mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
考虑超调的虚拟同步发电机暂态功率振荡抑制策略

虚拟同步发电机(VSG)在有功指令和电网频率扰动下存在输出有功暂态振荡和稳态偏差的问题。控制中增加暂态阻尼环节可以抑制振荡、避免稳态偏差,但存在较大超调问题。通过建立VSG在2种扰动下的有功闭环小信号模型,依据根轨迹分析振荡抑制效果,进一步结合零点分析超调,得到暂态阻尼策略下VSG超调的原因和特性,并提出2种基于有功暂态补偿的VSG功率振荡抑制策略:暂态前馈补偿和暂态反馈补偿。2种改进策略均可以提升系统的暂态阻尼,有效抑制VSG有功振荡,既不会增大稳态偏差,又能大大减小超调。通过MATLAB/Simulink仿真及StarSim硬件在环半实物实验验证了所提策略的正确性和有效性。
计及多能共享的互联微能源网的分布式协同优化调度

微能源网是能源互联网末端的微型综合能源系统,对提高可再生能源发电消纳率、实现碳减排的目标具有支撑作用,其运行效率常受制于可再生能源发电的不确定性和多能耦合的协调调度。在此背景下,提出一种计及多能共享的互联微能源网两阶段协同调度模型:第1阶段考虑可再生能源发电出力的不确定性,建立计及多能共享的互联微能源网的能量管理模型,实现互联综合能源系统的多能协同管理;第2阶段建立基于非合作博弈的共享能源价格出清模型,利用广义纳什均衡确定共享能源的交易结算。采用交替方向乘子法对上述两阶段优化问题进行分布式求解,可有效保护微能源网主体的信息安全和隐私。最后,采用算例对所提方法的可行性和有效性进行验证。
含热泵储能的独立微网电源容量优化配置方法

在对独立微网电源容量进行优化配置时,为了在保证供电可靠性的前提下进一步提高经济性,提出一种考虑源荷不确定性与激励型需求响应(DR)的含热泵储能(PHES)的独立微网电源容量优化配置方法。首先,给出含PHES的独立微网基本结构图,基于该结构图阐述PHES的工作原理并建立PHES的简化数学模型;其次,基于鲁棒优化方法构建不确定场景集;然后,建立考虑激励型DR的双层鲁棒容量优化配置模型;最后,采用内嵌混合整数线性规划的遗传算法对模型进行求解。算例结果表明,将PHES这一储能成本低、不受地理条件限制的新型储能替代成本较高的电池储能作为系统储能方案,能够进一步提高经济性;考虑源荷不确定性与DR两者共同作用对配置结果的影响,能够完善独立微网优化配置模型,使计算得到的配置结果更为合理。
极端高潮位情景对上海吴淞口设计高潮位影响研究

为研究极端高潮位对上海吴淞口设计高潮位(千年一遇)的影响,采用无偏估计计算初值、P-III型曲线目估适线,研究了吴淞口1985-2018年逐年设计高潮位变化。结果表明9711和0012台风期间产生的极端高潮位分别提升设计高潮位0.184m和0.128 m。对未来情景,采用MCMC和Metropolis- Hastings抽样生成1000组与历史序列趋势一致的样本序列,研究了未来30年出现0次、1次、2次极端高潮位对2050年吴淞口设计高潮位的影响,结果较现状(2018)6.58 m分别约提升2 cm、14cm和24cm。平均每遇到一次极端高潮位,吴淞口设计高潮位上升约10~12 cm。
高效耐盐碱石油烃降解菌筛选及降解特性研究

为探究长庆油田污染土壤中微生物对石油的降解特性,在该油田多个油井附近采集了10处含油污染土壤进行石油烃降解菌的筛选、分离及降解实验。通过对筛选出的四株石油烃降解菌株5-5、5-X、9-2、10-3进行革兰氏染色、菌落形态观察、生化理化试验及16S rDNA测序,鉴定出这四株菌株分别为醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)、不动杆菌(Acinetobacter sp.)、蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)和乳酸不动杆菌(Acinetobacter lactucae)。14 d降解实验结果显示,这四种菌株对总石油烃的降解率分别为50.92%、51.27%、78.30%和44.39%;尤其菌株Pseudomonas sp.9-2表现出优异的降解性能,且对不同组分石油烃(正构烷烃、异构烷烃及芳烃)的降解率分别达到了94.65%、69.73%和59.07%,对长链正构烷烃也体现出了较好的降解性能。另外,抗逆性试验结果表明菌株Pseudomonas sp.9-2对pH和盐度的耐受范围分别为5.0~10.0、0.5%~6.0%,表明该菌株对盐碱环境具有较好的适应性,可用于盐碱石油污染土壤的微生物修复研究。
桉树人工幼龄林根区和非根区土壤属性特征分析

深刻认识桉树人工幼龄林根区和非根区土壤属性特征对优化桉树营林措施具有重要意义。本研究以桉树人工幼龄林为研究对象,分析冬季和夏季桉树人工幼龄林根区和非根区0~20 cm和20~40 cm深度土壤理化性质、C ∶ N ∶ P化学计量比和细菌数量,探讨桉树人工幼龄林根区和非根区土壤理化属性和细菌丰度特征。结果表明,非根区土壤可溶性有机碳(DOC)、有机碳(SOC)、全氮(TN)含量显著大于根区土壤,非根区0~20 cm土壤可溶性有机氮(DON)和全磷(TP)含量显著大于根区土壤。夏季根区、非根区土壤含水量、 DON、SOC和非根区DOC含量显著大于冬季;夏季桉树根区和非根区0~20 cm土壤TN、TP、土壤全钾含量显著低于冬季。参照全国土壤分级标准,冬季根区土壤SOC和夏季根区土壤TN含量为四级较缺乏水平。与全球森林土壤C ∶ N ∶ P平均值相比,桉树幼龄林根区土壤C ∶ N夏季高、冬季低,且根区土壤N ∶ P和C ∶ P均低于平均水平,推断桉树人工幼龄林冬季根区土壤存在C限制,夏季根区土壤存在N限制。桉树非根区0~20 cm土壤细菌丰度显著大于根区0~20 cm和非根区20~40 cm土壤。夏季土壤细菌丰度较冬季显著增加。研究表明,桉树人工幼龄林非根区土壤C、N含量和细菌丰度较根区高,根区土壤可能处于C、N元素缺乏状态,根区、土壤深度和季节是影响桉树幼龄林土壤理化性质和细菌丰度的重要因素。
表皮蛋白基因TcCP14.6和TcLCPA3A参与介导赤拟谷盗对磷化氢的抗性形成

【目的】表皮蛋白是昆虫表皮重要的结构物质,大量研究已经证实表皮蛋白基因参与介导昆虫抗药性形成。以赤拟谷盗(Tribolium castaneum)为研究对象,解析表皮蛋白基因TcCP14.6(cuticle protein CP14.6)和TcLCPA3A(larval cuticle protein A3A)在昆虫磷化氢抗性形成过程中的作用。【方法】采用联合国粮农组织(FAO)推荐的磷化氢熏蒸方法对采自5个省份赤拟谷盗的磷化氢抗性水平进行测定。基于赤拟谷盗基因组数据获得TcCP14.6和TcLCPA3A的cDNA序列,利用在线生物信息学分析软件预测其编码的氨基酸序列、信号肽和保守结构域。分别提取赤拟谷盗不同组织(头、胸、腹的表皮、翅、足、肠道、马氏管和脂肪体)、不同磷化氢抗性水平以及磷化氢胁迫后试虫的总RNA。以TcRPS和TcRPL为内参基因,运用RT-qPCR技术分析TcCP14.6和TcLCPA3A在赤拟谷盗不同组织、不同磷化氢抗性水平和药剂胁迫下的表达模式。最后,通过RNA干扰技术结合生物测定方法分析TcCP14.6和TcLCPA3A与赤拟谷盗磷化氢抗性的关系。【结果】生物测定结果表明,江苏(JS,RR=1.7)和云南(YN,RR=3.0)种群对磷化氢保持敏感,湖南种群(HN,RR=20.2)表现为中等抗性,四川(SC, RR=395.4)和广东(GD, RR=862.7)种群表现为极高抗。序列分析结果表明TcCP14.6和TcLCPA3A蛋白均包含信号肽和保守的几丁质结合域。RT-qPCR结果显示,TcCP14.6和TcLCPA3A均在赤拟谷盗表皮组织中高表达,而在内部器官(脂肪体、肠道、马氏管)中的表达量相对较低。此外,TcCP14.6表达量随磷化氢抗性水平的增加呈上调趋势,而TcLCPA3A表达量则呈下降趋势;赤拟谷盗经磷化氢熏蒸处理6 h,TcCP14.6和TcLCPA3A的表达量分别呈现上调和下调趋势。注射dsRNA分别干扰抗性(GD)和敏感(YN)种群两个基因的表达后再用LC30的磷化氢浓度处理试虫。与对照相比,TcCP14.6基因沉默后赤拟谷盗的死亡率显著升高,而TcLCPA3A基因沉默后试虫死亡率显著下降。【结论】表皮蛋白基因TcCP14.6和TcLCPA3A参与介导赤拟谷盗对磷化氢的抗性。
节水灌溉对水稻产量和品质影响的荟萃分析

