基于CEEMDAN与自相关函数的心音去噪

为有效去除心音信号中的噪声,提出基于CEEMDAN(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise)与自相关函数的心音去噪算法。首先,通过CEEMDAN将含噪的心音信号分解为具有不同尺度特征的IMF(Intrinsic Mode Function)分量;其次,根据噪声与心音的自相关函数性质不同,界定IMF分量的信噪分界点;最后,对以噪声为主的IMF分量进行均值滤波,并将其与以心音为主的IMF分量重构得到去噪后信号。实验表明,在不同的噪声水平下,与小波软阈值去噪算法、小波硬阈值去噪算法、CEEMDAN去噪算法相比,所提算法的信噪比最高,均方根误差最小,在去除噪声的同时,可以较好地保留心音信号中的有效信息。

天然气管道掺氢输送研究现状与分析

天然气管道掺氢输送是实现大规模、远距离和低成本氢气运输的手段之一,但氢气掺入天然气管道给管线运行工况、安全维护等带来了不容忽视的影响,具有一定的安全隐患。为此,围绕国内外天然气管道掺氢输送的技术研究与工程应用现状,讨论了影响天然气管道掺氢安全输送的主要因素,即掺氢引起的天然气物性改变、氢致失效和掺混不均,以及掺氢管道泄漏扩散和燃爆的安全问题。结果表明,天然气掺氢后,对现有管材提出了新要求,需开展相关实验以揭示氢致失效机理,掺氢天然气管道停输后是否发生气体分层与管道是否发生氢致失效密切相关。掺氢天然气管道泄漏扩散及自燃的安全范围、发生燃爆所需的最小掺氢比及燃爆机理尚不明晰,实验研究与实际运营存在差距。针对天然气管道掺氢输送的规范、标准及相关监管政策仍处于发展阶段,需要结合系统的研究数据及实践进一步完善。以上结果明晰了掺氢输送存在的风险,可为大规模掺氢混输的工程推广与实际运营提供参考。

深层页岩压裂多级裂缝内支撑剂运移与分布规律

深层页岩天然裂缝与层理缝发育,经体积改造后易形成“主缝+支缝+次微缝”的多级裂缝结构,但受高垂向应力和高水平应力差条件的影响,深层页岩压裂裂缝开度极窄且主次缝开度差异较大。为了明确多级裂缝内支撑剂运移机制与分布规律,搭建了大型可视化支撑剂输送实验系统,研究了泵注排量、液体黏度、支撑剂粒径、支撑剂浓度、裂缝特征参数对支撑剂运移与分布的影响规律,最后基于水电相似原理计算了裂缝整体导流能力并开展了评价分析。研究结果表明:①缝内支撑剂存在多种堆积模式,其形成由流体对支撑剂的携带能力决定;②支撑剂分流效率受多种因素影响,增大排量与减小支撑剂粒径均可提高分流效率;③多级裂缝内,增大排量与压裂液黏度均在一定程度上改善了支撑剂非均匀分布,但裂缝导流能力表现为先增大后减小;④综合支撑剂分流结果与多级裂缝内支撑剂分布规律,推荐坚持“大排量+低黏度”泵注思想,以保证大粒径支撑剂占比,适当混合小粒径支撑剂,构建“近井区高导流+远井区有支撑”的高导流裂缝体。结论认为,基于含多级裂缝的大型可视化支撑剂输送实验系统,全面系统研究了不同条件下多级裂缝内支撑剂运移与堆积的模式,研究成果可为深层页岩压裂泵注工艺参数设计与优化提供理论支撑。

