mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于VSC的直流配电网限流电抗器位置和参数优化配置方法

直流配电系统发生故障后故障电流快速上升,通过安装故障限流装置能有效降低故障电流上升的速率,减小故障电流的峰值,保护系统中的电力电子装置。基于电压源型换流器构建双端柔性直流配电网模型,分析直流配电系统发生极间短路故障的故障原理和故障特征,研究限流电抗器在不同接入位置的限流原理和效果。考虑到换流器耐流特性、保护装置及断路器动作特性,提出基于限流电抗器的故障限流位置和参数优化配置方法,并通过PSCAD/EMTDC平台进行仿真优化,从而确定故障限流电抗器的最优配置方案。
基于分层次DBSCAN-VBSO算法的区域综合能源系统两阶段调度优化

构建了一种面向园区级区域综合能源系统的日前-实时两阶段经济性调度优化模型。建立了综合考虑系统各类运行成本的日前经济性调度模型;在日前调度基础上通过修正各个微源机组、储能的运行状态并考虑柔性负荷的需求响应,构建了实时调度优化模型;为求解上述调度优化模型,提出了一种分层次密度聚类的变异头脑风暴优化(DBSCAN-VBSO)算法,通过保持种群多样性以增强算法的优化性能和计算效率;对综合能源系统两阶段调度模型和求解算法进行仿真计算。算例结果表明:采用两阶段调度优化模型能够有效提高可再生能源利用率,降低系统运行成本。并且算例结果验证了分层次DBSCAN-VBSO算法在求解此类优化问题时的有效性和优越性。
基于电流幅值比的逆变型新能源场站送出线路T接纵联保护

逆变型新能源的内阻抗不稳定、相角受控,因此比率制动式差动保护面临巨大挑战。为解决该问题,提出了基于两侧电流幅值比的纵联保护方法,同时分析了该方法在场站T接情况下的适应性并提出了改进判据。所提方法只需传递标量信号,降低了对通信系统和同步能力的要求,且在重合于永久性故障以及场站失电情况下均能正确动作,原理简单可靠,具备工程应用价值。仿真结果表明所提方法能够正确区分区内外故障,录波数据进一步证实了该方法的有效性。
基于一致性理论的多区域电力系统分布式状态估计

随着电网规模不断扩大,传统集中式状态估计方法的数据通信与存储任务重、计算量大,难以满足现代电力系统状态估计需求。在计及系统状态估计非线性的基础上,将电力系统划分为若干个不重叠的子区域,并利用拉格朗日乘子法对状态估计方程进行解耦,建立电力系统多区域非线性状态估计模型。基于一致性理论建立全分布式状态估计方法对模型进行求解,该方法无需状态估计控制中心,只需各子区域交换一致性变量和边界节点的状态变量信息,各子区域便可平行独立地计算本地状态变量估计值,较集中式状态估计均衡了通信及计算负担。IEEE 14节点系统仿真结果验证了所提分布式状态估计方法的有效性。
基于配电网动态重构的分布式光伏消纳策略

为了提升含光伏并网的配电网中光伏的消纳率,提出一种基于配电网动态重构的新型分布式光伏消纳策略。综合考虑各时段负荷需求变化、分布式光伏出力不确定性和开关切换次数等因素,建立以光伏消纳比最大化和开关切换次数最少化为优化目标的配电网多目标优化重构模型。根据矩形公式与光伏出力特点,提出最短置信区间快速求解法,该方法能够快速计算任意置信水平的Beta分布最短置信区间,解决光伏出力误差区间估计不准确的问题。设计一种新型的多目标指数微分进化算法对模型进行求解,该算法将指数函数既是凹函数又是减函数的特性引入微分进化算法,达到兼顾个体多样性和收敛速度的效果。以分布式光伏接入IEEE 33节点系统为例,验证了所提策略的有效性。
并网光伏电站中性点接地电阻选择与零序保护

在保障人身和设备安全的前提下,基于零序电流随中性点电阻的变化特性分析,综合站内各级线路零序保护的选择性和灵敏性要求,提出了一种计及光伏源非线性助增和保护动作性能的中性点接地电阻选取方法。针对保护的不同配置,该方法都可以得到兼顾一次系统安全和二次保护性能的电阻取值。最后通过实际工程算例,给出了详细的电阻选择及保护整定方案,验证了所提方法的正确性和可行性。
基于LLC谐振的新型软开关双向DC-DC变换器

为了进一步提升户用储能系统中电池端双向DC-DC变换器的功率密度和效率,提出一种基于LLC谐振的新型软开关双向DC-DC变换器。该变换器有效降低了变压器匝比,提高了转化效率,在非对称半桥拓扑下可实现双向LLC特性,变换器中所有开关管均能实现软开关。同时该变换器结构简单,并可应用同步整流技术,具有效率高、成本低等优势。描述了所提变换器软开关的实现过程,进而分析了谐振特性和相关参数以及软开关的实现条件。最后制作了一台高压侧350~400 V、低压侧45~50 V的500 V·A实验样机,验证了所提变换器的有效性和实用性。
换相失败下柔性直流与传统直流互联输电系统的暂态无功协调控制策略

为了抑制柔性直流与传统直流互联输电系统中传统直流换相失败导致的送端电网暂态低电压和过电压,充分发挥柔性直流为传统直流提供无功支撑的能力,提出一种基于触发角的暂态无功协调控制策略。传统直流换相失败时触发角与送端暂态电压关系密切,基于此,将暂态过程中根据触发角得出的无功补偿值附加到柔性直流逆变器外环无功环节中,调整柔性直流逆变器发出的无功功率,改善送端电网电压的暂态特性。对比分析所提控制策略与柔性直流定交流电压控制的控制性能。在PSCAD/EMTDC中搭建互联输电系统的仿真模型,结果验证了所提控制策略的适应性,且该控制策略的控制效果优于柔性直流定交流电压控制。
7A60铝合金搅拌摩擦加工组织及性能

以7A60铝合金为研究对象,采用搅拌摩擦加工(Friction Stir Processing,FSP)技术对其进行塑性改性并探索加工参数对7A60铝合金组织及力学性能的影响.结果表明:搅拌摩擦加工过程中铝合金发生动态再结晶而形成细小均匀的等轴晶;基体中第二相破碎细化,均匀分布在基体中且组织中η(MgZn2)相发生回溶;速比因子在很大程度上影响合金性能,随着速比因子的增大,搅拌区硬度先增加后减小.当速比因子为5时,材料显微硬度和抗拉强度达到最高(维氏硬度约120,抗拉强度449.9MPa),相比母材分别提高37.5%和35.5%;速比因子继续增大时,搅拌头产热量急剧增加,导致材料组织严重粗化且拉伸断口韧窝变浅,使得材料强度和塑性降低.
基于两种预压缩模型的格莱圈静密封性能

基于ANSYS软件建立了液压格莱圈密封二维轴对称几何模型,对模拟密封圈安装过程中采用的轴向推进和径向压缩两种预压缩有限元模型及相关模拟结果进行了对比研究.首先,给出了两种模型下格莱圈密封应力分布的差异.其次,对比分析了两种模型下不同压缩率和介质压力对静密封性能的影响.结果表明:两种模型下获得的静密封性能影响规律基本相同,且应力分布基本相似,但对密封圈应力集中部位预测结果存在偏差,表现为径向压缩模型下的应力集中部位更靠近空气侧;此外,轴向推进预压缩模型的模拟结果揭示出聚四氟乙烯滑环靠介质侧的倒角处易发生磨损,这一结果与工程实际比较符合.
不安全注射现状和危险因素及管理对策研究进展

