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基于近红外光谱的变压器油中糠醛含量定量检测研究

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基于近红外光谱的变压器油中糠醛含量定量检测研究

作者：蒋友列西南大学

学位级别：硕士

油浸式变压器是确保电网平稳安全运行的核心设备,其油纸绝缘系统主要由绝缘油和绝缘纸所构成,在长期运行过程中,受到温度、水分、氧气等多重因素的作用,逐渐发生老化,致使其绝缘性能下降,最终可能酿成电力事故。实现变压器油纸绝缘老化... 详细信息

油浸式变压器是确保电网平稳安全运行的核心设备,其油纸绝缘系统主要由绝缘油和绝缘纸所构成,在长期运行过程中,受到温度、水分、氧气等多重因素的作用,逐渐发生老化,致使其绝缘性能下降,最终可能酿成电力事故。实现变压器油纸绝缘老化特征量的准确评估是保证电力设备安全运行的重要内容。目前,近红外光谱分析技术在农业生产、石油化工等领域的应用已逐渐趋于成熟;近红外光谱在电力检测领域的作用也逐渐被重视。本文在恒定温度130℃、真空密闭老化试验箱中进行了单因子加速热老化实验,制备了不同老化时间的油纸绝缘热老化样品。利用高效液相色谱法,测得油中糠醛含量;并以透射式收集方式,采集了所有绝缘油样品的近红外光谱。通过密度泛函仿真计算和非谐性振动的能级公式,研究了糠醛的吸收峰归属及绝缘油的近红外光谱吸收峰归属。基于绝缘油近红外光谱,建立了关于油中糠醛含量的近红外光谱全谱区定量分析模型。并分别利用绝缘油近红外光谱吸收峰归属和iPLS算法,对全谱区定量分析模型进行了优化,筛选出关于油中糠醛含量的特征波长变量。基于特征波长变量,建立了PCA-BP模型。具体研究成果如下:(1)基于密度泛函理论之B3LYP杂化泛函方法和非谐性振动能级公式,计算了糠醛的近红外谱区吸收峰,并进一步研究了绝缘油近红外光谱的吸收峰归属。采用Gaussian 09程序中6-311G(d,p)基组,计算出糠醛的振动频率和IR光谱。其中,C=O的伸缩振动吸收峰为1760 cm;与C=O共用碳原子的C-H基团伸缩振动吸收峰为2903 cm、弯曲振动吸收峰为1396 cm。结合非谐性振动的能级公式,计算得:C=O的伸缩振动与C-H面内弯曲振动的一倍频的组合频在4590 cm附近;C=O的伸缩振动和C-H的伸缩振动的组合频在4660 cm附近;C=O的伸缩振动的二倍频和三倍频分别在5088 cm和6690 cm附近。最后,分析了绝缘油近红外光谱的第一合频区、O-H和C=O区、一级倍频区、第二合频区、二级倍频区、第三合频区、三级倍频区中各吸收峰的归属。(2)基于绝缘油近红外光谱,建立了关于油中糠醛含量的全谱区定量分析模型。采用PCA-MD识别并剔除145份绝缘油样本中的5份高杠杆值异常样本。采用PCA-K-S选择105份样本组成校正集,35份样本组成验证集。并对绝缘油近红外光谱做归一化和差分宽度为3的一阶微分预处理。采用PLS算法,建立了绝缘油近红外光谱全谱区定量分析模型,RMSECV为0.3228、RMSEP为0.3347,相应R分别为0.92、0.91。(3)基于对绝缘油近红外光谱吸收峰归属的研究,对全谱区定量分析模型进行优化,优选3个关于油中糠醛含量定量分析的特征谱区:C=O和C-H组合频(4710-4540 cm)、C-H一级倍频区(6000-5400 cm)、二级倍频区(8800-8100 cm)。研究3个特征谱区的模型优劣,得出:6000-5400 cm与8800-8100 cm组合谱区建模性能最优。基于组合谱区所建立的油中糠醛含量定量分析NIR-PLSR模型的R和RMSEP分别为0.98、0.1888。相较全谱区定量分析模型的预测结果提升较大。(4)采用iPLS对全谱区定量分析模型进行优化,得到特征谱区7390-6970 cm。基于此特征谱区,所建立的油中糠醛含量定量分析iPLS-PLSR模型的R=0.98、RMSEP=0.1692。最后,以特征谱区7390-6970 cm,建立了iPLS-PCA-BP模型。当采用3个主成分,共轭梯度学习算法时,iPLS-PCA-BP模型最优,其R、RMSEP分别为0.1466。最优模型的油中糠醛含量预测值偏差均在±0.2mg/L以内。

