mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
热脉冲法数据处理的反问题求解研究

应用热脉冲法测量聚合物薄膜电介质内空间电荷分布的数据分析过程涉及第一类Fredholm积分方程,过往先求解电场分布后微分的传统做法,会使反问题求解的不适定性带来的误差进一步放大。该文提出一种用于热脉冲法数据分析中反问题求解的直接计算空间电荷分布方法。结合一维热传导方程,推导得到了能够直接求解获取空间电荷分布的热响应电流方程。以Tikhonov正则化与尺度变换法2种数值求解算法为例,研究了不同信噪比对热脉冲法测量方法中直接计算电荷分布结果的影响,并讨论了2种数值算法直接进行空间电荷分布计算的优缺点。仿真结果表明,应用2种数值方法对含有一定噪声的数据处理时,直接计算空间电荷分布的方式相较于传统对电场分布微分的方式而言,能够很好地克服第一类Fredholm积分方程的不适定性,使解分布曲线中的振荡减少,且对仿真电流信号的噪声敏感程度更低,能更好地契合预设分布曲线,提高了空间电荷计算结果的准确性。
区块链在分布式电力交易中的研究领域及现状分析

国家发改委、能源局陆续指出:要全面放开经营性电联用户发电计划,支持中小用户参与市场化交易,健全全面放开经营性发电计划后的价格形成机制。行政引导市场,市场发展技术,基于区块链技术的电力交易研究迎来了前所未有的行政和市场机遇。区块链以分布、公开、不可篡的区域共治模式,为社会和市场提出了一套全新的商业解决方案。该文依托区块链技术,探讨了基于分布式交易的电力交易市场、产消者以及相关服务产业的需求和行业现状,分析了区块链电力交易的发展趋势;归纳了电力交易领域区块链追求创新实验的主要方向,研究了电力交易区块链的总体架构设计创新、电力交易场景应用创新和区块链性能提升研究创新等内容;最后通过文献综述和百余个区块链电力交易系统实施案例,梳理了区块链技术在电力交易行业面临的挑战与应用前景。以期通过该文综述对分布式电力交易领域的未来研究有一定贡献。
基于自稳/致稳性的路径级数展开方法及其在含多样化电力电子装备电力系统稳定性分析中的应用

基于自稳/致稳性概念,该文提出一种适用于含多电力电子装备电力系统的相互作用分析方法,称之为路径级数展开方法。基于该方法,可清晰刻画多装备本身及它们之间相互作用路径与系统稳定性的直观关系,有助于更好地理解系统不稳定现象背后的物理机理。同时,该方法能够定量衡量每个装备本身以及它们之间相互作用路径等多个子系统对系统稳定性的贡献,这弥补了当前频域分析方法只适用于衡量划分两个子系统特定场景的缺陷。基于含3类不同装备的典型系统和IEEE 16机系统,通过理论推导、定量分析和时域仿真验证了该方法的可行性。
国内外促进可再生能源消纳的电力现货市场发展综述与思考

电力现货市场充分发挥市场在电力资源配置中的决定性作用,实现电力市场的充分竞争和电力资源的高效优化配置,反映供需双方真实价格信号。然而,可再生能源出力具有随机性和不确定性,给现货市场带来挑战,如何设计合理机制促进可再生能消纳是新一轮电改提出的重要要求。该文梳理归纳总结了当前国外成熟电力系统现货市场促进可再生能源消纳的市场机制,并介绍了我国8个试点省份现货市场建设特点和促进可再生能源消纳的相关机制。通过对比国内外现货市场发展现状,提出了未来我国现货市场建设的几个难点和挑战。在借鉴国外现货市场建设和可再生能源消纳经验的基础上,深刻把握我国电力现货市场建设的实际情况,统筹有序推进我国的电力现货市场建设。希望该文的研究成果能够为未来我国现货市场落地建设提供新思路和新见解,特别是为促进可再生能源消纳的现货市场提供研究方向。
智慧城市综合能源系统数字孪生技术及应用

传统城市向智慧城市的转型发展对能源系统提出了新的要求,建设数字化、互动化的综合能源系统是重要的应对思路之一。在先进信息技术的驱动下,综合能源系统的数字化与信息化水平不断提升,但如何充分发挥其技术价值仍需要探索。该文围绕综合能源系统的数字孪生技术,对其在智慧城市发展中的需求、价值与意义进行了分析,对其基本技术框架和技术挑战进行了探讨,对相关的关键技术问题进行了阐述,并围绕综合能源系统数字孪生在系统规划、运行、控制以及与城市多领域协同交互等方面的应用进行了展望,希望能够为综合能源系统数字孪生技术的未来发展与应用提供一些思考和借鉴。
直驱风电场与LCC-HVDC次同步交互作用的扰动传递路径及阻尼特性分析

当直驱风电场距离电网换相型高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)的整流站较近时,两者间的次同步交互作用机理及特性尚不明确,现有分析方法难以揭示扰动传递过程及子系统间的耦合关系。针对上述问题,该文首先建立直驱风电场经LCC-HVDC送出系统的线性化模型,并基于系统闭环互联传递函数框图揭示次同步频率扰动在直驱风电场与LCC-HVDC之间的传递路径。然后,通过阻尼重构分离出次同步交互作用对次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)模式阻尼的影响,并分析控制器参数对SSO模式阻尼的影响。结果表明,直驱风电机组直流电容主导的SSO模式存在不稳定风险;直驱风电场与LCC-HVDC之间的扰动传递路径呈现“8”字型耦合关系,导致两者间存在次同步交互作用;直驱风电机组外环、LCC-HVDC定电流控制器的比例系数增大或积分系数减小时,SSO模式阻尼增大。
基于多尺度数学形态学和高低频能量比值的海上风电场内部瞬态过电压特征分析

目前,海上风电场集电系统因电气设备频繁操作或故障所引起的高频瞬态过电压尤为严重。为识别不同类型下海上风电场内部过电压的瞬态特性,该文首先提出一种多尺度数学形态学信号特征提取方法,构建形态学结构元素新算子,运用多尺度数学形态分解方法提取瞬态过电压的高低频成分,构建适用于识别海上风电场内部瞬态过电压类型的时域特征量。再基于所构造的高频特征量和高低频能量比值识别特征量,结合支持向量机分类器模型对典型的内部瞬态过电压分类识别。仿真和试验研究表明,所提出的数学形态学算法相对于传统的小波算法,构造的特征量区分度更明显,可以准确地识别过电压类型,为海上风电场变电站电气设备的电压保护整定和绝缘配合奠定基础。
磁场调制永磁直线电机拓扑研究综述

基于磁场调制原理(即磁齿轮效应)的磁场调制永磁直线电机(flux-modulation linear permanent magnet machines,FMLPMMs),具有更高的推力密度与更低的推力波动,近年来是直线电机领域的研究热门之一。该文旨在对磁场调制永磁直线电机拓扑结构方面的研究工作进行系统性综述。首先,介绍磁场调制永磁直线电机的拓扑结构演变历程,并对现有拓扑结构进行分类和归纳。其次,由于推力密度与推力波动是直线电机最为重要的两大性能参数,因此该文就如何进一步提升磁场调制永磁电机的推力密度、抑制推力波动进行详细介绍。最后,结合磁场调制永磁直线电机各个拓扑结构的特点,对其未来的发展方向和应用前景进行展望。
基于ALO-SVR的锂离子电池剩余使用寿命预测

