mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
Fe-C@CNTs球团降解酚类废水的实验研究

采用铁碳微电解法降解酚类模拟废水,首先对Fe-C@CNTs 球团与铁屑、活性炭2种材料对苯酚的去除率进行了比较研究;然后研究了Fe-C@CNTs 球团降解模拟废水时反应时间和溶液pH 对苯酚去除率的影响。研究结果表明,Fe-C@CNTs 球团对苯酚的去除效果优于铁屑、活性炭;且随反应时间的延长,Fe-C@CNTs 球团对苯酚的去除率逐渐提高;随着溶液pH 的升高,Fe-C@CNTs 球团对苯酚的去除率先提高后降低,在pH 为5时,去除率最高;其中在反应时间为3 h,模拟废水pH 为5时,Fe-C@CNTs 球团对苯酚的去除效果最好,去除率高达41%。
不同离子对铁铜双金属微电解处理磺胺甲恶唑的影响

以抗生素磺胺甲恶唑(SMZ)为目标污染物,研究SO_4~(2-)、Cl~-、NO_3~-、NO_2~-、PO_4~(3-)、NH_4~+ 和Ca~(2+)等不同离子及其含量对铁铜双金属微电解处理SMZ 的影响。结果表明,SO_4~(2-)对SMZ 去除率没有明显影响,低含量Cl~-、高含量NO_3~-、NO_2~- 和NH_4~+ 能提高SMZ 去除率,但高含量Cl~- 和低含量NO_4~(3-)、PO_4~(3-)和Ca~(2+)会抑制SMZ去除。
一种多尺度超像素显著性检测算法

针对采用区域间对比度检测图像显著性带来的涂抹效应的不足,提出一种超像素显著性检测算法。采用简单的线性迭代聚类超像素分割方法将图像分割成大小不同的区域。根据区域间对比度检测图像显著性区域,运用自适应中心环绕对不同分割尺度的显著图进行处理,消除显著图的涂抹效应,通过多尺度融合得到最终显著图。在数据集MSRA-1000上对该算法进行验证,结果表明,相比SEG,MSS 等算法,该算法具有更高的查准率与召回率。
一种基于深度神经网络的无线定位方法

考虑到信号波动会对无线定位产生影响,基于深度神经网络提出一种回归的无线定位方法。采用四层深度神经网络结构进行定位,通过堆叠去噪自编码器对网络结构进行预训练,避免采用人工设计的方式,从大量有噪的样本中,自动学习有效特征。分不同时段从现实场景中采集数据进行实验,结果表明,针对波动的无线信号,该方法能有效提高定位准确率。
时间序列组合预测模型研究:以农业机械总动力为例

[目的]本文旨在提出更有效的时间序列组合预测模型的构建方法,建立预测精度较高的时间序列组合预测模型。[方法]以1978-2013年新疆农业机械总动力为数据源,建立了源序列的曲线回归、自回归积分滑动平均、3次指数平滑和灰色模型,并构建了预测对象和预测模型的关系数据库。提出了基于百分误差的计算属性重要度方法,依据该方法计算单一模型在组合模型中的权重,构建了单一模型预测值及其权重为输入的组合预测模型,使输出结果中完整的涵盖了时间序列不同单一预测模型的输出值特征。以误差分布特征为指标,对组合预测模型和各单一模型的预测性能进行分析。以组合预测模型拟合优度和预测值平均绝对百分误差(MAPE)作为评价指标,对基于百分误差、粗糙集、Shapley和熵权法的组合预测模型构建方法进行定量分析。[结果]预测周期内提出的组合预测模型的最大及平均误差与各单一模型最优值相比,分别降低了27.35和6.43,误差平方和(SSE)减少了73%,平均绝对百分误差降低了1.56%。基于百分误差的组合预测模型的拟合优度与基于粗糙集、Shapley和熵权法的组合预测模型拟合优度相比,分别提高了2.40%、5.10%和2.27%,粗糙集、Shapley和熵权法的预测值的平均绝对百分误差分别为1.673 0、3.726 1和2.702 4,而本文提出的模型的平均绝对百分误差为1.298 4。[结论]基于百分误差的组合预测模型在农业机械总动力和类似时间序列预测分析中,降低预测误差波动幅度及提高预测精度方面与其他单一模型和组合模型相比具有显著优势。
从亲和性及F_1的适合度评价抗除草剂转基因油菜向不同种群野芥菜的基因漂移风险

[目的]了解抗除草剂转基因油菜(Brassica napus)向不同种群野芥菜(wild B.juncea)漂移的可能性,为抗除草剂转基因油菜的安全性评估提供依据。[方法]以抗草甘膦和抗草丁膦转基因油菜为父本,17个种群野芥菜为母本,研究人工授粉条件下的结实能力和抗性基因的传递频率及F_1在温室(套袋自交)和田间(开放授粉)的适合度;统计F_1后代的出苗率及抗性基因的传递频率。[结果]供试的野芥菜授2种转基因油菜花粉后每角饱粒数大于8粒;获得的F_1植株对相应除草剂都具有抗性;温室和田间种植后营养生长良好;温室条件下自交不结实;田间种植后单株有效角果数、角果长及每角饱粒数均显著低于各自的亲本野芥菜,单株有效角果35.42~147.00个,每角饱粒数0.19~0.78;绝大多数F_1的总适合度和各自的亲本野芥菜无显著差异。各F_1后代种子都有20%以上正常出苗,且有8.33%~77.78%的后代表达对相应除草剂的抗性。[结论]2种抗除草剂转基因油菜的抗性基因具有相似的向各种群野芥菜漂移的可能性。在我国释放转基因油菜务必防范向野芥菜的基因漂移。
饲粮纤维源及粗纤维水平对肉兔胃肠道发育及十二指肠组织形态的影响

为研究不同纤维源及粗纤维(CF)水平对肉兔胃肠道发育及十二指肠组织形态的影响,试验采用两因素析因设计,在等能等蛋白条件下,设两种纤维源(苜蓿草粉、稻壳粉),3个CF水平(12%,14%,16%),配制6种试验饲粮。饲粮中苜蓿草粉和稻壳粉比例分别为24.5%,31.5%,37.5%;14.0%,17.5%,22.0%。选择144只70~80日龄健康生长肉兔,随机分为6组,每组4个重复,每个重复6只兔,单笼饲养。饲养试验结束后,每个重复取1只兔屠宰取样,测定胃肠道长度、重量,并观察十二指肠组织形态。结果表明:饲粮纤维源及CF水平对肉兔胃、十二指肠、空回肠和盲肠的相对长度均无显著影响(p>0.05)。除稻壳粉组肉兔空回肠相对重量极显著高于苜蓿草粉组外(p<0.01),纤维源及CF水平对胃、十二指肠、盲肠的相对重量均无显著影响(p>0.05)。以苜蓿草粉为纤维源的肉兔十二指肠绒毛高度显著高于稻壳粉组(p<0.05),16% CF水平的苜蓿草粉组肉兔的绒毛高度、绒毛高度/隐窝深度值最大,显著高于其余各组(p<0.05)。但纤维源及CF水平对肉兔十二指肠隐窝深度无显著影响(p>0.05)。综上,在本试验条件下,以苜蓿草粉为纤维源,CF水平16%(饲粮中苜蓿草粉比例为37.5%)时,肉兔十二指肠绒毛高度、绒毛高度/隐窝深度值最大,隐窝深度最小,发育最好。
空间4 UPS/RPS并联机构动态静力分析

