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综合管廊中掺氢天然气泄漏安全性分析

西安交通大学学报 2024年第2期58卷 22-30页

作者：张成龙李俊磊张永海李璐玲段鹏飞魏进家西安交通大学化学工程与技术学院西安710049 深圳市燃气集团股份有限公司广东深圳518049

为了解掺氢等多因素耦合对管道输送中掺氢燃气泄漏扩散的影响,针对3种常见燃气输送场景中的地下综合管廊,从其受限空间易导致燃气云积聚爆燃的特性出发,考虑不同泄漏方向、掺氢比、管道压力等影响因素,使用Fluent软件对综合管廊内可能... 详细信息

为了解掺氢等多因素耦合对管道输送中掺氢燃气泄漏扩散的影响,针对3种常见燃气输送场景中的地下综合管廊,从其受限空间易导致燃气云积聚爆燃的特性出发,考虑不同泄漏方向、掺氢比、管道压力等影响因素,使用Fluent软件对综合管廊内可能出现的泄漏场景进行模拟,研究了其内部燃气的分布特性,并对报警探针位置及其间距设置进行了安全性分析。模拟结果表明:泄漏口朝向会严重影响贴壁燃气分布,二次流近壁区的燃气积聚更加明显,在侧壁距顶部30 cm处安装探针能有效降低报警延迟;当掺氢体积分数为20%时,泄漏速度提高了9.03%,导致泄漏口近端的燃气积聚加剧而泄漏口远端的风险略微增加;燃气泄漏5 s时的爆炸浓度(燃气摩尔分数大于4%)区间距离为1.54 m,添加10%、20%的氢气可使该距离分别增加16.2%(1.79 m)、36.4%(2.10 m);当管道压力增加至0.8、1.2、1.6 MPa时,达到报警浓度的时间分别缩短了18.9%、28.3%、32.1%。研究可为综合管廊内掺氢天然气的输运安全提供参考。

关键词：新能源氢能安全掺氢燃气泄漏报警

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基于分层结构的匹配量隐藏加密多重映射方案

通信学报 2024年第1期45卷 94-105页

作者：陈晶李瀚星何琨加梦李雨晴杜瑞颖武汉大学国家网络安全学院湖北武汉430040

匹配量隐藏的加密多重映射(EMM)方案可以防止攻击者利用匹配量泄露推理搜索的明文,但是现有方案存在查询计算开销较大的问题。基于被检索数据的匹配量往往服从齐夫定律的特性,设计了一种分层结构的匹配量隐藏EMM方案。相对将全部键值匹... 详细信息

匹配量隐藏的加密多重映射(EMM)方案可以防止攻击者利用匹配量泄露推理搜索的明文,但是现有方案存在查询计算开销较大的问题。基于被检索数据的匹配量往往服从齐夫定律的特性,设计了一种分层结构的匹配量隐藏EMM方案。相对将全部键值匹配量填充至相等的朴素设计,所提方案将对整体数据的填充转为对多块子数据的填充,减少了存储开销,并实现了常数复杂度的查询开销。安全性分析表明,所提方案能够在查询结果无损的情况下实现匹配量隐藏。仿真结果表明,与当前最高效的方案XorMM相比,所提方案能够以增加10%的存储开销为代价,减小90%的查询计算开销,显著提高查询效率。

关键词：云存储可搜索加密匹配量隐藏结构化加密分层结构

综采液压支架中部跟机多模态人机协同控制系统

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1717-1730页

作者：付翔李浩杰张锦涛王然风王宏伟秦一凡太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 太原理工大学山西省煤矿智能装备工程研究中心山西太原030024 山西焦煤集团有限责任公司博士后工作站山西太原030024 智能采矿装备技术全国重点实验室山西太原030024

我国煤矿智能化综采工作面建设处于初级阶段,液压支架电液控自动化技术已广泛应用,但目前液压支架单一固化的自动化控制逻辑难以适应复杂、多变、动态的工作面生产场景,现场实际控制过程仍大多采用自动化+人工干预方式。针对综采工作面... 详细信息

