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仿生医用胶黏剂研究进展

绿色包装 2024年第9期 29-33页

作者：李健雄黄得和项云刘俊禧韩家辉皇冠新材料科技股份有限公司广东中山528478 深圳正峰印刷有限公司广东深圳518128 仲恺农业工程学院广东广州510225 中山火炬职业技术学院广东中山528436

本文介绍了仿生医用胶黏剂在组织修复中的应用和分类,包括化学仿生、生物仿生和物理仿生医用胶黏剂的研究进展。其中,化学仿生医用胶黏剂包括贻贝仿生、蛞蝓仿生等;生物仿生医用胶黏剂包括纤维蛋白胶、大鲵皮肤分泌物黏合剂等;物理仿生... 详细信息

本文介绍了仿生医用胶黏剂在组织修复中的应用和分类,包括化学仿生、生物仿生和物理仿生医用胶黏剂的研究进展。其中,化学仿生医用胶黏剂包括贻贝仿生、蛞蝓仿生等;生物仿生医用胶黏剂包括纤维蛋白胶、大鲵皮肤分泌物黏合剂等;物理仿生医用胶黏剂包括壁虎仿生胶黏剂、章鱼仿生胶黏剂等。相比于传统的医用胶黏剂,仿生医用胶黏剂具有形式多样、组织黏附强度高、力学性能优异、生物相容性更优良等优点,故应用领域越来越广。

关键词：仿生医用胶黏剂材料医用材料

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基于条件成本收益分析的旋转备用优化配置

电力系统自动化 2014年第14期38卷 62-69,89页

作者：曲翀王秀丽姚力韩家辉西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 中国电力科学研究院北京市100192

电力系统需要权衡可靠性和经济性以实现旋转备用的优化。基于整体均值的传统可靠性评估方法和指标,将高损失—低概率事件与低损失—高概率事件同质化,无法反映决策者的风险偏好和关注的损失范围,也无法体现旋转备用配置对极端损失情形... 详细信息

电力系统需要权衡可靠性和经济性以实现旋转备用的优化。基于整体均值的传统可靠性评估方法和指标,将高损失—低概率事件与低损失—高概率事件同质化,无法反映决策者的风险偏好和关注的损失范围,也无法体现旋转备用配置对极端损失情形的敏感性。文中引入条件可靠性评估的方法和指标,建立条件成本收益分析模型,在决策者关注的风险范围内优化旋转备用。通过逐时段地进行时序解耦的机组组合,确定运行成本和开机方式;再对在线机组进行状态抽样,计算条件可靠性成本,确定使该时段条件总成本最小的条件最优旋转备用容量。最后,进行一次完整约束的机组组合,将备用要求分配至机组。算例表明,决策者的主观风险偏好对最优旋转备用方案有显著影响,随着关注的损失范围由整体平均转向极端不利,系统对旋转备用的需求持续提升,甚至超出现有装机容量的提供能力。

关键词：条件成本收益分析旋转备用条件可靠性成本机组组合可靠性评估

基于细粒度图像识别的骨骼影像分析系统设计与实现

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基于细粒度图像识别的骨骼影像分析系统设计与实现

作者：韩家辉北京邮电大学

学位级别：硕士

骨骼是人体最重要的器官之一,当前人口老龄化的情况愈来愈严重,骨骼性疾病如骨折、骨质疏松等病症已经成为许多中老年人长期疼痛的根源。传统的骨骼影像诊断由专家根据自己的经验与标准对其进行评定,具有主观性强,诊断效率低等一定的随... 详细信息