安全注射是指对接受注射者无害、实施注射操作的医务工作者不暴露于可避免的风险、以及注射后的废弃物不对环境和他人造成危害的注射。当前,不安全注射事件频频出现,已成为全球严重的公共安全卫生问题。本文通过对不安全注射现状的分析,简述了安全注射主要存在注射器具不安全、注射药液不安全、医务工作者薄弱的安全注射意识等因素,提出不安全注射行为的产生原因与医务人员不规范的注射操作、医务人员暴露于本可避免的风险、注射废弃物处理不合理、注射操作流程不系统等有关,并分析表明安全注射工作是一项系统工程,不仅需要国家制定相关政策和计划,更重要的是临床医务部门、护理部门等的切实执行,这样才能真正地解决安全注射中存在的问题。
口咽通气管吸痰法在住院危重肺部感染患者中的应用效果研究

目的探索口咽通气管吸痰法在住院危重肺部感染患者中的应用效果。方法选取2014年1月-2017年6月海南医学院第一附属医院接受治疗的104例住院危重肺部感染患者为研究对象,按照随机数表法将患者平均分为两组,52例采用口咽通气管吸痰法进行治疗的患者为研究组,52例采用经鼻腔直接吸痰法进行治疗的患者为对照组。观察并比较两组患者的血氧饱和度,评估并比较两组患者的疗效和并发症发生情况。结果研究组吸痰前的血氧饱和度(92.33±1.66)%与对照组比较,无统计学差异;吸痰后的血氧饱和度(99.46±0.75)%高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。研究组总有效率为94.23%高于对照组,差异具有统计学意义(P <0.05),并发症总发生率为11.54%低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论口咽通气管吸痰法具有显著疗效,减轻患者痛苦的同时不影响氧疗的作用,且并发症较少,显著减少了气道黏膜损伤的发生率,安全性较高,适合临床推广。
替考拉宁治疗抗甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的临床疗效评价

目的研究替考拉宁不同维持剂量及抗甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和替考拉宁不同的最小抑菌浓度和患者临床预后的关系,评价不同剂量替考拉宁在治疗MRSA感染的临床疗效。方法回顾性分析2015年1月-2018年1月解放军第九六〇医院重症医学科替考拉宁治疗MRSA感染的患者140例。结果排除替考拉宁最小抑菌浓度(MIC)值因素,高剂量替考拉宁组比低剂量组有更佳预后(87.50%vs 45.00%;P<0.01)和更高的30天生存率,在多元分析中,匹兹堡菌血症评分≥4是不良预后的危险因素,同时,替考拉宁高剂量组与良好预后显著相关,其中替考拉宁MIC≥1.5mg/L与预后OR为26.5[95%CI,5.4~140.0],MIC<1.5mg/L的OR为5.5[95%CI,1.6~20.1]。根据倾向得分进行配对分析,高剂量替考拉宁组有更佳的预后(85.0%vs 42.5%;P <0.01)。结论排除替考拉宁MIC值因素,高剂量替考拉宁组比低剂量组治疗MRSA感染患者疗效更佳。
真菌性外耳道炎的病原学特征及治疗效果

目的分析真菌性外耳道炎的病原学特征,探讨氟康唑联合硝酸咪康唑的治疗效果。方法收集福建医科大学省立临床医学院115例(124耳)真菌性外耳道炎患者,统计其病原菌分布情况。按照随机数表法分为研究组(n=56,氟康唑联合硝酸咪康唑)和对照组(n=59,硝酸咪康唑),对比两组治疗效果、血清白细胞介素-2(IL- 2)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平及不良反应发生情况。结果115例真菌性外耳道炎患者中≥61岁组占比最高,其次是21岁~30岁组和≤20岁组。男性占比高于女性。115例患者124耳真菌性外耳道炎中曲霉菌属构成比最高,占65.32%。研究组总有效率高于对照组(P<0.05)。研究组治疗后血清IL-2、IL- 6、TNF-α水平低于对照组(P<0.05)。两组不良反应发生率对比无差异。结论真菌性外耳道炎中的病原菌曲霉菌属占比最高,应用氟康唑联合硝酸咪康唑治疗疗效明显,能够降低患者的血清炎症因子水平,安全性较好。
恩替卡韦治疗慢性乙型肝炎的疗效

目的探讨恩替卡韦治疗慢性乙型肝炎治疗的疗效。方法选取2016年6月-2017年6月诊治的CHB患者80例,口服恩替卡韦分散片治疗48周,在治疗前、治疗12周、24周、36周、48周时定量检测患者血清HBsAg 、HBV DNA变化。结果80例患者治疗有效率为85.00%;血清HBsAg和HBV DNA水平治疗12周、24周、36周、48周时有效组低于无效组(P<0.05),两组组内治疗前后比较差异有统计学意义(均P<0.05),血清HBsAg水平有效组在治疗12周时开始呈现下降趋势(P<0.05),无效组在治疗36周开始呈现下降趋势(P< 0.05),血清HBV DNA水平两组均在治疗12周时开始呈现下降趋势(P<0.05);Pearson相关分析显示患者治疗后血清HBsAg和HBV DNA水平之间呈现正相关性(P<0.05);ROC曲线下面积显示在治疗24周时血清HBsAg水平为3.87lg IU/ml,对抗病毒治疗疗效的预测敏感度为83.19%、特异度为77.20%。结论治疗前血清HBsAg水平与CHB患者恩替卡韦分散片抗病毒治疗疗效无关,治疗过程中血清HBsAg水平与治疗疗效密切相关,治疗24周时血清HBsAg水平明显降低的患者后期治疗疗效更好。
心力衰竭合并肺部感染患儿基质金属蛋白酶变化及与心肌功能的关系

目的探讨心力衰竭合并肺部感染患儿基质金属蛋白酶(MMPs)、中性粒细胞CD_(64)、白细胞介素-17(IL- 17)、白细胞介素-21(IL-21)水平变化及与心肌功能的关系。方法选取2016年1月-2018年8月于天津市儿童医院进行治疗的心力衰竭合并肺部感染患儿148例为感染组。选择同期于医院进行治疗的150例心力衰竭未合并肺部感染患儿为非感染组。比较两组MMPs、心肌酶谱及其他血清因子水平变化。同时比较感染组MMPs、CD_(64)、IL-17、IL-21与心肌功能的关系。结果感染组MMP-2、MMP-9以及MMP-10,IL-17、TNF-α水平均高于非感染组,且两组间差异显著(P<0.001)。感染组CK、AST、CKMB以及LDH水平,CD_(64)、PCT水平均高于非感染组,且两组间差异显著(P<0.001)。感染组NYHA-Ⅰ级和Ⅱ级的MMP-2、MMP-9、MMP-10、CD_(64)以及IL-17水平均低于NYHA-Ⅲ级和Ⅳ级(P<0.05或P<0.001),IL-21水平两组间比较无统计学差异。结论MMPs、CD_(64)、IL-17、IL-21水平在心力衰竭合并肺部感染患儿中变化灵敏,能够反映机体心肌功能以及肺部感染程度,对指导病情具有一定的临床价值。
痰真菌培养联合G试验与GM试验对侵袭性真菌感染诊断价值