为了对空间4 UPS RPS五自由度并联机构进行受力分析,采用达朗贝尔原理建立了并联机构的动态静力学方程,进而对机构受力情况进行了分析。首先,推导出了4 UPS RPS并联机构的位置反解、速度反解和加速度反解的表达式;然后,应用达朗贝尔原理建立了4 UPS RPS并联机构的动态静力学方程,导出了机构中5个驱动力;最后,分别利用Matlab理论计算与ADAMS虚拟样机仿真得到机构驱动杆的驱动力和动平台上球面副约束反力的变化曲线,验证了所建动态静力学模型的正确性。研究不仅为4 UPS RPS并联机构驱动力和运动副反力的求解和结构设计提供了理论依据,也为其他空间并联机构的受力分析提供了可行的方法。
抗生素对松毛虫赤眼蜂产雌孤雌生殖品系的影响

以不同浓度的盐酸四环素饲喂产雌孤雌生殖品系的松毛虫赤眼蜂(Trichogramma dendrolimi),以确定对其体内共生菌 Wolbachia的去除效果,探讨松毛虫赤眼蜂生殖适合度受Wolbachia的影响情况。采用不同浓度(5,15,30mg·mL~(-1))的盐酸四环素连续处理产雌孤雌品系松毛虫赤眼蜂5代,测定其产卵量、羽化率、后代雌性百分率变化。利用Chelex-100法对待测的成蜂进行单头总DNA的提取,以wsp基因专用引物检测蜂体内Wolbachia的去除效果。结果表明:抗生素处理后不同浓度、不同世代处理间羽化率发生显著变化(p<0.05),呈先降低后升高趋势;抗生素处理后产卵量在不同代数间呈无规律变化;后代雌蜂百分比呈现出先降低后增加趋势。高浓度盐酸四环素对Wolbachia的去除效果较好;同一盐酸四环素浓度下不同世代间Wolbachia的去除效果呈现的总体趋势与羽化率类似。研究表明,抗生素确实可去除松毛虫赤眼蜂产雌孤雌品系虫体内的Wolbachi,其去除效果受抗生素处理浓度、处理代数的影响,高浓度抗生素具有较好的去除效果。抗生素可打破松毛虫赤眼蜂产雌孤雌生殖,并影响蜂的羽化率。
基于DSP的水田平地机倾角传感系统设计与试验

平地机车身倾角是水田平地机平地铲自动调平控制的重要反馈信息。为满足平地铲自动调平的倾角测量精度要求,达到水田精准平整、减少水资源的浪费、提高水稻产量的目的,设计了一种基于DSP的水田平地机倾角传感系统。采用惯性加速度计和陀螺仪作为倾角传感系统的倾角测量传感器,分析了倾角传感系统倾角测量原理、设计了硬件系统和基于卡尔曼滤波器的传感器融合算法。倾角传感系统综合利用加速度计所测的重力加速度分量和重力加速度的三角关系以及陀螺仪所测的角速度和车身倾角的导数关系测量获得平地机车身倾角;采用三轴加速计ADIS16300、陀螺仪ADXRS453和DSP处理器TMS320F28069等器件组成倾角传感系统的硬件系统,其中DSP处理器主要实现传感器数据采集、算法执行和数据通讯等功能;以平地机真实倾角和陀螺仪零位偏差作为系统状态向量,建立系统状态方程和测量方程,通过离散化卡尔曼滤波器递归融合得到平地机车身实时倾角。通过三轴多功能转台对倾角传感系统的卡尔曼滤波融合算法测量精度进行了试验。试验结果表明:该倾角传感系统在静态和动态时均能准确地测量平地机车身实时倾角。静态测量时车身角度平均绝对误差≤0.01°,均方根误差≤0.01°,最大误差0.07°。动态测量时车身角度平均绝对误差≤0.18°,均方根误差≤0.20°,最大误差0.41°。说明该系统为水田平地机平地铲自动调平控制提供了低成本倾角测量方案。
茶叶杀青机双模糊控制系统设计与试验

为实现茶叶加工机械智能化控制,在分析茶叶加工工艺的基础上,提出基于模糊控制的茶叶杀青机控制方案。通过检测杀青滚筒内的鲜叶投叶量和鲜叶等级,应用模糊控制规则决策,实时调整杀青时间和杀青温度的设定值,并在杀青温度中嵌入模糊PID控制,实现杀青温度的精确控制。利用NI USB 6215数据采集卡、西门子PLC等构建数据采集与控制硬件系统,并用LabVIEW虚拟仪器测试双模糊控制系统的输出效果。试验分析了该控制系统输出量对茶叶杀青效果的影响,试验结果表明:该控制系统输出的茶叶加工工艺参数杀青效果理想,杀青温度偏差低于1℃,杀青时间偏差小于5s。该控制策略减少了制茶过程中人为因素的干扰,提高了茶叶加工机械的智能化水平。
微孔混凝土灌水器制备工艺与性能研究

提出了一种渗灌用微孔混凝土灌水器制备工艺,详细研究了原料中砂子粒径和水泥含量对微孔混凝土灌水器的抗折强度、开口孔隙率、平均孔径和水力性能的影响规律,优选出了微孔混凝土灌水器的最佳制备工艺。研究表明,砂子的粒径变化对灌水器的抗折强度、开口孔隙率、平均孔径和流量的影响不大;随着原料中水泥含量的增加,灌水器的抗折强度逐渐增大、开口孔隙率显著降低、平均孔径变小,继而导致灌水器的流量显著减小,其中水泥质量分数为15%~18%的微孔混凝土灌水器具有适中的抗折强度、开口孔隙率和平均孔径,可兼顾灌水器的可靠性和流量要求,而且流量稳定,是一种性能优异的渗灌灌水器。
液氨预处理工艺对五节芒酶解糖化效果的影响

为提高五节芒可发酵单糖的产量,采用液氨对其进行预处理。选用预处理温度T、五节芒含水率M、驻留时间t和液氨用量比k为变量因素,在试验范围内T(70~170 ℃)、M(20%~200%)、t(5~30min)、k(0.5~5.0)通过对各因素的不同取值,分析上述因素对五节芒酶解效果的影响。结果表明:在T=130℃、M=80%、t=10min、k=2.0的条件下预处理,五节芒72h的葡聚糖和木聚糖酶解率分别为72.1%和82.5%,即100g干基原材料可获得可发酵单糖55.8g,是未经预处理样品酶解率的3.65倍。因此,液氨预处理能够有效促进五节芒的酶解单糖转化率。
水质对层状土壤入渗过程的影响

供水水质的异同可能会影响层状土壤积水的入渗过程。将去离子水、天然降水、天然积水、自来水4种水质的水作用于3种土壤构型(均质塿土、塿夹砂、砂夹塿),讨论了4种水质的积水入渗对层状土壤结构入渗特征的影响。结果表明,不同水质和土壤构型的入渗时间由长到短分别为:去离子水、天然降水、自来水、天然积水(不同水质)和均质塿土、塿夹砂、砂夹塿(不同土壤构型)。4种水质累积入渗量的变化趋势基本相同,其累积入渗量由大到小分别为:天然降水、自来水、去离子水、天然积水(不同水质)和砂夹塿、塿夹砂、均质塿土(不同土壤构型)。相同时间内不同土壤构型的湿润锋推进距离由小到大为:均质塿土、塿夹砂、砂夹塿;水质对层状土壤湿润锋推进距离的影响程度由土壤分层组合方式决定。
履带式联合收获机差逆转向机构设计与试验

