基于D-S证据理论的配电网接地故障原因综合辨识模型

单相接地故障(single-phase-to-ground fault,SPGF)是配电网中最常见的故障,严重影响配电系统的可靠性和安全性,准确辨识SPGF可以提高配电网接地故障处理的精细化水平。首先,从故障波形中提取能有效反映不同接地故障原因的多域特征组成候选波形特征集,通过多元方差法分析波形特征与接地故障原因的相关性,筛选识别接地故障原因的有效特征;然后,分别设计基于极限学习机和支持向量机的故障原因辨识模型,利用Dempster-Shafer(D-S)证据融合理论对模型的识别结果进行融合,建立了接地故障原因综合辨识模型;最后,基于现场数据对所建立的综合辨识模型的有效性进行了验证,结果表明综合辨识模型优于任何单一辨识模型,验证了该模型的优势和可行性。

相变壁材微球对固井水泥浆性能影响与调控机制

【目的】当前在含水合物地层固井用相变微球低热水泥浆设计时,未充分考虑相变微球粒径及质量分数对水泥浆性能的影响,导致水泥浆性能降低和成本增加,从而引发一系列固井质量问题,因此,分析相变微球对固井水泥浆性能影响及调控机制尤为关键。【方法】为排除相变芯材储热效应的干扰,以自制的多级粒径相变壁材微球为研究对象,研究壁材微球粒径和质量分数对水泥浆性能的影响,建立了不同水化龄期水泥浆的Dinger-Funk方程(DFE)模型,揭示了壁材微球对固井水泥浆性能的调控机理。【结果和结论】结果表明:(1)相较于质量分数,微球粒径对固井水泥浆流动性能和力学性能影响更大,在进行相变微球低热固井水泥浆设计时,需重视微球粒径对固井水泥浆性能的影响。(2)微球质量分数增大对水泥浆体系存在2种不同的效应,一方面是堆积密度增大导致的水泥石力学强度提升以及水泥浆流动性能减弱效应,另一方面是微球引入本身强度缺陷导致的水泥石强度下降效应,这2种效应的主导地位取决于微球的质量分数和粒径,其中质量分数对两种效应起决定性作用,当质量分数较小时,堆积密度上升效应占主导,当质量分数超过4%时,强度缺陷效应占主导,2种效应共同作用下,水泥石单轴抗压强度呈现先上升后下降的趋势。(3)最紧密堆积DFE模型与水泥浆流动性能和力学性能有较强的相关性,当固井水泥浆DFE模型处于较优状态时,通常意味着该体系具有较好的流动性和力学性能。研究结果为热敏地层低热相变微球固井水泥浆设计提供有益参考。

载体保护下诱导碳酸钙对水泥砂浆微裂隙的修复作用

微生物诱导碳酸钙沉淀可有效填补和修复水泥浆凝结过程中难以避免的水化裂隙,提高水泥石力学强度和抗渗性能,从而可减少诱发的水泥微裂缝质量问题。文章以矿化性能良好的枯草芽孢杆菌为研究对象,通过菌种的活化与扩大培养、向水泥浆中不同方式的添加,测试和评价了不同工艺配方与养护条件下的水泥石力学和抗渗性能。结果表明:环境温度、pH值、钙源浓度分别是影响杆菌矿化能力的主要因素,水泥浆的碱性环境(pH值11~13)对杆菌的活性有明显的抑制作用,最大降低矿化能力达15.1%。多孔、吸附性好的页岩陶砂载体可有效降低碱性环境对杆菌活性的影响,相比于直接添加,载体附菌的添加方式可使水泥石抗压、抗折强度和抗渗压力分别提升11.5%、14.8%和33.3%。当菌液吸附率从0%增加到35%时,微生物水泥石的抗压、抗折强度和抗渗压力分别增加10.8%、47.0%以及25.0%。由此可知,研究的微生物微裂隙修复方法可有效提升水泥环力学和抗渗性能,结论可为固井水泥石质量提升和微生物水泥浆应用推广提供良好的指导和借鉴作用。

