基于压缩感知的井下振动高频测量方法研究

井下振动信号的高频测量信息能记录有关钻具动态响应的更具体细节,有益于分析诊断井下的异常振动,但是高频测量会产生大量的测量数据,导致井下振动测量设备的数据存储压力非常大。本文提出了一种基于压缩感知技术的井下振动信号的高频测量方法。通过选择性稀疏采集和存储井下振动数据,并利用信号重构算法,恢复高频测量结果。在该方法实现的过程中,提出一种分层抗频谱泄露的傅里叶字典构建和改进的分层追踪OMP信号重构算法,显著降低了信号重构时间。仿真和实验测试结果表明：该方法对振动信号的压缩感知采集效果较好,系统压缩比为18.9,重构分贝误差为52.1 dB。该方法有效减轻了井下振动测量设备的数据存储压力,为获取井下振动的高频测量数据提供了一种新途径。     

高效鲁棒三维结构化重建

目的结构化重建,即从离散点云或者原始三角网格中提取几何平面并将其拼接成紧凑的参数化3维模型,一直是计算机图形学领域中极具挑战性的问题。现有方法通常面临着两个挑战。一是传统的形状检测方法通常只考虑物体的局部特征,无法保证整体结果的准确性。二是现有的形状拼接算法往往受限于计算复杂度,从而只能处理由一百多个几何平面组成的物体,极大地限制了算法的应用场景。针对这些问题,提出了一种快速、鲁棒的结构化重建算法以自动地生成轻量的多边形网格。方法提出了一种多源区域增长算法,全局地从原始3维数据中提取特征平面。该策略保证了原始数据可以被正确地聚类到所属的平面区域。为了减轻几何平面分割3维空间带来的计算负担,采用了一种基于二叉空间分割树的结构将3维空间切分为凸多面体。提出了一种基于光线射击的马尔可夫能量方程以提取水密、无自相交的多边形网格。结果实验结果表明,本文方法可以在没有并行化方案的标准计算机上处理由上万个几何平面组成的物体。与传统的全相交分割相比,本文方法得到的多面体数目和运行时间都降低了至少两个数量级,总耗时可控制在5 s/万点以内。此外,模型化简前后的均方根误差平均控制在1%以内,面片化简比例控...     

QUAL2Kw模型在新安江干流黄山段水质模拟中的应用

针对新安江干流当前水质状况与水生态功能分区要求不协调的问题,首先通过对流域内的12个监测站点多年水质监测数据进行模糊综合评价分析,确定水质现状并识别出各水质指标的污染贡献度矩阵。然后使用一维、稳态水质模型QUAL2Kw对河道水质进行模拟,在遗传算法校准得到参数集的基础上,对模型进行验证,最后根据水功能区划计算目标河道的环境容量。结果表明:QUAL2Kw模型可以很好地模拟现实水质状况,但模拟结果显示,新安江干流各河段的TN环境容量大部分为负值,污染现状不容乐观;水体对于TP则仍有少量的环境容量,但由于TP为限制因子,因此基于环境容量的营养盐污染控制亟需加强。     

基于GC-MS技术对不同产地稻米的代谢组学分析

基于气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）联用技术对建三江和响水地区的60份稻米样本进行代谢组学研究。利用主成分分析和正交偏最小二乘-判别分析等多元统计分析方法,对建三江和响水的稻米样本进行检测,在样本中共检测出143 个峰,鉴定出包括氨基酸、脂肪酸、核苷酸、有机酸、多元醇、糖类等在内的39 个代谢产物。实验考察产地对水稻代谢组的影响,结果表明建三江地区和响水地区稻米代谢产物在数量和含量上均存在显著差异。对显著变化（P＜0.05,VIP＞1）的差异代谢物进行鉴定,共筛选出16 种差异代谢产物。实验表明,利用GC-MS技术,结合多元统计分析的方法,可用于不同地区稻米代谢产物差异的研究,为稻米产地溯源提供理论依据。     

复杂TTI介质稳定的纯qP波波场模拟方法

作为各向异性逆时偏移技术的基础,复杂各向异性介质情况下精确而稳定的波场模拟至关重要。本文给出一种针对复杂倾斜横向各向同性（tilted transversely isotropic,TTI）介质的稳定的纯qP波波场模拟方法。该方法基于Xu提出的伪微分算子分解思路,通过分析新算子的频散特性,引入旋转坐标系下的自共轭算子以保证稳定性,导出新的TTI介质一阶纯qP波控制方程;在Lebedev交错网格框架下推导了新方程的高阶有限差分形式,给出2次计算波场梯度的数值算法实施策略,以进一步保证波场模拟精度。均匀各向异性介质及复杂TTI介质模型的数值试算结果表明：新控制方程不受伪横波影响;相对于有限横波qP波波场模拟等算法,新算法可得到更稳定的各向异性纯qP波波场,即能更适应各向异性对称轴参数的空间变化,可应用于高精度纯qP波逆时偏移,改善对各向异性介质的成像质量。     

