结合CNN-LSTM优化模型在尾矿坝浸润线预测中的应用

浸润线是尾矿库的生命线,准确地预测浸润线仍是目前较难解决的重要课题。为了能够有效地预测尾矿坝浸润线的演变态势,提出了一种适用于尾矿坝浸润线预测的高精度卷积神经网络-长短期记忆(Convolutional Neural Network-Long Short-Term Memory,CNN-LSTM)网络优化模型。以云南省某铜矿尾矿库为研究对象,运用CNN提取浸润线数据在高维空间的联系,并捕捉浸润线时序特性的空间关联特征,运用LSTM捕捉及解析其长期依赖关系的特点,优化CNN的卷积层层数与LSTM隐含层层数,选取最优组合,实现对浸润线变化趋势的精确预测。试验结果表明:与单一的CNN模型和LSTM模型相比,CNN-LSTM优化模型的收敛速度快,泛化能力强,且该模型的决定系数、平均绝对误差、均方误差、平均绝对百分比误差、均方根误差均达到了非常高的拟合优度及预测精度,显示了基于CNN-LSTM优化模型进行尾矿坝浸润线预测的优越性,为保障尾矿库长期安全运行提供依据。

联合InSAR与数值模拟的采空区地表形变过程与机制研究

为消除矿体持续开采引发的地面沉陷灾害给矿区和社会造成的安全隐患,开展采空区地表形变的有效监测和形变机制研究极为重要。以金沙矿业灯杆树矿段为研究背景,采用时序合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术对矿区地表开展变形监测,并结合现场实际建立三维模型,通过FLAC3D模拟地下开挖过程获取采空区围岩的位移、应力和塑性区的分布规律,综合探究地下开采作用下上覆岩层和地表的形变过程和机制。研究结果表明:研究区处于不均匀形变状态,形变明显的区域主要分布在沿公路边坡所处的区域,其累积形变量在-80~20 mm范围内浮动。在采动影响下采空区围岩以剪切破坏为主,塑性区范围随开采深度增加逐渐扩张。随着采掘深度的推进,采空区顶板在自身重力和采动应力作用下,集中应力的大小、影响范围增大,对地表的扰动影响随之叠加。3次开采结束,采空区围岩移动范围逐步增大并贯通至地表引起地表形变。数值模拟与InSAR监测结果所显示的地表沉降变形结果相吻合,使模拟过程的合理性与可靠性得到证实。研究表明联合InSAR监测与数值模拟可直观反映出采空区地表形变的形成过程与机制。该方法可为类似的地下矿山采空区地表形变灾害的监测及潜在灾害预防提供参考。

基于InSAR的乌东德水电站库区边坡形变监测及分析

水电站建成投产后,水库水位变化频繁,改变了库岸边坡原有的稳定性,易诱发边坡失稳破坏,从而对水电站的安全运行及周边居民区产生一定安全隐患。为了更好地掌握乌东德水电站蓄水过程中库区边坡的形变情况,通过SBAS-InSAR技术对该区域2020年5月至2022年8月间的升降轨哨兵数据进行解算,获取了研究区的地表形变特征;结合库水位变化情况、SAR数据反演出的边坡土壤含水量后向散射系数,对识别出的5处不稳定区域的形变机理进行分析。结果表明:运用升降轨InSAR可准确识别出库岸边坡的形变情况,研究区最大年平均沉降速率为-92 mm/a;库岸边坡的形变趋势与库水位及土壤含水量后向散射系数变化有着明显的相关性,水库蓄水是致使边坡体加速沉降的主要因素。

基于InSAR监测的露天矿山边坡崩塌预警研判技术

为了解决露天矿山边坡崩塌灾害预警这一难题,采用InSAR监测技术对露天矿山边坡进行了长时序连续监测,获取海量边坡形变监测数据,探讨了边坡体整体形变场及异常点形变数据特征,确定了崩塌灾害的潜在区域及位置。现场勘察结果表明:崩塌灾害潜在区域现场与研判预警结论相契合;基于InSAR监测技术,并结合边坡体特征进行边坡崩塌研判预警是可行的、预警结果是可靠的。

