mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于单端电气量的多端柔性直流配电系统暂态保护

随着配电系统结构的发展与变化,传统交流配电系统、高压直流输电系统的保护原理无法适用于多端柔性直流配电系统。目前所提直流配电线路的保护方案有2种思路:基于线路两端信息和基于线路单端信息。前者需要通信通道,要求两端数据的同步,动作速度慢;后者需要构造保护边界,增加系统经济成本。基于此,提出了一种基于单端电气量、无需构造保护边界的多端柔性直流配电系统暂态保护方案。首先,分别计算线路一侧的正、负极暂态电压与其正常稳态电压的标准差系数识别故障极。然后,分析发生区内故障时各电气量的时域解析关系,分别推导出单、双极故障时的微分方程以计算故障距离,从而实现区内、外故障的快速、可靠识别。最后在MATLAB / Simulink中搭建了仿真模型。仿真结果表明,所提保护方案在各种故障情况下仅基于本地信息即可有效识别故障极和区内、外故障,有较强的抗过渡电阻及抗干扰能力,满足直流配电网对保护速动性与选择性的需求。
考虑削峰填谷的电动出租车充电负荷影响因素调节方法

针对电动汽车的有序充电调控,从充电负荷影响因素调节的角度出发,实现充电对配电系统的削峰填谷。以深圳市电动出租车为例,依据车辆出行统计数据,采用概率方法模拟电动出租车充电负荷。在此基础上,以充电时间区间及其相应的开始充电时刻分布特性作为调节变量,以配电系统负荷曲线最大峰谷差和负荷率作为调节的评价指标,通过充电时段划分的差异性,以及不同充电时段内开始充电时刻分布特性的变化,提出了充电站内电动出租车充电对配电网削峰填谷的3种调节方法。不同方法下评价指标值的计算结果表明:既要依据系统峰谷时段而调控充电区间,又要在这些充电时段调节开始充电时刻分布特性,且分布特性的选择与调控效果有关。
基于AHP/ GA的储能装置参与电网调频控制器参数优化

针对电力系统调频过程中火电机组响应速度慢、不适合参与短周期调频的问题,提出一种基于层次分析法(AHP)和遗传算法(GA)相结合的优化算法用于电池储能控制器参数优化,使控制器能更好地控制电池储能装置并参与调频。通过AHP确定最大偏差幅值、稳态偏差、调节时间之间的权重大小,构造出一个GA适应度函数,再由GA进行寻优计算得到最佳的控制器参数。借助MATLAB / Simulink对储能装置参与电网调频的两区域系统进行仿真。仿真结果表明,优化后的控制器可以有效地控制储能装置并辅助AGC进行调频,能够及时响应扰动,相较于传统以时间绝对偏差乘积积分(ITAE)准则作为适应度函数的参数优化效果更好。
大规模光伏电站并网的振荡模式分析

随着光伏电站容量的不断增大,其对于电网稳定性的影响也日趋明显。建立了大规模光伏电站并网系统的等值模型,采用特征值法和时域仿真验证其准确性。基于等值模型采用特征值法分析了大规模光伏电站的振荡模式,并研究了光伏逆变器的控制器参数、光伏阵列结构以及交流系统强弱对振荡模式的影响。仿真结果表明:光伏并网系统中主要包含正阻尼的次同步振荡模式和低频振荡模式,其中次同步振荡模式主要受q轴电流PI参数的影响,低频振荡模式主要受外环电压和d轴电流PI参数的影响;光伏阵列结构的变化对系统振荡模式有影响,会使系统中与直流电压相关的模式由非振荡状态变为振荡状态;交流系统变弱会导致振荡模态阻尼减弱,威胁系统的安全稳定运行。时域仿真验证了特征值分析的正确性。
不平衡电压下虚拟同步发电机功率控制策略

通过对电网电压不平衡下虚拟同步发电机输出功率的分析,提出了基于静止坐标系的功率控制策略,在不需要锁相环的情况下,利用负序电压控制分别对有功、无功功率振荡或三相电流不平衡进行抑制,既保证了虚拟同步发电机电压控制的电压源性质和惯性特性,又能够使分布式电源根据不同需求输出恒定的有功、无功功率或三相平衡电流。利用PSCAD / EMTDC软件仿真及基于RTDS的实时数字物理闭环实验,验证了所提控制策略的有效性,并对各控制策略的特性进行了量化分析。
逆变侧交流电压畸变下HVDC运行特性分析

推导了逆变侧交流母线电压存在畸变时锁相环的输出特性和阀换相特性,揭示了谐波电压对逆变侧定熄弧角控制器和低压限电流控制器(VDCOL)带来影响的机理,解释了谐波电压的存在会减小逆变侧延迟触发角的指令值、降低直流系统传输容量的原因。针对交流母线电压谐波畸变情况下定熄弧角控制不能很好跟踪其整定值的问题,通过减小电流偏差控制的增益,有效减小定熄弧角控制在交流电压畸变时的稳态误差量,降低了传递容量的损失。提出了谐波影响下直流系统稳态工作点的计算方法。PSCAD / EMTDC仿真验证了理论分析的正确性、改进措施的有效性和计算方法的准确性。
计及不确定性的电力系统电压波动分析方法

针对输电网中新负荷需求和新能源发电出力不确定性带来的电压波动问题,基于电流方程比功率方程非线性程度低、线性化误差小的特点,提出了一种基于注入电流灵敏度的电压波动区间分析方法。该方法有效计及了新负荷有功和无功需求的不确定性以及新能源发电输出功率的不确定性,并采用注入电流灵敏度减小了对潮流方程直接线性化带来的误差,然后利用区间线性方程组高斯消去法进行迭代求解,从而准确快速地得到功率不确定情况下各节点电压的波动区间。通过新英格兰10机39节点系统和某500 kV实际输电网进行仿真分析,并与蒙特卡洛法计算结果进行对比,验证了所提方法的高效性和精确性。
基于出行链理论的电动汽车充电需求分析方法

基于出行链理论提出一种电动汽车充电需求分析方法,探讨了电动汽车一天出行过程中在不同区域内停驻时长的概率分布特点,对电动汽车空间转移概率进行3次B样条最小二乘曲线拟合,通过蒙特卡洛法并结合NHTS2009数据构建了电动汽车一天出行链,实现对用户行为规律的精细化模拟,并在设计2种充电行为的基础上对不同停驻区域的电动汽车充电需求进行了分析。该方法有效弥补了传统方法对电动汽车日间充电需求分析的不足,具有较高的精确性和原理清晰、易于操作等特点。
基于优选带宽核密度估计的谐波概率潮流分析方法

