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利用激光诱导击穿光谱原位在线检测褐煤及煤烟

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光谱学与光谱分析 2021年第3期41卷 954-960页

作者：刘娟刘玉柱储晨曦卜令兵张扬南京信息工程大学气象灾害与与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点实验室教育部气象灾害重点实验室江苏南京210044 江苏省大气海洋光电探测重点实验室(南京信息工程大学) 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 江苏省气象探测中心江苏南京210000 上海卫星工程研究院上海201109

褐煤是我国现阶段的主要用煤,但因为其较低的煤化程度,使用时会产生污染环境的二氧化碳和黑灰,而且烟尘中含有的金属离子会危害人体健康,所以开展对褐煤烟尘的研究非常有意义。而激光诱导击穿光谱技术(LIBS)具有快速、多元素同时分析的... 详细信息

褐煤是我国现阶段的主要用煤,但因为其较低的煤化程度,使用时会产生污染环境的二氧化碳和黑灰,而且烟尘中含有的金属离子会危害人体健康,所以开展对褐煤烟尘的研究非常有意义。而激光诱导击穿光谱技术(LIBS)具有快速、多元素同时分析的特点,适合用于煤烟的原位在线探测。实验制备了含铅浓度不同的三种褐煤样本(O,H,L),其中O为原始无铅样本,利用LIBS对褐煤及煤烟进行原位在线探测。实验仪器主要由激光器,反射镜,聚焦透镜,触发装置,载物平台和分析系统组成。用高纯度铅块校准实验中的的波长漂移。分析了褐煤样本O,H,L的元素成分。发现褐煤O中含有C,Si,Fe,Mg,Al,Ca,Sr,Na等元素,同时检测到空气中的元素N,O,H_(α)和H_(β)等,且含铅褐煤光谱中多出了8条铅元素的谱线,最后给出了褐煤中主要元素的光谱鉴别表。然后使用447 nm的连续光点燃褐煤,将1064 nm的脉冲光聚焦在煤烟上,对褐煤煤烟进行了原位在线检测。发现煤烟中含有Mg,Ca,Al,Sr,Pb等金属离子,说明了褐煤中的一些金属离子会随着煤烟排放到空气中并危害人体健康。经褐煤及煤烟的光谱比较,发现煤烟的信噪比更差,且所有元素的谱线强度都比在褐煤中弱很多,另外发现在烟尘中碳原子谱线的相对强度是所有元素中最高的(无明火),这说明LIBS可以有效探测CO_(2)。分析了实验中的CN分子谱,给出了CN分子的具体波长,并利用LIFBASE软件拟合了CN分子的转动温度和振动温度,分别为6780和7520 K。最后对样本H和L两种煤烟中的铅浓度进行分析,选取参考线(CaⅡ363.846 nm)归一化之后比较了铅元素在363.956,368.346和405.780 nm处的相对强度,发现这三条特征谱线的相对强度与自身实际所含的铅浓度呈很好的线性关系,验证了LIBS技术应用于煤烟中重金属元素半定量分析的可行性。

关键词：激光诱导击穿光谱褐煤燃烧原位在线检测重金属元素分析

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移动小区信息系统的设计与实现

移动小区信息系统的设计与实现

作者：储晨曦北京邮电大学

学位级别：硕士

近年来,LBS(Location based service)通过向用户提供实时、准确、丰富的个性化位置服务,正逐步影响人们的日常吃穿住行。现如今,实时LBS服务如交通导引、地点查询、签到模式、店内模式等等如雨后春笋般蓬勃发展,但部分缺乏长久的生命力... 详细信息

近年来,LBS(Location based service)通过向用户提供实时、准确、丰富的个性化位置服务,正逐步影响人们的日常吃穿住行。现如今,实时LBS服务如交通导引、地点查询、签到模式、店内模式等等如雨后春笋般蓬勃发展,但部分缺乏长久的生命力和吸引用户的核心价值。运营商为构建更丰富、实用的业务形式,推出一种非实时的LBS服务,即基于用户常驻地信息实现用户互动的信息平台。本文设计并实现了一种移动小区信息系统,根据从运营商同步的用户位置信息,对用户进行小区划分,并对用户进行分角色的权限管理;在此基础上对各种信息资源进行组织管理,实现不同移动小区的信息展现,为用户提供个性化的小区物业信息、周边生活信息、定制信息推送等服务,并支持在其上快速地开发诸如手机客户端、门户网站等不同形式的应用。本文根据前期的需求分析设计出系统的总体结构和功能模块划分图,接下来对各模块进行了详细的研究和设计,主要内容包括：1)权限管理模块的设计与实现：选取基于角色的访问控制模型为核心策略,将权限的构成分为基于内容的权限和基于操作的权限两个方面,权限的验证由两种权限共同作用来实现;2)资源管理模块的设计和实现：通过对不同资源提取共同特征进行有效的整合,使之能够统一管理,另一方面在不同资源的主体内容上实现差异化的展示和共享;3)图片处理模块的设计和实现：针对图片数据的特殊性将将非实时性的任务交由后端的图片处理服务器进行处理,并运用负载均衡策略和反向代理模式,加快系统的处理能力和访问速度;4)跨服务器Session共享方案的设计：采用集群统一管理的方式对用户会话进行管理,采用双机备份的Memcache服务器存储会话信息;5)消息推送模块的设计与实现：采用异步处理方式来实现移动消息的推送,采用拉(PULL)模式和推(PSUH)模式来实现站内消息的推送。