锂离子电池(Lithium-ion batteries,LIBs)的剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)预测在电池故障预测与健康管理(prognostics and health management,PHM)中起着十分重要的作用。准确预测电池RUL可以提前对存在安全隐患的电池进行维护和更换,以确保储能系统安全可靠。文章提出一种基于蚁狮优化和支持向量回归(ant lion optimization and support vector regression,ALO-SVR)的方法,可有效提高锂离子电池RUL预测的准确性。SVR方法在处理小样本数据和时间序列分析上具有优势,但SVR方法在内核参数选择上存在困难。因此,文章利用ALO算法优化SVR核参数,随后采用PCoE(NASA ames prognostics center of excellence)和CALCE(center for advanced life cycle engineering)电池数据集对所提方法进行仿真验证。通过对比SVR方法,ALO-SVR方法可以提供更精确的电池RUL预测结果,能有效提高锂离子电池剩余使用寿命预测的准确性和鲁棒性。
基于交通均衡的电动汽车快速充电负荷模拟

电动汽车的发展普及使得城市交通系统和电网紧密耦合,二者的交互影响日渐显现。针对传统充电负荷分析未能有效考虑交通网络特性的不足,该文建立了基于交通均衡的充电负荷模拟方法。首先,考虑用户快速充电决策过程,提出快速充电负荷模拟框架。其次,建立混合车辆流交通均衡模型,考虑用户行为相互影响,对各充电站充电负荷进行计算分析。再次,建立最优路径生成模型并采用分支定价方法进行路径生成,求解交通均衡模型,提出快速充电负荷模拟的算法流程。最后以西安市交通路网为例验证模型正确性,说明在充电负荷分析中考虑交通因素的必要性。算例也揭示了利用电价调整充电负荷空间分布的可能性。
基于路-电耦合网络的电动汽车需求响应技术

随着电动汽车(electric vehicle,EV)保有量的增长,大量无序充电负荷的接入可能给电网带来节点电压偏低、线路阻塞等影响。该文提出基于路-电耦合网络的EV需求响应技术,精确预测充电负荷时空分布特性并对其进行合理调度,以缓解或解决大规模EV无序充电引发的电网问题。首先分析路网交通信息与电网运行状态的交互影响,提出路网-电网耦合原则;在综合考虑路-电耦合对EV行为规律影响的基础上构建充电负荷预测模型,以获得聚合充电负荷的时空分布特性;进而提出考虑快充与慢充调控差异性的需求响应策略,其中快充调控可降低短时间内节点负荷,慢充调控可转移大量EV充电时间段;最后仿真结果表明,考虑路-电耦合能够更准确预测EV充电负荷并有效缓解电网电压偏低及输电线路阻塞问题。
全桥晶闸管耗能子模块型LCC换流器及其协调控制

为了有效减小电网换相高压直流输电(line-commutatedconverter based high voltage direct current,LCC-HVDC)的换相失败概率,文中提出一种基于全桥晶闸管型耗能子模块的新型LCC换流器拓扑,可有效抑制暂态直流电流的增长,降低换相失败概率。文中给出子模块的不同工作模式,提出子模块与阀臂之间的协调控制策略及子模块参数的设计方法,分析耗能电阻的能耗及散热问题。最后在PSCAD中进行仿真分析,结果表明,所设计的控制参数是合理的,子模块电压电流应力均在合理范围内,电阻的能耗也可以满足要求;而且,所提新型LCC换流器拓扑可以有效抑制换相失败,并改善系统的暂态特性。
基于两阶段随机优化建模的新能源电网灵活性资源边际成本构成的机理分析

针对大规模可再生能源并网给电力系统安全稳定运行造成的影响,考虑纳入燃气轮机储能等灵活性资源共同调节风电的波动性,构建了机组出力和备用容量联合优化的两阶段发电调度随机规划模型,并计及常规火电机组的多运行状态约束。然后,以模型中两阶段功率平衡约束对应的拉格朗日乘子分别作为日前和实时电价,从模型角度探究了边际成本构成机理。从灵活性资源供应的紧缺程度和灵活性资源需求的旺盛程度两个方面剖析灵活性资源的供需匹配对于系统边际电价的深层影响机理。算例结果说明了灵活性资源在应对风电不确定性和抑制尖峰电价的有效性,同时说明了多时间尺度的爬坡约束耦合、日前备用与实时出力调整量的耦合对于系统边际电价的影响。
考虑定位力及摩擦力的永磁同步直线电机系统预定位估计算法

在永磁同步直线电机系统中,采用增量式传感器以及无位置控制技术对电机进行闭环控制时,定位力及摩擦力会导致对系统初始位置的估计出现较大偏差,影响起动性能。针对上述问题,该文提出一种考虑定位力以及摩擦力的永磁同步直线电机系统预定位算法。首先,在分析系统定位力、摩擦力特性的基础上,重点分析电机预定位时的动力平衡关系,考虑摩擦力对电机预定位过程的影响,讨论不同方向的预定位平衡位置。其次,推导预定位平衡位置估计可实现的约束条件,并基于静止坐标系下,提出一种基于二分法的预定位平衡位置迭代估计算法。最后,基于一台平板型永磁同步直线电机,配合“ARM+FPGA”的驱动控制平台,开展预定位估计算法的仿真与实验工作。通过仿真分析和实验验证了预定位估计算法的可行性与有效性。
质子交换膜燃料电池容错控制方法综述

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)作为一种高效、环保的能量转换装置,具有广阔的工业应用前景。然而,多辅助系统和运行时涉及多物理场耦合现象的特征,使PEMFC易发生水管理、热管理、反应物饥饿等各类故障,且故障难以控制。为及时有效地消除故障并稳定输出性能、提高耐久性,拥有实时在线特征及诊断精度高等优点的容错控制方法被应用于优化PEMFC的运行。容错控制分为故障诊断和控制重构两部分。该文对基于模型和基于非模型的故障诊断方法进行综述,并总结了各自的优缺点。随后,从结构框图角度介绍控制器调节模块以及决策模块的功能和必要性,并综述了现有研究中容错控制在PEMFC的应用。最后,总结了PEMFC领域现有研究需做出的改进以及容错控制的发展前景。
风电经柔性直流电网外送系统的交流故障诊断与穿越控制策略

在风电柔性直流电网中,交流故障的快速定位和穿越是需要解决的主要问题之一。该文首先分析直流电网下不同位置及不同性质交流故障的暂态特性,提出一种新型的暂态能量转移指标--潮流转移熵。基于潮流转移熵对不同交流故障的敏感性,提出异地交流故障检测与定位方法,设计无需远距离通讯的源侧暂态能量耗散策略。进而提出故障性质判定方法,并针对永久性交流故障设计风电场和耗能电阻的协调配合控制策略。最后通过PSCAD仿真验证提出的故障诊断和穿越方法的有效性,在该方法下,系统能够在任何受端发生瞬时性或永久性交流故障均实现不间断运行。
基于综合需求响应和主从博弈的多微网综合能源系统优化调度策略

随着园区综合能源系统的发展,在同一配电区域往往存在多个园区微网综合能源系统,形成多微网综合能源系统或称冷热电联供多微网系统。针对含电能交互的多微网综合能源系统,提出一种基于综合需求响应和主从博弈优化调度策略。首先,建立包含可转移可中断电负荷、可转移不可中断电负荷、灵活的热负荷和冷负荷等多类型负荷的综合需求响应模型。之后,以多微网系统为领导者,各微网负荷聚合商为跟随者,形成一主多从互动均衡模型,同时优化多微网系统定价策略、各微网用户需求响应方案以及多微网系统内各类能量转换耦合设备的出力,并对博弈均衡解的存在性和唯一性进行证明。最后,通过算例分析论证所提方案的合理性和有效性,多微网系统的利润和各微网用户的综合效益与用能成本都得到了改善。
直流断路器分断试验等效评价标准及其考核方案

