一、表面检测缺陷图谱的特征分析（论文文献综述）
张洪博[1]（2021）在《基于群智能优化算法的带钢表面缺陷图像处理方法研究》文中研究指明带钢在机械制造、汽车工业、航空航天和仪器仪表等行业应用广泛。近年来,随着生产设备的升级、改造,带钢的尺寸精度、形状精度和力学性能均得到了较好的控制,然而带钢表面缺陷引起的质量事故时有发生,给生产企业造成了严重的经济损失。机器视觉技术能够实现带钢表面缺陷快速、全面的检测,已成为保证带钢表面质量的重要手段。作为该技术的核心环节,带钢表面缺陷图像处理方法性能的优劣直接影响最终检测结果,因此受到了相关学者和工程技术人员的高度关注。目前,群智能优化算法已经在带钢表面缺陷图像处理中得到了成功的应用,但普遍存在算法探索能力差、收敛速度慢及搜索精度低等问题,进而影响图像处理效果。因此,本文对蚁狮算法（Ant Lion Optimizer,ALO）、蝙蝠算法（Bat Algorithm,BA）和蝗虫算法（Grasshopper Optimization Algorithm,GOA）进行了深入、系统的分析,并提出了改进蚁狮算法（Improved Ant Lion Optimizer,IALO）、自适应蝙蝠算法（Adaptive Bat Algorithm,ABA）和主成分蝗虫算法（Grasshopper Optimization Algorithm with Principal Component Analysis,PCA-GOA）,分别应用于带钢表面缺陷图像增强、图像分割和图像分类领域。本文主要研究内容包括以下几个方面:（1）提出了一种基于IALO算法的带钢表面缺陷图像增强方法。针对ALO算法探索能力差、搜索精度低的问题,提出了三种策略进行改进。首先,设计了一种Lagrange惯性权重,更好地平衡了算法探索搜索和挖掘搜索之间的关系;其次,提出了一种随机扰动入侵杂草策略,通过分段作用的方法与ALO算法结合,既避免了计算量的过度增加,又提升了算法的搜索性能;最后,提出了一种自适应局部搜索策略,提高了算法的收敛速度。通过IALO算法与局部/全局图像增强模型（Local/global Enhancement,LGE）结合,完成了带钢表面缺陷图像增强任务。实验结果表明,与常用图像增强方法相比,本文提出的带钢表面缺陷图像增强方法能够较好地提高图像对比度、凸显缺陷细节;与同类算法相比,IALO算法在解决带钢表面缺陷图像增强问题中优势明显。（2）提出了一种基于ABA算法的带钢表面缺陷图像分割方法。针对BA算法自适应性差、搜索精度低的问题,提出了四种策略进行改进。首先,设计了一种智能惯性权重,该权重可以根据迭代次数和适应度值,智能地调节蝙蝠的飞行速度;其次,提出了一种Beta分布策略,通过蝙蝠搜索频率的自适应调整,实现了算法搜索性能的提升;再次,对局部搜索策略进行了改进,只有适应度值较差的蝙蝠,才能以一定的概率进入局部搜索,进一步提升了算法的搜索性能;最后,提出了一种精英交叉策略,通过对当前迭代最优解和全局最优解的交叉操作,实现了算法挖掘能力的提升。通过ABA算法与最大类间方差法（Otsu）结合,完成了带钢表面缺陷图像分割任务。实验结果表明,与常用图像分割方法相比,本文提出的带钢表面缺陷图像分割方法可以较好地分割出缺陷目标;与同类算法相比,ABA算法在解决带钢表面缺陷图像分割问题中具有更好的搜索性能。（3）提出了一种基于PCA-GOA算法的带钢表面缺陷图像分类方法。针对GOA算法探索能力差、越界蝗虫处理方式不合理的问题,提出了三种策略进行改进。首先,提出了一种改进自适应参数,使适应度值较差的蝗虫具有较长的移动距离,并通过参数补偿机制,实现了算法探索能力的灵活调整;其次,通过主成分分析法（Principle Component Analysis,PCA）生成不相关的蝗虫个体取代低质量个体,提升了算法的搜索性能;最后,设计了一种指数边界变异策略,该策略可以将越界蝗虫逐渐放置到边界附近,提升了越界蝗虫的处理水平。通过PCA-GOA算法与支持向量机（Support Vector Machine,SVM）结合,完成了带钢表面缺陷图像分类任务。实验结果表明,与常用图像分类方法相比,本文提出的带钢表面缺陷图像分类方法具有更高的分类准确率;与同类算法相比,PCA-GOA算法在解决带钢表面缺陷图像分类问题中具有显着优势。（4）为测试本文提出的带钢表面缺陷图像处理方法在真实环境下的使用效果,搭建了带钢表面缺陷图像处理方法性能测试系统,分别对基于IALO算法的带钢表面缺陷图像增强方法,基于ABA算法的带钢表面缺陷图像分割方法和基于PCA-GOA算法的带钢表面缺陷图像分类方法进行性能测试。测试结果表明,在真实环境下本文提出的带钢表面缺陷图像处理方法较其它对比方法具有显着优势。最后,结合本文的研究成果,开发了基于群智能优化算法的带钢表面缺陷图像处理系统。
游青华[2]（2021）在《基于深度学习的钢材表面缺陷检测方法研究》文中研究表明钢材表面是否存在缺陷,将会直接决定钢材质量与产品等级。在钢材表面缺陷检测中,由于光电检测与图像处理检测所存在速度慢、准确率低等问题,本文运用深度学习理论与技术,可以实现对钢材表面缺陷高效和准确检测,其主要研究内容有以下几个方面:首先,准备钢材表面缺陷图像数据集。针对无数据集情况,采用网络收集并借助label Img工具标记数据集;针对数据集中缺陷种类多、数据杂,采用可视化方式统计数据,分析各种缺陷分布和尺度特点;针对钢材表面缺陷数据不足情况下,提出一种线上动态增强数据量的方法扩大数据集;提出采用迁移学习方法,弥补数据不足,加快模型训练速度及提高模型泛化能力和精度。其次,改进网络模型架构。针对骨干网络结构和性能不同,借助可视化特征图和网络参数表对比,选择Res Net-50作为骨干网络模型;针对ROI Pooling小目标能力检测能力弱,替换为ROI Align模块,提高微小目标回归框的精度;添加DCN网络模块,加强对不规则缺陷点的提取能力;采用征金字塔思想修改骨干网络结构,加强多尺度缺陷的特征提取能力。此外,改进Faster-RCNN钢材表面缺陷检测算法。针对数据集中的多尺度缺陷,采用K-means算法重新生成5组先验框替代原始先验框,保证回归器对多尺度疵点的回归能力;提出模型分步训练方法,加快训练速度;采用直方图均衡化方式增强,加强测试数据集颜色亮度;提出在Softmax基础上联立Center Loss的方法优化损失函数,提升模型泛化性能。最后,经测试数据集验证,结果表明改进后Faster-RCNN对钢材表面缺陷检测所有缺陷类别的平均精确值和检测速度都得到提高,所有缺陷类别的平均精确值由原始Faster-RCNN模型的73.6%提高到75.1%,检测速度由18帧/s提升到19帧/s。
王玉龙[3]（2021）在《基于超声与超高频信号的局部放电与聚合物电树性能研究》文中研究表明在电力设备绝缘系统中,局部放电是导致绝缘劣化或击穿的主要原因之一。当绝缘体系的局部电场高于介质的击穿强度时,就会产生非贯穿性的局部放电,乃至电树枝,严重影响绝缘的使用寿命与可靠性。因此在电气绝缘性能研究中,局部放电和电树枝得到了广泛的关注。目前局部放电的研究工作主要集中在放电的起始电压、最大放电量以及相位分布等方面,对于因放电而导致的缺陷或电树枝发展过程尚无法进行有效的估计。而且对局部放电点的精确定位需要进一步探讨,此外,基于电树枝放电信号特征量估计绝缘寿命等工作尚缺乏深入研究。本文首先基于不同放电类型,搭建了针板、气隙、悬浮、沿面和滑闪五种液/固复合介质局部放电模型,并借助超声波传感器和天线进行超声波与超高频信号的电-声联合测量。而后利用小波分析、自适应多级消噪滤波算法、多级小波神经网络和量子遗传算法等多种智能算法,对超声波和超高频信号进行滤波、模式识别以及放电点定位等方面的探索,并通过理论计算和实验研究对其进行系统地验证。最后利用电树枝发展过程所产生的局部放电信号特征,实现对聚合物内树枝生长状态的有效识别。期望能为局部放电点定位和聚合物绝缘运行寿命估计提供了一种新方法。联合应用多智能算法对局部放电信号进行滤波、模式识别和局部放电源的定位。首先,利用自适应多级消噪滤波算法对超声波和超高频信号进行滤波,与多级消噪和水平相关消噪相比,其平均相关系数提高了5.79%和3.64%,而均方误差降低了20.19%和25.78%;其次,在局部放电信号的分类和识别过程中,引入多级小波神经网络的学习训练,通过样本空间的测试,验证了训练后的神经网络模型可以实现对放电模式的简单、高效识别;最后,在广义相关法的基础上,引入量子遗传算法,提高了局部放电源的定位精度,使最大偏差和综合误差分别为（0.28±0.16）cm和（0.36±0.19）cm,而定位误差低于4.0%;从而使局部放电信号标定的精准性提高。