以创客能力培养为引导的大创项目运行机制研究——以武汉商学院建筑环境与能源应用工程专业为例

“大学生创新创业训练计划项目”是培养创新型工程科技人才的关键环节之一,也是“新工科”建设中的重要手段之一。为帮助学生实现从基础教育向高等教育的过渡,文章建立了一种以创客能力培养为引导的大创项目运行机制,通过培养动手能力,促进学生将兴趣转化为实践,避免新生因能力不足而导致信心下滑、执行力下降等一系列问题。案例表明,经过创客能力培养环节的引导,能有效培养学生的创新思维和实践能力,提高大创项目成功率,通过相关成果的产出来持续引导学生克服困难,为后续的学习和工作打下基础。

基于模型的载人登月全寿命周期故障管理方法

故障管理是管控复杂系统风险的重要途径,需要在系统研制、应用各个阶段开展相应的工作。随着基于模型的系统工程(MBSE)在航天领域的应用,也必须将基于模型的故障管理纳入到系统发展的全寿命周期之中。以载人登月任务为背景,结合MBSE方法论和传统的故障管理方法,从技术层面提出了贯穿于载人登月任务全寿命周期的任务级故障管理方法,包括基于模型的故障管理概念设计、架构设计、需求分析与捕获、需求验证与确认、故障评估与分析、操作和维护。并详述了在MBSE背景下上述内容的实现方式。最后从载人登月任务层的视角,给出了全寿命周期下基于模型的故障管理过程,为未来载人登月任务的故障管理提供了一套可行的实施框架。

冻融期巴音布鲁克高寒湿地雪被去除对土壤有机碳库稳定性的影响

[目的]分析冻融期降雪减少对巴音布鲁克高寒湿地土壤有机碳组分及碳库稳定性的影响,为高寒湿地应对未来气候变化及区域“碳中和”战略措施的制定提供科学数据。[方法]于2022年9月布设野外试验,设置2种处理:雪被去除与自然降雪,分别在冻融期的初冻期(11月)、冻结期(3月)、融冻期(7月)进行取样,测定土壤含水量(SWC)、电导率(EC)、pH值,有机碳含量(SOC),极不稳定有机碳组分(F_(1))、不稳定有机碳组分(F_(2))、稳定有机碳组分(F_(3))和惰性有机碳组分(F_(4))。[结果](1)雪被去除后土壤有机碳含量(SOC)在初冻期、冻结期、融冻期均无显著差异,但出现了降低的趋势。雪被去除后有机碳含量在3时期分别降低了2.87%,6.65%和4.49%。(2)初冻期雪被去除后F_(1)和F_(2)组分有机碳含量出现了显著差异(p<0.05)。相比于自然降雪两种组分有机碳含量分别降低了8.72%和12.26%。冻结期不同处理间F_(3)组分了出现显著差异(p<0.05)。雪被去除后F_(3)组分有机碳含量降低了25.57%,融冻期F_(1),F_(2)和F_(3)出现了显著差异(p<0.05),其中除雪后F_(1)和F_(3)分别降低了22.10%和25.57%,而F_(2)组分上升了34.92%。其他组分无显著差异。(3)雪被去除后,相比于自然降雪处理,碳库活度在3个时期分别上升了5.99%,9.71%和20.39%。雪被去除后土壤有机碳有降低的趋势,但土壤碳库稳定性有上升的趋势。而随着冻融进行,土壤有机碳含量呈现出先降低后上升的趋势,而土壤碳库稳定性呈现出先上升后下降的趋势。[结论]短期观测结果表明冻融循环和雪被去除对有机碳含量和碳库稳定性均无显著影响,但雪被去除对土壤的影响大于冻融变化,未来需进一步开展长期定位观测研究,以更好服务高寒湿地科学管理和助力区域碳中和战略实施。

