摘要:关键矿产是现在国际矿业市场关注的热门资源,因为其特殊的属性、政治经济地位使得它越来越成为影响一个国家发展的战略性矿产,在中美国际贸易的对持与2020年全球的新冠肺炎的爆发浪潮中,充分体现了那些卡脖子资源的重要性。而对于关键性矿产资源在每个国家的呈现形式不太一致,而其潜力评价工作进程也不尽相同,每个国家都运用符合本国矿产资源的潜力评价的理论与方法进行矿产资源的潜力评价工作。本文简要回顾关键矿产的国家演变策略,从国际环境、科技进步、国家政策等方面的不同,简要汇总国内外几大矿业国关于关键矿产资源潜力评价的理论方法。揭示了在信息时代关键矿产资源的内涵是由人类的认知意识所决定的,并从资源安全保障体系、矿产技术创新平台、传统矿山与城市矿山三个方面指出关键矿产资源潜力评价的工作拓展点,积极的推进深度学习算法运用至矿产资源潜力评价中,旨在丰富和发展对于关键矿产资源潜力评价方法。

摘要:基于潜艇空间磁场的磁探潜技术是各介质中探测潜艇的重要技术手段,其探测能力主要与磁探测系统的灵敏度及噪声抑制能力有关。灵敏度由磁探仪本身决定,噪声抑制能力与磁探仪运用方式及信号处理技术有关,对磁探仪技术、磁探仪运用方式及磁探测信号处理等关键技术的现状进行了总结,对其发展趋势进行了研究分析,并针对突破传统磁探测技术的探测新机理进行了探讨,对其未来研究发展指明了方向。

摘要:从上世纪开始的研究与实践表明，我国对覆岩导水裂隙带已经有了一个较为全面的认识。导水裂隙带发育高度在矿井安全生产、煤矿防治水、矿井保水采煤、采空区与回风巷上隅角瓦斯治理、煤与瓦斯共采、水体下采煤等方面有着重要的研究意义，本文对前人的研究进行了回顾分类，重点论述了导水裂隙带高度的各种预测、模拟以及实测方法，介绍了当前对导水裂隙带高度实测的新方法，表明现在的探测手段已向多种手段相结合、钻探与物探相结合、地面与井下相结合等方向相发展，并且提出了导水裂隙带研究的发展趋势。

摘要:由于常规油井水泥无法适应热采带来的高温环境，采用改性硅酸盐水泥是稠油热采井固井的主要手段。针对耐高温改性硅酸盐水泥进行了调研与梳理，分析了G级油井水泥的高温衰退机制，总结了目前国内外的硅酸盐水泥抗高温技术及其抗高温机理。调研发现：加砂是目前最重要的硅酸盐水泥抗高温手段，在300℃以上的热采井中，常规密度水泥浆体系应掺入45~60%、细度200目左右的硅粉。在此基础上，选择合理的颗粒级配并添加各类水泥外加剂可以进一步增强高温环境下水泥石的性能。除硅粉以外，国内外学者也开发了其他抗高温添加剂，廉价优质的新型抗高温添加剂仍是该领域的研究重点。

摘要:摘 要：通过对2018年3月15-16日河南省发生的一次春季大风的天气学分析，探讨了大风极值中心出现在豫北地区的原因。在此基础上，利用耦合了WGE方法的WRF模式（WRF-WGE）模拟了研究区风场的空间特征，评估了WRF和WRF-WGE对本次大风天气的模拟效果，得到了如下结论：冷锋过境河南时正值白天，冷锋前后温度差很大，冷锋移速快是河南大风风速高于其他地区的主要原因，豫北地区因叠加了地形的“狭管效应”成为了此次春季大风的核心区。WRF模式和WRF-WGE均对大风有一定的模拟能力，能够模拟出大风的时间、空间分布特征，但WRF模拟的最大风速值远低于观测值，而WRF-WGE模拟的最大风速值与观测更为匹配，其优势主要在于预报大于10m/s以上的大风，表明WGE方法在中国大陆系统性大风的预报中有一定的适用性。

摘要:传统地球化学判别图解能够较好的区分I-S-M-A花岗岩岩石成因类型，但对于高分异花岗岩的判别并不可靠。相山火山侵入杂岩岩石成因一直存在S型和A型的争议，高度分离结晶作用可能是导致这一争议的原因所在。本文系统收集了前人公开发表或出版的116组相山火山侵入杂岩相关地球化学数据，进行了高分异花岗岩的地球化学判别及岩石成因类型的判别。相山火山侵入杂岩共有92组比值属于高分异花岗岩范畴（Zr/Hf＜38，Nb/Ta＜17）。地球化学判别图解表明，相山火山侵入杂岩具有A型花岗岩演化趋势和A2型花岗岩特征，为高分异A2型花岗岩。相山火山侵入杂岩A2型花岗岩可能的成因模式为:中新元古代上中地壳变质基底，在燕山晚期强烈的拉张作用下，受上涌地幔物质加热而发生部分熔融，形成A2型花岗质岩浆，该岩浆经历了较强的结晶分异作用，最终形成高分异的A2型花岗岩。晚期，壳幔混合作用明显，形成了与流纹英安岩、碎斑熔岩、花岗斑岩完全不同的石英二长斑岩。