渤海湾盆地缓坡外带成藏特征与勘探潜力分析

为了明确渤海湾盆地缓坡外带浅层油藏勘探潜力,利用已有的测录井、地震及分析化验资料,从烃源岩生烃与运移、储层类型及储盖组合、油藏类型及成藏模式等方面对冀中、黄骅坳陷6个典型缓坡外带的成藏特征进行剖析,并结合资源量估算结果,对其勘探潜力进行了研究。结果表明：渤海湾盆地富油气凹陷缓坡外带油源充足,纵向上发育新生界碎屑岩和中生界—前寒武系潜山两大类储层,可形成多种类型油藏。6个典型缓坡外带剩余地质资源量为4.3×10⁸t,其中,文安斜坡东营组、沙三段构造-岩性油藏和中生界、古生界潜山油藏勘探潜力最好,束鹿西斜坡、港北斜坡、蠡县斜坡、孔西斜坡、埕北斜坡构造-岩性油藏和潜山油藏也具有较大勘探潜力。从层系上看,6个缓坡外带构造-岩性油藏主要分布在馆陶组、东营组、沙二段、沙三段和孔二段;潜山油藏主要分布在石炭系—二叠系、奥陶系、寒武系和前寒武系。通过对缓坡外带勘探潜力的认识,可为渤海湾盆地相似领域油气勘探提供借鉴。     

标准化水厂建设工程造价模型

基于回归分析法构建标准化的自来水厂工程造价模型,包括单元构筑物建筑工程费用模型和自来水厂设备购置费用模型。同时结合自来水厂取水头部、其他类型建筑物及总平面布置费用造价分析,工程建设其他费用及预备费估算水厂造价。根据实际工程,对获得的模型进行校验。单元构筑物各自的建筑工程费用估算误差均控制在30%以内,符合项目建议书阶段的精度控制要求;自来水厂工程部分,实际设备购置费用估算误差为-11.30%;自来水厂造价整体造价估算误差率为4.03%。基于回归分析构建的自来水厂造价模型,能够应用于自来水厂的快速造价估算,并保证较好的估算精度。     

基于反演滑模控制的叉车式AGV路径跟踪

路径跟踪精度是实现叉车式AGV工程应用的关键参数之一。常见的基于趋近律的滑模控制方法不能适应复杂工况的应用需要而且容易产生抖振。为此,文章提出了一种基于幂次趋近律和反正弦函数构成的新型趋近律的滑模控制方法,以实现对叉车式AGV的路径跟踪控制。通过MATLAB软件进行了仿真实验,并进行了原型车实物测试,仿真和实物测试结果表明,所提出的控制方式不仅可以提高叉车式AGV的跟踪精度,而且降低了叉车式AGV运动中产生的抖振。     

A Bionic Optimization Technique with Cockroach Biological Behavior

Many practical engineering problems can be abstracted as corresponding function optimization problems.During the last few decades,many bionic algorithms have been proposed for this problem.However,when optimizing for large scale problems,such as 1000 dimensions,many existing search techniques may no longer perform well.Inspired by the social model of cockroaches,this paper presents a novel search technique called Cooperation cockroach colony optimization (CCCO).In the CCCO algorithm,two kinds of special biological behavior of cockroach,wall-following and nest-leaving,are simulated and the whole population is divided into wall-following and nest-leaving populations.By the collaboration of the two populations,CCCO accomplishes the computation of global optimization.The crucial parameters of CCCO are set by the self-adaptive method.Moreover,a discussion on group model design is provided in this paper.The CCCO algorithm is evaluated with shifted test functions (1000 dimensions).Three state-of-the-art cockroach-inspired algorithms are used for the comparative experiments.Furthermore,CCCO is applied to a real-world optimization problem concerning spread spectrum radar poly-phase.Experiment results show that the CCCO algorithm can be applied to optimize large-scale problems with the good performance.     

倾斜煤层综放开采覆岩破坏高度实测研究

在我国水体下采煤过程中,导水裂缝带的发育高度(简称导高)是确定防水煤岩柱尺寸、提高开采上限的一个重要的参数指标,对水体下安全开采、预防矿井水害具有重要的作用.当前厚煤层的开采又大多采用放顶煤开采技术,而传统经验公式仅适用于分层开采,文中利用井下导水裂缝带高度的现场探测方法不仅可以验证公式计算的正确性,同时其所得数据也更...