深度学习在钢结构货架变形预测中的应用研究

随着工业化和物流行业的发展,钢结构货架在仓储和物流系统中越来越重要,因此准确预测其变形至关重要。文章介绍了一种基于双向长短时记忆网络(BiLSTM)和注意力机制的预测算法,该算法利用时间序列数据,通过深度学习模型进行训练,能够更细致地分析和预测钢结构货架的变形。结合一个典型应用验证了模型性能,证实了其高稳健性和出色的预测精度。实验结果表明,该模型能够准确地预测钢结构货架的变形情况,其平均误差仅为0.15%~3.33%。这些结果表明了该算法在钢结构货架自动化监测领域的潜在应用前景,为其结构变形预测提供了一种可行的解决方案。

装配式建筑结构顶升逆作法原理与技术发展

顶升逆作法综合了顶升和逆作法两种技术的不同特性,是一种在邻近地面对建筑逐层建造并逐层顶升的新型建造工艺。通过对顶升各阶段的原理分析,结合强时变结构特点,对顶升点选择等关键技术进行研究,分析了竖向顶升位移不同步工况下的结构受力机理,厘清了装配式建筑结构顶升逆作法的受力特点,梳理了现有的相关配套技术,指出了目前装配式建筑结构顶升逆作法待解决的技术难题。针对新型建造工艺的强时变特征,提出了结合数字孪生和人工智能两种技术进行智能调控的发展趋势,构建了面向减碳优化的综合目标函数,并通过算例证明合理的顶升方案对减少建造阶段构件内力的作用。结果表明:依托装配式建筑结构顶升逆作法原理,采用机械化施工取代人工作业、大重量顶升替换高空吊运,减少设备的层间转运和材料的竖向运输,能够在提高施工建造效率的同时,将工艺流程控制在临近地面的有效高度范围内,有望降低环境影响、减少碳排放、提高建筑结构在未来服役末期的资源化可行性,助力建筑业绿色低碳发展。

微波消融在潜在可切除的结直肠癌伴同时性多发肝转移中的临床应用

目的分析微波消融在初始评估为潜在可切除的结直肠癌伴同时性多发肝转移中的临床效果。方法选取2018年10月1日至2020年10月1日河北北方学院附属第一医院普通外科、北京中医药大学东直门医院中西医肿瘤微创医学中心、河北医科大学第四医院外二科收治的潜在可切除的结直肠癌伴同时性多发肝转移患者,统计其一般资料、病理特征、治疗方式和临床疗效,根据治疗方式,分为转化治疗+腹腔镜结直肠癌根治术+肝病灶切除组(手术切除组)和转化治疗+腹腔镜结直肠癌根治术+肝病灶微波消融组(微波消融组),比较两组患者相关手术指标(手术时间、术后肛门首次排气时间、住院时间等)和术后并发症(吻合口狭窄、吻合口出血、切口感染等),同时进行生存期随访,包括总生存期和无疾病生存期,绘制生存曲线,分析两种治疗方式的临床疗效。结果共纳入潜在可切除的结直肠癌伴同时性多发肝转移患者198例,经FOLFOX或FOLFIRI方案行新辅助化疗成功后66例,其中,手术切除组30例,均达到了根治效果,微波消融组36例,共消融57个肿瘤;54个肿瘤在第1次消融后达到完全消融(94.74%),后经再次消融后均达到无疾病证据;微波消融组患者手术时间、术中出血量、术后首次排气时间、进流质饮食时间、住院时间及住院费用均显著少于手术切除组(P均<0.001);微波消融组患者术后视觉模拟评分法疼痛评分显著低于手术切除组(P<0.001),切口感染(P=0.740)、吻合口漏(P=1.000)、吻合口狭窄(P=1.000)等并发症两组比较差异均无统计学意义;总生存时间(P=0.191)和无疾病生存时间(P=0.934)两组患者差异无统计学意义;结论对于初始评估为潜在可切除的结直肠癌伴同时性多发肝转移患者,经转化治疗后两组均安全、有效,且有着相似的生存结局,但微波消融组在术后恢复、经济及耐受性方面更具优势,建议临床推广。

