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干湿循环作用下片岩片理面抗剪性能劣化实验设计

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实验技术与管理 2024年第6期41卷 41-46页

作者：李志刚李洋代云云朱德胜李春红徐光黎扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225127 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074

为揭示片岩片理面在干湿循环作用下抗剪性能劣化规律,选取云母石英片岩设计相应的直剪实验方案进行研究,并将该方案应用于实验教学。实验结果表明:干湿循环作用下,片理面抗剪性能劣化明显,干湿循环20次后,粘聚力和内摩擦角分别下降49.05... 详细信息

为揭示片岩片理面在干湿循环作用下抗剪性能劣化规律,选取云母石英片岩设计相应的直剪实验方案进行研究,并将该方案应用于实验教学。实验结果表明:干湿循环作用下,片理面抗剪性能劣化明显,干湿循环20次后,粘聚力和内摩擦角分别下降49.05%、15.34%,粘聚力下降幅度约为内摩擦角的3.2倍;片理面不断渗出黄褐色物质浸染岩样,使片理面逐渐显化,且逐渐沿片理面产生裂隙并不断向岩石内部扩展发育;片理面是水进出片岩内部的良好通道,水可将片理面间的泥质胶结物和可溶性矿物溶解并带出,使得片理面间胶结物及胶结面积逐渐减少,抗剪性能逐渐劣化。该实验教学对培养学生科研创新思维及理论联系实际能力具有重要意义。

关键词：云母石英片岩片理面干湿循环抗剪性能劣化实验

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甘蔗生物质炭在界面太阳能海水淡化中的应用

华南师范大学学报（自然科学版） 2024年第1期56卷 44-52页

作者：何乃如田子谕王伟桓茜靳浩斌白帅丽陕西科技大学机电工程学院西安710021 陕西工业职业技术学院航空工程学院咸阳712000 西安工业大学光电工程学院西安710021 武汉工程大学机电工程学院武汉430205

太阳能驱动的界面水蒸发作为环保、高效、可持续的海水淡化技术,在近年来受到广泛关注。快速的水运输、高效的光热转换是实现持续、稳定蒸发的关键。多级孔道的生物质衍生蒸发器在太阳能水蒸发应用中展示出高效、环保、可持续的应用潜... 详细信息

太阳能驱动的界面水蒸发作为环保、高效、可持续的海水淡化技术,在近年来受到广泛关注。快速的水运输、高效的光热转换是实现持续、稳定蒸发的关键。多级孔道的生物质衍生蒸发器在太阳能水蒸发应用中展示出高效、环保、可持续的应用潜力。以废弃的甘蔗节为原料,利用冷冻干燥和高温碳化工艺制备了具有天然多级孔道结构的生物质基蒸发器,并研究了材料的光吸收、水运输和蒸发性能以及不同风速下对流空气对蒸发器的蒸发性能和热损失的改善作用。结果表明:具有发达的多级孔道结构的生物质基蒸发器展示出了高达92.8%的太阳光吸收率。在一倍太阳光强下展示出1.55 kg/(m^(2)·h)的蒸发速率和77.6%的光热转换效率。此外,在风速2 m/s的条件下,蒸发器的蒸发速率展示出了高达2.27 kg/(m^(2)·h)的蒸发速率和91.6%的光热转换效率,显示了对流效应对淡水产出速率的增强和对热损失的抑制作用。

关键词：太阳能驱动水蒸发空气对流多级孔道结构生物质材料

基于博弈论组合赋权—云模型的河流型水源地环境风险评价研究

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环境科学学报 2024年

作者：姚萱杨红刚陈必群曹阳武汉理工大学资源与环境工程学院武汉建蓝环保科技有限公司

河流型水源地的环境风险涉及水资源、水环境、水生态以及人类行为等诸多方面的不确定性.为了客观有效地反映河流型水源地的环境风险状况，从水量、水质、生态经济和管理4个方面选取了19个指标，并将评价标准划分为5个等级，构建了一个... 详细信息

河流型水源地的环境风险涉及水资源、水环境、水生态以及人类行为等诸多方面的不确定性.为了客观有效地反映河流型水源地的环境风险状况，从水量、水质、生态经济和管理4个方面选取了19个指标，并将评价标准划分为5个等级，构建了一个多维度的河流型水源地环境风险综合评价指标体系.采用博弈论组合赋权方法计算指标的主客观组合权重，克服了单一权重类型的局限性，并通过云模型全面衡量了风险的模糊性和随机性.以黄石市长江集中式饮用水水源地为例，分析其环境风险水平与主要风险来源.结果显示：2017—2022年，黄石市长江集中式饮用水水源地的主要风险来源于水量和生态经济两个方面，人均水资源短缺、水资源开发水平较高、森林覆盖率偏低、用水效率不高以及生态用水占比较低是构成环境风险的主要因素.该水源地的综合环境风险等级始终维持在Ⅰ级，处于低风险状态.提出的模型有效地反映了河流型水源地的环境风险状况，为识别环境风险来源和增强风险防范能力提供了科学参考.

