基于改进FMEA的污水厂设备故障风险评估模型

为保障污水处理厂正常运行,预防厂内设备发生故障,提出一种改进的故障模式与影响分析(FMEA)的风险评估模型。首先采用FMEA法识别污水厂设备故障模式,并结合毕达哥拉斯模糊集(PFS)刻画不确定评估信息;其次利用逐步权重评估比率分析法(SWARA)和最大偏差法计算主客观权重,通过博弈论组合权重计算3个风险因子的综合权重;然后采用多目标优化比率分析法(MOORA)对设备故障模式进行风险排序。最后以长春市Z污水厂设备故障风险评估为例,并将所提模型与传统FMEA、毕达哥拉斯模糊(PF)-优劣解距离法(TOPSIS)和PF-妥协折衷排序法(PF-VIKOR)等方法对比,验证该模型的有效性。结果表明:污水厂设备故障模式前3位是除砂机抽取的砂浆所含有机物过多、膜片脱落或破裂和大块异物进入水泵。

干湿循环下节理砂岩细观能量演化规律研究

为探究干湿循环作用下的节理砂岩的细观损伤劣化规律,采用颗粒流软件开展了节理砂岩细观数值模拟,研究了不同干湿循环下节理砂岩的细观力学特性和能量演化机制。研究表明:随着干湿循环次数的增大,颗粒间的接触力和平行黏结力最大值呈线性递减规律;干湿循环下节理砂岩裂纹演化主要经历缓慢增加、均匀增加、阶梯增加及突变增加4个阶段,且裂纹数目(总裂纹、拉伸裂纹及剪切裂纹)与干湿循环次数呈正相关;细观边界能、平行黏结应变能及线性黏结应变能随干湿循环次数的增加呈逐渐减小趋势,节理砂岩中耗散能与微裂纹数大致呈正相关;干湿循环作用导致颗粒间抗断裂能力弱化,使岩样能量储存能力降低,这是造成节理砂岩干湿损伤劣化的能量机制。

基于复合动态采样的自动驾驶矿车节能路径规划方法

近年来,考虑安全与效率的自动驾驶矿车路径规划方法已逐渐成熟,并在多种矿山场景落地应用。与此同时,产业界和学术界也开始关注如何利用路径规划提升矿车的燃油经济性。针对这一需求,本文提出了一种矿山场景下的自动驾驶矿车节能路径规划方法,其主要特点是根据车速、道路坡度及障碍物进行S-L(进度-偏离)和S-T(进度-时间)的复合动态采样。针对矿山典型地形场景,建立了矿车燃油消耗指标,提出了安全性-运行效率-能耗综合路径评价模型;为了防止评价模型的各项权重陷入局部最优,设计了基于模拟退火策略的粒子群自适应优化方法。在矿山实际场景的测试中,本研究提出方法较现有方法在燃油经济性指标上平均提升了11.28%。

基于㶲分析的热电联产机组调峰能耗评价方法

为定量评价燃煤发电热电联产机组供热期调峰的经济性,根据热电联产生产流程将蒸汽划分为凝汽流与供热流,分析机组参与调峰运行时凝汽流与供热流流量的变化,揭示热电联产调峰的本质。根据发电侧、供热侧的调峰深度,定量给出发电、供热调峰导致的附加能耗,作为机组调峰经济性定量评价指标,并明确其适用条件。基于蒸汽循环流程开展㶲平衡和能量平衡分析,提出热电分摊新思路,给出调峰附加能耗计算方法。以实际350 MW供热机组为案例,验证指标的合理性。结果表明,机组在供热流“以热定电”流量基础上,改变凝汽流流量以调节电出力;深度调峰运行模式下,调峰前后供热负荷不变是调峰附加能耗成立的条件。调峰附加能耗定量表征热电联产调峰能效水平,结合热电可行域直观表示不同调峰方式的适用范围,可为调峰方式选择和运行策略制定提供理论依据。