可再生能源高渗透下时滞孤岛微电网的负荷频率控制

针对孤岛微电网系统中大规模接入可再生能源导致的低惯性和开放通信网络中通信延迟对系统稳定运行造成的不可忽略的影响,该文研究变时滞影响下低惯性孤岛微电网系统的负荷频率控制问题。首先,提出一种引入虚拟惯性控制的时滞微电网分层频率控制模型;然后构造一个新的Lyapunov-Krasovskii泛函,它包括时滞乘积项和增广的s-dependent积分项。进而,选取复合松弛积分不等式、二次函数不等式和凸组合等方法与所构造泛函有效配合,得到保守性更低的稳定性判据。最后,通过不同场景的仿真分析验证所提方法在提高孤岛微电网时滞稳定裕度和系统动态性能方面具有更好的效果,并分析了时滞稳定裕度与控制器参数、非线性负载扰动之间的关系。

基于连续小波变换的黑北凹地砂砾储卤层沉积特征研究

柴达木盆地西部中深层“砂砾型”钾盐储卤层与沉积水体变化息息相关,高密度网状二维地震资料包含的频率信息,有助于识别发育砂砾储卤层的沉积环境,为深层富钾卤水储层研究提供支撑。采用连续小波变换时频分析技术将地震信号从一维的时间域拓展到二维的时间-频率域上,能够在频谱中更清晰地刻画沉积体内部岩性组合的旋回结构特征。基于正演数据和实际钻井数据,总结了低水位体系域、水进体系域、高水位体系域和水退体系域层序框架下,沉积体的地震时频谱旋回响应特征:低水位体系域的时频谱能量主要聚集在低频,高水体系域的时频谱能量主要聚集在高频,水进体系域的时频谱能量随时间减小向高频方向移动,水退体系域的时频谱能量随时间减小向低频方向移动,指出35 Hz是划分有利沉积旋回——水退体系域末期、低水位体系域和水进体系域初期的频率阈值。选择合适频率区间重构地震数据能突出弱振幅砂砾层的反射特征,结合全频带数据有助于快速识别有利沉积旋回,为寻找砂砾型深层卤水钾矿提供依据。

基于特征图像组合与改进ResNet-18的电能质量扰动识别方法

针对传统电能质量扰动(power quality disturbance,PQD)识别体系中单一图像特征信息受限与算法识别能力不足等问题,依据特征融合的思想,提出一种基于特征图像组合与改进ResNet-18的PQD识别方法。首先,对PQD信号进行变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)得到一系列固有模态函数(intrinsic mode functions,IMFs)与残差分量;其次,将IMFs、残差分量、原始扰动信号与Subtract分量纵向拼接成分量矩阵,利用信号-图像转化方法生成特征分量彩色图;再次,对原始扰动信号进行连续小波变换(continuous wavelet transform,CWT)生成小波时-频图;最后,将特征分量彩色图与小波时-频图组合输入改进的六通道ResNet-18中训练学习并完成扰动识别。通过仿真对PQD识别方法进行分析并将其与目前常用识别体系进行比较。结果表明,所提方法具有较好的抗噪性能并且能够更好地提取PQD特征信息,达到更高的识别准确率。