关键词：油中糠醛含量近红外光谱定量检测密度泛函理论区间偏最小二乘法

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基于高光谱技术的有机鸡蛋与普通鸡蛋鉴别

光谱学与光谱分析 2022年第4期42卷 1222-1228页

作者：马羚凯祝诗平苗宇杰魏枭李松蒋友列卓佳鑫西南大学工程技术学院重庆400716

当今全球范围内有机食品行业发展迅速,体现出消费者对食品质量安全的重视。相比于普通鸡蛋,有机鸡蛋因严格的生产条件以及更高的营养价值生产成本更高、售价更贵。市面上所销售的有机鸡蛋虽取得了严格有机食品认证标识,但依旧不能阻止... 详细信息

当今全球范围内有机食品行业发展迅速,体现出消费者对食品质量安全的重视。相比于普通鸡蛋,有机鸡蛋因严格的生产条件以及更高的营养价值生产成本更高、售价更贵。市面上所销售的有机鸡蛋虽取得了严格有机食品认证标识,但依旧不能阻止不法份子将普通鸡蛋冒充有机鸡蛋销售,从而谋取利润。这一行为不仅会损害有机鸡蛋生产商的利益,也降低了人们对有机食品的信任度,为此需要一种有效的对有机鸡蛋和普通鸡蛋无损鉴别方法。使用高光谱技术透射成像的方式,可以获取物质内部的信息,以有机鸡蛋和普通鸡蛋为试验对象,采集鸡蛋样本364~1025 nm波长范围的高光谱图像数据,从采集到的数据中提取出鸡蛋蛋清和蛋黄感兴趣区域(ROI)的平均透射光谱数据。根据透射光谱曲线图筛选出有机鸡蛋与普通鸡蛋光谱响应差异明显的波段区间,分别通过偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和支持向量机(SVM)建立鸡蛋类别的鉴别模型,结果表明模型分别根据蛋黄区域与蛋清区域数据进行建模的鉴别准确率相近,进一步对蛋黄区域数据进行分析。由于高光谱数据量大且存在大量冗余信息,给数据采集、存储、传输和建模处理都带来不便,因此分别通过连续投影算法(SPA)和竞争性自适应重加权算法(CARS)对蛋黄ROI数据进行降维处理,剔除了大量冗余信息后再建模。最终,使用对蛋黄ROI区域运用SPA降维后得到的23个特征波长建立的SPA-SVM鉴别模型在测试集的准确率最高达到94.2%。结果表明,通过高光谱技术对有机鸡蛋和普通鸡蛋进行无损鉴别有一定效果。

关键词：鸡蛋有机食品高光谱技术光谱降维鉴别

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基于全局注意力的正交融合图像描述符

图学学报 2024年第3期45卷 472-481页

作者：艾列富陶勇蒋常玉安庆师范大学计算机与信息学院安徽安庆246133 安徽三联学院智慧交通现代产业学院安徽合肥230601

图像描述符是计算机视觉任务重要研究对象,被广泛应用于图像分类、分割、识别与检索等领域。深度图像描述符在局部特征提取分支缺少高维特征的空间与通道信息的关联性,导致局部特征表达的信息不充分。为此,提出一种融合局部、全局特征... 详细信息

图像描述符是计算机视觉任务重要研究对象,被广泛应用于图像分类、分割、识别与检索等领域。深度图像描述符在局部特征提取分支缺少高维特征的空间与通道信息的关联性,导致局部特征表达的信息不充分。为此,提出一种融合局部、全局特征的图像描述符,在局部特征提取分支进行膨胀卷积提取多尺度特征图,输出的特征拼接后经过含有多层感知器的全局注意力机制捕捉具有关联性的通道-空间信息,再加工后输出最终的局部特征;高维的全局分支经过全局池化和全卷积生成全局特征向量;提取局部特征在全局特征向量上的正交值与全局特征串联后聚合形成最终的描述符。同时,在特征约束方面,使用包含子类心的角域度损失函数增大模型在大规模数据集的鲁棒性。在国际公开数据集Roxford5k和Rparis6k上进行实验,所提出描述符的平均检索精度在medium和hard模式分别为81.87%和59.74%以及91.61%和79.12%,比深度正交融合描述符分别提升了1.70%,1.56%,2.00%和1.83%,较其他图像描述符具有更好的检索精度。

