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河南省中高煤级构造煤吸附/解吸特征研究

河南省中高煤级构造煤吸附/解吸特征研究

作者：徐海飞河南理工大学

学位级别：硕士

煤体变质程度和变形结构不同,其对甲烷的吸附/解吸能力及特征也不同。通过对河南省典型矿区中高煤级构造煤样的宏观煤岩观察、扫描电子显微镜观察、镜质组反射率测试、显微组分测定、液氮吸附和等温吸附/解吸实验等,结合前人对构造煤的... 详细信息

煤体变质程度和变形结构不同,其对甲烷的吸附/解吸能力及特征也不同。通过对河南省典型矿区中高煤级构造煤样的宏观煤岩观察、扫描电子显微镜观察、镜质组反射率测试、显微组分测定、液氮吸附和等温吸附/解吸实验等,结合前人对构造煤的研究成果,从纳米级孔隙角度出发对中高煤级构造煤吸附/解吸特征进行了分析研究,并探讨了变质和变形对纳米级孔隙结构及甲烷吸附/解吸特征的影响,结果表明:(1)中高煤级构造煤纳米级孔体积主要以过渡孔(10～100nm)为主,而比表面积由微孔(1.5～10nm)控制。煤样的孔容表现出与构造变形的强相关性,孔容总体随构造变形程度的增强而增大。中高煤级构造煤孔隙具有明显的分形特征,煤样的综合分形维数随孔容、比表面积增大而增大。(2)中高煤级弱脆性构造煤的甲烷吸附能力随着变质程度的增加而增大;甲烷吸附量变化率随着压力升高逐渐减小趋近于0,且甲烷吸附量变化率随着变质程度的增加而增大。不同变质程度弱脆性构造煤单位压力段内甲烷解吸量随压力降低呈幂函数增大,且变质程度越高,单位压力段内甲烷解吸量越大。煤体变形破坏程度对煤甲烷吸附/解吸特征具有重要影响。中高煤级构造煤的甲烷吸附能力随煤体变形破坏程度的增加呈增大趋势,甲烷解吸曲线呈单调递增的对数函数,且相同压力下解吸量随着构造变形程度的增强而增大。(3)中高煤级构造煤Langmuir体积与纳米级孔体积和比表面积之间呈线性正相关。中高煤级构造煤的甲烷吸附能力随分形维数增高而增大,过渡孔和微孔的分布关系对煤层气解吸特征产生重要的影响,且过渡孔体积越大,甲烷解吸越容易。

关键词：中高煤级构造煤纳米级孔隙吸附/解吸特征

基于ISO 18000-6C标准的UHF RFID读写器设计与实现

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基于ISO 18000-6C标准的UHF RFID读写器设计与实现

作者：徐海飞电子科技大学

学位级别：硕士

无线射频识别技术(RFID)作为一种信息采集手段，其方法是利用射频信号通过空间耦合实现信息交互以识别目标对象。正是由于射频识别技术的方便和快捷使其得到了飞速的发展和广泛的应用，其中超高频（UHF，Ultrahigh Frequency）RFID技术... 详细信息

无线射频识别技术(RFID)作为一种信息采集手段，其方法是利用射频信号通过空间耦合实现信息交互以识别目标对象。正是由于射频识别技术的方便和快捷使其得到了飞速的发展和广泛的应用，其中超高频（UHF，Ultrahigh Frequency）RFID技术具有识别距离远、传递信息量大、读取速率快等优势而备受关注，本文的研究主要针对该频段。本文的选题源于实际的应用需求，以应用于生产管理、仓储管理、物流管理等领域的高性能超高频RFID读写器为研究目标，目标是设计一款符合ISO18000-6C/EPCglobal Gen2标准的超高频RFID读写器硬件电路。首先，本文就RFID技术进行简要介绍，然后分析了超高频RFID技术的研究进展、存在的问题以及发展趋势，在详细阐述本文选题背景的基础上给出了本文要设计实现的超高频RFID读写器的性能指标。其次，介绍了UHF RFID系统组成及其工作原理，对超高频RFID读写器的开发流程进行了规划。根据要设计实现的性能指标对超高频RFID读写器的系统方案进行了设计，本文所设计的超高频RFID读写器分为三个模块：超高频RFID收发模块、嵌入式控制模块以及电源管理模块，然后分别设计实现三个电路模块。在此基础上，将其组装成超高频读写器系统并进行性能测试。实际测试结果表明，本文设计的超高频RFID读写器在读写速度、识别率以及识别距离等技术指标方面均达到或优于设计指标，能够很好地满足实际应用需求，具有广泛的应用前景。

