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基于Kalman滤波的供水管网水力模型用水量动态估计

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第2期64卷 271-281页

作者：吴珊吴雨晨侯本伟韩宏泉北京工业大学城市建设学部北京100124 北京市市政工程设计研究总院有限公司北京100082

节点用水量的动态估计是供水管网水力模型动态更新的主要工作,以扩展Kalman滤波(EKF)为代表的数据同化方法已被应用于管网水力模型参数动态校核和估计中,但现有研究未考虑用户节点24 h用水模式对节点用水量估计的影响。该文研究了节点... 详细信息

节点用水量的动态估计是供水管网水力模型动态更新的主要工作,以扩展Kalman滤波(EKF)为代表的数据同化方法已被应用于管网水力模型参数动态校核和估计中,但现有研究未考虑用户节点24 h用水模式对节点用水量估计的影响。该文研究了节点用水模式先验信息对EKF方法节点用水量动态估计结果的影响。根据用户24 h的用水模式和t时刻用水量估计值预测t+1时刻节点用水量,并采用t+1时刻管网测量数据校正t+1时刻节点用水量预测值。案例管网的应用结果表明:与现有研究中应用的EKF方法相比,考虑用水模式的扩展Kalman滤波(IEKF)方法对应的用水量估计平均绝对百分比误差降低了15.93%,节点用水量时变曲线的Nash-Sutcliffe效率(NSE)系数值提高了0.40,且2种方法的计算时间相近;与推断测量Kalman滤波(IMKF)相比,IEKF方法对应的用水量估计平均绝对百分比误差降低了12.20%,节点用水量时变曲线的NSE系数值提高了0.35,计算时间缩短了99.8%。在节点用水量估计问题中,考虑用水模式可以显著提高EKF方法的计算精度。

关键词：供水管网模型校核用水量估计用水模式扩展Kalman滤波(EKF)

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热辅助超声滚压温度场参数影响激光熔覆涂层表面粗糙度研究

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表面技术 2024年第5期53卷 149-155页

作者：张常胜沈学会罗辉姜永泉齐鲁工业大学(山东省科学院)机械与汽车工程学院济南250353 山东建筑大学机电工程学院济南250101 浙江晶鸿精密机械制造有限公司浙江上虞312300 山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿山东烟台261400

目的降低激光熔覆涂层的表面粗糙度。方法采用激光熔覆技术制备铁基激光熔覆涂层,采用超声温滚压耦合热处理工艺对熔覆层进行熔覆后强化加工,重点研究温度场参数对成形表面粗糙度的影响,通过方差分析(ANOVA)确立参数显著性,同时利用响... 详细信息

目的降低激光熔覆涂层的表面粗糙度。方法采用激光熔覆技术制备铁基激光熔覆涂层,采用超声温滚压耦合热处理工艺对熔覆层进行熔覆后强化加工,重点研究温度场参数对成形表面粗糙度的影响,通过方差分析(ANOVA)确立参数显著性,同时利用响应曲面法(RSM)构建温度场参数影响铁基涂层表面粗糙度的预测模型,并进行参数优化。结果加热温度和保温时间对成形试样表面粗糙度的影响显著。在实验参数范围内,试样的表面粗糙度与加热温度呈正相关,与保温时间呈负相关。实验结果表明,在相同保温时间下,在加热温度100、250、400℃条件下试样的表面粗糙度Ra分别为0.237、0.158、0.096μm;在相同加热温度下,在保温时间为0.5、1、2 h条件下试样的表面粗糙度Ra分别为0.156、0.164、0.170μm。可见与保温时间相比,加热温度对涂层表面粗糙度的影响更显著。参数优化分析结果表明,在实验参数范围内,在400℃加热温度和0.5 h保温时间条件下,试样具有最小的表面粗糙度Ra(0.089μm)。结论相较于车削及常温滚压工艺,采用超声温滚压耦合热处理工艺可进一步降低激光熔覆涂层的表面粗糙度,在实验参数范围内,加热温度400℃和保温时间0.5 h是最优的温度场参数组合。

