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化学战剂的传感检测研究进展

环境化学 2025年第1期44卷 85-98页

作者：崔根源李欣庭何洪源贾镇何伟文李玉静中国人民公安大学侦查学院北京100038 新疆警察学院刑事技术系乌鲁木齐830011 广东省公安厅刑事技术中心广州510000

化学战剂(CWAs)是构成大规模杀伤性武器—化学武器的基本要素,在战争或恐怖袭击中可引发规模性杀伤甚至死亡事件.CWAs通常为剧毒化学品,种类繁多,毒理性质各异,且在战现场等环境中发生迅速降解、转化,现场快速检测识别难度较高,环境样品... 详细信息

化学战剂(CWAs)是构成大规模杀伤性武器—化学武器的基本要素,在战争或恐怖袭击中可引发规模性杀伤甚至死亡事件.CWAs通常为剧毒化学品,种类繁多,毒理性质各异,且在战现场等环境中发生迅速降解、转化,现场快速检测识别难度较高,环境样品中CWAs的检测已成为禁化武领域的全球性重要问题.本文在介绍CWAs及其模拟物的基础上,聚焦于CWAs及其模拟物的主要传感检测技术,展望了CWAs传感检测面临的问题及未来发展方向,以期为相关研究提供参考.

关键词：化学战剂模拟物检测传感器.

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装卸油品码头灭火系统设计

水运工程 2003年第10期 27-29页

作者：贾镇中交第四航务工程勘察设计院广东广州510230

结合我国有关装卸油品码头灭火系统设计规范,对油品(包括常温LPG)码头的灭火系统设计进行分析讨论。

关键词：装卸油品码头 LPG码头灭火系统设计分析讨论

用人单位就业歧视的民事责任研究 ——以三个典型案例为视角

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用人单位就业歧视的民事责任研究 ——以三个典型案例为视角

作者：贾镇恺贵州民族大学

学位级别：硕士

基于炭基催化剂生物质气化制备合成气的实验研究

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基于炭基催化剂生物质气化制备合成气的实验研究

作者：贾镇滔河南农业大学

学位级别：硕士

生物质气化过程中催化剂能够有效调控气体组分和产量,将产物中焦油的能量转化为合成气的能量,提高合成气品质。在此前提下,探讨了炭基催化剂对于生物质气化制备合成气的影响。以活性炭(AC)为载体,利用超声浸渍法将Fe-Ni活性组分按照不... 详细信息

生物质气化过程中催化剂能够有效调控气体组分和产量,将产物中焦油的能量转化为合成气的能量,提高合成气品质。在此前提下,探讨了炭基催化剂对于生物质气化制备合成气的影响。以活性炭(AC)为载体,利用超声浸渍法将Fe-Ni活性组分按照不同负载量和负载比制备Fe-Ni/AC催化剂,筛选出最佳制备条件后,通过改变温度和水蒸气流量等条件,确定合理工艺条件,同时还探究了催化剂在气化过程中的作用机制,具体结论如下:实验制备了不同负载量的Fe-Ni/AC催化剂,当负载量为16%时,催化性能最佳(比表面积为344.19 m2/g);在负载量为16%的基础上,改变Fe-Ni活性组分的负载比,制备了不同负载比的Fe-Ni/AC催化剂,当Fe:Ni=7:3时,催化性能最佳(比表面积为316.43 m2/g)。因此负载量为16%且负载比为7:3时,催化剂制备条件最佳。利用最佳条件制备Fe-Ni/AC催化剂并用于不同生物质原料的气化反应,发现Fe-Ni/AC对于不同生物质原料的催化性能不同。通过改变反应温度和水蒸气流量确定最佳工艺条件。气体产量随温度升高而提升,促进了 Boudouard反应和CH4重整反应的进行,而对于水煤气变换反应具有抑制作用,在750℃以后H2/CO开始降低,从能耗和合成气品质考虑,最佳温度选择为750℃。随着水蒸气流量的提高,H2/CO和气体产量持续增加,水蒸气流量为1 mL/min时效果最佳。在最佳工艺条件下(温度750℃;水蒸气流量1 mL/min;反应时间20min),气体组分中H2为46.46%、CO为23.64%、CH4为9.15%、CO2为20.74%,气体产量可达6.38 L,H2/CO 为 1.97。为了探究催化作用机制,将AC经过酸洗去除固有成分(AAEMs和其它金属)获得AWAC后,分别负载Fe-Ni组分得到Fe-Ni/AC和Fe-Ni/AWAC。反应前Fe-Ni组分以Fe-Ni合金的形式存在,反应后Fe-Ni合金主要转化为Fe3O4和Ni,部分Ni被氧化。在最佳工艺条件下,催化性能排序为Fe-Ni/AC>Fe-Ni/AWAC>AC>AWAC,表明AC中固有成分和后期负载的Fe-Ni组分都具有催化活性,其中Fe-Ni/AC催化性能最为显著,是因为AC中固有成分可能起到助剂的作用,不仅能提高Fe-Ni组分的催化性能,并且避免了活性组分的团聚。通过Fe-Ni/AC的FT-IR和XPS表征发现反应后含氧官能团降低,可能是被挥发分中的焦油消耗所导致,其中C-O基团可能为主要的反应活性位点。为了探究不同AAEMs对Fe-Ni组分的促进作用,将K、Ca和Mg负载于Fe-Ni/AWAC中,催化性能排序为 K-Fe-Ni/AWAC>Ca-Fe-Ni/AWAC>Mg-Fe-Ni/AWAC>Fe-Ni/AWAC,K和Ca的加入能够有效提升Fe-Ni/AWAC的催化性能,而Mg似乎影响不大。将反应后的Fe-Ni/AWAC和Fe-Ni/AC经过空气煅烧后发现剩余物中含有NiFe2O4和Fe2O3成分,具有较强的释氧性,在热重分析中与松木混合有助于固-固反应的进行,从而提高松木炭转化率,为失活后催化剂的再利用提供一种新思路。

