探索有效保障化工安全生产的新思路

化工行业涉及的很多物质是易燃易爆且有毒的,保证安全生产是化工企业永恒不变的主题。影响化工安全生产的主要因素是职工,作者提出将立德树人融入化工安全生产,用立德树人促进企业职工健康安全、积极向上地成长和工作。

专题导读:脑机接口

当前,脑机接口已进入技术爆发期,各国政府、科研机构和企业都已加速布局,以抢占全球脑科学竞争战略高地。在新一轮科技革命和产业变革重构全球创新版图的大背景下,脑机接口成为我国重点关注和布局的技术突破口。在“十四五”规划中,我国将脑机接口列为重点研发方向之一,北京、上海等地率先响应国家政策,出台诸多行动方案,为行业发展明重点、指方向。随着相关政策和行动方案陆续出台,我国脑机接口在产业生态、技术创新、人才培养等方面呈现良好发展态势。

基于深度学习的列车车轴缺陷超声检测

针对列车车轴超声检测中缺陷(特别是微小缺陷)检出率和检测效率低的问题,提出了一种基于深度学习的列车车轴缺陷超声检测方法,在YOLO v5s网络的基础上,改进特征提取层结构并加入SE注意力机制,采用实际车轴检测数据、CIVA仿真数据和GAN生成式数据构建了数据集,并进行了验证试验。试验结果表明,通过增加仿真数据和GAN生成式数据样本,所提方法在提高实际车轴超声检测缺陷检出率的同时,可有效检出微小车轴缺陷,其检出率可达99.25%,具有较高的应用价值和前景。

基于多模态对齐融合的车厢部件语义分割算法

车厢部件的定期情况监测是列车安全运行的重要保证之一,基于深度学习的语义分割方法可以用于相关部件的位置形态确定,以便后续进行螺栓和管线是否松动或变形的检查,但这对分割精度有较高的要求。另外,仅基于普通图像的纹理特征难以应对各种实际复杂场景,会出现分割不连续、边缘轮廓不清晰的问题。为此,提出一种基于多模态数据对齐融合的语义分割算法,额外引入车厢深度图来补充普通图像中缺失的几何特征信息,再将两种模态的特征对齐后作为互补的特征融合学习,最终达到准确分割部件的目的。通过车厢部件的RGBD语义分割数据集的建立,对所提算法在实际应用场景下的效果进行验证,得到97.2%的召回率以及87.4%的平均交并比。同时,所设计模型在NYUDV2数据集上达到了53.5%的平均交并比,与同类型算法相比处于先进水平。这些结果表明,所提算法在有挑战性的车厢部件分割任务中,可以达到良好的分割效果,也具有较好的泛化性,有助于提升车厢部件检测的自动化水平,减轻人工压力。

连续涡轮流量测井技术在商河地区的应用

目前,地热井的产水段通常为500~2 000 m,产能测试通常采取常规的抽水试验来测试地下产能,该产能为井下总产能,无法获知各产层的产水能力,地热开采方式较为粗放。因此,文章提出了采用连续涡轮流量测井方法进行井下产能测试,明确各产层出水能力,由此确定合理的地热井井身结构和合理的产能,进而达到降本增效的目的,对下一步地热井合理开发具有相应的指导意义。

动水填砾工艺在山东乐陵地热井施工中的应用

目前山东乐陵区域砂岩地热井完井方式均为60目绕丝筛管完井,在运行过程中,由于热储层中地层砂对于绕丝筛管的强烈磨蚀作用,从而使绕丝筛管丧失过滤作用,丧失防砂功能。文章提出动水填砾完井技术,针对乐陵区域砂岩热储层,采用筛网16~30目、砾径20μm的填砾参数进行动水填砾完井,地热井产水量长期保持在95 m~3/h,且井下不存在出砂现象,有效保证了砂岩地热井的正常运行,对山东乐陵地区地热井防砂具有一定的借鉴作用。

海上裸露基岩斜桩嵌岩稳桩关键技术研究

斜桩嵌岩是在基岩埋藏深度较浅或者基本无覆盖层的地质条件下采用一定斜率的嵌岩灌注桩技术。钢管桩作为嵌岩灌注桩的钢护筒,受海底地形影响,钢护筒的入土深度不足以形成桩基自身稳定的地质条件。文章通过分析一定斜率的钢护筒在受到自身重力、钢护筒内水的重力、波浪力、水流力、土压力等的作用下,通过最不利工况计算出桩的最小入土深度,形成人造基床,达到桩基自身的稳桩措施,解决了在海上裸露基岩或覆盖层较薄的地基上进行斜桩嵌岩施工技术难题,为斜桩嵌岩施工提供了理论依据。