目的探究痰真菌培养联合(1,3)- β-D-葡聚糖检测(G试验)、半乳甘露聚糖检测(GM试验)对侵袭性真菌感染的早期诊断价值。方法选取2015年4月-2017年12月郑州大学附属郑州中心医院收治的疑诊侵袭性真菌感染的患者305例,根据侵袭性真菌感染的确诊标准将患者分为感染组及未感染组,分析痰真菌培养、G试验、 GM试验检测结果,观察探讨三者联合检测对侵袭性真菌感染的早期诊断价值。结果在所有患者中,共发现113例侵袭性真菌感染患者,占37.05%。痰真菌培养、G试验、GM试验、三者联合检测的灵敏度分别为60.18%、 82.30%、69.91%、97.34%,而特异度分别为82.81%、85.42%、89.06%、89.58%。G试验的灵敏度明显高于痰真菌培养试验,而三者联合检测的灵敏度均高于三者独立检测,具有统计学意义(P<0.05)。三者联合检测的特异度均高于三者独立检测,但三种方法两两比较,差异均无统计学意义。结论痰真菌培养联合G试验、GM试验能够提高诊断侵袭性真菌感染灵敏度,且特异度较好,有助于临床医师对侵袭性真菌感染的早期诊断,具有良好的应用价值。
国Ⅵ标准汽油升级及结构优化方案

中石油克拉玛依石化有限责任公司汽油池中催化重整汽油和加氢汽油占比相近,且高辛烷值、低芳烃、低烯烃汽油调合组分比例较低,导致芳烃和烯烃含量无法满足国Ⅵ汽油质量标准要求。鉴于上述瓶颈,制定汽油质量升级和成品油结构优化方案,2018年大修期间对催化裂化、催化裂化汽油加氢脱硫、柴油加氢改质和连续催化重整装置进行改扩建,新建轻汽油异构化和醚化装置。方案实施后,汽油池中芳烃体积分数下降5.0百分点,烯烃体积分数下降2.2百分点,调合汽油产品满足国Ⅵ质量标准,柴汽比灵活可控,预计2019年柴汽比为1.25,企业年度经济效益增加2.653 8亿元。
脱硫脱硝助剂对催化裂化反应的影响

考察了催化裂化催化剂中添加烟气脱硫脱硝助剂后对催化裂化反应性能的影响,探讨了该混合催化剂(简称混合剂)返回催化裂化装置的可行性。固定流化床反应装置(FFB)试验结果表明:以安庆蜡油为原料,催化剂CGP-C中添加质量分数为4.2%不同类别的脱硫脱硝助剂后,对催化裂化反应产物中裂化气和柴油的收率、液体产品的硫含量等均造成一定程度的影响。催化裂化小型评价装置(ACE)试验结果表明:添加助剂RESN-3的质量分数不大于2%时对催化裂化反应的影响较小或没有影响,混合剂返回催化裂化装置再生具有可行性。
考虑功能差异的输变电项目效益评价及投资优化方法

随着电力体制改革的深入,中国输电网建设投资趋势已由粗方式增长转变为高质量发展,提出考虑功能差异的输变电项目投资效益评价及优化方法对于提升输电网精细化投资具有重要意义。为实现对不同功能输变电项目投资效益的精准评价,首先对输变电项目按功能进行分类,根据不同功能项目在满足功能方面的主要效益,考虑项目的经济和社会效益建立了功能差异的投资效益评价指标体系;其次将图论和最优化理论引入到指标权重的计算中,提出指标的图模型赋权方法,以区分不同功能的项目效益差异性和降低现有赋权方法存在主观误差。最后结合项目评价结果、输电网现状规模以及投资约束条件,建立了按项目功能分类的投资分配和项目优选模型。以湖南地区220 kV输变电项目库为例开展分析,验证了该方法能有效量化不同功能输变电项目的投资效益水平,并有助于提升输电网的精益化投资效益。
基于边缘计算的电表计量系统数据协同检测方案

虚假数据注入攻击以破坏电力数据采集与监控系统的数据完整性和可用性为目标,其检测方案对智能电网的安全与稳定运行具有重要意义。针对智能电网中庞大的数据带来的许多安全问题和漏洞,提出了基于边缘计算的一种虚假数据注入攻击协同检测模型,该模型基于边缘计算的框架,改进传统计量系统的网络结构,利用边缘服务器来提供全局的监控能力和虚假数据检测功能。该方案针对计量系统中的虚假数据注入问题不仅提出了检测规则,还对采集器进行了信誉评分。该方案在测试系统上进行了仿真实验,验证了该模型的有效性。
P2P模式下产消者交易模型建立与仿真验证

随着新电改环境下售电侧放开,越来越多的产消者资源愿意参与到电力市场中以减少自身的用电开支,如何在P2P(peer-to-peer)交易模式下制定产消者购售电模型成为一个亟待解决的问题。首先,以含光伏(photovoltaic, PV),微型燃气轮机和固定负荷资源组成的多个产消者集群为研究对象,建立了产消者资源约束模型。其次,采用拉格朗日对偶分解原理和次梯度法以产消者运行成本最小为目标制定了基于P2P市场交易模式的产消者购售电计划。在保证用户的信息安全的同时实现了产消者之间的P2P电能共享。最后通过算例验证了所提策略的合理性和有效性。
计及多类型需求响应资源的配电网分布式电源优化配置

近年来主动配电网运行中分布式电源与需求响应资源所占比重越来越大。为了充分利用配电网资源,主要研究间歇性分布式电源(DG)与配电网中多类型需求响应资源(DR)的协同规划。通过建立基于机会约束规划方法的双层优化模型,根据2种资源的出力特性,求解间歇性DG和DR的最优综合配置方案。最后通过在IEEE 34节点配电系统仿真得到灵活DR互动效果对DG配置的影响。仿真得出,DR资源调度可以在配网运行中可以改善弃风、切负荷、电压越限,从而提高了配网中DG接入能力;在峰谷差较大、电压越限、线路阻塞等不同应用场景下DR布局也会不同。所提模型为大规模需求响应资源参与配电网规划奠定了基础。
含虚拟储能的新能源高渗透电网深度调峰备用决策模型

随着西北新能源并网容量的快速增长,新能源消纳需求与反调峰特性的矛盾成为电网运行面临的严峻挑战,但电力运行的逐步市场化也为新能源消纳提供了新途径。基于此提出新能源高渗电网中虚拟储能、深度调峰共同参与备用的市场决策模型。首先,考虑新能源的波动性,构建引入不确定度的新能源备用模型;针对用户侧资源的价格敏感性,构建基于“虚拟储能”的“充放电”能力的备用模型;其次,基于火电机组深度调峰技术确定不同调峰深度的补偿机制,构建火电深度调峰参与备用的模型;最后,以新能源消纳为核心,系统调峰备用成本最小为目标,构建虚拟储能、火电深度调峰共同参与的备用决策模型。算例结果验证了所提决策模型对保证系统调峰备用容量的有效性。
澜沧江–湄公河中上游淡水鱼类多样性

澜沧江–湄公河是东南亚最大的河流,也是世界上淡水生物多样性最高的三大河流之一。由于特殊的地理位置和国际河流属性,澜沧江–湄公河淡水鱼类的多样性现状仍缺乏系统的认识。本文在近20年调查的基础上,系统整理了澜沧江–湄公河中上游32个支流或亚流域的淡水鱼类物种名录,在此基础上对其种类组成和分布进行了分析,并利用分类学多样性指数对澜沧江–湄公河中上游流域的物种多样性进行了评估。结果表明,澜沧江–湄公河中上游共记录了淡水鱼类745种,分属于2纲17目63科229属,其中鲤形目鱼类451种,占物种数的60.5%。分类学多样性指数显示,从源头到中游,淡水鱼类在分类阶元上的分布越来越均匀,亲缘关系越来越远,分类多样性越来越高。聚类分析(cluster analysis,CA)和多维尺度分析(multi-dimensional scaling,MDS)表明,当Jaccard相似性系数为8.69时,澜沧江–湄公河中上游32个亚流域可以分为源区、上游和中游3组;相似性分析(ANOSIM)结果显示,各组之间淡水鱼类组成差异显著(R = 0.877,P = 0.001)。相似性百分比分析(similarity percentage analysis,SIMPER)结果表明,导致3组差异性的鱼类主要是鲤形目和鲇形目鱼类,且随着地势阶梯的升高出现了科级、属级类群的替代。近几十年来,随着流域各国人口的增长和经济的快速发展,澜沧江–湄公河鱼类多样性和渔业资源面临严重威胁,未来需加强流域内国家间合作,在流域尺度上制定科学保护计划。
一种基于可见光巡检图像的杂草智能识别方法

