基于局部密度聚类的雷达目标散射中心区域分割

散射中心是描述雷达目标高频散射机理的重要特征,准确提取雷达目标散射中心参数对解析雷达目标有着极其重要的研究意义。为了提高散射中心参数计算速度,通常将整幅合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像分解为多个包含散射中心的小区域,对每个小区域分别进行特征提取和参数计算。根据雷达目标散射中心的特点,提出了一种基于局部密度聚类的雷达目标散射中心区域分割技术。首先,对雷达图像进行Frost滤波、基于水平集方法(level set method,LSM)的图像分割和面积滤波的一系列图像预处理获得目标感兴趣(region of interest,ROI)区域,然后对预处理后的图像利用局部密度聚类算法检测散射中心并进行区域分割。实验中,采用模拟数据和真实数据对所提方法和传统图像分割算法展开数值实验,实验结果验证了所提方法在雷达目标散射中心区域分割的有效性和优越性。

基于强化学习的核电数字孪生模型自动化同步研究

核电运行数字孪生系统与机组的高效同步是电厂运行优化的基础,是核电安全的重要保障。以核电蒸汽系统数字孪生模型为研究对象,提出了一种基于孪生延迟深度确定性策略梯度的自适应智能优化算法(TD3PSO),通过构建动作网络与动作价值网络,利用神经网络动态生成基本粒子群优化算法运行过程中所需要的超参数,实现超参数的自我探索,降低人工对算法的干预,解决基本粒子群优化算法容易陷入局部最优的问题。实验表明,TD3PSO算法优于基本粒子群优化算法,相比于人工调试的结果,在优化精度上提高了93.39%,自动化同步效果显著。

基于密度峰值聚类的高斯混合模型核电运行工况划分

核电厂运行数据记录了核电厂的运行状态,对核电数据进行处理分析从而完成准确的工况划分是实现核电厂运行状态监测的重要基础。为提高核电厂的运行工况划分准确性,提出了基于密度峰值聚类的高斯混合模型对核电厂的运行工况进行划分。首先,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)算法进行数据降维,然后利用密度峰值聚类算法中的决策图确定工况个数,最后利用高斯混合模型完成工况划分。基于真实的核电厂运行数据开展工况划分实验。实验结果表明:所提出的方法能合理有效地划分出核电运行工况,其三类工况的划分准确率分别达到了99.29%、100%、97.57%,且错误率仅为1.25%。

基于自适应小波变换的陶瓷瓦鼓包检测方法

瓷砖表面缺陷检测是瓷砖生产过程中不可缺少的环节,针对具有复杂立体纹理干扰的陶瓷瓦表面鼓包缺陷,为了满足自动化检测的需要,本文提出一种基于自适应小波变换的陶瓷瓦表面鼓包检测算法。首先,提取出陶瓷瓦的红色通道图像,并进行高斯滤波的预处理,抑制噪声;其次,采用自适应小波变换、线性中值滤波的方法增强鼓包与背景区域对比度;最后,利用二值化和形态学的方法,得到鼓包区域的信息。实验结果表明,该算法可以检测具有复杂立体纹理干扰的陶瓷瓦表面的鼓包缺陷,检测准确率达到了98.5%,召回率达到了95.0%。

