基于随机森林和长短期记忆网络模型的高压气井环空带压预测方法

高压气井在生产过程中持续的环空带压容易引起套管柱变形或挤毁,是高压气井完整性失效的主要原因之一。为解决传统方法环空带压预测精度不高的问题,以鄂尔多斯盆地苏里格气田某高压气井为例,首先利用主成分分析法和相关系数法找到影响环空带压的主要因素,然后使用高压气井井筒温压场理论值和孤立森林模型对主成分进行物理解释和数据清洗,再对清洗后的数据使用随机森林(RF)和长短期记忆网络(LSTM)模型建立了环空带压定量预测模型,并对两类模型进行权重组合,最终建立了精确度高于任意单一模型的RF—LSTM组合环空带压预测新模型。研究结果表明:(1)环空带压的主要影响因子有温度分量、压力分量、产量分量、腐蚀程度、生产状态,而温度分量与环空带压间存在最高关联性;(2)通过错误格式、离群点及基于井筒温压场的数据清洗,可以得到数据清洗后的环空带压影响因素训练集;(3)通过平均绝对误差法(MAE)能够建立误差分数小于任意单一模型,而拟合优度介于两者之间的组合模型,因此可以将具有高拟合优度和低误差分数的两类模型结合,从而组合出同时满足两种分数的组合模型。结论认为:(1)运用大数据挖掘技术及算法进行环空带压定量预测,方法新颖,预测精度高,结果可行;(2)该方法为现场环空带压预测和风险管控提供了决策工具参考,为实现环空带压风险实时预测、预警和管控提供了理论支撑。

基于激光诱导击穿光谱的混凝土氯元素分布测量方法

氯元素会对混凝土结构产生侵蚀,引起结构内部的钢筋锈蚀,导致混凝土开裂,破坏结构的完整性。化学滴定等常规的混凝土中氯元素含量测量方法存在操作复杂、检测速度慢等问题。激光诱导击穿光谱(LIBS)具有无须样品预处理、二维扫描检测和原位定点分析等优势,但其用于混凝土中的氯元素含量测量仍存在氯元素定量限难以降低、非水泥成分对氯元素二维分布测量结果的影响等问题。面向核电站混凝土构筑物中氯元素含量现场快速检测的需求,研究了氯元素含量分布的双脉冲激光诱导击穿光谱检测方法,进一步评估了核电站混凝土模拟样品渗透面中氯离子的侵蚀状况。首先,分别采用内标法、主成分回归和支持向量回归建立氯元素定标模型,基于内标法得到的氯元素检测限为0.006 02 wt%、定量限为0.018 06 wt%,并采用留一法交叉验证法来评估三种模型的预测性能。其次,为了排除非水泥基质对氯元素检测的影响,分别建立了结合主成分分析的逻辑回归分类和支持向量机分类模型对混凝土中的水泥和骨料进行精确识别。同时选取Si、 Ca、 O三种元素组合的支持向量机模型的分类效果最优,其对总体组分识别的准确率达到了98.20%,其中骨料识别准确率97.84%、水泥识别准确率为98.33%。最后,基于主成分回归定标模型针对侵蚀15和30 d的混凝土渗透面的氯含量进行二维分布测量,两种样品的平均预测Cl含量均在约2 mm处达到最大值分别为0.890 wt%和0.599 wt%,结果与电位滴定法一致。综上,基于双脉冲激光诱导击穿光谱检测方法,在30 mJ的总能量下实现了氯元素检测限达0.006 02 wt%,实现了混凝土中骨料和水泥的精确识别,获得了混凝土侵蚀渗透面的氯元素含量二维分布,为核电站混凝土构筑物氯元素含量快速检测的现场应用提供了工程化解决方案。

深层地热井考虑水泥环损伤的套管预热应力设计

深层地热资源相较于传统地热资源具有更大的开发潜力,但由于深层地热井井底温度更高,在开发开采中高温流体使套管受热膨胀,易引起套管屈服变形损坏。而目前对于深层地热井套管安全问题在理论研究和技术实践上均面临着诸多挑战。为此,根据厚壁圆筒理论和热弹性力学基本理论,利用对套管预先施加热应力降低套管的轴向热应力,考虑高温水泥石损伤后地层-水泥环-套管的接触问题,并以套管有效应力控制在相应温度下的最小屈服极限内为原则,根据套管柱强度设计安全系数,评价套管安全性能,建立深层地热井套管预热应力设计方法,缓解高温对套管热损伤的问题。结果表明,水泥浆的密度对损伤因子影响不大,水泥环的弹性模量对损伤因子起主导作用。在预热情况下,注水条件下(注水温度为65℃)在预热250℃以下能够满足设计条件,在地热生产条件下(地热温度为346℃),需要超过200℃才能够满足安全设计要求。

