2024年, 第41卷, 第9期 刊出日期：2024-09-25
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Q-learning算法优化的多种LSTM的超短期风电功率预测
辛鹏, 李超然, 张勋, 刘培瑞, 袁成磊
吉林化工学院学报, 2024, 41(9): 1-8.
https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.09.001
摘要
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针对风电功率预测中存在的特征选择困难和单一模型不稳定问题，提出了一种融合Q-learning算法的多种LSTM网络（Q_L-L-C-A）的超短期风电功率预测方法。该方法利用最大信息系数（MIC）对风电数据进行特征筛选，采用变分模态分解（VMD）将风电场功率数据分解为多个频率模态作为额外特征，将筛选和分解后的数据作为模型输入，进行LSTM，CNN-LSTM，Attention-LSTM三种网络模型预测。在此基础上，依据Q-learning算法对三种模型的预测结果进行动态权重分配，以获得更优的组合预测结果。为了验证所提出的Q_L-L-C-A模型的预测效果，以某风电场实测数据为模型输入，与六种模型进行对比实验，实验结果表明：本文所提出的Q_L-L-C-A模型的均方根误差和平均绝对百分误差结果均优于LSTM、CNN-LSTM、Atten-LSTM等模型，Q_L-L-C-A模型在超短期风电功率预测中具有更高的准确性和稳定性。
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基于改进狼群算法的机械臂路径规划
晏启, 刘麒, 刘振刚, 王影
吉林化工学院学报, 2024, 41(9): 9-14.
https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.09.002
摘要
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针对机械臂路径规划中应用基本狼群算法（Wolf Pack Algorithm，WPA）存在收敛速度较慢、易陷入局部最优的问题，提出改进WPA算法的机械臂三维路径规划算法。首先，采用混沌映射的Tent初始化方法改善了初始种群的均匀与遍历特性；其次，在游走阶段加入莱维飞行策略和变方向的自适应游走行为，提高全局寻优能力；最后，将WPA 算法的召唤、围攻行为的固定步长替换自适应步长。对比同一三维场景进行改进前后WPA算法的机械臂路径规划仿真实验，改进后的WPA算法运行时间和路径长度均分别降低21.44%和16.21%，证明改进后的WPA算法应用在机械臂路径规划，其收敛速度和全局搜索能力上有更好的表现。
关键词：机械臂；路径规划；混沌映射；自适应步长；莱维飞行策略
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基于改进YOLOv5的安全帽佩戴检测算法
李双远, 李天宇
吉林化工学院学报, 2024, 41(9): 15-21.
https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.09.003
摘要
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随着人工智能技术在生产生活中的应用，在建筑领域，安全行为检测技术成为研究热点。针对现有的安全帽佩戴检测算法精度低模型鲁棒性差等问题，本文提出一种基于坐标注意力(Coordinate Attention，CA)机制和YOLOv5结合的安全帽佩戴检测模型。本文优化后的模型显著提升了精度，在小目标检测方面具有良好表现。改进后CA机制与YOLOv5结合的算法的准确率达到了90.2%，相比于YOLOv5模型平均精度提升了1.6个百分点，且算法表现优于其他对比模型。经过对比实验验证，该模型检测效果更优、网络精度也更高，在复杂施工场景下依然可以保持稳定的性能和表现良好的检测效果。
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大剂量龙胆泻肝汤治疗氧化性肝损伤引发肝毒性的代谢组学机制
张冉冉, 张艳, 杨秀东
吉林化工学院学报, 2024, 41(9): 33-40.
https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.09.006
摘要
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采用D-半乳糖建立大鼠氧化性肝损伤模型，研究大剂量龙胆泻肝制剂治疗大鼠氧化性肝损伤时毒性作用产生的机制。连续给药60天后处死大鼠，采集大鼠的肝脏及血液等生物样品。利用气质联用技术（GC-MS）对肝匀浆和血液中的相关标志物进行检测，利用代谢组学中经典的分析方法进行搜库，从而分析出在大剂量条件下的龙胆泻肝制剂对于治疗大鼠氧化性肝损伤过程中产生的差异代谢产物及其所反映出的毒性作用及其相关影响。通过对检测出的生物标志物进行代谢通路分析，最终确定影响大剂量龙胆泻肝制剂治疗大鼠氧化性肝损伤的毒性作用的产生机制。实验结果表明，大剂量龙胆泻肝制剂治疗时产生的毒性作用相关的生物标志物分别为2-氨基苯甲酸、柠檬酸、羟胺、酮戊二酸、胆固醇、肌氨酸、烟酸、烟酰胺、磷酸吡哆醛、衣康酸、磷酸甲酯、丙酮酸、酪氨酸、3-磷酸甘油醛、顺式乌头酸、草酰乙酸等16种代谢产物。龙胆泻肝的毒性作用机制可能与柠檬酸盐循环（TCA循环）、糖异生、苹果酸-天冬氨酸穿梭等3种代谢通路相关。
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黄精多糖的树脂法脱色
郑艳宇 , 王平, 刘思冶 , 郝明洋, 赵思远 , 薛晓丽
吉林化工学院学报, 2024, 41(9): 41-46.
