基于低秩张量补全的非侵入式负荷监测缺失数据修复方法

非侵入式负荷监测技术(non-intrusive load monitoring,NILM)作为实现智能电网用户侧细粒度感知的重要手段,有助于实现需求响应、提高“源-网-荷”互动效率和优化用能,助力实现“30·60目标”。高质量的量测信息是数据驱动型NILM的基础,但由于数据采集装置故障、通道拥塞以及延时等都会导致数据缺失,尤其是严重的连续性缺失,由此造成非侵入式负荷监测与分解的精度下降,影响用户画像、需求响应等高级应用。因此,针对该问题,提出了一种基于CP分解的正则化低秩张量补全的量测数据缺失修复方法。算法突破传统单维数据处理局限,对NILM多维量测数据构建了三阶观测张量,从而利用数据内部时序关联性和参量维度间电气关联性进行正则化低秩张量补全。并针对每次核范数计算过程中奇异值分解计算量过大问题,采用基于CP因子矩阵分解的核范数计算降低计算量,减少计算时长,并证明了变换的等效性。最后基于NILM公开数据集iAWE进行了实验,实验结果表明所提出的方法可以提高数据修复精度,在高缺失率和连续缺失情况下仍能有较好地补全效果,并且通过非侵入式负荷分解实验证明其可有效提高分解精度,对智能电网提升细粒度感知能力具有良好的实际意义。

应用^(13)C示踪技术研究红花石蒜非结构性碳水化合物分配及转运模式

【目的】解析非结构性碳水化合物在红花石蒜Lycoris radiata体内的合成、运输和分配规律。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记法研究新同化碳在不同器官(叶、根系、内层鳞片、中层鳞片以及外层鳞片)和非结构性碳水化合物各组分(蔗糖、果糖、葡萄糖及淀粉)中的分配规律及转运路径。【结果】①生物量和含碳总量均以内层鳞片最大;各器官的库活力从大到小依次为叶、内层鳞片、根、中层鳞片、外层鳞片。②叶片在吸收^(13)CO_(2)后,在不同器官中光合固定的^(13)C的分配比例从高到低依次为叶、茎、根;在鳞茎中的分配从内到外逐渐减少。^(13)C标记的蔗糖分配比例从高到低依次为内层鳞片、叶、中层鳞片、根、外层鳞片;^(13)C标记的果糖和葡萄糖的分配比例从高到低均依次为叶、内层鳞片、根、中层鳞片、外层鳞片;^(13)C标记的淀粉的分配比例从高到低依次为叶、内层鳞片、中层鳞片、根、外层鳞片。③^(13)CO_(2)在红花石蒜中的运输主要存在横向和纵向运输两大途径,其中在纵向运输上^(13)C转运更多。④^(13)C在非结构性碳水化合物各组分中的分配以蔗糖中最多,其次为^(13)C标记的果糖,而各部位中^(13)C标记的葡萄糖甚微,低于其他糖类。⑤在糖转化过程与代谢过程中,叶、根、内层鳞片中果糖的^(13)C分配率依次为葡萄糖^(13)C分配率的9.6、41.5、118.1倍,短时间内新合成的果糖远多于葡萄糖。【结论】新同化的碳的分配在石蒜体内纵向与横向运输上均逐渐减少,石蒜叶片中光合产物形成后先被转运至内层鳞片,一部分先运输至根中,另一部分由内层鳞片向外层运输。此时,中层鳞片与外层主要发挥临时营养“库”的功能。蔗糖既是石蒜叶片光合的主要产物,也是石蒜体内非结构性碳水化合物运输的主要形式;石蒜体内大量^(13)C标记果糖的产生与蔗糖水解过程优先采用蔗糖合成酶途径有关,也阐明了果糖对石蒜的生长发育具有重要意义。

