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基于SVM与近红外TDLAS技术的多组分痕量气体识别与检测系统

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基于SVM与近红外TDLAS技术的多组分痕量气体识别与检测系统

作者：房孝猛南京信息工程大学

学位级别：硕士

基于SVM与近红外TDLAS技术的多组分痕量气体识别与检测

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光谱学与光谱分析 2024年第10期44卷 2909-2915页

作者：房孝猛王华来徐晖黄孟强刘向南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS),采用频分多路复用(FDM)方法,研究了一种基于支持向量机(SVM)分类的近红外多组分痕量气体识别与检测系统。激光光谱技术表征气体吸收谱线时,气体在近红外波段比远红外吸收能力低,单一波段激光... 详细信息

基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS),采用频分多路复用(FDM)方法,研究了一种基于支持向量机(SVM)分类的近红外多组分痕量气体识别与检测系统。激光光谱技术表征气体吸收谱线时,气体在近红外波段比远红外吸收能力低,单一波段激光光谱检测气体存在吸收信号弱,各气体组分相互干扰大。为提升探测精度,精准识别气体组分并同时进行多成分检测,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,采用频分复用的近红外TDLAS技术,搭配SVM分类算法进行混合气体的实时检测,有效避免了各气体的交叉干扰,实现了一氧化氮NO、硫化氢H_(2)S、氨气NH_(3)、二氧化氮NO_(2)、乙炔C_(2)H_(2)、二氧化碳CO_(2)、甲烷CH_(4)、氯化氢HCl八种气体标志物的痕量检测。当8个激光器同时工作时,系统控制带通滤波器进行分时滤波,并将差分锁相后的二次谐波数据依次传输至上位机实时显示。识别率超过96.3%,含量平均预测准确率均高于99.6%,取得了CH_(4)最低检测下限为0.01μL·L^(-1)的高精度检测效果,NO_(2)为0.05μL·L^(-1)、C_(2)H_(2)为0.03μL·L^(-1),其余气体检测下限均小于5μL·L^(-1)。对系统多通道检测进行抗干扰和检测下限分析,验证系统稳定工作时实现混合气体的高精度浓度检测。采用分布反馈激光器驱动和锁相放大器与数据处理的SVM算法模型结合,实现近红外TDLAS技术的多组分痕量气体识别与检测,可满足微量气体痕量级检测,对将来进行超低浓度混合气体探测有着非常重要的意义。

关键词：可调谐半导体激光吸收光谱频分多路复用支持向量机混合气体探测

多时间尺度小波变换和LSTM自编码器电弧故障检测方法

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电机与控制学报 2024年第4期28卷 139-148页

作者：邱婷婷曹文平刘孝宇漆星安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230001

在光伏发电系统中,电弧故障检测是维持系统安全运行的关键问题。以往的电弧故障检测方法大多基于单时间尺度的故障特征,然而单一时间尺度特征往往会受到环境变化的干扰,导致检测精度降低,针对这一问题,提出一种多时间尺度小波和长短时记... 详细信息

在光伏发电系统中,电弧故障检测是维持系统安全运行的关键问题。以往的电弧故障检测方法大多基于单时间尺度的故障特征,然而单一时间尺度特征往往会受到环境变化的干扰,导致检测精度降低,针对这一问题,提出一种多时间尺度小波和长短时记忆(LSTM)自编码器电弧故障检测方法,该方法首先在机理分析的基础上找到电弧3个特性,即电弧初始阶段电流发生突变、燃弧阶段电流均值降低、燃弧阶段高频分量变大。再基于上述电弧特性进行小波变换提取对应多尺度特征,然后使用LSTM自编码器进行端到端的自动检测。与以往方法不同,该方法提取了电弧特性的多种时间尺度特征,增加了故障信号的检测依据,降低了受外界干扰时检测结果出现误报漏报的可能性。理论分析和实验结果表明,所提出的方法降低了故障电弧检测的误报率,提高了其准确率。

关键词：光伏发电电弧故障单类小波变换长短时记忆自编码器多时间尺度特征

丙烯酸树脂添加剂对银纳米线透明导电膜的影响

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表面技术 2024年第18期53卷 192-198,209页

作者：欧孝宇张运生李旭陈琛黄鹏祖成奎中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024

目的通过丙烯酸树脂共混改性银纳米线溶液,弥补了银纳米线附着力差的缺点。方法采用不同槽深的线棒在玻璃基底上多次涂覆,制备了含不同丙烯酸树脂添加量的银纳米线透明导电膜,利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、透光率/雾度测定仪、非... 详细信息

目的通过丙烯酸树脂共混改性银纳米线溶液,弥补了银纳米线附着力差的缺点。方法采用不同槽深的线棒在玻璃基底上多次涂覆,制备了含不同丙烯酸树脂添加量的银纳米线透明导电膜,利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、透光率/雾度测定仪、非接触式电阻测试仪和百格法分别对银纳米线透明导电膜的表面形貌、表面粗糙度、透光率、雾度、方阻和附着力进行表征和测试,并通过最小二乘法将数据拟合得到银纳米线透明导电膜的透光率和方阻的关系。结果随着丙烯酸树脂添加量的增加,银纳米线透明导电膜的附着力增强。在线棒槽深相同、丙烯酸树脂溶液添加量≤6%时,随着涂覆次数的增加,银纳米线透明导电膜的透光性下降、雾度上升,方阻逐渐降低;通过数据拟合发现,透光率与方阻的平方呈负相关,采用更大线棒槽深制备的银纳米线透明导电膜有更高的品质因数,在丙烯酸树脂添加量为4%(体积分数)、线棒槽深20μm、涂覆12次时,制备了透光率为84.3%、雾度为2.81%、方阻为28Ω/的高品质因数银纳米线透明导电膜。结论丙烯酸树脂溶液可以有效提升银纳米线透明导电膜的附着力,而丙烯酸树脂具有绝缘性,过量添加会增大银纳米线的接触电阻,使银纳米线网络的导电性下降。

