交通工程专业设计类课程高质量教材建设刍议

在新工科建设背景下,交通工程专业设计类课程教材建设面临层级目标的设定、教材内容与标准规范的联系、知识表达形式、教材的修编再版等挑战,围绕“层级目标、专业实战、多元资源”课程教材建设目标,创新性提出了对教材内容进行从基础设计能力到创新设计能力的层级模块化编排和设计类教材核心词汇语言表达方式的教材建设思路,以实战为导向探索设计类教材知识多样化表现手法,并针对设计类课程的特点,提出教材“编写—修订—再版”全过程动态监测评估的建设技术路径。

基于LabVIEW的大型起重机应变监测系统的设计

在使用中的大型起重机的应变值的波动是判断大型起重机是否可靠的重要指标,针对如何监测在用大型起重机危险点的应变值,设计了大型起重机专用应变数据采集系统,给出了系统硬件总体设计方案,软件系统采用广泛应用于虚拟仪器开发的工具LabVIEW,开发出一种应变传感器数据采集系统,能够远程高效采集多个应变传感器传输的数据。该应变数据系统的主要模块包括传感器以及采集系统WiFi通信模块的参数设置、对传感器所传输的采集数据的显示以及对所采集数据的保存和记录等。该数据采集系统可以对多个应变传感器传输的数据同时进行采集和传输,也可应用于不同工况下应变传感器传输的实时数据,该系统具有显示信息多样、数据准确、操作简单便捷等优点。

桥式起重机主梁的有限元分析

在力学理论分析的基础上,对桥式起重机主梁进行有限元分析,具体包括危险工况下的静力学分析、简支约束和自重载荷条件下的模态分析与谐响应分析。通过有限元分析,得到桥式起重机主梁可能出现疲劳损伤的失效点,为后续疲劳检测提供依据。

预测磨玻璃结节侵袭性风险的Nomogram模型构建与验证

目的探讨基于生物标志物和CT征象构建的Nomogram模型对磨玻璃结节侵袭性风险的预测价值。方法回顾性分析322例磨玻璃结节患者资料,其中模型组患者240例,验证组患者82例。经Logistic单因素及多因素分析后筛选出磨玻璃结节侵袭性风险的独立危险因素,使用R软件构建出列线图模型,同时绘制临床决策曲线(DCA)、ROC曲线、校准曲线对模型进行内外部验证。结果本研究中磨玻璃结节侵袭性风险的5个独立危险因素分别为系统免疫炎症指数(SII)、CYFRA21-1、边缘、血管集束征和结节实性成分占比(CTR)。由此构建的列线图模型ROC曲线下面积为0.946,外部验证组ROC曲线下面积为0.932,提示该模型具有良好的预测磨玻璃结节侵袭性风险能力。通过Bootstrap 1000次自动抽样绘制校准曲线对模型进行内部验证,结果示模型曲线与实际曲线一致性指数为0.955,绝对误差较小,拟合度良好。DCA曲线显示出较好的临床实用性。同时结节边缘、血管集束征和CTR与浸润性腺癌病理亚型相关。结论基于生物标志物和CT征象构建的Nomogram模型对磨玻璃结节侵袭性风险具有较好的预测价值和临床实用性。

基于泵送频率的往复泵活塞故障诊断方法

为了确保往复式钻井泵的高质量运行,实施在线故障监测至关重要。从BW-250型钻井泵液力端的易损件入手,设计了试验探究钻井泵的振动信号的成分;通过对频率成分的分析,揭示了泵送频率幅值与活塞刺漏故障之间的关系,并依据机理提出了以泵送频率幅值作为诊断指标的钻井泵活塞故障检测方法,进一步结合最大相关峭度解卷积滤波及包络谱分析等方法从泵送频率处能量变化的角度,对活塞刺漏这一故障进行了诊断;结合实验室以及钻井现场采集的数据对该方法进行了验证,并将诊断结果同其他振动指标做了对比。结果表明,该方法对于往复泵活塞故障诊断的准确率为91.1%,相较于均方根诊断准确率提升了3.6%、相较于脉冲因子、裕度因子和峭度3种统计指标诊断准确率提升了9%以上。该方法取得了良好的结果,为往复泵活塞组件的故障诊断提出了一种较好的解决思路。

