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物联网中的信息安全风险分析

网络安全技术与应用 2024年第2期 19-21页

作者：杨明洁西安长远电子工程有限责任公司陕西710000

随着信息化技术的不断发展,物联网以其互联、广泛、便捷等特点备受关注。物联网技术已广泛应用于交通、农业、医疗等各个领域,对人们的工作和生活方式产生了重大影响。然而,物联网环境面临来自不同层级架构的攻击,物联网信息安全体系普... 详细信息

随着信息化技术的不断发展,物联网以其互联、广泛、便捷等特点备受关注。物联网技术已广泛应用于交通、农业、医疗等各个领域,对人们的工作和生活方式产生了重大影响。然而,物联网环境面临来自不同层级架构的攻击,物联网信息安全体系普遍存在漏洞,由此导致物联网技术的信息安全风险。本文全面地从物理攻击、网络攻击、软件攻击以及加密攻击多层次角度对物联网环境的信息安全风险进行分析,并给出了应对信息安全风险的防范措施,对完善物联网信息安全体系具有一定参考价值。

关键词：物联网环境信息安全攻击防范措施

考虑HPSA的IRS辅助室内VLC系统光源优化

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西安电子科技大学学报 2024年第2期51卷 46-55页

作者：何慧萌杨婷施会丽王平邴喆王星白勃西安电子科技大学通信工程学院陕西西安710071 中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710000

针对可见光通信(VLC)系统中接收平面光功率分布不均匀的问题,提出了一种基于混合粒子群算法(HPSA)的智能反射面(IRS)辅助室内VLC系统光源优化设计方案。以16个发光二极管(LED)的矩形和混合型布局为例,设置接收光功率方差为适应度函数,... 详细信息

针对可见光通信(VLC)系统中接收平面光功率分布不均匀的问题,提出了一种基于混合粒子群算法(HPSA)的智能反射面(IRS)辅助室内VLC系统光源优化设计方案。以16个发光二极管(LED)的矩形和混合型布局为例,设置接收光功率方差为适应度函数,将所提出的HPSA与IRS技术相结合,对LED的位置布局、半功率角以及IRS的偏航角与滚转角进行优化。仿真对比了初始的(未经优化)、基于HPSA优化的室内VLC系统,以及基于HPSA优化的IRS辅助VLC系统的性能。结果表明,在考虑一次反射链路的情况下,与初始的VLC系统相比,采用HPSA优化的系统在两种光源布局下的接收光功率以及信噪比波动都明显降低;基于HPSA优化的IRS辅助室内VLC系统在矩形布局下对接收光功率波动的改善与基于HPSA优化的VLC系统效果相当,其在混合型布局下明显低于仅采用HPSA优化的VLC系统的光功率波动。3种可见光通信系统中,基于HPSA优化的IRS辅助VLC系统的平均接收光功率最大。此外,上述3种VLC系统采用混合型布局的平均均方时延拓展性能均优于矩形布局。研究工作对室内可见光通信系统光源分布研究具有一定参考价值。

关键词：可见光通信系统发光二极管光源优化混合粒子群算法智能反射面接收光功率信噪比

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煤矸石浆体充填技术应用与展望

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 93-104页

作者：朱磊古文哲袁超峰刘成勇潘浩宋天奇盛奉天中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中煤(鄂尔多斯市)能源科技有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标... 详细信息

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标志性成果与关键工艺技术,形成了高位注浆、低位灌浆和邻位注浆3种充填方式,建立了煤矸石浆体采空区垮落带流动的“介入理论”和浆体管道输送的“三度一场”理论,成功开展了国内外首套煤矸石井下浆体充填和地面制浆+井下邻位注浆充填示范工程;阐述了煤矸石浆体充填技术体系,围绕煤矸石浆体充填过程中的煤矸石破碎、成品矸石粉料加水制浆、制备浆体泵送和井下目标区域充填等工艺流程,探讨了煤矸石高效分级破碎、浆体精准制备、浆体管道输送和末端充填等关键技术核心问题,分析了破碎设备、筛分设备、计量设备、搅拌设备和泵送设备等关键设备技术原理与应用场景;以张家峁煤矿小空间、多设备、高能力的煤矸石浆体充填需求为工程背景,创新研发设计了煤矸石浆体充填地面制浆、管道输送、井下充填和智能控制等不同系统的布置,年充填矸石量可达55.4万t,形成了煤矸石浆体充填工程示范,实现了矿井矸石零排放和绿色处置,树立了良好的地区示范效应;未来煤矸石浆体充填技术将围绕设备小型轻量化、系统高度集成化、技术迭代创新化等方向进一步研究发展,为构建煤矿绿色开采技术体系、实现国家“双碳”目标提供技术支撑。

