基于图像的介入器械前端变形建模与受力估计

目的 血管介入手术中介入器械与血管壁之间的接触力对手术安全有着重要意义,然而目前缺乏直接测量器械前端与血管壁接触力的传感器和有效手段。为解决这一难题,本文提出了一种通过图像观察器械前端变形程度从而估计器械与血管壁接触力的方法。方法 通过模拟血管介入手术过程来获取介入器械导丝的变形量和与之相对应的力,从而对介入器械前端接触力与变形量关系进行建模。将介入器械前的端接触力分为垂直于接触面方向的力和沿着接触面方向的力并分别加以处理;使用介入器械前端变形段的最大曲率变化量描述器械变形量,通过图像观察导丝变形来计算导丝的最大曲率。为求解最大曲率,使用器械上3个点构成的三角形并求其外接圆曲率来表示这3点所在段的曲率,在介入器械前端进行依次遍历求取最大值以获得最大曲率。通过实验分析验证介入器械受力与最大曲率之间的关系。结果 实验表明介入器械前端的接触力与器械前端最大曲率变化率之间存在着映射关系,且这种关系能用函数表达式准确地表达出来,通过函数式来预测受力的平均误差在10%以内。结论 研究表明,通过图像分析导丝前端的变形量、估计导丝前端接触力,进而判断血管手术过程中介入器械与血管壁的接触状态的方法是可行的,所计算的导丝前端受力能为手术过程提供参考信息。     

基于结构相似度与平方误差的新能源场站送出线路纵联保护综合判据EI北大核心CSCD

电力电子装置在新能源电力系统中的广泛应用,改变了传统电力系统的故障特性,使得传统保护动作性能下降、甚至存在误动和拒动风险,从而给电网的安全稳定运行带来挑战。在分析新能源送出线路两侧故障波形差异的基础上,提出了基于结构相似度与平方误差的纵联保护综合判据。该方法首先利用小波变换实时提取两侧电流中各频段的信息,通过结构相似度与平方误差综合判据识别区内、外故障。将所提综合判据固化在保护装置中,通过硬件在环动模仿真实验验证了所提原理的有效性:所提方法可解决新能源接入后差动保护动作性能下降问题,适应不同类型新能源场站,具有耐受过度电阻能力,与现有基于新能源暂态电流特征的保护相比,在新能源电源弱出力以及重合于永久性故障时动作性能更好。现场录波数据也验证了所提方法的有效性。     

共涂覆法改性聚醚砜膜络合超滤除锑应用研究

针对商业聚醚砜(PES)膜表面亲水性差,在络合超滤除锑过程中膜通量损失较大的问题。采用一步共涂覆改性法,通过在PES基膜表面形成聚多巴胺和二氧化硅纳米颗粒杂化涂层,得到高亲水性表面。对改性膜进行了表征和络合超滤实验。结果表明,优化改性条件为TEOS投加量0.6 g、时间9 h,此时制备的膜接触角仅为17.5°,亲水性能显著提高;超滤过程中膜通量有效提升,而且锑截留率可从改性前的75.2%提高至77.4%。改性膜在循环超滤实验中只经过清水冲洗即可恢复90%以上的初始膜通量,具有较好的运行稳定性。     

稳控切机回路存在的问题及优化措施研究

西北电网区域内稳控装置切机回路设计标准不统一,回路接线形式多样,给稳控系统安全运行带来了较大的风险。以西北地区部分主力火电厂为样本,归纳电厂稳控装置切机回路接线形式,并结合稳控系统技术规程和一起典型事故案例,分析了每种形式切机回路存在的问题,提出了切实可行的切机回路改进措施,现场应用后取得了良好的效果,为稳控系统的安全运行提供了坚实基础。     

基于调幅加网的微观防伪网点算法研究

目的基于阈值矩阵的加网方法设计出具有微观结构防伪功能的艺术网点,并对潜在的应用价值进行探讨。方法研究分析最小阈值矩阵加网的算法及原理,对阈值矩阵进行改进,使其产生微观的艺术效果。结果可以实现在不同角度上微观艺术网点设计,计算机完成加网实验,在不同色版上都得到了具有微观艺术形貌的加网图像,而且四色重组后的印刷图像达到了理想的半色调化效果。结论基于最小阈值矩阵设计的微观艺术网点可以实现调幅加网在网点层次的防伪,建立了具有微观艺术效果的网点系统,并且与光栅防伪等其他的防伪技术相结合。     

