太赫兹光谱法和GA-BP在甲醇浓度检测的应用（英文）

在常温常压下,利用光电导天线式太赫兹时域光谱仪和自行设计的气室,在0.1~3.0THz范围内对甲醇气体进行太赫兹时域光谱测试,测试结果表明,甲醇气体在1.0~3.0THz没有明显的吸收峰,但是在0.1~1.0THz波段存在明显的吸收峰。为了准确测定甲醇气体的浓度,根据甲醇气体在0.1~1.0THz范围内的15处不同的位置处的特征吸收峰强度和甲醇气体浓度的关系,对十五组不同浓度的甲醇气体进行检测,获得了在特征吸收峰处的差异曲线。基于误差反向传播（BP）神经网络的函数逼近特点,并利用遗传算法（GA）收敛速度较快,不宜陷入局部极值的优点,采用GA优化BP神经网络的初始的权值和阈值,构建了以预测甲醇浓度为目的的数学模型。结果表明,该网络模型适用于体积浓度范围为0.028 3~0.424 6m3·L-1的甲醇的浓度预测,两组样本的平均相对标准误差为1.7%,平均回收率为98%,神经网络误差精度10-1,实测值与期望值的相关系数为0.996 77,基本达到理想预测结果。本成果不仅获得了甲醇气体在太赫兹频段的实验数据,而且发现太赫兹时域光谱法和GA-BP神经网络相结合的方法能有效地检测甲醇气体的体积浓度,为检测甲醇气体浓度提供新的方法。

基于GPRS网络的粉尘监测系统设计

本系统的设计目的是监测矿区空气中粉尘浓度,创建粉尘性危害的数据库管理系统,评价职业性粉尘危害水平。本系统在GPRS网络基础上,建立包括现场粉尘监测站、城市主监控中心部分在内的一对多主从式粉尘监测系统。并在主监控中心使用数据管理软件建立粉尘危害数据库,利用该统计分析结果,评价职业场所的粉尘危害水平,并为建立我国防治粉尘性危害的系统提供依据。

不同温度的牛血清白蛋白的太赫兹光谱研究

利用太赫兹时域光谱技术,测量了加热到298,308,328和348K的牛血清白蛋白(BSA)固体样本的低频光谱,测量过程中获得了BSA样本的折射系数曲线、吸收系数曲线。由于BSA样本的THz折射系数和吸收系数光谱曲线存在重叠现象,采用主成分分析法对BSA样本的折射系数、吸收系数、复介电系数虚部及介电损耗角正切,共四个太赫兹光谱参数进行分析,发现样本未变性前,介电损耗角的正切与牛血清白蛋白样本的温度最相关,相关系数达到99.76%。采用模糊聚类方法区分变性前后的BSA固体样本,建立不同温度的BSA模糊识别模型,发现可以将未变性的样本与已经变性的样本区分开,为检测不同温度蛋白质特性的太赫兹光谱法提供新的途径。

洁净手术室空调系统与新风量的控制

针对某医学院医务部手术室洁净空调设计需要,采用洁净空调新风量独立控制技术,提出一套能够实时监测室内正压和维护室内洁净需要新风控制系统。同时结合该手术室空调系统设计方法,分析系统节能效果。

基于自适应迭代搜索的三维质心定位算法

在加权质心定位算法和接收信号强度指示测距模型分析的基础上,提出了一种基于自适应迭代搜索的三维质心定位算法。首先计算未知节点的初始搜索步长,然后通过多次迭代、更新搜索点和搜索步长,提高节点的定位精度。该算法能自动调节搜索步长,减少迭代次数,具有一定的自适应能力。仿真分析了不同比例的信标节点、通信半径对定位误差的影响。结果表明,该算法的定位精度和稳定性良好,适用于无线传感器网络的三维定位。

同频数传电台的煤气长输管线监测调度系统

通过分析哈依煤气长输管线的地理分布、行业特点及运行监测调度系统的基本功能,给出了基于同频数传电台的煤气长输管线监测调度系统的解决方案.与GPRS方案相比具有独立性好、可靠性高等特点.通过建立延时协议、设置足够大的接收缓冲区、设置4字节帧头、和校验,解决了基于同频数传电台的监测调度系统各分输站向空间发送信号的时段分配问题;命令、数据帧溢出问题;命令、数据帧的帧同步问题;数据传输的正确性检验问题.运行实践表明,其系统的解决方案正确、系统工作稳定,即使在恶劣气象条件下也未出现过数据接收不到或接收不准确的情况.

