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混合动力汽车电池寿命预测及能量控制管理策略

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科技导报 2024年第2期42卷 79-89页

作者：武旭东王靖岳薛春伟郑珺文雷虎王军年沈阳理工大学汽车与交通学院沈阳110159 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130025

针对混合动力汽车电池寿命预测及能量管理,分析了锂离子电池工作原理及影响寿命的因素,综述了不同锂离子电池剩余寿命预测方法的研究状况,并讨论了各种方法的优缺点;依据混合动力汽车工作模式简要说明能量控制策略工作机理,分别论述了... 详细信息

针对混合动力汽车电池寿命预测及能量管理,分析了锂离子电池工作原理及影响寿命的因素,综述了不同锂离子电池剩余寿命预测方法的研究状况,并讨论了各种方法的优缺点;依据混合动力汽车工作模式简要说明能量控制策略工作机理,分别论述了基于规则、基于优化及基于人工智能等能量控制管理策略的发展现状,讨论了考虑电池寿命的控制策略对整车经济性能的影响。分析发现,融合多种方法的电池寿命预测方法更具优越性,且考虑电池寿命的能量控制管理策略对混合动力汽车燃油经济性的提高效果更佳。总结了混合动力汽车电池寿命预测及能量控制管理策略存在的问题并对未来的发展方向进行展望。

关键词：混合动力汽车锂离子电池剩余寿命预测能量管理策略

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建材析出氡浓度持续监测研究及其应用

世界核地质科学 2024年第3期41卷 604-610页

作者：范增伟李婷段金松武旭东核工业北京地质研究院北京100029

建筑材料析出的氡扩散至房屋内部导致室内氡浓度增加,对居住者产生健康威胁。提出了一种建材析出氡浓度持续监测方法,将自制具有不同放射性含量的建材实验样品块和氡浓度持续监测系统放置于密闭恒温容器内进行长时间监测,结果表明在2~9 ... 详细信息

建筑材料析出的氡扩散至房屋内部导致室内氡浓度增加,对居住者产生健康威胁。提出了一种建材析出氡浓度持续监测方法,将自制具有不同放射性含量的建材实验样品块和氡浓度持续监测系统放置于密闭恒温容器内进行长时间监测,结果表明在2~9 h密封时间内建材析出氡浓度与密封时间的线性相关系数为0.99以上,连续密封72 h时氡浓度的析出量仍在增加,未出现饱和趋势。将氡浓度持续监测系统应用于室内氡浓度监测,当浓度超过报警阈值后自动开启通风系统进行空气置换,可实现快速排氡,有效改善室内空气质量,避免居住者长期暴露在高氡浓度环境中。

关键词：室内氡浓度建材氡析出氡浓度监测静态测量

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基于ARM和FPGA的数字多道分析器研制

世界核地质科学 2024年第1期41卷 164-173页

作者：武旭东麻金龙段金松李婷王玮核工业北京地质研究院北京100029

多道分析器作为γ能谱测量中不可或缺的组件,其性能直接影响能谱仪分辨率及测量精度,传统的多道分析器多采用模拟电路方法或使用数字采集卡实现。模拟多道对于影响能谱仪性能的成形时间、脉冲通过率及死区时间修正等问题上具有一定的局... 详细信息