关键词：生物质气化炭基催化剂合成气

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面向导航领域的文件传输优化研究

面向导航领域的文件传输优化研究

作者：贾镇宇西安电子科技大学

学位级别：硕士

导航领域某卫星定轨系统在专线网络上进行文件传输时,文件的传输效率,会影响卫星定轨任务的执行。数据在带宽较低的网络上进行传输时,超额的流量会引起网络拥塞,导致时延升高;在高时延的情况下,网络的吞吐量下降,文件的传输会出现无法... 详细信息

导航领域某卫星定轨系统在专线网络上进行文件传输时,文件的传输效率,会影响卫星定轨任务的执行。数据在带宽较低的网络上进行传输时,超额的流量会引起网络拥塞,导致时延升高;在高时延的情况下,网络的吞吐量下降,文件的传输会出现无法按时到达指定终端的问题。提高专线网络的文件传输效率,缩短文件到达指定终端的时间,是本文需要重点研究与实现的目标。本文针对该卫星定轨系统专线网络带宽较低、高时延场景下吞吐量低的问题,引入基于强化学习的拥塞控制算法,提高专线网络的带宽利用率并实现对不同文件发送端带宽的公平分配;根据系统传输文件的数量、大小和优先级,将文件传输划分为不同的场景,设计并实现不同场景的优化算法,测试并验证文件传输优化的效果。本文主要的工作内容和成果包含以下几点。(1)针对文件在专线网络无法按规定时间完成传输的问题,设置对比实验,从带宽利用率和带宽分配公平性的测试结果分析了现有拥塞控制算法存在的不足,并引入了带宽利用率更高TCP＿PPO2强化学习拥塞控制算法和公平性更好的MARLCC强化学习拥塞控制算法;根据下发指令的文件信息,将文件传输按文件的数量、大小和优先级划分为不同的场景,并对不同的场景进行分析。(2)引入基于强化学习的拥塞控制算法代替默认拥塞控制算法提高网络的吞吐量,采用压缩算法对大文件进行压缩,设计了不同文件传输场景下对应的优化算法,并实现了算法的自适应选择和带宽的动态分配。在操作系统中采用模块添加的方式将TCP＿PPO2算法和MARLCC算法进行部署;利用Mininet仿真软件,将强化学习拥塞控制算法与传统拥塞控制算法进行性能对比。实验结果显示,TCP＿PPO2算法的带宽利用率相比于传统拥塞控制算法提高了14%～32%,MARLCC算法的公平性指数相比于传统拥塞控制算法提高了6%～42%,验证了强化学习拥塞控制算法的优越性;对不同的压缩算法进行性能测试,选择lz4算法应用于大文件的压缩;以文件数量、大小和优先级将文件传输划分为不同的场景,设计了对应场景的文件传输优化算法,优化算法根据文件传输的数量实现了系统对拥塞控制算法的自适应选择,并根据文件的大小和优先级设计不同的带宽分配公式,实现了不同文件传输场景下带宽的动态分配。(3)对开启和关闭优化算法的文件传输功能进行测试,验证文件传输优化的效果。采用620MB的数采文件、20MB的天线文件和30MB的相关文件作为测试文件,设计测试用例并进行文件传输测试,以文件传输完成时间FTCT(File Transfer Completion Time)作为评价指标。测试结果显示,开启文件传输优化算法后,不同文件数量、大小、优先级的传输场景的平均FTCT缩短了20%～30%,验证本文实现的文件传输优化算法的有效性。

