基于BPNN-PID控制策略的果蔬保鲜环境参数调控优化

【目的】开发新的控制策略,用于解决传统控制方法果蔬保鲜环境参数因时变性、非线性、滞后性强和惯性大等特点导致的控制精度低、鲁棒性弱等问题。【方法】将传统比例−积分−微分(Proportional-integral-derivative,PID)和BP神经网络(Back-propagation neural network,BPNN)算法相结合,开发一种基于BPNN-PID的控制策略,通过自主搭建的果蔬保鲜环境调控试验平台和自主设计的控制系统,研究不同控制策略对保鲜环境参数调控效果的影响。【结果】基于BPNN-PID控制策略的果蔬保鲜环境控制系统,环境温度超调量为1.7℃、稳定时间为80 min、稳态误差为±0.2℃,环境相对湿度超调量为2.8%、稳定时间为55 min,相对湿度稳定维持在80%~90%范围内。与传统PID控制策略相比,BPNN-PID控制策略环境温度超调量减小了2.1℃、稳态误差减小了0.3℃、稳定时间缩短了25 min,环境相对湿度超调量减小了2.2%、稳定时间缩短了25 min,环境参数波动幅度均有所降低。【结论】本文开发的果蔬保鲜环境控制系统呈现出良好的动态调整能力,具有较强的鲁棒性,控制性能明显提升,实现了保鲜环境参数的精准控制,满足果蔬保鲜贮藏要求。研究结果为果蔬保鲜环境参数调控提供了参考。

葡萄响应盐胁迫的研究进展

在葡萄生产中,盐胁迫是常见的非生物胁迫之一。在发生盐胁迫时,葡萄的产量与品质常常会降低,因此提高葡萄对盐胁迫的耐受性,已成为葡萄栽培中迫在眉睫的问题。本文综述了盐胁迫对葡萄生长发育及生理生化影响的研究进展,探讨了葡萄响应盐胁迫的分子机制和缓解盐胁迫的应对措施,并展望了葡萄耐受盐胁迫研究的方向。以期为葡萄耐盐机理的解析及耐盐品种的选育提供理论依据,为缓解葡萄盐害的栽培技术提供新思路。

基于时间序列模型的荔枝预冷过程果肉温度变化特性

目的解决荔枝在采后预冷过程中预冷时间难把握、预冷后处理时间长导致的果肉温度偏高等问题。方法通过研究不同环境下荔枝果肉温度变化与时间的关系,设计荔枝果肉的温降和温升试验,模拟荔枝预冷和晾干包装阶段的温度变化过程,提出一种时间序列下的荔枝果肉温度预测模型。结果基于时间序列模型的荔枝果肉温度变化预测值与试验值具有高度的一致性,均方差均在80%以上,表明预测结果稳定、可靠。在2~3℃冰水预冷环境下,荔枝果肉从26℃降至5℃约需14 min,将预冷后在室温(25℃)下晾干的处理时间控制在4~6 min内,可以有效地减少荔枝入库贮藏前果肉温度过高的问题,提高了荔枝的冰水预冷效果,保证荔枝在贮藏期间具有较佳的品质。结论通过构建时间序列模型,研究荔枝预冷过程中果肉的温度变化特性,可为荔枝在预冷、晾干、包装环节的过程参数控制提供参考依据。

高职院校科技成果转化与科研育人协同发展的实施路径

为进一步解决高职院校科技服务区域经济社会发展、科学研究与人才培养协同发展的问题,搭建院地科技合作平台,面向云浮市中小企业生产实际开展技术服务与成果转化。设计科技服务云浮市产业创新发展的推进策略与保障机制,实现院地合作的“政治认同”、精准对接的“资源认同”、科技服务的“业务认同”和团队建设的“价值认同”,确保科研和社会服务出成效。以党建为引领,构建科技成果转化与科研育人的协同发展机制,研究高职院校人才培养的创新路径。通过开展“名师博士进课堂”“预约参观科研实验室”“学生科技创新小组”“学生科研助理”等科技创新活动,设计科研育人的实施路径方法;通过开展红色“1+N”支部共建活动,提高科技成果转化与科研育人的实施成效;通过建立“科研育人联系制度”和“科研育人评价制度”,营造良好的科研育人生态。