多道分析器作为γ能谱测量中不可或缺的组件,其性能直接影响能谱仪分辨率及测量精度,传统的多道分析器多采用模拟电路方法或使用数字采集卡实现。模拟多道对于影响能谱仪性能的成形时间、脉冲通过率及死区时间修正等问题上具有一定的局限性,而这会直接影响能谱分析结果;数字采集卡是实现数字采集的计算机扩展卡,成本较高,不利于市场化推广。数字多道分析器对脉冲信号进行全数字采样,将其转化为数字量,利用数字信号处理方法,通过软件实现,完成整个信号分析处理过程,可极大提高系统稳定性与可靠性,相比于前两种方案,优势明显。设计了一款数字多道分析器,采用ARM处理器+高速ADC+FPGA的硬件方案,主要包括AD采样模块、FPGA数据处理模块和以STM32F4为核心的控制和通信模块。使用数字信号处理方法,编写硬件描述代码实现了脉冲信号滤波成型、幅值提取和基线修正等核脉冲处理的关键算法,最后给出探测器核信号经本文设计的数字多道处理后的γ能谱图。根据国内外研究成果及理论基础,经过深入系统理论分析,方法仿真验证,以及实际调试过程,最终研制出一款可商业化实用、完整且高精度的数字多道分析器,并将其应用在低本底γ能谱仪上,其能量分辨率测试均值为6.6791%,能量线性相关度R2在0.9999以上,积分非线性为0.26%。设计的数字化多道分析器采用ARM+FPGA的方式,极大程度降低了系统设计难度和成本,实现了高精度、高速的脉冲信号数字化,测试性能可达到数字采集卡的水平,具有极高的市场应用价值。

关键词：模数转换器现场可编程门阵列多道脉冲分析器基线修正

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消防网格化基层综合管理系统的设计与实现

消防网格化基层综合管理系统的设计与实现

作者：武旭东山东大学

学位级别：硕士

近年来,随着经济建设的快速发展和人民生活水平的逐步提高,消防工作社会化进程逐步加快,对城市的消防管理提出了更高的要求,强化辖区街道办消防安全监管责任落实,建设一套具有消防管理特色,并能够实现快速、高效、可靠的消防网格化基层... 详细信息

近年来,随着经济建设的快速发展和人民生活水平的逐步提高,消防工作社会化进程逐步加快,对城市的消防管理提出了更高的要求,强化辖区街道办消防安全监管责任落实,建设一套具有消防管理特色,并能够实现快速、高效、可靠的消防网格化基层综合管理系统已成为当务之急。完善基层网格管理,建立以社区基层组织为基础的消防安全管理模式是发展社会化消防管理的需要,“网格化”管理模式被提上了消防工作的日程。因此,设计与实现了消防网格化基层综合管理系统。消防网格化基层综合管理系统手机终端操作系统:支持Android和iOS系统微信客户端5.0以上版本,支持开放式API,管理后台采用SSH框架编码。对外服务接口模块采用Web Service(XML/HTTP)的方式与外部系统进行交互。架构中最基础的组件服务,借助Struts框架、Hibernate框架、Spring框架,对其上层提供技术支持,系统的数据库软件:MySQL 5.6。整个消防网格化基层综合管理系统由平台前端微信/APP端和平台后端管理后台端构成。管理后台通过四大部分组成,主要功能模块分为:基础数据管理、业务管理、统计管理、用户中心。微信/APP端主要功能模块分为:数据采集、列管单位、走访排查、隐患发现、工作任务、培训例会、巡查抽查、知识库、设置、通知查看等功能。系统是一套具有消防管理特色,并能够实现快速、高效、可靠的现代化综合消防网格化基层综合管理系统,系统直接帮助消防大队开展工作,系统的建设可以强化落实辖区街道办消防安全监管责任,使届时民众感受到了消防信息化产品对生活的改变,对提升整个消防工作水平具有重要意义。

关键词：消防网格化基层综合管理走访排查 SSH框架 APP端

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Snort入侵检测系统研究与应用

Snort入侵检测系统研究与应用

作者：武旭东吉林大学

学位级别：硕士

随着互联网的飞速发展,在中国经济的发展中起到了举足轻重的作用,日益成为人们生活、工作、学习中不可缺少的工具。然而,伴随而来的也有各种操作系统及应用程序的漏洞不断出现,我国互联网用户安全防范意识非常薄弱,容易成为恶意攻击者... 详细信息

