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基于图表示学习与知识蒸馏的电缆故障快速识别方法

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电力信息与通信技术 2024年第4期22卷 11-20页

作者：余盛灿余涛陈鑫沛杨家俊潘振宁华南理工大学电力学院广东省广州市510641

在牵引供电系统设备故障预警中,准确并快速识别电缆的早期故障是智能化运维的关键技术。为挖掘特征构建的深层信息和解决工程部署迭代速率问题,文章提出一种基于图表示学习和知识蒸馏的电缆故障识别方法。首先,对电缆的电流信号采样分析... 详细信息

在牵引供电系统设备故障预警中,准确并快速识别电缆的早期故障是智能化运维的关键技术。为挖掘特征构建的深层信息和解决工程部署迭代速率问题,文章提出一种基于图表示学习和知识蒸馏的电缆故障识别方法。首先,对电缆的电流信号采样分析,将时间序列下的特征信息用图特征进行动态显示和更新,采用卷积自编码器对特征图像实现降噪重构;然后,利用基于知识蒸馏的图卷积神经网络识别算法,构建教师-学生网络故障识别模型,研究在PSCAD仿真环境中搭建电缆故障模型采集过电流扰动信号;最后,通过实验对比证明所提模型的有效性和准确性,所提模型大幅提升模型迭代速率,同时增强在噪声扰动下的鲁棒性,具有工程应用价值。

关键词：电缆早期故障卷积自编码器图表示学习知识蒸馏

茴香、砂仁精油对葵花籽油煎炸麻叶过程的影响

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茴香、砂仁精油对葵花籽油煎炸麻叶过程的影响

作者：陈鑫沛河南工业大学

学位级别：硕士

煎炸是我国最古老的烹饪方式之一,目前也是国内外大受欢迎的烹饪方式,煎炸能够赋予食品独特的煎炸风味。但是煎炸油也面临着氧化酸败的问题。药食同源香辛料在我国历史悠久,是天然的研究素材。香辛料大多在调味,防腐,保健上具有一定功效... 详细信息

煎炸是我国最古老的烹饪方式之一,目前也是国内外大受欢迎的烹饪方式,煎炸能够赋予食品独特的煎炸风味。但是煎炸油也面临着氧化酸败的问题。药食同源香辛料在我国历史悠久,是天然的研究素材。香辛料大多在调味,防腐,保健上具有一定功效,这和其含有的精油有关。选取茴香,砂仁两种药食同源的香辛料作为研究对象,对其精油成分进行分析并利用体外抗氧化活性测试探究其抗氧化能力,并进一步将两种精油应用到葵花籽油中进行30 h的持续煎炸实验,探索香料精油对葵花籽油煎炸过程的影响,从而评价茴香与砂仁精油对葵花籽油的抗氧化与调味功能。(1)进行茴香与砂仁精油的气质分析以及体外抗氧化活性的测试。茴香精油得率为1.53%,其颜色透明,气味辛香。茴香精油主要成分有茴香脑、葑酮、草蒿脑、柠檬烯、α-蒎烯与γ-松油烯等。砂仁精油得率为1.03%,其常温下呈现半固态,气味清香。由气相色谱质谱测定的砂仁精油的主要成分有樟脑、乙酸龙脑酯、莰烯、柠檬烯、月桂烯与α-蒎烯等。体外抗氧化试验结果显示,砂仁精油抗氧能力总体优于茴香精油。(2)进行为期30 h的连续煎炸实验后并对煎炸葵花籽油的理化指标进行检测,结果表明,煎炸时间在18 h前:茴香和砂仁精油能够对葵花籽油在高温煎炸中的变化产生抑制作用。砂仁精油的抑制效果优于茴香精油,这与体外抗氧化的结果类似。在煎炸时间在18 h后:精油组的理化指标数值出现不同程度的陡升(降),形成促氧化现象,精油浓度越高,促氧化效果越强。因此,加入精油的葵花籽油适合短期煎炸。(3)进行麻叶挥发成分的分析以及感官评价。无添加麻叶、TBHQ麻叶、茴香麻叶以及砂仁麻叶的挥发成分分别为101种、95种、120种与127种。挥发成分的类别有烷烃类、烯烃类、醇酚类、醛类、酮类、酸酯类、以及其他成分包括吡嗪类、呋喃类等。两种麻叶的总挥发成分中含有较高比例的精油成分,分别达到89.39%,45.73%,23.12%,18.87%与74.47%,31.14%,13.53%,16.94%。在18 h前,TBHQ与精油对麻叶的各类挥发成分含量与数量具有抑制效果,以后则具有促进效果;精油对麻叶的呋喃类成分的含量与数量有显著促进作用。四种麻叶感官评分为茴香麻叶>砂仁麻叶>TBHQ麻叶>无添加麻叶,可知精油能够改善麻叶的感官品质。

