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碟盘刀具截割姿态倾角与破岩模式特征

煤炭学报 2024年第2期49卷 1183-1198页

作者：刘春生程硕刘延婷徐鹏刘若涵郝鑫黑龙江科技大学机械工程学院黑龙江哈尔滨150022 黑龙江科技大学安全工程学院黑龙江哈尔滨150022 黑龙江科技大学电气与控制工程学院黑龙江哈尔滨150022

刀具破岩模式识辨是提高截割能力的关键基础,而刀具截割姿态对破岩模式影响显著,探究截割姿态与破岩模式之间的内在关联,反演低能耗、高效能破岩的最佳截割姿态参数。基于碟盘刀具轴向向上振动时楔面作用岩石的大块崩落状态,在非线性岩... 详细信息

刀具破岩模式识辨是提高截割能力的关键基础,而刀具截割姿态对破岩模式影响显著,探究截割姿态与破岩模式之间的内在关联,反演低能耗、高效能破岩的最佳截割姿态参数。基于碟盘刀具轴向向上振动时楔面作用岩石的大块崩落状态,在非线性岩石破坏准则的基础上,根据Mohr-Coulomb准则给出了岩石拉剪耦合破坏条件,扩展延伸成三段式线性岩石破坏全域准则(拉破坏、拉剪耦合破坏、剪破坏、压剪耦合破坏和压破坏),给出了不同破岩模式下刀具楔面挤压应力的数学描述,基于楔面作用的最小能量原则提出了破岩模式识辨方法,构建了刀具倾斜姿态截割岩石的载荷模型,并通过数值模拟和实验分析了不同截割姿态倾角下刀具载荷特性和岩石破碎特征(岩石块率分布和粉尘粒度分布)与破岩模式之间的关联特性。结果表明:碟盘刀具楔面能耗表征值与姿态倾角呈正比,破岩模式由拉剪耦合破坏向压剪耦合破坏转变;振动截割时刀具楔面能耗表征值明显小于无振动截割,且多以拉剪耦合破坏为主,而无振动截割时拉剪、压剪耦合破坏近似等比存在;当轴向速度楔面分量大于进给速度楔面分量时,摩擦力转变为破岩助力,楔面能耗明显下降;碟盘刀具破碎岩石宏观形态呈大块月牙状,岩粉细观形态呈类多面体和类球状,刀具姿态倾角与岩石碎片量呈反比,与岩粉量呈正比(类球状粉尘减少、类多面体粉尘增加),表明姿态倾角增大,刀具齿刃碾挤压作用减弱,楔面挤压产生粉尘能耗增加,与破岩模式识辨过程中截割姿态对楔面能耗的影响规律相一致;碟盘刀具径向载荷与姿态倾角呈下凹规律,理论和模拟与实验径向载荷规律具有一致性,其平均误差分别为8.46%和9.55%,验证了碟盘刀具破岩模式识辨方法、倾斜姿态截割岩石的载荷模型和数值模拟的合理性。

关键词：碟盘刀具截割姿态破岩模式应力耦合破坏破碎特征

煤层气和压缩空气储能复合的矿区综合能源系统优化运行模型

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中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2257-2269,I0014页

作者：杨莹曹美萱赵为光孙建宇刘振羽耿光辉钟懿文吕品黑龙江科技大学电气与控制工程学院黑龙江省哈尔滨市150022

由于缺乏有效的回收工序和利用手段,矿区大部分低浓度煤层气被直接排空,造成严重资源浪费和温室效应。同时,间歇随机波动的可再生能源渗透率增加导致电力系统安全经济运行面临严峻挑战。该文集矿区低浓度煤层气资源和压缩空气储能优势... 详细信息

