mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
计及(火用)效率的综合能源系统多目标优化调度方法

综合考虑综合能源系统(IES)在能效、经济、环境等多目标上的优化调度需求,提出一种IES的多目标优化调度模型及求解方法,以实现多能互补IES的节能减排、经济运行与环境友好调度运行。首先建立了满足IES在能效、经济、环境等方面的优化调度需求的多目标函数模型,并在能效目标函数中引入(火用)效率,实现多能耦合系统的高效、高质量用能;其次建立了适用于多目标优化调度的IES数学模型,并通过模型凸松弛等方法保证模型的凸性,提高问题求解效率;再次建立了多目标优化调度问题帕累托前端的求解及运用方法,利用多目标凸优化问题的标量化方法进行模型转换,从而求解多目标凸优化问题,并提出筛选方法,用于从帕累托前端中筛选得到综合性能较好的调度方案;最后结合贵州省某IES算例仿真,验证了所建立多目标优化调度模型与求解方法在满足区域IES由于多能耦合而带来的多目标调度需求上的可行性。
计及低频减载动作的最大暂态频率偏移快速估计

随着大容量远距离高压直流输电工程建设和大规模可再生能源的接入,受端电网频率安全风险增大.针对大容量直流闭锁等可能触发低频减载的严重扰动,文中提出基于机器学习的电力系统最大暂态频率偏移快速估计方法.将问题分解为低频减载响应判断和最大频率偏移估计两个子问题,通过子模型交替求解估计最大暂态频率偏移;基于支持向量回归方法构建最大频率偏移估计子模型,以支持向量机为个体学习器构建基于Bagging集成学习的低频减载响应判断子模型;以运行方式信息和扰动信息为输入,采用ReliefF算法和主成分分析法对输入特征进行选择和提取,降低模型复杂度.以某多直流馈入受端系统为例构建最大暂态频率偏移估计模型,验证所提方法的准确性和适应性.
双馈风电机组变系数虚拟惯量优化控制

传统的变速恒频风力发电机采用电力电子变流器控制,导致机组输出功率与系统频率解耦,使风力机无法响应系统频率变化,降低了系统转动惯量.在分析双馈风力发电机运行特性和虚拟惯量特性的基础上,研究了双馈风力发电机采用虚拟惯量控制的机组转速变化与输出功率的关系,提出了同时考虑调频效益和调频成本的变系数虚拟惯量控制策略.该控制策略分别以调频时双馈风电机组输出功率、转速恢复时间衡量调频效益、调频成本的大小,并采用遗传算法离线计算机组不同运行状态下的调频系数曲线和机组转速变化程度的最优值,以实现机组频率控制系数随机组转速变化而改变.根据计算所得调频系数曲线在MATLAB/Simulink软件平台进行仿真实验,结果表明所提方法能够使双馈风电机组在不同运行状态下响应系统频率变化,并保证机组自身稳定运行.
低碳动态电-气最优能流的加速凸分散优化求解

在综合能源系统背景下,提出一种计及碳交易机制的低碳动态电-气最优能流模型.考虑到气流传输的延迟特性,采用时空偏微分方程精确描述气流动态.此外,该模型引入一种碳交易机制以充分发挥电-气互联系统的经济与低碳效益.为实现电-气互联网络的分散优化并得到一个可靠的高质量解,提出两种内外层相协调的凸分散优化方法--罚凸凹过程(PCCP)-Benders和PCCP-交替方向乘子算法(ADMM).在此凸分散优化框架下,外层优化基于一种PCCP将非凸气流动态凸化成一个迭代的二阶锥规划,而内层优化分别基于Benders分解和ADMM求解外层PCCP迭代的每一步.最后,通过算例仿真对比分析了上述两种凸分散优化算法的计算性能,并详细分析了碳交易成本对系统运行的影响,所得结果验证了文中模型及算法的有效性.
基于一维卷积神经网络的电力系统暂态稳定评估

系统遭遇暂态故障的过程是随时间发展的过程,基于传统机器学习的暂态稳定评估方法通常难以捕捉其时间维度信息,限制了评估性能的提高.针对该问题,提出了一种基于一维卷积神经网络(1D-CNN)的暂态稳定评估方法.该方法直接面向底层量测数据,凭借其特有的一维卷积和池化运算特性,能自动提取出暂态过程所蕴含的时序特征,从而达到对系统暂态稳定状态准确刻画的目的.设计了一种适用于暂态稳定评估的四卷积层1D-CNN模型,实现了端到端的"时序特征提取+暂态稳定性分类",并通过调整模型关键参数以提高失稳样本查全率,增强了评估结果的可靠性.新英格兰10机39节点测试系统的仿真实验表明,相较于传统机器学习暂态稳定评估方法,所提方法能以更短的响应时间做出更准确的暂态稳定性判断,满足在线暂态稳定评估准确性与快速性的要求.
基于轨迹模式空间解耦及模式能量序列的振荡分析(一)理论基础

针对电力系统振荡行为的分析,揭示互补群群际能量观点与特征频率正弦幅值观点的异同,严格证明两者在哈密顿单机无穷大系统中的一致性。但非线性因素则可能在线性化分析中引入大误差,而时变因素及饱和等本质非线性因素还可能使平衡点特征根方法完全失效。为了克服这些困难,从实际受扰轨迹的互补群群际能量的观点出发,描述了复杂受扰系统的振荡特性。多机系统轨迹可以通过互补群惯量中心-相对运动(CCCOI-RM)变换,严格映射为一系列时变单机映象轨迹,并通过各映象系统的振荡能量反映原多机系统的振荡行为,包括多频率的时变非线性振荡。
基于盐分梯度的黑河中游湿地植物多样性及其与土壤因子的关系

湿地植物多样性的研究对维持湿地生态系统完整性和稳定性有着重要意义.以黑河中游湿地为研究对象,基于野外采样数据和不同盐分梯度植物群落多样性指数,重点分析不同盐分梯度植物多样性变化及其与土壤因子关系.结果表明:黑河中游湿地植物组成比较丰富,共出现植物30科71属102种;随土壤盐分梯度增加,植物群落组成发生显著变化,Margalef丰富度指数(R)和Shannon-Weiner多样性指数(H)均减小,说明研究区植物多样性随盐分增加而减少;不同盐分梯度影响植物多样性的土壤因子存在差异,低盐梯度是pH、速效钾和全氮,中盐梯度是pH、速效磷和速效钾,高盐梯度是有机质、全磷、速效钾和速效氮.该研究结果对于认识不同盐分梯度下影响植物多样性的主要土壤因子具有重要意义,同时对黑河中游湿地植物多样性的有效管理和维持具有一定的参考价值.
青海省森林土壤有机碳氮储量及其垂直分布特征

森林土壤在调节森林生态系统碳、氮循环和减缓全球气候变化中起着关键的作用.但是,由于林型、林龄以及环境因子(海拔)的差异,至今对于森林土壤碳、氮储量的估算依然存在极大的不确定性.因此,利用森林土壤实测数据估算了青海森林土壤有机碳、氮密度和碳、氮储量,分析了土壤有机碳、氮密度的垂直分布格局.结果表明:1)土壤有机碳密度随海拔的增加呈单峰曲线变化,在海拔3100— 3400 m达到最大34.33 kg/m~2;氮密度随海拔的增加而增加,范围为1.39-2.93 kg/m~2.2)在0-30 cm土层,土壤有机碳、氮密度均随土层的增加而降低,范围分别为3.84—4.63 kg/m~2、0.22-0.27 kg/m~2.3)青海省森林土壤碳储量为1098.70 Tg,氮储量为61.78 Tg.4)海拔与氮含量和密度之间存在极显著正相关关系(P<0.01,P<0.01).土层深度与有机碳含量存在极显著负相关关系(P<0.01);与有机碳密度、氮密度存在极显著正相关关系(P<0.01,P<0.01).说明海拔和土层是影响青海省森林土壤有机碳、氮分布的关键因子.
喀斯特植被演替过程土壤丛枝菌根真菌(AMF)多样性