岩土分层对中深层U型对接井换热性能的影响

中深层U型对接式换热井出水温度高、取热能力大、井内流动阻力小,是理想的中深层地热能换热形式。基于热阻串联理论,建立了中深层U型对接式换热井地下换热的分层解析计算模型,并采用实测结果进行了验证。在建立解析模型的基础上,选取关中盆地作为研究区域,分析了地下3000 m以浅深度范围内的岩土导热系数和体积比热分层变化对中深层U型对接式换热井整个采暖期内出水温度和取热量的影响。结果表明:岩土导热系数分层对地下换热特性有较大影响,根据平均导热系数计算会高估井口出水温度和取热量,偏差值介于6%~15%;岩土体积比热分层对地下换热特性影响较小。在中深层U型对接式换热井的设计和传热性能分析中,应考虑地下分层的影响,建议分层数量不低于8层。

基于文献计量分析的蓝绿空间统筹下的城市河流研究进展

以Web of Science(WOS)核心合集和中国知网(CNKI)数据库中2002—2022年该领域文献为数据源,借助文献计量学软件CiteSpace,从发文量、主要期刊、关键词共现和研究主题进行可视化分析。结果表明国内外在研究方向、研究尺度、研究内容等方面均有较大差异。通过对国内外的相关研究理论和内容进行对比,为国内蓝绿空间统筹下的城市河流研究提供未来的发展方向。

基于网络点评的水利风景区旅游形象感知研究

以沙坡头水利风景区为例,对携程、马蜂窝、去哪儿、大众点评、美团等国内知名旅游网站的评论,采用内容分析法进行高频词及语义网络分析。以此为基础,对评论中旅游形象感知要素编码,结合IPA分析法构建分析模型,得出沙坡头水利风景区旅游感知要素结构与游客体验质量评价。结果表明:景区旅游感知要素大部分满意度较高,如景观资源丰富;景区适合亲子游;活动项目多样等。少部分存在不足,包括景区规划、大气环境质量与运营管理方面。据此提出4点建议:保持水利风景资源优势,强调景区实用性,加强景区环境治理力度,完善景区各方面管理制度。

急性脑梗死患者颈动脉狭窄程度与颈动脉易损斑块MRI特征关系研究

目的:探究急性脑梗死患者颈动脉狭窄程度与颈动脉易损斑块MRI特征的关系。方法:选择急性脑梗死患者83例为研究对象,颈动脉MRI检查后按照管腔狭窄程度分为轻度狭窄组(狭窄程度<50%,34例,98个斑块)、中度狭窄组(狭窄程度50%~70%,26例,103个斑块)和重度狭窄组(狭窄程度≥70%,23例,93个斑块)。比较三组患者颈动脉斑块性质和稳定性。分析颈动脉斑块钙化体积、富含脂质的坏死核(LRNC)体积以及斑块内出血体积(IPH)与颈动脉狭窄程度的相关性。结果:轻度狭窄组钙化斑占比最高,软斑占比最低,而重度狭窄组钙化斑占比最低,软斑占比最高,三组斑块性质比较差异有统计学意义(均P<0.05)。三组颈动脉斑块稳定性比较差异有统计学意义,且重度狭窄组不稳定斑块占比高于轻度狭窄组(均P<0.05)。随着颈动脉狭窄程度的增加,三组颈动脉斑块钙化体积、LRNC体积及IPH体积随之增加(均P<0.05)。颈动脉狭窄程度与斑块钙化体积、LRNC体积及IPH体积呈正相关(r=0.9754、0.9205、0.9868,均P<0.05)。结论:MRI对急性脑梗死患者颈动脉狭窄程度及颈动脉斑块性质均具有较好的判别价值。急性脑梗死患者颈动脉狭窄程度与颈动脉易损斑块MRI特征具有明显的相关性。

化工单元操作与传递过程的关联性教学改革研究

通过对三种传递过程关系式的分析,获得了可以作为传递过程教学理论基础的通用传递现象基本方程。通过分析精馏单元操作中的传递现象,表明了传递过程在精馏单元操作过程中的理论基础和实践作用。同时对构建传递过程与单元操作相关联的新型教学模式进行了探讨。

基于U-Net的列车轮对激光曲线提取

研究列车轮对条纹图像快速准确提取的方法,采用经典的U-Net网络模型,实现了激光条纹的精确分割,以构建模板的方式对分割后的图像采用灰度重心法达到亚像素的提取。首先利用U-Net网络模型对激光条纹进行分割,然后用模板法初步找到光条中心,最后再使用灰度重心法实现快速、准确的激光曲线提取。结果表明,该方法可以有效地克服动态环境下背景噪声以及亮斑对激光条纹提取带来的影响。

“互联网+教育”时代背景下化工单元操作课程教学改革与实践

为了进一步提高学生自主学习能力、创新思维能力和工程实践能力,立足“互联网+教育”时代背景,构建了一种线上线下混合教学方法。从线上师生互动、线上线下学生自主学习、课程设计及项目化实验教学等方面阐述了教学改革的方案设计和具体实践过程。结果表明,新的教学方法更加有利于学生学习效率和综合能力的提升。

