mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
降低跨分片交易回滚概率的多轮验证方案

区块链分片方案中的跨分片交易由多个分片协调处理。在采用实用拜占庭容错(practical Byzantine fault tolerance,PBFT)类共识算法的分片方案中,存在因分片后拜占庭节点在单个分片聚集,导致分片失效无法验证交易的问题。因此,为保证分片间数据的一致性,需要对部分处理的跨分片交易进行回滚操作,这影响了系统的总体性能。针对以上问题,提出了一种多轮共识的验证方案,可以在降低回滚概率的基础上,支持更大分片规模,提升系统的每秒交易数(transaction per second,TPS)。简述了现有分片项目解决方案的优缺点,对跨分片交易的概率和回滚概率进行了分析,提出多轮共识的验证方案,分析了多轮方案对跨片交易回滚概率的影响,得出合理的多轮轮数上限值。通过与现有方案的对比实验表明,多轮验证方案可以有效提升交易验证率,降低跨片交易回滚的概率,提升系统总体的TPS。
基于占空比的聚类算法评价指标研究

基于密度的聚类算法(DBSCAN)是最有效的轨迹数据挖掘方法之一,但基于密度的聚类算法往往受到输入参数选择的限制。在轨迹数据挖掘中,聚类结果不仅受到类内距离和类间距离的影响,还受到聚类中坐标点个数的影响。因此,提出了一种新的基于内外占空比的集群有效性指标来平衡这三个因素,该指标可以自动选择密度聚类的输入参数,并在不同的数据集上形成有效的聚类,优化后的聚类方法可应用于出行者行为轨迹的深度分析和挖掘。实验结果证明,与传统的有效性指标相比,提出的基于占空比的评价指标能够优化输入参数,获得较好的出行者位置信息聚类结果。
基于深度学习及混沌优化的燃机电站机组热电负荷优化分配

提出了一种基于深度学习及混沌优化的燃机电站机组热电负荷优化分配的新方法。采用深度学习理论中长短时记忆(LSTM)神经网络算法建立机组能耗模型,通过对模型中机组能耗和电负荷、热负荷、环境参数之间非解析函数关系训练学习,并采用混沌优化算法对LSTM神经网络算法训练得到的模型进行负荷优化分配,得到机组最优负荷分配下最小气耗量。实际算例计算结果表明,本文方法计算结果有效,可提高机组运行的经济性。
计及风光不确定性的电气热综合能源系统日前区间优化

为探究风电、光伏出力的不确定性及储能系统对电气热综合能源系统运行的影响,建立了考虑风电与光伏出力不确定性的电气热综合能源系统日前区间优化模型,利用区间数表示电气热综合能源系统中风电、光伏出力的不确定性,并考虑电网络、天然气网络及热网络等不同设备的上、下限约束。将该模型转化为混合整数线性规划模型,并通过区间线性规划方法求解。利用某园区电气热综合能源系统,对夏、冬季典型日风电、光伏出力不同不确定性程度及储能设备的作用进行了定量与定性仿真分析,验证了所提模型的准确性、经济性及有效性。
聚氯乙烯废弃物的热解特性与处理

聚氯乙烯(PVC)废弃物的热解回收技术在资源利用与环境保护领域均具有良好的发展前景,对PVC热解特性的研究将为该技术进一步工业化提供理论和实验依据。由于PVC热解过程非常复杂,并且会产生有毒的二噁英,因此,研究PVC废弃物热解特性是实现PVC废弃物综合有效处理的关键。针对PVC热解脱HCl效果、PVC热解碳化产物和焦油产物方向,重点总结了PVC热解的温度特性、金属催化剂对PVC影响、PVC与其他混合物共热解特性等的研究进展。PVC脱除HCl反应的温度主要发生在250 ~340 ℃之间,340 ℃以上主要产生焦油和碳化产物。部分金属氧化物(CaO和ZnO)具有较好的脱氯效果,Cu作为层状双氢氧化物的改性金属效果显著。由于混合热解过程中的相互作用,生物质、其他种类塑料、煤对PVC热解过程和产物均会产生影响。基于理论与实验分析,提出了PVC废弃物处理的未来研究方向。
大洋性头足类胃和肠道中的微塑料---以秘鲁外海茎柔鱼为例

海洋动物摄入微塑料已得到广泛证实,但对于大洋性头足类动物仍存在较大空白。茎柔鱼是头足类商业捕捞中产量最高的物种,在东太平洋生态系统占主导地位。本研究以秘鲁外海茎柔鱼成体为对象,定量分析胃和肠道内微塑料的丰度与组成,并探究微塑料在组织和性别间的潜在差异。结果表明:茎柔鱼雌、雄个体相同组织内存在相似的微塑料丰度与组成。组织间比较发现,茎柔鱼胃中微塑料的丰度和粒径均高于肠道,胃单位组织重量的丰度低于肠道。胃和肠道中微塑料形状均以纤维为主(占比>94.3%) ,颜色以蓝色和黑色为主(总占比>79.5%) ,聚合物类型主要是密度大于海水的赛璐酚(占比74.4%)和聚丙烯酸(占比11.0%) ,这些微塑料在下沉过程中可能被白天栖息在深海的茎柔鱼所摄入,初步反映了秘鲁渔场水体中的微塑料分布特征。研究结果有助于了解大洋性头足类的微塑料污染现状,并为进一步研究微塑料对头足类的生态效应提供基础。
洞庭湖生态经济区生态系统服务价值的时空演绎及其驱动因素

伴随城镇化的快速推进,生态系统服务价值(ESV)的时空评估及驱动因子探测对区域社会-经济-生态协调可持续发展具有重要意义。借助洞庭湖生态经济区2005、2010、2015、2018年的遥感解译数据,从3 km×3 km的格网尺度出发,在ArcGIS和GeoDa的技术支撑下,结合当量因子法、空间自相关分析、热点分析等方法来研究洞庭湖生态经济区ESV的时空格局演变,进一步运用地理探测器工具探究ESV空间分异的主导驱动因子及各驱动因子的交互作用机制。结果表明: 2005-2018年,研究区建设用地有最明显的增长态势,增幅高达49.2%,草地和水域呈较大规模减小,其他土地资源变化不显著。研究期间,生态系统服务价值总体逐渐递减,仅未利用地的ESV呈大幅增长态势,其他地类的ESV均呈不同规模的减少态势。研究区ESV总体呈“中间高四周低”的空间分布格局,且ESV空间分布存在显著的集聚效应,但ESV的高值和低值集聚效应均有逐渐弱化的倾向,表明生态价值空间集聚效应逐渐递减。研究区ESV空间分异受自然环境和社会经济因子耦合协调的作用,其中,人为影响指数的贡献最大。
渭北旱塬矮砧密植苹果园土壤矿质氮积累与空间分布特征

随着苹果矮砧密植栽培模式的迅速发展,揭示矮砧密植苹果园土壤矿质氮的积累与分布特征对果园科学施肥具有重要意义。本研究以不同树龄(6 a、9 a、12 a)的矮砧密植苹果园为对象,在树下、株间、行间以及树干与行间的中间点位置采集土样,分析土壤硝态氮、铵态氮和矿质氮的积累与分布特征。结果表明: 0~300 cm土层土壤硝态氮累积量随果园树龄的增大而增加,不同树龄的果园之间差异显著,表现为6 a<9 a <12 a,硝态氮累积量由1729 kg·hm~(-2)增长到3771 kg·hm~(- 2) ;而各树龄果园的铵态氮含量较低,对矿质氮的积累与空间分布特征基本不构成影响。在垂直方向上,硝态氮存在两个累积峰,第2个累积峰所在的土层深度随果园树龄的增大由180 cm下移到220 cm;在水平方向上,行间位置的硝态氮含量随果园树龄的增大由27 mg·kg~(-1)增长到138 mg·kg~(-1),涨幅超过400%,各树龄果园之间差异显著。综上,各树龄果园均存在氮肥施用过量和硝态氮淋溶严重的问题,生产中应减少果园的氮肥施用量,同时应在施肥位置布设防渗措施阻止硝态氮向土壤深层淋溶。
东北温带森林20种乔木树种叶片干旱容忍性特征