目前电力巡检主要是采用无人机巡检的方式,针对无人机巡检获取的图像识别过程中,电力设备旁的杂草可能会造成安全隐患,需要对图像中的杂草进行识别。针对电力巡检的场景,提出了一种基于可见光巡检图像的杂草智能识别方法,以可见光巡检图像中杂草的特征为基础,结合卷积神经网络方法,解决可见光巡检图像中电力设备附近的杂草识别问题。通过对图像进行样本数据增广和预处理,接着引入区域生成网络,再对图像提取固定个数候选框的图像特征,和改进的图像分类网络连接在一起,得到最终的卷积神经网络模型。实验表明其准确率可以达到97.98%,检测一幅600×600大小图像需要花费的平均时间约为0.256 s,在保证了准确率的同时达到了高效识别的要求。
长江上游支流南广河的鱼类多样性及资源现状

南广河是长江上游一级支流,为全面了解该河流的鱼类多样性,作者于2017年11月至2018年9月在南广河干流及支流28个采样点进行了6次调查,共采集鱼类64种,隶属于5目13科48属,其中四川省重点保护鱼类有鲈鲤(Percocypris pingi)和岩原鲤(Procypris rabaudi)2种,长江上游特有鱼类17种,列入《中国脊椎动物红色名录》的濒危和易危的鱼类有9种。南广河现有分布鱼类以小型种类为主,宽鳍鱲(Zacco platypus)和鲤(Cyprinus carpio)为优势种。南广河鱼类多样性总体较高,Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数及Pielou均匀度指数分别为6.57、3.10、0.93、0.74;中游河段的鱼类种类和数量较丰富,分别占渔获物总种类和总数量的65.63%和28.98%;支流镇舟河的鱼类种类和数量也较丰富,分别占37.50%和20.48%。南广河不同河段的鱼类种类组成具有明显差异,大坝建设和过度捕捞可能影响了鱼类分布并导致其资源量下降。
促进新能源消纳的综合能源系统日前市场出清优化

风光新能源具有显著的清洁特性,可以显著降低能源行业的碳排放,然而中国弃风弃光问题依然很严峻。为了促进风光新能源消纳容量,对全国统一电力市场背景下清洁能源消纳机制展开了深入研究。分析了中国新能源消纳的工程问题,建立了包含热电联产系统、天然气锅炉、风光新能源的综合能源系统的仿真模型,以社会福利最大化为目标,提出了可以促进新能源消纳的综合能源系统日前市场出清模型。出清模型考虑了电力需求侧管理,使得出清模型具有显著的现代电力系统特征。对提出的日前市场出清模型进行仿真验证,验证了所提出清模型对于新能源消纳的积极作用。
多运营主体微电网日前经济优化调度纳什议价方法

在开放的电力市场环境下,微电网内部各运营主体间可进行电能交易。以微电网内部各运营主体与配电网单独交易时的成本作为谈判破裂点,提出了一种基于合作博弈理论的多运营主体微电网日前经济调度纳什议价方法,该方法可在使各运营主体获得帕累托最优成本的同时实现微电网系统的成本最小化。依据该方法建立的纳什议价模型为非凸非线性模型,不易直接求解,将其分解成两个凸的子模型并采用ADMM算法依次求解以起到保护运营主体隐私的作用。仿真给出了议价前后微电网内部各运营主体的成本对比,并进一步分析了孤岛模式下多运营主体间的纳什议价策略。
一种锥台形阵列的二维干扰零陷展宽算法

当干扰位置快变化时,自适应波束形成的权矢量的更新速率跟不上干扰位置的变化速率,从而导致抗干扰的效果变差甚至使算法失效。文中在锥台形阵列的基础上,建立干扰位置扰动服从两点分布的模型,从数学的角度推导出一种锥台形阵列的二维零陷展宽算法,该算法可以根据实际快速运动干扰的特性,建立相应算法所需的先验参数,将此参数应用于该零陷展宽算法,可以有效地抑制对应的快速运动干扰。计算机仿真证明了该算法的有效性。
长江源区浮游植物群落结构及分布特征

地处青藏高原腹地的长江源区是长江流域的水源涵养地和生态系统的天然屏障,同时也是自然生态系统最敏感、生态环境十分脆弱的地区,浮游植物作为水体生态系统中的初级生产者,其群落结构对反映水体质量具有重要的指示作用。为探究长江源区水环境特性和浮游植物群落特征,于2018年3月份与10月份对长江源区10个典型河段的水环境因子与浮游植物群落组成进行了系统调查。结果显示: 10月份各调查河段流速、浊度、水温及电导率等水环境参数均比3月份高;同一月份中,楚玛尔河的浊度、盐度、电导率等水环境参数均显著高于其余河段;两个月份各调查河段的pH、溶解氧以及亚硝酸盐氮等指标差异不显著。采样调查共鉴定出浮游植物4门28属58种,其中以硅藻、绿藻和蓝藻物种数占优,分别占总数的79.3%、10.4%和8.6%。调查期间,长江源区浮游植物密度在6.06×10~4 ~ 39.90×10~4 cells·L~(–1)之间,平均生物量为0.59 mg· L~(–1)。浮游植物优势种有美丽颤藻(Oscillatoria formosa) 、普通等片藻(Diatoma vulgare) 、脆杆藻(Fragilaria sp.) 、针杆藻(Synedra sp.) 、舟形藻(Navicula sp.) 、桥弯藻(Cymbella sp.) 、小球藻(Chlorella sp.)等。两个月份Shannon-Wiener多样性指数(H')均值分别为3.06和3.12,Margalef丰富度指数(D)均值为1.17和1.52, Pielou均匀度指数(J)均值为0.90和0.82。结合水体营养盐指标、浮游植物密度及多样性指数等指标对水质评价,长江源区水质总体呈无污染或轻度污染状态。
中国各省区工业用水效率影响因素的空间分异

工业用水效率是影响工业用水的直接因素,剖析其影响因素并找出空间分布规律是提高中国工业用水效率的关键。通过选取Super-SBM模型,引入非期望产出指标来测算中国31省2007 ~ 2016年的工业用水效率,并从多方面综合分析工业用水效率影响因素的空间动态演变状况,以求研究结果为制定有差异的区域集约型水资源管理政策提供依据。结果发现:(1)我国多数省份的工业用水处于无效率状态,同时高效率中心由东向西转移;(2)不同影响因素对工业用水效率的影响关系不同。水资源总量、地区生产总值、工业用水占比、R&D投入占比的增多对工业用水效率有负向影响,工业用水效率会降低;而地区常住人口、城镇化率和人均教育支出的增多对工业用水效率有正向影响,促进工业用水效率提升。(3)不同影响因素对中国工业用水效率的影响程度存在空间差异。城镇化率、R&D投入占比和人均教育支出对工业用水效率带来的影响作用在空间上相对集中,影响高值区主要落在中部和西部地区,低值区主要在东部沿海;而水资源总量、地区生产总值、工业用水占比和地区常住人口的影响在空间上呈现一种演变的状态,随时间发展影响高值区和低值区都发生了中心转移。
基于灰水足迹的长江经济带水资源生态补偿标准研究