我国煤矿智能化综采工作面建设处于初级阶段,液压支架电液控自动化技术已广泛应用,但目前液压支架单一固化的自动化控制逻辑难以适应复杂、多变、动态的工作面生产场景,现场实际控制过程仍大多采用自动化+人工干预方式。针对综采工作面复杂场景中液压支架人机交互协作任务需求,提出液压支架中部跟机多模态人机协同控制系统的理论方法与技术原理。首先,设计了人工式、分工式、批准式、否决式4种人机协同模态,以煤层地质、瓦斯粉尘、采煤机速度、液压支架智能水平、系统状态、岗位工技术水平、任务负荷等为判别因素,构建了基于AOG的液压支架人机协同模态选择模型,实现了人工、机器偏好的模态选择。然后,设计了液压支架中部跟机人机协同控制决策机制,提出液压支架中部跟机再次调控策略AI推理技术思路,利用现场数据学习人工操作经验,分别构建了液压支架是否再次调控决策树分类模型和再次拉架时间贝叶斯回归模型,基于上述模型开发了液压支架人机协同控制决策程序,实现了基于多模态与或推理和再次调控策略AI推理的液压支架人机协同控制。最后,采用云-边-端架构软硬件技术,开发了液压支架多模态人机协同控制系统,实现了模型进化、运算推理、程序执行等液压支架多模态人机协同控制功能。该系统在沙曲二矿3404工作面进行了工业试运行,相比于系统使用前,该工作面液压支架中部跟机效率平均提高2%。

关键词：液压支架人机协同多模态 AI赋能云边端架构

基于一维计算模型的斜盘式柱塞泵流动特性分析

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 62-73页

作者：朱志鹏汤永孙云伟杨广根巴德纯中国直升机设计研究所江西景德镇333001 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110001

斜盘式柱塞泵广泛应用在直升机疲劳试验的液压系统中,其流动特性对液压系统稳定性有着至关重要的作用。文中使用立体几何方法分析了斜盘式柱塞泵柱塞运动轨迹,基于图形解析法推导了过流面积公式,并编写相应Matlab程序实现吸排油过流面... 详细信息

斜盘式柱塞泵广泛应用在直升机疲劳试验的液压系统中,其流动特性对液压系统稳定性有着至关重要的作用。文中使用立体几何方法分析了斜盘式柱塞泵柱塞运动轨迹,基于图形解析法推导了过流面积公式,并编写相应Matlab程序实现吸排油过流面积自动化计算;构建了考虑流量倒灌及泄漏的单柱塞流动模型,结合AMESim软件实现柱塞泵三维计算模型向一维计算模型的转变;依据初始工况计算结果分析了柱塞泵的流动特性及其产生流量脉动的原因,并使用基于计算流体力学(CFD)方法的三维模型所获得的流量脉动计算结果验证了一维计算模型的准确性。在此基础上分析了不同运行工况(包含运行温度、工作压力及柱塞泵调节参数)对出口流量脉动率的影响,从降低流量脉动率进而提高直升机疲劳试验精度的角度分析了试验中柱塞泵调节控制要点。文中提出的一维计算模型可显著提高柱塞泵仿真计算速率,便于后续柱塞泵的改进设计以及将其作为子系统添加到虚拟数字试验平台中。

关键词：斜盘式柱塞泵图形解析法一维计算模型计算速率流量脉动疲劳试验

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NTRU格基密钥封装方案GPU高性能实现

计算机学报 2024年第9期47卷 2163-2178页

作者：李文倩沈诗羽赵运磊复旦大学计算机科学技术学院上海200433 密码科学技术全国重点实验室北京100878

随着量子计算技术的发展,传统加密算法受到的威胁日益严重.为应对量子计算时代的挑战,各国正积极加强后量子密码算法的实现和迁移部署工作.由于NTRU密码方案具有结构简洁、计算效率高、尺寸较小、无专利风险等优点,因此NTRU格基密钥封... 详细信息

