基于双向长短期记忆网络含间接健康指标的锂电池SOH估计

快速准确地对锂离子电池进行全寿命周期的健康状态(SOH)估计有助于提高储能设备的安全可靠性。提出一种基于间接健康指标(IHI)和鲸鱼优化算法(WOA)优化的双向长短期记忆(BiLSTM)网络相结合的锂电池SOH估计模型,该模型考虑了未来状态对当前SOH的影响。首先,对锂电池恒流恒压(CC-CV)充放电过程进行分析,提取出多个随充放电循环动态变化的电压、电流、温度的时间特征作为IHI,并加入放电负载电压下降时间这一指标;然后,通过相关性分析,从各IHI中筛选出和容量关联度高的IHI作为输入特征;最后,建立基于WOA优化的BiLSTM网络的电池SOH估计模型,并利用美国国家航天航空局锂电池数据集对2个不同工况下的电池SOH进行估计。结果表明,所提方法可有效提高SOH的估计精度。

典型高碱煤灰对氨煤混燃中氨氧化反应特性的影响

氨能作为一种零碳燃料,取代部分煤炭混燃可有效降低电厂原有污染物排放,促进燃煤电厂向煤氨混燃电厂的转型。但由于氨能中含氮量过高,导致NO_(x)排放问题备受关注。在复杂的氨煤混燃过程中,有必要探索NO_(x)排放与煤灰之间存在的关联性。燃煤电厂中高碱煤作为一类开发应用前景广阔的煤种,其中高含量的金属氧化物对氨氧化反应的排放特性却鲜有研究。为探讨氨煤混燃过程中不同种类高碱煤灰对氨氧化反应排放特性的影响,通过搭建立式管式炉氨氧化反应试验平台进行变工况分析,对比不同温度下各类煤灰表面NH_(3)转化率及NO生成率两大指标,从试验结果和反应机理2个层面阐述了煤灰中各类金属氧化物对氨氧化反应排放特性的影响。结果表明:煤灰中主要金属氧化物CaO、MgO及Al_(2)O_(3)可促进氨煤混燃过程中煤灰表面气固氨氧化反应的进行,提高NH_(3)转化率。400~600℃,煤灰对NH_(3)转化率的促进作用依次为:HM-2>HM-1>CJ>AKS>EERDS,与煤灰中CaO含量由高到低的排列顺序对应,与MgO排序基本吻合。且这3类金属氧化物均可促进NH_(3)向NO定向转化,以CaO催化效果最显著,其中,Ca含量最高的HM-2对NO生成的选择性相较于空白组而言可提高67.86%。CaO和MgO可促进NH_(3)和NO在催化剂表面氧化,有利于N_(2)O快速产生,使N_(2)O生成温度提前,而Na_(2)O和Fe_(2)O_(3)的存在则抑制NH_(3)氧化,促进NH_(3)还原NO。

氢氧化钙处理鲜马铃薯渣干燥动力学研究

目的探讨氢氧化钙[Ca(OH)_(2)]处理鲜马铃薯渣的干燥效率及其干燥动力学。方法研究干燥温度(30、40、50、60℃)、相对湿度(13%、33%、54%、75%)和载物量(10、30、50、70 g)对Ca(OH)_(2)处理鲜马铃薯渣的干燥曲线、干燥速率曲线、水分有效扩散系数以及干燥活化能的影响,并建立干燥动力学模型,将干燥特性曲线进行非线性拟合。结果Ca(OH)_(2)处理鲜马铃薯渣主要为降速干燥,干燥温度越高,相对湿度越低,载物量越少,鲜马铃薯渣的干燥速率越快,水分有效扩散系数为2.48554×10^(-11)~13.15592×10^(-11)m^(2)/s,干燥活化能为12.06kJ/mol。Logarithmic为Ca(OH)_(2)处理鲜马铃薯渣拟合程度最好的干燥动力学模型。结论经Ca(OH)_(2)处理的鲜马铃薯渣较容易干燥,Logarithmic模型可以较好描述其水分变化规律,为描述和预测Ca(OH)_(2)处理鲜马铃薯渣干燥过程中的水分变化规律提供了依据。

