基于校正光谱序列融合的小麦腥黑穗病籽粒分类方法

针对小麦腥黑穗病轻度患病籽粒易与健康籽粒混淆,人工识别难度大的问题,将校正光谱序列融合技术与深度学习模型相结合,实现小麦腥黑穗病籽粒快速、精准分类。以健康、轻度患病、重度患病各300粒小麦籽粒的高光谱数据为样本,通过多元散射校正算法(MSC)和标准正态变换算法(SNV)对原始光谱进行预处理,并利用二维相关光谱法(2D-COS)分析SNV与MSC算法处理后的光谱之间的互补性。使用校正光谱序列融合技术将原始光谱、SNV预处理光谱与MSC预处理光谱三者进行融合得到序列融合光谱,以充分利用不同光谱预处理数据间的互补信息。最终,利用序列融合光谱数据建立基于ResNet 50算法的小麦腥黑病分类模型。试验结果表明,序列融合光谱ResNet 50模型总体准确率最高为93.89%,F1值为93.87%,分类性能优于单一预处理光谱建立的ResNet 50模型。为进一步评估模型分类效果,使用序列融合光谱分别建立偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、支持向量机(SVM)以及集成学习算法模型随机森林(RF)与极端梯度提升树(XGBoost)模型,并进行对比,结果显示:SVM、PLS-DA、RF与XGBoost总体准确率分别为81.67%、84.44%、89.44%与90.55%,F1值分别为81.59%、84.04%、89.49%与90.59%,ResNet 50总体准确率与F1值优于传统光谱分析模型。因此,本研究表明校正光谱序列融合技术结合深度学习模型,能够实现对不同患病程度腥黑穗病籽粒的有效分类。

Re含量对TiCN-WC-HfN陶瓷微观组织和力学性能的影响

采用真空热压烧结技术制备了TiCN–WC–HfN陶瓷,研究了Re含量(摩尔分数)对其微观组织和力学性能的影响。结果表明:TiCN–WC–HfN–Ni–Re陶瓷材料由TiC_(0.41)N_(0.5)、WC、HfN、TiC、Ni和Re组成,其中TiC_(0.41)N_(0.5)0是TiC与TiN在烧结过程中生成的固溶体。TiCN–WC–HfN–Ni–Re陶瓷材料断口上存在凹坑和解理面,当Re摩尔分数为2.5%时,材料断口上的凹坑较多。当Re摩尔分数由0增到3.0%时,材料的维氏硬度、抗弯强度和断裂韧度均先增大后减小。当Re摩尔分数为2.5%时,材料的力学性能最优,其维氏硬度为(19.25±0.21)GPa、抗弯强度为(1304±23)MPa、断裂韧度为(7.73±0.22)MPa∙m^(1/2)。TiCN–WC–HfN–Ni–Re陶瓷在断裂过程中发生了穿晶断裂和沿晶断裂,其增韧机制为裂纹偏转和裂纹桥连。

烧结温度对Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷微观组织和力学性能的影响

以Ti(C,N)为基体相,HfN和WC为不同层的增强相,金属Ni和Mo为粘结相,采用交替铺层法制备素坯,并利用真空热压烧结技术制备Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷,研究了烧结温度对层状陶瓷微观组织和力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,材料中的晶粒逐渐长大,在烧结温度为1350℃和1400℃时,材料的晶粒较小但分布不均匀,且存在较多的微缺陷;在烧结温度为1450℃和1500℃时,材料中的晶粒相对均匀(粒径~1μm),微缺陷较少;在烧结温度达到1550℃时,材料中出现了大量粗大晶粒(粒径~2μm)。随着烧结温度的升高,层状陶瓷的抗弯强度、维氏硬度和断裂韧度均先增大后减小。在1450℃下所制备的Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷具有较好的综合力学性能,其抗弯强度、维氏硬度和断裂韧度分别为(1263.6±17.1)MPa、(18.5±0.3)GPa和(8.2±0.1)MPa·m1/2。此外,Ti(C,N)-HfN/Ti(C,N)-WC层状陶瓷在断裂时表现为穿晶与沿晶并存的断裂模式。

