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面向光纤多参数传感器的低功耗解调系统研究与应用

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面向光纤多参数传感器的低功耗解调系统研究与应用

作者：吴则功齐鲁工业大学

学位级别：硕士

光纤光栅具备本质安全、稳定性高、抗电磁干扰能力强等优势。目前,基于光纤光栅的温度、压力、应变、位移等多参数传感器已经逐步应用于煤矿、桥梁,航天等领域。光纤光栅解调系统用于解调传感器的波长信息,是整个传感网络的重要一环。... 详细信息

光纤光栅具备本质安全、稳定性高、抗电磁干扰能力强等优势。目前,基于光纤光栅的温度、压力、应变、位移等多参数传感器已经逐步应用于煤矿、桥梁,航天等领域。光纤光栅解调系统用于解调传感器的波长信息,是整个传感网络的重要一环。但现有的解调系统存在功耗高、成本高、体积大等问题,不适用于所需监测点较少、供电困难的场景中。为解决上述问题,本文开展低功耗、低成本、高精度的光纤光栅解调系统研究。主要研究内容如下:(1)说明了本文的研究背景及意义,并介绍了光纤多参数传感器的发展以及光纤光栅解调技术的进步。阐述了光纤光栅的结构以及光纤光栅的温度、应变感知原理,同时对比现有的光纤光栅解调方法,将扫描激光器法作为最终选择。(2)提出了使用乙炔吸收光谱自校准的光纤光栅解调系统,该系统使用垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为光源,并利用乙炔吸收峰作为波长参考用于解调光纤光栅。其中为降低系统功耗未对激光器使用温度控制,通过研究激光器在0～40°C时的波长重叠范围,进而确定解调系统在该温度范围内运行时的波长解调范围。另外设计了散热装置促进激光器散热,使解调系统在间歇工作模式时提高了电能利用效率。在处理乙炔吸收峰的归一化数据中,根据吸收峰的强度不同作为重要的识别特征,提出了基于定位特征峰、辅助峰的吸收峰识别算法,另外使用吸收峰分割算法将识别后的吸收峰序列进行分割,对分割后的各个单峰区域单独寻峰。最终实验结果表明解调系统的波长重复性为±3pm,波长精度为±2pm,运行功耗降低至0.264W。(3)基于低功耗解调系统,搭建了应用于煤矿巷道的多参数监测系统。为了满足实际监测需要,设计了一种大量程的光纤顶板离层传感器,并在实验室中使用低功耗解调系统对光纤顶板离层、锚索应力以及温度等多参数传感器进行测试,实验结果表明低功耗解调系统的位移解调精度为±2mm、压力解调精度为±4k N。在实际应用中使用容量为20Ah的电池供电,计算得到低功耗解调系统在间歇工作模式时的运行时长至少为100天。最终解调系统还监测到巷道顶板的伪顶岩层存在17.5mm的塌陷量,证明了该解调系统在实际应用中具备较好的可行性、可靠性。

关键词：低功耗解调系统光纤多参数传感器乙炔吸收峰垂直腔面发射激光器

一次超级单体引发的秋季特大冰雹和龙卷雷达探测分析

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气象 2024年第5期50卷 561-576页

作者：龚佃利朱君鉴林曲凤郭建山东省气象防灾减灾重点实验室济南250031 山东省人民政府人工影响天气办公室济南250031 山东省气象台济南250031 山东省烟台市气象局烟台264003

利用烟台S波段双偏振多普勒雷达和荣成CINRAD/SA新一代天气雷达探测数据,结合探空、地面气象观测、ERA5再分析和冰雹、龙卷实地调查等资料,对2021年10月1日在山东半岛东部烟台、威海发生的特大冰雹和龙卷风暴的天气形势、环境参量和雷... 详细信息