短期棉花秸秆生物炭添加对高寒草地苔草和高羊茅生长的影响

探究添加不同施入量与粒径的棉花秸秆生物炭对不同程度退化草地地上植被的修复效果,于巴音布鲁克高寒草地和乌鲁木齐分别进行了3个月的野外原位与室内培养盆栽试验,野外试验观测植物选择苔草(Carex liparocarpos),盆栽试验选用高羊茅(Festuca arundinacea Schreb),以棉花秸秆生物炭为实验材料,设置3种棉花秸秆生物炭粒径:0~0.25、>0.25~1 mm和>1~2 mm;每种粒径下设置3种棉花秸秆生物炭添加量:1%、2%和4%,共计9个施炭处理,以不施炭为施炭对照(CK),以不施炭的未退化区(ND区)为评价修复效果的对照,选取轻度退化区(LD区)和重度退化区(SD区)分别施入棉花秸秆生物炭,共9个棉花秸秆生物炭添加处理和一个不施炭处理,施入3个月后进行植被调查,探究9种不同施炭方案对地上植被高度、盖度、密度、生物量鲜质量与干质量等生长形状的影响。结果表明:野外原位试验和盆栽试验中,不同施炭处理对植物各项指标有不同的影响,但轻度退化区和重度退化区植物各项指标多以T9(>1~2 mm/4%)处理效果最优,双因素方差分析表明:棉花秸秆生物炭添加和退化对植物生长均存在极显著影响(P<0.01),且短期棉花秸秆生物炭添加后粒径对植物生长的影响远大于施入量。采用主成分分析法对地上植物高度、盖度、密度、生物量鲜质量、生物量干质量进行综合评价,在不同退化区的野外与盆栽试验中均以T9(>1~2 mm/4%)处理综合得分最高。综上所述,棉花秸秆生物炭可以作为退化高寒草地的改良材料,野外试验与盆栽试验结果均表明,短期施用棉花秸秆生物炭可促进植物生长,不同粒径棉花秸秆生物炭对植物生长的影响大于施入量,而大粒径(>1~2 mm)棉花秸秆生物炭效果优于中粒径(>0.25~1 mm)和小粒径(0~0.25 mm);高施入量(4%)效果优于中施入量(2%)和低施入量(1%)。在本研究的处理设计中,植物生长指标值随棉花秸秆生物炭粒径增大而增加,随施入量增加而增加,且棉花秸秆生物炭粒径变化对植物的影响大于施入量。粒径>1~2 mm,4%添加棉花秸秆生物炭处理是退化高寒草地短期恢复的最优方案。

泸州地区深层页岩气水平井套变成因机理探讨

四川盆地南部泸州地区深层页岩气储量丰富,是继长宁、威远等中浅层页岩气之后重要的天然气资源接替领域。但在泸州地区深层页岩气开发过程中水平井套管变形(以下简称套变)频发,对水平井压裂施工产生明显影响,制约了该区深层页岩气的规模建产。业内普遍认为套管变形是地层中的断裂发生滑移并对水平井产生剪切和挤压作用引起的,但基于该理论的套变模型与诸多实测数据不相吻合。为了进一步明确套管变形机理,提高套变的防控效果,以泸203井区18口套管变形水平井为对象,基于多臂井径成像测井,逐个对比套变形态、套变层位以及平面断裂发育情况,建立了断裂滑移和层理面滑移2种地质模型,并分析了2种地质模型下的不同套管变形特征。研究结果表明:(1)断裂滑移诱发的套变具有以下规律,即平面上套变仅出现在水平井与断裂带的交会处;套管的变形长度理论上应在10 m以内;套管的变形程度应呈近似对称关系,中部变形强,向两侧逐渐减弱。(2)该区多数套变不在预测的断裂带内,且部分套变段变形长度与形态不符合断裂滑移的特征。(3)层理面滑移可诱发多个相似的套变,在该机制下套管变形长度等于井筒与滑移面相交的距离,且层理面滑移的垂向分布与地层的页理发育程度一致。(4)层理面滑移与断裂滑移具有相似的力学机理,通过三维莫尔圆可以分析钻井和压裂过程中诱发断裂/层理面滑移的关键参数变化。结论认为,除断裂滑移外,层理面滑移是诱发页岩气水平井套管变形的另一重要机理,该研究成果可为深层页岩气规模效益开发的套变防控提供理论指导。

