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三种动物粪便与甜高粱混合批次产甲烷潜能比较

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新能源进展 2024年

作者：任海伟田海东刘美琪张浩丁闻浩李金平兰州理工大学生命科学与工程学院兰州理工大学西部能源与环境研究中心甘肃省太阳能与生物质互补多联供系统重点实验室

为评估不同粪便对甜高粱原料利用率的影响，在温度为（37 ± 0.5）℃、甜高粱与动物粪便的挥发性固体（VS）比为1∶1的条件下，比较了甜高粱与奶牛粪（SCM组）、猪粪（SPM组）和羊粪（SSM组）进行混合厌氧消化的产气性能，应用修正的Gom... 详细信息

为评估不同粪便对甜高粱原料利用率的影响，在温度为（37 ± 0.5）℃、甜高粱与动物粪便的挥发性固体（VS）比为1∶1的条件下，比较了甜高粱与奶牛粪（SCM组）、猪粪（SPM组）和羊粪（SSM组）进行混合厌氧消化的产气性能，应用修正的Gompertz方程分析了甲烷产生的动力学过程。修正的Gompertz模型显示，各试验组相关系数R2= 0.983 ～ 0.997，SCM组具有最大产甲烷速率(Rm)78.37 mL/（g·d）(以VS质量计)，较甜高粱原料组（SS组）提升了115.30%。在三个混合消化实验组中，SCM组具有最大的累积产沼气率、日产甲烷率和累积产甲烷率，分别为556.98、93.68和274.51 mL/g（以挥发性固体质量计）。SPM组具有61.60%的最大甲烷体积分数。SSM组的日产甲烷率较SS组降低了16.33%。SCM、SPM和SSM组的协同效应指数分别为26.15%、15.71%和28.24%。实验结果表明，SCM组更好地弥补了SS组具有高碳氮比的缺陷，实现底物间的优势互补，与SPM和SSM组相比，SCM组的累积产沼气率、日产甲烷率和累积产甲烷率更优。通过添加不同底物对产气率、产甲烷率和厌氧消化参数的比较，可为甜高粱在沼气工业中的利用提供理论依据。

关键词：奶牛粪混合厌氧消化产甲烷潜力产气性能

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大模型训练技术综述

中兴通讯技术 2024年第2期30卷 21-28页

作者：田海东张明政常锐童贤慧中兴通讯股份有限公司深圳518057

实现高效训练已成为影响大模型应用普及的关键要素之一。按照数据准备、数据加载、模型初始化及评估、训练并行、模型状态保存的一般训练流程,对大模型高效训练的主要技术进行分析和论述。面对大模型规模的持续增长、数据处理类型的扩展... 详细信息

实现高效训练已成为影响大模型应用普及的关键要素之一。按照数据准备、数据加载、模型初始化及评估、训练并行、模型状态保存的一般训练流程,对大模型高效训练的主要技术进行分析和论述。面对大模型规模的持续增长、数据处理类型的扩展,现有大模型训练技术仍存在较大的优化空间。认为未来大模型训练重点研究方向包括以数据为中心、数据加载智能化和异构加速、网络通信领域定制、训练并行及自动化。

关键词：大模型数据准备数据加载模型初始化模型评估训练并行训练网络检查点

流量实验室水流量标准装置的期间核查方法研究

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中国设备工程 2024年第S2期 184-186页

作者：姜红姣姜春霞田海东海洋石油工程股份有限公司天津300452

石油化工等大型企业的设备种类和数量繁多,计量设备是其中的一种,其量值的稳定和准确是生产质量及生命安全的前提。本文以超声波流量计作为核查标准,对标准表法水流量标准装置进行核查,来探讨计量设备期间核查的方法。