为解决蒙特卡罗法的计算效率问题,提出小规模样本仿真与非参数概率密度估计法相结合的谐波概率潮流分析方法。在对核密度函数的带宽选择进行优选设计的基础上,利用核密度估计法对小样本仿真得到的谐波潮流结果集进行概率密度估计,得到受影响电网节点的谐波含量的概率分布。利用OpenDSS配电网仿真工具对IEEE 13节点标准配电系统进行仿真实验,通过与蒙特卡罗法进行对比,验证了核密度估计方法的有效性和计算效率;与其他2种带宽选择方法的对比实验表明,所提带宽选择方法具备更好的带宽自适应性,且估计性能更优。
采用预测模型与模糊理论的风电机组状态参数异常辨识方法

为提高风电机组的停运预警能力,基于风电场数据采集与监控(SCADA)系统数据提出了一种风电机组状态参数的异常辨识方法。对参数进行划分,针对与环境因素密切相关的状态参数,采用神经网络建立了状态参数预测模型。采用本机组近期SCADA样本、本机组历史样本和其他机组近期样本分别作为预测模型的训练数据,对比分析了基于3类样本建立的模型的预测精度。采用平均绝对误差对基于本机组历史样本和其他机组近期样本建立的预测模型进行选择。定义了异常程度指标量化预测残差的异常程度。为了提高异常辨识的精度,采用模糊综合评判对筛选出的预测模型的异常辨识结果进行融合。最后,以国内某风场的1.5 MW风电机组为例进行了异常分析,并与传统的风电机组状态参数异常检测方法进行了对比,实例分析结果表明所提出的异常辨识方法具有更高的准确性。
考虑源荷协调的风电并网系统旋转备用容量优化

风电的接入给电力系统带来更大不确定性,要求电网公司购买更多的旋转备用以维持电力系统的功率平衡和稳定,兼顾系统运行可靠性与经济性的旋转备用优化配置具有重要意义。考虑风电、需求侧互动资源,提出一种基于多场景的概率性旋转备用优化方法。该方法综合考虑风电预测误差、负荷波动及发电机非计划停运不确定性因素对旋转备用的需求,将弃风、可中断负荷分别作为部分负、正旋转备用融入发电日前调度计划,以购电总费用最低为目标函数建立日前机组组合优化模型,获得各时段旋转备用优化配置量。通过对IEEE 30节点、IEEE 118节点系统进行算例分析,验证了所提方法的正确性和有效性。
考虑可再生能源随机性的微电网经济性与稳定性协调优化策略

当前含高渗透率可再生能源的微电网稳定运行问题日趋严重。通过场景生成与削减方法对可再生能源的随机性进行建模和求解;基于下垂控制理论,利用时间乘以误差绝对值积分指标实现微电网稳定性的快速判断;提出一种考虑可再生能源随机性的微电网经济性与稳定性协调优化策略。MATLAB/ Simulink仿真结果验证了所提模型与方法的正确性与有效性。
分散式风电AVC策略

传统的自动电压控制(AVC)策略主要针对风电场,且其关注点仅仅为并网点或远端单节点电压情况,并不适用于分散式风电,为此提出了改进AVC策略。改进的AVC策略选取配电网电压偏差最严重的节点作为控制节点进行无功整定得到无功指令值。结合分散式风电多点接入的特点并综合考虑多种分配算法,将无功分配算法分为3个层面:不同节点之间按灵敏度大小进行无功指令值分配;同一节点不同机组之间按机组无功容量分配无功指令值;双馈机组内部定子侧优先分配无功指令值。通过算例仿真验证了改进AVC策略的有效性与可靠性。与传统的AVC策略相比,改进AVC策略能够根据分散式风电接入配电网方式较为灵活的特点,充分利用多台风电机组的无功输出能力,有效地改善配电网电压水平。
基于经验Copula函数的多风电场出力动态场景生成方法及其在机组组合中的应用

随着大规模风电接入电网,风电功率的随机性与波动性以及多风电场出力的相关性使得电力系统的运行与调度面临着新的挑战。引入经验Copula函数表征多风电场联合出力分布;对风电的波动性进行建模,利用ksdensity函数拟合风电功率波动量,通过逆变换抽样的方法生成符合风电随机性和波动性的场景集合;生成基于经验Copula函数的多风电场出力动态场景,并将其应用于含多风电场的电力系统随机机组组合问题的求解。算例结果验证了所提风电波动性建模方法的有效性与动态场景生成方法的可行性,同时提高了含多风电场电力系统运行的经济性。
基于主动配电系统供电能力的安全态势感知方法

主动配电系统中含有大量的分布式电源和柔性负荷,大幅增加了配电网的供电能力和供电灵活性,但同时也给系统运行的安全性带来了新的考验。针对主动配电系统特性提出一种基于供电能力的主动配电系统安全态势感知的方法。综合考虑主动配电系统的供电能力、系统运行的脆弱性环节、间歇性分布式电源和电动汽车充放电特性等因素,在效用风险理论的基础上,提出并建立适用于主动配电系统的安全态势感知的指标体系。采用模糊层次分析法对算例进行安全态势预警等级评估,验证了所提模型及方法的可行性。
考虑最优负荷削减方向的电网多目标分层随机机会约束规划

提出了一种含机会约束的电网多目标分层随机规划模型。以最优负荷削减量和电压稳定裕度乐观值为上层优化目标、网络损耗期望值为下层优化目标。用最危险负荷增长模式计算静态最小电压稳定裕度,并提出了计算最优负荷削减方向的方法。将最优负荷削减方向作为约束条件之一,采用基于拉丁超立方抽样的蒙特卡洛模拟嵌入非支配排序遗传算法求解含机会约束的多目标分层优化模型。基于IEEE 39节点系统仿真,结果表明所提方法在保证经济性的同时,能够有效提高电网安全水平和电压稳定裕度。
改善电厂调频性能的储能策略研究和容量配置

具有快速充放电特性的储能技术,作为一种新的调频方式已逐步进入多国的辅助服务市场,参与到传统机组的自动发电控制(AGC)中。基于华北地区的辅助服务补偿政策,提出了改善电厂调频性能的储能充放电策略和容量配置方法。首先,根据政策中AGC考核指标Kp值的定义,提出调节速率、调节精度、响应时间3项指标的计算方法,并制定出提升调节性能、降低响应时间的储能充放电策略。同时,为了延长储能的使用寿命,制定了电池荷电状态的越限回归策略。在分析储能各项成本和收益的基础上,建立了以净收益最大为目标函数的储能经济性模型。最后,通过具体算例,对使用该策略前后机组的AGC性能进行对比分析并采用差分进化算法计算出了机组配置储能的最优容量。结果表明,使用储能策略可以显著提升机组的Kp值,带来明显的调频收益。
用于缓解电网调峰压力的储能系统规划方法综述

随着风电、光伏渗透率逐渐增大,风电、光伏给电网运行带来了诸多挑战,其中调峰问题尤为突出。在能源互联网的推动下,利用储能系统缓解电网调峰压力正受到越来越多的关注。首先总结了适用于电网调峰的大容量储能技术的研究现状,随后以储能系统接入电网方式为切入点,分别对集中式与分布式接入方式的储能系统规划方法进行研究和归纳,然后评述了规划模型的求解算法。最后,探讨了未来待研究的关键科学问题。
高比例可再生能源受端区域电网调峰的出力网际分配

