基于多阶解析信号的磁源变深度成像方法

解析信号是磁法数据处理与解释的常用工具。本文从不同阶次解析信号及其垂向导数关系出发,引入深度缩放因子,构建了磁源变深度成像函数。该方法利用深度成像的极大值反映场源空间位置,利用反演深度及成像极大值估计场源构造指数。另外,结合不同深度缩放因子、不同阶次的成像结果提高方法的可靠性与适用性。模型试验及实例应用表明,相对于解析信号比值和局部波数的DEXP(depth from extreme points)方法,本文方法在使用更低阶次导数的情况下,能够获得更强的计算稳定性、更高的空间成像分辨率和更准确的场源参数反演结果。

基于改进联合分布适应的轴承智能故障诊断方法

在轴承故障诊断过程中,存在缺乏足量故障样本、变工况下信号分布差异等问题。虽然基于机器学习和深度学习方法的智能故障诊断方法的运用取得了许多成果,但该方法在应用过程中仍面临一些挑战,阻碍了智能故障诊断方法在实际工业场景下的应用。为此,提出了一种基于改进联合分布适应的轴承智能故障诊断方法(BIFD-IJDA)。首先,利用小波包变换对振动信号进行了分解与重构,再计算了重构信号的统计参数,构成了原始特征集;然后,设计了基于特征重要度与KL散度的迁移特征选取方法,对各统计参数特征进行了量化评估;采用了改进联合分布适应方法,对源域和目标域特征集进行了分布适应处理,降低了域间分布差异;最后,利用源域特征样本训练的故障诊断模型预测了目标域样本故障类别,采用美国凯斯西储大学实验台和机械故障模拟(MFS)实验台的轴承故障数据,开展了不同工况下的故障诊断实验。实验结果表明:该故障诊断方法在2种轴承故障数据下取得的最大故障诊断准确率分别为100%和96.29%,明显优于其他对比模型。研究结果表明:该故障诊断方法具有应用于实际工业场景的潜力。

基于LoRa的矿工体征状态监测系统设计

提出了一种基于LoRa的矿工体征状态监测系统,其整体架构包括矿工可穿戴装备和无线智能网关.可穿戴装备驱动多种传感器,采集矿工生命体征状态数据,采用LoRa无线通信将数据传输至无线智能网关,再将体征状态数据上传至地面服务端.测试结果表明:矿工可穿戴装备能够有效采集与上报体征状态数据,并且具有优异的低功耗性能;无线智能网关具有较好的数据传输性能,丢包率和传输时延均较低.

2023年土耳其双震静态应力触发研究

为了研究2023年土耳其双震间是否存在应力触发作用以及双震对周边断裂和余震的影响,本文基于USGS给出的双震破裂模型、全球震源机制解(GCMT)目录和土耳其海峡大学坎迪利天文台与地震研究所区域地震海啸监测中心实时地震资料,利用Coulomb 3.3软件从静态应力触发角度对土耳其双震序列进行了研究。研究结果表明:第1次主震在第2次主震震源处产生的库仑应力量值为0.033 MPa,超过应力触发阈值0.01 MPa,反映出第2次主震的发生受到第1次主震的触发作用。两次主震在第1次主震所在的东安纳托利亚断裂破裂段的东北部和西南部有应力加载作用,且加载的库仑应力量值较大;在7.8级地震破裂段上的作用为应力卸载,即发震段应力得到释放。两次主震在第2次主震所在的卡达克断裂的破裂段1和3交汇部位产生了应力卸载作用。余震库仑应力计算结果表明2次主震对余震存在明显的触发作用。上述研究结果可以为后续地震危险性分析等相关研究提供参考。

两性霉素B菌种选育及发酵工艺研究

为了提高两性霉素B(amphotericin B,AmB)的产量,降低生产成本,满足市场需求,采用紫外诱变和常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变的复合诱变方法进行菌株选育。首先,对结节链霉菌出发菌株A318-10进行复合诱变;然后,筛选高产菌株,并利用软件Design-Expert 12对显著效应因子进行Box-Behnken Design试验设计,得到最优发酵配方;最后,在1 L摇瓶及50 L发酵罐中进行发酵优化配方验证。结果表明,在紫外诱变60 s并ARTP诱变35 s后,筛选得到了高产菌株20-2-15,其最优发酵配方为葡萄糖94.6 g/L、中温豆粉27.7 g/L、淀粉24.1 g/L;在最优配方下,结节链霉菌1 L摇瓶和50 L发酵罐的发酵最高水平分别为18968μg/mL和21257μg/mL,比原始配方分别提高了32.6%和29.4%。研究结果应用于规模化生产后,有利于降低成本、提高企业竞争力。

