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多时间尺度小波变换和LSTM自编码器电弧故障检测方法

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电机与控制学报 2024年第4期28卷 139-148页

作者：邱婷婷曹文平刘孝宇漆星安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230001

在光伏发电系统中,电弧故障检测是维持系统安全运行的关键问题。以往的电弧故障检测方法大多基于单时间尺度的故障特征,然而单一时间尺度特征往往会受到环境变化的干扰,导致检测精度降低,针对这一问题,提出一种多时间尺度小波和长短时记... 详细信息

在光伏发电系统中,电弧故障检测是维持系统安全运行的关键问题。以往的电弧故障检测方法大多基于单时间尺度的故障特征,然而单一时间尺度特征往往会受到环境变化的干扰,导致检测精度降低,针对这一问题,提出一种多时间尺度小波和长短时记忆(LSTM)自编码器电弧故障检测方法,该方法首先在机理分析的基础上找到电弧3个特性,即电弧初始阶段电流发生突变、燃弧阶段电流均值降低、燃弧阶段高频分量变大。再基于上述电弧特性进行小波变换提取对应多尺度特征,然后使用LSTM自编码器进行端到端的自动检测。与以往方法不同,该方法提取了电弧特性的多种时间尺度特征,增加了故障信号的检测依据,降低了受外界干扰时检测结果出现误报漏报的可能性。理论分析和实验结果表明,所提出的方法降低了故障电弧检测的误报率,提高了其准确率。

关键词：光伏发电电弧故障单类小波变换长短时记忆自编码器多时间尺度特征

高碱煤热烟气强化水洗脱碱及其燃烧结渣沾污研究

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工程热物理学报 2024年第8期45卷 2509-2516页

作者：程小爱王祥曦马金荣程延峰胡振中马剑飞魏博李建钟梅刘景梅马凤云罗光前姚洪新疆大学化工学院煤炭清洁转化与化工过程自治区重点实验室乌鲁木齐830000 华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室武汉430074 新疆新业能源化工有限责任公司五家渠831300

新疆高碱煤强结渣沾污特性是影响其大规模燃烧发电的瓶颈问题。本研究基于CO_(2)溶于水形成的碳酸可有效脱除煤中水不溶碱金属碱土金属的原理,提出以热烟气为CO_(2)来源的高碱煤热烟气强化水洗脱碱方法。通过对多种典型新疆高碱煤的实... 详细信息

新疆高碱煤强结渣沾污特性是影响其大规模燃烧发电的瓶颈问题。本研究基于CO_(2)溶于水形成的碳酸可有效脱除煤中水不溶碱金属碱土金属的原理,提出以热烟气为CO_(2)来源的高碱煤热烟气强化水洗脱碱方法。通过对多种典型新疆高碱煤的实验研究发现,Na的脱除率达到90%以上,Ca的脱除率达到45%,显著优于普通水洗对Na和Ca的脱除效果。洗后煤灰的碱酸比显著降低,灰熔点提高了150℃左右,大部分煤的结渣沾污倾向从严重结渣变为了中等结渣,或从中等结渣变为了不结渣。所以,热烟气强化水洗对高碱煤脱碱及抑制其燃烧过程的结渣沾污具有明显效果。另外,本方法简单可行,而且为电厂烟气(CO_(2))提供了一条新的资源化利用途径,具有明显的经济价值和社会意义。

关键词：高碱煤热烟气洗煤结渣沾污

淀粉基凝胶-多酚递送体系:从结构设计到食品应用

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食品科学 2024年第3期45卷 307-316页

作者：蔡杰桂玥张碟武汉轻工大学硒科学与工程现代产业学院国家富硒农产品加工技术研发专业中心湖北省绿色富硒农产品精深加工技术研发工程中心湖北武汉430023 武汉轻工大学大宗粮油精深加工教育部重点实验室农产品加工与转化湖北省重点实验室湖北武汉430023

多酚是存在于植物性食物中的一类化合物,具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等生物活性。然而,在食品加工、储藏和消化的过程中,多酚容易遭受外界不利因素(如高温、光照、碱性环境等)的影响而降低甚至丧失生物活性。淀粉基凝胶体系不仅具有天然... 详细信息

