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基于SF6分解产物的多传感器数据融合研究

基于SF6分解产物的多传感器数据融合研究

作者：代啟林郑州大学

学位级别：硕士

气体传感器作为传感器技术的重要分支,在万物物联的历史背景下,对气体传感器数据融合研究更加具有重要的现实意义。气体传感器的交叉干扰,导致单一气体传感器对混合气体定量定性检测的失真。利用多气体传感器组成传感器阵列和现代控制... 详细信息

气体传感器作为传感器技术的重要分支,在万物物联的历史背景下,对气体传感器数据融合研究更加具有重要的现实意义。气体传感器的交叉干扰,导致单一气体传感器对混合气体定量定性检测的失真。利用多气体传感器组成传感器阵列和现代控制理论中模式识别方法,可以消除气体传感器之间的交叉干扰,实现对混合气体的定性定量精准检测。首先,本文利用电化学气体传感器阵列对混合气体进行定量检测。介绍了电化学气体传感器工作原理,从灵敏度,选择性,温湿响应和检测原理上,分析了电化学气体传感器交叉干扰产生原因。以GIS故障诊断中对SF分解产物混合气体(CO,SO,HS,H)检测为例,通过移植改进线性神经网络算法和设计BP神经网络算法结构,可以达到很好的检测效果。论文依次讲述了气体检测技术的国内外发展现状;通过对多元回归分析理论的优缺点总结,改进线性神经网络后,成功解决多元传感器维数扩展性问题;结合前两种算法在非线性气体传感器数据融合上的不足,利用BP神经网络,设计多维数传感器数据学习算法结构,实现对线性和非线性气体传感器多维数据融合。并根据不同种类的电化学气体传感器,设计三电极、四电极气体传感器的信号调理电路。其次,搭建基于labview的SF分解产物监测实验系统,利用RA601四合一混合气体检测气室,实现对SF分解产物CO,HS,SO,H的在线检测实验。该实验系统利用NI公司PCI-6251信号采集卡对传感器信号调理电路信号板电信号采集,上位机利用labview模块化校准显示和matlab算法编程实现模式识别相结合实现上位机软件。上位机软件主要实现数据存储,人机交互,不同模式识别算法选择等功能。最后,通过SF分解产物监测实验系统,分别利用多元回归分析、改进神经网络算法和BP神经网络算法对CO,HS,SO,H中2种气体组成的混合气体进行检测实验。实验结果表明利用BP神经网络算法可以在上位机上达到很好的数据融合精度,移植改进线性神经网络在嵌入式仪表中测试,在实验结果和算法复杂度上均优于前面两种现存常用数据融合算法。本系统能够实现对多混合气体成分和含量分析。相比传统检测方法,本系统实现了对混合气体快速准确的在线监测。上述研究工作对于GIS故障诊断中对SF分解产物产品升级具有较好的理论指导和参考意义。

关键词：电化学气体传感器交叉灵敏度 BP神经网络线性神经网络labview 迭代学习

晋西黄土小流域土壤有机碳空间分布特征及其影响因素

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生态学杂志 2024年第5期43卷 1373-1380页

作者：左启林于洋查同刚北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083

植被恢复影响土壤有机碳(SOC)空间分布。为阐明黄土丘陵沟壑小流域SOC的空间变异特征及其影响因素,以晋西蔡家川流域内的4个典型子流域(南北窑农地流域、北坡人工林流域、柳沟封禁流域、人祖山天然次生林流域)为研究对象,通过野外调查... 详细信息