【目的】与持续淹水灌溉相比,节水灌溉能够提高水分利用率。但是,节水灌溉对水稻产量和品质的影响尚不清楚。本研究采用Meta分析以探明节水灌溉对水稻产量和品质影响的综合效应。【方法】在本研究中,以持续淹水灌溉为对照,节水灌溉为处理,筛选出了34篇文献,建立了包含263对观测值的数据库。利用Meta分析方法,针对不同试验类型、节水灌溉类型、种植制度、水稻类型、节水灌溉时期、土壤全氮、土壤质地、氮肥施用量及施用次数,探究了节水灌溉对水稻产量和品质的影响。【结果】从总效应来看,与持续淹水灌溉相比,节水灌溉对水稻产量和品质均无显著影响。从不同的节水灌溉类型来看,与持续淹水灌溉相比,轻度节水灌溉显著提高了稻米糙米率(+0.9%)、精米率(+1.5%)和整精米率(+2.3%),对水稻产量、垩白粒率、垩白度、长宽比、直链淀粉、胶稠度和蛋白质含量无显著影响;但是,重度节水灌溉显著降低了水稻产量(-22.1%)、糙米率(-2.7%)、精米率(-2.7%)和整精米率(-3.6%),同时显著增加了稻米垩白粒率(+28.0%)和垩白度(+46.7%),对稻米长宽比、直链淀粉、胶稠度和蛋白质含量影响不显著。此外,从不同的种植制度来看,与持续淹水灌溉相比,在我国双季晚稻区进行节水灌溉显著降低了稻米蛋白质含量(-9.8%);而在双季早稻区、中稻区和单季稻区进行节水灌溉对稻米蛋白质含量影响不显著。【结论】与持续淹水灌溉相比,轻度节水灌溉显著提高了稻米加工品质,对水稻产量、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质影响不显著;重度节水灌溉显著降低了水稻产量、加工品质和外观品质,对蒸煮食味品质和营养品质影响不显著。本研究结果为评估节水灌溉对水稻产量和品质的影响提供了数据支撑。
洱海流域植烟土壤养分时空变异特征及肥力评价

【目的】通过研究洱海流域植烟土壤养分时空变异特征,实现对该区域植烟土壤肥力分级评价及其空间可视化的目标,进而为洱海流域烟田养分分区管理、平衡施肥、农业面源污染防控等提供科学依据。【方法】以2011-2013年、2018年和2020年洱海流域植烟区964个土壤样品为研究对象,采用地统计学和地理信息系统(Geographic Information Systems, GIS)技术探究养分的时空变异特征和区域分布格局,并采用Fuzzy综合评价法对植烟区土壤肥力进行定量评价。【结果】2011 -2020年洱海流域植烟土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾的均值为7.3、59.6 g·kg~(-1)、3.5 g·kg~(-1)、54.4 mg·kg~(-1)、192.0 mg·kg~(-1),均表现为中等变异。植烟土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量丰富,丰缺等级处于中上等级及以上的区域面积占比分别为85.2%、93.8%、94.5%及78.8%,存在明显的区域变异性。植烟土壤肥力处于I-V级的区域面积占比分别为8.4%、 25.0%、40.3%、23.3%、3.0%。洱海流域植烟土壤整体偏碱性,pH值呈现出洱海北部高于南部的现状;有机质和全氮含量高值区主要分布于洱海北部和西部;有效磷含量高值区以斑块状分布在洱海北部、东部和西部;速效钾含量高值区呈片状分布在洱海北部和东部。【结论】洱海流域植烟土壤整体肥力较高,III级及以上高肥力区主要分布在洱海北部和东部。同时,洱海北部和西部植烟土壤氮磷元素含量丰富,区域内存在农业面源污染风险。
白蛋白RNAscope原位杂交检测在肝细胞癌诊断及鉴别诊断中的价值

目的探讨白蛋白RNAscope原位杂交检测在肝细胞癌诊断及鉴别诊断中的价值。方法选取上海交通大学医学院附属瑞金医院病理科2013年1月至2019年12月病理数据库中存档的152例肿瘤组织(包括肝细胞癌及组织形态与其相似的肿瘤)和33例不同部位肿瘤旁正常组织蜡块,制成组织芯片,使用RNAscope原位杂交法检测白蛋白mRNA的表达,观察并分析其表达情况。结果除肝脏外,其他器官的正常组织中均未检测到白蛋白mRNA表达。肝细胞癌无论分化程度如何,无论原发性还是转移性,均表达白蛋白mRNA(阳性率100.0%,54/54),其中90.7%(49/54)呈弥漫强阳性。肝细胞癌免疫组织化学染色HepPar-1阳性率、Arg-1阳性率及HepPar-1或Arg-1两者之一阳性的阳性率分别为87.0%(47/54)、85.2%(46/54)及92.6%(50/54)。肝内胆管细胞癌及双表型肝细胞癌白蛋白mRNA阳性占比分别为7/15及9/10,前者呈局灶或异质性表达,而后者呈弥漫强阳性表达。肝样腺癌白蛋白mRNA阳性占比8/19,可呈弥漫或局灶性表达。1例胃低分化腺癌及1例转移性结肠腺癌局灶表达白蛋白mRNA。结论白蛋白RNAscope原位杂交检测在肝细胞癌诊断及鉴别诊断中具有重要价值,将其与HepPar-1及Arg-1联合使用可以提高肝细胞癌诊断的灵敏度,而且根据其表达模式的不同对诊断具有不同的提示作用。
禾谷镰孢FgCYP51B蛋白F511L突变对分生孢子产量及其对烯唑醇敏感性的影响

Phe511是禾谷镰孢甾醇-14α-脱甲基酶FgCYP51B活性口袋中的一个重要氨基酸。本研究中,我们探究了FgCYP51B蛋白中该位点突变后对禾谷镰孢主要生物学表型的影响,并通过分子对接探讨了可能的原因。结果表明禾谷镰孢FgCYP51B-F511L突变体在菌落形态、生长速率等表型上与野生型菌株PH-1没有明显差异。但是F511L突变导致分生孢子的产量严重降低,对烯唑醇的敏感性增强。分子对接发现突变后亮氨酸的长侧链使得烯唑醇的甲基发生扭转,侧链朝向发生改变,更有利于与蛋白受体形成较强的疏水作用,这可能是导致FgCYP51BF511L突变体对烯唑醇敏感性增强的原因。
地幔柱的发生机制研究——以Ferrar为例