台风艾云尼非对称降水及动热力结构演变特征分析

台风艾云尼(1804号)第2次登陆广东过程中降水表现出显著的非对称分布,强降水主要位于其路径前进方向的右侧(简称台风右侧)。利用欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料、广东风廓线雷达观测资料以及降水观测资料,对造成非对称降水的环流背景和动力、热力结构演变特征进行了分析。结果表明:艾云尼左右两侧水汽输送及动力、热力条件差异是造成降水非对称的主要原因。加强的低空急流以及台风马力斯(1805号)水汽的输送为台风右侧强降水的产生提供了更好的水汽背景,而低空急流的加强配合高空强的辐散抽吸使得右侧垂直上升运动也明显大于左侧。边界层内强盛的低空急流以及珠江三角洲地区下垫面强摩擦辐合作用导致艾云尼右前侧径向入流强度更强、强入流层厚度更厚、边界层高度更高,且由于距离台风眼墙越近风速越大,上述现象越明显,为强降水的产生提供的动力和水汽条件越好。强降水期间艾云尼右侧低层大气维持不稳定状态,分析表明强低空急流携带的θse平流及其随高度的减弱弥补了强降水造成的能量损耗,是不稳定能量维持的重要原因。

基于改进LMD和MED的滚动轴承故障诊断研究

针对轨边声学轴承信号有用特征微弱、易被强噪声掩盖的问题,设计实现了一种将最小熵解卷积与改进局域均值分解相结合的方法,达到信号降噪与故障诊断目的。利用三次Hermite插值改善LMD并提高LMD分解精度。将采集到的强噪信号进行MED降噪,再利用改进LMD算法进行分解,使多分量信号分解成单分量信号,并计算各分量的峭度值,挑选出峭度值最大的分量,最后利用包络谱分析,提取滚动轴承的故障特征。计算信号的峰值信噪比(PSNR,Peak Signal to Noise Ratio),将其作为降噪指标,体现方法的降噪性能。实验结果表明,设计的方法应用于轴承故障诊断,能将信号信噪比提高5.13 dB,能精准定位并提取轴承缺陷位置和信号特征,具有较好降噪和信息分辨能力。

基于三阶Teager能量算子的轴承诊断技术研究

周期性的冲击信号是诊断滚动轴承缺陷的关键指标,有效地提取缺陷的冲量对精确检测轴承故障非常重要。受到噪声的影响,滚动轴承故障信号的冲击特征始终处于被淹没状况。为了将周期性冲击信号自低信噪比信号内提取出来,可通过一类三阶Teager能量算子对滚动轴承故障进行诊断。通过三阶Teager能量算子对故障振动信号的瞬时总能量进行求解,借助傅里叶变换开展频谱分析,自三阶Teager能量算子谱内进行故障特征的提取。结果表明,三阶Teager能量算子谱能够突出地显示出故障特征,效果明显优于传统的频谱分析法、包络谱分析法与二阶Teager能量算子谱法。

MYB类转录因子调控植物耐逆机制的研究进展

MYB类转录因子是真核生物中分布最广泛的家族之一,广泛参与包括高盐、干旱、极端温度在内的多种逆境胁迫应答.文章对MYB转录因子在不同物种中的分布、蛋白结构特征,以及近年来涉及MYB对靶基因的转录调控机制的最新进展进行回顾.并针对MYB蛋白调控类黄酮生物合成机制,以及在该机制下植物对逆境胁迫的响应进行重点阐述.

车轮踏面动态感应热成像缺陷检测方法研究

涡流脉冲热成像是一种新型的无损检测技术,具有检测速度快,灵敏度高,探测范围大的特点。为适应车轮踏面缺陷的动态检测,本文提出了一种适应车轮踏面廓形的矩形磁轭电磁感应激励传感结构。通过传感器结构的磁路模型推导,从理论上证明了传感结构的可行性。通过数值模拟计算分析了踏面表面检测区域的磁场与涡流场分布,并对比了矩形磁轭与直导线的检测结果。在此基础上,本文搭建了一套车轮自动探伤检测系统,能够实现65 mm/s速度下的缺陷动态测量。结果表明,设计的矩形磁轭传感结构可优化感应加热的均匀性,对车轮踏面浅表层疲劳裂纹(轴向表面开口)具有更好的检测结果。

基于能量重构的MBN材料硬度检测算法研究

传统硬度测试方法会损伤材料,采用一种无损检测方法即磁巴克豪森噪声(MBN)法测试不同硬度的低合金钢试件。根据MBN信号分布特点,采用基于小波处理的全局阈值部分重构算法,对信号降噪后,提取能量特征,得到能量归一化分布图。实验表明:该算法优于传统阈值去噪法;MBN信号与硬度有着很高的相关性;不同子频带的能量归一化比例反映了材料硬度变化的特征;不同硬度材料的近矫顽力场强分布呈现一定规律。