计及新能源波动的分布式储能分层控制策略

高比例间歇性新能源的接入与大量电力电子设备的投入使用,给配电网的稳定运行带来极大的影响,分布式能源通过适当的管理能够缓解配电网的压力,并降低用能成本。在政策利好的推动下,全国多地推出“新能源+储能”配套方案,其中分布式新能源与储能的结合更是得到力捧。相比集中式储能,分布式储能投资压力小,电力的线路耗损少。开发分层预测控制算法,通过层级分权和责任授权发挥储能系统的主动性,不同层级的储能通过自主协调进行需求响应。能源管理优化对分布式能源和负载分钟级的监督控制,解决多目标线性优化问题;实时能源管理系统根据实际的测量值调整最优的方案,启发式地补偿亚秒级扰动;基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的电池管理系统将未来的需求传达给能源管理优化模型,实现对整个电站的分层控制管理,对各场站的储能设备进行功率分配,对储能设备提供实时能量管理,最大限度地减少用电时间和成本,同时满足电网要求。在MATLAB和控制器硬件在环(controller hardware-in-the-loop,CHIL)仿真环境中验证的结果表明,相比于电站配置的不受控情况,分层控制器可以将电网的总能耗降低约28%,该控制方法能够提高分布式电源的渗透率,提升资产利用率,满足区域配电网稳定运行、电能质量、供电可靠性等,促进分布式储能系统在电力系统中的应用。

基于模糊DEMATEL-ISM模型的尾矿库事故影响因素研究

尾矿库事故致因复杂,各影响因素相互作用且彼此耦合,为明确引发尾矿库事故的关键因素,深入了解各个影响因素的因果属性及其相互作用关系,提高尾矿库安全管理水平,提出了模糊DEMATEL-ISM模型,从人、物、环境、管理4个维度建立尾矿库事故影响因素指标体系,采用模糊集理论对DEMATEL方法进行改进,确定系统中关键影响因素和各个影响因素的因果属性,利用ISM划分不同层次结构并明确各因素之间的逻辑关系。以国内某尾矿库为例,验证模糊DEMATEL-ISM模型的有效性,结果表明:改进后的模型确定了9个原因因素和7个结果因素,其中溃坝、尾矿泄漏及人员违规违章作业是引发尾矿库事故的关键因素;构建的5级3阶多级递阶结构从直接原因、间接原因、根本原因3个方面体现了引发尾矿库事故的影响因素相互作用关系,并提出了相应的风险管控措施。该模型与传统DEMATEL方法相比更加客观准确。

一种边坡稳定性多参量辨识模型及应用

为实现对边坡稳定性高效、快速和准确的评价,考虑影响边坡稳定性多种参量指标,其参量指标间存在一定多元共线性,导致边坡稳定性评价存在一定偏差。引入一种主元分析(PCA)对影响边坡稳定性指标变量去相关和降维化,通过提取3个主元综合得分对边坡稳定性进行评价,经主元分析后的各指标相互独立,能够较好地满足径向基神经网络(RBFNN)中高斯分布要求。在主元分析基础上,建立边坡稳定性评价RBFNN模型,并将其应用到我国32组典型边坡实测数据中,仿真结果表明:6种不同学习情况下,主元分析-RBFNN模型的误判率分别为6.25%、6.25%、6.25%、9.38%、15.62%和15.62%,同时对模型可能存在的一些问题进行了讨论和检验。说明主元分析-RBFNN模型可为边坡稳定性评价提供一种新思路。

煤电机组发电、供汽(热)碳排放分摊方法研究

为明确煤电机组发电、供汽(热)碳排放分摊比例,提出一种基于分析的发电、供汽(热)碳分摊方法,并结合煤电机组实例,对该方法和基于供热比的碳分摊方法以及机组纯凝工况的发电碳排放强度数据进行对比分析。结果表明,基于分析的分摊法和纯凝工况的发电碳排放数据随运行负荷率的变化规律一致,发电碳排放强度均随运行负荷率升高而降低,基于分析的分摊法更能反映机组真实的碳排放情况;基于供热比的分摊方法由于未考虑热量的品级,将更多的碳排放分摊给了供汽(热),发电分摊的碳排放量和强度均明显低于纯凝工况。研究结果可以为客观评价煤电机组供汽(热)工况下的发电碳排放强度、支撑煤电低碳调度、引导能量梯级利用提供参考。