关键词：计量设备期间核查量值溯源

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含固率对甜高粱与奶牛粪产气特性的影响

环境科学与技术 2024年第6期47卷 156-162页

作者：任海伟田海东马福泽杜永鹏欧琢钰杨鑫张浩李金平兰州理工大学生命科学与工程学院甘肃兰州730050 兰州牧工商有限责任公司甘肃荷斯坦奶牛繁育示范中心甘肃兰州730050 甘肃省太阳能与生物质互补多联供系统重点实验室甘肃兰州730050

文章基于不同含固率(TS)在粪秸厌氧共消化中产气率的不同,以碳素和氮素含量互补的全株甜高粱秸秆和奶牛粪为原料,评估在不同TS下厌氧共消化的产气特性。实验采用中温((37±0.5)℃)条件,底物中甜高粱与奶牛粪挥发性固体(VS)比为1∶1,设... 详细信息

文章基于不同含固率(TS)在粪秸厌氧共消化中产气率的不同,以碳素和氮素含量互补的全株甜高粱秸秆和奶牛粪为原料,评估在不同TS下厌氧共消化的产气特性。实验采用中温((37±0.5)℃)条件,底物中甜高粱与奶牛粪挥发性固体(VS)比为1∶1,设置奶牛粪的含固率为2%(T2组)、4%(T4组)、6%(T6组)、8%(T8组)4个处理组,分析不同TS组的产甲烷性能,动力学分析采用修正的Gompertz方程。结果表明,T2组的累积产气量为633.49 m L/(g VS)、累积甲烷产量为350.26 m L/(g VS),均为最高,随TS的增加累积产气率下降,高TS不利于沼气的生产。修正的Gompertz模型拟合结果R~2=0.988~0.999,随着TS的增加,延滞期变长,最大产甲烷速率降低,T2组与其他处理组相比混合消化体系最优。化学需氧量浓度和挥发性脂肪酸浓度均随着TS升高而升高。实验对全株甜高粱和奶牛粪的共消化高效产甲烷及过程稳定性控制具有指导意义。

关键词：含固率混合厌氧消化甜高粱产甲烷性能动力学奶牛粪

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基于YOLOv5的烟草叶部病害智能识别

中国烟草科学 2024年第3期45卷 93-101页

作者：刘春菊刘延鑫李斐王俊峰刘中庆聂威王大海刘洋田海东罗政刚孙松杜玉海马强姜红花山东潍坊烟草有限公司山东潍坊261061 山东农业大学信息科学与工程学院山东泰安271018

为提高烟草病害的智能识别精度和判别效率,提出基于YOLOv5网络改进的烟草病害识别模型,针对原模型对小目标病斑特征提取能力弱的问题提出改进模型,分别为添加多尺度增强模块的YOLOv5-ME、添加小目标检测层的YOLOv5-LT和同时添加小目标... 详细信息

为提高烟草病害的智能识别精度和判别效率,提出基于YOLOv5网络改进的烟草病害识别模型,针对原模型对小目标病斑特征提取能力弱的问题提出改进模型,分别为添加多尺度增强模块的YOLOv5-ME、添加小目标检测层的YOLOv5-LT和同时添加小目标检测层和多尺度增强模块的YOLOv5-ME-LT,对从田间采集的赤星病、黄瓜花叶病、普通花叶病、气候斑点病和野火病等5874幅病害图像进行识别验证。结果表明,3种改进模型的检测精度均优于原始模型,YOLOv5-ME的mAP为88.7%;YOLOv5-LT的mAP为88.1%;YOLOv5-ME-LT的mAP为91%,远高于原模型的78%。本文改进的烟草叶部病害识别算法相对原模型性能有明显提高,但研究中仍存在相似病害难区分等问题,后续研究将结合生命化学指标和多光谱技术,对早期烟草病害进行检测。

关键词：烟草叶部病害检测 YOLOv5 深度学习

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高中数学学困生解题能力培养研究

高中数学学困生解题能力培养研究

作者：田海东内蒙古师范大学

学位级别：硕士

整个人类文明的发展与进步必然要求全社会用知识与智慧来武装自己并与之相适应。教育,特别是数学基础教育承载着创造和发明的原始驱动力,是开启先进文明的车轮,社会需要源源不断和高密度的高素质人群,而并非绝少的几个人达到要求便可。... 详细信息

