基于DCNN的SF6气体在线监测系统设计

针对传统SF₆气体泄漏检测方法存在图像采集和泄漏识别精度低的问题,提出设计一种基于DCNN网络的SF₆气体在线监测系统。首先,采用OV78和MSP430单片机进行泄漏气体图像采集;然后通过WIFI无线通信将采集数据输入至深度学习模块中进行GMM泄漏区域提取和多特征提取;最后采用DCNN神经网络进行SF₆气体泄漏准确识别和分类。实验结果表明,相较于传统的Lenet-5、ZF-net和Alexnet经典网络,提出的DCNN方法无论在网络性能,还是在识别的准确率方面,均具备良好的表现,其识别准确率最高可达82%,识别性能均优于另外三种网络模型。实际应用表明,该方法具有良好的检测效果。由此说明本文构建的系统可用于电力中的SF₆气体在线监测,保障电力的安全。     

化合物(C10H8N2)·2（H2O）的晶体结构及量子化学研究

以水热法制备了标题化合物(C10H8N2).2(H2O)单晶并用X射线单晶衍射仪测定了晶体结构,该晶体属于单斜晶系,C2空间群,晶胞参数为a=1.58589(16)nm,b=0.37770(4)nm,c=0.920210(11)nm,α=90.00°,β=114.0500(10)°,γ=90.00°,V=0.50335(7)nm3;最终偏差因子R1=0.0525,wR2=0.1311[对I>2θ(I)的衍射点]和R1=0.0661,wR2=0.1404[对所有衍射点]。化合物分子与水分子间由弱的O-H…N和O-H…O氢键作用形成了一维线形结构,该对称结构中两个吡啶环平面之间的夹角为40.7o。依据晶体结构数据使用G03程序对化合物进行了量子化学计算,探讨了化合物的分子优化结构、前线轨道、电荷分布、成键特征和稳定性。计算得到的分子键长、键角和X射线衍射的晶体结构数据基本符合,其差值证实晶体分子间氢键的存在。     

145 kV SF6/N2混合气体GIS的研制

为响应国家绿色低碳环保的号召,开展SF₆/N₂混合气体GIS的研制。介绍了SF₆/N₂混合气体的混合比、充气压力的选择及设计压力的计算方法。最后,145 kV SF₆/N₂混合气体GIS(断路器除外)通过了全部试验。     

SF6气体分解产物光声光谱检测方法仿真

在SF₆气体分解产物检测过程中,由于气体分解产物的多样性和光谱吸收特性的重叠,导致直接提取单一分解产物的光谱信息变得困难,为了保障电气设备的安全运行,提出基于光声光谱技术的SF₆气体分解产物检测方法。基于SF₆气体的光谱吸收特性,引入CRDS技术建立光腔衰荡装置,实现SF₆气体单一分解产物的标准光谱吸收参数测量,并将其作为参考,应用于后续SF₆气体分解产物的识别。通过信号转换技术,采集SF₆气体混合分解产物的电信号,并利用FRFT算法提高信号质量,结合FastICA算法,完成实际应用环境中SF₆气体单一源信号的精准提取。将SF₆气体单一源信号转换为光信号,再次输入光腔衰荡装置中,通过将实际分解产物光谱吸收参数与参考参数的比对,完成SF₆气体分解产物的判定以及浓度检测。仿真结果表明,所提方法构建的光腔衰荡装置检测精度较高,能够实现分解产物的准确判定及浓度分析,为高压电气设备的安全应用及故障诊断提供了有力支持。     

基于Chaos-MEA-Elman的电离层临界频率f0F2预测

针对飞机高频通信中通信频率选择不当导致信号衰落等问题,提出一种基于混沌理论和思维进化算法优化的Elman神经网络相结合的临界频率f₀F₂预测方法。分析和验证f₀F₂时间序列的混沌特性;采用混沌理论重构技术重建f₀F₂时间序列的相空间,并根据相空间结构确定Elman神经网络各层节点个数;利用思维进化算法优化Elman神经网络的初始权值和阈值。数值和实验分析表明,Chaos-MEA-Elman算法比Elman神经网络对电离层临界频率f₀F₂的预测精确度更高,为预测飞机最佳通信频率提供新的方法。     

