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一种基于FL-TransCNN神经网络的水声智能频谱感知算法

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电讯技术 2025年

作者：李玉芳王锴张力良徐凌伟 Gulliver TA 青岛科技大学信息科学技术学院数字化学习技术集成与应用教育部工程研究中心加拿大维多利亚大学电子与计算机工程学院

海洋通信装备间产生的海量数据导致水声频谱资源紧张，亟需提高水声频谱利用率以满足信息传递需求。因此，一种基于联邦学习（Federated Learning， FL）、Transformer和卷积神经网络（Convolutional Neural Networks， CNN）的水声智... 详细信息

海洋通信装备间产生的海量数据导致水声频谱资源紧张，亟需提高水声频谱利用率以满足信息传递需求。因此，一种基于联邦学习（Federated Learning， FL）、Transformer和卷积神经网络（Convolutional Neural Networks， CNN）的水声智能频谱感知算法被提出，以提高频谱利用率。首先，基于FL实现数据隔离状态下的信息共享，并应用Paillier加密技术进行权重加密保障。其次，本地感知数据经连续小波变换构建为时频谱图。最后，融合CNN与Transformer构建了TransCNN感知器，通过并行分支实现了高精度感知。TransCNN感知器包含预处理表征模块和并行分支表征模块；其中，预处理表征模块利用深度可分离卷积改进了Transformer以处理时频谱图，增强了自注意力机制对局部特征的建模能力；并行分支表征模块联合了Transformer、卷积层、池化层等执行两路差异表征，然后融合两路特征，可以聚焦更细微的关键特征，实现高精度水声智能频谱感知技术。在信噪比-18～0 dB范围内，与RepVGG、Swin-transformer、YOLOv7、MobileNet算法相比，基于FL-TransCNN神经网络的水声智能频谱感知算法的平均检测概率提升了4%～10%，平均虚警概率降低了2%～9%。

关键词：海洋物联网频谱感知联邦学习连续小波变换深度可分离卷积

关于电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法在科学、技术、产品、应用方面的思考

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中国无机分析化学 2025年

作者：赵英飞王小龙李凯方哲王雷李宏伟沈学静钢研纳克检测技术股份有限公司

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法是一种高灵敏度的分析技术，广泛应用于地质、环境、生物、医药、半导体等领域的元素分析。ICP-MS仪器设备的研究、开发、制造和应用涉及电磁学、电学、化学、机械、材料、真空等多学科、多领域的科学和... 详细信息

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法是一种高灵敏度的分析技术，广泛应用于地质、环境、生物、医药、半导体等领域的元素分析。ICP-MS仪器设备的研究、开发、制造和应用涉及电磁学、电学、化学、机械、材料、真空等多学科、多领域的科学和技术，对ICP-MS涉及的科学原理、技术系统，以及产品工程化和应用开发考虑的因素进行概述，最后说明产品开发应系统性地考虑科学、技术、产品和应用的相互关系，提出了ICP-MS技术创新思路和发展方向。

关键词： ICP-MS 工程开发系统性开发

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介孔炭作为加氢脱硫催化剂载体材料的研究

新型炭材料 2009年第4期24卷 333-343页

作者：谭正立肖惠宁张润铎 ZHANGZi-sheng SergeKaliaguine 加拿大新不仑瑞克大学化学工程系弗雷德里克顿新不仑瑞克加拿大E3B5A3 加拿大渥太华大学化学及生物工程系渥太华安大略加拿大K1N6N5 加拿大拉瓦尔大学化学工程系魁北克市魁北克加拿大G1V0A6

以介孔硅SBA-15为模板,焦糖和呋喃醇为碳源,通过多种浇注法制备介孔炭材料。采用低温氮吸附、透射电镜和X射线小角衍射分析模板及介孔炭的织构。结果显示合成的介孔炭成功地复制了SBA-15的结构。以制备的介孔炭作载体担载钴钼合成了加... 详细信息

以介孔硅SBA-15为模板,焦糖和呋喃醇为碳源,通过多种浇注法制备介孔炭材料。采用低温氮吸附、透射电镜和X射线小角衍射分析模板及介孔炭的织构。结果显示合成的介孔炭成功地复制了SBA-15的结构。以制备的介孔炭作载体担载钴钼合成了加氢脱硫催化剂,利用X射线能谱、透射电镜能量分布谱及一氧化氮化学吸附评估了催化剂的活性及活性点分布,结果表明介孔炭担载的催化剂活性高于活性炭担载的同类催化剂。

关键词：介孔炭加氢脱硫催化剂载体

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四线法弱发光样品绝对量子产率的测量

光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 95-100页

作者：郑永丽张晓东周永丰上海交通大学化学与化工学院上海200240 上海珩翼行科技有限公司上海200235

弱发光样品量子产率测量困难,提出了四线法的测量方法,采用荧光光谱仪和积分球附件相结合的测量方式,主要利用衰减片的添加来实现样品荧光发射信号的相对增强,较大程度提高了弱发光样品量子产率测量的准确度。采用该装置测定了标准物质Y... 详细信息