随着互联网的飞速发展,在中国经济的发展中起到了举足轻重的作用,日益成为人们生活、工作、学习中不可缺少的工具。然而,伴随而来的也有各种操作系统及应用程序的漏洞不断出现,我国互联网用户安全防范意识非常薄弱,容易成为恶意攻击者利用的首选目标,网络安全问题变的日益紧迫。入侵检测系统是网络安全中一个重要的组件,它对网络进行实时的监控和防范。当前入侵检测系统主要分为两类:基于主机的入侵检测系统和基于网络的入侵检测系统。其中基于网络的入侵检测系统有明显的优势,它设置在一台主机上就可以监控保护整个网段,降低了成本,提高了效率。本文研究的Snort系统是基于网络的入侵检测系统的一种。入侵检测系统主要有三种不同的检测方法:完整性检测、异常检测、特征检测。完整性检测是将系统的文件生成一个校验和,然后定期将文件进行校验,如果发生了变化就发出警报。异常检测是检测一个行为与标准是否相同,如果不同就发出警报。特征检测是对入侵行为的特点进行检测的一种方法,是检测已知攻击的最准确的方法,Snort系统使用的是特征检测方法。Snort系统预先存有一些规则集,当一个入侵与一个特征匹配的时候就会产生报警。 Snort入侵检测系统是一个开源的轻量级入侵检测系统,本文使用的是Snort2.***.0.2。Snort系统是跨平台的,既可以在Unix和类Unix操作系统上使用,同样也可以在Windows操作系统上运行,采用插件机制,具有很强的扩展性。特征检测的核心技术是模式匹配算法的应用。随着高速网络的迅猛发展,网络流量不断增大,入侵检测系统的实时性要求面临重大考验,高效的模式匹配算法的作用就显得尤为重要。本文是对Snort2.***.0.2的源代码进行研究,分析了模式匹配算法在Snort系统中的应用。本文分析了spatternatch检测引擎插件的功能作用,这个插件对规则选项的content和uricontent内容进行模式匹配,使用的是BM算法。本文的主要研究内容如下: 1)本文介绍了入侵检测系统的概念、原理、分类和入侵检测的方法。 2)本文分析了Snort的系统结构和工作流程,介绍了主要的系统模块。分析了检测引擎模块的处理流程和Snort规则。Snort规则树数据结构是检测引擎的核心内容,特征检测的过程就是对规则树的遍历过程。 3)本文分析了三个种经典的单模式匹配算法:BM算法、BMH算法和Sunday算法。分析了三种算法的优缺点。发现原有系统使用的BM算法存在明显的不足,在此基础上提出了一种新的单模式匹配算法Imunday算法。Imunday算法放弃使用BM算法的好后缀规则shift表机制,它的预处理开销比较大,使用效率不是很高。Imunday算法保留了坏字符启发规则的skip表机制,借鉴了Sunday算法的启发规则,对当前匹配的模式串最右端对应的文本串下一个字符S[next]进行启发判断。同时为了进一步提高字符跳跃距离,降低比较次数,还引进了对S[next]字符的下一个模式串长度位置的S[nnext]字符的启发判断,从而提高模式匹配的速度。然后实现了BM算法、Sunday算法和Imunday算法三种算法。随机选取了两个不同长度的字符串进行匹配测试。两组匹配测试结果都表明,Imunday算法增大了文本指针的跳跃距离,从而大大减少了字符跳跃次数和匹配过程中的字符比较次数。 4)根据本文提出来的新算法,对Snort2.***.0.2进行了改进优化。使用Defcon8的29163144数据集做为测试网络数据源。在Red Hat Enterprise Linux Workstation Release 6.0系统上安装Snort进行测试。对使用Imunday算法的Snort系统和使用BM算法的Snort系统进行对比测试,试验选取了五组规则集数,每一组规则集下,分别考查了系统检测时的运行时间和系统运行时的内存消耗两个重要性能指标,最终通过实验证明了Imunday算法的高效性和实用性。