喀斯特生态系统维持了丰富的微生物多样性,丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhiZal fungi,AMF)结构和组成会随喀斯特植被演替而改变.以贵州贵阳花溪、毕节织金和关岭花江典型喀斯特区域按时空替代法采集了乔木林、灌木林和草本群落样地土壤,采用Illumina HiSeq分子测序技术,通过OTU聚类分析、物种注释及数据库比对,探索了喀斯特不同演替阶段土壤AMF物种多样性.结果表明:(1)喀斯特生境土壤获得球囊菌门GlomeromycotaOTU为275个,分属于4目8科13属19种,属水平上AMF丰度表明根内根孢囊霉属Rhizophagus为优势属,花江拥有最高AMF丰富度,缩隔球囊霉Septoglomus constrictum、根内根孢囊霉 Rhizophagus intraradices 、Claroideoglomus sp. MIB8381和稀有内养囊霉 Entrophospora infrequens均分布于各样地的不同植被演替阶段,为常见种.(2)AM真菌多样性Shannon指数与Simpson指数在不同演替阶段表现为花溪:乔木≈灌木>草本(P< 0.05)、花江:灌木≈草本>乔木(P<0.05)、织金:乔木>灌木>草本,但差异不显著,Chaol和Abundance-based coverag estimator(ACE)指数表现为花江灌木≈草地>乔木(P<0.05).(3)Spearman相关性分析表明土壤全磷与AMF ACE指数显著负相关,且与Chaol指数极显著负相关;速效磷与Shannon和Simpson指数显著负相关.(4)典范对应分析(Canonical Correlation Analysis,CCA)表明土壤全氮、速效氮、有机质、全磷和速效钾与AMF群落分布有显著相关性.结果表明喀斯特植被演替过程中土壤丛枝菌根真菌多样性随着演替进行或升高或降低,无一致变化规律,并与土壤理化性质关系密切,其中以磷的影响最大.
秦巴特困区生态脆弱性与经济贫困的耦合关系——以陕西省山阳县为例

以国家扶贫开发重点县山阳县为例,采用遥感与地理信息技术对研究区的生态脆弱性进行定量评价,并构建以行政村为单元的经济贫困评价指标体系,以此分析研究区生态脆弱性与经济贫困耦合协调度的空间分异特征.研究结果表明:①山阳县生态脆弱性整体处于中等偏高水平,生态脆弱性高的地区集中分布在人类活动频繁的河川地带和水土流失严重的低山区;②贫困程度整体较深,地形条件、资源丰度、交通通达性及经济区位的综合差异形成了山阳县经济贫困的空间分布格局;③将山阳县生态脆弱性与经济贫困的耦合关系分为失调共损型、失调环境滞后型、失调经济滞后型、协调同步型、协调环境滞后型及协调经济滞后型六种类型,协调同步型行政村比例仅为13.0%,生态脆弱性与经济贫困的耦合协调度整体较低;④失调共损型、协调同步型及协调环境滞后型空间分布较分散,失调环境滞后型、失调经济滞后型及协调经济滞后型有明显的集聚区,失调环境滞后型和协调经济滞后型集中分布在低山河谷区,失调经济滞后型集中分布在海拔1000 m以上的偏远山区.
汉江中下游生态系统健康评价指标体系构建及其应用

水利工程建设影响了河流生态系统健康.为探究梯级水库、跨流域调水等水利工程建设对长江流域河流生态系统健康的影响,以汉江中下游为例,采用频次分析法和相关性分析法对评价指标进行筛选,用最小二乘法和熵系数法相结合的综合权重模型确定各评价指标权重,从整体性、稳定性及可持续性3个方面构建了河流生态系统健康评价指标体系,并利用赋分法进行河流健康评价.结果表明,汉江中下游河流健康评价指标体系包含流量过程变异程度、输沙量变化、河流连通性、富营养化状况、鱼类物种数等11个指标.评价结果显示汉江中下游河流生态健康状况表现出较强的空间异质性,且健康状况逐年降低.靠近丹江口水库的区域较好,越往下游越差.
基于GIS的长江口海域生态系统脆弱性综合评价

气候变化、富营养化、生境破碎等是全球普遍面临的生态问题,科学评估生态系统外部压力及其弹性力,对生态系统管理和生态修复具有重要的指导意义.使用空间主成分分析(SPCA)和层次分析法(AHP)构建评价指标体系,结合地理信息系统软件,对长江口海域生态环境脆弱性进行综合评价,并根据生态环境脆弱性指数(EVI)值,将研究区生态环境脆弱性分为5级:微度脆弱(<0.5)、轻度脆弱(0.5—0.8)、中度脆弱(0.8-1.0)、重度脆弱(1.0-1.2)、极度脆弱(1.2—1.5).结果表明:空间尺度上,长江口口门内生态环境脆弱度最高,生态环境脆弱度从口门内向口门外呈显著的降低趋势,近五年,口门内极度脆弱区空间分布南移;评估区域内,约2000 km~2的极度脆弱区发生了转变,极度脆弱区、重度脆弱区面积占比分别下降了7%和5%,长江口海域生态环境脆弱性明显好转.总体上,近年来大量陆源污染物输入以及生态系统结构变化,是导致长江口生态环境脆弱度较高的重要因素.
新疆土地生态安全时空变化

土地生态安全评价能高效引导土地合理利用,协调生态保护与区域经济发展之间的矛盾.以核密度估算法及克里金空间插值为技术支撑,构建基于突变级数法的土地生态安全评价指标体系,并采用空间变异系数法及灰色预测模型对新疆土地生态安全进行探索性测度分析.结果表明:(1)新疆土地生态安全总体水平不断提高.土地生态安全指数由2004年的0.76上升到2017年0.94,安全等级呈现“不安全→较不安全→临界安全→较安全”的发展趋势.(2)新疆各县市土地生态安全的不均衡性得到改善,空间差异缩小.新疆土地生态安全空间变异系数由2004年的0.51上升为2017年的0.84,呈持续上升趋势,其中2009年到2014年期间最快增加了0.29.(3)研究区人口增加了27.59%,同时未利用地和草地面积的减少量分别占到整个新疆面积的7.51‰和9.45‰.自然资源分布不均、社会经济发展对未利用地和草地的大量占用以及区域人口的急剧增加可能是新疆土地生态安全面临的主要问题.(4)通过灰色模型预测,2020年新疆土地生态安全将进一步得到改善,土地生态安全空间差异将进一步缩小.与2005年相比,2020年空间变异系数将上升到0.85;安全区和临界安全区将分别增加2.06%和11.24%;较安全区、较不安全区、不安全区将分别下降2.98%、9.16%、1.15%.
森林碳计量方法研究进展

森林是陆地生态系统的主体,不仅是巨大的碳库而且对减缓气候变暖具有积极作用.科学有效的森林碳计量方法,有助于加深对全球碳循环过程的理解.然而,由于森林生态系统结构复杂,对森林碳计量的估算结果普遍存在精度低、不确定性高的问题.近年来,国内外发展了大量对森林碳计量进行估算的方法,主要有基于样地清查的森林植被和土壤碳估算、基于生长收获的经验模型估算、基于定量遥感雷达观测的遥感估测、基于多尺度森林生态系统网络的通量观测和陆地生态系统过程模型模拟等方法.在实际的森林碳计量中,根据不同的森林类型特征和数据获取情况,往往采取不同的碳计量方法,甚至不止一种.以生态过程模型模拟、遥感反演和数据同化技术为主要手段,基于碳通量观测数据、控制实验数据和遥感影像数据,发展多学科、多过程、多尺度的综合联网观测,充分认识森林碳循环过程中碳源/汇的时空分布特征,开展区域、洲际乃至全球尺度碳循环及其对全球变化和人类活动响应的系统性、集成性研究,以便建立高效、可靠的碳计量体系是未来林业碳计量的发展趋势.随着世界各国温室气体排放清单的编制,中国迫切需要科学的方法体系计量森林碳源/汇,提升我国在生态环境问题上的国际发言权和主导权,同时对我国森林可持续经营、生态环境保护以及美丽中国建设提供建议与支持.分析了各类森林碳计量方法的主要特征、优缺点,同时探讨了目前的森林碳计量方法存在的问题和未来的发展趋势,为不同时空尺度下森林碳计量提供参考.
江苏省耕地细碎化评价与土地整治分区研究

