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定向井潜孔锤钻头反循环效果及岩屑运移规律研究

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定向井潜孔锤钻头反循环效果及岩屑运移规律研究

作者：王敏淇吉林大学

学位级别：硕士

矿产资源是人类生存、经济建设和社会发展不可或缺的重要物质基础。由于多年的开发利用,矿产资源可采储量越来越少,矿产资源供需矛盾日益突出。面对矿产资源不足的现状,必须加大深部及复杂地表环境下的找矿力度。目前钻探工程中多采用... 详细信息

矿产资源是人类生存、经济建设和社会发展不可或缺的重要物质基础。由于多年的开发利用,矿产资源可采储量越来越少,矿产资源供需矛盾日益突出。面对矿产资源不足的现状,必须加大深部及复杂地表环境下的找矿力度。目前钻探工程中多采用常规垂直钻井正循环钻进技术,地表环境破坏大,钻进效率低。而定向钻进技术能够以较短的钻进轨迹精确取心,降低钻探成本。现有定向钻进技术多采用孔底复合钻具配合造斜工具进行回转钻进,钻遇硬岩、非均质地层或研磨性较强的岩层时,常因钻压施加困难导致机械钻速慢、钻头寿命低、勘探成本高等。而气动潜孔锤反循环钻进技术具有钻进速度快、岩心采取率高、耗气量低等优点,若将其应用于定向钻井,将大幅提高矿产资源开采效率。气动潜孔锤反循环定向钻进技术的关键是形成有效反循环并确保岩屑顺利上返,其中钻头作为形成空气反循环的关键部件,其结构直接决定反循环及携岩效果。本文以GQ-127潜孔锤配套的GQ-127C反循环钻头作为研究对象,基于FLUENT软件多相流模块,通过正交实验方法分析了不同井斜角下内喷孔直径、底喷孔直径及内喷孔与底喷孔之间的交互作用对钻头反循环效果及携岩规律的影响。极差分析结果表明,在给定的任意井斜角下,缩小底喷孔直径或适当增加内喷孔直径有利于提高钻头抽吸比,而钻头携岩效果受到抽吸力和钻头底喷孔冲刷作用的交互影响。当钻头内喷孔直径为7 mm,且无底喷孔结构时,其形成反循环和携岩效果最佳,在垂直井中,此钻头内岩屑体积分数和形成抽吸比分别为0.42%和117.6%。通过单一变量法分析了井斜角、风量、机械钻速、岩屑粒径等参数对钻头反循环和携岩效果的影响。结果表明,井斜角的增加对钻头反循环效果影响较小,但会大幅降低钻头的携岩效果,尤其是当井斜角达到90°时,岩屑颗粒多堆积在钻头底部扩压槽处,携岩效果急速下降,易造成卡钻事故。此外,风量越小,机械钻速及岩屑粒径越大,钻头排屑效果越差,岩屑颗粒越易堆积在钻头底部。设计了一套可视化潜孔锤反循环钻头测试实验台,采用单一变量法对井斜角、风量、机械钻速、岩屑粒径等钻井参数对钻头反循环效果及岩屑运移规律的影响进行了实验测试,实验结果与数值模拟结果变化规律一致,最大误差为19.6%。

关键词：空气反循环潜孔锤岩屑运移特性数值模拟正交实验

基于YOLOv5改进的台风云系目标检测算法研究

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基于YOLOv5改进的台风云系目标检测算法研究

作者：王胤淇吉林大学

学位级别：硕士

近年来,全球范围内的灾害天气事件屡见不鲜,其中台风作为一种极具破坏力的自然灾害现象对人类社会和自然环境造成了深远的影响。每年,台风不仅带来巨大的经济损失,更时刻威胁着人们的生命安全。因此,精准预测台风的发生并实时追踪其行... 详细信息