摘要:为研究沁水盆地中高煤级煤的孔隙结构特征，采用低温液氮吸附实验测定了不同煤样比表面积及孔径分布数据，依据吸附-解吸曲线和分形维数对煤岩孔隙系统进行分类。结果表明：煤层微小孔较发育，具比表面积适中（0.418～0.902m2/g）、平均孔径小（14.6～21.0nm）、孔容小（0.00186～0.00453cm3/g）和低温氮吸量适中（1.5～3.0ml/g）等特征，镜质体反射率在1.51%～2.19%,利于煤层气赋存；基于低温液氮等温吸附曲线，识别出半封闭状态狭缝型孔和平行板状孔、开放状态的平行板状孔和墨水瓶型孔，其中开放孔比封闭孔吸附量要大，墨水瓶型孔最利于煤层气解吸开发；结合孔隙分形特征可知过渡孔与微小孔划分标准为60nm，煤级越高，孔隙表面形态越复杂，但对孔隙直径影响较小。

摘要:准噶尔盆地西北缘中三叠统克拉玛依上亚组为非常规资源主力储集层,厘清其沉积相特征和识别建立沉积模式对指导该地区的非常规资源勘探具有重要意义。本文通过对吐孜阿克内沟地区露头剖面进行详细观察和精细测量,在克拉玛依上亚组利用露头直观性划分出石炭系、克拉玛依上亚组与侏罗系八道湾组地层界限,并详细分析了沉积构造特征、粒度特征、沉积相类型及演化规律,结果表明：研究区克拉玛依上亚组存在滨浅湖吉尔伯特型扇三角洲沉积的证据。克拉玛依上亚组岩石粒度下部较细,向上部逐渐变粗,具明显的三层结构(顶积层、前积层、底积层)；研究区主要发育扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲,进一步划分出辫状河道与河道间、水下分流河道、水下分流河道间与前缘沙坝、前三角洲泥等沉积微相。通过对克拉玛依上亚组顶部露头实测,识别出9个单层组,明确了沉积相在横向空间的变化及砂体展布规律,建立了该区滨浅湖吉尔伯特型扇三角洲沉积模式。

摘要:为系统梳理广安市铜锣山地热勘探试验井取得的突破性成果，评估岩溶地热水开发利用潜力，通过地热地质勘查、地球物理勘探、地热钻探工程、地球物理测井、水文地质试验、水化学和同位素分析方法，结合已有的地质和水文地质资料，研究了广安市铜锣山背斜热储结构和热储富水能力。结果表明：广安市铜锣山地热勘探试验井首次划定了区内地层界线，查清了热储层结构，并准确获取了三叠系岩溶热储层水文参数信息。该井的成功实施及取得的地热地质成果一定程度上丰富了川东褶皱带岩溶热储系统理论，助推广安市温泉小镇的规划和建设，并为区内后续岩溶热储资源勘查与开发提供经验和示范。

摘要:粮食主产区作物布局、农作物物候是实现农业种植制度优化、农业信息化和机械化的重要基础,是应对气候变化决策的科学依据。结合内蒙古赤峰市实地调查数据和Landsat 8影像,基于生长季MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)遥感影像构建的植被指数(NDVI,Normalized Difference Vegetation Index)时间序列数据集,采用S-G(Savitzky-Golay)滤波和4次多项式对NDVI时间序列进行重构拟合,反演了春玉米种植区的空间分布。利用动态振幅阈值法、拐点法和最大值法确定了春玉米物候期(出苗期、拔节期、抽雄期和成熟期),并计算春玉米生育期、分析品种熟性；通过时空分析,系统地研究了农业生产实际中春玉米物候期及品种熟性的空间分异。研究表明,春玉米种植区的空间分布提取精度达85%以上；2018—2019年春玉米出苗期、拔节期、抽雄期和成熟期分别出现在5月8日—5月27日、5月29日—6月11日、7月21日—8月10日和9月11日—10月1日,物候期随纬度增加而延迟；春玉米种植品种以中熟和中晚熟为主,前者主要分布在赤峰北部,后者主要分布在赤峰中南部。基于遥感的春玉米物候期及品种熟性空间分异研究为农业信息化、机械化奠定了科学基础,为进一步优化气候资源利用提供了方法。

摘要:G蛋白偶联受体(GPCR)是生物中一类具有典型七跨膜结构域的重要细胞表面受体,对细胞信号转导过程具有重要作用。禾谷炭疽菌严重危害着玉米、高粱等禾本科植物的产业发展,然而,对于该菌中GPCR蛋白数量及功能尚未有系统性报道。本研究基于典型GPCR蛋白序列所具有的七跨膜保守结构域特征,通过TMHMM、Philius和TOPCONS等三种常用软件进行在线分析,明确全部蛋白的预测功能与蛋白数量、跨膜结构域数量与蛋白数量、氨基酸序列长度与蛋白数量之间的关系,结果表明,禾谷炭疽菌中含有243个具有七跨膜结构域蛋白(涉及含有7个跨膜结构域但不含有信号肽序列蛋白或者含有信号肽序列的具有8个跨膜结构域的蛋白),进一步通过SMART保守结构域分析,可知该菌中存在220个候选GPCR蛋白。该研究为进一步开展禾谷炭疽菌候选GPCR蛋白的理化性质解析提供了重要的数据支撑,也为进一步明确GPCR蛋白及其功能的研究奠定重要的理论基础。

摘要:为研究纯铁板制作过程中由微观组织的非均匀性对其力学性能产生的影响,以DT4C、DT4E板材为研究对象,探究纯铁板在不同厚度、拉伸速率及取样方向下应力应变曲线的变化规律,探索其对纯铁板拉伸性能的影响,得出纯铁板宏观物理特性的非均匀性变化规律。结果表明：取样方向对拉伸性能影响较小；板材厚度为0.5mm-2mm时,屈服强度与厚度呈正比关系,纯铁板拉伸性能在厚度方向上具有尺寸效应；同拉伸速率下,延伸率随厚度的增大先增大后减小,呈抛物状分布,存在一个最优厚度2mm使得纯铁板的力学性能充分发挥；铁板内部构造的非均匀性决定了同种材料不同取样位置的试件力学性能的差异性。

