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基于Sentinel-5P卫星反演京津冀地区近地面NO_(2)浓度研究

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环境科学研究 2024年第6期37卷 1223-1231页

作者：周刚徐彬仁徐炜达程文晨尹文君王凌清华大学自动化系北京100084 北京英视睿达科技股份有限公司北京100070

为充分利用卫星传感器在探索长时间、大范围区域内近地面二氧化氮(NO2)浓度时空变化规律方面的优势,进一步提高卫星近地面NO_(2)浓度预测的准确性,本研究以Sentinel-5P卫星TROPOMI传感器观测的对流层NO_(2)柱浓度为基础,提出一种融合多... 详细信息

为充分利用卫星传感器在探索长时间、大范围区域内近地面二氧化氮(NO2)浓度时空变化规律方面的优势,进一步提高卫星近地面NO_(2)浓度预测的准确性,本研究以Sentinel-5P卫星TROPOMI传感器观测的对流层NO_(2)柱浓度为基础,提出一种融合多源地理要素的“自上而下”近地面NO_(2)浓度遥感估算方法,综合分析随机森林模型(RF)、极致梯度提升树模型(XGBoost)和轻型梯度提升树模型(LightGBM)的性能,基于3种树模型对2019−2020年京津冀地区近地面NO_(2)浓度进行反演,并采用十折交叉验证方法分别对3种模型在近地面NO_(2)浓度预测中的精度差异与稳定性进行了检验比较,利用拟合优度(R2)、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)对模型进行精度评价,最终选取XGBoost以实现京津冀地区卫星近地面NO_(2)浓度的高效分析预测(R2=0.85,RMSE=6.61μg/m^(3),MAE=2.09μg/m^(3)),在此基础上,从季度、年份等时间尺度对近地面NO_(2)浓度进行空间分析。结果表明:①由于2020年新型冠状病毒感染疫情反弹带来的人类生产活动和出行活动的大量减少,2019年近地面NO_(2)浓度(13.96μg/m^(3))比2020年(13.04μg/m^(3))整体偏高。②近地面NO_(2)浓度具有明显的季节性变化特征,春、夏两季由于大气扩散条件较好,近地面NO_(2)浓度相对较低,在冬季达到全年峰值。③基于SHAP值(沙普利加性解释法)方法对模型特征进行空间分析,并定量研究每个特征对模型的正负贡献程度,其中,对流层NO_(2)柱浓度对预测近地面NO_(2)浓度起到主要促进作用,大气边界层高度对预测近地面NO_(2)浓度起到抑制作用,另外太阳直射辐射、人口密度、地表温度及降水量等指标均对预测近地面NO_(2)浓度有明显影响。研究显示,XGBoost能够更加稳定和准确地预测卫星近地面NO_(2)浓度,为准确识别近地面NO_(2)浓度时空分布特征提供新的手段,可在一定程度上突破现阶段NO_(2)地面监测稀疏的空间局限以及卫星对流层NO_(2)柱浓度代表性不足的缺陷。

关键词： NO_(2) TROPOMI 机器学习 XGBoost SHAP值

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苏州某大型复杂商业连体结构设计

建筑结构 2024年第5期54卷 31-37页

作者：夏昊张强陈才华任重翠王洋中建研科技股份有限公司北京100013

苏州某大型商业综合体项目位于7度抗震设防烈度区,为体型重叠建筑。通过5道防震缝将建筑整体划分为购物中心A区、购物中心B区、停车楼、商业街A区、商业街B区五个独立结构单元。购物中心A区为复杂连体高层建筑,1~5层采用框架-剪力墙结构... 详细信息