为减小履带式联合收获机在田间连续转向时对土壤产生的剪切破坏,增加整机在田间转向时的灵活性,提高作业效率,设计了一种差逆转向机构,可以实现差逆转向、切边转向和单边制动转向。在对差逆机构转向特性进行理论分析的基础上,应用RecurDyn软件对其进行了不同工况下的动力学仿真,并将试制的差逆转向机构安装在履带式联合收获机上,在水泥地面及水稻田条件下进行转向性能试验。试验结果表明,在相同转向模式下,即近似相等的转向半径及转向角速度情况下,水稻田差逆转向半轴输出扭矩最大,达到5668.2N·m,远大于水泥地差逆转向的扭矩2268.2N·m,同时在3种转向模式中,差逆转向所要克服的阻力矩最大。在驱动轮输出转速75r/min工况下,水泥地面中,差逆转向为0.610rad/s;水稻田中,差逆转向为0.592rad/s,较单边制动转向分别提高87.7%和88.5%;水稻田地差逆转向的最小转向半径的平均值为0.098m,水泥地最小转向半径的平均值为0.082m,转向占用面积显著减小;切边转向的角速度小且平稳,有助于对方向进行微调。该差逆转向机构使联合收获机的行走转向性能显著提高。
纸质被动式农药微混合器混合特性试验

为探索纸质被动式农药微混合器的主要参数对农药混合效果的影响规律和增强农药混合的机理,选取Y型、Z型和方波型3种结构的纸质被动式农药微混合器,试验研究了每种微混合器不同参数条件对混合性能的影响,选出最优参数,再将最优参数下的3种微混合器的混合性能进行对比。试验结果表明,Y型微混合器的最优参数为:入口速度0.010mL/min、入口角30°,Z型微混合器的最优参数为:入口速度0.010mL/min、峰间距3mm、转角30°,方波型微混合器的最优参数为:入口速度0.010mL/min、波高2mm、波宽5mm;在各自的最优参数条件下,Y型微混合器出口处混合强度为0.6227,Z型微混合器出口处混合强度为0.6902,方波型微混合器出口处混合强度为0.7326,方波型微混合器混合性能最好;纸质被动式农药微混合器通道内部存在纸纤维,可以提供流体流动的动力,也可以加剧分子间的扩散作用,同时也在一定程度上限制了对流作用。
农用车辆自主导航控制系统设计与试验

集成软硬件系统搭建了一套农用车辆自主导航系统并进行了试验研究。硬件系统包括传感器、执行器和CAN Bus通信网络;软件系统基于Windows操作系统、Visual Studio 2005开发环境,采用多线程编程技术开发。依据运动学规律建立了车辆运动模型,依据转向机构闭环响应曲线辨识了转向系统闭环模型,综合2个模型确立了航向与横向控制系统开环传递函数,基于PID理论设计了航向与横向控制器。试验结果表明:软硬件系统运行稳定;初始航向偏差在-86°与84°时,调节时间均在2s以内,稳定后航向跟踪的精度均在1°以内;初始横向偏差在0.7m和1.2m时,横向偏差的最大值分别为10.4cm与9.2cm,横向偏差平均值分别为6.4cm与3.5cm,横向偏差标准差分别为2.6cm与1.7cm,横向控制器能够使系统平滑稳定地跟踪期望路径,跟踪精度在厘米级。
蔬菜移栽穴盘苗自动输送装置设计与试验

针对目前穴盘蔬菜自动移栽中钵苗离盘转运至导苗筒过程钵体损伤大、机构轨迹复杂及机电气控制成本高等问题,设计了一种由纵向移盘机构、顶苗机构、横向移盘机构、导苗筒、夹苗机构等组成的纯机械传动式蔬菜移栽穴盘苗自动输送装置。利用功能动作过程动作法(F P A法)对穴盘苗自动输送过程进行动作分解,确定了符合各环节动作要求的机构形式;运用运动建模、仿真和精度综合分析等方法,并结合农艺与动力学要求,得出横向移盘机构圆柱凸轮最大压力角α_(max)=29.32°,夹苗机构的苗爪翻转凸轮行程h_p=29mm等关键部件参数;基于建立的时序分析模型,利用Visual Studio编写了可视化的蔬菜移栽穴盘苗自动输送装置时序分析程序,通过对各机构动作进行匹配,优选出一组最佳参数:纵移机构初始相位角φ_z=185°,顶苗机构初始相位角φ_d=108°,曲柄长度a=78mm,连杆长度b=112mm,偏距e=20mm,苗爪翻转机构初始相位角φ_f=15°,苗爪开合机构初始相位角φ_k=135°。以苗龄期45d、3种不同含水率的番茄穴盘苗为试验对象,进行自动输送试验。结果表明:穴盘苗基质含水率和取苗速度对装置取苗成功率均有影响,呈负相关,基质损失率则与取苗速度关系不大;该装置能够实现140株/min的取苗速度(取苗成功率超过95%),当基质含水率为符合育苗规范的32.79%时,取苗成功率98.44%、基质损失率36.67%,满足移栽农艺要求且远超人工移栽效率。
2BMFJ系列免耕精量播种机清秸装置优化与试验

针对2BMFJ系列原茬地免耕覆秸精量播种机作业过程中,清秸装置所引起的振动强度较大、功耗较大、作业速度较慢等问题,在机收后的小麦原茬地条件下,采用四因素三水平正交试验方法,选择每盘刀齿数、刀盘排布方式、作业速度、刀盘转速为影响因素,以机组通过性、振动强度、当量功耗、当量燃油消耗率为评价指标,对影响清秸装置性能的结构与作业参数进行了优化试验研究。结果表明:在每盘刀齿数4、刀盘排布方式3 2 3、作业速度5.4km/h和刀盘转速300r/min时,清秸装置未发生堵塞,振动强度为134.48m/s~2,当量功耗为4.58kW,当量燃油消耗率为159.22mL/(kW·h)。较优化前的机具,振动强度降低31.74%,当量功耗降低22.11%,作业速度提高20%。
拨辊推送式马铃薯收获机设计与试验

针对杆条输送链式小型马铃薯收获机存在果土分离效果差、明薯率低、破皮率较高等问题,设计了一种拨辊推送式马铃薯收获机。对该收获机推送式输送分离装置的作业机理进行了研究,分析确定了输送分离装置的结构和工作参数。以机组作业速度、拨辊转速、拨辊组提升高度为试验因素,明薯率、破皮率为试验指标进行三因素二次正交旋转组合试验,运用DPS数据处理软件进行回归方程显著性分析,优化得出最佳因素组合为:机组作业速度1.0m/s,拨辊转速60r/min,拨辊组提升高度150mm,明薯率为99.01%,破皮率为1.24%。与普通输送分离装置对比试验结果表明:拨辊推送式马铃薯收获机在提高明薯率方面效果明显,在降低破皮率方面略有改善。
基于离散元的气吸式排种器工作参数仿真优化

为提高用于免耕播种机的气吸式排种器的吸种效果,探寻最佳的排种器工作参数范围,通过离散元法对排种器内种群的离散度、种子间的作用力和种子速度进行仿真分析,得出吸种效果最佳的排种器工作参数范围:搅种轮转速为14.8~18.5r/min,振动频率低于10Hz,振幅低于5mm,容种量为60%~80%。排种试验表明:搅种轮转速低于18.5r/min比高于18.5r/min的吸种率均值提高7.1%。振幅2mm,振动频率低于10Hz比高于10Hz的吸种率均值提高8.9%。吸种率随容种量增大而增高,容种量60%~80%的吸种率均值为97%,比容种量低于60%的吸种率均值提高12个百分点。该结论证明了仿真优化的参数范围是可靠的。在这些参数范围内可使种箱内种子处于松散的吸种状态,种子间的碰撞和拖带作用减小,吸种性能得以提高。
番茄采摘机器人非颜色编码化目标识别算法研究

