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信息熵理论在大型生产系统事故分析与预测中的应用研究

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信息熵理论在大型生产系统事故分析与预测中的应用研究

作者：王二飞沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

随着我国社会和经济的高速发展,中国的制造生产企业已经由原先的简单组装小单元,小规模的生产系统朝着大型化的方向快速发展,建立起了门类齐全,独立完整的制造体系。载人航天,大型飞机,高铁装备等,作为国家制造加工柱石的大型生产系统,... 详细信息

随着我国社会和经济的高速发展,中国的制造生产企业已经由原先的简单组装小单元,小规模的生产系统朝着大型化的方向快速发展,建立起了门类齐全,独立完整的制造体系。载人航天,大型飞机,高铁装备等,作为国家制造加工柱石的大型生产系统,不仅具有大型化,综合化,复杂化得特点,而且涉及到的设备蓄能高,生产工艺复杂,因而存在发生各种事故的可能性。目前我国安全生产的形势仍然十分严峻,因此在对大型生产系统事故分析与预测上尤显重要。本文首先系统的概述了国内外事故分析与预测的研究现状,分析了现行状态下事故分析与预测中存在的问题,在此基础上引入了信息熵的概念,详细介绍了信息熵的发展与应用。从系统论的角度分析,生产系统作为一个不平衡的非稳定系统,系统内无论是人还是物都是一种信息源,系统内部各要素之间相互作用,系统的熵值增加,系统朝着无序化的方向发展。若无信息流的输入则系统运行开始变得不稳定,易导致事故的发生造成人员伤亡和财务损失。其次通过对一个大型生产系统实际调研,从人、物、环、管四个方面进行风险分析,总结出10个评价指标。以最优权综合评价法对这一企业10年来的轻伤,重伤,死亡,安全数据进行评价得出综合评价值。再用信息熵模型进行事故的预测得出未来某一时期的千人轻伤率,千人重伤率和千人死亡率,从而最终在实际的企业安全管理中提出相应的依据和参考意见。

关键词：信息熵理论大型生产系统最优权综合评价法事故分析与预测

受限空间内微米级镁粉及镁铝合金粉燃爆实验研究

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受限空间内微米级镁粉及镁铝合金粉燃爆实验研究

作者：王二飞西安科技大学

学位级别：硕士

镁粉及镁铝合金粉作为重要的工业原料,被广泛应用在航天技术、军工、化工、冶金、汽车等领域,在生产、运输、储存等过程中极易发生燃烧和爆炸事故,给生产造成巨大的危害。所以研究镁粉及镁铝合金粉的爆炸特性,为预防和降低事故的发生提... 详细信息

镁粉及镁铝合金粉作为重要的工业原料,被广泛应用在航天技术、军工、化工、冶金、汽车等领域,在生产、运输、储存等过程中极易发生燃烧和爆炸事故,给生产造成巨大的危害。所以研究镁粉及镁铝合金粉的爆炸特性,为预防和降低事故的发生提供了重要的理论依据。本文以镁粉、球磨镁铝合金粉和雾化镁铝合金粉为研究对象,首先对其进行表征研究,包括粒径分布、元素含量和微观形貌;其次采用20 L球形爆炸装置,分别研究粉尘云浓度、粉尘粒径和点火延迟时间对这三种粉尘爆炸特性的影响;然后采用TG-DSC分析仪研究这三种粉尘在不同升温速率下质量与热量的变化规律;最后,对镁粉及两种镁铝合金粉的爆炸特性与氧化燃烧规律进行对比分析。结果表明:（1）镁粉和镁铝合金粉的爆炸趋势具有相似性,均随粉尘云浓度的增加,最大爆炸压力先增大后减小,存在一个最危险浓度使得镁粉及镁铝合金粉的最大爆炸压力达到了峰值。在相同条件下,当浓度为600 g/m3时,粒径为24.5μm,29.1μm,26.9 μm的镁粉、球磨镁铝合金粉和雾化镁铝合金粉的爆炸压力分别达到最大值为:0.888 MPa、0.646 MPa、0.621 MPa。相比而言:镁粉的爆炸威力＞球磨镁铝合金粉＞雾化镁铝合金粉。（2）随着粉尘粒径的增大,镁粉和镁铝合金粉的最大爆炸压力呈单调递减的趋势,说明粉尘粒径越小,爆炸压力越大。在相同的条件下,镁粉的最大爆炸压力远超于镁铝合金粉。对于两种镁铝合金而言,镁的百分含量越多,化学性质越不稳定,爆炸压力越大,越危险。（3）点火延迟时间对镁粉及镁铝合金粉的最大爆炸压力有显著的影响。随着点火延迟时间的增大,最大爆炸压力先增大后减小。当粉尘的分散程度与点火延迟时间匹配到最佳状态时,爆炸压力达到最大值。（4）在相同升温速率下,镁粉、球磨镁铝合金粉、雾化镁铝合金粉的质量和放热量的变化具有差异性。相同条件下,在剧烈氧化阶段中镁粉比镁铝合金粉的质量增重速率快、放热量多。对于镁铝合金而言,在氧化过程中合金中的镁优先与氧气发生反应,其次是铝,同时球磨镁铝合金的放热量大于雾化镁铝合金,且都低于镁。此外,对于三种金属粉尘,随着升温速率的提高,放热量峰值温度与剧烈氧化起始温度也会越来越高。