基于人工神经网络的反硝化滤池外碳源投加控制

针对反硝化滤池外碳源过量投加导致的出水总碳超标与碳源浪费问题,利用实际污水与小试装置研究了最适外碳源投加量的影响因素,并应用人工神经网络建立了外碳源投加模型与脱氮效果预测模型。结果表明,基于进水总氮负荷与碳氮生化反应计量守恒而进行的外碳源投加可缓解碳源浪费与污染问题,但脱氮效果缺乏稳定性,可考虑通过进水ORP、p H值、DO与温度的综合影响来进行改进。应用自适应学习速率动量梯度下降法建立了输入为5项进水指标、输出为最适投加量的外碳源投加模型,相关系数为0.9648,表明模型中进水参数与最适投加量具有很好的相关性,外碳源投加模型的改进具有可行性。应用贝叶斯正则化法建立了输入为5项进水指标、输出为NO3^--N与NO2^--N浓度的脱氮效果预测模型,相关系数为0.9085,表明预测反硝化滤池的脱氮效果具有一定可行性。外碳源投加模型可配合脱氮效果预测模型构建反硝化滤池外碳源投加控制系统,完善污水厂的自动化控制。     

西北电网330kV尖樊线人工短路试验中接地距离保护适应性分析

以风电为代表的新能源场站的故障特征对传统距离保护的附加阻抗产生了新的影响,导致保护性能降低。而现有距离保护适应性研究缺乏对单相接地故障场景的分析。为此,结合西北电网于尖樊线进行的2次人工短路试验数据,基于多种控制策略下的风电场故障特征,分析单相接地故障下接地距离保护附加阻抗系数,进而判断保护适应性。研究发现网侧保护附加阻抗系数较小,两侧电源故障电流对保护影响较小;而风电场侧保护附加阻抗系数较大,两侧电源故障电流对保护影响较大,导致保护拒动。     

继电保护抗TA暂态饱和改进Prony算法

针对TA暂态饱和引起的保护不正确动作,基于Prony算法原理,提出一种抗TA暂态饱和的改进算法。该方法给定50 Hz工频量对应特征根,利用奇异值分解(SVD)降阶,选择最接近最优采样率的频率进行采样,以在短数据窗条件下,提高计算结果准确性并减少计算量。TA暂态饱和试验数据及实际故障录波数据计算结果证明在短数据窗内,改进Prony算法仅利用TA二次电流的非饱和段数据,就可快速提取故障电流有效信息;通过仿真算例验证了改进Prony算法能在发生转换性故障情况下,保证继电保护正确动作。     

仙人掌乳清饮料的研制

以食用仙人掌与乳清为原料,进行仙人掌原汁护色脱腥、复合饮料调配和稳定性实验,探讨新型保健饮料的加工工艺。结果表明,绿茶量为0.8%、100℃处理10min不仅掩盖大部分的仙人掌草腥味,而且汁液保持鲜绿。新型饮料的最佳配方为仙人掌汁10%、乳清20%、白糖量12%、羧甲基纤维素钠0.1%和海藻酸钠0.1%时其稳定性和口感最好。     

微结构网点的半色调信息隐藏技术

目的 基于阈值矩阵的加网方法设计出具有微观防伪功能的艺术型网点,利用半色调信息隐藏技术将隐藏信息载入到由微结构网点组成的色版中,研究微结构网点在信息隐藏中的应用价值。方法 利用改进后的阈值矩阵对要加载隐藏信息的色版进行微结构加网,完成各色版的半色调处理,将隐藏信息嵌入到微结构加网的色版中,利用参数匹配的解锁工具完成信息的提取,并评价信息的隐藏和提取效果。结果 通过信息的隐藏和提取实验,主观测试发现无论是单色版还是合并色版,微结构网点对信息隐藏的视觉保密性效果都比普通网点的隐蔽性好,客观结构相似度的数值计算结果都达到了0.995以上,比普通隐藏结果更佳,而且显隐能够达到信息清晰完整的再现效果。结论 该防伪方法能够在不增加成本来的条件下提高经济价值较高的印刷品和包装品的防伪标准、效率和附加价值,尤其在有价证券、护照、票据等印刷品、医药食品包装和电子影像出版产品的包装防伪方面具有广阔的应用前景与价值。