直流断路器作为新型电力装备,目前国际上尚无相关的试验标准,其等效分断试验方法有待深入研究。相较于交流系统故障电流存在自然过零点,直流断路器实现直流故障电流分断的关键在于通过自身不同支路间的换流过程,建立起大于直流系统电压的暂态开断电压来抑制故障电流。然而,现有分断试验对于暂态开断电压建立阶段关键部件电压相关应力考核尚属空白。首先,详细分析暂态开断电压建立阶段关键部件电气应力,在明确需要重点考核的应力基础上,提出能够覆盖整个分断过程的直流断路器分断试验等效评价标准。然后,提出分断试验等效系数k,并根据系数k对现有分断试验电路参数进行设计,在复现所提等效标准的同时,提高试验的经济性及可行性。最后,按照所提参数设计方法,针对50kV断路器单元进行分断实验验证,实测等效电容电压与仿真预期误差为0.36%,证明试验电路参数设计方法的正确性。所提直流断路器分断试验等效评价标准解决了现有分断试验应力考核不完善的问题;分断试验电路参数设计方法可为“100%”复现所提关键应力提供经济、可行方案。
全景信息感知及智慧电网

碳中和的目标和可再生能源的快速发展为电力系统带来新的机遇与挑战。加快电力系统的数字化转型,建设智慧电网成为电力系统未来发展的重要路径。该文基于第265期“双清论坛”,以“全景信息感知赋能电网智慧”为主题,凝练基础科学问题,从电网先进传感理论与技术、电力能源装备智能感知技术、基于全景信息的电网智能分析运行控制3个方面综述了当前研究现状,指出该领域未来研究重点,为我国智慧电网发展提供参考。
基于一致性算法的源-荷协同分布式优化调控策略

目前基于一致性算法的电力系统优化调度研究存在一个缺点:算法中需要一个集中处理器检测全系统状态信息,导致无法实现完全分布式计算求解。针对此问题,提出一种新颖的基于一致性算法的源-荷协同完全分布式优化调控策略,将一致性算法和调频控制相结合,借助调频控制以满足分布式经济调度中的功率平衡约束,从而规避算法对集中处理器的需求。为了更好地适应主动配电网的“源-荷”双向不确定性场景,将“源-荷”协同调频策略嵌入到所提出的一致性调控方案中,并提出自适应全局平衡修正系数,实现“源-荷”综合效益最优,同时对“源-荷”协同一致性调控的收敛性给予证明。仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。
基于改进NSGA-Ⅱ算法的碟式斯特林系统多目标优化研究

考虑到碟式斯特林系统在循环过程中冷热源之间的热漏、回热损失及各种机械摩擦损失等不可逆问题,提出了改进快速非支配排序遗传算法,对系统热力学模型进行优化分析. 首先,利用有限时间热力学分析了系统的效率、输出功率和压降;其次,提出了一种改进快速非支配排序遗传算法(Improved Non-dominated Sorting Genetic Algorithms Ⅱ,INSGA-Ⅱ),对多目标快速非支配排序遗传算法的选择算子和精英保留策略进行改进;最后,用改进后的算法对系统的功率-压降、效率-压降及功率-效率-压降分别进行两目标、三目标优化,并分析了11个决策变量在优化过程中的分布情况,利用TOPSIS决策方法从Pareto边界的可用解中选择最终最优解. 实验结果表明,多目标优化求得的Pareto最优解分布均匀,得到的最优解更加符合实际,且发动机的转速、发动机的平均循环压力、回热器芯网数、活塞直径等结构参数的变化具有较高的灵敏度,为斯特林机的改进提供理论依据.
蚀刻液处理中超高浓度氨氮废水除氮工艺

为去除蚀刻液处理过程中废水残留超高浓度氨氮,配制3 000 mg/L氨氮溶液模拟废水. 采用鸟粪石沉淀法,研究了pH值、pH调节方式、药剂添加顺序以及$n\left( {\rm{N}} \right):n\left( {{\rm{Mg}}} \right):n\left( {\rm{P}} \right)$对3组药剂脱氮效果的影响. 结果表明, pH值恒定10.5,摩尔比为$n\left( {\rm{N}} \right):n\left( {{\rm{Mg}}} \right):n\left( {\rm{P}} \right) = 1:1.4:1.2$时, 3组药剂除氮效率分别达98.64%$\left( {{\rm{MgS}}{{\rm{O}}_4} + {\rm{Na}}{{\rm{H}}_2}{\rm{P}}{{\rm{O}}_4}} \right)$、97.73%$\left( {{\rm{MgC}}{{\rm{l}}_2} + {\rm{Na}}{{\rm{H}}_2}{\rm{P}}{{\rm{O}}_4}} \right)$和85.69%$\left( {{\rm{MgO}} + {{\rm{H}}_3}{\rm{P}}{{\rm{O}}_4}} \right)$;药剂添加顺序对氨氮去除率影响较大;反应过程导致pH下降,因此仅调节废水初始pH值难以获得理想的除氮效果. 实际生产废水验证结果表明,最优条件下,${{\rm{MgS}}{{\rm{O}}_4} + {\rm{Na}}{{\rm{H}}_2}{\rm{P}}{{\rm{O}}_4}}$除氮效率能达95.5%.
基于斜坡单元与组合赋权法的东川区地质灾害危险性评价

针对单一评价方法在地质灾害危险性评价中的弊端,采用斜坡单元与组合赋权法相结合开展地质灾害危险性评价. 借助ArcGIS平台,以水文分析法建立斜坡单元,选取坡度、坡向、距道路的距离、距河流的距离、距断层的距离、岩性、降水量、高程、土地利用类型9个评价因子,采用层次分析法和熵权法相结合的组合赋权法确定评价因子的综合权重,将东川区地质灾害危险性等级划分为极高危险区、高危险区、中危险区和低危险区.研究结果表明,斜坡单元能够较好地反映微观地貌特征;危险性分区结果与地质灾害点实际分布相吻合;研究区的中东部和北部地区是地质灾害分布密集区,地质环境脆弱,人类活动明显,危险性较高.
雷达估测降水在山洪灾害中的应用分析

以云南省麻栗坡县2018年“09.02”特大山洪泥石流灾害为例,结合丽江、曲靖的其它个例,主要采用天气诊断和雷达估测降水在山洪灾害中的技术应用,分析得出如下结果:①诱发此次山洪灾害的天气原因主要是低涡沿两高间辐合区西移,受高原山地地形抬升作用影响,造成多个中${\rm{\gamma }}$ 尺度单体合并,产生局地强降水引发灾害;②分析雷达资料可更加全面、细致地了解到致灾原因、降水分布、强降水落区和分布时段,并且较地面实测降水量有一定的提前量;③雷达资料进行反演降水的估测,可一定程度弥补没有雨量站区域或雨量站故障区域的降水情况. 通过雷达反演降水得到一些降水变化规律,如降水分布的特殊性、雨团系统的降水强度受地形影响形成的多样性、层状云中镶嵌的中${\rm{\gamma }}$ 尺度单体发生合并有时可引发合并区域下方强降水、高山雷达估测降水的应用、高山雷达探测的一些局限及弥补措施等,这些对积极地探索高原地区暴雨引发泥石流的致灾机制,在防灾减灾中有一定的价值.
光学玻璃超精密抛光加工中材料去除机理研究综述

光学玻璃以其优异的物理性能被广泛应用于航天、信息、能源、化工、微电子等领域。随着这些领域的不断发展,传统技术已无法满足日新月异的光学元件超光滑表面加工的要求。为此,需要针对光学玻璃表面的超精密抛光加工展开深入且广泛的研究。在诸多有关超精密抛光加工技术的研究中,光学玻璃材料的抛光去除机理始终是人们的研究重点。为此,本文从超抛加工涉及的基本组件、材料去除的物理机理、材料去除的化学机理三个方面入手,对光学玻璃超精密抛光加工中材料去除机理进行综述,目的是掌握国内外学术界对于该问题的认识,并据此提出若干问题的思考,以期指导工程实践,进一步提升超光滑表面的成形能力。
基于稀疏训练点和指纹重构的室内可见光三维定位算法