关键词：煎炸精油茴香砂仁葵花籽油抗氧化挥发性成分感官品质

基于图表征学习的用户行为识别及家庭能量管理方法研究

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基于图表征学习的用户行为识别及家庭能量管理方法研究

作者：陈鑫沛华南理工大学

学位级别：硕士

在能源紧缺和污染问题日益突出的形势下,实现能源转型和提高能源利用效率成为人类经济和社会可持续发展的关键。家庭和商业建筑是全球能源消耗的主要部分,也是用电安全事故的高发领域,其用电安全和用电浪费行为受到用户的广泛关注。因此... 详细信息

在能源紧缺和污染问题日益突出的形势下,实现能源转型和提高能源利用效率成为人类经济和社会可持续发展的关键。家庭和商业建筑是全球能源消耗的主要部分,也是用电安全事故的高发领域,其用电安全和用电浪费行为受到用户的广泛关注。因此,对用户用电行为进行有效提取,监测用户危险用电行为,帮助用户了解家庭用电习惯和实现高效的家庭能量管理系统(Home energy management system,HEMS),对于促进终端用户用电经济性和用电安全系数的提高具有重要意义。高效HEMS的两个关键问题是用户行为识别和能源管理策略。然而,当前的HEMS方法通常假设完全已知的用户行为或忽略不同电器使用习惯之间的强相关性,导致行为描述不充分和次优管理策略。为弥补上述不足,文中提出了一种用户行为的图表示方法,引入行为关联图来表示不同电器使用习惯之间的相关性,并基于图表征学习技术实现家庭用户的行为识别和能量管理。针对目前行为识别模型过分依赖电器本身的用电特征,而忽视用户用电行为习惯所提供的信息,导致识别效果始终难以改善的问题,本文提出了一种利用非侵入式负荷监测技术(Non-intrusive load monitoring,NILM)辅助实现的用户行为识别方法,其通过进一步考虑用户用电行为来完成多标签负荷分解方法的改进。改进后的行为识别模型是两个网络串行的架构。第一个网络结合用户用电行为实现多标签类型识别。第二个网络在识别结果基础上完成各个在线电器的能量分解。行为识别模型随用户用电不断完成行为更新,逐渐为用户生成独特的行为关联图,实现对用户行为的高效识别和状态转移的有效描述。最后,实验结果表明,相比于传统的NILM,所提出的方法能够准确获取各电器的用电信息,且与现有先进方法相比有明显的改进。针对优化管理策略,提出了一种用于智能HEMS决策的图强化学习方法(Graph reinforcement learning,GRL)。该智能策略基于行为关联图的在线更新,通过GRL模型来提取图中包含的行为信息,并得出更符合用户用电期望的管理决策。因此,该策略在环境和行为不确定的情况下能保证决策的有效可靠。最后,使用公开数据集对本方法进行仿真和评估,与传统家庭能量管理策略相比,所提方法在用电成本和满意度之间能实现更好的平衡,验证了所提模型的有效性。

关键词：行为识别非侵入式负荷监测图表征学习家庭能量管理系统图强化学习

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葡萄籽油对急性肝损伤的保护作用

食品工业科技 2022年第8期43卷 342-347页

作者：董颖陈鑫沛杨浩铎王莹莹王东营汪学德河南工业大学粮油食品学院河南郑州450001

探究葡萄籽油对四氯化碳(CCl_(4))诱导小鼠急性肝损伤的保护作用。利用CCl_(4)建立急性肝损伤模型,通过测定小鼠体重、食物和水摄入量,检测血清和肝组织相关指标,观察小鼠肝组织形态学变化,以评价葡萄籽油对小鼠急性肝损伤的保护作用。... 详细信息

