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水泥分解炉SNCR脱硝系统的深度强化学习多目标优化控制研究

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4815-4825,I0017页

作者：刘定平吴泽豪广东省能源高效低污染转化工程技术研究中心(华南理工大学) 广东省广州市510640

选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝过程的工艺参数优化可以有效减少水泥分解炉NO_(x)排放和脱硝运行成本。以某水泥分解炉为研究对象,建立基于LightGBM的NO_(x)浓度预测模型,以脱硝成本和NO_(x)浓度最小化... 详细信息

选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝过程的工艺参数优化可以有效减少水泥分解炉NO_(x)排放和脱硝运行成本。以某水泥分解炉为研究对象,建立基于LightGBM的NO_(x)浓度预测模型,以脱硝成本和NO_(x)浓度最小化为优化目标,采用深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法对水泥分解炉掺烧污泥协同SNCR脱硝过程的相关工艺参数进行优化控制建模。结果表明,NO_(x)浓度预测模型均方根误差(root mean squared error,RMSE)为6.8,平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)为3.48%;采用DDPG算法可以对相关工艺参数进行优化,喷氨量和污泥掺烧量分别为427.87 L/h和9.78 t/h时,NO_(x)排放浓度为225.99 mg/(Nm^(3)),脱硝运行成本为1 747.8元/h。该优化结果与其他优化算法结果和常规工况对比,NO_(x)排放浓度和脱硝运行成本均呈现不同程度下降;对模型进行仿真及效果验证可知,所建立模型能输出合理的喷氨量和污泥掺烧量组合,减少SNCR出口NO_(x)浓度波动,有效降低NO_(x)排放浓度和脱硝成本,可实现对SNCR脱硝系统的多目标优化控制。该结果可为基于智能算法的水泥分解炉SNCR脱硝的多目标优化控制设计提供一定参考。

关键词：喷氨污泥掺烧选择性非催化还原优化控制 LightGBM 强化学习深度确定性策略梯度

脉冲放电等离子体光谱干扰机制及其修正方法研究

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 347-353页

作者：陈伟泽喻子彧覃淮青卢志民姚顺春华南理工大学电力学院广东广州510640 广东省能源高效低污染转化与工程技术研究中心广东广州510640

为解决脉冲放电击穿颗粒流的等离子体光谱(PF-SIBS)中钨电极激发引起的谱线干扰问题,研究了基于等离子体信号探测优化的谱线干扰修正方法。搭建PF-SIBS测量实验系统,以化学纯石墨的颗粒流为研究对象,根据电极间等离子体产生和消亡过程... 详细信息

为解决脉冲放电击穿颗粒流的等离子体光谱(PF-SIBS)中钨电极激发引起的谱线干扰问题,研究了基于等离子体信号探测优化的谱线干扰修正方法。搭建PF-SIBS测量实验系统,以化学纯石墨的颗粒流为研究对象,根据电极间等离子体产生和消亡过程、各特征谱线在等离子体内的分布情况以及各特征谱线信号强度在电极间的变化规律,解析了放电等离子体内各特征元素蒸发、解离和激发的过程,并据此优化光谱探测位置以减弱谱线干扰。研究结果表明:电子在阴极斑点生成,向阳极发射的过程中与电极金属、石墨颗粒流和电极间空气介质发生碰撞电离,产生更多的电子发射,从而形成并维持从阴极向阳极的放电通道。在阴极区域,高能电场产生的焦耳热促使阴极尖端钨金属蒸发溅射,膨胀产生的冲击使得颗粒和空气被排出阴极区域,钨金属的原子及电子占据在阴极区域;在放电通道中部,电子与密集的石墨颗粒流发生碰撞电离;在阳极区域,剩余的放电能量难以蒸发阳极金属,电子主要电离空气介质。可将阴极到阳极的区域划分为阴极金属激发区、中部颗粒激发区和阳极空气激发区。被电离的电极金属、石墨颗粒、空气介质的离子和中性原子占据各自的激发区域,形成等离子体并辐射出对应的特征谱线。从阴极到阳极的特征谱线强度变化呈现了与上述相同的结果,W 247.78 nm谱线强度在阴极区域较强并呈现逐步降低的趋势;C 247.86 nm谱线强度先增后减,在电极间距中心处达到最大;N 744.23 nm谱线强度逐步增强,在阳极尖端处达到最大。以C-W信号强度比作为C-W谱线干扰程度的评价指标,确定了最佳的光谱探测位置为距阳极0.5 mm处。相比于常见的光谱探测位置(电极间距中心),C-W信号强度比从1.200提升至1.348,C 247.86 nm的分峰拟合值与观测值之比从86.02%提升到94.93%,C-W谱线干扰效应显著降低。