目前构建基于机器学习的室内可见光定位模型主要依赖于光电二极管和指纹数量,为了降低指纹采集的复杂度,提高定位精度,提出一种基于指纹矩阵稀疏重构的室内三维可见光定位算法。该算法利用极限学习机训练稀疏采样点,采用奇异值分解和交替方向乘子法求解稀疏指纹矩阵的重构问题。该算法可以有效降低指纹的采样率,同时可以基于极限学习机算法较强的泛化能力提高定位速度和定位精度。在此基础上,由于可见光的多径反射等因素的影响,定位区域的边界定位误差大于内部定位误差,通过引入一种边界修正定位算法,可以有效降低边界定位误差。仿真和实验结果表明,与传统的机器学习算法相比,该算法在减少其所需指纹数量的同时,具有更高的定位速度和精度。
13Cr超级马氏体不锈钢热压缩变形行为与组织演变

通过Gleeble-3500热模拟试验机对13Cr超级马氏体不锈钢进行单道次压缩变形试验,系统研究变形温度在950 ~ 1150 ℃、应变速率为0.001 ~ 10 s~(- 1)条件下的热变形行为。利用双曲正弦模型建立了13Cr超级马氏体不锈钢的流变应力本构方程,求得试验钢的热变形激活能为412 kJ /mol,并基于动态材料模型(DMM)理论绘制了材料的热加工图,得出材料的最佳热变形工艺参数窗口为:变形温度1032 ~ 1072 ℃,应变速率0.039 ~ 0.087 s~(- 1)。组织演变结果表明,试验钢在高变形温度和低应变速率的条件下,容易发生动态再结晶。当应变速率一定时(0.01 s~(- 1)),变形温度从950 ℃升到1050 ℃,动态再结晶的体积分数从18.7%升高到60.1%,组织的再结晶程度提高,晶粒均匀细小;当变形温度一定时(1050 ℃),随着应变速率的降低,动态再结晶的晶粒长大粗化。
HPLC-CAD同时测定知母中芒果苷和知母皂苷BⅡ的含量

目的:建立HPLC-CAD方法同时测定知母中芒果苷和知母皂苷BⅡ的含量。方法:采用Acclaim-C_(18)色谱柱(150 mm×4.6 mm,3 μm),以乙腈(A)-0.2%醋酸水溶液(B)为流动相,梯度洗脱(0~10 min,15%A → 21%A;10~12 min,21%A → 23%A,12~30 min,23%A → 25%A),流速1.0 mL·min~(-1),柱温30 ℃;电雾式检测器(CAD)参数:采集频率10 Hz,雾化温度55 ℃,滤波为5 s。结果:知母中芒果苷和知母皂苷BⅡ均具有良好的线性关系(r>0.999),LOD分别为0.43 ng和1.20 ng,LOQ分别为1.28 ng和4.80 ng,精密度、重复性、24 h稳定性试验的RSD均小于3.0%,平均加样回收率分别为102.3%和95.2%。11批样品中芒果苷和知母皂苷BⅡ的含量范围分别为0.54%~1.69%和3.27%~5.57%。结论:建立的HPLC-CAD法可同时对知母中芒果苷和知母皂苷BⅡ进行含量测定,为知母药材和饮片的检测分析和质量控制提供了新的方法。
功率硬件在环仿真系统的建模与稳定性分析

在功率硬件在环(power hardware-in-the-loop,PHIL)仿真系统中,考虑到采样延迟和离散化误差会导致PHIL系统失稳失真,提出一种通用的PHIL系统离散域建模方法和基于离散D分割的稳定边界计算方法。和传统的连续域模型相比,该文所提出的离散域模型能反映出延时和离散化导致的PHIL仿真系统高频失稳,说明了PHIL系统可模拟实物系统的阻抗范围小于连续域模型。功率硬件在环实验证明所提的PHIL仿真系统建模方法和稳定边界计算方法的正确性,验证了仿真步长和阻抗匹配对PHIL系统稳定边界的影响,表明了现场可编辑逻辑门阵型(FPGA)小步长仿真功率硬件在环仿真可增加PHIL系统的稳定边界,扩大阻抗选择范围,有助于模拟弱网和逆变器交互特性。
弱电网中LLCL型并网逆变器的谐振分析与抑制策略研究

针对弱电网中多个LLCL型并网逆变器并联运行的谐振问题,提出一种混合阻尼控制策略。在建立多LLCL型并网逆变器的数学模型基础上,分析多机并联谐振的产生机理,得出电网阻抗和LLCL滤波器参数变化是产生谐振的关键因素,将影响系统并网运行的稳定性。为此,在不改变LLCL型并网逆变器拓扑结构的前提下,将所提控制策略应用到弱电网多机并联系统中。仿真与实验结果表明,该控制策略能有效地抑制系统谐振,降低并网电流和电压的谐波含量,提高在弱电网条件下多机并联运行的稳定性。
基于线性化前推回代方程的不平衡配电网概率潮流计算

传统半不变量法采用雅可比矩阵表达输入输出变量间的线性关系且假设网络三相平衡。而实际配电网线路的R/X较高,雅可比矩阵极易呈现病态,且单相光伏的高渗透及负荷不均匀分布造成配电网严重不平衡。为此,提出一种基于线性化前推回代方程的不平衡主动配电网概率潮流算法。该算法将三相前推回代潮流方程进行高精度线性化,综合运用半不变量法和Gram-Charlier级数进行配电网概率潮流计算。所提算法基于真实澳大利亚低压不平衡配电网进行24 h Matlab仿真,验证其可行性、高效性及鲁棒性,并抽取2个典型时刻对比分析验证光伏接入对配电网潮流的概率性和配电网运行性能的影响。
基于FFT的直驱式波浪发电系统功率优化控制

针对实际波浪的不规则性、扰动性以及滑模变结构控制中存在明显抖振和开关动作产生高频纹波问题,采用快速傅里叶变换对波浪激励力进行频谱分析。通过矢量叠加原理构造最大波浪能捕获策略,建立直驱式波浪发电系统模型。采用自适应快速终端滑模变结构控制方法实现最优功率状态跟踪控制,提高抗干扰性和实现限时收敛,同时利用卡尔曼滤波滤除纹波和减少抖振,结合Lyapunov函数分析系统稳定性。仿真结果表明,快速傅里叶变换(FFT)可满足未知不规则波浪的功率最优跟踪要求,所提滑模控制方法可实现快速跟踪,准确跟随,鲁棒性强。
基于SSA-PSO-ANFIS的短期风速预测研究

针对风速具有强非线性的特点,提出一种奇异谱分析和改进粒子群优化自适应模糊推理系统的短期风速预测模型。该方法采用奇异谱分析将原始序列分解为趋势和谐波分量,对各分量分别建立模糊神经网络模型,最后将各分量预测结果叠加得到预测风速值。为提高预测精度,改用改进粒子群算法对自适应模糊推理系统的隶属度函数进行优化。以河北某风电场实测数据进行仿真并与传统的神经网络对比分析,结果表明将风速重构后分别预测再叠加降低了原始问题的复杂度,同时提高了预测精度,在不同时间间隔的风速序列预测中该模型显著降低了多步实时预测中的误差。
基于改进D-K聚类算法的直驱型风电场动态等值建模

研究永磁同步发电机(PMSG)的低电压穿越(LVRT)特性,提出一种基于改进D-K聚类算法的直驱型风电场等值建模方法。首先,根据风电场内各台PMSG卸荷电路的导通情况对风电场进行首次分群。其次,将卸荷电路未导通的PMSG故障期间的机端电压值作为分群指标,应用改进D-K聚类算法对风电场进行聚类等值。该算法解决了传统K-均值聚类算法k值需提前给定和依赖于初始聚类中心的问题。最后,以某实际风电场为例进行仿真分析,结果表明该等值模型与传统等值模型相比能更准确地反映直驱型风电场的动态和暂态运行特性。
低空急流条件下水平轴风力机风轮气动特性的研究