关键词：超高频RFID 读写器 ISO18000-6C/EPCglobal Gen2

高速小袋包装机控制系统及关键技术研究与设计

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高速小袋包装机控制系统及关键技术研究与设计

作者：徐海飞天津科技大学

学位级别：硕士

论文以小袋包装机为研究对象,设计研究了一款集自动供料、计量、填充、封合、切断、输送于一体的高速全自动包装机械。整个生产过程无需人工干预全自动执行,能够实现高效率生产。论文首先介绍了国内外包装机的发展趋势,分析国内外包装... 详细信息

论文以小袋包装机为研究对象,设计研究了一款集自动供料、计量、填充、封合、切断、输送于一体的高速全自动包装机械。整个生产过程无需人工干预全自动执行,能够实现高效率生产。论文首先介绍了国内外包装机的发展趋势,分析国内外包装机技术水平的差距,并以此为依据对包装机做了一定的研究。论文介绍了包装机的生产工艺过程,包装机工作原理,分析介绍了包装机常用执行机构。通过对各种执行装置的分析比较,论文提出了一些自己的意见和观点,并对计量填充装置作了优化改进,采用气动填充方式,利用压缩气体的快速响应性来实现高速填充,提高包装速度。论文对包装机的控制系统做了详细的设计,控制系统采用PLC和触摸屏。为了实现高速包装,论文编写了高速输出控制程序,利用高速计数器功能实现高速输出。高速计数功能是通过PLC读取旋转编码器高速输入信号来实现。高速计数输出功能以中断形式来实现,不受PLC扫描周期的影响,可以立即输出,实现快速响应。该论文对温度控制部分做了详细的研究,通过优化PID控制参数,使能够快速达到稳定的工作状态,实现温度的精确控制。在触摸屏控制系统方面,详细设计了各生产画面,将包装机常用的控制按钮和生产参数集成在触摸屏上,便于操作人员查看与操作,增加了包装机的人机交互性。论文最后对包装机的部分执行机构进行了三维建模,并采用Adams仿真软件对横封装置作了动力学仿真分析,对构件受力情况作了一定的分析,验证了横封机构设计的合理性。本文对包装机部分执行机构的研究及控制系统方面的研究设计具有一定的参考和借鉴价值,为包装机的发展奠定了一定的基础。

关键词：包装机 PLC 触摸屏高速自动化

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吸声型声屏障插入损失影响因素的研究

吸声型声屏障插入损失影响因素的研究

作者：徐海飞华东交通大学

学位级别：硕士

随着我国铁路建设高速发展,我国的高速铁路网已经基本形成。高速铁路快速发展的同时给沿线居民的噪声污染也日趋严重,高速铁路的噪声污染已经成为一个亟需解决的难题。本文通过总结前人的科研成果,在半消声室建立吸声声屏障的缩尺模型,... 详细信息

随着我国铁路建设高速发展,我国的高速铁路网已经基本形成。高速铁路快速发展的同时给沿线居民的噪声污染也日趋严重,高速铁路的噪声污染已经成为一个亟需解决的难题。本文通过总结前人的科研成果,在半消声室建立吸声声屏障的缩尺模型,并运用Header软件进行测试,来研究高速铁路吸声声屏障插入损失的影响因素。根据目前我国高速铁路吸声声屏障的实际尺寸、结构及材料等数据,再针对本课题研究的内容,在半消声室中建立不同吸声材料厚度、密度及声屏障面板开孔率的吸声声屏障缩尺模型。然后采用Header软件测试在白噪声环境下声屏障安装前后的声压级,再根据试验测试的数据分析吸声声屏障的降噪效果,从而研究吸声材料厚度、密度及声屏障面板开孔率对吸声声屏障插入损失的影响。本文主要内容包括:1、根据目前国内外高速铁路吸声声屏障结构研究的相关文献,并结合本课题研究的内容及试验室的条件进行声屏障结构的选型,再结合相关文献及规范确定试验测试点位的布置及测试的方法,最后进行编制试验方案。2、选择目前国内外声屏障常见的几种吸声材料进行吸声系数试验,本文初步选择了四种吸声材料:超细玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩和泡沫玻璃。通过对这四种材料进行吸声系数曲线图进行分析,最终确定本文吸声声屏障的吸声材料采用超细玻璃棉。3、基于高速铁路声屏障声源高度的多样性,本文通过对吸声声屏障模型布设了0.7m、0.9m、1.1m、1.3m和1.5m这5种不同高度声源,研究了吸声声屏障对不同高度声源的降噪效果,结果显示在声屏障高度一定的情况下,声源高度越低,声屏障的降噪效果越显著。综合考虑到半消声室地面的反射可能带来的影响,故而本文最终选择的声源高度为0.7m。4、基于以上的分析及研究,进一步研究吸声声屏障在不同吸声材料厚度、密度及声屏障面板开孔率等工况下的插入损失影响,超细玻璃棉的厚度选择了60mm、80mm、100mm这三种工况,超细玻璃棉的密度选择了24kg/m3、32kg/m3、48kg/m3这三种工况,声屏障面板开孔率选择了25%、35%、45%这三种工况,研究表明:在声屏障高度一定的情况下,随着声屏障面板开孔率的增加,声屏障的降噪效果越来越显著,说明增加声屏障面板开孔率有利于提高声屏障的降噪效果;同时随着芯材厚度的增加以及芯材密度的减小,声屏障的的降噪效果也越显著,说明提高芯材厚度以及降低芯材密度也有利于提高声屏障的降噪效果。5、考虑到吸声声屏障在不同吸声材料厚度、密度及声屏障面板开孔率等工况下可能影响到道路侧声场,本文最后分析了吸声声屏障在不同吸声材料厚度、密度及声屏障面板开孔率等工况下对道路侧噪声的影响,研究表明:不同吸声材料厚度、密度及声屏障面板开孔率等工况下对道路侧噪声的影响很小。

