Photovoltaic Cell Panels Soiling Inspection Using Principal Component Thermal Image Processing

Intended for good productivity and perfect operation of the solar power grid a failure-free system is required.Therefore,thermal image processing with the thermal camera is the latest non-invasive(without manual contact)type fault identification technique which may give good precision in all aspects.The soiling issue,which is major productivity affecting factor may import from several reasons such as dust on the wind,bird mucks,etc.The efficient power production sufferers due to accumulated soil deposits reaching from 1%–7%in the county,such as India,to more than 25%in middle-east countries country,such as Dubai,Kuwait,etc.This research offers a solar panel soiling detection system built on thermal imaging which powers the inspection method and mitigates the requirement for physical panel inspection in a large solar production place.Hence,in this method,solar panels can be verified by working without disturbing production operation and it will save time and price of recognition.India ranks 3rd worldwide in the usage use age of Photovoltaic(PV)panels now and it is supported about 8.6%of the Nation’s electricity need in the year 2020.In the meantime,the installed PV production areas in India are aged 4–5 years old.Hence the need for inspection and maintenance of installed PV is growing fast day by day.As a result,this research focuses on finding the soiling hotspot exactly of the working solar panels with the help of Principal Components Thermal Analysis(PCTA)on MATLAB Environment.

活动门试验中土压力盒标定方法

为确保活动门试验结果的准确性,根据试验填土深度的不同,对一批相同型号的电阻式土压力盒进行了垂直方向上的分级加载和卸载标定,并考虑标定装置内壁摩擦力影响,修正了作用在土压力盒上的有效加载和卸载应力。通过对加卸载过程进行离散元模拟,证明有效加载和卸应力修正方法较为合理。标定试验结果表明,加载过程中微应变量-有效应力曲线呈线性变化,可使用线性函数拟合;卸载过程中微应变量-有效应力曲线存在明显的滞后现象,且滞后程度随有效加载应力的增大而增大,可使用单指数曲线拟合。标定土压力盒后,开展了填土试验,结果表明土压力盒不宜在压力过小或填土深度过小时使用。

基于单元生死技术的埋地管道塌陷过程力学分析

为解决埋地管道塌陷发育过程中管周土动态流失的非线性问题,首先,采用数值分析方法构建穿越塌陷区的管-土非线性耦合模型,并应用单元生死技术模拟土体流失过程;其次,依托试验实测数据及规范验证模型,分析不同塌陷阶段埋地管道的应力变形特征;然后,研究埋地管道遭受土体塌陷作用下的破坏机制,确定埋地管道的控制应力及危险截面;最后,通过分析管土接触,探讨管土相互作用揭示埋地管道塌陷动态演化过程及力学特征。结果表明:轴向应力为控制应力,跨中管底为控制点,跨中截面为危险截面,过度的拉应力是埋地管道失效的主要原因;证实管土分离现象的存在,且在塌陷深度达到48 mm时管土分离;随着塌陷过程的进展,管-土结构从开始变形到埋地管道受拉破坏的全过程分为3个阶段,即顶部受压阶段、过渡阶段和底部受拉阶段,塌陷深度80与160 mm为分界点;塌陷深度达到59 mm时,管顶应力在跨中位置处实现谷值到峰值的转变;塌陷深度达到80 mm时,摩擦应力出现。

浅层膨胀土及其纤维改良土的剪切强度特性

与膨胀土工程灾害密切相关的浅层膨胀土受到的围压通常较低,其力学特性有别于高围压下的情形.通过三轴剪切试验比较高、低围压下膨胀土的剪切行为及剪切强度的非线性特征,探讨聚丙烯纤维改良浅层膨胀土的剪切特性及加固机理.结果表明,浅层膨胀土剪切强度具有明显的非线性,可用幂函数表征.随着土体中水的质量分数增大和围压减小,膨胀土剪切强度非线性更加明显.采用高围压下的抗剪强度参数试验结果会导致浅层饱和膨胀土的黏聚力被高估225.7%、内摩擦角被低估42.5%.掺入纤维后膨胀土的剪切强度明显提高,提升幅度与土体中的三维纤维网状结构的形成度有关.增大纤维长度可以有效降低剪切强度衰减率,继而消弱膨胀土的应变软化效应;过长的纤维在膨胀土内容易弯曲和扭折,会导致纤维-膨胀土界面作用随着土体变形而逐渐劣化.

