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URLLC场景下信道可靠连通度预测

系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1810-1819页

作者：王希任惠王威张嘉怡赵洪山华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003

第五代移动通信技术(5th generation,5G)中高可靠低时延通信(ultra reliability and low latency communication,URLLC)应用场景,十分契合航空5G机场场面宽带移动通信系统建设要求。以丢包率为定义的可靠性指标没有反应时变无线信道的... 详细信息

第五代移动通信技术(5th generation,5G)中高可靠低时延通信(ultra reliability and low latency communication,URLLC)应用场景,十分契合航空5G机场场面宽带移动通信系统建设要求。以丢包率为定义的可靠性指标没有反应时变无线信道的时间依赖性和不同URLLC服务所需的持续时间。针对以上存在的问题,运用生存分析的方法,将URLLC关键技术与可靠性理论中失效率相结合,提出了可靠连通度指标,基于接收端信号强度,建立理论分布模型和数据驱动模型,对时变信道在未来1子帧内可靠连通度进行预测,并建立城市宏单元非视距簇时延线信道模型算例对模型进行对比分析,并在不同雨衰条件下,分析信道系统的可靠连通度。结果表明,数据驱动模型可靠性预测的均方误差(mean square error,MSE)可达0.1%,优于理论分布模型,且在恶劣天气情况下,多输入多输出信道可靠性相比于多输入单输出信道具有更高的抗衰落能力。

关键词： 5G通信高可靠低时延通信场景可靠性机器学习

大倾角煤层伪俯斜工作面平行四边形液压支架结构设计与运动响应

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煤炭科学技术 2024年第4期52卷 314-325页

作者：伍永平杜玉乾解盘石王红伟胡博胜闫壮壮王同胡涛西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054 西安科技大学能源学院陕西西安710054

液压支架是大倾角煤层伪俯斜工作面“围岩-装备”系统稳定性的核心,现有液压支架结构无法适应伪俯斜开采空间稳定性要求,严重影响了该类条件下工作面安全高效开采。以大倾角煤层伪俯斜开采工作面为研究背景,采用工程类比、结构运动学分... 详细信息

液压支架是大倾角煤层伪俯斜工作面“围岩-装备”系统稳定性的核心,现有液压支架结构无法适应伪俯斜开采空间稳定性要求,严重影响了该类条件下工作面安全高效开采。以大倾角煤层伪俯斜开采工作面为研究背景,采用工程类比、结构运动学分析、数值仿真的综合研究方法,分析了大倾角伪俯斜工作面“支架-围岩”稳定性特征,并以ZY7000/22/45型液压支架为基础,发明一种新型平行四边形液压支架,进行了结构合理性设计,分析了关键构件运动学响应特征。研究表明:大倾角伪俯斜综采工作面垮落矸石非均匀填充以及矸石对支架的砸、压、推作用是影响支架稳定性的关键因素,平行四边形顶梁与底座更适应伪俯斜工作面。设计的平行四边形支架顶梁、底座及立柱排布方式为平行四边形,异形掩护梁与后连杆、油缸连杆、底座构成柔性四连杆结构。平行四边形支架立柱为主要承载结构,油缸连杆为主要运动机构,其运动特征影响因素主要为上下柱窝间距和前后连杆与掩护梁铰接位置间距,其中掩护梁与后连杆是支架位姿调控的关键,且支架运动过程中无双扭线产生。研究结果为该类条件工作面支架提供了一种选型,一定程度上保障了该类煤层的安全生产。

关键词：大倾角煤层伪俯斜平行四边形液压支架结构设计运动响应

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地铁双线隧道下穿既有车站冻结加固冻胀控制措施

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煤炭学报 2024年第1期49卷 172-180页

作者：陈湘生丁航李方政陈曦高伟王恒王磊陈汉青煤炭科学研究总院北京100013 深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 深圳大学未来地下城市研究院广东深圳518060

针对城市长距离大断面地下空间冻结工程的冻胀特性问题,依托上海地铁18号线国权路站双线隧道下穿既有车站冻结工程,基于热力耦合方程,利用有限元软件建立三维数值模型,结合室内试验所得物理参数,研究该工程的冻胀位移场演化规律,并探究... 详细信息