利用局部放电源的精准定位,基于声压仿真和声波传播衰减特性,在放电位置和视在放电量已知、放电位置和视在放电量未知、以及放电位置未知和视在放电量已知的三种体系中,建立了超声波信号与视在放电量的定量计算模型。以针板放电超声频率100k Hz为例,发现无论放电位置已知还是未知时,超声信号与局部放电视在放电量的两标定曲线几乎重合,验证了利用超声信号标定局部放电量的定量模型的准确性,从而揭示了放电的超声信号与视在放电量的相关性。利用多尺度分析和BP神经网络技术对电树枝生长过程的超高频信号进行识别,实现了树枝生长长度、形态以及导电特性的有效表征。以放电能量为基础,利用放电信号的均值、方差、有效值、峰-峰值、偏度、峭度以及裕度等特征参数,经过500组放电信号的模型训练后,电树枝特性的识别准确率可达98.56%。构建模型的识别结果与实验数据具有较好的一致性,表明所建立的识别模型可以应用于聚合物绝缘树枝化放电的过程性分析,进而可探讨局部放电信号与电树枝生长的关系。为更深入研究局部放电对绝缘寿命的影响,以电树枝动力学特性和放电雪崩理论为基础,结合视在放电量与电树枝等效电路,利用微观特性参数,得到聚合物理论寿命和运行时间的数学模型,并推算其剩余寿命。利用电树枝-局部放电联合检测方法,通过理论和实验相结合的方法,计算分析了介质的局部放电特性和寿命估计,阐释了放电量与寿命的联系。PE聚合物电树枝放电过程与寿命的仿真与实验研究结果表明,当最大视在放电量为107p C时,与实验结果相比,绝缘的理论寿命计算误差为0.29%,而剩余寿命的最大误差为8.83%,具有很好的一致性,表明本文提出的寿命模型可有效地应用于聚合物绝缘寿命的定量计算和分析。以电树枝放电的实验结果为基础,将局部放电的超高频信号进行阈值消噪、放电定位以及模式识别后,以聚合物类型、电树枝生长历程及其导电特性为动态健康指数,结合放电幅值和频次,构建绝缘状态的动态健康监测评估模型。并以滞长与快速生长阶段的局部放电超高频信号特征为基础,提出并分析绝缘临界预警的可行性,为聚合物绝缘的成本管理和安全监测提供一种新思路。
王定松[4]（2021）在《基于无人机的输电线路立体巡检系统设计及图像处理研究》文中研究说明电力线路检测是我国电网领域极为重要的任务。近年来伴随人工智能的进步、机器学习的成熟,世界范围内电力行业都着手研究,在电力线路巡检工作中运用无人机搭载摄像装备。红外图像、紫外图像、可见光图像是无人机电力巡检中主要检测对象。因此,针对以上三种光学图像的检测,本文进行了如下研究。首先,本文介绍了电网巡检的任务要求,阐述了目前无人机在电力线路巡检中的发展现状,说明了无人机在电力线路巡检中所需完成的任务以及完成这些任务所面临的困难。其次,针对无人机的图像采集介绍了多光路系统设计,详细说明了红外、紫外、可见光三种光学分析在电力巡检中检测原理及系统设计,提出了三维全景检测方案与现场情况示意图。对于数字图像的分析工具采用OpenCV进行图像分析。最后,针对无人机航拍过程所采集到的红外、紫外、可见光三种光学图像信息进行缺陷定位识别。应用图像处理算法对红外、紫外、可见光三种光学图像进行处理,应用到的变换有:灰度变换、反色、滤波、形态学变换、二值化、轮廓处理、霍夫直线变换等。在红外图谱检测中对传统模式加以改进,在去噪同时极大的保留了待测目标物的细节。在紫外检测中利用图像融合算法对输电线路上的电晕光斑进行精准定位。在可见光检测中,对输电导线的短路检测采用了霍夫直线变换对导线进行定位,通过类比Hu矩判断导线是否短路;对均匀防电环的缺陷识别中通过椭圆拟合识别出均压环的轮廓,通过对比破损均压环与完整均压环进行椭圆拟合所找到的椭圆个数判断均压环是否完整;对绝缘子的自爆缺失问题,基于传统的模板匹配方法,建立了一个模板库,提出了通过观察绝缘子中心连线的灰度值变换来判断绝缘子是否发生自爆缺失。电力线路检测中有很多故障需要通过观察可光图像进行检测,随着计算机技术的发展,电力线路检测技术水平也不断得到提高,有效地支撑了电力巡检工作的开展。
王子婧[5]（2021）在《MXene的表面改性及气体传感特性研究》文中提出各种工业废气引起的空气质量恶化及其对人类健康和周围生态系统产生的严重影响,已成为广大科学工作者、工程技术人员和生态环保者最关心的问题之一。污染气体中的有机挥发性气体（VOCs）,可通过长期接触吸入而伤害人体。因此,迫切需要对由工业生产、大量燃料燃烧以及家用产品中,化学物质产生的有机性挥发性气体进行检测,以利于合理防控和治理。在各类气体传感材料中,Ti3C2Tx MXene由于其良好的电子电荷传输效率、较大的比表面积、稳定的物理化学性质以及表面富含氧基官能团而深受研究者的青睐。但是,Ti3C2Tx MXene材料的响应值及灵敏度,仍然不能满足日益增长的污染物检测需求。据此,本研究采用了原子掺杂改性、p-n异质结改性、氧等离子体辐照处理改性等方法,对Ti3C2Tx MXene进行表面化学改性,以提高其气敏性能,并系统研究了改其气敏性能强化及气体传感机制,所取得的主要研究进展及成果如下:（1）采用模板法,以三聚氰胺甲醛（MF）微球作为氮源,以其在退火过程中释放出NH3,对Ti3C2Tx MXene进行均匀的N原子掺杂,退火后去除三聚氰胺甲醛微球原位形成介孔结构,得到多孔N-Ti3C2Tx MXene纳米材料,并对其组成、结构、形貌及其气敏性能进行评价。气敏性测试结果表明,在1 50℃下,N-Ti3C2Tx MXene基气体传感器对100 ppm丙酮气体分析物的响应平均值为1.9,响应时间（tres）和恢复时间（trecov）分别为210 s和9 s,相比于纯Ti3C2Tx MXene基气体传感器,工作温度降低了 50℃,响应速率和恢复速率有明显改善,响应值也提高了约18倍。这归因于氮原子的掺杂改善了 N-Ti3C2Tx MXene纳米材料的比表面积和介孔分布,提高了其表面吸附能力,为目标气体分析物和氧阴离子的吸附提供了更多的活性位点和更快的反应动力学速率。（2）采用一步水热法,将部分p型SnO氧化为n型SnO2,在SnO表面形成原位p-n异质结,合成了由SnO-SnO2（p-n结）与二维Ti3C2Tx MXene组成的汉堡型SnO-SnO2/Ti3C2Tx MXene纳米复合材料。研究了改性复合材料的晶体组成,元素分布,元素含量,比表面积,介孔分布等,并评价了其气敏传感性能,分析了其气体传感机理。研究表明:室温下,SnO-SnO2/Ti3C2Tx MXene传感器,对浓度为100 ppm的丙酮气体的气敏响应值,比纯Ti3C2Tx MXene和SnO-SnO2基气体传感器分别增长了 11倍和4倍。研究得出,p-n异质结的形成以及二维Ti3C2Tx MXene为氧阴离子和气体分析物提供了大量的边缘反应活性位点,以及良好的电子电荷传输效率,有利于气体分析物的吸附和响应速率的改善。（3）通过氧等离子体辐照法,对Ti3C2Tx MXene二维纳米材料进行辐照处理,得到改性后的Ti3C2Tx MXene二维纳米材料,并对其进行了元素组成、物相结构、元素分布、介孔分布等分析及其气敏性能评价。结果表明:辐照处理0.5 h后,Ti3C2Tx MXene材料获得最大的比表面积和最佳的孔径分布,且辐照产生的TiO2缺陷会改变Ti3C2Tx MXene的载流子迁移率。在室温下通入90 ppm的乙醇气体分析物时,Ti3C2Tx-0.5P的气体响应值约为91,响应时间和恢复时间分别为280 s和11s。相比于纯Ti3C2Tx MXene基气体传感器,气体传感响应值提高了约892倍。这归因于改性后传感材料比表面积的改善及其结构缺陷的控制。（4）通过熔盐法,在空气气氛下将聚合物C3N4（Polymer-C3N4）（PCN）改性为结晶化 C3N4（Crystalline-C3N4）（CCN）,再通过静电作用合成CCN-Ti3C2Tx MXene（CCN-TCT）纳米复合材料。分析了改性复合材料的结构组成、元素分布、微观形貌及其气敏性能和传感机制。气敏性测试结果表明:熔融盐法处理后的CCN基气体传感器,在环境空气中的平均电阻比PCN低1247倍,且具有良好的重现性,连续测试60天,对50 ppm的甲苯气体传感响应值仍保持在350左右。这归因于CCN结晶度的提高,优化的π共轭体系和钾原子插层增强了 Van der-Waals相互作用。CCN-TCT纳米复合材料有效的降低了气体分析物检测的信噪比,二维Ti3C2Tx MXene的良好的电导率为响应过程中的电子电荷传输提供了良好的通道,多重增效作用,提高了复合材料的气体传感性能。