基于地质保障系统的煤矿灾害监测预警及综合防治平台研究

基于煤矿智能化建设的基本要求,提出了基于地质保障系统的煤矿灾害监测预警及综合防治平台,设计了由设备层、边缘层、基础设施层、平台层和应用层构成的系统总体架构;梳理了平台建设的业务流程,并对自然灾害监测预警、灾害综合防治等关键业务进行了详细研究;基于地质保障系统,研发了煤矿灾害监测预警及综合防治平台。通过在金凤煤矿的实际应用表明,煤矿灾害监测预警及综合防治平台集成了各灾害监测数据,解决了各类数据孤立分布、预测精度低、预警结果和风险评估不准确的问题,降低了灾害事故的发生率,提升了煤矿应对灾害时的防治水平和综合治理能力,应用灾害预警与评估技术实现了风险的智能识别与治理。

中国野生刺梨的遗传多样性及遗传结构分析

基于10对EST-SSR引物,对中国8个省29个居群的261份野生刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)进行毛细管电泳检测,探究其遗传多样性,并进行聚类分析。结果显示,共扩增出了95个等位基因,位点多态性信息含量(PIC)平均值为0.568;群体水平上,平均等位基因数(NA)和有效等位基因数(NE)分别为3.131和2.331,平均观测杂合度(HO)和预期杂合度(HE)分别为0.508和0.488,平均Shannon’s信息指数(I)为0.858,表明野生刺梨种质具有较高的遗传多样性水平。群体遗传分化分析结果显示,平均遗传分化系数(FST)为0.067,基因流(Nm)为4.511,说明刺梨群体间基因流动较频繁。分子方差分析(AMOVA)结果表明刺梨的遗传变异主要来源于居群内(93.64%)。各居群间的Nei氏标准遗传距离范围为0.054~1.269,平均值为0.657,与地理距离表现为显著相关(r=0.467,P<0.0001)。聚类分析和PCA结果均将29个居群分为3个分支。研究结果说明中国野生刺梨资源核心分布区在我国西南地区。

胶东栖霞地区西林断裂带深部结构特征与找矿方向

近年来,西林断裂带找矿勘查工作发现其深部显示出良好的金矿化前景,该断裂带有望成为胶东重要成矿区带之一并引领胶东金矿找矿方向的战略性转移。西林断裂带深部结构特征是制约该断裂带找矿取得突破亟需解决的关键科学问题。本次开展反射地震、可控源音频大地电磁测深(CSAMT)、广域电磁测深及机械岩心钻探工作对西林断裂带深部构造特征进行揭露,识别了区内不同地质体的物性特征,推断了西林断裂带的深部空间展布形态,在600 m~800 m标高位置出现较为明显的高阻、低阻分带现象。通过钻探揭露,西林断裂带与围岩接触位置为610 m标高,验证了本次物探工作对西林断裂带赋存位置的推断并控制了西林断裂带的深部延伸情况,为西林断裂带进一步地质工作提供了地球物理依据。

基于小波变换的光纤轴载信号降噪方法研究

随着道路交通基础设施进入更加注重养护和管理的新阶段,精确掌握车辆轴载参数,对交通基础设施的设计、管养以及安全具有重大意义。现以光纤传感技术采集到的轴载信号为研究对象,旨在通过小波变换的方法来提升轴载信号降噪效果,优化信号分析的准确性。基于实验室采集的轴载信号来构建仿真信号,并通过定量对比,分析不同小波基和分解层数对降噪性能的影响,识别出最优的降噪参数组合。结果表明,8阶Symlets小波基结合5层分解层数在降噪处理中的性能最优,显著提高了信噪比,并有效降低了均方误差。该研究成果为实际光纤轴载信号的降噪处理提供了理论依据和实践指导,对智能交通水平提升和道路科学养护管理具有积极的推动作用。