整个人类文明的发展与进步必然要求全社会用知识与智慧来武装自己并与之相适应。教育,特别是数学基础教育承载着创造和发明的原始驱动力,是开启先进文明的车轮,社会需要源源不断和高密度的高素质人群,而并非绝少的几个人达到要求便可。由于人的个体发展所别,出现了后天发展的不均衡,因此,学校教育要不断发展新的教育教学理念来适应本校的学情,通过适合于学生的教育来转化其中的学困生,并在具体的教育过程中,培养学生坚忍不拔、迎难而上的良好心理素质,以适应未来社会的需求。学校教育的最低限度便是培养出合格公民,当发现学困生的现象存在时,数学等相关的基础教育就要及时跟得上,甚至单独作为课题研究来消除学困现象,而由于数学学科的自身特点以及在自我发展中的特殊地位,全社会都应给予高度的关注。而学习困难是极为普遍的现象,尤其高中阶段这种现象更为明显,数学是学生评价中“最难学的科目”之一,其学习困难现象所占比例更大,因而做好数学学科方面的学困生转化工作意义重大。本文意从培养学生的解题能力出发,通过文献研究、课堂观察、访谈等手段进行研究。本文的研究程序如下：(1)通过试题检测,了解学生的知识基础和解题情况,通过访谈了解学生日常的听课状况和心理,了解具体的学习和解题行为,在学生出错和不能独立求解的情况下启发学生完成解题,了解学生具体的解题行为,为文章提供实际的案例,了解解题能力。(2)从理论上对学生的解题能力进行分析,总结出学生存在的知识结构、情感态度、思想意识、经验题感、学习习惯、解题习惯六方面因素。其中知识结构和情感态度为最基本的因素;思想意识和经验题感为能力因素;学习习惯和解题习惯属心理和行为因素。(3)从三方面着手培养解题能力：①通过做好初高中数学知识的衔接,重视概念等基础知识的过程性学习,抓住本质,重视对基本题型的识别和基本技能的训练,尊重学生的自然思维,重视巩固练习的针对性,全面加强对基础知识和基本技能的掌握;②通过增强学习动力,养成良好的学习习惯和解题习惯来提高学习能力;③课堂中讲究多生成、少预设,注重设置符合实际学情的问题、例题和练习题,以及课后进行及时个别辅导等。研究结果表明,由于研究的对象范围太大、培养开始时间晚、持续时间短及本人的研究水平有限,学生解题能力的提升不很明显。

关键词：高中数学数困生解题能力措施

铝合金薄壁结构件铣削变形预测与工艺参数优化

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铝合金薄壁结构件铣削变形预测与工艺参数优化

作者：田海东山东大学

学位级别：硕士

航空铝合金以其优异的综合物理力学性能在航空飞行器的制造中发挥着越来越重要的作用。但是,由于多因素耦合作用,大型薄壁航空结构件极易产生加工变形,极大影响了航空产品的生产效率和成本,限制了我国航空制造业的发展。本文在校企合作... 详细信息