植被恢复影响土壤有机碳(SOC)空间分布。为阐明黄土丘陵沟壑小流域SOC的空间变异特征及其影响因素,以晋西蔡家川流域内的4个典型子流域(南北窑农地流域、北坡人工林流域、柳沟封禁流域、人祖山天然次生林流域)为研究对象,通过野外调查与室内测定SOC含量,采用经典统计学和地统计学方法,分析流域尺度0~100 cm SOC的分布规律及其与环境因子的关系。结果表明:不同子流域SOC含量不同,柳沟封禁流域>天然次生林流域>北坡人工林流域>南北窑农地流域;相对于人工恢复,自然恢复能累积和储存更多的SOC;空间上,SOC呈自西向东逐渐降低的趋势,随深度增加,SOC的分布格局更具均一性;植被类型、土地利用方式、地形特征等因素影响小流域尺度SOC空间分布格局;灌草地SOC含量最高(14.43±8.91 g·kg^(-1)),其次是林地(13.11±6.98 g·kg^(-1)),农地SOC含量最低(8.48±2.98 g·kg^(-1));较之农地,灌草地和林地SOC含量分别提高70.2%和54.6%;在0~20 cm土层,坡度为15°~25°时SOC含量出现最大值;在0~20 cm土层,不同坡向对SOC含量大小排序为阴坡(15.82±7.63 g·kg^(-1))>半阴坡(12.94±7.53 g·kg^(-1))>半阳坡(11.48±6.28 g·kg^(-1))>阳坡(11.1±6.19 g·kg^(-1))。研究结果为评价黄土流域植被恢复的土壤生态效应提供依据。在植被恢复和重建过程中,要注意人工林天然化、对应的天然林进行封禁管理。

关键词：黄土高原小流域土壤有机碳空间分布地统计学

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基于拟流动角点理论的铝合金板成形仿真方法

中国有色金属学报 2024年

作者：刘文权扈启晟孙炜林中国民航大学航空工程学院

金属板材冲压技术被广泛用于运载工具薄壁结构的成形制造，而有限元仿真方法能够有效缩短新成形工艺的研发周期。为保证金属板材成形预测的有效性，基于拟流动角点本构理论建立了适用于数值仿真的应力更新方法。采用半隐式返回映射算法... 详细信息

金属板材冲压技术被广泛用于运载工具薄壁结构的成形制造，而有限元仿真方法能够有效缩短新成形工艺的研发周期。为保证金属板材成形预测的有效性，基于拟流动角点本构理论建立了适用于数值仿真的应力更新方法。采用半隐式返回映射算法将拟流动角点本构理论与考虑材料轧制各向异性的Barlat’89屈服准则相结合（QF-Barlat’89），通过编写材料子程序VUMAT，实现了本构模型在有限元分析软件Abaqus中的应用。通过对单个单元的受力特征进行对比，验证了算法的准确性。进一步对铝合金AA5052-O样件的单向拉伸及圆筒拉深成形工艺进行了仿真预测，并分析了板材尺寸对成形质量的影响。结果表明，QF-Barlat’89本构模型可以对板材的关键成形特征进行有效预测，适用于金属板材冲压成形工艺的仿真研究。

关键词：铝合金成形预测拟流动角点理论 Barlat’89屈服准则数值模拟

连续玄武岩纤维矿石中TiO_(2)、MgO含量的探讨

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四川地质学报 2023年第4期43卷 579-583页

作者：韦烈民张旭平张玉法代启林赵昌松四川省煤田地质局地质测量队成都610072

玄武岩纤维是以天然玄武岩为生产原料,高温熔融后经漏板拉丝制备而成的纤维。玄武岩纤维中TiO_(2)、MgO组分含量较低,但对纤维形成的影响不可忽略。根据峨眉山玄武岩中TiO_(2)、MgO含量不同的斜斑玄武岩和致密玄武岩进行拉丝试验,从玄... 详细信息

玄武岩纤维是以天然玄武岩为生产原料,高温熔融后经漏板拉丝制备而成的纤维。玄武岩纤维中TiO_(2)、MgO组分含量较低,但对纤维形成的影响不可忽略。根据峨眉山玄武岩中TiO_(2)、MgO含量不同的斜斑玄武岩和致密玄武岩进行拉丝试验,从玄武岩纤维成丝率、纤维断裂强度、熔制性能等分析,结合已有研究成果对玄武岩中TiO_(2)、MgO含量进行讨论。结果表明,连续玄武岩纤维矿石中的TiO_(2)、MgO可增强玄武岩纤维的热性能和化学性能,在一定范围内TiO_(2)含量增加、MgO含量减少,可提高玄武岩纤维的稳定性和成丝率,增强纤维断裂强度。在现有的工艺条件下,根据不同类别的玄武岩,可将连续玄武岩纤维矿石中TiO_(2)含量扩大到4%,增加矿石原料的选取范围。