真菌电化学修复除草剂污染土壤:降解动力学探索

【目的】微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)在去除污染物的同时产出电能,是一种颇有前景的生态修复手段。构建真菌强化MFC装置,比较电动力(EK)、真菌、MFC修复除草剂污染土壤效果及优缺点,探索MFC在有机污染物修复中的应用潜力。【方法】设计了一种添加真菌进行生物强化的MFC,并用EK、真菌、MFC三种方法修复两种除草剂污染的灭菌土壤。经筛选和驯化的疣孢漆斑菌和踝节菌菌株用于后两种方法,研究真菌强化对MFC去除除草剂的影响。测量土壤pH、电导率、除草剂去除率,MFC产电性能,用气相色谱-质谱鉴定两种除草剂的降解产物。【结果】EK修复中,添加模拟电解液、碳纤维条、加电10 V的处理组7 d后氯氟吡啶酯(F)和高效氟吡甲禾灵(H)去除率分别为71%和38%。真菌、MFC处理F的最大去除率达到100%。对比踝节菌,疣孢漆斑菌对两种除草剂的降解性能更好,疣孢漆斑菌、踝节菌单菌构建的MFC对H的去除率分别为62.5%和24.1%。F降解产物为氟氯吡啶酸,H降解产物为乙酸大茴香酯,推测了降解路径和降解动力学。三种方法降解F以及EK降解H均符合动力学一级反应,而真菌和MFC降解H符合二级反应。【结论】对比EK、真菌修复,MFC修复效果更好,该方法可以较快地修复土壤又无需额外供电,是一种经济有效的自持式修复策略。

改性电极MFC修复除草剂污染土壤初探

微生物燃料电池(MFC)在去除污染物的同时产出电能,是一种颇有前景的生态修复手段。本研究选取研究较少的氟氯吡啶酯和高效氟吡甲禾灵为目标污染物,并通过四步法对石墨毡电极进行改性,构建MFC装置,探索MFC在有机污染物修复中的应用潜力。实验证明,改性电极构建的MFC实验前期发电性能优于未改性电极MFC。相较于氟氯吡啶酯,高效氟吡甲禾灵MFC电导率波动幅度较小,修复温和。修复后期,土壤脱氢酶活性均高于第2天初始值。

管土相互作用土箱模型实验设计

随着给排水管道埋深的增加,土压力对管道受力状态的影响也越显著。这要求设计和施工人员对管土相互作用有更深入的认识,并能准确地计算作用在管道上土压力的标准值。埋地管道管周土压力分布规律、管道内部应力特征、管道破坏机理以及填土对管道受力状态的影响是管道设计和施工的主要影响因素。土箱模型实验可用于研究和解决上述问题,介绍并分析了管土相互作用土箱实验系统设计原理。土箱模型实验的设计包括管土受力模型的简化、土箱尺寸的设计、土箱加载方式的选择、土箱侧壁摩擦阻力和箱壁变形的评价、物理量的量测以及实验土体的选择与填筑等。土箱模型实验设计的关键是要保证设计出来的土箱中管土单元的受力状态仍然是简单的三向受力状态。

蚕豆(vicia faba)细胞微核技术监测农业土壤污染的研究

本文报道了利用蚕豆叶尖和根尖细胞微核技术,监测湖北省洪湖、应城两市近郊农业土壤污染的情况,获得明显效果。经统计学分析,棉麦地、水稻田、菜地各采样点土壤,用盆栽法和浸提法处理的叶尖和根尖细胞微核千分率(MCN‰)均明显高于林地对照组(F>F_(0.01),P<0.01),表明洪湖、应城市郊农业土壤均存在不同程度的污染。

土体力学特性颗粒尺度效应的理论与试验研究

土体是一种复杂的颗粒体系,其强度与变形具有显著的颗粒尺度效应。为考虑土体不同尺度土颗粒对其宏观力学特性的影响,根据土颗粒间相互作用产生的黏聚和摩擦物理效应而非纯粹几何尺寸,划分土颗粒尺度层次以构造反映土体内部材料信息和颗粒特征信息的土体胞元。基于土体不同尺度结构层次上力学响应的特征,引入微重比的概念,建立具有多尺度分层次理论框架的胞元土体理论,解释土体力学特性颗粒尺度效应的物理机制,把微细观土力学理论从定性分析推进到定量计算的水平。设计一系列饱和重塑土的三轴不固结不排水剪切试验对土体的颗粒尺度效应进行测试,并定量计算胞元土体理论的应变梯度和內禀尺度等微细观计算参数。试验和理论计算结果均表明,土体强度和变形的颗粒尺度效应随加强颗粒的体分比增加以及粒径减小而增强,反映出土体强度和变形显著的颗粒尺度效应;土体强度和变形尺度效应的理论预测与试验结果具有较好的一致性。