关键词：超声滚压温塑性增材制造表面粗糙度热处理铁基合金

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真菌几丁质酶研究进展

微生物学报 2024年第11期 4022-4035页

作者：庄钰鑫刘慧泉许铭西北农林科技大学植物保护学院作物抗逆与高效生产全国重点实验室

几丁质是一种由N-乙酰葡萄糖胺通过β-1,4糖苷键连接聚合而成的多糖，在全球陆地和水生生态系统中普遍存在，是地球上最丰富的有机大分子多聚物之一。几丁质酶是一类催化几丁质降解的酶类，其不仅是基础研究的研究重点，而且在农业、医... 详细信息

几丁质是一种由N-乙酰葡萄糖胺通过β-1,4糖苷键连接聚合而成的多糖，在全球陆地和水生生态系统中普遍存在，是地球上最丰富的有机大分子多聚物之一。几丁质酶是一类催化几丁质降解的酶类，其不仅是基础研究的研究重点，而且在农业、医药和环境科学等多个领域展现出广泛的应用潜力。本文系统地概括了真菌几丁质酶的分类体系，探讨了它们在不同真菌类群中的分布特征，以及在酵母和丝状真菌等中的生物学功能。本文还详细分析了几丁质酶的酶学特性，并介绍了其在农业病虫害防治、疾病治疗和几丁质寡糖生产等方面的应用，还讨论了未来真菌几丁质酶研究方向。本文将为真菌几丁质酶的研究提供新的视角。

关键词：几丁质酶 GH18 多糖基因功能

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基于外部学科属性及内部主题演化的学科交叉发展态势分析

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现代情报 2024年

作者：陆泉刘可辉武汉大学信息资源研究中心武汉大学大数据研究院

[目的/意义]结合外部学科属性及内部主题演化开展学科交叉发展态势分析，有助于捕获领域发展前沿，推进交叉创新发展。[方法/过程]基于目标领域的全景与突破性研究，通过构建学科交叉共现网络开展外部学科属性演化分析，依托BERTopic模... 详细信息

[目的/意义]结合外部学科属性及内部主题演化开展学科交叉发展态势分析，有助于捕获领域发展前沿，推进交叉创新发展。[方法/过程]基于目标领域的全景与突破性研究，通过构建学科交叉共现网络开展外部学科属性演化分析，依托BERTopic模型挖掘学科交叉内部主题并开展内部主题演化分析，进而开展全景与突破性研究的对比分析。[结果/结论]本文以生物医学工程研究为例，外部学科属性层面，学科交叉程度日益加强，且突破性研究的关键子网络是全景研究的子集，前者更关注医学而后者更关注工学；内部主题演化层面，学科交叉演化速度日趋加快，前者演化速度较快而后者演化速度相对稳定，且二者各有不相交的5个和3个前沿主题。基于外部学科属性与内部主题演化揭示全景与突破性研究的学科交叉发展态势有助于促进交叉创新。

关键词：学科交叉学科属性主题演化发展态势生物医学工程

人工智能技术嵌入社会治理:创新、风险与防范

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学习与探索 2024年第7期 142-149页

作者：陈双泉韩璞庚大连海事大学马克思主义学院新疆大学思想政治教育研究中心江苏省社会科学院

人工智能技术的革新与进步给人类社会带来了深远影响,在推进国家治理现代化、提升公共服务效率、促进协同治理智能化等方面为社会治理创新提供了关键助力。但是,人工智能技术在数据安全、治理体系以及伦理道德等方面隐含着诸多社会风险... 详细信息

人工智能技术的革新与进步给人类社会带来了深远影响,在推进国家治理现代化、提升公共服务效率、促进协同治理智能化等方面为社会治理创新提供了关键助力。但是,人工智能技术在数据安全、治理体系以及伦理道德等方面隐含着诸多社会风险,给社会治理体系和治理能力现代化带来了新的挑战。数字时代,人工智能技术嵌入社会治理,要坚持以人为本,树立以人民为中心的治理理念,推进多元主体协同治理,以法治保障规避智能治理进程中的风险,构建以“人的全面发展”为核心的善治机制。