近年来,全球范围内的灾害天气事件屡见不鲜,其中台风作为一种极具破坏力的自然灾害现象对人类社会和自然环境造成了深远的影响。每年,台风不仅带来巨大的经济损失,更时刻威胁着人们的生命安全。因此,精准预测台风的发生并实时追踪其行进轨迹,已成为刻不容缓的任务。当前,我国已在减少台风对社会影响的道路上构筑了一套完善的台风预警体系。可以借助多种渠道,向公众发布及时、准确的台风信息,确保人们能了解台风的最新动态。此外,还加强沿海地区的基础设施建设,如加固堤坝、桥梁等关键设施,以抵御台风带来的风暴潮和洪水,而制定这些措施的背后都离不开良好的台风观测和监督体系。因此,建立一个高效、准确的台风云系图像检测平台显得尤为重要。它能够实时捕捉台风的云系图像,更直观地了解台风的实时动向。根据此平台,人们不仅可以提前做好准备,防范于未然,更能在台风来临时迅速做出反应,最大限度地保障人民的生命财产安全。本文首先提出了一种台风云系数据扩增方法,其次对经典的YOLOv5网络架构进行优化改进以保证目标检测模型的精确度,加快网络架构特征提取的速度,最后利用QT搭建目标检测平台,以完成目标检测的任务。本文具体的研究内容如下:(1)针对现有的卫星云图所记录的台风云系数据集中样本数量不足的问题,提出了基于灰度共生矩阵的Mosaic切片数据扩增方法。该方法首先将原始数据集进行图像可视化后,对其进行标注并采用交目标比的滑动窗口切片方式对数据集进行切片划分。再通过灰度共生矩阵对图像进行特征强调,与原始图片融合。最后利用Mosaic数据扩增算法对数据集进行数据扩增。该方法着重强调了台风卫星云图的纹理特征,同时较好匹配训练网络架构,为后续的目标检测提供了较为丰富的优质样本。与扩充前相比,扩充后数据集在精确度、召回率和m AP等指标上分别提高了1.6%、2.19%、1.34%。同时还比较了不同融合条件下的指标,结果发现数据集在进行灰度共生矩阵扩增后的m AP指标均比未扩增的数据集效果更好,这种提升效果在融合比例为1比1时更加明显。(2)针对整体网络模型检测精度较低,网络训练时间过长的问题,提出了对YOLOv5的改进方法——YOLOv5-SAC,该方法首先用Shufflenetv2作为主干网络进行特征提取任务,其次在检测头前添加了CBAM注意力模块,最后将传统的金字塔池化模块替换成空洞卷积金字塔池化模块。本文在两种数据集上分别比较了改进前后的网络效果,针对FTC＿cloud＿data数据集,该方法在准确率、召回率、精确度分别达到了79.29%、84.53%、86.50%比未改进的算法分别提高了0.3%、15.18%、6.41%;针对STC＿cloud＿data数据集,该方法在准确率、召回率、精确度上分别达到了86.5%、82.21%、87.37%比未改进的算法分别提高了6.87%、1.95%、3.45%,这证明了整体的网络架构改进的可行性,同时网络还引入了WIo U模块,在扩增数据集和原始数据集上分别进行实验对比均取得了良好的效果,消融实验也验证了该模块的有效性。(3)采用QT平台,构建了台风云系检测系统智能软件。该软件采用改进的YOLOv5网络模型对台风云系进行实时检测,完成了台风云系的检测任务。

关键词：目标检测灰度共生矩阵 YOLOv5 台风云系识别

改进YOLOv8n的O型密封圈表面缺陷检测算法研究

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计算机工程与应用 2024年第18期60卷 126-135页

作者：李淇石艳范桃四川轻化工大学机械工程学院四川宜宾644000

针对O型密封圈表面缺陷尺度小且缺陷特征与背景相似性高,存在特征提取困难等问题与工业实时检测的需求,提出一种改进YOLOv8n的YOLO-Oring算法。在卷积计算的基础上,融入线性变化,设计新的CBLGhost模块,减小计算特征图所需的计算资源;针... 详细信息

