A power management circuit with 50%efficiency and large load capacity for tribo-electric nanogenerator

Recently, triboelectric nanogenerators （TENGs）, as a collection technology with characteristics of high reliability, high energy density and low cost, has attracted more and more attention. However, the energy coming from TENGs needs to be stored in a storage unit effectively due to its unstable ac output. The traditional energy storage circuit has an extremely low energy storage efficiency for TENGs because of their high internal impedance. This paper presents a new power management circuit used to optimize the energy using efficiency of TENGs, and realize large load capacity. The power management circuit mainly includes rectification storage circuit and DC-DC management circuit. A rotating TENG with maximal energy output of 106 mW at 170 rpm based on PCB is used for the experimental verification. Experimental results show that the power energy transforming to the storage capacitor reach up to 53 mW and the energy using efficiency is calculated as 50%. When different loading resistances range from 0.82 to 34.5 k^2 are connected to the storage capacitor in parallel, the power energy stored in the storage capacitor is all about 52.5 mW. Getting through the circuit, the power energy coming from the TENGs can be used to drive numerous conventional electronics, such as wearable watches.

5E管理模式在尿毒症血液透析患者中的应用效果

目的:观察5E管理模式在尿毒症血液透析患者中的应用效果。方法:选取2020年2月至2021年2月该院收治的92例尿毒症血液透析患者进行前瞻性研究,按照随机数字表法将其分为对照组和观察组各46例。对照组实施常规健康教育,观察组实施5E康复管理模式。比较两组干预前后水盐摄入量(饮食含盐量、饮食含水量、饮水量)水平、容量负荷指标(超滤量、尿量、体质量)水平、睡眠质量[匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)]评分及并发症发生率。结果:干预后,两组饮食含盐量、饮食含水量及饮水量均低于干预前,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组超滤量、尿量及体质量均低于干预前,但组间比较,差异无统计学意义(P>0.05);两组日间功能障碍、催眠药物、睡眠障碍、入睡时间、睡眠时间、睡眠效率、睡眠质量各项PSQI评分均低于干预前,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组并发症发生率为13.04%(6/46),低于对照组的32.61%(15/46),差异有统计学意义(P<0.05)。结论:5E管理模式应用于尿毒症血液透析患者可降低水盐摄入量水平、睡眠质量评分和并发症发生率的效果优于常规健康教育效果。

典型大容量冲击负荷电能质量治理方案

主要讨论国家电网公司对电力用户申请用电提出的电能质量要求,针对大容量冲击负荷造成并网点电能质量问题的解决方案,以低压电器大电流短路实验室特殊用电需求为案例进行讨论。研究探讨了多种大容量冲击负荷电能质量的解决方案,以为相关工程技术人员提供一定参考。

系统备用容量优化问题综述

从应对系统可能出现的多种容量事故角度,发电侧备用容量(reserve capacity of generation side,RCGS)与需求侧可中断负荷(interruptible load,IL)容量都可作为系统备用容量。为有效提高备用容量配置和稳定控制的经济性,以及抑制RCGS在备用容量市场上的市场力,应充分利用各类备用手段的经济互补性,从风险管理的角度对其加以协调。文中在建立市场环境下系统备用容量体系的基础上,基于风险管理与协调优化的观点,对目前系统备用容量优化方面的问题进行了综述。

土壤重金属污染防治的有效措施:土壤负载容量管控法——献给2015“国际土壤年”

土壤重金属负载容量管控法是指在土壤环境质量保护和农产品清洁生产过程中土壤重金属负载容量的全过程监测和控制方法。本文重点讨论了管控的必要性和可能性,强调了法律依托的重要性,即管控的合法性。它与标准管理法的差别在于(1)标准管理法为单一数值的终端控制,而负载容量管控法为立体的、全方位的过程控制;(2)标准管理法为浓度控制,而负载容量管控法为总量控制;(3)标准管理法责任主体不够明确,具有较大的被动性和依赖性;而负载容量管控法具有责任主体的主观能动性,即使在无法获得统一标准的情况下都不影响土壤重金属污染的防控;(4)标准可能会产生保护不足和过保护的情况;而负载容量管控法能够较好地发挥"土宜学"的精髓,充分发挥土壤生产力;(5)标准管理法重金属赋值过于"统一",缺乏个性化;而负载容量管控法针对特定对象,有其自身的临界值,可保障农产品安全。文章对土壤重金属负载容量管控法的特点和优势进行了较为详细的讨论,它可作为相关标准的有益补充,亦可在法律认可的前提下作为土壤污染防治的有效替代方法。