建立基于水污染的水资源生态补偿标准模型是当前生态经济领域的研究热点之一。通过核算长江经济带11省市2006 ~ 2015年的灰水足迹,构建了长江经济带省际水资源生态补偿模型,对长江经济带省际水资源生态横向补偿问题进行了探讨。结果表明:(1) 2007 ~ 2016年间,长江经济带在经济总量迅速增长的背景下,总灰水足迹基本维持不变,且农业灰水足迹始终占最大比重;(2)从灰水足迹负荷指数看,下游省份负荷较高,上中游负荷相对较低;(3)从生态补偿横向支付情况看,上海、江苏、安徽、湖北一直为水资源生态补偿支付地区,而云南、贵州、四川、湖南、江西一直为水资源生态受偿区域。
基于GA-BP神经网络算法的高精确度电阻测量系统

在工业生产中,为了监测设备的温度、压力等参数值,需要对敏感元件的阻值进行精确测量。然而,精密电阻测量电路通常比较复杂,而且敏感元件的阻值与被测电压之间的关系不是简单的线性关系,如果采用线性拟合测量,测量结果会有一定的误差。为了解决这一问题,采用GA-BP算法来降低系统的测量误差,该算法可以利用给定的数据进行自拟合,解决电路噪声问题。利用该算法设计了一个基于STM32F407单片机的高精度电阻测量系统,并将GA-BP网络参数固化到软件程序中。实验结果表明,在不增加系统电路复杂度的前提下,系统的电阻测量误差可降低到0.1%左右。
磁致伸缩力传感器输出特性及其影响因素分析

为揭示磁致伸缩力传感器的物理机制,研究了磁致伸缩传感器输出电压与核心元件磁特性的关系。基于磁致伸缩材料的逆磁致伸缩效应,使用片状Fe-Ga和Fe-Co合金设计一种新型的力传感器,根据霍尔效应原理和Jiles-Atherton模型推导了力传感器输出电压模型,通过传感器输出特性测试平台对传感器输出特性进行测试,实验结果表明在偏置磁场6 kA/m、外力2 N时,Fe-Ga合金力传感器的最大输出电压为112 mV; Fe-Co合金力传感器最大输出电压为58 mV,与输出电压模型具有较好的一致性。从物理机制层面上分析磁致伸缩力传感器输出电压的影响因素,确定力传感器的输出电压主要由偏置磁场、外力、以及传感器核心元件磁致伸缩(λ/λ_s)和M_s/λ_s~(1/2)决定,并且传感器的输出电压与(λ/λ_s~2)~(1/2)成正比,与(M_s/λ_s~(1/2))成反比,揭示了磁致伸缩力传感器输出特性的物理机制。
功能菌对土壤与堆肥原料养分释放的影响

以连作土壤和堆肥原料为材料,以不添加菌剂为对照,添加地衣芽孢杆菌(L1)、侧孢芽孢杆菌(L2)、解磷解钾菌(L3)、胶冻样芽孢杆菌(L4)、酵母菌(L5)和光合细菌(L6)为不同处理,研究不同功能菌对其理化性质以及黄瓜幼苗长势的影响,以期筛选高效释磷、释钾、固氮的菌种。结果表明:各菌剂处理下连作土壤和堆肥原料pH、氮素相似,堆肥原料电导率(除L4)、速效磷和钾均显著高于连作土壤处理。L4处理电导率显著高于其他处理,较CK显著增加311.94%,L5处理连作土壤速效磷、速效钾质量分数较CK分别显著提高91.61%、298.72%,L5处理堆肥原料速效钾质量分数显著高于其他处理,且显著高CK 59.76%。总体而言,各菌剂处理较CK对连作土壤黄瓜种子萌发以及生长影响不大,但L5处理较其他处理有利于连作土壤黄瓜种子的萌发以及幼苗的生长。L5和L6处理对堆肥原料黄瓜幼苗株高、叶面积、鲜质量有明显的促进作用,L5处理下黄瓜幼苗株高、叶面积、平均鲜质量比CK分别提高62.25%、93.54%、58.42%。通过主成分分析表明,L5处理对连作土壤以及堆肥原料土壤养分含量的提高以及黄瓜幼苗的生长有显著促进作用。
TB8钛合金板材TIG焊缝组织与拉伸性能

采用TC4焊丝对TB8板材实施TIG,焊后分别在500、550、600和650 ℃对接头退火1 h后炉冷。测试不同焊后热处理接头的室温拉伸强度和硬度;利用OM观察未热处理接头(NTWJ)的宏观组织;利用SEM研究焊缝的微观组织及拉伸断口形貌;利用EDS分析NTWJ焊缝的成分分布;利用TEM研究NTWJ焊缝中的亚稳相。结果表明:NTWJ焊缝为成分分布不均匀的铸态组织,其[Mo]_(eq)为6.5~11,基体由粗大的亚稳β相构成。拉伸实验时位于NTWJ焊缝中部的α″相发生解理,使接头从焊缝中部脆性断裂。500 ℃退火后,α″相消失,但没有α相片层组织形成。550 ℃退火后,β相中析出了极细小的α相片层,接头的拉伸强度达到最大值1223 MPa。经600 ℃和650 ℃退火后,β相中析出的α相片层粗化,因此,接头拉伸强度下降,断口呈现完全脆性断裂。
固相合成法制备Al_2O_3亚微米颗粒增强AZ31复合材料及强化机理

采用固相合成方法制备Al_2O_3亚微米颗粒增强AZ31镁基复合材料,利用OM、SEM、TEM对Al_2O_3/AZ31镁基复合材料进行组织观察,利用维氏硬度仪、电子万能拉伸试验机对Al_2O_3/AZ31镁基复合材料进行力学性能测试。结果表明:经过固相合成后,Al_2O_3亚微米颗粒均匀的分布在AZ31基体中,通过对基体位错运动的钉扎作用,使该区域的位错密度增加,促进动态再结晶形核,复合材料的晶粒被显著细化。Al_2O_3/AZ31复合材料的力学性能随着Al_2O_3亚微米颗粒含量的增加而提高,当Al_2O_3颗粒含量为2%时,复合材料的力学性能达到最大值,其硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为83HV、302 MPa、203 MPa和8.15%。
增强纤维对连续纤维增强铝基复合材料界面和力学性能的影响

选用M40J碳纤维、KD-Ⅱ型碳化硅纤维和Nextel610型氧化铝纤维为增强体材料,采用真空压力浸渗法制备纤维单向排布,基体合金为ZL301的连续纤维增强铝基复合材料,研究增强纤维对复合材料致密度、界面及力学性能的影响。结果表明:增强纤维对复合材料的致密度有着明显影响,C_f/Al复合材料的致密度最大,达到99.9%,密度最小,仅为2.248 g/cm~3,且其纤维排布均匀,组织缺陷最少;不同增强纤维与基体会发生不同程度的界面反应,最后表现为不同的纤维损伤程度,界面层厚度和界面相的大小,Al_2O_3_f/Al复合材料未发现明显界面层,SiC_f/Al复合材料和C_f/Al复合材料的界面层厚度分别为275.3 nm和327.4 nm,界面上都发现有短棒状的Al_4C_3相;SiC_f/Al,C_f/Al和Al_2O_3_f/Al复合材料的拉伸强度分别为780.3 MPa,670.2 MPa和587 MPa,组织缺陷、纤维损伤和界面结合强度是影响复合材料强度的主要因素。
结合并行特征传递深度学习网络的矿井行人检测