关键词：脉冲放电等离子体谱线干扰颗粒流等离子体特性在线监测

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基于聚类和自适应滤波的成像式心率检测方法

光学学报 2024年第9期44卷 200-210页

作者：黄漫萍彭力韩鹏骆开庆刘冬梅陈淼邱健华南师范大学电子与信息工程学院广东佛山528225 广东省光电检测工程技术研究中心广东佛山528225

提出了应用于成像式光电容积描记(IPPG)的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域(ROI)动态选取方法,以及针对脉搏波(BVP)信号的自适应归一化最小均方误差(NLMS)滤波算法来解决IPPG心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等运动场景... 详细信息

提出了应用于成像式光电容积描记(IPPG)的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域(ROI)动态选取方法,以及针对脉搏波(BVP)信号的自适应归一化最小均方误差(NLMS)滤波算法来解决IPPG心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等运动场景下存在的测量结果准确度低和波动性大等问题。首先,利用凹透镜变形算法将面部肤色区域进行图像扭曲和膨胀。其次,通过K-means++聚类方法进行皮肤区域像素选取。然后,应用CHROM算法对BVP信号进行预降噪处理。上述处理方法构成了ROI动态选取方法,可解决头部运动带来的影响。最后,采用提出的自适应NLMS算法对BVP信号进行光照变化干扰的自适应滤波后,完成心率的计算。实验结果表明,所提出的心率检测方法在运动场景下的平均绝对误差(MAE)达到0.92次/min,即使在光照剧烈变化的条件下MAE也能达到2.20次/min。该方法能够有效解决IPPG技术中ROI定位不准、选取困难以及受光照变化影响严重等不足。

关键词：生物技术成像式光电容积描记凹透镜变形 K-means++聚类归一化最小均方误差算法

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动物肠类器官应用进展

畜牧兽医学报 2024年

作者：黄德如常宜睿丁梓妍张雅珊陈奡蕾华南农业大学兽医学院广东省宠物工程技术研究中心

近年来，多种家畜和伴侣动物的肠类器官培养方法已被建立。肠类器官具有肠道上皮的结构和功能，是介于稳定细胞系和动物模型之间的一种体外模型。目前，动物肠类器官可用于研究肠道疾病发病机制与治疗方法，还能用于探究宿主-病原体的... 详细信息

近年来，多种家畜和伴侣动物的肠类器官培养方法已被建立。肠类器官具有肠道上皮的结构和功能，是介于稳定细胞系和动物模型之间的一种体外模型。目前，动物肠类器官可用于研究肠道疾病发病机制与治疗方法，还能用于探究宿主-病原体的相互作用。在肠道营养学与肠道免疫学的研究中，肠类器官可用于提高饲料利用率、寻找适合添加剂，提高动物性能。此外，动物肠类器官在人转化医学与再生医学领域具有巨大发展潜力。本文综述了近5年来动物肠类器官的主要应用，并对其未来的研究方向进行了展望。

关键词：动物肠类器官应用

锆锡钛酸镧铅反铁电体陶瓷的低温烧结和储能特性

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硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1403-1412页

作者：余宇梁王世斌李伟湫何厚铸赵小波姚英邦陶涛梁波鲁圣国广东工业大学材料与能源学院广东省智能材料和能量转化器件工程技术研究中心广州510006 东莞华南设计创新院广东东莞523830