胶东型金矿

胶东是全球唯一已知赋存于前寒武纪变质地体中的晚中生代巨型金矿省,其成矿系统独具特色,具体表现为:(1)位于陆内复合构造域,经历了多期重大构造-热事件,大规模金成矿作用受控于120±2Ma古太平洋板块俯冲方向变化及其诱发的软流圈上涌、岩石圈改造和伸展-挤压变形交替及控矿断裂剪压-剪张转换;(2)多重控矿构造和多样赋矿建造联合控制了不同规模和类型金矿的发育,形成了三山岛、焦家、招平、栖霞、郭即和牟乳六条NE向金矿带和三山岛-栖霞EW向富金廊带,导致了金矿化类型(焦家式/破碎带蚀变岩型、玲珑式/石英脉型、蓬家夼式/蚀变砾岩±角砾岩型、辽上式/黄铁矿-碳酸盐脉型)及其地质-地球化学特征的多样性;(3)主要矿化元素Au、Ag、Cu、Pb和Zn均达到工业利用要求,并有多种共/伴生关键金属超常富集;(4)不同金矿带中硫化物Pb同位素组成与探明金资源储量及到郯庐断裂带的距离线性相关,反映距离幔源流体主通道越近、金属硫化物中放射性成因Pb含量和幔源组分占比越多、金成矿强度越大;(5)区域总体相对均一的Δ199 Hg(平均~0.012‰)及Δ199 Hg/Δ201 Hg与金品位呈线性负相关,表明成矿物质来源于富集岩石圈地幔、且地幔被俯冲洋壳及其上覆沉积物交代的程度控制了金品位的高低;(6)区域恒定的Δ33 S同位素组成(~0‰)排除了巨量金源自太古宙变质基底及其重熔花岗岩的可能,重的δ34 S(平均9.0±3.7‰)来源于俯冲的古太平洋板片及其上覆沉积物的脱挥发份;不同金矿带Δ33 S/δ34 S与探明金资源储量及其到郯庐断裂带距离线性相关,反映成矿期地壳伸展程度控制了金成矿强度;(7)区域He-Ar和H-O同位素组成显示壳幔混合特征,焦家式金矿的成矿流体组成更靠近地幔、玲珑式金矿位于地幔与地壳过渡带;三山岛、焦家和招平金矿带的成矿流体相对接近幔源流体,而郭即金矿带具有相对开放的构造环境;不同金矿带氢-氧同位素组成和探明金资源储量正相关,可能表征了从西到东成矿流体通量和流体-岩石反应强度逐渐降低。基于对上述特征的总结,提出了胶东型金矿的成因模式,明确了其成矿地球动力学背景和深部驱动、巨量金属和流体及络合物来源、输运通道和方式、源→汇过程和机制、成矿后变化和保存等成矿系统形成的关键因素,确立了“拆离断裂系与基底活化带及幔源流体通道复合控矿”的勘查思路和“四步式”的勘查模型。综上,胶东金矿不同尺度的鉴别特征及其形成的关键因素明显不同于全球已知的其他金矿类型,难以被已有成矿模式所涵盖,属于一种新的金矿类型——胶东型,其成因模式对华北、华南、西伯利亚、西澳伊尔岗、北美怀俄明和南美圭亚那等陆内金矿床具有普适性;系列找矿突破则验证了该成因模式与勘查模型的合理性和适用性。因此,本文认为胶东型金矿是全球研究热点和重要的金矿勘查方向,而该地区找矿的主攻目标是资源量大且品位和产状稳定的破碎带蚀变岩型金矿。

国六柴油机轨压和喷油正时对柴油机性能的影响

为优化柴油机性能,基于一台配备了完整国Ⅵ后处理系统的高压共轨直列4缸柴油机,开展了柴油机负荷特性研究,在此基础上研究轨压和喷油正时对柴油机性能的影响。研究结果表明:以适当较小的轨压配合较为提前的喷油正时可以达到较为理想的柴油机油耗及排放;轨压和喷油正时对HC排放的影响较小;轨压对柴油机油耗、排温、NOx排放、CO排放的影响较大,且在中等偏高负荷时更为敏感,随着轨压增加了57 MPa,柴油机油耗、排温分别下降了16.1 g/(kW·h)、63℃,NOx排放上升了663×10^(-6),CO排放下降了785×10^(-6);喷油正时对烟度及柴油机氧化催化器前端温度T4、柴油机颗粒捕集器前端温度T5、选择性催化还原系统前端温度T6的影响较大,且在低负荷时更为敏感。随着喷油正时提前6.0°,烟度下降了0.43%,T4、T5、T6峰值出现在轨压为76 MPa且喷油正时为上止点前7.5°时,温度分别为315.3、338.4、329.3℃。

长持时地震动对建筑结构抗震影响的研究进展

该文综述了长持时地震动作用下建筑结构抗震性能的研究进展。介绍了长持时地震动的定义和特性;梳理了长持时地震动作用下建筑结构数值模拟、试验研究和理论分析的研究进展;详细综述了长持时地震动作用下建筑结构的延性性能、耗能能力、易损性和抗倒塌性能的研究进展。此外,介绍了考虑长持时地震作用影响的建筑结构抗震设计方法,梳理了国内外建筑结构抗震设计规范对长持时地震作用的考虑方法,并对长持时地震动作用下建筑结构抗震性能的研究进行了展望。建议关注长持时地震动作用下建筑结构的抗震性能,进一步研究长持时地震动的定义和特性,改进长持时地震动作用下建筑结构的数值模拟、理论分析和试验研究方法,深入探讨长持时地震动作用下各类建筑结构的地震响应、易损性和抗倒塌性能,为未来结构抗震设计及评估中考虑长持时地震作用的影响和规范修订提供参考。