为阐明低空急流条件下风力机风轮的气动特性,基于工程化的边界层风速模型和Von Karman谱模型建立不同来流的脉动风场,对比研究低空急流条件下NREL 5 MW风力机风轮的输出功率和气动载荷的变化规律。结果表明:如果仅以轮毂高度处的风速作为风力机变桨控制的依据,与均匀来流和剪切来流相比较,低空急流条件下,虽然来流风功率明显增大,但风轮的输出功率在较高风速时反而减小;风轮所受的不平衡气动载荷,包括横向力、纵向力、偏航力矩和倾覆力矩在较高风速时小于剪切来流的结果;且仅以轮毂高度处的风速预测得到的风轮输出功率高于实际结果,其最大相对误差为89.4%。因此,低空急流条件下,为提高风能利用率和风轮输出功率的预测精度,应考虑不同高度位置处的风速大小对风力机进行变桨控制和功率预测。
微波辐射降低硬煤冲击倾向性试验研究

如何有效地改变煤岩体物理力学性质是冲击地压防治领域亟待解决的关键难题,而微波致裂弱化法是解决这一难题的新途径。为探究微波致裂弱化法降低硬煤冲击倾向性的实效性,采用自主研制的微波辐射试验装置与C46.106型MTS电液伺服试验机,开展了煤体微波致裂弱化试验,研究了微波辐射对煤体的动态破坏时间、冲击能量指数、弹性能指数、单轴抗压强度和纵波波速的影响规律,确定了降低煤体冲击倾向性的最优微波参量范围;在此基础上,研究了微波辐射下冲击倾向煤体的损伤致裂效应,分析了微波对煤体的热效应、煤体损伤因子与微波参量之间的变化关系,揭示了煤层巷道微波致裂弱化防冲机理。结果表明:①微波致裂弱化法能有效降低或消除煤体冲击倾向性。煤体微波致裂后,煤样峰值强度大幅下降,应力-应变曲线峰后段应力降增多,使峰前积聚的总能量降低且分级释放,煤体由脆性向塑性转变;同时,煤样载荷-时间曲线峰后段表现出多台阶、分级跌落的特征,煤体积蓄的弹性能减少,从而导致煤体各项冲击倾向指标均有不同程度降低。②微波辐射对煤体的减冲效果表现为能量阈值现象,而在微波能量恒定条件下高功率-短时间的能量组合更有利于煤体减冲。③微波对煤体内各矿物的选择性热效应使煤体产生热破裂,表现为煤样表面出现多条纵向裂缝以及与之垂直的分支裂隙。④煤样冲击倾向性与煤样纵波速度存在显著相关性。微波能量及其辐射强度越大,煤体纵波波速降幅越大,则煤体冲击倾向性越小。⑤煤巷微波致裂弱化防冲机理在于,通过增大冲击地压发生的临界塑性软化区半径,引起巷道围岩高应力区向深部转移,提高巷道围岩塑性软化区对弹性区释放能量的耗散能力;同时,煤体峰后软化模量显著降低,导致冲击地压发生的临界载荷增大,从而降低巷道发生冲击地压的可能性。
岩层移动内外“ 类双曲线” 整体模型研究

岩层移动主要关注工作面上覆部分岩层移动规律,开采地表沉降则关注地面的沉降问题,这2个研究方向都涉及到开采后上覆岩层到地表土层的整体移动行为,可以建立一种能够描述覆岩移动到地表沉降的岩层整体移动模型。通过理论与试验分析得到了岩梁梯形块体结构的初次破断与周期破断形态,建立了岩层梯形“倒漏斗式”冒落拱与裂隙拱的冒落条件与判定方法。基于岩层破断移动边界“类双曲线”模型,提出了采用内外“类双曲线”模型来描述岩层移动与地表沉降规律。内“类双曲线”模型指的是覆岩冒落拱与地表沉降移动拱“类双曲线”模型,在关键层近似“上下”对称;外“类双曲线”模型指的是岩层破断移动边界“类双曲线”模型,在工作面的中垂线附近近似“左右”对称。内“类双曲线”隐含在覆岩内部,可通过地球物理探测方法近似获得;外“内双曲线”体现在地表沉陷、岩层冒落等外部形态。通过理论分析、实例验证以及UDEC数值计算方法验证了厚松散层水平煤层开采条件下岩层移动与地表沉降内外“类双曲线”模型。此外,还分析了内外“类双曲线”共轭形成条件、影响因素与整体运移规律。结果表明:在厚松散层水平煤层开采条件下,建立岩层移动与地表沉降内外“类双曲线”模型理论预测值与实际值误差较小,表明岩层整体移动存在“类双曲线”特征。
非静水压力条件下巷道围岩偏应力场分布特征与围岩破坏规律

通过理论分析对受三向应力非静水压力条件下的巷道围岩偏应力场与应变能密度分布规律进行了深入研究,以此来探究巷道围岩破坏规律,巷道塑性区数值模拟结果与现场工程实例验证了理论结果的正确性。研究结果表明:①非静水压力条件下,不同的主导型应力场中,巷道围岩偏应力场分布规律差异较为明显。σx主导型应力场中,巷道顶底板偏应力大于两帮; σy主导型应力场中,巷道顶底板与两帮偏应力大小差别不大; σz主导型应力场中,巷道两帮处的偏应力大于顶底板。主导应力值的变化会引起巷道围岩偏应力分布数值上的变化,不引起偏应力分布形态的改变。 ②等p、等q时,在σx与σy主导型应力场中,巷道顶底板应变能密度大于两帮,而在σz主导型应力场中,巷道两帮应变能密度大于顶底板。等p、不等q情况下,3种主导型应力场中,巷道顶底板与两帮应变能密度均随偏应力比M的增大而增大;等q、不等p情况下,巷道顶底板与两帮应变能密度均随偏应力比M的减小而增大。③三向应力状态下,巷道围岩应变能密度分布规律可以反映塑性区形态。M<1时,任意主导型应力场中,巷道围岩应变能密度呈椭圆形分布,M>1时,巷道围岩应变能密度呈“8”字形或“X”形分布。处于σx主导型应力场中的巷道需注重巷道顶底板的支护;对于σy主导型应力场,巷道在围岩条件较差时,应注重全断面支护;对于σz主导型应力场,需注意围岩塑性区出现“X”形扩展。④回坡底1021巷围岩偏应力场与应变能密度均呈倾斜的“8”字形分布,工程现场与巷道围岩偏应力场及应变能密度分布规律相互验证。基于理论分析结果,对回坡底1021巷提出非对称性支护技术,现场应用效果良好。
塔里木盆地克深气田成藏条件及勘探开发关键技术

克深气田位于塔里木盆地库车坳陷中部,是继克拉2气田之后发现的又一大型气田。自2008年获得重大突破以来,克深气田相继发现了克深2、克深5和克深8等一批大—中型气藏,这些气藏具有超深、高压—超高压、特低孔和中—低渗等特征,其天然气地质储量达万亿立方米,建成产能近100×10~8 m~3,是塔里木盆地的天然气主力产区。克深气田位于库车坳陷克拉苏构造带的叠瓦逆冲构造中,其结构包括由盐上顶蓬构造、塑形流变的盐岩以及盐下断背斜构造群构成的大型楔形冲断体。克深气田的白垩系巴什基奇克组三角洲砂岩广泛分布,与上覆古近系巨厚膏盐层形成优越的储-盖组合;深层三叠系—侏罗系的油气沿喜马拉雅晚期成排成带的断裂体系垂向运移,沿盐下储集层内的裂缝体系横向输导,从而形成背斜、断背斜型高压油气藏群。复杂山地三维地震采集处理、挤压型盐相关构造建模和裂缝型低孔砂岩储层评价等技术为克深气田勘探目标的落实奠定了基础;高温高压超深层低孔砂岩气藏测井采集与评价、裂缝型低孔砂岩气藏高效开发等技术为克深气田的高效勘探开发和快速上产提供了技术保障。
神南矿区煤炭绿色开采的水资源监测研究

