检索结果-南通市图书馆

作者：郝连强天津理工大学

学位级别：硕士

随着工业生产的规模的不断扩大，重金属污染亦随之加重。然而，许多重金属加工企业往往忽视工作场所的环境污染，造成职业病患者人数逐年上升。究其原因，环境中气体颗粒物中所含的重金属是引发此类职业病的重要原因，因此对气体颗粒物... 详细信息

随着工业生产的规模的不断扩大，重金属污染亦随之加重。然而，许多重金属加工企业往往忽视工作场所的环境污染，造成职业病患者人数逐年上升。究其原因，环境中气体颗粒物中所含的重金属是引发此类职业病的重要原因，因此对气体颗粒物的重金属进行有效的监测是环境科学和安全技术工程领域颇具价值的课题。电化学分析技术作为一种灵敏度高、操作简单、重现性好的测量方法，在痕量重金属的检测中占有重要地位。本文借鉴了溶液中重金属离子的检测原理，将其应用到气体颗粒物中。也就是，将气体颗粒物中重金属元素进行消解处理，使其分散在水溶液中。我们以电化学方法构建出一种专门检测溶液中重金属的新型传感器，并运用差分脉冲溶出伏安法对矿山、化工企业等工作场所气体颗粒物中的铅、镉、锌等重金属离子进行了检测。对传感器检测的实验条件、参数、重现性和线性关系进行了优化。在电位增量3 mV，脉冲幅度40 mV，脉冲宽度40ms，脉冲周期80 ms，HAc-NaAc缓冲液(0.1 mol/L，pH 4.0)作为反应条件下，传感器检测溶液中的Pb和Cd，其背景电流极小且稳定，在1μg/L～1 mg/L浓度范围内检测电流与离子浓度之间呈现出显著的线性关系。在5～1000μg/L范围内溶出峰电流与Pb浓度的相关系数达到了0.999以上。选择1.0 V作为铅的沉积电位，Pb的浓度与沉积时间也呈现出强相关。通过循环伏安扫描和恒电位扫描对工作电极进行活化，从而改善了电极的重现性，实验偏差明显减小。研究了汞膜电极的重复性，表明长期储存在蒸馏水中的汞膜电极能够重复使用，且在一周内保持良好的活性。上述检测所得到的结果与原子吸收法、原子发射光谱的结果进行比照，其相对误差低于5 %，这意味着我们所构建的传感器能够有效地对气体颗粒中所含的重金属进行检测。此种检测方法具有灵敏度高，设备成本低和操作简便等特点，有望在环境保护、安全工程等行业得以广泛应用。

关键词：电化学方法重金属气体颗粒物差分脉冲溶出伏安法工作场所

废铅酸电池铅膏电解回收过程中杂质去除及酸回收研究

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废铅酸电池铅膏电解回收过程中杂质去除及酸回收研究

作者：张满天津理工大学

学位级别：硕士

废铅酸电池铅膏在悬浮电解过程中,阴极表面沉积物中有大量玻璃纤维的附着,影响导电和结晶,进而影响铅回收效率。报废的铅酸电池在机械化破碎过程中,隔膜纤维被破碎成很小的纤维,与铅膏混杂在一起,洗矿筛分不能将两者分离。铅膏电解回收... 详细信息