SiC探测器的中子和γ性能测试

第三代SiC半导体探测器具有体积小、响应时间快、中子/伽马(n/γ)甄别容易等优点,广泛应用于反应堆堆芯剂量监测。本文针对自研的第三代SiC半导体探测器,采用电子束蒸发真空镀膜的技术将中子转换层材料^(6)LiF(^(6)Li丰度为95%)喷镀到SiC基底上,厚度为25μm,实现了中子转换层厚度优化。利用^(241)Amα放射源(活度9.37×10^(3)Bq)开展α粒子响应信号幅度的测量,并在^(137)Csγ放射源(活度6.23×10^(7)Bq)环境下开展γ射线的响应测试。另外,在标准辐射场系统中进行了SiC探测器的中子注量率响应线性度测量、γ剂量率响应线性度测量以及中子注量率响应线性标定。结果表明:该探测器在1×10^(3)~1×10^(6)cm^(−2)·s^(−1)中子注量率范围内线性响应拟合R^(2)=0.9969,具有良好的线性响应,n/γ剂量响应范围为0.005~20 Gy∙h^(−1),可用于核电现场反应堆中子和γ剂量的实时、精确监测。

激光雷达SLAM算法综述

即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)是自主移动机器人和自动驾驶的关键技术之一,而激光雷达则是支撑SLAM算法运行的重要传感器。基于激光雷达的SLAM算法,对激光雷达SLAM总体框架进行介绍,详细阐述前端里程计、后端优化、回环检测、地图构建模块的作用并总结所使用的算法;按由2D到3D,单传感器到多传感器融合的顺序,对经典的具有代表性的开源算法进行描述和梳理归纳;介绍常用的开源数据集,以及精度评价指标和测评工具;从深度学习、多传感器融合、多机协同和鲁棒性研究四个维度对激光雷达SLAM技术的发展趋势进行展望。

基于非粮糖蜜的聚羟基脂肪酸酯发酵培养基优化与中试放大

为促进绿色生物基材料聚羟基脂肪酸酯(PHA)的发展,推进非粮糖蜜发酵等工艺标准化、规模化、绿色化运行,压缩PHA发酵成本,提高生产强度,该研究以盐单胞菌(Halomonos sp.)TD01为发酵菌株,基于非粮糖蜜原料发酵生产PHA。通过单因素试验和响应面法优化确定最佳发酵培养基配方,并调整补料培养基后进行中试放大验证。结果表明,生产PHA最佳发酵培养基配方为糖蜜添加量33.2 g/L,尿素添加量2.5 g/L,硫酸铵添加量2.2 g/L。在此优化条件下,PHA产量为3.12 g/L。通过2 L扩大发酵罐培养得到PHA总产量达到67.36 g/L,较优化前产量增长142.13%;5 kL中试发酵得到PHA总产量为51.16 g/L,较优化前产量增长了83.90%。

2205 DSS在硫酸盐还原菌及铁细菌微生物环境下的腐蚀行为

针对页岩气田集输管道的细菌腐蚀问题,以2205 DSS为对象,采用SEM、EDS、AFM及电化学分析等方法,对比实验研究了其在无菌及有菌模拟介质[含2.5×10^(4)个/mL硫酸盐还原菌(SRB)和6.0×10^(3)个/mL铁细菌(FB)]中的腐蚀行为。结果表明:2种环境下2205 DSS均出现点蚀,但有菌模拟水中试样的点蚀情况更为严重;有菌模拟介质腐蚀试样表面存在许多分散的含Fe、O、S等元素附着物;通过阻抗分析,试样表面钝化膜在微生物影响下发生硫化,导致极化电阻有所下降;极化曲线分析表明,在微生物的影响下试样的腐蚀电位降低,说明其耐蚀性有所下降。通过实验结果分析,2205 DSS在页岩气输送环境下的腐蚀机理为:前期有氧气残留时,主要是FB的活动为主,会产生富含铁的厌氧环境,之后SRB在Cl^(-)作用下在厌氧区繁殖产生硫化物沉淀,加剧了不锈钢的腐蚀。