关键词：入侵检测模式匹配 Snort Sunday算法

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基于四旋翼飞行器的目标识别跟踪系统的研究

基于四旋翼飞行器的目标识别跟踪系统的研究

作者：武旭东燕山大学

学位级别：硕士

随着四旋翼飞行器的普及,四旋翼飞行器的研究价值日益凸显,在航拍摄影、赛事直播、物流运输、自动跟踪等工作中都有着广泛的应用,基于四旋翼飞行器的目标识别与跟踪也是当前无人机领域的一个热点问题。本文对四旋翼飞行器飞行控制原理... 详细信息

随着四旋翼飞行器的普及,四旋翼飞行器的研究价值日益凸显,在航拍摄影、赛事直播、物流运输、自动跟踪等工作中都有着广泛的应用,基于四旋翼飞行器的目标识别与跟踪也是当前无人机领域的一个热点问题。本文对四旋翼飞行器飞行控制原理进行研究,以四旋翼为平台,搭载摄像头,对基于四旋翼飞行器的目标识别与跟踪系统进行深入的研究。本文主要研究内容如下:首先,介绍了本文的研究意义,对国内外相关课题的研究现状以及取得的一些成果进行简单介绍,分析本文主要研究内容,提出了系统整体设计方案。其次,对四旋翼飞行器相关原理进行研究,设计四旋翼飞行器,对采集的传感器数据分析研究,包括传感器数据校正和传感器滤波。分析研究四旋翼飞行器姿态融合及姿态解算算法,对四旋翼飞行器姿态控制算法进行研究。然后,分析回传视频特点,针对视频图像模糊问题,研究相关图像增强算法,针对视频抖动问题,对视频运动模进行分析研究,分析基于特征点匹配的全局运动估计,建立数学模型,完成视频图像增强及稳像处理。在此基础上,研究核相关滤波目标识别跟踪算法,分析该算法中循环矩阵的生成原理,对其提速原理进行相关研究。最后,进行系统整合,四旋翼飞行器搭载图传摄像头,拍摄视频并回传到地面站,地面站对视频进行实时监控,鼠标选取目标物体,地面站对选定物体识别追踪,将物体相对坐标发送给四轴飞行器,四轴飞行器根据目标物体坐标进行位置控制,完成对目标物体的跟踪,实现了基于四旋翼飞行器的目标识别与追踪系统设计。

关键词：四旋翼飞行器特征提取目标识别目标追踪

综合物探方法在内蒙古霍各乞矿田找矿中的应用研究

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综合物探方法在内蒙古霍各乞矿田找矿中的应用研究

作者：武旭东中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

对于预测隐伏岩体、矿体以及隐伏构造,综合物探是一种行之有效的方法。内蒙古霍各乞矿田位于华北地台北缘,是以铜、铁、铅锌为主的多金属喷流沉积型矿床,具有有利的大地构造环境和成矿背景。本文应用综合物探方法结合地质资料对霍各乞... 详细信息

对于预测隐伏岩体、矿体以及隐伏构造,综合物探是一种行之有效的方法。内蒙古霍各乞矿田位于华北地台北缘,是以铜、铁、铅锌为主的多金属喷流沉积型矿床,具有有利的大地构造环境和成矿背景。本文应用综合物探方法结合地质资料对霍各乞矿田深部及周边进行测量、分析及异常验证,然后讨论物探方法的有效性,以此判断是否适合在其他异常部位进行综合物探。论文以霍各乞矿田1:10000高精度磁测数据为基础,对原始数据进行化极、延拓、求导数等处理,获得各类磁异常解译信息。结合研究区地质特征,划分出了6个异常。为确定优选靶区,分别对6个异常进行定性解释及定量解释,节选出3号和4号异常进行磁异常二维反演,在3号异常上的310线以及4号异常上的100和140线剖面上分别进行激电中梯测量(TDIP)。在激电异常剖面上选择高极化低电阻部位再进行大地电磁测深(MT)和可控源音频大地电磁测深(CSAMT),进一步缩小异常靶区。依据以上综合物探方法结合地层、岩浆岩、构造等地质信息,在异常部位进行钻孔验证,其结果与多种物探方法的解释推断相一致,证明了物探方法的有效性。