骨骼是人体最重要的器官之一,当前人口老龄化的情况愈来愈严重,骨骼性疾病如骨折、骨质疏松等病症已经成为许多中老年人长期疼痛的根源。传统的骨骼影像诊断由专家根据自己的经验与标准对其进行评定,具有主观性强,诊断效率低等一定的随机性与局限性。计算机辅助诊断系统的出现能够为医生提供一个理性且高效的诊断建议,有效减轻医生工作压力。随着深度卷积神经网络在计算机视觉领域的快速发展,深度学习能够通过海量数据自动学习到数据中的特征与分布,因此更适合用来进行数据建模与辅助诊断。然而不同于常规图像分析,骨骼影像中不同骨骼疾病的图像差异很小,分析难度大,需要更加细化的特征进行辨别。因此,根据骨骼影像在临床诊断中的特点,本文从细粒度图像分析的角度出发,基于肌肉骨骼数据集、骨龄数据集、骨密度数据集,结合双线性特征组合与自注意力机制信息分配的特点,设计了一种基于自注意力机制的非局部卷积神经网络模型。该模型使用非局部模块在空间域上与通道域上进行注意力的分配,让模型能够在卷积层学习局部特征之外还能够学习到非局部之间的特征,丰富了特征图的内容,进而学习到更细化的特征。此外,针对骨骼图像特征较浅、结构固定的特点,本文采用Unet进行图像分割预处理,去除骨骼影像中字符、水印等冗余信息,进一步提升分类准确性,并对训练过程中的困难样本进行挖掘与数据增强,在一定程度上提升模型泛化性能。交叉验证实验表明,提出的非局部卷积神经网络模型肌肉骨骼数据集与骨密度数据集上达到72.1%,88.0%的F1值;在骨龄数据集上达到1.85的均方误差,均优于双线性CNN模型与基线模型。最后本文设计并实现了基于上述模型的骨骼影像辅助诊断分析系统,将模型部署于Web系统中供用户使用,并进行了功能测试与性能测试。

关键词：细粒度图像识别骨骼影像卷积神经网络自注意力机制

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低压交流永磁同步电机控制器的研究与实现

低压交流永磁同步电机控制器的研究与实现

作者：韩家辉冶金自动化研究设计院

学位级别：硕士

交流永磁同步电机由于具有高功率密度、高效率、高转矩控制精度以及高可靠性等优点,在伺服领域占据了重要地位。对于医疗器械、机器人、AGV物流小车、军用装备等一些特殊的应用场合,受场地条件或者出于安全因素考虑,伺服系统只能由电压... 详细信息

交流永磁同步电机由于具有高功率密度、高效率、高转矩控制精度以及高可靠性等优点,在伺服领域占据了重要地位。对于医疗器械、机器人、AGV物流小车、军用装备等一些特殊的应用场合,受场地条件或者出于安全因素考虑,伺服系统只能由电压较低的蓄电池供电,必须采用低电压设计方案。目前国内市场上的低压交流永磁同步电机及其控制器相对较少,而国外的产品由于技术壁垒等原因,在国内市场难觅踪迹,为了突破国外针对低压伺服的技术壁垒,满足国内市场的需求,本文对低压永磁同步电机及其伺服系统的数学模型及其控制策略等进行了一些研究工作,并研制了一款低压交流永磁同步电机伺服控制器。首先分析研究了低压永磁同步电机的数学模型、矢量控制原理以及SVPWM调制技术,确定了低压交流用磁同步电机的控制策略。在复频域内对低压交流永磁同步电机伺服系统进行了分析,推导了电流环和速度环调节器参数的计算方法,根据该方法,推导了本文低压交流永磁同步电机电流环和速度环调节器的具体参数;在MATLAB仿真环境下建立了低压交流永磁同步电机的仿真模型,并进一步搭建了低压交流永磁同步电机伺服系统的仿真模型,对低压交流永磁同步电机伺服系统的性能进行了仿真,验证了所推导的低压交流永磁同步电机伺服系统电流环和速度环调节器参数的正确性,证明了低压交流永磁同步电机伺服系统能够达到同规格同指标高压交流永磁同步电机伺服系统同样的性能,从而验证了低压交流永磁同步电机伺服系统的可行性。论文结合实际需求确定了低压伺服控制器需要达到的性能指标,针对低压交流永磁同步电机的特点设计了低压交流永磁同步电机控制器的硬件及软件。搭建了低压交流永磁同步电机伺服系统的实验平台,对研制的低压交流永磁同步电机控制器进行了测试,实验结果表明论文所设计的低压交流永磁同步电机控制器具有优良的调速性能,电机输出转速及转矩的动态响应速度均满足本文结合实际需求提出的设计指标,证明了低压交流永磁同步电机伺服系统的可行性。