基于太阳能的无线土壤水分传感器的研制

为实现土壤水分的自动检测与无线传输,采用电场法检测土壤质量含水率,利用Zigbee技术构建无线传感网络实现数据传送。利用太阳能电池收集太阳能并存储于锂电池中,实现对系统供电。通过合理的充放电管理,能有效地延长锂电池寿命。试验结果表明,该传感器能够实现0～30%间的土壤质量含水率的测量,相对误差小于10%。利用Zigbee模块及MiWi(TM)协议栈构建星形网络能实现数据无线传输。当节点发射功率为1mW时,在无阻挡条件下可靠传输距离为30m,在有农作物遮挡时,可靠传输距离为10m左右。在1h采集发送1次数据及正常天气条件下,系统能自动持续工作。在连续阴雨天气条件下,系统能正常工作7～20d。

一种大型循环单剪试验装置研究

循环单剪试验被认为是研究地震场地中土体动力特性最合适的方法。为减小尺寸效应影响及解决工程中广泛存在的加筋土及粗颗粒土动力特性测试问题,研究大尺寸循环单剪试验方法具有重要意义。基于此,介绍了一种大型循环单剪试验装置,采用竖向线性滑动轨道约束上加载板和采用水平滑动轨道约束下加载板,确保前者仅发生竖向平动,后者仅发生水平平动,采用层叠的、带层间橡胶膜、分离式4点支撑的钢筋环构成的柔性剪切箱为试验提供侧向边界约束,确保了对单剪土样加载边界条件的真实模拟。针对土工格室加筋橡胶砂的测试结果表明:大型循环单剪试验装置得到的土动应力-动应变关系较好地反映了土在循环荷载作用下的滞回性、非线性和棘轮特性,大型循环单剪试验装置得到的G_d-g_a和D-g_a曲线变化规律与常规尺寸试验基本一致,证明其具有可行性;大尺寸试验得到的动剪模量特性与常规尺寸试验之间的差异,与单剪试验尺寸效应结论相符;试验中阻尼比特性受尺寸效应影响的规律性不明显。

土应力传感器动态匹配误差理论研究

根据弹性体振动理论及改进刚模理论，建立了土应力传感器动态匹配误差公式及其设计判据，与现场试验检验相吻合。

干旱胁迫对文冠果幼苗生长和生理生化特征的影响

以文冠果1年生盆栽苗为材料,采用称重控水的方法,设置土壤含水量分别为7.5%～9.4%（重度干旱）、11.3%～13.1%（中度干旱）、15.0%～16.9%（轻度干旱）、22.5%～24.4%（对照）4个处理,研究了水分胁迫对文冠果幼苗生长过程中的生长和生理生化指标的影响.结果表明：（1）随着干旱胁迫的加剧,文冠果幼苗单株鲜重、干重和株高逐渐降低,主根和一级侧根长度逐渐增加,叶面积和叶片数逐渐减少,并在重度胁迫下达到显著水平.（2）随着胁迫时间的延长,文冠果幼苗叶片超氧化物歧化酶活性在对照和轻度干旱胁迫条件下保持相对稳定,而在重度干旱胁迫下逐渐升高;各胁迫处理叶片的过氧化物酶活性逐渐升高,而过氧化氢酶活性则表现为逐渐下降趋势.（3）在整个干旱胁迫过程中,叶片丙二醛含量在对照中始终稳定在0.045μmol·g-1FW左右,而轻度干旱处理于胁迫21 d后趋于稳定（0.056μmol·g-1FW）,中度和重度胁迫处理则表现出逐渐升高的趋势;随着干旱胁迫加剧,各处理叶片可溶性蛋白含量先降低后升高,根系活力逐渐增强.可见,文冠果幼苗能通过增强保护酶活性及提高可溶性蛋白含量和根系活力来缓解土壤干旱胁迫的伤害,从而表现出较强的抗干旱特性.

模型试验中膜式土压力盒标定及其应用

土工模型试验和现场试验中常采用膜式土压力盒作为压力测试元件,即通过测量膜的变形(挠曲)量获取压力值。膜式土压力盒作为埋入介质内部的测试元件,由于土压力盒与岩土介质的刚度差,测试中受到由差异变形导致的岩土介质土拱效应的影响,特别是模型试验的应力历史也会产生不同程度的土拱效应影响。针对桩承式路堤多陷阱门模型试验中的加卸载条件,采用相同的试验用砂在相同的相对密度条件下进行了1组加载标定和4组不同填料高度下的卸荷标定试验。结果显示,加载曲线线性较好,而卸载曲线可采用指数曲线来进行拟合。将获取的标定系数应用于桩承式路堤多陷阱门模型试验当中,发现填料填筑过程中采用砂标系数处理得到的平均土压力值与路堤自重应力较为吻合。在陷阱门下沉模拟桩间土下沉过程中,分别采用砂标加载系数和卸荷系数处理土压力数据,与实际情况能够较好的吻合。