利用三维数值模拟方法,根据地幔对流控制方程,以180 Ma喷发的Ferrar大火成岩省(LIP)为例,在模型中引入Pangea超大陆、大型横波低速带(LLSVPs)和Pangea超大陆边缘的俯冲带,模拟地幔对流过程,研究其对应地幔热柱从地球内部热边界层(例如核幔边界)的生成过程,并讨论导致该地幔柱产生的相关因素。结果表明, LLSVPs的形状以及俯冲带与LLSVPs边缘的距离对地幔柱的发生位置影响巨大;地幔柱多起源于LLSVPs边缘曲率较大的位置,并随着俯冲带与LLSVPs边缘的距离增加逐渐向远离LLSVPs边缘的方向偏移;俯冲带的黏度影响地幔柱发生的时间,但不影响地幔柱的位置。
基于实际大气颗粒物环境的口罩防护作用研究

选取5种口罩对北京市不同污染程度的真实环境中4种大气颗粒物的防护作用进行分析,研究颗粒物粒径、口罩种类、吸气流速和环境大气PM_(2.5)浓度对口罩防护作用的影响。结果表明, 4种因素均对口罩防护作用具有显著影响。口罩的颗粒物防护作用呈现随颗粒物粒径增加而升高的趋势。4种KN95或KN90口罩对实际大气颗粒物的防护作用可以达到80%,一次性医用外科口罩的防护作用远低于以上4种。气体流速也显著地影响口罩的防护作用,可能是由于在不同流速下滤料性能和泄漏率的差异。环境大气PM_(2.5)浓度对不同口罩防护作用的影响较为复杂,未呈现简单的相关性。
鄂尔多斯盆地庆城地区长7段致密砂岩成岩演化与孔隙结构特征

利用薄片观察、扫描电子显微镜(SEM)观察、X射线衍射(XRD)分析和高压压汞实验等手段,系统地研究鄂尔多斯盆地庆城地区三叠系延长组七段(长7段)致密砂岩的岩性、物性、孔隙结构以及成岩作用特征,揭示孔隙结构和成岩作用对储层物性的控制作用,进而提出针对研究区长7段致密砂岩油储层的分级评价标准。长7段致密砂岩以长石岩屑砂岩为主,平均孔隙度和渗透率分别为9.7%和0.06 mD,整体上是一套致密砂岩储层。长7段成岩演化处于中成岩B阶段,其物性主要受控于压实作用和溶蚀作用。较好的颗粒结构、较高的石英和长石含量提升了相对优质储层的抗压实能力,石英和长石则为溶蚀作用提供物质基础,是相对优质储层发育的重要控制因素。储层的物性取决于孔隙类型和孔隙结构,原生孔具有较好的联通性,次生孔有利于提高孔隙度,但对渗透率影响较小。应用分形理论的定量计算结果表明,孔隙网络的非均质性与储层物性负相关,复杂的孔隙网络不利于优质储层的发育。根据孔隙表征和物性分析结果,将长7段致密砂岩储层分为3类。I和II类储层岩石颗粒较大,以原生粒间孔为主,非均质性较小,物性较好,是有利的勘探目标层。III类储层岩石颗粒较小,主要发育黏土矿物晶间孔,非均质性强,物性较差,不是致密砂岩储层油气勘探目标层。
多因子贡献率权重的城市精细人口空间化方法:以北京市为例

以北京市作为研究区,以土地覆盖、河流道路、DEM、珞珈一号夜间灯光以及兴趣点各数据作为影响因子建立人口指标体系,针对人口空间化中多源数据权重确定方法复杂且主观性强的问题,提出以主成分分析法挖掘各项数据特征,以因子对指标评价体系的贡献率作为权重进行多因子加权融合,实现北京市30 m×30 m精细人口空间化.与Worldpop数据进行精度对比分析,结果表明:1)人口精细空间化结果的精度(R~2=0.85、EMR为0.28)优于Worldpop数据的精度(R~2=0.67,EMR为0.48);2)北京市人口主要分布在中心主城区内,且向外呈现波动性递减趋势,在外围出现多个郊区次中心,与兴趣点密度具有相似的空间分布;3)各类兴趣点因子被赋予了较高的权重,可作为北京人口空间分布的重要指示性因子.该研究方法可为其他城市精细人口空间化研究提供参考.
中国7个典型城市城区和郊区ρ(O_3)的差异分析

基于2015-2019年沈阳、北京、兰州、南京、武汉、贵阳和广州7个城市的ρ(O_3)逐小时数据,研究了中国典型城市城区和郊区ρ(O_3)的差异.结果表明,2015-2019年7个城市的年均ρ(O_3)由高到低为南京>北京>兰州>沈阳>贵阳>武汉>广州.各城市城区和郊区的ρ(O_3)普遍表现为郊区大于城区,且存在明显的季节变化、月变化和日变化特征.沈阳、北京、南京和武汉郊区的ρ(O_3)为夏季最大;贵阳郊区为春季最大;广州郊区为秋季最大;兰州郊区为春季最大,城区为夏季最大;各城市郊区的ρ(O_3)均为冬季最低.ρ(O_3)的月变化随着纬度的增加"单峰型"特征越明显.除武汉市的ρ(O_3)日变化特征为"双峰型"外,其余城市均为明显的"单峰型".各城市城区和郊区ρ(O_3)的差异春、冬季大,夏、秋季小,冬季差异最显著.除沈阳城区和郊区ρ(O_3)差异为夜间最小外,其余城市均为夜间最大.
基于混合算法的自由曲面网格结构多目标优化

为有效提高自由曲面网格结构的性能,改进了自由曲面网格结构的多目标优化方法,基于NURBS技术生成自由曲面,以曲面控制点高度为优化变量,结构应变能为静力性能优化目标,提出了以综合考虑曲面相似性、流畅性以及网格规整性的几何综合量化指标为几何优化目标;将目标函数的敏感度与进化算法NSGA-II结合,提出了敏感度混合进化算法。进行了自由曲面索撑网壳与自由曲面空间网格结构的多目标优化。研究结果表明:与其他3种算法相比,敏感度混合进化算法不仅可获得精确性、均匀性更好的Pareto解集,而且明显提高了算法的优化效率;两个结构优化后的应变能分别下降了21.2%、60.9%,几何综合量化指标分别下降了15.4%、30.9%;优化后结构自身的力学性能有所提高,以综合量化指标为目标函数有效提高了自由曲面的相似性、网格流畅性以及网格规整性。
吸附溶出伏安法检测吸毒人员尿液中吗啡

吗啡既是临床用镇痛剂,也是公认的毒品.为实现对尿液中吗啡的快速、简单、高灵敏度与高选择性检测,将多壁碳纳米管羧基化处理后,直接滴涂于打磨并表征过的玻碳电极表面,制备得到了羧基化多壁碳纳米管修饰玻碳电极(MWNTs-COOH/GCE),并采用差分脉冲吸附溶出伏安法(ASDPV)对吗啡(MOP)进行检测.结果表明,在优化了传感器的制备及检测条件(包括MWNTs-COOH的滴涂量以及富集时间、富集电位、缓冲溶液的pH等)后,得到的MWNTs-COOH/GCE检测吗啡的工作曲线回归方程为lg(I/μA)= 0.687lg[c/(μmol·L~(-1))]-0.068(r~2=0.992 0),线性范围为1.0×10~(-7)~1.0×10~(-4) mol/L,检出限为8.0×10~(-8) mol/L.在使用尿酸酶除去尿液中的干扰物尿酸后,用该传感器检测实际吸毒人员尿液中吗啡的质量分数,得到的检测结果与高效液相色谱检出结果的相对误差绝对值在4.24%以内.通过t检验法发现在置信度为95%时,两种方法并无显著性差异.
坡向和坡位对夹金山灌丛土壤团聚体稳定性的影响

