新发展格局下福建养老事业高质量发展探索——专访福建省民政厅党组书记、厅长程强

习近平总书记指出,积极应对人口老龄化,事关国家发展和民生福祉,是实现经济高质量发展、维护国家安全和社会稳定的重要举措。“十三五”以来,福建省老年人社会保障能力不断增强,基本养老保险、城乡居民和城镇职工基本养老保险人数、老年人基本医疗保险参保率4项指标均超额完成。“十四五”时期是福建省谋划如何积极应对人口老龄化的重要过渡期和窗口机遇期,为此,本刊专访福建省民政厅党组书记、厅长程强,请他分享福建省养老事业的发展情况,以期更好地探索养老事业的高质量发展。

四川省近零碳排放园区建设的路径探索

党的二十大明确要求积极稳妥推进碳达峰和碳中和。工业、产业等园区是碳排放集中区域,推动园区绿色低碳发展、开展近零碳排放园区建设是四川省实现碳达峰碳中和目标的重要举措。当前,四川省碳排放的主要特点是:碳排放量呈现明显上升趋势;工业是碳排放的核心产业领域;煤炭消费碳排放量占据主导地位;清洁能源消费占比正在逐年提高。为了推动和优化四川省近零碳排放园区建设,为未来经济增长提供可持续的动力,应通过实施园区差异化建设、推动产业低碳转型、重视降碳技术研发应用、数字赋能碳排管理、积极布局生态碳汇等举措,不断推动四川省经济结构优化升级。

新工科背景下地方性院校本硕博贯通培养模式探究

国家发展战略对创新型人才提出了新的需求,新工科推进驱动着高校人才培养模式的不断革新。本硕博贯通的创新人才培养模式正是适应高层次人才培养工作新要求而提出的。分析了国内现有本硕博贯通培养的现状,阐述了目前存在的问题,针对地方性院校进一步提出了如何做好本硕博教育贯通培养,从明确培养目标、优化培养机制与课程管理、加大科研引导、关注国际视野等方面提出了改进措施。

作物茎秆膨胀收缩监测柔性可穿戴传感器研制与试验

作物茎秆膨胀和收缩变化与其水分状态密切相关,实时监测茎秆的膨胀和收缩变化能够及时掌握作物水分状态,对指导灌溉、提高农业水资源利用率具有重要意义。目前,对于作物茎秆膨胀和收缩变化的监测主要采用基于线性微位移测量原理的传感器,通过测量茎秆的膨胀和收缩引起的位移变化来反映水分状态,存在体积大、价格高、安装不便等问题。为此,该研究提出了一种基于压阻效应的柔性可穿戴传感器,采用柔性压力电极作为传感元件,贴附在作物茎秆表面,通过监测茎秆膨胀和收缩引起的压力变化来反映作物的水分状态,压力检测电路和数据采集电路将作物茎秆的压力信号转换成电信号进行输出和存储。首先在实验室环境下对传感器性能进行测试和标定,然后在温室环境下将传感器安装在番茄茎秆上观测番茄茎秆的压力变化,并与线性微位移传感器观测结果进行比较,最后在充分灌溉和水分亏缺2种条件下观测番茄茎秆的膨胀和收缩变化。结果表明,柔性压力传感器稳定性测试的平均相对变化率为0.109%;弯折前后引起的输出变化非常小,可以忽略不计;标定结果的决定系数大于0.99,最合适的工作压力范围为2~100 kPa;实验室环境下,柔性压力传感器与线性微位移传感器输出值之间的决定系数为0.9551;温室环境下,充分灌溉组中柔性压力传感器与线性微位移传感器输出值变化趋势一致,两者之间的决定系数为0.7672,亏缺灌溉组中两类传感器输出值均因水分亏缺而呈现下降趋势,输出值之间的决定系数为0.8519。本文所设计的柔性可穿戴压力传感器不仅能够实时监测番茄茎秆的膨胀和收缩变化,还可以对番茄亏水胁迫进行诊断,为实现高效节水灌溉提供重要的技术支撑。

计算全息检测技术的精度溯源研究现状分析(内封面文章)