关键词：高速铁路吸声声屏障吸声材料吸声系数降噪效果试验分析

可逆交联、温度敏感的聚合物囊泡用于蛋白质的可控释放

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可逆交联、温度敏感的聚合物囊泡用于蛋白质的可控释放

作者：徐海飞苏州大学

学位级别：硕士

聚合物囊泡载体体系在生物医学和药物控释领域的应用已经引起科学家们的广泛的关注。本论文中,作者主要设计合成了一系列结构明确的,三嵌段聚合物PEG-PAA-PNIPAM,研究了其囊泡的温度敏感性和可逆交联,并探索了该可逆交联的温度敏感的聚... 详细信息

聚合物囊泡载体体系在生物医学和药物控释领域的应用已经引起科学家们的广泛的关注。本论文中,作者主要设计合成了一系列结构明确的,三嵌段聚合物PEG-PAA-PNIPAM,研究了其囊泡的温度敏感性和可逆交联,并探索了该可逆交联的温度敏感的聚合物囊泡用于蛋白质药物的细胞内释放。（1）以大分子PEG-DMP作为链引发剂,通过序贯可逆加成-断裂链转移自由基聚合方法得到具有温度敏感的聚乙二醇-b-聚丙烯酸-b-聚-N-异丙基丙烯酰胺三嵌段聚合物（PEG-PAA-PNIPAM）。嵌段聚合物中聚乙二醇的分子量为5000 Da﹑聚丙烯酸分子量为350~1450 Da、聚丙烯酰胺分子量为11000~39000 Da。该嵌段共聚物在室温下易溶于水,当水溶液升温到37oC以上,溶液能迅速自组装形成纳米囊泡（粒径大约220 nm）。通过共聚焦光散射激光显微镜（CSLM）和静态激光光散射（SLS）方法证实了其囊泡结构。囊泡的粒径大小和粒径分布取决于聚合物浓度﹑聚丙烯酰胺的分子量﹑溶液平衡时间和晃动程度。有趣的是,用含有二硫键的胱胺以碳二亚胺化学法对囊泡进行化学交联,可以得到界面交联的囊泡。通过稀释﹑加入有机溶剂﹑改变盐浓度和改变溶液温度的方法,证实了交联后囊泡的稳定性可以显著增加。而在模拟细胞内的还原环境时,交联会因胱胺的二硫键断裂而快速降解,聚合物囊泡溶解。FITC-葡聚糖作为模拟蛋白质,能被高效地包裹到囊泡内。通过体外释放研究,即使温度降到LCST以下（如20oC）,大部分FITC-葡聚糖仍保留在交联的囊泡内。但是,在加入10 mM的二硫苏糖醇时,大部分FITC-葡聚糖从已解除交联的囊泡中释放出来。这些可逆交联温度敏感的囊泡也许可以作为智能型载体,应用于生物药剂的细胞内刺激释放,例如有效控释pDNA,siRNA,蛋白质药物。（2）三嵌段聚合物PEG-PAA-PNIPAM的LCST受嵌段的比例、盐浓度、溶液pH的影响,可在28oC至50oC之间调节。通过设计合适的嵌段比例,使嵌段聚合物的LCST在PBS中可从38oC至43oC之间,目的是使上述聚合物囊泡能在解交联后在体温下溶解,从而释放出其包裹的药物。为此设计得到了PEG113-PAA9-PNIPAM107,PEG113-PAA24-PNIAPM193,和PEG113-PAA35-PNIPAM290。它们的LCST均在38-42oC之间。FITC-BSA作为模拟蛋白质,能被高效地包裹到该囊泡内。该界面交联的温度敏感的聚合物囊泡对其他研究的蛋白质（如细胞色素C,溶菌酶,卵清白蛋白和免疫球蛋白）的包裹效率略低,但也在35-50%,载药率为4-50wt.%。通过体外释放研究（37oC）,在加入10 mM的二硫苏糖醇时,大部分蛋白质（80%）从交联的囊泡中释放出来。而没有加入10 mM二硫苏糖醇时,大部分蛋白质（80-85%）在8小时后能仍保留在囊泡内。体外细胞实验结果说明,这种蛋白质载体能有效将蛋白质运输到细胞内。所以,这些可逆交联温度敏感的囊泡可能克服现有技术的缺陷,提高囊泡对小分子药物、大分子药物以及探针分子的包载效率,提高囊泡在体内血液中循环的稳定性,提高囊泡被肿瘤细胞内吞的效率,从而提高药物的生物利用度。