研究坡向和坡位如何影响土壤团聚体的稳定性,对于理解地貌复杂的高山峡谷地区土壤稳定性的维持具有重要意义,然而目前对高山灌丛土壤特征研究还相对薄弱,研究以四川夹金山高山灌丛土壤为研究对象,分析了不同坡向和坡位对土壤团聚体粒径分布、稳定性及分形特征的影响,构建偏最小二乘路径模型(Partial Least Squares Path Modeling,PLS-PM),分析坡向和坡位对土壤团聚体稳定性的作用机制.结果表明: ①土壤机械稳定性团聚体粒径分布仅受坡向影响,土壤水稳性团聚体粒径分布受坡向、坡位影响且二者存在交互作用;②中坡位土壤团聚体稳定性较优于下坡位,3个坡向中阴坡土壤稳定性最次;③坡向是影响土壤团聚体的主要因素,其作用主要是通过影响土壤物理性质(容重、含水率、孔隙度)而间接决定的,同时坡向通过影响群落灌木层特征(多度、丰度和生物量)作用于土壤化学性质(TN、TP、TK、SOM、pH),最终对土壤团聚体稳定性产生一定影响,坡向作用下的群落草本层特征并未显示出对土壤理化性质和团聚体稳定性的作用; ④使用土壤分形维数表征团聚体稳定性具有可行性.
基于小波能谱熵和改进ELM的转辙机故障预测

为了进一步提高铁道转辙机故障预测精度和维修效率,提出了一种基于小波能谱熵和改进极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)的转辙机故障预测方法.首先,将采集到的转辙机功率数据用完备集合经验模态分解方法进行预处理;然后,计算各个固有模态函数的小波能谱熵值,通过核主元分析原理方法将多维特征数据降至1维,构建转辙机的退化性能指标,得出失效阈值;最后,利用自适应鲸鱼优化算法对ELM预测模型的权值和阈值进行全局寻优,以获得最优的预测模型,实现对转辙机故障趋势的预测.用Matlab软件对新方法进行实例分析,并与支持向量机和ELM模型进行对比.仿真结果表明,与传统预测模型相比,基于改进ELM模型均方误差更接近于0,决定系数更接近于1,表明该模型预测精度更高,性能更佳,证明了该方法应用于转辙机故障预测的可行性.
基于人工蜂群-自适应遗传算法的仓储机器人路径规划

为了规划出一条更加节能的拣选路径,针对基本遗传算法的性能依赖于初始种群的质量、遗传算子的选择、交叉和变异操作,提出一种适用于仓储机器人路径规划的人工蜂群-自适应遗传算法。首先通过人工蜂群算法初始化种群以增强种群多样性;将路径长度、转弯次数和机器人运行能耗作为适应度函数的评价指标;然后基于三角函数设计自适应策略调整的交叉、变异算子以提高算法的收敛速度。仿真实验表明,在20×20大小的栅格地图中,本文提出的人工蜂群-自适应遗传算法规划的路径能耗比基本遗传算法减少5.22%;而在40×40大小的栅格地图中,本文提出的人工蜂群-自适应遗传算法规划的路径能耗比基本遗传算法减少9.08%。最后实验表明,采用本文提出的人工蜂群-自适应遗传算法规划的能耗减少7.64%,且规划的路径更平滑,更加适用于仓储机器人的路径规划。
多应力下电能计量设备基本误差预估

针对典型环境应力下电能计量设备基本误差受环境应力影响大,且多电应力间关系难以刻画的问题,提出一种改进粒子群长短时记忆网络(IPSO-LSTM)的电能计量设备基本误差预测方法。首先,对典型环境下多种应力数据进行归一化、数据集分配预处理;针对误差时序数据波动趋势,构建一种挤压LSTM网络结构以分析误差数据的变化趋势特征,以改善多应力数据下的模型非线性拟合能力;利用改进PSO算法对模型超参数进行寻优,减少模型超参数影响,增强模型预测效果。在实验部分,依据某公司的多个电能计量设备,结合新疆地区典型运行试验室测量的环境应力及其误差数据对所提出算法进行验证分析。结果表明,本文的样本预测精度指标RMSE分别达到1.08%和1.19%,MAE分别达到0.88%和0.96%。
基于光纤光栅传感器的PEMFC温度监测技术研究

为实现实时原位监测PEMFC的内部温度,利用光纤光栅传感技术,将光纤光栅传感器密封埋入PEMFC阴极流场板,同步在线测量不同工况条件下电池内部温度的变化。结果表明,光纤光栅传感器能实现对PEMFC的多点内温度场实时原位监测,随着电流密度阶跃的增大,PEMFC内部温度也呈现阶跃变化,且阴极大流量供气时有利于降低PEMFC内部的温度。该方法可为PEMFC内部状态参数的原位监测提供技术参考和实施方案。
基于PEMFC-P2G与风光不确定的综合能源系统优化调度

以氢气为主要燃料的质子交换膜燃料电池是一种良好的清洁能源利用介质,为应对"双碳目标"的挑战,提出基于质子交换膜燃料电池与电转气(P2G)混合储能并考虑系统中风电、光伏出力不确定性因素的综合能源系统模型。首先,对膜燃料电池进行精细化建模分析;其次,对风电、光伏等新能源采取基于小波变换-神经网络的短期预测;最后,建立包含设备运行维护成本、实时电价政策的外购能源等经济成本以及碳惩罚成本的最小优化目标的混合整数线性规划模型,且以系统安全稳定运行为约束。某园区的算例分析结果表明,所提出的考虑新能源出力与PEMFC-P2G混合储能优化模型能有效降低运行成本、减少碳排放,具有良好的经济性与环保性。
PEM电解水制氢技术的研究现状与应用展望

基于4种电解水制氢技术性能的差异和优劣,对PEM电解槽的膜电极、多孔传输层、双极板的研究现状进行总结并展望,最后结合PEM电解水制氢技术的优势,分析该技术成本发展趋势并展望该技术的应用场景和发展方向。
PEMFC翅脉流道传质及输出性能分析

为研究流道结构对质子交换膜燃料电池(PEMFC)反应气体质量传输及输出性能的影响,建立翅脉流道、叶脉流道及蛇形流道的三维PEMFC几何模型,并对比3种流道的反应气体浓度分布、压力分布及电流密度分布,最后对翅脉流道结构参数进行优化。结果表明,与蛇形流道、叶脉流道相比,翅脉流道能明显改善流道和扩散层内反应气体浓度分布的均匀性,有利于强化反应气体向催化层的质量传递;翅脉流道能减小气体压力分布梯度,使反应气体扩散更加充分;翅脉流道的平均膜电流密度更大,有利于促进电化学反应稳定进行;翅脉流道能改善PEMFC的输出性能,翅脉流道峰值功率密度比蛇形流道、叶脉流道分别提高7.72%和6.25%;减小翅脉流道的直流道长度或圆弧流道圆心角,可提升翅脉流道输出性能。
考虑氢燃料电池响应延迟特性的电网日内优化调度

在以往调度模型中忽略了氢储能系统中氢-电环节氢燃料电池(HFC)作为一种电源其自身的响应延迟特性,这将造成电网切负荷并影响其稳定运行;由于HFC在不同负载其最优运行温度不同,当HFC在常温下启动时,工作温度的变化是造成其响应延迟的主要因素,因此该文从HFC的工作温度出发,分析HFC的响应延迟特性,建立其响应延迟特性模型,并分析负荷对其响应时间的影响,得到其在不同载荷率下的响应时间,最后结合电网日内调度周期的特点,提出根据HFC的载荷率不同,制定其能够响应不同调度周期的日内调度策略。
氢燃料电池汽车全球技术法规第二阶段火烧试验方法研究

近期,氢燃料电池汽车全球技术法规(UN GTR 13)第二阶段为提高火烧试验可重复性提出的新方法,将对中国氢燃料电池汽车的发展产生重大影响。该文在分析火烧试验结果可重复性问题的基础上,系统研究火烧试验新方法的主要内容、特点及其提出的技术理由,指出中国标准制定、试验设施和技术研究面临的挑战,并提出若干建议。
基于PVT集热/蒸发器的补气增焓热泵性能分析

