按照围绕压裂孔成一个圈布置，同时避免两个捡波器三维坐标值相同，6个测点形成了一个三维立体的监测空间，监测点及捡波器布置如图3所示。检波器安装有锚杆露头处，锚杆为Φ22 mm × 2000 mm全长水泥砂浆锚杆，检波器与锚杆露头连接螺纹M20 mm × 1.5 mm。 4.3. 岩体波速测定 为了提高定位精度，获取岩层的地震波传播速度，采用JL-IUCA6(A)非金属超声波检测仪对巷道围岩进行纵波速度检测。波速测试钻孔孔径42 mm，孔间距3 m，孔深5 m，三孔在一个平面上，钻孔水平略微向下倾斜，通过测试，岩体纵波波速平均值为4630 m/s。
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user: 5. 监测结果分析 5.1. 微震信号 水力压裂采集到的微震信号图4所示，从图中可以看出：水力压裂煤层破裂释放出的能量信号明显，能量越大振幅越大，持续时间越长；同一信号，由于测点的位置不同，接收到的时间各不同，距离煤层破裂点越远，信号衰减振幅减小。 5.2. 定位结果及分析 对采集到的破裂信号进行处理，首先针对不同捡波器采集到的信号对其进行到时确定，然后对其进行到时排序，根据采集到的信号时间差与各捡波器的位置建立方程组，应用软件求解，可确定煤层破裂点的三维坐标。 通过对整个压裂监测数据的自动拾取、人机交互检查，1 # 水力压裂孔获得微地震事件13个，2 # 水力压裂孔获得微地震事件18个，通过对获取的微地震事件定位分析，得到微地震定位结果如图5、图6所示，分别为微震定位结果在XY平面和三维空间上的投影图。 图6中红色点位为检波器布置点，蓝色点位为M 6-3 煤层破裂点，从图5、图6中可以看出，微震事件的分布范围在以压裂孔为中心，微震定位点分布较分散，破裂点主要集中在煤层位置。1 # 水力压裂煤层破裂半径约90 m、2 # 水力压裂煤层破裂半径约110 m，其水力压裂影响半径约100 m。水力压裂煤层发生了破裂，但破裂的主方向不明显。
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user: 6. 结论 1) 水力压裂微地震监测表明，煤层破裂点主要集中在M 6-3 煤层，1 # 水力压裂煤层破裂点距压裂孔最 图3. 水力压裂微地震捡波器测点布置图 图4. 煤层破裂微地震信号 图5. 1#、2#水力压裂煤层破裂点平面定位图(XY平面) 图6. 水力压裂煤层破裂点三维定位图(单位：米) 大90 m，2 # 水力压裂煤层破裂点距压裂孔最大110 m，初步确定该矿的水力压裂影响半径约100 m。 2) 水力压裂稳压过程中，煤层破裂与扩展向压裂孔周边延伸，由于水力压裂煤层破裂能量较小，煤层破裂的主方向不明显，监测结果可作为石壕煤矿水力压裂孔间距的设计提供参考。
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user: 摘 要 本文研究了在无限时间范围内，需求为服从某一分布的随机函数，多品种易腐品联合补货的库存模型，采用(T，S)策略，目标是通过确定每种产品的补货周期，使得单位时间内，零售商的总成本最小。本文的难点有两个：首先，联合补货问题是个N-P HARD问题，且由于本文考虑缺货损失的影响，使得模型非常复杂；第二，在随机需求下，零售商的成本模型是不确定的，随着需求函数的变化而变化。针对以上难点，本文首先对模型中存在的指数及对数函数进行泰勒展开实现简化，同时应用了文献 [ 1 ] 的差分进化算法，为易腐品的零售商在实施联合补货时提供有益的管理建议。 关键词 :易腐品，随机需求，联合补货，差分进化算法 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/