宏基因组技术诊断亲内皮疱疹病毒感染致濒危亚洲象死亡病例

本研究旨在借助宏基因组测序分析技术快速发现引起濒危亚洲象死亡的可能病原,再结合常规诊断技术,对大象病因进行分析和确诊,为大象相关疫病的快速诊断和预防提供参考。对死亡大象进行尸检,取心、肝、脾、肺、肾、淋巴结、肌肉、胃、十二指肠、空肠、结肠、盲肠、胰腺等器官制备切片,进行HE染色和病理分析;取腹股沟淋巴结进行宏基因组测序分析;使用特异性PCR方法对特征基因进行扩增和测序,经序列比对绘制进化树,分析其与其他毒株的进化关系。结果显示,死亡大象的剖检和病例切片结果符合象亲内皮疱疹病毒感染的特征,宏基因组分析结果显示,大象的腹股沟淋巴结中含有大量的象β疱疹病毒1型(即亲内皮疱疹病毒)。该大象死亡的原因可能是象亲内皮疱疹病毒感染所致,宏基因组技术对大象亲内皮疱疹病毒感染以及其他濒危动物病例的快速诊断具有良好的应用前景。

基于?分析的热电联产能耗一致性评价方法

现有热电联产能耗评价“好处归热”或“好处归电”,将节能效益单一划分给发电或供热,不能合理反映热、电两种能量的品位差异。为弥补上述不足,将蒸汽划分为凝汽流和供热流,把循环?损失依据产生根源分摊到发电和供热上,通过?分析建立电、热产品定量统一表征方法和电热能耗一致性表达式。用能质系数简化动态过程计算,将基于?分析的热电联产单耗分析模型拓展至描述电热能耗的时空分布。通过实际案例验证新算法合理性。结果表明:供热流向热网水释放的?与循环?损失构成供热量;热电联产通过回收冷源?供热和能质匹配实现发电侧和供热侧节能。能耗一致性评价方法可合理反应电热两种产品的能量品位,揭示热电联产发挥节能潜力的途径。

基于Swin Transformer-CNN的单目遥感影像高程估计方法及其在公路建设场景中的应用

目前,在遥感影像几何条件和辐射质量良好的情况下,通过多视遥感影像的逐像素立体密集匹配对场景进行高程估计的技术相对比较成熟,无论是精度还是效率均达到了较高水平。然而,当具有良好几何条件和辐射质量的多视遥感影像难以获取时,经典摄影测量和计算机视觉的几何处理方法可能会面临较大的挑战。本文对该问题进行了研究,针对大幅遥感图像中各部分高程分布差异大,模型训练难度大的问题,提出了一种基于Swin Transformer和卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)的单目遥感影像高程估计方法。一方面Swin Transformer利用滑动窗口和层级设计,兼具了卷积神经网络处理大尺寸图像和提取多尺度特征的能力及Transformer的全局信息交互能力。另一方面针对大幅遥感图像中各部分高程分布差异大带来的训练不稳定问题,本文方法能针对每张输入图像自适应地划分高程值,将高程估计问题转化为分类-回归问题,最终图像各像素点的高程值由划分的高程值及其分布概率得到。试验结果表明:本文所提出的基于Swin Transformer-CNN的遥感影像高程估计方法无论是定性还是定量的结果都取得了很好的效果,且能应用于公路建设施工场景中,具有良好的泛化性。

可搜索加密的安全性研究进展

可搜索加密是一种在云计算和大数据环境下解决数据安全和隐私保护问题的关键技术,其允许用户在不解密的情况下,对加密数据进行安全搜索。然而,近年来针对可搜索加密的攻击研究层出不穷且破坏了安全搜索的功能。为了深入理解可搜索加密的安全性,对可搜索加密的安全性研究进展进行梳理和探讨。可搜索加密主要分为公钥可搜索加密和对称可搜索加密。首先介绍了公钥可搜索加密的概念,现有公钥可搜索加密方案面临着用户隐私、关键词猜测攻击和密文关键词等值测试等严峻的挑战,并给出具体的解决思路与方法。进一步阐述了对称可搜索加密的安全模型,对称可搜索加密方案的攻击方法和防御方法。最后,讨论了可搜索加密需进一步研究的问题和未来发展方向。

