长期高温下铀尾矿库覆土层控氡性能研究 被引量：7

1

作者 刘艳 刘永 +3 位作者 徐正华 洪昌寿 章求才 袁劲帆 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期171-177,共7页

为掌握长期高温作用下铀尾矿库滩面非饱和覆土层控氡性能的变化特征,以铀尾矿库为对象,自制模拟滩面覆土层氡析出试验装置,选用黄土和我国南方铀尾矿库1. 5 m深处的尾矿砂为样品,试验研究长期高温条件下氡析出率与覆土层含水率、表面裂... 为掌握长期高温作用下铀尾矿库滩面非饱和覆土层控氡性能的变化特征,以铀尾矿库为对象,自制模拟滩面覆土层氡析出试验装置,选用黄土和我国南方铀尾矿库1. 5 m深处的尾矿砂为样品,试验研究长期高温条件下氡析出率与覆土层含水率、表面裂隙发育程度的关系。结果表明:氡析出率变化分为线性增长、线性下降、台阶式增长以及趋于稳定4个阶段;氡析出率随覆土层裂隙率的增大而增大,达到缩限时裂隙不再发育,氡析出率变化趋于平稳状态;覆土层裂隙的分形维数越大,土体龟裂程度越明显,氡析出率越大。 展开更多

关键词 铀尾矿库覆土层 氡析出率 含水率 裂隙率 分形维数

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预制裂隙下铀尾矿库土质覆盖层氡析出实验研究 被引量：2

2

作者 汪弘 何润程 +4 位作者 刘永 洪昌寿 李向阳 罗梦柯 王建敏 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期603-610,共8页

针对铀尾矿库滩面覆盖层裂隙氡析出问题,通过自制试验装置开展铀尾矿库滩面裂隙氡析出模拟实验,研究了不同裂隙参数(深度、数量和倾角)对覆盖层氡析出的影响。结果表明:氡的析出主要受孔隙-裂隙运移路径的影响,氡析出率与裂隙深度呈线... 针对铀尾矿库滩面覆盖层裂隙氡析出问题,通过自制试验装置开展铀尾矿库滩面裂隙氡析出模拟实验,研究了不同裂隙参数(深度、数量和倾角)对覆盖层氡析出的影响。结果表明:氡的析出主要受孔隙-裂隙运移路径的影响,氡析出率与裂隙深度呈线性正相关;滩面裂隙倾角增大最短孔隙运移距离缩短,滩面氡析出增加,倾斜角60°较45°时的氡析出率增长0.164 Bq·m^(-2)·s^(-1);孔隙-裂隙路径对滩面氡析出存在影响边界,裂隙影响区域重叠后,氡析出增加量大幅减少;引入最短孔隙路径占比ζ,最短孔隙路径占比ζ与氡析出率J之间有良好的相关性。研究结果可为尾矿库滩面覆土的控氡治理提供理论参考依据。 展开更多

关键词 尾矿库滩面 土质覆盖层 预制裂隙 孔隙-裂隙运移 氡析出率

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铀尾矿库氡析出机理及其影响因素研究进展 被引量：1

3

作者 梁铠淇 洪昌寿 +4 位作者 陈志斌 赵天吉 汪弘 李向阳 刘永 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期97-113,共17页

氡来源于土壤、铀尾矿、岩石等多孔射气介质,铀尾矿库滩面是尾矿堆积或沉积体与大气环境直接接触的暴露面,氡气从该交界面析出并经大气弥散而污染周边环境,覆盖处置是滩面控氡的主要手段。本文以典型铀尾矿库滩面为例,综述氡析出机理及... 氡来源于土壤、铀尾矿、岩石等多孔射气介质,铀尾矿库滩面是尾矿堆积或沉积体与大气环境直接接触的暴露面,氡气从该交界面析出并经大气弥散而污染周边环境,覆盖处置是滩面控氡的主要手段。本文以典型铀尾矿库滩面为例,综述氡析出机理及其影响因素,阐述了多孔射气介质固有特性及外部气象环境条件对铀尾矿库滩面氡析出的影响机制。结果表明,国内外学者已对多孔射气介质固有特性影响氡析出的规律开展了大量研究,但由于实验尺度、研究方法存在差异,矿物颗粒特征影响氡析出机制的解释仍存在争议,外部气象环境等因素对铀尾矿库滩面氡析出的影响机制尚不明确。为此,提出今后研究的关注点:(1)真实条件下,氡析出过程的合理表征形式;(2)开展大尺度实验探究多孔介质固有特性对铀尾矿库滩面氡析出的影响机制。 展开更多

