基于仿真与人工智能的自动化实训课程研究

针对石油化工背景下自动化专业实训类课程面临的难以现场实践、操作,实验设备不足、难以维护、成本高、安全性差以及基于仿真技术的课程强调基本操作,难以培养综合能力、创新能力等问题展开研究。充分利用虚拟仿真技术与人工智能技术,以能力培养为目标,提出了石油化工自动化专业的实训课程层级模型与多维度评价体系,并加入了基于危险剧情的教学方法,充分调动学生的主观能动性,激发创新能力,培养科学决策能力,复杂工程问题解决能力。以《化工过程与控制仿真实习》课程为案例,构建实现了完整的仿真教学环境,为进一步提升教学质量,培养学生的创新能力、工程实践能力,提供了良好的解决思路与方案。

环形接触面摩擦半径的两种计算方法比较

环形接触面在机械工程中应用十分广泛,在机械设计中通常需要对环形接触面的摩擦力矩进行计算。摩擦力矩的计算关键在于摩擦半径的确定,很多时候为计算方便,把环形接触面摩擦半径视为内圆半径和外圆半径均值的平均摩擦半径;而有些设计手册却给出与之截然不同的等效摩擦半径的计算公式。针对这个问题,建立接触面摩擦力矩的力学模型,采用力矩积分手段推导出了与手册中给出的等效摩擦半径相同的结果。对两个公式进行了比较,并对平均摩擦半径导致的误差进行了评析,为环形接触面摩擦半径公式的选用给出了建议。

基于改进Canny边缘检测的堆叠货箱分割定位方法

为了提高集装箱卸货的自动化水平,针对集装箱内堆叠货箱难分割定位的问题,提出了一种基于改进Canny边缘检测的堆叠货箱分割定位方法。通过阈值分割和形态学处理进行图像预处理,去除背景干扰,提取堆叠货箱区域图像,基于改进Canny算法对堆叠货箱进行边缘检测,根据堆叠货箱边缘特征进行筛选并基于最小二乘法进行直线拟合,解决边缘线条不连续和虚假边缘问题,对边缘进行区域化处理,以此将堆叠货箱分割成独立的货箱区域,提取每个独立货箱的最小外接矩形,得到货箱中心点的位置信息。实验结果表明,该方法对堆叠货箱有很好的分割效果,定位精度小于5 mm,满足定位精度要求。

双靶向新辅助药物联合不同化疗治疗HER-2阳性乳腺癌临床疗效比较

目的探讨双靶向新辅助药物联合不同化学药物治疗(简称化疗)的方案治疗人类表皮生长因子受体-2(HER-2)阳性乳腺癌的临床疗效。方法选取凉山彝族自治州第一人民医院2019年1月至2022年12月收治的HER-2阳性乳腺癌患者110例,按治疗方案的不同分为TcbHP组和AC-THP组,各55例。TcbHP组患者予曲妥珠单抗和帕妥珠单抗联合紫杉类(多西他赛或紫杉醇)和卡铂治疗,以21 d为1个周期,共治疗6个周期;AC-THP组患者予曲妥珠单抗和帕妥珠单抗联合蒽环类药物(吡柔比星或表柔比星)和环磷酰胺治疗,以21 d为1个周期,曲妥珠单抗和帕妥珠单抗及其他药物分别治疗4个周期,共8个周期。结果TcbHP组患者病理完全缓解率为61.80%,稍高于AC-THP组的50.90%(P>0.05)。治疗后,TcbHP组恶心,呕吐,腹泻,心脏毒性及手足综合征程度均显著低于AC-THP组(P<0.05);各肿瘤标志物[糖类抗原(CA19-9,CA125,CA153),癌胚抗原(CEA)]水平均显著低于AC-THP组(P<0.05);左心室射血分数(LVEF)及血清心肌肌钙蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)、氨基末端脑钠肽前体(NT-proBNP)水平均无明显变化(P>0.05),且均显著优于AC-THP组(P<0.05)。结论TcbHP方案治疗HER-2阳性乳腺癌的疗效与AC-THP方案相当,但前者降低肿瘤标志物生成的作用更明显,且心脏毒性风险相对更低。

