姜雨茹,叶国菊,刘尉

2025, 45(5): 449-457. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.05.001

摘要 ( 47 )

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针对专家评价信息具有混合多属性且权重未知的群决策问题, 首先提出了基于方案属性值的相离度与模糊熵的专家权重的确定方法.然后通过线性加权得到不同专家的动态组合权重值,并将其与布尔值结合,提出了一种新的基于梯形模糊数混合多属性群决策方法.最后通过实际案例,验证了此方法的合理性与可行性.

基于车辆响应HHT和PSD相结合的桥梁损伤识别方法

方有亮,邢杰,张颖,刘雪婷,刘丹阳

2025, 45(5): 458-465. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.05.002

摘要 ( 39 )

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传统的桥梁损伤检测方法通常在桥梁上布置大量的传感器,成本高,费时费力,限制了在实际工程中的应用.本文提出一种希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)和功率谱密度(power spectral density,PSD)相结合的损伤识别方法,对桥梁进行损伤识别研究.首先,在测试车辆上布置1个加速度传感器,将车辆的加速度响应进行HHT变换,获取三维时频幅值谱;然后,利用该幅值谱的突变识别桥梁的损伤位置;最后,通过PSD识别桥梁的损伤程度α.结果表明,该方法不仅能够准确地识别桥梁的单损伤和多损伤位置,而且能够识别桥梁的损伤程度,识别精度较高,单损伤程度识别的最大误差为2.5%,多损伤程度识别的最大误差为2.6%.

全尺寸掺氢天然气管道裂纹泄漏扩散规律实验研究

韩子从,董绍华,李佳美,孙萌,陈林

2025, 45(5): 466-475. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.05.003

摘要 ( 16 )

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掺氢天然气泄漏扩散规律的研究是保障天然气管道掺氢输运安全与有效推广的关键.本文介绍了一种泄漏扩散实验系统,并基于此开展掺氢天然气泄漏扩散实验研究.研究表明,与圆孔相比,裂纹泄漏具有明显方向性.通过3种运行压力对比发现,压力升高会使得近场的泄漏燃爆风险提高,但压力变化对远场的影响有限.利用玻尔兹曼公式拟合,发现泄漏气体云团相较运行介质具有更高的易燃易爆特性.本研究为掺氢天然气管道系统的安全稳定运行提供了理论依据与数组支撑,有利于推动氢能应用.

直流电场强化过硫酸盐与铁基缓释体系逆向输运协同修复氯代酚污染土壤

杨旻昊,牟桉永,赵冬梅,徐宇程,任更波,马小东

2025, 45(5): 476-487. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.05.004

摘要 ( 20 )

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针对低渗透性有机污染土壤修复过程中过硫酸盐(peroxydisulfate,PDS)扩散受限和亚铁离子(Fe²⁺)持续供应不足的技术瓶颈,构建了基于直流电场的逆向传输协同活化体系.通过阴极注入PDS氧化剂与阳极释放［Fe(Ⅱ)(C₆H₅O₇)］^-络合物的策略,实现了氧化-还原活性组分的空间定向迁移与动态匹配,显著提升了反应物质的迁移效能和空间分布均匀性,经二次修复后,目标污染物二氯酚的降解率提升至90.08%,土壤残留污染物质量分数(88.6 mg/kg)显著低于《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600—2018)中第一类建设用地风险管控阈值(117 mg/kg).本研究提出的电化学逆向传质调控策略为有机污染土壤修复提供了新的技术路径,特别是在解决低渗透地层氧化剂传输与活化剂持续供给的协同优化方面具有重要应用价值.

PBAT可降解地膜多维度降解行为及其土壤微环境效应

冯芳,梁存,黄佳,刘微

2025, 45(5): 488-496. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.05.005

摘要 ( 19 )

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传统地膜残留引发的微塑料污染严重威胁农田生态安全,而可降解地膜在实际应用中仍存在微塑料释放及土壤环境风险.为评估可降解地膜的降解特性及其对土壤环境的长期影响,本研究以聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯可降解地膜为研究对象,分析白色、银黑色和黑色地膜在土壤表层暴露(0 cm)与深层掩埋(10 cm)条件下的降解过程.结果表明,地膜在深层土壤中的降解程度显著高于表层,而颜色对地膜降解的影响有限.地膜破碎后,释放的微塑料可以改变土壤孔隙结构,使土壤pH下降、土壤电导率升高,以及土壤有机质含量降低.本研究成果为可降解地膜的科学应用与土壤微塑料污染防控提供了理论依据.

胶体金免疫层析法检测3种有机磷农药残留

柴维娜,曹子玥,谭皓元,董江雪,苏明

2025, 45(5): 497-506. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.05.006

摘要 ( 26 )

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为检测有机磷农药在环境及食品中的残留,建立了一种基于胶体金的比色免疫层析检测方法.在最优实验条件下,建立了标准曲线.该检测方法对杀螟硫磷、甲基对硫磷和对硫磷3种有机磷农药的检出限分别可达0.94、0.32、0.03 ng/mL,适用于有机磷农药残留的初步筛选.对桃子样品进行加标回收,结果显示:杀螟硫磷的回收率为88%~113%,相对标准偏差≤10%;甲基对硫磷的回收率为107%~118%,相对标准偏差≤5%;对硫磷的回收率为106%~113%,相对标准偏差≤5%.实验结果表明,本方法具有较高的准确性和可靠性,且不易受样品基质的影响,能够准确检测桃汁中的有机磷农药残留.