https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.09.007
摘要
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采用水提醇沉法制备黄精粗多糖，考察7种不同类型大孔吸附树脂对多糖的脱色效果。利用静态吸附确定最佳树脂，利用静态和动态单因素吸附试验优化树脂的脱色工艺。结果表明，D301G树脂对黄精多糖具有较好的综合脱色效率；静态吸附的最佳工艺参数：树脂用量1:20(g/mL)，脱色时间6 h，初始pH=4，吸附温度40 ℃，该条件下多糖保留率为93.79 %，多糖脱色率为68.54 %；动态吸附的最佳工艺参数为：上样多糖溶液浓度8 mg/mL，洗脱流速3.0 BV/h，径高比为1:8 (cm)，多糖保留率为94.40%，多糖脱色率为78.73 %。综上所述，D301G大孔吸附树脂可用于黄精多糖的脱色纯化，条件温和环保，有助于黄精多糖进一步的工业化产品开发。
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碳纳米管复合膜在养殖污水处理中应用研究
姜运山, 吴华健
吉林化工学院学报, 2024, 41(9): 47-52.
https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.09.008
摘要
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以往的养殖污水处理方法因对养殖污水预处理效果不佳，污水中残留大量大颗粒物质，从而影响了污水处理的最终效果。因此，设计了碳纳米管复合膜的养殖污水处理方法。根据养殖污水的实际情况，通过计算去除养殖污水中的大颗粒物质，使用化学软化剂对污水进行软化处理，降低污水的硬度，再对污水进行酸洗，去除污水中的细菌，根据碳纳米管复合膜的特性，对其进行制备，利用制备的碳纳米管复合膜对养殖污水进行过滤，再对过滤后的污水进行进一步处理，由此设计相应的养殖污水处理方案。通过上述的设计，完成对养殖污水处理方法的设计。实验结果表明，相较于传统养殖污水处理方法，设计的碳纳米管复合膜技术在实际应用中总成本仅需49.16万元，远低于其他两种方法的103.54万元和140.57万元。此外，该技术处理后的污水中氨氮含量低至4.8mg/L，展现出更优的污水处理效果。
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基于SimaPro的废锂电池环境影响评价
杨婷, 叶锦炜
吉林化工学院学报, 2024, 41(9): 53-61.
https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.09.009
摘要
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选取磷酸铁锂电池和三元锂电池为研究对象，将生命周期划分为原材料获取、制造、装配、使用和报废回收五个阶段，列出各阶段所需材料与能耗，在SimaPro中建立LCA模型，然后根据其数据库输出生命周期评价清单，采用 CML2000评价方法进行影响分类和特征化，再进行归一化和加权处理，完成磷酸铁锂电池和三元锂电池的各阶段生命周期对比。结果表明磷酸铁锂电池的环境影响最大的是使用阶段，占比达到34%；三元锂电池的环境影响最大的是原材料获取阶段，占比达到75.3%；三元锂电池的综合环境影响为磷酸铁锂电池的2.66倍。随着电池容量增大，磷酸铁锂电池的综合环境影响会逐渐超过三元锂电池。
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楼宇机组供热的节能效应研究
江潇, 姬庆宽, 姬壮观, 何洋华
吉林化工学院学报, 2024, 41(9): 87-90.
https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2024.09.014
摘要
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随着集中供热系统的快速发展，管网水力失调严重，用户冷热不均，调节针对性差等现象日益增多。在学习和吸收芬兰先进供热技术的前提下，引进楼宇换热机组对小区进行智慧供热。通过水、电、热三方面入手，对比分析楼宇机组供热与常规换热站供热，研究楼宇机组应用于集中供热系统中的节能效应。研究得出，采用楼宇机组供热，地暖用户供热热耗为0.27~0.29GJ/㎡，电耗约为0.52~0.6kWh/㎡，散热片用户供热热耗为0.33GJ/㎡，电耗为0.56kWh/㎡，对比常规换热站，可实现节热约20%，节电约27%，具有较大的节能潜力。
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