废铅酸电池铅膏在悬浮电解过程中,阴极表面沉积物中有大量玻璃纤维的附着,影响导电和结晶,进而影响铅回收效率。报废的铅酸电池在机械化破碎过程中,隔膜纤维被破碎成很小的纤维,与铅膏混杂在一起,洗矿筛分不能将两者分离。铅膏电解回收过程中的电解液,含有较高浓度的硫酸以及铁、钠等可溶的杂质离子,成分复杂、分离纯化困难。回收硫酸最常用的浓缩回收法,但其耗能高、步骤繁琐,不能更好资源利用稀硫酸。本文选用浮选法分离铅膏中纤维,扩散渗析法回收纯化铅膏电解液中硫酸的工艺,有利于提升铅膏后续悬浮电解再生铅的效率及精度,实现副产稀硫酸再生制备。探究浮选实验中分散剂及捕收剂对浮选纤维效果的影响;通过扩散渗析法探究硫酸离子及杂质离子扩散规律,为工业回收酸模拟计算提供依据。通过多层次浮选实验,对浮选物进行润湿性、粒径分布及吸附机理分析,表明单宁酸-十二胺浮选药剂体系对分离纤维有明显的效果。在强酸体系下,单宁酸-十二胺浮选溶液与纤维吸附作用更加强,优先选择出纤维;在捕收剂浓度90mg/L,浮选效率最大,纤维回收率为85.36%。对铅膏电解废液进行静态扩散渗析实验,一段酸回收率约46.1%,两段酸回收率约75.2%。渗析模拟实验验证了扩散渗析法回收酸以及去除杂质有较好的效果。渗析过程中,温度升高会抑制硫酸离子的扩散,促进了铁、钠离子的扩散;硫酸浓度对铁离子的扩散没有影响,硫酸浓度越高会抑制钠离子的扩散。依据实验数据参数,模拟理想状态下,采用两段式等浓度差循环渗析实验,硫酸总回收率为91.75%,硫酸停留时间共需要12h;杂质铁离子的漏损速率为9.7%,钠离子的漏损速率为7.3%。模拟动态扩散渗析法酸回收实验,依据静态扩散渗析实验获得渗透系数,借用量纲分析和半经验类比,针对特定的LE-He AM-I膜建立回收酸浓度的经验模型,对实际工业中废酸回收工艺具有参考价值,对研究膜间离子迁移行为具有良好的指导意义。通过预先危险性分析和LEC作业条件危险性分析半定量的分析了扩散渗析工艺中的危险源对系统安全运行产生的影响,并提出了针对扩散渗析工艺危险因素的安全防护措施,为扩散渗析回收酸工艺稳定安全运行提供了科学依据。

关键词：铅膏浮选分离纤维扩散渗析酸回收安全评价

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智能无人船舶避碰系统研究

智能无人船舶避碰系统研究

作者：付振楷天津理工大学

学位级别：硕士

随着船舶工程和航运技术的发展,水面无人船（unmanned surface vehicle,USV）作为一种新型的水面舰艇备受关注,它具有高技术,全天候,反应快,不会产生决策疲劳等特点,在完成任务时具有速度快,效率高等优点。目前,各国对水面无人船舶的发... 详细信息

随着船舶工程和航运技术的发展,水面无人船（unmanned surface vehicle,USV）作为一种新型的水面舰艇备受关注,它具有高技术,全天候,反应快,不会产生决策疲劳等特点,在完成任务时具有速度快,效率高等优点。目前,各国对水面无人船舶的发展高度重视。无人船智能避碰系统作为一种新型智能航行系统的重要组成部分,是整个无人船系统构建的核心之一。实现科学的避碰功能不仅是无人船能否在日趋复杂的水路交通运输情况下,保证船舶能够安全航行,顺利完成运输、巡航、监测等各种任务的前提,同时也是船舶工程技术研究发展的水平的体现。水面无人船要求在高度未知的环境下,自主对静态障碍物和动态障碍物做出合理避障,从而实现安全航行。而传统避障系统难以满足水面无人舰艇的自主避碰要求,因此,本文提出一种基于局部路径规划的水面无人船动态避碰系统,依靠船舶信息收集处理功能进行未来船舶轨迹预测,判断船舶会遇态势局面,使用模糊评价算法来确定碰撞危险度,最后通过A*算法来规划出无人船新的安全避碰路径,实现无人船对动态障碍的避碰。通过Labview仿真程序建立基于全局路径规划的船舶动态避碰系统,分别针对船舶多种会遇局面进行了仿真试验,仿真结果证明了该系统的可靠性与实用性。

关键词：水面无人船安全航行智能避碰碰撞危险度 Labview

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大型生活超市火灾疏散路径规划研究

大型生活超市火灾疏散路径规划研究

作者：张言天津理工大学

学位级别：硕士

针对目前大型生活超市火灾疏散的实际情况,分析了目前火灾疏散的研究现状以及疏散路径规划的研究进展,并讨论了国内外智能疏散系统的发展现状及趋势。在研究智能疏散核心问题的基础上,文章研究了三种疏散路径规划算法,分别为:栅格蚁群算... 详细信息

