基于BEGAN的汽车CAN网络入侵检测数据增强方法研究

针对目前汽车CAN网络入侵检测算法因攻击样本缺少而导致数据不平衡问题,提出一种基于BEGAN的CAN入侵检测数据增强方法,引入one-hot编码将CAN报文特征图像化,结合构建的生成对抗网络,生成与真实攻击格式一致且内容差异的有效样本。通过采集实车数据作为真实样本进行训练,从特征图、t-SNE可视化、统计学分析和分类器验证角度验证了所生成的增强数据集的实用性,可提高入侵检测分类器准确率;与传统过采样算法含随机过采样(ROS)、合成少数过采样(SMOTE)、SMOTE-ENN、自适应合成过采样(ADASYN)相比,具有更高的准确率。

基于形状文法的闽侯竹编创新设计研究

为推动闽侯竹编的传承和创新发展,挖掘闽侯竹编的文化价值和艺术价值,提出一种基于形状文法的竹编图案结构创新方法。通过分析闽侯竹编的艺术特征、造型结构和构图规律,提取竹编的造型图案及色彩,并运用形状文法进行解构重组和设计新颖的装饰图案,同时构建适用于闽侯竹编的形状文法模型,再进行分析和应用。通过规则演绎将基本图形元素进行设计演变,从而生成新的图形方案,应用于闽侯竹编和相关家具产品中,同时设计实际应用方案并对设计方案进行评价分析,探讨提升竹编创新设计实践途径。该方法保留闽侯竹编艺术的特色,也对竹编的开拓创新和价值提升具有一定的推动作用,为闽侯竹编的传承和发展提供了参考意义。

大型高炉炉缸铁口直径及铁口深度的数值模拟

高炉作为钢铁企业的主要设备之一,其使用寿命和工作状态在很大程度上影响了钢铁企业的经济效益及社会效益。面对新时期的“碳达峰、碳中和”新目标,高炉需要进一步向大型化、现代化、高效化、长寿化方向发展。目前国内多座大型高炉在炉役期内,炉缸都曾出现过较为严重的侵蚀现象,炉缸寿命成为限制大型高炉寿命进一步发展的限制性环节。调查结果显示,炉缸炭砖主要受铁水冲刷侵蚀、碱金属和锌对炭砖的破坏以及高温热应力的影响。针对铁水对炭砖的冲刷侵蚀,使用Fluent软件研究了5500 m^(3)高炉不同铁口直径及不同铁口深度对炉缸铁水流场及温度场的影响。研究结果表明,当铁口直径从55 mm增大到75 mm时,炉缸侧壁附近铁水流速和炭砖热面温度均会增加;当铁口深度从3.3 m增大到4.3 m时,炉缸侧壁附近铁水流速和炭砖热面温度均会降低。在高炉生产过程中,适当增加铁口深度及降低铁口直径有利于降低炉缸铁水流速和炭砖热面温度,从而延长高炉的使用寿命。

渤海南部碳酸盐岩潜山储层特征及发育模式——以渤中28-29区为例

渤海南部渤南低凸起中段渤中28-29区碳酸盐岩潜山储层空间分布复杂。根据钻井、测井、岩心、薄片及地震等资料,分析碳酸盐岩潜山储层特征、主控因素及发育模式。结果表明:碳酸盐岩潜山发育表生岩溶和内幕岩溶两套储层,具有垂向分带特征。表生岩溶带白云岩和灰岩可作为有利储集岩,受构造破裂作用及溶蚀作用控制,白云岩储层在距离潜山面0~380 m内发育,形成宽带效应,灰岩储层一般在距离潜山面0~100 m内发育,储层相对较薄。内幕岩溶储层发育程度与岩性密切相关,白云岩相对发育区的储层整体物性较好。内幕岩溶储层发育主要受构造破裂作用成因的微裂缝影响,其次受溶蚀作用影响,在颗粒为细晶及以上级别的白云岩中可见溶蚀孔隙;破裂作用在表生岩溶储层带和内幕岩溶储层带的形成上具有差异性,内幕岩溶储层主要以构造缝为主,表生岩溶储层具有岩溶孔缝和构造破裂缝叠合特点,受控于构造单元及构造部位;表生岩溶带潜山高部位、东西向主断层上升盘的背斜褶皱区是孔缝发育有利区。该结果对渤海南部碳酸盐岩潜山储层的下一步勘探具有指导意义。