摘要:保证小井眼固井质量的关键是如何用固井液把环空中的钻井液及井壁泥饼顶替干净。小井眼本身井况的复杂性（如井眼不规则、套管偏心）、顶替液与被顶替液的流体性质以及固井施工参数都是影响小井眼固井顶替效率的主要因素，因此需要开展相关研究，以认识各因素对固井质量的影响规律，并对固井参数进行优化。本文首先基于计算流体力学相关理论与方法，建立了侧钻小井眼固井顶替数值模型，分析了固井顶替过程中顶替液与被顶替液之间的两相界面变化特征，揭示了小井眼固井的顶替机理；其次，基于小井眼固井顶替数值模型，模拟了幂律流体在小井眼固井顶替过程中顶替界面的发展过程，得到了顶替界面长度与顶替效率随顶替时间的变化规律。根据数值模拟结果分析了顶替液与被顶替液流性指数与稠度系数、顶替液与被顶替液之间的密度差、套管偏心度和固井顶替排量对顶替界面长度与顶替效率的影响规律。研究结果指导了长庆苏里格气田首口侧钻水平井固井施工成功。

摘要:为系统研究钻井液污染对海相低渗气藏储层伤害，采用室内试验评价手段，选用目标储层天然岩心在精确模拟地层条件下，开展了钻井液污染实验分析，并量化了其对产能的影响。研究表明：钻井污染后，在相同驱替压差下，渗透率伤害率随原始渗透率的增加而减小，对于达到致密级别的岩心，渗透率几乎全部丧失；提高压差进一步加重了被污染岩心的渗透率伤害，钻井液伤害主要是通过复杂多级别粒径颗粒封堵而伤害大孔道，渗透率伤害以驱替压差0.6MPa为分界线，0.6MPa内提高驱替压差对储层伤害更严重，后期伤害总体较小；随驱替压差的增加，不同原始渗透率岩心的渗透率伤害率曲线的间距越来越小，曲线形态由较高渗透率的大弧度状逐渐过渡到较低渗透率的“类直线”状；目标储层钻井液污染对产能的影响程度在93%以上，为此，建议对于存在钻井液污染的海相低渗储层在未解堵前不要轻易开井生产，研究成果为海相低渗储层的开发提供了重要的技术支撑。

摘要:为研究吉木萨尔页岩油藏人工裂缝导流能力动态变化规律,基于新疆吉木萨尔页岩油藏储层条件,采用钢板、岩板和粒径相同的陶粒和钢砂,开展不同闭合压力裂缝导流能力实验。结果表明：随着闭合压力增加,裂缝导流能力逐渐降低,可分为三个阶段。第一阶段,闭合压力小于20MPa支撑剂被压实；第二阶段,20~60MPa支撑剂随着闭合压力增加嵌入岩板深度增加；第三阶段30~60MPa支撑剂随着闭合压力增加破碎率逐渐增大。裂缝导流能力降低的因素主要有三种,支撑剂被压实、嵌入岩板和破碎,影响程度：压实＞嵌入＞破碎,大小分别为72.03%、14.28%、8.64%。

摘要:气井受井储效应影响严重，利用传统试井分析模型难以得到准确的解释结果。本文从试井理论入手，针对气井受井储效应严重，压恢试井曲线很难达到直线段的现象，分析实测曲线的偏离原因，从而对常规试井模型进行改进，并创新性的运用二阶导数法对试井曲线进行分析，明确井储效应影响下的压恢试井曲线具体变化情况。根据井储效应影响程度的大小划分了两类试井解释问题，结合二阶导数分别提出了气井试井解释新方法，进而运用有限差分等方法，根据实际数据，对压力恢复值随等效时间的变化、压力恢复值随等效时间的多阶导数变化情况进行拟合，从而得到两者耦合作用下的更准确的储层参数，达到指导区块合理开发的目的。

摘要:空隙率是计算气-水-泡沫三相管流压力、温度的重要参数,准确预测气井中气-水-泡沫三相管流空隙率大小对泡沫排水采气工艺技术的高效实施及方案优化至关重要。目前关于气-水两相管流空隙率模型研究较多,而气-水-泡沫空隙率研究相对薄弱。因此本文通过开展气-水-泡沫三相空隙率测量实验,研究了泡排剂浓度、气量、液量对空隙率大小的影响规律。基于漂移模型,考虑泡排剂浓度、气液表观流速、密度、滑脱速度等参数,建立了适用于垂直管的气-水-泡沫三相管流空隙率模型,并分别利用145组实验数据和602组文献数据验证了模型的准确度,预测实验数据时平均相对误差2.24%,平均绝对误差2.47%,预测文献时平均相对误差-4.65%,平均绝对误差为6.21%,证明新模型计算精度较高,可满足工程需求,新模型的提出可为泡沫排水采气工艺技术的高效实施和方案优化提供理论指导。

摘要:利用传统故障诊断方法对滚动轴承进行诊断时存在故障特征提取困难以及提取特征不明显的问题。针对此问题，提出了一种基于鲁棒局部均值分解（robust local mean decomposition，RLMD）以及二阶瞬态提取变换（Second-order transient-extracting transform，STET）的故障特征提取方法。首先对滚动轴承故障信号进行RLMD处理，得到一系列故障信息丰富的特征分量。然后利用二阶瞬态提取变换善于提取信号中强脉冲分量的特点，对筛选出的分量进行二阶瞬态提取变换以提取脉冲故障特征进行诊断分析。实验分析结果表明，该方法能够有效地提取出故障特征，且特征提取效果优于传统诊断方法，适用于滚动轴承故障诊断。