全球范围内干旱频率和强度的增加严重影响树木生长,甚至导致森林大面积死亡。压力-容积(PV)曲线能够反映树木对干旱的容忍能力,但在局域尺度上尚未确定哪个PV曲线参数具有最优指示性。通过测定东北温带森林20种主要树种(包括16种被子植物和4种裸子植物)的PV曲线性状,包括质壁分离时的相对含水量(RWC_(tlp))、失膨点叶水势(TLP)、饱和含水时的叶渗透势(π_0)、细胞弹性模量(ε)、叶水容(C_(leaf))及叶结构性状(比叶面积和叶密度),研究局域尺度上叶片耐旱性的最佳指示性状,并分析叶片PV性状与结构性状间的相关性。结果表明:被子植物的RWC_(tlp)显著大于裸子植物,但其C_(leaf)显著小于裸子植物,这表明用RWC_(tlp)和C_(leaf)可以指示东北温带森林不同功能型树种间耐旱性的大小。在被子植物中,TLP和π_0与叶密度呈显著负相关,且均与比叶面积呈显著正相关;而ε与比叶面积呈显著负相关。然而,裸子植物PV曲线性状与叶结构性状之间呈现与被子植物完全相反的趋势。裸子植物与被子植物树种之间PV曲线性状与叶结构性状关系的差异,可能归因于二者采取不同的干旱响应和适应策略。
短期铵态氮与硝态氮配施对刨花楠幼苗生长及叶片性状的影响

林木对不同形态氮素具有选择性吸收特征,铵态氮和硝态氮是植物吸收的主要氮素形态。为了明确刨花楠对铵态氮和硝态氮的吸收差异,采用盆栽试验方法,以铵态氮和硝态氮为氮源,以1年生刨花楠实生苗为研究对象,以当地山地红壤为基质,设置了7种不同的铵硝比配施添加试验,研究氮素形态和配比对刨花楠幼苗生长和叶片性状的影响。结果表明:不同铵态氮∶硝态氮(简称铵硝比)配施4个月后刨花楠幼苗的地径相对生长速率(GD) 、株高相对生长速率(TH)和生物量相对生长速率(RGR)均相差不明显,但以铵硝比为5 ∶ 5处理相对较高;短期内刨花楠幼苗并没有对铵态氮和硝态氮的吸收存在明显的偏好性,但铵硝比过低时极不利于其生长。不同铵硝比配施对刨花楠幼苗叶片的叶面积(LA) 、比叶面积(SLA) 、叶干物质含量(LDMC) 、叶相对含水率(LRWC) 、净光合速率(Pn) 、胞间CO_2浓度(Ci) 、水分利用效率(WUE)和光合氮利用效率(PNUE)均具有显著影响,其中LA、SLA、Pn、WUE和PNUE以铵硝比为1 ∶ 9处理最高,铵硝比为9 ∶ 1处理最低;叶片的LDMC、叶组织密度(LTD) 、LRWC和Ci则相反,以铵硝比为1 ∶ 9处理最低。不同铵硝比配施对刨花楠叶片的氮(LN)和磷含量(LP)的影响虽不明显,但均以铵硝比5 ∶ 5处理较高。经不同铵硝比配施处理后的刨花楠幼苗GD、TH和RGR与SLA呈显著负相关,GD和RGR与PNUE呈显著负相关。研究结果可为刨花楠苗期精准养分管理与高效培育技术制定等提供理论依据。
渤海海域莱北低凸起新近系岩性油藏成藏模式及勘探实践

莱北低凸起位于渤海海域的南部,受两大富烃凹陷夹持,构造演化复杂,断块圈闭破碎,油气成藏规律复杂,长期没有商业发现。通过对莱北低凸起各个构造20余口钻井实钻数据及各项参数的统计分析,探讨莱北低凸起油气成藏主控因素,结合近期的勘探发现,进一步总结莱北低凸起新近系岩性油藏成藏模式。汇聚类型决定油气在凸起上的富集区带,莱北低凸起的东西段分别发育"断层汇聚型"富集带和"构造脊汇聚型"富集带;油源断裂活动性控制油气的垂向运移效率,当已钻井所在圈闭运移断层的断距大于80 m时,浅层普遍获得较好的油气发现;断砂配置关系制约油气向储层充注的效率,当断砂接触面积大于10×10~3 m~2时,新近系圈闭普遍能有较好的油气丰度及烃柱高度。运用建立的成藏模式对莱北低凸起新近系未钻岩性圈闭进行了综合分析,筛选出23个有利目标砂体,在后续的钻探中获得成功,证实了该成藏模式的有效性,并在莱北低凸起获得重大突破,找到了第一个亿吨级商业性油田--垦利6-1油田。
鄂尔多斯盆地东胜气田氦气分布规律及特大型富氦气田的发现

近年来,随着鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区东胜气田勘探开发进程的逐步推进,发现在该地区天然气中普遍伴生具有工业价值的氦气。通过对东胜气田166口井天然气样品分析发现,氦气含量为0.045%~0.487%,达到含氦-富氦气田标准。气田中部独贵加汗区带及北部什股壕区带2个基底断裂发育区氦气含量较高,平均含量大于0.1%,具有较大的氦气勘探开发潜力。纵向上从下(盒1段)到上(盒3段)氦气含量依次降低,盒1段和盒2段氦气含量较高,均大于0.1%,为主要的氦气勘探开发层系。根据氦气同位素组成发现,东胜气田氦气为典型的壳源成因,主要来源于基底的太古宇-元古宇变质岩-花岗岩系,氦气分布受基底岩相和深大断裂双重控制,高值区主要沿泊尔江海子等通基底断裂两侧分布,在二级断裂的通氦源断裂与四级断裂的输导体系交汇处和太古宇-元古宇变质岩-花岗岩系基底发育区富集。通过对东胜气田重点天然气井中短期内氦气含量随气井生产动态的变化特征研究,发现天然气在较长的开发时期内氦气含量保持稳定;按照体积法计算,其氦气探明储量为2.444×10~8 m~3,三级储量为8.304×10~8 m~3,是目前我国第一大特大型含氦-富氦气田,资源潜力巨大。建议选取东胜气田作为氦气资源开发利用的先导试验区,加快论证建设氦气战略储备基地的可行性;同时加强主要含油气盆地天然气中氦气成藏规律、资源潜力评价以及氦气等伴生资源的综合利用研究,指导氦气资源勘探开发和综合利用。
局部超载作用下邻近支挡结构土压力分析

局部超载作用下的支挡结构土压力问题是制约高密度城区发展的常见问题之一。为了探讨局部超载对邻近支挡结构土压力的影响规律,以及现有计算理论的合理性与适用性,通过模型试验针对支挡结构不同位移模式下局部超载对其土压力的影响进行研究,分析支挡结构土压力分布、大小与位移模式的关系,并将试验结果与现有理论计算结果进行对比。研究表明:对于无黏性土,在邻近局部超载影响下,支挡结构的土压力分布形态及大小与各点位置处的位移量有关,随着位移量的增加呈指数函数降低;局部超载对土压力的主要影响范围与规范算法相一致,但规范与现有简化土压力计算法在某些区域范围内存在不适宜性,且不适宜区域与支挡结构的位移模式有关;弹性法土压力计算值能够包络邻近局部超载支挡结构各种位移模式下的土压力,其分布形态与实测值相一致,偏于安全,但在局部超载主要影响范围以外偏大,可进行修正折减。
渭河渭南段水体重金属污染特征及风险评价