周电波,许本茂,张劲,丁登伟,薛志航,姚晓,马启潇[6]（2021）在《GIS固体绝缘缺陷所激发特高频信号时频特征研究》文中认为利用特高频局部放电检测方法及时发现并处理气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）内部固体绝缘缺陷,是GIS设备运维的重要手段。目前将异常特高频信号与现行标准、规范和典型模拟缺陷图谱进行比对从而诊断缺陷类型及严重程度的方法,因现场情况复杂、设备结构各异,准确性有待进一步提升。因此文中针对现场检测中发现的GIS固体绝缘表面放电缺陷和内部气隙放电缺陷,研究该类缺陷所激发特高频局部放电信号的PRPS统计图谱特征,并利用傅里叶变换和连续小波变换分析单次特高频原始脉冲的频谱特征和时频特征。通过总结各类典型固体绝缘放电缺陷信号的脉冲持续时间、放电次数、相位宽度、极性效应、频域分布和时频特征等变化规律,有助于优化特高频检测频带,提升绝缘类缺陷的检测灵敏度,有利于检测人员更加准确进行放电类型识别和缺陷综合诊断,提升现场缺陷检测和诊断水平。
郑宇亭[7]（2021）在《金刚石表面状态控制及应用基础研究》文中认为金刚石优异的综合性能使其能够应用于机械、传热、光学和半导体等诸多领域。平整光洁的表面、可控的表面/亚表面缺陷以及表面键态是实现上述应用的前提。然而,金刚石高的硬度和优异的物理化学稳定性导致其表面加工和可再造性差而无法轻易满足各种功能应用需求。因此,金刚石的表面状态控制及以应用为导向的基础研究具有重要意义。本文采用高速三维动态摩擦抛光（3DM-DFP）、氧基等离子体及氢等离子体对金刚石进行表面状态控制研究。作为高效实现金刚石表面控制的方法,多晶及单晶金刚石表面经3DM-DFP的动态摩擦及铁、氧催化氧化最终可使其表面粗糙度可<5 nm甚至1nm。疲劳及能量持续输入导致金刚石形成包括{111}晶面均匀解理层、过渡层和压缩带的近10 μm亚表面损伤。伴随新产生的1425 cm-1,2200cm-1,1750 cm-1和2100 cm-1拉曼特征峰来自于准sp2+sp3无定型结构、碳-空位局部缺陷和sp1相。在太赫兹频率波段下非金刚石相的本征吸收及缺陷散射效应导致了其介电常数的显着降低。等离子体刻蚀则被认为是可以无损伤地实现金刚石表面控制的有效技术。氧基电感耦合等离子（ICP）刻蚀实现金刚石表面调控时,添加辅助气体以及不同的等离子体条件控制对金刚石刻蚀速率及表面状态起决定作用。多晶金刚石黑膜在10%CHF3条件下以4.6 μm/min的刻蚀速率得到了 2.3 nm的表面粗糙度,并对应于最高比例的C-O-C对称键态结构。同时单晶金刚石以0.23μm/min的刻蚀速率实现表面粗糙度<0.5 nm的均匀表面微结构。而针状表面形貌的产生是由于金刚石（111）晶面以及缺陷、孪晶界的优先刻蚀效应。所产生的反式聚合物会在含Cl或H条件下消失,氯化物（sp2 C-Cl）的形成及未出现的氟化物也导致了刻蚀结果的差异。此外,氢等离子体能够有效控制金刚石表面形貌的同时形成的表面C-H键而产生空穴导电。基于氢化后平整金刚石膜的溶液栅极场效应晶体管（SGFET）结构,在不同的溶液中呈现出不同的Ⅰ-Ⅴ响应。表面C-H键在KHP+NaOH+H2SO4混合溶液中随电压升高而发生C-H键反应损伤,电阻从13.57 kΩ增至95.78 kΩ,电流从饱和的1 ×10-4 A/V降至5×10-5 A/V。将该SGFET结构作为电极在无机酸中通过负电势线性扫描后恢复表面C-H键态,电阻从94.33 kΩ降至30.46kΩ,电极电流从6×10-6A升高至1.6×10-5A,并表现出液态环境下更为灵敏的I-V响应,且未产生任何平整度损伤和反应生成物。
王志强[8]（2020）在《运行电缆线路中故障检测方法研究》文中指出随着我国经济和电网的不断发展,人民日益增长的用电要求和生产需求对电网公司的发展提出新的要求。从最早的事后抢修、到现在的计划检修,都无法满足当前的用电需求,带电检测技术和状态检修技术是电网发展的必然趋势。本文以运行电缆线路故障检测方法为研究对象,针对故障检测方法,重点研究和分析了几种电缆线路故障检测改进方法,并结合工程实例展开具体分析,旨在提高运行电缆线路故障率,并且为运行电缆故障检测提供一些技术支撑。本文的主要研究内容有:首先,本文对运行中的电缆线路发生的常见故障的原因进行分析,同时介绍目前对运行中电缆线路的几种常用故障检测方法,并对检测方法的基本原理、检测手段以及针对性的改进方法进行阐述。其次,本文分析了单一检测方法和无差别检测法的不足,并根据当前的带电检测实际需求以及对降低配电网跳闸率高的要求,提出了针对电缆不同部分的联合检测和调整检测周期的两种检测方法,通过一些实际案例的例举,证实了这两种改进方法的可靠性和有效性。最后本文对电缆的检测展开了实际分析和比较,验证了文中改进方法策略,在防范多种类型电缆故障隐患,降低配电网跳闸率,降低事故损失、降低供电风险等方面都取得了较为明显的改善效果。
陈伟仡[9]（2020）在《钴、镍基纳米材料的制备及其应用于光催化CO2还原的研究》文中研究说明化石燃料消耗排放的大量CO2气体是全球气候变暖问题的主要诱因。在清洁、可持续的太阳能驱动下,将CO2催化还原为高附加值化学产物能够同时缓解环境问题与能源危机。但是,由于CO2的高度热力学稳定性,使得光催化CO2还原过程极具挑战性,因此需要选择合适的催化剂促进光催化CO2还原反应的发生。钴、镍基过渡金属材料因其地壳含量丰富、成本低廉、催化活性高等优势被广泛应用于光催化CO2还原的研究当中。然而,传统钴、镍基纳米催化剂往往受电子空穴复合率高、CO2吸附活化能力差等原因限制了其催化还原效率的最优化。所以,本论文针对钴、镍基纳米催化剂,通过一系列调控手段对其进行改性设计,制备得到新型高效的钴、镍基催化剂用以提升光催化CO2还原效率并实现低浓度CO2的高选择性光还原。本论文的主要研究内容如下:（1）通过离子辅助溶剂热法结合空气下煅烧制备了金属有机框架物（MOFs）衍生的超薄Co3O4纳米片。构筑以乙腈/水/三乙醇胺为反应介质,以三联吡啶钌为光敏剂,以超薄Co3O4纳米片为催化剂的光还原CO2体系。在350 oC下煅烧获得的超薄Co3O4纳米片具有最优异的光催化还原CO2转化产CO的活性与选择性(4.52μmol·h-1,70.1%),显着优于Co3O4块材催化剂(2.48μmol·h-1,58.4%)。分析得知,超薄二维结构与块材结构相比具有更快的电子传输及更多暴露的催化活性位点。基于密度泛函理论（DFT）的计算表明,Co3O4单层片对CO2的吸附能更强,对H质子的吸附能更弱。这些优势有利于光催化CO2还原活性与选择性的提高。该工作为高效光催化CO2还原催化剂的设计提供了新的视角。（2）在导电二维Ti3C2TX（TNS）基底上原位生长钴-钴水滑石（Co-Co LDH）纳米片,获得3D Co-Co LDH/TNS纳米阵列。在上述反应体系的基础上,构筑以Co-Co LDH/TNS纳米阵列为催化剂的光还原CO2体系。研究表明,Co-Co LDH/TNS纳米阵列的光催化CO2还原性能明显优于Co-Co LDH,随着TNS含量的增加,复合物的光催化CO2还原性能先增大后减小。其中,15 mg为最佳TNS负载量,其光催化还原CO2转化为CO的活性为6.25μmol·h-1,是Co-Co LDH的2.2倍。分析可知,导电Ti3C2TX物种的引入可以加速催化剂的表面电荷传输,提高反应过程中电子的利用率。此外,通过机械搅拌制备了“Co-Co LDH+TNS-15”二维/二维复合物作为对比,其光催化还原CO2产CO的活性(4.11μmol·h-1)显着低于Co-Co LDH/TNS纳米阵列。这说明Co-Co LDH/TNS复合物优异的光催化CO2还原活性归因于导电Ti3C2TX与分级纳米阵列结构的协同作用,该工作为光催化CO2还原复合催化剂的设计提供了宝贵的思路。（3）在氩气保护下煅烧制备富含氧缺陷的NiO纳米片（r-NiO）。在上述反应体系的基础上,利用CO2/Ar（1/9）混合气代替高纯CO2气体,并以r-NiO为催化剂构筑低浓度CO2光还原体系。研究表明,r-NiO的光催化CO2还原性能显着高于不含氧缺陷的NiO纳米片（n-NiO）。在低浓度CO2环境下,r-NiO能够保持70%以上的CO产率,其光催化还原CO2转化为CO的活性为3.14μmol·h-1,选择性为82.11%,而n-NiO的活性仅为1.97μmol·h-1,选择性为65.26%。分析表明,r-NiO样品相比n-NiO具有更高的光生载流子分离率及更大的比表面积。此外,通过DFT计算得知,氧缺陷的存在不仅可以提高对CO2分子的吸附能,同时可以削弱对H质子的吸附,从而使CO2分子在反应体系的竞争吸附中具备优势,实现低浓度CO2的高效光催化还原。r-NiO催化低浓度CO2光还原转化的表观量子效率为0.46%,该值与许多纯CO2光催化还原体系相当。这项工作为低浓度CO2的直接高效还原提供了一定的借鉴。