摘要:膨胀机和工质泵作为有机朗肯循环系统的重要动力部件，在不同的热源温度下，合适的膨胀机及工质泵转速能够有效提高ORC系统的热效率。本文基于回热式ORC系统的热力学分析，选用R245fa为工质研究了膨胀机转速、工质泵转速以及热源温度对系统性能的影响。结果表明：膨胀机转速的增加使得工质质量流量、蒸发器换热量、膨胀机输出功和系统净输出功有所上升，而蒸发压力和热效率下降；工质泵转速的增加会使得工质质量流量、蒸发压力、蒸发器换热量及系统净输出功升高，系统热效率先增加后降低；热源温度的升高会导致蒸发压力下降，工质质量流量、蒸发器换热量、膨胀机输出功、净输出功及热效率均随之增加。

摘要:利用数值模拟的方法对脉动流场下波壁管内流体的流动与换热特性进行分析研究。研究发现，当脉动频率St很低时，出口截面速度分布类似于稳态时的抛物线分布，而当St较大时，在波壁管的主流区速度梯度较低，在近壁面处速度梯度很大。脉动流场下无反向流与有反向流下流场的分布明显不同，有反向流流场的紊乱度更高。在脉动流动下，P＜1时，摩擦系数f呈正弦规律变化，当P?1时，f不再呈正弦规律变化；脉动频率会引起摩擦系数的相位发生变化，而振动分率P不会引起其相位发生变化。脉动对于波壁管内流体的换热也有一定的影响，当P小于1时，随着P的增加，传热强化系数Eh变化不明显，而当P大于1时，Eh随着P的增加而明显增大。

摘要:为提升放射性药品碘[125I]密封籽源生产效率，降低生产人员受辐照剂量，研制了125I密封籽源自动化装配系统。本设备由钛管装夹工位、银针灌装工位、钛管焊接工位和密封籽源下料工位四个相互衔接的工位构成，该设备包括旋转工作台、钛管夹具、直线送料模块、振动筛、银针灌装、钛管焊接、籽源下料等机构，选择欧姆龙CP1H PLC作为控制器,各模块与机构通过PLC和上位计算机控制系统控制自动完成密封籽源灌装。本设备能自动化完成125I银针向钛管进行灌装、钛管焊接以及125I密封籽源的收集等工作。

摘要:变压器生产中存在没有注明情况下“以铝代铜”的现象，为了保障电力系统安全运行，在不做破坏性实验情况下准确辨识变压器绕组材质，研究了一种基于电流趋肤效应原理的无损辨识方法。仿真结果表明：相同铭牌参数的铜铝变压器在谐波作用下其短路电阻不同，测量变压器的谐波电阻能够准确辨识出其绕组材质。可见，测量谐波电阻的辨识方法简单有效，具有较高的工程应用价值。

摘要:针对基于阻抗方法无法提供系统参数的稳定区域问题，提出了一种弱电网条件下并网逆变器在线阻抗协同稳定域辨识方法。首先构造了小信号稳定禁区和稳定运行区，比现有的三种基于范数的稳定性准则和三种常见的稳定性禁区准则具有更小的保守性。然后通过镜像映射、旋转映射和平移映射将稳定操作子区域转化为可分辨矩阵空间，进一步将协同稳定域的求解转化为等价收益率矩阵特征值全部在左半平面上的可分辨矩阵的条件，另外提出了一种基于Kronecker理论的计算阻抗区域的方法。最后，仿真和实验结果表明，提出的方法是一种更有效、保守性更小的方法，进一步证明了方法的有效性。

摘要:为实现含多微网系统的主动配电网的经济效益最优,通过引入自适应权重系数来进行动态优化。构建一种主动配电网层以发电机组运行成本最低,多微网系统层以经济成本和环境成本最低的分层能量优化管理模型。采用变异、杂交和竞争策略以及Lévy飞行策略改善麻雀搜索算法,提高算法的种群多样性和收敛精度。基于所设计的多微网系统混合配置运行策略,采用改进麻雀搜索算法进行模型求解。选取某地区两种典型日进行算例分析。结果表明：本文提出的优化模型、运行策略和改进算法可以有效降低主动配电网和多微网系统的经济效益,同时改进算法能够在全局寻优能力方面具有一定的优势。

摘要:针对现有的高压直流(high voltage direct current, HVDC)输电线路故障识别方法识别准确率低，且无法同时准确识别低阻和高阻故障的问题，提出一种改进变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)-多尺度排列熵(multi-scale permutation entropy, MPE)结合广义回归神经网络(general regression neural network, GRNN)的HVDC输电线路故障辨识方法。首先采用鲸鱼算法改进后的VMD对故障电流信号进行分解，并选择合适的本征模态函数(intrinsic mode function, IMF)分量计算多尺度排列熵和IMF能量和比值提取故障特征组成故障特征向量，然后将特征向量输入到GRNN网络中进行训练与测试，利用GRNN网络对小样本数据的高分类能力识别不同类型的故障。实验结果表明，所提出的方法对HVDC输电线路不同类型故障辨识准确率高，无论发生低阻或高阻故障都能够准确辨识，耐受过渡电阻能力强，在小样本故障辨识方面性能突出，可靠性高。

摘要:为了实现良好配置的电力网络,提出一种多目标遗传算法控制优化方法,配电网络涉及集中式风电机组、步进式电压调整器、电容器组和储能系统。首先,构建每个场景,利用内负荷流程序对集中式风电站等组件进行配置和控制；然后,定义决策变量,并构建三个具有权衡关系的目标函数；最后,利用多目标遗传算法进行迭代求解,选择违规成本最低的点作为最优解。在MATLAB环境中执行了包括3个不同配置场景的仿真实验,以比较不同连接方式对配电网络的影响。实验结果验证了所提方法的有效性,且可以应用到复杂的配电网络。