生态环境风险预防原则的法律构造及其功能阐释

当前学界对生态环境风险预防原则的界定大多与环境损害预防相区分,予以狭义的界定。这将会导致生态环境立法的不连贯性和不系统性。生态环境风险预防原则应包含现行环境法所规定的预防原则及德国环境法所不予考虑的“剩余风险”。根据“风险”的可靠性、紧迫性和科学性,生态环境风险预防应当进行广义阐释,包括“危险阻止”“风险预防”“未来预警”。生态环境风险预防原则应分为三层法律构造,即生态环境损害“危险”预防、可预见性的风险预防和科学不确定性的风险预防。生态环境风险预防原则具有三种不同功能,即价值性功能、概括性功能和具体性功能。功能是横坐标,构造是纵坐标,二者相交便构成了生态环境风险预防原则在生态环境法规范中的表达。

PHA生产工艺技术研究进展

随着生物基可降解材料领域逐步拓展,逐渐涌现出一批新兴的材料,聚羟基脂肪酸酯(PHA)便是其中之一,它具有完全可降解的特性,同时结合生物发酵催化合成技术已经实现了大规模工业化生产。然而PHA的生产成本一直是困扰研究和行业发展的重要难题,寻找和开发可替代单一碳源的高成本工艺及原料已经箭在弦上。阐述了混合微生物培养(MMC)技术、活性污泥发酵工艺以及非粮原料在PHA合成上的应用,希望能够给生物基可降解材料的深入研究提供新思路,同时也是对近20年来在该领域的技术发展动向进行总结,以期对PHA的工业化提供理论指导。

白酒酿造废水强化好氧颗粒污泥颗粒化及效能研究

使用白酒固态酿造过程中黄水(R1)、底锅水(R2)为碳源,以葡萄糖及乙酸钠(R3)为对照,探究了白酒酿造废水作为碳源对好氧颗粒污泥颗粒化过程的影响。结果表明,系统污泥出现颗粒时间、颗粒粒径:R1为10 d、2~3 mm,R2为7 d、3~4 mm,优于R3的20 d、0.4~0.6 mm。在污泥浓度和沉降性方面,R1、R2均优于R3,其中污泥质量浓度分别为5413、5217、2614 mg/L,污泥沉降指数分别为40.85、39.66、53.56 mL/g。各实验组运行效能表明:由于白酒酿造废水中含有大分子有机物,导致对照组的COD、氨氮、总氮平均去除率优于实验组(p<0.05),其中R1、R2和R3系统的COD平均去除率分别为87.5%、82.1%和92.7%,氨氮平均去除率为89.4%、89.2%和96.4%,总氮平均去除率为93.1%、93.0%和95.6%,但在总磷平均去除率方面较为接近,分别为96.8%、96.9%和96.2%。白酒酿造废水主要通过影响胞外聚合物(EPS)和紧密型多糖(TB-PS)的比例来影响颗粒化,EPS由初始的44.31 mg/g分别增加至87.06、103.69、88.34 mg/g;TB-PS分别提升了2.07、1.80、1.19倍。各反应器停运24 d后对颗粒污泥系统进行重新启动,R1污泥沉降性能和污染物去除效率均得到良好恢复,而R2、R3恢复后,总磷去除率仅为66.5%、75.4%。

枯草芽孢杆菌发酵工艺研究进展

综述了枯草芽孢杆菌发酵过程中涉及的多种发酵工程策略,详细探讨了包括高产菌株的选育、培养基的优化、发酵条件的设定以及发酵过程的精细调控等方面的内容。探讨了通过传统育种技术和现代基因工程手段来提高菌株产量的方法。分析了不同营养成分和添加剂对菌株生长和产物生成的影响。介绍了温度、pH、溶氧量等因素对发酵过程的影响及其优化策略。此外,还探讨了发酵过程的动态监控和调控方法,以实现高效的生产过程。对枯草芽孢杆菌工程菌发酵领域的最新研究现状进行了全面介绍,总结了当前的研究成果和存在的问题,提出了未来研究的方向和可能的发展趋势。