基于petri网的森林火灾应急救援流程网络模型及时效研究

为了对森林火灾的应急救援流程进行优化,以提升应急救援效率,依据森林火灾应急救援预案、有关规定与实际救援案例,从信息传递的角度对森林火灾应急救援流程进行了直观描述。基于petri网相关理论,运用PIPEv5.2.0,构建了森林火灾应急救援随机petri网模型与其同构马尔可夫链,在模型有界、活性、安全且可达的基础上,通过确定模型的库所繁忙率、变迁利用率、平均延迟时间,得到如下结果:①森林火灾应急救援活动早期的灾情信息多且复杂,随着森林火灾的发展呈现动态变化,火灾发生后如何高效地获取过火面积、火线长度、风向、风力、植被载量以及地形等关键信息是优化的重点。②避免信息堆积,基于火灾规模、强度、形式、火头方向等重要任务信息变量,实现实时快速决策、动态处置,是保证森林火灾应急救援活动的时效性的关键。

烧山火针法治疗风寒湿型颈型颈椎病临床研究

目的:观察烧山火针法治疗风寒湿型颈型颈椎病的临床疗效。方法:选取70例风寒湿型颈型颈椎病患者作为研究对象,采用简单随机法分成治疗组与对照组各35例,其中治疗组有1例脱落,实际完成34例。治疗组采用烧山火针法治疗,对照组采用常规针刺治疗。隔天治疗1次,3次为1个疗程,共治疗1个疗程。疗程结束后采用疼痛视觉模拟评分法(VAS)、颈痛量表(NPQ)评估2组治疗前后疼痛和颈椎病改善程度,并观察针刺部位温度变化。结果:治疗组总有效率为94.1%,对照组为71.4%,2组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,2组VAS评分均较治疗前降低(P<0.05),且治疗组VAS评分下降较对照组更显著(P<0.05)。治疗后,2组NPQ评分均较治疗前降低(P<0.05);且治疗组NPQ评分低于对照组(P<0.05)。第1、2、3次治疗前,2组皮肤边形区域平均温度比较,差异均无统计学意义(P>0.05);治疗后,在同一疗程治疗组皮肤边形区域平均温度均高于对照组(P<0.05)。结论:烧山火疗法治疗风寒湿型颈型颈椎病,可提高临床疗效及患者的生活质量,改善其疼痛感和不适症状,其机制可能与提高双侧第4~7颈椎夹脊穴周围肤温有关。

基于原子类型电性拓扑状态指数的最小点火能预测模型研究

针对危险化学品最小点火能的试验测量存在一定的困难且具有很大不确定性的问题,收集了61种化学品的最小点火能试验值,并仅根据其分子结构计算了原子类型电性拓扑状态指数(ETSI),最终选择了23种ETSI作为分子描述符进行建模。首先,尝试基于61种危险化学品的最小点火能值,通过多元线性回归和支持向量机进行QSPR建模,但所建模型的内部稳定性很差,不满足基本的要求。经分析可能是因为描述符太多而样本相对较少造成的。通过从数据集中删除13个最小点火能值,ETSI的种类减少到14个,并采用相同的方法进行QSPR建模。经验证,新建模型在拟合能力、内部稳定性和外部预测能力3个方面均具有优异的性能,可以在不需要购买任何昂贵的软件和硬件的前提下,方便、快捷地预测化学品的最小点火能。

“上头电子烟”中非法添加物分析研究进展

随着人类社会发展和人们健康意识的增强,电子烟已经成为吸烟人群青睐的产品。为了追求利益,有些不法商贩在电子烟中添加非法成分,将“上头电子烟”披上合法、时尚的外衣,隐匿在电子烟中,通过网络等方式,以较低价格非法贩卖。“上头电子烟”中的有毒有害成分的非法添加会对吸食者造成严重危害。本文在概述“上头电子烟”中非法添加有毒有害成分的理化性质、毒性和毒理基础上,对“上头电子烟液”成分的检测技术与方法研究进行综述,以期为电子烟市场监管提供科学依据与理论支持。