针对城市长距离大断面地下空间冻结工程的冻胀特性问题,依托上海地铁18号线国权路站双线隧道下穿既有车站冻结工程,基于热力耦合方程,利用有限元软件建立三维数值模型,结合室内试验所得物理参数,研究该工程的冻胀位移场演化规律,并探究错峰冻结、调整盐水温度等措施对冻胀位移场的影响规律。在本试验条件下,研究结果表明:①冻胀引起的车站底板变形主要发生于积极冻结期;双线隧道同时冻结模式下,冻结45 d时车站底板竖向位移量达到冻结90 d时竖向位移量的77.72%。②冻结90 d时,错峰冻结工况下车站底板竖向位移量较双线隧道同时冻结时减小了7.7%,表明错峰冻结避免了同一时间段内的冻胀叠加效应,一定程度上降低冻胀效应。③冻结90 d时,调整盐水温度工况下车站底板竖向位移量较温度调控前减小34.2%;表明调整盐水温度可控制冻土扩展速率,有效降低冻胀效应。实际工程中,采用错峰冻结、调整盐水温度等措施协同控制冻胀,车站底板最大竖向位移为25.41 mm;数值模拟所得车站底板抬升规律与实测数据基本一致,有效指导了工程施工。

关键词：隧道地铁车站冻胀地下空间数值分析

基于B样条曲线拟合和蜉蝣算法的采煤机截割路径约束优化

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煤炭科学技术 2024年第S1期52卷 269-279页

作者：程诚吴洪状刘送永苏州大学未来科学与工程学院江苏苏州215299 中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116

实现采煤机智能化调高,关键是解决煤岩界面识别问题、截割路径优化问题及采煤机调高控制问题。即使煤岩界面被精确识别,受到实际工作中顶底板的平整性和液压支架的推移滑溜等要求的限制,采煤机滚筒无法完全跟随煤岩界面曲线,因此需要基... 详细信息

实现采煤机智能化调高,关键是解决煤岩界面识别问题、截割路径优化问题及采煤机调高控制问题。即使煤岩界面被精确识别,受到实际工作中顶底板的平整性和液压支架的推移滑溜等要求的限制,采煤机滚筒无法完全跟随煤岩界面曲线,因此需要基于煤岩界面识别结果,对起伏变化的煤岩界面曲线进行截割路径优化,得到采煤机调高控制的目标轨迹。滚筒截割路径优化是基于煤岩界面估计曲线,在采煤工艺、煤质要求和设备的适应能力等限制条件的约束下,得到使回采最大化的平滑轨迹。针对上述采煤机截割路径约束优化问题,提出一种基于B样条曲线拟合和蜉蝣算法的采煤机截割路径约束优化方法。为了提高截割路径优化效果和降低计算复杂度,以B样条曲线节点系数作为设计变量,构建一种新型截割路径优化目标函数;考虑采煤机截割工艺、煤质要求等限制,使用多段赋值罚函数法处理约束,根据约束的不满足程度动态改变罚函数系数值,避免优化陷入局部最值和约束不能起到实际作用;为了进一步提高优化效果和收敛速度,使用修正蜉蝣算法寻找最优截割路径。最后,考虑实际煤岩界面中褶皱、陷落柱、断层等典型地质构造,进行仿真研究,结果表明,所提方法能在满足实际约束下快速得到平滑的截割优化路径,实时性好、适用性高。

关键词：采煤机记忆截割约束优化蜉蝣算法 B样条曲线

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基于CCER规则的抽水蓄能碳减排计算方法

中国电力 2024年第1期57卷 175-182页

作者：徐三敏张弓王放蒲雷国网新源控股有限公司抽水蓄能技术经济研究院北京100053 国网英大碳资产管理(上海)有限公司上海200434 延安大学经济与管理学院陕西延安716000

抽水蓄能在消纳新能源、实现调峰电源清洁替代等方面发挥着显著的节能减排绿色效益。首先,阐述了目前抽水蓄能参与碳配额交易市场和自愿减排量交易市场的现状,分析了抽水蓄能在减少弃风弃光和实现调峰电源清洁替代过程中发挥减排作用的... 详细信息

抽水蓄能在消纳新能源、实现调峰电源清洁替代等方面发挥着显著的节能减排绿色效益。首先,阐述了目前抽水蓄能参与碳配额交易市场和自愿减排量交易市场的现状,分析了抽水蓄能在减少弃风弃光和实现调峰电源清洁替代过程中发挥减排作用的机理。然后,根据国家核证自愿减排量(Chinese certified emission reduction,CCER)方法学体系,建立了抽水蓄能碳减排项目情景与计算模型,并计算了全国4个区域典型电站的实际碳减排量,其中华东、华中和东北区域的电站年减排量均在10万~30万t。最后,总结了区域内火电电量占比和电站综合效率是影响抽水蓄能减碳作用的关键因素。相关研究可为抽水蓄能CCER方法学开发与碳减排计量提供参考。