微生物合成4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮的研究进展

4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮(HDMF)是一种具有焦糖味的安全优良的甜味香料和增香剂,其阈值低、香势好且特征性强,被广泛应用于食品、烟草等产品中,市场需求量大,尤其是天然来源的HDMF受到人们更多的青睐。然而,天然来源的HDMF产量较低,尚不能满足当前市场的需求。该文从其应用、检测、生产方法、合成HDMF微生物的种类、微生物合成HDMF的机制与关键酶及其发酵培养影响因素进行简述,重点侧重于已报道的具有合成HDMF的微生物种类、微生物合成HDMF的内在机制及其影响其发酵的培养因素,旨在为后续筛选、改造获得优良高产HDMF微生物菌株,并优化微生物发酵条件实现生物法高效制备天然HDMF提供参考。

微生物柚苷酶的研究进展

柚苷酶是一种具有α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶两种酶学活性的酶,在柑橘类产品脱苦、鼠李糖和普鲁宁制备及类固醇的生物转化等方面具有广泛的应用前景。柚苷酶来源广泛,其主要来源为微生物。不同来源柚苷酶的酶学性质往往会存在差异,从而影响其应用领域。系统地从柚苷酶来源、微生物产酶、活力测定、分离纯化与性质、克隆表达、结构、固定化及应用等方面对柚苷酶进行了综述,有助于指导其更好地科学研究和工业化应用。

岩矿扫描录井在碳酸盐岩储层异常高压预测中的应用

做好碳酸盐岩储层异常高压随钻预测,是降低溢流、井漏风险发生概率的关键。针对塔里木盆地富满地区一间房-鹰山组碳酸盐岩储层异常高压预测难题,通过岩矿扫描录井技术,获取与断控缝洞型碳酸盐岩储层异常高压相关的孔隙度、裂缝数两个参数,引入反映裂缝复杂程度的裂缝复杂指数,并建立孔隙度与裂缝复杂指数图板,对塔里木盆地富满地区一间房-鹰山组碳酸盐岩储层异常高压进行识别和预测。以塔里木盆地富满地区FD 1井为例,应用孔隙度与裂缝复杂指数图板能有效表征碳酸盐岩储层异常高压段,为该地区碳酸盐岩储层异常高压研究和预测提供了一个新方法,也为下一步勘探开发提前采取工程措施,降低溢流、井漏风险发生概率提供技术支撑。

层厚对TiC-HfN/TiC-HfC层状陶瓷微观组织及力学性能的影响

以TiC为基体相、Hf N和HfC分别为各层的增强相、Ni和Co为金属相,利用微叠层装置进行叠层,采用真空热压烧结技术,在1500℃下制备了不同层厚的TiC-Hf N/TiC-HfC层状陶瓷,其层厚分别为0.25、0.30、0.35、0.40mm,研究了层厚对该材料微观组织和力学性能的影响。研究结果表明:在不同层厚下,材料的断口形貌基本相似,且晶粒的尺寸均在5μm左右;随着层厚的增大,材料的相对密度、硬度和抗弯强度先增大后减小,层面断裂韧度基本保持不变,而层间断裂韧度不断减小;当层厚为0.30 mm时,材料具有相对较好的综合力学性能,此时其硬度为(19.6±0.24)GPa、抗弯强度为(841.1±20) MPa、层面断裂韧度为(6.5±0.18)MPa·m^(1/2)和层间断裂韧度为(8.3±0.27)MPa·m^(1/2)。

烧结温度对氮化硅层状陶瓷材料微观组织和力学性能的影响

采用交替铺层技术成功制备了以α-Si_(3)N_(4)为基体,Y_(2)O_(3)-MgO-WC和GdF_(3)-MgO分别作为A层和B层添加相的层状素坯。采用真空热压烧结技术,分别以烧结温度为1550、1600、1650、1700、1750℃,压力为30 MPa,保温时间为60 min,制备了Si_(3)N_(4)-Y_(2)O_(3)-MgO-WC/Si_(3)N_(4)-GdF_(3)-MgO层状陶瓷材料,并研究了烧结温度对氮化硅层状陶瓷材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:氮化硅层状陶瓷材料的断裂韧度随着温度的升高先增后减,最高断裂韧度出现在烧结温度为1650℃时,其中面断裂韧度为7.844 MPa·m^(1/2),层断裂韧度为7.294 MPa·m^(1/2)。同时,层状陶瓷材料的抗弯强度和硬度随烧结温度升高先减后增。当烧结温度为1550℃时,抗弯强度为841.797 MPa,面维氏硬度为16.227 GPa。此外,层状陶瓷材料的断裂方式为穿晶断裂和沿晶断裂的混合模式。