基于漏磁检测的钢丝绳无损检测实验设计及实践

以科研项目为基础,以实际工程问题为导向,搭建了基于霍尔传感器的钢丝绳无损检测实验平台。该实验平台通过双回路励磁结构磁化钢丝绳,利用霍尔传感器阵列检测并采集磁化后钢丝绳径向的磁场分布,再通过信号处理技术识别出钢丝绳断丝漏磁信号,进而判断钢丝绳的局部损伤。实验过程涉及信号“产生—传感—采集—传输—记录—处理—应用”的全过程,构成知识闭环,有助于学生全方位地理解课程知识体系,激发学生的学习兴趣,培养学生的科研能力和创新能力。

农业废弃物生物处理技术应用

农业废弃物生物处理技术是利用养殖蚯蚓处理玉米秸秆和养殖场粪污的技术模式,为农业废弃物处理提供了一条资源化利用之路。可以减少秸秆焚烧现象,提高空气质量,解决养殖粪污污染,实现资源化利用,促进增加农民收入,为农村经济发展提供一条致富新途径,具有较好的经济效益和社会生态效益,对促进天津市“美丽乡村”建设具有重要意义。通过试验结果分析了该技术的创新点,以及对社会及环境的生态效益。

SGTF粉末干式永磁磁选机的研制及应用

为解决干旱缺水地区石英砂开发利用难、湿式磁选投资大、生产成本高的问题,提出采用COMSOL MULTIPHYSIC多物理场仿真软件对磁系排列、磁场梯度等磁系特征进行模拟仿真的方法设计新的磁系,并通过选用耐高温型稀土材料磁钢解决了筒体发热和磁块性能之间的矛盾,研制出的SGTF粉末干式永磁磁选机的磁场强度可达597 kA/m,最大处理量为250 t/h。河南某选矿厂的工业应用中,石英砂经SGTF粉末干式永磁磁选机1次分选,铁含量可降低至0.06%,达到了作为生产玻璃原材料的使用标准。研究结果表明:新式粉末干式永磁磁选机的磁场强度及处理能力得到了提升,提高了在非金属除铁中的应用,缩减了生产工艺流程,降低了选矿成本,可为干旱缺水和北方寒冷地区石英砂矿的经济开发提供新的解决方案。

缝洞型碳酸盐岩凝析气藏提高采收率关键技术

中国海相碳酸盐岩资源丰富,主要以缝洞型碳酸盐岩油气藏为主,占天然气探明储量的2/3以上。其中塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩凝析气藏埋深达4 500~7 000 m,储层非均质性极强、储集渗流介质复杂多样、流体性质复杂、气藏静态描述工作难度非常大,为储量评价、开发方案设计及开发动态分析带来了诸多挑战。为此,为了进一步提高该类型油气藏的采收率,以动态补静态,采用静态与动态紧密结合的方式提高气藏描述精度,并在多年的动静态研究和开发实践基础上,创新形成了缝洞型碳酸盐岩凝析气藏提高采收率关键技术。研究结果表明:①基于地震反演信息、以三维数值试井为核心的沙漠强衰减区高精度缝洞体动静迭代动态描述技术;②缝洞型凝析气藏一井多靶点立体开发提高储量动用技术;③缝洞型凝析气藏气举降压提高采收率技术。结论认为,形成的技术体系较好解决了缝洞体精细描述、提高储量动用、降低废弃压力等开发方面的关键难题,实现了对断裂带及羽状破碎带储层的精细描述与开发关键指标的准确预测,有效井及高效井的部署成功率比规模建产初期提高了26%,为缝洞型碳酸盐岩凝析气藏的科学有效开发提供了有力的技术支撑和经验借鉴。

缝洞型油藏原始油水界面刻画新方法——以哈拉哈塘油田为例

哈拉哈塘油田奥陶系发育孔、洞、缝储集体,该储集体是由不同压力系统和不同油水关系的缝洞单元在空间上相互叠加形成的复杂油气藏,具有多压力系统、多油水关系、多开发动态特征并存的特点。错综复杂的油水关系加大了开发难度,导致钻井成功率较低。同时,由于该类油藏的特殊性,储层存在大量放空漏失段,传统的直接预测法或监测手段识别油水界面分布及变化规律难度较大、可靠性低。为此,笔者创新性地采用缝洞型碳酸盐岩油藏不确定性地质建模技术和油藏产量不稳定分析法分别计算缝洞体静态体积、动态油体积和水体积,在动、静态储集体体积一致的基础上,逐渐调整模型油水界面,实现静态模型法刻画油、水体积与动态评价结果一致,从而确定该井原始油水界面,由井点及面推至全区,利用地质规律及生产、钻井测试等分析结果综合修正原始油水界面位置。新方法为缝洞型油藏预测原始油水界面、预留避水高度提供了新思路,也为油田进一步调整开发措施奠定基础,后期可通过加密井网、侧钻注气等措施挖潜。