随着我国可再生能源大规模并网,低谷调峰成为诸多高比例可再生能源受端区域电网运行的困难之一。通过区域电网直调机组网际出力分配可以缓解区域内各省网的调峰压力。建立了以省网负荷平稳性和区域直调机组收益最大化为优化目标的二次规划模型,引入价格杠杆和调峰压力系数,以协调各省网的调峰需求。在此基础上,考虑风电功率的不确定性,建立机会约束规划模型,通过蒙特卡洛模拟技术进行求解,验证不确定性和风险存在条件下,网际出力配置模型的有效性。华东直调系统简化算例的仿真结果表明,所提模型能够有效地解决高比例可再生能源受端电网的调峰难题。
计及时序特性的主动配电网无功电源规划

主动配电网集成了丰富的可控资源,而当前配电网的无功电源规划并没有考虑主动管理手段,导致无功电源优化配置难以反映全面的综合性效益。针对此状况,考虑分布式电源、变压器分接头、储能、负荷调整等主动管理手段,计及主动配电网的时序特性,建立两层规划模型,在规划中考虑运行特性对电容器进行了综合优化配置,规划层考虑电容器的投资维护费用,运行层计及配电网的年运行费用,并采用基于小生境的遗传算法对两层规划模型进行优化求解。算例结果表明:在电容器规划中考虑主动管理手段,有利于提高资源利用率、降低配电网的投资和运行费用;充分利用分布式电源和储能的无功调节能力有利于配电网的安全经济运行。
考虑路网与配电网可靠性的电动汽车充电站多目标规划

提出一种考虑城市路网和配电网交互的电动汽车充电站规划方法。首先,构建了综合考虑城市路网和配电网可靠性的电动汽车充电站规划问题的数学模型;然后,通过博弈论思想进行博弈仿真,利用所得电动汽车行驶特性开展城市路网可靠性评估,并利用电动汽车的充放电特性度量其对配电网供电可靠性的支撑作用;在此基础上,提出以路网节点为待选站址的优化方法;最后,结合实际城市路网和配电网构造典型算例,通过算例分析验证所提方法的有效性和实用性。
基于多元大数据平台的用电行为分析构架研究

随着智能电网的发展,越来越多的测量装置向底层延伸。高级测量体系和配电网的发展不可避免地使用户用电数据量呈几何倍数增长,另一方面,电网也在积极寻求方法让需求侧可以充分地参与电网调控,增强电网可控性和经济性。在上述背景下,运用配用电数据分析用户用电行为建立相关驱动方法,可充分利用现有资源,为政府政策制定、电力公司业务拓展和用电行为引导提供新的解决思路。在配用电数据采集、聚合、处理和应用等方面提出了以大数据平台为基础的整体构架,设计了基于流处理和批处理的数据驱动方法,提出了适用于多维大数据用电行为分析的随机矩阵相关性算法,最后讨论了用电行为分析面向不同对象的应用场景。
五倍子抑制流感病毒神经氨酸酶活性及活性部位的UPLC-Q-TOF-MS分析

目的:研究五倍子的流感病毒神经氨酸酶抑制活性,并采用超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱仪(UPLC-Q-TOF-MS)对其活性部位化学成分进行分析。方法:采用神经氨酸酶抑制剂筛选试剂盒检测五倍子乙酸乙酯、乙醇、石油醚及水提取物对流感病毒神经氨酸酶的抑制作用。采用Acquity UPLC BEH C_(18)色谱柱,以0.1 %甲酸水-甲醇溶液为流动相,梯度洗脱,电喷雾离子源(ESI)负离子模式,扫描抗神经氨酸酶活性较强的乙酸乙酯及乙醇部位并采集数据。结果:质量浓度为75 mg·L~(-1)时,五倍子4个提取物均显示了一定的神经氨酸酶抑制活性。五倍子的乙酸乙酯、乙醇提取物活性较强,抑制率分别为69.64 %,78.24 %。从2个提取物中分析鉴定出18个化合物。其中五没食子酸酰基葡萄糖、鞣花酸、没食子酸显示不同程度的神经氨酸酶抑制活性,半数抑制浓度(IC_(50))分别为46.15,143.42,249.51 μmol·L~(-1)。结论:该研究表明五倍子具有较强的抑制神经氨酸酶活性,通过UPLC-Q-TOF-MS明确了五倍子提取物中18个主要成分,为五倍子抗病毒活性研究及其作用机制提供了依据。
热塑性木薯淀粉/PVA/SiO_2复合材料的加工行为与力学性能研究

通过熔融法制备热塑性木薯淀粉(TPS)/聚乙烯醇(PVA)/二氧化硅(SiO_2)复合材料,并研究复合材料的加工性能和力学性能。结果表明,随着SiO_2用量增加,TPS/PVA/SiO_2复合材料的拉伸强度先上升后下降,当SiO_2用量为2份时复合材料的拉伸强度最高达到22.65 MPa; TPS/PVA-1799/SiO_2复合材料的拉伸强度高于TPS/PVA-1788/SiO_2复合材料的;经过表面改性的SiO_2有利于提高TPS/PVA/SiO_2复合材料拉伸强度。随着SiO_2用量的增加,TPS/PVA/SiO_2复合材料的塑化时间缩短,塑化扭矩和平衡扭矩增加。随着甘油用量的增加,复合材料的塑化时间、塑化扭矩和平衡扭矩均降低;添加PVA-1788和表面处理后SiO_2有利于提高TPS/PVA/SiO_2复合材料的塑化性能。
柴油污染粉质黏土的电阻率特性及影响因素

以南京地区典型的粉质黏土为研究对象,人工配制了不同含水率、不同含油率的柴油污染土,采用Miller Soil Box对不同状态的污染土体电阻率进行了测试,建立了土体电阻率与含水率、含油率和饱和度间的相关关系.结果显示,含油率相同时,电阻率随含水率、饱和度的增大呈幂函数关系减小;含水率相同时,电阻率随含油率的增大而线性增加.引人体积含湿率来分析油水共同作用对电阻率的影响,发现饱和度相同时,电阻率随体积含湿率的增加而线性增大.采用正交分析法对电阻率的三种影响因素进行主次分析,影响大小为饱和度 > 含水率 > 含油率.
硬涂层悬臂层合板固有特性的解析分析

基于Ritz理论,研究了解析求解硬涂层悬臂层合板固有特性的方法.用中性面的位移表征硬涂层悬臂层合板的应变能和动能,然后推导出硬涂层悬臂层合板自由振动的运动方程,并给出求解该复合结构固有频率、模态振型、模态损耗因子的方法.以涂覆${\rm{NiCoCrAlY + YSZ}}$硬涂层的T300/QY8911型层合板为对象进行了实例研究,分别采用本文方法和ANSYS软件求解该复合结构的固有特性,通过结果比对证明了本文方法的合理性.实践表明,将硬涂层视为复合结构一个特殊的层和采用量纲反变换,可有效获得具有工程意义的硬涂层层合板固有特性参数.
基于遥感的柴达木盆地湖泊面积变化与气候响应分析