苏州某大型商业综合体项目位于7度抗震设防烈度区,为体型重叠建筑。通过5道防震缝将建筑整体划分为购物中心A区、购物中心B区、停车楼、商业街A区、商业街B区五个独立结构单元。购物中心A区为复杂连体高层建筑,1~5层采用框架-剪力墙结构,两个单体在3~5层中区由钢桁架相连,顶部(6层)钢桁架结构与两个单体通过成品球铰支座连接,形成强连体结构。充分考虑了周期比、位移比双指标平衡后对购物中心A区剪力墙布置进行了优化;屋顶钢桁架结构支座采用变刚度设计,局部设置滑动支座解决恒载下杆件应力比较高的问题。通过性能化设计,该复杂结构连体部位可以满足中震弹性、大震不屈服的性能目标要求。性能化设计及专项分析表明,影院钢结构具有良好的抗震性能、楼盖舒适度及防倒塌性能。

关键词：商业综合体连体结构影院钢结构滑移缝宽度剪力墙布置性能化设计滑动支座

改进YOLOv5s的旋转框工业零件检测算法

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激光与光电子学进展 2024年第14期61卷 145-154页

作者：魏瑶坤康运江王丹伟赵鹏徐斌机科发展科技股份有限公司北京100044 中国机械科学研究总院集团北京100044

在工业场景应用中,对于紧密排列分布的工业零件,采用水平框目标检测,会存在零件错选漏选及边界方向丢失的问题,因此提出一种基于改进YOLOv5s的旋转工件目标检测算法。首先,引入无参的SimAM网络,在不增加模型参数量的基础上,使网络更聚... 详细信息

在工业场景应用中,对于紧密排列分布的工业零件,采用水平框目标检测,会存在零件错选漏选及边界方向丢失的问题,因此提出一种基于改进YOLOv5s的旋转工件目标检测算法。首先,引入无参的SimAM网络,在不增加模型参数量的基础上,使网络更聚焦于关键信息,提高在复杂背景下的特征提取能力并抑制噪声干扰。其次,将原来的完全交并比(CIoU)回归函数替换为引入角度因子的SIoU函数,更加符合旋转框检测要求,将激活函数替换为Mish函数,提高模型收敛速度与精度。最后,引入移相编码法和改进的HardL-Tanh激活函数,实现角度和回归角度余弦值的预测,解决五参数表示法带来的角度多一性和边界问题,实现工件的旋转框检测。所提算法的平均精度均值达97.4%。实验结果表明所提算法权重文件小、平均准确率高、预测用时少,满足工业实时性要求。

关键词：工业零件检测 SimAM 旋转目标检测移相编码法 YOLOv5s

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南京某文娱中心大跨空间钢结构设计

建筑结构 2024年第9期54卷 69-74,48页

作者：夏昊陈家丰冯旭光张小福陈才华中建研科技股份有限公司北京100013

南京某文娱中心为造型复杂的大跨空间钢结构体系,由异型屋面、超高排架柱和高大抗风幕墙构成。为满足屋面建筑造型和屋顶排烟等需求,提出了双向变高度的折板网架屋盖结构形式,最大限度降低了二次找坡的用钢量。基于可视化编程平台Grassh... 详细信息

南京某文娱中心为造型复杂的大跨空间钢结构体系,由异型屋面、超高排架柱和高大抗风幕墙构成。为满足屋面建筑造型和屋顶排烟等需求,提出了双向变高度的折板网架屋盖结构形式,最大限度降低了二次找坡的用钢量。基于可视化编程平台Grasshopper,通过分区处理的方式实现了屋盖的参数化建模,后导入3D3S进行结构分析和设计,结果表明该屋盖整体刚度较好,满足设计要求。屋盖下方采用25根无侧向支撑的超高排架柱提供支承,针对柱高10~60m的情况,对比了混凝土柱、四肢钢管格构柱、四肢钢管混凝土格构柱在截面、成本和功能等角度的差异,最终确定采用经济性和功能均较好的四肢钢管格构柱。根据不同区域特点,将抗风幕墙分为落地幕墙和吊挂幕墙,探讨了它们与主体结构的连接方式,并针对落地幕墙进行了平面桁架、立体桁架和实腹箱形柱3种幕墙结构方案的比选,最终采用成本最低的平面桁架方案。