基于单片机的大气环境监测系统设计

基于单片机的大气环境监测系统是一个融合了物联网、嵌入式系统和智能控制技术的新型技术应用。文章详细介绍了该系统中各模块的电路与软件设计。经验证,该大气环境监测系统,实用性强、可靠性高,在环境监测领域具有一定的应用前景。

你了解MRI和CT的区别吗

在医疗领域,医学影像检查是诊断疾病、明确病因的重要手段。其中,MRI(磁共振成像)和CT(计算机X线断层扫描)作为两种常用的影像检查技术,在医疗实践中发挥着不可或缺的作用。然而,尽管它们都是影像检查技术,但在实际应用中却存在诸多差异。本文旨在为大家深入解析MRI和CT之间的区别,以便更好地理解和应用这两种技术。

市政给排水施工中长距离顶管施工技术

近几年,国内城市现代化建设水平持续提高,在开展市政管网工程施工作业时,建设规模也在持续增大,并且逐渐引入了许多先进的新技术。不过,在开展部分复杂性较强的施工任务期间,尚且面临着诸多的技术问题,要求设计公司和施工公司协同互助,使得这些难题得以有效处理。而在给排水施工方面,亟需对中长距离顶管技术予以优化,全面提升整体建设实力,保障工程项目可在规定工期范围内建设完毕。本文对此技术的应用优势、要点、质量控制措施进行了详细分析。

汽车产业及配套钢加服务发展趋势浅析

分析全球汽车产业发展现状及趋势;阐述全球汽车产销格局不断变化、产销动能明显切换对上游配套汽车钢材加工服务行业的影响;指出汽车钢加服务亟需转型升级,应加快转变经营模式、提升工艺技术、优化产能布局;介绍国外先进汽车钢材加工企业的经营模式;展望我国钢企与车企结伴出海、加速汽车钢材加工中心海外布局的前景。

软弱地基中市政给水管道施工技术

为解决城市用水问题,国家和地方政府越发注重市政给水管道工程的建设,以形成完善的给水管网,满足生产生活的用水需求。但一些市政给水管道施工中面临软弱地基问题,影响了正常的施工作业。有关人员需根据市政给水管道现场的软弱地基情况,科学选择地基处理技术,并优化给水管道施工工艺,加强全过程施工的技术管理、质量控制、安全监督。基于此,本文重点分析了软弱地基中市政给水管道的施工技术及其要点,旨在为同类型项目提供参考与借鉴。

区域要素市场化配置水平测度及差异分解

文章从要素基础条件、市场准入程度、市场化运作水平和市场反应程度四个维度构建了区域要素市场化配置水平评价指标体系,并基于熵值法进行了测度与分析,运用Dagum基尼系数法对差异来源进行了分解。研究结果表明:2010—2021年,我国要素市场化配置水平整体呈上升趋势,但存在明显地区差异,其中差异来源主要是区域间差异,其次是区域内差异;四个考察维度中,市场化运作水平对我国要素市场化配置水平区域间差异的影响最显著,超变密度贡献率最低。

基于随机森林回归分析的岩体结构面粗糙度研究

岩体结构面粗糙度系数是快速估算结构面峰值抗剪强度的重要参数。但是结构面轮廓曲线复杂,单一统计参数无法量化表征粗糙度。为解决这一问题,收集了112条结构面轮廓曲线起伏角、起伏度、迹线长度3方面的8项统计参数,利用随机森林回归模型交叉验证的方法评估统计参数的重要性。结果表明:最大起伏度、起伏高度标准偏差、平均起伏角、起伏角标准差、平均相对起伏度及粗糙度剖面指数等6项统计参数重要性占比达到93.2%,且回归拟合系数趋于平稳,基于重要性评估结果建立最优超参数决策树数目(ntree)为400、参与节点分割的数目(mtry)为2的随机森林回归模型,模型预测结果拟合优度高达98.1%。与基于坡度均方根、结构函数及粗糙度剖面指数等传统线性回归结果对比,随机森林回归模型结果精度更高,误差更小,拟合优度提高6%以上,表明随机森林回归模型更适用于结构面粗糙度反演。