随着量子计算技术的发展,传统加密算法受到的威胁日益严重.为应对量子计算时代的挑战,各国正积极加强后量子密码算法的实现和迁移部署工作.由于NTRU密码方案具有结构简洁、计算效率高、尺寸较小、无专利风险等优点,因此NTRU格基密钥封装算法对于后量子时代的密码技术储备和应用具有重要意义.同时,图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)以其强大的并行计算能力、高吞吐量、低能耗等特性,已成为当前高并发密码工程实现的重要平台.本文给出后量子密码算法CTRU/CNTR的首个GPU高性能实现方案.对GPU主要资源占用进行分析,我们综合考虑并行计算、内存访问、数据布局和算法优化等多个方面,采用一系列计算和内存优化技术,旨在并行加速计算、优化访存、合理占用GPU资源以及减少I/O时延,从而提高本方案的计算能力和性能.本文的主要贡献在于以下几个方面:首先,针对模约减操作,使用NVIDIA并行指令集实现,有效减少所需指令条数;其次,针对耗时的多项式乘法模块,采用混合基NTT,并采用层融合、循环展开和延迟约减等方法,加快计算速度;此外,针对内存重复访问和冲突访问等问题,通过合并访存、核函数融合等优化技术,实现内存的高效访问;最后,为实现高并行的算法,设计恰当的线程块大小和数量,采用内存池机制,实现多任务的快速访存和高效处理.基于NVIDIA RTX4090平台,本方案CTRU768实现中密钥生成、封装和解封装的吞吐量分别为每秒1170.9万次、926.7万次和315.4万次.与参考实现相比,密钥生成、封装和解封装的吞吐量分别提高了336倍、174倍和128倍.本方案CNTR768实现中密钥生成、封装和解封装的吞吐量分别为每秒1117.3万次、971.8万次和322.2万次.与参考实现相比,密钥生成、封装和解封装的吞吐量分别提高了329倍、175倍和134倍;与开源Kyber实现相比,密钥生成、密钥封装和密钥解封装的吞吐量分别提升10.84~11.36倍、9.49~9.95倍和5.11~5.22倍.高性能的密钥封装实现在大规模任务处理场景下具有较大的应用潜力,对保障后量子时代的信息和数据安全具有重要意义.

关键词：后量子密码格基密码密钥封装方案并行处理图形处理器

复方卡比多巴和多巴丝肼的药代动力学和药效学比较研究

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中国临床药理学杂志 2024年第2期40卷 254-258页

作者：温广鑫闫磊刘卫国肖红李泰平鲁明南京医科大学附属脑科医院神经内科江苏南京210029 南京医科大学附属脑科医院神经精神病学研究所江苏南京210029 南京医科大学第四附属医院急诊医学科江苏南京210031 南京医科大学基础医学院江苏南京210000

目的研究复方卡比多巴(左旋多巴/卡比多巴为250 mg/25 mg)和多巴丝肼(左旋多巴/苄丝肼为200 mg/50 mg)在帕金森病(PD)患者中的药代动力学及药效学特点。方法本试验用左旋多巴冲击实验,随机入组和交叉试验设计。20例PD患者第1周分别空腹... 详细信息

目的研究复方卡比多巴(左旋多巴/卡比多巴为250 mg/25 mg)和多巴丝肼(左旋多巴/苄丝肼为200 mg/50 mg)在帕金森病(PD)患者中的药代动力学及药效学特点。方法本试验用左旋多巴冲击实验,随机入组和交叉试验设计。20例PD患者第1周分别空腹口服复方卡比多巴275 mg或多巴丝肼250 mg,第2周接受另一种药物治疗。用高效液相色谱-串联质谱法检测左旋多巴血药浓度,用国际运动障碍协会帕金森病统一评分量表Ⅲ评估运动症状。结果有17例复方卡比多巴组和18例多巴丝肼组的患者数据纳入分析。服药后,复方卡比多巴组和多巴丝肼组的Cmax分别为(3563.76±1003.06)和(3642.44±1192.70)ng·mL^(-1),t_(max)分别为(1.10±0.44)和(1.03±0.55)h,t_(1/2)分别为(1.52±0.15)和(1.68±0.27)h,AUC_(0-t)分别为(7625.19±1706.85)和(5846.07±1191.16)ng·mL^(-1)·h,平均驻留时间(MRT)分别为(2.39±0.36)和(2.14±0.37)h。2组患者的C_(max)、t_(max)和t1/2比较,在统计学上差异均无统计学意义(均P>0.05);与多巴丝肼组相比,复方卡比多巴组中左旋多巴的AUC明显增加,MRT明显延长(均P<0.05)。2组各个时间点的运动症状改善和左旋多巴血药浓度呈现出较为一致的变化趋势,复方卡比多巴组在服药后第6和8小时的运动功能改善均显著优于多巴丝肼组[(-10.82±8.91)vs(-5.17±6.78)分,(-7.88±10.05)vs(-2.11±4.84)分;均P<0.05]。结论复方卡比多巴的药代动力学和药效学特点与多巴丝肼类似。