在明确耕地细碎化内涵空间尺度特征的基础上,从资源规模性、空间集聚性和生产便利性3方面构建耕地细碎化空间测度体系,以江苏省为例,综合运用地理空间分析、数理统计分析等方法,开展了省域尺度耕地细碎化多维评价及相应的土地整治协同探讨。研究表明:①江苏省资源规模属性值总体偏低,呈现苏北-苏中-苏南逐级递减的分异格局;空间集聚属性值总体较高,但区域差异明显,高值区主要集中在徐淮平原及里下河平原地区;利用便利属性值总体呈现与资源规模及集聚状况相反的格局特征,苏南明显高于苏中和苏北地区,两极分化明显,地域差异较大;②在乡镇尺度对各分维属性进行耦合形成江苏省耕地细碎化指数,省域尺度下该指数呈现从北到南逐渐增加的格局特征,表现为北部的低值聚集区和西南部的高值聚集区;③基于区域耕地细碎化不同属性特征的层次组合特点,全省可划分为利用提升区、集约归并区、设施改造区、规模流转区、资源优配区和综合整治区6种类型分区,据此提出不同分区土地整治的主要整治方向及关键问题。
美国出口管制政策调整与中国香港贸易地理结构演变

以1997年中国香港回归为时间节点,从总贸易和高技术产品贸易两个维度,区分短期和长期效应,研究美国加强出口管制对中国香港贸易地理结构的影响。研究发现:出口管制政策在短期抑制了中国香港从美国的进口贸易增长,阻碍了香港对内地的高技术输出贸易;在长期致使中国香港对美国高新技术的依赖程度逐步减弱,对其他未对港设限国家的技术依赖明显增强。中国香港的进出口贸易地理集中度明显增强。美国在中国香港的贸易地理地位呈现大幅下滑。内地在香港的贸易地理地位得到显著提升。
基于SBM-DEA模型湖南省碳排放效率时空差异及影响因素分析

以中部湖南省为研究区域,利用超效率SBM-DEA模型与Malmquist指数对2010~2016年湖南省14个市(州)碳排放效率和环境效率进行测度和空间差异分析,结果发现:①从时间序列演化特征来看,除长沙市、常德市外,湖南省大部分市(州)的碳排放效率和环境效率偏低,纯技术效率的贡献较大,技术效率和规模效率发挥不足,部分地区在2010~2016年间的碳排放效率有所提高,但均低于10%的增长水平;②从空间格局分布来看,湖南省14市(州)的效率水平差异显著,表现为碳排放效率由中部地区逐步向边缘地区进行转移和提升,而环境效率的波动性较大,整体呈现出“分散-集聚-分散”的趋势。五大能源区域中湘东地区的效率水平较高,其次为湘北地区,湘南地区与湘西地区表现为空间互补型区域,湘中地区的效率水平提升则相对滞后;③从影响因素的分析来看,二、三产业的作用效果不显著,生态环境、工业产业集聚和对外依存度对碳排放效率具有负向作用,技术进步则表现出积极的正向影响。最后,提出结合现有的政策引导和技术水平发展,充分发挥好各地区经济规模效应,促进生产要素在区域间的快速流动,推动技术进步成为节能减排的主要驱动等建议。
基于城市功能格局的西安市文化产业空间集聚研究

针对以往文化产业区位特征研究中缺乏与城市功能格局有机联系的问题,以中国西部重要的文化产业集聚中心西安市为案例,采用土地利用区位商、标准差椭圆、热点分析和叠加分析等方法,分析其文化产业的空间集聚特征及与城市功能格局的耦合关系。结果表明,2016年西安市的文化产业布局具有较强的“空间+功能”依附性特征,其空间集聚以城市发展主轴为方向线,集中在以一类工业和科教功能为主、开发较为成熟的城市综合功能区。传统商贸业、物流业等要素集散枢纽对文化产业的空间集聚影响较为显著。面向生活服务的文化休闲娱乐服务业的空间分布相对均衡,而面向生产服务的文化创意和设计服务业则表现出较强的产业关联导向和环境氛围导向特征。
不同降水年型黄土旱塬冬小麦免耕与深松轮耕蓄墒增收效应

【目的】为旱区不同降水年型冬小麦蓄墒增产耕作方式的选择提供科学依据。【方法】于2007-2018年在陕西黄土旱塬实施免耕与深松轮耕长期定位试验,设置免耕/免耕/深松(NNS)、免耕/深松(NS)和连续免耕(N)3种耕作处理,分析不同降水年型轮耕模式下冬小麦休闲期和生育期蓄墒效果及ET、WUE、产量和经济效益。【结果】降水年型对冬小麦休闲期及生育期土壤蓄墒、ET、WUE、产量和经济效益影响显著。丰水年型较干旱和平水年型分别提高冬小麦休闲期(23.9%和31.9%)和生育期(6.5%和16.6%)0-200 cm土层土壤蓄墒量,并在冬小麦水分急剧消耗的拔节期至灌浆期,分别增加耗水量1倍和3倍以上,且较干旱和平水年型WUE分别提高21.1%和16.3%,增产70.0%和25.8%,增效2倍和1/2倍以上。干旱、丰水和平水年型分别以免耕/深松(NS)(106.1 mm)、连续免耕(N)(192.0 mm)和连续免耕(N)(91.5 mm)处理休闲期0-200 cm土壤蓄墒量最高;生育期0-100 cm土壤蓄墒效果受降雨和冬小麦生长发育影响波动较大,但120-200 cm深层土壤蓄水量基本呈"先增后减"的稳定变化趋势,并以免耕和深松轮耕措施蓄墒效果较好;免耕/免耕/深松(NNS)处理在干旱和丰水年型WUE及增产增效优势显著,在平水年型,连续免耕(N)处理产量和经济效益最高,分别为4 297 kg·hm~(-2)和4 773元/hm~2。受深松作业及其频次影响,免耕/免耕/深松(NNS)和免耕/深松(NS)轮耕处理分别增加生产成本172和227元/hm~2,但生产投入的高低并非是影响经济效益的关键因素。较免耕/深松(NS)处理,免耕/免耕/深松(NNS)能以较少的深松频次节省生产成本,以较高的籽粒产量实现经济效益的最大化,具有减耗节水、提高冬小麦WUE和节本增效的优势,并在多数试验年份下保持节水减耗、经济高效的生产正效应,更具生产普适性。【结论】从可持续农业生产及绿色低耗高效的发展目标综合分析,推荐免耕/免耕/深松(NNS)轮耕措施为黄土旱区冬小麦蓄墒增产增收的最适耕作方式。
基因筛查在早期识别新生儿WAS基因相关疾病中的临床应用