四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组页岩物源及构造环境分析

四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩在沉积学特征、矿物学特征和地球化学特征等方面均具有较大差异性。而物质来源是决定页岩物质组分、矿物学、脆性等的基础,因此文章基于主量元素、微量元素和稀土元素等数据,对四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩的地球化学特征、源岩属性和构造背景进行了分析。结果表明,四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩的地球化学组成主要为SiO_(2)、CaO和Al_(2)O_(3)。从川西南—川南—川东南—川东北地区,五峰组—龙马溪组页岩的SiO_(2)含量逐渐增大,CaO含量逐渐减小。La/Yb—ΣREE图解分析表明,四川盆地及周缘不同地区五峰组—龙马溪组页岩的源岩具有一定的差异性。其中川西南和川南地区五峰组—龙马溪组页岩的源岩属性较为相似,主要为碱性玄武岩、沉积岩和花岗岩,川东南地区以花岗岩和碱性玄武岩为主,川东北地区主要为沉积岩和花岗岩。ICV指数分析显示川西南和川南地区五峰组—龙马溪组页岩均为构造活动的首次沉积,而川东南和川东北地区五峰组—龙马溪组页岩则经历了再循环作用或遭受了强烈的化学风化作用。Sc/Cr-La/Y图解及其他相关参数分析表明四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩沉积时期的构造背景均为被动大陆边缘。

西南地区页岩气开发中的成本控制策略

页岩气生产作为中国页岩气发展的重要领域,目前面临利润减少这一巨大难题,对此可从降成本入手,以保证企业的生产积极性,推动实现页岩气能源发展的战略目标。四川长宁作为页岩气生产重要区域,在页岩气开采成本控制方面有较多可借鉴经验。文章通过对该区域的页岩气发展现状及不足进行分析,提出了通过降本提效等措施来提升西南地区页岩气整体开发水平。

基于偏最小二乘法的冷水机组传感器故障检测

本文以偏最小二乘(PLS)为主线开展了冷水机组传感器故障检测研究。采用正常的冷水机组运行数据作为训练集建立单输出PLS模型,用于冷水机组传感器故障检测。在测试集中引入不同程度的故障,使用故障检测率(FDR)分析了算法的故障检测性能。结果表明:基于PLS的冷水机组传感器故障检测方法有效,但对不同传感器,故障检测性能存在差异,如冷冻水供水温度传感器故障幅值绝对值大于1.5℃时,故障检测率达到80%,而冷冻水回水温度传感器故障幅值绝对值大于2℃时,故障检测率才能达到80%。

基于主元分析法的冷水机组传感器故障检测效率分析

冷水机组是一个高度非线性的复杂系统,其自控系统传感器故障会导致冷水机组的运行偏离正常状态和能耗浪费。采用冷水机组正常运行数据,通过多元统计方法中的主元分析法建立训练矩阵,利用平方预测误差进行故障分析工作。引入不同程度故障,分析主元分析法的检测效率。结果表明,主元分析法故障检测效果明显,但对于不同传感器的不同程度故障,故障检测的误判率存在一定的差异。

生物质及其与煤掺烧的灰熔融特性研究

采用YX-HRD灰熔融性测定仪对麦秆、稻秆、杨木屑等7种常见的生物质灰及其与煤掺烧后灰的熔融特性进行了检测。结果表明:煤的结渣判别指数不能完全、可靠地预测生物质及其与煤掺烧的结渣特性。根据生物质灰成分,对灰熔融温度的Pearson相关系数推导出生物质结渣判别指数A=(MgO+Al2O3+Fe2O3)/(CaO+P2O5)。生物质的加入在不同程度上降低了煤的灰熔点,在低配比范围内随生物质添加量的增多掺混煤灰熔点逐渐降低。随秸秆类生物质掺混比增加,碱金属氧化物含量增加使掺混煤灰熔点降低的作用减弱,但同时A值却较高,因而混煤灰熔点反而升高。秸秆类生物质的掺混比例在20%以下,酒糟、花生壳与杨木屑的掺混比例分别在40%、60%、60%以下都可避免严重结渣。