基于重磁泊松定理的磁化方向估计及应用:以相山铀矿田为例

磁化方向的确定对磁异常处理、反演及解释方面有着重要的参考价值.然而,目前常用的磁化方向估计方法易受计算窗口尺度、化极或叠加异常等影响.为此,本文从重磁泊松定理出发,推导出了磁化强度、磁异常一阶导数及重力位三阶导数的关系式,并在此基础上构建出了可反演磁化强度三分量的线性方程组,进而获得了场源的磁化倾角与偏角.模型试验表明,本文方法能够在多场源的叠加重、磁异常上,有效地反演出各场源的磁化方向,但噪声会在一定程度上降低反演精度,尤其对小规模场源的磁化方向影响较明显.将本方法应用于江西相山铀矿田重磁资料之中,获得了10个测算点的磁化方向,推断了这些测算点位置上重磁同源体的岩石类型,结果表明了研究区内碎斑熔岩具有强剩磁特征,而流纹英安岩则为顺磁性物质,且认为碎斑熔岩之下广泛分布着流纹英安岩,这对该地区组间界面部位铀矿找矿具有重要的指导意义.

钻孔岩心重定向的古地磁学新方法及其在华南铀矿床岩心定向中的初步应用

基于岩石剩余磁化强度的矢量特性,使用古地磁学方法对钻孔岩心进行重新定向,对于解译地下构造、分析应力特征、判定成矿方向等问题具有重要意义.针对华南地区复杂构造下的倾斜钻孔岩心,本文构建了古地磁学岩心定向新方法理论,结合多次坐标转换和磁场一致性扫描,实现了基于黏滞剩磁的岩心重定向;设计了定向所需的成套古地磁学岩心定向、测量、取样装置,并将该方法和装置应用于华南铀矿钻孔的重定向,恢复后的岩心特征剩磁计算获得的早白垩世古地磁极位置与同期华南地块的极位置一致.该方法对地球物理深部探矿技术的改进有一定意义.此外,所设计的研究装置在古地磁学研究对象的拓展中也具有应用前景.

基于特征迁移学习的提升机轴承智能故障诊断

针对提升机复杂实际工况导致的现有故障诊断方法准确率低和适应性弱的问题,提出了一种基于深度迁移特征选取(DTF)与平衡分布自适应(BDA)的提升机轴承智能故障诊断方法。对不同工况下的轴承故障信号进行时频分析,提取时域、频域统计特征,采用深度置信网络进行高维深度特征提取。为从高维深度特征集中选取出既有利于故障模式识别,也有利于跨域故障诊断的特征,采用基于ReliefF与域间差异的迁移特征选取(TFRD)方法对各特征的可迁移性进行量化评估,利用TFRD方法对各特征进行类别区分度和域不变性量化评估,采用ReliefF算法处理各类特征数据,获得表征类别区分度的权重值;计算同一特征在不同域间的最大均值差异,构建一种新的特征可迁移性量化指标。基于TFRD方法,选取特征可迁移性大的深度特征构建特征子集,利用BDA对源域和目标域的特征子集进行分布适应,降低两者间的分布差异。采用源域特征集训练故障模式识别分类器,对目标域样本进行故障识别与分类。采用经典机器学习方法、深度学习方法和迁移学习方法构建了8种故障诊断模型,用于与提出的DTF-BDA故障诊断模型进行故障诊断准确率对比。结果表明:① DTF-BDA故障诊断模型能够取得明显优于其他对比模型的性能,最高故障诊断准确率可达100%。② TFRD方法能有效提高基于迁移学习方法构建的故障诊断模型的性能,与迁移成分分析和联合分布自适应相结合情况下的最高故障诊断准确率分别可达96.46%和97.67%。

基于方向tilt-Euler的三维磁数据快速反演

三维磁异常快速反演是磁法勘探进行地质解释的一项重要内容.本文在方向tilt梯度基础上进行导数处理,并进行合理改进,得到了6个改进的方向tilt梯度导数,丰富了不同方向上的磁异常信息.对常规欧拉反褶积方程进行三个方向求导,所构成的方程组与6个改进的方向tilt梯度导数进行结合,从而构建出了两个基于方向tilt梯度导数的快速反演方程组(方向tilt-Euler法),用于反演场源的位置参数.另外,将三个方向导数下的欧拉反褶积进行平方和及均方根处理,得到了场源构造指数的求解公式.单一模型试验表明,6个改进的方向tilt梯度导数异常基本不受磁化方向影响,可从不同方向上反映磁异常信息,方向tilt-Euler能够准确地反演出场源的位置及构造指数.叠加模型试验证实了方向tilt-Euler法相对于tilt-Euler法,具有反演解聚集度更强、连续性更好、反演准确度更高、受噪声影响更小及无虚假反演解等优点.将本文方法应用于内蒙古塔木素航磁资料处理中,获得了丰富的地下磁源分布信息,为了解该地区隐伏断裂构造及岩体分布等提供了有效依据.