以Hg、Pb、Cd、Zn、Cu和Cr为研究对象,采用内梅罗综合污染指数法、Hakanson潜在生态风险指数法以及健康风险评价模型,揭示渭河流域渭南段水体重金属污染特征、生态风险和健康危害风险。结果表明:Hg、Pb、Cd、 Zn、Cu和Cr共6种重金属浓度均在《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅰ-Ⅲ类标准限值内;研究区重金属污染属于清洁水平,水体重金属内梅罗综合污染指数<0.7;水体重金属综合潜在生态风险呈现低度到中度的生态风险,以Pb的生态风险为主;研究区非致癌重金属元素引起的健康风险均低于致癌重金属元素引起的健康风险,饮水途径的健康风险远高于皮肤接触途径产生的健康风险,且重金属污染对儿童的威胁比成人大。研究结果可为流域水体重金属污染风险管理及污染防治提供理论依据。
青海省降水时空变化特征及其与太阳黑子的关系

采用青海省1965-2018年50个气象站月降水资料和同时段太阳黑子相对数资料,将青海省划分为长江和澜沧江源区、黄河源区、东部低海拔区和柴达木盆地区,运用集中度和集中期、线性倾向估计、M-K检验法和Morlet小波分析法对青海省时空降水变化特征进行分析。结果表明:青海省降水量在空间分布上呈现由西北向东南增加的特征,在年际变化上,青海省和4个分区年降水量都具有上升趋势,其中青海省平均上升0.81 mm/ a;青海省降水年内分配不均,降水集中度具有逐渐趋向均匀的趋势;青海省出现微弱的降水突变信号,青海省主体和东部低海拔区突变始于2006年前后,长江和澜沧江源区突变始于2003年前后,柴达木盆地区突变于2001年前后,而黄河源区存在4个可能突变点;柴达木盆地降水变化具有22~23 a的主周期,青海省和其他3个分区都具有28~30 a的主周期,在28 a尺度上青海省和4个分区降水量与太阳黑子相对数的小波系数都分别达到了0.95、0.86、0.91、0.93和0.75的正相关性,且显著性水平均为0.01。
基于隐结构结合关联规则的中晚期肺癌方药规律分析

探讨中医药治疗中晚期肺癌方药规律,为临床应用提供参考。检索中国知网(CNKI)、万方(Wanfang)、维普(VIP)、中国生物医学文献数据库(CBM)中医药治疗肺癌相关文献,时间为建库至2021年5月31日。提取合格文献的相关信息并建立数据库,分别采用Lantern 5.0及SPSS Molder 14.1软件,对频率>3%的中药进行隐结构及关联规则分析,并结合频数描述,分析中医药治疗中晚期肺癌方药规律。纳入文献713篇,涉及中药327味,累计频次12 794次;方剂106首,累计频次824次。常用中药有黄芪、白术、甘草、麦冬、茯苓、白花蛇舌草等,以补虚药、清热药、化痰止咳平喘药为主,药性偏寒、温、平,药味偏甘、苦、辛,主归肺、脾、胃经;常用方剂有沙参麦冬汤、六君子汤、百合固金汤等。隐结构分析得到隐变量32个、隐类65个,结合专业知识推断得到6个综合聚类模型、11个核心方剂,推断中晚期肺癌常见证候有肺气阴两虚证、肺脾气虚证、肝肾阴虚证、痰瘀互结证、痰热壅肺证、气滞血瘀证。关联规则分析共筛选强关联规则44条,其中二项强关联规则4条,包括玉竹→麦冬、玉竹→北沙参、砂仁→白术、黄精→黄芪;三项强关联规则40条,包括天花粉+北沙参→麦冬、玉竹+北沙参→麦冬、天花粉+麦冬→北沙参、半枝莲+党参→白花蛇舌草等。结果表明,中药治疗中晚期肺癌以益气养阴药为主,结合辨证选用抗癌解毒、健脾化痰及活血化瘀类药物,以补益肺脾治其本,解毒、祛瘀、化痰治其标。
中国REE复合系统耦合协调发展研究的维度、技术及影响机制

资源、环境和经济系统之间如何保持高效协同状态是我国加快推进全要素融合、地区一体化及经济高质量发展的重点研究课题。文中围绕多系统间耦合协调发展系统梳理分析了学界展开的相关研究,阐述不同系统维度下的核心研究内容,介绍多系统耦合协调关系研究的技术手段(包括测度指标体系、测算方法及结果分类和评价标准),概述多系统耦合协调发展的影响因素研究进展及成果;归纳已有研究的不足,启发学界进一步在多系统耦合协调发展的理论体系、研究逻辑与范式、研究层次、交叉实践等领域持续开展探索创新;对包括森林在内的泛自然生态系统综合治理及其与周边地区经济社会复合系统协同可持续问题进行研究展望,明确森林和林业在践行"山水林田湖草生命共同体"理念及人与自然和谐方案中的地位和使命。
锦鸡儿属植物抗旱性研究进展

锦鸡儿属植物是极具开发价值的生态经济型灌木,也是我国西北生态建设的重要植物资源。干旱引起的水分胁迫,对植物的影响主要表现在生长发育及生理代谢过程等方面。文中概述了干旱胁迫条件下的锦鸡儿属植物种子萌发情况,叶片、茎和根的形态结构特征,以及不同程度干旱胁迫对植物组织水分、光合作用、细胞膜系统、渗透调节物质和抗氧化酶系统的影响,还介绍了该属植物抗旱性相关基因的克隆鉴定概况,以期为锦鸡儿属植物抗旱性机制的深入研究提供思路,并为其进一步开发利用提供参考。
有机进样系统-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定轻质油品中铁、锰、铅、硅的含量

建立了有机进样系统-电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定轻质油品中铁、锰、铅、硅含量的方法。称取5.000 0g轻质油品于塑料瓶中,加入45g内标溶液,得到待测轻质油品溶液。利用有机进样系统直接进样分析,内标法定量。在ICP-AES分析中,铁、锰、铅、硅的分析谱线分别为238.204,257.610,220.353,251.611nm,射频功率为1 100~1 300W,辅助气流量为2.0L·min~(-1),雾化气流量为0.30L·min~(-1),冷却气流量为16L·min~(-1),加氧量为20~ 35 mL·min~(-1)。结果显示:铁、锰、铅、硅校准曲线的线性范围均在5.0 mg·kg~(-1)以内,检出限(2.821s)均小于0.01 mg·kg~(-1);于2h内对0.2mg·kg~(-1)基质匹配的混合标准溶液进行测定,各元素测定值的相对标准偏差(RSD,n=8)小于6.0%;对0.1,0.2,1.0 mg·kg~(-1)基质匹配的混合标准溶液进行测定,各待测元素测定值的RSD(n=6)为2.6%~7.9%;对实际样品进行加标回收试验,回收率为97.7%~103%。
元宇宙技术在煤矿安全培训和应急演练中的可行性研究

煤矿安全培训和应急演练是预防灾害事故发生的有效措施,但现阶段面临着培训内容枯燥乏味,演练重"演"轻"练"、形式主义等问题。元宇宙技术充分结合了VR、AR、3D、区块链、物联网、AI、数字孪生等技术,在煤矿安全培训和应急演练中具有直观、交互性强和知识转化率高等特点,可很好地解决培训单调枯燥、演练走过场的问题。虽然元宇宙从硬件、软件到各种配套设施产品日趋成熟,目前仍面临着VR设备单一,三维模型仿真度低以及仿真模拟算法落后的问题。但随着智慧矿山的不断推进,元宇宙技术的不断发展,本技术终将为煤矿及非煤矿山的安全培训和应急演练提供一个新的途径。
ZDY25000LDK智能化定向钻进装备关键技术研究

利用顺煤层、顶板高位钻孔抽采煤层气是当前煤矿井下煤层气综合治理最直接、有效的方法。提高定向钻孔钻进速度和起伏变化大、薄厚不均煤层中的钻遇率,降低施工人员劳动强度,提高钻孔事故预防能力,适应煤矿智能化发展需求,满足煤矿井下长距离定向钻孔施工的智能化钻进装备是当前煤矿井下钻探领域亟待解决的重要问题。基于地质导向和旋转导向钻进施工对钻机精确控制的实际需求,以及煤矿智能化发展的迫切需要,提出了基于防爆电液控制技术的煤矿井下长距离定向钻进装备自动化控制和分体紧凑布局设计的集成化解决方案。重点解决总体紧凑布局设计、关键执行部件设计、自动装卸钻杆技术、防爆电液控制技术、大流量泥浆泵单元设计等设计和技术。研制的ZDY25000LDK智能化定向钻进装备,实现了长距离定向钻进施工过程中自动化装卸钻杆控制、智能化定向钻进施工、参数实时监测以及典型故障智能诊断与预警等功能,使定向钻进装备的智能化水平得到全面提升,为旋转导向和地质导向施工,以及"以孔代巷"大直径定向钻孔高效施工提供了可靠装备保障。
矿井电阻率法监测系统在采煤工作面水害防治中的应用