矿井行人检测是实现机车无人驾驶的关键技术之一,传统视觉特征提取算法无法有效地应对矿井巷道环境复杂、照明恶劣等问题.为此提出了一种基于并行特征传递的矿井行人检测深度学习网络,以保证检测的高准确率与强实时性.首先阐述了网络的结构,包括并行工作的行人辨识模块和行人定位模块,以及两者之间的特征传递块;其中行人辨识模块粗略调整锚点框位置与大小且过滤负锚点,行人定位模块进一步提升回归精度并给出预测结果特征,传递块将行人辨识模块的不同层的特征转换成行人定位模块所需特征.其次采用数据集扩增、数据增强和难例挖掘等措施优化训练过程.最后给出基于安徽桃源与新集矿井采集视频的实验结果.实验数据表明,所提算法以37帧/s的实时处理速率,其平均精度仍可保持63.4%,与YOLOv1算法相比,平均精度提高9.2%,与M2Det算法相比,提高22帧/s.
四旋翼轴距对下洗气流聚合及抗风扰能力的影响

旋翼轴距对下洗气流的聚合流动有重要影响。依据下洗气流形成过程,研究下洗气流与涡团挤压效果和涡干涉下洗气流低压聚合效应,并定义了旋翼下洗气流聚合度。采用Realizable k-ε湍流模型与滑移网格计算方法,并进行风速试验验证,探究多旋翼下洗气流间的聚合流动特性并分析下洗气流在不同聚合程度下的抗风扰能力。结果表明:多旋翼间隙内近地涡团的压缩是下洗气流间发生聚合现象的关键特征,下洗气流聚合现象使下游气流速度分布更加均匀,提高气流流动的稳定性。悬停状态下,旋翼距径比为1.1至1.4范围时,旋翼距径比越高,聚合程度越低。气流聚合现象有利于抵抗前飞来流的干扰,但前飞速度超出某一临界值时,下洗气流向下的流动形态被破坏,聚合现象对来流风扰的抵抗作用被削弱。
深沟球轴承非赫兹接触及失效机理分析

考虑轴向载荷、弹塑性本构、协调接触、轴承游隙等因素的影响,对某汽车变速器中所采用的深沟球轴承在服役过程中出现的失效问题通过非赫兹有限元数值模型进行了求解,并据此分析了该轴承在工作过程中的失效机理。进一步研究了轴承材料本构、交变载荷等因素对接触状态的影响。结果表明:弹性本构承载体积小于弹塑性本构,应力水平高于弹塑性本构;载荷按一定角度作用可以降低轴承内部应力极值;载荷增加使应力极值和初始屈服深度增加,但当载荷过大时,初始屈服深度会急剧减小。
Preparation of dual-shell Si/TiO_2/CFs composite and its lithium storage performance

A dual-shell Si/TiO_2/CFs composite was synthesized through a simple method to deal with the intrinsic drawbacks of silicon-based anode, in terms of huge volume change, unstable SEI films, and low electronic and ionic conductivity. The inner rigid TiO_2 shell alleviates the huge volume expansion of the nano silicon, and the outer resilient carbon fiber, which is porous and staggered, is beneficial to the rapid transport of electrons and ions. The as-prepared Si/TiO_2/CFs composite displays a superior reversible specific capacity of 583.4 mA·h/g, high rate capability and decent cycling performance. The dual-shell encapsulation method provides a guideline for other anode materials with huge volume expansion during the cycling process.
Microstructure and mechanical properties of rutile-reinforced AA6061 matrix composites produced via stir casting process

A novel process of fabricating aluminium matrix composites(AMCs) with requisite properties by dispersing rutile particles in the aluminum matrix was studied. A novel bi-stage stir casting method was employed to prepare composites, by varying the mass fractions of the rutile particles as 1%, 2%, 3% and 4% in AA6061 matrix. The density, tensile strength, hardness and microstructures of composites were investigated. Bi-stage stir casting method engendered AMCs with uniform distribution of the reinforced rutile particles in the AA6061 matrix. This was confirmed by the enhancement of the properties of AMCs over the parent base material. Rutile-reinforced AMCs exhibited higher tensile strength and hardness as compared with unreinforced parent material. The properties of the composites were enhanced with the increase in the mass fraction of the rutile particles. However, beyond 3 wt.% of rutile particles, the tensile strength decreased. The hardness and tensile strength of the AMCs reinforced with 3 wt.% of rutile were improved by 36% and 14% respectively in comparison with those of matrix alone.
酸枣仁中不同单体组合对小鼠睡眠的影响及其机制

目的:研究酸枣仁中不同单体斯皮诺素(S) 、酸枣仁皂苷A(A) 、酸枣仁皂苷B(B)组合对小鼠的镇静催眠作用是否存在协同效果。方法:采用自主活动实验检测SA,SB,AB和SAB组对小鼠自主活动的影响;通过使用睡眠解析软件SleepSign完成对EEG和EMG数据的采集记录,对小鼠的睡眠觉醒状态进行判定;通过c-Fos免疫组化探讨作用机制。结果: SA,SB,AB和SAB组能减少小鼠自主活动,并与生理盐水组比较有显著性差异; AB组和SA组不改变小鼠睡眠量。SB组和SAB组能增加小鼠NREM睡眠量和减少觉醒量,与AB组、SA组和生理盐水组有显著性差异; SB组和SAB组能激活VLPO睡眠中心,并且抑制VTM觉醒中心。结论:有效单体组合SB和SAB对睡眠有很好的促进作用,其机制可能与GABA有关,并推导出B和S可能有协同增强作用。
基于监测分析的海绵城市建设效果评价

以厦门马銮湾片区为例,通过在线监测布点、实测数据分析,从项目实施有效性、城市内涝治理和黑臭水体治理进行效果评价,比照海绵城市规划设计方案中的设计目标、指标计算,对其中的差异进行反思和总结,可为后续其他片区及城市开展海绵城市建设、评价提供借鉴。
海绵城市LID设施模型属地化参数研究—以厦门为例

以厦门海沧及翔安海绵城市试点区为例,通过现场实测和LID单体模型参数敏感性分析,采用InfoWorks ICM排水模型对典型LID设施和项目进行建模,并根据在线监测数据进行率定和分析,提出适用于厦门市的海绵城市LID设施模型属地化参数。通过率定结果表明,该套参数可用于厦门海绵城市建设项目的建模分析评估。
Mean Shift和粒子滤波实现红外人体跟踪算法综述

红外摄像仪能够全天候工作且不会受限于像光线不足、漆黑夜晚等外界环境的干扰,但是红外图像成像质量差、分辨率低、信息单一等特点导致研究人体目标跟踪出现许多难点问题。主要贡献表现在以下三个方面:(1)对少有的公开的红外数据集进行详细归纳;(2)重点阐述了国内外在红外人体跟踪方面对Mean Shift算法和粒子滤波算法的改进方案;(3)重点介绍了融合红外成像与可见光成像实现红外人体跟踪的研究进展。
微波热风联合干燥工艺对枸杞品质和表面微生物的影响