关键词：抽水蓄能国家核证自愿减排量(CCER) 碳减排机理方法学排放因子基准线与项目情景

杨梅素通过激活Nrf2/HO-1通路抑制氧化应激改善肾脏纤维化

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药学学报 2024年第2期59卷 359-367页

作者：李冬雪黄周王瀚宇张之昊谭宁华邓雪阳中国药科大学中药学院江苏南京211198

本文探讨杨梅素(myricetin,MYR)对单侧输尿管结扎(unilateral uretera obstruction,UUO)和胆管结扎(common bile duct ligation,CBDL)诱导的小鼠肾脏纤维化的影响及其作用机制。动物实验已获得中国药科大学伦理委员会批准,项目伦理号为2... 详细信息

本文探讨杨梅素(myricetin,MYR)对单侧输尿管结扎(unilateral uretera obstruction,UUO)和胆管结扎(common bile duct ligation,CBDL)诱导的小鼠肾脏纤维化的影响及其作用机制。动物实验已获得中国药科大学伦理委员会批准,项目伦理号为2022-10-020。选取35只ICR小鼠,分为control组、UUO组、UUO+MYR组、CBDL组、CBDL+MYR组。H&E和Masson染色检测肾脏组织病理变化,蛋白质免疫印迹法(Western blot,WB)检测肾组织中纤维化相关蛋白的表达;总超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性检测试剂盒(WST-8法)检测CBDL小鼠肾脏组织中的总SOD变化。体外实验采用HK-2细胞,细胞转化生长因子-β1(transforming growth factor beta 1,TGF-β1)(10 ng·mL^(-1))造纤维化模型,高糖(30 mmol·L-1)造氧化应激模型,随后使用不同浓度的MYR处理,WB检测纤维化及氧化应激相关蛋白的表达;使用不同浓度的MYR处理NIH/3T3细胞,5-溴-2′-脱氧尿苷(5-bromo-2′-deoxyuridine,Brdu)标记法检测其对细胞增殖的影响。结果显示,UUO组和CBDL组的肾脏病变严重,胶原沉积明显,I型胶原蛋白(collagen-I,COL-I)、α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、纤连蛋白(fibronectin,FN)、波动蛋白(vimentin)、纤溶酶原激活物抑制物1(plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1)蛋白表达上调,CBDL组小鼠肾脏SOD酶活力明显下降,MYR给药治疗后逆转了上述变化。MYR给药抑制NIH/3T3细胞的增殖活力而对HK-2细胞没有影响,降低了TGF-β1诱导HK-2细胞后PAI-1、FN、vimentin的上调。MYR给药也能上调高糖诱导HK-2细胞后核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、血红素加氧酶1(heme oxygenase-1,HO-1)的下调。综上所述,MYR在体内外都可发挥改善肾脏纤维化的作用,可能是通过抑制成纤维细胞的增殖,同时激活Nrf2/HO-1信号通路抑制氧化应激发挥作用。

关键词：杨梅素单侧输尿管结扎胆管结扎肾纤维化氧化应激

大倾角走向长壁工作面局部充填无煤柱开采理论与技术

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煤炭学报 2024年第1期49卷 280-297页

作者：伍永平皇甫靖宇王红伟胡博胜罗生虎西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054 西安科技大学理学院陕西西安710054

大倾角煤层走向长壁采场围岩结构及应力环境异化,工作面不同位置“支架-围岩”系统的构成因素及灾变模式不同,导致工作面安全事故频发、煤炭采出率较低、巷道掘进率高。通过对大倾角采场围岩采动力学行为的分析,提出了大倾角走向长壁工... 详细信息

大倾角煤层走向长壁采场围岩结构及应力环境异化,工作面不同位置“支架-围岩”系统的构成因素及灾变模式不同,导致工作面安全事故频发、煤炭采出率较低、巷道掘进率高。通过对大倾角采场围岩采动力学行为的分析,提出了大倾角走向长壁工作面局部充填无煤柱开采技术构想,工作面走向推进过程中沿倾向对采空区下部进行局部充填,充填体既与巷旁支护作用形成沿空巷道,取消区段保护煤柱,实现大倾角煤层无煤柱开采,又增大了工作面倾向下部充填压实区长度,加强了工作面“支架-围岩”系统稳定性。根据大倾角走向长壁采场特点,优选确定了大倾角膏体局部充填工艺,设计了大倾角局部充填回采系统、采充工艺。并采用理论分析、模拟实验、数值计算等相结合的方法,分析了局部充填对大倾角走向长壁采场围岩采动力学行为的调节机制。结果表明:充填体影响基本顶岩梁的变形破坏及采场倾向下侧煤岩体承载特征,基本顶、运输巷顶板变形量及运输巷倾向下侧煤岩体所受约束均随充填长度的增大而减小;为防止采空区未充填区悬顶灾害,充填长度不应超过工作面长度的1/3。局部充填体限制了工作面下部区域顶板破断,降低覆岩关键域形成层位,形成稳定的巷帮,减小沿空留巷围岩变形量;同时工作面倾向下部充填区长度增大,中、上部围岩结构不稳定区域的长度缩小,“支架-围岩”系统稳定性提升。充填体改变了采场围岩应力传递路径,承担了部分覆岩载荷,工作面下侧支承压力及超前支承压力均随充填长度的增大而减小,工作面倾向下部充填区域的超前支承压力降幅最大,沿空巷道及工作面应力状态得到改善。大倾角走向长壁工作面局部充填无煤柱开采技术具有提高资源采出率、降低掘进率、缓解采掘接替紧张、加强工作面“支架-围岩”系统稳定性等优势。