关键词：高精度磁测电法勘探综合物探霍各乞内蒙古

高河能源W4301工作面“风排”与“抽采”协同防治瓦斯的探索

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高河能源W4301工作面“风排”与“抽采”协同防治瓦斯的探索

作者：武旭东太原理工大学

学位级别：硕士

随着煤矿开采深度的增加,工作面瓦斯涌出量越来越大,特别是综合机械化放顶煤开采时瓦斯涌出不均匀,使得工作面尤其是上隅角瓦斯频繁超限。工作面的瓦斯治理,目前主要有“风排”与“抽采”两个途径。其中,“风排”治理瓦斯是最直接、最... 详细信息

随着煤矿开采深度的增加,工作面瓦斯涌出量越来越大,特别是综合机械化放顶煤开采时瓦斯涌出不均匀,使得工作面尤其是上隅角瓦斯频繁超限。工作面的瓦斯治理,目前主要有“风排”与“抽采”两个途径。其中,“风排”治理瓦斯是最直接、最经济、最可靠的方法,通过改变工作面巷道布置、增加工作面配风量,从而增加工作面的“风排”瓦斯量,但该方法由于受工作面极限风量的限制,涌入工作面的瓦斯难以全部稀释到安全浓度;采用“抽采”的方法,提前将尚未释放到风流中的瓦斯抽走,可有效解决工作面瓦斯超限问题,但瓦斯抽采工程量大、耗时长、费用高,且工作面巷道系统需提前完成,给工作面的采掘衔接增加了压力。因此工作面瓦斯抽采设计做出后,须对工作面瓦斯“抽采”效果进行考察,以保障投产后工作面剩余瓦斯能被风流稀释。考虑到“风排”与“抽采”瓦斯的时间与成本问题,寻求“风排”与“抽采”协同治理工作面瓦斯的方法,成为高瓦斯矿井需要迫切解决的现实问题。高河能源为典型的高瓦斯矿井,其煤层埋藏深、透气性差及综放开采瓦斯涌出量大且不均匀,瓦斯治理难度大。针对该问题,本文以W4301工作面为研究对象,在分析工作面实际情况及瓦斯涌出根本原因的基础上,提出采用“风排”与“抽采”协同防治工作面瓦斯并进行可行性探索,为高河能源深部高瓦斯煤层开采的瓦斯治理提供理论指导。本文综合运用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的研究方法,主要研究内容如下:（1）根据经典矿压理论和“O”型圈理论,结合高河能源3#煤层上覆岩层的岩性特征,分析了综放开采条件下采空区覆岩破坏特征及裂隙演化规律,并运用理论计算、数值模拟及仰孔注水探测分析得到W4301工作面采空区“竖三带”裂隙发育高度范围,并引入煤岩体碎胀系数计算得到采空区“横三区”的相关参数,为后文研究提供了参数依据。（2）基于通风三大定律,构建矿井三维通风网络解算模型,并结合现场阻力测定的参数,分别对试验工作面采用“两进两回”型、“三进一回”型及“两进一回”型三种通风系统进行风量分配及风流模拟,确定了各通风系统的通风线路及各巷道风量取值,从而为后文研究提供风流参数。（3）通过Fluent模拟试验工作面在三种不同通风系统下的瓦斯运移规律及风排瓦斯治理效果。分析发现:在采用“两进两回”型通风系统后,试验工作面的上隅角瓦斯浓度为1.35%,远超过规程所规定的1%极限值;在采用“三进一回”型及“两进一回”型通风系统后,上隅角瓦斯浓度有所降低,分别为0.91%、0.86%。而回风顺槽瓦斯浓度分别为1.15%、1.52%,均超过规程规定值,且采空区内存在高浓度瓦斯云团,有较大的隐患。因此,仅通过风排作用无法消除工作面涌出瓦斯,需进一步结合抽采措施强化瓦斯治理。（4）对比试验工作面在采用三种不同通风系统与高抽巷联合布置后的采空区瓦斯浓度分布情况。分析发现:在“风排”与“抽采”协同作用下,工作面上隅角及巷道内瓦斯浓度均符合规程要求。其中,“两进一回”型通风系统与高抽巷联合布置下工作面上隅角瓦斯浓度为0.53%,低于其他两种通风系统的瓦斯浓度,且“两进一回”型通风系统巷道掘进工程量少,施工周期短,可缓解巷道掘进对采面投产的制约。综合考虑,W4301工作面采用“两进一回”型通风系统与高抽巷联合布置更合理。（5）通过在高河能源W4301工作面的现场工业性试验,分析了工作面瓦斯涌出的影响因素、涌出规律及瓦斯治理效果。现场对比分析表明:在采用“两进一回”型通风系统与高抽巷联合布置后瓦斯治理效果显著,工作面瓦斯浓度在0.65%左右、上隅角（0.55～0.67%）及沿空留巷（0.33～0.85%）均在1%以下,取得了较好的安全生产效果,同时也为高河能源开采深部高瓦斯煤层的瓦斯治理提供了参考。