客观地看待我国耕地土壤环境质量的现状——关于《全国土壤污染状况调查公报》中有关问题的讨论和建议

《全国土壤污染状况调查公报》是调查样点真实而表观的反映。之所以说它是真实的,因为它是从大约630万km2实际调查面积中所取土壤样品分析结果所获得的结论;继之说它是表观的,因为它对于数据形成的原因缺乏必要的深度分析,因而对土壤环境质量现状的描述需要客观而理性的对待。文章第一部分就有关标准、耕地超标判别的关键因素、高背景值土壤样点问题、污染或超标点位的溯源性分析等进行了讨论,提出了下列见解:(1)需要明确评价标准。就耕地土壤重金属而言,其标准受到多种因素的影响,故当在公报中表明质量状况时,应该说明评估的标准,它应该与土壤和农作物类型密切相关。(2)需要给出对应土壤样点农产品中有关元素的含量。农产品可食部分重金属含量是判断土壤重金属影响的关键指标,缺乏相关数据则无法判断土壤是否污染。(3)高背景值土壤不应列为污染土壤。根据土壤污染的定义,它不具有污染的特征要素。在一些地区因母质和自然成土过程所形成的高背景值,通常归属于环境异常;在利用方面应属于"土宜学"范畴。(4)污染或超标点位的原因应该慎重甄别。从物料平衡的角度考虑,区域性Cd增量要达到50%或者40%的可能性需要进一步考虑。文章的第二部分讨论了采用负载容量管理法对土壤环境质量管控的优势和可行性。从正常土壤考虑,有利于从单一标准过渡到双标准管理,从而兼顾土壤自然环境质量的可持续性和土壤资源的可持续利用;从污染土壤考虑,有利于修复标准的确定;从污染源影响的赔偿考虑,根据外源物质所消耗的容量值,可量化有偿利用和恢复容量的经济评估;从责任主体考虑,有利于责任主体的认定和保护措施的落实;从方法的简便性和可操作性考虑,简单易行。

论土壤环境质量重金属标准的独立性与依存性

土壤环境质量重金属标准的独立性与依存性是指其土壤环境标准赋值时的依据。依据土壤背景状况所建议之土壤自然质量保护基准值或目标值,视为赋值的独立性;而将土壤作为资源利用或健康与生态风险评估时所规定之元素的限量值,称为赋值的依存性。文中讨论了土壤环境质量标准制定的原则与方法,论述了独立性、依存性和两者之间的关系。土壤环境质量标准赋值的独立性是主动保护土壤资源的需要,通常以背景值为依据获得土壤自然质量保护基准值,它不以土壤资源利用的差异而改变,是保护土壤自然环境质量的目标值;可以土类为单元制定全国标准,土壤重金属可用总量标示。土壤环境质量标准赋值的依存性是土壤作为资源利用的需要,基准或标准受制于多种因素,因而具有依存性和相对性,很难给出一个全国的统一标准,可由产业部门和地方单位制定,以重金属总量或可提取态标示均可。就农产品产地而言,可从食品污染物限量或其他合适的指标推导土壤临界值。在全面考虑土壤环境质量的独立性和依存性的基础上,建议土壤环境质量的保护应该从简单的依靠质量标准,过渡到以污染物负载容量为依据的管理模式——一个新的土壤环境质量的管理思路,它强调了外源物质的动态平衡,以切实保障土壤资源的可持续利用、坚守18亿亩耕地红线和粮食安全。

基于纳污量的流域水环境管理模式--以金华江流域义乌段为例

为解决金华江流域义乌段水质与水功能区要求间失衡的环境问题,建立基于水体纳污能力的流域水环境管理模式.以QUAL2K模型为基础估算了金华江流域义乌段BOD和氨氮纳污能力;建立了同时考虑点源和面源的BOD、氨氮日最大排污量的管理模式.结果表明,流域BOD、氨氮纳污总量分别为4865.5 kg·d-1和431.20 kg·d-1;按照BOD、氨氮现状,其排放量分别削减49.63%和88.71%,才能基本满足流域水环境功能区要求.

需求侧两种可中断负荷与发电侧备用容量的协调

在系统备用容量优化的研究中,需求侧低电价与高赔偿两种可中断负荷通常是与发电侧备用容量孤立的.为提高备用容量配置和系统稳定控制的经济性,以及抑制备用容量市场上的市场力,应对各类备用加以协调.为此,基于各类备用的经济互补特性,从风险管理角度提出协调模型和优化算法,对发电侧备用容量的配置进行了风险决策,定量评估了单一备用市场及其组合运营的效果.仿真分析验证了该模型的合理性和算法的有效性.