关键词：囊泡可逆交联温度敏感药物和蛋白质释放

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重组牛亚洲Ⅰ型口蹄疫病毒疫苗的构效研究

重组牛亚洲Ⅰ型口蹄疫病毒疫苗的构效研究

作者：徐海飞吉林大学

学位级别：硕士

牛亚洲Ⅰ型口蹄疫是发生于牛的传染性疾病,牛亚洲Ⅰ型口蹄疫病毒(AsiaⅠFoot-and-mouth disease virus, AsiaⅠFMDV)是引起该病的病原体。研究表明,FMDV诱生的中和抗体可以阻断FMDV的感染,而FMDV衣壳蛋白VP1是诱生中和抗体的关键抗原,而... 详细信息

牛亚洲Ⅰ型口蹄疫是发生于牛的传染性疾病,牛亚洲Ⅰ型口蹄疫病毒(AsiaⅠFoot-and-mouth disease virus, AsiaⅠFMDV)是引起该病的病原体。研究表明,FMDV诱生的中和抗体可以阻断FMDV的感染,而FMDV衣壳蛋白VP1是诱生中和抗体的关键抗原,而VP1上140～160位氨基酸组成的G-H环是关键的结构,尤其是其顶部的高度保守的Arg-Gly-Asp (RGD)序列,此RGD是FMDV结合宿主细胞受体的主要位点,也是中和抗体结合的主要靶点。为了研制一种强效的牛重组AsiaⅠFMDV蛋白疫苗,我们从牛AsiaⅠFMDV VP1的功能结构域中选取了一个B细胞表位和两个T细胞表位的编码基因,构建了四种重组疫苗的原核表达载体,并在大肠杆菌(***)中成功表达了四种蛋白,将它们分别命名为XA1、XA2、XA3和XA4。功能实验结果表明,四种蛋白在诱生中和抗体的能力方面存在差异,其中XA1免疫豚鼠产生的抗体几乎没有保护效果,而其他三种重组蛋白能诱生高水平的保护性中和抗体,但它们的免疫原性也不完全相同。为此,我们对四种蛋白的结构进行了比较,发现重组蛋白疫苗的基因片段的长度,连接次序,重复次数等均有可能影响疫苗的免疫效果。本研究为研制高效的牛重组AsiaⅠFMDV蛋白疫苗及其它的重组疫苗提供了构效方面的实验依据。

关键词：口蹄疫 AsiaⅠFMDV 重组疫苗构效

基于MESH网络的矿山井下车辆无线定位技术研究

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基于MESH网络的矿山井下车辆无线定位技术研究

作者：徐海飞北京交通大学

学位级别：硕士

现如今我国很多矿山已经进入了深度开采阶段,矿山井下的环境变得更加复杂,车辆驾驶人员需要定位设备来实时指引机车行驶路线,方便工作人员准确迅速的到达目标终点;同时,监控中心工作人员也需要实时了解车辆当前所在位置,方便监督和合理... 详细信息