探究葡萄籽油对四氯化碳(CCl_(4))诱导小鼠急性肝损伤的保护作用。利用CCl_(4)建立急性肝损伤模型,通过测定小鼠体重、食物和水摄入量,检测血清和肝组织相关指标,观察小鼠肝组织形态学变化,以评价葡萄籽油对小鼠急性肝损伤的保护作用。结果表明:与CCl_(4)组相比,中、高剂量(10、20 mL/kg·d)葡萄籽油处理能有效降低肝损伤小鼠血清中谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、乳酸脱氢酶(LDH)活性以及总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)含量(P<0.05),显著提高肝组织中谷胱甘肽(GSH)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活力(P<0.05),并降低丙二醛(MDA)含量(P<0.05),明显改善病理损伤程度。综上所述,葡萄籽油对CCl;诱导小鼠急性肝损伤具有明显的保护作用,且剂量越高,保护作用越强。

关键词：肝脏保护葡萄籽油四氯化碳小鼠急性肝损伤

荆芥精油的化学成分及对葵花籽油氧化稳定性的影响

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粮食与油脂 2022年第12期35卷 137-140页

作者：董颖陈鑫沛杨浩铎王东营河南工业大学粮油食品学院河南郑州450001

采用水蒸气蒸馏的方式提取荆芥精油,通过气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)鉴定其主要挥发性成分,并以葵花籽油的酸价、过氧化值、茴香胺值以及极性组分为指标,探究荆芥精油对葵花籽油的抗氧化能力。结果表明:荆芥精油的主要挥发性成分为长... 详细信息

采用水蒸气蒸馏的方式提取荆芥精油,通过气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)鉴定其主要挥发性成分,并以葵花籽油的酸价、过氧化值、茴香胺值以及极性组分为指标,探究荆芥精油对葵花籽油的抗氧化能力。结果表明:荆芥精油的主要挥发性成分为长叶薄荷酮(492.4±18.7)mg/g、薄荷酮(434.3±21.1)mg/g、柠檬烯(33.2±2.5)mg/g以及β-石竹烯(20.2±3.2)mg/g;荆芥精油对葵花籽油的抗氧化作用明显,且存在剂量效应,当荆芥精油的添加量达800 mg/kg时,对葵花籽油的抗氧化作用接近于200 mg/kg TBHQ的效果。因此,荆芥精油可以作为天然抗氧化剂应用于葵花籽油。

关键词：葵花籽油荆芥精油化学成分抗氧化性

响应面法优化超临界CO_(2)萃取芫荽精油的工艺研究

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粮食与油脂 2022年第10期35卷 64-67页

作者：王东营陈鑫沛孟雨东任翔河南工业大学粮油食品学院河南郑州450001 河南中英科创弹射企业孵化器有限公司河南郑州450001

采用超临界CO_(2)萃取法提取芫荽精油。以萃取温度、萃取压力、萃取时间为影响因素,以精油得率为响应值,在单因素试验的基础上,利用响应面法优化芫荽精油的提取工艺。结果表明,芫荽精油的最佳提取工艺为萃取温度46.20℃、萃取压力19.20 ... 详细信息

采用超临界CO_(2)萃取法提取芫荽精油。以萃取温度、萃取压力、萃取时间为影响因素,以精油得率为响应值,在单因素试验的基础上,利用响应面法优化芫荽精油的提取工艺。结果表明,芫荽精油的最佳提取工艺为萃取温度46.20℃、萃取压力19.20 MPa、萃取时间2.95 h,该工艺下芫荽精油得率为0.57%±0.04%,可为芫荽精油的开发提供科学依据。

关键词：芫荽精油超临界CO_(2)萃取响应面法

冷压初榨椰子油对四氯化碳致小鼠急性肝损伤的保护作用

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中国油脂 2022年第4期47卷 77-80,86页

作者：陈鑫沛董颖杨浩铎王莹莹王东营汪学德河南工业大学粮油食品学院郑州450001

研究了冷压初榨椰子油对四氯化碳(CCl;)诱导昆明小鼠急性肝损伤的保护作用。将72只昆明小鼠随机分成6组,包括正常组、四氯化碳肝损伤模型组、联苯双酯组(150 mg/kg)、椰子油低剂量组(5 mL/kg)、椰子油中剂量组(10 mL/kg)、椰子油高剂量... 详细信息