基于机器视觉的堆叠货箱抓取系统设计

针对冷链运输领域自动化水平低的问题,设计一套基于机器视觉的堆叠货箱抓取系统。基于Matlab标定工具完成相机标定,得到坐标系转换数学模型,使用改进Canny边缘检测算法提取图像中堆叠货箱的位置信息,通过PLC控制卸货机器人按照既定程序实现对冷链集装箱中堆叠货箱的抓取作业。实验结果表明:图像处理时间小于2 ms,抓取效率可达5 s/件,抓取位置误差小于5 mm,完全满足工业生产要求。

基于轻量化YOLOv5s的安全帽佩戴检测算法

在各种高危行业,人员在施工中佩戴安全帽是很好的安全保护措施之一。为解决检测模型参数大无法在移动端和嵌入式设备部署等问题,提出YOLOv5-MN检测算法用于安全帽佩戴检测。首先,将GhostNet的轻量级模块Ghost引入YOLOv5的主干网络中进行优化,通过将输入特征图分为两个部分,分别进行不同程度的卷积操作,以减少计算复杂度。其次,采用新的特征融合网络结构BiFPN,将不同层级的特征图进行融合,以获取更丰富的语义信息。最后,增加ECA注意力机制,通过在特征图上引入通道注意力模块,动态地调整通道之间的重要程度,以提升模型的感知能力。实验结果表明,轻量化后的YOLOv5模型复杂度显著减小,推理速度大幅提高。

加味柴胡桂枝汤治疗气滞血瘀型冠心病稳定性心绞痛伴焦虑/抑郁的临床研究

分析气滞血瘀型冠心病稳定性心绞痛伴焦虑/抑郁患者采用加味柴胡桂枝汤治疗的效果。方法 选取我院收治的80例冠心病稳定性心绞痛伴焦虑/抑郁患者,随机分为观察组(40例)和对照组(40例),对照组采用氟哌噻吨美利曲辛片治疗,观察组加用加味柴胡桂枝汤治疗,对两组疗效进行对比分析。结果 观察组疗效明显优于对照组(P<0.05)。结论 气滞血瘀型冠心病稳定性心绞痛伴焦虑/抑郁患者采用加味柴胡桂枝汤治疗具有良好的临床效果。

加味黄连温胆汤治疗H型高血压痰瘀互结症患者临床疗效及对LVMI的影响

探讨加味黄连温胆汤针对H型高血压痰瘀互结证以及LVMI指标的改善效果。方法 选择2022年1月到2023年3月因为H型高血压痰瘀互结证于同一医院接受药物治疗的患者总共60例为研究对象;以是否使用加味黄连温胆汤作为区分观察、对照组标准;对照组仅接受西药治疗。对比两组患者状况。结果 观察组患者血压、血脂代谢水平优于对照组,且LVMI指数明显更低,P<0.05。结论 加味黄连温胆汤针对H型高血压痰瘀互结证、LVMI指标有明确改善作用。

血府逐瘀汤联合美托洛尔缓释片治疗冠心病心绞痛疗效

分析血府逐瘀汤联合美托洛尔缓释片在冠心病心绞痛患者治疗中干预的效果;方法 本次自由抽出我院90例冠心病心绞痛患者进行钻研,时间为2021年10月份至2022年10月份,接纳美托洛尔缓释片治疗的45例定名为参照组,接纳血府逐瘀汤联合美托洛尔缓释片治疗的45例定名为研讨组,分析两组之间的干预效果;结果 与参照组相比,研讨组治疗效果、心功能、生存质量及中医证候评分相对优势(P<0.05)。结论 在冠心病心绞痛患者的治疗中使用血府逐瘀汤联合美托洛尔缓释片干预方式,患者的治疗效果、心功能、生存质量以及中医证候评分得到了显著的改善,值得运用。