针对O型密封圈表面缺陷尺度小且缺陷特征与背景相似性高,存在特征提取困难等问题与工业实时检测的需求,提出一种改进YOLOv8n的YOLO-Oring算法。在卷积计算的基础上,融入线性变化,设计新的CBLGhost模块,减小计算特征图所需的计算资源;针对缺陷与背景相似度高,引入DySample轻量动态上采样模块,使采样点集中在目标区域而忽略背景部分,实现缺陷的有效识别;为提高检测效率,设计C2f-OREPA模块,将复杂的结构重参数转为单卷积层,在保持特征表达能力的同时降低大量训练耗时;为提高算法对小尺度缺陷识别能力,设计DyHeadDCNv3检测头,用于识别多尺度目标,弥补传统标准卷积在长距离建模能力和自适应空间聚合能力上的不足,从而更好地完成检测任务。由于O型密封圈检测数据集缺乏,建立了包括划痕、凹陷、毛刺3类缺陷的1 734张数据集,实验结果表明,YOLO-Oring算法的mAP达到了94.1%,提升了1.3个百分点,FLOPs降低了16%。通过与主流目标检测算法进行比较,结果表明YOLO-Oring算法对O型密封圈表面缺陷有较好的检测性能,更利于工业实时检测。

关键词：缺陷检测 YOLOv8 O型密封圈 DySample

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股权激励对企业数字化转型影响研究

股权激励对企业数字化转型影响研究

作者：王钰淇齐鲁工业大学

学位级别：硕士

伴随计算机技术和信息技术的发展,数字经济俨然发展成为一种全新的经济形态。数字化转型是企业拥抱数字经济、进行传统产业转型升级和提升行业竞争力的长期发展战略。企业数字化转型既需要前期大量各类资源的投入,也需要先进技术的支持... 详细信息

伴随计算机技术和信息技术的发展,数字经济俨然发展成为一种全新的经济形态。数字化转型是企业拥抱数字经济、进行传统产业转型升级和提升行业竞争力的长期发展战略。企业数字化转型既需要前期大量各类资源的投入,也需要先进技术的支持,但是未来对于企业绩效的提升却是未知数,投资、风险与收益的不平衡性和不确定性成为许多企业尤其是中小企业数字化转型的瓶颈。股权激励作为企业激励管理层及核心员工的长期性制度安排,不仅可以促使管理层不囿于当下利益而着眼于企业的长远发展,还可以提升管理层的风险承担意愿,同时能激励核心技术人员加速科技创新与成果转化。由此看来,股权激励十分契合企业数字化转型过程中高投入、高风险和长周期等特性。本文以股权激励与企业数字化转型为研究对象,选择2006至2022年间实施股权激励的上市公司为研究样本,利用固定效应模型进行实证检验,同时对研发创新和融资约束在股权激励促进企业数字化转型过程中的中介机制进行研究。此外,本文还考察了不同类型企业的异质性和股价波动的调节效应,探究股权激励能否促进企业数字化转型以及背后的影响机制和路径选择,具有一般理论意义和实践意义。基于以上分析,本文开篇首先介绍了研究的背景、意义和思路,提出文章的创新点和不足之处;其次,以文献综述的形式引出了股权激励和企业数字化转型的概念界定,分别阐述了两者与企业发展的关系。同时,结合相关基础理论分析研究股权激励对企业数字化转型的影响以及背后的影响路径和作用机制,并据此提出研究假设;再次,结合相关政策和制度的变化与演进,梳理了我国企业实施股权激励和进行数字化转型的相关情况;最后,依据研究设计,基于中介机制和调节效应,实证检验股权激励对企业数字化转型的促进作用和路径机制,同时考察不同类型企业的异质性,文末总结实证检验结果并给予合理可行的建议。研究结果表明:(1)股权激励能够显著地促进企业数字化转型,这种促进效应在非国有企业以及地处数字化综合发展水平较高区域的企业更为显著;(2)企业实施股权激励后刺激管理层提升风险承担水平、加大企业的投资力度,进而数字化转型的各项投入得以增加,此时企业受到的融资约束越大。因此,融资约束与投资水平在股权激励促进企业数字化转型的过程中呈现出明显的中介作用;(3)研发创新是股权激励促进企业数字化转型的有效路径,并起到部分中介作用;(4)股价波动在股权激励促进企业数字化转型中起到调节作用,股价越稳定、波动率越小,股权激励对企业数字化转型的促进效用越大。本文基于研究结论提出以下建议:针对实施股权激励和数字化转型的作用机制和路径,企业需要采取合理选择考核对象、精心设置考核指标、进行必要的市值管理和畅通融资渠道等措施,以提亮股权激励的“成色”,不断提升企业的数字化水平。