基于表面灰度和纹理识别的TDS智能干选机刮板机异常状态检测方法

TDS智能干选机是选煤厂的主要生产设备,刮板机作为其关键组件,常因跳链、断链等故障阻碍机器的工作进度。针对刮板机故障的强偶发性与故障扩大化效应,以机器视觉为技术,以表面灰度和纹理识别为手段,提出TDS智能干选机刮板机异常状态检测方法。根据图像灰度值,利用基于改进生长准则的区域生长法,生成粗略的异常状态检测目标区域。采用形态学的腐蚀、膨胀、开运算和闭运算操作,处理区域生长后的图像和新产生的导线图像。引入canny算子识别检测区域中的目标纹理,生成目标轮廓线。结合轮廓线和直线斜率、灰度、纹理、虚拟边框与机链轮廓的位置关系等信息,实现异常状态检测。实验结果表明,该方法对跳链、断链、漂链、掉链、跑偏5种刮板机异常状态检测的真阳性指数分别高达0.98,0.98,0.98,0.97,0.94,且实际量与检测量的误差均不足1 mm。该方法具有较高的正确检测比例和检测精准度,可指导TDS智能干选机刮板机的安全运行。

TDS智能干选系统分选灵活性智能控制技术

为了提高选煤厂煤矸石筛选精准度,避免资源损耗,提出了TDS智能干选系统分选灵活性智能控制技术。通过分析TDS智能干选系统结构和运行方式,明确各部分装置性能和分选流程。利用双能X射线透射法在线测量煤矸石灰分,结合传输介质的质量吸收系数和质量厚度,计算煤碳低能X射线的质量衰减系数,获得分选识别函数。采用PID控制方法调节TDS智能干选系统,算出控制信号的时域与频域,令设备迅速进入稳定状态,实现分选智能控制。实验结果表明:(1)TDS智能干选系统分选灵活性智能控制技术排矸频率是最佳的,且电动机功率波动最小的,整体的控制效果较好,保证精准分选煤矸石。(2)在进料端发生一段60 s的无进料量段,TDS智能干选系统分选灵活性智能控制技术排矸频率存在一定的缓降期,随后急剧降低,矸石排出量小,驱动电动机功率减少的不多,能保证矸石层的稳定性,且不会对矸石层的结构造成破坏。(3)在进料端速率为400 t/h且持续60 s,TDS智能干选系统分选灵活性智能控制技术排矸频率先是呈现缓慢上升的状态,然后快速上升,令排矸速度增加,驱动电动机功率增加少,能够确保分选煤和矸石过程稳定,且不会对矸石层结构造成损坏。

基于模拟退火算法的元件未知可靠性参数求取方法

元件可靠性参数是进行电力系统可靠性评估的基础,错误的元件可靠性参数必然带来错误的评估结果,进而影响电力系统规划的准确度。考虑到随着负荷侧智能电表等的普及和安装,可以获取相对准确的系统/节点可靠性指标,提出了一种利用系统/节点可靠性指标求取未知的元件可靠性参数的方法。首先,基于非序贯蒙特卡洛模拟(nonsequential monte carlo simulation,NMCS)的可靠性评估,建立了可靠性指标关于可变可靠性参数的解析表达式,该解析表达式由给定的元件可靠性参数可以直接地获取可靠性指标值。基于该解析表达式,构建了求取未知元件可靠性参数的非线性方程组;其次,针对非线性方程组的常规求解算法普遍依赖未知变量的初值而未知参数的初值无法直接获取的难点,利用基于模拟退火算法的高阶多项式逼近来给出待求参数的初始值。最后,对于部分误差较大的参数采用具有大范围收敛特性的延拓法进行修正,最终求取准确的未知可靠性参数。分别采用RBTS,IEEERTS79和川渝电网测试系统进行分析,算例结果表明:所提方法能有效准确地求取未知的元件可靠性参数。

