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天然气拉曼光谱自适应噪声抑制和基线校正技术研究

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天然气拉曼光谱自适应噪声抑制和基线校正技术研究

作者：何小宇重庆科技学院

学位级别：硕士

天然气作为大型贸易商品,其贸易、计量过程的公平性、准确性受到全球各行业的广泛关注,热值计量作为全球公认最准确的天然气计量方式,主要通过天然气组分信息经热值换算得到,因此天然气组分分析是天然气热值计量中最重要的环节。拉曼光... 详细信息

天然气作为大型贸易商品,其贸易、计量过程的公平性、准确性受到全球各行业的广泛关注,热值计量作为全球公认最准确的天然气计量方式,主要通过天然气组分信息经热值换算得到,因此天然气组分分析是天然气热值计量中最重要的环节。拉曼光谱技术以其简便、快速、可反复测量和无损等优点被广泛应用于各个领域。利用拉曼光谱技术进行天然气组分分析时,在拉曼光谱采集过程中会不可避免的引入噪声信号和荧光背景,噪声和荧光会严重影响天然气组分分析结果的正确性。因此,本文针对天然气拉曼光谱检测中的噪声信号和荧光背景问题做了深入研究。论文的主要工作内容有:(1)针对天然气拉曼光谱中噪声干扰问题,在matlab仿真环境中,设计了一种自适应小波阈值去噪方法,提出一种基于小波细节系数能量比值的最佳分解层数确定方法,实现小波分解层数的自动最优选取,再通过实验方法选取最优的小波基函数、阈值和改进阈值函数。最终以信噪比为去噪效果评价指标,利用本文方法和两种文献方法对四种仿真信号做去噪对比实验,实验结果表明,本文去噪方法的最佳分解层数选取正确率达到100%,去噪效果明显优于其它文献方法。(2)针对天然气拉曼光谱中基线漂移问题,在matlab仿真环境中,设计了一种新的分段基线校正方法,提出一种基于迭代S-G平滑的基线区间识别方法,实现光谱分段,再通过实验方法选取最优的滑动窗口长度、平滑多项式阶数和迭代步长,最终以均方误差为评价指标,利用本文方法和迭代多项式拟合方法对三种仿真信号进行基线校正对比实验,实验结果表明,本文方法光谱分段准确,三种信号校正后均方误差为1.6138E-4、1.1785 E-4、1.9469 E-4,基线校正效果优秀。(3)为验证本文提出的噪声抑制和基线校正方法在实际噪声干扰和基线漂移下的有效性,在matlab仿真环境中,利用本文方法对叠加实际噪声信号和基线漂移的天然气拉曼光谱做去噪和基线校正实验,结果表明,本文方法在实际噪声和基线漂移下,最佳分解层数选取和光谱分段正确率依然达到100%,最终经去噪和基线校正处理后的信号均方误差仅为5.6362E-03,预处理效果卓越。(4)针对气体拉曼信号微弱的问题,本文搭建了一个天然气拉曼光谱实验平台,通过对关键部件激光激发器、拉曼探头和拉曼光谱仪选型和高压气体池设计,最终实现了气体拉曼光谱信号的增强和采集。

关键词：天然气拉曼光谱噪声抑制基线校正

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地理学科高效课堂教学实践研究

高考 2023年第7期 55-58页

作者：何小宇莆田第十八中学福建莆田351162

随着教育发展,外界对学生的要求越来越高。已有的教学方式或者教学理念已经不足以支持学生的学习和发展,如果不及时进行变革,将对学生产生很大的影响,甚至阻碍学生学习和成长。以地理学科为例,在高中阶段学习中,地理所需要学习和理解的... 详细信息

随着教育发展,外界对学生的要求越来越高。已有的教学方式或者教学理念已经不足以支持学生的学习和发展,如果不及时进行变革,将对学生产生很大的影响,甚至阻碍学生学习和成长。以地理学科为例,在高中阶段学习中,地理所需要学习和理解的内容非常多,庞大的知识体量会增加学生的课业负担,增加学生的学习压力。特别是一些烦琐、抽象的知识点等,这些都会影响学生的学习效率。因此,本文以高二地理课堂的教学为例,对高效课堂的构建做出实践研究,针对教学中各个层面进行了分析,以此来更好地促进教学。