多酚是存在于植物性食物中的一类化合物,具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等生物活性。然而,在食品加工、储藏和消化的过程中,多酚容易遭受外界不利因素(如高温、光照、碱性环境等)的影响而降低甚至丧失生物活性。淀粉基凝胶体系不仅具有天然来源多糖类物质良好的生物相容性、可降解性和安全性,而且自身三维网络结构对小分子表现出优异的包封能力和有效的控释作用。近年来,通过不同方式(如3D打印、共价或非共价交联以及作为凝胶填充物)所构建的淀粉基凝胶,在提高多酚类小分子活性成分的稳定性和生物利用率等方面表现出较大的应用前景。本文首先介绍了多酚的生物活性以及自身的局限性,着重探讨了淀粉自身的特性(如糊化、老化、胶凝性等)以及不同交联方式与淀粉基凝胶形成之间的联系,进一步分析了多酚在淀粉基凝胶形成中的作用,以及所构建的淀粉基凝胶对多酚封装和释放性能的影响,在此基础上,对淀粉基凝胶-多酚体系在食品中的应用前景和挑战进行了展望。

关键词：多酚生物活性递送体系淀粉凝胶

计及碳配额的电动公交车⁃配电网协同优化调度策略

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 48-57页

作者：张良黄久鸿戚佳金尹清波龙彦良张超锐现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江省杭州市310016 国网浙江省电力有限公司台州供电公司浙江省台州市318000

考虑个人碳交易机制在电动公交车优化调度中的应用,提出一种基于动态碳价格的碳配额激励机制,电动公交车用户可以通过出售碳配额获取一定的收益。首先,计及路况对电动公交车运行时间产生的影响,根据工作日与休息日交通指数对电动公交车... 详细信息

考虑个人碳交易机制在电动公交车优化调度中的应用,提出一种基于动态碳价格的碳配额激励机制,电动公交车用户可以通过出售碳配额获取一定的收益。首先,计及路况对电动公交车运行时间产生的影响,根据工作日与休息日交通指数对电动公交车进站时间进行修正,构建电动公交车工作日与休息日充电负荷模型;然后,将基于动态碳价格的碳配额激励机制运用于电动公交车与新能源协同调度策略,构建综合考虑用户与电网利益的多目标函数,并运用鲸鱼算法对目标函数进行求解;最后,基于经济指标和性能指标,对固定碳价格、动态碳价格两种激励机制进行对比分析,通过算例验证了基于动态碳价格的碳配额激励机制的电动公交车与新能源协同调度策略的优越性。

关键词：配电网电动公交车碳配额激励机制协同优化调度

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儿童脑膜瘤18例并文献复习

中华小儿外科杂志 2024年第7期45卷 587-593页

作者：刘冬吉文玉图柯拜·吐尔托合提赵俊红杨茜涵玛合江·阿哈力别克凯赛·吐尔逊汪永新新疆医科大学第一附属医院小儿神经外科乌鲁木齐830054

目的探讨儿童脑膜瘤的临床特点和诊疗方式。方法回顾性分析2011年1月至2021年9月新疆医科大学第一附属医院收治的18例脑膜瘤患儿临床资料,其中男9例,女9例;患儿的中位年龄为11.5岁,范围在4~17岁。8例患儿首发症状为头痛呕吐,5例癫痫,3... 详细信息

目的探讨儿童脑膜瘤的临床特点和诊疗方式。方法回顾性分析2011年1月至2021年9月新疆医科大学第一附属医院收治的18例脑膜瘤患儿临床资料,其中男9例,女9例;患儿的中位年龄为11.5岁,范围在4~17岁。8例患儿首发症状为头痛呕吐,5例癫痫,3例偏瘫,1例步态不稳,另有1例为体检时发现。2例患儿入院前明确合并神经纤维瘤病,其余患儿无特殊既往史。总结18例患儿的术前诊断、影像学表现、肿瘤部位及切除程度、手术情况、组织学病理结果。以"脑膜瘤"及其英文"meningiomas""meningeal tumors"为关键词,检索于2000年1月至2022年6月发表并收录于万方、中国知网、维普、中国生物医学文献服务系统、PubMed、Google Scholar等数据库的相关文献,并行文献复习。结果本组18例患儿中术前17例行头颅磁共振检查,除6例误诊为其他肿瘤外,其余患儿诊断为脑膜瘤;肿瘤位于幕上15例,幕下3例。18例患儿中16例接受开颅手术,手术均顺利完成;手术全切11例,次全切除4例,部分切除1例。16例患儿术后肿瘤病理显示均为脑膜瘤,其中WHO分级Ⅰ级8例,Ⅱ级6例,Ⅲ级2例。术后15例接受随访6~126个月,1例复发,1例死亡,其余无肿瘤进展。最终检索到9篇符合标准的文献,结合本组18例患儿,共345例患儿,其中男189例,女性156;合并神经纤维瘤病38例;肿瘤位于幕上228例,幕下67例,其他部位50例;肿瘤全切率为59.7%(206/345),其中WHO分级Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级分别占比为72.1%(248/344)、20.9%(72/344)、7.0%(24/344),肿瘤复发率为29.0%(75/259),死亡率为8.9%(23/259)。结论脑膜瘤是一种罕见的儿童中枢神经系统肿瘤,与成人相比,其临床特征、影像学表现、病理特点等有所不同且多变,WHO分级Ⅱ级、Ⅲ级肿瘤占比高,手术是治疗的主要手段。