传统直膨式太阳能辅助热泵系统在低温环境适应性欠佳,影响其在寒冷地区使用,通过采用补气增焓技术可以有效提高其低温条件下的供热能力。以所提出的采用PVT集热/蒸发器的补气增焓热泵系统为研究对象,计算分析环境条件、太阳辐射强度、注入蒸汽质量流量对该热泵系统性能的影响。研究结果表明:当环境温度为-10 ℃,太阳照强度为500 W/m~2时,性能系数(COP)可达4.3,比使用补气增焓(VI)循环的空气源热泵(ASHP)系统高63.6%。以当量热价(LCOH)作为指标与其他3种供热系统进行比较,所提出的系统经济性也具有一定的优势,可为补气增焓热泵系统在寒冷气候地区的应用提供新思路。
一种可提高单相光伏并网逆变器功率密度的新型功率解耦拓扑

滤波电感、电解电容和散热器是逆变器中体积占比最大的元件,为了提高具备功率解耦功能的单相光伏并网逆变器的功率密度,该文从滤波电感的功率处理的数学函数出发,推导可以减小电感体积、解耦电容体积、减小开关器件损耗的控制原理,演绎出一种提高了单相光伏逆变器功率密度的Boost型功率解耦单相逆变器拓扑。搭建额定功率为750 W的Matlab仿真模型和RT-LAB硬件在环仿真实验模型进行验证,与传统逆变器拓扑相比,该拓扑在实现功率解耦功能的基础上,减小了滤波电感的电感量和开关器件的开关损耗,提高了逆变器的功率密度和运行效率。
基于MIV-PSO-BPNN的光伏出力短期预测

针对高比例光伏接入电网时,光伏出力的波动性会严重影响电力系统稳定运行的问题提出一种基于平均影响值与改进粒子群优化神经网络的组合式光伏出力短期预测模型。首先,采用直接预测法,选取总辐射量、直接辐射量、散射量、相对湿度、气温、风速和降雨量7个影响光伏出力的因素,构建MIV-PSO-BPNN模型,基于Rapid Miner数据挖掘得出降雨量对光伏出力平均影响值为0.0099,影响较小,不作为模型输入变量。然后,用改进PSO优化算法对BPNN的权值与阈值进行优化。最后,利用上海浦东国际机场T2-2光伏电站数据进行验证,结果表明MIV-PSO-BPNN模型对光伏出力预测有效,在实际中有一定应用价值。
波浪能发电装置现场测试中波浪参数比测分析

在波浪能发电装置现场测试工作中,波浪参数的测量是评估波浪能发电装置性能的重要依据之一。在分析和比较波浪骑士与浪龙的波浪测量方式基础上,开展对这2种设备在大万山海域现场的对比测试工作。应用标准差、皮尔逊相关系数等数学方法,对测试数据进行处理与分析,并绘制有效波高玫瑰图,分析这2种设备对波浪参数的测量差异性。结果表明,波浪骑士与浪龙对有效波高和波周期参数的测量差异性较小,对波向的测量差异性较为显著。研究成果为波浪能发电装置现场测试工作中波浪参数的测量提供了参考依据。
基于运行曲线的机械式风力提水机组匹配性设计方法研究

为改善风力提水机组设计中的部件匹配性问题,提高提水机组运行效率,提出一种机泵分离式风力提水机组匹配性设计方法。通过各部件运行曲线之间的工作点追踪与交叉确定风轮、空气压缩机以及隔膜泵之间相匹配的最佳设计点。并依照该方法设计试验样机,通过对样机的监测,各个运行参数之间的相关性与理论一致,样机运行稳定。该匹配性设计方法可普遍适用于机泵分离式风力提水机组,提高机组的寿命和运行效率。
考虑电转气消纳风电的电-气综合能源系统两阶段鲁棒协同调度

针对传统随机规划方法和区间优化方法处理风电出力不确定性的不足之处,该文提出含电转气设备的电力-天然气综合能源系统两阶段鲁棒协同调度模型,并考虑天然气网络运行约束对燃气轮机和电转气设备调度出力及备用配置的影响。模型以风电基准场景下系统的日前调度运行成本及最劣风电场景下实时调度成本之和为目标函数,建立具max-min结构的双层优化模型,并在主/子问题求解框架下采用列约束生成(C&CG)方法进行求解。最后,在Matlab平台下构建仿真算例验证所提鲁棒协同调度模型的有效性。
面向次同步振荡分析的直驱风电机群建模

针对低运行工况下直驱风电机群并网出现的次同步振荡(SSO)问题,基于图形化分块建模,在建立风力机、集电线路及电网等独立元件的模型基础上,构造不同集电线路拓扑结构下直驱风电机群的线性化模型。利用特征值分析法和阻抗分析法识别系统中存在的振荡模式,并分析运行工况、电流内环控制参数和风力机数量等因素对SSO频率和阻尼的影响。研究结果表明:d轴电流内环控制参数设置不合理是诱发直驱风电机群SSO的根本原因。在EMTDC/PSCAD中搭建直驱风电机群并网的时域仿真模型,验证了理论分析的正确性。
多参数模型风电机组叶片结冰监测与预警研究

详细分析叶片结冰对风电机组运行性能和运行参数的影响,采用功率、叶轮转速和环境温度作为监测叶片结冰的变量。采用高斯过程回归分别建立功率模型和叶轮转速模型实现2个参数的实时监测。引入序贯概率比检验方法分析功率和叶轮转速模型的预测残差以发现2个参数在叶片结冰时的异常变化。当风电机组功率异常、叶轮转速异常且环境温度在0 ℃附近这3个条件同时满足时,发出叶片结冰预警。以云南某高原风场风电机组叶片结冰实际数据为例,验证本文方法的有效性。
塔式太阳能熔盐吸热器运行特性与策略优化

该文研究太阳光照条件、环境温度、风速、风向等因素对塔式太阳能热发电熔盐吸热器整体热效率和散热损失的影响规律,讨论吸热器的运行策略及其对系统效率的影响。吸热器的运行受风速和入射能量的影响较大,受风向和环境温度的影响较小。额定出口温度模式下,当风速超过7 m/s时,对流散热损失超过辐射散热损失。风速对吸热器局部对流散热损失的影响较大,但对局部辐射散热损失的影响非常小。在额定出口温度模式下运行时,尽管吸热器热效率较低,但其效率和整个系统的能量利用率比额定质量流量模式更高。当太阳直射辐射(DNI)相对稳定或变化幅度较小时,宜采取额定出口温度运行模式,此时若入射能量不低于设计值的80%,系统效率最大提升2%;若入射能量从设计值的80%降低至30%,系统效率提升值从2%增大至9%。当DNI剧烈波动时,宜采取等效额定出口温度运行模式。
电压不平衡下无权重系数FCS-MPC的DFIG控制

针对传统多目标模型预测控制(MPC)权重系数设计复杂的问题,运用分层控制的思想,提出一种无权重系数的多目标优化模型预测控制策略。利用MPC控制算法可直接控制交流量这一优势,在两相静止坐标系下推导双馈感应发电机(DFIG)转子电流、定子电流和定子功率的参考方程和预测方程。最后进行传统多目标MPC控制策略和无权重系数多目标MPC控制策略下的对比仿真实验。仿真结果显示,相比于传统多目标控制策略,所提控制策略的动态响应速度更快,并可改善系统的稳态性能。
塔式太阳能热发电系统性能模型及其仿真研究

结合塔式太阳能热发电系统中主要设备的机理模型和变工况下的运行方式,建立一套能完整反映电站工作过程的性能模型。发电系统在太阳法向直射辐照度扰动下的动态过程研究结果表明:吸热器出口熔盐温度、表面最高温度、散热功率的过渡过程较平缓,效率在瞬时突变后会逐渐恢复到接近扰动发生前的水平;吸热器出口熔盐温度、表面最高温度、散热功率与太阳法向直射辐照度的变化基本呈正比关系,效率随太阳法向直射辐照度的增大而升高但斜率逐渐减小。发电系统对电网负荷特性的适应能力研究结果表明:机组在热态启动方式下更适合带早高峰,而在温态启动方式下更适合带晚高峰,高峰时段附近的天气状况对机组带早晚高峰负荷的能力具有明显影响。
改进功率预测变步长扰动法在光伏MPPT中的研究

