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高锰酸盐指数在线自动监测仪器的研制

高锰酸盐指数在线自动监测仪器的研制

作者：刘海锋成都理工大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,世界各国在环境保护与监测工作中普遍把对水质的监测放在非常重要的位置。可对水体实现现场实时监测的新型水质监测仪器的研发,正逐步成为国内外科研工作者们工作的重点。本课题是一项多门类跨学科的应用性研究,从... 详细信息

随着科学技术的发展,世界各国在环境保护与监测工作中普遍把对水质的监测放在非常重要的位置。可对水体实现现场实时监测的新型水质监测仪器的研发,正逐步成为国内外科研工作者们工作的重点。本课题是一项多门类跨学科的应用性研究,从分析方法、化学试剂的配方及检测系统软硬件的整体设计都投入了大量的时间和精力,建立了较完整的高锰酸盐指数(以下简称CODMn)值在线检测方法。并以CODMn的常用分析方法为基础,将光度分析的高灵敏度和高准确度的特点与蠕动泵的自动取样及自动分析特点相结合,通过单片机来自动控制这一分析过程,成功研制成CODMn在线自动监测系统。文章分别从化学、机械、光学、电子以及通信等几个方面介绍了该分析仪器研制开发的全过程。首先根据酸性高锰酸钾法的光度滴定分析原理、当代分析仪器的发展方向,吸取国内外现有水质在线分析仪的优点,并结合本仪器的工作条件和使用要求,提出该CODMn在线自动分析仪的整体设计方案。仪器整体分为液路系统模块、光度检测系统模块、控制系统模块、人机交互界面模块、供电电源模块、恒温控制系统模块、数据存储/打印/传输模块等主要模块。液路系统采用世界先进技术的高精度蠕动泵,泵速可由控制程序设定,泵速均匀稳定,保证了进样精度;光电检测系统采用光度滴定法进行终点检测,较直观且易于判断;仪器的电路控制部分应用了低功耗、高性能的微控制器80C196KC和外围芯片,实现采样和进样的自动化;在整个测量循环中,通过对各蠕动泵运行的时间计量转换成对应消耗的各种试剂及水样的量,由微处理器对其进行计算处理,同时软件也进行了历史数据的显示与存储;具有智能化处理和中英文操作的功能,选用点阵式图形液晶显示,建立了良好的用户交互界面;考虑了系统的稳定性和实用性的两个角度,设计出8路输出的稳压电源电路;为满足反应室中消解反应对温度的较高要求,特设计了一套加热驱动及恒温控制系统;同时,为了满足不同客户的要求,采用标准RS-232/485串行通讯接口和40 mA模拟通讯接口,实现了将分析结果自动或有选择的同时传送到60 m以外的功能。总体设计使整个系统具有精度高、功耗低、功能强、稳定性好和操作方便等特点。经过试验与调试表明,该仪器既可用于在线分析,又可直接用于随时来样的检测分析,其整个过程为自动完成,再加上取样量和分析速度的可调整性,真正实现了过程分析的智能化,整个样品的分析过程可控制在35 min内完成,标准偏差不超过±0.5 mg/L,相对误差不超过±5 %,切实达到了省时,省力的效果。通过对实验数据的分析,讨论了仪器的某些相关性能、为今后更新性能的水质在线分析仪的研制开发积累经验和实验数据。对于目前的发展需要,文章在最后对整个论文研究的内容和方向以及笔者所做的工作进行了总结,并展望了分析仪器的发展前景以及研究方向。

关键词：高锰酸盐指数水质分析仪智能化在线自动监测系统

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壅塞空化器的实验研究

壅塞空化器的实验研究

作者：刘海锋湖南工业大学

学位级别：硕士

空化水射流以其安全、清洁、高效的优点受到越来越多的青睐，广泛应用于清洗、切割、破碎、水处理等领域。结合空化理论与气液两相流壅塞原理研制一种新型水力空化器——壅塞空化器。利用水听器采集空化噪声信号，通过对比分析壅塞空... 详细信息