菌藻阴极SMFC同步处理剩余污泥及养殖废水效能研究

丁陈玉,杜旺,李永琦,陈利争,张勇泉,王洪杰,李慧

2025, 45(5): 507-519. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.05.007

摘要 ( 15 )

PDF (2624KB) ( 12 )

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为了实现剩余污泥和养殖废水的高效同步处理与资源化,将菌藻共生技术与沉积式微生物燃料电池结合构建了菌藻阴极型沉积式微生物燃料电池(algal cathode-sediment microbial fuel cell,AC-SMFC). 以阴极接种活性污泥的沉积式微生物燃料电池(baterial cathode-sediment microbial fuel cell,BC-SMFC)为对照,研究了AC-SMFC同步处理剩余污泥和养殖废水过程中的产电性能、阴极碳氮磷污染物去除效率及剩余污泥减量效果.结果表明,以剩余污泥和养殖废水分别作为底泥和上覆水时,AC-SMFC的最大输出功率密度和阴极电势分别为91.18 mW/m²和(283.5±15.3)mV.运行41 d后,AC-SMFC对养殖废水中化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率分别达到98.51%、81.63%、74.29%和65.84%,氮磷去除效果显著提升.AC-SMFC污泥减量效果显著,总化学需氧量和挥发性悬浮固体去除率分别为59.8%和68.5%.此外,AC-SMFC可促进松散结合胞外聚合物和紧密结合胞外聚合物中溶解性微生物产物、芳香族蛋白质和腐殖酸类物质的降解.

基于条件概率分布的混合距离度量方法及应用

胡桂开,杨沛融

2025, 45(5): 520-529. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.05.008

摘要 ( 42 )

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为提高名词性属性实例差异的识别精度,优化分类算法性能,综合考虑实例的属性和类别特征,提出了一种基于条件概率分布的混合距离度量方法.首先,计算属性间以及属性与类别间条件概率分布的差异;其次,利用互信息对2种差异进行加权组合,得到新的混合距离度量;最后,利用K-近邻算法在20个UCI(University of California Irvine)数据集上进行仿真实验,并将其应用于儿童阑尾炎的诊断和治疗.结果表明:较重叠度量等3种度量方法,本文提出的距离度量方法,显著提高了分类算法的准确率,具有较好的应用前景.

基于改进卷积神经网络的SSVEP解析算法

杨建利,赵松磊,刘凤双,杨晓茹,张烁

2025, 45(5): 530-540. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.05.009

摘要 ( 17 )

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稳态视觉诱发电位(steady-state visual evoked potentials,SSVEP)是脑机接口中常用的一种方式,该方式通常存在时域和频域信息利用不充分,导致信号解析不精准、不及时的问题.为此,本文提出了一种改进卷积神经网络模型的SSVEP解析算法.设计了多通道输入模型,以多个频带滤波的信号作为输入,利用并行的时间注意力模块和多频带组合模块分别提取时域和频域的深度特征,经分类模块的多特征域融合分析实现了SSVEP信号的精准解析.在2个公共数据集上对本文算法进行了验证,分别取得了98.14%和82.72%的分类准确率.实验结果表明,该模型具有较高性能和鲁棒性,有助于推动基于 SSVEP 的脑机接口发展.

基于事件驱动的状态观测器鲁棒控制

董子健,林宇珩

2025, 45(5): 541-550. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.05.010

摘要 ( 20 )

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针对可能存在状态时滞且状态不可观的未知系统,本文研究了基于事件驱动观测器的鲁棒控制问题.与控制器被周期性更新的正常采样控制系统不同,在事件驱动系统中,只有在事件发生时才会更新控制器,并且事件的发生通常由一些误差信号是否满足某种设定好的条件来判断.对于带有参数摄动的未知系统,提出了控制器增益矩阵与观测器增益矩阵的求解方法.结果表明,在事件驱动下,针对参数摄动系统提出的控制方法依旧能够镇定系统.最终,通过一个仿真案例验证了本文方法的可行性和有效性.

基于滑动窗多时频脊线提取的滚动轴承变转速故障诊断

郝紫阳,张晓宣,冯贺平

2025, 45(5): 551-560. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2025.05.011

摘要 ( 20 )

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变转速工况下滚动轴承时频脊线提取易受噪声等干扰信号影响,导致提取的时频脊线偏离真实值,从而影响故障诊断精度.本文提出一种基于滑动窗多时频脊线提取的滚动轴承变转速故障诊断方法.首先,利用二阶同步压缩短时傅里叶变换获取轴承故障信号高分辨率时频表示;然后,基于滑动窗从时频图中迭代提取多条特征脊线,有效排除噪声及相邻分量干扰,准确估计轴承的瞬时旋转频率及瞬时故障特征频率;最后,依据瞬时故障特征频率与瞬时旋转频率的比值判断轴承故障类型.滚动轴承变转速故障仿真及实验分析结果表明,本研究方法具有良好的噪声鲁棒性,其特征脊线提取效果优于经典的多时频曲线提取方法.

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