关键词：连续玄武岩纤维 TiO_(2)含量 MgO含量粘度拉丝实验

生态服务价值与社会经济因素交互影响下的流域生态补偿标准研究

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水利学报 2024年第6期55卷 654-665页

作者：张剑付意成彭文启赵进勇朱启林中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 北京市水务规划研究院北京101117

流域生态补偿是实现流域环境改善与区域经济均衡发展的一种政策工具,对消除上下游地区间的经济差异影响,实现区域社会发展的公平性具有重要意义。为定量寻求多元信息扰动下的流域生态补偿标准最优解,亟需开展基于多维关系协调及经济利... 详细信息

流域生态补偿是实现流域环境改善与区域经济均衡发展的一种政策工具,对消除上下游地区间的经济差异影响,实现区域社会发展的公平性具有重要意义。为定量寻求多元信息扰动下的流域生态补偿标准最优解,亟需开展基于多维关系协调及经济利益分配多目标优化求解的动态均衡博弈研究。以实现生态补偿标准讨价还价贝叶斯纳什均衡为目标,借助完全信息博弈的混合均衡策略实施过程探讨流域生态补偿标准均衡解存在条件,并基于流域上下游间的动态转移支付进行生态补偿标准均衡解求解,依托激励相容机制开展讨价还价的动态博弈贝叶斯均衡的合理性分析。本文结合弥河流域经济社会取用水费用标准及水资源使用价值的变化规律,在流域生态保护和社会经济发展基本均衡的情况下,下游的寿光市、中游的青州市对上游临朐县的水量-水质生态补偿额度分别为3194万元、859万元。本文给出的研究方法可用于处理博弈过程中的冗余信息以便于进行讨价还价,形成合理的流域生态补偿标准。

关键词：均衡博弈贝叶斯均衡讨价还价流域生态补偿标准效率性

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黔西北毕节地区富锂铝质岩的矿物学特征和锂的赋存状态研究

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岩石学报 2024年第8期40卷 2321-2333页

作者：张朝群谭伟苏菲唐座代启勇何宏平贺怀宇朱日祥中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学院重点实验室广州510640 贵州省地矿局区域地质调查研究院贵阳550005

随着新能源产业的迅速发展,锂矿已成为科技创新、经济发展的重要战略资源。我国的黏土型锂矿分布广、储量巨大,有望成为锂资源开发的重要方向。深入研究黏土型锂矿中锂的赋存状态,可为后续的提锂工艺提供理论基础。近期,黔西北毕节地区... 详细信息

随着新能源产业的迅速发展,锂矿已成为科技创新、经济发展的重要战略资源。我国的黏土型锂矿分布广、储量巨大,有望成为锂资源开发的重要方向。深入研究黏土型锂矿中锂的赋存状态,可为后续的提锂工艺提供理论基础。近期,黔西北毕节地区二叠系梁山组的铝质岩中发现了超常的锂富集,但锂的赋存状态尚不清楚,这限制了对该地区锂资源的综合开发利用。本研究利用矿物学和化学分析手段对该地区的富锂铝质岩进行了矿物学特征和锂赋存状态分析,结果表明:所选梁山组富锂铝质岩的Li_(2)O含量为0.62%;主要矿物成分为伊利石、锂绿泥石和一水硬铝石;锂赋存在伊利石和锂绿泥石等黏土矿物的结构中,吸附态锂的含量非常低。基于这些发现,本研究进一步采用分级沉淀法富集含锂的黏土矿物,富集后的样品黏土矿物含量得到了提升。以上研究结果为黏土型锂资源的高效提取提供了科学依据,对促进我国新能源产业的可持续发展具有重要意义。