目的探讨基因筛查用于早期识别新生儿WAS基因相关疾病的临床应用价值。方法2016年1月至2017年12月复旦大学附属儿科医院新生儿基因组计划纳入新生儿重症监护病房中的5800例高危新生儿,采用高通量测序方法进行遗传病因的分析,检测到的11例携带WAS基因致病或可疑致病变异的新生儿。回顾性总结11例患儿(均为男性)临床特征,并结合基因变异特征,进行表型基因型分析。结果11例患儿中5例为湿疹-血小板减少-免疫缺陷综合征(WAS),6例为X连锁血小板减少症(XLT)。WAS患儿中2例在新生儿早期、3例在5~8周龄出现临床表现。3例XLT新生儿因其他疾病住院治疗,发现血小板减低。检测到WAS基因致病或可疑致病变异11个,其中7个为首次报道的致病或可疑致病变异,包括2个移码变异C.138delG和c.388_390del,4个剪接位点变异c.1453+1G>A、c.734+1G>C、c.135G>A和c.1453+3G>C,1个错义变异c.1118C>T。另外4个已报道致病变异是c.777+1G>A、c.107_108delTT、c.436delC和c.1509_*3delAGTG。3例患儿接受了造血干细胞移植治疗,2例治愈。结论WAS基因相关疾病在新生儿期缺乏特征性表现,新生儿期基因筛查有助于早期识别和干预该类疾病。
高温烟气中吸附剂捕集K 的模型及其反应动力学研究

针对生物质燃烧时采用吸附剂控制烟气中含K气体成分行为的性能描述,采用一维柱塞流反应器模型探究高岭土和煤灰捕集KOH(K_2CO_3)、KCl和K_2SO_4的性能及影响因素.通过模型计算与文献实验值比较检验模型合理性和确定动力学参数,并比较高岭土和煤灰捕集不同含K成分的性能差异.结果表明,采用表观动力学模型和单一的动力学参数可预测广泛反应条件下高岭土和煤灰捕集K的量,所确定的动力学参数是合理的;在给定的K浓度和烟气温度范围内,单位质量高岭土和煤灰捕集K的规律相似,均随烟气温度的升高而增大,随K浓度的增大而增大,且高岭土捕集能力受K浓度影响更明显;高岭土和煤灰捕集K的能力均为KOH强于KCl,强于 K_2SO_4,且高岭土捕集能力明显强于煤灰.
城镇化与生态环境耦合动态模拟理论及方法的研究进展

城镇化与生态环境耦合是当前研究热点,而其动态模拟将是未来的重要方向。基于系统科学与跨尺度耦合理论揭示城镇化与生态环境耦合系统的本质,即一个非线性的、具有高低阶多重反馈的开放的复杂巨系统。通过综述城镇化与生态环境耦合动态模拟的理论、方法与应用的研究进展,可知:①动态模拟成为趋势,相关理论与机理解析不断完善;②动态模拟技术趋向多元化、精细化、智能化和集成化;③应用研究基于多类型案例区、多要素以及近远程与跨区域3个方面。当前研究不足包括:①理论发展与整合不足;②方法集成与数据共享力度滞后;③耦合关系链条和主控要素的动态特征未被完整揭示,远程耦合模拟缺乏定量表达、系统性整合以及与区域联动层面的应用衔接。今后,应以理论为根基,推动多科学交叉融合;以方法为支撑,推动动态模拟技术整合与数据共享;以应用为导向,揭示城市群等重点地区的近远程关系链条与主控要素的动态演化模式,为区域可持续城镇化提供决策支持。
中国城市碳排放强度的空间溢出效应及驱动因素

采用核密度估计、空间自相关、空间马尔科夫链和面板分位数回归等方法对1992-2013年全国283个城市碳排放强度的空间溢出效应和驱动因素进行了分析。①核密度估计结果表明,中国城市碳排放强度总体均值下降,差异在逐步缩小。②空间自相关Moran's I指数表明城市碳排放强度存在显著的空间集聚性且空间集聚性在逐渐增强,但空间集聚水平的变化逐年缩小。③空间马尔科夫链分析结果表明:第一,中国城市碳排放强度存在马太效应,低强度与高强度的城市在相邻年份转移过程中呈现维持初始状态的特征。第二,城市碳排放“空间溢出”效应明显,且不同区域背景下溢出效应存在异质性,即若与碳排放强度低的城市为邻,该城市的碳强度能够增加向上转移的概率,反之亦然。④面板分位数结果显示:在碳排放强度低的城市,经济增长、技术进步、适当的人口密度起到减排作用;外商投资强度与交通排放是使碳强度增大的主要因素。在碳排放强度高的城市,人口密度是重要的减排因素,技术进步暂时没起减排作用;工业排放、粗放式的资本投资以及城市土地蔓延则是碳强度上升的主要因素。
术苦芩总多糖对湿热泄泻仔猪小肠杯状细胞数量以及MUC-2和ITF-3mRNA转录的影响

为探讨术苦芩总多糖(ZKQPs)对湿热泄泻仔猪小肠修复作用的影响,将60头断奶仔猪分为空白对照组(n=10)造模组(n=50),造模组采用高温高湿环境配合高脂配合饲料等建立湿热泄泻模型,进一步将造模成功后的50头仔猪随机分为模型组、阳性药物组(白头翁散)、ZKQPs高、中、低剂量组(n=10),分别拌料给药,连用7d。采用过碘酸雪夫染色(PAS)结合显微镜观察小肠组织杯状细胞(GC),利用RT-PCR和ELISA分别检测湿热泄泻仔猪小肠黏液中黏蛋白-2(MUC-2)和肠三叶因子(ITF-3)的转录和含量变化。试验结果:1)模型组仔猪十二指肠、空肠、回肠中GC数量均减少,与空白组比较,差异显著(P<0.05);与模型组比较,ZKQPs高剂量组、中剂量组和阳性药物组仔猪十二指肠、空肠、回肠中GC数量均增加,ZKQPs高剂量组、阳性药物组仔猪十二指肠、空肠、回肠和ZKQPs中剂量组仔猪十二指肠、回肠GC的数量差异显著(P<0.05)。2)与空白组比较,模型组仔猪十二指肠、空肠、回肠中MUC-2mRNA的转录量和含量均降低,差异显著(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较,ZKQPs各剂量组和阳性药物组仔猪十二指肠、空肠、回肠中MUC-2mRNA的转录量和含量均升高,ZKQPs高剂量组和阳性药物组仔猪十二指肠、空肠、回肠MUC-2mRNA的转录量和含量差异显著(P<0.05或P<0.01)。3)与空白组比较,模型组仔猪十二指肠、空肠、回肠中ITF-3mRNA的转录量和含量均降低,差异极显著(P<0.01)。与模型组比较,ZKQPs高剂量组、中剂量组和阳性药物组仔猪十二指肠、空肠、回肠中ITF-3mRNA的转录量和含量均升高,ZKQPs高剂量组、中剂量组和阳性药物组仔猪空肠、回肠中ITF-3mRNA的转录量和含量差异显著(P<0.05或P<0.01)。ZKQPs可提高湿热泄泻仔猪小肠GC的数量以及MUC-2和ITF-3mRNA的转录,促进湿热泄泻仔猪小肠内GC分泌物MUC-2和ITF-3分泌。
全光纤超快矢量光场的产生与研究进展

对模式选择耦合器、声致光纤光栅等全光纤模式转换器件的工作原理进行总结,并结合锁模光纤激光器和模式转换器件的优势,简单高效地产生了超快矢量光束和涡旋光束,得到的超快高阶模式激光具有峰值功率高、模式纯度高等特点。实验证明了模式转换器件的快速响应特性和宽带模式转换特性,并指出了其未来的发展方向和应用前景。
高功率超快光纤激光器研究进展

高功率超快脉冲激光应用广泛,包括精密工业加工、超快光谱学、强场物理学及军事应用等。光纤激光具有操作方便、散热要求低、光束质量好等优势。综述了近年来高功率超快光纤激光器的研究进展,包括新兴的被动锁模光纤激光技术及啁啾脉冲放大技术,以高功率超快光纤激光器在高次谐波产生中的应用为例,阐述了高能量光纤激光在非线性光学中的优势,对高功率超快光纤激光器的研究前景进行了展望。
动态环境感知的多目标室内路径规划方法