基于改进麻雀搜索算法优化LSTM的滚动轴承故障诊断

为了对滚动轴承的工作状态及故障类别进行准确的诊断,本文采用长短时记忆(LSTM)神经网络作为分类器对滚动轴承数据集进行分类诊断。首先,从滚动轴承原始运行振动信号中提取时域和频域特征参数,组成具有高维特征参数的数据集;使用核主成分分析(KPCA)方法对高维特征集进行降维处理,选取重要性程度高的特征构成输入特征向量。然后,针对LSTM神经网络在滚动轴承故障诊断中存在的超参数难以确定的问题,提出一种基于自适应t分布策略的麻雀搜索算法优化LSTM神经网络的故障诊断方法(tSSA–LSTM)。最后,使用凯斯西储大学滚动轴承数据中心的数据进行故障诊断精度测试、泛化性能测试及噪声环境下故障诊断性能测试等多个仿真实验,并将本文提出的诊断模型与麻雀搜索算法优化长短时记忆神经网络(SSA–LSTM)、遗传算法优化长短时记忆神经网络(GA–LSTM)、粒子群算法优化长短时记忆神经网络(PSO–LSTM)及传统LSTM诊断模型进行对比。结果表明:tSSA可以更有效地对LSTM的隐含层神经元数量、周期次数、学习率等超参数进行合理优化;所提方法的平均诊断准确率达到98.86%,交叉验证平均诊断结果为98.57%;所提方法在噪声干扰下的故障诊断准确率也优于对比方法。因此,本文提出的tSSA–LSTM模型不仅可以更精准地诊断滚动轴承故障状态,而且具有更强的泛化能力及抗干扰能力,有效地提高了滚动轴承故障诊断的性能。

结合深度强化学习的边缘计算网络服务功能链时延优化部署方法

该文针对边缘网络资源受限且对业务流端到端时延容忍度低的问题,结合深度强化学习与基于时延的Dijkstra寻路算法提出一种面向时延优化的服务功能链(SFC)部署方法。首先,设计一种基于注意力机制的序列到序列(Seq2Seq)代理网络和基于时延的Dijkstra寻路算法,用于产生虚拟网络功能(VNF)的部署以及服务SFC的链路映射,同时考虑了时延优化模型的约束问题,采用拉格朗日松弛技术将其纳入强化学习目标函数中;其次,为了辅助网络代理快速收敛,采用基线评估器网络评估部署策略的预期奖励值;最后,在测试阶段,通过贪婪搜索及抽样技术降低网络收敛到局部最优的概率,从而改进模型的部署。对比实验表明,该方法在网络资源受限的情况下,比First-Fit算法与TabuSearch算法的时延分别降低了约10%和86.3%,且较这两种算法稳定约74.2%与84.4%。该方法能较稳定地提供更低时延的端到端服务,使时延敏感类业务获得更好体验。

基于BERT-BiLSTM-CRF模型的畜禽疫病文本分词研究

针对畜禽疫病文本语料匮乏、文本内包含大量疫病名称及短语等未登录词问题,提出了一种结合词典匹配的BERT-BiLSTM-CRF畜禽疫病文本分词模型。以羊疫病为研究对象,构建了常见疫病文本数据集,将其与通用语料PKU结合,利用BERT(Bidirectional encoder representation from transformers)预训练语言模型进行文本向量化表示;通过双向长短时记忆网络(Bidirectional long short-term memory network,BiLSTM)获取上下文语义特征;由条件随机场(Conditional random field,CRF)输出全局最优标签序列。基于此,在CRF层后加入畜禽疫病领域词典进行分词匹配修正,减少在分词过程中出现的疫病名称及短语等造成的歧义切分,进一步提高了分词准确率。实验结果表明,结合词典匹配的BERT-BiLSTM-CRF模型在羊常见疫病文本数据集上的F1值为96.38%,与jieba分词器、BiLSTM-Softmax模型、BiLSTM-CRF模型、未结合词典匹配的本文模型相比,分别提升11.01、10.62、8.3、0.72个百分点,验证了方法的有效性。与单一语料相比,通用语料PKU和羊常见疫病文本数据集结合的混合语料,能够同时对畜禽疫病专业术语及疫病文本中常用词进行准确切分,在通用语料及疫病文本数据集上F1值都达到95%以上,具有较好的模型泛化能力。该方法可用于畜禽疫病文本分词。