为了实现番茄采摘机器人在非结构化环境下对目标番茄的准确识别,提出了一种基于非颜色编码的番茄识别算法。通过Haar like特征及其编码的方法,结合AdaBoost深度学习算法可以获得用于识别成熟番茄的分类器;并研究了Haar like特征类型和AdaBoost学习训练次数对分类器性能的影响。所得强分类器对测试集中的番茄进行在线识别试验。试验结果表明,测试集中93.3%的成熟番茄能够被正确识别;同时该分类器还对光照变化、果实粘连以及枝叶遮挡等干扰具有较强的自适应性和鲁棒性,满足采摘机器人对目标识别的技术要求。
3WGZ 500型喷雾机对靶喷雾系统设计与试验

为了提高果园喷雾的农药利用率,减少因农药地面流失而造成的环境污染,针对果园传统连续喷雾作业时存在过量喷洒和树间无效喷雾的特点,基于3WGZ 500型风送自走式喷雾机设计了自动对靶喷雾系统。该系统采用超声波传感器测距方式探测果树(传感器量程为0.35~2m,发射角为60°,喷药机两侧分别以15°均布5个)。根据传感器信号,控制与相应位置喷头对应的上、中、下3组管路电磁阀的开合,实现自动对靶喷雾。以5a树龄的苹果园为试验对象,在喷雾压力0.5MPa时,开展不同作业速度(1.3、1.7、4.5、7.2km/h)下果树冠层的有、无对靶喷雾试验,并与传统喷雾机喷药对照,结果表明:作业速度对3WGZ 500型喷雾机有、无对靶喷雾时的农药利用率影响不大,自动对靶喷雾系统开启时的农药利用率为35.8%,比关闭时的27.6%提高了29.7%,较传统喷雾机18.7%的农药利用率提高了91.4%,可大幅减少农药用量;3WGZ 500型喷雾机在不同作业速度的农药地面流失率十分接近,有对靶时地面流失率平均13.3%,相对无对靶时的18.86%降低了42%,说明对靶喷雾系统有效降低了对生态环境的污染。
基于云模型推理的施肥机营养液pH值调节过程控制

针对精准施肥机营养液的pH值调节过程控制本质非线性、时滞性、时变性、不确定性等特点,建立了描述该过程的数学模型。利用云模型能够处理定性概念和定量描述之间不确定转换的特点,提出了一种基于云模型推理的变论域模糊PI控制(CVFPI)算法。该算法采用正态云模型描述系统误差和误差变化率的语言值,通过X条件隶属云和Y条件隶属云分别实现规则前件和规则后件的推理,利用伸缩因子实时调整输入输出变量论域,由二维云推理机实现控制参数的在线修正。为验证该算法的有效性和优越性,分别对CVFPI、VFPI、PI等3种控制算法进行了仿真测试和田间试验。试验结果表明,提出的CVFPI控制算法能够适应精准施肥pH值调节过程的控制要求,相比于常规PI控制算法和VFPI控制算法,在不同工作点条件下超调量分别减小45.3%、21.2%,均方根误差分别减小54.9%、52.9%,在不同流量条件下超调量分别减小59.0%、48.4%,均方根误差分别减小54.1%、37.9%,具有较好的动态特性和稳态特性。
基于CIM的电力应用系统OPC统一架构标准符合性测试

为保证基于公共信息模型(CIM)的电力应用系统所支持的过程控制对象链接与嵌入统一架构(OPC UA)实现的互操作性,需要对其进行标准符合性测试。文中研究了OPC UA标准符合性测试方案,并与CIM数据访问相结合,基于OPC UA第七部分功能子集规范定义,结合基于CIM的电力应用系统实际,提出了基于CIM的电力应用系统的OPC UA实现的标准符合性测试方法。建立通用和专用测试用例,利用自动化测试框架执行,并通过对实际OPC UA服务器实施测试,验证了测试的有效性。
商业型虚拟发电厂调度优化策略

虚拟发电厂是实现分布式电源安全、可靠和经济地接入配电网运行的有效模式之一。文中对商业型虚拟发电厂调度优化策略的研究现状进行了综述。首先介绍了虚拟发电厂的概念、控制框架体系和参与的电力市场,从调度优化模型的建立及模型求解等方面就商业型虚拟发电厂参与各种市场的调度优化策略进行了分析,重点就应对不平衡功率调度措施和报价策略进行了详细介绍和评述。最后指出了商业型虚拟发电厂调度优化策略存在的问题和未来发展的方法。
谐波畸变电网下的单相同步旋转坐标系锁相环

锁相环技术是并网变流器的核心技术之一。针对传统单相同步旋转坐标系锁相环在畸变电网下锁相精度差的问题,提出一种基于离散傅里叶变换(DFT)的高精度锁相环技术。基于DFT的锁相技术的核心问题是如何准确获取电网频率,将DFT和单相同步旋转坐标系锁相环相结合,利用DFT的优异选择性滤波性能和相角变换性质,从畸变电网信号中准确提取基波和生成虚拟正交信号,在同步旋转坐标系提取电网频率,实现DFT的频率自适应,最终无静差、高精度跟踪电网相位。仿真和实验结果表明,所提出的锁相环对电网电压的畸变谐波、直流偏置误差和电网频率脉动等有很好的适应性,在各种电网条件下,均能准确地跟踪电网电压相位,验证了该锁相方法的有效性和优越性。
采用柔性直流技术的智能配电网接入交流电网方式

基于柔性直流技术的智能配电网与交流电网的连接方式是系统设计的基础,也是直流配电中的关键技术之一,为此针对±10 kV基于柔性直流技术的智能配电网接入交流电网的方式开展了理论和仿真分析。首先从理论上简要分析了其与10 kV交流配电网之间可能的连接方式及各种连接方式下交直流系统故障之间的相互影响。然后在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC中建立不同连接方式下的仿真模型并开展典型故障下的仿真计算,从过电压和过电流的角度分析交直流系统故障间的相互影响。最后,从系统运行可靠性和经济性的角度提出基于柔性直流技术的智能配电系统与交流电网之间推荐的连接方式,即直流配电系统通过联接变压器与交流电网连接。
基于换流角的桥臂交替导通多电平换流器电容电压控制

桥臂交替导通多电平换流器(AAMC)的桥臂由多个全桥子模块和带有反向并联二极管的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)串联,通过上下桥臂轮流导通来输出多电平的正弦波。如何维持AAMC子模块电容电压稳定是AAMC研究的难点。从桥臂能量平衡的概念出发,建立了在特定角度进行上下桥臂换流实现桥臂子模块电容电压控制的能量平衡方程,提出了换流角的计算方法。通过桥臂最大导通电压的研究,提出了两个换流角的解与无功功率的互补特性。依据无功方向优化选择换流角,有效降低了桥臂最大导通电压,减少了桥臂所需子模块的数量。通过换流角与电容电压耦合机理研究,提出了局部线性化的电容电压一阶模型,以此为基础提出了换流角前馈与比例-积分(PI)控制相结合的电容电压控制策略,既提高了控制响应的快速性,又保证了电容电压的稳定性。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了基于换流角的子模块电容电压控制方法的有效性。
组串式LC型光伏逆变器并网谐波环流及其抑制策略分析