储气库井在CO_(2)腐蚀作用下的环空带压安全管控

为加强储气库井在长期注采周期中的安全运行,考虑CO_(2)腐蚀对储气库井管柱的影响,建立管柱均匀腐蚀预测模型和剩余强度计算模型,在此基础上对储气库井A环空带压临界值进行计算,建立A环空带压临界控制图版。研究结果表明:在注采阶段,随着井深增大,油管柱腐蚀速率减小,而套管柱腐蚀速率先增大后减小;由于地层水和离子影响,采气阶段管柱衰减速率大于注气阶段;A环空带压临界值随油管的抗外挤强度减小而减小,油管的抗外挤强度为A环空带压临界值的主要影响因素;在储气库井正常运行时,选择初始壁厚更厚、初始强度更高的油管能够有效降低A环空带压临界值减小的速率。研究结果可为储气库井环空带压管理方案提供理论参考。

“双碳”战略下的德国气候话语语用研究

研究立足于“双碳”战略大背景,基于语用学视角下的预设和言语行为理论,借助语料库工具,建立联邦政府应对气候问题演讲语料库;综合运用定量定性研究方法,从词汇、句式、语篇层面解读德国气候话语的语用策略。研究发现,德国政府关于气候问题的演讲话语实现了其气候话语理念在环境领域的传播,并阐释了其应对气候变化问题的态度,同时扩大和巩固了气候话语权,提升了国际领导力和软实力。在推广模式上,德国政府通过预设触发语实施形象塑造战略与情感传递战略,增强了气候话语影响力。最后提出了其对我国气候话语体系建设的几点启示。

基于注意力改进残差网络结构的表情识别方法

针对目前CNN在复杂图像中特征提取不充分的问题,提出一种基于注意力的改进残差网络的表情识别网络。设计一个双流网络在完成粗特征表情识别的同时检测关键点,并使用注意力机制增大关键点周边特征的权重。随后以残差网络为基础模型,改进残差块之间的跳跃连接方式,并将残差块中的普通卷积改进为分组卷积来强化特征提取能力。最后联合两个表情识别网络进行分类,实验结果验证了该模型方案有着更卓越的性能。

基于轻量级MobileNet-SSD模型的人流量检测

利用深度神经网络模型识别行人目标并检测具有十分高的价值。现实高密度行人检测场景中由于硬件基础以及网络性能消耗等问题的影响,常常需要选取处理速度高、硬件条件要求低的网络且同时兼顾视频监控的连续特性,因此选取了轻量级MobileNet-SSD网络来高效处理人头目标并引入帧间差分的方式,来有效对人头的椭圆特征目标进行跟踪;结合相关数理方法实现行人跨线计数的高性能人流量检测解决方案。在不同数据集上同现今一流的检测模型作比较,该方法皆表现出优良的检测性能。

酒店管理专业创新创业实践课程开设现状及发展思路

高职酒店管理专业学生创新精神、创业意识和创新创业能力是人才培养核心目标,近些年,经过一些有益的探索与实践,取得明显的成效。但在创新创业与专业融合的实践课程教学中仍有一些不足,需要积极吸引优质企业参与到酒店专业的创新创业教育中,共同探讨并完善实践课程体系,提高人才培养质量,为社会进步、企业创新和经济发展输送大批复合型人才。

智慧城市、要素市场化配置与经济发展质量

智慧城市建设旨在推动城市现代化发展进程,构建可持续发展的城市生态系统。从城市的硬件和软件两个维度出发,研究智慧城市、要素市场化配置与经济发展质量之间的联系,对厘清智慧城市未来发展战略、补齐现有短板具有重要的现实意义。利用2006-2019年我国地级市面板数据,以2013年国家智慧城市试点政策为准自然实验,采用双重差分法开展实证研究。研究结果揭示,智慧城市建设对经济发展质量有着明显的推动作用,同时要素市场化配置在智慧城市建设与经济发展质量之间起到了积极的调节作用。