航空铝合金以其优异的综合物理力学性能在航空飞行器的制造中发挥着越来越重要的作用。但是,由于多因素耦合作用,大型薄壁航空结构件极易产生加工变形,极大影响了航空产品的生产效率和成本,限制了我国航空制造业的发展。本文在校企合作项目“飞机接头类零件深窄耳片槽加工工艺方法研究”的资助与支撑下,在对铝合金航空薄壁结构件变形影响因素（材料属性、结构特征、毛坯初始残余应力、工艺参数、装夹等）分析的基础上,针对铝合金薄壁件加工变形预测及控制开展研究,并完成相应的工艺参数优化,为铝合金薄壁结构件的加工变形控制提供策略。为获得初始残余应力分布规律及其对薄壁件变形的影响,基于裂纹柔度法研发了一套自动化残余应力测试系统,对铝合金7050-T7451厚板进行初始残余应力测试,获得其内部初始残余应力随厚度变化的分布规律,并采用高斯拟合的方法建立残余应力与板材厚度的函数关系。利用FORTRAN语言开发残余应力与毛坯厚度的函数关系的子程序,用于后续有限元仿真分析中初始残余应力的施加。设计了不同加工参数下铝合金7050-T7451正交铣削试验,获得不同参数下的切削力和切削温度数据。利用线性回归分析方法,建立切削力和切削温度与铣削参数之间的经验模型,为后续有限元仿真提供数据基础。采用ABAQUS建立T形薄壁件有限元仿真模型,考虑热-力耦合因素,将初始残余应力、铣削力和铣削温度施加到有限元模型中,获得最终的变形数据。进行相同条件下的T形薄壁件铣削试验,利用三坐标测量机测量工件变形,与仿真数据进行比较,以验证有限元模型的准确性和有效性。在此基础上,采用有限元方法分析加工顺序对加工变形的影响,确定适合T形薄壁件的最优加工顺序。利用所建立的有限元模型,揭示了变形随工艺参数变化的规律,并为接下来的变形预测和参数优化提供数据基础。以有限元仿真获得的不同参数下的变形数据为样本,采用BP神经网络技术建立了加工变形预测模型,并验证了模型的准确性。结合神经网络和遗传算法,以变形预测模型为目标函数进行工艺参数优化,确定出在加工变形最小时的最佳工艺参数。

关键词：残余应力加工变形有限元神经网络参数优化

基于ZigBee的隧道节能照明控制系统节点通信方法研究

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基于ZigBee的隧道节能照明控制系统节点通信方法研究

作者：田海东贵州大学

学位级别：硕士

随着我国西南地区高速公路通车总里程的不断增加,高速公路隧道数目也在逐年增多。但目前我国大多数的隧道中采用的照明模式(常明灯)普遍存在照明不足、过度照明和无效照明等现象,这不仅对我国能源造成极大浪费,还将危害驾驶员的行车安... 详细信息

随着我国西南地区高速公路通车总里程的不断增加,高速公路隧道数目也在逐年增多。但目前我国大多数的隧道中采用的照明模式(常明灯)普遍存在照明不足、过度照明和无效照明等现象,这不仅对我国能源造成极大浪费,还将危害驾驶员的行车安全。“低碳经济”下实现隧道照明智能控制,以降低能源消耗、提高隧道行车的安全性、提高经济效益。本文将重点研究该智能控制系统中节点的通信方法,其目的是优化节点通信质量,进而提高整个系统的可靠性。本文首先在Z-Stack的研究基础上完成了各设备类型节点的开发与硬件电路的设计;其次是节点在通信时会受到外部干扰与自身通信距离等因素的影响而产生误包现象,针对此问题提出分两个步骤进行优化:①为降低整个系统时延、减轻某些节点负荷,对系统网络结构进行优化;②通过设计功率放大器与低噪声放大器,以达到增加节点通信距离,优化节点射频电路的目的。本文针对误包率现象采取:①通过对比树型与网型拓扑结构的仿真结果,发现采用网型拓扑结构能降低时延与系统负荷,达到优化网络结构的目的;②基于ADS射频电路仿真软件完成功率放大器与低噪声放大器的设计,达到了提高发射机的功率与接收机的灵敏度的目的,进而扩大了节点的通信范围。通过优化工作,可以有效地提高系统可靠性,降低误包率。通过研究,已初步实现基于Zigbee节点的隧道节能照明智能控制,并通过优化工作提高了整个系统的可靠性。