煤矿智能化、无人化开采迫切需要水害隐患地质透明化为其保驾护航。矿井电阻率法监测系统针对工作面回采过程中的水害问题,采用伪随机信号发射和全波形数据采集提高设备的抗干扰能力,采用电极接地条件一致性校正和监测数据归一化处理等手段压制假异常,采用时移电阻率成像实现水害隐患电阻率异常响应的识别和提取,通过监测工作面回采过程中顶、底板电阻率变化对水害风险进行判识,实现采动工作面水害隐患的地质透明化。结合矿井电阻率法监测系统近年来的井下现场试验,分别介绍其在顶、底板水害监测中的应用案例。井下试验结果显示,电阻率法监测可以有效捕捉顶、底板出水过程的前兆信息。但在实际应用中,矿井电阻率法监测系统依旧面临强电磁干扰以及采空区监测线缆难以保护等问题,并且采掘扰动对煤岩电阻率的影响机理研究不足,导致对电阻率异常进行分析解释时存在较大争议,还需要进一步开展相关研究工作。
煤矿井下定向钻孔中电阻率探测技术与应用

受高瓦斯/承压奥灰水威胁的工作面开采前,一般采取定向钻进技术在工作面底板开展压裂或注浆工程保障开采安全。利用底板定向钻孔开展孔中探测工作,可更加精细揭露工作面内隐伏构造,还可实现"一孔多用"。为解决定向钻孔内的探测问题,提出一种在水平定向钻孔中进行直流电阻率法探查的方法。定向钻孔施工完毕后,退出定向钻孔施工的通缆钻杆,送入内平钻杆,将孔中高密度电缆通过钻杆尾端特制水便送入钻孔,使孔中电缆平铺于钻孔中,在定向钻孔水平段,进行孔内直流电阻率法径向探测。在理论上通过数值模拟研究层状介质下单孔测量工作模式的接收信号衰减规律、视电阻率曲线变化特征、顶底板岩性对测量结果的影响等,并采用单孔测量数据对孔旁异常范围进行反演定位。数值模拟研究表明,孔中电阻率探测方法对隐伏的异常体有良好的探测效果。通过在陕西韩城某矿井下实际煤层底板探测试验,对研究区2个定向抽采钻孔孔中探测数据进行处理,反演结果异常区与工作面内隐伏小断层位置吻合,验证了定向钻孔中电缆布置的可行性和定向钻孔内通过孔内径向和孔间透视探测隐伏构造的可靠性。
益气补肾调脂方通过调控CDKN1A改善非酒精性脂肪性肝炎的研究

目的网络药理学筛选益气补肾调脂方(Yiqi-Bushen-Tiaozhi formula,YBTF)治疗非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis, NASH)的机制;体内实验完成验证。方法TCMSP数据库、HPLC-MS明确YBTF成分、靶点;GSE89632数据集,筛选NASH与正常组差异基因;GeneCards、Disgenet数据库筛选疾病基因。交集为YBTF治疗NASH的靶基因。基因本体论(Gene Ontology, GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)、疾病本体论(Disease Ontology, DO)富集分析,蛋白互作网络(protein-protein interaction, PPI)、拓扑分析,明确治疗NASH关键基因。分子对接(molecular docking)预测活性成分、靶点能否结合,发挥疗效;油红O、HE染色检测肝脏脂肪变、炎症;β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal)检测肝细胞衰老;荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR, qRT-PCR),蛋白质免疫印迹法验证靶基因mRNA、蛋白表达。结果YBTF可调控周期依赖性激酶抑制剂1A(cyclin dependent kinase inhibitor 1A,CDKN1A)改善细胞衰老,治疗NASH。结论网络药理学结合实验可为研究YBTF治疗NASH的机制提供新的思路。
土壤-水稻/小麦重金属吸收机制与安全调控

为掌握我国水稻和小麦作物的重金属污染情况,收集了我国粮食主产区水稻/小麦-土壤系统中的砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)和铅(Pb)含量,综述了其吸收、转运、积累机制和有效的修复措施.结果表明,我国粮食主产区水稻及小麦籽粒的Cd超标率达31.3%和22.2%,Pb的超标率达26.2%和32.1%,污染情况较为突出;降低As、Cd、Cr和Pb的生物有效性,控制其在水稻/小麦植株中的吸收,能够有效减少籽粒中的积累;土壤-作物系统中重金属的吸收可通过水肥管理、化学改良、植物修复、生物修复和遗传学方法等有效调控,从而实现安全生产.今后,应形成多学科交叉互融的全要素格局来完善我国的土壤污染研究,开发农产品安全生产的污染土壤利用技术,从而更好地保障国家粮食安全生产.
2003~2018年四川盆地气溶胶光学厚度空间分异及驱动因子

为揭示四川盆地气溶胶光学厚度(AOD)的空间分布格局并定量评估影响其时空分异的驱动因子,基于2003~2018年(16a)MODIS气溶胶产品数据,采用Mann-Kendall突变检验法,空间自相关,空间热点探测分析和地理探测器等地统计方法分析研究.结果表明:2003~2018年四川盆地AOD总体呈现下降趋势,且突变年为2015年,并依据趋势变化将2003~2018年分为6个时段.四川盆地气溶胶区域性污染特征明显, AOD高值区主要聚集在盆地中部低海拔地区,而AOD低值区则多聚集在盆地边缘高海拔地区.AOD空间分布具有显著的聚集性规律(空间正相关,Moran's I指数>0),自2012年以来高-高值聚集区面积不断减小,且不同时段聚集区AOD年际变化与AOD值分布变化态势一致.利用主成分分析法优选出8个因子,经地理探测器分析表明, 16a来盆地区域AOD时空分异主要是由于城市化和工业化发展水平不均衡引起的.2014~2015年所有驱动因子的驱动力较之前时间段出现11.2%~59.2%的减小,且社会经济因子尤为明显,与2015年为突变年的结论相一致.
基于GEE的中国南海水质反演与富营养化评价

基于Google Earth Engine(GEE)平台,以MODIS遥感影像为数据源,通过构建多元特征建立水质反演模型,分析了2006~2018年的南海透明度(SD)、总氮(TN)、叶绿素(Chl-a)、化学需氧量(COD)的空间变化特征,并通过综合营养指数分析了南海富营养化的时空趋势.结果表明:GEE结合多元回归模型能够较好模拟南海水质变化,水质对于MODIS特征的响应程度为SD>COD>TN>Chl-a,多项式拟合水质参数效果最好;南海的SD、TN、Chl-a、COD 4个水质参数时空异质规律明显,SD高值主要分布在菲律宾西部和越南东部的海域,2006~2018年SD逐步降低, 2006~2018年间TN高值分布范围逐年扩大,而Chl-a浓度逐步降低,2006~2018年期间COD在逐渐蔓延;通过三维趋势面分析,SD和COD、TN和Chl-a的空间变化趋势相似,而Chl-a则与SD、COD的变化趋势完全相反;2006~2018年,中国南海富营养化程度呈递增趋势,不同国家应当开展区域合作以进行海洋环境治理.
一种基于麦克风阵列用于分离单极子和偶极子声源的方法

