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生产性粉尘颗粒对个体健康的影响研究进展与展望

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土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：刘雅琳柴怡华黄艳秋绿色建筑全国重点实验室西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院

近年来，工业作业产生的粉尘颗粒带来的健康风险负担逐渐加重。大量研究表明，长期暴露于生产性粉尘颗粒与劳动者患呼吸系统职业病有密切关联。明确工业建筑室内粉尘颗粒暴露与劳动者不良健康影响的关系，对科学评价工业建筑环境安全和... 详细信息

近年来，工业作业产生的粉尘颗粒带来的健康风险负担逐渐加重。大量研究表明，长期暴露于生产性粉尘颗粒与劳动者患呼吸系统职业病有密切关联。明确工业建筑室内粉尘颗粒暴露与劳动者不良健康影响的关系，对科学评价工业建筑环境安全和保证劳动者健康具有重要意义。现阶段针对粉尘颗粒毒性和生物学效应的研究使得人们对粉尘颗粒暴露研究的重点已从环境评价逐渐转为以个体健康效应为指标的评价，然而，目前工业粉尘颗粒暴露与健康效应关联尚未完全明晰，并且对工业场所接触不同种类和水平粉尘颗粒对健康效应的影响也有待阐明。从粉尘颗粒对呼吸系统健康可能造成的损伤、粉尘的暴露健康效应关联及健康风险评价3方面回顾了工业粉尘颗粒健康影响研究的相关进展，明晰了暴露对健康影响作用及目前基于暴露效应模型定量化表征粉尘颗粒作用机制的理论缺失及有效生物标志物选取的迫切性，为未来科学保护劳动者身体健康、不同类型工业环境监测指南和开发控制改善手段提供参考。

关键词：粉尘颗粒吸入暴露健康效应生物标志物室内环境

基于多源数据的城市通风廊道构建及效能评估研究——以合肥市主城区为例

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地理科学进展 2024年第8期43卷 1597-1608页

作者：方云皓顾康康马晴华中科技大学建筑与城市规划学院武汉430074 湖北省城镇化工程技术研究中心武汉430074 安徽建筑大学建筑与规划学院合肥230009 北京市住房和城乡建设委员会北京101160

城市通风廊道对于热岛效应、空气污染的缓解以及低碳城市建设具有重要作用。论文以合肥主城区为例,基于气象数据、基础地理信息数据、卫星遥感数据等多源数据测算城市通风指标,根据指标类型和组合设置4种情景评价体系,包括通风潜力系数(... 详细信息

城市通风廊道对于热岛效应、空气污染的缓解以及低碳城市建设具有重要作用。论文以合肥主城区为例,基于气象数据、基础地理信息数据、卫星遥感数据等多源数据测算城市通风指标,根据指标类型和组合设置4种情景评价体系,包括通风潜力系数(VPC)、通风潜力系数+高温(VPC+LST)、通风潜力系数+雾霾(VPC+PM_(2.5))、通风潜力系数+高温+雾霾(VPC+LST+PM_(2.5)),在此基础上利用最低成本路径模型构建通风廊道,并采取Pearson关联性模型对各情景下通风效能展开评估。结果显示:①提出新的通风廊道构建范式“基于通风潜力系数(VPC)与气候环境指标(LST/PM_(2.5)/LST+PM_(2.5))组成的复合指标评价体系构建通风廊道”并验证其具有合理性,其中通风潜力系数由天空开阔度与粗糙度长度确定,气候环境指标的选择以城市面临具体的气候环境问题为依据。②合肥市主城区夏季与冬季主导风向分别为东南与东北风向;天空开阔度与粗糙度长度指标高值区分别分布在二环线外围与二环线内老城区;地表温度指标高值区分布在经开区与包河区;PM_(2.5)浓度指标高值区分布在老城区、包河区、新站区与瑶海区。③研究构建范式下的通风廊道能够产生较高效能。其中,基于“VPC+LST+PM_(2.5)”构建范式下的通风廊道中风速等级与地表温度、PM_(2.5)浓度的相关系数分别为-0.75、-0.85,其绝对值高于传统基于建筑形态指标构建的通风廊道的相关系数-0.68、-0.82的绝对值。④合肥市主城区可划分为“1+7”的两级通风廊道管控体系,在一级和二级通风廊道管控区可采取差异化的管控方式。研究旨在从建成环境层面为城市气候适应性的提高提供策略指引。

关键词：城市通风廊道通风效能评估多源数据管控体系合肥市

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基于雅可比动态逼近的图像去噪网络算法

北京邮电大学学报 2024年第4期47卷 63-70页

作者：刘美琴姬厚国白羽姚超赵耀北京交通大学信息科学研究所北京100044 北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083

受到环境因素和采集设备性能的限制,图像采集易受噪声干扰从而降低用户的视觉体验。为了有效去除图像噪声,提出了基于雅可比动态逼近的端到端图像去噪网络算法。利用常微分方程的思想构建前向微分结构,动态拟合噪声分布,并设计雅可比矩... 详细信息