空化水射流以其安全、清洁、高效的优点受到越来越多的青睐，广泛应用于清洗、切割、破碎、水处理等领域。结合空化理论与气液两相流壅塞原理研制一种新型水力空化器——壅塞空化器。利用水听器采集空化噪声信号，通过对比分析壅塞空化器、振荡腔喷嘴和普通喷嘴产生的空化噪声的功率谱特性，得出壅塞空化器具有宽频高能量平台的功率谱曲线。利用能量比值法分析壅塞空化器不同结构参数对其空化性能的影响，得出背压对壅塞空化器空化性能影响最为显著，靶距的影响最小。利用苯酚溶液作为模拟污水，在溶液PH值为6.5时，经过60min处理，分别通过壅塞空化器、振荡腔喷嘴和普通喷嘴对溶液中苯酚去除率进行实验对比分析，得出使用壅塞空化器处理苯酚其去除率达41.59%，分别是振荡腔喷嘴和普通喷嘴的4.5倍和6.6倍。壅塞空化器较之另两种喷嘴在降解水中苯酚时具有独特的优越性。同时检验背压对壅塞空化器空化性能的影响，得出背压确实对其空化性能影响显著，当背压孔直径为4mm、5mm时其对苯酚的去除率均在40%以上，而当背压孔直径为6mm时，其对苯酚的去除还不及普通喷嘴。壅塞空化器具有卓越的空化性能，特别适合于水力空化处理难降解污水领域。

关键词：壅塞水力空化降解苯酚喷嘴污水处理

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基于赣南地方文化的语文校本课程设计探究

基于赣南地方文化的语文校本课程设计探究

作者：刘海锋赣南师范学院

学位级别：硕士

当今国际的文化大环境下,各民族各地方都开始不断挖掘本土文化。然而,就我们的九年义务教育进程来看,中小学生学习中还是表现出来不同程度的对本土文化的忽视,让人遗憾的是,这种缺乏本土文化的营养的教学就是当前语文教育的弊端。不过... 详细信息

当今国际的文化大环境下,各民族各地方都开始不断挖掘本土文化。然而,就我们的九年义务教育进程来看,中小学生学习中还是表现出来不同程度的对本土文化的忽视,让人遗憾的是,这种缺乏本土文化的营养的教学就是当前语文教育的弊端。不过欣慰地是,随着我国基础教育课程改革的不断深入,国家日益强调具有人文精神的语言教育,要关注社会现实,也就是所谓的语文的外延与生活的外延相等。因此,在学校课程设计开发过程里,提高地方文化占有的份额相当重要。笔者全文始终本着遵循《基础教育课程改革纲要(试行)》精神的原则,基于对赣南地方文化学习、传承的长时间细致调查。文章将赣南地方文化纳入语文校本课程视野中,探索设计出新的语文校本课程架构。理论方面,文章吸纳了国内外关于校本课程的最新研究,证明赣南地方文化运用于语文校本课程资源的理论可能性;实践方面,本人参照了各地较为成功的案例,并结合本人的教学实践及赣南地方文化的自身特点,初步构建较为合理的赣南地方文化语文校本课程设计开发新模式。本文主体部分主要包括四个章节:第一章从理论框架上概述校本课程与地方文化,并撮要简述可以作为校本课程资源的赣南地方文化。第二章开始探讨赣南地方文化作为语文校本课程资源的价值与开发条件。第三章赣南地方文化语文校本课程进行设计与构想。第四章对赣南地方文化语文校本课程提出的一系列个人思考与建议。总之,本文通过对赣南地方文化的自身价值、课程价值的分析探讨,通过尝试构建开发、实施方案,试图探索校本课程资源开发与利用的思路与模式。这为我国基础教育课程改革,尤其是地方性基础教育课程改革提供一些探索路径,将让地方文化校本课程成为现行语文课程有意义的延伸,最终达到提升学生语文素养的目的。

关键词：赣南地方文化语文校本课程课程资源课程设计

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基于神经网络的系统辨识方法研究

基于神经网络的系统辨识方法研究

作者：刘海锋西安电子科技大学

学位级别：硕士

人工神经网络具有并行处理能力、自学习能力、自适应能力和以任意精度逼近任意非线性函数的特点,在模式识别、系统辨识、控制等领域都得到了广泛的应用。本文就神经网络在模式识别与系统辨识方面的应用展开研究,提出了几种较新的系统模... 详细信息

