大水面渔业水环境剖面监测及预警技术应用研究

大水面渔业的监测预警技术,是了解大水面渔业发展问题、掌握大水面渔业发展环境具体情况的重要措施。大水面渔业的发展以湖泊、水库为主,所以湖泊、水库的生态环境变化会直接影响到大水面渔业的经济效益。因此,对大水面渔业应用多参数剖面监测技术,全面分析大水面渔业的水质空间分布和时间变化、水环境的具体参数、发展问题等,丰富了大水面渔业的监测手段。传统的大水面渔业监测技术以测量表层为主,无法对大水面渔业库区水质的空间变化进行监测,而剖面监测预警技术可以更深入地研究库区大水面渔业生态环境变化。该文旨在探究剖面监测及预警技术在大水面渔业水环境中的应用,进一步推动大水面渔业及其水环境的发展与建设。

油田开发注入剖面监测方案设计优化技术

在油田开发降本增效的大趋势下,对注入剖面的监测比例、井点、频次进行量化和优化,使注入剖面监测既满足油层动用状况评价需求,又满足开发调整和措施评价需求,是油田开发特高含水后期注入剖面监测方案设计的重要课题。利用克里金插值误差的方差与监测井的个数和位置、空间相关结构有关的特点,确定最优监测井点质量评价方法,结合因子分析、聚类分析等大数据挖掘技术分析注水井属性特征,确定注入剖面监测比例,给出反映动用状况的最优监测井点,进一步根据油田开发实际需求,提出建立三级监测井点实施监测的优化方案。优化设计的部署方案在A开发单元应用,开发单元整体的年监测比例低于计划8%,调整和措施取得较好效果。

水下剖面监测机器人最优轨迹跟踪控制方法

重点研讨水下剖面监测机器人(UPMV)的最优轨迹跟踪控制方法。首先建立了UPMV的系统动力学方程,并选取了二次型性能指标作为系统的跟踪控制精度、能量损耗的综合考量指标,然后设计了在该指标下的基于Hamilton函数的最优跟踪控制方法。最后仿真验证了控制策略的有效性。

关于海滩剖面监测方案的探讨

海滩侵蚀是影响临海建筑物稳定性的不利因素,临海工程可行性论证中有必要对海滩侵蚀情况做出评估,通常可通过海滩剖面某一段时期内的变化来反映海滩侵蚀程度的强弱。受海浪及潮流的影响,海滩地貌变化频繁,且具周期性,其剖面进行监测具有一定的困难。根据海滩地区的特点,结合传统水准测量的手段,介绍了一种海滩剖面监测的可行方案,并给出了数据处理方法,最后结合工程实例做出数据分析结果。

HIRFL单丝束流剖面监测器的运动控制系统

在HIRFL的束流诊断中,研制了单丝束流剖面监测器。文章介绍了单丝束流剖面监测器运动控制部分基于PLC和步进电机驱动器的实现,对运动控制系统的硬件和软件的设计做了详细的介绍。整个系统已经通过调试,能够满足在HIRFL束流诊断中对运动控制的要求。

321型束流剖面监测仪在离子束技术中的应用

束流剖面监测仪是监测带电粒子束在传输过程中状态变化的一种装置。该装置的叶片式探针(以下简称探针)安装在粒子加速器、同位素分离器和离子注入机等监测位置上并由它把截获的信号显示在示波器屏上便可观察到沿束横截面束流密度分布曲线(以下简称束形)。通过束形变化我们可定性地判断束流强度、束流品质和它在束管道中的相对位置等。因此,它在国外各种类型的粒子加速器上广为使用。

二次发射多丝束流剖面监测器

本文描述了基于二次发射原理的多丝束流剖面监测器,可测量束流总强度范围为10nA～10μA 的束流剖面密度分布,或者以模拟形式在示波器上作直观显示,或者以数字形式由计算机作进一步处理。文中列举了监测器几个应用例。最后提出了进一步改进意见。该剖面监测器已成功地应用于HZRFL 重离子加速器SFC—SSC 束流传输线的调整。其灵敏度、剖面波形观察以及计算机处理等都得到较为满意的结果。