快速射电暴光学对应体在中国未来大视场望远镜中的可探测性分析

快速射电暴是近年来发展最快的天文学科之一。理论上,快速射电暴可能存在毫秒到小时时标的光学对应体.快速射电暴光学对应体有可能在中国未来大视场望远镜中探测到,例如:中国空间站工程巡天望远镜(China Space Station Telescope,CSST)、中国科学技术大学和紫金山天文台合作的2.5m大视场巡天望远镜(WideField Survey Telescope,WFST)和地球2.0(Earth 2.0,ET)等。快速射电暴光学对应体通常分为毫秒时标光学对应体、小时时标光学对应体和光学余辉。前两者可产生于快速射电暴的高能外延或是快速射电暴的射电辐射与高能电子的逆康普顿散射,探测率与光学-射电流量比η_(v)关系密切.对于毫秒时标光学对应体,最理想情况下WFST、CSST和ET的探测率可以达到每年上百个.当η_(v)~10^(-3)时,WFST、CSST的年探测率仅为1个的量级,ET的年探测率为19.5个.对于小时时标光学对应体,最理想情况下超新星遗迹的年龄为5年且η_(v)约为10^(-6)时,年探测率可到100以上.FRB200428的X射线对应体表明,快速射电暴可能产生相对论性外流并且与星际介质相互作用产生光学余辉.结合快速射电暴的能量、在宇宙中的分布以及标准余辉模型,可以对快速射电暴余辉的可探测性进行研究.当总能量-射电能量比与FRB200428类似(ζ=10^(5))时,CSST、WFST和ET的年探测率分别为1.3、1.0和67个。

化工相关专业“化工分离工程”课程的教学思考与实践

“化工分离工程”是化工相关专业的一门专业必修课程,其核心任务在于培养学生解决复杂工程问题的能力,强化学生的工程实践能力。在新工科背景下,以能源化工专业化工分离工程课程为例,结合教学实践中体会,提出从教学内容、教学模式、教学策略等方面进行教学改革与探索,提高学生工程实践能力的同时,培养学生终身学习意识与创新能力。

基于多尺度时间窗口的核电运行数据关联性分析方法研究

[目的]核电运行数据具有维度高、体量大等特点,而核电厂内部系统的复杂性导致难以构建相应的机理模型,因此依靠人工从核电数据中筛选出具有关联性的参数非常困难,而非关联性参数的混入将极大地影响模型精度,通过提高模型精度以达到精准建模的目的。[方法]文章提出了一种基于多尺度时间窗口的关联分析方法,该方法对目标参数进行状态切换点提取,依据不同传感器所记录数据的特点对各个传感器进行分类,再针对不同种类的传感器设计符合其特点的检测窗口,利用从目标参数所提取到的状态切换时间点,对各个传感器的相应时间邻域进行状态切换检测,计算各个传感器与目标传感器的关联匹配率来判断其关联性大小。[结果]利用真实的核电厂历史运行数据展开实验,通过建立的关联匹配率规则,成功地筛选出了与目标传感器具有关联性的传感器参数。[结论]实验结果表明,文章所提出的方法可以更为准确地筛选出关联性参数,与常用的皮尔逊相关系数相比,文章所提出的方法准确性更高。

核电厂DCS设备多属性健康评价策略

DCS设备可靠性评价的准确性对于加强核电厂的DCS设备管理、提高核电厂运营的安全性和经济性至关重要。针对DCS设备可靠性评价,提出了一种基于Vague集的核电厂DCS设备运行可靠性评价策略。结合逼近理想解法(TOPSIS)将DCS设备的可靠性评价指标转换为Vague集。采用熵权法和模糊综合评价法(FAHP)分别得到指标的主客观权重,使用博弈论和基于方差最大化的方法求得组合权重。利用直觉模糊混合算术平均(IFHAA)算子对Vague集进行加权运算,对设备的运行可靠性进行评价和排序。以国内某核电厂DCS设备运行数据为实例,对设备运行可靠性进行综合评价,验证了基于Vague集核电厂DCS设备健康评价策略的可行性。

基于OBE理念的课程目标达成情况评价及持续改进机制——以“化工分离工程”课程为例

以工程教育专业认证为背景,遵循以学生为中心、成果导向和持续改进的教学理念,以能源化学工程专业开设的“化工分离工程”课程为例,介绍了课程目标达成情况评价及持续改进机制。研究结果可为化工类工程教育专业认证相关问题提供参考。