形成性评价在系统解剖学教学中的应用

传统的教学评价只注重终结性评价,以学生的期末考试成绩作为教学评价的唯一指标,这种评价方式忽略了教学过程,学生只是被动的评价客体,造成学生对教师的依赖,在很大程度上忽视了学生在学习中的主体性、能动性和创造性,直接影响了学生的学习兴趣和教学效果[1]。形成性评价通过多元化评价手段和方法,对学生学习进展进行持续性评价,能更好地评价学生综合能力,增加师生及生生间互动,充分调动学生参与课程教学的积极性,有利于提高教学效果[2]。系统解剖学一般面向大一学生开设,而大一学生处于高中向大学过渡的时期。在此过渡期,部分学生可能失去了进一步努力学习的动力,部分学生可能抱着功利心态盲目参加社团或学生会等组织,使学习受到严重影响。

鲅鱼鱼肉肠的研发及工艺流程的优化

以新鲜鲅鱼为主要原料开发一款营养丰富、适合绝大多数人群食用的鲅鱼鱼肉肠。试验进行了鱼肉肠制备过程中的3个方面:猪肉添加量、最佳调味料配方和凝胶性的研究。首先,采用单因素试验确定了猪肉添加量对鱼肉肠感官的影响。其次,设计调味料配方的单因素试验,以味精、蒜粉、生姜粉、香辛料和料酒添加量为考查因素,感官评价为评价标准进行正交试验,获得综合评价最高的调味料配方。结果表明,调味料的各组分添加量分别为味精0.2%,蒜粉0.6%,生姜粉0.4%,香辛料粉0.3%,料酒3%。最后,设计凝胶性单因素试验,在单因素试验基础上,以淀粉添加量、卡拉胶添加量、食盐添加量、擂溃时间为考查因素,以凝胶性和感官评价为评价指标进行正交试验,得到鲅鱼鱼肉肠的最佳工艺配方,即各组分添加量为味精0.2%,蒜粉0.6%,生姜粉0.4%,香辛料粉0.3%,料酒3%,淀粉11%,卡拉胶0.7%,食盐3%,擂溃时间15 min。

基于微电铸工艺的摩擦接触式微型惯性开关

针对微型惯性开关闭合时间短、接触弹跳问题,设计了增强接触效果的摩擦接触式微型惯性开关。基于MEMS惯性开关工作原理,建立了开关物理模型,研究了不同类型惯性开关的闭合性能,提出了增强接触的摩擦接触方法,设计了摩擦接触式微型惯性开关的结构。为了对比接触性能,基于UV–LIGA叠层光刻和精密微电铸工艺,研制了3种不同类型的惯性开关。最后,进行落锤试验,测试结果显示:施加400g外载加速度时,刚性、柔性、摩擦接触式微型惯性开关的闭合时间分别为10μs、80μs、620μs;在惯性开关中引入摩擦电极,既能延长闭合时间,又能解决弹跳问题。研究结果表明,摩擦接触式微型惯性开关在增强接触效果方面具有很大的优越性。

用于老年人安全检测的可穿戴式惯性开关的研制

为了满足日常生活中老年人安全监护的要求,设计了一款用于跌倒检测的万向可穿戴式惯性开关。利用Ansys软件对惯性开关进行动态仿真分析,结果表明:惯性开关在空间任意方向的阈值加速度为4.24g,接触时间大于200μs,具有良好的接触性能。采用UV-LIGA叠层光刻和精密微电铸工艺制作惯性开关,并利用落锤试验对惯性开关进行动态测试,结果表明:在大于5g阈值加速度作用下惯性开关可实现闭合的功能,接触时间大于100μs,能够满足应用要求。