张连根[10]（2020）在《长期耐压下GIS绝缘子表面金属异物局部放电特性和闪络机理研究》文中研究说明气体绝缘组合电器（GIS）因其占地面积小、可靠性高等优点被广泛应用于高压输电领域,随着电网电压等级和系统容量的不断增加,GIS设备的内部故障也随之增多,运行可靠性引起了社会的普遍关注。近年来出现的多起正常运行工况下GIS设备不明原因的突发闪络,一直是困扰电网运维检修部门的工程难题,现场安装的局部放电在线监测系统对突发闪络前的放电过程无法有效检测,已有的局部放电测量及分析技术也不能解释其机理,主要原因在于关于GIS沿面异物缺陷放电过程的经验数据都是在实验室短时间阶梯升压法得到的,这与工程现场长期恒压环境下有明显不同,使得实验室研究成果与工程现场实际情况脱节。为解决这个问题,本文在实验室搭建了 GIS绝缘子表面金属异物长期耐压实验平台,深入研究了绝缘子表面金属异物长期局部放电特性及由此导致闪络的机理。论文首先采用工程现场应用广泛的特高频法进行了绝缘子表面金属异物长期耐压条件下局部放电现象的研究,通过连续168 h的长期恒压实验,基于全实时局部放电特高频信号检测系统,完整记录了全过程局部放电数据。实验结果揭示了表面金属异物在长期发展阶段中间歇性放电的现象,即放电时间不连续,呈间断分布,间断跨度自数秒钟至数小时不等。提出了有效放电捕捉概率Pe和有效图谱捕捉概率PG两项评估参数,通过Pe、PG曲线,给出了现有的GIS设备局部放电特高频在线监测装置对放电事件捕捉成功率较小（仅有3.4%）,以及带电检测得到有效图谱概率较低（仅有6.5%）的事实。在此基础上,提出了加强实时采集系统推广和延长检测时长等提高放电检出率的方法。研究了缺陷尺寸和电压幅度对长期放电统计特性的的影响规律,实验结果表明,缺陷尺寸和电压幅度对放电起始阶段的放电特征（持续时间、放电次数）影响较大,而对放电发展阶段的放电特征（有效放电区间占比、Pc与PG值）影响幅度较小,说明绝缘子表面金属微粒在长期放电中呈现的稀疏性现象受颗粒尺寸和电压幅度影响较小。为了进一步研究绝缘子表面金属异物长期放电时间上的发展过程,论文综合应用了特高频法和光电倍增管对长期放电现象进行了同步观测,发现绝缘子表面金属异物局部放电存在两种放电激发形态:脉冲型放电形态和微放电群形态,其中脉冲型放电形态特高频和光信号均可测,而微放电群形态只有光信号可测。在长期放电发展过程中,脉冲型放电的频次则呈现出有剧烈到平缓再到间歇性的变化规律,微放电群形态一直存在,没有间歇性,整体幅值和每个周波内持续时间均变动不大。在绝缘子表面金属异物长期放电发展过程中,微放电群形态会对绝缘子表面造成持续性侵蚀作用。为了研究绝缘子表面金属颗粒长期恒压放电空间上的发光过程,论文综合运用了特高频法和高增益的工业ICCD相机（PI MAX-3）进行了放电发光区域的同步拍摄,发现放电的发光区域是由脉冲型放电和微放电群两种能量共同贡献。在电压较低时,放光区域为围绕针尖的圆型区域,且在长期放电发展过程中,放光区域面积在震荡中有微弱增加的趋势。在电压等级较高时,发光区域有起始针尖区域的圆形区域随时间渐变为细长型的放电通道,当放电发光区域变为细长型放电通道时,放电发光现象非常不稳定,光斑有时布满整个通道,有时仅停留在通道根部,有时甚至出现弱不可测的情况。为了研究了绝缘子表面金属异物长期放电导致闪络的机理,首先进行了长期放电过程中绝缘子表面电荷的测量,测量结果表明,表面电荷分布随时间延长呈先增长后逐渐消散的趋势,排除了表面电荷在放电发展过程中的决定作用。而后进行了针尖表面扫描电镜测试（SEM）和放电分解产物组分分析（EDS）,发现产物以Al、C、O三种元素占主导,说明在长期放电过程中,绝缘子表面受到侵蚀分解的非金属氧化物包裹金属针尖,场致发射受阻且电极曲率变大,受之影响脉冲型放电逐渐变弱并进入间歇性阶段。分析了脉冲型放电和微放电群放电的不同形成机制,说明了微放电群是放电能量小、对场强需求较弱的电子崩和短流注过程,在针尖强场区受到抑制,低能量的微放电群仍然会一直持续存在并缓步向前发展,形成细条状放电通道,放电通道的长期持续最终会导致绝缘子表面的沿面闪络。
二、表面检测缺陷图谱的特征分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、表面检测缺陷图谱的特征分析（论文提纲范文）
（1）基于群智能优化算法的带钢表面缺陷图像处理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 群智能优化算法研究现状 |
| 1.3 带钢缺陷图像处理研究现状 |
| 1.3.1 带钢表面缺陷图像增强研究现状 |
| 1.3.2 带钢表面缺陷图像分割研究现状 |
| 1.3.3 带钢表面缺陷图像分类研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 群智能优化算法及带钢表面缺陷图像处理基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 群智能优化算法及算法改进基础理论 |
| 2.2.1 蚁狮算法 |
| 2.2.2 入侵杂草算法 |
| 2.2.3 蝙蝠算法 |
| 2.2.4 蝗虫算法 |
| 2.2.5 算法改进基础理论 |
| 2.3 带钢表面缺陷图像处理基础理论 |
| 2.3.1 局部/全局图像增强 |
| 2.3.2 最大类间方差法 |
| 2.3.3 局部二值模式 |
| 2.3.4 支持向量机 |
| 2.3.5 图像质量评价 |
| 2.4 带钢表面缺陷数据集 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于改进蚁狮算法的带钢表面缺陷图像增强方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 蚁狮算法及应用分析 |
| 3.3 改进蚁狮算法 |
| 3.3.1 Lagrange惯性权重 |
| 3.3.2 随机扰动入侵杂草策略 |
| 3.3.3 自适应局部搜索策略 |
| 3.3.4 算法时间复杂度分析 |
| 3.4 基于改进蚁狮算法的带钢表面缺陷图像增强方法实现 |
| 3.5 实验及结果分析 |
| 3.5.1 带钢表面缺陷图像增强实验 |
| 3.5.2 改进策略有效性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于自适应蝙蝠算法的带钢表面缺陷图像分割方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 蝙蝠算法及应用分析 |
| 4.3 自适应蝙蝠算法 |
| 4.3.1 智能惯性权重 |
| 4.3.2 Beta分布策略 |
| 4.3.3 选择性局部搜索策略 |
| 4.3.4 精英交叉策略 |
| 4.3.5 算法时间复杂度分析 |
| 4.4 基于自适应蝙蝠算法的带钢表面缺陷图像分割方法实现 |
| 4.5 实验及结果分析 |
| 4.5.1 自适应蝙蝠算法参数选择 |
| 4.5.2 带钢表面缺陷图像分割实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于主成分蝗虫算法的带钢表面缺陷图像分类方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 蝗虫算法及应用分析 |
| 5.3 主成分蝗虫算法 |
| 5.3.1 改进自适应参数 |
| 5.3.2 主成分分析策略 |
| 5.3.3 指数边界策略 |
| 5.3.4 算法时间复杂度分析 |
| 5.4 基于主成分蝗虫算法的带钢表面缺陷图像分类方法实现 |
| 5.5 实验及结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 带钢表面缺陷图像处理方法的性能测试及应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 测试系统搭建 |
| 6.3 方法性能测试 |
| 6.3.1 基于改进蚁狮算法的带钢表面缺陷图像增强方法性能测试 |
| 6.3.2 基于自适应蝙蝠算法的带钢表面缺陷图像分割方法性能测试 |
| 6.3.3 基于主成分蝗虫算法的带钢表面缺陷图像分类方法性能测试 |
| 6.4 带钢表面缺陷图像处理系统开发 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 论文中提出的创新点 |
