智慧城市综合能源系统数字孪生技术及应用

传统城市向智慧城市的转型发展对能源系统提出了新的要求,建设数字化、互动化的综合能源系统是重要的应对思路之一。在先进信息技术的驱动下,综合能源系统的数字化与信息化水平不断提升,但如何充分发挥其技术价值仍需要探索。该文围绕综合能源系统的数字孪生技术,对其在智慧城市发展中的需求、价值与意义进行了分析,对其基本技术框架和技术挑战进行了探讨,对相关的关键技术问题进行了阐述,并围绕综合能源系统数字孪生在系统规划、运行、控制以及与城市多领域协同交互等方面的应用进行了展望,希望能够为综合能源系统数字孪生技术的未来发展与应用提供一些思考和借鉴。     

电磁层析成像技术在刹车盘缺陷检测中的应用

针对列车刹车盘缺陷检测的实际需求,提出采用电磁层析成像技术(electromagnetic tomography,EMT)对刹车盘进行缺陷检测,检测得到的数据经过图像重建后对缺陷的位置、形状和大小等分布信息进行显示。根据列车刹车盘的结构特点,设计平板型传感器线圈阵列,通过电磁场仿真软件对不同缺陷的刹车盘模型进行仿真,并使用不同算法进行缺陷成像。通过评价指标对比了不同算法的图像重建质量,仿真结果验证了电磁层析成像技术用于列车刹车盘缺陷检测的可行性;搭建了刹车盘缺陷检测的EMT实验系统,对刹车盘缺陷进行数据采集与成像实验。实验结果表明,电磁层析成像技术在高速列车刹车盘缺陷检测中具有很好的应用前景。     

基于聚丙烯无纺布与耗氧传感器的泄漏乳化油的监测

利用聚丙烯无纺布（polypropylene non-woven fabric,PP NWF）和耗氧传感器结合来构建一个乳化油监测探头。PP NWF是一种超疏水吸油材料,可以快速吸附乳化油污,利用该性能,本监测探头先用PP NWF富集乳化油污,再用探头对材料中的氧含量进行监测,从而达到乳化油监测的目的。本文通过监测不同种类的乳化油（表面活性剂为吐温80的正己烷乳化油、石油醚乳化油、甲苯乳化油及表面活性剂为司班80的正己烷乳化油、石油醚乳化油、甲苯乳化油）来验证其可行性。结果表明：该监测探头可以监测到不同乳化条件下的乳化油,并且能监测到不同种类的乳化油。其中监测甲苯乳化油时响应时间最短,可以在6s内监测到该油污。固定PP NWF时的耗氧传感器探头的最低检测限为1.27g/L,监测效率较未固定PP NWF时提高了近8倍。综上,固定PP NWF的耗氧传感器探头可以作为海洋乳化油监测重要的一个系统,对海洋乳化油泄漏事故进行在线实时监测,可以快速准确提供早期溢油预警。     

高Q值超低功耗谐振式磁传感器的设计与实现

针对现有谐振式磁传感器原理不能同时实现高品质因数(Q)和低功耗的缺点,利用双端固定石英音叉谐振器与铁镓磁致伸缩合金片复合,设计了一种隔离磁机阻尼的高Q值、数字频率输出的超低功耗谐振式磁传感器。利用音叉谐振器结构的解耦特性,设计应力耦合传递结构,隔离了磁致伸缩材料磁机阻尼,从而保证复合传感器Q值与音叉谐振器Q值相当。在磁场作用下,磁致伸缩力传递到音叉谐振器,由于音叉力敏感特性,实现磁-力-频率转换。制备了铁镓合金/石英音叉谐振器复合敏感结构,测试表明,在低气压封装条件下的品质因数约为16 764,门振荡电路功耗约为124.8μW,在线性区灵敏度为3.05 Hz/Oe,分辨率为6 mOe。     