关键词：高中地理高效课堂教学研究

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声乐艺术在群众文化传播中的发展与思考

文化产业 2022年第11期 142-144页

作者：何小宇江苏省文化馆

声乐艺术是中国流行文化中最引人入胜、最具感染力、最重要的艺术风格。弘扬声乐文化是丰富中国公共文化、构建中国公共文化服务体系的必然要求。通过对声乐艺术的提炼,深刻理解声乐艺术在推动流行文化建设中的作用和重要性,以正确的方... 详细信息

声乐艺术是中国流行文化中最引人入胜、最具感染力、最重要的艺术风格。弘扬声乐文化是丰富中国公共文化、构建中国公共文化服务体系的必然要求。通过对声乐艺术的提炼,深刻理解声乐艺术在推动流行文化建设中的作用和重要性,以正确的方式推动声乐文化的发展,使其对群众文化的作用发挥到极致。声乐艺术的表现形式具有多样性,有通俗、民族和美声等不同的演唱形式。

关键词：声乐艺术声乐文化演唱形式公共文化服务体系表现形式艺术风格发展与思考美声

“1+X”证书制度下职业院校计算机类专业改革路径探索

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现代职业教育 2022年第4期 169-171页

作者：何小宇江苏省宿城中等专业学校

伴随着国家对职业教育的重视程度日益提高,各个职业院校的专业学科改革工作在深入推进,从2019年开始,我国的各大职业院校都在积极推行"学历证书+若干职业技能等级证书"("1+X"证书制度)的探索,鼓励各个专业的学生除了要获得本专业的学历... 详细信息

伴随着国家对职业教育的重视程度日益提高,各个职业院校的专业学科改革工作在深入推进,从2019年开始,我国的各大职业院校都在积极推行"学历证书+若干职业技能等级证书"("1+X"证书制度)的探索,鼓励各个专业的学生除了要获得本专业的学历证书外,还可进行其他技能的学习,以满足素质教育的要求,给社会培养综合型人才。职业院校计算机类专业教学改革中,"1+X"证书制度的改革还有很长的道路要走。基于此,重点探析了在"1+X"证书制度下职业院校计算机类专业的改革路径,有利于提升专业教学成效。

关键词： “1+X”证书制度职业院校计算机类专业改革路径

脉搏指示连续心排血量监测在感染性休克患者抢救中的应用效果

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中文科技期刊数据库（文摘版）医药卫生 2022年第12期 90-93页

作者：何小宇张翠柳如皋市人民医院江苏如皋226500

探讨在感染性休克患者抢救中应用脉搏指示连续心排血量监测的效果。方法选取2016年2月-2021年3月医院急诊抢救的感染性休克患者72例,按随机法分为36例的对照组(常规液体管理治疗)与36例的研究组(应用脉搏指示连续心排血量监测),观察抢... 详细信息

探讨在感染性休克患者抢救中应用脉搏指示连续心排血量监测的效果。方法选取2016年2月-2021年3月医院急诊抢救的感染性休克患者72例,按随机法分为36例的对照组(常规液体管理治疗)与36例的研究组(应用脉搏指示连续心排血量监测),观察抢救效果。结果研究组脓毒症发生率与28d病亡率各为8.33%、13.89%,均低于对照组(P<0.05,X2=6.8211/6.9231)。研究组机械通气时间、ICU住院时间分别为(95.14±18.85)h、(6.14±1.15)d,均短于对照组,且液体复苏量、血管活性药物使用量各为(1246.39±413.75)ml、(14.35±1.51)mg,均少于对照组(P<0.05,t=10.9119、9.0443、7.1854、13.0776)。研究组尿量、氧合指数及ScvO2水平各为(0.56±0.26)mL/min·kg、(150.41±15.15)、(76.74±7.63)%,均高于对照组,而其乳酸、Cys C、β2-MG水平各为(3.14±0.78)mmoL/L、(1.28±0.25)、(3.39±0.30)mg/L,则低于对照组(P<0.05,t=3.9217、7.6441、6.2875、6.0227、4.9978、13.9724)。结论在感染性休克患者抢救中应用脉搏指示连续心排血量监测,能够有效的降低患者脓毒症与病亡率,缩短机械通气治疗与ICU治疗时间,改善机体治疗指标,提高患者的抢救成功率,值得推广。