陕北毛乌素沙地地质环境脆弱,水资源贫乏,煤炭绿色开发已经成为陕北煤炭基地可持续健康发展的必然选择,而陕北煤炭基地大规模、高强度的煤炭开采对水资源的影响程度一直是煤炭绿色开采的重要考核指标之一。为了研究陕北煤炭基地以水资源监测为核心的绿色开采监测,完善该地区水资源监测网的内容,以神南矿区柠条塔煤矿、红柳林煤矿、张家峁煤矿3座大型现代化矿井为例开展了水资源监测研究,结果表明:神南矿区内的萨拉乌苏组和风化基岩组为中-强富水性含水层,烧变岩组为强富水性含水层,这3个岩组是区内的主要含水层,神南矿区针对区内不同含水层位共布置了60个监测钻孔,其中布置在萨拉乌苏组8个,烧变岩6个,风化基岩37个,直罗组基岩1个,延安组基岩8个。地下水监测数据通过自动监测系统的无线传输系统传输至数据中心,通过中心的监测管理软件实现数据的远程采集、远程实时监测。地表水监测则是在考考乌素沟上游及下游、肯铁令河、小侯家母河沟、塔沟、肯铁令沟、乌兰不拉沟及常家沟水库等地表水体各布置1个地表水监测点。通过以神南矿区60个地下水监测井、8个地表河流及泉监测点构成的水资源监测网为例,实施矿区水资源动态监控,以期为陕北煤炭基地煤炭绿色开采水资源监测提供借鉴。
新疆煤基固体废弃物处置与资源化利用研究

新疆煤炭资源储量丰富,是我国重要的煤炭生产接续区和战略性储备区,开发利用过程中产生的煤基固废合理处置与资源化问题是制约矿区环境保护的难题之一。总结分析了新疆煤基固废的理化特征和分类形式及其产生的地质背景。分析表明:吐哈、准噶尔、伊犁、库拜4大煤田产生的煤基固废的理化特征存在明显地区差异,以低阶烟煤为主的低变质煤田区域的煤矸石多以砂岩、黏土岩、钙质岩为主;通过对典型煤基固废的综合评价,提出了新疆煤基固废梯级资源化利用的产业链布局模式;提出了以煤基固废的就地充填为基础,协同发展保水开采、净水开采、储能开采等煤基固废利用的新方法,探讨了煤基固废-电-化、煤基固废-电-建等高附加值开发利用产业布局模式,详细阐述了煤基固废在发电利用、建材利用、化工产品制备、充填处置及工程填料等方面综合资源化利用方法的原理和技术路线,提出了以合理处置矸石和水资源保护为目标的煤炭资源高效集约化开采技术。研究成果对新疆地区优化煤炭产业布局、煤基固废梯级资源化利用及矿区生态环境保护具有重要的指导意义。
远源油气成藏条件与富集主控因素———以库车坳陷南部斜坡带中生界—新生界油气藏为例

库车坳陷南部斜坡带发育中生界—新生界陆相含油气系统,油气资源丰富,是远源油气藏的重点勘探领域,在空间上具有“西富东贫、纵向集中、下油上气、油气并存、以气为主”的分布格局。基于岩心、钻井、孔隙度和渗透率、流体包裹体、油气地球化学等分析测试资料,通过对库车坳陷南部斜坡带中生界—新生界远源油气的成藏条件及富集主控因素进行系统分析,明确了下一步的油气勘探方向。毗邻拜城富油气凹陷、成烃期的稳定斜坡构造、高效的油气输导体系、优越的储-盖组合和持续的油气充注是南部斜坡带形成远源油气藏的关键条件,油气藏总体上呈现“持续供烃、早油晚气、分段捕获、晚期成藏”的成藏特征。油气富集表现为“三元主控”,即岩性的上倾尖灭带、构造高部位和断层遮挡带共同控制油气富集,油气主要富集在扇三角洲前缘席状砂或湖相滩坝砂体的上倾尖灭带、倾向朝南的构造高部位和调节断层的遮挡带。研究认识既可以为研究区下一步油气勘探部署提供理论依据,也可以为地质条件相似的构造带开展远源油气藏研究提供借鉴。
晋城寺河井区煤矿采空区煤层气地面抽采关键技术研究

随着煤层气勘探的不断深入,煤矿采空区煤层气已成为煤矿区煤层气重要资源之一。基于晋城矿区寺河井区煤矿采空区分布特征,通过地质分析、采空区煤层气成分、浓度试验和资源量模型计算等方法系统研究了煤矿采空区煤层气资源条件及地面抽采关键技术,揭示了采空区煤层气赋存规律,给出了不同赋存状态下煤层气资源量计算模型和方法,探索了煤矿采空区煤层气地面抽采关键技术。研究表明,煤矿采空区煤层气来源于煤柱及残留煤层、邻近未采煤层和围岩中的游离气和吸附气。根据吸附气和游离气资源量计算模型计算寺河井区煤层气总资源为213.016×10~8 m~3,其中游离气资源为0.102×10~8 m~3,吸附气资源为212.914×10~8 m~3。采煤方法和采空区密闭性对采空区煤层气的来源和富集程度有重要影响。针对采空区上部岩体裂隙发育特征,将采空区煤层气抽采井身结构由二开优化为三开结构,实现了二开固井封闭断裂带上部含水层,三开下入割缝套管护壁,有效解决了采空区上部含水层涌水对钻井井身稳定性影响及抽采效果等问题。在此基础上,研发了潜孔锤+压缩空气(氮气)钻井工艺,用氮气取代空气作为循环介质,形成了安全揭露含气断裂带钻井工艺技术,为采空区煤层气安全抽采探索了有效途径。
基于多传感器组合的钻锚机器人机身定位方法研究

针对目前煤矿钻锚作业仍以人工为主,作业强度大、环境恶劣且效率低的问题,为提高效率、保障工人生命安全,研发了煤矿钻锚机器人以提升钻锚作业自动化水平。针对工况环境下的钻锚机器人机身定位困难、干扰大、精度低、效率低等问题,提出了一种基于激光测距传感器和激光雷达的组合传感器定位方法。根据钻锚作业需求,研究基于分布式激光测距传感器的钻锚机器人与掘进工作面之间的距离信息,建立“机器人-工作面”定位模型,解算钻锚机器人前移过程中与掘进工作面的位置关系;以机器人后端顶部锚杆为目标,利用激光雷达扫描获取锚杆与钻锚机器人的动态点图信息,建立“机器人-锚杆”定位模型,解算钻锚机器人后移过程中与锚杆的空间位置关系。搭建组合定位系统,通过样机试验验证表明: “机器人-工作面”定位模型距离误差≤10 mm,偏航夹角误差≤1°; “机器人-锚杆”定位模型距离误差≤20 mm,偏航夹角误差≤1.5°,可以实现煤矿巷道钻锚机器人机身自动、准确、实时的定位目标。
环渤中地区新近系控藏模式与高丰度油藏勘探实践

环渤中地区新构造运动强烈,新近系是主要的含油层系。新近系勘探早期集中于凸起区和陡坡带,而斜坡带和凹陷区由于缺乏油气运移条件的系统性研究导致其勘探成效较差。基于前人研究和钻井资料,从分析环渤中地区新近系油气运移路径出发,通过建立“汇聚脊-断层-圈闭(脊-断-圈)”三元控藏模式,明确了受潜山风化壳汇聚脊控制的深层油气的汇聚能力是新近系油气富集的先决条件,并以圈闭面积为核心创建了聚油指数,用于定量评价深层油气的汇聚能力;明确了断层垂向运移是新近系成藏的关键,断层与汇聚脊、区域盖层的配置关系决定了断层的垂向运移量,当深层盖层的断接厚度小于220 m时油气可运移至浅层;明确了圈闭因素是新近系成藏的最终环节,圈闭与断层的配置关系控制了浅层油气的侧向分流能力,其中,“双断型砂体”的侧向充注能力较强。“汇聚脊-断层-圈闭”三元控藏模式进一步丰富了渤海油田晚期成藏理论,在指导发现大—中型新近系油田以及其他他源层系的勘探中展现出良好的应用前景。
煤矿岩巷爆破掘进炮孔密度优化研究