聚羟基脂肪酸酯的萃取精制工艺研究

为推动中国新型生物基高分子材料的全面发展,促进生物基材料PHA的高值化应用,通过筛选萃取剂种类和用量、预处理试剂种类和用量以及预处理时间,确定了PHA样品最佳萃取工艺参数,并显著提高了PHA产品的质量和回收效率。结果表明,最佳预处理试剂为次氯酸钠,萃取剂为三氯甲烷,2种试剂的使用量分别是PHA样品质量的14倍和19倍,预处理时间1.5 h时发酵效果最好,最终纯度和回收率分别为98.35%和89.60%。该研究以三氯甲烷和次氯酸钠萃取PHA,显著提升PHA纯度和回收率,并简化提取工艺,为推进生物基材料PHA的下游分离提取工作提供有力的理论支持。

基于仿真的市域(郊)铁路与高铁综合枢纽客流换乘衔接优化研究

优化市域(郊)铁路与高铁综合枢纽的客流换乘衔接过程对于提升城市群轨道交通服务水平、居民通勤出行便捷性具有重要意义。文章在阐述城市群市域(郊)铁路发展前景的基础上,提出合理组织市域(郊)铁路与高铁综合枢纽间换乘客流的重要性;然后,基于枢纽内客流换乘理论,介绍客流换乘特性、换乘瓶颈问题和换乘优化方法,并以北京朝阳站与北京市域(郊)铁路东北环线的线路衔接部分为例,运用Anylogic仿真软件构建朝阳站模型,运行并分析高峰期现状客流问题,针对性提出客流换乘优化措施,再通过量化指标验证优化措施的可行性;最后,总结市域(郊)铁路与高铁综合枢纽间客流换乘优化方法,为市域(郊)铁路客流换乘的研究和实践提供参考。

融合实测数据的配网断路器投切暂态过电压建模方法

数字孪生技术的发展使配网中设备在线监测数据的获取愈加方便,利用实测数据对设备的运行情况进行安全性分析是数字孪生技术的一个重要应用。该文提出一种融合实测数据的配网断路器投切暂态过电压的建模方法,该方法通过采集10 kV配网断路器的实际运行数据,提取断路器的关键运行参数,可以对数值模型进行迭代修正,从而实现仿真模型对设备当前运行状态的跟随,提高分析结果的可靠性。仿真结果表明:所提模型计算得到的投切过电压水平标幺值最大为3.88,相较传统模型与实测值更为相近。该模型可用于配网真空断路器的运行安全分析。

非常规储层压裂支撑剂输送实验及数值模拟研究进展

非常规油气已经成为保障能源安全的重要支柱,而大规模水平井体积压裂技术是非常规油气经济开发的关键手段。由于压裂液、支撑剂、泵注排量等施工参数与常规压裂之间存在差异,大规模体积压裂过程中支撑剂输送铺置规律呈现完全不同的特征。文章从寻求非常规储层压裂支撑剂输送过程的典型特征出发,梳理了近年来国内外支撑剂输送实验和数值模拟的理论研究成果,阐述了单缝和复杂缝网中支撑剂输送、铺置、分流等规律,评价了基于计算流体力学的支撑剂输送数值模拟方法的适应性与局限性。以此为基础,对非常规储层压裂支撑剂输送模拟研究进行了展望,指出粗糙裂缝模拟实验装置、压裂液—支撑剂速度表征测试方法、裂缝-压裂液—支撑剂流固耦合条件下数值模拟方法等方向将是下一步研究重点,从而为非常规油气高效改造提供理论指导。