| 7.3 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
（2）基于深度学习的钢材表面缺陷检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 钢材表面缺陷检测技术发展和研究现状 |
| 1.2.1 人工检测 |
| 1.2.2 传统光电检测 |
| 1.2.3 基于机器视觉的钢材表面缺陷检测 |
| 1.3 本文主要研究内容和章节安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 2 相关理论基础与技术 |
| 2.1 人工神经元 |
| 2.2 多层感知机 |
| 2.3 卷积神经网络 |
| 2.3.1 卷积神经网络特点 |
| 2.3.2 卷积神经网络的基本结构 |
| 2.4 Python技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 数据集和网络模型架构分析 |
| 3.1 数据集 |
| 3.1.1 数据集介绍 |
| 3.1.2 数据集分析 |
| 3.1.3 数据预处理方法 |
| 3.2 骨干网络 |
| 3.3 目标检测算法 |
| 3.3.1 基于区域选择的目标检测算法 |
| 3.3.2 单阶段目标检测算法 |
| 3.4 迁移学习 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于改进Faster-RCNN的钢材表面缺陷检测 |
| 4.1 模型结构的改进 |
| 4.1.1 骨干网络和迁移学习方式选择 |
| 4.1.2 替换ROI Pooling层 |
| 4.1.3 增加DCN卷积操作 |
| 4.1.4 设计Anchor Box |
| 4.2 模型训练和测试优化 |
| 4.2.1 测试集图像直方图均衡化 |
| 4.2.2 多阶段模型训练方法 |
| 4.2.3 优化损失函数 |
| 4.3 硬件配置和评价指标 |
| 4.3.1 硬件的配置和实验平台的搭建 |
| 4.3.2 评价指标 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.1 统计结果 |
| 4.4.2 测试结果对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（3）基于超声与超高频信号的局部放电与聚合物电树性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和研究意义 |
| 1.2 聚合物局部放电特性的研究进展 |
| 1.2.1 局部放电基本特性 |
| 1.2.2 局部放电模式识别 |
| 1.2.3 局部放电定位方法 |
| 1.3 聚合物电树枝性能的研究现状 |
| 1.4 本文课题来源及主要研究内容 |
| 第2章 电-声检测局部放电的实验研究与消噪 |
| 2.1 电-声局部放电检测系统的设计 |
| 2.1.1 超声波传感器与超高频天线参数 |
| 2.1.2 局部放电试验模型设计 |
| 2.2 局部放电的超声波信号测试结果与分析 |
| 2.3 局部放电的超高频信号测试结果与分析 |
| 2.4 局部放电信号的自适应多级消噪 |
| 2.4.1 最优小波的选择 |
| 2.4.2 消噪方法与比较 |
| 2.4.3 自适应多级消噪 |
| 2.5 电-声测量局部放电信号的模式识别 |
| 2.5.1 基于MA和BPNN的超声信号模式识别 |
| 2.5.2 基于能量谱的超高频信号模式识别 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 电-声检测局部放电源的定位与放电强度标定 |
| 3.1 基于量子遗传算法的局部放电源定位 |
| 3.1.1 局部放电源的声-声定位 |
| 3.1.2 量子遗传算法QGA |
| 3.1.3 定位精度分析 |
| 3.2 局部放电的超声波信号标定 |
| 3.2.1 超声波信号与放电量的定性分析 |
| 3.2.2 局部放电超声波信号标定 |
| 3.2.3 标定精度分析 |
| 3.3 局部放电的超高频信号标定 |
| 3.3.1 超高频信号的衰减特性 |
| 3.3.2 超高频信号标定分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于局部放电超高频信号的电树枝生长特性研究 |
| 4.1 电树枝放电测试系统 |
| 4.2 MA能量分布阈值消噪 |
| 4.3 电树枝放电的发展特征分析 |
| 4.4 电树枝放电的BPNN模式识别的特征参数选取 |
| 4.5 电树枝放电的生长阶段模式识别 |
| 4.5.1 PE电树枝发展的放电特征分析与阶段识别 |
| 4.5.2 PE/MMT电树枝发展的放电特征分析与阶段识别 |
| 4.6 电树枝导电特性的放电模式识别 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于电树枝放电的绝缘性能诊断 |
| 5.1 电树枝放电的绝缘剩余寿命估计 |
| 5.1.1 基于应力老化的理论寿命估计模型 |
| 5.1.2 基于动力学击穿的运行时间估计模型 |
| 5.1.3 基于电树枝放电的剩余寿命估计模型 |
| 5.2 电树枝放电绝缘剩余寿命的验证 |
| 5.3 电树枝放电绝缘临界预警的可行性分析 |
| 5.4 电树枝放电的绝缘状态监测与动态健康指标 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间参与及主持的项目 |
| 致谢 |
（4）基于无人机的输电线路立体巡检系统设计及图像处理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 无人机巡检现状研究 |
| 1.2.2 无人机巡检中图像识别技术的研究现状 |
| 1.3 目前无人机巡检的内容和问题 |
| 1.4 本文主要研究内容及结构安排 |
| 第二章 立体巡检系统方案设计 |
| 2.1 多光路设计 |
| 2.2 红外测温系统设计 |
| 2.2.1 红外测温原理 |
| 2.2.2 红外热像设备的选择 |
| 2.2.3 红外热像系统设计 |
| 2.3 紫外局放检测光学设计 |
| 2.3.1 紫外局放检测原理及特点 |
| 2.3.2 紫外成像仪系统原理 |
| 2.4 可见光检测设计 |
| 2.5 输电线路通道三维全景监测系统 |
| 2.6 计算机视觉 |
| 2.7 现场试验 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 电力线路红外图谱故障诊断研究 |
| 3.1 电力线路红外图谱的预处理 |
| 3.1.1 电力线路图像的灰度化处理 |
| 3.1.2 电力线路图像降噪 |
| 3.1.3 电力线路图像二值化处理 |
| 3.1.4 电力线路形态学开运算 |
| 3.2 电力线路红外图谱梯度检测 |
| 3.2.1 Sobel算子 |
| 3.2.2 Laplacian算子 |
| 3.2.3 结果分析 |
| 3.3 研究利用设备标识对比进行红外图谱故障诊断技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 电力线路紫外图谱识别及故障诊断 |
| 4.1 电力线路紫外局放图像预处理 |
| 4.2 图像融合 |
| 4.2.1 图像融合原理 |
| 4.2.2 图像融合算法 |
| 4.3 局放检测 |
| 4.3.1 Canny算子检测 |
| 4.3.2 故障定位流程 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 电力线路及设备缺陷检测研究 |
| 5.1 可见光检测法 |
| 5.2 导线表面检测 |
| 5.2.1 导线表面定位预处理 |
| 5.2.2 Hough变换直线提取 |
| 5.2.3 导线短路判断 |
| 5.3 均压放电环破损检测 |
| 5.3.1 均压环图像预处理 |
| 5.3.2 椭圆检测及缺陷识别 |
| 5.3.3 均压环椭圆检测结果比对 |
| 5.4 绝缘子缺陷识别 |
| 5.4.1 基于改进模板匹配算法的绝缘子缺失识别 |
| 5.4.2 模板匹配 |
| 5.4.3 绝缘子缺失识别 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）MXene的表面改性及气体传感特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 MXene纳米材料 |