海上低渗砂砾岩气藏岩石力学参数建模

海上低渗砂砾岩气藏需要储层改造才能获得工业气流,杨氏模量、泊松比、水平主应力及脆性指数是模拟和优化砂砾岩储层高效改造的基础参数。针对海上砂砾岩储层岩性、物性参数横纵向变化大,岩石力学及地应力参数准确表征难度大的问题,以海上低渗砂砾岩气藏开发层位为研究对象,在岩心实验数据的基础上,进行岩石力学参数标定,得到岩石力学参数与声波、密度测井参数解释模型,实现动态及静态参数的互换,进而计算弹性力学参数。利用弹性波动理论结合常规测井资料计算岩石力学参数,在三维地质模型基础上,建立三维泊松比、弹性模量和地应力场等岩石力学参数模型,为海上低渗砂砾岩储层可压裂性评价和精细化裂缝形态模拟提供了必要的基础。

海上低渗砂砾岩气藏水平井地质导向初始模型

海上低渗砂砾岩气藏水平井试气效果差异较大,部分井存在偏离气层钻遇隔层导致试气较差。该区块岩性分布复杂,地层物性非均质性较强,水平井目标层位优选及井眼轨迹精细化设计难度大。结合已钻井录井、测井资料及目标区块地震资料,落实了储层空间展布,开展了目标气藏三维地质精细建模,实现地质模型的精细刻画与相关属性的修正。在地质模型精细刻画的基础上,完善水平井井眼轨迹,提高水平段气层钻遇率,海上目标区块低渗砂砾岩气井无阻流量有所增加。

基于Mooney-Rivlin模型的液压支架复位垫块自复位能力研究

顶梁可旋转自复位单元式支架可有效解决顶梁对顶板的适应性问题,复位垫块作为复位机构中最关键的零件,其材料性能决定单元式支架的复位能力。针对ZQ4000/19/40D型单元式支架对其顶梁复位能力进行分析。根据单轴拉伸试验获取不同材料参数,选择Mooney-Rivlin模型对不同材料的复位垫块进行超弹性力学分析,通过线性拟合试验获得了应力、应变曲线。使用有限元仿真验证不同材料的弹性力学性质,仿真结果与Mooney-Rivlin模型数值计算结果一致。研究表明,高弹力橡胶复位垫块具有最优的复位能力。

不同空气分级模式下氨煤掺烧数值模拟

氨作为零碳燃料和良好的储氢介质,近年来引起广泛关注。未来在燃煤电厂掺烧零碳燃料是碳减排的重要途径。在空气深度分级模式下,对氨煤掺烧进行了数值模拟,讨论了煤燃烧区域不同过量空气系数α工况下炉内的温度场、组分浓度场及NO_(x)排放情况,而各工况总的过量空气系数均维持在1.2。模拟了4个燃烧工况(α=0.696、0.840、0.912、0.996)。对温度场的统计结果表明,随α降低,煤粉燃烧第1阶段的着火位置提前,但形成的高温火焰长度缩短,喷氨口附近的温度更低。在α=0.696工况下,可明显区分出煤粉火焰和氨燃烧火焰。随α提高,二者界限逐渐模糊。α降低有助于在氨燃料喷入上游形成一个较长的还原区,因此氨发生氧化反应的概率降低。但随α降低,炉内燃尽情况降低,CO排放浓度、飞灰含碳量及氨逃逸量提高。炉内NO x浓度统计结果表明,随α降低,NO_(x)排放水平显著降低。进一步对炉内H 2浓度进行统计,发现α=0.696工况下,炉内最高H 2体积分数可达2%,这意味着该工况下氨的分解反应显著增强。由于氨的消耗反应是3个总反应竞争的结果,因此分解反应的增强使氨直接参与氧化的反应减弱。而H 2生成的增加也进一步提高了NO_(x)被还原的几率,使炉内NO_(x)排放水平进一步降低。总之,在实际煤粉炉掺氨运行工况下,可通过空气深度分级的方法,调控氨燃烧区域的温度、氧气浓度,实现低NO_(x)排放。