弱发光样品量子产率测量困难,提出了四线法的测量方法,采用荧光光谱仪和积分球附件相结合的测量方式,主要利用衰减片的添加来实现样品荧光发射信号的相对增强,较大程度提高了弱发光样品量子产率测量的准确度。采用该装置测定了标准物质YG晶体的绝对量子产率为42.0%,相对误差0.95%,验证了荧光分光光度计和积分球结合的方式用于绝对量子产率测量的可行性。然后介绍了四线法用于绝对量子产率测量的依据、测量过程及数据处理方法。采用四线法测量了标准样品罗丹明6G和硫酸奎宁的绝对量子产率,结果显示相对误差分别为1.3%和1.1%,远小于5.0%(量子产率允许误差),表明该方法具有较高的准确性。详细探讨了实验条件对四线法绝对量子产率测量结果的影响,发现测试的最佳条件为衰减片放于激发端、衰减后的光源强度达到荧光光谱仪检测器光强线性响应区间的上限。采用不同浓度罗丹明6G溶液模拟弱发光、中强发光以及强发光样品,分别用二线法(常规方法)和四线法测量各溶液的绝对量子产率,将测试结果与文献报导数据对比,发现四线法更适用于弱发光和中强发光样品绝对量子产率的测量,尤其用于弱发光样品测量时,相对误差由二线法的10%降至四线法的0.32%。

关键词：绝对量子产率四线法衰减片弱发光样品标准样品

计及用户响应特性的电动汽车充电站设备优化配置方法

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中国电力 2025年

作者：颜俊罗宇杰颜安贺伟韩涛杨军中国长江三峡集团有限公司武汉大学电气与自动化学院中国长江电力股份有限公司

电动汽车的迅猛发展带来了海量潜在的需求侧电网调节资源，因此亟须对现有充电站设备进行合理规划配置以适应辅助服务需求。考虑到用户充电行为的强随机性，提出一种计及用户响应特性的电动汽车充电站优化配置方法。首先，考虑不同用户... 详细信息

电动汽车的迅猛发展带来了海量潜在的需求侧电网调节资源，因此亟须对现有充电站设备进行合理规划配置以适应辅助服务需求。考虑到用户充电行为的强随机性，提出一种计及用户响应特性的电动汽车充电站优化配置方法。首先，考虑不同用户对时间和价格的异质化心理权重，基于韦伯费希纳定律计算用户满意度，进而构建用户响应特性模型；其次，基于不同类型用户响应结果，提出充电站负荷可调节边界计算方法；最后，考虑充电站参与辅助服务的收益，以综合效益最大为优化目标，构建充电站优化配置模型并求解。仿真结果表明：所提方法可以在准确刻画用户实际充电行为决策的基础上，实现充电站的最优配置，有效提高充电站包括辅助服务收益在内的综合运行效益。

关键词：电动汽车用户响应特性充电站优化配置韦伯费希纳定律辅助服务市场

N掺杂树脂基球形多孔炭的制备及吸附抗生素性能

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精细化工 2025年

作者：余谟鑫朱雨吕宋琢璞张晨柯清平王晓婷安徽工业大学化学与化工学院中钢天源股份有限公司马钢集团股份有限公司

首先，以阳离子交换树脂为原料、NH4HCO3为N源制备了碳前驱体；然后，经850 ℃高温活化制备N掺杂树脂基球形多孔炭（NSAC）。采用BET、SEM、FTIR、XPS、Zeta电位仪对NSAC进行了表征。将NSAC用于对水体中盐酸金霉素（CTC）和左氧氟沙星（... 详细信息

首先，以阳离子交换树脂为原料、NH4HCO3为N源制备了碳前驱体；然后，经850 ℃高温活化制备N掺杂树脂基球形多孔炭（NSAC）。采用BET、SEM、FTIR、XPS、Zeta电位仪对NSAC进行了表征。将NSAC用于对水体中盐酸金霉素（CTC）和左氧氟沙星（LEV）的吸附去除，考察了高温活化时间对NSAC吸附性能的影响。结果表明，NSAC具有球状分级多孔结构；经850 ℃高温活化2.0 h制备的NSAC2.0的比表面积和总孔体积最大，分别为1612 m2/g和1.39 cm3/g，平均孔径为3.50 nm，非微孔占比达到47%，是一种分级多孔炭材料；NSAC2.0对CTC和LEV的吸附等温线符合Langmuir模型，吸附动力学符合拟二级动力学模型；根据Langmuir模型计算得出，NSAC2.0对CTC和LEV的最大吸附量分别为397和645 mg/g；NSAC2.0的零电位(pHPZC)为5.10，在较大的pH范围（1～10）内能保持稳定的吸附能力。NSAC2.0表面有丰富的含C、O和N的官能团，可以与CTC和LEV分子发生静电相互作用、氢键作用、π-π相互作用以及孔隙填充效应，实现对水体中CTC和LEV的吸附去除。NSAC2.0经过5次循环后，其对CTC和LEV的吸附量仍有148.7和311.6 mg/g，具有良好的重复使用性。