超磁致伸缩致动器非线性动力学的分数阶时滞反馈控制

设计了一种分数阶时滞反馈控制器,用于控制单自由度的超磁致伸缩致动器(GMA)的非线性动态响应。考虑到预压碟形弹簧机构引入的几何非线性因素影响,建立了GMA系统的非线性数学模型。利用平均法求解系统在含分数阶时滞反馈控制策略下主共振的幅频响应方程,根据Routh-Hurwitz准则得到系统的稳定性条件。通过数值模拟研究GMA系统中关键结构参数对幅频响应特性的影响,以及主共振峰值和系统稳定性随每个时滞反馈参数变化的特性规律;通过分岔图和Lyapunov指数图得到外激励幅值对系统混沌运动的影响;最后调节时滞反馈增益和分数阶次抑制系统的混沌运动。结果表明,时滞反馈增益和分数阶次能够有效抑制系统的主共振峰值和不稳定区域,可以将系统响应从混沌运动调整为稳定的周期运动,提高系统的稳定性。

新型电力系统长时储能技术综述

随着未来我国电力系统中可再生能源渗透率的提高,系统稳定性将应对更加严峻的挑战。长时储能技术在电力系统中起到平衡电网需求、提高电网稳定性、促进可再生能源的消纳、推动绿色低碳发展等作用。长时储能在系统的电源侧、电网侧、负荷侧都有着广泛的应用,对我国新型电力系统的发展意义重大。首先,介绍了目前新型电力系统的特点以及发展趋势,分析长时储能技术在新型电力系统中所具备的支撑作用;其次,分别总结了压缩空气储能、锂离子电池储能、液流电池储能、熔盐储能、氢储能5种长时储能的技术原理及路线、现有的示范应用项目及未来发展趋势,分析了各种长时储能技术的优势和不足;最后,对新型电力系统中长时储能技术未来的应用前景进行了展望。

基于分形维数的高速铁路地震预警系统地震P波震相识别方法

为更好保障高速铁路的运营安全,高速铁路地震预警系统的实施十分必要。5级以下的小震事件占据地震事件的95%以上,提高高速铁路预警系统在小震震相识别的速度与精度能有效保障高铁安全运营。提出一种基于分形维数的地震震相识别算法,优化传统分形维数的计算方法,提高分形维数的计算速度。引入分形斜率曲线并划分为4个阶段,分析临界点的分形斜率特征,通过识别分形斜率极值时刻判断地震波精准到达时刻。提出的算法平均误差达到0.006 3 s,标准差达到0.043 8 s,满足高速铁路地震预警系统的时效性和准确度要求。

分层一次爆破成井精确延时爆破参数研究

为了研究精确延时微差起爆对一次成井分层爆破效果的影响,理论计算了层内孔间微差时间,利用LS-DYNA软件,采用JH-2岩石模型,模拟了大直径深孔一次成井爆破中的精确延时分层起爆,分析了井筒岩石的损伤演化过程,试验验证了延期时间参数。结果表明,层间采用18 ms延期时间时,爆破效果最佳。结合理论分析和数值模拟结果确定了一次成井的延期时间方案。井筒的成形大致相似,其特征截面面积相似度在83.4%~96.6%之间。通过理论分析、数值模拟和现场试验获得了一次爆破成井工程的精确延时微差分层爆破方法,具有实际应用价值。