关键词：煤矸石浆体充填煤矸石高级分级破碎绿色开采 “双碳”目标

耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺研究

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 324-334页

作者：葛腾泽王创业刘猛刘丹璐高尔斯吴松袁淑霞樊玉光中石油煤层气有限责任公司北京100028 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 西安石油大学机械工程学院陕西西安710065

煤炭地下气化注入点可控后退(Controlled Retraction Injection Point,CRIP)工艺能够实现中深层煤炭资源的清洁高效原位开采,将我国富裕的煤炭资源转化为战略或缺的燃气资源。为取代CRIP工艺中氧气和点火液的注入、提高煤层气化反应活性... 详细信息

煤炭地下气化注入点可控后退(Controlled Retraction Injection Point,CRIP)工艺能够实现中深层煤炭资源的清洁高效原位开采,将我国富裕的煤炭资源转化为战略或缺的燃气资源。为取代CRIP工艺中氧气和点火液的注入、提高煤层气化反应活性,基于煤炭地下气化生产工艺和微波加热技术特点,创新提出了耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺设计,将气化剂和微波发生器产生的微波经由连续油管注入到地下煤层并在目标气化区释放。通过理论分析和实验研究,从微波的产生、传输、释放、与煤层作用、以及产业发展模式等方面分析了该工艺设计在工程实践中面临的难题和解决方案。研究结果表明,耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺在技术上是可行的;在煤炭地下气化过程中加热煤层所需的热量较大,大功率磁控管可以满足工业生产规模需求;微波能够通过双层连续油管镀铜的内管外壁和外管内壁间的环形空间远距离传输到地下煤层;微波频率越高,微波功率衰减越快,2450 MHz和915 MHz频率微波在双层连续油管中传输500 m时,其功率分别衰减至15.6%和32.1%,中深层煤炭地下气化应选用较低频率来远距离、低损耗输送微波;在双层连续油管前端的外管壁面上按一定规则割开缝隙,形成微波释能器,将微波从管线中泄漏出来辐射煤层;原煤在干燥、热解和燃烧阶段都能够较好地吸收微波能而被加热,在有氧条件下煤样温度升高到587℃时焦炭被点燃,最高温度可达1080℃;风光电−储能−煤炭地下微波气化融合产业模式能够充分利用绿色能源,实现中深层煤炭清洁高效原位开采。研究能够为微波辅助煤炭地下气化提供理论基础和技术支持。

关键词：煤炭地下气化注入点可控后退微波加热注入井系统

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参与电网削峰调节的电动重卡换电站调度策略

电力系统自动化 2024年第9期48卷 120-128页

作者：程飞郭春林高泽阳赵炳卓海晓涛曹曦华北电力大学电气与电子工程学院北京市102206 国网商用电动汽车投资有限责任公司北京市100071

换电站因其快速、便捷的特点获得了迅猛的推广和发展。在电动重卡领域,换电站建设已初具规模并保持高速发展。如何对电动重卡换电站进行充电调度以实现电网友好,是一个重点研究方向。首先,针对电动重卡换电需求在时间上分布规律较弱的特... 详细信息

换电站因其快速、便捷的特点获得了迅猛的推广和发展。在电动重卡领域,换电站建设已初具规模并保持高速发展。如何对电动重卡换电站进行充电调度以实现电网友好,是一个重点研究方向。首先,针对电动重卡换电需求在时间上分布规律较弱的特点,使用统计分析法分析换电站历史运行数据,得到一天内各时段的换电需求预测值;其次,提出基于换电需求预测的日内调度策略和基于实际换电需求的日内实时修正策略,以确定电池充电数量和允许充电时间;然后,建立以电网削峰为目标的时间-功率模型,结合电网背景负荷曲线,使用差分算法对电池的充电功率和实际充电时间进行求解;最后,通过算例证明了调度策略和时间-功率模型的有效性。