随着光学系统性能的要求越来越高,非球面、自由曲面等复杂光学曲面能够提升系统的成像性能,因此提升复杂光学曲面的检测精度极为重要。干涉检测是测量复杂光学曲面的重要手段,其中计算全息检测法(Computer Generated Hologram,CGH)作为干涉检测中的一种,因其精度高和设计自由度大等优点得到了广泛的应用。但是在CGH检测复杂曲面的过程中存在的各类误差会影响波前检测的精度。文中首先介绍了计算全息法的检测精度现状,其次归纳总结了造成计算全息法误差的主要因素。分别介绍了不同误差的产生原理、影响效果、相对应标定补偿方法及适用情景和优缺点;并介绍了基于CGH占空比与线条位置误差的调研现状分析以及现有的研究方法;最后对计算全息法检测的精度溯源和精度提升研究趋势进行了展望。

植物根系特征与根区土壤水分高通量监测管道机器人研制

研究水分胁迫下的根系特征对于节水农业的发展具有重大意义。针对现有根系观测与土壤水分监测方法难以满足野外条件下根系和根区水分的同步、原位、高通量监测的不足,该研究研制了一种基于STM32芯片的管道机器人系统。系统由管道机器人、数据基站与PVC透明管道组成,通过在土壤中埋设管道机器人系统,控制机器人搭载的微距相机与土壤水分传感器在巡航时拍摄根系图像,并获取土壤水分数据。由根系图像识别分割与提取程序对图像进行畸变校正与根系识别,获取管道方向上植株的根系面积、长度与密度等特征参数。实验室条件下进行相机拍摄效果、图像畸变校正、识别与分割误差及里程轮测距误差测试,以及土壤水分传感器标定试验。测试结果表明:1)管道机器人能够清晰地拍摄到根系图像,图像畸变校正效果较好,单个像素点长度和面积分别为44μm和0.002 mm^(2),单张根系图像的拍摄范围为14.17 mm×10.60 mm;2)土壤水分传感器输出电压与土壤体积含水率之间呈现良好线性关系,决定系数R^(2)为0.990;3)自主巡航定位准确度较高,平均相对误差为1.47%。在田间条件下进行的根系生长动态监测、根系信息提取、土壤水分监测与电池续航试验表明:1)管道机器人系统能够在田间环境下高通量地拍摄根系图像,监测根系的生长动态,并进一步提取出根系长度、面积、根面积密度等特征参数;2)根区土壤水分监测较为准确,测量结果与烘干法结果平均相对误差为2.23%;3)在系统初始满电量状态下,管道机器人系统独立运行时长不少于7 d,最大巡航监测距离约为48 m。本文研制的管道机器人系统可在田间条件下实现根系特征以及根区土壤水分的原位、高通量测量,为节水灌溉与根系生长研究提供技术支持。

基于时域编码超表面脉内-脉间编码优化的雷达干扰方法

时域编码超表面是一项可以对电磁波进行时变调制的新技术,针对该技术的调控特性,该文提出了一种基于时域编码超表面脉内-脉间编码优化的雷达干扰方法。首先分别在快时间域和慢时间域建立优化模型,通过优化脉内-脉间相位编码,实现目标能量的搬移,形成距离-多普勒二维图上的欺骗干扰。然后通过遗传算法对该离散优化模型进行求解。另外,该文从超表面编码策略的角度分析了多种调控因素对干扰效果的影响,为实现欺骗干扰的最佳策略提供指导。

复杂曲面光学元件高精度面形检测技术概述

复杂曲面光学元件应用于光学系统中可以增大系统设计自由度,同时减少系统所需元件数量,有利于实现光学系统的紧凑化、轻量化,被誉为现代光学系统的变革性元件,被广泛应用于空间光学、光刻系统、汽车照明等领域,极大推动了航天、国防及高科技民用事业的发展。然而,复杂曲面光学元件对面形精度要求较高,如何对其面形进行高精度检测从而指导加工成为限制该类元件大范围应用的瓶颈。文章对10余种常用的复杂曲面光学元件面形检测方法进行了分类梳理,按照是否采用干涉原理,将检测方法分为非干涉检测法和干涉检测法两大类,分别介绍了各种检测方法的原理和适用范围,回顾了各方法的发展历程,着重分析了几种典型方法进行面形检测的特点,并对未来复杂曲面光学元件高精度面形检测技术的发展趋势加以展望。