中医医疗机构血透室防控新型冠状病毒肺炎的思考

2020年初,我国多个地区发生新型冠状病毒感染肺炎(简称新冠肺炎)疫情,传染力强,人群普遍易感。由于血液净化中心人员流动性大,血透患者抵抗力低、治疗环境患者相对聚集的特殊性,成为新型冠状病毒感染暴露风险极高的医疗场所。作为中医医疗机构血透室,面对疫情建议从以下几个方面进行防控:①科学依法防控:严格规范管理,强化防控意识,科学制定防控预案,切实做到切断传播途径;②基于正确的中医认识确立防控方法:中医学认为新冠肺炎属中医“湿毒疫”范畴,病位在肺,基本病机特点为“湿、毒、瘀、闭”,中医治疗新冠肺炎强调辨证论治、分期论治;③基于传染病中医防控理念制定防控措施:中医防治新冠肺炎关键在于存正气、避毒气;④坚持中西医结合,构建具有中医特色的防控体系:中医药防治传染病具有诸多优势,应坚持中西医结合,构建具有中医特色的中西医结合血液净化中心传染病防控体系。

以高质量党建引领企业高质量发展

近年来,城市公交企业可持续发展受到了严峻考验。贵州省人民政府《关于深入推动城市公共交通高质量发展的意见》,为贵阳公交可持续发展开出了一剂良方。我们要抓住机遇,把党建引领植入到企业发展全流程中去,不留空白,不掉链子,以高质量党建引领企业高质量健康发展。

基于金属-氮-碳结构催化剂的质子交换膜燃料电池研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)可以直接将储存在氢中的化学能无污染地转化为电能,是实现碳减排和碳中和的关键新能源技术。目前的PEMFC技术,尤其是在发生氧还原反应的阴极,还严重依赖铂基贵金属催化剂,导致了燃料电池高昂的成本,限制了其大规模应用。因此,人们对于研究基于低成本非贵金属催化剂的PEMFC展现出了极大的兴趣。自从采用金属-氮-碳结构催化剂作为贵金属催化剂的替代品以来,非铂基PEMFC取得了很多突破,但是当前其在活性和稳定性的表现仍不能令人满意。本文总结了基于金属-氮-碳催化剂的PEMFC性能与活性位点、催化剂结构和催化层结构之间的关系,揭示了催化剂结构对于PEMFC中物质传输的重要作用。另外,为了满足实际需求,本文也总结并讨论了PEMFC可能的失活机理,包括脱金属作用,氮物种的质子化,碳载体腐蚀和孔道水淹等,以及目前发展的可能的解决方案。基于这些认识,本文最后介绍了在提升金属-氮-碳基PEMFC的活性和稳定性方面的最新进展与策略。

四旋翼无人机滑模自抗扰控制

针对四旋翼无人机易受到非线性、多目标以及控制量受限和其他不确定性因素干扰的影响,本文基于自抗扰控制和滑模控制设计了一种滑模自抗扰控制器。在被控对象姿态角速度未知的情况下,该控制器采用扩张状态观测器对无人机的姿态角速度和未知干扰进行观测;再将估计的姿态角速度和干扰用于控制器的反馈和控制量的补偿;最后利用Lyapunov理论证明控制系统的稳定性。仿真结果表明,本文设计的滑模自抗扰控制器可以保证观测误差的快速收敛,实现被观测量的高精度估计;在姿态角速度未知的情况下,仍可保持稳定的姿态控制。

基于附加惯性项人群搜索算法的四旋翼无人机姿态控制研究

针对非线性自抗扰控制的控制参数多且不能自整定的缺陷,为进一步提高控制的有效性和精度,在结合四旋翼无人机自身特性的基础上,本文提出一种附加惯性项人群搜索算法与自抗扰控制结合的姿态控制算法。对搜索步长和方向的惯性系数的选取方法进行修改,来实现四旋翼无人机在受干扰情况下飞行过程的姿态控制。仿真结果分析表明:与人群搜索算法优化自抗扰控制和自抗扰控制相比,该方法提高了控制系统的动态响应、抗扰性和鲁棒性,从而对于提高四旋翼无人机的姿态控制具有良好的参考价值。