关键词：电动重卡换电站削峰需求预测日内调度差分算法

热力耦合情况下的导弹导引头多尺度并行拓扑优化设计方法

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航空动力学报 2024年第5期39卷 181-189页

作者：郭伟超李辉李丙震孔令飞刘永苏力争西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 中国兵器工业集团公司西安电子工程研究所西安710100

针对导弹导引头在高温高负载下的结构设计问题,引入多尺度拓扑优化设计方法对导弹导引头进行优化设计,提出了一种在稳态热源情况下热力耦合连续体结构多尺度并行化拓扑优化方法。该方法在宏观尺度上,将热源引入的等效热载荷耦合至力载... 详细信息

针对导弹导引头在高温高负载下的结构设计问题,引入多尺度拓扑优化设计方法对导弹导引头进行优化设计,提出了一种在稳态热源情况下热力耦合连续体结构多尺度并行化拓扑优化方法。该方法在宏观尺度上,将热源引入的等效热载荷耦合至力载荷当中,获得符合热力耦合载荷的宏观构型分布;在微观尺度上,通过聚类方法划分微结构类型,提升微结构计算效率和解决宏微观结构尺度分离问题。以结构柔度作为目标函数,材料的体分比为约束,建立了基于固体各向同性材料惩罚模型的多尺度并行拓扑优化模型;采用直接法对热力耦合情况下的灵敏度进行分析计算,运用OC准则法对设计变量进行优化,从而获得有效的热力耦合情况下的宏微观并行拓扑优化模型。利用悬臂梁结构对所提方法进行了验证,结果表明所设计的结构既具有热力耦合工况下的承载能力,也具有一定的热防护的能力。应用该方法对导弹引导头进行结构一体化优化设计,获得了较好的既具有承载性能,又具有隔热性能的引导头结构。两个案例展示了在保证质量减少50%的情况下,依然都获得了理想的优化结构,从而验证了所提方法的正确性与有效性。也为类似热力耦合工况下的结构一体化设计提供了可行方法,具有一定的工程应用意义。

关键词：热力耦合导弹导引头多尺度并行拓扑优化微结构

Ti60合金VAR熔炼过程熔体流动与宏观偏析的数值模拟研究

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 701-708页

作者：戴毅曹江海秦羽满李维侯智敏曾卫东西北工业大学材料科学与工程学院陕西西安710072 西部钛业有限责任公司陕西西安710201

真空自耗电弧熔炼(vacuum arc remelting,VAR)是生产钛合金铸锭最常用的方式之一,但由于其熔炼过程温度高且不透明,通过实验研究其熔炼过程中流体流动行为和宏观偏析存在困难。基于此,本工作以Ti60高温钛合金为例,通过数值模拟方法对VA... 详细信息

真空自耗电弧熔炼(vacuum arc remelting,VAR)是生产钛合金铸锭最常用的方式之一,但由于其熔炼过程温度高且不透明,通过实验研究其熔炼过程中流体流动行为和宏观偏析存在困难。基于此,本工作以Ti60高温钛合金为例,通过数值模拟方法对VAR熔炼过程展开研究,同时探讨了熔炼电流和磁场搅拌强度对流体流动行为和宏观偏析的影响。结果表明,VAR熔炼钛合金时,熔池形状由“扁平状”逐渐向“V形”转变;凝固结束后铸锭锭底和边部Zr元素含量低,中心和冒口含量高。熔炼电流产生的洛伦兹力使熔体沿逆时针方向流动,且熔炼电流越大,熔体流动更剧烈;同时也导致铸锭中心和冒口处出现更为严重的宏观偏析。搅拌磁场产生的洛伦兹力作用于整个熔池,不仅促进了熔池上部熔体的流动,也有利于熔池下部熔体的流动;当无搅拌磁场和搅拌磁场较大时,都会导致Zr元素在铸锭中产生较为严重的宏观偏析。为有效控制VAR熔炼钛合金时宏观偏析缺陷的产生,应采取小熔炼电流和合适的搅拌强度。