受到环境因素和采集设备性能的限制,图像采集易受噪声干扰从而降低用户的视觉体验。为了有效去除图像噪声,提出了基于雅可比动态逼近的端到端图像去噪网络算法。利用常微分方程的思想构建前向微分结构,动态拟合噪声分布,并设计雅可比矩阵的求解模块实现前向求导,降低去噪网络的复杂度。为了提高对复杂噪声的特征表示能力,应用多尺度特征提取模块获取图像中非均匀噪声的特征,并进一步获取图像的上下文语义信息。此外,采用双注意力结构增强重建特征,提高重建图像的质量。大量实验结果表明,所提算法可以有效地去除合成噪声和真实噪声,重建图像在客观评价指标与主观视觉效果上均取得较好的效果。

关键词：常微分方程图像去噪雅可比求解模块多尺度特征提取模块卷积神经网络

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轧钢产线智能装备的研发与应用

轧钢 2024年第4期41卷 1-8页

作者：孙友昭王晓晨杨荃徐言东徐冬何海楠刘洋肖雄吴坤鹏樊怡冰北京科技大学国家板带生产先进装备工程技术研究中心北京100083 北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程研究中心北京100083

依托基于先进检测与智能装备支撑的少人/无人化操维集控,以及基于工业互联网平台的多业务协同数字化业务管控,形成了“双智控”的轧钢智能工厂建设架构。然而,在研究与应用领域,对于智能装备的概念,并没有建立起清晰明确的定位认识。结... 详细信息

依托基于先进检测与智能装备支撑的少人/无人化操维集控,以及基于工业互联网平台的多业务协同数字化业务管控,形成了“双智控”的轧钢智能工厂建设架构。然而,在研究与应用领域,对于智能装备的概念,并没有建立起清晰明确的定位认识。结合具体的技术模块描述与案例介绍,探讨了智能装备对智能工厂的作用效果与价值体现。首先,通过依托全流程表面检测的表面质量数字化管控、融合“平台+装备+视频AI+跟踪”的物料逐支跟踪、原料库与加热炉区域坯料检测与异常识别校核、智能化视觉检测装备辅助运维管理等案例,提出了先进检测增强感知支撑数字化业务管控的智能装备建设模式;其次,通过介绍多类工业机器人应用、热轧运行非对称检测与自动纠偏控制、中厚板轧机自动转钢、加热炉智能改造和直接轧制技术,展示了建设主生产流程设备控制系统协同的“测控一体化智能装备”,提升产品质量稳定性与生产自动化水平的发展趋势;还有,介绍了长材平面智能无人库技术、棒材轧后区域少人化技术,提出了针对缺乏自动控制、人工操作密集且工作环境恶劣的区域,通过多类型智能装备应用,实现生产效率、成材率等关键运行指标提升的发展模式。最后,展望了智能装备的发展趋势,即与主生产设备、关键质量控制更加紧密融合,实现面向高效化、高质化生产的“智能轧机”,并支撑数字化业务管控应用的完善,推动双智控“智能钢厂”建设水平的持续提升。

关键词：轧钢产线先进检测智能装备工业机器人无人天车智能工厂

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隧道施工中塌方风险耦合评估方法研究

安全与环境学报 2024年第9期24卷 3297-3306页

作者：赵亮苏元琛宋战平徐甜陈登峰西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710055 陕西省岩土与地下空间工程重点实验室西安710055 西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院西安710055

为提高隧道施工塌方风险评估准确率,考虑评估的多指标性与耦合性特点,提出了一种基于风险耦合的隧道施工塌方风险评估方法。首先,通过事故统计分析确定14个塌方风险指标,并确定各指标风险等级阈值,建立了隧道塌方风险评价指标体系;然后... 详细信息

为提高隧道施工塌方风险评估准确率,考虑评估的多指标性与耦合性特点,提出了一种基于风险耦合的隧道施工塌方风险评估方法。首先,通过事故统计分析确定14个塌方风险指标,并确定各指标风险等级阈值,建立了隧道塌方风险评价指标体系;然后,使用层次分析法与K-均值算法的组合权重计算方法确定评价指标权重,采用概率密度函数确定各指标等级隶属度;最后,通过耦合度公式计算指标间的耦合度,建立隧道施工塌方风险耦合评估模型。将建立的模型应用于某输水隧道的施工塌方风险评估,评估结果与实际情况基本吻合,验证了评估方法的合理性与可行性,为隧道施工塌方风险评估提供了新思路。

关键词：安全工程隧道塌方风险耦合风险评估

AHP-改进物元法在整体钢平台顶升模架体系安全风险评估中的应用

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安全与环境学报 2024年第1期24卷 33-41页

作者：胡长明刘一衡黄华赵世豪刘新钊西安建筑科技大学资源工程学院西安710055 西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安工业大学建筑工程学院西安710021

针对整体钢平台顶升模架体系施工安全性的灰色特征,经实地调研及专家评审,建立了整体钢平台顶升模架体系的安全风险评估模型。首先,考虑人员、设备、环境、管理及技术5个方面,选取19个指标构建安全风险评估指标体系;其次,采用层次分析... 详细信息