关键词 铀尾矿库滩面 覆盖处置 多孔射气介质 氡析出

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铀尾矿库WSN安全监控镜像约束域定位算法 被引量：1

4

作者 余修武 范飞生 +4 位作者 夏凡 周利兴 刘永 李向阳 张枫 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期90-96,共7页

铀尾矿库的WSN安全监控监测技术是一门新型领域技术,是实现铀尾矿库安全综合治理的重要前提,定位技术因其能够快速定位事件发生区域的地理位置而成为WSN的关键技术之一。RSSI测距定位技术因其易于实现、成本低等特点而被广泛应用,然而... 铀尾矿库的WSN安全监控监测技术是一门新型领域技术,是实现铀尾矿库安全综合治理的重要前提,定位技术因其能够快速定位事件发生区域的地理位置而成为WSN的关键技术之一。RSSI测距定位技术因其易于实现、成本低等特点而被广泛应用,然而其在铀尾矿库中会受到多径、非视距等因素的影响,远距离得到的RSSI值测距误差较大。为此,提出一种镜像最小通信圆约束域定位算法,未知节点利用多个近距离RSSI测距值生成最小通信圆,以锚节点坐标镜像最小通信圆生成镜像圆,多条件约束形成定位区域进行区域定位。仿真结果表明:多最小通信圆定位效果优于单最小通信圆,且比传统RSSI和RSSI质心算法具有更高的定位精度和较小的误差均方差。 展开更多

关键词 无线传感器网络 铀尾矿库 RSSI测距 定位技术 镜像原理 最小通信圆

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热-流-固耦合作用下铀尾矿库坝体稳定性数值模拟 被引量：5

5

作者 李向阳 陈艳 +2 位作者 洪昌寿 雷波 汪弘 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期3135-3142,共8页

为可靠评估铀尾矿坝的稳定性,以我国南方某铀尾矿坝为例,采用基于COMSOL软件的数值模拟方法,对坝体内温度、渗流和应力耦合进行建模分析,分别研究了自重应力、流-固耦合及热-流-固耦合作用下铀尾矿坝的稳定性,分析比较了安全系数、等效... 为可靠评估铀尾矿坝的稳定性,以我国南方某铀尾矿坝为例,采用基于COMSOL软件的数值模拟方法,对坝体内温度、渗流和应力耦合进行建模分析,分别研究了自重应力、流-固耦合及热-流-固耦合作用下铀尾矿坝的稳定性,分析比较了安全系数、等效塑性及位移。结果表明,耦合降雨会使尾矿坝的安全系数下降4.7%,耦合温度后则进一步降低5.9%;单独改变降雨强度和温度,安全系数都会随之增大而减小,等效塑性应变随之增大而增大。总体而言,在强降雨和高温耦合天气下,该铀尾矿坝处于安全稳定状态,但长时间的强降雨和高温会降低铀尾矿库的安全系数。 展开更多

关键词 安全工程 铀尾矿库坝体 热流固耦合 数值模拟 极端气候条件

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禾本植物对覆土铀尾矿库滩面温度与氡析出的影响 被引量：2

6

作者 李向阳 陈振兴 +3 位作者 汪弘 洪昌寿 刘洪龙 张站源 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2022年第8期113-120,共8页

铀尾矿库属于特殊核设施,是核工业铀矿冶系统最主要的环境辐射污染源,铀尾矿库滩面控氡一直是生态环境修复的重大难题。采用堆砌物理模型进行对照试验,分析覆土植被修复后铀尾矿库滩面氡析出及温湿度特征,并采用R/S分析法分析植被覆盖... 铀尾矿库属于特殊核设施,是核工业铀矿冶系统最主要的环境辐射污染源,铀尾矿库滩面控氡一直是生态环境修复的重大难题。采用堆砌物理模型进行对照试验,分析覆土植被修复后铀尾矿库滩面氡析出及温湿度特征,并采用R/S分析法分析植被覆盖对滩面温度变化及氡析出率的影响。结果表明:植被修复后铀尾矿库滩面温度变化程度降低,氡析出率降低,植被覆盖后氡析出率维持在0.31 Bq/(m^(2)·s)以下,相较于单层红土覆盖氡析出率峰值下降74%,相较于多层覆土覆盖,氡析出率峰值下降45%,氡析出率波动程度降低,单层红土覆盖层、多层覆土覆盖层氡析出率标准差分别为0.345、0.123 Bq/(m^(2)·s);植被培养至平均株高17cm、30cm时氡析出率标准差为0.027、0.062 Bq/(m^(2)·s),氡析出率震荡区间减小,稳定性增加。该研究从铀尾矿库滩面度温度变化和氡析出率震荡程度两个方面分析植被覆盖对铀尾矿库滩面的影响,可以对铀尾矿库生态修复方案提供技术支撑。 展开更多