关键词：熔体对流宏观偏析真空自耗过程熔炼数值模拟高温钛合金

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高阶微穿孔型超材料低频宽带吸声机理

西安交通大学学报 2024年第4期58卷 192-199,220页

作者：郭梦媛刘崇锐苏文斌范圣平西安交通大学机械工程学院西安710049 广东电网有限责任公司电力科学研究院广州510080

针对现有低频噪声控制的迫切需要,提出了一种高阶微穿孔型超材料结构,解释了其低频宽带吸声机理,并设计了新型的高阶微穿孔型低频宽带吸声超材料,在300~3 000 Hz的频率范围内表现出连续优异的吸声特性。设计了单个单元的吸声结构,通过... 详细信息

针对现有低频噪声控制的迫切需要,提出了一种高阶微穿孔型超材料结构,解释了其低频宽带吸声机理,并设计了新型的高阶微穿孔型低频宽带吸声超材料,在300~3 000 Hz的频率范围内表现出连续优异的吸声特性。设计了单个单元的吸声结构,通过在传统的微穿孔超材料内部增加穿孔板的方式,激发高阶特性,对比发现,高阶微穿孔型超材料实现了对高阶峰值的灵活调整。使用理论公式和有限元仿真,建立单元结构的计算模型计算单元的吸声系数,对结构进行吸声机理分析,同时分析了典型结构参数对于吸声特性的影响规律;在此基础上,通过单元间的严格耦合,设计了一种9单元宽带吸声结构,并进行实验验证。实验结果表明,该材料总体厚度为106.1 mm,在300~3 000 Hz的频率范围内获得了连续优异的带宽,平均吸声系数达到90%以上。该结构具有亚波长厚度的低频宽带吸声特性,在汽车、飞机、轮船等噪声环境中,具有广阔的减震降噪的工程应用前景。

关键词：声学超材料低频宽带吸声微穿孔板折叠背腔

采用改进矩阵型可重构拓扑的锂离子电池均衡策略

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西安交通大学学报 2024年第6期58卷 174-185页

作者：李艳波常悦陈圆媛吕浩楠张云锐姚博彬长安大学能源与电气工程学院西安710064 河南交通投资集团有限公司河南交投服务区有限责任公司郑州450016 长安大学电子与控制工程学院西安710064

为解决串联锂离子电池组中各电池特性(或参数)不一致性问题,提出了一种采用改进矩阵型可重构拓扑的锂离子电池组均衡策略。将电池组中各电池的荷电状态作为均衡目标参数,通过开关矩阵控制电池小组在串联与并联拓扑之间来回切换,实现各... 详细信息

为解决串联锂离子电池组中各电池特性(或参数)不一致性问题,提出了一种采用改进矩阵型可重构拓扑的锂离子电池组均衡策略。将电池组中各电池的荷电状态作为均衡目标参数,通过开关矩阵控制电池小组在串联与并联拓扑之间来回切换,实现各电池单体及电池小组之间的均衡,并通过隔离荷电状态最低的电池单体或电池小组加快均衡速度。使用MATLAB/Simulink软件进行仿真,并与原矩阵型可重构均衡策略进行对比,仿真结果表明:与原矩阵型可重构均衡策略相比,改进均衡策略在负载为10、20和40 W时可分别提升13.1%、27.1%和30.1%的均衡速度;在考虑开关导通电阻时,所提出的改进均衡策略在均衡过程后期通过荷电状态差值造成的电压差加速了均衡过程,在导通电阻较大时仍能有效均衡电池组,有效地避免了原矩阵型可重构均衡策略的均衡效果随导通电阻增大而变差,甚至无法均衡电池组的缺陷,成功达到均衡目标。由此证明所提的改进矩阵型均衡策略相较于原矩阵型均衡策略具有更好的均衡效果。

关键词：锂离子电池均衡策略不一致性荷电状态