ESS靶前束流剖面及束晕监测器样机的研制

为了研究靶前高功率束流的物理特性,欧洲散裂中子源计划研制一套靶前多丝束流剖面监测器及束晕监测器样机,样机的在线测试将在日本质子加速器研究设施的3 GeV质子束传输束线上进行。针对此束线现场安装管道狭小、监测器样机传动机构行程大的特点,提出一种适用于小通道的多点定位多丝束流剖面探头,将其与束晕探头集成在一个样机上,结构紧凑,可实现双探头的独立驱动。使用ANSYS workbench对探头及传动杆进行了变形分析,完成了样机的研制,通过丝间距光学影像测量、真空检漏、小孔通过性测试及通断检测,确保了样机的可靠性。

煤层气水平井产出剖面光纤监测工艺技术

文章从分布式光纤DAS、DTS测量原理出发,结合煤层气水平井的生产实际,分析了产水和产气对井筒环境的影响,论证了分布式光纤DAS、DTS用于煤层气水平井方法的适用性,首次提出了利用DAS量化水平段产气量的评价方法。根据煤层气水平井特殊的生产工艺特点,制定了水平段采用油管内泵送布设、直井段采用油管外绑定的光纤布设方法,解决了油管与套管的环空过小、射孔处有煤粉煤块产出等工程难题,同时采用偏心井口密闭技术为安全施工提供保障,总结出一套适用于煤层气水平井产出剖面光纤监测的工艺技术。通过一口水平井实际案例应用分析,证明该工艺技术在煤层气水平井产出剖面监测中有非常好的适用性。

三峡库区水库型滑坡变形监测剖面选取研究

在三峡水库蓄水和运行条件下,三峡库区水库型滑坡不同部位的地下水位和位移的改变表现出对库水位变化的敏感程度不同的特征.根据位移的变化对库水变化敏感程度的不同与监测信息量获取大小的关系,采用模糊模式识别方法对三峡库区水库型滑坡位移场变化对水库水位变化的敏感程度进行数值分区.借助水库型滑坡位移场变化敏感程度数值分区规律,提出三峡库区水库型滑坡变形监测剖面选取的一般原则.根据该原则,以三峡库区水库型滑坡——泄滩滑坡为工程实例,给出泄滩滑坡变形监测剖面的具体布置.

无人机及三维激光扫描仪技术在沙滩剖面动态监测中的应用及测量精度分析

沙滩剖面动态监测是沙滩整治修复工程效果评价的基础性工作,同时也是工程实践中及时发现问题并提出解决方案的关键步骤。由于常规测量手段存在工作效率低、周期长、难以全面覆盖测区等局限性,新型技术在沙滩剖面动态监测中的应用研究显得尤为重要。本研究以厦门天泉湾沙滩养护工程为案例,通过无人机航拍技术和三维激光扫描仪获取沙滩数字正射影像和高程数据,与人工测量结果进行比对和统计分析,研究两种技术的应用价值。研究结果表明,无人机平面坐标精度较高,但高程精度有所偏离;三维激光扫描仪测量数据满足沙滩剖面地形测量精度要求,但易受视场角限制,结果存在扫描噪点和盲区。因此,采用无人机及三维激光扫描仪技术,结合传统测量手段进行沙滩剖面动态监测,在我国广泛分布的沙滩养护工程实践中,具有良好的应用价值。