新烟碱类杀虫剂吡虫啉、噻虫啉和啶虫脒及代谢物在水稻及非靶标水生生物中的痕量检测方法及其应用

为了阐明新烟碱类杀虫剂对水稻和非靶标水生生物的残留特性和安全性,建立了水稻、非靶标水生生物斑马鱼Danio rerio和大型溞Daphnia magna、水体中3种新烟碱类杀虫剂(吡虫啉、噻虫啉、啶虫脒)及其7种代谢物的痕量检测分析方法。采用QuEChERS方法进行样品前处理,高效液相色谱-串联质谱检测,目标化合物均采用外标法定量。结果表明:10种目标化合物的溶剂标准曲线和基质标准曲线在1~1000μg/kg范围内线性关系良好,决定系数为0.991~0.999;10种目标化合物在6种基质中的平均回收率为71.16%~118.57%,相对标准偏差为0.54%~18.04%,水稻、斑马鱼、营养液和水中10种目标化合物的定量限为10μg/kg(大型溞中的定量限为50μg/kg),满足残留分析方法的要求。运用所建立的方法探究了3种新烟碱类杀虫剂在水稻及非靶标水生生物(斑马鱼和大型溞)中的吸收累积和代谢行为,结果表明这3种农药在水稻中的转运系数均大于7,极易向地上部分迁移;在非靶标水生生物中的富集系数均小于2 mL/g,为低富集性农药。

硒、铁、锌和铜对动物健康的影响及其对表观遗传调控机制的研究进展

微量矿物元素(微量元素)少量存在于动物机体中,但对机体生理功能至关重要。研究证明,微量元素通过表观遗传调控对动物机体产生影响,起到提高动物生产力、防治动物疾病的作用,可降低饲养成本、提高动物产品(肉、蛋和奶等)质量。表观遗传学的定义为不依赖于DNA序列变化而导致染色体变化的、可遗传基因表达变化的现象和机制,是近年来研究的一大热点,其调控机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA调控等。本文主要论述常见的几种微量元素硒、铁、锌和铜对动物健康的影响及其表观遗传的调控作用和机制,以期为之后的研究和应用提供一定参考。

非透明纤维集合体的树脂浸透速率测试方法探究

通过对纤维树脂浸透速率的测试方法进行分析,发现靶环法适合测试树脂浸渍后由不透明变透明的纤维集合体的树脂浸透速率,不适合测试树脂浸渍后不变透明的纤维集合体的树脂浸透速率。文章设计了一种基于靶环法改进的非透明纤维树脂浸透速率测试方法—靶盘示踪法。研究结果表明靶盘示踪法测试非透明纤维集合体的树脂浸透速率时,具有测试方法简单、结果稳定的特点。

基于通量贡献法的河流断面污染定量溯源

控制单元水质目标管理背景下,需要对影响河湖水质的污染物进行溯源。以湟水河流域为例,将污染源按照点源和非点源进行分类量化,基于污染物通量贡献溯源方法,利用清单分析法、输出系数法对点源和非点源的氨氮、TP入河量及其贡献率进行核算,根据贡献率识别主要点源类型及其位置,并在乡镇尺度识别非点源污染热点区、重点污染源种类。结果表明:点源中,污水处理厂和工业源对氨氮的贡献率最大,规模化畜禽养殖场对TP的贡献率最大;点源主要分布在湟水河中游和西宁市城区,且点源在旱季对断面污染物的影响远大于雨季;非点源单元中,湟水河流域一些乡镇的城镇生活源是边墙村断面氨氮的重要来源,湟水河流域中游和上游一些乡镇的非点源对边墙村断面TP有重要影响,其中城镇生活源、农业种植源是TP的重要来源。

基于光线追迹非同轴激光雷达重叠因子影响因素的分析研究

重叠因子是影响激光雷达系统探测近距离大气的一个关键因素,对其进行精确计算有利于获得更准确的探测结果.为此,提出了一种通过光线追迹获得非同轴激光雷达系统重叠因子的仿真方法.该方法利用ZEMAX分别对载入真实机械结构的发射系统和望远镜接收系统进行光线追迹,确定出同一距离处激光强度分布和望远镜的视场函数分布,通过计算重叠区域被望远镜视场函数加权后的激光强度占激光总强度的比例,可得到该距离处的重叠因子,最后通过不同距离处的重叠因子拟合出完整的重叠因子廓线.此外,利用此方法对一套激光雷达系统进行了几何因子廓线仿真,并分析了系统轴间距、光轴失调角度、激光发散角、望远镜视场角以及次镜机械遮挡对系统重叠因子廓线的影响.仿真结果表明当激光光轴偏离望远镜光轴的角度等于望远镜视场角和激光发散角差值的1/2时,远场的重叠因子不能达到1,这对激光雷达系统的设计和安装提出了更高的要求.