随着风电、光电等绿色能源的利用和对大功率电力电子装备需求的增加,大功率储能器件受到了广泛的关注,而具有高储能密度和高储能效率的(Pb,La)(Zr,Sn,Ti)O_(3)(PLZST)反铁电体陶瓷用于超级介电储能电容器具有明显的优势。但是,受到陶瓷... 详细信息

随着风电、光电等绿色能源的利用和对大功率电力电子装备需求的增加,大功率储能器件受到了广泛的关注,而具有高储能密度和高储能效率的(Pb,La)(Zr,Sn,Ti)O_(3)(PLZST)反铁电体陶瓷用于超级介电储能电容器具有明显的优势。但是,受到陶瓷本身高烧结温度(1200~1300℃)的限制,难以适应贱金属内电极多层陶瓷电容器的应用。为了适应贱金属铜(Cu)内电极的烧结,将玻璃粉MgO–Al_(2)O_(3)–ZnO–B_(2)O_(3)–SiO_(2)(MAZBS)添加到(Pb_(0.97)La_(0.02))(Zr_(0.55)Sn_(0.41)Ti_(0.04))O_(3)(PLZST)反铁电体陶瓷中,使烧结温度低于铜内电极的熔点。研究结果表明:当添加了玻璃粉MAZBS的质量分数为0.75%时,PLZST陶瓷在较低的温度(930℃)下可以实现致密烧结,且陶瓷在室温和外加电场300 kV/cm下具有较高的放电储能密度(6.08 J/cm^(3)),和储能效率(77%)。

关键词：锆锡钛酸镧铅反铁电陶瓷低温烧结储能密度储能效率

基于混合博弈的多区域电-储共享运营模式与经济效益分析

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电力系统自动化 2024年第3期48卷 31-41页

作者：张军钟康骅张勇军秦绍基秦颖婕邓文扬智慧能源工程技术研究中心华南理工大学电力学院广东省广州市510640 广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东省广州市510062

随着用户侧新能源设备与储能装置的广泛接入,如何有效地促进新能源本地消纳与降低储能运行成本变得至关重要。针对多区域间电能与储能资源的共享问题,提出了一种基于主从-演化混合博弈的多区域电能-储能共享运营模式。首先,建立主从博... 详细信息

随着用户侧新能源设备与储能装置的广泛接入,如何有效地促进新能源本地消纳与降低储能运行成本变得至关重要。针对多区域间电能与储能资源的共享问题,提出了一种基于主从-演化混合博弈的多区域电能-储能共享运营模式。首先,建立主从博弈模型和演化博弈模型进行优化决策。运营商作为领导者根据各区域供需平衡情况,制定区域内部电价;用户作为跟随者,根据区域电价与跨区交易传输费用信息,基于演化博弈模型调整自身用电量与区域选择概率。其次,考虑到各主体利益诉求不同,建立了运营商和用户的收入与成本模型,并以最大化双方收益、最小化与电网交互电量为目标函数,得到运营商的定价策略、共享储能配置与充放电策略,以及各主体的最终收益。最后,通过算例分析验证了所提运营模式的有效性。

关键词：新能源产消者多区域能量共享交易机制混合博弈电能共享共享储能

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基于聚类和自适应滤波的图像式心率检测方法

光学学报 2024年

作者：黄漫萍彭力韩鹏骆开庆刘冬梅陈淼邱健华南师范大学电子与信息工程学院广东省光电检测工程技术研究中心

目前成像式光电容积描记（IPPG）心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等运动场景下，存在着测量结果准确度低和波动性大等问题。为此，本文提出了应用于IPPG的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域（ROI）动态选取方法，以及针... 详细信息