一种新的导航星选取算法研究

在导航星表的建立过程中 ,由于恒星的数量太多 ,往往要进行筛选 ,通常这种选择复杂费时 ,而结果往往并不是最优的。本文引入了动态星等阈值分布函数 ,将传统星等阈值过滤算法中的静态阈值用动态星等阈值代替 ,建立了一种新的动态星等阈值过滤选择模式。而基于统计学习理论的支持向量机方法为求解高维非线性动态星等阈值分布函数提供了新的途径。本文讨论了这种基于支持向量机的导航星自动选择算法——回归选取算法。实验表明 ,用该算法所选取的导航星表 ,导航星数量少、分布均匀性好。同时它还能适应多种任务的导航星选取要求 ,具有很强的通用性。

一种新的全天自主几何结构星图识别算法

提出了一种新的星图识别算法,该算法根据星敏感器的观测精度,在识别前去除星三角形的观测误差,对无误差的星三角形进行编码,构造特征量。导航三角形的识别只需基于单一特征量的匹配就可完成。多三角形的组合,有效地提高了正确识别率。仿真实验表明,该算法与传统的三角形算法相比,具有更好的实时性和鲁棒性。

PDC钻头切削表面流场挟沙能力分析

针对PDC石油钻头在使用过程中产生泥包的问题,进行了岩屑的受力情况和起动条件的分析,建立了计算模型. 通过计算机数值模拟计算,可以得到井底流场的速度分布规律,为分析PDC钻头的排屑能力以及有效抑制泥包生成提供理论依据.

一种小型弱磁矢量检测系统

提出了一种小型化的弱磁矢量检测系统。分析了系统的检测原理,采用专用IC驱动三轴PNI电感式传感器,STC单片机对传感电路进行配置和数据采集,VC++语言编写上位机显示界面,开发出面积5 cm×2.5 cm、功耗3 m W的小型弱磁矢量探测系统,并在磁屏蔽桶中对系统的分辨率和线性度进行了标定。结果表明:系统的最佳分辨率可以达到15.57 n T,线性工作区域为±200μT,具有体积小、功耗低、分辨率高、工作范围大等优势,应用前景广阔。

准噶尔盆地腹部深层—超深层碎屑岩储层发育特征与孔隙演化定量表征

腹部下组合(二叠系—三叠系)是准噶尔盆地油气勘探重要的战略接替领域。多井钻揭6 km以下优质碎屑岩储层,大大突破了传统碎屑岩有效储层埋深下限,明确储层发育状况及孔隙演化过程是确定油气能否富集成藏的关键问题。以腹部地区典型钻井为例,综合岩石薄片镜下分析、孔渗测试、图像分析技术、孔隙度演化定量表征及包裹体测温和盆地模拟等方法,从定性和定量的角度全面剖析准噶尔盆地腹部下组合深层—超深层碎屑岩储层的岩石学、物性及孔隙结构特征,并定量恢复孔隙演化过程。结果表明,腹部下组合中三叠系百口泉组砂体最为发育,二叠系上乌尔禾组及三叠系克拉玛依组次之;各层位岩石类型均以岩屑砂岩为主,少量长石岩屑砂岩,岩屑成分主要为中—基性火山岩屑,长石、石英含量偏低,二者之和普遍低于20%;克拉玛依组原生孔隙发育,物性最好,孔隙度最高可达13.18%。上乌尔禾组和百口泉组以次生溶蚀孔为主,溶蚀物质主要为中—基性火山岩屑、浊沸石胶结物及少量长石,二者物性较其上覆克拉玛依组差;克拉玛依组孔隙演化经历较弱压实(压实减孔量21.08%)、弱胶结(胶结减孔量2.88%)和弱溶蚀(溶蚀增孔量1.4%),现今高孔隙度主要得益于弱压实、晚期弱胶结作用下原生孔隙的大量保存;百口泉组和上乌尔禾组经历强压实(压实减孔量分别为26.60%和26.43%)、强胶结(胶结减孔量分别为7.43%和11%)和中等—强溶蚀(溶蚀增孔量分别为6.32%和4.21%),溶蚀作用是二者增孔的最主要途径,但不足以弥补强压实和强胶结的减孔效应,导致二者现今孔隙度较低。