膜技术在核工业铀废水处理中的应用研究进展

铀矿开采、加工和使用过程中释放出的放射性铀对周边居民健康及生态环境已造成严重威胁。膜技术因其高效节能、适应性强,已成为含铀溶液无害化处理的先进技术。概述了膜技术在核工业含铀废水、受污染的含铀地表水及地下水处理中的研究现状,主要归纳了超滤、纳滤、反渗透、液膜、膜蒸馏及电渗析等膜过程处理含铀溶液的研究进展。通过介绍各类膜处理过程的基本原理、分析其操作条件及膜结构性能对铀去除效果的影响,指出了各类膜过程在含铀溶液处理中所具有的优势和存在的问题。总体而言,膜过程对铀具有较好的截留性,能有效去除废水中的铀,部分膜过程具有一定的离子选择性,有利于从高盐度废水中回收铀。

东方拟无枝酸菌产万古霉素发酵工艺优化

采用东方拟无枝酸菌V19-07发酵产万古霉素,通过单因素实验对发酵工艺进行了优化,确定最优发酵工艺为:发酵温度28℃、发酵液pH值7.2、通气量1.0 vvm、溶解氧浓度10%。该工艺经50 L发酵罐验证,平均发酵效价达14117 U·mL^(-1),产量较优化前提高18.8%,可用于规模化生产。

微萃取器在多粘菌素B萃取工艺中的应用

利用微型化技术开发一种连续萃取多粘菌素B的工艺。通过对多级串联微萃取器萃取工艺中分散模块微孔尺寸、流体在微萃取器通道中的流速、串联级数和每级溶剂加量比例等关键控制参数的优化,取得了较好的实验结果。该工艺在萃取率、生产效率和溶剂消耗等方面较传统搅拌法萃取具有明显优势,操作用时短,重复性、稳定性、耐用性良好,且操作简单,可实现连续运行,适用于多粘菌素B等多肽类抗生素的提取,解决了传统搅拌釜萃取工艺萃取率低、用时长、溶剂消耗多、COD排放较多等问题,为实现多肽类抗生素原料药萃取绿色生产开拓了新思路。

万古霉素高产菌株选育及发酵配方优化

为了提高东方拟无枝酸菌产万古霉素的发酵单位,降低生产成本,采用紫外诱变、常压室温等离子体诱变对东方拟无枝酸菌出发菌株V19-02进行诱变处理,通过筛选链霉素抗性突变菌株,选育高产菌株;通过对发酵培养基中碳源和氮源进行筛选,选取葡萄糖、淀粉、低温豆粉、酵母粉4个因素进行均匀设计。结果表明,获得的高产菌株V19-1-07摇瓶发酵单位提高33.7%,且具有良好的传代稳定性;优化后的培养基配比质量分数为葡萄糖8.0%、淀粉1.0%、低温豆粉1.0%、酵母粉4.0%、氯化钠1.0%、磷酸二氢钾0.1%;小试结果证明,优化配方可使50 L罐发酵单位平均达到14110μg/mL,比原始配方提高了28.9%。因此,研究获得的高产菌株V19-1-07可应用于万古霉素工业化发酵生产,以帮助企业降低成本,进一步提高竞争力。

广东下庄矿田钻孔岩芯重定向方法

古地磁法岩芯重定向具有经济、精度较高等优点。在进行前期岩芯取样时,传统的岩芯坐标系、样品坐标系以及垂直裂缝取样方法存在取样数量少或样品钻取时受到破坏等问题,因此提出一种在岩芯侧面任意位置垂直钻取样品的新方法,可灵活取样,极大地提高了岩芯样品的利用率和岩芯取样效率。为了深入理解新取样方法的岩芯定向过程,首先通过模仿野外古地磁岩芯定向过程获得岩芯样品相对于主参照线的原始方位;然后推导出岩芯样品坐标系—主参照线坐标系—地理坐标系之间的坐标转换公式,获得岩芯样品在地理坐标系下的磁偏角和磁倾角;最后结合广东下庄钻孔岩芯资料,实现了钻孔岩芯方位的初步恢复。

Magnetic Fabric Studies of Xiong'er Volcanic Rocks in Southern Margin of the North China Craton and its Implications

The Paleoproterozoic Xiong’er Group is composed of mafic to felsic volcanic rocks and minor sedimentary rocks,distributed along the southern margin of the North China craton(NCC).It is a key marker for regional

微古地磁取样装置MPSD-300开发及在华南铀矿研究中的初步应用

高效且准确地获取标准定向样品是开展古地磁研究的主要前提之一,然而面向精细古地磁学特别是岩石磁学研究的小型样品定向采集目前仍受到仪器等方面的限制.针对现有的古地磁钻机设备多是面向地表露头标准取样,本文设计了一款适用小尺度易破碎样品取样的低水耗古地磁小样品采样装置MPSD-300,配备风冷和水冷功能,以解决古地磁学小样品定向采集问题,并在华南铀矿床深部岩心磁组构数据采集中获得了初步应用.以上研究在古地磁学设备和技术手段的改善及其勘探应用性的拓展上具有重要应用前景.