针对目前大型生活超市火灾疏散的实际情况,分析了目前火灾疏散的研究现状以及疏散路径规划的研究进展,并讨论了国内外智能疏散系统的发展现状及趋势。在研究智能疏散核心问题的基础上,文章研究了三种疏散路径规划算法,分别为:栅格蚁群算法,Dijkstra算法,势能趋势算法,阐述了算法原理及数学模型,并根据所研究对象的特点,分别对三种算法加以改进和优化,对蚁群算法引入启发式函数,加强目标启发力度,是算法搜索效率更高;对Dijkstra算法引入多源点目标规划,使算法根据不同节点向多源点规划路径,更适用于大型超市的火灾疏散路径规划;对势能趋势算法引入搜索系数,避免算法陷入局部极小的情况,并采用路径比较法对已规划出的路径进行优化,使路径更加平直,合理。将优化后的算法程序在LabVIEW2015开发环境下编写出来,使每种算法可以仿真运行,通过大量的仿真实验检验每种算法的可行性,分析其优缺点,并通过对照实验将不同算法进行对比,得出Dijkstra算法是适用于大型生活超市火灾疏散路径规划的最佳算法。后期可将控制算法与消防探测设备联动起来,通过探测设备探测到的火灾信息实时限定危险区域,算法可在避开危险区域的情况下规划出全局每个节点的最佳疏散路径,并通过地下埋设的指示标识显示出每个节点的路径方向,避免发生紧急情况时人员的从众和恐慌心理造成拥堵和盲目疏散。仿真实验证明,此疏散系统能够有效避开障碍物和危险区域,快速规划出每个节点的疏散路径。

关键词：火灾疏散路径规划蚁群算法 Dijkstra算法势能趋势算法

基于RFID技术的危险化学品智能仓储管理系统

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基于RFID技术的危险化学品智能仓储管理系统

作者：杨飞龙天津理工大学

学位级别：硕士

危险化学品种类繁多,并且具有易燃、易爆、腐蚀、毒害等特性,尤其是在危险化学品的仓储管理环节,过快的工业发展使得危险化学品的使用量和存放量不断增大,导致传统的化学品仓储管理效率日渐低下。针对这样的问题,本文设计了一种基于无... 详细信息

危险化学品种类繁多,并且具有易燃、易爆、腐蚀、毒害等特性,尤其是在危险化学品的仓储管理环节,过快的工业发展使得危险化学品的使用量和存放量不断增大,导致传统的化学品仓储管理效率日渐低下。针对这样的问题,本文设计了一种基于无线射频识别(RFID)技术的危险化学品智能仓储管理系统,本研究旨在提高危险化学品仓储管理的智能化水平,降低化学品被盗和混存现象的发生概率。本文首先分析了国内外危险化学品仓储业的管理现状,研究了RFID技术、无线充电技术、Zig Bee技术和步进电机技术在危险化学品仓储管理系统中的综合应用,最终构建了智能化的危险化学品仓储管理系统。论文介绍了电机控制模块、精确定位装置、无线充电装置、RFID读写模块等系统各部分硬件的结构和工作原理,在分析了RFID电子标签存储结构的基础上,对如何存储化学品仓储信息进行了细致的规划。结合Zig Bee无线网络通信技术实现上位机与系统硬件部分的无线通信,提高了系统传输的可靠性。软件部分采用Lab VIEW软件开发平台编写,完成了功能齐全、界面友好的危险化学品智能仓储管理系统。论文介绍了虚拟仪器技术,对软件部分中前面板的设计做了详细介绍,阐述了软件各部分功能的实现过程,其中用户登录及注册功能、化学品信息搜索引擎、信息查阅功能、信息修改功能等不仅加强了信息的安全性,同时也使用户查阅信息更加方便,大大提高了危险化学品仓储管理系统的自动化和智能化水平。最后本文对系统进行了简单测试,测试结果表明,该系统在稳定性与能耗等方面满足预期的指标要求,能够应用于危险化学品仓库的日常监管中。

关键词：危险化学品智能仓储管理系统 RFID LabVIEW 无线充电

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无人船路径规划算法研究

无人船路径规划算法研究

作者：孟祥杜天津理工大学

学位级别：硕士

随着无人设备的兴起,无人船的研究应用也逐渐受到人们的重视。路径规划是保证无人船安全航行的关键技术之一。本文就无人船的路径规划问题进行了研究。分析了无人船导航避障系统的基本工作原理,确定了路径规划在无人船导航避障系统中的... 详细信息