非放射性微量金属物质示踪剂研制及应用

针对常规化学示踪剂种类少、有毒害、检测精度低,PLT测井技术不能监测水平井、大斜度井产液剖面的局限性,利用地层中不存在或含量极低的非放射性微量金属物质制备了微量金属物质示踪剂,对其性能进行了评价,并通过优化工艺流程,建立数据分析方法,形成了系统的非放射性微量金属物质示踪剂监测技术,并在现场进行了应用。结果表明:非放射性微量金属物质示踪剂耐温为200℃,耐盐为25×10^(4)mg/L,在pH值为1和14的溶液中能保持澄清状态,并不会被储层中的黏土物质吸附,检测精度高达10^(-14)kg/L。该示踪剂可有效监测产液剖面,并可分析压裂裂缝形态,评价压裂效果。使用该技术对延长油田一口水平井产液情况进行了监测,通过示踪剂归一化产出曲线分析了裂缝发育情况,为压裂效果评价提供了技术数据。该技术可为产液剖面监测、压裂裂缝发育状况评测提供技术支持。

硕士研究生自我控制力对其学习结果的影响

为探究硕士研究生自我控制力对其学习结果的影响,以量化与质性相结合的方式,采取分层随机抽样方法向我国长三角地区多所高校的硕士研究生发放调查问卷,根据问卷结果从自我控制力的冲动控制、抵制诱惑、专注学习和健康习惯等四个维度以及学习结果的学科知识技能、科研能力和专业情意等三个维度出发,调查硕士研究生自我控制力现状,探究自我控制力与学习结果之间的关系。结果表明:硕士研究生整体上自我控制力不足,其影响因素较多,均对学习结果有显著影响。在此基础上提出通过增强硕士研究生自我控制力以促进其学习结果提升的建议:硕士研究生应明确个人发展规划,树立自我管理观念;高校应增设自控力相关课程,加强导师指导力度;家庭应采取民主型教养方式,推行“无痕化”教育。

RVTDS:面向微处理器的追踪调试系统

软件调试是嵌入式系统开发中最具挑战性的难点之一。在进行高复杂性、高实时性系统调试时,单步-断点时间开销大,易破坏程序执行行为;采用串接机制的JTAG接口,在实现对处于工作状态的复杂多核处理器的并行访问时存在缺陷。片上追踪调试技术通过专用硬件非侵入地获取程序执行状态,有效解决了上述问题。现有的片上追踪调试技术相关研究以追踪完整信息为主,易产生大量无意义的数据;此外,也未考虑压缩后的数据在窄总线上的传输问题。文中设计并实现了一种基于RISC-V指令集的面向多核微处理器的非侵入式追踪调试系统RVTDS,通过复用RISC-V核内平台级别中断控制器,解决多核微处理器高速并行调试时的数据丢失问题;提出了面向片上总线的数据流追踪方案和基于指令位域匹配的控制流过滤机制以实现信息筛选,提供总线带宽统计功能;提出了基于差分编码的数据压缩方法,数据平均压缩率达82%以上;提出了一种数据打包方案以实现窄总线上的数据传输问题,每拍有效数据平均可容纳约1.5个路径信息。系统验证结果表明,RVTDS与传统片上追踪调试方法相比,追踪数据量小,可以灵活高效地完成复杂多核微处理器多种片内运行信息的采集、传输和存储。