煤系岩体三维裂隙网络随机生成研究与应用

[目的]更加清晰且直观地展现煤系岩体结构面的空间分布特征。[方法]基于地质学统计方法对实际裂隙资料进行分析,得到裂隙位置与密度、直径及产状等概率分布函数,借助MATLAB编辑程序,并利用Monte-Carlo随机模拟算法生成满足一定分布函数的随机变量。在此基础上,以Baecher圆盘替代实际裂隙,得到较为精准的三维裂隙网络模型。[结果]该模型不仅高度还原了实际裂隙的形态特征,还精确地再现了裂隙之间的空间关系,包括裂隙的相互交叉、平行分布和聚集区域等。[结论]将三维裂隙网络随机生成技术运用于煤系岩体裂隙探查中,不仅是研究裂隙几何特征的一种重要手段,而且可为后续岩体渗透性及开采安全性评估提供技术支持。

基于改进遗传算法的地震应急物资配送路径规划

针对地震灾后应急物资配送的路线规划问题,在充分考虑地震灾害建筑物倒塌而导致路径中断的情况下,构建了震灾后的应急物资配送路径规划模型,该模型以最短距离为目标,同时考虑了因建筑物倒塌导致路径中断的风险,使模型更加符合地震应急救援的场景需求;为提高模型求解能力,引入丝滑度函数和建筑物倒塌函数构造了改进遗传算法,并选取案例验证模型的可行性。结果表明,该模型在规划最短路径的同时可以有效避开中断的路段,因此所提出的模型可以为应急物资配送决策提供科学依据。

新型复合式蔬菜自动清洗设备的设计

为适应不同类型的蔬菜,提高清洗工作的质量,设计一款家用或小型餐厅使用的新型复合式蔬菜自动化清洗设备。通过对市场的调研,在现有解决方案的基础上进行创新优化设计。完成了“流水线式单腔多模”式创新结构的设计方案。设备整体采用流水线式布置,方便结构布置,使清洗工作有序进行。清洗腔将多种功能集成化,不同类型的蔬菜均在单个多功能清洗腔完成清洗工作,使设备体积有效减小。控制器根据蔬菜的类别自动调节清洗执行模块的参数,采取不同的清洗策略,满足了智能化的要求。设备左右两侧均布置蔬菜暂存点,通过合理的清洗工作调度,极大程度提高清洗效率,避免过度依赖人工操作。蔬菜在不同工位之间的移动主要靠电机和推杆配合完成。清洗完成后,将蔬菜沥干并送回起点完成工作。经过分析、验证与优化,该方案设计完整,结构布置合理,符合运行要求,可使设备轻松完成清洗工作。

需求导向下的园林专业课程体系构建研究——以安徽农业大学为例

在教育部建设一流本科专业建设点要求的背景下,按照农林院校园林一流专业建设点的标准,课程体系的更新必须要着眼更高的要求。溯源国内农林院校园林专业的发展特点,以建设一流课程的要求为依据,梳理出以“林学类专业”为特色且融合“建筑学类”专业的特征要求。在此基础上,遵从安徽农业大学园林专业教师团队、教学资源以及培养方案的专业定位和学情,构建以需求为导向的专业课程体系。运用TOPSIS熵权法对专业课程体系的问卷调查数据进行合理性分析,得到总体课程体系、主干课程体系和创新实践课程体系的最优理想解,进一步确立以“园林工程”和“园林花卉学”为“联动双核心”的园林专业课程体系。优化课程体系,拟整体达到“新农科”特色结合多学科交叉的多元化教学要求,培养新时代引领行业实践和研究创新的园林人才,满足为建设高品质人居环境提供园林建设研究人才的需求导向,实现安徽农业大学园林专业的培养目标,培养新时代高品质的园林高级人才。同时也为其他院校构建农林院校园林专业课程体系提供了参考。