利用MODIS09卫星遥感数据,对比6种水体指数法(NDWI、MNDWI、EWI、NWI、DLWI、MDLWI)的湖泊提取结果,最终采用归一化水体指数法NDWI对柴达木盆地2001—2014年连续14年的湖泊面积进行解译。结合当地气象资料和冰川面积的变化情况,对影响区内湖泊面积变化的因素进行了分析。结果表明, 2001—2014年柴达木盆地的湖泊呈先增加后减少的趋势变化。区内<1km~2的湖泊个数最多,10~100km~2和>100km~2等级的湖泊面积所占比例最大,平均分别占总面积的36%和58%。区内湖泊主要分布在海拔低于3 000m的中部平原区。近14年研究区气温整体较高,降水与湖泊面积变化情况一致,蒸发量缓慢减少。区内冰川面积和储量整体呈缓慢减少的趋势,冰川面积与湖泊面积呈显著负相关关系。降水增加、蒸发减少和冰川消融是影响区内湖泊面积变化的根本因素。
煤系石墨矿产地质研究现状与重点方向

煤系石墨是煤及煤系碳质页岩等在岩浆热接触变质及构造变质作用下形成的,是石墨矿产的重要组成部分,也是煤系非金属矿产的一种,属于战略性新兴矿产。文章综述了前人对煤系石墨的研究成果及其勘探开发现状,着重讨论了构造作用在煤系石墨形成过程中的作用,并强调煤在石墨化过程中微观结构的演化。本文认为,现阶段对煤系石墨的成矿机制和赋存规律的认识不够深入,缺少针对性的勘查规范和相关标准,同时也将完善石墨成矿机制和赋存规律、建立煤与石墨的鉴别标志、确定煤系石墨资源评价方法、划分成矿带并调查煤系石墨的资源量定为下一步在煤系石墨调查评价中的重点研究方向。
塔里木盆地晚奥陶世构造-沉积环境与原型盆地演化

塔里木盆地晚奥陶世构造-沉积环境经历了快速而剧烈的变化,恢复该时期盆地原型有助于揭示盆地充填演化和盆山耦合。利用最新的钻井、地震及露头资料以沉积相为研究实体,将盆地充填与周缘构造演化相结合,由点→线→面进行分析,恢复了塔里木盆地晚奥陶世不同时期(以组为单位)的构造-沉积环境,并建立了相应的盆地充填演化和盆山耦合样式。吐木休克组沉积期,塔里木盆地西部发育淹没台地-深水台盆沉积体系,巴楚-塔中和塘南为暴露剥蚀区;良里塔格组沉积期,盆地西部发育开阔台地-深水台盆沉积体系,其中玉北东部-塘古巴斯碳酸盐岩台盆反转为浊流盆地;桑塔木组沉积期,盆地西部发育混积陆棚-浊流盆地沉积体系,仅在柯坪发育欠补偿沉积;铁热克阿瓦提组沉积期,盆地西部广大地区为暴露剥蚀区,并发育碎屑滨岸-陆棚沉积体系。吐木休克组-桑塔木组沉积期,塔里木盆地东部持续发育深水浊流沉积体系;铁热克阿瓦提组沉积期,演变为碎屑陆棚沉积体系。研究认为塔里木盆地晚奥陶世在东西分异的台-盆格局基础上叠加了南北分异的隆-坳格局:吐木休克组沉积期,盆地西部差异升降显著,南北向隆-坳相间的格局初步形成;良里塔格组-桑塔木组沉积期,盆地发生整体的沉降与充填,沉积格局由西厚东薄反转为东厚西薄;铁热克阿瓦提组沉积期,盆地南部和北部发生强烈隆升,古地理格局具南北陆中间海的特征,南北向隆-坳相间的格局定型。在塔里木地块与南部岛弧耦合作用不断加强的背景下,大量陆源碎屑的注入和盆内差异升降作用使得晚奥陶世构造-沉积环境发生了快速变迁。奥陶纪末,在南北双向挤压背景下,大规模的海退和盆内物源区的出现使得塔里木盆地结束了震旦纪以来碳酸盐岩大面积发育的历史,标志着盆地演化进入一个新的阶段。
粤北产铀与不产铀花岗岩中黑云母和绿泥石矿物化学特征及其与铀成矿的关系

长江岩体和九峰岩体同为粤北诸广山复式岩体中的燕山期花岗岩体,它们的矿化特征具有显著差异,是诸广山地区典型的产铀岩体和不产铀岩体。本文利用电子探针对两岩体中黑云母和绿泥石开展了详细的矿物化学研究。结果显示,长江岩体中黑云母富铁贫镁,为铁叶云母,黑云母绿泥石化较为严重,绿泥石类型主要是蠕绿泥石和铁镁绿泥石,偏铁质绿泥石,主要形成于较还原环境;九峰岩体中黑云母为铁质黑云母,绿泥石化较弱,绿泥石类型多为蠕绿泥石、铁镁绿泥石和密绿泥石,偏镁质绿泥石。黑云母的成分特征显示,长江岩体结晶温度为600~650℃,氧逸度lgf(O_2)为-16~-17,挥发分组成显示出相对高F、低Cl的特征;九峰岩体结晶温度为680~720℃,氧逸度lgf(O_2)为-14~-15,挥发分组成显示出相对低F、高Cl的特征。综合地质特征和矿物化学特征可知,较低的温度和氧逸度、较高的挥发分F含量是岩体产铀的有利因素。
江西银坑W-Ag-Au多金属矿田成矿规律与找矿方向:兼论华南两个成矿系列叠加问题

江西银坑矿田位于南岭—武夷山—赣东北三大成矿带交汇斜接部位,以同时发育钨多金属矿床和银金铅锌锰矿床组合为特色,是南岭地区最重要的贵金属找矿远景区之一。近年来,在成矿系列理论指导下,银坑矿田在破碎带热液脉型贵金属找矿方面取得重要突破,在陆内成矿理论创新方面取得了重要进展。本文系统总结了银坑矿田两类矿床的时空分布规律、成矿期次与控矿要素,结合南岭科学钻探两类矿化的垂向分带特征,阐明了两类矿化组合在三维空间内的分带性,在成矿时间上的集中性(150~160Ma),是华南中生代两类矿床成矿系列(南岭与花岗岩有关钨锡矿床成矿系列和赣东北与花岗闪长岩有关贵金属成矿系列)在银坑地区时空四维尺度的叠加。按成矿系列之“全位成矿与缺位找矿”理论,进一步指明了银坑地区的找矿方向,即应围绕江背复式岩体在内带寻找张家地式、在接触带寻找岩前式和狮吼山式、在外带寻找画眉坳式钨多金属矿床;在银坑—青塘盆地内围绕推覆构造上下盘开展贵金属找矿,重点部署推覆构造界面内和脉体收敛方向深部的厚大矿体勘查,在高山角和井笔山外围探索斑岩型-爆破角砾岩型矿化规模。
江西崇义淘锡坑钨矿区煌斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年及地质意义