计及高比例风电暂态电压安全的主从协同动态无功优化方法

相比于传统电力系统,大规模高比例的风电馈入导致处于末端电网的风电基地网架结构更为薄弱,低电压穿越能力和动态无功支撑水平进一步降低。为保证整个风电系统的电压安全,必须精确计及大规模风电汇集区域内每台风电机组的暂态电压特性。该优化问题具有规模大、暂态约束多、主从系统交互变量多等特点,传统无功优化方法还存在计算时间长、收敛性无法充分保证等问题。因此,针对含高比例风电馈入系统的动态无功备用优化问题,提出一种计及暂态电压安全约束的广义主从分裂优化算法,实现主从系统的协同优化,同时保证计算的精度和收敛性。首先,基于轨迹灵敏度分析法将暂态稳定性约束转化为代数方程约束。然后,根据Karush-Kuhn-Tucker条件将原问题分解为主网无功优化模型和各风电子系统无功优化模型,主、子系统通过交互边界信息实现主从协同优化,并基于边界信息一致性保障含暂态约束问题的求解精度。最后,通过实际系统验证了所提方法的计算速度和结果精度。

炎症与肿瘤微环境

炎症与肿瘤之间存在联系。炎症是肿瘤的标志之一,影响肿瘤的进展、向恶性表型的转变以及肿瘤化学治疗药物的疗效,肿瘤微环境通过多种特定因素和信号机制影响肿瘤的生物学特性。炎症与肿瘤微环境之间相互作用,炎症通过诱导免疫抑制来影响肿瘤微环境,急性炎症通过产生抗肿瘤免疫反应来抑制肿瘤。本综述从肿瘤微环境的组分、炎症小体、细胞因子和非编码RNA等方面出发,阐述炎症如何通过影响肿瘤微环境,从而影响肿瘤的进展及治疗。炎症因子在调节炎症反应和免疫应答发挥重要的作用,同时它在肿瘤微环境中通过多种途径影响肿瘤的发展,它可以通过抑制免疫细胞的活性,使肿瘤逃避免疫监视,从而促进肿瘤细胞的增殖和转移。炎症也会引起氧化应激,生成活性氧和活性氮等氧化剂,这些氧化剂会损害核酸、蛋白质和脂质,诱导基因的突变和肿瘤转化。此外,非编码RNA在肿瘤微环境中扮演重要角色,对肿瘤和炎症起调控作用。它们通过多种途径参与调控肿瘤的发生、发展和炎症的过程,也参与调节炎症诱导的肿瘤或肿瘤相关的炎症,以及调节肿瘤微环境、炎症因子和免疫细胞之间的相互作用。因此,更深入地了解炎症与肿瘤微环境之间的相互作用与肿瘤发生、发展之间的联系,可以为肿瘤的治疗提供理论基础和策略。