准噶尔盆地盆1井西凹陷石炭系火山岩凝析气藏的发现与勘探启示

准噶尔盆地石炭系火山岩油气藏是油气勘探的重点领域之一。根据录测井资料、地球化学分析数据及岩石薄片鉴定资料,结合地球物理方法,厘清了准噶尔盆地盆1井西凹陷石炭系火山岩油气成藏的主控因素,总结出深层火山岩气藏富集规律,明确了有利勘探方向。研究结果表明:(1)准噶尔盆地盆1井西凹陷风城组烃源岩厚度为100~300 m,面积约为5 400 km2,整体进入生凝析油—干气阶段,生气强度大于20×108m3/km2,为凹陷提供了丰富的天然气源。(2)研究区石炭系火山岩岩性复杂,爆发作用形成的安山质火山角砾岩受到风化淋滤作用,可形成物性较好的风化壳型储层。石炭系—二叠系大型不整合面和广泛发育的深大断裂是重要的输导体系,二叠系上乌尔禾组泥岩作为区域盖层,为凝析气成藏提供了保存条件,油藏主要分布在高部位,气藏分布于低部位。(3)通过“两宽一高”(宽方位、宽频带、高密度)技术,提高地震成像精度,联合时-频电磁技术(TFEM),实现了石炭系火山岩的精细刻画,为深层油气藏的勘探提供了有力支撑。石西16井的重大突破,证实了盆1井西凹陷石炭系火山岩具有巨大的勘探潜力。

地理邻近性对专利技术转移速度的影响研究——基于新能源汽车行业转化专利的计量分析

[目的/意义]地理邻近性作为创新活动的关键变量受到重视,考察其对专利技术转移速度的影响,有助于提升专利转化效率,为完善技术转移政策和优化产业集聚布局提供参考。[方法/过程]以新能源汽车行业的转让和许可专利为样本,采用组间差异检验、相关和回归分析方法,分别借助空间距离和交通时长两类指标检验地理邻近性对专利技术转移速度的影响。[结果/结论]交易双方的空间距离和陆地交通时长越大,专利技术转移速度反而越快;最短交通时长没有影响。但疫情期间情况有所变化,地理邻近的积极作用得以显现,此时空间距离越小,专利技术转移速度越快。

多特征融合的无人艇视觉目标长时相关鲁棒跟踪

[目的]针对显著海浪遮挡、相机剧烈晃动引起的无人艇视觉目标跟踪脱靶问题,提出一种基于多特征融合的长时相关鲁棒跟踪算法。[方法]首先,采用多特征融合技术,增强目标特征表达,提高目标模型鲁棒性;其次,利用高维特征降维和响应图子网格插值,提高目标跟踪的效率与精度;然后,设计水面目标重识别机制,解决目标完全脱离视野时的稳定跟踪问题;最后,采用多个代表性视频数据集进行验证和比较分析。[结果]实验结果表明,相较于传统的长时相关跟踪算法,平均成功率提升15.7%,平均距离精度指标提升30.3%,F-Score指标提升7.0%。[结论]所提算法能够处理恶劣海况下的目标脱靶问题,对于提升无人船艇及海洋机器人智能感知能力,具有重要技术支撑意义。

择时穴位贴敷结合坐式偏瘫复原操对急性缺血性脑卒中偏瘫患者的临床观察

目的探讨择时穴位贴敷结合坐式偏瘫复原操对急性缺血性脑卒中偏瘫患者的效果。方法将120例急性缺血性脑卒中偏瘫患者用随机数字表法,按1∶1∶1∶1的比例随机分成4组,A组为常规治疗组、B组在常规治疗的基础上加用择时穴位贴敷、C组为常规治疗的基础上加用择时坐式偏瘫复原操锻炼、D组在常规治疗的基础上加用择时穴位贴敷和坐式偏瘫复原操,各30例。4组患者分别于治疗前、治疗1周后和治疗2周后采用中风病中医证候评分量表、中风专用生活质量量表(SS-QOL)、简式Fugl-Meyer评分量表(FMA)、改良Barthel指数(MBI)进行评定。结果4组患者治疗1周后、治疗2周后与治疗前相比较,各项评分均明显改善(P<0.05),且D组各项评分优于A、B、C组(P<0.05)。结论择时穴位贴敷结合坐式偏瘫复原操锻炼,能显著提高急性缺血性脑卒中偏瘫患者的日常生活活动能力、运动功能和生活质量。