煤矿井下老空水的防治措施分析

近年来,地方政府为贯彻落实“碳达峰与碳中和”国策,加大力度对煤炭资源进行整合,关停了一部分产能低、安全性差的小煤矿。这些废弃的矿洞经过时间的积累,会产生大量老空水,不仅会制约现有煤矿的开发,还会埋下水害隐患。为减少老空水水害事故的发生,必须严格执行煤矿安全生产制度,采取积极有效的防治措施。通过对老空水的认识以及对其形成机理的探讨,列举了两起老空水透水事故,并对事故发生的原因进行了分析,提出了一系列老空水防治技术和预防措施,旨在为保障矿山安全生产贡献力量。

井炮同步激发采集技术在塔北—塔中沙漠区的应用

近年来,塔里木油田在台盆区沙漠地带采取“区带整体部署,集中高效采集”的方式加快该区高精度三维地震资料全覆盖部署,地震资料采集面临工作量大、采集时窗短、多支队伍同时施工等诸多挑战。多支地震队施工距离较近造成的数据混叠严重影响深层有效弱信号,通过延长激发时间间隔和轮换交替施工方式势必大幅降低生产效率。为此,通过室内数值模拟定性分析及工区内大炮检距、长排列试验资料和现场录制的120 s长背景记录定量分析,综合建立数据混叠分析时间—空间图板,明确了沙漠区数据混叠的类型及产生机理,提出不同距离条件下井炮激发方案,并成功应用于富满油田Ⅱ区2408 km2沙漠连片三维地震采集。生产实践表明,所提方法可有效地规避数据混叠,在此基础上,采集日效提高约35%,确保了项目优质、高效、按期完成,夯实了油气高效勘探开发资料基础,为大沙漠区连片三维采集提供了借鉴,也为改进防重炮装备系统提供了技术思路。

基于碎屑岩储层孔喉特征的油水渗流微观解释——以桑塔木油田三叠系储层为例

为了对碎屑岩储层孔喉系统内油水两相渗流特征进行微观解释,通过对多口取芯井上真实岩心样品的薄片观察、压汞测试和相渗测试,以及对测试结果的统计学分析,发现研究区三叠系储层主要发育原生粒间孔,其孔隙结构类型有大孔粗喉型、大孔细喉型、中孔细喉型、小孔细喉型和微孔微喉型5种。特低渗、低渗、中渗、高渗和特高渗样品的顶点半径平均值依次为1.78μm,2.98μm,7.76μm,24.05μm和45.66μm,则正韵律储层在水驱油过程中,特低渗与低渗以及高渗与特高渗单元组合内的水相渗流阻力差别均为2倍左右,而低渗、中渗和高渗单元组合中的水相渗流阻力相差3倍左右。因此,可以通过储层中不同渗流能力的流动单元组合类型判断水相绕流程度的差异,进而确定绕流式剩余油的分布部位。

Ni含量对TiB_2基复合陶瓷刀具材料微观组织及力学性能的影响

以作Ni为金属烧结剂,采用真空热压烧结技术,在1650℃下制备了含Ni量不同的Ti B_2基复合陶瓷刀具材料。研究了Ni含量对Ti B_2基复合陶瓷刀具材料微观组织和力学性能的影响,结果表明:随着Ni含量的增加,Ti B_2基复合陶瓷刀具材料微观组织中的缺陷先减少后增多,抗弯强度、断裂韧度和硬度也随着先增大后减小;当Ni含量为8wt%时,微观组织的缺陷少、力学性能良好,此时的相对密度为(99.3±0.3)%,抗弯强度为(952.3±86.2)MPa,断裂韧度为(7.3±0.3)MPa·m^(1/2),硬度为(22.4±0.6)GPa。

交通信息下危险品道路运输动态路径选择研究

根据影响危险品道路运输路径选择的风险、经济及时间因素,构建了包含风险、经济及时间的广义运输时间函数。将出行者对路段的广义运行时间预测看作随机过程,对出行路径上节点到达广义时间取期望值,利用一阶近似,建立基于广义时间最短的动态路径选择模型。研究表明,在交通信息可获知条件下,只要给定起讫点对(Origin-Destination,简称OD)中起点的出发时间,就可通过基于广义时间最短的动态路径选择模型求解通过某一路径到达终点的期望时间,而最小期望时间所对应路径即是危险品道路运输动态最短路径。