关键词：图像描述符膨胀卷积全局注意力特征融合子类心角度域损失

滇藏地区担子菌酵母物种多样性及系统发育研究

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滇藏地区担子菌酵母物种多样性及系统发育研究

作者：蒋友良河北大学

学位级别：硕士

担子菌酵母(Basidiomycetous yeasts)是单细胞形式的一类担子菌,在伞菌亚门(Agaricomycotina)、柄锈菌亚门(Pucciniomycotina)以及黑粉菌亚门(Ustilaginomycotina)内都有分布,目前已发现约800余种,分布在139个属中。担子菌酵母一方面在工农业生产、生物制药、环境保护中具有非常广泛的应用价值,另一方面这些单细胞真菌中的某些类群也是动植物的致病性真菌,其中包括隐球菌(Cryptococcus)和毛孢子菌(Trichosporon)等重要的人类条件致病菌。中国滇藏地区因其独特的地理环境和气候条件的复杂多样性,不仅促进了该地区生物类群的加速变异与分化,也使得滇藏地区成为世界生物多样性最为丰富和独特的地区之一。因此滇藏地区担子菌酵母多样性调查对于掌握滇藏地区酵母菌资源本底,并更好地保护和利用这一宝贵的生物资源是十分必要的。本研究从课题组采集自云南和西藏地区的1270份样品中分离得到担子菌酵母共947株,其中872株被鉴定为172个已知种(西藏地区710株分布于121种内,云南地区162株分布于72种内),75株被初步鉴定为未知种。通过r DNA基因(18S、ITS区、28S D1/D2区)和3个蛋白基因(RPB1、RPB2和TEF1)的序列测定,进行单基因和多基因树系统发育分析,再结合形态和生理生化等表型特征,并遵循“一种真菌一个名称”的命名法规,最终这75株未知菌株及与其同种或密切相关菌株(来源于NCBI)被鉴定为61个新种并同时建立了6个新属以及1个新科,分别为Vankyiozymaceae ***.、Baiomyces ***.、Bauerozyma ***.、Fengyania ***.、Foliozyma ***.、Nakaseozyma ***.、Vankyiozyma ***.、Baiomyces sejilaensis ***.、Bauerozyma artemisiae ***.、Boekhoutia foliicola ***.、Buckleyzyma pseudoaurantiaca ***.、Carlosrosaea betulae ***.、Carlosrosaea rhododendri ***.、Carlosrosaea yunnanensis ***.、Chrysozyma quercicola ***.、Curvibasidium pini ***.、Derxomyces foliicola ***.、Derxomyces motuoensis ***.、Derxomyces orientalis ***.、Derxomyces paracylindricus ***.、Exobasidium lijiangense ***.、Fengyania pteridophytorum ***.、Foliozyma liliicola ***.、Halobasidium phyllophilum ***.、Hannaella artemisiae ***.、Hannaella pteridophytorum ***.、Hannaella urticae ***.、Kockovaella cariosiligni ***.、Kockovaella foliicola ***.、Kondoa tibetensis ***.、Kwoniella hippophaes ***.、Kwoniella lonicerae ***.、Microsporomyces betulae ***.、Microsporomyces foliicola ***.、Mrakia pini ***.、Mrakia rhododendri ***.、Nakaseozyma junci ***.、Nakaseozyma lonicerae ***.、Papiliotrema castaneae ***.、Papiliotrema catalpae ***.、Phaeotremella pini ***.、Phaffia paratasmanica ***.、Phaffia rhododendri ***.、Piskurozyma cuscutae ***.、Piskurozyma humicola ***.、Piskurozyma liliaceifoliae ***.、Piskuro

关键词：担子菌酵母分子鉴定系统发育分析物种多样性新分类描述

一种基于BiGRU和胶囊网络的文本情感分析方法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第7期54卷 2026-2037页