高职院校技术服务供给侧结构性改革实施路径

为充分发挥高职院校在服务产业经济和社会发展中的重要作用,打通区域中小企业“科技成果引入”和高职院校“技术服务输出”的双向通道,支持企业科技创新能力提升,助力产业转型升级,深入开展高职院校技术服务供给侧结构性改革实施路径研究。依托国家级示范性职教集团,打造“科-产-教融合发展共同体”,结合产业关键共性技术痛点,由企业出题,校企联合攻关,解决“企业技术创新复杂化”和“博士工程化和产业化经验不足”的问题;组建“博士联谊会”和“专项技术”科研研究会,打破技术壁垒,开展学科交叉融合,发挥不同主体间的“集聚效应”,加强技术互补和科技合作,解决“企业技术需求多样化”和“博士科研领域精细化”的问题;贯通科研创新服务链条,强化科研培育与精准支持,解决高职院校“科学技术积累”和“社会服务可持续发展”的问题;创新科研体制机制,保障技术服务与成果转化出实效,解决技术服务和成果转化“短期效益”与高职科研积累“长效机制”相互支撑的问题。

基于知识技能和思政元素耦合的高职课程思政协同效应分析

为充分发挥高职专业课程思政的协同效应,提高育人成效,针对课程思政实践过程中存在的问题,引入耦合关系模型,积极探索基于知识技能和思政元素耦合的高职课程思政协同效应的优化策略:开展知识技能和思政元素的要素指标分析,运用因子分析等科学方法构建知识技能和思政元素的指标权重体系;构建知识技能和思政元素的耦合关系模型,分析其耦合协调度和协调发展水平,评价系统协调状况;构建知识技能和思政元素耦合协调的多目标优化评价体系,综合评价专业课程思政育人成效;以知识技能和思政元素的耦合协调水平为依据,在教师主体、学生对象、课程教学、思政融入上优化开展课程思政教学模式改革,为高职专业开展课程思政育人实践提供参考。

高职工科类专业课程思政实施路径与方法探析

针对高职工科类课程思政实施难度大、教学效果差异显著等问题,组建课程思政研究团队,面向不同渠道生源特点的高职学生,开展学情特征分析,探索性提出高职工科类专业课程思政的实施路径方法:以学情数据为支撑,建立专业课程思政面向对象分类和思政元素分层模型,开展因材施教,实施多元化发展;以分层分类模型为基础,分类整合专业课程体系的职业能力单元,重塑课程标准,开展专业课程聚类分析;以全脑模型为理论基础,提炼专业课程思政元素,以隐性融入为目标,研究思政元素特征挖掘与分层融入机制;以学生的全面发展构建指标因子体系,开展多目标优化评价,动态反馈课程思政实施成效。构建基于“学情分析—课程聚类—思政融入—评价反馈”为链条的课程思政元素挖掘和融入机制,探析高职工科类课程思政实施路径方法,为高职院校工科类专业开展课程思政工作提供理论参考和实践探索。

等级水准项目分析可视化程序的设计与应用

国家基本网及区域性精密水准网复测项目中水准观测路线分布广、高差变化大,简单的作业工期计算与实际工作情况偏差较大,造成项目投入与生产实际不符,不是资源浪费就是投入不足延误工期。精确的路线分析、准确的工作计划是项目高效实施的保证,快速的修改、可视化的计划表格输出更适应现如今的生产需要。本文阐述了采用VBA开发Microsoft Office Excel制作一款等级水准项目分析可视化程序,主要用于等级水准项目的路线分析,生成各种生产计划类图表作为项目执行的数据参考。

青少年24小时活动与心理健康研究的范围综述

背景由于睡眠、久坐行为和身体活动所构成的24 h活动与青少年心理健康关系的研究异质性极大等局限,难以得出足以指导临床实践的高质量证据集合。目的 总结儿童青少年24 h活动(睡眠、久坐行为和身体活动)与心理健康关系的研究现状及其研究设计存在的问题并进行评价,为后续研究提供参考。设计范围综述。方法 检索PubMed、Embase、Web of Science和中国知网数据库,检索时间为建库至2022年9月28日,以睡眠、久坐行为、身体活动、24 h活动、心理健康、青少年为检索词构建中英文检索式,纳入健康儿童青少年人群的24 h活动类型与心理健康之间的相关性或因果推断的研究。通过阅读文题、摘要和全文进行筛选,在数据提取和数据整合中,逐渐完善活动类型、测量方式、测量项目分类、测量具体项目的数据提取表格。主要结局指标青少年24 h活动和心理健康关系的研究类型及其测量工具。结果 中英文数据库共检索到927篇文献,经去重、初筛和全文筛选后,最终纳入55篇文献,其中横断面研究45篇(82%),前瞻性队列研究10篇。睡眠:54篇描述了睡眠时长,4篇评估了睡眠质量、睡眠潜伏期、日间嗜睡情况和睡眠中断情况。久坐行为:50篇为主观报告,5篇为客观报告,46篇涉及屏幕暴露。身体活动:主观报告和客观评估中高强度身体活动时间分别为47篇和8篇。32篇文献关注了抑郁,9篇关注了焦虑,5篇关注了压力,35篇关注了其他心理健康结局(正性情绪、行为问题、生活满意度或健康相关生命质量、心理疾病及症状、情绪调节能力和手机成瘾)。44篇文献探索24 h活动与心理健康的相关性,8篇文献使用等时替代模型探索24 h活动结构的改变,3篇探索24 h活动影响心理健康的中介因素。结论 青少年24 h活动与心理健康的关联研究尚少,所使用的测量工具有待规范统一,未来需针对现行24 h活动推荐时间建立等时替代模型或在真实世界进行干预研究,寻找既能够最大发挥24 h活动的健康效应,又能够让青少年人容易达到的24 h活动时间的推荐组合。