关键词： LBS 移动小区权限管理资源管理消息推送 Session共享

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云粒子光散射特性及探测系统研究

云粒子光散射特性及探测系统研究

作者：储晨曦南京信息工程大学

学位级别：硕士

为深入认识冷云辐射传输特性,云中冰晶粒子信息是必不可少的,特别是对在云中占多数的小于50μm的冰晶粒子的认识尤为重要。机载云粒子观测是研究云物理的一种重要手段,为研制出偏振云粒子探测器,本文介绍了粒子散射的基础理论并使用T矩... 详细信息

为深入认识冷云辐射传输特性,云中冰晶粒子信息是必不可少的,特别是对在云中占多数的小于50μm的冰晶粒子的认识尤为重要。机载云粒子观测是研究云物理的一种重要手段,为研制出偏振云粒子探测器,本文介绍了粒子散射的基础理论并使用T矩阵等方法对典型的非球形粒子散射特性进行模拟,设计并搭建了一套偏振云粒子探测系统。模拟了椭球,圆柱和球形粒子的相函数,不同角度上的退偏比和总散射截面,发现球形粒子几乎不产生退偏,其退偏与椭球、圆柱粒子退偏有数个量级的差距,探测时可以直接以退偏大小来分辨球形粒子。同时计算了在探测器前后两个接收立体角内非球形粒子的散射截面和退偏比均值,粒子散射模拟结果表明,该探测系统除可以进行球形粒子探测外,也可用于非球形粒子探测的形状及大小探测。进行了探测器的光路设计、机械结构设计、信号接收系统设计以及信号采集程序设计,研制了具有偏振探测能力的云粒子探测系统。探测系统使用单模光纤耦合激光光源波长为660nm,通过透镜组合,收集粒子的前向(4-14°)和后向(176-146°)散射光。完成的系统分为四个通道,分别为前向的质量控制通道和探测通道,后向的平行偏振通道和垂直偏振通道。最后进行了敏感区域标定,对球形和非球形粒子分别进行了探测实验,并分析了探测器的探测性能,实验结果表明所研制的探测系统具有一定的粒子探测能力。

关键词：云粒子探测器非球形粒子光散射退偏比

用于云粒子探测器的非球形粒子的光散射特性模拟

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激光与光电子学进展 2021年第5期58卷 302-308页

作者：储晨曦周红根刘娟卜令兵朱毅杨巨鑫江苏省气象探测中心江苏南京210009 南京信息工程大学气象灾害预警与评估协同创新中心江苏南京210044 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室上海201800

为深入了解云粒子尺度谱和形状分布,研究云的微物理特性,研制了一种偏振云粒子探测器。该探测器可以同时接收粒子的前向和后向散射能量。通过前向的质量控制通道对探测区域进行控制,根据后向散射的水平和垂直通道获得粒子的退偏比。使... 详细信息

为深入了解云粒子尺度谱和形状分布,研究云的微物理特性,研制了一种偏振云粒子探测器。该探测器可以同时接收粒子的前向和后向散射能量。通过前向的质量控制通道对探测区域进行控制,根据后向散射的水平和垂直通道获得粒子的退偏比。使用几何光学近似方法,对几种椭球和六棱柱粒子在探测器中的散射特性进行了模拟。模拟结果表明:粒子前向散射截面与其等效半径正相关;扁状粒子与长形粒子相比,前向散射能力更强,后向散射退偏比更小;椭球粒子退偏比一般要小于六棱柱粒子。所模拟的粒子散射数据验证了所研制探测器用于云粒子探测的可行性,并为其实现非球形粒子的尺度谱和形状探测提供了反演依据。

关键词：散射云粒子探测器光散射几何光学近似退偏比

用于偏振云粒子探测系统的典型非球形粒子散射特性模拟

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光散射学报 2018年第2期30卷 174-181页

作者：储晨曦卜令兵杨巨鑫南京信息工程大学气象灾害预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶-云-降水重点实验室教育部气象灾害重点实验室南京210044

为进一步了解云物理过程,探测冰云及混合相云云粒子特性,提出了一种带有偏振通道的云粒子探测器模型,可以同时探测前向散射和后向散射一定立体角内的散射能量和退偏比。模拟了椭球,圆柱和球形粒子的相函数,不同角度的退偏比,总散射截面... 详细信息