针对整体钢平台顶升模架体系施工安全性的灰色特征,经实地调研及专家评审,建立了整体钢平台顶升模架体系的安全风险评估模型。首先,考虑人员、设备、环境、管理及技术5个方面,选取19个指标构建安全风险评估指标体系;其次,采用层次分析法计算各指标权重,基于改进物元法确定各指标的风险等级,然后将两者向量相乘,以最大隶属度原则确定整体钢平台顶升模架体系的安全风险等级;最后,将所建立的基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)-改进物元法的安全风险评估模型应用到某超高层工程实例中,并将评估结果与实际施工情况对比分析。研究表明,该评估模型的计算结果合理且准确可靠,可为超高层整体钢平台顶升模架体系的安全管理提供参考。

关键词：安全工程超高层建筑整体钢平台层次分析法(AHP) 灰关联改进物元法安全风险评估

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自适应视觉惯性地磁紧耦合定位系统

光学精密工程 2024年第7期32卷 1023-1033页

作者：付鹏万振华王琨锋赵开春清华大学精密仪器系北京100084 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192 广西大学机械工程学院广西南宁530004

为了解决视觉惯性组合导航系统绝对航向信息缺失与姿态发散的问题,进一步提升系统定位精度,设计并实现了针对未知磁场环境下的自适应视觉惯性地磁紧耦合定位系统。基于常用的三轴磁力计内外参数联合标定原理,提出了一种地磁信息全局及... 详细信息

为了解决视觉惯性组合导航系统绝对航向信息缺失与姿态发散的问题,进一步提升系统定位精度,设计并实现了针对未知磁场环境下的自适应视觉惯性地磁紧耦合定位系统。基于常用的三轴磁力计内外参数联合标定原理,提出了一种地磁信息全局及帧间约束残差构建方法。通过磁强度差异动态调整融合权重,利用非线性优化方法设计视觉/惯性/地磁紧耦合系统实现自身运动状态估计。最后,在校园环境下开展户外实验。实验结果表明:该系统能够在部分建筑及车辆磁场干扰环境下稳定运行,定位精度均优于0.8%(RMSE),相比于VINS位置误差平均降低了约24%,且具有良好的实时性。磁力计及自适应融合方法的引入可以有效改善现有视觉惯性导航系统的定位性能,为无人系统提供高可靠性的实时定位结果。

关键词：组合导航地磁场自适应系统非线性优化

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水泥基灌浆材料制备和基本性能研究评述

材料导报 2024年第S1期38卷 163-173页

作者：谢月韩宇栋彭博杨峰韩豪中冶建筑研究总院有限公司北京100088 北京纽维逊建筑工程技术有限公司北京100088 金风科技股份有限公司乌鲁木齐830000 北京科技大学能源与环境工程学院北京100083

基于国内外研究现状,介绍了水泥基灌浆材料的基本原材料组成,并综述了其流动性能、凝结特性、膨胀性能、力学性能以及长期性能和耐久性能的研究成果,总结了研究中发现的基本规律并分析了其中存在的局限性,同时结合工程需求和建材行业发... 详细信息

基于国内外研究现状,介绍了水泥基灌浆材料的基本原材料组成,并综述了其流动性能、凝结特性、膨胀性能、力学性能以及长期性能和耐久性能的研究成果,总结了研究中发现的基本规律并分析了其中存在的局限性,同时结合工程需求和建材行业发展趋势,对其未来的研究方向进行了展望并给出若干建议。

关键词：水泥基灌浆材料材料组成基本性能超高性能化功能化

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市政污水处理厂碳减排潜力评估的方法与应用

环境污染与防治 2024年第7期46卷 1055-1061,1067页

作者：刘雪洁李冰邱勇朱春伟石培培马雪研清华苏州环境创新研究院江苏苏州215000 北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 清华大学环境学院北京100084

碳减排潜力评估是实现市政污水处理厂碳中和的基础。构建了包含4类46项技术的碳减排技术库,基于层次分析法和问卷调查建立了碳减排潜力评估指标体系,评估了碳减排技术的可行性,为市政污水处理厂碳中和路径研究提供参考。结果表明,运行... 详细信息

碳减排潜力评估是实现市政污水处理厂碳中和的基础。构建了包含4类46项技术的碳减排技术库,基于层次分析法和问卷调查建立了碳减排潜力评估指标体系,评估了碳减排技术的可行性,为市政污水处理厂碳中和路径研究提供参考。结果表明,运行管理类、资源循环类、工艺选择类、清洁能源类技术有可能应用的比例分别为62.5%、62.5%、50.0%、30.0%,其中,加药泵变频控制技术、提升泵变频控制技术、关键设备的能源效率管理系统是现阶段可行性最高的碳减排技术;以某地方水务集团27座污水处理厂为案例,根据碳减排潜力评估结果由高到低将污水处理厂归纳为碳中和潜力型、能源依赖型和传统挖潜型,以上各类型污水处理厂占比分别为3.7%、63.0%、33.3%,针对不同类型污水处理厂提供了相应的碳减排可行技术建议。

关键词：污水处理厂碳减排潜力可行性评估指标体系