基于单极子假设的波束成形算法作为一种声场可视化技术,在声源识别中得到了广泛应用。但是在实际工程应用中,声源的类型较为复杂,基于单一声源假设的波束成形无法有针对性地识别不同类型的声源。本文提出了一种混合反卷积方法来分离含有单极子和偶极子的组合声源,该方法构造了波束成形输出与实际声源之间的线性方程,通过求解该线性方程,可以将单极子和偶极子从组合声源中提取出来,并通过多组仿真和实验来检验该混合反卷积算法。结果表明此方法确实可以有效地分离组合声源,并且保证了声源强度的准确性,即使在包含多个声源时依然有效。此方法有望应用于航空发动机气动噪声识别,从高速喷流噪声中提取目标源,更好地研究喷流噪声的成分。
能源互联背景下面向高弹性的多元融合配电网双层分布式优化调度方法研究

能源互联背景下,以储能、需求响应、分布式发电(DG)等为代表的多元融合资源将深度参与电网运行。配电网作为局部地区多类分布式资源的整合者,需要通过有效的手段,对包括DG、储能、可控负荷等多元融合的分布式资源进行优化调控,提高配电网的弹性。该文针对多元分布式资源接入后,集中式调度策略下的配电网将面临的各类问题,结合多元分布式资源的特性,建立了面向高弹性配电网的两层分布式协调调度模型。该文首先对高弹性配电网下的多元融合分布式资源进行协调整合,之后通过协调全局控制中心和本地控制中心,对上述资源进行合理调度,以保证在一定的电压质量要求下消纳更多的DG发电量,以提高电力中新能源的利用水平。文中算例采用IEEE 14节点和69节点的配电网系统,对比传统集中式模型和该文提出的双层分布式模型的优化调度结果,验证了所提模型在配电网系统下的适用性及优越性。
电动汽车直流充电系统LLC谐振变换器软开关电压边界分析

LLC谐振变换器以其优异的性能被广泛应用于电动汽车直流充电领域。针对电动汽车宽输出电压范围、高转换效率的充电需求,该文对直流充电模块后级全桥LLC谐振变换器软开关运行的输出电压边界进行了分析。零电压开通(ZVS)上边界处,变压器励磁电感参与谐振,其二次侧等效峰值电压与负载电压相等,整流二极管临界导通;ZVS下边界处,谐振电流与谐振腔的输入电压同时过零,LLC谐振变换器运行于临界感性区间。该文利用时域分析法详细分析了变换器ZVS上下边界处的工作状态,计算出变换器软开关运行所允许的输出电压范围,揭示了变换器的软开关特性与工作频率、谐振参数之间的关系,为变换器的参数设计和变频控制提供了理论指导。最后,通过仿真和实验对理论分析进行了验证。
便携式充电CRM图腾柱功率因数校正过零检测延迟与交错相位误差补偿控制

图腾柱功率因数校正(PFC)被广泛应用于电动汽车充电机以提高充电效率。该文提出考虑零电压开通(ZVS)裕度和轻载频率限制的全范围ZVS控制模型,全电压范围内实现完全ZVS开通。分析了电流过零检测(ZCD)延迟对输入电流总谐波畸变率(THD)的影响,提出基于在线时间计算模型的ZCD延迟补偿方法,满载电流THD降低1.4%。针对两相交错相位误差,提出考虑开关周期变化量的相位误差补偿方法,提高交错精度,满载THD进一步降低0.5%。最后,搭建了一台3kW便携式充电机,验证所提控制策略的有效性,充电机前级图腾柱PFC最高效率为98.8%,整机最高充电效率为96.6%,满载THD为2.4%,相比补偿前降低1.9%。
基于改进经验小波变换和XGBoost的电能质量复合扰动分类

针对电能质量复合扰动分类方法在分类数目和分类性能方面存在的不足,提出一种基于改进经验小波变换(MEWT)和极限梯度提升(XGBoost)的电能质量复合扰动分类方法。首先,对传统经验小波变换进行改进,使之适用于复合扰动特征提取;然后,根据基本扰动MEWT分析结果,从时频域多角度提取能够有效刻画不同扰动特性的特征序列;最后,基于问题转换策略构造以XGBoost为子分类器的多标签复合扰动分类模型,并通过特征选择与超参数优化相结合的模型训练方法进一步提升分类效果。实验结果表明,所提方法可实现48类扰动的有效辨识,较之传统多标签扰动分类方法在分类精度和噪声鲁棒性方面表现更优,且运算速度更快,适用于工程实践。
无线电能传输系统中有源阻抗匹配网络断续电流模式最大效率跟踪研究

针对无线电能传输系统(WPT)中传输效率对耦合系数、负载变化敏感的特点,该文提出一种基于断续电流模式(DCM)有源阻抗匹配网络的最大效率跟踪方法。首先,分析不同DCDC变换器输入阻抗表达式,证明了DCM模式Buck-Boost变换电路阻抗匹配的优越性。其次,给出了一种基于耦合系数辨识的最大效率跟踪控制策略,无需负载实时监测及进一步跟踪控制,即可在较大负载变化范围内使系统传输效率实现最大化并保持稳定;耦合系数变化时,系统也可根据发射接收侧电压电流信息实时辨识耦合系数并通过接收侧变换器占空比调节实现自适应最大效率跟踪。最后,利用实验验证了该方法的可行性和有效性,并且在动态响应、提高传输效率等方面有明显优势。
计及电池寿命损耗的电动汽车参与能量-调频市场协同优化策略

针对电动汽车参与电力市场引起电池损耗导致用户参与意愿降低以及参与后的里程焦虑等问题,该文提出计及电池寿命损耗下,电动汽车参与能量-调频市场的协同优化策略。首先研究了电池放电引起容量衰减的主要因素,结合电动汽车放电功率控制特点,建立计及放电深度与放电区间的电池循环寿命损耗模型;然后,在市场价格引导下,以电动汽车集群收益最大为目标,提出功率-调频容量线性约束以及充放电循环识别及限制的线性约束,建立电动汽车调度功率及调频容量协同优化模型;最后,通过算例验证了所提策略能在确保用户收益的情况下,避免频繁充放电、深度放电、高位放电等不规则的放电行为,大幅度降低电动汽车参与电力市场的电池寿命损耗,有利于推进电动汽车参与电网互动。
智慧城市车-站-网一体化运行关键技术研究综述及展望

随着城市绿色化交通发展,优化调控集群电动汽车(EVs)参与配电网需求响应已成为一种趋势,并逐渐形成了智慧城市车-站-网一体化运行架构。在该背景下,该文结合负荷需求时空分布预测、“站-网”协同布局与管理、“站-车”有序引导策略、“车-网”互动响应四个领域最新研究成果,系统评述车-站-网一体化运行现状及进展。首先,解析EV充电需求规律,归纳充电负荷与交通负荷预测方法的优势与局限性;其次,从“站-网”协同层面综述充电设施网络布局及V2G技术相关研究;再次,探讨交通-电力耦合网络模型下EV有序引导所涉及路径规划及定价机制问题;然后,围绕EV可调度能力评估、配电网可靠性及经济性等方面探讨“车-网”互动响应技术,并介绍相关应用示范;最后,总结车-站-网一体化运行架构中存在的问题与挑战,并做出展望。
同型光热发电机并联聚合对光热发电场振荡稳定性影响

该文研究了并联光热发电机群聚合对光热发电场振荡稳定性的影响,发现并联光热发电机数量增加时,与光热发电机励磁系统相关的振荡模式在复平面上向右移动,给光热发电场带来失稳风险。文中采用劳斯稳定判据,进一步分析证实并解释了这一发现的机理。该文首先给出了光热发电机组线性化模型,进而建立了含N台并联光热发电机的光热发电场线性化模型;然后,在光热发电机模型相同的条件下,采用相似变换推导了光热发电场等效模型,分析了并联光热发电机数量增加给光热发电场带来振荡失稳的风险,通过算例演示了随着并联光热发电机数量的增加,光热发电场的励磁振荡模式在复平面上向右移动,导致光热发电场振荡失稳,探讨了光热发电机运行状态不同时等效模型的适用性;最后通过理论分析表明,光热发电机机电振荡模式不受并联光热发电机数量增加的影响,从而证明和解释了励磁振荡模式失稳的机理。
变温条件下TbDyFe合金高频磁特性和损耗特性分析