组串式LC滤波型三电平并网逆变器并联入网结构广泛用于光伏发电系统中,其非隔离特性可导致逆变器之间差模谐波环流问题。为分析谐波环流的影响因素和具体形态,首先在理想情况下建立了差模谐波环流模型,得出谐波环流与功率器件开关暂态的关系,以及环流谐波峰峰值与各逆变器不同步的载波交错角度和电网矢量角度的关系,并考虑非理想情况下寄生参数对谐波环流的影响。在此基础上,分别分析3种典型的环流抑制方案对模型中输出环流的影响,得出各方法的优缺点和适用范围。
深松土壤扰动行为的离散元仿真与试验

分析深松土壤的扰动行为是深入研究深松铲土壤互作用规律的基础。采用离散元方法建立深松工作模型,结合高速摄影技术及室内土槽试验,对比分析了不同位置深松土壤的微观运动及宏观扰动行为。结果表明,土壤的扰动范围随土壤与深松铲之间距离的增大而减小;不同位置土壤的扰动范围由大到小依次为:浅层、中层、深层;在深松范围内,土壤的运动速度随土壤与深松铲之间距离的增大而逐渐减小,等速度土壤颗粒的分布曲线与深松铲的铲柄弧线基本吻合;不同深度土层土壤颗粒在不同方向上的平均运动速度为:在x方向上由大到小依次为浅层、中层、深层,在y方向上由大到小依次为中层、浅层、深层,在z方向上由大到小依次为深层、中层、浅层;离散元仿真能够较准确模拟深松土壤的扰动行为,仿真与试验获取的土壤扰动截面轮廓形状基本吻合,土壤膨松度、土壤扰动系数的仿真值与试验值的相对误差分别为13.21%、17.38%;地表土壤纵向堆积角的仿真值与试验值的相对误差为9.42%。
并网型交直流混合微电网优化配置分析

考虑到目前直流负荷逐步增加的现状,以及交直流混合微电网的发展趋势,文中建立了以降低单位发电成本、换流损耗,提高自平衡率为目标的并网型交直流混合微电网多目标优化配置模型。并针对该模型,提出了相应的交直流混合微电网运行控制策略。采用实际工程数据,通过改进非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行了求解。得到了不同直流负荷比例下的交直流混合微电网优化配置结果,以及直流负荷比例增加对优化配置的影响,并将结果与传统交流微电网进行了对比,验证了所提出的优化配置模型和方法的合理性和有效性。
含高比例可再生能源电力系统灵活性规划及挑战

未来高比例可再生能源的随机变化特性将给电力系统运行灵活性带来前所未有的挑战,对系统的灵活性资源进行规划成为必要的研究工作。对含高比例可再生能源电力系统灵活性规划的研究动态进行评述,首先分析了高比例可再生能源电力系统的基本特征,给出了电力系统灵活性的定义、主要灵活性资源类型和灵活性平衡原理,然后介绍了灵活性定量评价指标体系,最后,提出了电力系统灵活性协调规划的核心内容及求解思路、存在的关键难题及技术解决思路。
引入交叉熵与动态故障集的含风电大电网可靠性评估

风电等新能源大规模并网对电力系统可靠性产生了重要影响。电力系统的不断发展、电气联系的逐渐加强,以及新能源的随机波动特性,使得基于蒙特卡洛模拟(MCS)的可靠性评估方法在高可靠性系统中的计算效率大大下降。提出一种基于链表动态故障集并将之与交叉熵(CE)结合使用的新算法,一方面通过CE优化构建系统元件的最优概率分布,减小方差变化,加快指标收敛;另一方面,以基于链表的动态故障集多级索引取代状态空间中重复状态调用最优潮流的过程,以此提高系统状态评估效率。对IEEE RTS-79发输电改进系统进行可靠性评估,并与原始MCS和CE对比,结果表明,新算法合理、有效;通过变更负荷峰值改变系统可靠充裕度,对比了不同可靠性水平系统下3种方法的计算效率。
风电接入下基于AP聚类的无功功率-电压控制分区方法

电网无功功率-电压控制分区是分级电压控制的基础。风电接入造成电网运行状态具有随机波动性,为获得能适应各种风电出力稳定的全网分区,考虑以节点间电气距离期望矩阵作为分区依据,采用先进的仿射传播(AP)聚类进行电网节点分区。由于PQ节点与PV节点响应过程不同,首先基于AP聚类对PQ节点进行分区;然后以PV节点为论域,在保证区域连通性和可控性的前提下实现PV节点归类至合适的PQ分区,最终完成全网分区。最后从聚类区内耦合性、区间解耦性以及分区电压控制灵敏度出发,定义分区质量评估指标,客观评价分区质量。仿真结果表明了所提方法的可行性和有效性。
应用卡尔曼滤波的离散无功设备动作非拓扑预判方法

自动电压控制系统中,离散无功设备动作前需要预判该设备动作是否会导致母线电压违反电压约束条件。针对传统的非拓扑法和拓扑法的不足,提出了一种新的非拓扑预判方法。首先基于两个基本假设,推导了离散无功设备动作引起母线电压变化量的非线性模型,并进一步简化成线性模型;在此基础上证明了现行规范推荐方法是该线性模型的特例;同时,为了克服因综合阻抗不精确而引起的精度降低和实用性问题,结合地调电网实际状态的物理特点,应用卡尔曼滤波提出了一种仅利用最近一次离散无功设备动作信息来递推估计电压变化量方法。最后,通过调度员潮流仿真和不同场景下的现场实测数据验证了该方法有效性。
单相光伏大量接入的三相不平衡配电网无功优化

随着光伏发电等大量非全相运行的分布式电源(DG)接入,配电网固有的三相不平衡特征更加突出,传统无功优化方法因忽略了三相不平衡导致效果较差。文中提出一种三相不平衡主动配电网的无功优化模型,以系统负序电压最小和网络损耗最小为目标,考虑有载调压变压器、分组投切电容器、静止无功补偿装置等离散和连续控制变量,形成一个带有二次约束的混合整数二次规划问题。利用分支定界法处理该混合整数规划问题,将原问题松弛为多个不含离散变量的子问题,分别求得各子问题中设备的控制量,进而求得原问题的最优解。采用扩展的IEEE 33节点三相测试系统仿真计算,验证了所述模型和方法的有效性。
深水钻井平台-隔水管耦合系统漂移预警界限

建立了深水钻井平台-隔水管耦合系统漂移动力学模型,提出了深水钻井平台-隔水管耦合系统漂移预警界限分析方法,并进行了实例分析。分别建立了深水钻井隔水管-井口-导管耦合系统分析模型及平台漂移动力学分析模型,开发了深水钻井平台漂移动力学求解器。结合实例开展了深水钻井平台-隔水管耦合动力学特性及耦合作用规律分析,阐述了漂移预警界限分析方法。结果表明:平台漂移初始阶段隔水管载荷对平台漂移起促进作用,随着平台漂移位移的增大隔水管逐渐开始抑制平台漂移;平台漂移运动过程中隔水管系统顶部参数响应较快,底部参数响应具有明显的迟滞效应;随着海流流速的增大或水深的减小,深水钻井平台-隔水管耦合系统漂移预警界限减小,应尽早准备和启动隔水管系统底部脱离。
基于网络结构的暂态势能分布机理分析