广西北海涠洲岛海岸带监测剖面侵淤分析

基于CORS的RTK无验潮水深测量对广西北海涠洲岛进行海岸带侵蚀淤积监测,通过2022年度数据进行对比,其结果表明涠洲岛西南面滴水丹屏JC02监测剖面高潮带以侵蚀为主,表现为强侵蚀和严重侵蚀,中部高潮带为轻微淤积,除了西北侧低潮带为侵蚀外,其余区域低潮带和潮下带整体表现为淤积;涠洲岛东北面苏牛角坑JC05监测剖面高潮带表现为严重侵蚀和侵蚀,中部高潮带表现为淤积,低潮带和潮下带整体表现为淤积。在分析后发现,基于CORS的RTK无验潮水深测量对海岸带侵蚀淤积剖面监测,其数据具有高精度、高效便捷、测量范围大和可全天候作业的优点,可以填补一般监测项目空白期过长的不足,开展常态化监测,为取得成果提供可靠地保障。

欠驱动式水下监测机器人航路点轨迹跟踪控制技术研究

欠驱动式水下剖面监测机器人要实现对预定剖面轨迹航路点的跟踪观测,其航路点的轨迹跟踪控制技术是实现高精度剖面观测的关键。研究思路为:首先采用物理建模和实验验证方式对水下机器人进行动力学建模;其次通过设计分布式控制器A和控制器B以及两者之间的通信协议,实现对通信时延的实时计算;然后通过扰动前馈和逐次逼近转换方法,设计能有效抑制脐带缆等外扰动并解决通信网络时延的网络化前馈-反馈最优轨迹跟踪控制方法。其中为实现平滑控制通过设置跟踪误差阈值和控制切换面,设计一种能实现无抖振航路点轨迹跟踪的分段复合有限时间跟踪控制方法。研究步骤为机器人动力学建模、前馈-反馈最优跟踪控制和分段复合有限时间跟踪控制算法设计以及控制方法的仿真和实验验证,分步进行并验证设计方法的有效性,为欠驱动式水下剖面监测机器人的轨迹跟踪控制技术提供理论依据。

大开口船型波浪弯/扭矩间接监测方法

为准确得到大开口船型波浪弯/扭矩监测结果,本文基于船体扭转基本理论研究了大开口船型波浪弯/扭矩间接监测方法。根据船中横剖面弯/扭矩与结构纵向应变之间的关系,提出了一种联合双剖面监测法,并用数值方法建立了波浪弯/扭矩间接监测的数学模型,通过多次数值模拟验证了所识别波浪弯/扭矩的准确性。在联合双剖面监测法中,同时监测船体结构2个邻近的横剖面,分别计算两横剖面的双力矩、弯矩和自由扭转扭矩,得到中间剖面的波浪弯/扭矩。数值模拟结果表明:联合双剖面监测法能够准确地反求出波浪弯/扭矩,特别是在波高较大的情况下反求精度更高。

海量监测数据下分布式BP神经网络区域滑坡空间预测方法

提出BP神经网络的分布式区域滑坡预测方法,算法设计在大数据分布式处理平台Spark下实现,通过构造包含均方误差和L2正则化的代价函数,提高运算实时性和算法泛化能力。统计影响滑坡评价因子的量化指标和定义监测剖面危险级别评价值,并进行评价因子特征选取,用于三峡库区忠县区域9个滑坡11年月监测海量数据挖掘,对研究区所有滑坡监测剖面每月进行危险级别评价,实现以月为周期的区域滑坡危险程度空间预测。试验表明,采用所述方法得到的拟合精度、准确度、效率均比梯度提升决策树、随机森林算法好,预测的滑坡危险级别准确,该方法可作为区域滑坡空间预测的一种新思路。

分布式光纤压裂监测技术应用及效果分析

分布式光纤测量技术近年来逐步应用到油田开发中,通过全井筒的实时连续状态监测,实现研判产层压裂监测效果、产液量及流体性质,准确分析井筒生产状况,成为评价生产井生产动态的新方法新技术。分布式光纤利用下入井筒的光纤,以实时、全井段、长时间监测的方式,测量整个井筒温度场变化来监测井筒的动态生产状况,其实时监测的优势,远优于常规测井方式。在此介绍了分布式光纤测温原理和解释原理,研究了生产井的测温测量方法及解释流程。基于压力和温度数据,采用解释模型对压裂监测实测光纤数据进行处理评价,以及与油藏地质情况进行对比分析,试验结果验证了分布式光纤在产液剖面压裂监测方面的适用性和技术优势,试验中形成的苏里格地区一套分布式光纤测温解释流程和方案,助力油田公司实时优化调整开发方案,实现增产上产。