磁共振成像在儿童脑智发育研究中的应用及挑战

儿童时期是脑智发育的关键阶段,探索这一阶段脑智发育的规律和影响因素具有重要意义。随着技术的发展,磁共振成像已成为儿童脑智研究的首选脑成像方法。该文综述了不同的磁共振成像方法(结构、功能、质子波谱)及相关脑影像指标在揭示儿童脑发育规律中的作用,并指出在儿童中开展磁共振成像研究所面临的挑战。

上海市学龄前儿童睡眠问题与执行功能的关系

目的调查上海市学龄前儿童睡眠问题和执行功能异常的发生情况,并考察两者关系。方法基于“上海市儿童健康、教育和生活方式调查-学龄前”大型人群队列研究,对991名学龄前儿童进行调查。由家长填写儿童睡眠习惯问卷(children’s sleep habits questionnaire,CSHQ)和学龄前儿童执行功能行为评定问卷(behavior rating scale of executive function-preschool,BRIEF-P)。结果991名学龄前儿童的平均年龄为(6.18±0.29)岁,男童占比52.1%。总睡眠问题发生率为48.6%,以睡眠启动延迟和睡眠时长问题为主。一般执行功能异常的发生率为8.7%,以转换和情绪控制问题为主。一般执行功能异常儿童总睡眠问题的发生率显著高于功能正常儿童(χ^(2)=7.61,P<0.01),其发生风险是功能正常儿童的2.06倍(95%CI:1.22~3.48),且执行功能不同维度异常与不同睡眠问题的发生有关。结论学龄前儿童睡眠问题与执行功能异常密切相关,提示应当进行针对性的综合干预。

降低疫情期间居家限制对儿童健康的影响

大约有2.2亿中国儿童青少年因新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)疫情受到居家限制。得益于中国政府强有力的行政执行力,中小学居家上学的应急方案迅速推出并在全国广泛实施。这些努力和举措非常必要,值得高度赞赏,但研究者担心长期的居家限制可能会对儿童身心健康产生不利影响。从政府到家长,所有利益相关者都应该确保将COVID-19疫情对儿童青少年身心健康的影响降到最低,这是全社会的责任,与全社会利益密切相关。

保鲜运输用液氮充注气调控制系统的设计与试验

为实现对气调保鲜运输厢体内气体成分的自动控制,以液氮充注气调为对象,搭建了液氮充注气调试验平台。设计了基于低温保护优先的气调方案,采用双限值的控制方法,实现了液氮充注气调的自动控制。以香蕉为试验物料,开展液氮充注气调保鲜试验。结果表明:运输厢体气密性对氧气体积分数变化影响较大,气密性差则增加了系统执行机构的工作频率及液氮消耗量;塑料筐和纸皮箱2种香蕉包装条件对液氮充注降氧影响不大;初始温度对液氮充注的降氧时间影响较大,初始温度高时降氧时间短,初始温度低时降氧时间长;系统实现了以温度优先的气调控制策略,系统工作稳定性良好。上述研究为开发液氮充注气调保鲜运输车提供了参考。

出风道参数对冷藏集装箱温度场的影响

结合货物多孔介质理论,建立了装有荔枝货物的保鲜集装箱三维数值模型。考虑荔枝货物及箱体物理特性,通过改变出风道风速、开孔面积和位置对制冷过程中集装箱内空气和货物温度的变化进行了数值分析,获得了箱内温度场分布特性。研究结果表明,提高出风道风速、增大开孔面积,可以促进箱内空气降温速度,并提高货物表面的温度分布均匀性;货物降温速度随出风道风速增大而增大,而与开孔面积关系不明显;出风道开孔位置对箱内空气降温速度影响不大,集中开孔形式下的货物温度降幅较其他开孔形式小。经试验验证,模拟结果与试验结果吻合较好,空气温度变化平均误差为5.05%、均方根误差为5.95%;温度分布平均误差为14.04%、均方根误差为16.48%,证明了模型的准确性。