从一件到一次——艺术原真性的丧失与恢复

艺术的原真性主要有两个维度的定义:就“一件”的物质上的艺术品,艺术的原真性指的是艺术品制作历史的唯一;就“一次”的表演艺术,艺术的原真性强调表演与欣赏的即时即地,指的是表演事件的唯一。而随着复制技术的发展,艺术的原真性不断遭到破坏。但对原真性的定义并非一成不变,古德曼与格罗伊斯分别从制作历史与艺术接受的角度对原真性的内涵做出进一步扩充。复制技术时代,艺术原真性的恢复正在于打破一成不变的原作观、真品观,将原真性理解为随艺术接受而实时变动的艺术事件。

石油化工厂区承压设备使用管理智能化需求分析

石油化工厂区承压设备是特种设备的重要组成部分,一旦发生事故,严重危害人身和财产安全。国家法规标准对企业的特种设备使用管理有相关要求,设备使用管理的智能化是保障设备安全运行的必然趋势。本文介绍了某大型石化企业承压设备使用管理智能化的现状,以此为基础分析了当前智能化存在的问题和进一步发展的需求,提出了承压设备实现使用管理智能化过程中亟待解决的重点任务,为推进相关工作提供参考。

基于2.5D有限元的高密度电法不同装置勘探效果研究

高密度电法是一种适用性广泛的电阻率勘探方法,拥有多种电极排列装置选择。不同装置由于电极分布方式的差异,在针对不同地质目标和测区环境时往往表现出明显不同的探测能力。为探究各排列装置的特点及其适用情况,推导了2.5D电位的变分问题,采用Delaunay三角化算法实现了非结构化网格剖分,进而实现了有限元正演模拟。结合实践,对常见地质情况进行建模,分别使用温纳α、温纳β、施伦贝谢尔、偶极-偶极4种装置开展正反演对比研究。研究发现:(1)在探测未知区域单个异常体时,温纳β、施伦贝谢尔2种排列的效果更好;(2)在探测相邻较近的多个异常体时,应优先采用具有更高水平分辨率的施伦贝谢尔和偶极-偶极排列;(3)对于低阻破碎带的勘探,温纳β和偶极-偶极排列更为适用;(4)当地层具有较好分层界限时,4种排列均可体现良好的分层效果。因此,高密度电法勘探实践中应综合考虑不同排列装置的特点,根据具体情况选用合适的多种排列方式进行测量,并对采集数据进行综合对比分析,以获得更为准确的解释结果。

CO_(2)电弧等离子加热器电热特性研究

对管状阴极轴线式CO_(2)电弧等离子加热器的电热特性进行了实验研究,得到了电流、气体流量、励磁电流和前电极长径比对电弧加热器的伏安特性和热效率的影响规律。采用相似理论模型,对实验数据进行回归分析,得到了加热器伏安特性和热损失系数的近似表达式。研究结果发现,CO_(2)气体流量和电弧电流对加热器的伏安特性和热效率都具有显著的影响,前电极的长径比和励磁电流则只对热效率具有影响。电弧加热器伏安特性和热损失系数的回归公式计算值与实验数据一致性较好,伏安特性回归误差<10.0%,热损失系数回归误差<18.2%。

新工科背景下结构力学课程教学改革的探索

结构力学是新工科背景下系列工科课程中的一门专业基础课程,能够前承先修基础课程、铺垫后续专业课程。针对土木工程专业结构力学课程教学中的“痛点”问题,基于OBE教学理念,结合应用型大学的定位与特色,以培养应用型新工科土木工程专业人才为目标,构建了“四转变”教学思想和“四联系”教学方法。“教师为中心”转变为“学生为中心”、“正向教学”转变为“逆向教学”、“线下教学”转变为“混合教学”、“学会做题”转变为“解决问题”,在教学过程中注重联系实际工程、联系思政教育、联系实践创新、联系前沿技术。教学改革使学生融入课堂,激发学生自主学习的热情,得到了较好的教学效果。

基于深度学习的移动机器人语义SLAM方法研究

为了给移动机器人提供细节丰富的三维语义地图,支撑机器人的精准定位,本文提出一种结合RGB-D信息与深度学习结果的机器人语义同步定位与建图方法。改进了ORB-SLAM2算法的框架,提出一种可以构建稠密点云地图的视觉同步定位与建图系统;将深度学习的目标检测算法YOLO v5与视觉同步定位与建图系统融合,反映射为三维点云语义标签,结合点云分割完成数据关联和物体模型更新,并用八叉树的地图形式存储地图信息;基于移动机器人平台,在实验室环境下开展移动机器人三维语义同步定位与建图实验,实验结果验证了本文语义同步定位与建图算法的语义信息映射、点云分割与语义信息匹配以及三维语义地图构建的有效性。