为了满足复杂室内环境中用户的多目标导航需求,提出了动态环境感知的多目标室内路径规划方法.该方法顾及室内路径复杂度、拥挤程度与阻断事件等多维室内环境语义,扩展了节点-边表示的室内导航路网模型,通过量化表征多维室内环境语义,建立了能够综合感知室内环境语义变化的导航通行成本函数,然后,将顾及室内动态环境语义的导航通行成本函数值作为室内导航路网模型的边长,设计实现了基于Dijkstra 的多目标室内路径规划算法.通过模拟实验分析比较室内路径规划结果,实验结果表明:由于扩展后的室内导航路网模型增加了具有方向性语义的垂直组件,考虑了阻断事件因素,导航路径规划能够避开不可用连接边;在路径拥挤程度分别为轻度、缓慢和堵塞情况下,由于考虑了路径复杂度和拥挤程度,节约的通行时间平均提升了17%.
铁路货车车体线路动态响应仿真与验证

针对大系统仿真分析方法与试验结果出现偏差问题,基于实际线路测试数据,以车体子系统为仿真对象,辅助于模拟台架的试验数据,建立了26个自由度的多体仿真模型,实现了车体线路动态响应的仿真计算.结果表明:摇枕垂、横向加速度响应结果仿真与试验RMS (root mean square)误差最大值为9%.在1.5~15.0Hz 主要频率段,车体枕梁垂、横向振动加速度的试验结果和仿真结果的RMS 误差低于8.57%,车体关键焊缝仿真与试验的动应力响应波形基本一致.通过与试验结果的对比验证,仿真结果基本反映了车体在实际线路运行时的动态响应情况.
浅埋盾构穿越渗透性地层时极限支护压力分析

基于半承压水模型综合考虑土压盾构穿越渗透性地层时覆土层及下卧层的渗透性,推导了盾构穿越层中沿掘进方向的水头分布的解析解,将其与现有的二维渗流场的解析解结合扩展为相应的三维近似解.同时采用数值仿真得到稳态渗流条件下浅埋渗透性地层的主、被动破坏模式,建立了相应的柱体+弧形转角体模型,将前述三维渗流场引入该模型,通过力矩平衡法得到了相应两种极限状态下开挖面支护压力的计算公式,与既有结果进行对比,此计算方法更接近数值解.研究发现:施工对开挖面前方渗流场的扰动基本局限在3倍洞径以内,主、被动极限支护压力的值随水头差的增大均线性增加,盾构直径和水头差是影响主动极限支护压力的主要因素,拱顶埋深与盾构直径是影响被动极限支护压力的主要因素,实际施工过程中,支护压力值应尽可能接近水土分算下的土体原始地层侧压力值,并在其附近(最好在其上方)小幅度波动,波动范围应以变形控制标准为依据.
基于相位差谱的非平稳地震波合成及应用

为了模拟地震动的非平稳性和多维性并克服传统三角级数法在合成地震波中选择包络函数具有任意性和不能表征频率非平稳性的缺点,提出了基于相位差谱法的多维多点非平稳人工地震波合成.首先,基于随机场理论模拟地震动的行波效应、相干效应、场地效应和多维性;其次,确定能表征地震动的强度非平稳和频率非平稳性的相位差谱;最后,将合成的非平稳地震波和当量反应谱应用到实际桥梁抗震分析中进行分析对比.研究结果表明:相位差谱法合成多维多点非平稳地震动不需要包络函数控制地震波的波形,排除人工选择强度包络函数的任意性,且考虑了地震动的空间相关性和多维性,优于传统的三角级数法;本文方法与传统反应谱法计算结果基本一致,采用反应谱法计算的两处墩底的剪力值和弯矩值分别相差在10% 和17% 以内,本文方法分别在9% 和12% 以内.
武汉市火车站广场灰尘中PCBs 的污染特征及评价

于2017年3月采集武汉市的3个火车站广场灰尘样品30个,其中武汉火车站12个,武昌火车站8个,汉口火车站10个,采用气相色谱对样品中32种PCBs的含量进行了测定,并应用美国国家环保局(USEPA)的暴露评价模型对其进行了健康风险评价.结果表明,在武汉市3个火车站广场灰尘样品中ΣPCBs的质量浓度范围分别是20.6—140 ng·g~(-1)(平均值为66.0 ng·g~(-1) ) ,20.3—125 ng·g~(-1)(平均值为71.2 ng·g~(-1) ) , 19.6—62.9 ng·g~(-1)(平均值为36.7 ng·g~(-1) ) ,与国内外其它城市相比,PCBs污染较为严重,且六氯联苯所占百分比值均很高.健康风险评价结果显示,成人在武汉火车站和武昌火车站仅通过皮肤接触存在较轻的致癌风险,通过呼吸吸入及经口摄入途径不存在致癌风险;成人在汉口火车站3种途径均不存在致癌风险;儿童在武汉、武昌和汉口等3个火车站的3种途径不存在致癌风险.儿童及成人在3个火车站3种途径均不存在非致癌风险.
重工业区户外灰尘重金属含量水平及其生态和健康风险评估

以常州的一个重工业区为例, 2018年4月采集了工业区内居住区、学校、公园、超市等4个区域的户外灰尘样品共31份,并对其重金属Cd、Cr、Cu、Mn、Ni和Pb的含量进行测定,以探究灰尘重金属污染的潜在生态和健康风险.结果表明,灰尘中Cu、Zn、Pb、Ni、Cd和Cr含量均值分别为203.49、1184.52、442.21、124.51、 4.82、289.24 mg·kg~(-1),均大于江苏省土壤背景值,Ni、Cr含量略高于土壤背景值,Cu、Zn、Pb含量为背景值的8.7—20.1倍,Cd含量为背景值的56.7倍.灰尘中Cd的富集程度为强烈,富集系数为25.47,Pb和Zn为显著富集,Cu为中度富集,其影响可能来自于自然源、交通源和区域工业源,Ni和Cr富集系数较小,影响可能主要是自然源.潜在生态风险评价结果表明,Cd的潜在生态风险极强,对生态风险起主导作用,其它重金属潜在生态风险为轻微.健康风险评价结果表明,Cr和Pb对儿童的非致癌健康风险值超过1,其它重金属对成人与儿童非致癌风险和致癌风险均低于安全阈值.
金属有机骨架纳米材料-固相萃取环境水样中亚硝胺类消毒副产物

将通过水热合成法制备的金属有机骨架材料[MIL-101(Cr) ]作为吸附剂应用于吸附环境水样中的亚硝胺类消毒副产物,采用超高效液相色谱-串联质谱法(UHPLC-MS /MS)进行测定.通过SEM、TEM和FT-IR技术对MIL-101(Cr)的表面形态和特征基团进行表征,并对影响萃取效率的主要因素,如MIL-101(Cr)的用量、萃取时间、水样的pH值和解吸条件等进行考察.研究表明,当MIL-101(Cr)用量为6.0 mg,pH= 9.0,30 ℃下9 min内可达吸附平衡,回收率高于63.5%,3种亚硝胺的检出限为0.029—0.283 μg·L~(-1) .将方法应用于环境水样的测定,加标回收率在77.9%—107.2%范围内,相对标准偏差低于5.4%.该方法操作简单快速、准确可靠、检出限低,可用于水样中痕量亚硝胺类消毒副产物的检测.
云贵川交界地氟病区煤系黏土-黄铁矿的风化