关键词：人工智能技术社会治理治理风险

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中国农业农村高质量发展水平测度及地区差异分析

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统计与决策 2024年第14期40卷 84-89页

作者：司增绰刘世泉江苏师范大学商学院江苏徐州221116

农业农村发展在改革开放中取得了显著成效,农业作为经济社会发展压舱石的作用逐步提升。基于新发展理念要求,文章从五个维度构建了农业农村高质量发展水平评价指标体系,运用面板数据熵值法测度了2010—2020年农业农村高质量发展水平。... 详细信息

农业农村发展在改革开放中取得了显著成效,农业作为经济社会发展压舱石的作用逐步提升。基于新发展理念要求,文章从五个维度构建了农业农村高质量发展水平评价指标体系,运用面板数据熵值法测度了2010—2020年农业农村高质量发展水平。结果表明:第一,从全国层面来看,农业农村高质量发展水平整体呈现稳步上升趋势;第二,农业农村高质量发展水平与地区经济发展水平、地理位置、资源环境等因素密切相关;第三,农业农村高质量发展水平的地区差异逐步缩小,地区差异主要来源于各省份间的差异,各省份农业农村高质量发展水平呈现上升趋势。

关键词：农业农村高质量发展地区差异 Dagum基尼系数法核密度估计法

南岭东段上窑铀矿床花岗斑岩脉岩石成因及构造意义

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现代地质 2024年

作者：赖静刘文泉钟福军核工业二九〇研究所广东省环境保护核辐射追踪研究重点实验室广东省放射性生态环境保护工程技术研究中心东华理工大学核资源与环境国家重点实验室

为进一步揭示华南中生代的地球动力学背景及其构造演化过程，本文对南岭东段上窖铀矿床花岗斑岩的锆石U-Pb年代学、Hf同位素和地球化学特征开展研究。研究显示，锆石U-Pb定年结果为190.6±2.2Ma、190.6±1.3Ma，表明花岗斑岩侵位于早侏... 详细信息

为进一步揭示华南中生代的地球动力学背景及其构造演化过程，本文对南岭东段上窖铀矿床花岗斑岩的锆石U-Pb年代学、Hf同位素和地球化学特征开展研究。研究显示，锆石U-Pb定年结果为190.6±2.2Ma、190.6±1.3Ma，表明花岗斑岩侵位于早侏罗世。花岗斑岩具有高硅（68.97%～69.56%），富碱(N2O+K2O为9.12%～9.28%)，贫钙（0.50%～1.22%）、镁（0.09%～0.11%）和低磷（0.05%）的特征，属高钾钙碱性（里特曼指数σ为3.16～3.27）、准铝质-弱过铝质（A/CNK为0.98～1.09）系列。微量、稀土元素方面，大离子亲石元素Rb、Th和U相对富集，高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta、Ti相对亏损；富集轻稀土，亏损重稀土，呈负Eu异常。综合岩石地球化学特征，认为上窑铀矿床的花岗斑岩为A型花岗岩。锆石εHf（t）值为+5.39～+9.07，平均值为+6.91，二阶段模式年龄(TDMC)为652～887 Ma，指示其主要物源为新元古代的新生镁铁质地壳的部分熔融。花岗斑岩形成于古太平洋俯冲构造背景下局部板内伸展构造环境，龙源坝岩体是古特提斯和古太平洋两大构造域的转换的地质体的证据展示；结合区域岩浆岩年代学特征和华南构造背景认为古特提斯和古太平洋两大构造域的转换可能在约190Ma之前开始。

关键词：锆石U-P年代学 Hf同位素地球化学特征构造背景花岗斑岩上窖铀矿床

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深部高突煤层典型特征、诱突机制及防治对策

煤炭学报 2024年

作者：林柏泉杨威刘统中国矿业大学安全工程学院中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室中国矿业大学江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室中国矿业大学碳中和研究院

我国煤炭开采已逐渐进入深部，随着采深的不断增加，煤层的突出风险显著升高，突出发生的频率和强度均明显增大，给深部煤炭资源的安全高效开发带来巨大挑战。本文首先剖析了深部不同深度下煤层开采面临的复杂应力环境，并系统研究了深... 详细信息