关键词 铀尾矿库 植被修复 氡析出率 温湿度 R/S分析

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冲击作用下铀尾矿坝损伤与氡析出规律 被引量：1

7

作者 李向阳 李能 +2 位作者 汪弘 陈振兴 刘永 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2023年第6期140-146,共7页

冲击损伤会破坏铀尾矿坝体结构,给周边及下游人身财产安全带来潜在危害。通过自研水平冲击试验台开展铀尾矿库坝体冲击模拟试验,研究冲击速度逐级加载下坝体损伤特征及其坝体损伤氡析出规律。结果表明,冲击对坝体的损伤主要表现为表面... 冲击损伤会破坏铀尾矿坝体结构,给周边及下游人身财产安全带来潜在危害。通过自研水平冲击试验台开展铀尾矿库坝体冲击模拟试验,研究冲击速度逐级加载下坝体损伤特征及其坝体损伤氡析出规律。结果表明,冲击对坝体的损伤主要表现为表面单主裂隙发育和穿透破坏,穿透深度随冲击速度的增加而增加,红土层穿透破坏后的穿透深度的变化速度增大;红土层穿透前的氡浓度累积增长速率快于穿透后,穿透深度与整体氡析出率的规律呈现为缓慢上升(OA)-快速上升(AB)-趋于平稳(BC);穿透深度与降氡系数之间呈现快速下降到趋于平稳的规律,在红土层穿透后的3~7 cm穿透区间内降氡系数变化仅为2.94%。其结果可为铀尾矿库坝体安全稳定性研究提供参考。 展开更多

关键词 铀尾矿坝 坝体损伤 冲击破坏 氡析出率

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融合VFA和ISSA的多目标优化WSN覆盖算法

8

作者 余修武 晋诗琪 《西安电子科技大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期60-72,共13页

针对无线传感器网络在监测目标区域过程中存在覆盖率低、覆盖冗余度高、节点移动距离长等问题,提出了一种虚拟力导向的改进麻雀搜索算法。首先,采用Tent混沌映射初始化种群,以增加种群的多样性;其次,引入虚拟力算法引导麻雀种群的发现... 针对无线传感器网络在监测目标区域过程中存在覆盖率低、覆盖冗余度高、节点移动距离长等问题,提出了一种虚拟力导向的改进麻雀搜索算法。首先,采用Tent混沌映射初始化种群,以增加种群的多样性;其次,引入虚拟力算法引导麻雀种群的发现者位置更新过程:节点与节点、边界、障碍物之间的相互作用力可引导发现者前往更优的位置探索,从而增强算法的全局搜索能力;然后,利用莱维飞行扰动策略改善跟随者的位置更新过程,避免算法陷入局部最优的困境;最后,采用随机反向学习策略优化全局最优个体的位置,使其在附近区域进行局部寻优,进一步提高算法的收敛速度和种群多样性。实验结果表明,相比传统算法,该算法在提高覆盖率的同时,还能减少节点的移动距离,节点分布也更加均匀。此外,在含障碍物的监测区域内,该算法将虚拟力算法的有效避障能力与麻雀搜索算法强大的寻优能力相结合,实现了有效避障的同时,仍然可以合理部署节点,实际应用价值更高。 展开更多

关键词 无线传感器网络 节点部署 多目标优化 麻雀搜索算法 虚拟力算法 融合算法

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基于蜂窝虚拟网格的WSN混合多跳分簇路由算法 被引量：11

9

作者 余修武 胡沐芳 +1 位作者 刘琴 刘永 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1573-1577,共5页

为了延长网络生存周期,均衡网络能耗,提出一种蜂窝网格的混合多跳路由算法。该路由机制采用正六边形进行单元格划分,在簇头选择阶段引入节点角度比、距离比和吞吐率优化阈值函数自主选择簇头。数据传输时采用簇内单跳和簇间混合跳的模式... 为了延长网络生存周期,均衡网络能耗,提出一种蜂窝网格的混合多跳路由算法。该路由机制采用正六边形进行单元格划分,在簇头选择阶段引入节点角度比、距离比和吞吐率优化阈值函数自主选择簇头。数据传输时采用簇内单跳和簇间混合跳的模式,在各簇头节点之间传输数据时对路径进行优化减少能量消耗。仿真实验表明,该协议在保证网络高覆盖率下,与传统LEACH、GAF、CRVB算法比较在平衡能耗,延长网络整体寿命上占有优势。 展开更多