云贵川交界区地氟病流行与拌煤黏土有关已形成共识,新的研究不仅证实当地出露煤系地层黏土高氟且富酸从而加剧原煤-黏土混合物燃烧释放氟化氢.本文在观察到相关黏土样本富黄铁矿基础上,采用飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)表征了样本中典型的黄铁矿颗粒,检出其表面富HSO_4~- 、SO_4~- 、FeSO_4~+ 、FeO~+等特征正负离子,指示相关黏土-黄铁矿已发生风化并产酸,是研究区煤系地层长期自然暴露的后果.另一方面通过氟化氢释放实验证明,风化土中的酸对黏土中氟的释放具有一定促进作用.同时本文也演示了TOF-SIMS在研究天然矿物及其风化中发挥的重要作用.
石灰、硅钙镁改良剂对不同土壤-水稻系统Cd 吸收累积的影响

为研究改良剂(石灰、硅钙镁肥)对典型稻田土壤-水稻系统Cd吸收累积的影响,选取河沙泥(潮土母质发育)和紫泥田(紫色砂页岩母质发育)模拟制备成中度Cd污染土壤,施加不同用量的石灰和硅钙镁肥,进行水稻盆栽试验,分析土壤pH、土壤Cd形态以及水稻各部位Cd含量变化,探讨不同改良剂对不同土壤-水稻系统Cd吸收累积的影响.结果表明,施用石灰和硅钙镁肥能显著提高河沙泥土壤pH值,分别提高0.62— 0.79个单位、0.35—0.46个单位,但对紫泥田pH值无显著影响.向河沙泥中施用石灰能降低其土壤酸提取态 Cd含量,且在S3.0处理时降幅最大;而紫泥田施用硅钙镁肥能显著降低其酸提取态Cd.施用石灰和硅钙镁均能降低河沙泥水稻糙米Cd含量,分别降低23.5%—35.9%、9.5%—21.9%,且随着施用量的提高,糙米Cd含量降低幅度逐渐增大;施用硅钙镁肥能显著降低紫泥田糙米Cd含量,下降幅度为23.5%— 34.1%.同种改良剂对水稻Cd吸收累积的影响因土壤类型不同而存在差异,向河沙泥中施用石灰和紫泥田中施用硅钙镁能最大程度抑制水稻对Cd的吸收累积,降低糙米Cd含量,提高稻米品质.
太原市采暖季清洁天与灰霾天PM_(2.5)中水溶性无机离子组成及来源分析

为探究太原市采暖季PM_(2.5)水溶性无机离子组成及其来源,于2017年11月至2018年3月在太原城区连续采集大气颗粒物PM_(2.5)样品共151个,并于离子色谱仪中分析样品的9种水溶性无机离子(F-、Cl~-、 NO_3~- 、SO_4~(2-) 、K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、NH_4~+ ) .结果表明,太原市采暖季PM_(2.5)质量浓度的平均值为77. 89 ± 47.16 μg·m~(-3),总水溶性无机离子质量浓度平均值为53.21±29.76 μg·m~(-3),占PM_(2.5)的68.3%± 23.3%,其中 SO_4~(2-) 、NO_3~-和NH_4~+是PM_(2.5)中最主要的离子成分,NH_4~+在PM_(2.5)中主要以NH_4NO_3、(NH_4 )_2SO_4与NH_4Cl等形式存在,NH_4~+ 、NO_3~- 、K~+、SO_4~(2-)和Cl~-等5种离子的爆发性增长对灰霾天污染贡献最大.随着气温回升,硫氧化率和氮氧化率均有一定程度的升高,大气中存在明显的气溶胶二次转化过程.主成分分析表明,燃煤源和二次污染源是太原市采暖季灰霾期间的主要污染源,土壤扬尘为清洁天的首要污染源,大气污染以固定污染源为主,移动污染源为辅.后向轨迹模型显示,采暖季期间气团基本上来自本地和西北方向的内陆排放源.
微聚体滤器处理剩余机血-回输对CPB下心脏手术患者的肺保护作用

目的评价微聚体滤器处理剩余机血-回输对体外循环(CPB)下心脏手术患者的肺保护作用.方法择期全麻下行心脏瓣膜置换术患者40例,年龄28~55岁,体重46~66 kg,ASA分级Ⅱ或Ⅲ级,NYHA心功能分级Ⅱ或Ⅲ级,左室射血分数>50%.采用随机数字表法分为2组(n = 20):剩余机血回输组(C组)和微聚体滤器处理剩余机血-回输组(M组).CPB结束后即收集剩余机血,C组剩余机血直接储存于无菌储血袋中,M组剩余机血通过微聚体滤器处理后储存于无菌储血袋中.于CPB管道撤除后静脉回输剩余机血.分别于CPB前10 min(T1)、CPB结束即刻(T2)、微聚体滤器处理后即刻(T_3)、剩余机血回输后12和24 h(T_(4-5))时,采集血标本,检测血液成分,采用ELISA法检测血清TNF-α和IL-6的浓度.于上述时点记录气道平台压,采集动脉血样行血气分析,计算肺静态顺应性、氧合指数和呼吸指数.记录术后机械通气时间、ICU停留时间、住院时间、低氧血症和肺部感染发生率.结果与C组比较,M组T_(3-5)时点白细胞计数降低,T_(4-5)时静态肺顺应性和氧合指数升高,呼吸指数降低,血清TNF-α和IL-6浓度降低,术后机械通气时间和ICU停留时间缩短,低氧血症发生率降低(P<0.05).结论微聚体滤器处理剩余机血-回输可减轻CPB下心脏手术患者全身炎症反应,具有一定的肺保护作用.
小半径曲线钢轨波磨预测模型及在波磨抑制中的应用

根据摩擦自激振动引起钢轨波磨的观点,建立地铁小半径曲线轨道钢轨波磨预测模型;在原有的轮轨系统有限元模型之上将车轮和车轴分离开来,建立带有摩擦接触属性且设置过盈配合的轮轴接触关系模型,探讨车轮和车轴过盈配合模拟方式和整体式轮对模拟方式对波磨预测结果的影响。结果表明:轮对采用车轴和车轮过盈配合模拟方式得出的轮轨系统主要不稳定振动频率,更接近现场实测的波磨频率,表明轮对采用过盈配合模拟方式时计算结果要优于整体式轮对模拟方式,从而可提高钢轨波磨预测的准确性。利用建立的钢轨波磨预测模型研究了单侧轮轨摩擦因数对钢轨波磨的影响,结果显示,控制外侧轮轨的摩擦因数对钢轨波磨影响较小,适当减小内侧轮轨的摩擦因数有助于抑制钢轨波磨。
基于近红外光谱的红提维生素C含量、糖度及总酸含量无损检测方法

建立了基于近红外光谱技术的红提维生素C(Vc)含量、糖度及总酸含量的快速无损检测方法。采集红提样本的光谱数据,分别应用竞争性自适应重加权算法(CARS)、稳定性竞争自适应重加权采样算法(SCARS)和连续投影算法(SPA)进行一次有效特征波段提取,对比测量上述3项指标,建立相应偏最小二乘回归模型,并在一次有效特征波段的提取的基础上结合SPA进行二次特征波段的提取,建立相应偏最小二乘回归算法(PLSR)模型。结果表明,二次特征波段建立的PLSR模型的校正集与预测集的相关系数与一次特征波段提取建立的PLSR相关系数相比有较大提高,模型的均方根误差均有所减小。根据二次特征波段提取的最优波段点建立的红提Vc含量、糖度、总酸含量的最优PLSR模型的校正集相关系数分别为0.983、0.982和0.976,预测集相关系数分别为0.975、0.980和0.975。本研究利用较少波段建立稳定模型预测Vc、糖度和总酸含量的方法,大大减少了运行时间,可为后续便携式检测仪和在线动态检测研究提供技术支持。
Thermal catalysis under dark ambient conditions in environmental remediation: Fundamental principles, development, and challenges