不同控源截污水平下平原圩区活水效果研究

平原圩区河网普遍存在水动力不足、自净能力弱的特点,水环境问题突出。控源截污和畅流活水是平原圩区河网常用的水环境治理措施,但大规模控源截污技术条件困难,实施周期较长;畅流活水虽见效快,但持续时间短,因此需两者配合进行。以无锡市锡山区云林街道为研究区,建立水量水质耦合模型,探究不同截污水平下活水调度对区域水环境的影响。结果表明:不同活水调度方式对区域河道水环境影响不同,部分调度方式甚至会使河道水质恶化;控源截污能有效提升全断面水质;当控源截污和畅流活水两种措施结合时,改善效果超过单一手段,且能改善因调度而导致的水质恶化现象。研究成果可为研究区及其他平原圩区河网有效全面地治理水环境问题提供科学依据。

数控切割机割炬高度传感器研究

提出一种全新的传感器,用于自动火焰切割机割嘴的自动调高。其原理是采用火焰本身的导电性作为测量火焰长度的媒介,在切割火焰上施加电压,采用测量通过火焰电流的方法,直接测量切割火焰的长度,从而实现无传感器的割炬自动调高。

缝洞型碳酸盐岩油气藏关键开发指标预测方法及应用

针对缝洞型碳酸盐岩油气藏关键开发指标预测难度大的问题,运用物质平衡理论、井控动态储量评价及已投产储集体动态、静态参数回归分析等方法,建立了由孤立缝洞型油气藏到区块整体的关键开发指标预测方法,可相对准确地预测单井及区块的可动用储量、可采储量、采收率及气举措施增产油气量等关键开发指标。研究方法应用于中古Ⅰ区块,结果表明:该区块天然能量情况下油、气可采储量分别为85.8×10^(4)、26.6×10^(8)m^(3),油、气采收率分别为27.8%、59.2%,区块内未投产储集体可动用储量规模为36.4×10^(8)m^(3),气举措施后油、气采收率分别为32.6%、68.4%,气平均举措施油、气采收率增幅分别为4.8、9.2个百分点。该方法可以有效预测此类油气藏单井储集体及区块的关键开发指标,为开发方案编制及技术政策制订提供依据。

黄河流域甘肃段县域“三生”功能空间时空格局及影响因素识别

通过构建“三生”功能综合评价指标体系,集成运用熵权法、层次分析法和地理探测器等方法,结合GIS空间分析,对2006—2018年黄河流域甘肃段57个县域“三生”功能进行综合评估,揭示其时空演化和分异特征,并定量识别其影响因素。结果表明:黄河流域甘肃段县域“三生”功能指数总体呈增强趋势,但空间差异较为显著,总体上沿黄河干流“玛曲-靖远”轴线较高而两侧相对较低;“三生”功能具有明显的空间正相关性,其中,生态功能集聚特征最为显著;“三生”功能均随时间变化,正相关类型集聚明显,呈“组团”式分布,负相关类型集聚性低,呈“零星”状的规律;城乡一体化水平是影响研究区“三生”功能空间分异的主导因素,且要素交互作用增强了“三生”功能的空间分异。

利用单井动态判识缝洞型碳酸盐岩油藏多缝洞体——以哈拉哈塘油田哈6井区为例

以塔里木盆地哈拉哈塘地区哈6井区为例,在研究区储集层分布特点和油水空间关系的研究基础上,分析生产井的开发特征,建立了单井上可以判识的3种基本的多缝洞体油水分布样式:隔油底(边)水连通式、隔水底(边)水连通式和复合裂缝连通式,并相应指出了其成因和生产特征。提出了多缝洞体单井判识的3种动态分析方法,即试采数据分析法、水驱特征曲线分析法和弹性产率分析法,并提出了不同多缝洞体适用的识别方法。结合缝洞体平面范围确定原则,识别出研究区3类多缝洞体。