淘锡坑钨矿床是赣南崇(义)-(大)余-(上)犹钨锡多金属成矿带上重要的石英脉型钨矿床,深部存在与成矿关系密切的燕山期花岗岩体。本次研究在详细野外调查和岩相学研究基础上,首次在淘锡坑钨矿区发现煌斑岩脉,岩石定名为闪辉正煌岩,属于钙碱性钾质低钛煌斑岩,地球化学特征显示强烈亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,相对富集Rb、Ba、Sr、Pb等大离子亲石元素和高场强元素LREE的特征。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年,获得两组年龄,223.3~228.5 Ma可能代表了煌斑岩浆中所捕获锆石的年龄,说明区内存在印支期岩浆活动;158.2~159.6 Ma为煌斑岩脉的侵入年龄。该煌斑岩的侵位是与燕山期(170~150 Ma)南岭地区岩石圈发生全面伸展-减薄,大规模陆壳重熔型花岗岩类产出相伴随,记录了本区存在印支期和燕山期两期岩浆活动,是南岭中生代大规模岩浆活动同一构造背景下的产物。
紫金山矿田Cu-Fe-S矿物的EPMA和LA-ICP-MS微区元素分析及地质意义

应用EPMA和LA-ICP-MS微区分析技术,首次揭示了紫金矿田中铜铁硫化物的主、微量元素分布特征。研究表明紫金山铜金矿浅部蓝辉铜矿石的铜矿物具有富Se的特征,其中铜蓝中的Se最高可达1.57%,并出现Se的成分环带特征。LA-ICP-MS的微量元素分析表明蓝辉铜矿和久辉铜矿中含较高的Au(>1×10~(-6))和Ag,是金、银的重要载体,同时含较高含量的Bi、Sn、As和Se,与次生富集成因存在着显著的区别。紫金山铜金矿和龙江亭铜矿的斑铜矿是重要的Ag和Bi载体,不同阶段的斑铜矿的微量元素有差异,高硫化阶段的斑铜矿Bi含量较高,而中低硫化阶段的斑铜矿Ag和Sn含量较高。黄铜矿含少量的Ag,但出现了较高的In(约30×10~(-6)),是铟的重要载体。高硫化阶段的黄铁矿具有更高的Cu和Ni。此外,矿石矿物中普遍含有较高的Se、Te、Ge和As,均表明紫金山矿田的矿床与火山活动的热液作用紧密相关。紫金山铜金矿床中出现的W、Sn、Mo、Bi和In元素异常带是一种指示斑岩型矿化向高硫化型矿化过渡的地球化学标志,指示紫金山深部具有潜在的斑岩成矿潜力。
超声与重症患者低氧血症的鉴别诊断

急性呼吸衰竭是重症患者最常见的器官功能障碍,低氧血症是急性呼吸衰竭患者最突出的临床表现。多种肺内外疾病均可导致低氧血症,病因治疗是获得有效治疗的重要保障。由于病情危重,低氧血症患者往往无转运及外出检查的条件,床旁超声具有可视、无创、床旁实施的优势,在低氧血症的病因诊治中发挥越来越重要的作用。
铈基氧化物在固体氧化物燃料电池中的应用

综述了铈基氧化物在固体氧化物燃料电池(SOFCs)中应用的研究进展。基于SOFCs中的不同组件,铈基氧化物在SOFCs中的应用主要分为如下三个部分:铈基氧化物在电解质、阴极、阳极中的应用。通过不同元素的掺杂,铈基氧化物可以具有较高的离子电导率,作为电解质可以减少电池的欧姆电阻,同时也可以提高阴极的催化活性,以及改善阴极与电解质之间的界面性能,此外,还可以应用于阳极之中,能够改善阳极的抗积碳和抗硫中毒性能。为提高SOFCs中低温性能以及改善抗积碳、抗硫中毒性能提供了新的思路。
过渡金属离子Zn~(2+)掺杂铕有机配合物Eu(TTA)_3phen的荧光效应研究

合成了稀土铕有机配合物Eu(TTA)_3phen以及掺杂过渡金属离子Zn~(2+)的掺杂配合物Zn_(0.4)Eu_(0.6) (TTA)_2PhenCl_(0.6)。分别对两个配合物的C、H、N元素分析、等离子体发射光谱(ICP)、红外光谱(IR)、X射线衍射图谱(XRD)、紫外可见光谱(UV-Vis)和荧光光谱(FS)进行了对比分析,结果表明,过渡金属离子Zn~(2+)有效地掺杂到了铕配合物中形成掺杂配合物,并且掺杂后配合物与掺杂前结构类似。紫外光谱显示两种有机配合物都能有效地吸收紫外光,吸收峰主要来自于参与配位的有机配体;荧光光谱结果表明,掺杂过渡金属离子Zn~(2+)对于铕配合物具有荧光增效作用,发射光强度是未掺杂之前的1.5倍,并且对可能的荧光增效原理进行了讨论。
低浓度硫酸铵对离子吸附型稀土的浸取动力学研究

采用低浓度硫酸铵溶液以柱上淋洗方式在更宽的时间范围内研究了离子吸附型稀土的浸取动力学。以1 -2/3η - (1 -η)~(2/3)对时间t作图所得的浸取动力学曲线由两段直线组成,证明稀土的浸出过程可以用两个阶段的内扩散控制动力学模型来描述。随着硫酸铵浓度的提高,第一阶段的浸出速率常数急剧上升,而第二阶段的浸出速率常数则先增大而后降低,但两阶段浸出所对应的速率常数差别增大。结合不同粒径颗粒样品和再吸附稀土样品浸出动力学的实验结果认为,两阶段浸出的稀土分别对应于黏土矿物表面与内层的稀土离子,其比例随矿样粒度、形成历史和硫酸铵浓度而变化。
面向对象的离子吸附型稀土矿开采高分遥感影像识别方法

从离子吸附型稀土矿开采过程中沉淀池状态及其空间分布关系人手,构建了面向对象的稀土开采高分遥感影像识别方法,并采用定南县岭北稀土矿区的Pleiades卫星遥感影像和寻乌县河岭稀土矿区航拍遥感影像对该方法进行检验。结果表明,卫星影像和航拍影像对于稀土矿点开采中的沉淀池识别精度分别达到94.17%和90.03%,具有较高准确度。该方法能够用于离子吸附型稀土矿区的开采过程监测,为矿区的非法稀土矿区非法开采快速、准确、动态监测提供了技术手段。
紫杉醇mPEG-PLA共聚物胶束制备及体外性能

