煤矿井下自动化钻探技术概况与智能化发展前瞻

针对煤矿井下钻场人员需求大、安全隐患多、一人操作难以同时控制钻机动作并从全局视角知悉钻机运行状态等问题,引入了数字孪生技术,设计开发了钻机远程服务平台。该平台系统以ZDY25000LDK钻机为载体,融合了钻机远程控制系统、数字孪生模型和参数监测系统3方面技术,通过检测与执行层、数据传输层和远程集控层实现钻机远程控制、钻机运行全生命周期映射与参数监测。钻机远程控制系统实现了实时远距离控制钻机,数字孪生模型能够映射钻机各运动部件的运动状态,并能通过仿真实验为钻探施工提供先验参考,参数监测系统实现了对钻机状态参数和钻进参数的实时监测。基于该钻机远程服务平台,进行了平台的功能性和实时性验证。试验结果表明：钻机远程服务平台能够实现钻机远程控制,并从全局视角上映射和监测钻机运行状态和参数,通过数字孪生体仿真,得出钻机上扣过程中动力头回转速度和给进速度的最优比值为4.28,与实际上扣情况相符。平台操作方便、实时性高、可靠性好、人机交互友好,为煤矿井下钻探工作的减人增效和智能化升级提供了解决方案。

     

1605年海南岛琼州大地震及其发震构造的初步探讨

琼北地区铺前−清澜断裂是一条关系到1605年琼山7½级大地震发震构造判断的重要断裂。为准确厘定该断裂的最新活动特征,针对琼北地区第四纪玄武岩盖层和巨厚海相砂沉积等地质条件,采用大吨位震源的浅层人工地震勘探和小间距钻孔联合地质剖面探测相结合的方法,分别在海口江东三江镇岐山头村和东寨村展开探测。结果表明：(1) 铺前−清澜断裂断错了多个标志地层,最浅断错至全新统烟墩组淤泥层,上断点埋深10 m左右,钻探所揭示的断层面明显具有走滑兼具逆冲性质,是一条具有一定宽度、多分支、多期次活动的大规模断裂带;(2)钻孔联合地质剖面所揭示的地层深度范围内,被断错地层的位移量随着深度增加而加大,铺前−清澜断裂自8 346~7 153 a cal BP以来有过活动,全新世累计垂直位移量4~5 m,垂直位移速率为0.53~0.63 mm/a,推断其为1605年琼山大地震的发震断裂。本研究取得的铺前−清澜断裂全新世活动的新证据,为国土空间规划和区域地震危险性评价提供了科学依据。

     

A low-dimensional subsurface model for saturated and unsaturated flow processes: ability to address heterogeneity

A low-dimensional model that describes both saturated and unsaturated flow processes in a single equation is presented. Subsurface flow processes in the groundwater, the vadose zone, and the capillary fringe are accounted for through the computation of aggregated hydrodynamic parameters that result from the integration of the governing flow equations from the bedrock to the land surface. The three-dimensional subsurface flow dynamics are thus described by a two-dimensional equation, allowing for a drastic reduction of model unknowns and simplification of the model parameterizations. This approach is compared with a full resolution of the Richards equation in different synthetic test cases. Because the model reduction stems from the vertical integration of the flow equations, the test cases all use different configurations of heterogeneity for vertical cross-sections of a soil-aquifer system. The low-dimensional flow model shows strong consistency with results from a complete resolution of the Richards equation for both the water table and fluxes. The proposed approach is therefore well suited to the accurate reproduction of complex subsurface flow processes.     

