摘要：近年来,自治式潜水器(AUV)的快速发展,极大地扩展了水下传感器网络(UWSN)的应用。针对在移动场景下那些邻居节点少或与邻居节点的距离远的异常节点在传输数据时容易失败的问题,在改进局部离群因子(LOF)检测算法的基础上提出一种基于异常检测和AUV辅助的可靠节能路由(RERA)协议。RERA协议提出了适用于UWSN的异常节点筛选机制,筛选出的异常节点只转发时延敏感数据,对于时延不敏感的数据使用AUV辅助传输。此外,优化了遗传算法,设计了高效的AUV路径规划算法。同时,为了避免无序的数据传输导致的冲突,引入一种AUV辅助传输调度规则。仿真实验验证了优化遗传算法的性能和AUV的辅助性能,并与现有的协议进行了比较。结果表明,RERA协议在AUV覆盖率、AUV航行时间、数据交付率、能耗等方面均表现出较优的性能。

摘要：水轮发电机定子线棒端部主绝缘在长期运行过程中因温升及局部放电的高能粒子轰击极易发生热老化,劣化绝缘性能,加剧局部放电强度。文中根据水电站F级定子线棒绝缘结构设计制作了3种端部典型缺陷模型,在170℃环境条件下进行加速热老化;通过扫描电子显微镜和拉曼光谱分析仪对不同老化周期下的主绝缘试样进行形貌结构和分子结构分析,揭示主绝缘材料——环氧玻璃粉云母带的热老化机理;搭建局放试验平台,采用脉冲电流法和臭氧检测法测量老化前后放电量和放电次数及臭氧浓度的变化情况,并挖掘其对端部缺陷局部放电特性的影响规律。结果表明:加速热老化周期与主绝缘材料绝缘结构变化成正比,老化时间越长,试样表面越粗糙;热老化会破坏环氧玻璃粉云母带的分子链结构,苯环等芳香族和碳环上的C-C键及C=C键特征峰变化与绝缘电阻具有相关性;热老化对内部气隙放电量和放电次数的影响较小,对防晕层脱落缺陷的低放电量次数影响较大;不同绝缘缺陷模型臭氧的饱和浓度和饱和时间存在较大差异,热老化前不同放电类型的臭氧浓度变化具有阶段性,而热老化后臭氧浓度无明显的阶段性增长特征。

摘要：对H2,CO双元爆炸性混合气体的爆炸特性进行了系统的研究。探索了浓度爆炸极限、爆炸形态与波形及其影响因素。根据爆炸形态与波形的不同,提出了对H2,CO双元体系的爆炸形态科学区划的新理念;在爆炸极限内,可以进一步区划为冷焰、爆燃、爆轰与爆燃向爆轰转化四种爆炸形态,以及下冷焰区、上、下限爆燃区、爆轰区和爆燃向爆轰转化区五个爆炸区域,有利于进一步研究相关的多元支链爆炸体系。引进了‘关键组分’的概念,指出引发爆炸的物质是关键组分H2和氧化剂O2,探讨了制订防爆安全指标的依据与方法,实验测得了爆炸危险度、火焰蔓延极限、最小点火能等特性参数,有利于预防混合气体支链爆炸事故,指导防爆电气设备与阻火器的设计,指导支链燃烧与支链爆炸的实践。

摘要：针对水声网络(UAN)媒体访问控制(MAC)协议采用RTS/CTS握手机制,导致信道利用率和网络吞吐量较低的问题,提出一套信道访问规则,基于该规则设计了节点状态感知的水声网络MAC(RP-MAC)协议。当接收节点不在收发状态,并且其他邻居节点也都不在接收状态时,发送节点才会尝试发送一到多个报文给接收节点。节点通过侦听和信道规则来感知邻居节点的状态,在降低冲突与重传的同时,避免了握手控制报文的交互。理论分析与仿真实验表明,与Slotted FAMA和R-MAC等传统水声网络MAC协议比较,RP-MAC协议在不降低包交付率的前提下,实现了水声网络的并发传输,显著提高了信道利用率和网络吞吐量,降低了能量消耗。

摘要：针对海洋生物与传感器节点共用水声信道、生物占用信道使传统水下路由机制失效的问题,提出了水声网络跨层认知决策机制,设计了生物友好的认知水声网络路由协议。该协议将海洋生物作为主用户,确定生物-节点干扰区域,支持信号定向发送并且采用绕路策略避免对海洋生物的干扰。实验结果表明,与经典的矢量转发路由、多跳矢量转发路由等水下路由协议相比,新协议下的数据包投递率分别提高了52.6%和22.5%,节点的能量消耗分别降低了40.4%和56.8%,端到端的延时性能有了较大改善,解决了传统路由机制中仅通过传感器节点间的优化实现最短路由路径而没有考虑生物使建立的路由路径失效的问题。