目的:以甲氧基聚乙二醇-聚乳酸(mPEG-PLA)为载体,研制紫杉醇共聚物胶束(PM-PTX),并评估其体外性能。方法:采用薄膜水化法制备,对PM-PTX的理化性质进行表征,检测药物的体外释放,MTT法考察PM-PTX对Hep-2细胞株的体外细胞毒性。结果:制得的PM-PTX溶液无色透明,透射电镜观察胶束呈类圆形,胶束的包封率为(83.04±1.96)%,载药量为(15.01 ±0.28)%,平均粒径为(87.74 ±2.3) nm,多分散指数(PDI)为(0.259 ±0.014),Zeta电位为(-1.22 ±0.133) mV.CMC值为0.158 mg·L~(-1)。在3种pH值(5.8,7.2和7.4)环境下,96 h药物的累积释放率分别为(92.19 ±3.17)%,(88.37 ± 5.62) %和(86.04 ± 2.16)%,无明显差异(P>0.05)。与紫杉醇针剂相比,PM-PTX对Hep-2细胞株的体外细胞毒性相对较弱,但胶束组细胞毒性的剂量和时间依赖性更明显。结论:PM-PTX粒径满足淋巴靶向要求,具备缓释性,剂型的改变有利于提高药物抗癌活性。该新剂型对于恶性肿瘤的淋巴化疗具有应用前景。
介孔二氧化硅纳米粒的制备及其作为不同功能的药物载体研究进展

近年来,有越来越多的文献报道关于介孔二氧化硅纳米粒(mesoporous silica nanoparticles, MSN)作药物载体的研究。本文结合近几年国内外的相关文献,介绍了由Mobli公司合成的M41S系列,圣巴巴拉大学合成的SBA系列,以及中空介孔二氧化硅纳米粒这3种最常见的MSN的特点及制备方法,并举例介绍了MSN作为药物速释载体的相关研究,同时从PH敏感型、热敏型、光响应型三方面介绍了MSN作为药物控释载体的研究。从相关研究结果可以看出,将MSN作为药物的载体,鉴于其独特的介孔孔径、可调节的纳米孔道结构、易于功能化修饰的表面等特点,可以实现对药物的速释、缓释及控释释放。由此可见,选择将MSN作为药物的载体具有广阔的应用前景。
近红外快速测定饲料原料淀粉含量

利用近红外光谱技术(NIR)测定玉米、豆粕、DDGS等10种饲料原料淀粉含量。对于玉米、小麦、大麦、高粱四种原粮类样品,分别以不经任何处理和粉碎0.5 mm后进行建模比较,结果显示粉碎后效果有明显提升。探索性的尝试了4种原粮类样品建立通用模型,粉碎0.5 mm前后建模的R、RMSECV、RPD分别为0.983、0.861、5.48和0.988,0.738、6.48,优于单独建模,说明建立通用模型是可行的,特别是在建模样品量较少的情况下,可以起到较好的作用。
超声波辅助酸解制备淀粉纳米颗粒及其特性表征

本研究以马铃薯淀粉为原料,用超声波辅助酸水解的方法制备淀粉纳米颗粒,并以颗粒的粒径、产率为指标,研究了硫酸浓度、酸解时间和超声功率对制备淀粉纳米颗粒的影响,试验结果表明:酸易水解淀粉颗粒非结晶区,使颗粒的结晶度明显提高,颗粒的粒径可降至1 800 ~2 200 nm,超声波辅助处理后,粒径能进一步降低至120 ~ 150 nm范围内。试验得出最适制备工艺参数为:在40 ℃条件下,用3 mol/L硫酸水解15%的淀粉乳,搅拌速度为100 r/min,超声功率为400 W,酸解20 h后,得到的淀粉纳米颗粒平均粒径在50 ~ 80 nm范围内,产率为14.1%,结晶度由21.57%增长到46.;35%,吸水率由34.8%增长到96.9%。
基于高光谱技术的不同霉变程度籼稻快速鉴别

为解决快速、无损鉴别籼稻霉变程度问题。该文利用高光谱技术采集正常、轻度霉变、中度霉变和重度霉变共4类籼稻样本的光谱数据,经不同预处理后,通过连续投影算法(SPA)提取特征波长,采用多元线性回归判别分析(MLR-DA)建立籼稻霉变程度鉴别模型。同时,通过竞争性自适应重加权算法(CARS)筛选特征变量,采用偏最小二乘法回归判别分析(PLS-DA)建立鉴别模型。研究结果表明,SG-SPA-MLR-DA和RAW-CARS-PLS-DA模型的验证集相关系数均大于0.950。其中,RAW-CARS-PLS-DA模型的预测效果最优,其验证集相关系数R_P为0.969,均方根误差RMSEP为0.269,对未知籼稻样本的总体分类准确率为93.33%。该模型对不同霉变程度籼稻具有较强的鉴别能力,故该方法可为快速、无损鉴别籼稻霉变程度提供技术支持。
不同虫态谷蠹侵害对小麦淀粉组分及微观形态结构的影响

为了探讨不同生长发育阶段的谷蠹侵害对小麦淀粉组分及形态结构的影响。通过控制谷蠹侵害小麦的温度(30℃±1℃)、相对湿度(75%±5%)及虫口密度(1 000头/100 g),保证其完成一个生长发育周期,以谷蠹感染后的小麦为研究对象,对谷蠹不同发育阶段(卵期、幼虫期、蛹期、成虫期)侵害后小麦中粗淀粉、破损淀粉含量、还原糖含量及淀粉颗粒形貌及结构、淀粉粒度和淀粉结晶度进行测定与分析。结果表明:不同生长发育阶段的谷蠹对小麦侵害后,与谷蠹未侵害的小麦对照样相比,粗淀粉含量除在卵期略有增加外其余各期均低于对照样,在4个发育阶段谷蠹侵害后均呈现显著差异性(P<0.05),还原糖含量、破损淀粉含量在各发育期均高于原始样,中位径变化则呈现波动性,且均明显低于原始样;还原糖含量从卵期到成虫期时均与原始样品差异性明显(P<0.05),破损淀粉含量从卵期的2.42%上升至成虫期的5.58%,其中从卵期到幼虫期破损淀粉含量增幅最大;与原始样相比,小麦淀粉的X射线衍射曲线变化差异不明显,结晶度值各虫期间变化不显著(P>0.05);淀粉的扫描电镜图显示:随着谷蠹由卵期发育至成虫期,其小麦籽粒中淀粉颗粒表面逐渐变得粗糙不完整,形状变得无规则,且小粒径颗粒增多,破损淀粉含量增加,大粒径淀粉颗粒表面出现较大凹坑和破损。因此,在实际的小麦储藏过程,应关注谷蠹在发育过程中的幼虫期对小麦品质的影响。
土壤侵蚀因素对紫色丘陵区坡耕地耕层质量影响