关键词 蜂窝网格 优化阈值 WIRELESS SENSOR networks 路由协议

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基于UKF的深井监测移动节点定位算法 被引量：6

10

作者 余修武 刘琴 +3 位作者 张枫 周利兴 胡沐芳 张可 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期72-76,共5页

针对线性系统理论的监测定位技术误差较大且又无法实时监测深井人员及移动设备的位置问题,提出一种基于非线性函数不敏卡尔曼滤波(UKF)移动节点定位算法(U-MPA)。在建立U-MPA监测系统及巷道模型的基础上,采用UKF方法对RSSI滤波测距,通... 针对线性系统理论的监测定位技术误差较大且又无法实时监测深井人员及移动设备的位置问题,提出一种基于非线性函数不敏卡尔曼滤波(UKF)移动节点定位算法(U-MPA)。在建立U-MPA监测系统及巷道模型的基础上,采用UKF方法对RSSI滤波测距,通过局部坐标系,实现对移动节点实时定位监测;同时,通过改变锚节点间距密度,实现不同定位精度要求。仿真实验表明:U-MPA算法相比RSSI算法定位误差有明显减小,U-MPA算法的平均定位偏差为RSSI算法的44%。 展开更多

关键词 无线传感器网络 深矿井 UKF 定位 移动节点

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WSN中事件驱动与信任分配加权的层次数据融合 被引量：4

11

作者 余修武 张枫 +4 位作者 周利兴 刘永 刘琴 雷林 汪弘 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1948-1953,共6页

针对WSN监测突发事件及节点能量受限问题,提出了一种基于事件驱动与信任度分配加权的层次数据融合算法(EDBA)。通过设置监测阈值,仅在事件发生时,相关部分节点才进入高频次数据采集和传输的兴奋状态,其他情况节点处于低频次采集(或传输... 针对WSN监测突发事件及节点能量受限问题,提出了一种基于事件驱动与信任度分配加权的层次数据融合算法(EDBA)。通过设置监测阈值,仅在事件发生时,相关部分节点才进入高频次数据采集和传输的兴奋状态,其他情况节点处于低频次采集(或传输)的抑制(或活动)状态,采用证据理论及信任分配函数对网络监测数据进行多层次融合,以减少监测数据传输量。仿真表明,在通常情况下,EDBA算法能耗分别是EBPDF、LEACH的50%和21%,有效地降低了网络能耗。 展开更多

关键词 无线传感器网络 层次融合 事件驱动 信任分配

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深井无线传感器网络非均匀分簇路由协议 被引量：3

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作者 余修武 刘琴 +2 位作者 刘永 李向阳 梁北孔 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1097-1100,1140,共5页

针对深井巷道狭长的地理特点,提出了一种无线传感器网络非均匀分簇的路由协议(UCRP)。将狭长WSNs看作是线型网络,并对网络进行合理规划,距离Sink节点较近区域的竞选半径较小,可减少转发数据的能耗,并构造一个新的权值公式来选举候选簇首... 针对深井巷道狭长的地理特点,提出了一种无线传感器网络非均匀分簇的路由协议(UCRP)。将狭长WSNs看作是线型网络,并对网络进行合理规划,距离Sink节点较近区域的竞选半径较小,可减少转发数据的能耗,并构造一个新的权值公式来选举候选簇首,候选簇首以一定的竞争半径来竞选成为最终簇首,采用单跳与多跳结合完成簇内和簇间的数据转发。仿真实验表明,UCRP协议能有效解决线型网络中由于负载能耗不均导致的"热区"问题,延长了整个网络的生存周期。 展开更多

关键词 无线传感器网络 非均匀分簇 路由协议 深井 热区

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基于退避机制的有向无线传感器网络路由协议 被引量：1

13

作者 余修武 周利兴 +3 位作者 张枫 张可 夏凡 刘永 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1729-1733,共5页