人工神经网络具有并行处理能力、自学习能力、自适应能力和以任意精度逼近任意非线性函数的特点,在模式识别、系统辨识、控制等领域都得到了广泛的应用。本文就神经网络在模式识别与系统辨识方面的应用展开研究,提出了几种较新的系统模型辨识和模型参数辨识方法。本文针对输入输出受噪声干扰的随机系统,通过对系统误差空间的划分,把系统辨识问题转换成了模式识别问题,提出了系统模型描述方法并建立了相应神经网络辨识模型。该模型充分利用了已知干扰的概率信息,可迅速模拟出系统输出的概率分布信息,使辨识的结果更加直观、实用。同时,辨识模型可快速构建的特性,也为随机系统的在线辨识提供了一种可行的解决方法。在系统参数辨识方面,本文基于完备状态点的概念提出了一种新的神经网络集成方法,该方法将系统的类型与参数辨识融为一体,在保证了神经网络集成辨识的精度和泛化能力的基础上,降低了对待识别系统需知测试信息的要求。

关键词：人工神经网络系统辨识模式识别神经网络集成参数辨识

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变电站与调控中心协同建模方法研究

变电站与调控中心协同建模方法研究

作者：刘海锋河北工业大学

学位级别：硕士

电力系统中,变电站侧建模遵循IEC61850标准,用SCL模型描述,调控中心侧遵循IEC61970标准,其全网信息建模基于CIM模型实现。由于两种标准、两种模型之间存在差异,导致在调度中心存在建模工作量大、模型维护实时性差、出错率高等问题,无法... 详细信息

电力系统中,变电站侧建模遵循IEC61850标准,用SCL模型描述,调控中心侧遵循IEC61970标准,其全网信息建模基于CIM模型实现。由于两种标准、两种模型之间存在差异,导致在调度中心存在建模工作量大、模型维护实时性差、出错率高等问题,无法满足智能输电网各种分布式应用的需求。为了增强变电站模型的可维护性,促进智能电网建设和源端维护的实现,本文提出一种新的变电站与调控中心全信息模型,并基于此全信息模型提出一种变电站与调控中心图模一体协同建模方案。新模型中包含SCL模型和CIM模型信息,可以通过信息提取和格式变更来生成SCD文件和CIM/E文件,并将变电站图形文件与模型信息有机结合,以实现变电站配置矢量图的图模一体化。为实现对全信息模型和图模一体协同建模方案的验证,用Qt开发了基于此全信息模型的变电站与调控中心协同建模软件,验证了本文提出的建模方案的正确性和实用性。

关键词：变电站调控中心图模一体化协同建模 Qt

基于EEMD的GA-BPNN模型在大坝变形预报中的应用

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基于EEMD的GA-BPNN模型在大坝变形预报中的应用

作者：刘海锋桂林理工大学

学位级别：硕士

水库大坝具有包括蓄水灌溉、水利发电、防洪抗旱等一系列功能,在经济建设和社会发展中发挥着重要作用。由于大坝所处的水文地质复杂,加之人们对坝体材料性能、结构机理、施工控制、人为或自然损坏等影响大坝安全的因素的认识尚不充分,... 详细信息