基于数据挖掘探寻孙思邈治疗小儿病症用药规律

目的：探寻唐代名医孙思邈在《备急千金要方》《千金翼方》中治疗小儿病症的用药经验及处方规律,以期指导儿科临床实践。方法：收集孙氏二书中治疗小儿病症的口服方药,建立数据库,利用IBM SPSS Statistics 26、Microsoft Excel进行药物使用频次及性味归经频次统计;使用R4.2.0 apriori函数进行关联分析;利用IBM SPSS Modeler 18.0、Cytoscape 3.9.0构建核心中药共现网络;并利用IBM SPSS Statistics 26对核心中药进行无监督的系统聚类分析。结果：共筛选纳入方剂102首,涉及中药168味,药物使用累计频次达699次,使用频次≥15次的有甘草、大黄、桂心、黄芩、芍药、麻黄、苦杏仁、石膏。药物四气以寒性居多、温性次之;药味以苦、辛、甘为主;归经主要集中在肺、肝、胃、脾、心经。支持度最高的药对为黄芩-大黄（支持度21.57%）;常用的角药有大黄、甘草-黄芩（支持度14.71%,置信度71.43%）,茯苓、芍药-大黄（支持度8.82%,置信度100.00%）等。聚类分析得到的潜在处方有“桂心、紫菀、生姜、半夏、苦杏仁”“石膏、甘草、麦冬、芒硝”等。结论：通过对《备急千金要方》《千金翼方》中小儿处方用药分析,发现孙氏治疗小儿病症往往遵循“病证结合、重视脏腑辨证”“寒温并用以调阴阳”“攻补兼施以祛邪扶正”的用药规律及学术思想。     

利用浮标资料初步评估NCEP再分析湍通量

通过与浮标观测资料的对比分析,指出NCEP动量通量、再计算NCEP热通量更能够代表NCEP再分析数据库的数值模拟效果。当风速大于20m/s时,数值模拟的湍通量低于浮标块体湍通量,当风速在10～20m/s时,数值模拟的湍通量高于浮标块体湍通量。同时还发现数值模拟结果的延迟现象,以及不能反映大风过后快速的海气温差变化而引起的感热通量变化。     

真空预压联合碎石桩加固港口吹填堆场地基的试验研究

在港口工程建设中,快速加固超软弱的吹填地基,采用真空预压法是一个经济有效的方法,再联合以碎石桩加固则能进一步提高地基的承载力、减少地基工后沉降.通过真空预压联合碎石桩加固地基的现场试验以及观测资料的分析,得出真空预压联合碎石桩加固后地基的承载力特征值由原天然地基的60 kPa左右提高到220 kPa,计算结果表明打碎石桩后的地基变形模量Esp与真空预压后的Ea相比提高了1倍,联合碎石桩加固后的地基沉降量比仅经过真空预压的地基减少1/3.     

变异函数在水深场空间结构分析中的应用

引进了地统计学中的变异函数,通过对我国多幅航海图和港湾图水深数据的计算分析,初步揭示了水深场的空间变异特征.结果表明:水深点的空间相关性与相互间的距离和所表征的海底地形有关;在不同的尺度下水深场的空间变异特征不同;水深场的空间变异存在各向异性.     

SHADOWS合成孔径声纳系统及性能测试

与传统的侧扫声纳相比,合成孔径声纳系统具有全覆盖无遗漏扫测,测量范围大、速度快,图像分辨率高等优点。本文介绍我国引进第一套SHADOWS合成孔径声纳系统的技术性能,分析SHADOWS合成孔径声纳系统性能测试情况及实际测量中的应用价值,提出了存在的问题及其对策。     

Robust control based on feedback linearization for roll stabilizing of autonomous underwater vehicle under wave disturbances

In the case of Autonomous Underwater Vehicle(AUV) navigating with low speed near water surface,a new method for design of roll motion controller is proposed in order to restrain wave disturbance effectively and improve roll stabilizing performance.Robust control is applied,which is based on uncertain nonlinear horizontal motion model of AUV and the principle of zero speed fin stabilizer.Feedback linearization approach is used to transform the complex nonlinear system into a comparatively simple linear system.For parameter uncertainty of motion model,the controller is designed with mixed-sensitivity method based on H-infinity robust control theory.Simulation results show better robustness improved by this control method for roll stabilizing of AUV navigating near water surface.