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基于AI自学习的煤层自燃特征气体定量评价研究

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工矿自动化 2024年第S1期 104-109页

作者：董康宁闫寿庆张宝龙北京思优特科技发展有限公司扎赉诺尔煤业有限责任公司

煤层自燃是矿井的主要灾害之一，给矿井安全正常运营带来了巨大的威胁。针对传统煤自燃气体预测模型预测精度较差，且基于BP神经网络的预测模型测试时易出现过拟合的问题，基于AI自学习算法（随机森林和BP神经网络）构建了煤自燃特征气... 详细信息

煤层自燃是矿井的主要灾害之一，给矿井安全正常运营带来了巨大的威胁。针对传统煤自燃气体预测模型预测精度较差，且基于BP神经网络的预测模型测试时易出现过拟合的问题，基于AI自学习算法（随机森林和BP神经网络）构建了煤自燃特征气体定量评价模型，并对其参数进行优化。通过实验和对比分析发现，基于随机森林的煤自燃特征气体定量评价模型在训练和测试阶段表现出了较高的准确性和鲁棒性，预测精度明显优于基于BP神经网络的煤自燃特征气体定量评价模型。基于随机森林的煤自燃特征气体定量评价模型的MAE、MAPE、RMSE及R2指标均优于基于BP神经网络的煤自燃特征气体定量评价模型，而基于BP神经网络的煤自燃特征气体定量评价模型在测试阶段出现了过拟合现象，降低了其鲁棒性和预测精度。研究结果表明，基于AI自学习的煤自燃气体定量评价模型具有较高的准确率和可靠性，为煤自燃预测及煤自燃火灾早期预防提供了重要参考。

关键词：机器学习煤层自燃气体指标

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配电变压器数字孪生体构建技术研究

供用电 2024年第1期41卷 42-49页

作者：吴琼李鸣高方玉朱佳航岳成磊孙永锋郎庆凯解玉文王振刚赵立涛李川李红云北京国网富达科技发展有限责任公司北京100070 中国电气装备集团有限公司上海200040

大规模新能源电力电子设备接入配电网后,给配电变压器的安全运行带来了谐波、偏磁等额外运行压力,亟须提高设备状态实时感知、精准评估和风险预警能力。基于物理层、数据层、映射层、仿真层、决策层5层架构,设计了以数据融合技术、统一... 详细信息

大规模新能源电力电子设备接入配电网后,给配电变压器的安全运行带来了谐波、偏磁等额外运行压力,亟须提高设备状态实时感知、精准评估和风险预警能力。基于物理层、数据层、映射层、仿真层、决策层5层架构,设计了以数据融合技术、统一信息模型技术、知识图谱技术为核心的配电变压器数字孪生平台。进行了变压器仿真建模实验,通过温升仿真、漏磁仿真和绕组涡流损耗仿真的实验,得到了精度较高且切合实际的仿真结果,验证了孪生体构建具有可行性。

关键词：配电网数字孪生变压器智慧配电网知识图谱

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复杂煤层工作面推进中火灾预警技术研究

工矿自动化 2024年第S1期 96-99页

作者：闫寿庆董康宁张连荣扎赉诺尔煤业有限责任公司北京思优特科技发展有限公司

由于煤矿工作面的复杂性和危险性，提前预警煤层火灾风险对于矿山安全至关重要。利用随机森林模型，结合煤层温度、瓦斯含量和压力等监测指标，建立火灾预警模型，以提高对火灾风险的准确性和实时性预测。首先，对复杂煤层工作面的推进... 详细信息

由于煤矿工作面的复杂性和危险性，提前预警煤层火灾风险对于矿山安全至关重要。利用随机森林模型，结合煤层温度、瓦斯含量和压力等监测指标，建立火灾预警模型，以提高对火灾风险的准确性和实时性预测。首先，对复杂煤层工作面的推进过程进行了深入分析，整理归纳了与火灾风险相关的关键监测指标。然后，针对采集到的大量监测数据，采用随机森林模型进行分析和训练，建立火灾预警模型。研究结果表明，基于随机森林模型的火灾预警模型能够有效评估工作面内部的火灾风险，及时发现高风险情况并提供有效的预警。实验结果表明，模型具有较高的准确性和鲁棒性，能够为煤矿工作面的安全生产提供可靠的预警保障。