关键词：锂黏土矿物赋存状态锂绿泥石黔西北

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关于蛋白质教学中几个问题的探讨

生物学教学 2024年第5期49卷 85-86页

作者：骆启林邓湘四川省开江中学开江636250 四川省开江县普安中学开江636250

通过对高中生物学蛋白质教学过程中常出现的一些问题进行分析和阐释,准确理解相关概念,以期提高教学效率,培养学生的科学思维。

关键词：氨基酸硒代半胱氨酸吡咯赖氨酸蛋白质

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自振空化射流冲蚀模式与机制研究

机械工程学报 2024年第6期60卷 378-385页

作者：蔡腾飞潘岩王啸林马飞祝启恒韩健北京科技大学机械工程学院北京100083 北京科技大学顺德创新学院佛山528399

自振空化射流冲蚀模式是射流作业的最直观特征,但其演化机制尚不完全清晰,限制了模式的主动调控及射流高效应用。首先基于自振空化射流冲蚀试验,探明冲蚀模式随空化数和靶距的演变规律,通过高速摄像手段获取不同冲蚀模式下空泡云瞬时形... 详细信息

自振空化射流冲蚀模式是射流作业的最直观特征,但其演化机制尚不完全清晰,限制了模式的主动调控及射流高效应用。首先基于自振空化射流冲蚀试验,探明冲蚀模式随空化数和靶距的演变规律,通过高速摄像手段获取不同冲蚀模式下空泡云瞬时形态特征,采用正交模态分解得到空泡溃灭的统计规律;在此基础上,基于瞬态大涡模拟的计算流体动力学仿真方法,获得典型冲蚀模态下流体动力学特性,深入探究并揭示冲蚀模式形成机制。研究结果表明,不同空化数下随靶距变化,射流冲蚀特征呈现出3种典型冲蚀模式A、B、C,其中冲蚀模式A由冲蚀环1和较大冲蚀环2组成,冲蚀模式B仅包含冲蚀环1,冲蚀模式C主要由冲蚀环1及较小冲蚀环3组成;三种冲蚀模式中,均存在冲蚀环1,其能量最强,为主环,而不同冲蚀模式之间的转换方式与空化数有关。三种冲蚀模式形成机制如下:靶距较短时,冲蚀模式A中冲蚀环1由空化射流剪切生成的主空泡云溃灭空蚀而成,冲蚀环2由壁面涡环产生的次生空泡云溃灭造成;靶距较长时,冲蚀模式B仅包含冲蚀环1,该冲蚀模式下射流空蚀能力较强;特定空化数及靶距下,冲蚀模式C中冲蚀环1及冲蚀环3,分别由空化射流的主云团与次云团交替脱落后,依次撞击靶物产生。

关键词：自振射流空化射流冲蚀模式空泡云流体动力学

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铁磁性电极条件下T形双量子点结构中马约拉纳束缚态的解耦现象

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物理学报 2024年第5期73卷 304-315页

作者：代雪峰贡同东北大学理学院沈阳110819

通过将马约拉纳束缚态侧耦合到主通道中的量子点,从理论上研究了T形双量子点体系的输运性质.结果表明,调整侧耦合量子点能级和量子点-马约拉纳束缚态耦合方式,可以在线性输运区观察到马约拉纳束缚态与T形双量子点解耦的现象.引入铁磁性... 详细信息

通过将马约拉纳束缚态侧耦合到主通道中的量子点,从理论上研究了T形双量子点体系的输运性质.结果表明,调整侧耦合量子点能级和量子点-马约拉纳束缚态耦合方式,可以在线性输运区观察到马约拉纳束缚态与T形双量子点解耦的现象.引入铁磁性电极后,电导平台的出现或损坏明显依赖于体系中磁场与电极极化方向的差异,而马约拉纳束缚态的解耦现象仍然稳固.本工作有助于进一步诠释T形双量子点体系中马约拉纳束缚态的解耦现象,为深入认知以及探测马约拉纳束缚态提供理论支持.

关键词： Andreev反射马约拉纳束缚态量子点解耦

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