不同加湿方式对气调保鲜环境调控的影响

为掌握不同加湿方式对气调保鲜环境调控的影响,搭建了气调保鲜环境综合调控试验平台,对比超声波和高压雾化2种加湿方式对气调保鲜环境调控的影响。结果表明:超声波加湿对厢体内气体成分变化无影响,高压雾化加湿可引起厢体内O2和CO2体积分数的明显波动;超声波加湿在耗电量和液氮消耗量上比高压雾化加湿分别节能34.9%和57.7%。

薄膜桥火工品的制备与性能研究

为了提高火工品的安全性及点火可靠性，采用掩模法，利用磁控溅射技术制备了一种蝶形金属薄膜桥，在薄膜桥表面涂15～20 mg斯蒂芬酸铅（LTNR），进行了安全电流试验、抗静电试验及与桥丝的对比试验，研究了其安全性能和点火性能，并利用红外热成像技术验证其发火时桥区的热分布。结果表明，这种金属薄膜桥有良好的抗静电性能、点火性能和机械性能；薄膜桥通电时其中心最窄处热量较集中。

基于PLC的多厢体气调试验平台控制系统的设计与实现

结合果蔬实际运输保鲜环境需求,搭建由5个运输厢体组成的气调试验平台,以SIMENS S7-300为主控制器,HMI为人机交互界面,设计基于可编程控制器(PLC)的多厢体气调试验平台控制系统,实现数据采集、信号处理、分析计算、自动控制、实时反馈和人机对话等功能,该系统还可根据试验需要实现运输厢体保鲜环境自动控制、半自动控制和手动控制的实时切换。经过长时间试验验证,该系统工作稳定,响应时间短,人机交互界面良好。

基于PLC的果蔬气调保鲜环境自动调控系统的设计

通过搭建气调保鲜试验平台,以SIMENS S7-300为主控制器设计了基于PLC(可编程逻辑控制器)的果蔬气调保鲜环境自动调控系统,提出了基于低温保护优先的控制策略,采用双限值的控制方法,实现了对气调保鲜环境的自动控制。以脐橙为试验物料,开展液氮充注气调保鲜试验。结果表明,系统工作稳定性良好,综合实现了数据采集、滤波、计算、控制、反馈、人机对话和实时监测等功能。研究结果为开发液氮充注气调保鲜运输装备提供了参考依据。

基于中国知网文献计量分析的猪舍环境控制研究

【目的】满足规模化养殖趋势对猪舍环境的高标准要求,对猪舍环境控制技术进行应用和研究,保证生猪的健康生长和人们的食品安全。【方法】课题组采用文献计量分析法,以1998年1月20日至2023年2月28日中国知网数据库的学术期刊、学位论文和会议中文论文为统计范围,对猪舍环境控制相关文献进行计量分析,从时间和空间两个维度比较该领域年度发文数量、文献发布机构、基金资助情况、作者分布、被引频次等数据,探究猪舍环境控制研究热点和今后的研究方向。【结果】从1998年1月20日至2023年2月28日,知网数据库共收录524篇文献,其中,学术期刊428篇、学位论文62篇、会议论文13篇,排名前10位的研究机构中有8所农业大学。【结论】农业院校是猪舍环境控制研究的主体机构,但其目前只是针对现有的猪场进行猪舍环境控制方法和控制对象的研究,对猪舍本身结构尺寸和控制设备的尺寸、安装位置等多参数耦合对猪舍环境的影响研究较少,而这也将成为未来大规模养殖猪舍环境控制的重点研究方向。

传感器封装形式对气调集装箱保鲜环境数据监测的影响

为掌握不同传感器封装形式对气调集装箱保鲜环境数据监测的影响,搭建了气调集装箱综合调控试验平台,进行了液氮充注气调试验,对比无封装、主动通风和自然通风等3种传感器封装形式对箱内温度、相对湿度和氧气体积分数等保鲜环境数据监测的影响。结果表明:传感器封装形式对箱体内保鲜环境数据监测的影响显著性依次为温度、相对湿度和氧气体积分数;采用传感器无封装形式下进行液氮充注,箱体内前后温差最小且监测点降温速率最快;采用自然通风的传感器封装通风形式对箱体内相对湿度数据监测的影响显著,除湿速率明显滞后于其他两种封装形式;传感器封装形式对箱体内氧气体积分数数据监测的影响不显著。