干堆尾矿库稳定性影响因素的敏感性分析

为了探究干堆尾矿库的尾矿坝高和堆积尾粉土的物理参数对尾矿库稳定性的敏感性,基于MIDAS数值计算模型,模拟尾矿库在不同工况下的稳定性,并运用正交试验设计与灰色关联分析相结合的方法,分析尾矿库不同参数与安全系数之间的关联性。结果表明:尾矿库的子坝坝高、内摩擦角、弹性模量、黏聚力和渗透系数对尾矿库安全系数的关联程度分别为0.746、0.620、0.581、0.542和0.490,采用定量化方法直观地反映了各影响因素对干堆尾矿库安全系数的敏感程度。由此可知,影响尾矿库稳定性的因素主次顺序为子坝坝高>内摩擦角>弹性模量>黏聚力>渗透系数。

基于HMM算法的矿山水灾害链复杂演化网络模型构建及应用

矿山水灾害可视为由各种相互联系的因素构成的复杂系统,通过研究矿山水灾害链中节点事件对演化过程的影响,可为矿山断链减灾提供依据。采用灾害链理论结合复杂演化网络模型,提出了灾害节点演化性子模型、灾害节点影响度子模型、灾害节点重要度子模型、灾害综合中心性模型4个子模型,利用HMM算法对子模型进行优化,构建了基于HMM算法的矿山水灾害链演化网络模型;参照前人的案例分析结果,对比分析矿山水灾害链演化网络模型的可靠性,结果表明:该模型能更有效地分析出各节点事件对整体灾害链演化的影响程度,推算出最有可能发生的矿山水灾害演化链,从而为矿山灾害链的风险分析以及断链减灾提出更合理的建议。

尾矿库资源回采过程中坝体的稳定性分析

为实现尾矿资源的回收利用并确保尾矿库在回采过程中的安全性,以马批邑尾矿库为工程背景,在勘察、室内土工试验数据的基础上运用数值模拟软件Midas-GTS/NX建立有限元模型并通过FLAC3D对其回采过程进行三维静应力场数值分析。结果表明:在回采过程中,最大主应力与最小主应力均为负值,最大剪应力为正值,说明主要受自重的压应力影响,且最小主应力和最大主应力所对应的压力和最大剪应力随着回采高层的降低在减小。库区总体位移随着堆积坝高度的降低在变化,但考虑到库区回采的实际施工是可以忽略的,所以回采过程中尾矿库处于平衡状态。当回采至初期坝顶,尾矿库侧边的山体位移增大,说明要加强尾矿库回采周边山体的监测与防护。该研究结果能为尾矿库资源回采提供重要的理论指导。

基于PCA-灰靶模型的采空区安全评价

为了解决采空区安全评价影响因素较多以及影响因素之间的相关性对评价结果准确性带来不利影响的问题,基于主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)法和传统灰靶模型,通过PCA降维、去相关性,提出了一种改进的灰靶模型(PCA-灰靶模型);利用该模型对广西某铜矿10个采空区进行安全评价,并与传统灰靶模型的评价结果进行对比,结果表明:PCA-灰靶模型的评价结果相对于传统模型更加准确,可对采空区的安全风险等级作出准确评价,且评价过程更加方便、简单。

五味子酸性多糖对小鼠抗疲劳作用的实验研究

目的探讨五味子酸性多糖(Schisandra chinensis acidic polysaccharide,SCP-A)对小鼠抗疲劳的作用机制.方法将ICR小鼠随机分为4组,即空白对照组(CON)、低剂量SCP-A组、中剂量SCP-A组、高剂量SCP-A组.通过负重游泳实验及前肢握力实验观察SCP-A对小鼠运动耐力的影响;化学比色法检测小鼠血清中尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)和乳酸(lactic acid,LA)、骨骼肌组织中丙二醛(malondialdehyde,MDA)和8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-2’-deoxyguanosine,8-OHdG)的水平.结果与CON组比较,SCP-A组的运动耐力均显示出不同程度的增强(P<0.05或P<0.01);BUN、LA、MDA及8-OHdG水平均显著降低(P<0.05或P<0.01).结论SCP-A对小鼠具有抗疲劳作用,该作用可能与其降低骨骼肌氧化损伤有关.

