基于KPCA-APSO-ELM的矿井涌水水源识别

矿井水害问题长期困扰着煤矿的安全生产,查明矿井涌水水源是矿井水害防治问题的前提。为提高矿井涌水水源的识别精度,提出了一种基于KPCA-APSO-ELM的矿井涌水水源判别模型。以袁二矿为例,在分析主要含水层地下水水化学特征的基础上,选取7种水化学离子作为判别指标。随后利用KPCA提取主要指标作为模型识别的判别因子,并通过APSO对ELM模型进行参数寻优。以63组样本数据中70%作为训练样本、30%作为预测样本进行仿真试验建立KPCA-APSO-ELM模型,并将识别结果与PCA-Logistic、KPCA-ELM和PSO-ELM模型进行比较。结果表明：KPCA算法可以有效消除指标间的冗余信息,基于KPCA-APSO-ELM模型的预测精度相对较高;与其他模型相比,该模型的均方误差和平均绝对百分比误差显著降低。     

基于Halcon的移相器铁氧体圆棒外形尺寸测量方法研究

互易圆极化移相器由金属化铁氧体圆棒、磁轭、匹配变换器、激励线圈、驱动电路等构成,移相器为批量生产器件,其各零件装配精度要求极高,传统的移相器铁氧体圆棒外形尺寸测量主要靠人工利用游标卡尺对其测量.本文采用机器视觉的方法,研究了基于Halcon对移相器铁氧体圆棒尺寸测量.     

水中砷的原子荧光光谱测定结果的不确定度评定

目的 对原子荧光光谱法测定水中砷含量的不确定度来源及其对测量不确定度的影响进行分析。方法 利用相对标准不确定度进行测量不确定度的评定。过程采用直观的因果图,建立有效的数学模型,利用相对标准不确定度分量进行测量不确定度评定,并在砷含量为1．7μg/L的水样测定中,获得其相对标准不确定度为3．4％,有效自由度为25。结论 原子荧光光谱法对水中砷浓度测量不确定度影响因素中,工作曲线拟合产生的不确定度较大。     

三维激光扫描技术在堰塞湖地形快速测量中的应用

使用三维激光扫描仪整合雷达系统、GPS系统可使地形高程测量作业迅速而准确。本文旨在探讨三维激光扫描仪与GPS坐标转换的方法及地形测量作业流程。实践证明,三维激光扫描技术在"5.12"汶川大地震造成的安县肖家桥、罐滩堰塞湖测量中的应用是高效的,它具有测量速度快、精度高、人力使用少、适应复杂现场环境等优点,能为突发地质灾害抢险决策迅速地提供地形资料,具有较大的应用潜力。     

基于数值计算的细颗粒物采样管路传输损失评估

细颗粒物(PM_(2.5))理化性质测量是研究大气PM_(2.5)污染来源及成因的重要手段之一,最大限度降低细颗粒物在采样输送过程中的损失对提高测量结果的准确性至关重要.为了评估常规测量体系中采样管路内PM_(2.5)的输送损失情况,并在此基础上探究合适的采样管路布置方案,本研究采用数值计算方法分析了管径、管长及弯管数目这3个主要参数在不同变化范围内对PM_(2.5)输送效率的影响.结果表明,流量为20.0 L·min~(-1)时,管径4 mm、管长1.0 m的竖直管路内PM_(2.5)质量浓度输送效率为89.6%,管径增至14 mm时输送效率升至98.3%.流量为1.0 L·min~(-1)时,管径4 mm、管长10.0 m的水平管路内PM_(2.5)质量浓度输送效率仅为86.7%,管长降至0.5 m时输送效率提高至99.2%.弯管弧度为90°时,流量20.0 L·min~(-1)、管径4 mm的湍流态弯管处,PM_(2.5)质量浓度输送效率低至85.2%.流量(L·min~(-1))与管径(mm)之比小于1.4使管内流态为层流时有利于降低颗粒物输送损失.为保证PM_(2.5)输送效率在97%以上,2.5、5.0和10.0 L·min~(-1)仪器建议选择管长在6.0 m以内的竖直采样管;流量为16.7 L·min~(-1)和20.0 L·min~(-1)仪器建议选择管径在12 mm以上的竖直采样管;水平管路管长由流量与管径之比确定;在湍流流态下,建议减少弯管的使用数量.     