工业化进程中货物运输需求变化分析

工业化的不同发展阶段,产生了货物运输需求的历史阶段性特征,探求发达国家工业化不同阶段货物运输需求的变化规律,有助于把握未来我国货物运输需求在运输需求数量、运输需求类型、运输需求质量等方面的变化趋势。

基于分时电价的用户侧光伏储能系统容量配置

光伏与储能系统的配合使用已经是一种趋势,在用户侧合理配置光伏电池与储能电池的容量,可以明显提高用户的经济效益。为了提高用户在分时电价下的经济效益,基于用户侧典型日光伏发电曲线与典型日用户负荷特征曲线,结合用户分时电价,设计储能系统的能量调度策略,建立经济优化模型,并基于量子粒子群优化算法对模型进行求解,得出光伏与储能系统的最优容量。仿真分析和结果表明,本文方法可以明显提高分时电价条件下用户的经济效益,对大电网的削峰填谷也有一定的积极作用。

基于深度学习与可见-近红外光谱的患腥黑穗病小麦籽粒分类研究

针对小麦腥黑穗病快速无损的检测需求,该文将可见-近红外光谱与深度学习算法结合建立了小麦腥黑穗病籽粒的分类模型。采用多元散射校正算法(MSC)和标准正态变换算法(SNV)对光谱进行预处理,消除光谱噪音的影响,分别使用竞争性自适应重加权算法(CARS)和随机蛙跳算法(RF)对预处理后的光谱进行特征波长提取。结果显示,特征提取算法可去除大量冗余信息,波段减少比率为93.7%~94.2%,有效降低了模型运行成本,并可防止模型过拟合。结果显示:MSC+CARS+VGG16模型训练集的准确率为96.39%,测试集准确率为91.67%,取得了较好的分类结果。最终建立的VGG16深度学习模型实现了健康、轻度患病和重度患病3类小麦籽粒的分类。对比传统机器学习模型,VGG16模型能够充分提取光谱特征信息,更好地区分健康与轻度患病籽粒。该研究表明深度学习结合可见-近红外光谱方法,能够实现对不同患病程度腥黑穗病小麦籽粒的有效分类,为腥黑穗病小麦籽粒的快速无损检测提供了一种新方法。

烧结温度对短切碳纤维增强WC-TaC-Csf刀具材料组织及性能的影响

以Ni为粘结相,TaC为抑制剂,短切碳纤维(Csf)为增强相,采用真空热压烧结技术,分别在1450、1500、1550、1600℃的烧结温度下,制备了短切碳纤维增韧补强WC-TaC-Csf刀具材料,研究了烧结温度对其微观组织及力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,刀具材料晶粒的均匀性先逐渐变好后变坏,烧结温度为1550℃时,刀具材料可获得良好的微观组织。同时,随着烧结温度的升高,材料的硬度、抗弯强度和断裂韧度均先逐渐增大后减小;当烧结温度为1550℃时,获得最佳的力学性能,此时的硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为(13.57±0.22)GPa、(1351.15±23)MPa、(15.31±0.16)MPa·m1/2。

棉花剥壳机参数及性能的优化

在对现有棉花剥壳机改进的基础上,应用正交试验研究法对影响棉花剥壳机性能的关键参数—叶片倾角、主轴导程和主轴转速进行了优化研究,发现主轴导程为影响分离率的重要因素,叶片倾角和主轴转速为主要因素,并分析了各因素对棉花剥壳分离率的影响趋势,从而为进一步改进棉花剥壳机的参数、提高棉花剥壳机的性能提供依据。

一种新型玉米精量排种器的设计

精量排种器是精量播种机的核心部件,设计在传统精量排种器的基础上提出新的设计方案,将气吸式取种与窝眼式取种相结合,使空穴率有效降低;同时缩小了气室的大小,节约了用风量;并且简化了传动结构,能够有效地改善精量播种机的性能,适合小型全株距玉米精量播种机的配套安装。

我国回收物流发展关键问题分析

通过分析我国城市回收物流发展现状,指出我国城市回收物流发展进程中的关键问题及难点问题,并在此基础上给出了加快我国回收物流发展的策略。