为进一步了解云物理过程,探测冰云及混合相云云粒子特性,提出了一种带有偏振通道的云粒子探测器模型,可以同时探测前向散射和后向散射一定立体角内的散射能量和退偏比。模拟了椭球,圆柱和球形粒子的相函数,不同角度的退偏比,总散射截面,发现球形粒子几乎不产生退偏,其退偏与椭球、圆柱粒子退偏有数个量级的差距,探测时可以直接以退偏分辨球形粒子。计算了在探测器前后两个接收立体角内非球形粒子的散射截面和退偏比均值,粒子退偏比和散射截面随粒子的横纵比变化比较连续,一定条件下可以分辨部分粒子的形状。粒子退偏比随粒子的等效半径变化波动,不利于探测时分辨粒子大小。在模拟的粒径范围内,粒子等效半径和散射截面大致成正相关,探测时可以以此分辨粒子大小。粒子散射模拟结果表明,该探测系统除可以进行球形粒子探测能力外,具有一定的非球形粒子探测能力。

关键词： T矩阵云粒子探测偏振激光探测非球形粒子光散射

CINRAD/SA天气雷达光纤链路测试工装系统设计与实现

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气象水文海洋仪器 2023年第4期40卷 107-111页

作者：姚雷朱毅吴嘉伟储晨曦连云港市气象局连云港222000 江苏省气象局南京210009 南通市气象局南通226000 江苏省气象探测中心南京210009

针对当前CINRAD/SA天气雷达伺服系统中光纤链路故障率较高的问题,文章设计了一套天气雷达光纤链路测试工装系统。文章详细研究了测试工装系统的电路组成和角码时序程序流程,通过测试和判断实现对CINRAD/SA天气雷达中光纤链路的测试和故... 详细信息

针对当前CINRAD/SA天气雷达伺服系统中光纤链路故障率较高的问题,文章设计了一套天气雷达光纤链路测试工装系统。文章详细研究了测试工装系统的电路组成和角码时序程序流程,通过测试和判断实现对CINRAD/SA天气雷达中光纤链路的测试和故障诊断。借助该测试工装系统进行伺服系统相关组件的快速故障诊断定位,可缩短维修时间,提高维修效率,该系统能够成为天气雷达省级维修测试平台的重要组成部分。

关键词： CINRAD/SA天气雷达光纤链路测试工装故障诊断

CINRAD/SA-D雷达充电开关组件测试维修工装的设计与实现

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气象水文海洋仪器 2024年第3期41卷 107-110页

作者：刘娟张辉陈超茆磊磊储晨曦滁州市气象局滁州239001 江苏省气象探测中心南京210009 中国气象局大气探测重点开放实验室成都610225

文章介绍了一种CINRAD/SA-D雷达充电开关组件测试与维修工装,分析了充电开关组件的工作原理,阐述了工装的各个组成部分。针对高压回路故障,优化了为开关组件提供510 V高压电源的方法;分析了开关组件的实际功耗,通过增加一种工作重复频... 详细信息

文章介绍了一种CINRAD/SA-D雷达充电开关组件测试与维修工装,分析了充电开关组件的工作原理,阐述了工装的各个组成部分。针对高压回路故障,优化了为开关组件提供510 V高压电源的方法;分析了开关组件的实际功耗,通过增加一种工作重复频率的方法降低负载,同时保持实际工作峰值电流和波形不变,实现低负载下的开关组件测试;介绍了工装的测试和维修流程,为雷达发射机组件离线维修测试提供参考。

关键词：天气雷达充电开关组件测试工装

基于相干测风激光雷达数据的南京地区风场特征分析

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气象水文海洋仪器 2024年第1期41卷 24-27页

作者：刘娟储晨曦戴玲玲肖增利滁州市气象局滁州239001 江苏省气象探测中心南京210009 中国气象局大气探测重点开放实验室成都610225 南京牧镭激光科技有限公司南京210038

为了进一步分析南京地区的风场特征,文章利用1.5μm全光纤相干测风激光雷达在南京栖霞沿江地区进行了1年时间的连续观测,通过与附近自动气象站的风场观测数据对比,验证了雷达观测数据的可靠性。基于雷达观测数据,统计分析了南京地区低... 详细信息

为了进一步分析南京地区的风场特征,文章利用1.5μm全光纤相干测风激光雷达在南京栖霞沿江地区进行了1年时间的连续观测,通过与附近自动气象站的风场观测数据对比,验证了雷达观测数据的可靠性。基于雷达观测数据,统计分析了南京地区低空风场的分布特征、风速的季节与日变化规律,对南京地区风资源评估具有一定参考性。

关键词：相干测风激光雷达三维风场风资源低空风场

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基于智能导航的电力骨干通信网资源全景透视

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