针对最大功率点跟踪技术在光伏发电系统中的应用和研究现状,提出一种改进功率预测变步长扰动法。首先分析光照强度在一个采样周期内非线性变化时功率预测法会因功率预估值偏差较大而产生误判这一现象,为减少功率振荡损失,基于牛顿插值法建立三点采样函数模型以减少预测功率值与实际功率值的偏差。其次在确定变步长的过程中纳入光照强度变化这一动态因素,通过引入对光照强度变化的修正系数提出一种变步长的确定方法。最后搭建光伏系统模型及车载光伏实验平台进行最大功率点追踪仿真,结果表明改进功率预测变步长扰动法在改善误判和失效问题的同时能更加平稳地追踪最大功率点。
利用需求侧资源降低配电网脆弱性的优化方法研究

基于需求侧用户资源能量转换和存储设备的可调特性,分析电网故障后需求侧资源对改善配电网的脆弱性的价值。为最大化挖掘需求侧分布式能源对电网负荷恢复的作用,构建考虑规划-运行的两阶段需求侧资源优化选择模型。该模型在充分考虑不同电网故障场景的基础上,以系统投资成本和失负荷运行成本之和最小化为目标,同时考虑用户用能、系统运行等约束,通过优化选择可调用的需求侧分布式能源,实现需求侧资源对改善电网脆弱性的评估。选择某配电网为案例,分析不同需求侧资源优化选择方案对改善提升配电网脆弱性的效果,验证所提方法对于支撑配电网快速恢复的有效性。
三结太阳电池低频噪声特性与可靠性表征研究

以GaInP/InGaAs/Ge三结太阳电池为研究对象,通过宽范围电流偏置条件下的低频噪声测试和高温应力试验,对三结太阳电池的低频噪声特性和可靠性表征进行研究分析。结果表明,三结太阳电池的低频噪声包括1/f噪声和G-R噪声。在宽范围电流偏置条件下,低频噪声随偏置电流呈先增大后减小的规律,并在频率为500 Hz时出现G-R噪声特征。高温应力试验后,太阳电池在小电流偏置条件下的低频噪声明显增大,与器件暗I-V特性的变化一致,归因于热应力诱发的器件缺陷。相对于单频点噪声参数,宽频带噪声参数可更准确稳定地表征太阳电池可靠性。
基于多代理的微电网分布式储能系统健康状态平衡方案

孤岛交流微电网内分布式储能系统(DESS)采用传统的P-f下垂控制时存在健康状态(SOH)不平衡问题。针对此问题,提出一种基于多代理的DESS组间SOH平衡方案。该方案中各个DESS代理之间进行放电深度(DOD)信息交互,根据DESS的SOH状态对DESS逆变器输出有功功率进行调节,实现DESS的SOH平衡,延长DESS的使用寿命,降低微电网的维护成本。最后,利用PSCAD仿真软件和搭建的实验平台进行仿真和实验验证,仿真和实验结果验证了所提方案的有效性。
基于VMD的混合储能容量优化配置

针对光伏发电输出功率的波动性以及混合储能容量优化,以光储联合的发电系统为研究对象,提出一种基于变分模态分解(VMD)的混合储能容量优化配置策略。该策略采用VMD对光伏输出功率进行处理,利用欧氏距离方法将相关模态和非相关模态进行区分,利用滑动平均法提取非相关模态中的持续分量信号,将其与相关模态进行重构作为满足国家标准的并网功率,并利用混合储能系统平抑非相关模态中的波动分量信号。建立以储能系统年均配置成本最小为目标函数的混合储能系统容量优化模型,采用改进的布谷鸟算法求解模型,得到满足系统要求的储能容量配置方案。在Matlab/Simulink上进行仿真和分析,验证所提策略的有效性与经济性。
指纹图谱结合一测多评法的栀子质量控制方法研究

目的建立栀子的指纹图谱,并同时建立其中6个主要成分含量的一测多评分析方法,以期对栀子药材进行整体质量控制。方法基于高效液相色谱结合紫外变波长分段检测,在各类化合物的最大吸收波长下,建立包含环烯醚萜苷类(240 nm)及二萜类(440 nm)成分信息的栀子指纹图谱。在此基础上,分别以栀子苷和西红花苷I为内标,计算4个环烯醚萜苷类成分(山栀苷、山栀子苷B、京尼平龙胆双糖苷和栀子苷)和2个二萜类成分(西红花苷I和西红花苷II)的校正因子,通过4台高效液相色谱仪及4根不同色谱柱进行耐用性考察,并与外标法测定结果比较,验证一测多评方法的准确性。结果19批栀子的指纹图谱共标定20个共有峰,相似度为0.981~0.999;在240 nm下,以栀子苷为内标,山栀苷、山栀苷B、京尼平龙胆双糖苷和栀子苷的校正因子分别为1.15、1.36、1.54和1.00;440 nm下,以西红花苷I为内标,西红花苷II的相对校正因子为1.11,且耐用性较好。应用一测多评法测定6个成分的含量,与外标法测定结果比较,含量准确度均值为100.14%,RSD<3%,无明显差异。19批栀子中6个待测成分的质量分数范围分别为0.09%~0.35%、0.28%~0.82%、0.31%~1.00%、4.60%~7.78%、0.62%~1.64%和0.07%~0.26%。结论所建立的指纹图谱结合一测多评法简便可行,可为栀子药材整体质量控制提供一定参考和依据。
基于UPLC-Q-TOF-MS的人参配方颗粒化学成分及指纹图谱研究

目的采用超高效液相色谱串联四极杆飞行时间质谱联用技术(UPLC-Q-TOF-MS)对人参配方颗粒标准汤剂化学成分进行快速表征,阐明人参配方颗粒的化学物质基础,并建立指纹图谱方法对人参配方颗粒进行质量控制。方法采用ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.8 μm),以乙腈-0.1%甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,在正、负离子模式下分别采集人参配方颗粒标准汤剂的质谱数据,通过MS DIAL软件辅助解析、数据库检索和对照品比对等方法快速分析人参配方颗粒标准汤剂化学成分。并采用ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱(150 mm×2.1 mm,1.8 μm),乙腈-0.01%磷酸水溶液为流动相,建立人参配方颗粒指纹图谱方法。结果从人参配方颗粒标准汤剂中共鉴定出57个化合物,包括皂苷25个、氨基酸及其衍生物12个、碱基及核苷5个、其他类成分15个。建立的人参配方颗粒指纹图谱有8个共有峰,分别为人参皂苷Rg1、Re、Rf、Rc、Ro、Rb1、Rb2、Rd。指纹图谱方法精密度、稳定性、重复性良好,不同厂家不同批次人参配方颗粒的成分基本相同,仅含量上存在一定差异。结论该研究基本阐明了人参配方颗粒的化学物质基础,建立的指纹图谱方法为人参配方颗粒的质量控制提供了方法参考。
广州地区秋季PM_(2.5)和臭氧复合污染的观测研究

利用2019年9-10月广州市海珠湖大气成分观测站地表的气象要素和空气质量参数及垂直的颗粒物激光雷达观测资料,探讨不同PM_(2.5)-O_3污染类型对应的气象要素及大气污染物日变化特征、边界层内气溶胶分布特征,并对发生高PM_(2.5)-高O_3的成因进行分析.观测期间共出现25 d低PM_(2.5)-低O_3日(清洁日)、12 d低PM_(2.5)-高O_3日(污染日Ⅰ)和20 d高PM_(2.5)-高O_3日(污染日Ⅱ).对气象要素和污染物特征的分析表明,污染日Ⅱ在11:00-16:00的平均气温均超过30 ℃,相对湿度均低于60%,日均风速和最大J(NO_2)分别为0.88 m·s~(-1)和0.007 s~(-1).污染日Ⅱ与清洁日相比,其对应的气象要素表现为显著的高温低湿特征;与单一的O_3污染日相比则表现为略低的光化辐射和较低风速特征.污染日Ⅱ的PM_(2.5)和O_3浓度日均值分别是清洁日的2.3和1.5倍,且对应着高浓度SO_2和NO_2、高大气氧化能力与细粒子占比.雷达观测结果表明,清洁日及污染日Ⅰ的气溶胶消光系数较小且主要在0.1~0.2 km~(-1),污染日Ⅱ的气溶胶消光系数则为0.2~0.3 km~(-1)且高值在500 m以下.污染日Ⅱ午后的气溶胶退偏比较清洁日与污染日Ⅰ高,具明显的二次气溶胶生成特征.污染日Ⅱ的典型污染过程分析表明,边界层演变可直接影响地表污染物分布,在副热带高压与台风外围下沉气流控制下,早上残留层内污染物的垂直向下输送过程对地表污染物浓度的积累有重要影响.
地下水中氯代烃污染原位生物修复精细模拟研究