关键词：大跨空间钢结构异型屋面折板网架高排架柱抗风幕墙参数化建模

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半导体用难熔金属靶材研究现状与展望

粉末冶金技术 2024年

作者：李剑王广达熊宁李兆森丝绸之路信息港股份有限公司安泰科技股份有限公司

半导体是国家的支柱产业和战略基础，随着第三代半导体技术的发展，芯片集成电路的制造与材料供应成为制约产业发展的关键。钨、钽等难熔金属靶材是制造半导体集成电路的关键材料，通过溅射制备的各种功能薄膜已应用到电子信息产业的各... 详细信息

半导体是国家的支柱产业和战略基础，随着第三代半导体技术的发展，芯片集成电路的制造与材料供应成为制约产业发展的关键。钨、钽等难熔金属靶材是制造半导体集成电路的关键材料，通过溅射制备的各种功能薄膜已应用到电子信息产业的各个领域。我国拥有丰富的难熔金属资源和较大的产业规模，但高端靶材仍然依赖进口。近年来，国内企事业单位从原材料提纯、制备加工以及性能调控等方面持续改进和提升难熔金属靶材质量，已突破高纯原料的制备和高性能靶材的加工，在高纯钨、钨钛合金靶材、钨硅合金靶材以及高纯钽靶等领域取得了显著的进步。本文分析了近几年导体用难熔金属靶材的研究现状，介绍了国内在高纯难熔金属靶材方面的技术进展，并对未来发展提出了建议。

关键词：难熔金属靶材半导体纯度织构显微组织

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济南某复杂综合体结构设计难点研究

建筑结构 2024年第7期54卷 118-125页

作者：夏昊陈灏恺陆宜倩张侃胡文松中建研科技股份有限公司北京100013

济南某复杂综合体项目由两座约90m高塔楼+大底盘商业裙房+低区U形幕墙+高区拱形连桥组成,高区连体建筑采用铅芯橡胶隔震支座与塔楼相连,低区采用两端固定铰支座与塔楼相连,为大底盘多塔复杂连体结构。塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结... 详细信息

济南某复杂综合体项目由两座约90m高塔楼+大底盘商业裙房+低区U形幕墙+高区拱形连桥组成,高区连体建筑采用铅芯橡胶隔震支座与塔楼相连,低区采用两端固定铰支座与塔楼相连,为大底盘多塔复杂连体结构。塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,高区拱形连桥采用钢结构空腹桁架结构体系,低区U形幕墙采用劲性索体系。针对工程特点,着重阐述了大底盘裙房不分缝可行性及低、高区弱连体的合理支座形式,提出了采用两端固定铰U形劲性索的弱连体新形式。结果表明:低区U形幕墙采用两端固定铰连接形式,高区连桥采用铅芯橡胶隔震支座连接形式均能较好地实现弱连接,保证塔楼和连桥的抗震性能。

关键词：连体结构铅芯橡胶隔震支座钢结构空腹桁架简支梁桥 U形劲性索

6~10 m厚煤层超大采高液压支架及其工作面系统自适应智能耦合控制

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 276-288页

作者：韩会军王国法许永祥张金虎雷声李艳鹏煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013 中煤科工开采研究院有限公司北京100013 天地科技股份有限公司北京100013

厚煤层储量及产量占我国原煤总储量及产量的一半,通过梳理厚煤层开采历史沿革,总结了我国厚煤层开采40年来的技术及装备研发实践,系统分析了以高端大采高液压支架及围岩智能耦合理论为代表的6~10 m大采高综采高效智能化综采技术及装备... 详细信息