关键词：大倾角煤层无煤柱开采局部充填沿空留巷采动应力

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基于文献计量分析的生物质能源领域研究进展

中国环境科学 2024年第4期44卷 1875-1884页

作者：辛泊达吕连宏王斯一董京京张楠杨超中国环境科学研究院北京100012 中国人民大学环境学院北京100872 北京林业大学经济管理学院北京100083

为更系统地了解生物质能源领域研究的演化趋势、现状及热点,基于Web of Science核心合集数据库进行检索,利用文献计量的方法,对1993~2023年生物质能源相关文献进行数据分析与挖掘,并结合CiteSpace软件对结果进行可视化分析.结果表明:生... 详细信息

为更系统地了解生物质能源领域研究的演化趋势、现状及热点,基于Web of Science核心合集数据库进行检索,利用文献计量的方法,对1993~2023年生物质能源相关文献进行数据分析与挖掘,并结合CiteSpace软件对结果进行可视化分析.结果表明:生物质能源研究正逐渐引起各国重视,研究成果稳步增长,受资助比例较大;全球围绕生物质能源研究形成了紧密的合作关系,生物质能源领域国家层面上的合作关系有明显的地域特征,研究机构层面上的合作关系受时域影响呈明显的“双星分布”;对生物质能源的研究层次由理论研究逐渐深入到物理、材料、化学、生物学的多学科交叉应用研究.生物质能碳捕集与封存技术、微生物光合制氢技术是下一阶段生物质能源研究领域的关键技术和前沿方向.

关键词：生物质能源 CiteSpace 文献计量知识图谱碳中和

露天爆破中炸药单耗对岩石破碎块度的数值模拟研究

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工程科学学报 2024年第6期46卷 973-981页

作者：黄永辉李永杰杨阳熊卫国张智宇昆明理工大学电力工程学院昆明650500 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 香格里拉市云矿红牛矿业有限公司迪庆674400 昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093

露天爆破中岩石破碎块度是钻爆、铲装、运输及后续工艺等综合成本的主要衡量标准,炸药单耗是其主要影响因素,而炸药单耗对破碎块度的研究一般采用爆破模型试验,但其存在成本高、试验结果误差大等缺点.为了优化炸药单耗来降低爆堆的大块... 详细信息

露天爆破中岩石破碎块度是钻爆、铲装、运输及后续工艺等综合成本的主要衡量标准,炸药单耗是其主要影响因素,而炸药单耗对破碎块度的研究一般采用爆破模型试验,但其存在成本高、试验结果误差大等缺点.为了优化炸药单耗来降低爆堆的大块率、平均块度,并预测实际工程块度,在爆炸破岩理论基础上,运用基础力学测试设备对模型材料进行了单轴抗压、弹性模量、断裂韧度等测试,标定RHT本构模型参数,通过LS-DYNA数值仿真软件和粒子流算法(SPH)构建了三维露天台阶爆破数值仿真模型,首次对爆破破岩数值模拟结果实现块度精准统计,并对爆破破岩块度随炸药单耗的变化规律开展了系统研究.研究结果表明:炸药单耗在0.23~0.79 kg·m^(-3)范围内,岩块最大尺寸均小于240 mm,其变化区域分为240、220、140 mm三个最大块度相近区和240~220 mm、220~140 mm两个明显下降区;随单耗增加,均匀性指数n呈波浪式减小,分形维数D与n的变化趋势相反,平均块度尺寸呈现先快速下降后缓慢变化的趋势;炸药单耗的块度分布拟合曲线采用G–G–S函数拟合,相关系数均在0.91~0.97间,其变化规律验证了通过SPH法来模拟岩石爆破和岩石破碎块度统计方法的可行性和准确性.研究结果对爆破破碎块度分布规律的完善及块度控制工程具有一定的意义.

关键词：岩石块度炸药单耗数值模拟 SPH法通过率

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