基于散度的不同焦点图像融合方法

把散度的概念引入到图像分析中,考虑到图像在不同方向上的性质不同,提出了一种基于散度的相关性拉普拉斯变换不同焦点图像融合算法.首先对源图像进行相关性拉普拉斯分解,获得图像的低频和高频分量;然后对低频分量采用平均能量法进行融合,对高频分量利用图像梯度场的散度作为显著性特征进行融合;最后对融合后的图像分量进行拉普拉斯反变换重构出融合图像.实验结果表明该方法的保真度更高,边缘信息保留性能更好.

基于支持向量机的导航星选取算法研究

在星敏感器导航星表的建立过程中由于恒星的数量太多,往往要进行筛选,通常这种选择是一种基于枚举的大量反复的提取过程,复杂费时而结果往往并不是最优的。而基于统计学习理论(SLT)的支持向量机(SVM)方法正好克服了这方面的不足。SLT理论和SVM方法为导航星选取过程的简化和结果的最优性的获得提供了新的途径。讨论了支持向量机在导航星选取优化中进行应用的分类算法,构建了导航星分类器,并以导航星的选取为例进行了试验论证。试验表明:基于SVM的导航星分类器对简化导航星的筛选过程优化导航星表的性能具有很强的适应性。

关于PDC钻头形态设计的探讨

针对原有PDC钻头井底流场存在局部流速过大而对钻头表面造成破坏 ,局部流速过小容易产生泥包的问题 ,对原有钻头做如下结构改进 :增加大胫板的长度 ;降低胫板的高度和减小宽度 ;增加小胫板的数量 ,同时减小水槽截面积。对改进的钻头结构建立井底流动模型 ,并进行数值模拟。分析改进结构的流场表明 ,新结构钻头井底流场分布更合理 ,减少了流体对钻头中心区的直接冲蚀 ,有利于延长钻头寿命 ;合理降低切削齿高度后 ,加大了井底漫流区面积 ,提高了切削效率。

基于支持向量机的红外小目标分割和聚类方法研究

目标图像的分割与聚类是检测和识别红外小目标过程的预处理部分。通过映射最小二乘向量机对原始红外图像中每一像素的局部区域作灰度曲面最佳拟合,在拟合曲面上进行灰度极大值像素点位置估计,再通过聚类分析提取出可能的小目标。并以混合核函数为例导出了极值点估计所需的二阶方向导数算子。对模拟和实际的海空红外图像进行了实验验证。研究表明,基于支持向量机的小目标分割和聚类算法具有较强的适应性。

基于向量机的图像插值算法研究

为了更好地进行图像插值,可首先利用最小二乘向量机对原始图像的局部区域进行灰度曲面最佳拟合,然后在拟合曲面上进行未知像素点的灰度值估计,同时提出了运用测试图像进行参数优化的方法,并以径向基核函数为例导出了区域图像的插值系数矩阵,进行了图像放大插值实验验证。实验结果表明,基于支持向量机的图像插值算法具有很强的适应性,其性能与Cubic技术相当,但效率更高。

蛇毒血凝酶对急性创伤的止血疗效及安全性

目的:观察蛇毒血凝酶注射液对急性创伤的止血作用及其安全性。方法:选取急性创伤患者120例,随机分为两组,观察组使用蛇毒血凝酶注射液治疗,对照组使用生理盐水。观察两组止血时间、出血量、单位面积出血量、机体凝血功能指标及肝肾功能变化。结果:观察组止血时间(69.63±23.21)s比对照组缩短,出血量(5.15±1.77)g和单位面积出血量(0.15±0.06)g/cm^2比对照组均减少(P<0.05)。观察组术后30 min、1 d的出血时间、凝血时间较对照组缩短(P<0.05)。两组机体凝血功能、肝肾功能无明显改变,无其他不良反应发生。结论:蛇毒血凝酶注射液对急性创伤具有良好的止血作用,安全性高。