关键词：感染性休克临床抢救脉搏指示连续心排血量监测应用效果

经LCC-HVDC输电送出系统单端混合等值计算

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中国电机工程学报 2024年第14期44卷 5441-5450,I0001页

作者：王宾何小才新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

现有电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based HVDC,LCC-HVDC)输电系统动态等值计算依赖于送受端电压同步实时量测,无法实现经LCC-HVDC输电送出系统的单端暂态等值计算。论文基于直流系统动态相量等值计算框架,... 详细信息

现有电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based HVDC,LCC-HVDC)输电系统动态等值计算依赖于送受端电压同步实时量测,无法实现经LCC-HVDC输电送出系统的单端暂态等值计算。论文基于直流系统动态相量等值计算框架,提出仅基于逆变侧单端交流电压信息的经LCC-HVDC直流输电送出系统的等值计算方案,论证整流侧准稳态模型+逆变侧动态相量模型的混合等值计算框架的可行性,解决换相失败准确判别等关键问题,仿真对比分析了多场景故障,证明所提出的计算框架在送端交流系统信息缺失的情况下,能实现受端交流线路故障暂态大扰动下经LCC-HVDC输电送出系统响应的准确实时计算。

关键词：高压直流输电动态相量单端等值换相失败

具有疏水性表面的智能调温纺织品的制备及其性能

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化工进展 2024年第6期43卷 3247-3255页

作者：田小蝶何兆禹张鹏上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240

智能调温纺织品能够对外界环境温度变化起到一定的缓冲与调节作用。本文以相变温度为18℃的石蜡为核层,聚偏氟乙烯-六氟丙烯/纳米SiO_(2)为壳层,采用同轴静电纺丝技术制备了一种能有效克服石蜡泄漏的智能调温纺织品。其纤维在微观下具... 详细信息

智能调温纺织品能够对外界环境温度变化起到一定的缓冲与调节作用。本文以相变温度为18℃的石蜡为核层,聚偏氟乙烯-六氟丙烯/纳米SiO_(2)为壳层,采用同轴静电纺丝技术制备了一种能有效克服石蜡泄漏的智能调温纺织品。其纤维在微观下具备明显可见的核壳结构,潜热可达70.08J/g,且经过400次加热-冷却循环后潜热未出现明显变化,表现出了良好的稳定性。该智能纺织品具备疏水表面,由于SiO_(2)纳米颗粒在纤维表面形成纳米突起,与无纳米SiO_(2)颗粒的纤维织物相比,水在该纤维织物表面的接触角提升了16.1°。此外,在酸、碱、盐等条件下均能保持较大接触角,分别达到129.4°、133.3°和135.6°,具备较强的环境适应性。红外成像实验表明,与不含相变材料的织物相比,在降温过程中,该智能调温纺织品可将温度保持在10℃以上的时间延长83.3%,而在升温过程中可将温度维持在20℃以下的时间延长204.76%,表现出良好的温度调节能力。研究结果为石蜡相变调温织物的后续研究奠定了基础,并对类似的智能调温织物研究具有一定的参考价值。

关键词：静电纺丝纳米纤维织物纳米颗粒相变材料

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新型手性负折射率材料结构设计及其性能研究

新型手性负折射率材料结构设计及其性能研究

作者：何小宇哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

负折射率材料是将人工设计的几何结构单元与普通材料相结合,形成具有自然界材料所不具备的电磁性能的新型材料。该材料在军事、医疗、生物科学、无线通信等领域有着巨大的应用前景。20世纪90年代末,负折射率材料的理论结构及制作方法首... 详细信息