面向应急通信的多无人机协同信道建模研究

为了更好地进行应急通信的系统设计和技术研发,从而大力提升我国的安全风险防范和应急处置能力,面向应急通信场景开展了多无人机协同信道建模研究。首先,构建了城市地震和郊区暴雪两大典型应急环境中多无人机协同救援通信场景信道数据集,并据此对多无人机协同应急通信信道参数及其统计特性进行深度分析。其次,针对多无人机协同应急通信提出了一种更加通用的基于随机统计建模的信道模型,计算了多无人机协同应急通信下的信道冲激响应,并联合建模了多无人机高速移动和协同通信带来的协同时间-空间非平稳特性。最后,经过仿真实验,充分分析了多无人机协同应急通信在城市地震和郊区暴雪场景下的信道特性,为多无人机协同应急通信的实际实施起到了一定的指导作用。同时,所提信道模型的统计特性与在城市地震和郊区暴雪场景下的信道数据的统计特性拟合良好,验证了所提模型的有效性。

液体石蜡非水介质体系中涤纶织物的分散染料染色性能

为了促进节水低碳的涤纶分散染料非水介质染色技术的发展,研究液体石蜡非水介质体系中涤纶织物的分散染料染色性能。结果表明,分散染料在液体石蜡(LP)介质中的溶解度大于十甲基环五硅氧烷(D5)介质,以致分散染料在LP非水介质体系中染色的得色量不及在D5非水介质体系中的得色量;微量水能够显著提高分散染料非水介质体系染色的得色量,当加水量为50%(omf)时,增效作用最显著,过多的水量对匀染性不利;LP非水介质体系染色织物的色牢度与常规水浴染色和D5非水介质体系染色织物的色牢度相仿。

基于紫外光声光谱的SF_(6)特征分解组分SO_(2)的高灵敏度检测技术

搭建了一套气室容积仅为0.79 mL的非共振式光声光谱检测装置,在0至100 ppm浓度范围内,激发的光声信号幅度与SO_(2)/SF_(6)混合气体浓度之间有良好的线性关系,响应度为5.59μV/ppm。系统的归一化噪声等效吸收系数为7.2×10^(-8)cm^(-1)W·Hz^(-1/2)。Allan-Werle方差分析结果表明,当平均时间为100 s时,系统对SO_(2)的检测极限达到0.1 ppm。本文提出的高灵敏度SO_(2)气体原位检测技术为判断SF_(6)气体绝缘设备的故障程度提供了有效的解决方案。

中微量元素配施对雪茄烟叶中性致香成分及非挥发性有机酸含量的影响

为给高香气雪茄烟叶生产提供技术参考,本试验以主栽雪茄烟品种德雪1号为材料,以生产上常规施肥为对照(CK),设计6个不同中微量元素配施处理(CK+Mg、CK+S、CK+Mg+S+Zn、CK+Mg+S+Mn、CK+Mg+S+B和CK+Mg+S+Zn+Mn+B),研究其对发酵后雪茄烟叶中性致香成分、非挥发性有机酸含量的影响,并分析发酵后烟叶中性致香成分与非挥发性有机酸含量间的相关性。结果表明,中微量元素配施显著提高发酵后烟叶类胡萝卜素降解产物、类西柏烷类降解产物、叶绿素降解产物含量,提高中性致香物质及非挥发有机酸总量。烟叶非挥发性有机酸总量与2-乙酰基吡咯、新植二烯呈显著正相关,与β-大马酮含量呈极显著正相关;与苯甲醇、苯乙醇、5-甲基糠醛和巨豆三烯酮3含量呈显著负相关,与芳樟醇、2,6-壬二烯醛、芳香族氨基酸类代谢产物及其它类香气成分总量呈极显著负相关。处理间综合比较,T2处理(CK+S)发酵后烟叶类胡萝卜素降解产物和螺岩兰草酮、藏花醛、愈创木酚含量最高,其它类香气成分及中性致香成分总量也最高,非挥发性有机酸含量适宜,2-乙酰基呋喃、新植二烯、β-大马酮和其它类香气等致香成分含量积累俱佳。综之,中微量元素合理配施有利于促进发酵后雪茄烟叶中性致香成分积累,改善烟叶非挥发性有机酸类物质含量,提高雪茄烟叶香气可用性。