关键词：复杂煤层安全推进火灾预警保障技术机器学习

miR-140-3p.2靶向PD-L1表达增强CD8+T细胞对肝癌细胞的杀伤作用

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药物评价研究 2024年第10期 2309-2316页

作者：张博洋苏荣荣北京大学医学部基础医学院北京明日达科技发展有限责任公司

目的探究miR-140-3p.2靶向程序性死亡受体配体1（PD-L1）表达对细胞毒性T细胞（CD8+T细胞）杀伤肝癌细胞的影响。方法实时荧光定量PCR（qRT-PCR）、Western blotting检测L-02和HepG2、Hep3B、HuH-7细胞系中miR-140-3p.2和PD-L1 mRNA和蛋白水平；Targetscan数据库预测miR-140-3p.2和PD-L1的结合位点，并利用双荧光素酶实验进行验证；HepG2细胞分为过表达miR-140-3p.2（miR-140-3p.2）组及其对照（miR-NC）组、过表达PD-L1（PD-L1）组及其对照（NC）组、过表达miR-140-3p.2和PD-L1（miR-140-3p.2+PD-L1）组、过表达miR-140-3p.2和PD-L1对照（miR-140-3p.2+NC）组；qRT-PCR、Western blotting实验分别检测各组细胞中miR-140-3p.2和PD-L1 mRNA和蛋白水平。30只裸鼠分为过表达miR-140-3p.2（miR-140-3p.2）组及其对照（miR-NC）组，每组各15只，采用sc过表达miR-140-3p.2及其对照（miR-NC）的HepG2细胞制备移植瘤模型；检测肿瘤质量及体积；分离裸鼠脾脏组织CD8+T细胞，并与各转染HepG2细胞共培养，细胞毒性实验检测细胞裂解率，ELISA法检测细胞培养上清液中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、γ干扰素（IFN-γ）水平；ELISA法检测移植瘤中TNF-α、IFN-γ水平，流式细胞术检测移植瘤中CD8+T细胞浸润情况。结果与L-02细胞相比，HepG2、Hep3B、HuH-7细胞中miR-140-3p.2水平降低，PD-L1 mRNA和蛋白水平升高（P<0.05）。与miR-NC组相比，miR-140-3p.2组细胞中miR-140-3p.2水平升高，PD-L1 mRNA和蛋白水平降低，细胞裂解率升高，细胞培养上清液中TNF-α、IFN-γ水平升高（P<0.05）；与NC组相比，PD-L1组细胞中miR-140-3p.2水平降低，PD-L1 mRNA和蛋白水平升高，细胞裂解率降低，细胞培养上清液中TNF-α、IFN-γ水平降低（P<0.05）；过表达PD-L1能部分逆转过表达miR-140-3p.2对上述指标的影响（P<0.05）。裸鼠成瘤4周后，与miR-NC组相比，miR-140-3p.2组移植瘤体积和质量明显减小（P<0.05），移植瘤中miR-140-3p.2水平明显升高、PD-L1 mRNA和蛋白水平明显降低（P<0.05）,CD8+T细胞浸润水平明显升高（P<0.05）,TNF-α、IFN-γ水平明显升高（P<0.05）。结论 miR-140-3p.2靶向PD-L1表达增强CD8+T细胞对肝癌细胞的杀伤作用。

关键词： miR-140-3p.2 程序性死亡受体配体1 CD8+T细胞肝癌肿瘤坏死因子-α γ干扰素

3D NAND闪存中TiN与氧化表面F吸附作用的第一性原理研究

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物理学报 2024年第12期73卷 385-392页

作者：方语萱杨益夏志良霍宗亮中国科学院微电子研究所北京100029 中国科学院大学北京101408 长江存储科技有限责任公司武汉430071 长江先进存储产业创新中心有限责任公司武汉430014

