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基于智能计算的工控系统入侵检测与风险评估方法研究

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基于智能计算的工控系统入侵检测与风险评估方法研究

作者：朱模忠集美大学

学位级别：硕士

工业控制系统(Industrial control systems,ICSs)与互联网的深度融合,大幅提升ICSs的智能化、信息化程度,也使原本相对封闭、安全防护措施薄弱的ICSs,面临日益严峻的安全威胁。入侵检测和风险评估是ICSs网络安全防御的重要措施,对ICSs... 详细信息

工业控制系统(Industrial control systems,ICSs)与互联网的深度融合,大幅提升ICSs的智能化、信息化程度,也使原本相对封闭、安全防护措施薄弱的ICSs,面临日益严峻的安全威胁。入侵检测和风险评估是ICSs网络安全防御的重要措施,对ICSs的正常运行至关重要。本文利用智能计算在参数优化和不确定信息处理等问题上的独特优势,融合机器学习方法,提出一种基于改进的黏菌算法(Slime mould algorithm,SMA)优化反向传播神经网络(Back propagation neural network,BPNN)的ICSs入侵检测模型以及一种基于非对称联系云和Choquet积分的ICSs风险评估方法,为构建更全面、有效的安全防护策略提供一种新的思路。具体研究工作如下:(1)为提升ICSs入侵检测模型的性能,提出一种多策略改进的黏菌算法(MISMA)。首先,引入自适应分布变异策略,以提升SMA的抗停滞能力;其次,改进SMA的位置更新公式,以增强算法在探索和开发之间的平衡能力;最后,应用混沌反向学习策略生成反向种群,提高种群的多样性和质量。通过在基准测试函数上进行对比与消融实验,证明MISMA在收敛速度、求解精度和鲁棒性方面的表现明显优于对比算法,并且各项改进策略可以协同地解决SMA各阶段的缺陷。(2)提出一种基于MISMA-BPNN算法的ICSs入侵检测模型。首先,基于主成分分析方法,对预处理后的入侵检测数据集进行特征提取。其次,利用提出的MISMA算法优化BPNN的初始权值和阈值,并构建具有最优初始值的BPNN模型以避免陷入局部最优。最后,使用公开的SWa T入侵检测数据集对提出的MISMA-BPNN模型进行仿真实验。实验结果表明,MISMA-BPNN模型取得了比其他模型更好的分类性能和鲁棒性。(3)提出一种基于非对称联系云和Choquet积分的ICSs风险评估方法。首先,基于ICSs遵循的可用性、完整性和机密性(AIC)原则建立风险评估指标体系。其次,根据资产、威胁和脆弱性在ICSs风险评估中的重要性,为各个评估指标制定等级分类标准。最后,建立基于非对称联系云和Choquet积分的风险评估模型来确定ICSs的风险等级,并通过实例验证了该方法的可行性和可靠性。

关键词：工业控制系统入侵检测风险评估智能计算

中空碳双面修饰的隔膜在高性能锂硫电池中的应用

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无机化学学报 2024年第6期40卷 1218-1232页

作者：张渝赵芳芳潘聪王鹏魏良明嘉兴南湖学院新材料工程学院嘉兴314001 上海交通大学电子信息与电气工程学院微纳电子系上海200240 嘉兴大学数据科学学院嘉兴314001 嘉兴大学生物与化学工程学院嘉兴314001

为减少多硫化锂(LIPs)“穿梭效应”及锂枝晶对锂硫电池的影响,采用刮涂法制备中空碳材料修饰隔膜。接触角测试表明修饰隔膜对LIPs具有更强的吸引力,其对LIPs“穿梭”的有效抑制也可以通过渗透性实验进一步得到印证。在隔膜的正极对称电... 详细信息

为减少多硫化锂(LIPs)“穿梭效应”及锂枝晶对锂硫电池的影响,采用刮涂法制备中空碳材料修饰隔膜。接触角测试表明修饰隔膜对LIPs具有更强的吸引力,其对LIPs“穿梭”的有效抑制也可以通过渗透性实验进一步得到印证。在隔膜的正极对称电池测试中,电流响应显示中空碳材料的催化使LIPs快速转化为Li2S。通过隔膜的负极对称电池测试发现修饰隔膜呈现出更稳定的电压-时间曲线。为证明隔膜修饰对锂硫电池性能改进的效果,分别采用聚丙烯(PP)隔膜、单面改性和双面改性的PP隔膜组装成纽扣电池并进行电化学测试,其中电极材料的硫负载量为1.8~2.0 mg·cm^(-2)。GITT(恒电流间歇滴定法)测试和锂离子扩散系数计算表明,改性隔膜的离子传输更快且阻抗较小。通过分析第1、5、10、50及100次的充放电循环阻抗谱图发现,中空碳材料的多通道能够为锂离子的传输提供更多的通道,因此能够使锂离子具有更加稳定的扩散行为。在电流密度为0.2C时,由双面改性隔膜组装的锂硫电池在首次充放电时有1035 mAh·g^(-1)的可逆比容量,700圈后仍有500 mAh·g^(-1)的高比容量,并在高硫负载时表现出500 mAh·g^(-1)的可逆比容量。双面修饰隔膜赋予了锂硫电池优异的电化学性能,这是由于中空碳材料的修饰加速了LIPs的转化和吸附,有效缓解了LIPs的穿梭效应,且对锂枝晶有很好的抑制作用,提高了锂硫电池的安全性。