基于非下采样Contourlet变换耦合特征选择机制的可见光与红外图像融合算法

为了克服当下较多可见光与红外图像融合方法因忽略了光谱特征而导致融合图像存在光谱扭曲、目标内容显著度较差等不足,提出了非下采样Contourlet变换(nonsubsampled contourlet transform, NSCT)耦合特征选择机制的图像融合算法。首先,通过NSCT对可见光与红外图像计算,分离出其不同图像系数。然后,利用信息熵函数,度量图像所含信息量的丰富度,以形成低频系数的融合系数,得到富含红外目标等丰富信息的融合低频系数。采用像素点的邻点信息,度量图像的清晰度特征,并引入均值函数,度量图像的光谱特征,再联合图像的清晰度特征,构造特征选择机制,从图像中选择理想的高频系数融合函数,获取兼顾细节特征和光谱特征的融合高频系数。最后,通过实验结果发现,较现有的融合算法而言,所提算法拥有更好的融合质量,更好地保持了图像的光谱特征,且目标内容显著。     

基于阵列漏磁信号分析的无刷直流电机高阻接触故障诊断研究

无刷直流电机具有效率高、能量密度高、噪音低等优点进而被广泛应用于汽车、工业自动化、航空航天等领域。高阻接触（high resistance connection, HRC）故障是电机的典型故障之一,该故障严重时会导致急剧温升乃至火灾,因而无刷直流电机的HRC故障研究具有重要的意义。通常采用电流电压信号分析的方法诊断HRC故障,但现有的方法仍存在局限与不足。针对此问题,设计了一种新的结合阵列漏磁信号分析和机器学习的方法实现无刷直流电机HRC故障的定位和定量分析。首先通过安装在电机外壳的霍尔传感器阵列采集多通道漏磁信号,利用神经网络分析漏磁信号的时域特征实现电机HRC故障检测和定位。在确定故障相之后,利用另一个神经网络模型分析漏磁信号频域特征实现HRC故障的定量分析。实验结果表明,提出的方法检测和定位故障的精度为9875%,故障定量分析的平均均方根误差为0018 Ω。该方法具有非侵入式测量、易于实现、效率高等优点,对提升无刷直流电机HRC故障检测精度和效率具有促进作用。     

电动叉车用开关磁阻电机新型集成功率变换器

针对电动叉车用开关磁阻电机（SRM）制动过程中的能量回收问题,研究一种可实现多端口能量灵活转换的新型集成式功率变换器。新型集成式功率变换器采用交错并联双向DC/DC变换器作为传统SRM功率变换器的前端电路,可以在电动及发电模式之间灵活切换。采用超级电容与铅酸蓄电池混合储能,回收减速和下放货物的能量,实现再生制动,并用于加速和举升货物。仿真试验表明所设计新型集成式功率变换器能满足电动叉车频繁起停的要求,并可减小输入输出端的电流波纹,提高能量回收效率。     

纳米尺度下钯元素的催化效应及气敏机理

在研究了贵金属Pd和离子Pd2+催化剂对纳米结构厚膜材料气敏特性的影响之后,提出了纳米催化效应的见解。认为将微量Pd2+的水溶液加入到纳米晶SnO2-x粉体中,可使Pd2+离子均匀地分布。所形成的PdO1-x纳米晶,能更均匀地存在于纳米结构厚膜材料载体中,有望对可燃性气体起到最有效的纳米催化作用。实验结果表明当Pd2+离子最佳的引入量为1.04mol%时,对3000×10-6甲烷的灵敏度可达9～11。     

基于RP＆RT集成环境的快速模具制造技术

介绍了RP&RT集成环境下快速模具制造技术的方法,即快速直接制模方法和快速间接制模方法,探讨了基于RP&RT集成环境的快速模具制造发展的关键技术,展望了基于RP&RT集成环境的快速模具制造技术的发展前景.     

DEVELOPMENT OF Sr_（0．69）La_（0．31）F_（2．31）＋SrSSOLID ELECTROLYTE SENSOR AND ITS APPLICATION

ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＯＦＳｒ_（０．６９）Ｌａ_（０．３１）Ｆ_（２．３１）＋ＳｒＳＳＯＬＩＤＥＬＥＣＴＲＯＬＹＴＥＳＥＮＳＯＲＡＮＤＩＴＳＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＺｈａｉ；ＹｕｃｈｕｎＭａ；ＰｉｎｇＴｉａｎ；ＹａｎｗｅｎＸｉａｏ；ＦｅｉＪｉ；Ｃｈｕｎ?..