关键词：股权激励数字化转型研发创新融资约束股价波动

锆基金属有机凝胶及其复合材料对水中盐酸金霉素的吸附研究

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锆基金属有机凝胶及其复合材料对水中盐酸金霉素的吸附研究

作者：王艺淇吉林大学

学位级别：硕士

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格力空调印度尼西亚市场营销策略研究

格力空调印度尼西亚市场营销策略研究

作者：张雅淇吉林大学

学位级别：硕士

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基于布谷鸟算法的综合能源系统低碳经济运行

基于布谷鸟算法的综合能源系统低碳经济运行

作者：张瑞淇重庆理工大学

学位级别：硕士

当前,在全球环境问题日益严重和双碳战略大背景下,开展电力行业的碳减排研究对于能源可持续发展具有重要意义。综合能源系统能够耦合多种能源,并实现梯级利用。传统综合能源系统的发展存在火电利用效率不高,可再生能源占比低等问题,随... 详细信息

当前,在全球环境问题日益严重和双碳战略大背景下,开展电力行业的碳减排研究对于能源可持续发展具有重要意义。综合能源系统能够耦合多种能源,并实现梯级利用。传统综合能源系统的发展存在火电利用效率不高,可再生能源占比低等问题,随着科学技术的发展,碳捕集、利用与封存(Carbon capture,utilization,and storage,CCUS)技术和电转气(Power to Gas,P2G)技术逐渐兴起,二者联合,可以提高综合能源系统的低碳性和经济性,并且能够实现清洁能源的消纳。本文立足于低碳经济运行需求,基于布谷鸟算法,对含CCUS和P2G的综合能源系统展开研究。主要内容如下:首先,总结了国内外对CCUS、P2G和综合能源系统的研究现状,详细介绍了CCUS和P2G的运行原理以及目前应用项目,深入了解了布谷鸟算法在综合能源系统的研究现状。其次,针对电-气-热综合能源系统的主要组成部分,构建了电力网络、燃气轮机、CCUS、P2G、天然气网络、风电机组的数学模型,为后续研究优化运行提供理论基础。接着,建立了考虑CCUS和P2G装置的电气热互联的综合能源系统低碳经济模型,目标函数考虑电功率、燃气轮机、P2G等运行约束的同时,兼顾经济性和低碳性,根据综合能源系统中是否引入CCUS和P2G,分为四个不同场景,选取国内南方某地区的日内电负荷、气负荷、热负荷、风机出力和光伏出力预测情况,使用布谷鸟算法进行求解,对总成本、碳排量和风光利用率进行对比,系统中引入CCUS和P2G后,相较于不考虑CCUS和P2G的情况,总成本为59.48万元,降低了20.74%,风能利用率为99.08%,提高了34.4%,光能利用率为99.75%,提高了37.79%,并对联合运行模式下,系统的电、气、热、氢功率运行结果进行分析,验证了CCUS和P2G联合运行模型的有效性。最后,为了解决布谷鸟算法(Cuckoo Search,CS)搜索能力不强,容易陷入局部最优等问题,了解国内外改进现状,研究遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的原理,将遗传算法和布谷鸟算法结合起来,采用遗传算法中常用的轮盘赌选择法来选择出较优个体。将粒子群算法的自适应参数调整策略引入布谷鸟算法,提高算法的鲁棒性和适应性。使用IEEE30节点电力系统和20节点天然气系统,分别求解两种优化情况下的运行情况,与CS算法进行对比分析。从算法收敛需要的迭代次数上看,GA-CS算法收敛速度提升了15.2%,PSO-CS算法收敛速度提升了34.8%,PSO-CS算法相较于GA-CS算法,进一步降低了总成本和碳排放量,PSO-CS算法优化效果更好,实现了预期目标。