关键词：瓦斯防治通风系统高抽巷数值模拟上隅角瓦斯浓度

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徐积诗歌研究三题

徐积诗歌研究三题

作者：武旭东辽宁师范大学

学位级别：硕士

徐积以孝名闻于后世,其诗歌创作也具有鲜明的特点与较高的艺术价值。本文从徐积的诗歌作品入手,着重分析徐积诗歌中的理学思想、其“以文为诗”的创作倾向以及其诗歌奇幻的想象艺术。本文着重从三个专题对徐积的诗歌展开研究。专题一徐... 详细信息

徐积以孝名闻于后世,其诗歌创作也具有鲜明的特点与较高的艺术价值。本文从徐积的诗歌作品入手,着重分析徐积诗歌中的理学思想、其“以文为诗”的创作倾向以及其诗歌奇幻的想象艺术。本文着重从三个专题对徐积的诗歌展开研究。专题一徐积诗歌的理学思想。作为宋初时期的理学家,徐积的诗歌里面显露出较为明显的理学思想,他在“性善论”的基础上阐述了自己有关性与“养”的思考,强调人在社会生活中要注重“养”自己的善性。为此,他宣扬教化、强调礼义,并鼓励人自觉地培养善性。他企图通过他人助“养”与自“养”的手段,使善性在人身上巩固下来。善性巩固下来以后,人就能达到一种“随心所欲而不逾矩”的“和乐”状态。徐积对于“和乐”状态的追求既有儒家“孔颜乐处”的渊源,同时也与道家思想对他的影响有关。专题二徐积诗歌“以文为诗”的创作倾向。在恢复儒家道统地位以及文学复古运动的影响下,徐积在诗歌创作过程中也有了“以文为诗”的倾向。从形式上看,徐积在诗歌中多用俗字和虚字,句式节奏多变,在诗歌写作时频繁地转换时间与空间。从表现手法上看,徐积常常“以议论为诗”,在自己的诗歌里抒发自己对于自然、社会、人生的思考,表达自己的政治见解与主张。专题三徐积诗歌奇幻的想象艺术。徐积诗歌中“奇”“怪”的特点频繁地被人论及,这一诗歌特点的形成与徐积诗歌中奇幻的想象有着紧密的联系。鬼神世界为徐积诗歌注入了奇幻诡谲的要素;想象时运用多种角度与感官又使读者常常置身于想象的世界,被全方位的想象所笼罩;想象时层出不穷的渲染也导致徐积的诗歌在审美感受上给人以新鲜、奇特之感。

关键词：徐积诗歌理学思想以文为诗想象