关键词：粉尘爆炸镁粉镁铝合金粉爆炸压力升温速率

无线传感器网络MAC层CSMA/CA机制的研究

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无线传感器网络MAC层CSMA/CA机制的研究

作者：王二飞北京邮电大学

学位级别：硕士

无线传感器网络是受到广泛关注的新一代网络技术,适用于军事、健康医疗、环境监测、智能家居等诸多领域。介质访问控制(MAC)层处于无线传感器网络的底层部分,决定了无线信道的使用方式,是保证无线传感器网络高效通信的关键技术之一。 ... 详细信息

无线传感器网络是受到广泛关注的新一代网络技术,适用于军事、健康医疗、环境监测、智能家居等诸多领域。介质访问控制(MAC)层处于无线传感器网络的底层部分,决定了无线信道的使用方式,是保证无线传感器网络高效通信的关键技术之一。为了确保传感器节点能够共享无线信道,降低节点冲突的概率,MAC协议采用了载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)机制。近年来,已有很多无线传感器网络相关的退避算法出现,例如BEB、 MILD、MIMD、SD以及基于优先级的设计等算法,这些算法较好的改善了网络性能,但在提高公平性、时延等方面仍有待改善。本文主要深入研究了两种典型的无线传感器网络MAC协议——S-MAC协议和IEEE802.15.4协议,并针对各自的CSMA/CA机制进行了改进,完成了以下具有一定创新性的成果：针对S-MAC协议在退避过程中终止退避计时器和采用固定竞争窗口值的不足,提出了一种自适应调整竞争窗口的MAC协议(Adaptive Contention Window-MAC, ACW-MAC)。该机制能够根据节点和邻居节点的历史竞争信道情况评估网络负载状况,动态调整竞争窗口值,自适应网络流量的变化。通过NS-2仿真表明,ACW-MAC在吞吐量、时延和能耗方面均有较好的表现。针对IEEE802.15.4MAC协议中时隙CSMA/CA机制的不足,如没有有效利用CCA的检测结果,节点执行不必要的较长退避过程等问题,提出了一种增强型CSMA/CA机制(Enhanced CSMA/CA, ECSMA/CA)。该方法在初始化阶段增加了一个参数FT,使得节点可以选择在退避一个退避时段后直接进行CCA,减少了节点不必要的较长退避。结合NS-2仿真,对各性能参数进行比较,验证了ECSMA/CA机制在需要确认帧回复的情况下优于原有的时隙CSMA/CA机制。本文对无线传感器网络MAC协议的研究具有一定的参考价值。

关键词：无线传感器网络 MAC CSMA/CA S-MAC IEEE802.15.4 Ns-2

基于射频识别技术的停车诱导信息系统方案设计

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基于射频识别技术的停车诱导信息系统方案设计

作者：王二飞兰州理工大学

学位级别：硕士

随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,我国车辆驾驶人员数量快速增长,城市机动车保有量迅猛增加,停车问题日渐突出。一方面表现为停车供给不能满足停车需求;另一方面表现为还存在车位闲置,而使用效率偏低。“停车难”已经... 详细信息

