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隐私保护下融合联邦学习和LSTM的少数据综合能源多元负荷预测

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智能系统学报 2024年第3期19卷 565-574页

作者：陈志鹏张勇高海荣孙晓燕胡荷娟中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116 山东交通职业学院交通工程系山东潍坊261206

对于用能数据不足的综合能源系统,借助相似系统的丰富数据可以为其建立高精度的多元负荷预测模型,然而,受数据安全等因素的限制,很多系统并不愿意共享自身数据。联邦学习为处理隐私保护下的少数据综合能源多元负荷预测问题提供了一个重... 详细信息

对于用能数据不足的综合能源系统,借助相似系统的丰富数据可以为其建立高精度的多元负荷预测模型,然而,受数据安全等因素的限制,很多系统并不愿意共享自身数据。联邦学习为处理隐私保护下的少数据综合能源多元负荷预测问题提供了一个重要的思路,但是现有方法依然存在相似参与方识别精度不高等不足。鉴于此,本文提出一种融合联邦学习和长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的少数据综合能源多元负荷预测方法(multitask learning based on shared dot product confidentiality under federated learning,MT-SDPFL)。首先,给出一种基于共享向量点积保密协议的相似参与方识别方法,用来从诸多可用的综合能源系统中选出最为相似的参与方;接着,使用参数共享联邦学习算法对选中的各参与方联合训练,结合LSTM和finetune技术建立每个参与方的多元负荷预测模型。将所提方法应用于多个实际能源系统,实验结果表明,该方法可以在数据稀疏的情况下取得高精度的多源负荷预测结果。

关键词：多元负荷预测综合能源系统联邦学习隐私保护神经网络少数据时序数据预测点积协议

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碳点/CeVO4纳米复合物协同可见光活化过一硫酸盐降解盐酸四环素

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复合材料学报 2024年第10期 5458-5467页

作者：李世嘉庞尔楠山西工程科技职业大学交通工程学院中北大学材料科学与工程学院

CeVO4因其对可见光较低的利用率和光生电子空穴对易于复合的缺点限制其在光催化领域中的应用。碳点（CDs）具有独特的π共轭结构赋予其优异的光生电子存储和转移能力。本研究采用水热和共沉淀两步法成功制备出CDs与CeVO4的纳米复合物（C... 详细信息

CeVO4因其对可见光较低的利用率和光生电子空穴对易于复合的缺点限制其在光催化领域中的应用。碳点（CDs）具有独特的π共轭结构赋予其优异的光生电子存储和转移能力。本研究采用水热和共沉淀两步法成功制备出CDs与CeVO4的纳米复合物（CDs/CeVO4），在掺入CDs后，其光生载流子的转移和分离效率得到有效提高。在可见光照射下，CDs/CeVO4能高效活化过一硫酸盐（PMS）降解盐酸四环素（TC），反应60 min后对TC的降解率达到90%。反应速率常数是CeVO4的4.1倍（0.03815 min-1）。XPS、紫外可见漫反射光谱和时间分辨荧光光谱测试结果表明，CDs/CeVO4相比于CeVO4带隙变窄，可见光吸收能力增强，荧光寿命是CeVO4的15.1倍（7.10 ns）。电子顺磁共振光谱（EPR）与XPS测试结果相互印证掺入CDs的纳米复合物中存在丰富的氧空位，进一步增强其活化PMS能力。活性物质捕获实验表明，h+、SO4-·和·OH是反应体系中的活性物质，在此基础上提出了该体系可能的降解机制。CDs/CeVO4表现出良好的稳定性，经过5次循环实验后，仍表现出良好的催化性能。CDs/CeVO4协同可见光活化PMS降解水中有机污染物为废水治理提供一种新的方法和思路。

关键词：碳点过一硫酸盐(PMS) 光催化高级氧化法盐酸四环素

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燃料电池重卡能量管理策略优化路径分析

汽车零部件 2024年第3期 45-48页

作者：赵旭荣山西工程职业学院机械工程系

随着新能源汽车产业的发展，燃料电池重卡越来越受到行业与社会的广泛关注，然而其能量利用率相对较低，经济性较差，能力管理策略相对落后。为此，通过优化燃料电池重卡的能量管理策略来提高其能量利用效率和整车经济性。采用双向全桥D... 详细信息

随着新能源汽车产业的发展，燃料电池重卡越来越受到行业与社会的广泛关注，然而其能量利用率相对较低，经济性较差，能力管理策略相对落后。为此，通过优化燃料电池重卡的能量管理策略来提高其能量利用效率和整车经济性。采用双向全桥DC/DC变换器作为系统控制的一部分，并使用传统移相控制正向工作模式进行能量传输。对燃料电池重卡的能量管理策略进行了优化分析，设计分层能量管理策略，通过协调控制和能量管理来提高系统的整体性能。最后，利用Cruise软件搭建整车模型并设置城市、郊区和高速等常见工况进行仿真，结果表明所提出的分层能量管理策略可以显著提高燃料电池重卡的能耗效率，并降低使用成本，为燃料电池重卡的推广应用提供了可行的技术支持。