二聚有机锡配合物[（n-Bu）2Sn（H2O）C5H3N（CO2）2]2的合成、结构和量子化学研究

吡啶-2,6-二甲酸与(n-Bu)2SnO反应合成标题化合物,并经元素分析、IR和X-射线衍射表征,该配合物晶体属四方晶系,空间群P42/n,晶胞参数:a=1.77103(6)nm,b=1.77103(6)nm,c=1.11717(7)nm,α=90°,β=90°,γ=90°,V=3.5041(3)nm3,Z=4,Dc=1.577g/cm3,μ(MoKα)=1.479mm-1,F(000)=1680andR1=0.0329,wR2=0.0852[对I>2σ(I)的衍射]和R1=0.0428,wR2=0.0937(对所有的衍射)。共收集12600个数据,其中独立衍射点3431个,可观察衍射[I>2σ(I)]点2723个用于结构精修。中心Sn原子形成七配位变形十面体,分子间通过氧原子的氢键作用形成三维网络结构。利用量子化学G98W软件,在Lanl2dz基组对化合物的稳定性、前沿分子轨道组成及能量进行研究。     

基于模糊神经网络的SF6断路器专家诊断系统的研究

提出了一种基于模糊神经网络的专家系统模型,该模型对SF6断路器故障诊断过程中出现的不确定性采用基于规则的推理,对其中模糊的知识采用模糊神经网络来进行推理。在分析判断的过程中,根据不同的推理阶段采取相应的推理方法,充分发挥推理机的优点,相互融合,最大程度的提高SF6断路器故障的诊断率。     

C6H6和SO3相互作用的理论研究（英文）

采用B3LYP和MP2方法在6-31G*、6-31+G*和6-311+G**基组下对C6H6…SO3复合物体系的4种可能结构进行自由优化,得3种。在考虑基组重叠误差校正基础上,得结合能,并用自然键轨道分析方法讨论其相互作用。结果表明,用B3LYP/6-31G*计算3种复合物的结合能分别为-17.75, -18.33, -18.80 kJ/mol,且C6H6和SO3结合时电子从苯环向SO3转移,形成电荷转移复合物,它们之间的作用包含π-p作用方式。     

SO2浓度智能检测仪的设计

SO2可导致酸雨形成,同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等,对生态环境有很大的破坏作用,所以必须对SO2进行严格的检测和控制;本设计在学习研究了电化学SO2传感器的检测原理的基础上,完成了基于电化学传感器的烟气SO2浓度智能检测仪,完成了对烟气SO2浓度智能检测仪的气路部分和电路部分的设计;论文内容包括检测仪的工作原理、气路设计传感器的检测原理及相关电路的设计,还完成了软件设计和通信接口的设计,并对实验结果进行分析;该设计实现计算机智能化处理,能够广泛应用在工矿企业和大气的SO2浓度的检测。     

振荡冲击电压下SF6气体中绝缘子气隙局部放电特性研究

随着GIS设备现场冲击耐压试验的推广实施,冲击电压下的局部放电检测被作为一种新方法,应用于GIS的现场绝缘诊断。冲击电压能够有效限制电晕稳定性作用,相比交流低频电压对局部极不均匀场类缺陷的发现能力更强,因此该方法将具有较好的应用前景。本文建立了冲击电压下的局部放电宽频带电脉冲检测系统,采用标准振荡雷电冲击(OLI)和标准振荡操作冲击(OSL)作为激励源,对绝缘子气隙缺陷在SF₆气体中的局部放电特性及影响因素进行了研究,并在此基础上针对预置人工绝缘气隙缺陷的实际GIS试品进行了模拟试验。研究表明：在振荡冲击下,气隙局部放电脉冲主要包括首次放电、后继放电及反向放电三种放电形式,其中首次放电对其他几种放电形式具有决定作用。且气压、背景场强及气隙尺寸比等对绝缘子气隙局部放电行为具有明显影响。GIS的模拟局部放电检测表明,两种振荡冲击电压(OLI和OSI)均能够有效检测GIS内部的气隙类缺陷。     