摘要:为评估绝缘杆类带电作业工器具的舒适性，提出基于表面肌电信号（sEMG）和混合算法优化支持向量机（PSO-GA-SVM）的舒适度评估方法。选取了4种典型绝缘杆类工器具作为评估对象，通过人体解剖学确定肱二头肌为目标肌肉并采集sEMG信号，运用经验模态分解（EMD）对sEMG进行分解重构，引入基于希尔伯特黄变换（HHT）的平均瞬时功率（AIF）作为特征参数，构建了基于混合算法优化支持向量机的评估模型，对绝缘杆类工器具的舒适度进行评估。结果表明：使用不同绝缘杆类工器具时，作业人员sEMG特征参数及舒适度指数有显著差异；模型的准确率为93.5%，可有效量化评估绝缘杆类工器具的舒适度，并为其优化设计提供参考依据，以降低作业人员的劳动强度和罹患肌肉骨骼疾病的风险。

摘要:传统的氧化锌避雷器测试仪校准方法存在难以模拟含有基波阻性电流、容性电流和三次阻性电流的难题。文中设计了低噪声的电路架构,通过研制参考电压、全电流发生器、功率放大电路和反馈电路,产生标准的正弦波参考电压信号和含有一次阻性电流、三次阻性电流和一次容性电流的全电流信号,通过高精度回测电路确保输出信号的准确度。经过实验验证,该校准装置电压、电流基波准确度小于等于0.1%,三次谐波优于1%,完全满足实验室校准需求,解决了氧化锌避雷器测试仪的校准难题。

摘要:智能巡检机器人巡检电力线路时可能受到电磁干扰而影响工作甚至发生故障,为有效地完成智能巡检机器人电磁兼容故障的诊断,本文提出一种基于改进灰狼算法优化BP神经网络(TGWO-BP)的故障诊断模型。由于智能巡检机器人电磁兼容故障征兆与故障原因之间具有复杂的非线性关系,采用一般BP神经网络诊断模型存在着收敛速度较慢,易陷入局部最优,诊断准确率偏低的缺陷。针对以上问题,文中利用改进灰狼算法优化BP神经网络的权值与阈值,将优化后的BP神经网络应用于智能巡检机器人电磁兼容故障诊断。仿真结果表明,相比于GWO-BP神经网络和一般BP神经网络,TGWO-BP神经网络诊断模型收敛速度加快,网络泛化能力增强,故障诊断准确率提高。

摘要:为全面了解微创手术机器人领域的研发现状，本文基于论文与专利数据，对全球微创手术机器人发文趋势、国家分布、前沿热点等进行分析。结果表明，在2011—2020年间，微创手术机器人领域呈积极发展态势，无论论文还是专利的数量均呈现增长趋势，尤其是在2015—2016年后发展势头增加。在国家分布上，美国在论文发表和专利申请数量中均为最高，遥遥领先其他各国，处于全球领先水平；中国在论文和专利数量上排第二，但技术水平落后于发达国家；通过文献计量指标，意大利、英国、韩国在微创手术机器人方面均处于全球领先水平。从机构分布上来看，论文发表主体以高校及研究院所为主，技术创新主体以企业为主；美国的机构在论文发表和专利申请数量及影响力上占据绝对优势。本文基于高水平论文以及PCT专利挖掘微创手术机器人领域的前沿热点，可以发现机械手与机械臂、控制方法与系统、图像处理等均是论文和专利的焦点；但论文数据在理论研究上更突出，尤其是深度学习算法在微创手术机器人方面的研究。

摘要:在实际生产中，加工成本愈发成为企业关注的重要因素。本文对以最小化加工成本与完工时间为目标的柔性车间调度问题进行了研究。首先根据实际约束构建调度模型，提出改进遗传算法对模型进行求解，引入质量基因段来增强对染色体适应度值的评价，加速淘汰质量差的个体。为了优化求解质量，提出了基于整体负荷最小与局部负荷最小的种群初始化方法，并设计了精确变异机制来维持种群多样性。最后用标准算例进行测试，相比于其他改进遗传算法，求解速度得到提高，求解质量也得到了提升，验证了此改进遗传算法的有效性。

摘要:安全多方计算技术为不泄露隐私数据的多方参与协同计算提供新的解决方法，该领域一直受到国内外密码学学者的重点关注。为客观地反映当前安全多方计算的研究现状，探讨安全多方计算的基本知识和研究热点。以Web of Science核心合集数据库1985—2020年的安全多方计算相关研究文献为基础，采用文献计量的可视化分析方法，对研究文献进行年发文量分布、期刊分布、核心作者、研究机构、引文分析、关键词共现分析六个方面进行定量统计和定性分析。结果表明：安全多方计算已经成为密码学界关注的一个研究热点，文献年发文量总体上保持增长的趋势，但国内外的学术研究团体呈现地域化特点，互动交流较少。研究热点主要围绕安全多方计算模型研究、应用协议研究、基础模块研究和量子安全多方计算四个方面。可见随着新形势下隐私信息安全越来越被重视，安全多方计算将迎来广泛的研究和应用前景。

摘要:传统方法设计无线传感网络路由中,往往忽略了节点的能量消耗以及不同节点能耗的差异性,导致节点分布不均匀,路由平衡度较差,整体开销成本较大,能耗高等问题。为此,提出了考虑节点能量消耗的无线传感网络平衡路由算法。构建节点能耗模型,建立无线传感网络梯度和传感器节点之间的信息素,结合蚁群算法求解整体能耗模型,实现无线传感网络平衡路由的算法设计。实验结果表明,所提方法可提高无线传感网络中节点的均匀分布能力,降低整体能耗开销,减少能量消耗,有效实现无线传感网络平衡路由的算法设计。