基于PZT管支撑结构的三轴加速度计设计及实验误差分析

以提升毫米尺度三轴压电加速度计灵敏度为目标,设计了以3个长度12 mm轴向极化的PZT管作为敏感和支撑结构的三轴加速度计,给出了空间加速度信号的解算方法。通过3个PZT管关于器件结构中心轴对称布置,该加速度计实现了对三轴加速度大小和方向的精确解算。数值仿真得到了3个PZT管在[100,1000]Hz加速度的输出电压幅频特性曲线及器件三轴灵敏度。研制了三轴传感器样件,实验表明其x、y、z轴灵敏度分别为535、541、542 mV/g,三轴灵敏度标准差为3.8。系统分析了加工误差对实验结果的影响程度,分析并解释了实验与仿真数值间存在误差的原因,为三轴加速度计敏感与支撑结构的一体化设计提供了借鉴。

一种输油泵机组故障诊断与健康评估方法

输油泵机组是长距离油品传输的关键设备,有效预防其出现突发故障、减小故障造成的损失至关重要。然而目前针对输油泵的故障诊断方法在现场应用时普适性不佳,且缺乏针对机组一体的监测诊断研究,不利于计划性维修。此外,受现场可提供数据的限制,现有的输油泵状态评估方法在很多现场无法使用。针对上述问题,提出一种输油泵机组故障诊断与健康评估方法,利用迁移学习提高输油泵故障诊断在工业现场应用时的准确率;通过搭建实验台并对电机运行状态进行监测、分析,构建电机机械类故障诊断模型;构建基于卷积-长短期记忆神经网络(CNN-LSTM)的状态评估模型,并以此为基础利用时序卷积网络(TCN)结合注意力机制进行状态趋势预测。在现场试运行的结果表明,本文提出的故障诊断及状态评估方法可以及时发现设备的早期故障,为设备运维提供有效的数据参考。

汽车CAN网络的入侵检测模型及装置研究

随着智能网联汽车技术的发展,其信息安全问题也日益凸显,面向智能网联汽车CAN网络入侵检测的需求,针对周期性攻击,提出了一种基于ID熵的检测模型,判断CAN网络通信的异常状态并对攻击ID进行定位;针对非周期性攻击,提出了一种基于支持向量机-数据关联性的入侵检测方案,并设计了车载CAN网络入侵检测装置。实验结果表明,对周期性攻击如重放攻击、DoS攻击和丢弃攻击的检测准确率为100%,对非周期性攻击如篡改攻击的检测准确率为97.14%。该装置可有效地检测CAN网络入侵行为,为智能网联环境下的整车信息安全提供有力保障。

面向桥壳圆度圆柱度检测装置的并联PID伺服电动机控制器设计

针对重卡桥壳轴头圆度圆柱度在线测量对运动精度、平稳性以及鲁棒性等提出的伺服问题,在伺服运动系统机电耦合动力学建模研究的基础上,提出了基于位置、转速和电流三闭环调速的并联PID控制方法,并结合相位裕度和主导极点配置法整定控制器参数。基于自行搭建的桥壳在线检测实验装置对控制算法进行了实验验证,结果表明提出的控制方法可以根据工业现场对速度和位移跟踪性能要求调节权重,有效实现了伺服电动机匀速、平稳的高精度运动控制,并表现出良好的跟随性能和鲁棒性,极大地提高了桥壳检测装置的检测精度。