针对有向带状无线传感器网络中,节点能量受限导致网络存活时间难以保证的问题,提出一种基于时间退避机制与能量效率的地理路由协议(GRBE)。以单位能耗传递数据包的有效距离,作为选择下一跳节点的标准,在建立带状网络模型基础上,通过基... 针对有向带状无线传感器网络中,节点能量受限导致网络存活时间难以保证的问题,提出一种基于时间退避机制与能量效率的地理路由协议(GRBE)。以单位能耗传递数据包的有效距离,作为选择下一跳节点的标准,在建立带状网络模型基础上,通过基于时间退避机制选取下游节点,减少了上游节点与下游节点间不必要的通讯和数据传输能量消耗。经模拟对比仿真,新路由协议GRBE网络寿命分别是GEAR的1.96倍、OFEB的1.31倍。 展开更多

关键词 无线传感器网络 路由协议 退避机制 能量效率 有向网络

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基于节点自补偿的IEEE 1588时钟同步算法 被引量：4

14

作者 卢灏 余修武 刘永 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期53-59,共7页

为了解决无线传感器网络应用中节点时钟因各自频率与偏移不同步的问题,提高时钟同步的精度和收集到数据的时效性,提出了基于节点自补偿的IEEE 1588时钟同步算法。该算法在IEEE 1588协议中时钟同步的基础上引入主从节点补偿的理念,以主... 为了解决无线传感器网络应用中节点时钟因各自频率与偏移不同步的问题,提高时钟同步的精度和收集到数据的时效性,提出了基于节点自补偿的IEEE 1588时钟同步算法。该算法在IEEE 1588协议中时钟同步的基础上引入主从节点补偿的理念,以主节点为全局中心,周边所有的从节点依据与主节点时钟间的Kalman最优估计差值进行自补偿,从而达到更高精度的同步。实验表明:经过补偿算法优化后的时钟偏移同步性能综合提升较大,同时同步后时钟系统更稳定,能量损耗低。 展开更多

关键词 无线传感器网络 时钟同步 主从节点补偿 Kalman最优估计

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遗传禁忌搜索的能量均衡深井安全监测WSN分簇路由算法 被引量：2

15

作者 李莹 余齐豪 +2 位作者 余修武 刘永 胡沐芳 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期81-87,共7页

针对深井巷道无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)安全监测中节点能量消耗不均匀导致网络生命周期较短的问题,在分析低功耗自适应集簇分层型算法(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)、遗传算法(Genetic Algorit... 针对深井巷道无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)安全监测中节点能量消耗不均匀导致网络生命周期较短的问题,在分析低功耗自适应集簇分层型算法(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)、遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和禁忌搜索算法(Tabu Search Algorithm,TS)的基础上,提出遗传禁忌搜索的能量均衡深井安全监测WSN分簇路由算法(GTSR-EB),以分簇方式来减少数据发送量与寻优开销,利用优化GA算法和TS算法进行多路径搜索以选出一条能耗均衡、路径传输距离最短的最优路径。仿真实验表明:GTSR-EB算法网络存活周期为LEACH算法的2.17倍、GA算法的1.18倍,GTSR-EB网络能量利用率更高、生存周期更长。 展开更多

关键词 深井巷道 无线传感器网络 遗传算法 禁忌搜索算法 传输路由

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低掺量木质素磺酸钙改良红黏土氡气阻滞效果 被引量：3

16

作者 洪昌寿 辛佳怡 +4 位作者 李邵 汪弘 钟永明 李向阳 刘永 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2022年第10期109-114,共6页

为使覆盖后的铀尾矿库滩面长期稳定可靠,以我国南方湿润区某铀尾矿库为研究对象,采用自制模拟滩面覆土层氡析出试验装置,通过开展吸附试验验证木质素磺酸钙(木钙)吸附氡气性能;开展低掺量木钙改良红黏土对铀尾矿的覆盖控氡试验,研究其... 为使覆盖后的铀尾矿库滩面长期稳定可靠,以我国南方湿润区某铀尾矿库为研究对象,采用自制模拟滩面覆土层氡析出试验装置,通过开展吸附试验验证木质素磺酸钙(木钙)吸附氡气性能;开展低掺量木钙改良红黏土对铀尾矿的覆盖控氡试验,研究其作为覆土层对铀尾矿库滩面的氡气阻滞效果,以及改良红黏土的强度特性。结果表明:木钙对氡具有较明显的吸附性能,6%及8%掺量木钙改良红黏土的降氡率较素红黏土分别高9%和12%;木钙改良红黏土的强度在0~6%掺量内增强,在6%~8%略微减少,但整体而言强度均有所提升。 展开更多

关键词 铀尾矿库 木质素磺酸钙 红黏土 氡气阻滞

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