随着3D NAND技术的发展,存储阵列工艺的堆叠层数越来越高,后栅工艺中金属钨(W)栅字线(WL)层填充的工艺也面临越来越严峻的挑战.钨栅沉积工艺中的主要挑战在于氟攻击问题,钨栅填充时产生的空洞导致了含氟(F)副产物的积聚,并在后续高温制... 详细信息

随着3D NAND技术的发展,存储阵列工艺的堆叠层数越来越高,后栅工艺中金属钨(W)栅字线(WL)层填充的工艺也面临越来越严峻的挑战.钨栅沉积工艺中的主要挑战在于氟攻击问题,钨栅填充时产生的空洞导致了含氟(F)副产物的积聚,并在后续高温制程的激发下,扩散侵蚀其周边氧化物层,致使字线漏电,严重影响器件的良率及可靠性.为改善氟攻击问题,通常在钨栅沉积之前再沉积一层薄的氮化钛作为阻挡层.然而在对栅极叠层组分分析中发现,F元素聚集在TiN薄膜表面,并且难以通过退火排出.本文采用第一性原理计算,研究了TiN薄膜表面吸附含F物种的情况,提出TiN的表面氧化能加剧对含F物种的吸附作用,仿真结果指导了栅极工艺过程的优化方向.基于第一性原理计算结果,提出氨气吹扫表面处理方法,有效改善了3D NAND中的氟攻击问题,将字线漏电率降低25%,晶圆翘曲度降低43%.

关键词： 3D NAND闪存氟攻击问题第一性原理

时间门控拉曼光谱仪的原理与技术发展历史及其应用

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光散射学报 2024年第3期36卷 220-248页

作者：刘玉龙郭艳平常瑞学赵永安中国科学院物理研究所北京100190 北京富尔邦科技发展有限责任公司北京100098

时间门控拉曼光谱(TGRS)已被证明是解决荧光对拉曼信号干扰最有效的方法之一。自早期大型昂贵实验室设备(如光学克尔门)诞生以来,至今荧光抑制技术已取得了长足进步。如今,有更好更经济实惠的小型设备可供选择使用。这些精进主要归功于... 详细信息

时间门控拉曼光谱(TGRS)已被证明是解决荧光对拉曼信号干扰最有效的方法之一。自早期大型昂贵实验室设备(如光学克尔门)诞生以来,至今荧光抑制技术已取得了长足进步。如今,有更好更经济实惠的小型设备可供选择使用。这些精进主要归功于光谱仪和电子元件生产技术的进步,从而降低了设备的复杂性和成本。时间门控拉曼光谱仪的关键组成部分是精确的时间同步(皮秒范围),即脉冲激光激发源与灵敏快速的检测器之间的同步。在激光脉冲期间,检测器能够收集拉曼信号,而在检测器的关闭期间,由于荧光发射具有更长的延迟时间,因此可以将其排斥。由于其较短的测量周期,TG拉曼光谱还具有对环境光和热辐射的抗干扰能力。近年来,超灵敏快速探测器的研究重点集中在门控和增益型电荷耦合器件(ICCDs)上,或者集中在CMOS单光子雪崩二极管(SPADs)阵列上,这些器件同样适用于进行TG拉曼。与门控CCDs相比,SPADs阵列具有更高的灵敏度和更好的时间分辨率,并且不需要过度冷却探测器。本文旨在回顾从早期至今国内外TG Raman技术的技术发展成果,并且介绍用TG Raman技术研究纳米二氧化锡颗粒和指甲实验结果,并且还简要讨论TG技术可能的扩展应用。

关键词：时间门控拉曼光谱 SPAD探测器脉冲激光激发表面增强拉曼散射

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微裂缝板吸声性能研究

声学学报 2024年第5期49卷 1099-1107页

作者：蒋从双王芳户文成王宽李贤徽北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所北京100054 北京市劳保所科技发展有限责任公司北京100070

宽频微穿孔板结构因面板较薄、孔径较小且穿孔率较高难以大规模推广应用,因此提出将微穿孔板分离为支撑部件和吸声部件,形成大孔基板复合微缝薄膜的微裂缝吸声板。理论计算了该结构的声阻抗率,仿真分析了孔缝内外声场以及各部段的声阻抗... 详细信息