| 1.1.1 MXene纳米材料的简介 |
| 1.1.2 MXene纳米材料的制备 |
| 1.1.3 MXene纳米材料的结构 |
| 1.1.4 MXene纳米材料的应用前景 |
| 1.2 气体传感器概述 |
| 1.2.1 气体传感器的研究背景 |
| 1.2.2 气体传感器的分类 |
| 1.2.3 气体传感器的结构 |
| 1.2.4 气体传感材料 |
| 1.2.5 气体传感器的气敏性能指标 |
| 1.2.6 气体传感器的传感机制 |
| 1.3 MXene基气体传感器 |
| 1.3.1 MXene基气体传感器的研究现状 |
| 1.3.2 MXene基气体传感器存在的主要问题 |
| 1.3.3 MXene气体传感材料的表面改性处理 |
| 1.4 本课题的主要研究内容及创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 本课题的创新点 |
| 2 研究方法 |
| 2.1 实验方法及原理 |
| 2.1.1 样品制备原料 |
| 2.1.2 样品制备所需仪器设备 |
| 2.2 材料的表征与测试 |
| 2.2.1 X射线衍射分析 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜和能量分散光谱仪分析 |
| 2.2.3 透射电子显微镜分析 |
| 2.2.4 傅立叶变换红外光谱仪分析 |
| 2.2.5 紫外-可见漫反射光谱分析 |
| 2.2.6 X射线光电子能谱分析 |
| 2.2.7 气体吸附和脱附等温线分析 |
| 2.2.8 拉曼光谱测试分析 |
| 2.3 气体传感器的气敏特性测试 |
| 2.3.1 气体传感器的制备 |
| 2.3.2 气体传感性能测试 |
| 3 Ti_3C_2T_x MXene的制备及其气敏特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ti_3C_2T_x MXene的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Ti_3C_2T_x MXene的合成机理分析 |
| 3.3.2 Ti_3C_2T_x MXene的组成及微观结构分析 |
| 3.3.3 Ti_3C_2T_x MXene基气体传感器的气敏特性研究 |
| 3.3.4 Ti_3C_2T_x MXene基气体传感器的传感机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 N掺杂对Ti_3C_2T_x MXene气敏特性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 实验药品与仪器设备 |
| 4.2.2 多孔N-Ti_3C_2T_x MXene的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 多孔N-Ti_3C_2T_x MXene的合成机理分析 |
| 4.3.2 多孔N-Ti_3C_2T_x MXene的组成、微观形貌和结构分析 |
| 4.3.3 多孔N-Ti_3C_2T_x MXene气体传感器的气敏特性研究 |
| 4.3.4 多孔N-Ti_3C_2T_x MXene气体传感器的传感机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 SnO-SnO_2改性Ti_3C_2T_x MXene及气体传感机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 实验药品与仪器设备 |
| 5.2.2 SnO-SnO_2/Ti_3C_2T_x MXene的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 SnO-SnO_2/Ti_3C_2T_x MXene的组成、微观形貌和结构分析 |
| 5.3.2 SnO-SnO_2/Ti_3C_2T_x MXene气体传感器的气敏特性研究 |
| 5.3.3 SnO-SnO_2/Ti_3C_2T_x MXene气体传感器的传感机理研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 氧等离子体改性Ti_3C_2T_x MXene及其气敏特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.2.1 实验药品与仪器设备 |
| 6.2.2 氧等离子体辐照处理的Ti_3C_2T_x MXene |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 Ti_3C_2T_x MXene氧等离子体合成机理分析 |
| 6.3.2 组成、微观形貌和结构分析 |
| 6.3.3 气敏特性研究 |
| 6.3.4 传感机理分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结晶化C_3N_4负载Ti_3C_2T_x MXene及其气敏特性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验过程 |
| 7.2.1 实验药品与仪器设备 |
| 7.2.2 CCN/TCT基气体传感材料的制备 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 CCN的组成、微观形貌和结构分析 |
| 7.3.2 CCN气体传感器的气敏特性研究 |
| 7.3.3 CCN气体传感器的传感机理研究 |
| 7.3.4 CCN-TCT的组成、微观形貌和结构分析 |
| 7.3.5 CCN-TCT气体传感器的气敏特性研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论及展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（6）GIS固体绝缘缺陷所激发特高频信号时频特征研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 GIS固体绝缘局部放电及特高频检测系统 |
| 1.1 缺陷产生原因 |
| 1.2 缺陷检测手段 |
| 1.3 特高频局部放电检测系统 |
| 2 GIS固体绝缘放电信号时频特征 |
| 2.1 220 k V盆式绝缘子表面放电 |
| 2.2 110 k V盆式绝缘子表面放电 |
| 2.3 110 k V支撑绝缘子气隙放电 |
| 2.4 110 k V绝缘拉杆气隙放电 |
| 3 综合分析 |
| 4 结论 |
（7）金刚石表面状态控制及应用基础研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 金刚石的性能及制备方法 |
| 2.1.1 金刚石的优异性能 |
| 2.1.2 金刚石的制备 |
| 2.1.3 国内外金刚石制备技术的发展 |
| 2.2 金刚石表面的高效机械平整化控制 |
| 2.2.1 金刚石的化学辅助机械抛光 |
| 2.2.2 催化金属辅助摩擦抛光 |
| 2.2.3 高速动态摩擦抛光 |
| 2.3 金刚石的等离子体刻蚀表面状态控制 |
| 2.3.1 金刚石等离子体刻蚀原理 |
| 2.3.2 金刚石刻蚀形貌演变机制 |
| 2.3.3 金刚石的氧基等离子体刻蚀表面控制 |
| 2.3.4 金刚石的氢等离子体刻蚀表面控制 |
| 2.4 金刚石质量损伤及表面键态对其应用性能的影响 |
| 2.4.1 质量损伤及表面键态对电磁波环境下介电特性的影响 |
| 2.4.2 质量损伤及表面键态对表面导电及输运特性的影响 |
| 3 研究内容和实验方法 |
| 3.1 研究内容和思路 |
| 3.1.1 研究内容 |
| 3.1.2 研究思路 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 金刚石膜片的制备方法 |
| 3.2.2 金刚石膜片表征方法 |
| 3.2.3 金刚石的预处理及处理后的表面状态 |
| 4 金刚石高速机械平整化控制过程及表面键态演变机制 |
| 4.1 不同质量金刚石膜片的制备及表征 |
| 4.1.1 金刚石膜片的制备及预处理 |