摘要:针对倾斜遥感图像拼接中存在配准精度不高,重叠区域出现重影的问题,提出了利用三角网进行小面元配准及加权融合的拼接方法。首先求解全局单应性矩阵进行图像预对齐并利用转换矩阵提取图像重叠区域,然后利用特征匹配对构建重叠区域Delaunay三角网并对相应三角网逐个进行仿射变换实现精确配准,最后利用渐出渐入式融合消除图像重叠区域重影,提高了图像拼接目视效果。通过主观评价(CCIR500-1的主观评价标准)与客观评价(PSNR评价和SSIM评价)相结合的方式对图像配准及拼接质量进行评价。实验结果表明：该方法能够有效提高图像配准精度,消除图像拼接重叠区域的重影,相比于当前主要算法,该算法配准精度更高,图像拼接目视效果更好,能有效地应用到倾斜图像拼接领域。

摘要:区块链技术具有去中心化、公开透明、全程可追溯等技术特点,为解决数据共享及智能应用提供了新的技术方向和手段,但受限于区块链的性能等因素,数据共享应用的便捷性和使用率受到影响,为此提出了一种基于区块链技术的数据共享系统应用方案。通过分析智能电网用电信息采集系统技术架构,采用云边端协同方式,保证业务应用速度及系统性能；结合POW及POS共识机制,灵活调整区块的难度系数提高区块写入速度,通过权益值、信用值及时间奖励,确定用户的记账权,激励主节点创建区块的积极性；通过可编程智能合约的设计,使用户在数据类型的调取更加便捷；通过仿真分析,验证了该系统能够满足智能电网信息系统的应用需求,并极大的保障了数据信息产生、传输、采集、存储、共享的各环节应用的全生命周期安全性。

摘要:脑网络已在神经成像领域内得到广泛的应用。近年来,高阶功能连接网络和超网络在脑疾病诊断方面取得了较大的进步。然而,两种网络均存在相应的问题：高阶功能连接网络虽然考虑了网络的时变特性,但并不能处理网络中的空间多元交互问题；而超网络虽然可以表征多个大脑区域之间的相互关系,但并未考虑网络的动态特性。为了解决以上问题,本文融合了高阶功能连接网络和超网络的特性,提出一种具有时变特性的脑功能超网络的构建方法。该方法在考虑到脑网络时间动态性的基础上,基于LASSO方法进行脑功能超网络构建,并将该网络应用至脑疾病诊断中。该网络消除了上述两个网络的弊端,结果表明,该方法的分类准确率达到86.36%,显著高于之前所提出的方法,能有效提高抑郁症的分类表现,具有重要的理论意义和临床价值。

摘要:为研究人-结构竖向相互作用中驻留人体模型的适用性，基于质量-弹簧-阻尼（mass-spring-damper , MSD），质量-弹簧-阻尼-附加质量（mass-spring-damper-added mass , MMSD）和刚性质量（rigid mass ,MR）三类人体模型，建立了人群-梁耦合体系动力方程，分析了单人作用位置以及人群数量对耦合体系动力特性的影响，以加速度峰值和均方根加速度为指标，评估了三种模型对振动响应的敏感程度。结果表明：MMSD模型和MSD模型对耦合体系动力特性的影响趋势一致，但结果的相对误差会随人群密度的增加而放大；MR模型对体系前两阶频率作用相同，对模态阻尼比的影响可忽略不计，不适用于人-结构相互作用分析中；三种简化模型均降低了体系振动水平，合理考虑驻留人体对耦合体系动力特性的影响可提高结构振动分析精度。

摘要:为了精确识别悬索桥结构构件的损伤位置及程度，建立悬索桥空间结构有限元模型，通过模拟准静态加载提取并分析结构的位移、应力影响线，并构建了影响线曲率差指标，通过提取结构振型与频率，构建悬索桥结构柔度矩阵，并构造柔度曲率差变化率指标，用于悬索桥结构构件损伤识别。基于Dempster- Shafer证据理论融合影响线与柔度指标，对模型中纵向下弦杆、纵向斜腹杆和吊杆的不同位置与程度损伤进行识别敏感性研究。研究表明，柔度曲率差变化率损伤识别指标比影响线损伤识别指标对悬索桥构件损伤更为敏感，信息融合指标比单一损伤识别指标损伤定位精度更高，且具有较好的噪声鲁棒性。

摘要:设计了四种边长和五种氧化物摩尔比的地聚物再生骨料混凝土立方体试块，研究了地聚物再生骨料混凝土抗压强度的尺寸效应。通过试验发现：地聚物再生骨料混凝土的换算系数不能采用国家现行标准GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中规定的系数，本文采用线性拟合的方法给出了尺寸换算系数α与氧化物摩尔比ε的关系：α200=0.966-0.04×ε、α100=1.016+0.12×ε、α70=0.463+0.28×ε；边长为200mm、150mm和100mm的地聚物再生骨料混凝土立方体试块抗压强度均符合Bazant尺寸效应理论，采用无量纲的方法可得到地聚物再生骨料混凝土抗压强度与氧化物摩尔比和尺寸参数耦合作用的预测方程，并且得出了不同氧化物摩尔比条件下地聚物再生骨料混凝土的临界尺寸和临界强度值。