为明确微波热风联合干燥工艺对枸杞品质和表面微生物数量的影响,该文检测了微波热风联合干燥和传统热风干燥2种工艺各加工阶段枸杞的主要品质指标(枸杞多糖、总糖、粗蛋白、粗脂肪)和表面微生物数量,并对2种工艺的加工效果进行了比较。结果表明,采用微波热风联合干燥工艺和传统热风干燥工艺加工的枸杞,多糖和总糖损失率差异显著(P<0.05),联合干燥工艺较传统工艺分别降低了15.44和11.06个百分点,仅为18.46%和20.98%;粗蛋白损失率差异未达显著水平(P>0.05),损失率分别为21.46%和20.12%;粗脂肪损失率的差异也不显著(P>0.05),分别为10.56%和12.29%。在杀菌率上2种工艺差异显著(P<0.05),联合干燥工艺为91.26%,传统工艺为82.25%。干燥前的脱蜡处理具有杀菌作用,可杀灭65.24%的表面微生物。干燥阶段完成后,联合干燥工艺的杀菌率为91.26%,较传统工艺的杀菌率提高了9.01个百分点。在模拟大肠杆菌污染枸杞的试验中,脱蜡后喷菌的枸杞经2种工艺加工,联合干燥工艺的杀菌率为83.21%,较传统热风干燥工艺提高了12.93个百分点。因此,微波热风联合干燥工艺较传统热风干燥工艺更多地保留了枸杞的营养成分,杀菌效果更好,有利于枸杞干果的品质和食品安全。但是,对脱蜡后大肠杆菌污染的果实,微波热风联合干燥工艺和传统热风干燥工艺均不能彻底灭菌,需进行工艺改进或结合其他灭菌方法进行处理。研究结果可为微波热风联合干燥工艺在枸杞加工中的应用和改进提供参考。
不同地形区域的贫困特征及贫困程度影响因素分析

湖南省安化县是国家扶贫开发工作重点县,境内地形类型可分为高山区、库区和低山丘陵区,将不同地形类型与建档立卡贫困户综合考虑,分析不同地形区域的贫困特征及贫困程度影响因素有利于脱贫攻坚工作的精准实施。该文以578份建档立卡贫困户实地问卷调查结果为数据源,结合3种不同地形区域的实际情况,运用空间自相关、地理探测器等方法对安化县不同地形区域的贫困特征、贫困程度主要影响因素及因素间的交互作用进行分析。结果表明:1)不同地形区域贫困程度不同:库区贫困程度综合值的绝对值均值为0.236、高山区为0.192、低山丘陵区为0.127,库区贫困程度最高、高山区次之、低山丘陵区最低;2)不同地形区域贫困程度影响因素不同,库区主要受基础设施建设、政策落实情况和地形坡度因素影响,高山区主要受地形坡度、劳动力数量和经营收入因素影响,低山丘陵区主要受劳动力数量、政策落实情况和工资收入因素影响;3)不同地形区域双因素交互作用强度主要表现为经济要素及自然要素的交互作用强度高于政策要素与其他要素的交互作用强度。不同地形区域贫困程度的显著影响因素存在差异,对不同地形区域需实施差异化扶贫政策,提高扶贫措施的针对性和有效性。
CottonXL模型模拟研究延迟型低温冷害对棉花纤维品质的影响

为了明确不同程度、不同时段低温对棉花纤维品质的影响,该研究利用棉花延迟型低温冷害指标和灾情资料,筛选出1961-2018年间不同程度延迟型低温冷害的典型年份,在实现棉花功能结构模型CottonXL模型本地化应用的基础上,利用CottonXL模型模拟不同程度冷害对纤维品质的影响。结果表明:CottonXL模型能够较准确地模拟延迟型冷害对棉花纤维品质的影响,不同热量条件下纤维长度、纤维比强度、马克隆值模拟结果与实测值间的RMSE分别为0.7 mm、0.9 cN/tex、0.1。冷害对棉花纤维马克隆值影响最大、纤维比强度次之,对纤维长度影响最小。随冷害程度的加重纤维长度较长、纤维比强度较大且马克隆值适中的棉铃数量显著减少(P<0.01),纤维品质整体下降。发生轻度、中度和重度冷害时,纤维长度分别下降0.8、1.4和1.5 mm,纤维比强度分别降低3.9、4.5和5.1 cN/tex,马克隆值分别降低1.0、1.2和1.4。同等程度延迟型低温冷害情况下,夏秋季低温冷害对纤维品质的影响大于春季低温冷害。轻度夏秋季型低温冷害对纤维品质的影响较中度春季型低温冷害更大。
融合FPN的Faster R-CNN复杂背景下棉田杂草高效识别方法

为实现田间条件下快速、准确识别棉花与杂草,该文以自然光照下田间棉花与杂草为研究对象,采用垂直向下拍摄的方式获取棉花杂草视频,按1帧/s的速率从视频中提取图像,在人工去除冗余度过多的图片后,建立1 000幅图片的数据集。对比了Faster R-CNN和YOLO_(v3) 2种典型卷积神经网络,将Faster R-CNN卷积神经网络的深度学习模型引入到棉花杂草图像识别中,并提出一种结构优化的方法,使之适用于复杂背景下的棉田杂草识别。该文选用残差卷积网络提取图像特征,Max-pooling为下采样方法,RPN网络中引入特征金字塔网络生成目标候选框,对卷积神经网络结构进行优化。在使用700幅图片进行训练后,通过200幅田间棉花杂草图像识别测试,结果表明:该方法的平均目标识别准确率达95.5%,识别单幅图像的平均耗时为1.51 s,采用GPU硬件加速后识别单幅图像的平均耗时缩短为0.09 s。优化后的Faster R-CNN卷积神经网络相对于YOLO_(v3)平均正确率MAP高0.3以上。特别是对于小目标对象,其平均正确率之差接近0.6。所提方法对复杂背景下棉花杂草有较好的检测效果,可为精确除草提供参考。
地块尺度的复杂种植区作物遥感精细分类

实现复杂农区作物种植信息的精准、动态监测是中国农业精细化管理面临的迫切需求,而作物种植碎片化和异质性给作物遥感精细分类带来了诸多挑战,该文旨在探索基于高分辨率影像的地块尺度多种作物同步识别方法,以满足实时获取复杂农区作物详细分布信息需要。研究选取武汉市新洲北部为典型区,以WorldView-2影像为数据源,利用ReliefF-Pearson方法优选作物遥感特征,采用人工神经网络、K最近邻和随机森林算法进行作物分类,并对比分析其精度。研究发现:1)RVI、NDVI、相关性和边界长度等12个特征构成了地块尺度作物分类的相对较优特征,可在充分表征影像信息同时降低数据冗余;2)相比于人工神经网络和K最近邻算法,随机森林算法分类精度最高,其总体精度达79.07%;3)以光谱特征差异为作物区分基础,形状和纹理特征的使用能有效改善地块尺度作物分类精度,总体精度可提高4%左右;4)研究所采用的方法体系能有效提升复杂种植区地物分类精度,水稻、棉花、荷等主要作物以及裸旱地、裸水田等地物分类精度均达到了80%以上。研究成果可为复杂种植区作物遥感精细分类提供新的思路和方法借鉴,亦可为作物种植信息精准普查、土地利用精细化管理以及农业产业结构调整动态监测等提供参考。
机收麻山药离散元模型构建及其仿真参数标定