原位生物修复技术是修复地下水中挥发性氯代烃(VCHs)污染的重要手段之一.精细模拟修复过程是实现高效修复的关键.然而以往多数模拟VCHs修复过程的研究并未全面考虑VCHs自然衰减性质,势必会造成预测误差.因此,本研究针对当前VCHs原位生物修复模型的局限性,提出考虑VCHs自然衰减性质的原位生物修复Monod-Natural attenuation(M-Na)模型.该模型主要将自主开发的M-Na模型的源代码以用户自定义反应模块的形式嵌入到RT3D中.通过注入乳酸提供氢气进行原位生物修复含水层中四氯乙烯(PCE)污染,验证M-Na模型的精确性,并分析了修复过程参数变化(包括乳酸的注入浓度和速率)对修复效果的影响.算例分析结果表明,VCHs的自然衰减作用可以将修复产物乙烯(ETH)浓度提高10%左右,这在VCHs污染修复模拟过程中不可忽略;同时算例中乳酸的最佳注入浓度为30 mg·L~(-1),最佳注入速率为200 m~3·d~(-1).本研究成果有望为地下水VCHs污染原位生物修复精细模拟及高效修复提供模型参考.
污水处理厂中溶解性有机硫的浓度分布和分子转化特征

溶解性有机硫(DOS)是市政污水中溶解性有机物的重要组成成分,污水处理厂出水DOS对受纳水体中重金属的迁移转化与生物有效性以及污水回用与深度处理具有重要影响,然而目前缺乏对污水处理过程中DOS浓度和转化特征的认识.采用高分辨率等离子体质谱(HR-ICPMS)和傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)考察了DOS在某实际污水处理厂(厌氧/缺氧/好氧+混凝沉淀+反硝化滤池+次氯酸钠消毒)中的沿程浓度分布和分子转化特征.结果表明,污水处理过程中的DOS平均浓度为42.2~167.9 μg·L~(-1),是受纳水体中DOS的重要来源;混凝沉淀池对DOS的平均去除贡献率最高(101.4%),其次为厌氧池(65.0%),而好氧池和反硝化滤池对DOS的平均去除贡献率分别为-53.1% 和-56.7%;厌氧池主要去除CHOS类物质,并将不饱和脂肪类CHOS类物质转化成高度不饱和CHOS类物质,同时产生高分子量的CHONS(P)类物质;多肽类CHONS(P)类物质在好氧池出水中的相对丰度最高;混凝沉淀池可去除生物处理段产生的多肽类CHONS(P)类物质,而反硝化滤池由于微生物的存在则会释放多肽类CHONS(P)类物质;生物处理段(厌氧/缺氧/好氧)将进水中具有O_3S_1结构的阴离子型表面活性剂转化为具有O_5S_1结构的降解产物;好氧池和反硝化滤池主要产生具有O_(6~12)S_2N_4结构的多肽类物质.本研究可为了解实际污水处理过程中DOS的转化机制提供分子水平信息,并为污水处理厂出水DOS的控制提供理论指导.
木质素基多孔炭材料的制备及应用研究进展

木质素是无定型态的高度交联的多酚芳香族聚合物,来源广泛,碳含量丰富,适合用于多孔炭材料的制备。将木质素用于制备多孔炭是实现资源化利用,解决木质素难以大量高效利用而造成环境污染问题的重要途径。本文主要介绍了近些年来,以木质素为炭前驱体,通过物理、化学活化法制备出的以微孔为主的活性炭及采用模板法制备出的介孔炭材料工艺研究情况,对比分析了不同方法制备的多孔炭材料的孔道结构及形貌特点,以及其应用在吸附、催化和电化学方面取得的进展。
考虑多重非线性因素的气动人工肌肉座椅悬架前馈补偿自适应控制

为改善长途运输车辆驾驶员乘坐舒适性,针对基于气动人工肌肉理论执行器的座椅悬架系统,提出了包含多重非线性因素的三自由度座椅悬架数学模型,重点分析并建立了人体-座椅坐垫非线性模型和气动人工肌肉非线性模型。面向多重非线性座椅悬架系统,设计利于改善振动特性的摩擦力前馈补偿自适应控制策略。仿真结果表明,与被动座椅悬架相比,采用摩擦力前馈补偿自适应控制策略的座椅悬架,驾驶员垂向加速度均方根值降低了78 %,垂向位移降低了26 %,驾驶员乘坐舒适性评价指标明显提高,且功率谱密度在人体重要器官危险频率范围内得到显著改善。可见,对于考虑多重非线性因素的座椅悬架系统,摩擦力前馈补偿自适应控制对驾驶员乘坐舒适性的改善具有可行性。
甲烷被黑云母氧化形成二氧化碳的实验研究与意义

CH_4和CO_2是岩浆热液系统中的重要挥发组分,两者之间的转换机制是一个重要的科学问题,在碳循环和流体作用等诸多方面都具有重要意义。例如在成矿过程中,CH_4和CO_2的加入会改变成矿流体性质,CO_2还能缓冲流体pH,对成矿元素的迁移和沉淀富集有重要影响。前人通过研究瑞士阿尔卑斯山中部石炭纪、二叠纪、三叠纪地层裂隙石英中的流体包裹体发现,在较高温度条件下,黑云母的绿泥石化能将CH_4氧化生成CO_2,然而缺少相关的实验地球化学证据。因此,本项研究选择黑云母作为氧化剂开展了CH_4的氧化实验研究。通过对黑云母-甲烷-水体系、黑云母-碳化铝-水体系以及甲烷-水体系的实验研究发现,证实了黑云母能够将CH_4氧化为CO_2,起始反应温度约150℃,远低于地质研究结果。对于黑云母-甲烷-水体系和甲烷-水体系实验,采用熔融毛细硅管作为反应腔,而对于黑云母-碳化铝-水体系实验,则采用粗石英管作为反应腔。对反应后黑云母残片的能谱分析表明,变价元素Fe含量大量降低,表明黑云母中三价Fe作为氧化剂参与了反应。这一结果为地质系统中黑云母等铁锰暗色矿物在中低温条件下氧化CH_4形成CO_2提供了实验和理论支撑。而CH_4向CO_2的转变过程,将改变热液流体的性质,有利于富CO_2成矿流体的形成,对金属矿床形成具有重要意义。
浙江晚中生代雁荡山地貌成因及其与火山构造协同性演化规律

浙江雁荡山是东南沿海一座典型的晚中生代破火山,以发育丰富的白垩纪流纹质火山岩地貌为特色,主要包括火山岩相剖面和火山岩地貌两种类型地质遗迹。本次通过详细的野外地质调查、岩石学研究及遥感图像分析,进一步将其中火山岩相剖面划分为溢流相、基底涌流相、火山碎屑流相、空落相剖面地质遗迹四小类;火山岩地貌分为叠嶂、锐峰和岩洞地貌地质遗迹三小类,并综合分析了其分布规律与成因演化过程。研究表明这些地质遗迹的分布和演化明显受到火山构造与火山岩相的控制。另外,研究区显著发育3级夷平面,反映其至少经历过3期隆升-剥蚀事件,是太平洋板块、菲律宾海板块与欧亚大陆板块相互作用的动力学过程及印度板块碰撞远程效应的综合影响结果,同时其也是研究流纹质火山岩地貌成因与演化过程的理想基地。
CuO/Al复合粒子的结构与性能研究