随着无人设备的兴起,无人船的研究应用也逐渐受到人们的重视。路径规划是保证无人船安全航行的关键技术之一。本文就无人船的路径规划问题进行了研究。分析了无人船导航避障系统的基本工作原理,确定了路径规划在无人船导航避障系统中的作用。针对无人船工作水域具有不规则边界且常常存在障碍物的特点,介绍了几种常用的建立环境模型的方法。主要设计和实现了基于蚁群算法的无人船的路径规划方法。对于栅格—蚁群算法,增加了目标启发函数以提高它的搜索效率;并且结合动态路径规划的特点,采取了保存历史信息素的方法,使其可以应用于动态路径规划。提出了离散蚁群算法,它是一种全局路径规划算法。基本思路是在搜索过程中将方向离散化为M个可选方向供蚂蚁选择,蚂蚁通过保存在历史记录中的路径点上的信息素进行交流,产生正反馈作用,从而使算法收敛到一条较好的路径上。还分析了造成算法效率低下的原因,并提出了对应的解决措施。使用C++实现了这两种算法,并在Lab View 2012平台编写了算法仿真软件。对这两种算法分别在不同的环境下进行了大量的仿真验证,结果证实了它们的正确性。并且根据仿真结果总结了这两种算法的特点。

关键词：无人船导航避障路径规划蚁群算法离散蚁群算法

基于BP神经网络和证据理论融合的火灾探测信息处理

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基于BP神经网络和证据理论融合的火灾探测信息处理

作者：胡兆杰天津理工大学

学位级别：硕士

随着电子信息科技系统的发展和进步，也随着新型编程软件的开发和应用，近些年来，火灾自动探测系统已逐渐成为一种综合类、多学科、多资源的应用技术。为了更好的对火灾进行预测，火灾自动智能报警系统的创新和信号处理技术的发展与研... 详细信息

随着电子信息科技系统的发展和进步，也随着新型编程软件的开发和应用，近些年来，火灾自动探测系统已逐渐成为一种综合类、多学科、多资源的应用技术。为了更好的对火灾进行预测，火灾自动智能报警系统的创新和信号处理技术的发展与研究成为一种趋势和必然。火灾探测和火灾信息处理的根本目的和处理方法是利用探测器对火灾生成物的测量，以求尽早尽快的在火灾初期就可以发现火情并降低火灾探测中的漏报率和误报率。火灾探测和火灾信息处理技术促进了一系列新技术、新发明的发展。人们开始将跨学科跨领域的知识应用于火灾探测火灾信息处理过程中。然而，由于技术水平的不足和理论水平的低下，目前人们使用火灾探测系统和火灾信息处理方法还存在种种的问题。例如：目前多使用的多线制或二线制火灾自动报警系统，存在线路复杂、布点困难等缺点;火灾信息处理过程中，人们使用阈值比较法或变化率检测法在火灾信号处理过程中已不能适应复杂的火情状况变化;特定材料和特定环境中的火灾所得到的物理参量与普通火灾相比存在明显的区别，单一的火灾预测信息处理办法已不能满足火灾报警的需求。因此，一种新型结构的火灾报警系统的研制和新的火灾信号处理办法的使用成为目前在火灾处理领域研究的热点。本文将研究基于二总线火灾自动报警系统，并利用BP神经网络与数据融合理论的结合进行火灾信息处理。结合天津理工大学教改项目（Y1311-28）和天津市普通高等学校本科教学质量与教学改革研究计划(B01-0829)开展相关的研究工作，并且根据前人的经验对周围环境进行改造与设计，进行真实火灾试验，并顺利地达到了预期目的和效果。本文论述了火灾信息处理算法的发展历程和不足，对几种常用的火灾信息处理算法进行了详细的介绍，并对其优缺点进行了展开阐述;对数据融合理论进行了介绍，着重对D-S数据融合理论进行说明;提出了不确定度的概念来说明系统和信息处理的稳定性和有效性;对Labview虚拟仪器工具进行详尽的介绍，并且对目前流行的几种基于Labview工具的应用进行了说明和阐述;着重介绍了基于Labview虚拟仪器的BP神经网络;设计进行了两类实验，即火灾监测试验与火灾探测试验，对试验中的硬件与软件部分分别进行了介绍，同时对实验场所和试验材料进行了说明;对实验数据进行了分析，将基于Labview工具的BP神经网络技术和基于D-S证据融合理论的信息处理进行了应用，最后对实验结果做出评价。随着科技的发展与时代的进步，相信还有更多的火灾自动报警系统将会产生，更加先进的智能的信息处理方法将会出现以满足火灾探测与火灾预测的需求。本文在最后对火灾自动报警系统的发展趋势进行了展望，提出了笔者认为的火灾自动报警系统的发展方向，并对信息处理的发展目标进行了预测性说明和阐述。