双任务介入对社区脑卒中患者步态参数及其对称性的影响

目的对比社区脑卒中患者单任务步行与不同类型和不同负荷双任务步行时步态参数及其对称性的差异。方法利用Simi Motion三维动作分析系统采集20名处于慢性恢复期的社区脑卒中患者在单任务步行及不同负荷认知双任务步行和运动双任务步行时步态参数,并间接计算出其对称指数。采用单因素重复测量方差分析对比单任务步行与不同双任务步行时步态参数及其对称性差异。结果与单任务步行相比,社区脑卒中患者在高低负荷认知任务介入时步速、患侧步长、健侧摆动相占比均降低,困难认知任务介入时健侧步宽和健侧、患侧支撑相占比增加、健侧步长和患侧摆动相占比降低,摆动相占比对称指数减小(P<0.05)。结论社区脑卒中患者主要通过降低步速、缩减步长、降低摆动相占比、增加步宽和支撑相占比,改变步态模式来应对认知任务干扰,对于步态稳定性,高负荷认知任务的介入,会增加社区脑卒中患者摆动相占比的不对称性程度,降低其步态稳定性。

基于虚拟陀螺技术的车辆质心侧偏角估计

针对车用MEMS陀螺受成本限制,性能难以进一步提升并成为车身稳定控制系统瓶颈的问题,基于卡尔曼滤波算法融合多个陀螺的数据,结合该类型陀螺在真实场景下的实测误差值和差分法消除车载混杂噪声对于其真实量测值的影响。试验结果表明,相比于单个陀螺,由3个陀螺组成的虚拟陀螺在数据均方根误差上降低了49.74%;基于该虚拟陀螺技术设计了车辆质心侧偏角积分估计器,与采用单个陀螺相比,质心侧偏角估计误差降低了82.5%,可有效提升车辆在极限工况下的行驶稳定性,达到了车用MEMS陀螺仪成本与性能之间的良好平衡。

CaO对煤灰熔融特性的影响

气流床气化炉采用液态排渣,高熔点煤灰不能满足排渣要求,煤灰的结渣问题和灰熔融性有很大关系。为研究CaO对煤灰熔融特性的影响规律,在煤灰中添加不同比例的CaO并对灰熔融温度进行测试。使用扫描电镜能谱仪对试样进行元素组成分析和微观形貌观察,使用X-射线粉末衍射仪分析灰样中矿物质变化。结果表明,随着CaO添加比例的增大,煤灰熔融温度先降低后增高。CaO添加比例从0增加到30%时,高温下高熔点的钙长石含量降低,生成大量低熔点的钙铁榴石,灰熔融温度逐渐降低。CaO添加比例继续增加,高熔点的硅钙石含量增多,灰熔融温度逐渐升高。对本研究煤种,CaO添加比例为30%时,降低灰熔融温度效果最好。

气体类型对FCC汽提器性能影响的实验研究

在催化裂化装置中,汽提器的作用是使用水蒸汽置换出吸附在颗粒内孔以及夹带在颗粒之间的不同种类的烃类分子。传统汽提器研究中大多都使用较轻的氢气或氦气作为示踪气体,利用测得的模拟汽提效率作为评价不同汽提器性能的指标。为了考察汽提器处理不同吸附特性气体时的表现,在一套大型冷模实验装置中,采用吸附能力依次增强的3种示踪气体——He、CO_(2)、R22,分别考察两种不同类型汽提器的模拟汽提效率。结果表明气体吸附特性对汽提器性能具有显著影响,随着示踪气体在分子筛催化剂上吸附能力的增强,测得的汽提效率显著下降,提高表观气速和采用高效内构件对提高汽提效率的效果明显减弱;对于吸附能力强的示踪气体,采用高效填料内构件提高汽提效率的相对效果更好。