关键词： Zigbee 功率放大器低噪声放大器无线传感器网络

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连铸结晶器开浇瞬态流动行为研究

连铸结晶器开浇瞬态流动行为研究

作者：田海东东北大学

学位级别：硕士

在连铸生产开浇前,通常会在结晶器底部摆放冷料如铁屑颗粒以及钢板条等,促进钢液在开浇阶段的凝固过程的进行,并且可以减少漏钢事故的发生。但是如果结晶器开浇阶段底部钢板条融化不充分,容易导致初生坯壳不能充分凝固,连铸坯的头坯在... 详细信息

在连铸生产开浇前,通常会在结晶器底部摆放冷料如铁屑颗粒以及钢板条等,促进钢液在开浇阶段的凝固过程的进行,并且可以减少漏钢事故的发生。但是如果结晶器开浇阶段底部钢板条融化不充分,容易导致初生坯壳不能充分凝固,连铸坯的头坯在没有充分凝固的情况下,拉坯时可能会引发漏钢事故。为了减少漏钢事故的发生,已有的工业实践提出,将钢板条替换成为弹簧可以很好地弥补钢板条作为结晶器开浇冷料的缺点。由于弹簧的丝径更为细密,可以充分吸收高温钢液的热量,促进钢液坯壳形成的同时可以使钢液充分凝固。已有的针对结晶器底部铺放弹簧与铁屑颗粒的研究大多集中在对开浇漏钢的影响。研究指出连铸生产过程中,相较于正常坯、尾坯,连铸坯头坯是夹杂物含量最高的一段,连铸坯头坯中T[O]的含量以及保护渣含量都要高于其他坯次,而造成这些夹杂物产生的主要原因就是结晶器内开浇流场的液面波动。而结晶器底部铺放弹簧与铁屑颗粒对流场液面波动构成什么样的影响,能否优化开浇流场,需要我们进一步考察。本研究以物理模拟的方式针对连铸结晶器内钢液开浇瞬态的流动行为进行研究,通过建立1:4物理模拟循环系统,研究了方坯、板坯结晶器在不同开浇拉速下,结晶器底部颗粒厚度以及结晶器底面弹簧排布对结晶器内开浇流场的影响。主要的研究结果如下:(1)在较低的开浇拉速下,方坯结晶器底部的颗粒可以有效减少结晶器内达到稳定状态所需的时间。同时可以减少结晶器液面处的波动,以及减少发生水跃现象时的最大水跃高度。半排弹簧的排布方式能够最大程度上减小液面波动;随着开浇拉速的逐渐增加,全排弹簧的排布方式要好于另外两种弹簧排布。(2)在较高的开浇拉速下,增加方坯结晶器底部颗粒的厚度,能够减小约50%的液面波动,继续增加底部颗粒厚度,对液面波动的影响不大。在较低的开浇拉速下,二层颗粒厚度能够减小约20%的液面波动。(3)在较小的开浇拉速下,颗粒厚度增加一倍,可以使方坯结晶器中间液位的液面波动降低80%;在较大的开浇拉速下,方坯结晶器底部铺放两层厚度的颗粒相较于只铺放一层颗粒,可以减小最终液位附近50%的液面波动,进一步增加颗粒厚度,对最终液位液面波动几乎没有影响。(4)在开浇拉速为0.6m/min的情况下,增加一层颗粒厚度可以降低中间液位附近的液面波动,继续增加颗粒厚度,对中间液位附近的液面波动影响不大。在0.8m/min的开浇拉速下,颗粒厚度由一层增加至两层,对板坯结晶器内液位波动影响很小。继续增加颗粒厚度,可以很好地抑制结晶器内液位波动。在1.0m/min的开浇拉速下,颗粒厚度由一层增加至二层,对板坯结晶器内液位波动抑制效果显著。(5)在实验进行的三个开浇拉速下,半排弹簧对板坯结晶器液位波动的控制效果要好于其他弹簧排布效果;随着开浇拉速的增加,交叉弹簧排布对最终液位附近液面波动的抑制效果呈现增强的趋势。竖排弹簧的排布方式对液位波动控制效果最差,仅好于结晶器底部无弹簧的情况。

关键词：物理模拟结晶器弹簧排布颗粒厚度液面波动