关键词：火灾自动探测信号处理 Labview虚拟仪器 BP神经网络 D-S证据理论融合不确定度

基于LabVIEW的危化品仓库的监测系统与巡检系统设计

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基于LabVIEW的危化品仓库的监测系统与巡检系统设计

作者：赵云峰天津理工大学

学位级别：硕士

目前我国危化品仓库存在着工作效率不高、监管不到位以及巡检困难等问题,针对此类问题,本文基于LabVIEW设计了一套危化品仓库的监测系统与巡检系统。本研究旨在提高危化品仓库的智能化管理水平,降低事故发生的概率,解放人力资源。本文... 详细信息

目前我国危化品仓库存在着工作效率不高、监管不到位以及巡检困难等问题,针对此类问题,本文基于LabVIEW设计了一套危化品仓库的监测系统与巡检系统。本研究旨在提高危化品仓库的智能化管理水平,降低事故发生的概率,解放人力资源。本文的研究设计主要分为三部分:巡检系统、监测系统以及人机交互界面的设计。论文首先介绍了ZigBee通讯技术、传感器技术和AGV技术在危化品仓库管理中的应用,提出将三种技术有机结合来构建管理危化品仓库的思路;其次根据巡检系统对巡检小车的需求进行小车底盘CAD三维模型设计与实物制作,详述了两种循迹方式、自动停止模块、扫描模块的工作原理;然后对监测系统的温湿度采集装置和气体采集装置的集成电路进行设计,介绍了两种装置的元件选型要求、结构设计和工作原理,并基于16路串口继电器控制板设计了与监测系统联动的防护装置;之后通过LabVIEW对上位机进行程序编写,设计了便于观察操作的人机交互界面,运用ZigBee通讯技术与巡检系统和监测系统软硬件结合,实现了对仓库场景和危险参数的实时监测,加入了危险参数数字和图形显示、主界面报警、人员权限管理、查看药品、药品进出库、上报文件、远程多重监管、摄像机投影等功能,引入了二维码识别技术和指纹识别技术,将多种技术综合至人机交互界面,大大加强了危化品仓库的安全性以及智能化水平;最后对巡检系统各参数进行测试,结果表明,系统实用可靠且在安全工作和解放人力资源中具有较高的实际意义。

关键词：危化品仓库 LabVIEW 监测系统巡检系统人机交互界面

庙岛群岛南部岛群森林植被碳储量及其影响因素研究

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庙岛群岛南部岛群森林植被碳储量及其影响因素研究

作者：王嫒天津理工大学

学位级别：硕士

海岛作为一种特殊的生态系统，虽然生态结构相对简单，物种的丰富程度比大陆低，但对全球碳循环也有一定的影响。以往对海岛森林植被碳储量估算及其影响因素的研究相对较少，现有研究不能满足我国森林固碳能力评估的研究需要。本文以... 详细信息