三电平SVPWM控制技术在船舶推进系统中的应用

两电平SVPWM(空间矢量脉宽调制)控制技术在电机调速系统中得到了广泛的应用,这种控制技术下的输出电压在开关频率整数倍处会产生幅值较高的谐波,是电机产生电磁噪声的主要来源。为了使输入电机的电流谐波得到抑制,首先对三电平SVPWM控制技术与两电平SVPWM控制技术进行分析比较,建立了基于Matlab两种拓扑的系统仿真模型,并在模型的基础上对不同电路拓扑的电流谐波进行仿真分析和试验验证,验证了三电平SVPWM技术在减振降噪方面的有效性,并在船舶推进系统中得到了应用。

一种高效低噪长时可靠的推进电机控制系统设计

为满足无人水下航行器对大功率推进电机提出的高效低噪、长时可靠的设计要求,控制系统采用了模块化高度集成的设计方案。控制电路以TI公司的DSP28335为主控芯片,驱动电路采用高压大电流单路IGBT+CONCEPT方式,控制算法采用了随机开关频率空间矢量脉宽调制和PI闭环控制相结合的方式,在结构设计上采用高效集成热设计。经试验验证,该控制系统可长时间输出功率40k W,且高频电磁噪声得到了有效的抑制,使控制系统设计满足项目的需求。

基于MT-InSAR和灰色预测模型的金属矿区地表变形研究

对于矿区地表变形测量,传统方法存在成本高、很难反映地表大面积变形信息和时空演化特征等缺点。基于此,以大红山铁矿为例,采用Sentinel-1A卫星数据,利用SBAS-InSAR对数据进行处理,建立了灰色预测模型,并对模型精度进行了验证,结果表明:由地面观测点获取的实测三向位移经归一化后得到的位移与InSAR取得的LOS向位移相对误差在15%以内,表明时间序列InSAR在观测精度上是可靠的;矿区内存在4个发育成熟的沉降集中带和2个局部沉降区域;InSAR监测值和水准测量值有较好的一致性,监测相对误差和预测相对误差均在12%以内。

五味子藤茎木脂素对小鼠镇静催眠及抗焦虑作用研究

目的:研究五味子藤茎木脂素(Schisandra chinensis vine stem lignans,SSL)的镇静、抗焦虑及催眠作用并初步探讨其作用机制。方法:将150只ICR雄性小鼠平均随机分为5组,分别为空白对照组、SSL低、中、高剂量组和地西泮阳性对照组。采用灌胃给药,每次0.1 mL/10 g,每天一次,连续7 d。应用小鼠自主活动实验观察镇静效果;应用高架十字迷宫、高架零迷宫实验观察抗焦虑作用;通过戊巴比妥钠协同睡眠实验观察催眠作用;用酶联免疫吸附法检测小鼠脑组织中γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、谷氨酸(glutamate,Glu)含量。应用Western blot方法检测小鼠脑组织中GABAAα1表达水平。结果:与对照组比,各剂量SSL显著减少小鼠站立次数和活动次数(P<0.01);中、高剂量SSL显著增加小鼠进入开放臂次数(open arm entry,OE),开放臂停留时间(open arm time,OT)和开放探头次数(open arm probe,OP)(P<0.05或P<0.01);各剂量SSL均增加阈下剂量戊巴比妥钠诱导小鼠睡眠只数,显著延长阈剂量戊巴比妥钠诱导的小鼠睡眠时间(P<0.05或P<0.01),缩短小鼠睡眠潜伏期(P<0.01);各剂量SSL组小鼠脑组织中GABA含量极显著增加(P<0.01),而中、高剂量SSL组小鼠脑组织中Glu含量极显著降低(P<0.01),GABA/Glu极显著增加(P<0.01)。高剂量SSL组小鼠脑组织中GABAAα1蛋白表达极显著增加(P<0.01)。结论:SSL对小鼠具有镇静、催眠及抗焦虑作用,其机制可能与其调节其脑组织中GABA及Glu含量及GABAAα1受体表达水平有关。