关键词：燃料电池重卡能量管理策略优化

一种可用于检测水中Cu^(2+)的锌配位聚合物荧光传感器

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化工进展 2024年第10期43卷 5686-5692页

作者：白羽婷魏晓阳尤雪瑞张志超韩美荣郭湘赵艺妍山西能源学院能源化学与材料工程系山西晋中030600 山西大学分子科学研究所山西太原030006 山西工程职业学院现代化工系山西太原030001 山西白求恩医院(山西医学科学院同济山西医院)山西医科大学第三医院山西太原030032

铜离子(Cu^(2+))作为一种重金属在人体中起着关键作用,但是过量的Cu^(2+)会诱发各种疾病,危害人体健康。因此,开发快速、灵敏检测Cu^(2+)的新型荧光传感器非常重要。本文以1,4-双(3,5-二羧基苯氧基)苯(H_(4)L)为主配体,邻菲啰啉(phen)... 详细信息

铜离子(Cu^(2+))作为一种重金属在人体中起着关键作用,但是过量的Cu^(2+)会诱发各种疾病,危害人体健康。因此,开发快速、灵敏检测Cu^(2+)的新型荧光传感器非常重要。本文以1,4-双(3,5-二羧基苯氧基)苯(H_(4)L)为主配体,邻菲啰啉(phen)为辅配体通过水热法成功制备了一维链状锌配位聚合物(Zn-CP),可作为高效检测水中Cu^(2+)的荧光传感器。该Zn-CP具有优异的荧光特性,可通过荧光猝灭作用特异、灵敏地检测水溶液中的Cu^(2+)。在0~0.8×10^(-6)mol/L的范围内,Cu^(2+)浓度与传感器的荧光衰减呈现良好的线性关系,检出限为1.22×10^(-8)mol/L,低于美国环境保护署规定的限值(2.05×10^(-5)mol/L)。此外,Zn-CP在Cu^(2+)检测中的猝灭机理可归因于配位聚合物与Cu^(2+)之间形成新的化学键。这项工作为构建具有水稳定系的配位聚合物类荧光传感器提供了一种新的策略。

关键词：配位聚合物过渡金属水热制备荧光探针环境

新时代高校思政教育协同育人机制创新探索与实践

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吕梁教育学院学报 2024年第3期41卷 95-98,124页

作者：曹文霞闫涛山西工程职业学院信息工程系山西太原030000 山西工程职业学院电气工程系山西太原030000

新时代高校思政教育必须坚持创新驱动,形成系统化的协同育人机制,培养更多具有社会责任感、创新精神和实践能力的社会主义建设者和接班人。这是新时代中国特色社会主义教育发展的应有之义,也是当前高等教育改革发展的重要任务。

关键词：新时代高校思政教育协同育人机制

基于ICEEMDAN和Hilbert包络谱的滚动轴承故障诊断研究

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兰州理工大学学报 2024年第3期50卷 51-57页

作者：张斌程珩孟倩山西工程职业学院机械工程系山西太原030009 太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024

针对滚动轴承故障振动信号因属于非平稳特征信号而导致故障特征频率难以提取的问题,提出了基于改进自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN)和Hilbert包络谱的滚动轴承故障诊断方法.首先,利用ICEEMDAN对故障信号进行模态分解,产生一... 详细信息

针对滚动轴承故障振动信号因属于非平稳特征信号而导致故障特征频率难以提取的问题,提出了基于改进自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN)和Hilbert包络谱的滚动轴承故障诊断方法.首先,利用ICEEMDAN对故障信号进行模态分解,产生一系列的固有模态分量(IMF);然后,找出与原信号相关度较高的模态分量,作该模态分量的Hilbert包络谱图,并提取滚动轴承的故障特征频率.最终,通过对滚动轴承外圈和内圈的故障信号进行分析,并将结果与经验模态分解(EMD)的结果比较,证明了经过ICEEMDAN分解后Hilbert包络谱图能够明显反映轴承故障的特征频率,该方法可有效诊断滚动轴承的外圈和内圈故障.

关键词：滚动轴承故障诊断 ICEEMDAN Hilbert包络谱

基于颗粒流GBM模型的花岗岩热力损伤特性研究

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水利水电技术（中英文） 2024年第5期55卷 170-180页

作者：闫程锦郤保平山西工程职业学院建筑工程系山西太原030000 太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

【目的】为了研究花岗岩在热力耦合作用下的裂纹扩展规律及损伤特征,揭示岩石细观结构演化对其力学行为的影响,【方法】基于颗粒流GBM算法,建立了非均质花岗岩热力耦合数值模型,研究20℃及高温(200℃、400℃、600℃和800℃)处理后花岗... 详细信息