关键词：脑膜瘤症状儿童

热处理对激光熔覆GX4CrNi13-4显微组织和力学性能的影响

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核技术 2024年第6期47卷 99-109页

作者：何凌欢李家民张华炜侯娟田馨妮黄爱军上海理工大学材料与化学学院上海200082 蒙纳士大学增材制造中心澳大利亚诺丁山3168 蒙纳士大学材料科学与工程系澳大利亚克莱顿3800 苏州工业园区蒙纳士科技研究院苏州215004

激光熔覆凭借低成本、高效率被激光再制造领域重点关注,激光熔覆制造的GX4CrNi13-4马氏体不锈钢是一种核电站中应用广泛的结构材料。为改善激光熔覆制件低塑性问题,需进行热处理组织结构调控,改善其力学性能。采用激光熔覆技术制备了GX4... 详细信息

激光熔覆凭借低成本、高效率被激光再制造领域重点关注,激光熔覆制造的GX4CrNi13-4马氏体不锈钢是一种核电站中应用广泛的结构材料。为改善激光熔覆制件低塑性问题,需进行热处理组织结构调控,改善其力学性能。采用激光熔覆技术制备了GX4CrNi13-4不锈钢样品,对其热处理组织开展调控研究。首先通过热膨胀试验推导出该合金的奥氏体相变开始温度为620℃,作为热处理工艺开发的基准参考温度。分别制定了固溶时效(1050℃保温1 h+550℃保温4 h,简称固溶时效处理)和单时效(620℃保温2 h,简称单时效处理)两种热处理工艺,对比研究了热处理对覆层金属显微组织和力学性能的影响作用。然后采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对热处理后的显微组织结构和物相分布等进行表征,并对热处理前后的样品进行室温拉伸性能测试。结果表明:激光熔覆GX4CrNi13-4马氏体不锈钢沉积态样品基体组织主要为马氏体/铁素体双相组织,铁素体相呈连续网状结构,沿马氏体晶界析出,此外还存在少量残余奥氏体。经固溶时效热处理后,基体仍主要由马氏体和铁素体组成,但连续网状铁素体发生分解,且出现大量微米级马氏体晶内析出物,这导致材料塑性略有提升,但强度显著下降。对覆层样品进行单时效热处理,由于温度处于奥氏体相转变临界温度,样品中产生了逆变奥氏体相,该相在拉伸过程中引发相变诱发塑性(Transformation Induced Plasticity,TRIP)效应。此外,单时效处理后沿马氏体析出的网状铁素体进一步得到分解,呈离散分布。TRIP效应和铁素体分解的共同作用下,有效改善了激光熔覆GX4CrNi13-4不锈钢的塑性同时使得强度被较好地保持。激光熔覆工艺在修复和再制造领域具有广泛的应用前景,但熔覆过程的高冷却速度、复杂的热循环对材料的组织结构产生影响,使得修复件往往具有高强度但塑韧性不足。开展合适的热处理组织性能调控是改善材料综合力学性能的有效手段,在激光熔覆GX4CrNi13-4不锈钢的热处理工艺研究中,选择奥氏体相变温度作为时效温度,利用逆变奥氏体TRIP效应和网状铁素体分解的联合作用,获得强度-塑性匹配的良好力学性能。