现如今我国很多矿山已经进入了深度开采阶段,矿山井下的环境变得更加复杂,车辆驾驶人员需要定位设备来实时指引机车行驶路线,方便工作人员准确迅速的到达目标终点;同时,监控中心工作人员也需要实时了解车辆当前所在位置,方便监督和合理调度车辆,提高整体的工作效率,并在需要时能够提醒驾车人员,防止两车相撞等事故发生,最终实现地面监控中心和井下机车的双向无线通信和实时定位。本文通过对现有定位算法的分析和研究,根据不同的应用场景和需求,设计两套定位监测系统,基于信号强度指纹识别定位算法的人工现场操控机车定位监测系统和基于多传感器融合定位算法的远程无线定位监控系统。第一套系统无需对矿山车辆做过多改造,只需在现有机车上安装本文设计的定位监测终端,第二套系统需要在机车上安装机车控制器、数据采集板单元和多种智能传感器设备。人工现场操控机车定位监测系统中的定位监测终端设计采用的是LPC1768微控制器,它能够通过Wifi通信模块获取车辆周围的基站信号强度。多次测量井下不同地理位置坐标对应的信号强度集,在地面监控中心建立指纹识别库,在验证过程中,通过基站信号强度值找出与之匹配的坐标位置,并在上位机和定位监测终端显示出来。定位监测终端还能够通过机车状态监测传感器获取机车当前的状态信息,并将状态数据上报给监控中心。基于多传感器融合的远程定位监控系统把RFID阅读器、里程计、转角传感器的数据融合在一起对机车当前所处位置和姿态进行判断,经过巷道规划、路径统计、远程定位等几步能够精确的对车辆进行定位,此系统中监控中心同样能够观察到机车的状态数据。本文首先介绍课题研究背景及意义、研究状况及研究目标;其次详细介绍矿山井下车辆无线定位监控系统的整体架构和各部分主要功能,对无线Mesh网络进行阐述;然后分析研究现有的常用无线定位算法,比较它们的优缺点;接着介绍定位监测终端的软硬件设计和指纹识别算法的理论知识;随后介绍基于多传感器融合定位系统的软硬件设计和传感器的选型,并在精确定位的基础上实现车辆记忆行走功能;最后对整个系统进行测量和结果分析。

关键词：无线Mesh网络指纹识别定位多传感器融合定位状态监测

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“风云2号”03星CDAS站接收系统设计

现代雷达 2007年第7期29卷 83-85页

作者：徐海飞南京电子技术研究所南京210013

"风云2号"03星为国内外用户提供了大量的图像与人机交互产品,在暴雨、台风、火灾和海冰等监测中发挥了重要作用。根据"风云2号"03星CDAS站接收机系统的功能及特点,提出了该系统的设计方案,描述了该方案的具体实施方法。该接收系统具有... 详细信息

"风云2号"03星为国内外用户提供了大量的图像与人机交互产品,在暴雨、台风、火灾和海冰等监测中发挥了重要作用。根据"风云2号"03星CDAS站接收机系统的功能及特点,提出了该系统的设计方案,描述了该方案的具体实施方法。该接收系统具有组成简单、调试方便、工作可靠等特点。

关键词：卫星地面站接收系统信道

中-高煤阶构造变形煤纳米级孔隙结构及其对甲烷吸附能力的影响

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煤矿安全 2015年第12期46卷 27-30,34页

作者：徐海飞潘结南河南理工大学资源环境学院河南焦作454003 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心河南焦作454003

通过镜质组反射率测试、显微组分测定、液氮吸附和等温吸附实验等,对河南中北部典型矿区6种中-高煤阶构造变形煤纳米级孔隙结构和吸附特征进行了研究。结果表明：中-高煤阶构造变形煤纳米级孔体积主要以过渡孔（10-100 nm）为主,而比表... 详细信息

通过镜质组反射率测试、显微组分测定、液氮吸附和等温吸附实验等,对河南中北部典型矿区6种中-高煤阶构造变形煤纳米级孔隙结构和吸附特征进行了研究。结果表明：中-高煤阶构造变形煤纳米级孔体积主要以过渡孔（10-100 nm）为主,而比表面积由微孔（1.5-10 nm）控制。纳米级孔体积、比表面积和过渡孔孔容从脆性变形碎裂煤、碎粒煤到韧性变形糜棱煤逐渐增大;中-高煤阶构造变形煤Langmuir体积与纳米级孔体积和比表面积之间呈线性正相关;过渡孔和微孔的分布关系对煤层气解吸特征产生重要影响,且过渡孔体积越大,甲烷解吸越容易。

关键词：中-高煤阶构造变形煤纳米级孔隙结构吸附能力甲烷解吸