【目的】为了研究花岗岩在热力耦合作用下的裂纹扩展规律及损伤特征,揭示岩石细观结构演化对其力学行为的影响,【方法】基于颗粒流GBM算法,建立了非均质花岗岩热力耦合数值模型,研究20℃及高温(200℃、400℃、600℃和800℃)处理后花岗岩细观裂纹演化规律及力学行为。【结果】结果显示,热致裂纹数量随热处理温度升高显著增加,且所有热处理温度下,花岗岩模型中热致裂纹均以矿物晶界的拉伸裂纹为主;当热处理温度超过400℃后,石英和长石矿物内部开始萌生大量晶内拉伸与晶内剪切裂纹。【结论】结果表明:热致裂纹的萌生、扩展和贯通导致花岗岩的力学性质劣化,随着热处理温度升高,花岗岩峰值强度和弹性模量减小,而峰值应变增加;当温度大于600℃时,热致裂纹开始主导花岗岩试件的最终破坏模式,同时应力-应变曲线峰后阶段开始由脆性向延性转变;热致裂纹随热处理温度的升高而显著增加,导致花岗岩在单轴加载的早期阶段产生了更多的声发射事件。此外,轴向应力引起花岗岩试件内部的应力重分布,应力集中区域产生更多应力诱导裂纹,并最终引起失稳破坏。

关键词：花岗岩 GBM模型热致裂纹演化声发射特征力学行为力学性能

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基于钢锥冲击的煤层卸压方法研究

煤田地质与勘探 2024年第3期52卷 37-47页

作者：任智敏吕梦蛟王飞王禹张广太山西工程职业学院矿业工程系山西太原030009 太原理工大学应急管理学院山西太原030024 潞安集团左权五里堠煤业有限公司山西晋中032600

针对煤矿冲击地压引起的采掘安全问题,以山西晋中左权五里堠煤矿3号煤层开采地质条件为工程背景,提出一种基于钢锥冲击煤层的卸压方法。根据通电线圈间产生电磁互感斥力原理,获得磁力驱动绕线钢锥撞击煤层的冲击力函数式,并结合弹性力... 详细信息

针对煤矿冲击地压引起的采掘安全问题,以山西晋中左权五里堠煤矿3号煤层开采地质条件为工程背景,提出一种基于钢锥冲击煤层的卸压方法。根据通电线圈间产生电磁互感斥力原理,获得磁力驱动绕线钢锥撞击煤层的冲击力函数式,并结合弹性力学理论,分析冲击力作用下煤体应力场分布特征、裂隙类型、破裂范围及程度。结果表明:(1)冲击力与交流电电压及线圈级数呈正相关关系,与交流电频率及每米线圈匝数呈负相关关系。其中,电压是调控冲击力的最主要因素,综合考虑认为电压取660 V为宜。(2)计算显示钢锥长度与直径仅需1 cm和1.28 cm,与之匹配的2级加速线圈总长为2 cm,可实现冲击装置的微型化,便于在钻孔内灵活布置。(3)冲击力使钻孔横截面围岩出现集中系数为4.0~16.7的叶状极高应力区,其延伸长度为5倍钻孔半径,区内发育张拉裂隙;叶状区之外为集中系数1.7~3.3的高应力区,发育压剪裂隙,其范围可达50倍钻孔半径,据此得到卸压钻孔间距为2.5 m。(4)按卸压段长度,每孔内设置2个间距2 m的冲击装置,冲击力使钻孔纵截面围岩呈现针状极高应力区,相邻针状区间分布椭圆形压剪裂隙区,两者一起贯通2 m厚煤层,实现有效破煤卸压。研究成果为探索基于磁力钢锥冲击的煤层卸压技术奠定初步理论基础。

关键词：冲击地压互感斥力钢锥冲击力钻孔围岩应力场分布煤层卸压晋中左权五里堠煤矿

新时代大学生红色文化认同的培育方向与方法分析

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石家庄铁道大学学报（社会科学版） 2024年第2期18卷 105-110页

作者：闫涛山西工程职业学院电气工程系山西太原030009

一个国家的发展,一个民族的强盛,总是以文化兴盛为支撑。红色文化是党和人民的宝贵财富,是高校育人的重要教育资源,蕴藏着丰富的德育价值。立足新时代背景,围绕红色文化在大学生教育中的融合价值与实施意义进行研究。结合“00后”大学... 详细信息

一个国家的发展,一个民族的强盛,总是以文化兴盛为支撑。红色文化是党和人民的宝贵财富,是高校育人的重要教育资源,蕴藏着丰富的德育价值。立足新时代背景,围绕红色文化在大学生教育中的融合价值与实施意义进行研究。结合“00后”大学生的特点,基于大学生红色文化认同培育工作的开展现状与问题,以日常红色思政教育为方向,从校园红色文化建设、信息化红色学习平台搭建、专业化思政教师队伍培养、多方相关机构合作,及多元育人模式五个方面入手,对新时代背景下大学生红色文化认同意识培养进行分析。

关键词：新时代大学生红色文化认同培育方向教学策略

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