Matlab软件在化学反应工程中气固非均相催化反应的模拟研究

Matlab软件作为一种科学与工程计算的数学软件包,用它所带的库函数可以高效、便捷地解决化学反应工程中许多数学问题,从而把人们从复杂的编程与调试中解脱出来,此外,利用它还可以做图象化处理。本文以化学反应工程中的气-固非均相催化反应为例,讨论Matlab在求解非线性微分方程组、插值计算以及图形的绘制等方面的应用,计算过程及结果表明:利用Matlab求解化学反应工程计算问题具有稳定性好、方便快捷,是进行化工设计、计算的好工具。     

异丙基水杨酰腙Schiff碱的合成、晶体结构及量子化学研究

用水杨酸甲酯和水合肼、丙酮在甲醇水混合溶液中合成了标题化合物C10H14N2O3,并测定了其晶体结构,该晶体属单斜晶系,空间群P2(1)/n,晶胞参数为:a=0．482 71(15)nm,b=1．560 5(5)nm,c=1．420 8(4)nm,β=90．899(6)°,V=1．070 1 (6)nm3,Dc=1．305g/cm3,Z=4,F(000)=448。最终偏离因子R1=0．047 2,wR2=0．104 3。依据晶体结构数据使用G03程序对化合物进行了量子化学计算,得到了其分子轨道能量和原子净电荷布居规律,分析了其活性原子,并预测了其稳定性,为研究标题化合物异丙基水杨酰腙的生物活性、配合物的合成提供理论指导。     

化合物C_(12)H_(10)N_4O_2的合成、晶体结构及量子化学研究

以2-吡啶甲酰肼为原料在甲醇和乙酸的混合溶液中合成了标题化合物C_(12)H_(10)N_4O_2。通过采用X射线单晶衍射仪测定了化合物的晶体结构,该晶体属于单斜晶系,空间群为C2/c,晶胞参数为a=1.34782(13)nm,b=1.11699(11)nm,c=0.75678(6)nm,α=90.00°,β=97.7550(10)°,γ=90.00°,V=1.12891(18)nm~2,Z=4,Dc=1.425 Mg.m~(-3),F(000)=504;最终偏差因子R_1=0.0492,wR_2=0.1249[对I>2θ(I)的衍射点]和R_1=0.0659,wR_2=0.1352[对所有衍射点]。该化合物分子由N-N键结合形成直线几何构型,分子间由弱的N—H…O氢键作用形成了二维网状结构。依据晶体结构数据使用程序Guassian 03对化合物进行了量子化学计算,探讨了化合物的分子轨道能量、原子净电荷布居规律和成键特征,分析了其活性原子,并预测了其稳定性。     

量子化学计算苄嘧磺隆的晶体结构

制备苄嘧磺隆的单晶并用X射线衍射测定晶体结构。苄嘧磺隆晶体属于单斜晶系,C2/c空间群。晶胞参数为:a=33.831(7),b=6.902 0(14),c=16.021(3),α=90.00(3)。,β=104.48(3)。,γ=90.00(3)°,V=3 622.1(13)~3。晶体分子内通过N-H…N氢键和C-H…0氢键形成2个六元环,使分子结构较稳定。苯环平面和嘧啶环平面之间的夹角为50.00(15)°。晶体以1中心对称二聚体为基本重复单元。2个分子间以N-H…O氢键和C-H…O氢键连接。晶体由这些二聚体以范德华作用力堆积而成。使用Gaussian 03程序,用B3LYP/6-31G(d,p)法计算分子的优化结构、电荷分布、稳定性、前沿轨道布居分析和3D示意图。算得分子的键长键角数据和X射线衍射的晶体结构数据基本相符。键长和键角的计算值与X射线衍射数据之差证实晶体中分子间的氢键。     