基于神经网络的短期土壤墒情预测模型研究

为实现短期的土壤墒情预测,根据天津市蓟州区、静海区、宁河区、滨海新区的10个气象墒情自动监测站3年的数据,对短期土壤墒情预测模型进行研究。选取站点编号、空气温度、空气湿度、风速、风向等28项影响因子,用包含天气预报和不含天气预报的2组数据分别训练BP神经网络和Elman神经网络,并对4组预测模型结果进行对比分析。结果表明:不含天气预报的BP神经网络模型和包含天气预报的BP神经网络模型精度分别为94.79%、95.54%,不含天气预报的Elman神经网络模型和包含天气预报的Elman神经网络模型精度分别为96.85%、96.64%。研究认为,Elman神经网络具有稳定性好、精度高的特点;理论认为,含天气预报的模型精度比不含天气预报的模型精度高,BP神经网络表现出这一相关性,而Elman神经网络并没有表现出这一相关性。

基于SVDD及ARIMA融合模型的给水泵退化状态监测方法

给水泵的退化状态监测对相关工业生产的有序运行具有重要意义。文中提出了一种给水泵退化状态监测方法,通过评估设备的健康状况和性能对设备退化趋势进行预测。该方法包括数据采集、特征提取、安全域构建、退化表征、退化过程建模和退化趋势预测6个步骤。该方法使用最易获取的健康数据作为训练集来构建安全域模型,然后利用超空间中更好的特征提取能力对退化过程进行表征和预测,最后使用异常数据测试预测模型的性能。文中使用一组真实的给水泵工业监测数据进行验证,并提出了一种退化趋势预测的评价方法。该方法通过5个量化指标从退化表征和预测性能两个维度对退化状态监测效果进行评估。实验结果表明,该方法不但较好地反映了给水泵的实际退化,而且实现了高精度的退化趋势预测,为给水泵智能运维提供了可靠的决策依据。

BRCA1、AR及Ki-67在三阴性乳腺癌中的表达及临床病理意义

目的探讨三阴性乳腺癌中乳腺癌易感基因1(BRCA1)、雄激素受体(AR)与Ki67的表达关系及其临床病理特征。方法收集经手术切除或穿刺活检的三阴性乳腺癌(TNBC)病例94例,应用免疫组化SP法,测定BRCA1、AR及Ki67的表达情况,分析三者在TNBC中表达的相关性及其与相关临床资料的关系。结果BRCA1、AR及Ki67高增殖表达在三阴性乳腺癌中的阳性率分别为57.4%(54/94)、35.1%(33/94)及89.4%(84/94),BRCA1阴性表达与Ki67高增殖表达(Ki67≥20%)显著相关(P<0.05);AR阴性表达与Ki67高增殖表达(Ki67≥20%)显著相关(P<0.05);BRCA1与AR表达不相关(P>0.05.);BRCA1蛋白、AR蛋白及Ki-67蛋白表达均与年龄无关,与发生肿块的部位(左侧或右侧乳腺)无关(P均>0.1);结论三阴性乳腺癌中,AR阳性、BRCA1阳性的病例对应的Ki67增殖指数更低,提示AR+BRCA1+的三阴性乳腺癌可能对应更好的临床预后;联合检测AR及BRCA1或许可以成为三阴性乳腺癌新的预后指标和治疗靶点。

基于灰狼算法的LSSVM模型预测凝析气藏露点压力研究

针对凝析气藏露点压力预测准确性相对较低的问题,基于数据挖掘,提出了一种将灰狼算法(GWO)与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合的新模型(GWO-LSSVM模型)。在Pearson关联性分析基础上,选取气藏温度、(C 1、C 2-C 6、C 7+)摩尔分数、C 7+相对分子质量、C 7+相对密度作为新模型的自变量,露点压力为因变量。采用公开发表的37个露点压力数据优化GWO-LSSVM模型参数(γ,σ2),然后对10组TLM油田实测露点压力数据进行预测。结果表明:GWO-LSSVM模型预测精度较高,平均绝对相对误差(AARD)仅为2.6%。最后,根据Leverage方法,进行了所有数据的异常点检测。本研究为凝析气藏露点压力预测提供了一种有效方法。

寒地葡萄栽培非埋土防寒越冬技术

寒地葡萄栽培的关键环节是防寒越冬,埋土防寒越冬是目前普遍采用的方式,但埋土防寒越冬法存在一些弊端,制约了寒地葡萄栽培的发展。提出了一项非埋土防寒越冬技术,并对该防寒设施进行了冬季实地试验,试验结果表明,新技术能满足寒地葡萄越冬的温度要求,且防寒设施的安装与撤除操作简单、省工省时。