由于麻山药收获过程缺乏有效数值模拟,在很大程度上阻碍了麻山药收获机的设计与优化。该文测定了麻山药的密度、长度、径向尺寸、抗压、抗弯及抗剪强度,基于离散元法建立了麻山药双峰分布模型,并对黏结参数进行校核;以土壤堆积角为响应值,对沙壤土基质间的碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数和表面能4个参数进行标定,建立了土壤堆积角与4个参数之间的回归模型并进行验证,标定了麻山药与钢板、沙壤土间的碰撞恢复系数、静摩擦因数和滚动摩擦因数。试验结果表明,麻山药双峰分布模型能够表征麻山药的力学特性,参数校核得到法向刚度、切向刚度、临界法向应力、临界切向应力及黏结半径分别为9.3×10~5 N/m、3.0×10~6 N/m、0.58 MPa、0.14 MPa、3.5 mm;沙壤土基质间的碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数及表面能分别为0.42、0.20、0.30、0.40 J/m~3,离散元仿真试验后得到的土壤堆积角与试验结果平均误差为1.48%;麻山药与钢板之间的碰撞恢复系数、静摩擦因数及滚动摩擦因数分别为0.34、0.26、0.049,与沙壤土之间的碰撞恢复系数、静摩擦因数及滚动摩擦因数分别为0.21、0.38、0.075。研究结果可为麻山药机械化收获及产后加工等仿真试验提供一定的理论参考。
胡麻籽粒离散元仿真参数标定与排种试验验证

为借助离散单元法优化胡麻机械化生产装备提供胡麻基本参数,该文对甘肃省普遍种植的定亚22号、陇亚10号、陇亚13号3种胡麻籽粒通过试验法测定了胡麻籽粒的基本物理参数(3个方向尺寸、质量密度、体积密度、泊松比、千粒重、含水率、弹性模量)和接触力学参数(恢复系数、静摩擦系数);通过调整胡麻模型的滚动摩擦系数条件下形成的胡麻堆积角逼近胡麻实际堆积角方法,预测胡麻滚动摩擦系数。结果表明:定亚22号胡麻滚动摩擦系数为0.041 5、陇亚10号为0.042 5、陇亚13号为0.042 0。探讨了胡麻堆积角形成过程中滚动摩擦系数对胡麻与底板接触数量、胡麻动能和重力势能影响变化规律,结果表明:随着滚动摩擦系数的减少,胡麻与底板的接触数量增加,胡麻种群的转动动能呈先增加后减小的变化趋势;减小胡麻滚动摩擦系数,其转动动能增加。通过设计的异型窝眼轮排种仿真和大田试验可知,胡麻平均穴粒数为9.5粒,标准差为1.5粒;大田试验的平均穴粒数为9粒,标准差为1粒。仿真和试验结果的穴粒数平均值的相对误差为5.26%,基本满足西北旱区胡麻播种机械设计参数优化需求。
基于生态适宜性分析的平原煤矿县生态空间优化

煤矿区塌陷为难点的生态问题已经成为制约平原煤矿地区社会、经济、生态可持续发展的阻力。本文从自然生态、特征限制、人为干扰3个层面构建平原煤矿地区生态适宜性综合分析体系,以山东省郓城县为研究区域分析生态适宜度,在此基础上引入最小累计阻力模型分析研究区生态网络,并以乡镇为单元提出优化建议,提升郓城县生态适宜度,稳固生态网络。结果表明:当前研究区生态适宜度5等级分区面积呈现正态分布,但分布极不均匀,最适宜区集中于县域北侧,最不适宜区集中于县域中南部的塌陷水域和塌陷深度较深的地区;生态网络主要集中于西北部区域,南部和中部相对欠缺。并针对现状对各等级分区结果实施不同的建设策略,并对生态网络结构的优化建议,从而为郓城县的生态修复建设和生态保护建设提供方向。
基于K-SVD和正交匹配追踪稀疏表示的稻飞虱图像分类方法

针对当前稻飞虱图像分类研究中存在图像识别速度慢、分类精度低的不足,该文提出一种基于K-SVD和正交匹配追踪(orthogonal matching pursuit,OMP)稀疏表示的稻飞虱图像分类方法。首先,根据稻飞虱的趋光性特点,使用团队自主研发的野外昆虫图像采集装置自动获取稻田害虫图像;然后,利用K-SVD算法对稻飞虱图像特征的过完备字典进行更新构造,结合OMP算法对原始输入图像的特征信号进行稀疏表示;最后,通过求解输入图像的重构误差对昆虫图像进行分类。在相同的试验条件下,与传统的图像分类算法(SVM、BP神经网络)进行比较。实验结果表明,该文提出的基于K-SVD和OMP算法的稻飞虱图像稀疏表示分类方法可对稻飞虱与非稻飞虱进行快速准确的分类,分类速度达到6.0帧/s,平均分类精度达到93.7%。与SVM和BP神经网络相比,分类速度分别提高了5和5.5帧/s;分类精度分别提高了15.7和28.2个百分点,为稻飞虱的防治预警工作提供了信息与技术支持。
2014-2018年中国田间秸秆焚烧火点的时空变化

从长时间序列、全国尺度剖析田间秸秆露天焚烧现象,对科学疏导秸秆露天焚烧和提高行政监管效率具有重要实践意义。基于2014-2018年的中国区域内Satsee-Fire火点数据,经过数据转换、提取、清洗等处理流程后,本研究构建了2014-2018年中国秸秆露天焚烧火点数据集,并进一步采用重心转移模型、空间自相关模型和k均值聚类模型从不同时空尺度探索了近五年中国田间秸秆露天焚烧火点的时空分布格局及其演变特征。结果表明:中国秸秆露天禁烧政策成效显著,研究时段内秸秆火点数量呈现显著的逐年单调递减态势,年均降低率达22.43%;月际间秸秆火点集中在2-4月、10-11月,合计占全年比重的85.71%;空间上集聚在东北、华北和华中地区,黑吉辽地区占比高达56.37%,如以胡焕庸线为界限,则东南半壁和西南半壁分别占全部火点的78.73%、21.27%。年际间秸秆火点重心主要位于辽宁-河北一带,受东北地区秸秆火点逐年减少影响,总体呈现向西南方向迁移的发展特征;月际间秸秆火点重心呈明显的回字形迁移轨迹。秸秆火点的全局空间自相关介于0.33~ 0.49,总体在较低水平,并呈现逐年降低态势,在空间上的集聚现象在不断分化,火点的离散分布态势愈加明显,以往高密度秸秆火点的县域密集分布现象在空间不断离散。不同省份的秸秆焚烧现象呈现出“秋冬季主导型”、“春季主导型”和“秋季主导型”3种聚类类型,不同地区的秸秆焚烧规律与其种植制度、作物类型和物候节律具有密切关系。在对秸秆焚烧现象进行管控和疏导时,应充分考虑当地物候节律,以降低行政成本和提高行政效率。
球形水果塑料发泡网套包装机设计与试验

塑料发泡网套能有效降低运输过程中水果发生机械损伤的概率。为了解决球形水果塑料发泡网套自动包装的问题,在分析苹果和脐橙等主要球形水果生物力学特性的基础上,提出一种柔性扩膜锥体扩膜、倒刺卡筒下膜的球形水果网套包装工艺方案,并确定了机器关键部件结构参数,设计了部件组合运行控制时序,加工了试验样机。30个苹果样本包装试验,包装成功率100%,损伤率0,平均单果包装时间25 s,工作效率35 kg/h,下膜长度主要分布在104~110 mm范围内,约占样本总数的76.6%。试验结果表明,样机机构设计合理性,结构紧凑,球形水果果面包覆完整,可实现连续包装功能,但是机器作业效率低于人工效率,需要优化包装流程,采用多组同时包装的方式提高效率。研究结果可为后续球形水果网套包装设备的研制和优化提供参考。