山东半岛砂质海滩动力地貌演化特征

为探讨山东半岛砂质海滩的动力地貌学特征,利用波浪和潮汐资料计算了山东半岛浪潮作用指数K和波浪-沉积物参数(Dean参数(Ω)),并进行了地貌类型划分;结合2012~2015年对山东半岛不同地理岸段砂质海岸地形地貌、表层沉积物进行的7次监测,对海滩监测剖面地形高程和表层沉积物粒度监测数据进行了研究,结果表明:山东半岛北部烟台多处海滩为消散型,局部过渡性;威海东侧和山东半岛南部海滩属于过渡型或反射型;不同类型沙滩季节变化差别明显,消散型海滩夏季容易形成沿岸沙坝,冬季海滩沙坝明显受到侵蚀;而过渡型或反射型海滩变化趋势相反,冬季靠近高潮线的部位淤积,形成滩肩,夏季受到侵蚀消失。山东半岛北部海滩粒径较粗,并呈现逐年变粗的趋势,而山东半岛南部粒径较细且逐年变细;季节变化受到波浪条件和季节差异的控制,招远、龙口、威海、日照地区较牟平、海阳、青岛等平直岸段冬季沉积物比夏季粗。山东半岛砂质海滩的地貌形态受海岸的地理位置、海洋动力条件、岸线走向及沙源供给等多种沉积环境因素的影响,人类活动的影响可在短期内对海滩造成剧烈变化,引起海岸严重侵蚀。

强流短脉冲电子束束斑实时测量

介绍了一套基于切伦科夫辐射的用于强流短脉冲电子束束斑实时测量的装置。切伦科夫辐射体采用厚度为0.5mm、直径为80mm的石英玻璃,背面经过磨砂处理,安装在磁密封真空传动装置上,可以随传动杆上下左右转动。切伦科夫光经滤光片后由CCD相机进行接收,图像信号经CA MPE 1000F(H)型黑白图像采集卡读入计算机进行处理。报告了在中国工程物理研究院流体物理研究所的12MeVLIA和2MeV注入器上进行的束斑测量实验结果。

北戴河人工喂养海滩的演化特征

以北戴河西海滩为例,通过对海滩养护后近岸地形以及表层沉积物的变化进行研究,分析海滩人工喂养后的演化特征:明显遭受侵蚀,平均单宽侵蚀量为44.8m3/m,滩肩平均蚀退距离15m,东部侵蚀速率大于西部;新海滩沉积物整体细化,分选变好,喂养4个月后沉积物净输移趋势以沿岸搬运为主,运移方向NE—SW向;离岸潜堤形成的波影区以外海滩明显受到侵蚀,形成侵蚀热点。喂养1年后,填沙保存76%,海滩形态与预期形态较为相近,养滩效果良好。

河北省京唐港附近沙坝—潟湖海岸地貌演化特征

河北省的沙坝—潟湖海岸,在自然因素和人类活动的双重影响下逐渐消亡,砂质岸线不断蚀退。基于京唐港附近15条海滩剖面2016—2017年夏、冬两季共4次监测结果,开展了剖面地形和表层沉积物粒度的时空变化研究。监测结果显示,海岸整体呈现蚀退,其中永乐岛和明月岛呈侵蚀淤积交替出现;吉祥岛受人为因素影响小,侵蚀严重,残留沙坝2年累计侵蚀10~30m,每年夏季较冬季侵蚀显著。2016年度剖面冬季较夏季沉积物变粗,由于部分剖面沙滩侵蚀严重,淤泥质基底出露,沉积物变细。