Thermal catalytic degradation of organic pollutants conducted in the dark at room temperature under atmospheric pressure without the need of external chemicals and energy sources has attracted a lot of attention over the last two decades. It provides unparalleled advantages over other advanced oxidation processes (AOPs) in treating domestic and industrial contaminated wastewater from the viewpoint of energy/chemical conservation and ease of operation. Rich knowledge has been accumulated in terms of the synthesis and application of thermal catalysts though controversies remain regarding their underlying mechanisms. This review sheds light on the proposed thermo-catalysis mechanism for the first time and presents the development of thermal catalysts under dark ambient conditions with a focus on catalyst materials, catalytic activity, and mechanism. The present review aims to provide mechanistic insights into the rational design of novel and efficient catalysts, and their underlying mechanisms as well as the emerging challenges and perspectives in thermo-catalysis under dark ambient conditions used for the practical and efficient treatment of contaminated wastewater.
减排管控期厦门市大气中挥发性有机物浓度变化特征及来源分析

为研究大气减排管控措施对厦门市大气中挥发性有机物(Volatile organic compounds, VOCs)浓度及来源的影响,评估VOCs减排效果,于2017年8月28日至9月13日在厦门市中国科学院城市环境研究所(郊区站)使用VOCs在线监测仪器(AC-GCMS 1000)对金砖会议期间及前后厦门市大气挥发性有机物进行监测和分析。结果表明,金砖会议前、中、后时间段的总挥发性有机物(TVOCs)体积浓度分别为(19. 09±9. 65)× 10~(-9)( V/V)、(9.39±3.35)×10~(-9)( V/V)和(14.88±9.68) ×10~(-9)( V/V)。会议期间TVOCs较会议前分别下降51 %和37%,其中含氧挥发性有机物(OVOCs)下降比例为90%,芳香烃与烯烃分别下降53%和38 %,这3类VOCs均下降超过30%。会议前、中、后时间段总臭氧生成潜势(OFP)分别为162.06 77.14和121.45 µg/m~3,二次有机气溶胶生成潜势(SOAP)分别为2.14、1. 65和1. 93 ng/m~3,会议期间OFP与SOAP较会议前分别下降52%和23%,芳香烃和烯烃为生成OFP的关键物种,芳香烃对SOA的生成起主导作用。PMF模型共解析出5个污染源,分别为机动车尾气源、植物排放源、溶剂使用源、油品挥发源和背景源,溶剂使用源为整个监测期间VOCs最大贡献源(32 %),其质量浓度较会议前下降76%。本研究结果表明,控制溶剂使用源和机动车尾气排放源,会显著降低主要VOCs物种的浓度,对后续控制O_3生成及潜在SOA的产量有显著效果。本研究为厦门市及其它地区的VOCs污染控制提供了合理有效的参考。
不同含水及负压条件下煤层气等温吸附解吸规律

为了探究水分含量和负压对煤层气等温吸附、解吸特征的影响,采用大样量煤层气吸附/解吸仿真试验设备对鄂尔多斯盆地东缘北部煤矿煤样进行煤层气常规等温吸附解吸过程和负压解吸过程的实验室模拟,通过将煤样进行处理得到干燥煤样、平衡水煤样、饱和水煤样3种不同含水饱和度煤样,分别对其进行等温吸附测试、常规等温解吸测试和负压解吸测试,得到了煤样在不同含水饱和度、不同负压条件下的压力与吸附量实测数据,并采用不同的吸附/解吸方程式进行拟合。通过对比分析,研究了水分对等温吸附过程、解吸过程以及负压对解吸过程的影响,并从分子间作用力的角度解释了水分对等温吸附解吸过程的影响。结果表明:煤样解吸过程与吸附过程不可逆,存在解吸滞后;由于水分子与煤分子间的作用力大于甲烷分子与煤分子间的作用力,水分在与甲烷的竞争吸附中具有优势,煤样含水率越高,其吸附甲烷的能力越低;煤样含水率较低时,含水对煤岩降压解吸影响不明显;当煤样含水率高于某一值时,外来水分抑制煤层气降压解吸,分析认为这可能与煤样的物质组成和煤分子结构有关;由于水分对甲烷的置换解吸作用,若水力压裂过程中压裂液滤失严重,将降低煤层吸附气量,延长排水降压阶段,减少累计产气量,因此应严格控制压裂液滤失;负压解吸阶段,单位压降引起的解吸量更大,说明负压排采增产措施具有潜力。
沁水盆地柿庄北区块深部煤储层特征测井评价研究

基于测井方法解释评价了深部煤储层的顶底板物性、煤体结构、孔隙度和渗透性,研究了沁水盆地杮庄北区块煤储层岩石力学特性、含气性特征和地应力的展布规律。研究结果表明:该区块3煤的顶板物性和封盖性要比15煤的好; 3煤的渗透性比太原组15煤的渗透性要好; 3煤在研究区西部埋藏深、厚度小,而15煤埋藏相对较深、厚度较大。就地应力而言,3煤在柿庄北区块西南部地应力数值最高,各向异性强,最大、最小地应力差别大; 15煤在柿庄北区块西南部地应力数值最高,在北西方向各向异性强,地应力差别大,裂隙发育。最后,对深部煤层气储层特征和深部地应力的变化规律进行了分析,并对测井解释的发展和完善提出了建议。
倾斜地层巷道锚杆-拱架联合支护破坏特征及控制对策

为明确倾斜地层巷道锚杆-拱架支护失效机理,寻求围岩变形控制对策,以典型案例为工程背景,利用FLAC3D锚杆-拱架精细化模拟平台,开展了不同地层倾角下的直墙半圆形巷道锚杆-拱架联合支护数值试验。结果表明: ①地层倾斜对巷道变形影响显著,围岩以及锚杆、拱架的破坏情况具有明显的非对称性,且岩层倾向巷帮变形较严重; ②巷道顶板沉降和巷帮内移受地层倾角影响较小,但巷道底鼓随倾角增大而显著增大。针对失效关键部位与变形破坏特征,以20°倾角为例,进一步开展了3种优化方案数值模拟对比分析。结果显示,通过增大锚杆直径取得的支护效果并不显著,拱腿仍率先屈曲变形进而造成整体失效,而关键部位锁拱锚杆的施加提高了拱架结构整体性。基于此提出倾斜地层巷道单侧锁拱等非对称支护对策,并得到现场验证。
基于PNN 神经网络的掘进机截齿磨损程度识别研究

针对掘进机截齿磨损在线识别问题,提出一种基于PNN神经网络的截齿磨损程度多特征信号识别方法,提取不同磨损程度的截齿在截割过程中的振动和声发射特征信号,分别分析振动加速度、声发射信号峰值以及2种特征信号频域图的均方根这4个特征参数,获取振动信号、声发射信号与不同磨损程度截齿的变化规律。建立5种不同磨损程度截齿的多特征信号样本数据库,采用多特征信号样本对PNN神经网络进行学习和训练,建立截齿磨损程度的识别模型,实现截齿磨损程度的精确识别。结果表明:基于PNN神经网络的截齿预测磨损状态识别模型识别精度较高,识别准确率和预测准确率约为93.3%和95.0%,与BP神经网络方法相比分别提高了3.3%和15.0%。因此该神经网络具有良好的可靠性与精确性。
悬臂式掘进机机身及截割头位姿视觉测量系统研究