厚煤层储量及产量占我国原煤总储量及产量的一半,通过梳理厚煤层开采历史沿革,总结了我国厚煤层开采40年来的技术及装备研发实践,系统分析了以高端大采高液压支架及围岩智能耦合理论为代表的6~10 m大采高综采高效智能化综采技术及装备研究进展,提出了大采高支护理论及围岩智能耦合控制的突破是厚煤层一次开采高度突破的首要因素,完善的感知体系建立是液压支架自适应支护的前提,数字技术的应用为大采高工作面高效推进及装备智能协同控制提供了新的技术途径;阐明了大采高综放液压支架与围岩耦合关系,剖析了采高增加对硬煤层冒放性的有利影响,提出了基于煤矸识别、放煤机构控制的“纯煤段记忆放煤+煤岩分界模糊段人工反馈式干预放煤”的智能放煤控制策略;分析了大采高开采“采–运”协同智能耦合控制关键技术,构建了基于采煤机牵引速度与刮板输送机链速间联动调节的工作面装备间多机异构耦合自适应协同控制模型;研发了厚煤层开采中10 m超大采高液压支架,分析了厚煤层开采不断突破开采高度极限的新认识,从开采装备、控制系统等方面提出厚煤层一次开采高度的突破的研发方向。

关键词：厚煤层开采高端开采装备支架–围岩耦合大采高综采大采高综放

面向稳控系统E1通道的网络靶场实验台的设计与实现

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中国电力 2024年第9期57卷 71-79页

作者：童和钦许剑冰梁师哲麦成徐海波国电南瑞科技股份有限公司江苏南京211106

随着智能电网和跨区稳定控制技术的发展,信息通信与电力系统的耦合更加紧密,网络攻击带来的安全风险也越来越高。稳控系统E1通道作为重要的测控通道,其安全性对稳控系统起到重要的作用,因此,开展面向稳控系统E1通道的半实物仿真和攻防演... 详细信息

随着智能电网和跨区稳定控制技术的发展,信息通信与电力系统的耦合更加紧密,网络攻击带来的安全风险也越来越高。稳控系统E1通道作为重要的测控通道,其安全性对稳控系统起到重要的作用,因此,开展面向稳控系统E1通道的半实物仿真和攻防演练,对发现E1通道的安全漏洞有重要意义。首先,基于半实物仿真技术设计了面向稳控系统E1通道的网络靶场实验台,介绍基于该实验台的攻防演练方案;然后,通过该实验台对一个典型的在运稳控系统E1通道开展仿真和攻击模拟实验,测试了稳控系统的安全隐患,并验证了实验台的有效性;最后,提出几种提升E1通道安全性的方法,并展望了实验台的应用前景。

关键词：稳控系统网络安全半实物仿真实验台网络靶场 E1通道

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基于自主感知和车车通信技术的全自动运行系统

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城市轨道交通研究 2024年第6期27卷 314-317页

作者：张扬张晋恺刘桂宏刘合叶交控科技股份有限公司北京100070

[目的]为了解决基于传统车地通信技术的全自动运行线路所面临的高峰期运能不足、系统设备繁多、故障影响范围广等问题。[方法]提出了基于自主感知和车车通信技术的全自动运行系统设计方案,介绍了该系统的架构及各子系统的功能,分析了该... 详细信息

[目的]为了解决基于传统车地通信技术的全自动运行线路所面临的高峰期运能不足、系统设备繁多、故障影响范围广等问题。[方法]提出了基于自主感知和车车通信技术的全自动运行系统设计方案,介绍了该系统的架构及各子系统的功能,分析了该系统的优势。[结果及结论]基于自主感知和车车通信技术的全自动运行系统采用基于相对速度的安全防护模型,实现了列车追踪运行间隔的进一步缩短;采用车车通信方式结合自主感知技术,实现了系统架构的进一步精简,减少了运营维护工作量;构建了具备智能感知的后备系统,可保障系统故障下的列车运行安全,并提升了故障情况下的运营恢复效率。该系统已在北京地铁11号线示范工程中完成现场单车及多车调试、测试,取得了试运行授权。

关键词：城市轨道交通自主感知车车通信全自动运行系统

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