关键词：锂硫电池多孔碳多硫化物隔膜修饰

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无人机输电线路自主摄像技术研究

江西电力 2024年第2期48卷 24-30页

作者：王超魏良才张振国网山东省电力公司青岛供电公司山东青岛266001

分析了现场风速、光照环境、塔型结构、拍摄距离和角度等典型工况条件对巡检图像质量的影响,研究提出基于飞控反馈调节的自适应拍摄技术,实现了任务设备成像精准控制与自适应拍摄。试验结果表明,采用设计的通信协议,飞控系统与挂载检测... 详细信息

分析了现场风速、光照环境、塔型结构、拍摄距离和角度等典型工况条件对巡检图像质量的影响,研究提出基于飞控反馈调节的自适应拍摄技术,实现了任务设备成像精准控制与自适应拍摄。试验结果表明,采用设计的通信协议,飞控系统与挂载检测算法模块进行数据通信交互,可以控制拍摄位置、焦距和成像角度等,并可以实现实时的参数反馈调整,最终的图像拍摄质量能满足要求。

关键词：无人机输电线路自主摄像典型工况

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典型规划场景下配电网接线方式研究

江西电力 2024年第1期48卷 68-74,83页

作者：张振魏良才王超国网山东省电力公司青岛供电公司山东青岛266001

为了提高配电网接线方式相关规划设计准确性,同时,使其具有较高技术经济性,文中开展了供电区域划分、变电站容量分析、供电架构模型分析以及接线类型的分析,通过分析这些制约条件,准确规划配电网接线方式。在相关电网标准技术的基础上,... 详细信息

为了提高配电网接线方式相关规划设计准确性,同时,使其具有较高技术经济性,文中开展了供电区域划分、变电站容量分析、供电架构模型分析以及接线类型的分析,通过分析这些制约条件,准确规划配电网接线方式。在相关电网标准技术的基础上,结合电网实际运行环境,给出了每类典型场景的规划,文中对相关接线结构进行了简化分析,重点针对高压配电网和中压配电网的A+、A、B、C、D五类供电区域提出建议,对于配电网的建设提供一定的参考价值。

关键词：规划场景配电网接线方式

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基于环境效应的以竹代塑产品分级研究

中国科学：地球科学 2024年第9期54卷 3040-3050页

作者：张梦周国模顾蕾王文硕北京林业大学林学院北京100083 浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室杭州311300

“以竹代塑”产业重点产品的识别和环境效应评价对于实现可持续发展目标、减缓塑料污染、引导市场向环保产品倾斜具有重要意义.本研究基于竹产品替代塑料产品在减少塑料污染和温室气体排放方面的环境作用,提出了“以竹代塑”效应(Effect... 详细信息

“以竹代塑”产业重点产品的识别和环境效应评价对于实现可持续发展目标、减缓塑料污染、引导市场向环保产品倾斜具有重要意义.本研究基于竹产品替代塑料产品在减少塑料污染和温室气体排放方面的环境作用,提出了“以竹代塑”效应(Effect of Bamboo as Substitutes for Plastic, EBSP)的评价方法,构建了竹产品EBSP的评价指标,建立了“以竹代塑”产品的分级模型,实现了六类30种典型“以竹代塑”产品的分级评价.结果表明:(1)基于替代减排率(Emission Reduction Rate of Substitution, ERRS)、材料替代率(Substitution Rate of Material, SRM)和产品更新比例(Product Renewal Ratio, PRR)构建的竹产品EBSP评价模型能够有效反映不同竹产品替代塑料产品的环境效益差异,实现了竹产品EBSP的精准量化和产品的合理分级,是一种科学、有效的“以竹代塑”产品分级方法.(2)六类竹产品的平均EBSP排序为:一次性竹产品>竹家居用品>竹包装产品>竹工程材料>竹家具产品>竹工艺产品,一次性竹产品的EBSP是整体平均水平的1.96倍,表现出非常强的环境效益.(3) PRR是影响竹产品EBSP的关键指标,使用寿命相同的竹产品中,替代减排效率越高,环境效益越强.(4)一次性竹产品(竹牙刷、竹刀叉勺、竹餐盒等)应作为“以竹代塑”产业政策支持和产品研发设计、推广应用的重点对象.