关键词：银纳米线丙烯酸树脂棒涂光电性能品质因数附着力

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基于影像组学预测大脑年龄与缺血性卒中的研究进展

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中国卒中杂志 2024年第09期 1066-1076页

作者：周宏宇李子孝王拥军首都医科大学附属北京天坛医院神经病学中心国家神经系统疾病临床医学研究中心

大脑年龄作为一种个体化的脑健康影像学表型，是衡量大脑衰老程度的新型神经影像学生物标志物。个体大脑年龄与实际年龄之间的偏差，即脑年龄估值差，反映了大脑衰老的轨迹和速率。既往研究表明，缺血性卒中患者的脑年龄估值差升高与其... 详细信息

大脑年龄作为一种个体化的脑健康影像学表型，是衡量大脑衰老程度的新型神经影像学生物标志物。个体大脑年龄与实际年龄之间的偏差，即脑年龄估值差，反映了大脑衰老的轨迹和速率。既往研究表明，缺血性卒中患者的脑年龄估值差升高与其预后不良存在显著关联。此外，缺血性脑损伤加速了卒中患者的大脑衰老过程，提示大脑衰老与缺血性卒中之间可能形成恶性循环。本文就大脑年龄预测的方法学框架、影响大脑衰老速率的因素、大脑年龄与缺血性卒中的关联及多组学数据联合分析的研究进展进行综述，旨在为卒中相关的衰老生物学研究提供新的视角。

关键词：缺血性卒中大脑年龄衰老影像组学预后

从基础设施建设视角看待茶叶经济的演变——以京杭大运河为例

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江苏农业科学 2024年第4期52卷 257-264页

作者：房泽宇闫煌玉杜茜雅刘馨秋南京农业大学经济管理学院江苏南京210095 中南财经政法大学法学院湖北武汉430073 南京农业大学人文与社会发展学院江苏南京210095

基础设施建设在茶叶经济发展中起到重要的作用。在宏观层面上,基础设施建设使茶叶经济形势稳步向好且抗风险、抗干扰能力不断加强;在微观层面上,基础设施建设为茶叶提供了产地建设、运输链条和销售渠道。对茶叶经济发展2个层面的历史研... 详细信息

基础设施建设在茶叶经济发展中起到重要的作用。在宏观层面上,基础设施建设使茶叶经济形势稳步向好且抗风险、抗干扰能力不断加强;在微观层面上,基础设施建设为茶叶提供了产地建设、运输链条和销售渠道。对茶叶经济发展2个层面的历史研究能够帮助人们更深刻地理解茶叶贸易在中国历史上存在的形式和经济地位。本研究围绕京杭大运河的发展历史,通过历史文献定性分析,探讨茶叶经济在京杭大运河影响下的演变。第一,创造运输便利,提升茶叶运输跨度和降低运输成本;第二,提供茶叶销售、传播渠道;第三,便于快速生产资料;第四,加强统治者对茶叶经济的控制力。以此为基础,现代茶叶经济基础设施或可着力于以下4点:规划沿河沿海茶叶产业集疏运输体系;发展成茶消费端基础设施,如茶包销售店铺、茶饮制作工厂等;减少部分茶叶经济政策扶持,去除目前存在的只能依靠补贴存活的低效率无用茶企;合理审查茶叶税收及茶叶基础设施利用情况。

关键词：京杭大运河基础设施建设茶叶经济历史研究

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玻璃纤维纸增强聚四氟乙烯基复合材料的制备

工程塑料应用 2024年第3期52卷 50-56页

作者：彭龙翁孝宇崔梦婷龙金华南理工大学轻工科学与工程学院广州510640

玻璃纤维增强聚四氟乙烯(PTFE)复合材料是应用于高频/高速电子领域的一类关键基础材料。针对玻璃纤维布浸渍路线制备的复合材料上胶量不高的问题,以无碱玻璃棉纤维、短切石英玻璃纤维作为原料,采用湿法成型技术通过改变玻璃棉的打浆度... 详细信息

玻璃纤维增强聚四氟乙烯(PTFE)复合材料是应用于高频/高速电子领域的一类关键基础材料。针对玻璃纤维布浸渍路线制备的复合材料上胶量不高的问题,以无碱玻璃棉纤维、短切石英玻璃纤维作为原料,采用湿法成型技术通过改变玻璃棉的打浆度制备了一系列结构均一、孔隙率高的玻璃纤维纸,并通过进一步浸渍PTFE乳液,采用冷压烧结的方式制备了一系列具有高树脂含量的PTFE基复合材料。系统研究了纸张孔隙结构对上胶量的影响,同时对不同上胶量的PTFE基复合材料的性能进行了进一步探究。结果表明,通过降低玻璃棉的打浆度可以有效提高纸张的孔径、透气度、孔隙率从而获得更高的上胶量以制备出介电性能更加优异的介质基板材料。随玻璃棉打浆度由21°SR增加至46°SR,玻璃纤维纸的透气度由382mm/s降低至55mm/s,平均孔径由8.21µm降低至2.20µm。当所用玻璃棉打浆度为21°SR时,抄造的玻璃纤维纸孔隙率为89.7%,上胶量高达89.17%。此时PTFE基复合材料具有最优异的介电特性,相对介电常数为2.246,介电损耗为1.26‰。

关键词：玻璃纤维纸孔隙结构冷压烧结介电性能