电感耦合等离子体质谱法测定土壤样品中的痕量硒元素

随着电感耦合等离子体质谱技术的发展,准确测定环境样品中的痕量硒元素含量越来越受到关注。质量数76、78、80和82的硒元素受氩的多原子干扰非常严重,必须进行校正才能得到满意的结果。利用动态反应池模式对土壤样品的测定条件进行条件优化,将Cell Gas从0.3～0.7ml/min步幅0.1ml/min、RPQ从0.45～0.7步幅0.05进行同步优化,最终确定针对消解样品的Cell Gas为0.5ml/min,RPQ为0.45,78Se是最佳的测定同位素。通过石墨电热赶酸仪赶酸,适当稀释控制可溶性固体量,在线加入103Rh内标来克服基线漂移,提高了分析方法的准确性。2%甲醇的加入提高了硒在电感耦合等离子体中的离子化强度,在一定程度上增强了低浓度的响应值。根据国家标准参考物质的分析结果评价方法的准确性,证实所建立的方法简便、准确、快速。

土体直剪力学特性颗粒尺度效应理论与试验研究

土体是一种颗粒物质,其强度与变形特性具有显著的颗粒尺度效应。根据土体颗粒间的连结性状和微重比,将土颗粒划分为基体颗粒与加强颗粒。构建了反映土体内部材料信息和颗粒特征信息的土体胞元,基于应变梯度理论建立可以描述土体颗粒尺度效应的土体胞元模型。设计一系列饱和重塑土的直接快剪试验以研究土体直剪力学特性的颗粒尺度效应,并定量计算了土体胞元模型的应变梯度和內禀尺度等微细观计算参数。试验结果表明,土体的剪切屈服应力随加强颗粒体积比和平均应变梯度的增加而增加,且与加强颗粒体积比呈近似线性关系,与平均应变梯度呈抛物线关系;加强颗粒粒径对土体的剪切屈服应力影响不明显。土体剪切屈服应力的试验结果与土体胞元模型的预测结果一致。

不同水分下桃果实细胞内糖酸分布特征分析

为研究不同水分对桃果实细胞内糖酸分布的影响,以成熟白凤桃果实为试验材料,研究了2个土壤水分水平（W1：田间持水量的60%-70%,W2：田间持水量的75%-85%）对果肉细胞内可溶性糖（蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇）和有机酸（苹果酸、柠檬酸、奎宁酸和莽草酸）在液泡、细胞质与细胞间隙中含量的影响。结果表明,W1处理桃果实液泡、细胞质和细胞间隙中可溶性糖分别为39.47,16.73,13.03 mg/g,有机酸分别为4.38,3.15,0.69 mg/g,而在W2处理中可溶性糖分别为35.63,16.11,13.33 mg/g,有机酸分别为4.00,3.27,0.65 mg/g,表明增加水分供应可降低液泡中可溶性糖与有机酸含量。各种糖、酸组分透过细胞膜的渗透速率均高于液泡膜,随着土壤水分含量升高果实中糖、酸通过细胞膜与液泡膜的渗透速率有所降低。

土压力盒的标定

介绍了国外土压力盒标定的几种新方法,提交了土压力盒的室内砂标结果并进行了分析。比较试验结果和厂家给出的气标结果,发现了两者之间存在一些差别。试验测得的压力盒反应系数K值比厂家给定的值要小30%左右。主要是由于土的不均匀性和压力盒与土刚度不同引起的。另外,还发现实验室土压力盒砂标时存在加载速度、实验室温度难以控制等一些问题。

超大截面沉井着床行为判别分析

沪通长江大桥29号墩采用矩形沉井基础，沉井平面尺寸为86．9m×58．7m，高115m。为了准确控制沉井着床精度、把握沉井稳定着床的时机，现场采用刃脚处应力监测和GPS沉井姿态监测2种措施进行监测。通过在刃脚踏面和隔墙底面安装一定数量的土压力盒采集刃脚和隔墙下部与土体的接触应力，并将应力监测数据和GPS姿态监测数据相对比分析，二者相互校核，对钢沉井着床稳定给出准确判断。结果表明，有效接触应力为O．1～O．15MPa可作为沉井开始着床的判据，有效接触应力达到或超过O．4～O．5MPa可作为着床稳定的判据。经现场施工验证，土压力盒保护措施效果良好。

非饱和土中的饱和度的求解方法

探讨非饱和土的饱和度测量几种测量方法。由于非饱和土试验方法的不同,造成饱和度的测量的偏差。本文根据GDS的试验结果,对几种测量饱和度的方法进行比较和分析,指出假设土样颗粒体积不变,土样体积改变是因为土样孔隙大小的改变的合理性,认为直接法是一种有效的方法。