研究了冷压初榨椰子油对四氯化碳(CCl;)诱导昆明小鼠急性肝损伤的保护作用。将72只昆明小鼠随机分成6组,包括正常组、四氯化碳肝损伤模型组、联苯双酯组(150 mg/kg)、椰子油低剂量组(5 mL/kg)、椰子油中剂量组(10 mL/kg)、椰子油高剂量组(20 mL/kg),通过测定小鼠血清中丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)指标,肝组织中超氧化物歧化酶(SOD)活力、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力及丙二醛(MDA)含量,采用HE染色切片对小鼠肝脏组织进行病理学检查,考察冷压初榨椰子油对四氯化碳致小鼠急性肝损伤的保护作用。结果表明:与模型组相比,不同剂量组的冷压初榨椰子油(5、10 mL/kg和20 mL/kg)可以不同程度地降低小鼠血清中ALT、AST、LDH、TG、TC水平以及肝组织中MDA含量,提高肝组织中SOD活力与GSH-Px活力;同时,肝脏组织病理学观察与生化指标检测结果一致。其中,高剂量的冷压初榨椰子油(20 mL/kg)作用效果优于阳性对照联苯双酯。研究表明冷压初榨椰子油对肝脏具有较好的保护作用,作用机制可能与其含有较多的抗氧化物质以及功能性物质有关。

关键词：冷压初榨椰子油肝损伤保护作用四氯化碳

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蕹菜精油对葵花籽油氧化稳定性的影响

中国调味品 2022年第3期47卷 49-52页

作者：陈鑫沛董颖杨浩铎王东营汪学德河南工业大学粮油食品学院郑州450001

蕹菜具有抗菌抗炎的作用,而蕹菜精油的研究尚少。该研究通过水蒸气蒸馏法提取蕹菜精油,并使用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)研究其精油组成成分,得到主要成分有长叶薄荷酮(48.16%)、薄荷酮(23.41%)与柠檬烯(12.18%)。将蕹菜精油与合成... 详细信息

蕹菜具有抗菌抗炎的作用,而蕹菜精油的研究尚少。该研究通过水蒸气蒸馏法提取蕹菜精油,并使用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)研究其精油组成成分,得到主要成分有长叶薄荷酮(48.16%)、薄荷酮(23.41%)与柠檬烯(12.18%)。将蕹菜精油与合成抗氧化剂分别加入到葵花籽油中进行为期30 d的储藏试验,每隔6 d取样并检测油样的酸价、过氧化值、茴香胺值与极性组分,结果显示不同添加物对葵花籽油的抗氧化效果大小排序为:0.02%TBHQ>0.08%蕹菜精油>0.04%蕹菜精油>0.02%蕹菜精油。其中,0.08%浓度的蕹菜精油在第30天时对4种指标的抑制率均达到50%以上,对抑制葵花籽油的氧化酸败表现出较好的效果。因此,蕹菜精油具有成为合成抗氧化剂替代产品的潜力,可为蕹菜的多样化利用与天然抗氧化剂的开发提供思路。

关键词：蕹菜精油 GC-MS分析葵花籽油氧化稳定性

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小茴香调味油的研制与工艺优化

中国调味品 2022年第1期47卷 140-144页

作者：陈鑫沛王东营孟雨东马宇翔汪学德河南工业大学粮油食品学院郑州450001

小茴香是我国传统香料之一,有着独特的风味,能够调味增香,还具有抗菌消炎的医用价值;葵花籽油气味清淡,颜色透明,而且营养丰富。文章以葵花籽油为基础油,加入小茴香并辅以葱、姜、蒜调整风味,采用浸提的方式进行小茴香调味油的工艺设计... 详细信息

小茴香是我国传统香料之一,有着独特的风味,能够调味增香,还具有抗菌消炎的医用价值;葵花籽油气味清淡,颜色透明,而且营养丰富。文章以葵花籽油为基础油,加入小茴香并辅以葱、姜、蒜调整风味,采用浸提的方式进行小茴香调味油的工艺设计,以获得小茴香调味油的最佳生产工艺,加速其工业布局。根据感官评价结果,进行6项单因素试验分析以及2组正交试验分析,获得小茴香调味油的最佳生产工艺为:小茴香添加量12 g,浸提温度60℃,浸提时间30 min,葱添加量6 g,姜添加量5 g,蒜添加量6 g。此外,对成品小茴香调味油的理化指标进行检测,酸价为2.163 mg KOH/g,过氧化值为0.124 g/100 g,均符合国家标准;对其微生物指标进行检测,其细菌与大肠杆菌均未检出。结果表明,该生产工艺安全可靠,可为小茴香调味油的生产提供思路。

关键词：小茴香调味油生产工艺感官评价葵花籽油