深入研究暂态能量在网络中的分布变化规律,可以为电力系统稳定预测,电力系统脆弱环节的识别,以及电力系统的监测、控制装置在网络中的合理布点提供依据。文中通过分析等值两机系统受扰动后支路相角差、电压以及暂态势能的分布变化规律,揭示三者之间的内在联系,并从几何角度证明了支路相角差的变化与网络结构的关系。分析显示,支路势能的分布与相角差的变化是吻合的,在系统受扰动后而使其功角逐渐拉开的过程中,能量并不是均匀或按比例地分布在各支路中,而是随着稳定程度的逐渐恶化,越靠近振荡中心,单位长度电抗暂态势能分布越多,稳定裕度越小。当系统失稳时,包含振荡中心的支路暂态势能分布趋于无界;而所有不包含振荡中心的支路,其势能分布均为有界。对于多机系统网络,能量的散播仍主要取决于网络的拓扑结构和参数。仿真结果验证了所提方法的正确性。
大型致密砂岩气田气水分布规律及控制因素——以鄂尔多斯盆地苏里格气田西区为例

以储集层地质特征为基础,分析苏里格气田西区地层水的化学特征和赋存状态,明确研究区气水分布规律及控制因素。苏里格气田西区含水层大面积广泛分布,气层发育差且分布局限,纵向上气、水层呈孤立状交叉分布,储集单元内部气水分异不明显,没有统一的气水界面,总体下石盒子组盒_(8下)段和山西组山_1段好于盒_(8上)段。气水分布主要受生烃强度、储集层距烃源岩的距离、砂泥岩的配置关系及复合砂体内部物性差异等因素的控制,其中生烃强度控制了气水分布的宏观格局,随着生烃强度由高到低,由良好的天然气聚集逐渐向气水伴生气藏变化;储集层距烃源岩越近,气层相对越发育,反之则气水同层和含气水层越发育;砂泥岩的配置关系和复合砂体内部物性差异主要控制天然气的局部充注、聚集成藏,由此归纳出5种气水分布模式:纯气型、巨厚储集层气水混存型、上水下气型、上气下水型和上下水夹气型。
鄂尔多斯盆地三叠系长7段致密油成藏机理

为研究鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段致密油成藏机理和分布特征,对长7段致密储集层沉积环境、岩石学特征、孔喉结构特征、运聚动力和成藏过程等进行系统分析。长7段致密油储集层主要为半深湖—深湖相砂质碎屑流沉积和三角洲前缘水下分流河道沉积。场发射扫描电镜、CT扫描等高分辨率显微技术研究表明,致密油储集层物性差,发育微—纳米级孔喉,以粒间孔和长石溶孔为主,管束状和条带状孔隙是有利的储集空间。致密油储集层生烃和成藏模拟实验结果表明,长7段优质烃源岩生烃增压动力强,成藏阶段储集层含油饱和度逾50%,随着动力的持续增加油气开始富集,含油饱和度可超70%。长7段致密油源储共生,烃类在高压驱动下,沿着相互叠置的相对高渗砂体、网状裂缝等输导体系运移,形成大面积连续或准连续分布的油气聚集。
风电参与能量-调频联合市场的优化策略

设计合理的市场机制,允许风电自行选择参与能量市场与调频市场,将有助于缓解系统调频压力,并提升风电自身收益。考虑调频资源的调频性能、按调频质量结算是调频市场的主要特征,而风电的调频性能指标受到其投标策略和风电出力的影响,是一个动态变化的参数。为此,文中开展了风电参与能量-调频联合市场的优化策略研究,提出了考虑调频性能指标与偏差惩罚机制的能量-调频联合市场机制。对风电的调频性能指标进行了建模分析,提出了调频性能指标的估值方法,建立了所提出市场机制下的风电最大收益模型,并给出了求解风电参与能量-调频联合市场的最优投标策略的方法。算例分析表明,调频性能收益是激励风电调频的重要因素,而在投标决策中精确地对调频性能指标进行动态估值,将有助于提升风电的预期收益。
油水过渡带薄浅层特稠油微生物开发技术——以准噶尔盆地西缘春风油田为例

为了改善准噶尔盆地西缘春风油田油水过渡带薄浅层特稠油开采效果,以油水过渡带P6-P48井为例,开展了微生物采油技术研究。P6-P48井蒸汽吞吐开采初期由于边水侵入造成高含水关井,分析认为其油藏条件适合采用微生物冷采技术。根据P6-P48井油样组成,筛选内源微生物菌种芽孢杆菌XJZ2-1、假单胞菌XJZ3-1、迪茨氏菌Z4M8-2,外源微生物菌种芽孢杆菌SLG5B10-17,营养液及激活剂。根据近井地带处理半径,设计微生物注入方案,2014年9月注入微生物菌液+营养液及激活剂865 m~3后关井反应166 d,2015年3月15日开井生产,至2016年4月30日已生产405 d,产油3 464 t。微生物采油后50 ℃脱气原油黏度下降了58%,采出液中检测出了注入的活菌,且数量较多,表明注入菌菌种适应地层条件并生长繁殖。与16口蒸汽吞吐的邻井相比,微生物采油有效期长且具有更好的经济效益。微生物采油用于P6-P49和P6-P47井也取得较好的效果。
电力市场环境下输电网混合性规划模型

随着中国电力市场的发展与完善以及电网新技术的采用,电网规划尤其是输电网规划面临着新问题和新挑战。为了应对上述情况,文中在确定性规划准则和概率性规划准则的基础上,提出了一个在电力市场环境下应用于输电网中长期规划的多场景混合性规划模型。该模型整合了确定性规划准则和概率性规划准则的相关约束和参数,包括:柔性约束、投资费用、电力供应、购电费用、时间成本、故障发生概率、可靠性成本、期望缺供电量(EENS)以及缺电时间期望(LOLE)等。同时,通过定义多个场景来模拟电力系统的负荷水平,并考虑电力市场的因素,将输电网规划问题转为混合整数线性规划问题,通过直流潮流模型和商业优化软件CPLEX,寻找输电网最优规划方案。最后,通过与传统规划模型的对比和实际电网算例,验证了该模型的有效性、灵活性和经济性。
中国南方海相页岩气成藏差异性比较与意义

中国南方地区寒武系筇竹寺组和奥陶系五峰组—志留系龙马溪组均发育一套富有机质页岩,但页岩气钻探效果差别极大,开展成藏差异比较研究具有理论和现实意义。研究认为:①四川盆地五峰组—龙马溪组TOC值比筇竹寺组略高,盆地外围地区筇竹寺组TOC存在高值区;②筇竹寺组热演化程度较五峰组—龙马溪组明显偏高;③筇竹寺组有机质孔隙不发育,孔隙度是五峰组—龙马溪组的1/3~1/2;④筇竹寺组含气量低,仅为五峰组—龙马溪组的1/2;⑤筇竹寺组以硅质页岩为主,五峰组—龙马溪组以钙质、钙质硅质页岩为主,硅质成因不同;⑥五峰组—龙马溪组普遍超压,筇竹寺组以常压为主。这种差异形成的原因在于:①沉积环境不同,影响TOC值和页岩厚度;②筇竹寺组热演化程度过高,导致生烃衰竭、有机质炭化、孔隙度降低,含气性变差;③筇竹寺组顶底板封闭条件较差,影响页岩气保存;④构造位置不同,五峰组—龙马溪组处于斜坡和向斜区,具超压,有利于页岩气保存;⑤筇竹寺组放射性铀含量约为五峰组—龙马溪组的2倍,是热演化程度高的重要原因。从而提出南方海相经济性页岩气富集需具备有利的地质条件(富有机质集中段发育,热演化程度适中,有机质孔隙发育,含气量高,顶底板保存条件良好,埋深适中),其中五峰组—龙马溪组页岩气成藏条件有利、资源经济性好,筇竹寺组成藏条件总体较差、有利区范围有限。
膏盐岩对地层温度及烃源岩热演化的影响定量分析——以塔里木库车前陆盆地为例