摘要:金属屋面系统常用于各种重要的地标建筑中,经常受到周期性的太阳辐射、温度变化和其他环境影响。本文针对直立锁边445J2铁素体不锈钢屋面系统开展温度效应研究。考虑不同约束条件和温度等因素,分析屋面系统的力学性能。试验结果表明,温度作用下,直立锁边不锈钢屋面系统存在应力集中和热膨胀位移现象。屋面系统应力和位移随着温度增加而变大,温度每增加1 ℃应力和位移最大增加1.9 MPa。屋面板的水平位移要明显大于竖向位移,且在一端固定约束条件下水平位移最大约9.19 mm。板面应力随约束条件增强增加幅度最大分别为41.7%、30.6%。

摘要:为研究干湿循环对深部砂岩的强度劣化机制和能量演化规律，对经历不同干湿循环次数的砂岩进行基本物理参数的测定、单轴压缩试验和SEM观测，探讨砂岩单轴抗压强度劣化及单轴压缩过程中能量演化规律。试验结果表明：随干湿循环次数的增加，单轴抗压强度和弹性模量劣化效果明显，但平均劣化度逐渐减小，说明干湿循环对岩石的损伤劣化效果逐渐趋于稳定。干湿循环10次以后，砂岩在SEM下可以观测到明显的絮状物，单轴抗压强度降低明显，并呈现一定的延性特征。在单轴压缩试验中，随干湿循环次数的增加，砂岩试件中储存的弹性能逐渐减少，耗散能呈波动性下降。

摘要:核电取水区域翼墙结构是核电厂正常运行中不可或缺的枢纽，故其在复杂地质条件下的抗震安全性评价至关重要。以我国滨海某示范快堆工程取水区域为项目背景，基于ANSYS软件及User Programmable Features（UPFs）二次开发工具建立进水口翼墙-地基三维动力相互作用模型，考虑厂址的地基非均质特性和多荷载耦合作用进行静动力联合分析，得出不同工况下进水口翼墙整体的主应力分布情况，以及结构变形和构件内力的变化规律，同时基于Geo-Studio岩土专业软件对地基整体稳定性进行分析。分析结果表明：翼墙底板靠近填土角缘区域是结构的薄弱部分，应加强配筋；翼墙地基中的砂土层基本不发生液化，并且其地基稳定性均满足抗震设计规范要求。通过对翼墙结构进行抗震安全分析，旨在为类似厂址条件下的核电海域项目提供一定的借鉴和参考。

摘要:针对机车通过固定辙叉时的动力学性能进行研究，基于铁路车辆系统动力学理论，采用75 kg/m钢轨12号道岔固定辙叉和JM3标准车轮型面，应用SIMPACK软件建立机车-固定辙叉系统动力学模型。分析机车在不同速度、从不同方向通过固定辙叉时的动力学性能。结果表明：机车通过固定辙叉时，垂向力，磨耗数的速度敏感区主要在70~80 (km·h-1)间。脱轨系数的速度敏感区主要在90~100 (km·h-1)间。提高速度会降低机车运行稳定性，增大脱轨风险，加重轮轨磨耗。在相同速度下，机车逆向过叉时的运行平稳性较差，脱轨风险较大，轮轨磨耗较严重。

摘要:为了改善普通乳化沥青的高温性能，选择水性环氧树脂(waterborne epoxy resin, WER)和SBR(styrene butadiene rubber latex，SBR)两种改性剂制备水性环氧树脂-SBR复合改性乳化沥青(waterborne epoxy resin-SBR composite modified emulsified asphalt, WER-SCMEA)，通过动态剪切流变和同步热分析试验对WER-SCMEA的高温性能进行研究。结果表明：当WER掺量较小时（如3%），各温度条件下WER-SCMEA的高温流变性能不及SBR改性乳化沥青，但随着水性环氧树脂掺量（≥6%）的增加，各温度条件下WER-SCMEA蒸发残留物的复数模量和车辙因子逐渐增大，乳化沥青的高温流变性能得到显著改善，其中52 ℃和9%水性环氧树脂掺量下其分别增大16.1%和19.0%，相位角减小4.9%；DSC(differential scanning calorimetry，DSC)曲线所反映的沥青蒸发残留物的吸热量明显减小，同时吸热峰所处的温度区间变窄，WER-SCMEA的失重温度均高于基质沥青；可见水性环氧树脂和SBR两种改性剂配合使用可显著改善普通乳化沥青的高温性能。

摘要:结合高速公路拓宽改建工程案例,基于有限元计算技术,对既有高速公路沥青路面结构进行不同交通工况的力学响应分析,根据计算结果提出了上中面层实行材料性能差异的车道差异化路面结构设计方案；分析设计年限内临近的轻载与重载车道之间形成的路面内部上中面层竖向界面及其下层竖直面上的剪应力,研究接触状态和荷载作用位置对剪应力的影响规律及剪切破坏的可能性。结果表明,荷载作用位置不同时,界面及下层竖直面的产生的剪应力分布规律也不同,荷载位于重载车道中央时剪应力随着深度增大在逐渐增大,最大值出现在半刚性材料底基层层底；而位于界面顶部时,剪应力随路面深度的增加逐渐减小,最大值出现在路表,且可产生导致剪切破坏的较大剪应力,但因荷载继续作用于界面的几率较小,因而界面处实际不会产生剪切破坏,反而是轮迹带处产生剪切破坏几乎成为必然。

摘要:为了更好地服务于新乌鞘岭隧道“无人化”立拱施工的需要，确定围岩在动态施工中的变形规律具有重要意义。通过对现场监测数据进行统计回归分析，在文献[16]的研究基础上给出了围岩拱顶沉降在动态施工中的解析解。并结合FLAC3D专业岩土数值分析软件，验证了数值模型的正确性，同时模拟了围岩在真实时间下的施工力学响应，得到了立拱断面中拱顶与两侧拱脚在隧道开挖、立拱以及喷射混凝土等过程中的变形规律。以期为后续的新乌鞘岭隧道“无人化”立拱专项研究提供基础。