岩巷掘进工作面的炮孔密度(全断面炮孔数与断面面积之比)很大程度上影响了凿岩工作量和爆破效果,为了实现岩巷的快速掘进,需要对岩巷爆破的掏槽结构和其他爆破参数进行优化,在保证爆破循环进尺和巷道周边成型质量的基础上减少全断面炮孔数目,降低炮孔密度。根据在岩巷爆破掘进现场收集的资料,建立岩巷掘进爆破参数数据库,其中包含施工时间、矿区位置、掏槽方式、岩石普氏系数、掘进断面面积、全断面炮孔数目、炮孔深度、炸药单耗和炮孔利用率9个特征参数。通过对关键参数下的炮孔数目与断面面积进行线性拟合,得出关键参数在不同区间的炮孔密度变化规律,研究表明:大部分工程的炮孔密度约为5个/m~2;炮孔密度与各参数具有一定相关性。其中,中深孔爆破的炮孔密度拟合值大于浅孔爆破;炸药单耗增大时,炮孔密度明显降低;炮孔利用率增大时,炮孔密度出现增大趋势;硬岩巷道的炮孔密度显著大于软岩;斜孔掏槽形式下的炮孔密度大于直孔掏槽的炮孔密度。炮孔密度较大是由于受到岩石破碎机理影响与爆破技术的限制,从而提出改进爆破技术,即采用二阶二段掏槽技术和周边孔切缝药包定向断裂控制技术。通过现场试验,发现同时采用二阶二段掏槽和周边孔切缝药包定向断裂控制技术既能够大幅降低炮孔密度,由5个/m~2降到4个/m~2,还可以保证爆破效果。研究对提高我国煤矿岩巷的快速掘进水平具有参考价值。
弱胶结软岩煤巷锚杆索-围岩变形协同控制方法研究

针对西部弱胶结软岩煤巷顶板支护易失效问题,在探究弱胶结泥岩物性组分及破坏力学特征基础上,分析弱胶结软岩巷道围岩破坏特征,揭示弱胶结软岩巷道顶板破坏失稳机理,提出弱胶结软岩高预紧力下锚杆-围岩变形协同机理,开发相应支护设计方法,并进行应用实践。结果表明: ①弱胶结软岩黏土矿物含量高,微裂隙发育造成其强度小、黏聚力小、胶结性差、易碎胀,在低围压条件下就产生剪切滑移破坏,提高其等效黏聚力和围岩应力水平是提升其抗变形能力的最有效途径; ②弱胶结泥岩特性、高水平应力及低锚杆(锚索)预紧力等因素综合作用下,弱胶结软岩顶板易发生整体性下沉,内部破裂严重,破裂范围最大达4.0 m,尤其是煤岩界面破裂剪胀使部分锚杆-锚索破断失效,加剧顶板破裂下沉; ③锚杆支护作用体现在提高锚杆加固范围内岩层等效黏聚力,锚索支护则强调对其支护范围内岩层提供较强的支护应力,两者工作阻力越高支护效果越好; ④高预紧力下锚杆与锚索联合支护时,锚杆、锚索变形与顶板变形下沉协同、相适应,且要最大程度发挥锚杆-锚索支护效能。现场应用表明,按照高预紧力锚杆-围岩形变协同支护后,弱胶结软岩巷道顶板控制效果好,达到设计预期,该方法为弱胶结软岩巷道支护提供参考。
煤矿智能化开采新进展

智能化开采是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。经过多年发展,我国智能化开采形成了薄煤层和中厚煤层智能化无人操作,大采高煤层人-机-环智能耦合高效综采,综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤,复杂条件智能化+机械化4种智能化开采模式。为了解决工作面综机装备智能决策难题,研发了工作面智能协同控制系统,实现采煤机自适应割煤与自主感知防碰撞,基于煤流量智能感知的采煤机、液压支架、刮板输送机等综采装备的协同联动,工作面综采装备与端头和超前支架的联动控制。上述研究成果在陕北侏罗纪1.1 m硬煤薄煤层、金鸡滩煤矿8 m超大采高综采、金鸡滩煤矿9 m以上硬煤特厚煤层综放开采进行应用,效果显著,实现了陕北侏罗纪1.1 m硬煤薄煤层高效智能化无人开采,8 m超大采高工作面人-机-环智能耦合高效综采,9 m以硬煤上特厚煤层超大采高智能化综放开采。
我国煤矿矿井水处理技术现状与展望

系统梳理了我国煤矿矿井水的处理技术现状,对高悬浮物矿井水、高矿化度矿井水和含特殊组分矿井水的常用处理技术进行了对比分析。近年来高矿化度和含特殊组分矿井水逐年增多,相关水质标准大幅提高,给煤矿矿井水处理提出了更高的要求。为了适应新形势,煤矿矿井水处理技术应通过科技创新,实现矿井水大规模低成本处理,支撑矿井水高效利用,一是要大力发展井下处理技术,利用井下空间和岩体自然净化优势大幅降低矿井水处理成本,并实现矿井水大规模调配与利用;二是要因地制宜利用西部矿区丰富的太阳能、地热等新能源以及火电厂余热等,驱动低温多效蒸发、膜蒸馏等处理技术,可大幅降低处理能耗;三是要通过对相关标准体系的完善,促进矿井水处理实现“分级处理、分质利用”。
调频连续波光纤压力传感器及其测量特性分析

为了满足压力测量中的高灵敏度、高分辨率、高可靠性等要求,本文提出了一种基于调频连续波激光干涉解调原理的高精度膜片式珐珀腔光纤压力传感器。首先推导了基于该原理的压力测量模型,然后搭建了一套测量装置,通过气泵向SUS631不锈钢膜片组成的密封腔连续给压,得出气压在0~600kPa范围内变化时膜片中心(即珐珀腔腔长变化量)随气压变化的特性曲线;之后,测试25℃环境条件下不同压力测量值的稳定性,讨论引起腔长变化量漂移的原因;最后,在消除系统误差后得出了压力测量的分辨率。结果表明:该传感器的灵敏度为286.55 nm/kPa,分辨率为0.287 nm/Pa,压力传感器的测量随机误差呈正态分布。该调频连续波光纤压力传感器可以进行高灵敏度、高分辨率和高稳定性测量。
一种改进的三维双路径脑肿瘤图像分割网络

近几年,深度学习在生物医学图像处理中的应用得到了广泛关注。从深度学习的基本理论和医学领域应用出发,提出了一种改进的三维双路径脑肿瘤图像分割网络,用于提高核磁共振成像序列中对脑肿瘤各个区域的检测精度。所提算法以3D-UNet为基础架构,首先,使用改进的双路径网络单元构成类似于UNet的编码-解码器结构,该网络单元在保留原有特征的同时,还可以在脑肿瘤的纹理、形状和边缘等方面产生新特征,来提高网络分割精度;其次,在双路径网络模块中加入多纤结构,在保证分割精度的同时减少了参数量;最后,在每个网络模块中的组卷积之后加入通道随机混合模块来解决组卷积导致的精度下降问题,并使用加权Tversky损失函数替代Dice损失函数,提高了小目标的分割精度。所提模型的平均Dice_ET、Dice_WT和Dice_TC均优于3D-ESPNet、DeepMedic、DMFNet等算法。该研究结果具有一定的现实意义和应用前景。
绿色环保特殊浸润性纺织品的前沿进展