随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,我国车辆驾驶人员数量快速增长,城市机动车保有量迅猛增加,停车问题日渐突出。一方面表现为停车供给不能满足停车需求;另一方面表现为还存在车位闲置,而使用效率偏低。“停车难”已经成为影响城市交通可持续发展的“瓶颈”。停车问题的解决方法归纳起来可分为三类:其一是扩大停车设施的供给;其二是进行停车需求管理;其三是提高现有停车设施的利用率。从近期的实际情况考虑,我国大部分城市应该以扩大停车设施的供给为主,但是提高停车设施的容量将是一个缓慢渐行的过程。在短时间内无法大幅度提高停车设施容量的前提下,利用科技手段促进停车设施的利用率,满足不断增长的停车需求,是解决城市停车问题的一种必然选择。本论文从提高停车设施利用率的角度出发,对停车诱导信息系统的技术方案进行研究。在概述停车诱导系统研究与应用情况的基础上,论述了系统框架结构、系统功能、用户需求以及建设基于RFID技术的停车诱导系统的条件等问题,重点分析了RFID技术在ITS中大规模应用模式、研究了汽车数字化标准信源系统和停车诱导系统结合实现动静态交通诱导以及分析了工程实践中汽车挡风玻璃金属膜对RFID标签识读性能的影响;制定了停车诱导系统规划方案,给出了区域性停车诱导系统的规划步骤,研究了分级诱导体系的建立方法,并在三层诱导策略基础上,将其完善为四层诱导策略。然后分析了停车诱导发布标志布设的具体要求、设置方式等问题,重点研究并给出了可变信息板设置时前置间距的计算方法;并在以上分析研究的基础上,结合兰州市安宁区公共停车场(库)调研分析,设计了兰州市试点示范工程“安宁区停车诱导信息系统”技术方案。

关键词：停车诱导信息系统汽车数字化标准信源诱导标志分级诱导

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管道内瓦斯爆炸火焰传播压力与温度特性

中南大学学报（自然科学版） 2020年第1期51卷 239-247页

作者：王秋红王二飞陈晓坤蒋军成张明广西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 南京工业大学安全科学与工程学院江苏南京210009

为了研究瓦斯爆炸的压力与温度特性,利用矩形管道装置对不同体积分数的瓦斯进行爆炸实验。采用压力传感器和微细热电偶测量爆炸过程中压力与温度的变化,并结合高速摄像仪采集火焰传播图像。研究结果表明:该管道内最大爆炸压力、最大爆... 详细信息

为了研究瓦斯爆炸的压力与温度特性,利用矩形管道装置对不同体积分数的瓦斯进行爆炸实验。采用压力传感器和微细热电偶测量爆炸过程中压力与温度的变化,并结合高速摄像仪采集火焰传播图像。研究结果表明:该管道内最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率以及火焰温度峰值都随瓦斯体积分数的增加呈先增加后减小的趋势,到达最大爆炸压力的时间随瓦斯体积分数的增加呈先减小后增大的趋势。该管道上部燃烧比下部燃烧剧烈,下部火焰温度峰值与瓦斯体积分数呈4次函数表达式。在瓦斯爆炸火焰传播过程中,火焰峰面会发生变化,当瓦斯体积分数越接近10%时,越易形成“Tulip”火焰峰面;当瓦斯体积分数为10%时,火焰最明亮,最大爆炸压力和火焰温度峰值都取得最大值,分别为0.74 MPa和1704.26°C。

关键词：瓦斯爆炸最大爆炸压力火焰温度温度峰值

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陶粒透水沥青混合料路用性能研究

筑路机械与施工机械化 2016年第12期33卷 86-88,92页

作者：吴正光王二飞许珊珊王修焱扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225127

为了研究具有较好净水功效的陶粒透水沥青混合料,通过对不掺陶粒、掺30%陶粒以及掺40%陶粒3种透水沥青混合料进行高温稳定性和水稳定性等路用性能试验,评价其路用性能的可行性。试验结果表明:掺入陶粒会使透水沥青混合料的路用性能有所... 详细信息