基于THz-TDS和PSO-LS-SVM对中国茶叶分类识别研究

饮茶是地球上许多国家百姓的爱好。中国茶叶品质优良,自古以来受到众多饮茶人的青睐。不过,中国茶叶种类繁多,良莠不齐,不易鉴别。太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术可以获得物质的特殊谱线,将THz-TDS技术应用于中国茶叶识别是一次很好的科学尝试。将6种典型中国茶叶经过高压压制,做成直径10cm,厚度为2cm的饼状茶块,进行THz-TDS实验,获得6种中国茶叶的特征谱。由于谱线存在重叠现象,在0.1~1.0Hz的波段内无法清晰分辨6种茶叶,故引入支持向量机(SVM)和最小二乘-向量机(LS-SVM)方法将6种光谱数据分类识别,发现LS-SVM分类识别精度较SVM识别精度高。为了进一步加强识别速度和精度,引入遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)对LS-SVM模型进行改进。结果表明,THz-TD技术结合PSO-LS-SVM算法对典型中国茶的分类方法,可以增加分类收敛速度,降低分类误差,分类精度达到95.95%。

相变储热型光伏自驱动集热器运行特性

为了克服自驱动型太阳能空气集热器间歇运行和温度波动大的缺点,该研究提出了一种相变储热型自驱动集热器,并利用试验方法探讨了其运行特性。此外,并通过与无储热单元的集热器进行对比,分析了储热单元的引入对集热器热性能的影响。结果表明,该集热器实现了24 h连续运行,其在光伏-蓄电池供电模式下可以根据太阳辐射照度自适应调节气流量,全天热效率达46.92%。对比试验结果表明,储热单元的引入可降低集热器出口温度峰值,峰值滞后时间约3 h。结果可为开发适用于农业干燥领域的集热器提供新思路。

利用反向射流提升无盖板型太阳能集热器性能

为了进一步提高无盖板型太阳能空气集热器的集热效率,该研究提出了一种利用U型管制造反向射流强化集热板换热的无盖板型太阳能空气集热器。通过试验研究了该型集热器内部的温度分布特性,以及2020年12月10日和2021年6月20日的集热性能。试验结果表明:反向冲击射流的冷却作用可以有效降低集热板表面温度,形成覆盖大部分集热板面积的低温区域,且温度分布较为均匀;作为产生反向射流的U型管,还可以充当肋片结构对进入集热腔内的空气进行预热,夏季晴朗工况下U型管的进出口温差可达3.5℃;该型集热器在6月20日的平均集热效率可达到80%,而12月10日的热效率仅为45%,冬夏集热效率的差别较大。该研究为无盖板型太阳能集热器性能优化提供了新思路。

热泵供热系统的评价方法

目前建筑耗能以基数大、能量品质低、节能潜力大等特点受到全社会的普遍关注。热泵余热回收技术是建筑节能技术中较为突出的一种,各种形式的热泵系统越来越多地被应用于建筑供热。然而,热泵是典型的以高品质能量来换取低品质能量的设备,在注意到热泵技术在能的数量上具有节能优势的同时,也必须注意到该技术在能量品质利用方面的特点,才能为热泵技术的正确应用提供理论依据。本文以压缩式热泵供热系统为例,论述了热泵供热系统的分析方法,通过具体计算可知,热泵技术不仅在热能利用率上具有优势,在能量品质利用方面也是合理的,以热泵供热取代传统的锅炉或加热炉供热可以取得巨大的节能效益和环保效益。本文的研究结论为进一步促进热泵技术的推广应用提供了理论依据。

哈依煤气长输管道的SCADA系统

论述了哈依煤气长输管道SCADA系统的组成和功能、软硬件配置,解决了数据库的设计、加臭泵的控制、数据干扰的处理等关键问题。