关键词：河流型水源地环境风险评价博弈论云模型不确定性

基于SI-SB系统安全模型的多层级边缘智能管控模式

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中国安全科学学报 2024年第1期34卷 17-26页

作者：张充张伟李泽亚赵挺生张耀庭华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074

为探索信息化、智能化技术赋能下的创新型安全生产管控模式,从安全信息学的角度分析安全管控过程中的信息流动特点,提出安全生产多层级边缘智能管控模式;基于安全信息-安全行为(SI-SB)系统安全模型分析安全管控过程中安全决策偏差和滞... 详细信息

为探索信息化、智能化技术赋能下的创新型安全生产管控模式,从安全信息学的角度分析安全管控过程中的信息流动特点,提出安全生产多层级边缘智能管控模式;基于安全信息-安全行为(SI-SB)系统安全模型分析安全管控过程中安全决策偏差和滞后的机制,提出安全管控系统性能改进的思路;结合安全生产组织管理体系特点和数字化技术优势,阐述数字化技术在信息感知传递、安全信息解释和安全行为引导等3个方面的赋能依据,以及数字化感知、智能化决策和多层级管控等3个方面的赋能途径,并提出具备智能决策、敏捷响应、弹性扩展和人机协同特点的安全生产多层级边缘智能管控模式;在紧急事件、短周期管控、长周期管控3类场景中,对应用智能管控模式前后的安全事件响应进行时效性计算和对比。结果表明:所提出的多层级边缘智能管控模式能够显著提高安全管控效能。

关键词：安全信息-安全行为(SI-SB)系统安全模型多层级边缘智能管控管控模式安全生产安全信息学

基于“云计算+物联网”的高校智慧实验室探索与实践

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实验室研究与探索 2024年第2期43卷 226-230页

作者：吴青林王焱武汉大学信息管理学院武汉430072 武汉商学院信息工程学院武汉430056

针对当前高校实践教学中设备管理、安全管理、环境管理、资源管理等方面的问题,充分发挥人工智能时代新兴技术的优势,基于“云计算和物联网”技术整合实验室软硬件资源,解决高校实验教学的痛点。首先分析了传统实验室存在的问题和不足,... 详细信息

针对当前高校实践教学中设备管理、安全管理、环境管理、资源管理等方面的问题,充分发挥人工智能时代新兴技术的优势,基于“云计算和物联网”技术整合实验室软硬件资源,解决高校实验教学的痛点。首先分析了传统实验室存在的问题和不足,阐述了人工智能时代高校智慧实验室的功能定位,并对高校智慧实验室架构进行了剖析,将EHS理念融入高校智慧实验室的构建与管理,降低实验室后期的维护成本,提升了实验室管理效率和安全性。最后对高校智慧实验室的未来发展进行了展望。

关键词：云计算物联网智慧实验室人工智能 EHS理念

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太阳能无线传感器网络的能量预测与管理

河南师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 80-87页

作者：王元翔徐震武汉轻工大学电气与电子工程学院武汉430048

无线传感器网络存在电池电量受限问题.为延长网络寿命,传感器节点可以通过太阳能电池板将太阳能转换成电能以供自身运转.基于太阳能的不确定性和间歇性等特点,提出了一种太阳能收集预测算法和能量管理方案,根据预测的能量,调整传感器节... 详细信息

无线传感器网络存在电池电量受限问题.为延长网络寿命,传感器节点可以通过太阳能电池板将太阳能转换成电能以供自身运转.基于太阳能的不确定性和间歇性等特点,提出了一种太阳能收集预测算法和能量管理方案,根据预测的能量,调整传感器节点的调度计划,实现节点的能量消耗中性,从而使无线传感器网络能够长期稳定地工作.仿真实验表明,所提出的方案在能量预测精度和能量管理策略方面有明显的优势.