一种兼顾目标总量和容量总量的水污染物排放限值确定方法

针对中国水污染物总量管理面临由目标总量管理向容量总量管理的转变趋势,提出了一种兼顾两种管理模式的水污染物排放限值计算方法.该方法建立在水体分类计算、汇水区与行政区相关联、自下而上、不同保护要求的水体予以差别化对待、污染物控制类型扩展的原则上,将水体按环境容量利用方式的不同划分为保护性利用、恢复性利用、控制性利用、开发性利用和限制性利用5种类型,分别采用目标总量、混合管理、容量总量、容量总量和混合管理等不同模式,并给出了分别按汇水区和行政区计算污染物排放限值的一般过程.将上述方法应用于西南区域发展战略环评案例,结果表明云南省31.25%地市需调减COD总量,43.75%地市需调减氨氮总量,而贵州省55.56%地市可适当调增COD总量,44.44%地市可适当调增氨氮排放总量.该方法可将总量限值的确定与当地水环境质量改善紧密结合,强化水环境对现状质量不达标地区未来发展的约束,同时适当减弱水环境条件对达标地区的约束以换取其发展空间.以计算出的排放限值为依据对当前的减排目标进行调整可为云贵实现又好又快发展提供支撑.经案例验证,本文所建立的方法为中国水环境管理从目标总量模式向容量总量模式发展提供了技术手段.

考虑峰谷分时电价影响的变电站容量规划方法

针对峰谷分时电价的实施会调整电力负荷进而影响电网规划的问题,提出了考虑峰谷分时电价影响的电网规划方案制定方法,并且建立了基于需求侧管理各参与方成本效益分析的峰谷分时电价模型及变电站容量规划模型。在峰谷电价比恒定的情况下,根据峰谷分时电价模型的计算结果选取算例地区峰谷分时电价的最优拉开比。在此基础上,对传统变电站容量规划方案和考虑峰谷分时电价影响的修正方案进行对比,最终得出:考虑峰谷分时电价影响的变电站容量规划方案在新建变电站容量减少的条件下,仍能满足地区电力平衡。并且该方案还能保证需求侧管理的各参与方均能获得更多利润,在有效节省建设投资的同时降低电力用户用电成本,明显提升电网规划的经济性和合理性。

引清通道污染负荷控制研究──以苏北地区江水东引清水通道为例

基于苏北平原河网水文地理特性,建立了污染负荷控制的计算模型,对江水东引清水通道涉及区域进行水环境容量计算,并结合排污量计算出河道污染物削减量或剩余环境容量,在此基础上进行污染负荷控制措施的研究。结果表明:江水东引清水通道沿线主要河段的水质一般情况下能满足要求,但也应注意到点源污染相对较集中,这会造成支流某些纳污河段容易出现水质超标,而利用清水通道加大调水量可以改善水质状况。

基于管制员认知负荷和改进蚁群算法的扇区动态通行能力评估

针对现有动态通行能力的评估未考虑管制员认知负荷的不足,为了提高空中交通流量管理的准确性,构建了基于管制员认知负荷和改进蚁群算法的扇区动态通行能力评估模型。首先,构建了刻画扇区动态影响因素的动态飞行受限区模型,为了满足空中交通流量管理对速度的要求,改进了蚁群算法实现扇区动态管制引导路径规划;然后,提出了管制引导负荷强度的概念,扩展了管制员认知总负荷的概念,并将其应用于扇区动态通行能力评估模型的构建;最后,以三亚管制扇区为例,以15 min为间隔对未来2 h内9个时刻的扇区动态通行能力进行评估。实例验证结果表明所提评估模型计算得到的通行能力结果与实际运行结果相差1个架次,效果理想。

基于层次分析法的可中断负荷模型参与备用市场的研究

阐述了可中断负荷的基本概念,讨论了影响可中断负荷成本的因素,提出通过层次分析法来建立可中断负荷的模型,并以电网公司的角度从安全性和经济性两方面来考虑选择可断负荷,通过算例证明了该模型的合理性。

面向任务的制造企业车间生产能力管理系统

通过对大连某制造企业的车间生产加工的管理制度和业务流程的分析和研究,开发了一套车间生产管理软件;其中计划平衡模块在整个车间生产管理系统中起到了均衡生产、便于进度追踪、使流程可控的作用;通过加权余量平均算法把各零件的工艺计划到各工序,使企业的设备的生产加工能力与荷载平衡,从而达到数据统计的及时准确性以便为高层提供决策数据;达到资源利用最大化;使车间生产有序、流畅以及达到设备的最优化生产,实现降低企业成本的目的。

