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煤体注水渗流模型构建及微观主控影响规律

工程科学学报 2025年第2期47卷 271-281页

作者：王恩茂王刚解树亮魏宏钊冯净梁瀚丹山东科技大学安全与环境工程学院山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地

煤层注水技术是目前矿井除尘的主要技术手段之一，起到润湿煤体、源头减尘的作用.但随着开采深度的增加，煤体孔隙率相对较低，极大影响煤层注水的润湿效果.因此，为了提高煤层注水的效果，结合煤体固有属性、孔隙尺度等影响因素，首先... 详细信息

煤层注水技术是目前矿井除尘的主要技术手段之一，起到润湿煤体、源头减尘的作用.但随着开采深度的增加，煤体孔隙率相对较低，极大影响煤层注水的润湿效果.因此，为了提高煤层注水的效果，结合煤体固有属性、孔隙尺度等影响因素，首先，引入连通孔隙率，建立了包含孔喉、等效孔径、有效孔隙率、毛细管束、迂曲度、流动路径在内的渗流模型；其次，采用高精度射线显微镜（μ-CT）对内蒙古煤矿、同富新煤矿、梅花井煤矿、大黄山煤矿以及磁窖沟煤矿5个煤矿的不同变质程度煤进行扫描，三维重建可视化煤体微观有效孔隙结构，运用分形理论，提取煤体有效连通孔隙结构参数进行计算；再次，通过实验对5个煤矿不同变质程度的煤进行渗透率实测；最后，引入“敏感度”来表征每种影响因素对渗流量的影响程度，运用Morris筛选法，将数值分析法与渗流模型相耦合，定量筛选了煤体坚固性系数、迂曲度分形维数、有效孔隙率、体积分形维数、孔喉半径等主控因素，并分析了各主控因素对注水能力的影响规律.本研究建立了一个综合煤体坚固性系数、迂曲度分形维数、有效孔隙率、体积分形维数和孔喉半径的渗流模型.分析表明，影响注水能力的主控因素依次为煤体坚固性系数、迂曲度分形维数、有效孔隙率、体积分形维数和孔喉半径.注水能力与煤体坚固性系数呈正弦函数关系，随着有效孔隙率的增加，迂曲度分形维数和体积分形维数的减小，注水能力增强.研究结果可为进一步完善煤层注水渗流理论、增强煤层注水润湿效果，防治矿井粉尘灾害提供理论依据.

关键词：煤层注水有效连通孔隙渗流模型主控因素计算机断层扫描

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指向实践能力的高校地质专业教学模式革新

学周刊 2025年第1期1卷 5-8页

作者：张云钊党伟史今雄西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065 长江大学地球科学学院湖北武汉430100

在知识经济时代背景下,教育不再仅仅是传授知识,更重要的是培养学生将所学知识应用于解决实际问题的能力,即实践能力。地质学作为一门实践性较强的学科,其教学更应注重理论与实践的深度融合,让学生在“做中学、学中做”,从而培养出既懂... 详细信息

在知识经济时代背景下,教育不再仅仅是传授知识,更重要的是培养学生将所学知识应用于解决实际问题的能力,即实践能力。地质学作为一门实践性较强的学科,其教学更应注重理论与实践的深度融合,让学生在“做中学、学中做”,从而培养出既懂理论又擅实践的新时代地质人才。基于此,文章旨在通过对高校地质专业在实践能力培养方面的现状进行深入剖析,揭示其存在的主要问题,并在此基础上提出一系列具有针对性的教学策略,以期为高校地质专业教学质量的提升提供有益的参考和借鉴。

关键词：实践能力高校地质专业教学策略

职业技能大赛对工业机器人技术专业学生技能培养的影响与实践

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学周刊 2025年第1期1卷 75-78页

作者：孔令钊曹学文杨正意杨静芬河北工业职业技术大学智能制造学院河北石家庄050091

在当前“普通教育有高考,职业技能有大赛”的教育背景下,职业技能大赛已成为推动职业教育改革和发展的重要引擎。随着“机器换人”战略的深入实施,工业机器人技术专业备受瞩目,对专业人才的需求也日益迫切。本文分析了大赛对学生创新、... 详细信息

在当前“普通教育有高考,职业技能有大赛”的教育背景下,职业技能大赛已成为推动职业教育改革和发展的重要引擎。随着“机器换人”战略的深入实施,工业机器人技术专业备受瞩目,对专业人才的需求也日益迫切。本文分析了大赛对学生创新、团队协作及就业能力的积极影响,并提出融合教学、赛事联动、校企合作、以赛促师和考评创新等策略,以期为工业机器人技术专业的教学改革和人才培养提供参考。