| 4.1.2 金刚石膜片的基本物相特征 |
| 4.2 金刚石膜片的高速平整化控制系统及过程 |
| 4.3 金刚石高速平整化过程的控制影响因素 |
| 4.3.1 平整化过程外加载荷的影响 |
| 4.3.2 平整化过程持续时间的影响 |
| 4.3.3 平整化过程线性速度的影响 |
| 4.4 金刚石高速平整化过程控制优化 |
| 4.5 基于优化高速平整化过程的金刚石膜片表面状态 |
| 4.6 金刚石高速平整化机制及表面键态演变 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 高速机械平整化金刚石质量损伤精细分析及对应用响应的影响 |
| 5.1 金刚石高速平整化所致亚表面损伤的演化分析 |
| 5.2 金刚石动态抛光质量损伤的拉曼光谱精细分析 |
| 5.3 不同质量多晶金刚石的亚表面损伤分析 |
| 5.4 金刚石质量损伤的太赫兹精细分析及响应 |
| 5.4.1 金刚石膜片损伤控制及质量分析 |
| 5.4.2 金刚石太赫兹超精细质量分析应用测试系统 |
| 5.4.3 金刚石质置差异及损伤对太赫兹波段精细吸收响应的影响 |
| 5.4.4 金刚石质量差异及损伤对太赫兹波段介电响应的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 金刚石氧基等离子体刻蚀表面形貌演变及状态控制 |
| 6.1 金刚石制备及表面等离子刻蚀控制 |
| 6.1.1 金刚石膜片的制备及质量检测 |
| 6.1.2 ICP反应离子刻蚀控制 |
| 6.2 金刚石不同氧基体系ICP反应离子刻蚀速率 |
| 6.3 金刚石不同氧基体系ICP反应离子刻蚀表面形貌控制 |
| 6.3.1 低偏置射频功率不同辅助气体条件下表面形貌及演变 |
| 6.3.2 高偏置射频功率不同辅助气体条件下表面形貌及演变 |
| 6.4 基于优化刻蚀工艺的图形化单晶金刚石表面平整化控制应用 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 金刚石不同氧基体系等离子刻蚀表面反应与键态 |
| 7.1 金刚石不同氧基体系ICP刻蚀的化学反应过程 |
| 7.2 金刚石不同氧基体系ICP反应离子刻蚀的物相及表面键态 |
| 7.2.1 低偏置射频功率不同辅助气体条件下的物相及表面键态 |
| 7.2.2 高偏置射频功率不同辅助气体条件下的物相及表面键态 |
| 7.3 金刚石不同气基体系ICP反应离子刻蚀温度变化 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 金刚石氢基等离子体表面形貌及半导体化控制 |
| 8.1 金刚石的制备及质量表征 |
| 8.2 未半导体化(绝缘)表面键态 |
| 8.3 金刚石氢等离子体表面状态控制及演变 |
| 8.3.1 金刚石氢等离子体刻蚀表面形貌控制 |
| 8.3.2 金刚石表面氢等离子体刻蚀形貌演变机制 |
| 8.3.3 金刚石表面氢等离子体刻蚀表面状态演变 |
| 8.4 金刚石表面氢等离子体半导体化及SGFET结构制备 |
| 8.4.1 金刚石表面氢等离子体半导体化过程控制优化 |
| 8.4.2 基于表面半导体化金刚石膜片结构设计及制备 |
| 8.5 本章小结 |
| 9 金刚石表面碳氢键的应用损伤及无损修复 |
| 9.1 氢终端金刚石液态环境的直流特性响应 |
| 9.2 金刚石表面碳氢键的反应损伤 |
| 9.3 金刚石表面氢终端键无损修复 |
| 9.3.1 金刚石负电势线性扫描及表面碳氢键的修复 |
| 9.3.2 表面键态修复后的金刚石性能 |
| 9.4 金刚石表面化学键反应与修复机制 |
| 9.5 本章小结 |
| 10 结论 |
| 11 创新点 |
| 12 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）运行电缆线路中故障检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及结构安排 |
| 第二章 运行电缆线路故障与分析 |
| 2.1 机械损伤 |
| 2.2 绝缘受潮 |
| 2.3 绝缘老化 |
| 2.4 过电压 |
| 2.5 过热 |
| 2.6 产品质量缺陷 |
| 2.7 设计缺陷 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 运行电缆线路故障检测方法研究 |
| 3.1 红外检测 |
| 3.1.1 红外线检测技术的基本原理 |
| 3.1.2 红外线成像检测及诊断方法 |
| 3.2 X光射线检测 |
| 3.2.1 X光射线检测技术的基本原理 |
| 3.2.2 X光射线检测及诊断方法 |
| 3.2.3 安全防护 |
| 3.3 特高频(UHF)检测 |
| 3.3.1 特高频(UHF)检测技术的基本原理 |
| 3.3.2 特高频(UHF)检测及诊断方法 |
| 3.4 暂态对地电压(TEV)检测 |
| 3.4.1 暂态对地电压(TEV)检测技术的基本原理 |
| 3.4.2 暂态对地电压(TEV)检测及诊断方法 |
| 3.5 超声波检测 |
| 3.5.1 超声波检测技术的基本原理 |
| 3.5.2 超声波检测及诊断方法 |
| 3.6 高频电流(HFCT)检测 |
| 3.6.1 高频电流(HFCT)检测技术的基本原理 |
| 3.6.2 高频电流(HFCT)检测及诊断方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 改进后运行电缆线路故障检测法研究 |
| 4.1 现有检测方法的不足 |
| 4.1.1 单一检测方法的不足 |
| 4.1.2 无差别检测的不足 |
| 4.2 改进后的故障检测方法 |
| 4.2.1 可调周期检测法 |
| 4.2.2 不同区域联合检测法 |
| 4.3 组合检测方法的典型案例 |
| 4.3.1 典型案例一 |
| 4.3.2 典型案例二 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验分析与比较 |
| 5.1 针对裸露电缆终端头的实验分析与比较 |
| 5.2 针对封闭电缆终端头的实验分析与比较 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）钴、镍基纳米材料的制备及其应用于光催化CO2还原的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化CO_2还原概述 |
| 1.2.1 自然光合作用简介 |
| 1.2.2 光催化CO_2还原反应基本原理 |
| 1.2.3 光催化CO_2还原反应系统类型 |
| 1.2.4 光催化CO_2还原反应影响因素 |
| 1.3 光催化CO_2还原面临的主要问题与挑战 |
| 1.3.1 CO_2的吸附与活化 |
| 1.3.2 光生电荷对复合 |
| 1.3.3 目标产物选择性 |
| 1.3.4 反应过程与机理研究 |
| 1.3.5 低浓度CO_2还原 |
| 1.4 钴、镍基催化剂应用于光催化CO_2还原 |
| 1.4.1 钴、镍基催化剂应用于光催化CO_2还原研究现状 |
| 1.4.2 提升钴镍基催化剂光催化CO_2还原性能的主要途径 |
| 1.5 本论文的选题依据和主要研究内容 |
| 1.5.1 论文的选题依据 |
| 1.5.2 论文的研究内容 |
| 第二章 实验仪器与方法 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.1.1 主要实验试剂 |
| 2.1.2 主要实验仪器 |
| 2.2 实验表征分析技术 |
| 2.2.1 X射线粉末衍射(XRD) |
| 2.2.2 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.3 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM) |
| 2.2.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.5 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.2.6 比表面积(BET)及孔结构分析 |
| 2.2.7 拉曼光谱 |
| 2.2.8 等离子发射光谱(ICP) |
| 2.2.9 Zeta电位 |