利用烟台S波段双偏振多普勒雷达和荣成CINRAD/SA新一代天气雷达探测数据,结合探空、地面气象观测、ERA5再分析和冰雹、龙卷实地调查等资料,对2021年10月1日在山东半岛东部烟台、威海发生的特大冰雹和龙卷风暴的天气形势、环境参量和雷达探测特征进行分析。主要结果为:与气候平均场相比,造成本次强对流过程的500 hPa东北冷涡异常强盛,850 hPa自华南到东北地区西部有持续偏南水汽输送;在此异常环流背景下,山东半岛东部具有上干冷下暖湿、强的0~6 km垂直风切变和对流有效位能等有利于强冰雹、龙卷发生的环境条件;近地面的风暴前低压、雷暴高压和冷池特征明显。降雹时的风暴呈现典型超级单体特征,低层具有明显的钩状回波和倒“V”字型前侧入流缺口,垂直剖面显示出明显的有界弱回波区、差分反射率柱(Z DR柱)特征;根据大冰雹落点和降雹开始时间等信息,统计对应雹云的反射率因子、Z DR、相关系数(CC)的中位数分别为48.7 dBz、0.89 dB和0.90;地面出现龙卷和大冰雹时,风暴顶辐散强度最大达到71.5 m·s^(-1)。后侧阵风锋对应的出流边界北端的偏北气流与风暴前侧的偏南气流形成强涡旋上升运动,导致EF1级龙卷产生;龙卷发生在钩状回波的顶端,大冰雹多出现在入流缺口的北侧。地面发现龙卷发生前约5 min,雷达探测到龙卷碎片特征,Z DR和CC分别最低至-0.1 dB和0.81;龙卷发生前约11 min,探测到风暴低层的Z DR弧和风暴右后侧的下沉反射率因子核特征;荣成、烟台雷达分别提前22 min、5 min识别出中气旋和龙卷涡旋,可为龙卷预警提供重要参考。基于观测分析,给出了本次超级单体风暴的低层流场及龙卷、大冰雹落区的示意图。

关键词：超级单体冰雹龙卷涡旋(TVS) 龙卷碎片(TDS) 下沉反射率因子核(DRC)

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地震数据时频分析的W变换及其改进方法

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 774-782页

作者：王仰华饶莹赵振聪英国帝国理工大学资源地球物理学院英国伦敦SW72AZ 中国地质大学(北京) 北京100083 中国石油大学(北京)地球物理学院北京102249

针对常规线性时频分析方法无法同时达到时间域和频率域上的高分辨率和能量聚焦,尤其在低频区域分辨率较差的问题,为提高线性时频分析方法在低频区域的分辨率,提出了W变换方法,在线性变换中引入瞬时频率参数,构建与地震数据瞬时频率相匹... 详细信息

针对常规线性时频分析方法无法同时达到时间域和频率域上的高分辨率和能量聚焦,尤其在低频区域分辨率较差的问题,为提高线性时频分析方法在低频区域的分辨率,提出了W变换方法,在线性变换中引入瞬时频率参数,构建与地震数据瞬时频率相匹配的分析时窗。将W变换方法与典型的非线性时频分析方法——魏格纳-维利分布(WVD)进行了对比。WVD方法展示的是时间-频率域中的能量分布,明确指示子波的时间重心和频率重心,而W变换中由于引入了任意时间位置所对应的瞬时频率作为变换参数,所展示的时间-频率谱因而也具有明确的能量聚焦重心,因此,W变换与WVD方法具有直接对标意义。分析了近年来W变换的3种改进方法的发展状况,详细阐述从常规W变换、谐变时窗W变换、分数阶W变换、直到线性正则W变换的发展和演进。通过W变换在河道砂体识别和溶洞检测方面的3个应用实例,验证W变换可以提高时间-频率谱的分辨率与能量聚焦。

关键词：时频分析匹配追踪魏格纳变换 W变换能量聚焦分辨率

基于多情景模拟的东江源用地变化与固碳安全格局研究

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基于多情景模拟的东江源用地变化与固碳安全格局研究

作者：吴则禹江西理工大学

学位级别：硕士

计及源—荷不确定性的综合能源系统规划调度研究

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计及源—荷不确定性的综合能源系统规划调度研究

作者：张则栋北方工业大学

学位级别：硕士

近年来,我国风、光等可再生能源装机规模和发电占比不断提高,新能源发电将逐步成为能源供应的支柱,为了缓解新能源大规模装机引起的电力系统能量波动、源-荷功率不匹配等问题,以各种新能源电源、各类型储能设备以及电、热、氢等多类型... 详细信息