新农科建设背景下科研实训探索与实践

科研实训是设施农业科学与工程专业人才培养中一门重要的实践课程。通过对新农科和国家一流本科专业建设背景下的教学目标、教学内容、教学团队等进行的定位与分析,文章认为该课程教学改革的重点是以社会主义新时代的责任感和使命感为中心,以培养学生科学研究素养为导向,通过明晰培养目标、优化教学内容、专业教学团队打造、多元化的考核方式等手段,着力培养具有“三农”情怀的、可独立开展科学研究的专业人才,为一流专业的建设和设施农业科学与工程专业发展奠定坚实的基础。

大数据:智慧图书馆建设的新机遇

当前,信息技术日益进步,云计算与大数据概念逐渐普及并被应用。与此同时,多种智能及信息化服务手段不断更新换代。智慧化转型已经成为各个行业在新时代背景下的共同发展动向。立足以人为核心的理念,智慧型图书馆已经成为当前我国公共图书馆发展的核心议题,现针对现有情况分析并讨论大数据背景下建设智慧图书馆的路径。

高校国有资产采购管理中存在的问题和优化对策分析

完善的高校国有资产采购管理是确保高校能够在教学与科研活动中保证足够的设备与资源供应,从而有效提 升自身核心竞争力的重要方式。因此对于高校而言,如何合理利用教育资源,优化资产采购管理内容,进而实现高质高效 的国有资产采购管理,成为当前国有资产管理过程中需要重点研究的问题。基于此,本文主要从高校国有资产采购管理的 基本内涵入手,介绍了高校国有资产采购管理的优势所在,指出了高校国有资产采购管理中目前存在的主要问题,并在此 基础上进一步分析了提升高校国有资产采购管理效果的优化对策,旨在为高校国有资产采购管理提供更多的有益参考,以 期稳步提升高校国有资产采购管理的实际质量,从而为高校教育改革的长远稳定发展作出更多的积极贡献。

低渗煤层大直径钻孔瓦斯抽采参数优化研究

针对低渗煤层瓦斯抽采存在预抽难度大的问题,提出大直径钻孔预抽能够降低低渗煤层瓦斯含量的方法。但由于低渗煤层对气固耦合效应影响敏感,抽采中渗透率变化过程不明确,导致大直径钻孔抽采参数设计依据不足。首先分析了低渗煤体渗透率演化的主控因素,建立了煤层瓦斯运移理论模型,模拟研究了大直径钻孔不同工况下对低渗煤体的瓦斯抽采效果,对比分析不同孔径、负压、孔间距下煤层瓦斯渗流规律。结果表明钻孔孔径越大造成的煤体卸压区越大,瓦斯抽采量越高,瓦斯残余含量也越小,但抽采效果增加幅度逐渐降低。负压越大瓦斯抽采量越大,但差别较小,因此负压对提升抽采效率影响较小。受渗透率演化的影响,不同钻孔间距下瓦斯抽采总量差别较大,在间距为3 m时,40~120 d阶段内抽采量最高,后期抽采量缓慢下降。间距5 m时抽采总量最高,抽采范围内的瓦斯残余含量降低较多。现场优化抽采后的瓦斯抽采纯量与模拟结果一致,表明了研究结论可靠。该研究结果可为煤矿井下大直径钻孔瓦斯抽采参数设计提供理论依据与应用参考。

基于改进多输出支持向量的船舶航迹预测

为保障智能船舶快速、安全、可靠地进行避碰工作,提出了一种基于改进樽海鞘群算法(salp swarm algorithm,SSA)的多输出支持向量的船舶航迹预测模型。本文采用的多输出支持向量模型可以对船舶进行整体建模,所构建的模型可以对船舶航迹状态进行多输出预测,对于模型中存在的超参数采用改进的SSA进行寻优,算法加入了自适应权重与离群象算法,避免了算法早熟与高维易陷入局部最优的问题。最后,实验选取了实测数据对所提方法进行验证,并与其他常见模型进行对比实验,结果表明了所提方法的可行性与有效性。