摘要：针对深度相机采集深度图像的噪声对位姿估计精度的影响,以及误差随时间累积的严重问题,设计了一种改进的基于RGB-D相机的视觉SLAM系统.首先,建立重投影误差模型,通过最小化重投影误差,对位姿和特征点进行非线性优化.此外,提出了一种闭环检测的算法,建立字典模型,用频率-逆文档频率计算权重,用Kullback-Leibler散度计算相似度,并使用相对相似度机制检测闭环,减少了累积误差.使用15个公开的图像序列对算法进行评价,同3个流行的RGB-D SLAM系统对比,精度平均最高提高119. 07%,最低提高4. 24%.实验结果证明,提出的方法比目前流行的RGB-D SLAM系统具有更好的精度.

摘要：在现有光热复合压缩空气储能(ST-CAES)实验系统的基础上,提出了一种ST-CAES的改进设计方案。通过引入回热系统和双脉宽调制(PWM)变流技术,实现了压缩热的回收利用与"柔性"并网。从影响STCAES膨胀发电系统性能的热力学参数、最大效率控制2个方面开展稳态与动态研究,分别建立了稳态热力学模型和膨胀发电机最大效率转速模型。搭建了ST-CAES并网发电系统的动态仿真平台,仿真分析表明,采用压缩空气先由回热系统预热、再经太阳能集热系统加热的技术路线可进一步提升系统的储能效率;采用双PWM变流器接入电网的控制策略,可在满足负荷功率需求的前提下,实现膨胀发电系统最大效率运行。

摘要：为了研究经青稞秸秆灰(HBSA)改性的氯氧镁水泥砂浆(MOCM)作为西部盐湖地区普通混凝土的外防护层,抵御盐湖区卤水侵蚀从而延长混凝土服役寿命的可行性,开展了浸水环境下掺入HBSA的MOCM的黏结强度等试验研究.采用普通混凝土作为黏结基层,以混凝土基层涂刷界面剂、MOCM中掺入HBSA以及砂浆层厚度等影响因素为变量,通过黏结拉拔试验分析各因素对MOCM黏结强度的影响规律,确定最优的设计参数,通过多项式模拟以及MATLAB中网格化处理等数值模拟方法,建立氯氧镁水泥黏结强度时变模型,进一步分析了浸水环境下改性MOCM黏结强度的损伤退化规律.采用微观测试技术分析了MOCM的物相组成、官能团结构、微观形貌、元素映射等特征,揭示了HBSA对MOCM黏结性能的影响机理.结果表明,HBSA中有较多的活性SiO2,能够与MOCM中的水化产物发生二次水化反应,生成水化硅酸镁(M―S―H)凝胶,填充MOCM内部孔隙,增强密实性,提高黏结性能.厚度为18 mm、掺入HBSA,且涂刷界面剂的MOCM黏结强度最高,其在浸水环境下的黏结强度退化速率最慢,基于三次多项式的数值模型能较好地反映其黏结强度的退化规律,最优组YY-18的相关性系数R2达到0.98.

摘要：为了对抗衰落,提高传输的可靠性,从而提高网络吞吐量,提出了一种用于提高水下通信可靠性的协作多址接入层(MAC)协议.该协议利用物理层的信噪比信息,设计协作竞争机制、协作节点参与及调度机制.该机制既保证了网络在恶劣信道环境下的可靠通信,又能避免良好信道环境下的协作资源过度消耗.仿真实验分析了提高水下通信可靠性的协作MAC(URC-MAC)的实际性能随设计参数值的变化趋势,并与基于时隙的实地捕获多址接入协议(SFAMA)进行了比较.结果表明:URC-MAC能提高网络的吞吐量.

摘要：在利用光卤石浮选KCl的过程中,MgCl2的存在是使KCl浮选效率降低的重要原因.考察了MgCl2浓度对浮选溶液粘度,盐酸十八胺分散性和KCl浮选收率的影响,探讨了MgCl2浓度为20%的高镁浮选体系的最佳通气量和固液比.结果表明:MgCl2浓度的增大使溶液的粘度增大,盐酸十八胺的分散性变差,从而降低了捕收剂盐酸十八胺的有效浓度.当MgCl2浓度由0增大到20%时,KCl的浮选收率下降了13.49%.调节浮选通气量为200mL/min,固液比为3∶100时,KCl的回收率提高了10.30%.通过调节通气量和固液比可有效减小MgCl2浓度对盐酸十八胺分散性带来的不利影响,提高KCl的浮选效率.