海岛作为一种特殊的生态系统，虽然生态结构相对简单，物种的丰富程度比大陆低，但对全球碳循环也有一定的影响。以往对海岛森林植被碳储量估算及其影响因素的研究相对较少，现有研究不能满足我国森林固碳能力评估的研究需要。本文以庙岛群岛南部岛群的三种主要林分类型（黑松林、刺槐林、黑松×刺槐混交林）为研究对象，采用生物量相对生长方程与调查数据相结合的方法，对森林乔木层、草本层碳储量进行了分析研究，并考察了龄级结构、立地条件和土壤理化性质对森林乔木层碳储量的影响，同时提出了进一步提升海岛森林植被固碳能力的对策和建议，旨在为陆地生态系统固碳能力的评估提供科学依据。研究结果表明：（1）庙岛群岛南部岛群森林乔木层不同植被类型同器官含碳率差异较为明显（p刺槐林;同一树种不同器官含碳率也有所差异，各器官中以树干和树叶的含碳率较高。不同林分间林下草本植被的含碳率以黑松×刺槐混交林（35.83%）最高，黑松林（32.20%）次之，刺槐林（28.71%）最低，草本植被不同组分的含碳率均呈现为地上部分高于地下部分。森林林下草本植被含碳率随着林分密度的增加而逐渐降低，二者呈显著负相关（R2=0.163,p<0.05）。（2）庙岛群岛南部岛群森林乔木层平均碳储量为72.10t/hm2，远远高于草本层平均碳储量（0.638t/hm2）。不同林分类型的乔木层中，黑松林碳储量最高，达93.75t/hm2;黑松×刺槐混交林次之，达78.17t/hm2;刺槐林最低，为44.38t/hm2。在草本层中，刺槐林草本层碳储量最高（1.11t/hm2），其次是黑松林，为0.60t/hm2，黑松×刺槐混交林最低，为0.39t/hm2。黑松是庙岛群岛南部岛群具有良好固碳功能的理想树种。（3）庙岛群岛南部岛群森林土壤类型以砂土为主，土壤流失程度较高。不同林分间森林表层土壤物理特性存在一定差异，其中黑松林土壤级配状况相对较优。对森林土壤养分指标进行分析研究，结果表明：庙岛群岛南部岛群森林土壤养分有效量及全钾含量较为匮乏，其余养分含量较为丰富。（4）对庙岛群岛南部岛群森林草本层碳储量空间分异特征进行研究，结果发现不同坡度、海拔条件下，海岛草本植被碳储量呈正态分布规律，进一步说明人类活动干扰是海岛森林草本植被碳储量空间分异的主要影响因素。（5）采用数理统计方法研究海岛各林分龄级、立地条件及土壤理化性质对森林乔木层碳储量的影响。皮尔逊相关分析表明：坡度（R2=0.20,p<0.05）、林龄（R2=0.37,p<0.001）分别是影响庙岛群岛南部岛群森林乔木层碳储量的主要环境因子与生物因子。主成分分析结果表明：对乔木层碳储量影响最大的土壤理化因子为土壤含水量、pH值、磷素及钾素含量。

关键词：庙岛群岛南部岛群含碳率碳储量影响因素

检测危险气体的石英晶振微天平气体传感器的研究

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检测危险气体的石英晶振微天平气体传感器的研究

作者：胡瑛天津理工大学

学位级别：硕士

为了弥补传统气体传感器气体检测精度不高这一不足,本文使用石英晶振微天平（Quartz Crystal Microbalance, QCM）气体传感器对危险气体进行检测。实验过程中,通过对镀膜工艺的改进,自主研制了旋转镀膜机,使用旋转镀膜机进行对石英晶振... 详细信息

为了弥补传统气体传感器气体检测精度不高这一不足,本文使用石英晶振微天平（Quartz Crystal Microbalance, QCM）气体传感器对危险气体进行检测。实验过程中,通过对镀膜工艺的改进,自主研制了旋转镀膜机,使用旋转镀膜机进行对石英晶振片的镀膜,其成膜即快又均匀;在进气装置中,采用静态塑料袋进气法,尽可能的排除了环境当中的干扰因素;使用了实验组自主编制的基于LabVIEW平台的QCM气体传感器频率测试程序对测试结果进行记录。本论文在一定温度条件下进行试验,利用QCM气体传感器,主要测试了七种敏感膜对二甲苯气体和正己烷气体的响应特性。主要对二甲苯气体及正己烷气体响应特性进行研究,主要测试其响应性,稳定性,重复性,以及不同浓度气体频率响应的线性关系。通过对实验数据的分析,得出以下结论：二氧化钛敏感膜对二甲苯气体及正己烷气体的响应性和重复性最好,其稳定性较高;二氧化钛敏感膜对气体的选择性最好;二氧化钛敏感膜与不同浓度的正己烷气体的响应频率具有良好的线性关系。

关键词：石英晶振微天平气体传感器危险气体响应特性 LabVIEW