目标探测中烟尘粒子对电磁信号的消光特性研究

基于离散偶极子近似方法,计算了烟尘粒子的光学特性,得到了烟尘粒子的光学截面随入射角的变化关系,结合Muller散射矩阵,给出了不同入射角情况下烟尘粒子散射强度和极化度的角分布,为研究电磁信号在烟尘中的传输提供了一种理论方法.     

Exposure measurement, risk assessment and source identification for exposure of traffic assistants to particle-bound PAHs in Tianjin, China

To investigate the levels of exposure to particulate-bound polycyclic aromatic hydrocarbon(PAH) and to estimate the risk these levels pose to traffic assistants(TAs) in Tianjin(a megacity in North China), a measurement campaign(33 all-day exposure samples, 25 occupational-exposure samples and 10 indoor samples) was conducted to characterize the TAs' exposure to PAHs, assess the cancer risk and identify the potential sources of exposure. The average total exposure concentration of 14 PAHs was approximately 2871 ± 928 ng/m3(on-duty), and 1622 ± 457 ng/m3(all-day). The indoor PAHs level was 1257 ± 107 ng/m3. After 8000 Monte Carlo simulations, the cancer risk resulting from exposure to PAHs was found to be approximately 1.05 × 10-4. A multivariate analysis was applied to identify the potential sources, and the results showed that, in addition to vehicle exhaust, coal combustion and cooking fumes were also another two important contributors to personal PAH exposure. The diagnostic ratios of PAH compounds agree with the source apportionment results derived from principal component analysis.     

一种气溶胶测量仪器标定系统的设计及性能评估

对气溶胶测量仪器进行准确标定是保证大气环境及污染源颗粒物测量数据质量的重要前提.本研究搭建了一套多分散在线标定气溶胶测量仪器的系统,该系统采用超声气溶胶发生装置产生多分散颗粒物,并用空气动力学粒径谱仪对颗粒物粒径分布进行测量.评测结果表明该系统干燥腔室内气溶胶稳定、均匀,且符合对数正态分布.以采样器为例,已有研究多使用单分散离线标定方法对采样器切割性能进行标定,该方法操作繁琐、实验周期长.利用多分散在线标定系统对PM_(2.5)和PM_(10)双级虚拟撞击采样器进行标定,并与单分散离线标定方法进行了对比,两套系统的标定结果呈现较好的一致性,但多分散在线方法大大缩短了标定实验周期.     

支化聚乙烯亚胺功能化磁性纳米吸附剂的制备及对Cu2+的吸附研究

为解决水体中重金属Cu²⁺污染,本研究首先采用水热法制备得到超顺磁四氧化三铁纳米粒子,然后使用对Cu²⁺具有强络合作用的含有丰富氨基官能团的支化聚乙烯亚胺接枝到纳米粒子表面,得到Fe₃O₄@BPEI磁性纳米吸附剂。采用红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等对其结构、尺寸及形貌进行表征。研究了不同吸附因素对吸附剂吸附Cu²⁺的影响,确定了最佳吸附条件,并通过吸附动力学模型和吸附等温线模型进一步探讨吸附机理。结果表明：支化聚乙烯亚胺成功接枝到四氧化三铁纳米粒子表面。最佳吸附条件为pH=6.0、吸附平衡时间为40 min、吸附剂用量为10 mg。通过实验数据拟合,Fe₃O₄@PEI吸附Cu²⁺的过程符合Langmuir等温吸附方程和拟二级动力学模型,表明吸附过程为化学吸附控制的单分子层覆盖,在303 K时,模型理论饱和吸附量为141.24 mg/g。表明支化聚乙烯亚胺修饰的磁性纳米吸...