负折射率材料是将人工设计的几何结构单元与普通材料相结合,形成具有自然界材料所不具备的电磁性能的新型材料。该材料在军事、医疗、生物科学、无线通信等领域有着巨大的应用前景。20世纪90年代末,负折射率材料的理论结构及制作方法首次被提出并在实验上成功实现,越来越多的科研工作者将注意力集中在负折射率材料的研究中。在不断的探索中,研究者们相继提出了利用传输线结构、光子晶体、手性结构等实现负折射率的方式。其中手性负折射率材料由于其不需要同时实现负介电常数与负磁导率、结构简单易于制造、品质因数高、折射率在结构中渐变等优点而成为实现负折射率的主要方法之一。近十年来所设计的负折射率结构多数存在着应用频带窄、损耗大、可调谐性能差等问题。本论文针对这些问题,基于负折射率材料的设计理念,结合手性实现负折射率的方法,自行设计了一种基于电谐振机理的圆环形金属谐振结构,通过数值模拟方法研究该结构的透射、折射及可调谐性能,利用参数反演算法(包含Kramers-Kronig色散关系)研究该材料的有效电磁参数。通过改变结构参数实现了负折射率频带的可调谐性能,通过分析负折射频带内介电常数与磁导率不同时为负来探究手性结构所起到的作用,并证明该结构具有良好的旋光性能。分析在各个谐振频带下金属内部电场及表面电流分布情况,深入探究了该结构的谐振机理。由于通过改变结构参数来调谐负折射频带在实际应用中十分不方便,因此本论文运用铁磁材料可实现负磁导率的特性,将铁磁材料与所设计的负折射率结构相结合形成复合结构,通过改变加载在铁磁材料内部的磁场强度来调节复合结构的工作频带。首先将铁磁材料匹配到已设计的简单负折射率结构上,依次改变铁磁材料的厚度、两者的匹配方式、外加磁场强度并进行数值模拟,分析各因素对复合结构透射性、谐振性、工作频带可调谐性的影响,不断优化铁磁材料的结构参数,探究铁磁材料与负折射率材料的最佳匹配方式。对匹配后的复合结构进行数值模拟,将模拟结果与未匹配铁磁材料的负折射率结构模拟结果进行对比,分析铁磁材料对复合材料旋光性、损耗、谐振强度等性能的影响。本课题对具有多频带可调谐的性能的手性负折射率材料设计有着一定的参考价值,对推进手性负折射率材料的发展具有实际意义。

关键词：手性负折射率材料铁磁材料多频带可调谐

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基于改进拉格朗日松弛法的机组组合优化方法

基于改进拉格朗日松弛法的机组组合优化方法

作者：何小宇华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

电力系统机组组合问题,一直是电力系统经济运行和优化调度中重要的研究课题。拉格朗日松弛算法是求解机组组合问题应用最广泛最成功的方法之一,但由于目标函数的非凸性,需要采取一定的措施进行可行化;算法迭代过程中容易出现振荡现象;同... 详细信息

电力系统机组组合问题,一直是电力系统经济运行和优化调度中重要的研究课题。拉格朗日松弛算法是求解机组组合问题应用最广泛最成功的方法之一,但由于目标函数的非凸性,需要采取一定的措施进行可行化;算法迭代过程中容易出现振荡现象;同时,考虑机组的爬坡约束,会使计算复杂化。针对以上问题,论文提出了一种基于改进拉格朗日松弛法的机组组合优化方法。采用自适应性次梯度法直接修正拉格朗日乘子从而获得可行解,可行解获得以后,运用集结投影次梯度法,对历史信息加以利用,两种策略相互交替。6个不同规模算例表明,自适应性次梯度法与集结投影次梯度法的联合优化策略更易跳出单一策略时的振荡现象,从而加快收敛。而对于考虑爬坡约束的机组组合问题,通过增加与爬坡约束对应的拉格朗日乘子将爬坡约束直接松弛进行求解,并通过算例验证了算法的可行性。

关键词：机组组合拉格朗日松弛法自适应性次梯度法集结投影次梯度法