关键词：球形炭阳离子交换树脂 N掺杂盐酸金霉素左氧氟沙星水处理技术

高光谱预处理方法与多模型在分类判别中的对比研究

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 125-132页

作者：居雷于洁吴炎淼李丽卢天丁亚萍束茹欣上海烟草集团有限责任公司技术中心上海200082 上海大学化学系上海200444 上海数之微信息科技有限公司上海200444

高光谱技术能够快速、无损地获取丰富的信息,在植物研究和监测中已成为一种广泛应用的工具。茄科植物作为一种重要的经济农作物,与高光谱技术结合进行研究具有巨大的应用潜力。本研究采用高光谱技术对茄科植物的初烤后不同部位叶片进行... 详细信息

高光谱技术能够快速、无损地获取丰富的信息,在植物研究和监测中已成为一种广泛应用的工具。茄科植物作为一种重要的经济农作物,与高光谱技术结合进行研究具有巨大的应用潜力。本研究采用高光谱技术对茄科植物的初烤后不同部位叶片进行分类研究。采用Field Spec 3光谱辐射仪对293份不同部位的茄科植物粉末样本进行高光谱采样,采用S-G平滑以及一阶导数和二阶导数的方法对数据进行预处理,用于信息增强和去除噪声,并通过偏最小二乘法对数据进行降维,以减少冗余特征。基于降维数据,采样支持向量机、逻辑回归、K近邻、决策树、随机森林和梯度提升决策树这六种机器学习算法建立分类模型。结果显示,在分类任务中,经过一阶导数处理后,支持向量机模型最佳,在训练集和测试集上分别实现了100.0%和84.7%的准确率。经网格参数优化后确定最优参数为:最大深度不限制,最小样本分割数为4,估计器数量为200。参数优化后五折交叉验证准确率为88.1%,训练集准确率为100%,测试集准确率为86.4%。研究结果表明,预处理方法结合降维方法能够增强数据信息使得分类模型能够更好地捕捉茄科植物样本的特征。该研究对于快速、准确、无损地区分茄科植物的部位具有重要意义。

关键词：高光谱部位分类机器学习

考虑碳排放多级利用的综合能源系统两阶段混合博弈共赢策略

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电力系统自动化 2025年

作者：万屹侯慧戈翔迪王晓晖卢艳超汪颖翔武汉理工大学自动化学院国网湖北省电力有限公司襄阳市襄州区供电公司国网经济技术研究院有限公司国网湖北省电力有限公司经济技术研究院

针对多个综合能源系统(IES)参与碳交易市场与绿证交易市场，提出一种考虑碳排放多级利用的IES两阶段混合博弈共赢策略。构建包含碳捕集与碳封存、碳转移与碳利用、阶梯式碳交易及绿证-碳抵消机制的多级碳排放管理策略。同时，考虑不同IE... 详细信息

针对多个综合能源系统(IES)参与碳交易市场与绿证交易市场，提出一种考虑碳排放多级利用的IES两阶段混合博弈共赢策略。构建包含碳捕集与碳封存、碳转移与碳利用、阶梯式碳交易及绿证-碳抵消机制的多级碳排放管理策略。同时，考虑不同IES间的能源需求与交易策略不同，提出一种基于基于Stackelberg博弈-非对称纳什合作博弈的IES交易方法。微网运营商(MGO)与各IES间交易形成Stackelberg博弈，IES间通过非对称纳什合作博弈实现能源共享与碳排放多级利用。最后，以某工业园区为例进行验证。结果表明，IES间的碳排放多级利用机制能够显著降低各IES的碳排放成本，提高系统运行灵活性，且MGO针对不同IES的能耗需求进行差别定价可提高MGO的收益。IES联盟通过非对称纳什议价确定能源共享价格，以减少对MGO的依赖，实现联盟效益最大化。

关键词：综合能源系统碳排放多级利用能源共享混合博弈碳交易市场绿证交易市场

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静止补偿器的非线性控制(英文)

电力系统自动化 2001年第3期25卷 37-43页

作者： Nicolas lLechevin Ziwen Yao 等 Quebec大学加拿大 Opal-RT科技公司加拿大

对于包含基于自换向绝缘双极型晶闸管 (IGBT)逆变器的静止补偿器 (STATCOM) ,提出了一种非线性控制策略。基于该控制策略 ,静止补偿器能够保证系统电压稳定在给定值附近 ,而且在提供无功补偿时具有理想的暂态性能。同时该控制策略具有... 详细信息

对于包含基于自换向绝缘双极型晶闸管 (IGBT)逆变器的静止补偿器 (STATCOM) ,提出了一种非线性控制策略。基于该控制策略 ,静止补偿器能够保证系统电压稳定在给定值附近 ,而且在提供无功补偿时具有理想的暂态性能。同时该控制策略具有对主要参数扰动的鲁棒性。仿真和实验结果证实了该控制策略的有效性。

关键词：无功功率静止补偿器非线性控制渐近稳定电压稳定电力系统