我国煤炭开采已逐渐进入深部，随着采深的不断增加，煤层的突出风险显著升高，突出发生的频率和强度均明显增大，给深部煤炭资源的安全高效开发带来巨大挑战。本文首先剖析了深部不同深度下煤层开采面临的复杂应力环境，并系统研究了深部高突煤层的典型特性，阐明了深部开采诱突机制，最后提出了深部开采突出灾害防治的对策建议。研究表明，对突出煤层开采而言，深部没有一个固定深度值，而是应力、瓦斯压力和煤体强度等因素综合影响下煤层所表现出的非线性力学状态。深部煤层应力高，采动煤体呈强塑性破坏；突出煤的孔隙度低且连通性差、高应力下煤层渗透率极低；高压瓦斯高饱和赋存、低压吸附能力强；煤的基质尺度大且通达性差、瓦斯跨尺度运移难；强构造构造应力作用下构造煤破碎程度高、最大水平主应力升高，并在构造应力集中带内形成高压瓦斯包，导致突出风险激增。当深部开采工作面前方遇到构造软煤时，工作面附近硬煤内更容易形成强应力集中，对构造软煤内高压瓦斯的封闭作用显著增强，造成工作面前方瓦斯压力高、梯度大，煤体内的瓦斯膨胀能显著高于浅部；同时高应力下工作面前方煤体更容易发生强塑性流变破坏，诱发变形能的猛烈释放。构造煤煤体发生大变形损伤，孔裂隙空间增大；基质尺度急剧减小，被封闭的大量瓦斯快速解吸。二者共同造成游离瓦斯存储空间和压力的同步迅速增大，引发游离瓦斯膨胀能的迅速升高，当瓦斯膨胀能高于突出阈值时，大量瓦斯将破碎并抛出煤体，导致突出事故发生。基于此，笔者提出深部突出灾害防治应通过合理化采掘布置，从整体上降低采掘过程中的局部应力集中；通过超前探测准确获取煤层隐蔽构造、煤岩力学参数以及瓦斯参数等关键信息，超前识别突出风险进而施行精准防控；强调了要通过深度卸压充分释放应力，降低煤层应力集中，提高煤层渗透率，同时促进低压吸附的大量瓦斯脱附解吸；通过强力造缝增透减小基质尺度并活化基质孔隙，加速瓦斯运移。同时，有必要采用物理化学联合增透方法，构建基质孔隙-裂隙跨尺度流动通道，提高瓦斯抽采效果，充分降低煤层瓦斯含量，最终达到超前、精准、高效和均匀消突的目的，实现深部煤层安全高效开采。

关键词：深部开采突出煤层高应力诱突机制突出防控

基于YOLOv8-DF的轻量化驾驶员面部目标检测算法

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系统仿真学报 2024年

作者：李明煜林家泉中国民航大学电子信息与自动化学院

针对驾驶环境下YOLOv8n检测算法存在计算量、参数量较大的问题，提出一种结构轻量化的驾驶员面部目标检测算法YOLOv8-DF。首先，提出一种轻量级多尺度卷积模块LMCM(Lightweight Multi-scale Convolution Module)替换网络中的Conv模块，... 详细信息

针对驾驶环境下YOLOv8n检测算法存在计算量、参数量较大的问题，提出一种结构轻量化的驾驶员面部目标检测算法YOLOv8-DF。首先，提出一种轻量级多尺度卷积模块LMCM(Lightweight Multi-scale Convolution Module)替换网络中的Conv模块，双通道设计可以降低算法的计算量和参数量，多尺度设计可以丰富网络内部的特征信息；其次，引入轻量级卷积GhostConv、Fasterblock模块与C2f模块融合，以降低网络结构的复杂程度，加快检测速度，提高算法的实时性检测能力；最后，提出一种双通道轻量级卷积模块DLCM(Dual-channel Lightweight Convolution Module)与SPPF模块融合，在保持检测精度不变的情况下，降低了算法的计算量及参数量。通过实验结果分析，YOLOv8n-DF算法在测试集的平均精确率(mAP@0.5)达到了99.2%，相较YOLOv8n检测算法参数量(Parameters)下降了36.9%，计算量(FLOPs)下降了30.7%，FPS达到了282帧/秒，改进算法在驾驶员面部目标检测任务中具有一定参考价值。

关键词：驾驶员面部检测轻量级卷积多尺度特征融合实时性目标检测