关键词：低电压交流永磁同步电机伺服系统矢量控制 SVPWM 控制器

节能减排约束下的发电单元年度电能计划编制方法

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节能减排约束下的发电单元年度电能计划编制方法

作者：韩家辉哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

电力工业的稳步快速发展,使电力系统成为了一个涉及各方利益、对社会各方面影响广泛的庞大系统。系统中各主体可能涉及到节能、环保、经济等多方面因素。因此,在制定长期电能计划的过程中,要兼顾电网公司、发电企业以及环境等多方面的利... 详细信息

电力工业的稳步快速发展,使电力系统成为了一个涉及各方利益、对社会各方面影响广泛的庞大系统。系统中各主体可能涉及到节能、环保、经济等多方面因素。因此,在制定长期电能计划的过程中,要兼顾电网公司、发电企业以及环境等多方面的利益,以实现在最大范围内进行资源的优化配置。随着国家近年来对节能减排工作的逐渐重视,电力系统作为能耗排放重点控制行业,必然要承担更多的节能减排任务。其控制目标主要定在能耗和特定种类的污染物排放量上。为此,本文对电力系统生产过程的主要污染物进行了选取并进行了价值评估。在制定发电单元年度电能计划时,一方面要求每年电力系统必须完成节能减排年度考核指标,另一方面也要防止一味的追求节能减排而造成发电企业电能分配和电网公司购电方式的冒进式改革。为此,本文提出了两种年度电能计划制定方法以及在此基础上的年计划月度滚动分解方案。在制定非供热火电机组年度电能计划的时候,要考虑在沿袭传统基本按等平均发电利用小时数分配电能计划的基础上,随着不同年度节能减排考核指标的缓步加强,逐步引入节能减排差别因素,适度加大差别化电能计划的比重。因此,本文将年度总电能空间分成基础电能和非基础电能两种成分,并对前者实施基本按等平均发电利用小时数分配电能的方式。由于不同的年度电能计划是在之前年份计划基础上渐变的,故不同年份的基础电能所占总电能的比例也表现出渐变的特性。这就可以利用上一年度的历史数据,结合新一年度的具体情况对计划年份的基础电能比例调整范围进行预测。本文提出了一种基础电能比例调整范围预测方法,在由此方法计算的范围内,寻优基础电能比例和非基础电能分配方案。对年度电能计划空间的非基础电能分配问题,本文采用了线性规划和发电指数序位两种方法。前者是在节能减排年度考核指标得以完成的基础上,使电网公司的年度电能购电费用趋向最小化,后者也是在指标完成的基础上追求发电综合成本的最优化。在制定完年度总电能计划后,需要结合年度各月负荷、检修、环境监测指数等信息,将年度总合同电能分解到各月。为此,本文提出了一种计及上述诸种因素的年度电能计划的月度滚动分解方法。方法在将年度电能计划分解到各月的过程中,也将年度节能减排考核指标相应分解到各月。方法计算结果,可在保证各月电能平衡、年度合同完成率、年度节能减排指标完成率等条件下,实现各月能耗环保完成指标的相对平稳,从而减小后续月份电能调度的难度。本文工作得到国家自然科学基金项目《含间歇式电源的大型电力系统绿色能效协联优化理论研究》（50877014）及高等学校博士学科点专项科研基金课题《电力网络复合源流分析与调控理论研究》（20102302110021）的资助。

关键词：电力系统节能减排差别电能计划优先序位能效

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基于可靠性均衡优化的含风电电网协调规划

电网技术 2015年第1期39卷 16-22页

作者：穆永铮鲁宗相周勤勇韩家辉黄镔电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市海淀区100084 中国电力科学研究院北京市海淀区100192

集群开发、远距离外送的规模化风电开发对电力系统规划提出了新的挑战,串序开展电源和电网规划往往将新能源接入的矛盾积压到电网规划阶段,使得电网规划方案难以求解甚至得不到合理方案。为此,从可靠性均衡的角度,提出一种利用虚拟机组... 详细信息

集群开发、远距离外送的规模化风电开发对电力系统规划提出了新的挑战,串序开展电源和电网规划往往将新能源接入的矛盾积压到电网规划阶段,使得电网规划方案难以求解甚至得不到合理方案。为此,从可靠性均衡的角度,提出一种利用虚拟机组进行源网协调规划的方法。该方法针对风电大规模接入后的电网规划,在规划电网的同时对电源规划方案进行反馈及微调,以经济性最优为目标,均衡优化源、网可靠性,确定电源及电网的可靠性优化值,从而得到与电源协调优化的电网规划方案。该方法可以有效减少电网建设投资及电力系统整体投资,并校验电源、电网规划中可靠性均衡的协调性。通过原型系统和测试系统的仿真及分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：电网不确定性规划协调规划可靠性均衡虚拟机组风电场群遗传算法