为提高铝粉粒子的燃烧效率,采用化学均匀沉淀法制备了CuO包覆铝粉的复合粒子,使用扫描电镜、透射电镜和X射线光电子能谱对复合粒子的结构和化学成分进行了表征,并使用同步热分析对比了包覆前后的燃烧性能。结果表明改性后的铝粒子表面形成了一层厚度约543.8nm的非晶态CuO,其在空气中的燃烧反应程度比纯铝粉提高了32.5%。
烟囱不同爆破缺口下的定向倒塌效果数值模拟

为研究不同爆破缺口下烟囱的定向倒塌,以实际需拆除的烟囱作为研究对象,应用ANSYS/LS-DYNA软件分别建立烟囱在不同高度和不同形状爆破缺口下的定向倒塌模型。研究结果表明:相比爆破缺口高度0.50m及1.94m,爆破缺口高度为1.05m的倒塌效果较好,倒塌用时较少;相比倒梯形、矩形缺口形状,正梯形缺口倒塌效果最优。最终采用缺口高度为1.05m的正梯形爆破缺口进行实际爆破,实际爆破效果较好,并且仿真和试验振动数据最大偏差不超过9.5%,说明了仿真的可靠性。
基于差分磁场技术的铜排电流测量方法研究

高精度磁传感器应用于铜排电流测量时往往会受到量程的制约,差分磁场技术为铜排电流测量提供了一种新的方法。在输电铜排的中心处打孔以形成差分磁场,差分形式使得大电流产生的磁场强度大幅度衰减,因此量程受限的磁传感器可以拥有更大的电流测量范围。利用一对高灵敏度磁通门传感器芯片对差分磁场进行测量,部分抑制了来自外部的杂散磁场。使用有限元法对铜排的磁场分布进行了仿真分析,在此基础上设计了传感器样机并进行测试与实验研究。系统测试与结果分析表明,传感器样机在1 kA量程内相对误差优于1.5%,全量程测量精度可达0.8%。测试结果验证了测量方案的可行性与实用性。
数字式高精度智能电流传感器设计

为了提高电流互感器的精度和接入计量、保护系统的重用性,设计了一种数字式智能电流传感器。在传统电磁式互感器中集成采样单元、微处理器、光纤同步单元、光纤通讯单元,以IEC61850-9 -2以太网通信协议输出数字量信号供外部设备使用。并利用最小二乘法进行传感器校准,解决了电磁式互感器全电流比差线性度差的问题。通过实验表明,传感器输出稳定,精度高,全电流范围内比差不超过0.02%。
基于STM32的光学水中油检测系统设计

针对传统微量水中油检测系统检测精度低和体积大等问题,设计了一种基于STM32的光学水中油检测系统。系统利用矿物油的荧光效应,通过脉冲频率调制LED、微弱信号放大和数字正交锁相放大技术提取同频125 Hz的微弱荧光信号,用“一光源双探测”的光机结构消除光源对测量的影响,通过最小二乘法拟合水中油的质量浓度和相对荧光强度之间的关系,反演得到水中油的质量浓度。试验结果表明,该系统在0~60 mg/L内的水中油测量应用上具有较高精度,线性度为99.96%,为安全用水和环境保护提供了可靠依据。
一种可重构有源滤波器芯片设计

近年来,多模多带收发机的研究成为了研究热点,而软件定义无线电系统是一个很好的候选方案.为了减小带外干扰对软件无线电系统收发机性能产生的负面影响,提出了一个可调带宽、可调增益的高带外抑制中频滤波器①.该滤波器由双二次Gm-C滤波器、增益提高级、5阶椭圆滤波器组成.滤波器增益的调节通过双二次Gm-C滤波器和增益提高级实现,带宽的调节通过开关电容阵列实现.同时,为了提高带外抑制,增加了一级5阶椭圆滤波器.后仿真结果表明,滤波器带宽在1 MHz ~ 30 MHz可调,2倍带宽频率的带外抑制最小值达到了44.56 dB,增益控制范围为-20 dB ~ 20 dB,模拟部分的功耗和核心面积分别为5.1 mW和1.23 mm~2.提出的滤波器可适用于多种模式通信设备中的模拟前端.
景观水文视角下河道工程规划设计研究--以广东万里碧道江门段为例

为探索解决传统河道工程规划设计一直以来面临的专业分割与隔离的困境与问题,广东万里碧道建设引入了景观水文理论,制定了景观水文理论指导下的《广东万里碧道设计技术指引(试行)》(以下简称《设计技术指引》)。在《设计技术指引》指导下,万里碧道江门段碧道开展了结合水文特征和规律的设计实践,即基于水文特征开展不同类型的堤防设计、基于水生态过程开展碧道生态修复设计、基于水文条件开展景观设施设计和绿化种植设计等。江门碧道建设工程实践体现了景观水文理论指导下河道规划设计工程的优点和问题,希望对于其他城市和区域的实践有所启示。
粤港澳大湾区生态系统服务价值时空演变研究

粤港澳大湾区是国家发展战略的核心城市群,具有多处国家重点生态功能保护区,因此对其进行生态系统服务价值评估有利于提供区域生态系统科学管理的依据,实现区域内社会经济与生态的高质量可持续发展。基于InVEST模型,选取生境质量、碳储存、水源供给、土壤保持4个指标,分析粤港澳大湾区2005~2018年生态系统服务时空演变特征,并对其进行经济价值叠加制图,最后得出大湾区重要的本地化生态系统服务经验数据及综合价值量,为粤港澳大湾区生态环境政策的制定及国土空间规划提供依据。结果显示:(1)2005~2018年粤港澳大湾区生境质量、碳储存整体呈下降趋势,降速先减缓后加快,土壤保持波动式下降,而水源供给呈“U”型上升趋势。空间分布上,生境质量呈中部向四周辐射降低的环状分布;碳储量呈中部区域-伶仃洋东岸低、四周高;水源供给量呈西北部-东部山地低、北部-西南沿海高;土壤保持呈中部低、南部沿海-北部林地高。(2)2005~2018年粤港澳大湾区生态系统服务综合价值量波动式下降。空间分布上,大湾区生态系统服务综合价值呈中部低、南部沿海-北部林地高。
利用机器学习技术确定同伦分析解中的收敛控制参数

同伦分析方法是求解强非线性问题解析近似解的有效方法,已被广泛应用于解决科学研究和工程技术中的一些重要问题.相对于其他已有的解析近似方法,同伦分析方法通过引入若干个辅助参数和辅助函数来控制级数解的收敛区域和收敛速度.针对现有的同伦分析方法中收敛控制参数的选择问题,采用了一种根据机器学习的参数选择算法,首次将同伦分析方法和机器学习技术结合起来,求解非线性数学物理方程收敛性更好的解析近似解.通过将该算法应用到具体的实例中,可以看出,所获得的同伦分析解明显优于已有的同伦分析解,同时,该算法更具普适性和灵活性.
基于U-Net3+的高分遥感影像建筑物提取

针对传统的高分影像建筑物提取方法存在分割精度低和分割边界模糊等问题,本文提出了一种基于U-Net3+模型的建筑地物语义分割方法。该模型以U-Net网络结构为基础,首先使用全尺度的跳跃连接将不同尺度的特征图相融合;然后通过深度监督从多尺度聚合的特征图中学习特征表达,并使用交叉熵损失函数进行训练;最后根据数据集特征,调试出不同的模型参数并以此模型进行测试,以达最佳的分割效果。试验结果表明,与U-Net和U-Net++模型相比,基于该方法的影像分割精度及地物边缘分割完整度均得到了显著提升,且当设置历元为15时,精度最高。使用该方法对高分辨率遥感影像中建筑物进行的分割试验,精度达96.62%,平均交并比(mIoU)达0.902 7,并减少了错分、漏分,同时也减少了模型参数,模型损失收敛速率快且缩短了训练周期,显著提升了建筑物提取精度。