清水钻屑土壤化利用可行性研究

目的评估清水钻屑的环境风险,探讨其土壤化的可行性及环境安全性。方法系统分析清水钻屑的理化性质、微生物组成、污染特性,并开展清水钻屑土壤化实验。结果清水钻屑主要组分与表层土壤组分相似;钻屑粒径分布较广,不同来源的钻屑粒径分布差异较大;保水率极差,肥力较低;与表层土壤相比,清水钻屑中的细菌多样性与之相当,但真菌的多样性明显更低;清水钻屑中油含量、生物毒性、重金属含量均低于相关标准;土壤化实验结果显示部分处理中植物体内的Cr、Hg、Pb含量超过相关标准,按不同比例与土壤混合后,植物体内重金属含量明显降低,符合食品安全标准。结论清水钻屑环境风险小,其土壤化利用安全性较高,但肥力较低,不宜直接作为种植土壤;可通过与土壤按不同比例混合、选用不同植物或种植非食用植物等措施,控制重金属生物富集风险,实现清水钻屑土壤化安全有效的利用。

基于熵权法和TOPSIS模型的城市韧性评估——以长春市为例

随着城市外部环境的不断变化,城市面临的不确定性扰动也在不断增加,为了实现城市可持续发展,提高城市韧性已成为全球共识。因此,该文从社会、生态、基础设施和经济韧性四个层面建立城市韧性评价体系,基于熵权法确定权重,利用TOPSIS模型对长春市2016—2020年的城市韧性进行评价,结果表明:(1)长春市城市韧性水平在2016—2020年间随时间呈增长趋势;(2)长春市城市韧性水平在空间上存在差异,具体表现为“南高北低”;(3)在不同时期,不同层面的韧性对城市韧性的影响不同。最后,基于上述所选取的四个层面提出提高城市韧性的策略,为长春市城市韧性建设提供依据。

基于信息量模型和地理探测器的国道沿线崩塌灾害危险性评价

吉林省白山市长白朝鲜族自治县G331国道沿线崩塌灾害发育,破坏性大、处置困难。该文以研究区域崩塌灾害为研究对象,选取坡度、坡向、曲率、年平均降雨量、NDVI、岩性、距断层距离、距道路距离8个评价指标,通过信息量法揭示评价指标对崩塌灾害的贡献度,构建评价指标体系。其次,采用地理探测器分析崩塌灾害的空间分布特征,变异系数法获取权重系数,并利用ArcGIS平台对评价指标的信息量图层进行加权计算,生成危险性分区图。结果表明:距道路距离、NDVI、岩性是造成崩塌的主要影响因素。各危险区面积占比:中危险区>高危险区>极高危险区>低危险区。利用灾害点分布情况对危险性分区结果进行验证,得到8.82%的崩塌发生在高危险区,85.29%的崩塌发生在极高危险区,表明危险性分区结果符合实际,其评价结果对区域风险分析、防灾减灾具有参考价值。

基于能量梯级利用的高效灵活供热系统性能研究

为兼顾供热节能和负荷调节灵活性,构建低品位余热与抽汽耦合的高效灵活供热系统,确定评价供热和调峰的性能指标,并利用Ebsilon软件进行热力建模;针对案例地区研究系统设计工况和变工况热力性能,得到不同供热负荷下的电负荷可调范围,研究同时满足热、电需求下的系统灵活运行调控策略及能耗特性。结果表明:系统通过能质匹配,降低比当量电耗,实现了低能耗供热,设计工况供热煤耗率为13.3kg/GJ;调峰容量比最大为48.1%,比抽背模式提高24.3%;电热负荷变化时,背-抽-切方式间切换,供热煤耗率区间为8~14.7kg/GJ;供热煤耗率随电负荷率降低而增加;系统充分发挥低品位余热供热的节能优势,且在一定范围内热电解耦,兼顾了“节能”与“灵活”运行。