针对煤矿井下悬臂式掘进机机身及截割头位姿测量难题,提出一种基于激光束和红外光斑特征的悬臂式掘进机机身及截割头位姿视觉测量系统。在掘进工作面的巷道顶部安装3个激光指向仪,通过固定安装在掘进机机身上的防爆相机对激光束图像进行采集,利用改进的随机Hough变换对激光束进行直线检测,通过建立的基于两点三线的掘进机位姿解算模型得到掘进机机身在巷道坐标下的位姿。同时,通过防爆相机对截割部所安装的红外标靶图像进行采集,利用高斯曲面拟合算法对光斑进行中心定位,通过建立的基于对偶四元数的掘进机截割头位姿解算模型得到截割头在机身坐标系下的位姿,结合得到的机身坐标系与巷道坐标系间的转换关系,得到巷道坐标系下的截割头中心点位姿。最终,在实验室搭建了掘进机机身及截割头位姿视觉测量平台,并在该平台上模拟掘进机的实际工况位姿,结果表明,该方法测得的掘进机截割头中心点在巷道坐标系下的姿态测量误差在0.5°范围以内,位置测量误差在40 mm以内,可以满足掘进机机身及截割头位姿自动、准确、实时测量的要求。
基于遗传算法的BP神经网络对海底管道受撞击损伤预测

人类频繁的海洋活动中难免发生重物落水事故,对海底管道造成撞击损伤,引起环境污染及经济损失。为保证管道在运行期间的安全性,有必要准确快速的对管道损伤进行预测以便为实际工程提供参考。BP神经网络常作为损伤预测的一种数学模型,但本身易陷入局部极小且预测精度较低。针对上述问题,本文提出了基于遗传算法的BP神经网络(GA-BP神经网络)损伤预测模型。利用有限元计算数据构成样本空间,对管道损伤进行预测,并将结果与BP神经网络、有限元计算的结果进行对比。分析表明:与BP神经网络相比,GA-BP神经网络的预测结果与有限元计算的结果较为接近,预测精度较高,其平均误差为1.27%,满足工程精度要求的同时又节省了计算时间。
风冷永磁同步电机噪声分析与优化

以额定功率为18 kW的风冷永磁同步电机为研究对象,建立二维电磁仿真模型,利用有限元软件计算其径向电磁力,通过快速傅里叶变换分析径向电磁力的谐波次数,分别对电机的定子和整机进行了模态测试,得到其各低阶模态固有频率,分析了电机振动和噪声产生的原因,提出了一种通过优化电机壳体结构降低电机噪声的方法,并对改进后的风冷永磁同步电机进行了热仿真分析和噪声试验验证,结果表明,改进后电机温升满足工作要求,噪声降低了约11 dB(A)。
双电机驱动电动汽车再生制动控制策略研究

以能量回收最大化为目标,提出一种双电机驱动电动汽车再生制动模糊控制策略,通过分析再生制动原理,考虑ECE法规、理想制动力分配曲线、电机、电池功率等约束,利用模糊控制理论确定电机制动所占比例,在保证制动方向稳定的前提下,合理分配前、后轴制动力,协调机电复合制动力。利用MATLAB/Simulink对控制策略进行不同工况下的仿真和硬件在环试验验证,结果表明:所设计的控制策略可实现机电复合制动系统的协调工作,有效延长续驶里程。
基于HPSO-BP神经网络融合的锂电池SOC预估研究

为实现锂离子电池荷电状态(SOC)的高精度预测,采用混合粒子群(HPSO)与BP神经网络相结合的联合优化算法,通过优化神经网络的初始权值和阈值克服了种群易陷入局部极小的缺点,加快了收敛速度,减小了SOC预估的误差,通过分析磷酸铁锂(LiFePO_4)电池充、放电机理,将电池电压、电流、内阻和温度作为SOC的影响因子。MATLAB仿真结果表明,HPSO-BP神经网络算法的预测精度和收敛速度较传统BP神经网络算法更优。
新生儿巨细胞病毒感染管理要点

先天巨细胞病毒感染及早产儿特别是极低出生体质量儿围生期巨细胞病毒感染对患儿威胁较大.先天症状性感染和围生期重症感染易导致患儿永久性损伤,其他大部分患儿为无症状性感染,仍需重视对新生儿期不同状况巨细胞病毒感染患儿的科学管理.现重点对新生儿巨细胞病毒感染状况、临床特点、病原学诊断方法、治疗指征、治疗方案及排毒母乳的处理方法等进行介绍.
室间隔完整型肺动脉闭锁及危重肺动脉瓣狭窄新生儿手术疗效评价及随访分析

目的分析室间隔完整型肺动脉闭锁(PA/IVS)及危重肺动脉瓣狭窄(CPS)新生儿的临床资料,评价手术安全性及有效性,探讨治疗策略的选择.方法2006年11月至2018年8月,共计105例新生儿患儿(PA/IVS 51例、CPS 54例)在广东省心血管病研究所接受手术治疗(介入手术组43例、外科手术组62例),术前均存在轻-中度右心室发育不良,介入手术方式包括经皮肺动脉瓣射频打孔术与经皮球囊肺动脉瓣成形术(PBPV),外科手术方式包括右心室流出道重建术、肺动脉瓣交界切开术、闭式Brock术,部分病例加行体-肺分流术.出院后定期随访,随访时长(40.1±36.9)个月.通过分析住院资料与随访结果,评价介入手术与外科手术的安全性与疗效.结果介入手术组手术时长、住院时长、并发症发生率均低于外科手术组[(107.8±61.6) min比(183.3±36.8) min,(18.6±7.9) d比(31.1±13.4) d,30.2%比80.6%],差异均有统计学意义(均P=0.000).介入手术组死亡2例(4.7%),存活病例均获得双心室矫治;外科手术组死亡5例(8.1%),存活病例中,39例(69.6%)为双心室循环,3例(5.4%)行上腔静脉-肺动脉连接术,为部分双心室循环,另有14例(25.0%)待评估是否需下一期手术.结论右心室轻-中度发育不良的PA/IVS、CPS患儿在新生儿期经手术治疗后大部分可获得双心室循环.对于CPS新生儿,PBPV是安全有效的术式,而PA/IVS射频打孔术并发右心室流出道穿孔仍是介入治疗中亟待解决的技术难点.
乳头状甲状腺癌患者血清和甲状腺组织中白细胞介素6水平的检测及其意义

目的:探讨白细胞介素6 (IL-6)与乳头状甲状腺癌(PTC)发病的关系,阐明IL-6在PTC发生发展中的作用及其可能机制。方法:收集5例PTC患者(病例1组)、5例桥本甲状腺炎(HT)并发PTC患者(病例2组)和5名查体正常人(正常组)的血清,采用酶联免疫吸附(ELISA)法检测各组研究对象血清中 IL-6水平。收集20例PTC (PTC组)、15例HT并发PTC患者(HT+PTC组)病变甲状腺组织和18名正常人(对照组)甲状腺组织,采用免疫组织化学(IHC)法检测各组研究对象甲状腺组织中IL-6、IL-6受体(IL-6R)、核因子κB (NF-κB)和RET/PTC蛋白表达阳性率;分析IL-6、IL-6R与RET/PTC、NF-κB表达的关联性。结果:PTC患者甲状腺组织内上皮细胞复杂乳头状增生伴细胞核毛玻璃样,并见核沟及核内包涵体;HT并发PTC患者甲状腺组织中除了PTC典型病变外,还可以看见弥漫淋巴组织浸润伴淋巴滤泡形成,增生与萎缩甲状泡上皮共存伴甲状腺上皮嗜酸性变,间质纤维化;正常甲状腺组织小叶结构存在,滤泡细胞大小一致。 ELISA法检测,PTC组和HT并发PTC组患者血清IL-6水平高于正常组(P<0.05);IHC法检测,PTC组患者甲状腺组织中IL-6、IL-6R、NF-κB和RET/PTC表达阳性率高于对照组(P<0.05)。IL-6、IL-6R与NF-κB、 RET/PTC蛋白表达有关联(P<0.05)。结论:IL-6可能通过RET/PTC-NF-κB信号通路参与PTC的发生发展。