关键词：以竹代塑竹产品替代减排环境效益分级评价

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多堆PSA机组间共因失效分析研究

核动力工程 2024年第2期45卷 171-177页

作者：杨春菊王明林模俤张冰王金凯核电安全技术与装备全国重点实验室中广核工程有限公司广东深圳518172

合理评估同一厂址内不同机组间共因失效(CCF)对电厂安全风险的贡献是多堆概率安全分析(PSA)建模中需要解决的重要技术问题。本研究对设备机组间CCF组的选取、CCF建模和参数估计的方法进行梳理,并以具有4台机组的某压水堆核电厂丧失厂外... 详细信息

合理评估同一厂址内不同机组间共因失效(CCF)对电厂安全风险的贡献是多堆概率安全分析(PSA)建模中需要解决的重要技术问题。本研究对设备机组间CCF组的选取、CCF建模和参数估计的方法进行梳理,并以具有4台机组的某压水堆核电厂丧失厂外电(LOOP)事件为分析案例,定量评估在考虑设备机组间CCF前后的多堆PSA模型堆芯损坏频率(CDF)变化情况。研究结果表明,在考虑设备机组间CCF后,多堆PSA结果中仅有一台机组发生堆芯损坏(CD)的频率和多台机组同时发生CD的频率均会有所增加。由此可见,机组间CCF对多堆PSA结果有一定影响。

关键词：多堆概率安全分析(PSA) 共因失效(CCF)分析堆芯损坏频率(CDF)

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语文新高考试题与新课标的一致性研究

教学与管理 2024年第28期 68-71页

作者：魏良婷武琼江苏省南京市莫愁中等专业学校江苏省海州高级中学

高中语文课程标准是编写高中语文教材和指导教学的依据，也是高考命题的依据。语文高考依据课程标准突出语文知识运用能力的考核，重视学生语文核心素养的考核，因而在语文教学中应注重学生语文学习兴趣的培养和启发，关注高考命题趋势... 详细信息

高中语文课程标准是编写高中语文教材和指导教学的依据，也是高考命题的依据。语文高考依据课程标准突出语文知识运用能力的考核，重视学生语文核心素养的考核，因而在语文教学中应注重学生语文学习兴趣的培养和启发，关注高考命题趋势，进而细读课标，明晰考点，培养学生适应新高考要求的能力。

关键词：高中语文课程标准高考试题一致性

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横向风条件下线性火焰热特性

工程热物理学报 2024年第3期45卷 925-933页

作者：黄梦源周魁斌李大玉马咸政武金模南京工业大学安全科学与工程学院南京211816 清华大学合肥公共安全研究院合肥230601

通过搭建横向风下线性火焰燃烧的实验装置,对线性火焰下游壁面处温度以及辐射热流进行了研究。结果表明,壁面温度随无量纲下游距离增加而减小,且呈分段函数分布。量纲分析和数据拟合表明,无量纲辐射热流随着无量纲下游距离增加而减小。... 详细信息

通过搭建横向风下线性火焰燃烧的实验装置,对线性火焰下游壁面处温度以及辐射热流进行了研究。结果表明,壁面温度随无量纲下游距离增加而减小,且呈分段函数分布。量纲分析和数据拟合表明,无量纲辐射热流随着无量纲下游距离增加而减小。计算结果表明,辐射分数随着风速的增加而略微减小。考虑到火焰浮力和环境风动量的共同作用,依据火焰附壁长度,将火焰分为浮力主控区和动量主控区,建立了一种修正的线性火焰对下游壁面热辐射的预测模型,模型预测与实验结果吻合较好。

关键词：横向风线性火焰温度辐射热流

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冷榨亚麻籽油特征风味成分分析

食品科学 2024年第2期45卷 211-217页

作者：衡新蕊王天亮姚云平李昌模天津科技大学食品科学与工程学院食品营养与安全教育部重点实验室天津300457

本研究采用定量描述分析法、顶空固相微萃取和同时蒸馏萃取法及气相色谱-质谱-嗅闻仪(gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry,GC-MS-O)结合化学计量分析方法分析冷榨亚麻籽油的整体风味特征及挥发性风味物质。结果表明:冷... 详细信息

本研究采用定量描述分析法、顶空固相微萃取和同时蒸馏萃取法及气相色谱-质谱-嗅闻仪(gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry,GC-MS-O)结合化学计量分析方法分析冷榨亚麻籽油的整体风味特征及挥发性风味物质。结果表明:冷榨亚麻籽油的风味独特,主要呈新鲜清新的青草味及鱼腥味。GC-MS共检测出34种挥发性物质,包括醛类12种、醇类7种、酸类5种、萜烯类3种、烷烃类3种、酮类2种及芳香族类化合物2种。综合GC-O、检测频率值≥6以及气味活度值≥1分析,明确了2-乙基己醇、己醇、(E)-2-己烯醛、己醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛是冷榨亚麻籽油青草味的主要来源物质,而(Z)-4-庚烯醛是鱼腥味的主要来源物质。通过主成分分析进一步验证了不同地区冷榨亚麻籽油的特征风味强度与感官风味属性间的相关性。本研究结果可为冷榨亚麻籽油的风味改善、工艺优化及品质提升提供理论参考依据。

关键词：冷榨亚麻籽油气相色谱-质谱-嗅闻仪气味活度值检测频率