目前成像式光电容积描记（IPPG）心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等运动场景下，存在着测量结果准确度低和波动性大等问题。为此，本文提出了应用于IPPG的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域（ROI）动态选取方法，以及针对脉搏波（BVP）的自适应归一化最小均方根误差（NLMS）滤波算法来解决上述问题。首先，利用凹透镜变形算法将面部肤色区域进行图像扭曲和膨胀；其次，通过K-means++聚类方法进行皮肤区域像素选取；然后，应用CHROM算法对BVP信号进行预降噪处理。上述的处理方法构成了ROI动态选取方法，可解决头部运动带来的影响。最后，采用提出的自适应NLMS算法，对BVP信号进行光照变化干扰的自适应滤波后，完成心率的计算。实验结果表明，所提出的心率检测方法在运动场景下的平均绝对误差（MAE）达到0.92次/分钟，即使在光照剧烈变化的条件下MAE也能达到2.20次/分钟。该方法能够有效解决IPPG技术中ROI定位不准、选取困难以及受光照变化影响严重等不足。

关键词：成像式光电容积描记凹透镜变形算法 K-means++聚类归一化最小均方根误差算法

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煤粉流等离子体光谱诊断及定量分析研究

工程热物理学报 2024年第6期45卷 1863-1871页

作者：覃淮青姚顺春喻子彧马维喆卢志民董美蓉陆继东华南理工大学电力学院广州510640 广东省能源高效清洁利用重点实验室广州510640 广东省能源高效低污染转化工程技术研究中心广州510640

激光诱导击穿煤粉流等离子体光谱技术具有系统简洁、制样简单、多元素快速分析、检测代表性好等优点,在煤质在线检测领域具有广阔的应用前景。本文简要介绍了激光诱导击穿光谱技术原理及煤粉流等离子体光谱测量装置,阐述了对煤粉流测量... 详细信息

激光诱导击穿煤粉流等离子体光谱技术具有系统简洁、制样简单、多元素快速分析、检测代表性好等优点,在煤质在线检测领域具有广阔的应用前景。本文简要介绍了激光诱导击穿光谱技术原理及煤粉流等离子体光谱测量装置,阐述了对煤粉流测量的影响因素及优化方法,介绍了基于煤粉流等离子体光谱的煤质定量分析和煤质快速分析仪发展现状,展望了煤粉流等离子体光谱技术的发展趋势,为该技术的发展与应用提供参考。

关键词：煤粉流激光诱导击穿光谱(LIBS) 煤质定量分析

黄梁木叶多酚提取工艺优化及其对柱花草青贮品质的影响

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草业学报 2024年第10期33卷 159-170页

作者：黄佩珊臧美琪张炜灵陈俊戬刘立轩张庆华南农业大学林学与风景园林学院广东木本饲料工程技术研究中心广东广州510642

为探究黄梁木叶多酚(NCLP)超声辅助提取最佳工艺条件,并研究其对柱花草青贮品质的影响。采用响应面分析法中Box-Behnken Design试验优化NCLP提取工艺条件,同时柱花草青贮试验设3个处理:无添加(对照,CK)、添加1%NCLP(NCLP1)和2%NCLP(NCL... 详细信息

为探究黄梁木叶多酚(NCLP)超声辅助提取最佳工艺条件,并研究其对柱花草青贮品质的影响。采用响应面分析法中Box-Behnken Design试验优化NCLP提取工艺条件,同时柱花草青贮试验设3个处理:无添加(对照,CK)、添加1%NCLP(NCLP1)和2%NCLP(NCLP2)。青贮30 d后,测定以上3个处理柱花草的营养成分和发酵品质。结果表明,黄梁木叶多酚的最佳提取工艺为:甲醇浓度71%、液料比30 mL·g^(-1)、提取时间37 min、超声功率250W。在该提取条件下获得的黄梁木叶多酚为136.82 mg GAE·g^(-1)DM。在柱花草青贮中添加NCLP可极显著降低pH值、氨态氮含量和干物质损失率(P研究获得了NCLP的最佳提取工艺,发现NCLP能改善柱花草的青贮品质,以2%NCLP改善效果更好。

关键词：黄梁木叶多酚响应面法青贮品质

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