超磁致伸缩材料TbDyFe合金具有温度敏感特性,该文测量变温条件下TbDyFe合金在不同频率f和磁通密度幅值Bm时的动态磁特性曲线,结果表明,当励磁磁场频率f和磁通密度幅值Bm一定时,随着环境温度的升高(从10℃增加到80℃),振幅磁导率逐步增加,动态磁滞回线横向变窄,所需磁场强度减少,磁能损耗也逐步减少。在此基础上,针对现有损耗计算模型无法对温度进行有效表征,而导致损耗计算结果误差较大的问题,提出一种变温条件下磁致伸缩材料的高频损耗计算模型,模型通过引入温度有关项对损耗系数进行修正;并且综合考虑高频磁滞特性和趋肤效应的影响,引入损耗附加磁通密度项及损耗附加频率项,从而建立可以有效考虑温度效应的改进损耗计算模型,通过多组测量值及计算值的对比结果验证了该模型的准确性和可行性。
基于电动汽车参与调峰定价策略的区域电网两阶段优化调度

针对电动汽车(EV)和风电、光伏等新能源发电大规模入网造成的功率波动、调度成本过高以及运行稳定性差等问题,该文提出一种基于电动汽车参与调峰定价策略的区域电网两阶段优化调度方案。首先,根据EV负荷运行特性进行分类,分别建立刚性、可调度、灵活型和智能换电四种EV负荷模型;其次,考虑EV参与调峰的各项成本,基于模糊层次分析法(FAHP),给出EV调峰定价策略;然后基于该策略对区域电网进行两阶段优化调度。在第一阶段以负荷峰谷差最小为目标,并在此目标下对EV调峰定价进行决策,以降低电力系统调峰容量调整区域电网负荷分布;在第二阶段依托第一阶段得到的调峰定价曲线,以EV用户充电费用最小为目标安排EV负荷。最后利用算例仿真验证了EV参与调峰的有效性、合理性以及该定价策略的经济性。
无线充电电动汽车V2G模式下光储直流微电网能量管理策略

随着电动汽车数量与负荷的激增,构建实现低碳、灵活、稳定的电动汽车充电方式至关重要。该文融合直流微电网以及无线电能传输、车网互联(V2G)等技术,重点研究无线充电电动汽车V2G模式下光储直流微电网能量管理策略。分别建立光伏、无线充电电动汽车、网侧储能数学模型。考虑光伏出功与负载状态,推导无线充电电动汽车最优效率馈网的临界条件,给出超出临界点后网侧储能的出力函数。基于此,定义直流微电网三种运行模式及其边界条件,设计上层控制器实现三种模式间的切换。搭建实验系统,验证不同负荷下所提出的分层控制算法可有效维持母线电压稳定,并且保持光伏系统的最大功率与无线电能传输系统的最优效率运行。
计及碳减排的电动汽车充换储一体站与主动配电网协调规划

提出一种计及碳减排的电动汽车充换储一体站(一体站)与主动配电网(ADN)协调规划模型。根据设备资产归属权划分ADN碳排放责任,并提出ADN碳减排机理。基于一体站结构、服务和运行特点,构建运行和配置模型。提出计及碳减排的ADN规划方法:提出ADN网架规划方法和分布式电源(DG)配置方法,结合ADN设备的能量损耗和出力,构建ADN碳净增量模型及其碳交易机制,实现对计及碳减排的ADN运行模型的描述。计及碳交易费用,以规划年综合成本为目标建立一体站和ADN协调规划模型,提出混沌模拟退火狮群算法进行求解。算例结果表明,考虑碳减排的ADN规划的购电成本、规划年综合成本、节约年环境碳排量、阶梯单位碳价分别约为不考虑碳减排ADN规划的10%、35%、460%和4倍,从而验证了所提模型与方法的可行性和有效性。
电动汽车过充燃爆事故模拟及安全防护研究

频繁发生的电动汽车安全事故已经严重影响了电动汽车产业的健康发展,其中,由于过充电引发的安全事故占有相当高的比例。为研究锂离子电池电动汽车过充电引发热失控导致的燃烧爆炸事故,该文首先通过对磷酸铁锂电池模组进行过充热失控实验,发现电池模组在热失控发展过程中引发爆炸的可燃气主要成分为汽化电解液;其次,基于爆炸模拟软件(FLACS)建立小型电动汽车几何模型,以锂离子电池过充引发的汽化电解液为燃料进行了电动汽车爆炸特性研究,对比分析了不同方向泄压设计的泄爆效果。研究发现,不同泄压位置设计对爆炸冲击波扩散方向影响作用明显,当泄压孔设置在电池舱侧下方时,泄压效果最好,可有效减小爆炸强度。在合理的设计下,改变泄压孔的大小及开启压差可减小对周围车辆的冲击,尽可能地避免引燃相邻车辆。
面向微型能源互联网接入的交直流配电网协同优化调度策略

分布式电源通过微型能源互联网(简称微能网)的方式接入配电网可以充分发挥微能网多能耦合互补的特点,促进可再生能源消纳。该文充分考虑交直流配电网和微能网的技术优势及交互影响,研究了计及动态网络重构和多能源协同的交直流配电网优化调度策略。首先,根据含微能网的交直流配电网系统结构和调度模型特点,研究以配电网节点边际电价和微能网购/售电功率为交互变量的协调运行机制;其次,以交直流配电网和微能网运行成本最低为目标,充分考虑网络运行约束和网络间交互耦合约束,建立交直流配电网协调调度模型;再次,在混合整数二阶锥规划模型的节点边际电价推导基础上,提出基于极限学习机耦合交互的模型快速求解方法;最后,在含微能网的改进IEEE 33节点交直流配电网开展了算例分析。仿真结果表明,所提调度架构能充分降低网络运行成本,促进微能网和交直流配电网间信息交互,同时该文所提求解技术能够在确保计算精度的前提下极大地提高求解效率。
热重分析煤焦恒温气化过程中气体切换的影响

利用热重分析仪研究恒温煤气化是实验室常用的气化活性评价流程,但该实验中气体切换过程的影响却较少报道。本文以一种煤焦CO_2气化反应为例,通过切换气体与全部采用CO_2气体气化实验对比,分析气体切换步骤对恒温气化实验的影响,并结合在线质谱检测了切换过程中气体逸出规律。研究发现,存在切气步骤时,尽管CO_2可快速扩散至反应区,但由于气体的置换过程并非简单的平推流,导致部分碳的气化是发生在变化着的反应性气体和惰性气体的混合气氛中。这极大地影响了煤焦样品的气化反应速率大小和趋势,进一步影响反应动力学模型的判断和选择,并将导致由此计算所得的活化能受扩散影响而偏低。因此,建议在应用热重分析仪采用气体切换流程研究恒温气固相反应时,应首先对其气体逸出规律进行检测,评估气体切换步骤对整个反应过程的影响,以减小实验误差。
基于银纳米链的马赫-曾德干涉仪结构的生物传感器

优化了一种基于表面等离激元银纳米链的马赫-曾德干涉式传感结构.该结构由参考臂、传感臂及纳米线波导构成.纳米线波导由银纳米线包裹一定厚度的硅来构成.引入两条银纳米链分别作为马赫-曾德干涉仪的参考臂和传感臂,并研究所设计结构的传输特性,通过降低传输损耗以提高所设计结构的精确度与灵敏度.相比于两条完全相同的银纳米线作为参考臂和传感臂的情况,在参考臂和传感臂改为银纳米链后,传输特性有明显提高,单位长度损耗明显降低.这是由于银纳米链中的单元结构之间的长程/库仑相互作用增强了结构中的电磁场,进而降低了传输损耗.将两条银纳米链的晶格常数设置为不同的情况,研究发现,在特定的银包硅纳米线的宽度与某些占空比下,含有非对称的银纳米链结构的单位传输损耗小于含有对称的银纳米链结构.由此可以知道,具有小损耗的银纳米颗粒链可以弥补大损耗的银纳米颗粒链的传输损失.利用这个特点,进一步优化设计结构,将一侧银纳米链改为纳米线.改变另一侧银纳米链的晶格常数与占空比,可以发现大多数情况下,这类结构传输特性优于含有两条银纳米链以及含有两条银纳米线的结构.本文的设计结构可以大幅减小传统的马赫-曾德干涉仪的传输损耗,且在结构的制备过程中容错率高,在实际应用中有巨大的潜在应用价值.
中空笼状多孔结构镍钴层状氢氧化物的制备及其电化学性能