关键词：马氏体不锈钢激光熔覆逆变奥氏体热处理增韧热膨胀系数奥氏体转变温度

GX4CrNi13-4马氏体不锈钢激光熔覆工艺参数优化和仿真模拟

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材料工程 2024年第7期52卷 83-93页

作者：张华炜何凌欢侯娟李家民黄爱军上海理工大学材料与化学学院增材制造研究院上海200093 蒙纳士大学增材制造中心澳大利亚诺丁山3168

为提升激光熔覆质量,建立以激光功率、扫描速度及送粉量为主要工艺参数的有限元分析过程,减少熔覆工艺参数优化的研发周期和经济成本。通过温度场和应力场模拟GX4CrNi13-4马氏体不锈钢激光熔覆数据对照实验结果的方法,验证不同参数下的... 详细信息

为提升激光熔覆质量,建立以激光功率、扫描速度及送粉量为主要工艺参数的有限元分析过程,减少熔覆工艺参数优化的研发周期和经济成本。通过温度场和应力场模拟GX4CrNi13-4马氏体不锈钢激光熔覆数据对照实验结果的方法,验证不同参数下的成形质量,优化激光熔覆工艺参数。结果表明:为避免基体熔穿和高质量致密度,激光功率的调整范围应控制在1800~2000 W之间;增加送粉量可以有效降低温度和残余应力。3个工艺参数中激光功率是主要调控参数,对熔覆质量影响最大。综合致密度分析和显微硬度测试评估不同参数下样品的熔覆质量和残余应力分布,发现最佳工艺参数组合为激光功率1800 W、扫描速度10 mm/s以及送粉量10 g/min。实验结果与应力场模拟的趋势一致,进一步验证模拟数据的准确性。

关键词： GX4CrNi13-4马氏体不锈钢工艺参数优化有限元模拟温度场应力场

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深度学习颅骨重建和平面波经颅超声成像方法

声学学报 2024年第3期49卷 381-391页

作者：周江锦郭远洋周宸宸许凯亮复旦大学信息科学与工程学院生物医学工程系上海200438 复旦大学脑科学前沿科学中心上海200432 复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室上海201203

为解决颅骨声阻抗失配导致平面波经颅超声成像质量下降的问题,提出一种基于深度学习的颅骨重建技术,结合快速行进法可实现平面波经颅成像的相位畸变校正。根据人类颅骨CT图像设置颅骨形状进行数值仿真,颅骨重建的时间开销为0.97 s,基于... 详细信息

为解决颅骨声阻抗失配导致平面波经颅超声成像质量下降的问题,提出一种基于深度学习的颅骨重建技术,结合快速行进法可实现平面波经颅成像的相位畸变校正。根据人类颅骨CT图像设置颅骨形状进行数值仿真,颅骨重建的时间开销为0.97 s,基于重建结果计算平面波的走时平均相对误差约为0.25%,单点目标散射波走时平均相对误差约为0.76%。经颅仿体实验中,强回声点目标图像经过校正之后,平均位置偏移从1.42 mm减少为0.28 mm,半峰全宽从1.82 mm减少为0.99 mm;圆形目标图像经过校正后对比度噪声比从7.5 dB提升为9.8 dB,偏心率从0.31降低为0.24。以上结果表明,该方法能够准确计算经颅超声的走时并且显著改善成像的质量,可用于经颅脑超声成像的相位畸变校正。

关键词：平面波成像经颅超声相位畸变校正快速行进法深度学习

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深层隧道进流式泵站前池流态及整流措施研究

水利水电科技进展 2024年第2期44卷 1-6,21页

作者：冯建刚曹亚萍王晓升费照丹河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学农业科学与工程学院江苏南京211100 河海大学水科学研究院江苏南京210098

为改善深层隧道进流式泵站前池内的旋流、偏流等不良流态,基于RNG k-ε湍流模型对前池流态进行数值模拟,研究适用于此类城市排涝泵站的整流措施。数值计算结果表明:泵站前池、进水池内存在局部立面旋滚、螺旋流、斜向流、流速分布上高... 详细信息

为改善深层隧道进流式泵站前池内的旋流、偏流等不良流态,基于RNG k-ε湍流模型对前池流态进行数值模拟,研究适用于此类城市排涝泵站的整流措施。数值计算结果表明:泵站前池、进水池内存在局部立面旋滚、螺旋流、斜向流、流速分布上高下低等不良水力现象,致使泵站进水流道水力条件不佳;采用双层环形板和两组导流墩的组合式整流措施可抑制前池、进水池中的立面旋滚、螺旋流和斜向流流态,从而有效改善流道的进水条件,提高进水流道进口处流速分布均匀度,使泵进水状况变好,提高泵站运行的可靠性。

关键词：深层隧道进流式泵站前池流态整流措施数值模拟