由于缺乏有效的回收工序和利用手段,矿区大部分低浓度煤层气被直接排空,造成严重资源浪费和温室效应。同时,间歇随机波动的可再生能源渗透率增加导致电力系统安全经济运行面临严峻挑战。该文集矿区低浓度煤层气资源和压缩空气储能优势于一体,提出煤层气和压缩空气储能复合的矿区型综合能源系统结构。采用变压吸附工艺提纯低浓度煤层气资源,回收提纯过程具有余压的废气资源作为压缩空气储能进气源。利用地下废弃矿道分别作为压缩空气储气库和煤层气储气库,形成余压利用型压缩空气储能系统。利用储能压缩热和煤层气发电余热资源,通过矿区热、电、储联合运行方式与可再生能源互补调节。基于该结构建立系统模型,以系统运行成本、风电消纳和碳排放为目标建立多目标优化模型。通过算例将是否考虑变压吸附的矿区综合能源系统进行对比,结果表明,所提出的系统具有良好的经济性、风电消纳能力和减碳能力。

关键词：煤层气变压吸附压缩空气储能风电消纳碳排放

矿用FBG倾角传感器结构设计及传感性能分析

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传感器与微系统 2024年第8期43卷 76-78页

作者：马仲甜杨庆江万嘉颖万雯雯祖帅兵周脉勇黑龙江科技大学黑龙江哈尔滨150001 黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司黑龙江双鸭山155199

基于杠杆—摆锤结构与力学分析方法,利用差动补偿法消除温度对光纤布拉格光栅(FBG)波长漂移量的影响,建立波长与倾角传感的数学模型,分析矿用FBG倾角传感器传感特性。通过矿用FBG倾角传感器平台标定静态实验分析总结,铜基体表贴FGB传感... 详细信息

基于杠杆—摆锤结构与力学分析方法,利用差动补偿法消除温度对光纤布拉格光栅(FBG)波长漂移量的影响,建立波长与倾角传感的数学模型,分析矿用FBG倾角传感器传感特性。通过矿用FBG倾角传感器平台标定静态实验分析总结,铜基体表贴FGB传感器精度为1.526%、灵敏度为952.95 pm/(°)、重复性为1.2687%、迟滞性为0.2998%,结果表明:FBG倾角传感性能与实际倾角测量结果具有较好的一致性,为矿用FBG倾角传感器的应用提供理论技术支撑。

关键词：光纤布拉格光栅倾角传感器杠杆-摆锤差动补偿矿用

基于电子鼻和BP神经网络对‘黑珍珠’鲜食玉米产地的区分和识别

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食品工业科技 2024年第13期45卷 239-245页

作者：马洪江郝曦煜高铭于有强杨书恒刘士伟马喜山王文鑫段盛林王雪黑龙江北纬四十七绿色有机食品有限公司黑龙江齐齐哈尔161532 黑龙江飞鹤乳业有限公司北京100016 中国食品发酵工业研究院有限公司北京100015

以‘黑珍珠’鲜食玉米为研究对象,采用电子鼻技术分别测定了黑龙江、陕西两大产区共计200个鲜食玉米样品的气味传感器响应值原始数据,通过主成分分析(Principal component analysis,PCA)、判别因子分析(Discriminant function analysis,... 详细信息

以‘黑珍珠’鲜食玉米为研究对象,采用电子鼻技术分别测定了黑龙江、陕西两大产区共计200个鲜食玉米样品的气味传感器响应值原始数据,通过主成分分析(Principal component analysis,PCA)、判别因子分析(Discriminant function analysis,DFA)对不同产地鲜食玉米的挥发性风味进行了区分,采用软独立建模分析(Soft independent modeling class analogy,SIMCA)建立了黑龙江‘黑珍珠’鲜食玉米的判定模型,并通过Pytorch软件建立了反向传播神经网络(Back propagation neural network,BP神经网络)模型,对不同产地的‘黑珍珠’鲜食玉米进行鉴别区分。结果表明,不同产地的‘黑珍珠’鲜食玉米的挥发性风味虽有相似之处但具有明显的产地特征,SIMCA模型可实现对未知样品是否来自黑龙江产区的有效识别(正确率为97%),BP神经网络模型则可对未知产地的‘黑珍珠’鲜食玉米样品进行产地预测及鉴别,平均正确率达99.44%。采用电子鼻技术结合BP神经网络模型可以准确的区分和识别‘黑珍珠’鲜食玉米产地。