18F-PSMA-1007PET/CT联合前列腺特异性抗原衍生指标对灰区前列腺癌的诊断价值

目的:前列腺癌的发病率逐年上升,精准诊疗可以帮助灰区前列腺癌患者减少不必要的前列腺穿刺。本研究旨在探讨18F-前列腺特异性膜抗原(prostate specific membrane antigen,PSMA)显像联合前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,PSA)衍生指标对灰区前列腺癌的诊断价值。方法:回顾性纳入甘肃省人民医院107例因总前列腺特异性抗原(total prostate specific antigen,tPSA)为4~10μg/L(PSA灰区)的可疑性前列腺癌行18F-PSMA PET/CT显像的患者,根据病理学检查结果分为前列腺癌组和非前列腺癌组。患者均接受PSA检测、18F-PSMA及腹部超声检查,比较2组年龄、tPSA、游离PSA(free PSA,fPSA)、f/tPSA、前列腺体积、PSA密度(PSA density,PSAD)、最大标准化摄取值(maximum standardized uptake value,SUVmax)、分子成像前列腺特异性膜抗原(molecular imaging prostate specific membrane antigen,miPSMA)评分。采用多因素logistic回归分析诊断灰区前列腺癌的影响因素。构建受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,评估PSAD、SUVmax单独及联合诊断灰区前列腺癌的效能。结果:前列腺癌组体积[42.00(34.00,58.00)cm3 vs 49.00(41.27,60.41)cm3]小于非前列腺癌组(Z=-2.376,P=0.017),PSAD[(0.18±0.06)μg/(L·cm3)vs(0.15±0.05)μg/(L·cm3)]和SUVmax[18.63(8.03,28.57)vs 9.33(5.90,13.52)]均高于非前列腺癌组(均P<0.05)。前列腺癌组miPSMA评分≥2的比例高于非前列腺癌组(χ^(2)=40.987,P<0.001)。PSAD(OR=22.154,95%CI 1.430~873.751,P=0.042)和SUVmax(OR=1.301,95%CI 1.034~1.678,P=0.009)是诊断灰区前列腺癌的独立影响因素。PSAD和SUVmax的最佳截断值分别为0.22μg/(L·cm3)和8.02,单独PSAD、SUVmax及PSAD和SUVmax联合诊断灰区前列腺癌的AUC分别为0.628(95%CI 0.530~0.720)、0.806(95%CI 0.718~0.876)、0.847(95%CI 0.765~0.910)(均P<0.05),灵敏度分别为41.03%、76.92%、74.36%,特异度分别为79.41%、89.71%、92.65%。结论:灰区前列腺癌患者PSAD、SUVmax增高,PSAD和SUVmax联合诊断灰区前列腺癌的价值较高。

刺梨主要病虫害及其防治措施研究进展

通过查阅文献资料,结合近5年来野外实际调查,综述了刺梨主要病虫害发生规律、为害特征和防治措施方面的研究进展;为便于技术普及,配以病虫害为害插图9幅。刺梨主要病害有白粉病、黑斑病、褐斑病、茎腐病、病毒病、烟煤病、炭疽病与锈病,主要虫害有梨小食心虫、桃小食心虫、橘小实蝇、桃举肢蛾、桃蛀螟、蚜虫、叶蝉、卷叶蛾、红蜘蛛、锈壁虱、介壳虫。为促进绿色有机刺梨鲜果生产发展,提出建议:1)鼓励支持大学、科研院所开展刺梨病虫害调查与研究,探究高效绿色防治措施;2)建立健全刺梨绿色质量标准体系和检验检测体系,让使用质量标准成为生产经营主体习惯;3)推进刺梨病虫害综合防治技术,使用生物防控技术防治刺梨病虫害,引入中医中药应用到刺梨病虫害的防治上。

一种控制驱动器的振动仿真与验证

为了验证控制驱动器在复杂振动环境下的适应性及内部结构的振动放大情况,以一种控制驱动器为研究对象,基于随机振动理论,对其进行振动仿真分析,得到结构响应和应力结果。通过修正优化仿真分析参数,减小仿真结果与随机振动试验结果的偏差,得到更准确可靠的仿真分析方法,从而对控制驱动器的抗振动设计提供理论指导作用。

综采工作面自适应截割路径规划算法研究

目前综采工作面采煤机开采控制模式仍然以人工跟机操作或记忆截割为主,对煤层起伏变化适应能力差,无法满足智能化综采工作面建设需求。通过分析当前主流采煤机控制技术的不足和综采工作面高精度透明化三维动态地质模型的构建方法,提出利用综采工作面三维地质模型规划采煤机未来连续截割路径的方法。将地质模型与回采工作面时空位置耦合,从模型剖面获取未来回采工作面煤层顶底板线,进而规划采煤机截割路径,实现采煤机自适应煤层截割。通过理论分析、数据模拟对比和实际工程验证,采煤机采用自适应截割不仅可以更好适应煤层起伏,而且比记忆截割平均每刀提高生产效率3.63%。