介绍了仿生超疏表面的工作机制以及疏水整理液的发展,系统综述了近10年来特殊浸润性在开拓多功能绿色纺织领域的研究进展,讨论了双面超疏、超疏/超亲、图案化及可响应浸润性纺织品的制备技术及应用,介绍近几年在纺织品疏水化功能改性方面取得的前瞻性工作,包括自清洁防污、油水分离、机械耐久、图案化、自修复、单向运输等,特别是在智能响应、电子可穿戴、能源等新兴领域方面的应用.最后,对超疏水纺织功能材料目前所面临的挑战及未来发展的方向进行了展望.
孤立肾并肾盂输尿管连接部梗阻的手术疗效分析

目的了解孤立肾合并肾盂输尿管连接部梗阻(UPJO)的手术治疗时机对于肾功能的影响。方法回顾性分析2006年1月至2018年1月首都医科大学附属北京儿童医院和北京儿童医院顺义妇儿医院收治的孤立肾合并UPJO 23例患儿临床资料。其中男16例,女7例。首诊年龄为1 d~15岁8个月,平均2岁2个月。全组患儿平均保守治疗时间2年9个月。应用SPSS 20.0软件进行统计学分析。结果23例患儿均接受离断性肾盂成形术(A-H术),手术时年龄10个月~16岁4个月,平均4岁11个月。<1岁者2例,分别为10个月、11个月。术后保留双J管2个月,术后3个月时复查静脉肾盂造影(IVP),显示肾盂积水较前无明显变化或不同程度减轻;3例术前IVP 40 min仍不显影者,术后显影明显改善,在10~20 min时显影。随访1年1个月~10年,平均随访3年9个月,泌尿系统超声提示肾盂扩张程度较术前有不同程度减轻。结论孤立肾并UPJO在严密观察下的密切随访及保守治疗至6个月以后是安全的,首选手术方式为肾盂离断成形术。
基于双线程LSTM在线更新的视频追踪算法

针对视频追踪中基于孪生网络的追踪算法在对有遮挡物或运动突变的物体进行追踪定位时会出现定位不准确的问题,设计了在线更新网络的视频追踪算法TripLT。该算法采用循环神经网络进行目标位置的预测,并采用全卷积神经网络对目标进行相似度的判定。TripLT算法可预测下一帧的目标位置,以摆脱遮挡物的影响,并且TripLT算法采用在线更新的机制,避免了运动突变的干扰。在数据集VOT和OTB100上的实验结果表明,和已有算法相比,TripLT算法表现出更好的性能。
基于偏折路由的双环片上网络

为了降低中等规模的片上网络设计复杂度,提高网络效率,提出了一种基于偏折路由的双环片上网络结构,研究了其冲突解决机制,给出了一种简单高效的路由算法,并采用硬件描述语言实现了该网络结构,构建了周期精确的网络性能模拟环境。仿真和实验结果表明,在中小规模网络环境以及网络负载不高(<40%)的情况下,这种双环网络结构在延时和吞吐率等性能指标上,与具备100%吞吐率的YARC结构的片上网络相当,但其硬件开销远远小于YARC的。
红鳍东方鲀幼鱼适宜投喂频率和投喂水平的研究

本试验旨在研究投喂频率和投喂水平对红鳍东方鲀幼鱼生长、饲料利用、形体指标、体成分、消化酶活性和水质的影响,以确定红鳍东方鲀幼鱼适宜投喂频率和投喂水平。在流水养殖模式下,采用商业饲料分别进行投喂频率和投喂水平的摄食生长试验。投喂频率试验为表观饱食投喂,设2、3和4次/d共3个投喂频率,分别记为F2、F3和F4组;投喂水平试验采用3次/d的投喂频率,设体重的2%、4%、6%、8%和10%共5个投喂水平,分别记为R2、R4、R6、R8和R10组。选择红鳍东方鲀初始体重约15 g的幼鱼,每组3个重复,每个重复30尾鱼,进行28 d养殖试验。结果表明:1)不同投喂频率对终末体重、成活率、摄食率(FI) 、特定生长率(SGR)和饲料效率(FER)均无显著影响(P >0.05) 。R2组FI、SGR和FER显著低于R4、R6、 R8、R10组(P<0.05) 。2) F3组肝体比(HSI)和脏体比(VSI)显著高于F2组(P<0.05) 。R2组HSI显著低于R4、R6、R8、R10组(P<0.05);R2组VSI显著低于R8和R10组(P<0.05),但与R4和R6组无显著差异(P>0.05) 。3) F3组肝脏胰蛋白酶和脂肪酶活性显著高于F2和F4组(P<0.05) 。R2组肝脏胰蛋白酶活性显著低于R4、R8和R10组(P<0.05);R2组肝脏糜蛋白酶活性显著高于R4、R6、R8、R10组(P<0.05);R2组肝脏脂肪酶活性显著低于R4组(P<0.05),但与R6、R8和R10组无显著差异(P>0.05) 。4) F3组肝脏谷丙转氨酶(ALT)活性显著低于F2组(P<0.05) 。R2组肝脏ALT活性显著低于R4和R10组(P<0.05),但与R6和R8组无显著差异(P>0.05) 。5)尽管氨态氮、亚硝态氮和磷酸盐含量在养殖水桶出水口相比进水口数值上大部分有所升高,但不同投喂频率和投喂水平对养殖水体中的氨态氮、亚硝态氮和磷酸盐含量均无显著影响(P>0.05) 。由此可见,在本试验条件下,红鳍东方鲀幼鱼适宜的投喂频率为2 ~ 3次/d,投喂水平为体重的4%。此外,在流水养殖模式下,不同投喂频率和投喂水平对养殖水体氨态氮、亚硝态氮和磷酸盐含量的影响极小。
脂肪添加水平及不同脂肪源添加比例对荷斯坦牛养分表观消化率及血清生化指标的影响

本试验旨在研究脂肪添加水平及不同脂肪源添加比例对荷斯坦牛养分表观消化率及血清生化指标的影响。选取4头装有永久性瘤胃瘘管、年龄为(2.50 ± 0.17)岁、体重为(580 ± 50) kg的荷斯坦公牛,采用3×4两因素试验设计,在基础饲粮中添加过瘤胃不饱和脂肪和整粒胡麻籽2种脂肪源,脂肪添加水平分别占饲粮干物质的4%、5%和6%,2种脂肪源添加比例分别为100/0、85/15、70/30、55/45,以脂肪添加水平/脂肪源添加比例表示12个组,分别为4/100、 4/85、4/70、4/55、5/100、5/85、5/70、5/55、6/100、6/85、6/70、6/55组。试验分为12个阶段,每个阶段预试期14 d,正试期5 d。结果表明:1)4%和5%脂肪组粗蛋白质和酸性洗涤纤维表观消化率极显著高于6%脂肪组(P<0.01) 。2)5%和6%脂肪组血清脂肪酸甘油三酯脂肪酶、肉毒碱棕榈酰转移酶-Ⅰ和3-羟基- 3甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶的活性极显著高于4%脂肪组(P<0.01) 。6%脂肪组血清总蛋白和极低密度脂蛋白胆固醇含量分别极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)高于4%脂肪组,70/30比例组的血清总蛋白含量显著高于其余比例组(P<0.05),5%和6%脂肪组的血清高密度脂蛋白胆固醇含量极显著高于4%脂肪组(P<0.01),4%脂肪组的血清低密度脂蛋白胆固醇含量显著高于6%脂肪组(P<0.05) 。综上所述,从养分表观消化率和血清生化指标综合来看,脂肪添加水平以4% ~ 5%、不同脂肪源添加比例(过瘤胃不饱和脂肪/胡麻籽)以70/30最为适宜。