库车前陆盆地发育两套巨厚的膏盐岩,依据盆地东西向的二维地震剖面和边界条件,运用瞬态热流法进行模拟,定量分析膏盐岩厚度变化对地温及烃源岩热演化的影响。模拟结果表明:①当盐体总厚度一定时,盐体层数的变化不会对地温场造成影响;②地温随膏盐岩厚度的变化为:西部盐上地温增加0.3~0.6 ℃/100 m,盐下地温减小0.6~1.0 ℃/100 m;东部盐上地温增加1.9~2.3 ℃/100 m,盐下地温减小0.2~2.6 ℃/100 m;③镜质体反射率Ro随膏盐岩厚度的变化为:西部平均滞后约0.02%/100 m,东部平均滞后约0.05%/100 m。膏盐岩本身的热导率与温度呈负相关关系,东部盐体埋藏较浅,地温相对较低,其总体热导率较高,导致地温和Ro值变化率比西部高。相对于泥岩,膏盐岩使下伏烃源岩热演化滞后,导致库车东部迪那2凝析气田油气充注时间滞后7.5~9.0 Ma,使得其排烃充注时期与圈闭形成时期相匹配,有利于该地区的晚期成藏。
琼东南盆地上中新统黄流组轴向水道源汇体系与天然气成藏特征

利用区域露头资料、三维高精度地震资料和井筒岩电信息,开展了宏观水系分布、地震沉积充填结构、岩石成分、重矿物组合和锆石年龄等分析,研究琼东南盆地上中新统黄流组轴向水道成因及天然气成藏特征。黄流组轴向水道沉积具有两期沉积、多物源汇聚、重力流成因底流改造的特征。早期水道砂岩主要来自海南隆起西南部水系的陆源碎屑物,砂体规模小,地层超压。晚期水道砂岩主要来源于昆嵩隆起中部秋盆河等水系,沉积规模大、砂体连续性好、地层常压。轴向水道砂岩发育岩性-地层、岩性、构造-地层3种类型圈闭。早期水道内天然气以深部强超压驱动、沿裂隙垂向运移成藏为主,晚期水道内天然气以自西向东侧向运移成藏为主。
鄂尔多斯盆地下古生界烃源岩与天然气成因

基于鄂尔多斯盆地古生界154口井天然气样品地球化学特征及成因的分类研究,结合盆地下古生界733块烃源岩样品有机质丰度评价,探讨盆地下古生界天然气来源问题。通过分析天然气样品的烷烃气碳同位素组成,结合其地质背景,将盆地下古生界天然气成因及来源分为3个大类4个亚类:①源于上古生界煤系的煤成气;②下古生界自生自储的油型气;③源于上古生界煤系与古生界灰岩的混合气,又可分为正碳同位素系列混合气和负碳同位素系列混合气2个亚类。烃源岩样品TOC、有机显微组分分析表明,盐下样品平均TOC值为0.3%, TOC值大于0.4%的样品占28.2%,其干酪根类型为腐泥型,指示较强的生烃潜力。鄂尔多斯盆地下古生界天然气以来源于上古生界煤系的煤成气为主,在盆地中东部盐下的储集层中发育下古生界自生自储油型气,且其发育一定规模的有效烃源岩,可作为下古生界天然气气源。
碳酸盐岩溶蚀规律与孔隙演化实验研究

通过流体在岩石内部孔隙中运移与反应的实验方式,开展0.2%乙酸与4种类型碳酸盐岩的溶蚀实验,对溶蚀作用的控制因素及溶蚀效应进行研究。结果显示碳酸盐岩溶蚀量与温度呈反比、与压力成正比,且温度效应大于压力效应,因此浅埋藏低温环境是碳酸盐岩规模溶孔形成的有利条件。定量对比溶蚀前后孔隙体积和渗透率的变化,以及岩石内部孔隙演化,指出孔隙结构明显控制碳酸盐岩溶蚀效应和溶孔演化。孔隙型白云岩的孔隙分布具均质性,经历溶蚀后,孔隙体积和渗透率相应增加,且增加的是基质孔隙,储集空间类型保持为孔隙型;孔隙型灰岩由于初始孔隙和组构非均质性强,溶蚀导致孔隙体积和渗透率增加均较显著,但增加的是裂缝型孔隙,储集空间类型演化为缝洞型;溶蚀对裂缝-孔隙型白云岩和裂缝型灰岩的渗透率改善显著,渗透率增加2~3个数量级,且主要增加沿溶缝发育的孔(洞),储集空间类型演化为缝洞型。
鄂尔多斯盆地三叠系长7段页岩油勘探潜力

从烃源岩的岩相特征、储集性能、地球化学特征、可压裂性及烃源岩中烃类的可动性等方面,研究鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段页岩油发育的地质条件与勘探潜力。基于岩性、有机碳含量与测井参数相关性分析,建立长7段烃源岩岩相类型划分标准,明确长7段黑色页岩和暗色块状泥岩2种岩相的空间展布及发育规模。利用氩离子抛光-场发射扫描电镜、扫描电镜-聚焦离子束成像和纳米CT成像等技术对长7段烃源岩微观孔隙结构进行定性和定量表征,揭示粒间孔和粒内孔是长7段烃源岩的主要孔隙类型;2种岩相的孔隙、喉道均为纳米级尺度,暗色块状泥岩的储集性能好于黑色页岩。分别对烃源岩的地球化学参数(热解S_1值、氯仿沥青“A”含量、TOC值、热成熟度、游离烃含量等)以及脆性矿物含量与裂缝发育特征进行系统分析,评价了长7段页岩油资源富集级别和可开采性。鄂尔多斯盆地长7段具有页岩油赋存与聚集成藏的物质基础,即大规模分布的黑色页岩和暗色块状泥岩、良好的储集空间和充足的烃类等,页岩油达富集资源级别,原油物性有利于页岩油在纳米级孔喉中流动和开采。长7段具有良好的页岩油勘探潜力,其中暗色块状泥岩类型是目前工艺技术条件下最有利的页岩油勘探开发目标。
连续偏振光谱的稻种发芽率检测方法研究

针对目前传统稻种发芽率检测方法周期长、精度低的问题,提出新颖的基于连续偏振光谱技术实现稻种发芽率快速、无损检测的方法。以不同老化天数稻种为检测目标,10 min为检测时间点,使用起偏器将光纤准直光源调制成线偏振光垂直入射稻种浸出液,而后以5°为间隔旋转检偏器,并通过光纤光谱仪检测透射的光谱,对检测的偏振光谱通过归一化预处理后,根据不同发芽率稻种检测时偏振角及波长的贡献给出特征偏振角和特征波长,特征偏振角为0°,5°和25°,特征波长为576,620和788 nm,将获取的连续偏振光谱以特征偏振角和特征波长处的透射率为输入,构建稻种发芽率检测模型。分别比较运用偏最小二乘法回归(partial least squares regression, PLSR)、BP神经网络(back propagation neural network, BPNN)、径向基神经网络(radial basis function neural network, RBFNN)三种建模方法建立稻种发芽率检测模型。分别用老化天数为0,2,4,6 d的稻种,在不同的偏振角共测量1 520组实验数据,其中912组数据作为校正集,608组数据作为预测集,建模结果表明三种模型预测精度较高,其中RBFNN模型预测精度最高,其相关系数r为0. 976,均方误差RMSE为0. 785,平均相对误差MRE为0. 85%。表明利用连续偏振光谱技术通过多维度光谱信息能够有效实现稻种发芽率的快速、准确检测。
聚吡咯修饰的金纳米棒对肿瘤的光学相干层析成像的影响