柔性防护系统冲击大变形视觉监测方法

局域少数点位的变形监测往往难以反馈复杂柔性防护系统的实际工作形态,常造成预警误报,为此提出了基于多点分布式的柔性防护系统变形视觉采集分析方法。利用帧间光流算法实现了落石冲击下柔性防护网系统全场二维速度场识别,据此建立了速度幅值二维分布图,通过相邻帧图像的速度分布差值图实现了柔性防护系统全场冲击变形状态的实时追踪,进一步提出了复杂运动叠加情形下柔性防护网系统稠密测点变形高鲁棒性提取算法,并分析了其变形规律同时提取了最大变形量,实现了有限测点监测到无限分布式传感的突破。设计了三跨柔性防护系统足尺模型,开展了750 kJ落石冲击试验,通过高速相机非接触式监测了落石冲击防护系统全过程影像数据。研究表明:所提议方法实现了落石冲击下柔性防护系统全场变形状态非接触、全历程追踪,冲击过程包含落锤接触防护系统、最大冲击变形与触底反弹三个阶段;为验证所提方法的可靠性,提取了落石冲击下柔性防护系统跨中区域冲击大变形曲线,发现750 kJ能量冲击下柔性防护系统的最大变形量为-6.201 m,与数值模拟和理论计算结果的相对误差分别为6.19%和0.93%。所提方法实现了足尺冲击试验中柔性防护系统工作形态的远程监测,有潜力应用于落石灾害下柔性防护系统的形态评价。

基于RIS的二维波达角估计系统设计与实现

新兴的智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)技术作为6G潜在关键使能技术之一,通过大量的电磁单元智能调控无线信号的反射特性,有望实现对无线传播环境的主动增强与感知,其在角度感知估计方面的应用受到广泛关注。现有文献报道的RIS波达角估计硬件实现工作中,RIS往往采用固定列控或行控的编码方式,无法充分发挥其空间维度自由度,只能进行一维的波达角估计。在此背景下,本论文设计了一套灵活的智能超表面控制平台,实现对每个电磁单元的独立且高速的控制,充分发挥RIS硬件的空间自由度,并在此平台上实现基于RIS的二维波达角实时估计功能。首先,介绍基于RIS的波达角估计系统设计方案,通过对RIS进行高速空时编码调制,使反射信号的谐波分量与入射信号的波达角建立映射关系,在接收端利用反射信号各谐波的幅度和相位信息,对入射信号波达角进行实时估计。随后,基于所提方案设计系统的无线帧结构相关参数,构建基于RIS的二维波达角实时估计原型系统。最后,使用原型系统开展测量实验,在多个测量点位对波达角的方位角和俯仰角分量进行估计与数据记录,实测数据验证了所提方案的可行性。

基于时空编码数字超表面的雷达散射截面积缩减及波达角估计方法

传统的波达角(DOA)估计方法的实现通常基于相控阵天线系统,而其高昂的硬件成本限制该技术在不同领域的应用和推广,此外相控阵天线普遍不具备隐身性能,其在工作频段内雷达散射截面积(RCS)普遍较高。为解决上述问题,该文在时空编码(STC)理论的基础上提出了一种基于超表面同时实现RCS缩减和DOA估计的方法,并利用一款毫米波超表面对算法进行了验证。实验结果表明,该方法实现的波达角估计误差在1°以内,同时RCS缩减大于10 dB,为DOA估计和RCS缩减功能的集成提供了全新的思路,具有高性能、低成本等特点。

基于复合基线时间调制阵列的单通道高精度测向系统

随着定位系统的快速发展,人们对高精度、低成本测向技术的需求日益增大。传统测向方法复杂的硬件结构和高昂的经济成本阻碍了其广泛应用。近年来,基于时间调制阵列(TMA)的测向技术克服了传统测向方法的缺陷,但为了确保测量精度,阵列中仍必须保持足够的单元数量。因此出现了一个问题,即是否能在确保高测向精度的前提下减少时间调制阵列中的单元数量,从而尽可能降低系统的硬件复杂度。所以,该文提出一种基于时间调制阵列的单通道复合基线测向方法并进行了实验验证。该方法将4根天线按特定的间隔排列,形成复合基线系统,利用现场可编程门阵列(FPGA)和单接收通道,实现了高精度、低成本的测向。为了验证所提方法的有效性,该文设计、制作并测量了工作在S波段的原型系统,并与现有测向方法进行了详细比较。该工作对高精度、低成本测向系统的开发和应用具有重要意义。

一种双极化1-bit相位调控智能超表面

智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)作为第六代移动通信系统的核心技术之一,能够以可编程的方式对空间电磁波实时调控,打破了传统信道不可控的桎梏,重构无线传输环境。在实际应用场景中,应当考虑RIS的极化特性以及斜入射特性。设计了一种双极化1-bit相位调控超表面单元,其上加载两个二极管,用于独立控制两个极化方向上的相位响应。仿真验证了该单元在两个极化方向下的1-bit相位调控能力及电磁波斜入射下的1-bit相位调控能力。将所设计的单元排列成规模为10×10的阵列,并验证了其波束调控能力。结果表明,该RIS可以为下一代移动通信系统的发展提供有效的技术指导与支持。