用计算奇异值摄动方法简化复杂化学反应动力学模型

介绍了用于简化化学反应动力模型的计算奇异值摄动方法(CSP),给出了其基本思想与具体计算方法,然后用该方法来对一氧化碳／氢气在空气中燃烧的化学反应、激波管中甲烷的点火燃烧反应实例进行了简化。从计算结果看,CSP方法是一种比较有效的化学反应模型简化方法,用该方法简化得出的简化模型不仅减少了微分求解的组分数目,而且保持了较高的计算精度,能有效提高计算效率,具有较强的工程实际价值。     

最优化方法在确定微生物反应代谢途径中的应用

生物体内进行的代谢反应错综复杂。但生物休理在动态平衡状态下生存发育的,因此,任何一类生化反应都应有一定的约束条件,并在最优化原理的支配下完成。基于这样一种认识,提出利用最优化改进单纯形法计算微生物反应的代谢途径的方法。文中给出了黑曲菌进行柠檬生产反应的应用实例。     

4′-对甲氧基苯基-2,2′:6′,2″-三联吡啶的合成、晶体结构及量化计算

以对甲氧基苯甲醛和2-乙酰基吡啶为原料采用一锅法合成了4’-对甲氧基苯基-2,2’:6’,2"-三联吡啶,并测定了它的晶体结构。该晶体属单斜晶系,空间群P2（1）/c,晶胞参数为:a=19.063（11）A,b=5.203（3）A,c=17.331（10）A,β=91.366（7）°,V=1718.6（17）A³,D_c=1.312 g/cm³,Z=4,F（000）=712,GOF值1.006,最终偏离因子R₁=0.0464,wR₂=0.1172。通过量子化学计算分析了其键长、键角、电荷分布和分子轨道,并通过有限场方法计算了其二阶非线性光学性质。     

五员杂环化合物的量子化学理论研究

五员杂环及衍生物是重要的工业原料,有些具有重要的生理作用。为了探讨此类化合物结构特点、化学位移与活性之间的关系,本文采用密度泛函B3LYP和从头计算ab initio HF、MP2方法研究了呋喃、吡咯、噻吩的几何构型,用TD-DFT方法对分子的电子光谱进行了计算,运用GAIO-HF计算了分子的化学位移,并将计算数据与实验值进行比较。结果表明：(1)选用MP2对此类化合物键长键角更为适宜;(2)三种化合物电子光谱的最大吸收波长很接近,溶液的计算值优于气相的;(3)分子的化学位移与反应活性有密切联系：化合物α位氢原子的δ_H值愈小,该化合物亲电取代反应活性愈高;同一杂环分子,氢原子的δ_H值愈小,该位置的亲电取代反应活性愈高。     

四氢萘微观结构的量子化学研究

为了研究氢化芳烃的微观结构,进一步认识和理解氢化芳烃在催化裂化过程中的反应特性。以四氢萘为模型化合物,利用基于密度泛函理论的量子化学从头计算方法,对四氢萘的几何结构和电子结构进行了系统研究,得到了四氢萘不同位置C-H键和C-C键的键长、键级、键能以及电子云密度、前线轨道分布等微观结构信息。发现四氢萘结构具有轴对称特性,苯环上的C-C键和C-H键要远比环烷环的C-C键和C-H键稳定。由于受苯环的影响,会使得其环烷环上不同位置的C-C键的键长、键级和键能均具有明显差异,也导致环烷环上不同位置C-H键的键长、键级和键能有较明显的差异,具体表现为:对C-C键而言,与苯环相连的C-C键的键长较短,键级较高,键能也明显较高,而苯环β位C-C键的键能则明显较低;对C-H键而言,与苯环β位环烷碳原子上的C-H键相比,苯环α位环烷碳原子上的C-H键的键能明显较低。电子云分布计算结果能够较好地给出的这些C-C键和C-H键结构特征差异的原因。前线轨道计算结果表明,在催化裂化过程中,苯环α位环烷碳原子上的C-H键和β位C-C键较易受到催化剂酸性中心的进攻,是酸催化反应的位点。这些计算结果对于认识与理解氢化芳烃的反应特性具有一定的基础性理论意义。