关键词：卡比多巴多巴丝肼苄丝肼帕金森病药代动力学

电弧炉炼钢气体搅拌数值模拟技术发展现状与趋势

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连铸 2024年第1期 1-8,25页

作者：程挺杨丽仇灏李通刘和平孟华栋中国钢研科技集团有限公司数字化研发中心北京100081 钢铁研究总院有限公司冶金工艺所北京100081 南京钢铁股份有限公司南钢研究院江苏南京210035

数值模拟已成为解析电弧炉炼钢过程中复杂物理化学现象及其作用机理的有效手段。对电弧炉炼钢气体搅拌数值模拟的研究现状进行了综合评述,从集束射流特性、电弧炉侧吹以及电弧炉底吹三个方面综述了气体搅拌技术对电弧炉炼钢工艺中流动... 详细信息

数值模拟已成为解析电弧炉炼钢过程中复杂物理化学现象及其作用机理的有效手段。对电弧炉炼钢气体搅拌数值模拟的研究现状进行了综合评述,从集束射流特性、电弧炉侧吹以及电弧炉底吹三个方面综述了气体搅拌技术对电弧炉炼钢工艺中流动、传热以及化学反应等行为的影响。分析了影响集束射流喷吹特性的关键因素;讨论了电弧炉侧吹射流搅拌熔池的特征规律;评述了电弧炉底吹工艺下熔池行为的模拟现状。最后,提出了电弧炉炼钢气体搅拌数值模拟技术的未来发展趋势。

关键词：电弧炉炼钢数值模拟集束射流侧吹底吹

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电弧炉炼钢过程中废钢熔化行为研究进展

连铸 2024年第2期 8-13,44页

废钢熔化特性对于电弧炉炼钢流程至关重要。对电弧炉炼钢过程中废钢熔化行为的研究现状进行了综合评述,从热态模拟试验、冷态模拟试验以及数值模拟研究3个方面论述了废钢几何性质、废钢预热温度、熔池温度、熔池流动性质、废钢及熔池的... 详细信息

废钢熔化特性对于电弧炉炼钢流程至关重要。对电弧炉炼钢过程中废钢熔化行为的研究现状进行了综合评述,从热态模拟试验、冷态模拟试验以及数值模拟研究3个方面论述了废钢几何性质、废钢预热温度、熔池温度、熔池流动性质、废钢及熔池的元素含量、底吹工艺、侧吹工艺以及电弧特性等因素对废钢熔化行为的影响,旨在为电弧炉炼钢过程中的废钢熔化特性研究提供参考和借鉴。

关键词：电弧炉炼钢废钢熔化热态模拟试验冷态模拟试验数值模拟

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基于分段寻优的轨道异常检测方法

空间科学学报 2024年第5期44卷 917-927页

作者：曹纪峰杨晓华王荣兰喻圣贤罗冰显中国科学院国家空间科学中心北京100190 北京应用气象研究所北京100029 中国科学院紫金山天文台南京210023 中国科学院大学北京100049

低轨巨型星座卫星的大量部署严重影响了低轨道卫星的运行安全,及时发现其轨道异常意义重大.以星链卫星星座为研究对象进行轨道异常检测,提出了一种基于轨道半长轴数据的改进轨道异常分析方法—分段寻优法.该方法基于动态优化的思想,通... 详细信息

低轨巨型星座卫星的大量部署严重影响了低轨道卫星的运行安全,及时发现其轨道异常意义重大.以星链卫星星座为研究对象进行轨道异常检测,提出了一种基于轨道半长轴数据的改进轨道异常分析方法—分段寻优法.该方法基于动态优化的思想,通过对时间窗口内的半长轴数据进行随机分段,根据每段数据的方差构造损失函数,以总损失函数的数值大小为判别标准,通过优化迭代方法得到使总损失函数最小的分段点分布,得到的分段点即为检测出的异常点.通过对大量不同数据的测试,发现该方法对差分处理后的半长轴数据的异常检测效果最好.利用2023年2月28日发射的星链卫星的TLE(Two-Line Element)数据和星历数据进行了实例验证,结果证明该方法简单高效,可以有效检测星座卫星的轨道异常.

关键词：半长轴变化轨道异常巨型星座