关键词：职业技能大赛工业机器人技术技能培养

基于FPGA的Φ-OTDR传感系统加速计算研究

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基于FPGA的Φ-OTDR传感系统加速计算研究

作者：俞钊杭州电子科技大学

学位级别：硕士

分布式光纤传感系统是目前研究与应用广泛的传感系统,相较于传统的点式传感系统具有不可替代的优势:使用无源光纤作为敏感元件,能够抗电磁干扰、抗形变、高灵敏度;同时能够在单条光纤上实现长距离的多点多物理量(振动、应变、温度等)检... 详细信息

分布式光纤传感系统是目前研究与应用广泛的传感系统,相较于传统的点式传感系统具有不可替代的优势:使用无源光纤作为敏感元件,能够抗电磁干扰、抗形变、高灵敏度;同时能够在单条光纤上实现长距离的多点多物理量(振动、应变、温度等)检测。相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)是一种高灵敏度的分布式光纤传感系统,能够实现对外界物理量的定量检测,满足安防、交通、建筑等领域的检测要求,得到了广泛关注与研究。随着对Φ-OTDR系统研究的深入,Φ-OTDR系统的检测指标(传感距离、精度、响应速度等)逐步提高,其信号处理的数据量不断增大,如何实现大量数据的实时处理和传输成为该技术亟需解决的瓶颈问题之一。本课题针对长距离、高带宽Φ-OTDR系统面临的数字信号处理系统性能问题开展了相关研究。本课题的主要研究内容如下:1、本课题对Φ-OTDR传感系统进行了理论分析,确定系统的信号处理流程,分析信号处理流程中的性能瓶颈,提出使用FPGA加速Φ-OTDR信号处理,并对计算流程中的数据带宽进行了分析。2、本课题设计了基于FPGA的Φ-OTDR信号处理平台,采用Artix-7 FPGA作为信号处理器,同时包括高速ADC、DDR3内存和PCIe接口等外设;使用电路设计软件对硬件电路进行设计,并制成一套样机。3、本课题在FPGA上使用Verilog开发了Φ-OTDR信号处理程序,程序采用了流水线处理架构,使用滑动窗数据帧分割、并行FFT计算、多级缓存等一系列加速计算方法,实现了在40KM传感距离和2KHz重复频率下的Φ-OTDR信号实时处理。4、本课题在工控计算机上开发了一套上位机程序,实现计算结果的实时显示与存储,实时获取外界振动的强度与位置信息。经过测试,使用FPGA作为数字信号处理加速器,能够大大减轻传统计算机数据处理压力,保证Φ-OTDR传感系统在高重复频率下的运算实时性,为系统的可靠性和稳定性提供了有效保障。

关键词：相位敏感光时域反射计现场可编程门阵列加速计算数字信号处理流水线

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序

原子能科学技术 2020年第S1期54卷 I0001-I0002页

作者：薛子钊中国原子能科学研究院《原子能科学技术》

中国原子能科学研究院(以下简称原子能院)创建于1950年,至今已经走过了70年的历程。值此原子能院70华诞之际,我怀着无比喜悦的心情,为我们辉煌的过去感到自豪,为我们美好的未来衷心祝福。原子能院是我国核科学技术的发祥地,作为先导性... 详细信息

中国原子能科学研究院(以下简称原子能院)创建于1950年,至今已经走过了70年的历程。值此原子能院70华诞之际,我怀着无比喜悦的心情,为我们辉煌的过去感到自豪,为我们美好的未来衷心祝福。原子能院是我国核科学技术的发祥地,作为先导性、基础性、前瞻性、工程性的综合核科研基地,在国家核科技发展战略中地位不可或缺、作用不可替代。1958年,"一堆一器"的建成,为我国核科学技术的发展奠定了重要基础,标志着我国已经开始跨进了原子能时代。

关键词：科技发展战略核科学技术科研基地原子能时代原子能院不可替代先导性前瞻性

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纳税服务途径优化研究 ——以上海市为例

纳税服务途径优化研究 ——以上海市为例

作者：俞志钊复旦大学

学位级别：硕士

纳税服务是在建设服务型政府背景下引入的税收管理工作新概念,是指税务机关在税收征管过程中,向纳税人提供的旨在方便纳税人履行纳税义务和享受纳税权力的各种服务的总称。为纳税人提供便捷、优质、高效的税收服务,寓管理于服务之中,是... 详细信息