关键词：带宽受限时延波动文件传输算法自适应选择带宽动态分配

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线性结构动态微小偏移单目相机视频测量方法

线性结构动态微小偏移单目相机视频测量方法

作者：贾镇恺北京建筑大学

学位级别：硕士

随着公路、桥梁等线性工程结构地修建和运营,我国的交通网络被逐渐完善,有效缓解了交通拥堵,提高了交通机动性。线性工程结构具有纵向长、分布范围广、空间环境复杂和运行时间长等特点,在自然因素和人为因素的多方面影响下,极易产生裂... 详细信息

随着公路、桥梁等线性工程结构地修建和运营,我国的交通网络被逐渐完善,有效缓解了交通拥堵,提高了交通机动性。线性工程结构具有纵向长、分布范围广、空间环境复杂和运行时间长等特点,在自然因素和人为因素的多方面影响下,极易产生裂缝、病害等破坏结构稳定性的风险因素。因此,线性工程结构在实际建造之初,先对一定缩放尺度下的结构模型进行振动台动荷载响应实验,验证结构整体的稳定性和优化结构构件设计。单目相机高速视频测量技术凭借非接触、高帧率、高精度,系统复杂度低,有效视场大,布设位置灵活,空间、经济成本低等特点,广泛应用于振动台结构模型动态荷载响应监测研究中,为结构模型精细化数值模拟及理论分析提供数据基础。目前对于结构模型的动态偏移监测方式主要是在关键节点布设人工标志,但存在人工标志因边缘拟合效果差而导致的定位精度低的问题,同时对未布设人工标志的兴趣区域难以鲁棒高效监测。针对上述难题,本文提出了针对人工目标的高精度自动识别定位方法和针对结构自然目标的EET-Hamming测量方法,实现了单目相机视频测量技术在复杂环境中对结构动态微小偏移的鲁棒高效测量。本文的主要工作如下:(1)针对人工标志边缘拟合效果差而导致定位不准确的问题,本文构建了基于人工目标的高精度自动识别定位方法。首先,结合高速视频影像低亮度的特点,设计了高鲁棒性的黑白圆形标志,建立了基于兴趣区域(Region of Interest,ROI)窗口形态学处理的目标自动识别方法,减少识别过程中的人工干预,实现图像处理自动化;其次,采用整体最小二乘拟合法对识别结果进行边缘拟合,基于优化莱文贝格-马夸特(LevenbergMarquardt,LM)法计算人工标志圆心坐标;最后,基于目标邻域块的匹配跟踪策略,获取时序影像的动态偏移结果。实验结果表明,本文提出的圆心识别拟合定位方法精度较传统定位算法Canny、Sobel精度提高9.1%。(2)针对结构自然目标难以鲁棒高效跟踪的问题,本文构建了基于EET-Hamming的单目视频测量方法。首先,采用边缘增强变换(Edge-enhanced Transform,EET)方法增强图像,并采用Otsu二值化方法去除图像中的冗余特征;其次,提出最小汉明距离匹配方法对形变前后图像进行高效匹配;最后,提出了九点最小二乘多项式曲面拟合方法来获取高精度亚像素坐标。实验结果表明,本文提出的EET-Hamming方法对人工标志、结构自然目标单目视频测量的RMSE分别为0.13mm、0.07mm,相比归一化互相关法(Normalized Cross-Correlation,NCC),匹配效率提高13.9%。(3)在匝道桥结构动态偏移实验中,针对传统传感器难以获取板式橡胶支座结构的位移变化的问题,本文通过布设人工标志,使用自动识别定位算法从视频中提取结构的动态偏移信息。实验结果表明,本文测量结果与商用仪器测量结果最大RMSE为0.21mm。在斜拉桥结构动态偏移实验中,针对传统传感器在轻质斜拉桥结构布设容易引起质量效应的问题,本文基于结构自然目标,使用提出的EET-Hamming方法获取振动台的轻微振动和各监测点的动态偏移信息,确定了结构易于损伤点的位置。最后将所得偏移信息数据与对应加速度计数据进行频谱分析,实验结果进一步验证了本文提出方法的有效性。