渤海东部先存构造斜向拉伸作用及其石油地质意义

为揭示渤海东部地区的构造发育成因及其对油气成藏差异性的控制作用,基于三维地震资料,综合运用构造样式分析、断裂活动性分析、构造物理模拟以及实钻井对比等多种手段,剖析研究区断裂特征及发育机理。分析表明:研究区在古近纪的走滑派生及裂陷作用下产生了走向多变、数量众多的复杂断裂体系,该断裂体系在新近纪近南北向拉伸应力场的作用下部分活化、继承性发育并发生斜向拉伸作用,受先存断裂影响小的位置主要发育与拉伸方向近于垂直的新近纪新生断层。研究区的构造发育并非是受到压扭为主的走滑作用的结果。在先存断裂斜向拉伸作用下,先存断裂走向与晚期拉张方向夹角不同,其走滑-拉伸应力配比也不同,两者夹角越大,则断裂拉张分量越强,断裂的油气封闭能力越差,但油气的运移能力越强;反之,则走滑分量越强,断裂的油气封闭能力越好,运移能力越弱。考虑断裂走向方位的成藏条件分析结果与研究区实钻井油气显示情况有着良好对应关系,可以为该区下步油气勘探提供借鉴。

输导脊中转能力定量表征及在渤海东部油气勘探中的应用

通过对渤海东部油气运移条件的研究,建立潜山不整合面、新近系馆陶组底部骨架砂体两种输导脊横向聚油和垂向中转模型,并对输导脊中转能力进行定量化表征。结果表明:潜山不整合面输导脊横向聚油能力与输导脊-烃源岩接触程度、输导脊倾角及输导脊顶部圈闭面积有关,在已发现油田数据的基础上创建聚油系数Ia,当Ia>30 km·km2时,潜山上覆新近系具备形成千万吨级油田的潜力;馆陶组底部骨架砂体输导脊中转能力受控于输导脊顶面圈闭面积、输导脊倾角、输导脊-断层配置、断层活动性等方面,结合已成藏井区建立骨架砂体输导脊无量纲的偏差系数Id和中转系数It,当Id<0.5且It>100时,骨架砂体之上浅层成藏可能性较高;研究提供了输导脊中转能力的定量评价思路与方法,在渤海东部斜坡带新近系油气勘探中取得了较好的应用效果。

庙西南凸起馆陶组浅水辫状河三角洲沉积特征及砂体演化

基于大量已有钻井、地球物理、分析化验数据,渤海海域庙西南凸起馆陶组被证实具有稳定的构造环境、平缓的古地形、半干旱—干旱气候条件、充足的物源供给、古水深较浅的背景,因而具备形成浅水辫状河三角洲的条件。受制于特殊的气候环境,形成"大平原,小前缘"的沉积特征,水体面积较小,受河流作用改造为主,平原亚相砂体以具有双段式粒度概率曲线和强水动力沉积构造的分支河道为特征;干旱气候条件下不稳定的水体导致代表氧化环境的紫红色泥岩与代表弱还原环境的灰绿色、杂色泥岩呈交互沉积。依据气候变化、相对湖平面变化和物源供给等方面的耦合关系将研究区馆陶组浅水辫状河三角洲砂体形态分为孤立叠置式、多边叠置式及切叠连片式三种,分别对应馆陶组早中晚三个时期。砂体演化分析证实古地形、气候变化及相对湖平面变化是影响本区砂体样式的关键因素,馆陶组中部多边式砂体储层连通性好、平面分布广而顶部砂体平面分布广储层厚,为本区下一步勘探的重点。

渤东低凸起南段油气横向输导能力的定量评价

渤东低凸起南段油气横向输导路径和输导能力的不确定性影响成藏模式的建立及新近系的勘探。综合利用钻井、测井资料,通过地震属性提取、岩芯观察等方法,对研究区油气输导条件进行分析,研究认为馆陶组骨架砂体横向输导受限于深入烃源岩且长期活动断层的发育程度以及自身含砂量,而火山岩潜山顶部不整合面的输导层-盖层配置关系好,半风化岩石原生与次生孔、缝发育,且潜山以缓坡倾末端的形式延伸至深凹区,是主要的油气横向输导路径。在建立研究区成藏模式基础上,得出油气横向输导能力与潜山输导脊与烃源岩的接触长度、输导脊的倾角、输导脊之上的圈闭面积有关,并建立半风化岩石输导系数定量表征油气横向输导能力,指导新近系实际勘探。