关键词：鲜食玉米电子鼻主成分分析软独立建模 BP神经网络产地鉴别

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高静压酶解法制备猪小肠肝素及其稳定性研究

食品工业科技 2024年第16期45卷 209-219页

作者：吴晓龙王钰堡刘容旭刘丹怡韩建春管凤伟李新韩帮伟东北农业大学食品学院黑龙江哈尔滨150030 黑龙江省绿色食品科学研究院黑龙江哈尔滨150028 黑龙江翰恒环保科技有限公司黑龙江哈尔滨150028 丰润生物科技股份有限公司黑龙江哈尔滨150036

本研究以猪小肠粘膜为原料,通过响应面试验优化高静压酶解法提取肝素(Heparin,Hep)的最佳工艺,研究大孔树脂纯化Hep吸附条件,并探讨Hep的稳定性(pH、温度、光照)。结果表明:最佳酶解工艺为选取碱性蛋白酶,时间3.1 h,温度55℃,pH9.5,压力... 详细信息

本研究以猪小肠粘膜为原料,通过响应面试验优化高静压酶解法提取肝素(Heparin,Hep)的最佳工艺,研究大孔树脂纯化Hep吸附条件,并探讨Hep的稳定性(pH、温度、光照)。结果表明:最佳酶解工艺为选取碱性蛋白酶,时间3.1 h,温度55℃,pH9.5,压力100 MPa,酶底物比9%,盐浓度2.0%,测得Hep实际平均浓度为11.56±0.12 U/mL;利用D958树脂纯化Hep,上样流速1.5 BV/h,洗脱液浓度4 mol/L NaCl,洗脱流速1.5 BV/h,纯化后Hep纯度可达68.75%,即达到电泳纯;在稳定性研究中,Hep在pH为7.5时稳定性最好,温度在40℃时具有较好稳定性,光照对Hep稳定性没有影响。本研究可大幅度提升Hep的提取效果,为猪小肠高值化加工利用提供理论和技术支持。

关键词：猪小肠高静压酶解肝素大孔树脂稳定性

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表贴式矿用FBG传感器应力传感特性分析研究

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传感器与微系统 2024年第5期43卷 15-18页

作者：马仲甜李钊枢万嘉颖路宁刘新宇周脉勇黑龙江科技大学黑龙江哈尔滨150001 国网黑河供电公司黑龙江黑河164300 黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司黑龙江双鸭山155199

本文重点对表贴式矿用光纤布拉格光栅(FBG)传感器应力传感特性进行了分析研究,针对表贴式FBG传感器应力传感特性受基体剪切模量进行系统性的分析,建立表贴式FBG应变三层结构理论分析模型,推导表贴式FBG的应变传递数学表达式,从基体的剪... 详细信息

本文重点对表贴式矿用光纤布拉格光栅(FBG)传感器应力传感特性进行了分析研究,针对表贴式FBG传感器应力传感特性受基体剪切模量进行系统性的分析,建立表贴式FBG应变三层结构理论分析模型,推导表贴式FBG的应变传递数学表达式,从基体的剪切模量角度分析矿用FBG传感器应力传感特性。通过试验分析总结,得出铜基体材料应变和波长线性关系最佳,可达99.89%,表贴式FBG基体剪切模量越大,应力与波长线性度越好,为矿用FBG传感器结构设计和灵敏度优化提供理论研究基础。

关键词：矿用光纤布拉格光栅传感器剪切模量应力传感特性

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一种针对驻留转换雷达的信号分选算法

系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 1925-1934页

作者：张春杰青松邓志安刘俞辰哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司黑龙江哈尔滨150001

复杂电磁环境下驻留转换雷达的信号分选是制约电子侦察技术发展的瓶颈,由于其复杂多变的成形规律,信号子周期难以被检测;脉冲重复周期调制类型不明,脉冲序列无法成功提取;提取的多个子周期脉冲序列无法合并为一部雷达信号,造成虚警。针... 详细信息