数控刀架可靠性研究综述

数控刀架作为数控机床的核心功能部件之一,其可靠性水平影响了数控机床整机的可靠性和工件的加工质量。介绍了数控刀架的发展现状,概述了可靠性的发展历史,阐述了数控刀架可靠性技术的国内外研究现状。

信息科技项目式学习:如何有效实施

信息科技项目式学习是当前广大教师关注的热点。今年以来,本刊围绕这个主题做了多期专题,也刊登了不少讨论项目式学习的文章。但在实践过程中,仍有不少教师对项目式学习还存在理解上的偏差、实践上的错误操作。为此,我们组织了本次对话,从理论到实践,从课程到资源,从教学到活动,与大家共同梳理项目式学习的历史、特征、价值与实践策略。

基于多目标差分进化算法的机加工柔性作业车间调度

柔性作业车间的多品种、多件数导致调度难度大、耗费时间较长和成本较高,为此,以最大完工时间、能耗和刀具损耗数量为优化目标,考虑返工、次序的准备时间和批量调度约束,建立了多目标机加工柔性作业车间调度模型.提出一种引入综合考虑能耗和加工时间的轮盘赌初始化策略.针对传统差分进化算法交叉得到的子代机器部分质量较差,提出一种机器选择的策略,以此对差分进化算法进行了改进.将改进后的差分进化算法应用于机加工柔性作业车间调度,并与传统差分进化算法在机加工柔性作业车间调度进行多组实验对比.结果表明:改进差分进化在机加工柔性作业车间调度较传统差分进化算法具有收敛速度较快、鲁棒性较好的优点,优化后各机器负载更为均衡,可有效解决多目标机加工柔性作业车间调度问题,为多品种、多件数类排产任务提供了一种良好的指导方案.

赣州市供水安全及水资源均衡调配对策研究

赣州市水资源总量丰沛,河流众多,但受山丘型地形地势的影响,工程性缺水问题突出,供水安全问题较为严峻。在分析赣州市现状供水安全态势的基础上,综合考虑流域分布、水网结构、供用水关系、行政区划、重点保障区域等,构建了供水安全态势预测模型,对中长期供水安全态势进行了预测,提出了水资源均衡发展总体布局及城区水资源均衡调配工程方案。

一种基于双目视觉和Halcon的高效机器人手眼标定方法

针对机器人在标定过程中追求快速、简捷、高效的特点,提出一种基于双目视觉和Halcon的高效机器人手眼标定方法。基于张正友棋盘格标定法和OpenCV中亚像素角点检测算法完成对双目相机内外参数的获取,对比运用不同的立体匹配算法和三维重建生成具有三维坐标的立体空间点云,从而得到相机坐标系下目标的位置坐标,之后取机器人坐标下的10组末端位置坐标以及相机坐标系下对应的10组位置坐标后,借助Halcon视觉软件的vector_to_hom_mat3d算子求解出相机和机器人坐标系的转换矩阵,完成机器人手眼标定。经过实验验证,该标定方法平均误差为3.58 mm,满足一般机器人工作要求,并且相比传统的手眼标定无需借助复杂的标定工具,且计算过程简捷高效。

一起220 kV电流互感器故障保护动作行为分析

介绍了一起220 kV光伏电站内电流互感器故障的动作案例,详细分析了保护动作行为情况,根据分析对一次设备故障点进行了推测定位,并进行了验证,以期能对电网系统现场故障分析、保护动作分析等有所帮助。

基于ERNIE预训练的中医临床病历分类

将中医临床病历分为五大类问题,利用Transformers的双向编码器,在训练文本分类器之前,用未标注的临床语料库来微调ERNIE(Traditional Chinese Medicine-ERNIE)模型,精炼出一个针对中医知识领域的TCM-ERNIE模型,该语料库只使用临床记录文本中的汉字作为输入,无须再进行预处理或特征提取.最后采用基准数据集来评估TCM-ERNIE模型和传统文本分类器,取得了89.39%±0.35%的分类精度,Macro F1为88.64%±0.40%,Micro F1为89.39%±0.35%,还采用可视化的方法来显示注意力权重,进一步揭示临床病历文本中的指标性症状.