作者：乔百友武彤杨璐蒋有文东北大学计算机科学与工程学院沈阳110169

针对现有基于商品评论文本的情感分析方法大都较少考虑评论文本的方面特征,相关分析模型也未同时考虑上下文长期依赖特征和文本局部特征,因而影响情感分析准确度的问题,提出了一种基于双向门控循环网络(BiGRU)和胶囊网络的文本情感分析... 详细信息

针对现有基于商品评论文本的情感分析方法大都较少考虑评论文本的方面特征,相关分析模型也未同时考虑上下文长期依赖特征和文本局部特征,因而影响情感分析准确度的问题,提出了一种基于双向门控循环网络(BiGRU)和胶囊网络的文本情感分析方法。该方法首先采用基于词频统计的方法提取出评论文本的方面特征,并将其融入词向量表示中,从而有效提升词向量的表达能力。然后,采用BiGRU提取文本的上下文长期依赖特征,采用胶囊网络提取文本的局部特征,从而实现基于方面的高精度文本情感分析。真实数据集上的实验结果表明,本文提出的方法在准确率、查准率、查全率和F1分数等评价指标上,均优于双向长短期记忆网络(BiLSTM)、CNN-LSTM、TextCNN等现有情感分析模型。

关键词：深度学习方面特征情感分析评论文本

水分含量对轻腌大黄鱼贮藏期间细菌菌相和风味特征的影响

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食品科学 2024年第8期45卷 210-217页

作者：张曦鹏蒋中权郭全友宋晓燕无宁德师范学院生命科学学院福建宁德352100 中国水产科学研究院东海水产研究所上海200090 上海理工大学健康科学与工程学院上海200093

研究水分含量对轻腌大黄鱼在4℃条件下贮藏性的影响,分析整个贮藏期间总挥发性盐基氮含量变化、微生物群落组成、滋味和挥发性风味物质(volatile organic compounds,VOCs)差异,并对微生物组成和VOCs进行相关性分析。结果表明,3种水分质... 详细信息

研究水分含量对轻腌大黄鱼在4℃条件下贮藏性的影响,分析整个贮藏期间总挥发性盐基氮含量变化、微生物群落组成、滋味和挥发性风味物质(volatile organic compounds,VOCs)差异,并对微生物组成和VOCs进行相关性分析。结果表明,3种水分质量分数(60%、55%、50%)轻腌大黄鱼货架期依次为27、33、39 d;贮藏期间菌相发生明显的变化,货架期终点4株优势腐败菌占比较高,其中水分质量分数60%样品中蜂房哈弗尼菌(Hafnia alvei)(61.22%)和热杀索丝菌(Brochothrix thermosphacta)(19.39%)占比最高,55%水分质量分数样品中蜂房哈弗尼菌、热杀索丝菌、广布肉毒杆菌(Carnobacterium divergens)和弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)均占据较高比重,分别为31.13%、29.25%、17.92%、16.98%,50%水分质量分数轻腌大黄鱼货架期终点并未出现弗氏柠檬酸杆菌,但蜂房哈弗尼菌和热杀索丝菌分别高达43.96%和37.36%;电子舌结果分析发现3组样品滋味响应值变化趋势基本一致;气相色谱-离子迁移谱仪共检测出29种VOCs,主要包括醇类7种,酯类6种,酮类4种,醛类4种,胺类3种,杂环类2种,烯烃类、醚类和萜类各1种,指纹图谱结果分析发现各组样品在贮藏期间的VOCs组成上无显著差异;Pearson相关分析表明,3组样品贮藏期间蜂房哈弗尼菌和热杀索丝菌与一些胺类物质呈正相关。

关键词：轻腌大黄鱼水分含量货架期菌相挥发性风味物质

考虑声-振模态结合的抽水蓄能机组轴承故障诊断

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电力系统保护与控制 2024年第11期52卷 1-10页

作者：胡列豪巩宇张勇军安禹铮蒋崇颖廖美英华南理工大学电力学院广东广州510641 南方电网储能股份有限公司广东广州510635 广东科学技术职业学院广东广州510600