超级电容器以功率密度高、寿命长、环境友好等优点在各种能量存储设备中受到广泛关注.所以,提高电极材料的储能性能对超级电容器的开发与应用具有重要的意义.具有特定纳米结构的功能材料作为超级电容器电极材料时具有优异的电化学性能,原因在于其能提供丰富的电化学活性位点、高的比表面积和增加电解质与材料的接触面积.因此,本文以ZIF-67纳米晶为模板,利用硝酸盐刻蚀的方法制备中空笼状镍钴层状氢氧化物(NiCo-LDH),并研究其作为超级电容器电极材料的储能性能.借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、低温氮气吸附/脱附和电化学测试等手段分析所得NiCo-LDH的结构、形貌和电化学性能.结果表明: NiCo-LDH由纳米片组装形成中空笼状结构,拥有丰富的介孔和大孔孔道以及较高的比表面积,从而有助于增加电活性位点,促使电解液与电极材料的充分接触,进而显著提高材料的储能性能.当刻蚀用镍、钴盐质量比为1∶1时,样品Ni1Co1-LDH的比电容可达801 F·g~(-1)(电流密度为0.5 A·g~(-1)),且在大电流密度下(10 A·g~(-1))仍能保持582 F·g~(-1)的比电容;在电流密度15 A·g~(-1)的条件下经过2000次循环后,其比电容值保持为初始值的100.2%,表现出优异的储能性能和潜在的应用价值.
醋酸纤维素提高CsPbIBr_2无机钙钛矿薄膜质量及其太阳能电池光电性能

由于具有适合的带隙和较高的稳定性, CsPbIBr_2无机钙钛矿被认为是一种较有前景的太阳能电池光吸收材料.但是目前报道的CsPbIBr_2钙钛矿太阳能电池效率还偏低,主要原因是制备的CsPbIBr_2钙钛矿膜质量差、缺陷多.本文通过将醋酸纤维素(CA)加入CsPbIBr_2钙钛矿前驱体溶液中改善CsPbIBr_2钙钛矿结晶过程,从而制备高质量的CsPbIBr_2钙钛矿膜.实验结果表明, CA中的C=O基团与前驱体溶液中的Pb~(2+)间存在明显的相互作用,这种相互作用结合CA加入引起的前驱体溶液粘度增加,使CsPbIBr_2钙钛矿的结晶速率明显降低,从而制备了致密、结晶度高、晶粒尺寸大、晶界和缺陷少的高质量CsPbIBr_2钙钛矿膜.同时, CA的保护作用显著提高了CsPbIBr_2钙钛矿膜的稳定性.用碳材料层作为空穴传输层和背电极,制备结构为FTO/TiO_2/CsPbIBr_2钙钛矿膜/碳层的碳基CsPbIBr_2钙钛矿太阳能电池.在100 mW/cm~2光照下, CA-CsPbIBr_2钙钛矿太阳能电池的效率达到7.52%,比未加CA的CsPbIBr_2钙钛矿电池提高了40%.同时,将CA-CsPbIBr_2钙钛矿太阳能电池在空气环境中贮存800 h,其效率仍保持初始值的90%以上,表明具有较高的长期稳定性.
湖南锡田矿田花岗岩时空分布与钨锡成矿关系:来自锆石U-Pb年代学与岩石地球化学的约束

锡田钨锡多金属矿田位于南岭成矿带中段,发育多期次岩浆活动与钨锡成矿.为了厘清花岗岩与钨锡成矿的时空关系,采用野外调查、显微鉴定、锆石U-Pb同位素定年与岩石地球化学的方法对矿田内多期次花岗岩岩体(脉)的空间分布、岩石类型、成岩时代、地球化学组成等进行了研究.结果表明,锡田矿田发生了三期岩浆事件,分别为加里东期(435~441 Ma)、印支期(220~230 Ma)、燕山期(141~160 Ma);三期花岗岩普遍富集大离子亲石元素Rb、K 、U 、 Th等,亏损Ti、P、Sr、Ba等微量元素,具明显的负Eu异常,其中加里东期花岗岩与印支期花岗岩为S型花岗岩,而燕山期花岗岩为A型花岗岩;不同时期花岗岩中的成矿元素从加里东期→印支期→燕山期逐渐升高,特别是W 、Sn元素在燕山期白云母与二云母花岗岩中最为富集,这与华南地区燕山期钨锡大爆发的时间是一致的;印支期岩体接触带发育少量矽卡岩型Fe-Cu-W多金属矿床,燕山期岩体接触带也发育矽卡岩型W-Sn多金属矿床,并在附近陡倾的张裂隙中发育多个中大型石英脉型W-Sn矿床,而加里东期岩体附近尚未发现钨锡矿化.因此,锡田矿田的多期次花岗岩与钨锡多金属成矿是时空耦合的,且成矿以燕山期矽卡岩型与石英脉型钨锡矿为主.
基于计划行为理论的农户秸秆还田采纳意愿研究

【目的】秸秆还田有助于改善耕地质量,但是目前农户采纳意愿不高,研究农户秸秆还田采纳意愿的影响因素,有助于针对性地提出政策建议,进而实现意愿的提升,促进耕地保护。【方法】本研究从计划行为理论出发,通过建立结构方程模型,以385份实地调研数据来实证分析农户秸秆还田采纳意愿的影响因素。【结果】1)农户主观规范、行为态度和知觉行为控制均正向影响其秸秆还田采纳意愿;2)农户主观规范受政府监管影响最大,政府监管是影响农户秸秆还田采纳意愿的最主要因素;3)与还田的经济效益相比,农户更认可秸秆还田的生态效益;4)秸秆还田技术获取的难易程度对于知觉行为控制影响最大,而农业绿色生产补贴资金由于额度低且获取难度高,发挥的激励作用较小。【结论】提高农户秸秆还田采纳意愿应多方面入手,要多手段落实秸秆禁烧监管政策,多方式宣传教育和建设秸秆还田示范区来增强农户秸秆还田经济效益认知,提高技术服务可获取性,进一步加大政府补贴以发挥补贴的激励作用。
基于重心自适应调控的山地果园运输车设计与试验

为了进一步提升山地果园运输机械的复杂地形适应性,设计了一种基于重心自适应调控的山地果园运输车。根据山地果园实际环境特点,进行运输车的总体设计并阐述基本工作原理;根据设计要求,分别开展履带底盘、可移动载物台以及控制系统的关键部件设计,并针对斜坡、斜坡台阶和斜坡壕沟3种路况制定整机重心控制策略;基于多体动力学分析软件RecurDyn搭建运输车虚拟仿真样机,验证设计方案和控制策略的合理性和可行性;最后进行样机试制并进行整机性能试验。试验结果表明,在坡面角10°,负载0、50、100、150 kg的情况下,整机重心位置经过调控后,运输车偏航45°时的直线行驶最大牵引力分别为1 897.87、2139.48、2328.92、2425.24 N,相比调控前分别增加了21.11%、20.65%、26.40%、26.93%;运输车下坡极限翻倾角分别为45°、43°、42°、40°,相比调控前分别增加了7.14%、13.16%、13.51%、14.29%;运输车横向极限翻倾角分为40°、38°、35°、35°,相比调控前分别增加了8.11%、8.57%、12.90%、20.69%;运输车上坡极限越障高度分别为210、200、200、190 mm,相比调控前分别增加了10.53%、25.00%、33.33%、46.15%;运输车的下坡极限跨壕宽度分别为450、480、510、520 mm,相比调控前分别增加了7.14%、14.29%、21.43%、26.83%。结果表明:在不同负载条件下,本文提出的可移动载物台以及整机重心控制策略能够有效提升运输车的坡地行驶性能,在山地果园实际作业环境具有良好的地形适应性。
不同工况下Y型网式过滤器流场数值模拟分析