摘要:针对短时交通流具有随机性和不确定性等特征，本文提出一种基于小波分析和集成学习的组合预测模型。首先对原始交通流数据的平均行程时间序列应用Mallat算法进行多尺度小波分解，且对各尺度上分量进行单支重构；然后对于各重构的单支序列分别使用极端梯度提升模型（extreme gradient boosting, XGBoost）进行预测得到多个子模型，同时利用贝叶斯优化算法进行子模型的最佳参数选择；最后把所有子模型的预测值代数求和，得到总体交通流的预测结果。采用美国纽约布鲁克林地区某路段实际交通流数据进行预测，并对预测结果与其他模型进行比较分析。研究结果表明：小波分析和XGBoost组合模型预测效果优于传统线性模型及单一XGBoost模型，从而更好地为交通管理提供指导意见。

摘要:潜艇水动力系数和流场特性对其操纵性的研究具有重要意义。为研究潜艇的定常回转运动，应用重叠网格法，对全附体潜艇回转运动的流场进行了数值模拟，并结合计算结果对潜艇回转的涡结构、艇体周围压力分布、速度场等流场结构进行了水动力分析。结果表明：重叠网格法对角速度系数的预报精度基本可以满足工程需求，但远不如对速度系数的预报精度；重叠网格法可以良好地捕捉到流场的特征和细节；潜艇因回转运动产生剧烈的流动分离，左右两舷的流动不再对称。本文对应用重叠网格法模拟旋臂试验有一定的参考价值。

摘要:基于深圳市环境监测站的PM2.5浓度数据以及深圳市国家气候观象台发布的月度气象监测公报,研究了2012年至2019年深圳市PM2.5浓度的变化规律,分析了PM2.5浓度与月尺度气候要素的关系,并利用多元线性回归分析法建立了PM2.5月均浓度的预测模型。结果表明：2012年至2019年深圳PM2.5浓度呈明显下降趋势,PM2.5浓度有季节性特征,干季(1~3月及10~12月)PM2.5浓度比较高,也是PM2.5污染防控的重要时段。月降水日数、月降水量以及月平均温度与PM2.5浓度的负相关较明显,偏北风频率与PM2.5浓度呈显著正相关,可一定程度上帮助预判月均PM2.5浓度。与前人研究结果相反,月平均相对湿度与PM2.5浓度呈显著负相关。包含气象因素项以及PM2.5浓度项的月平均PM2.5浓度预报模型拟合度较高,偏北风频率、月平均相对湿度是对月平均PM2.5浓度影响最大的气象因素。利用深圳市2020年数据对模型进行检验,结果证明方程对于月平均PM2.5浓度的预报有一定适用性,可较好预报PM2.5浓度月增量。

摘要:空气质量与人们的身体健康息息相关，分析影响空气质量的污染物是十分重要的工作。本文采用类间距离的序贯logistic多分类方法对成都市2019年5月至2020年4月的空气质量数据进行分析，该方法基于类间距离，把多分类问题转化为多个二分类问题，再基于序贯的原理使用二分类logistic，最后利用逐步回归后的正确率来分析影响空气质量的污染物。实验结果表明，PM2.5,PM10,NO2,O3这4类污染物的对成都市空气质量综合影响力最大，政府应该加强对这几类污染物的联合监控并制定相应的政策来减少污染物的排放。

摘要:基于2007-2018年OMI甲醛数据产品探讨了京津冀、长三角、粤港澳三个主要经济区的大气甲醛柱浓度时空分布特征,并对比分析了不同自然条件和人类活动因素对主要经济区大气甲醛浓度演变的影响关系。结果表明：2007-2018年主要经济区大气甲醛年均柱浓度总体呈增长趋势,变化经历了快速增长、缓慢回落、平稳发展和迅速反弹四个阶段,多年甲醛平均浓度表现为：粤港澳>长三角>京津冀;甲醛浓度变化有明显的季节性,表现为夏秋高,春冬低。空间分布特征表明,京津冀地区大气甲醛东南高、西北低；长三角中部和西部地区甲醛柱浓度较高,并由内陆向沿海地区递减；粤港澳地区广州、佛山两地大气甲醛柱浓度较高,同样表现为内陆向沿海递减。自然影响因素中,地形是影响大气甲醛空间分布特征的重要影响因素,温度、降水和植被与大气甲醛浓度的季节性变化有较强的关联。影响京津冀、长三角和粤港澳地区大气甲醛变化最主要的人为因素分别为工业活动、交通运输和第二产业发展。

摘要:为实现城市建筑火灾风险智能量化评估，并解决消防资源优化配置问题，本文提出一种基于随机森林算法的城市建筑火灾风险等级评估方法。该方法框架由评估模型构建、火灾风险等级确定、特征重要性分析三部分组成，本文首先基于随机森林算法和城市火灾特征数据建立火灾风险分数评估模型，对火灾风险进行数值化评估；然后结合城市火灾防控实际和风险分数，确定地块建筑的火灾风险等级，并挖掘风险等级与建筑物性质之间的关系；在此基础上通过特征重要性算法FI（Feature Importance），对火灾风险因子进行分析，挖掘出高影响因子的火灾隐患特征，以指导消防管理人员提高消防检查效率。本文以美国迈尔斯堡的历史火灾数据作为实验数据，建立了该城市的火灾风险评估模型，对城市建筑的火灾风险等级进行了量化分析。在上述成果基础上，本文设计开发了交互式消防热点风险地图，以方便相关人员快速确定地块建筑火灾风险，并据此调整消防检查的策略以及人力物力资源的分配。