宽频微穿孔板结构因面板较薄、孔径较小且穿孔率较高难以大规模推广应用,因此提出将微穿孔板分离为支撑部件和吸声部件,形成大孔基板复合微缝薄膜的微裂缝吸声板。理论计算了该结构的声阻抗率,仿真分析了孔缝内外声场以及各部段的声阻抗率,并基于仿真数据提出了考虑热黏性效应的狭长缝声阻抗末端修正模型。实验验证了微裂缝板的吸声性能,理论、仿真和实验结果一致性良好。研究表明,大孔基板的厚度占比较大,声学贡献较小,为整体结构提供了良好的支撑、通透和保护作用;微缝薄膜的厚度占比较小,为整体结构提供了优异的吸声功能。

关键词：微裂缝板微穿孔板热黏性大孔基板微缝薄膜吸声性能

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海上风电场宏观选址与风能资源储量估算

太阳能学报 2024年第5期45卷 1-8页

作者：赵琳魏澈王阳邱银锋董芬中海油研究总院有限责任公司北京100028 国家气候中心北京100081

基于高时空分辨率风能资源数据库、地理空间规划数据库、风电机组机型数据库等,系统梳理中国海上风能资源储量评估的技术方法和技术流程,初步建立海上风电场宏观选址的综合评价方法体系,并利用地理信息系统(GIS)开展中国渤海和南海海域... 详细信息

基于高时空分辨率风能资源数据库、地理空间规划数据库、风电机组机型数据库等,系统梳理中国海上风能资源储量评估的技术方法和技术流程,初步建立海上风电场宏观选址的综合评价方法体系,并利用地理信息系统(GIS)开展中国渤海和南海海域的风能资源储量估算。评估结果显示:南海风能资源较为丰富,年平均风速6.35~9.75 m/s,渤海多年平均风速相对较低,年平均风速6.30~7.70 m/s,两大海域风能资源可开发潜力均较大。渤海100 m高度的风能资源可开发量总量为526.8 GW,其中近海风能资源技术开发量约为353 GW,深远海风能资源技术开发量约为174 GW;南海海域广东、海南100 m高度的风能资源技术开发量分别为540.8、506.0 GW,其中近海分别为177.7、41.9 GW,深远海分别为363.1、464.2 GW;北部湾海域100m高度的风能资源技术开发量总量为63.3 GW、其中近海59.9 GW,深远海3.4 GW。截至2022年底,中国渤海、南海和北部湾各省区海上风电装机容量仅为技术可开发量的1.9%。

关键词：海上风电风能资源数值模拟宏观选址储量

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煤干馏用多个并联分离器结构优化

流体机械 2024年第8期52卷 92-99页

作者：戴航王兴坤靳兴行霍艳飞吴鹏北京国电富通科技发展有限责任公司北京100070 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249

针对原并联分离器入口管路和升气管出口管路堵塞等问题,研究了煤干馏过程中并联旋风分离器入口管路、升气管出口管路结构型式对管路内流体的影响,对结构进行了优化,并与原结构进行了对比。结果表明:通过在入口管路增大弯头角度以及减少... 详细信息

针对原并联分离器入口管路和升气管出口管路堵塞等问题,研究了煤干馏过程中并联旋风分离器入口管路、升气管出口管路结构型式对管路内流体的影响,对结构进行了优化,并与原结构进行了对比。结果表明:通过在入口管路增大弯头角度以及减少弯头个数,能有效降低管路整体压降,相比原管路结构,优化后管路压降下降约为75%;采用三通管可防止弯头外壁侧气速较低,避免颗粒在低速区沉积并发生堵塞;采用切入式升气管可有效改善排气管内由于旋流导致的低速区以及不稳定流动问题,能够避免颗粒堆积;通过延长盲端管路高度可有效减少涡流对分离器流场的影响,综合流场以及压降分析,升气管的盲端高度为700 mm时最为适合。工业上整体系统运行周期从3个月延长至6个月以上,相比原结构,压降降低约48%。研究可为并联旋风分离器在工程上的设计和应用提供指导。

关键词：并联旋风分离器管路流动模拟优化