| 2.2.10 原子力显微镜(AFM) |
| 2.2.11 电子顺磁共振(EPR) |
| 2.2.12 紫外-可见吸收或漫反射光谱(UV-vis DRS) |
| 2.2.13 稳态荧光光谱(PL)与荧光寿命 |
| 2.2.14 电化学性能表征 |
| 2.3 光催化CO_2还原性能评价 |
| 2.3.1 光催化CO_2还原反应体系 |
| 2.3.2 光催化CO_2还原性能测试 |
| 2.3.3 反应体系量子效率计算 |
| 第三章 MOFs衍生的超薄Co_3O_4 纳米片的制备及其光催化CO_2还原性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 超薄Co_3O_4纳米片的制备 |
| 3.2.2 超薄Co_3O_4纳米片的表征 |
| 3.2.3 超薄Co_3O_4纳米片用于光催化CO_2还原的性能测试 |
| 3.2.4 理论计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 超薄Co_3O_4纳米片的表征分析 |
| 3.3.2 超薄Co_3O_4纳米片用于光催化CO_2还原的性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 3D Co-Co LDH/Ti_3C_2T_X纳米阵列的制备及其光催化CO_2还原性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 3D Co-Co LDH/Ti_3C_2T_X纳米阵列的制备 |
| 4.2.2 3D Co-Co LDH/Ti_3C_2T_X纳米阵列的表征 |
| 4.2.3 3D Co-Co LDH/Ti_3C_2T_X纳米阵列用于光催化CO_2还原的性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 3D Co-Co LDH/Ti_3C_2T_X纳米阵列的表征分析 |
| 4.3.2 3D Co-Co LDH/Ti_3C_2T_X纳米阵列用于光催化CO_2还原的性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 富含氧缺陷的NiO纳米片的制备及其光催化还原低浓度CO_2性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 富含氧缺陷的NiO纳米片的制备 |
| 5.2.2 富含氧缺陷的NiO纳米片的表征 |
| 5.2.3 富含氧缺陷的NiO纳米片用于光催化还原低浓度CO_2的性能测试 |
| 5.2.4 理论计算方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 富含氧缺陷的NiO纳米片的表征分析 |
| 5.3.2 富含氧缺陷的NiO纳米片用于光催化还原低浓度CO_2的性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）长期耐压下GIS绝缘子表面金属异物局部放电特性和闪络机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 课题的研究现状 |
| 1.2.1 表面金属颗粒缺陷检测灵敏度研究现状 |
| 1.2.2 表面金属颗粒缺陷放电特征研究现状 |
| 1.2.3 表面金属颗粒缺陷闪络特性研究现状 |
| 1.3 现阶段研究存在的问题 |
| 1.4 本课题的研究内容 |
| 第2章 实验平台及数据分析方法 |
| 2.1 长期恒压实验研究平台 |
| 2.1.1 实验总体测试回路 |
| 2.1.2 实验腔体 |
| 2.2 绝缘子表面电位测量研究平台 |
| 2.2.1 实验总体测试回路 |
| 2.2.2 实验腔体 |
| 2.2.3 表面电位测量装置 |
| 2.3 金属颗粒模型 |
| 2.4 局部放电检测方法 |
| 2.4.1 常规脉冲电流信号 |
| 2.4.2 特高频信号 |
| 2.4.3 光电倍增管 |
| 2.4.4 ICCD相机 |
| 2.5 局部放电数据分析方法 |
| 2.5.1 V_(ave)-t/N-t趋势图 |
| 2.5.2 PRPD相位谱图 |
| 2.5.3 H_(At)-t统计图 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 绝缘子表面金属颗粒长期恒压下局部放电现象的研究 |
| 3.1 实验模型 |
| 3.2 实验加压方法 |
| 3.3 放电现象的发展 |
| 3.3.1 放电长期整体趋势 |
| 3.3.2 放电疏密分布特征 |
| 3.3.3 有效放电及有效图谱的捕捉 |
| 3.3.4 缺陷尺寸对长期恒压放电特性的影响 |
| 3.4 现场局部放电检测策略讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 绝缘子表面金属颗粒长期恒压放电时间上的发展过程研究 |
| 4.1 实验方案 |
| 4.2 UHF与PMT灵敏度比较 |
| 4.3 UHF信号时间上的发展过程 |
| 4.3.1 PRPD特征演变 |
| 4.3.2 正负半周极性特征演变 |
| 4.4 PMT信号时间上的发展过程 |
| 4.5 UHF与PMT发展过程的综合分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 绝缘子表面金属颗粒长期恒压放电空间上的发光过程研究 |
| 5.1 实验方案 |
| 5.2 长期恒压下放电发光区域的变化过程 |
| 5.2.1 数据处理方法 |
| 5.2.2 UHF和发光区域的同步分析 |
| 5.3 电压幅值对放电发光区域发展的影响 |
| 5.3.1 33 kV放电发光区域变化过程 |
| 5.3.2 36.3 kV放电发光区域变化过程 |
| 5.3.3 绝缘子表面状态的改变 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 绝缘子表面金属颗粒长期恒压放电诱发闪络的机理研究 |
| 6.1 金属颗粒影响下的绝缘子表面电位测量 |
| 6.1.1 实验方案 |
| 6.1.2 各时间段表面电荷积聚情况 |
| 6.1.3 电荷主要积聚区域定量统计 |
| 6.1.4 绝缘子表面电位测量总结 |
| 6.2 金属尖端表面电镜扫描和放电分解产物组分分析 |
| 6.2.1 金属尖端表面电镜扫描 |
| 6.2.2 放电分解产物组分分析 |
| 6.3 脉冲型放电和微放电群的机制 |
| 6.3.1 辉光放电形态的研究 |
| 6.3.2 不同采样率下微放电群形态 |
| 6.3.3 微放电群的机制 |
| 6.4 长期恒压下金属颗粒诱发闪络的机制 |
| 6.4.1 二次电子崩发展模型 |
| 6.4.2 微放电群诱导的沿面闪络过程 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 本文取得的主要创新成果 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、表面检测缺陷图谱的特征分析（论文参考文献）
- [1]基于群智能优化算法的带钢表面缺陷图像处理方法研究[D]. 张洪博. 长春工业大学, 2021(02)
- [2]基于深度学习的钢材表面缺陷检测方法研究[D]. 游青华. 武汉纺织大学, 2021(01)
- [3]基于超声与超高频信号的局部放电与聚合物电树性能研究[D]. 王玉龙. 哈尔滨理工大学, 2021(01)
- [4]基于无人机的输电线路立体巡检系统设计及图像处理研究[D]. 王定松. 扬州大学, 2021(08)
- [5]MXene的表面改性及气体传感特性研究[D]. 王子婧. 陕西科技大学, 2021
- [6]GIS固体绝缘缺陷所激发特高频信号时频特征研究[J]. 周电波,许本茂,张劲,丁登伟,薛志航,姚晓,马启潇. 高压电器, 2021(02)
- [7]金刚石表面状态控制及应用基础研究[D]. 郑宇亭. 北京科技大学, 2021
- [8]运行电缆线路中故障检测方法研究[D]. 王志强. 内蒙古大学, 2020(04)
- [9]钴、镍基纳米材料的制备及其应用于光催化CO2还原的研究[D]. 陈伟仡. 华南理工大学, 2020(06)
- [10]长期耐压下GIS绝缘子表面金属异物局部放电特性和闪络机理研究[D]. 张连根. 华北电力大学(北京), 2020(06)