关键词：无线传感器网络太阳能能量预测能量管理

基于Q-learning的改进人工蜂群算法求解分布式装配柔性作业车间绿色调度问题

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工业工程与管理 2024年

作者：唐红涛刘歆张伟雷德明汪开普武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学自动化学院

针对分布式制造环境下先加工后装配的两阶段生产模式，研究考虑机器加工/装配功率和空闲功率的分布式装配柔性作业车间绿色调度问题。以最大完工时间和总碳排放为优化目标，建立混合整数规划模型，并提出一种基于Q-learning的改进人工... 详细信息

针对分布式制造环境下先加工后装配的两阶段生产模式，研究考虑机器加工/装配功率和空闲功率的分布式装配柔性作业车间绿色调度问题。以最大完工时间和总碳排放为优化目标，建立混合整数规划模型，并提出一种基于Q-learning的改进人工蜂群算法进行求解。首先，针对两阶段调度问题特点，设计了一种基于工序、工厂、机器和产品的四层编码策略。其次，提出了一种混合种群初始化方法来提高初始解的质量以及算法的收敛性能。接着设计了基于9种状态和8个动作的Q-learning算法及奖励函数，将Q-learning算法融入整个蜂群算法框架中，使其在雇佣蜂阶段自适应选择搜索方式。在观察蜂阶段，设计了四种基于关键工厂和工序的邻域结构，同时在侦查蜂阶段与精英个体进行交互来更新个体，提高了算法的局部搜索能力。最后设计拓展算例，并以不同的算法进行对比实验，证明了本文提出的基于Q-learning的改进人工蜂群算法求解分布式装配柔性作业车间绿色调度问题的有效性。

关键词： Q-learning 改进人工蜂群算法分布式装配柔性作业车间绿色调度

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三维光热吸收材料的制备及界面蒸发性能

工业水处理 2024年

作者：桓茜靳浩斌王伟田子谕白帅丽陕西工业职业技术学院航空工程学院西安工业大学光电工程学院陕西科技大学机电工程学院武汉工程大学机电工程学院

环境污染和气候变化导致淡水紧缺，迫切需要绿色环保的淡水制备策略。太阳能驱动水蒸发作为低碳、环保、高效的海水淡化技术，是一种解决淡水资源短缺问题的新策略。高性能的太阳能蒸发关键在于材料快速的光发热转换、水运输和蒸汽扩散... 详细信息

环境污染和气候变化导致淡水紧缺，迫切需要绿色环保的淡水制备策略。太阳能驱动水蒸发作为低碳、环保、高效的海水淡化技术，是一种解决淡水资源短缺问题的新策略。高性能的太阳能蒸发关键在于材料快速的光发热转换、水运输和蒸汽扩散。对此，受自然生物质多孔结构启发，通过冷冻干燥和碳化工艺制备了具有高光热转换和水供给能力的生物质衍生的碳化玉米秆蒸发器。结果表明：润湿条件下的多孔生物质蒸发器对太阳光的吸收率可达到91.6%，一个标准太阳辐照下的水蒸发速率和光热转换效率可达1.31 kg/(m2·h)和89%。此外，研究了不同高度的三维结构对蒸发性能的增强影响，基于三维结构设计，蒸发器的蒸发速率和效率提升至3.41 kg/(m2·h)和90%，表现了出色的蒸发/淡化海水的能力。

关键词：太阳能蒸发海水淡化三维结构生物质蒸发器

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基于5G技术的舰船电力调度自动化系统研究

舰船科学技术 2024年第15期46卷 173-176页

作者：李艳红李自成武汉工程大学邮电与信息工程学院湖北武汉430070 武汉工程大学电气信息学院湖北武汉430205

考虑舰船电力系统线路复杂、设备多样,调度数据冗杂且规模巨大,在此情况下为实现舰船电力系统快速、有效自动化调度,设计基于5G技术的舰船电力调度自动化系统。系统使用由RTU远动终端设备采集电力系统的线路、设备运行信息后,由5G通信... 详细信息

考虑舰船电力系统线路复杂、设备多样,调度数据冗杂且规模巨大,在此情况下为实现舰船电力系统快速、有效自动化调度,设计基于5G技术的舰船电力调度自动化系统。系统使用由RTU远动终端设备采集电力系统的线路、设备运行信息后,由5G通信网关发送至调度器;调度器结合目前电力系统运行信息,使用基于线性求解器的电力系统自动化调度模型,构建以快速实现断电负载故障合理恢复为调度目标的目标函数,由线性求解器自动化求解满足目标函数条件的电力系统开关动作方案,以故障重构的方式实现舰船电力调度自动化管理。实验中该系统调度下,舰船电力系统失电负荷为0 kW,5G通信网络的整体效用值不受调度数据业务数据包数量的约束,高达0.9,能够稳定、高效地支持大规模调度数据的传输。

关键词： 5G技术舰船电力调度自动化资源分配机制线性求解器故障重构