基于相对距离估计的空间非合作目标跟踪方法

在采用光学手段的天基目标远距离跟踪过程中,由于仅有测角信息,存在目标跟踪精度随时间累积下降或目标丢失问题。针对该问题提出一种基于相对距离估计的静止轨道空间非合作目标跟踪方法。首先,以主航天器坐标系为参考,构建非合作目标的相对运动模型,基于Clohessy-Wiltshire(C-W)方程建立跟踪方程;然后,以相对距离作为单位量进行归一化处理,将难以观测的相对距离转化为速度与距离之比,并利用空间目标的坐标估计径向分量,从而得到空间非合作目标的相对运动轨迹。最后,对算法进行仿真验证,以空间目标的实际运动轨迹和预测轨迹的偏差角度为指标考核算法性能。仿真结果表明,在实际工程应用中,该跟踪算法可获得较高精度的运动轨迹,同时便于工程实现。

无射线追踪层析静校正技术在黄土塬区的应用

基于一维连续介质模型假设,无射线追踪层析静校正技术隐式地利用了水平地表回折波的射线传播规律和运动学特性层析反演近地表模型。鄂尔多斯盆地黄土塬地区黄土巨厚,地表起伏剧烈,风化层速度横向上比较稳定,而垂向上呈连续变化,比较符合一维连续介质模型假设。但是由于地表起伏剧烈,水平地表的回折波时距曲线特性不成立,不能直接利用无射线追踪层析静校正技术。本文首先讨论了无射线追踪层析静校正技术的基本原理、算法和适用条件,然后针对黄土塬起伏地表地区,推导出起伏地表连续介质回折波时距曲线方程,并且提出采用微测井、小折射资料时深曲线的多项式拟合、野外单炮初至波时距曲线指数拟合相结合的方法,消除地表起伏对初至波传播时间的影响,然后应用无射线追踪层析静校正技术解决黄土塬起伏地表地区的静校正问题。

宽方位数据的炮检距向量片域处理及偏移道集校平方法

炮检距向量片(offset vector tile,OVT)是一种新颖的叠前数据编排方式,当地震数据分选到OVT域后,地震资料的各种属性特征表现得更加明显,充分利用这些特征,可以改善噪声压制、振幅均衡、数据规则化等各种处理过程的效果。OVT道集偏移后的CRP道集(CRP gather after OVT migration,OVG)含有方位各向异性信息,同相轴随观测方位的变化而明显起伏,典型表现形式是"蜗牛道",可以用于方位各向异性研究。采用非刚性匹配(non-rigid matching,NRM)技术能有效校平"蜗牛道",改善成像效果,提高AVO分析精度。实际的宽方位资料处理结果表明,经过OVT域预处理和道集校平,其处理成果可以分析振幅随倾角和方位角的变化(amplitude versus angle and azimuth,AVAZ),进行分方位裂缝预测。OVT域处理是宽方位三维地震资料的一种有效的处理方法。

一种固定网格上拉格朗日点追踪的快速算法

提出一种基于非结构网格颗粒追踪的改进算法.在已有算法的基础上,发展适用于包含任意多边形单元界面的混合网格算法,对不共面的空间多边形界面进行虚拟三角化,实现基于任意混合网格的拉格朗日追踪.数值试验证明方法可行可靠.通过对固定容器内喷入的不同数量颗粒进行追踪的数值测试及与文献对比,显示算法高效,在颗粒数为10000时,效率提高约47%.

黄土塬复杂地表非纵地震静校正应用研究

目的更好地解决黄土塬地区非纵地震测线存在的严重静校正问题,提高地震资料品质。方法基于非纵勘探资料的特点,通过对多种静校正方法的对比试验分析,确定利用3D无射线追踪层析技术计算黄土塬地震静校正的方法。结果该方法消除了用常规方法处理黄土塬非纵地震资料时存在的长波长静校正问题,避免了其他方法引起的低幅度构造假象。结论该方法在黄土塬地区取得良好的静校正效果,获得了高质量的非纵地震叠加剖面,并在实际井位部署中发挥了有效的作用。

线性插值射线追踪的改进方法

射线追踪是基于射线理论层析成像的关键 ,本文改进了LTI算法 ,采用扩张收缩扫描算法计算最小走时 ,记录次级源追踪射线路径 .数值计算表明 ,新算法能快速精确计算走时和追踪路径 ,并可追踪回波 ;基于新算法的走时层析成像对缺陷的位置、大小及性质均能正确反映 。