为了研究具有较好净水功效的陶粒透水沥青混合料,通过对不掺陶粒、掺30%陶粒以及掺40%陶粒3种透水沥青混合料进行高温稳定性和水稳定性等路用性能试验,评价其路用性能的可行性。试验结果表明:掺入陶粒会使透水沥青混合料的路用性能有所下降;陶粒掺量增加大40%时,动稳定次数减少了25%,但远高于规范要求;冻融劈裂强度比已接近规范要求。

关键词：透水沥青混合料净水效果陶粒路用性能

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新型生态渗滤系统处治道路径流污染试验研究

公路 2017年第7期62卷 286-290页

作者：康爱红许珊珊肖鹏王二飞娄可可扬州大学建筑科学与工程学院扬州市225127

为分析处治城市道路径流污染的浅层渗滤净化系统,选取陶粒、沸石和卵砾石,设计4种配置组合的渗滤系统,通过水质试验研究其对污染物的净化效果。结果表明:系统对污染物的净化率受水力负荷、进水水质、入流时间、植被等影响;植草型陶粒沸... 详细信息

为分析处治城市道路径流污染的浅层渗滤净化系统,选取陶粒、沸石和卵砾石,设计4种配置组合的渗滤系统,通过水质试验研究其对污染物的净化效果。结果表明:系统对污染物的净化率受水力负荷、进水水质、入流时间、植被等影响;植草型陶粒沸石渗滤系统对SS、COD、TP、Pb、Zn、TN、氨氮的净化率分别为89%~98%、55%~85%、70%~90%、65%~91%、50%~79%、34%~60%、25%~51%;系统中植被及微生物生长环境与净化材料协同作用增强径流中氮化物的控制稳定性;道路径流中相同赋存状态污染物去除率波动范围SS、TP为5%~8%和8%~12%,Pb、COD、Zn为11%~27%,TN、氨氮为13%~26%,悬浮态污染物较溶解态净化稳定性高。

关键词：道路径流污染物生态渗滤净化率

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基于MATLAB的GUI信号与系统实验平台设计

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硅谷 2013年第21期 29-30页

作者：王二飞江苏联合职业技术学院扬州分院

MATLAB软件在电子信息类课程中应用越来越广泛,其中的交互式图形用户界面及其参数的可调性可使信号与系统的分析过程变得易于控制、直观可视化,有利于提高"信号与系统"课程的教学质量和效果。文章以GUI编辑界面建立GUI的方法 ,基于MATLA... 详细信息

MATLAB软件在电子信息类课程中应用越来越广泛,其中的交互式图形用户界面及其参数的可调性可使信号与系统的分析过程变得易于控制、直观可视化,有利于提高"信号与系统"课程的教学质量和效果。文章以GUI编辑界面建立GUI的方法 ,基于MATLAB对信号与系统中的典型实验进行了交互式设计,最后给出了部分实验的分析和结果 ,展示了MATLAB的GUI在"信号与系统"课程辅助教学中的优点。

关键词： GUI 信号与系统课程教学

加强煤矿机电设备管理,促进矿井安全生产探究

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2022年第6期 74-77页

作者：王二飞平煤神马矿建公司安装处河南平顶山467000

煤炭能源是影响我国社会发展以及经济进步的重要运行模式,加上煤矿机电设备的日常管理成了保证煤矿资源开采水平的重要依仗,近几年,我国相继出台了许多关于煤矿机电设备管理政策,引起了许多煤矿企业的重视和关注。本文首先详细分析加强... 详细信息

煤炭能源是影响我国社会发展以及经济进步的重要运行模式,加上煤矿机电设备的日常管理成了保证煤矿资源开采水平的重要依仗,近几年,我国相继出台了许多关于煤矿机电设备管理政策,引起了许多煤矿企业的重视和关注。本文首先详细分析加强煤矿机电设备作用,并且结合现阶段机电设备与矿井安全生产关系与所产生的问题和不足开展全面探索,有效总结出加强煤矿机电设备管理策略。

关键词：机电设备安全生产核心因素生产进程