水库大坝具有包括蓄水灌溉、水利发电、防洪抗旱等一系列功能,在经济建设和社会发展中发挥着重要作用。由于大坝所处的水文地质复杂,加之人们对坝体材料性能、结构机理、施工控制、人为或自然损坏等影响大坝安全的因素的认识尚不充分,当发生地震、大洪水或其他可能影响大坝安全的异常情况时,病坝、险坝的安全隐患将会扩大,一旦发生险情将会给人们生命财产造成不可估计的损失。为保证水库大坝的安全运行,迫切需要对大坝安全进行监测。利用监测资料预报评估大坝安全状态,排除大坝存在的安全隐患是监测的重要目的。然而,由于大坝受库容水压力、地基扬压力、库区温度、时效以及其他不确定性因素的影响,这些因素随机性很强,且相互关系复杂,导致大坝变形数据呈现高度的非线性和非平稳性,因此很难使用传统数学模型来定量描述这些因素与大坝形变之间的关系。许多学者将人工神经网络引入到大坝安全监测领域,利用人工神经网络模型的函数逼近能力拟合大坝变形监测效应量与相关影响因子之间的复杂函数关系,实现影响因子对变形效应量的预测功能,其拟合预测精度及性能较传统模型有很大提高,取得不错的效果。然而,神经网络在实际应用过程中,具有泛化能力低和易陷入局部极小值的缺陷,且其参数设置需要依靠人工判断,具有较多不确定的因素,因此BPNN在使用方面存在一定的局限性。针对上述问题,本文在神经网络的基础上,研究BPNN的改进方法,并引入遗传算法对BP神经网络的结构连接权值和神经元阈值进行优化,以避免其陷入局部极值点,提高模型性能。同时考虑到大坝变形数据的高非线性和非平稳性,采用集合经验模态分解原理对大坝位移测值进行分解,降低大坝变形数据的复杂度,并通过神经网络分别对各分量进行学习与预测,把各分量预测值组合作为最终预测结果。为了解组合优化方法的性能和预测精度,对传统模型和各组合模型进行算例分析,在算例中研究了影响因子的选择和模型参数设置方法,确定了采用MIV法对变形影响因子进行筛选,并根据样本和相关仿真实验,确定了模型参数,最终分别从模型训练过程和预测结果进行性能和精度的比较,证明基于EEMD分解的GA-BP模型具有更高的预测精度和稳定性,可作为大坝预测模型的一种参考。

关键词：大坝安全监测大坝预测集合经验模态分解 BP神经网络遗传算法

农村小水电代燃料工程生态环境效益及经济拉动作用评估

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农村小水电代燃料工程生态环境效益及经济拉动作用评估

作者：刘海锋西安理工大学

学位级别：硕士

本文在查阅大量国内外相关资料的基础上,结合山西省科学技术发展计划项目和山西省陵川县马圪当小水电代燃料生态环境保护工程项目区的实际,采用调查分析、模型预测、理论研究和实例计算等相结合的技术路线,主要研究了项目区农村能源结... 详细信息

本文在查阅大量国内外相关资料的基础上,结合山西省科学技术发展计划项目和山西省陵川县马圪当小水电代燃料生态环境保护工程项目区的实际,采用调查分析、模型预测、理论研究和实例计算等相结合的技术路线,主要研究了项目区农村能源结构调查分析、农村用电量预测、小水电代燃料工程的生态环境效益和经济拉动效益评估方法这四个方面,并以马圪当项目区为例进行实例计算。主要研究成果为: 1、采用了分层抽样和典型调查相结合的方法对马圪当项目区的能源结构进行了调查分析。结果表明:在实施小水电代燃料工程以前,项目区的农民生活能源以薪柴为主,薪柴主要来源于自然保护区、国有林场、集体林场;由于森林的不断退缩,收集薪柴所消耗的工日也随之增大;小水电代燃料工程实施以后,代燃料电价与农民经济承受能力基本相符,农民的生活能源以电力为主;由于代燃料电站多为径流式电站,在枯水期供电不足,应该因地制宜,建立多能互补体系。 2、小水电代燃料项目区农村用电量和当地的国民经济总产值存在线性关系;用灰色系统理论预测了不实施小水电代燃料工程情况下农村的用电量增长情况,结果表明,如果不实施小水电代燃料工程,农村用电量增长非常缓慢;同时,小水电代燃料工程实施以后,不仅会极大地增加代燃料用电量,也会带动项目区常规用电量的增长。西安理工大学硕士学位论文 3、从分析代燃料电站建设中各项费用的收支情况和劳动力、建筑材料、机械消耗的投入量入手,采用直接分析法研究了代燃料电站建设对国民经济的拉动作用。理论分析表明,在生产过程中,一单位的代燃料电站建设投资会拉动国民经济总产值增长一单位;本文应用山西省平均投资乘数计算了代燃料电站建设在消费过程中对国民经济的拉动作用;采用区域投资乘数法评估了代燃料电站建设对项目区经济的拉动作用。 4、本文把小水电代燃料的生态环境效益分为使用清洁能源和保护森林两部分。由于生态环境效益的组成极其复杂,本文选取了提高农民健康水平、固定三氧化碳等7个要素建立了计量模型;在计算减少二氧化碳排放总量时,首次采用了森林碳库法,相比传统的生长量法,该方法考虑了森林的呼吸作用,避免了重复计算;主要采用防护支出法、生产成本法等方法对各项生态环境效益进行评估,结果表明,马屹当项目区小水电代燃料[的生态环境效益依次为:固定三氧化碳、改善小气候、涵养水源、固定二氧化硫效益和减少土壤侵蚀:在此基础上,提出了小水电代燃料工程政策性建议。综上所述,本文研究成果为小水电代燃料」生态保护工程的持续发展、电价确定、综合发展模式等研究奠定了学术基础。关键词:小水电代燃料工程用电量预测经济拉动作用生态环境效益