计及供需侧备用协调优化的含风电场电力系统经济调度

大规模风电场的接入,提高了发生事故时所需的补偿容量,但没有改变其发生概率,导致传统含风电系统调度模式的备用闲置现象更加严重。为此,针对风电随机性与波动性,建立了体现发电机侧备用与柔性负荷经济特性的成本模型,通过风险管理协调优化,使二者经济特性达到互补的效果,并将其引入到传统含风电场电力系统调度模型中,采用细菌群体趋药性算法对所提模型进行求解。以经典的10机系统和1个大型风电场为例进行仿真研究,验证了所提调度模型的可行性以及优越性。

考虑大气沉降的湖库分区动态水环境容量精细解析

针对面源污染为主的湖库型流域,为建立水质目标管理与污染总量控制之间更精准的响应关系,借鉴日最大负荷总量模式,基于物质量平衡原理提出考虑径流丰枯变化、不均匀混合、大气沉降等影响因素的湖库分区动态水环境容量精细解析方法,包括污染混合区设置、代表水文系列确定、逐日分区水量水质计算。以沙河水库为例,分别以全湖Ⅱ类、主湖Ⅱ类作为水质管理目标,采用2010—2015年代表水文系列对总氮动态水环境容量进行精细解析。结果表明:全湖Ⅱ类、主湖Ⅱ类水质管理目标下沙河水库总氮水环境容量的多年均值分别为36.7 t和99.43 t,若不考虑湖滨混合区,全湖Ⅱ类水质目标下总氮的年水环境容量计算值偏大66.43%;实施水质目标管理的水域面积越大,大气沉降对水环境容量的影响越大;径流年际及年内丰枯变化对水环境容量的影响显著;各分区总氮控制总量占全流域总量的比例与面积比基本一致。湖库分区动态水环境容量精细解析可量化不同因素对水环境容量计算结果的影响,科学解析面源输入型湖库水环境容量的时空结构特征,实现水质目标管理与污染总量分区管控的有机联动,更好地支撑流域水环境的精细化管理。

开放式路径下乘用车优化物流配送研究

文章对开放式路径下乘用车的优化物流配送问题进行研究。以轿运车行驶路程最小和轿运车总装载能力利用率最大为目标,建立了开放式路径下乘用车物流配送的多目标优化模型。提出求解该优化模型的双层遗传算法,即子遗传算法先行求出满足轿运车最大总装载能力利用率的最优解集合,主遗传算法在该最优解集基础上求出满足轿运车行驶路程最短的最优解,获得开放式路径下乘用车物流运输配送的优化方案。实例研究验证了模型正确性和算法的有效性,为乘用车物流运输计划编制提供了一种可行方法。

刺激材料类型对Stroop稀释效应的影响

Stroop稀释效应是指增加与颜色无关的中性词作为干扰刺激,Stroop效应显著减弱的现象。本研究采用计数Stroop范式考察材料类型一致性与目标材料类型对Stroop稀释效应的影响。实验中,目标项分成汉字和键盘符号两类,干扰项分成中文数字和阿拉伯数字两类。研究发现,目标刺激与干扰刺激的材料类型一致性是影响Stroop稀释效应强弱的主要因素之一。实验结果支持注意模块容量有限理论,并提示注意的认知控制中至少存在两种材料类型的信息加工系统——文字加工系统和非文字加工系统。

动态水环境容量研究——以潇河流域为例

传统的水环境容量以90%设计枯水流量为计算条件,存在水文计算条件单一、水环境容量不易管控等缺点。考虑河道流量与入河污染物影响下的水环境容量逐月变化,提出了基于水文过程与污染源变化条件下的动态水环境容量与入河污染管控计算方法。以山西潇河流域晋中段为例,计算了研究流域两水功能区的逐月水环境容量及其余量,运用MIKE11模型计算了逐月允许的动态入河污染负荷。研究结果表明:(1)2019年水功能区A的COD和氨氮水环境容量阈值分别为138.37~216.54 t和6.38~14.19 t,7-10月水环境容量较大;水功能区B的COD和氨氮水环境容量阈值分别为417.67~821.05 t和9.32~29.49 t,5-8月份水环境容量较小。(2)在满足水功能区目标水质的基础上,2019年水功能区A允许的入河负荷均大于现状入河量,汛期COD和氨氮容量余量较多;水功能区B在1月、2月应削减氨氮0.003、0.086 t;削减COD 0.05、0.143 t,4-7月份允许的污染负荷大于实际入河量,余量较多。计算的动态水环境容量能够客观反映变化水文条件下的水环境容量及其余量实际,给出了满足河道水质目标前提下的入河污染物允许阈值,为流域水环境保护与管理提供重要参考和新思路。