聚吡咯(PPy)制备简单、生物相容性好,且在近红外(NIR)光谱范围内有很强的吸收,可作为一种良好的光热治疗试剂;同时,其NIR光吸收性质也可用于增强光学相干层析成像(OCT)的对比效果。因此,采用PPy对传统的OCT对比试剂--金纳米棒(GNR)进行表面修饰,有望获得对比效果更好且生物毒性较小的新型OCT对比试剂。选用吡咯为起始原料,在GNR表面进行一步简单的氧化聚合反应即可制备得到PPy修饰的金纳米棒(GNR-PPy)。利用紫外-可见吸收光谱,拉曼光谱和透射电子显微镜对制备的样品进行了分析和表征。构建小鼠荷瘤模型,以研究GNR-PPy对肿瘤OCT图像对比度的增强效果。采用中心波长为840 nm的OCT系统对注射了纳米粒子的肿瘤区域进行OCT成像。结果表明,肿瘤组织注射了 GNR-PPy 后,OCT信号衰减非常明显;与注射了 GNR的OCT图像相比,840 nm光在GNR-PPy的OCT图像中的穿透深度明显更低。从OCT图像中抽提出一维的衰减曲线对OCT图像进行定量分析,发现注射有GNR-PPy 肿瘤组织的OCT信号衰减系数明显高于注射了 GNR的组织。表明,相对于GNR,GNR-PPy具有更好的OCT信号对比效果,这在增强肿瘤成像效果方面具有潜在应用价值。
苹果轻微机械损伤高光谱图像无损检测

无损检测是高光谱遥感应用研究热点之一。苹果在采摘、运输过程中易发生轻微机械损伤而影响其品质。使用高光谱成像系统分别采集54个轻微损伤的“黄香蕉”与“烟台富士”苹果可见-近红外波段(400 ~1 000 nm)的图像,提取苹果损伤区域的均值波谱曲线,对其进行最小噪声分离变换和基于几何顶点端元原理提取端元波谱,计算损伤区域波谱和端元波谱的光谱角,构建了端元提取光谱角苹果轻微机械损伤检测模型。通过设定光谱角阈值分别检测“黄香蕉”与“烟台富士”苹果轻微机械损伤,并与MNF变换、PCA方法检测精度进行对比分析,结果表明EESA模型检测苹果轻微机械损伤的精度最高,检测正确率分别达到94. 44%和90. 07%。
可见-近红外光谱的小麦硬度预测模型预处理方法的研究

硬度是评价小麦品质的一个重要质量参数,对小麦的分类、最终用途以及小麦籽粒组成的研究都非常重要。为实现小麦硬度的快速、准确检测,在详细分析小麦籽粒成分对红外光吸收特性的基础上,研究建立径向基函数(RBF)神经网络模型实现对未知样品硬度的准确检测,并着重分析了不同光谱信号预处理方法对模型预测精度的影响。从各小麦主产区收集111个小麦样品,扫描样品获得可见-近红外光谱,采用马氏距离判断并剔除异常光谱;利用优化后的SPXY划分样品集合,得到校正集84个样品,预测集24个样品;利用连续投影算法(SPA)从262个光谱波点中提取47个特征光谱;分别使用一阶导数、二阶导数和标准正态变量变换(SNV)及其不同组合对光谱进行预处理,验证不同预处理方法之间的相互影响,寻找最优的预处理方法组合。校正集预处理后的特征光谱数据作为RBF模型的输入,采用硬度指数法测定的对应样品硬度作为输出建立模型。预测结果显示当采用SNV和SPA处理光谱数据时模型的效果达到最优,评价指标判别系数(R~2)、预测标准差(SEP)和相对分析误差(RPD)可分别达到0.90,3.02和3.11,表明基于可见-近红外光谱的RBF神经网络模型能够准确地预测小麦的硬度,与传统检测方法相比具有方便、快速、无损等优点,为小麦硬度的检测提供一条更为便捷与实用的方法。
一种广义噪声聚类的红外光谱茶叶品种鉴别研究

茶叶品种鉴别在茶叶的生产和销售中起着十分重要的作用。深入研究一种方法简单、易于操作、检测速度快的茶叶品种的鉴别方法,对于茶叶产品品种的鉴别有着十分重要的意义。利用红外光谱检测技术结合模糊聚类算法对茶叶品种进行快速鉴别是茶叶品种检测中最有效的和最实用的技术之一。为实现茶叶品种的快速分类,以快速广义噪声聚类(FGNC)为基础,提出一种新的广义噪声聚类(NGNC)。NGNC将FGNC目标函数中的欧式距离的平方扩展为欧式距离的p次方,提高了 FGNC的聚类准确率。试验以优质乐山竹叶青、劣质乐山竹叶青和峨眉山毛峰三种茶叶为研究对象,采用FTIR-7600型傅里叶红外光谱仪检测茶叶样本的红外漫反射光谱。首先用主成分分析(PCA)对茶叶的高维红外光谱进行降维处理,然后用线性判别分析(LDA)进行茶叶光谱数据的品种类别信息的提取,最后分别运行FGNC和NGNC两种聚类算法进行茶叶红外光谱的聚类分析。实验结果表明,同FGNC相比较,NGNC具有更高的聚类准确率,更快的收敛速度和更逼近真实的聚类中心。总体而言,采用红外光谱技术检测茶叶样本,同时结合PCA,LDA和NGNC可实现快速、准确地聚类茶叶的红外光谱,能有效地实现茶叶品种的鉴别分析,为实现基于红外光谱和模糊聚类的茶叶品种鉴别分析提供了一种新方法和新思路。
Effect of Pulsed Electric Field on Drought Resistance of Maize Seedling Based on Delayed Fluorescence Induced with LED

Effect of pulsed electric field on the drought resistance of crops is an important topic in biological effect of electric field.The changes in the photosynthetic system of leaf cells can be sensitively reflected by the kinetics parameters of delayed fluorescence.In order to reveal the effect of pulsed electric field and its mechanism on drought resistance of crop seedling,the germinating maize seeds were treated by pulsed electric field with electric field strength 200kV·m~(-1),frequency 1Hz and pulse width 80ms.Then,PEG-6000solution with-0.1MPa osmotic potential to was used to form physiological drought of maize seedlings,the changes of dry leaf mass and the kinetics parameters,induced by LED were studied in this paper.The result showed that the dry leaf mass gradually increased under drought stress after applied with the electric field,which was significantly higher than that without external field,the relative growth rate was 45.6% (p<0.01).Besides, during the processes,the relative growth rate was between 5.8%~18.7%,the difference was significant(p <0.05)when there was no electric field,which indicated that the pulsed electric field promoted the leaf growth of maize seedling.The analysis of delayed fluorescence kinetic about leaf of maize seedling showed that the value of delayed fluorescence kinetics parameters,initial photon number I_0,coherence timeτ,decay factor βand integral intensity I(T),under drought stress,showed fluctuation,These changes were response to drought stress made by leaf cells.The study also found that pulsed electric field increased delayed fluorescence kinetics parameters and the integrated intensity of leaf cells,which indicated that the pulsed electric field could improve the photosynthesis potential and the organize sequence of photosynthetic electron transport system in leaf cells,as the interaction between functional molecules was strengthened,the leaf photosynthetic capacity was enhanced under drought stress.The result of this study provides a reference to explain clearly the effect of the pulsed electric field on drought resistance of plants seedlings.