为解决抽水蓄能机组轴承磨损故障难以监测和识别的问题,提出一种结合声振数据的双模态神经网络机组轴承诊断模型。首先分析了抽水蓄能机组声振特性,融合相似软阈值对奇异值分解去噪方法进行改进,有效消除非接触式传感器固有噪声干扰。... 详细信息

为解决抽水蓄能机组轴承磨损故障难以监测和识别的问题,提出一种结合声振数据的双模态神经网络机组轴承诊断模型。首先分析了抽水蓄能机组声振特性,融合相似软阈值对奇异值分解去噪方法进行改进,有效消除非接触式传感器固有噪声干扰。其次提出逆巴克频谱变换方法,并结合巴克频谱变换和格拉姆角和场变换等特征工程技术,提取机组轴承的声纹和振动特征图。通过融合相对位置编码的自注意力机制和深度可分离卷积,建立特征图传递网络。同时运用多头自注意力机制和双向长短期记忆网络搭建了时序数据传递网络,并以平行网格架构构建了机组轴承故障诊断模型。实验对比分析表明,所提方法具有较高的故障识别准确率,为抽水蓄能电站机组轴承监测问题提供了有效的解决途径。

关键词：抽水蓄能机组声-振模态奇异值分解特征工程故障诊断

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降低豆粕粉末度的工业实践

中国油脂 2024年

作者：吕瑞杨磊王刚侯广友鲁海龙蒋守业中储粮油脂(新郑)有限公司华南理工大学电子商务系中粮工科(西安)国际工程有限公司国粮武汉科学研究设计院有限公司

豆粕粉末度是豆粕品质指标之一，过高的粉末度影响豆粕的使用品质。对豆粕粉末度高的原因进行分析，并采取措施进行优化改善。实践表明，通过调整或调配大豆原料和改善预处理、浸出、粕粉碎、皮粉碎、存储、发货等环节的工艺设备，可以... 详细信息

豆粕粉末度是豆粕品质指标之一，过高的粉末度影响豆粕的使用品质。对豆粕粉末度高的原因进行分析，并采取措施进行优化改善。实践表明，通过调整或调配大豆原料和改善预处理、浸出、粕粉碎、皮粉碎、存储、发货等环节的工艺设备，可以有效解决豆粕粉末度高的问题。

关键词：豆粕粉末度控制工艺优化设备改进

气相条件下Criegee中间体与痕量酸碱物种的双分子反应研究进展

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环境化学 2024年第8期43卷 2741-2757页

作者：王兴蒋友凌周莉马嫣郑军南京信息工程大学环境科学与工程学院南京210044 江苏省大气环境与监测污染控制高技术研究重点实验室南京210044

气相臭氧化反应是不饱和烯烃在大气中重要的降解途径之一.反应会生成一个关键的Criegee中间体,该中间体有非常活跃的反应活性,可以发生单分子分解反应生成羟基自由基和烷氧自由基,也可以与大气中其他化合物发生双分子反应,生成复杂的反... 详细信息

气相臭氧化反应是不饱和烯烃在大气中重要的降解途径之一.反应会生成一个关键的Criegee中间体,该中间体有非常活跃的反应活性,可以发生单分子分解反应生成羟基自由基和烷氧自由基,也可以与大气中其他化合物发生双分子反应,生成复杂的反应产物.受测量手段的限制和大气丰度的影响,关于Criegee中间体双分子反应的研究主要集中在与H_(2)O、(H_(2)O)2及SO_(2)的反应.大气中的无机酸、有机酸、氨和有机胺是大气中痕量、具有高反应活性的化合物,在维持大气酸碱平衡、新粒子生成及二次有机气溶胶形成过程中发挥重要作用.近年的研究指出,Criegee中间体与这些痕量酸碱气体反应速率接近碰撞极限,并生成低挥发性有机物,颠覆了以往研究中认为的反应可以忽略的结论.结合前人的研究成果,对Criegee中间体双分子反应机理做了简要总结,着重阐述了Criegee中间体与无机酸和有机酸以及与氨和有机胺在大气中的双分子反应过程.从文献的梳理中我们发现Criegee中间体与有机酸和有机胺的双分子反应均可以无势垒发生,并且有低聚产物生成,这些机理的提出对于现有的全球化学传输模型和新粒子形成模型可能有重要影响.

关键词： Criegee 中间体双分子反应无机酸有机酸氨有机胺.