土壤侵蚀是导致坡耕地耕层土壤质量退化和土壤生产力不稳定的关键因素。该文以紫色丘陵区坡耕地为例,对坡耕地不同地力等级耕层土壤质量、渗透性能及耕层类型进行聚类分析,讨论了土壤侵蚀对坡耕地耕层厚度影响及合理耕层土体构型。结果表明:(1)紫色土坡耕地耕层土壤质量具有中等程度变异性,有效土层厚度(15~80 cm)和耕层厚度(15~25 cm)变异系数分别为12.18%和37.26%,土壤有效磷变异系数可达94.51%,说明土壤物理指标变异性小于化学指标变化;三级以下地力耕层构型为近似全虚或全实剖面结构,五等地力坡耕地产量下降50%左右。(2)紫色土坡耕地不同坡位、不同垂直深度的耕层土壤物理性质、持水性能及耕作性能差异显著(P<0.05),土壤容重为上坡>下坡>中坡,土壤抗剪强度为上坡>中坡>下坡,土壤稳定入渗为下坡>中坡>上坡,土壤贯入阻力表现为中坡>上坡>下坡;除土壤入渗外,土壤容重、抗剪强度、贯入阻力均表现为底土层>心土层>耕层;坡耕地0~40 cm土层中蓄存降水可被农作物利用70%左右。(3)中度侵蚀程度坡耕地,年均耕层厚度薄化值为1.04~3.04 mm,坡耕地合理耕层建立可选择有效土层厚度、耕层厚度、土壤容重、土壤抗剪强度、土壤有机质、土壤渗透性为坡耕地合理耕层评价最小数据集,耕层构型总体保持上虚下实型、耕层厚度20~25 cm、有效土层厚度50~60 cm。(4)紫色土坡耕地可分为四种耕层类型,其障碍耕层主要表现为有效土层厚度限制型(第II类)、耕层厚度限制型(第III类)和土壤养分限制型(第IV类),分别占耕层总量30%、10%、3%;紫色土坡耕地合理耕层建立应重点关注有效土层厚度和耕层厚度调控。研究结果可为客观认识土壤侵蚀与紫色土坡耕地耕层退化关系、合理耕层构建提供理论依据和技术参数支持。
基于遥感和AquaCrop作物模型的多同化算法比较

为了研究不同数据同化方法在AquaCrop(FAO Crop model to simulate yield response to water)模型模拟作物地上生物量(above ground biomass,AGB)、冠层覆盖度(canopy cover,CC)和产量过程的效率,以冬小麦为研究对象,利用2012-2013、2013-2014和2014-2015年冬小麦田间试验数据,将标定的AquaCrop生长模型与遥感光谱信息相结合开展同化技术分析,应用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)、模拟退火(simulated annealing,SA)和复合型混合演化(shuffled complex evolution,SCE-UA)3种数据同化算法,以不同生育期、不同水分处理和不同氮肥水平的AGB和CC为双变量开展多同化算法的模拟分析,对3种数据同化算法的运算效率和同化结果进行对比分析。结果表明:1)3种数据同化算法达到的应度值0.26时,SCE-UA同化算法用时最少(833 s),SA数据同化算法用时最多(1433 s),表明SCE-UA同化算法效率最优,SA数据同化算法效率最低;2)不同生育期的同化结果,AGB的同化精度随着生育期的推进而降低,AGB的模拟值在拔节期和挑旗期高于实测值,被高估,在开花期和灌浆期被低估,总的AGB被低估;CC在拔节期和挑旗期被低估,在开花期和灌浆期被高估,总的CC被低估;3)不同水分处理的同化结果,AGB普遍被低估,CC在雨养(W0)条件下被高估,在正常灌溉(W1)和过量灌溉(W2)条件下被低估;产量均被低估;4)不同氮肥水平,AGB的模拟精度随着施N量的增加而降低,并且普遍被低估,CC普遍被高估,产量均被低估。以上结果表明,PSO、SA和SCE-UA 3种数据同化算法均能有效模拟冬小麦的AGB、CC和产量,其中SCE-UA数据同化算法无论在运算效率还是同化结果的精度上均优于PSO和SA数据同化算法。
通风改善发芽糙米微波连续干燥均匀性

为了提高发芽糙米微波干燥的均匀性,采用台架试验、计算模拟和理论分析相结合的研究方法,分析微波干燥机内料层上微波能分布规律,研究微波干燥时风速对发芽糙米干燥均匀性影响。结果表明:在波导馈口平行的微波干燥机上,馈口间存在耗损和反射,微波能利用率降低;在微波干燥过程中,通入室温空气带走发芽糙米蒸发出的水蒸气:风速低携带水蒸气能力弱,而风速高会导致气流分布不均匀,合适风速在0.5~1.0 m/s。在微波干燥时引入通风方式,可提高微波干燥均匀性,从干燥工艺方面解决因电场分布引起干燥均匀性差的问题。研究结果为微波干燥机的干燥腔结构设计和干燥工艺优化提供依据。
超高温预处理装置及其促进鸡粪稻秸好氧堆肥腐熟效果

为提高畜禽粪便堆肥效率和质量,设计了一种超高温预处理好氧堆肥工艺,并以鸡粪和稻秸为原料,进行了为期62 d的堆肥试验。设置了3个处理,即:高温好氧堆肥(CK);超高温(85 ℃)预处理4 h+高温好氧堆肥(HPC);超高温(85 ℃)预处理4 h+接种0.5%新鲜鸡粪+高温好氧堆肥(I-HPC)。监测了堆体的温度、含水率、pH值等参数的变化情况,并以C/N、可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、铵态氮、硝态氮、腐殖化指数(humification index,HI)、种子发芽指数(germination index,GI)为指标评价了堆肥腐熟度和质量。结果表明,与CK相比,超高温预处理可以提高后续堆料升温速率和最高温度、延长高温期天数、缩短堆肥周期,I-HPC、HPC的最高温度比CK分别高出13.6、12.8 ℃,≥50℃的天数分别比CK多3、2 d。但与HPC相比,接种新鲜鸡粪并没有加快后续堆肥进程。超高温预处理后,物料容重由0.81 g/cm~3下降为0.72 g/cm~3、pH值下降了1~2;而DOC质量分数由106 g/kg上升到124 g/kg;总挥发性脂肪酸(total volatile fatty acids,TVFAs) 、NH_4~+-N质量分数分别为预处理前的3.2倍、2.45倍。HPC、I-HPC堆体有机质降解速率常数分别为0.0501、0.0534 d~(-1),比CK(0.00143 d~(-1))大,因此,HPC、I-HPC堆肥产品的TOC质量分数(182.1、192.1 g/kg)分别比CK(205.3 g/kg)低;TN质量分数(19.70、21.28 g/kg)比CK(17.96 g/kg)高;腐殖化指数(0.77、0.71)比CK(0.64)高。但HPC、I-HPC堆肥产品之间TN质量分数、腐殖化指数无显著差异。因此,超高温预处理好氧堆肥法能明显缩短堆肥周期、提高堆肥产品质量,具有较大的应用潜力。
半阶梯式笼养蛋种鸡舍冬季日间空气污染物排放特征