纳税服务是在建设服务型政府背景下引入的税收管理工作新概念,是指税务机关在税收征管过程中,向纳税人提供的旨在方便纳税人履行纳税义务和享受纳税权力的各种服务的总称。为纳税人提供便捷、优质、高效的税收服务,寓管理于服务之中,是现代国际税收管理的潮流,是广大纳税人的迫切愿望,也是建设服务型政府、构建和谐征纳关系的必然要求。自上个世纪90年代以来，我国的纳税服务从制度、机制、方式、措施等方面都取得了较大发展,但服务理念空洞化、服务方向盲目化、服务内容浅表化、服务手段单一化等问题也还存在,需要进一步改进和优化。作为税收征纳主体的税务机关,必须树立现代税收服务理念,认真分析纳税人需求,在依法治税的前提下,以让纳税人满意为目标,通过各种途径优化拓展纳税服务工作,确保纳税人的合理需求和期望得到满足。因此,本文着眼于实现纳税人需求,运用公共管理学相关理论,对纳税服务途径的优化问题展开研究,一方面从纳税服务概念的界定入手,在梳理我国纳税服务发展沿革的基础上,分析纳税服务现状及其发展走向,指出以纳税人需求为导向是纳税服务发展的必然趋势;另一方面深入分析纳税人的服务需求,查找当前纳税服务与纳税人需求之间的差距;同时借鉴国外开展纳税服务工作的成熟经验,并参考上海市在纳税服务建设实践中取得的一些经验,从满足纳税人需求视角出发,探析优化纳税服务途径的对策和措施,为我国建设科学高效的纳税服务体系、提高纳税服务质量提供有益借鉴。

关键词：纳税服务需求导向途径优化

基于目标相对位置的多传感器数据关联及传感器偏差估计（英文）

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中国科学技术大学学报 2014年第1期44卷 34-42页

作者：俞昭华凌强史盟钊中国科学技术大学自动化系安徽合肥230027

多传感器数据关联是现代多传感器系统中的一个重要问题.多传感器数据关联即是确定不同传感器系统观测到的若干测量信号是否来源于同一个目标.传统的数据关联方法通过形成关联矩阵,来求取关联矩阵的最优解,但是容易受到传感器性能的影响... 详细信息

多传感器数据关联是现代多传感器系统中的一个重要问题.多传感器数据关联即是确定不同传感器系统观测到的若干测量信号是否来源于同一个目标.传统的数据关联方法通过形成关联矩阵,来求取关联矩阵的最优解,但是容易受到传感器性能的影响.为了降低传感器性能对关联结果的影响,提出了一种新的通过采用比较传感器测量信号之间的相对位置并提取相对位置模式的方法来获得不同传感器系统对应的目标匹配对的方法,并给出了一种改进的适用于传感器目标信号关联的匹配算法.这种方法充分利用了测量信号之间相对位置的内在特性.仿真结果表明传感器偏差对于采用相对位置进行数据关联的方法基本没有影响,并且这种方法整体性能上有所提升.

关键词：传感器网络数据关联传感器融合偏差估计

基于表观调制传递函数光谱特征的成像谱段优选方法

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光学学报 2022年第24期42卷 241-249页

作者：樊子钊武鹏飞饶瑞中中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230022 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室安徽合肥230031 先进激光技术安徽省实验室安徽合肥230037

基于混浊大气表观调制传递函数的光谱特征,提出一个新的成像质量评价因子作为波段优选的依据,得到了不同波段的成像效果。同时分析了优选波段的影响因素,给出了典型大气条件、典型带宽下的成像优选波段,即在1036~1046 nm、1620~1630 nm... 详细信息

基于混浊大气表观调制传递函数的光谱特征,提出一个新的成像质量评价因子作为波段优选的依据,得到了不同波段的成像效果。同时分析了优选波段的影响因素,给出了典型大气条件、典型带宽下的成像优选波段,即在1036~1046 nm、1620~1630 nm波段可得到典型区域相对普适的、良好的成像质量。最后通过成像实验对优选方法的有效性进行了初步验证。

关键词：光谱学调制传递函数混浊介质中的成像图像质量分析

基于异构加速的Φ-OTDR实时信号处理系统

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中国激光 2020年第1期47卷 136-146页

作者：盛庆华俞钊卢斌李竹叶青张泽鑫杭州电子科技大学电子信息学院浙江杭州310018 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

针对相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)信号处理复杂、计算量大、实时性要求高的特点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)异构加速计算技术的Φ-OTDR实时信号处理系统。对外差探测式Φ-OTDR信号处理流程进行分析与分解,提出基于FPGA的滑... 详细信息

针对相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)信号处理复杂、计算量大、实时性要求高的特点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)异构加速计算技术的Φ-OTDR实时信号处理系统。对外差探测式Φ-OTDR信号处理流程进行分析与分解,提出基于FPGA的滑动窗数据帧分割、多通道并行快速傅里叶变换(FFT)计算、频域滤波、短时能量求和等一系列加速计算方法。该系统最终实现在40 km光纤传感距离、2 kHz重复频率与1 m采样间隔下的长时间、实时扰动信号解调与显示,并且具有80%的帧重叠率。该FPGA系统作为异构加速器,能够减轻计算机数据处理压力,保证传感系统高重复频率下的运算实时性,为系统可靠性和稳定性提供了有效保障。

关键词：光计算并行处理异构加速计算相位敏感光时域反射计现场可编程门阵列短时能量