为探究网式过滤器的水力性能,充分了解网式过滤器内部最初流场、滤芯网面流量分布情况,应用计算流体动力学方法对网式过滤器3种入口流速(0.5、1.5、2.5 m/s)以及3种滤网目数(60、80、100目)对过滤器流场进行数值模拟。通过试验对模拟结果的可靠性进行验证,结果表明:过滤器的水头损失集中在出口侧滤芯上,该部分水头损失占总损失的87%;水流在腔体内可分为出口侧加速区、出口侧减速区、堵头回流区和漩涡区4部分;滤网面流量分布严重不均,高流量区域主要分布在出口侧,入口流速由0.5 m/s增至2.5 m/s过程中,网面最大与最小流量均相差3.3倍,滤网目数为60、80、100目时,网面最大与最小流量相差3.3、3.1、2.3倍,且滤网目数增至100目时,最大与最小流量位置向两侧偏移;堵头处死水区压力大、流速低,泥沙易于沉淀,建议扩大堵头容积以承接更多的泥沙;可以考虑增大腔体体积、改变腔体角度、在入口处设置导流片,从而改善流场分布;建议在滤网上增加环状片体,改善网面流量分布,从而提高过滤器的使用寿命以及过滤效率。
水稻干燥变温混配装置设计与试验

为解决水稻干燥过程中热源波动大、变温工艺要求快速调整温度的需求,设计了一种配合负压干燥机变温控制的同轴侧入式壳形变温干燥混配装置。以气流旋转驱动壳体内叶片导向配风为径向混合方式,采用机电联动式齿盘精量调节阀门开度,实现高效气流均匀混合。为提高变温控制精度以及混配温度的稳定性,应用神经元网络预测与回归试验设计方法分析混配阀门开度与热风温度、风机频率及系统温度差值的关系,建立了变温混配装置的混合控制模型。利用大涡模拟的原理,借助Fluent软件对变温干燥混配装置进行混合温度场模拟,得到了最佳混配效果的距离为26.85 cm,模拟结果与红外线热像验证图吻合良好。试验研究表明:变温控制满程时间为0.75 s,最大变温温差的均值为0.96℃,控制合格率达84%以上。出机水稻含水率在合理范围内,干燥后水稻品质较优,满足生产要求。
典型地面覆盖下黄土丘陵区干化土壤深层水分变化研究

为了探寻黄土高原丘陵区干化土壤修复措施,采用野外试验,布设1000 cm深地下土柱,并在土柱表层进行9种不同覆盖处理(种植刺槐、苜蓿、柠条、枣树、早熟禾和覆盖石子、树枝、地布和白色地膜),以土柱表面完全裸露作为对照,用中子土壤水分仪测量0~1000 cm不同深度土壤含水率,通过2014-2018年连续观测数据分析发现:在天然降水条件下刺槐、苜蓿、柠条和枣树处理试验年降水入渗深度表现为逐年减小,最终仅有100 cm,并在试验第2年后土壤含水率一直处在负增长状态,其中刺槐、苜蓿、柠条在第4年时1000 cm土柱水分均被消耗而降低,整个土柱干化程度加重,而枣树耗水较轻,300 cm以下的深层土壤干化程度并未加重;早熟禾年降水入渗深度可达300 cm,试验期间土壤水分消耗量小于当年降水量,0~300 cm以内干化土壤水分得到缓解;石子、树枝、地布和白色地膜的5年最大修复深度可达280、300、580、600 cm;石子和树枝覆盖的土壤水分缓解深度达700 cm,白色地膜和地布覆盖土壤水分缓解深度可达1000 cm;裸露地表在天然降水下土壤水分缓解深度达520 cm,土壤水分修复深度达240 cm。
便携式蔬菜叶片重金属镉含量无损检测仪设计与试验

针对蔬菜叶片重金属镉检测传统方法存在的检测仪器体积大、检测成本高和具有破坏性等问题,提出一种基于可见光-近红外波段光谱蔬菜叶片重金属镉检测方法,并设计了一款无需预处理、检测速度快、体积小且便于携带的重金属镉检测仪,能够适用于移动式的现场检测。配置4个重金属镉胁迫梯度(0、1、3、5 mg/L)营养液,培育各镉胁迫的生菜样本,通过高光谱成像系统采集叶片反射光谱数据,利用主成分分析法(Principal component analysis,PCA)筛选出3个特征波长(550、680、800 nm),采用偏最小二乘回归法(Partial least squares regression,PLSR)搭建重金属镉检测模型,该模型测试集相关系数R_p为0.9149,测试集均方根误差为0.5271 mg/kg。使用自制的仪器做标定试验,选择A/D采集电压做参考,用标定数据进行建模,模型训练集相关系数R_c为0.8581,训练集均方根误差为0.4975 mg/kg,测试集相关系数R_p为0.8432,测试集均方根误差为0.5526 mg/kg,模型预测效果较好。最后对便携式重金属镉无损检测仪检测精度进行验证,选取与建模无关的30组镉胁迫生菜叶片实时检测,与标准理化值对比,均方根误差为0.32 mg/kg,绝对测量误差为-0.69~0.66 mg/kg,平均绝对误差为0.26 mg/kg,结果表明检测仪能够实现生菜叶片镉含量的实时无损检测。
带勺式马铃薯排种器漏播检测与补种系统设计与试验

针对带勺式马铃薯排种器作业过程中存在漏播问题,分析排种器工作过程,设计漏播检测与补种系统。对检测模块、补种模块、单片机模块、显示模块和声光报警模块进行电路设计、硬件选型和机械结构设计,针对整个控制系统的控制要求编写控制程序,实现马铃薯漏播检测与补种控制。采用高速摄像技术,对补种模块动作的响应速度进行分析,结果显示,可以满足排种器在当前最快运行速度6.8 km/h下的连续补种需求。搭建试验台进行系统漏播检测与补种的成功率性能测试,结果表明,当取种带线速度为0.14~0.54 m/s时,原始漏播率为5.9%~11.4%,经该系统补种后,最终漏播率为0.9%~2.1%,该漏播检测模块漏播检测成功率为100%,补种模块的补种成功率平均为83.0%,在试验速度范围内,随着取种带线速度的增大,该系统漏播检测仍准确,且补种成功率较为稳定。
扰种齿辅助气吸式大蒜排种器设计与试验

为解决杂交蒜尺寸差异大而导致排种过程中单粒合格指数低及漏播指数高的问题,设计了一种扰种齿辅助气吸式大蒜排种器。以杂交蒜为研究对象,阐述了扰种齿辅助气吸式大蒜排种器的工作原理,基于杂交蒜自身的物理特性和农艺种植要求,构建了扰种齿曲面方程,确定排种器的关键结构参数;在此基础上以取种合格指数为试验指标,基于EDEM软件对排种过程进行仿真分析,确定最佳扰种齿结构参数;最后以作业速度、排种盘转速、真空度为试验因素,以合格指数高、漏播指数低为试验指标,进行了杂交蒜排种性能试验;在回归模型优化的基础上得出,当作业速度为1 km/h、排种盘转速为11.66 r/min、真空度为5 kPa时,取种合格指数为87.1%、漏播指数为8.8%,满足大蒜单粒取种要求。
2017年青海称多震群活动特征及其对中强震的指示意义

2017年称多震群为青海省称多县第一次记录到的ML3.0以下小震群活动,发生在唐古拉地震带MS5.0地震平静被打破且ML4.0以上地震活跃的背景下。为研究2017年称多震群对青海及邻区后续震情的影响,对该震群的活动特征、震群参数、震源机制、视应力等进行了计算和分析。结果主要表明:该震群为前兆震群,震群中地震以走滑为主。对比唐古拉地震带历史震群活动对应中强震情况,分析认为本次震群的发生表明唐古拉地震带未来中强震发震迹象增强,应注意加强对其震情跟踪研究。