蛋鸡舍空气颗粒物、空气微生物和氨气等污染物的排放不但影响场区生物安全,更会造成环境污染问题。该文采用直线多点均匀采样新型系统,对北京地区某半阶梯式笼养蛋种鸡舍冬季空气颗粒物、微生物和氨气3种污染物的日间排放进行监测和分析,研究半阶梯式笼养蛋种鸡舍冬季日间空气污染物排放特征。结果表明,该蛋种鸡舍试验期间舍内温度保持在18.0~20.0 ℃;间歇性通风条件下,风机的开启时长和舍外温度具有正相关关系(P<0.05,R~2=0.883 7);在冬季8:00-18:00期间,空气颗粒物的排放质量浓度为0.5~0.8 mg/m~3,每只鸡排放量为1.0~1.5 mg/h;空气微生物的排放浓度为4.0~4.5 log_(10)CFU/m~3,每只鸡排放量为4.3~4.8 log_(10) CFU/h;氨气排放浓度为7.6~14.3 mg/m~3,每只鸡排放量为8.1~13.7 mg/h。试验期间,舍外温度低于舍内温度,试验鸡舍通风量及波动范围小,空气颗粒物、空气微生物和氨气的排放浓度、排放量与舍外温度、通风量、舍内相对湿度之间均未发现相关关系(P>0.05)。该研究结果可为中国蛋鸡舍空气污染物排放特征提供参考。
基于无人机可见光影像的农田作物分类方法比较

大面积农田种植信息的准确获取是精准农业的基础。色彩空间转换、纹理分析和颜色指数等方法能够有效的增强和挖掘影像潜在的信息,对影像分类很有帮助,该文利用2016年9月获取的无人机影像对新疆兵团第八师149团的部分农田进行了作物类型的提取研究。首先对影像进行了色彩空间转换和灰度共生矩阵纹理滤波,得到了27项色彩与纹理特征,通过比较变异系数和差异系数认为亮度、饱和度和红色二阶矩可以作为最优分类特征。其次计算影像的过绿指数(excess green index,EXG)和可见光波段差异植被指数(visible-band difference vegetation index,VDVI),通过阈值对比确定了EXG指数可以有效的区分不同作物类型。最后对比以上2种方法计算得到的分类结果,表明基于色彩与纹理特征提取的作物类型的精度较高,将该方法应用于棉花、玉米和葡萄的分类,误差值分别为7.2%、4.75%和2.37%,明显高于基于颜色指数的提取方法,是一种行之有效的无人机数据作物分类方法。该研究虽未对更大区域做进一步探讨,但可为无人机应用于农田作物分类提供参考。
线性时变模型预测控制器提高农业车辆导航路径自动跟踪精度

为提高农业车辆导航路径自动跟踪精度,提出一种基于线性时变模型预测控制的路径跟踪方法。该方法将农业车辆非线性运动学模型线性化和离散化处理,作为控制器预测方程;建立以系统控制增量为状态量的目标函数,为防止无可行解,引入松弛因子;设计系统控制量、控制增量和状态量约束条件,并将目标函数求解转为带约束的二次规划问题;采用内点法进行求解,将求得的控制输入增量第一个元素作用于系统;重复以上过程,实现优化控制。基于Matlab/Simulink平台进行了模型预测控制器设计,并分别进行了导航坐标系下的直线和圆形路径跟踪试验。结果表明,所设计的控制器能够实现直线路径的完全跟踪(误差始终为0);跟踪圆形路径时,1 m/s时的横向平均跟踪误差为7.5 cm,3 m/s时的横向平均跟踪误差为10 cm;整个跟踪过程,前轮转角始终被限定在约束范围内。不同控制器参数下的仿真结果表明,增大预测时域和控制周期能够减小跟踪误差和前轮转角变化幅度,控制时域的变化对控制器路径跟踪响应速度影响较小。同时基于设计的模型预测控制器进行了场地试验。结果表明,试验小车以1m/s的速度跟踪直线路径时,横向最大误差均值为1.622 cm,横向平均误差均值为0.865 cm;跟踪圆形路径时,当行走速度低于1 m/s时,横向最大误差小于10 cm。
中国居民口粮消费特征变化及安全耕地数量

明晰中国口粮消费的变化特征是保障中国粮食安全的根本。全国尺度的中国健康与营养调查数据提供了多期的中国城乡居民口粮消费调查数据。文章利用食物成分表将中国健康与营养调查数据折算成原粮,分析1997-2011年中国城乡居民口粮消费的数量与结构变化特征,以期明晰中国城乡居民口粮消费的真实情景。结果表明:1)近年来中国城乡居民口粮消费量明显减少,1997-2011年间,中国城镇居民口粮消费量从168.4 kg/a下降到111.2 kg/a,农村居民从209.6 kg/a下降到131.5 kg/a,全国平均水平从196.6 kg/a下降到124.7 kg/a。以发达国家或地区口粮消费的125 kg/a稳定态为参考,中国城乡居民口粮消费的下降区间可能有限。2)城乡口粮消费的差距在缩小。1997-2011年间,中国城镇与农村居民的口粮消费差距由41.2 kg/a缩小为20.3 kg/a,而且两者也正由存在显著性差异向无显著差异转变,最终两者可能会归为统一值。3)2011年中国口粮绝对安全的耕地保障面积为2 691.6万hm~2,约占1/4的基本农田面积。《全国种植业结构调整规划(2016-2020年)》稳定2020年稻谷、小麦8亿亩播种面积,极有可能会造成稻谷与小麦的生产过剩,产生口粮饲用或卖粮难的现象。
电磁振动料斗内玉米种子分散与排序输送仿真及试验

针对利用电磁振动料斗对成堆玉米种子进行分散与排序输送时无法保证工作效果和效率的问题,该文通过理论分析、EDEM仿真和实际试验对电磁振动料斗内成堆玉米种子分散与排序输送机理进行了研究,得到以下结果:1)成堆玉米种子的分散包含正向圆周运动、离心运动和滑落运动;2)当料斗直径和高度确定时,影响成堆玉米种子分散与排序输送运动状态和效率的因素有:底面倾角、轨道螺距和工作电压,表现为:底面倾角增大,只能提高分散效率;轨道螺距小于35 mm时,增大轨道螺距能够提高总效率,大于35 mm时,继续增大会降低总效率;工作电压小于220 V时,增大工作电压能明显提高总效率,大于220 V时,继续增大对总效率提升不明显;3)电磁振动料斗的最佳工作参数为工作电压220 V、底面倾角4°、轨道螺距35 mm,试验表明该参数下成堆玉米种子分散与排序输送运动状态稳定,且总效率较高。该研究为后续玉米种子定向包装及定向播种提供了参考。