关键词：单目相机视频测量线性结构动态微小偏移椭圆识别定位 EET-Hamming 振动台

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云南省页岩气物流系统建设PPP模式研究

云南省页岩气物流系统建设PPP模式研究

作者：贾镇豪昆明理工大学

学位级别：硕士

发展页岩气产业是我国“优化能源消费结构”、“降低碳排放”、“减少对能源进口的依赖”的重要举措。截止2019年7月,昭通争取到省级预算投资4000万元、中央财政补贴资金1800万元,累计引入社会资本25.6亿元用于页岩气勘探开发。完善页... 详细信息

发展页岩气产业是我国“优化能源消费结构”、“降低碳排放”、“减少对能源进口的依赖”的重要举措。截止2019年7月,昭通争取到省级预算投资4000万元、中央财政补贴资金1800万元,累计引入社会资本25.6亿元用于页岩气勘探开发。完善页岩气物流系统建设是实现页岩气产业商业化的重要条件,其中管网建设和储气设备是关键环节。相比于其他重点区域,云南省页岩气产业相对滞后,由于云南省地质条件特殊、管网建设不够完善、储气技术不够先进,在页岩气的整个商业化过程中会涉及到开发设备的供应链融资、储气、输气管网的物流建设等困难。基于此,本文将借鉴PPP模式在城市基础设施建设方面的应用,论证在页岩气物流系统建设采用物流金融和PPP模式相结合的可行性,再引入演化博弈理论对该模式下的页岩气物流系统建设进行策略分析,在考虑风险和投资回报率的情况下,引入社会资本完善输气管网建设、提高储气技术以及为参与页岩气开发的设备供应商提供金融支持,尝试构建在有政府补贴条件下的云南省页岩气物流系统建设的新模式,以期减少当地政府的财政压力,解决云南省在页岩气开发过程中涉及到的开发设备供应链融资、储气、输气管网的建设等困难。

关键词：页岩气社会资本 PPP模式物流金融博弈

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LLG方程的大角进动理论研究

LLG方程的大角进动理论研究

作者：贾镇林兰州大学

学位级别：硕士

Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程是描述有效磁场作用下磁化强度进动的现象学模型,也是讨论铁磁共振和磁导率等问题的基本方程。但由于LLG方程是一个非线性的微分方程,多数情况下人们只能得到小角度近似解,即只能解释小角度进动的物理... 详细信息

Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程是描述有效磁场作用下磁化强度进动的现象学模型,也是讨论铁磁共振和磁导率等问题的基本方程。但由于LLG方程是一个非线性的微分方程,多数情况下人们只能得到小角度近似解,即只能解释小角度进动的物理现象。为了理解大角度进动导致的新物理现象,寻找描述磁化强度大角度进动的LLG方程的解具有重要意义。本文提出了一个自洽求解LLG方程解析解的方法,并分别应用在正负圆偏振微波场作用下的常量各向异性系统和单轴各向异性系统中,得到了以下主要内容:1.在负圆偏振场(?cos,-?sin,0)驱动下,给出了常量各向异性系统中磁化强度和磁导率的解析解。发现磁化强度做负圆偏振的圆锥进动,但不发生铁磁共振现象。磁化强度的极角恒小于等于有效场的极角。在磁谱模式中,磁导率实部呈现弛豫线型,而虚部存在一个极大值,其位置与自然共振接近,但线宽远大于自然共振。同时使用四阶Runge-Kutta法直接数值求解LLG方程,发现数值解的结果与解析解符合的很好。2.在正圆偏振场(?cos,?sin,0)驱动下,给出了常量各向异性系统中磁化强度和磁导率的解析解。发现磁化强度做正圆偏振的圆锥进动,并且随着直流场和微波频率的变化都表现出铁磁共振现象。在共振区域,磁化强度的极角恒大于等于有效场的极角;且当微波振幅超过一临界值时,磁化强度的极角在谐振点恒为90°。磁导率谱在铁磁共振和磁谱模式中都呈现为共振线型;且在微波场振幅大于(小于)临界值时,磁导率虚部的极大值与微波场振幅出现了平方反比下降(定值)的非线性(线性)关系。3.在负圆偏振场驱动下,给出了单轴各向异性系统中磁化强度和磁导率的解析解。与工作1相比,发现描述磁化强度分量的方程为一元四次方程,且只有一个正实数解。磁化强度做负圆偏振的圆锥进动,并且磁化强度和磁导率的变化规律与工作1中的结果相似。在相同直流场和微波场的条件下,发现各向异性场越强,磁化强度在微波平面内的分量和磁导率的值越小。4.在正圆偏振场驱动下,给出了单轴各向异性系统中磁化强度和磁导率的解析解。发现描述磁化强度分量的方程为一元四次方程,且存在一到三个正实数解。磁化强度做正圆偏振的圆锥进动,在铁磁共振模式中存在共振现象。与工作2相比,磁化强度做小角进动时的结果相似。但大角进动完全不同,存在铁磁共振的折叠效应。我们分析了折叠点的变化规律,并给出了临界点的解析表达式。同时我们也研究了磁导率谱的变化规律,发现磁导率谱也存在折叠现象。

关键词： LLG方程大角度进动磁化强度磁导率

路堤荷载下刚性桩加固复合地基稳定性简化计算方法研究

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路堤荷载下刚性桩加固复合地基稳定性简化计算方法研究

作者：贾镇阳天津大学

学位级别：硕士

为满足路堤在填筑后的工后沉降要求,在当前的公路、铁路建设过程中已经大量使用以预制混凝土管桩为代表的刚性桩加固软土路基。但是,路基整体滑移失稳的现象仍有发生。规范中已有的计算方法多为极限平衡法。不能考虑刚性桩的弯曲破坏,... 详细信息

为满足路堤在填筑后的工后沉降要求,在当前的公路、铁路建设过程中已经大量使用以预制混凝土管桩为代表的刚性桩加固软土路基。但是,路基整体滑移失稳的现象仍有发生。规范中已有的计算方法多为极限平衡法。不能考虑刚性桩的弯曲破坏,也不能将桩的受力与路基变形结合起来。本文基于Mobilizable Strength Design（MSD）方法,引入基于弹性理论的桩土相互作用解答,利用MATLAB开发了路堤下刚性桩加固软土路基稳定性及桩身受力计算方法。采用已有的及小型离心机试验结果验证了简化计算方法的正确性。进一步对不同位置、刚度、嵌固条件下桩身水平向、竖直向的受力进行研究。最后研究了路基中刚性桩的综合受力性质,并研究了刚性桩对路基稳定性的影响。在水平方向上,刚性桩越接近位移模式中心、桩土相对刚度越大、嵌固条件越好,承受的弯矩越大,并且越容易在软硬土层交界面处产生弯曲破坏。反之,则易在位移模式边界处、扇形区中心处产生弯曲破坏。对于浮桩,则更容易产生整体的倾覆破坏。多排桩之间的相互影响可以忽略不计。在竖直方向上,刚性桩受到竖向集中力部分在实际计算中可以忽略。只考虑受负摩阻力的被动桩,桩身最大轴力位置主要受在路基中位置的影响。最大轴力值接近位移模式中心与边界的水平向中点处。实际填筑过程中,桩体会产生连续性破坏,且同一根桩会产生2次弯曲破坏。处在位移模式中心处的桩在路堤填土高度较低时也可能发生破坏;处在位移模式边界处的桩在填土高度较高时也不产生破坏。在扇形区桩体的全部破坏后,路基稳定性显著降低。

关键词：路基刚性桩离心模型试验稳定分析方法破坏模式