关键词：小水电代燃料工程用电量预测经济拉动作用生态环境效益

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中电装备有限公司企业管理创新模式研究

中电装备有限公司企业管理创新模式研究

作者：刘海锋华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

近年来随着我国国民经济的发展,电力需求迅速增加,电力投资不断加大,电力装备企业得到迅猛发展。电力装备企业作为制造型、服务型、智力型的科技企业在电力建设和国民经济建设中占有重要的地位。但目前我国多数大型电力装备企业仍属国... 详细信息

近年来随着我国国民经济的发展,电力需求迅速增加,电力投资不断加大,电力装备企业得到迅猛发展。电力装备企业作为制造型、服务型、智力型的科技企业在电力建设和国民经济建设中占有重要的地位。但目前我国多数大型电力装备企业仍属国有企业体制,在我国新的电力市场环境下其原有的管理模式已不能适应新的市场竞争环境。在变是唯一不变的今天,电力装备企业若取得竞争优势,必须根据企业内外部环境变化的需要,对现有资源进行有效整合,包括企业的硬件和软件两个部分,即企业内部管理制度组成的管理框架和企业观念、企业文化等。通过管理变革建立和谐企业,实现企业的可持续发展。中电装备有限公司是中能集团的全资子公司,由中能集团所属的管道分公司、冷却技术分公司、结构分公司重新组合而成。本文通过调研中电装备有限公司企业现状,剖析该企业管理上出现的主要问题,采取实证分析研究的方法,以管理创新内容作为研究问题的切入点,结合国内外的先进管理理念和管理模式,认真分析了管理创新的原因,提出了应从体制创新、机制创新、观念创新、企业文化创新等方面开展管理创新,并提出了进行管理创新的方法,构建出一套适合该公司的新的管理模式及具体实施方案,并逐步开展实施。本文研究对象为我国电力装备企业在管理变革中遇到的实际问题,对该类型企业及其它行业管理模式创新具有一定的启发和现实指导意义。

关键词：电力装备企业管理创新管理模式创新内容

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煤矿智能化升级平台建设及运维保障研究

工矿自动化 2021年第S1期47卷 32-35页

作者：刘海锋国家能源集团准能公司内蒙古鄂尔多斯010300

针对煤矿智能化升级改造,指出煤矿智能化的升级建设是一个持续改进过程,并非一次达标验收工程,考虑的重点应该是满足当下需求,并立足长远。分析了露天开采及配套选煤领域的智能化建设现状,指出目前露天开采各工艺链条缺少贯穿于生产主... 详细信息

针对煤矿智能化升级改造,指出煤矿智能化的升级建设是一个持续改进过程,并非一次达标验收工程,考虑的重点应该是满足当下需求,并立足长远。分析了露天开采及配套选煤领域的智能化建设现状,指出目前露天开采各工艺链条缺少贯穿于生产主线的统筹规范管理,存在管理盲点,远未达到智能分析决策的层次。阐述了智能化升级平台基本功能需求分析,指出亟待解决的问题:设备点巡检工作模式及工作量的变化;各类系统的无缝对接及数据互通共享;设备及运营数据的有效获取及智能遴选应用;关键或核心设备的预测性维护分析诊断;专家知识库及技术资源的累积和提炼管理;对现场实际维护作业的技术支撑手段等。针对大型综合能源企业的设备运维保障不宜采用外包的问题,提出需要探索一种新型、高效的检修模式。

关键词：智能矿山智能化升级改造物联网增强现实运维保障