复杂电磁环境下驻留转换雷达的信号分选是制约电子侦察技术发展的瓶颈,由于其复杂多变的成形规律,信号子周期难以被检测;脉冲重复周期调制类型不明,脉冲序列无法成功提取;提取的多个子周期脉冲序列无法合并为一部雷达信号,造成虚警。针对以上问题,提出一种针对驻留转换雷达的信号分选算法,利用双门限提高子周期检测概率,通过霍夫变换结合迭代自组织聚类判断信号是否属于驻留转换雷达,改进搜索算法以提取脉冲序列,依据排列熵指标将多脉冲序列合并为一部驻留转换雷达信号。仿真实验结果表明,所提算法在25%脉冲丢失率的复杂电磁环境下,可以将三部驻留转换雷达信号成功分选。

关键词：驻留转换信号分选霍夫变换脉冲序列搜索排列熵

基于分位数映射法的太阳能精细化分布评估及长时预测

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第4期48卷 198-205页

作者：华科王智超姚遥姜国栋韩磊万杰田地杨大智国网黑龙江省电力有限公司科学研究院黑龙江哈尔滨150030 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150006 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150006

太阳能资源的高效开发和利用对人类减少化石燃料的消费及温室气体的排放具有重要意义,为进一步加强东北地区尤其是哈尔滨市区域太阳能资源的高效开发,精细化分布评估和长时预测必不可少。选取国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的数据... 详细信息

太阳能资源的高效开发和利用对人类减少化石燃料的消费及温室气体的排放具有重要意义,为进一步加强东北地区尤其是哈尔滨市区域太阳能资源的高效开发,精细化分布评估和长时预测必不可少。选取国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的数据集,利用分位数映射法,对研究区域未来30年太阳辐射数据进行降尺度处理,从而获得高分辨率太阳辐射数据;根据预测数据分析太阳辐射强度时空分布规律,评估太阳能资源丰富度及稳定性。结果表明:未来30年太阳总辐射呈缓慢的下降趋势,2020—2029年太阳能资源最丰富;总辐射量和日照时数呈现西多东少的分布,尤其是西南区域太阳能资源最富裕,整个区域都达到太阳能资源很丰富的水平,太阳能资源稳定性高,具有很大的开发潜力。

关键词：太阳能太阳辐射预测分位数映射法哈尔滨地区

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多源数据融合的双阳煤矿精细化建模及虚拟现实平台搭建

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矿业研究与开发 2024年第3期 178-184页

作者：韩晓刚王江梅朱万成李荟徐晓冬秦涛景树柱韩国平东北大学资源与土木工程学院黑龙江科技大学矿业工程学院黑龙江集佳电气设备有限公司黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司

针对矿山极薄煤层工作面采高低、设备选型困难、工作安全系数低的现状，结合双阳煤矿智能开采技术落后的问题，建立多源数据驱动的精细化三维模型及综合信息管控平台，以提高薄煤开采效率、降低生产安全风险。首先，获取钻孔、三维地震... 详细信息

针对矿山极薄煤层工作面采高低、设备选型困难、工作安全系数低的现状，结合双阳煤矿智能开采技术落后的问题，建立多源数据驱动的精细化三维模型及综合信息管控平台，以提高薄煤开采效率、降低生产安全风险。首先，获取钻孔、三维地震等矿山多源异构数据并对其分析处理归类，然后基于路径切割算法、距离加权插值等手段建立集巷道、断层、采区、煤岩层、工作面为一体的极薄煤层综合模型。其次搭建虚拟现实云平台，结合Unity3D开发引擎、WebGL技术等将构建的精细化模型渲染发布，并在其中进行环境感知、通风、地压等数据的监测监控。同时为了兼顾井下施工数据获取的便捷性，采用手机端平台增强了信息管理的时效性。结果表明，提出的双阳煤矿精细化建模及可视化平台可提高工作面透明化、开采智能化、风险预警数字化及生产管理信息化。

关键词：薄煤层精细化建模透明工作面虚拟现实场景云平台