关键词：综合能源系统碳捕集、利用和封存电转气低碳经济

基于EMAT探头的经颅超声无线刺激和非接触式光声成像

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基于EMAT探头的经颅超声无线刺激和非接触式光声成像

作者：乔帅淇电子科技大学

学位级别：硕士

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基于异质声学特征交互的语音情感识别研究

基于异质声学特征交互的语音情感识别研究

作者：高鹏淇青海师范大学

学位级别：硕士

情感的表达是人与人交流过程中理解双方真实意图的关键元素。作为人类交流最重要的媒介之一,语音在情感表达方面发挥着重要作用。语音情感识别(Speech emotion recognition,SER)通过分析语音信号识别说话人的情感状态,是人工智能、模式... 详细信息

情感的表达是人与人交流过程中理解双方真实意图的关键元素。作为人类交流最重要的媒介之一,语音在情感表达方面发挥着重要作用。语音情感识别(Speech emotion recognition,SER)通过分析语音信号识别说话人的情感状态,是人工智能、模式识别等多个领域的重要研究课题。本文利用语音中情感的声学特点,提取可以多维度表征情感的异质特征,并通过构建多种深度神经网络模型,充分探索语音中情感异质特征的潜在交互关系,从而增强语音情感识别系统的准确性和鲁棒性。主要研究贡献如下:(1)针对时序特征和空间特征提取不充分的问题,提出了一种包含空间特征提取模块和时序特征提取模块的双通道时空语音情感识别模型ASGRU-CNN。该模型由两条并行分支组成:分支一由一层三维卷积、三层二维卷积及最大池化层构成,用来提取深层语音情感空间特征;分支二由切片循环神经网络内嵌门控循环单元及注意力机制组成,用来提取语音情感时序特征。语音情感空间特征和时序特征两类异质特征的有效融合提高了模型在小规模平衡数据库CASIA和非平衡数据库EMODB上识别准确率及泛化能力。(2)针对特征单一和特征间交互性较弱问题,提出了多输入交互注意力模型MIAN。模型MIAN由特定特征坐标残差注意力网络SCRA和共享特征多头注意力网络SMHA组成。网络SCRA利用坐标注意力机制将位置信息嵌入到通道注意力中,增强了特征的表示能力;网络SMHA注重特征之间的交互关系,所提取的特征更具判别性。模型MIAN在EMODB和IEMOCAP两类不同规模的非平衡数据库上都取得了较好的性能,凸显了MFSCs特征、MEL谱图的谐波和脉冲成分以及韵律特征三个异质特征交互的优势。(3)针对交叉熵损失函数易受类别不平衡影响的问题,在利用小规模非平衡数据库EMODB和大规模非平衡数据库IEMOCAP训练MIAN过程中,加入一致性相关系数损失函数,和交叉熵损失函数构成双损失函数联合监督。这样做的好处是:交叉熵损失函数确保模型对分类边界的优化作用,而一致性相关系数损失函数确保模型在减小类内离散度的同时增大类间离散度。(4)针对语音情感数据资源稀缺问题,从3种不同类型数据扩充方式中选择效果最好的音频变速将小规模平衡数据库CASIA和EMODB的样本数量扩充至原样本数量的7倍。在扩充后的数据集上,新提出模型ASGRU-CNN的准确率分别提升了5.25个百分点和4.54个百分点,说明数据增强对平衡及非平衡数据库皆能有效提升模型准确率。

关键词：语音情感识别注意力机制异质特征特征融合联合监督