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电力系统均匀性评价方法与指标综述

电网技术 2015年第5期39卷 1205-1212页

作者：孙伟卿王承民曾平良韩家辉上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海交通大学电子信息与电气工程学院中国电力科学研究院

随着新型电源和负荷的大规模接入,现代电力系统面临比以往更多的不确定性,传统的以经济性、安全性和可靠性为主导的电力系统评价体系亟需补充与完善。首先,分析了电力系统均匀性问题产生的原因及研究的必要性,并对均匀性、安全性和可靠... 详细信息

随着新型电源和负荷的大规模接入,现代电力系统面临比以往更多的不确定性,传统的以经济性、安全性和可靠性为主导的电力系统评价体系亟需补充与完善。首先,分析了电力系统均匀性问题产生的原因及研究的必要性,并对均匀性、安全性和可靠性之间的区别与联系进行了阐述。其次,分别从电网规划、运行和管理3个方面,归纳和总结了电力系统均匀性分析与优化方法。然后,介绍了现有的电网运行均匀性评价指标,并对其优缺点进行了分析。最后,介绍了我国电网的均匀性需求与实践,并阐述电力系统均匀性分析领域有待进一步研究和解决的关键问题。

关键词：安全性可靠性均匀性评价指标优化方法

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一种基于多模态特征融合的骨质疏松评估方法

北京邮电大学学报 2019年第6期42卷 84-90页

作者：罗涛李剑峰韩家辉王艺宁雷璐北京邮电大学北京先进信息网络实验室北京100876 北京邮电大学网络体系构建与融合北京市重点实验室北京100876

针对现有骨质疏松评估中诊断依据单一、准确率低的问题,综合考虑骨骼图像数据和问卷数据,首先提出一种基于深度神经网络的多模态特征融合骨质疏松评估方法;然后,针对骨骼图像特征较浅、结构固定的特点,使用Unet进行图像分割预处理,去除... 详细信息

针对现有骨质疏松评估中诊断依据单一、准确率低的问题,综合考虑骨骼图像数据和问卷数据,首先提出一种基于深度神经网络的多模态特征融合骨质疏松评估方法;然后,针对骨骼图像特征较浅、结构固定的特点,使用Unet进行图像分割预处理,去除冗余信息以提升分类准确性;最后,针对普通卷积操作在把握全局信息方面的不足,提出采用基于non-local模块的卷积神经网络来进一步丰富特征信息.交叉验证结果表明,提出的多模态特征融合方法与仅单独使用图像数据或问卷数据的机器学习方法相比具有明显的优势,分类准确率分别提升了3.2%和22.3%.

关键词：骨质疏松多模态融合深度神经网络

基于多算子层次分析模糊评价的电网安全与效益综合评价指标体系

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电网技术 2015年第1期39卷 23-28页

作者：穆永铮鲁宗相乔颖王阳黄瀚周勤勇韩家辉电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市海淀区100084 国网能源研究院北京市昌平区102209 中国电力科学研究院北京市海淀区100192

提出一种新的电网安全与效益综合评价方法。该方法通过规范安全指标、一般安全指标及效益指标3类指标来刻画电网安全与效益的特性,并构建了目标层、类别层、指标层及子指标层4层指标体系。在权重分析及指标计算中,提出了包括主从型乘法... 详细信息

提出一种新的电网安全与效益综合评价方法。该方法通过规范安全指标、一般安全指标及效益指标3类指标来刻画电网安全与效益的特性,并构建了目标层、类别层、指标层及子指标层4层指标体系。在权重分析及指标计算中,提出了包括主从型乘法算子、0-1型乘法算子的综合模糊评价新算子。结合模糊层次分析法,建立了多算子层次分析模糊评价评价模型及相应的求解方法。算例表明该方法可以有效地对电网的综合属性进行评价,从而对电网企业完善电网规划布局、总结分析运行经验提供对比分析及指导。

关键词：电网综合评价指标体系环境效益模糊层次分析法模糊评价多算子层次分析模糊评价