平泉市绿地系统现状及SWOT分析

针对平泉市自然资源状况,对平泉市公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地和其他绿地现状进行调查,提出存在问题,并进行SWOT分析,找出平泉市绿地系统的优势、劣势、机遇和挑战,为平泉市绿地系统规划提出依据。

安五脂素对大鼠肠缺血再灌注致肝损伤的保护作用

目的:研究安五脂素(Anwulignan)对大鼠肠缺血再灌注(intestinal ischemia/reperfusion,II/R)致远隔肝损伤的改善作用及其作用机制。方法:将SD大鼠随机均分为假手术(Sham)组、缺血再灌注(II/R)组、假手术+Anwulignan(Sham+Anwu)组和II/R+Anwulignan(II/R+Anwu)组。假手术及II/R结束后,腹主动脉取血,取肝脏。光镜观察肝组织病理学改变,检测血清谷丙转氨酶(ALT)及谷草转氨酶(AST)活性、肝活性氧(ROS)、蛋白激酶C(PKC)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性,以及丙二醛(MDA)和8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)含量。结果:光镜下Sham组大鼠肝组织结构正常,II/R组出现组织病理学改变,与II/R组比较,II/R+Anwu组损伤明显减轻。与Sham组相比,II/R组大鼠血清ALT及AST的活性,肝ROS、MDA、8-OHdG及PKC含量极显著升高(P<0.01),肝SOD、GST活性极显著降低(P<0.01),CAT活性显著降低(P<0.05);而Sham+Anwu组大鼠的这些指标均无显著性变化(P>0.05)。与II/R组比较,II/R+Anwu组大鼠血清AST活性,肝MDA、8-OHdG含量极显著降低(P<0.01),ALT活性、肝ROS以及PKC水平显著降低(P<0.05),肝SOD、CAT及GST活性极显著升高(P<0.01)。结论:安五脂素能够提高肝组织抗氧化能力,改善II/R大鼠致肝损伤。

北五味子根叶多糖对小鼠镇静催眠作用研究

目的探讨五味子根、叶多糖对小鼠镇静催眠及抗焦虑的作用.方法取清洁级ICR雄性小鼠随机分为4组,即空白对照组、根多糖组、叶多糖组、地西泮组,每组30只.应用小鼠自主活动实验观察镇静效果,应用高架十字迷宫实验观察抗焦虑作用,应用戊巴比妥钠协同睡眠实验观察催眠作用,应用酶联免疫吸附法检测脑组织中γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、谷氨酸(glutamate,Glu)含量.结果与空白对照组比较,根多糖组小鼠站立、活动次数显著减少(P<0.01),叶多糖组小鼠活动次数减少(P<0.05);根多糖组和叶多糖组开臂次数/在臂次数比(OE%)和开臂滞留时间/在臂滞留时间比(OT%)增加(P<0.01);在戊巴比妥钠诱导小鼠睡眠的实验中,与空白对照组比较,阈下剂量时根多糖及叶多糖组小鼠睡眠只数均增加,阈剂量时根多糖组小鼠睡眠潜伏期减少,睡眠时间显著延长(P<0.01),叶多糖组小鼠睡眠时间显著延长(P<0.01);与空白对照组比较,根多糖组显著增加小鼠脑组织中GABA含量(P<0.01),根多糖和叶多糖组均显著降低Glu含量(P<0.01),显著增加GABA/Glu(P<0.05或P<0.01).结论北五味子的根、叶多糖具有镇静催眠及抗焦虑作用.