近年来,我国风、光等可再生能源装机规模和发电占比不断提高,新能源发电将逐步成为能源供应的支柱,为了缓解新能源大规模装机引起的电力系统能量波动、源-荷功率不匹配等问题,以各种新能源电源、各类型储能设备以及电、热、氢等多类型负荷构成的发-输-配-用综合能源系统被认为是未来新型电力系统发展的重要方向,其通过内部协调运行,可有效促进风、光资源消纳,降低电力领域碳排放。本文首先计及多类型负荷需求的内在联系,考虑综合能源系统中电源侧和负荷侧的功率预测问题,将源-荷不确定性转变为其预测误差的不确定性,进一步研究综合能源系统的容量规划配置及典型日场景下的优化调度问题。研究内容及创新点如下所示。首先,归纳整理了当前各国综合能源系统发展现状,且基于本文应用场景研究其工作特点、构建设备模型,并针对燃料电池等关键设备进行特性分析,构建了计及燃料电池余热利用的电-热-氢综合能源系统。然后,不同于电源侧或负荷侧单一功率预测,本文计及波动性电源与多类型负荷间的内在联系,且分别考虑不同环境因素对电源侧输出功率和负荷侧需求功率开展预测研究,并通过与其他预测方法对比表明本文方法的优越性,且基于场景分析法优化构建计及源-荷不确定性的电-热-氢综合能源系统。进一步地,通过是否考虑碳交易、极端环境以及燃料电池余热利用等情景构建不同的系统模型以对比分析,分别采用两阶段鲁棒优化方法对上述电-热-氢综合能源系统同时开展容量优化配置和典型日能量管理研究,并与确定性优化方法对比表明本文方法的优越性,此外,研究分析了电解水单位耗电量和氢气售价对系统运行效益的影响。最后对本文的研究内容进行归纳总结,并展望后续研究方向。

关键词：综合能源系统氢能燃料电池负荷预测两阶段鲁棒优化

基于DMAIC模型的A企业专利申请质量提升研究

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基于DMAIC模型的A企业专利申请质量提升研究

作者：严则迪江西理工大学

学位级别：硕士

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路桥新城项目建设“争春”提速 002

路桥新城项目建设“争春”提速

台州日报

作者：王则清王文静杨良平

开年以来，路桥区新城开发建设中心深入贯彻落实年初召开的项目攻坚突破年行动大会精神，牢牢扭住项目“牛鼻子”、把牢规划“总开关”、摸准发展“主动脉”，坚持项目引领，提速攻坚，全力冲刺项目建设开门红。新建项目全速推进路... 详细信息

开年以来，路桥区新城开发建设中心深入贯彻落实年初召开的项目攻坚突破年行动大会精神，牢牢扭住项目“牛鼻子”、把牢规划“总开关”、摸准发展“主动脉”，坚持项目引领，提速攻坚，全力冲刺项目建设开门红。新建项目全速推进路桥中央绿轴公园项目建设现场，阳光和煦，?

关键词：新城开发

来源： cnki报纸评论

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浅论肝郁痰热型失眠症伴认知功能障碍

辽宁中医杂志 2024年第2期51卷 83-85页

作者：徐子鉴许良上海中医药大学附属上海市中医医院上海200071

随着失眠症发病率连年升高,失眠所导致的其他健康问题亦受到关注,认知功能障碍就是其中的一种。多个现代医学研究证明了失眠症与认知功能障碍之间有所关联,但在治疗上仍受到局限。中医在治疗本病上具有一定的优势,传统医学理论中也有论... 详细信息

随着失眠症发病率连年升高,失眠所导致的其他健康问题亦受到关注,认知功能障碍就是其中的一种。多个现代医学研究证明了失眠症与认知功能障碍之间有所关联,但在治疗上仍受到局限。中医在治疗本病上具有一定的优势,传统医学理论中也有论述体现了两病之间的联系。结合临证观察所见,该文着重论述本病中的肝郁痰热证型,意在为本病的治疗提供新的思路。

关键词：失眠症认知功能障碍肝郁痰热证中医理论

中性粒细胞与淋巴细胞计数比率与初发溃疡性结肠炎严重程度的相关性

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中性粒细胞与淋巴细胞计数比率与初发溃疡性结肠炎严重程度的相关...

作者：则巴古丽新疆医科大学

学位级别：硕士