跨学科教学在铁碳合金教学中的运用实践研究

随着科技日新月异的发展,单一学科的教学模式已难以满足培养复合型、创新型人才的需求。跨学科教学作为一种新兴的教育理念,强调知识的整合与跨界应用,为传统工科教育注入了新的活力。铁碳合金教学作为材料科学与工程领域的核心课程之一,其知识体系庞大且复杂,涉及物理、化学、力学等多个学科领域。因此,将跨学科教学引入铁碳合金教学,不仅能够拓宽学生的知识视野,还能促进其创新思维能力的提升。文章旨在探讨跨学科教学在铁碳合金教学中的运用实践,以期为相关教学改革提供参考。

金属材料与热处理教学中的文化自信培养研究

此次研究聚焦于金属材料与热处理课程中的文化自信培养,探讨了金属材料与热处理教学现状,介绍了基于文化自信的金属材料与热处理教学资源,分析了培养文化自信的重要性,并提出了培养学生文化自信的具体路径,以适应我国制造业发展需求,为培养具备深厚文化底蕴和专业能力的高素质人才提供有力支持。

基于程序升温试验的煤自燃特性及微观机理研究

针对煤在变氧条件下氧化自燃能力不同这一情况,选取褐煤、气煤、肥煤3种不同变质程度的煤作为试验样品开展了氧气体积分数为3%、5%、10%、14%、18%条件下的程序升温-气相色谱试验和基于ReaxFF力场的分子动力学模拟,根据CO、CO_(2)等的生成规律和路径,探究不同变质程度煤在变氧条件下基团受氧气影响的变化特征。结果表明:煤受温度和氧气影响容易产生CO、CO_(2)等指标气体,且指标气体CO、CO_(2)呈指数上升趋势,煤的变质程度越低,在相同氧气体积分数条件下产生指标气体的温度就越低。模拟结果显示,变氧条件下煤与氧的反应可能是氧与煤受温度影响产生的活性中间体片段反应,而不是直接攻击煤的主体结构。煤在受温度影响后煤结构基团并不是直接发生改变,而是经历结构调整进行键的扭转、断裂和原子上的转变生成适合与氧气反应的活性中间体片段。变质程度越高的煤分子结构越稳定越不易受温度的影响产生活性中间体片段,通入氧气后氧与活性中间体反应的速度低于煤受温度影响产生活性中间体的速度,所以变氧条件下氧一般是与活性中间体反应生成水、CO等指标气体,而不是直接与煤主体结构反应。综合分析试验结果与模拟结果发现:褐煤在氧气体积分数处于3%、气煤在氧气体积分数处于10%~14%、肥煤在氧气体积分数处于14%~18%时,水和含氧气体的数量相较于其他阶段明显增加,说明在氧含量较低的区间内这3种不同变质程度的煤受氧气影响较大,加速了煤氧化反应进程,煤自燃倾向性高。

过渡金属离子促进煤自燃机理的量子化学计算

为研究低温氧化条件下典型过渡金属离子对煤自燃的影响,对褐煤(HM)、气煤(QM)、肥煤(FM)进行过渡金属离子的测定,选取过渡金属离子中含量较多且氧化性较强的Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)为研究对象。采用量子化学计算方法,分析了电荷分布、前线轨道和拉普拉斯键级,证明了活性位点的存在。探究了有无过渡金属离子情况下,Ar—CH_(2)—CH_(3)到Ar—CO—CH_(3)的2种反应历程进行模型优化、过渡态计算和IRC验证,得到热力学相关参数。计算结果表明,无过渡金属离子参与的反应决速步的活化能垒为164.18 kJ/mol,有过渡金属离子反应决速步活化能垒为158.72 kJ/mol,过渡金属离子对总反应速度影响效果不显著。Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)参与下,反应的总放热量分别为1535.52、1834.97、365.93 kJ/mol,其数值均大于氧气分子氧化脂肪烃所放出的热量(319.93 kJ/mol),氧化脂肪烃中C—H的自由能垒分别为42.79、4.30、117.29 kJ/mol,其值都小于氧气分子氧化C—H反应的活化能值(146.38 kJ/mol),过渡金属离子对C—H氧化能力从高到低的顺序为Mn(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)和Cu(Ⅱ),反应过程中伴随着·OH和H_(+)的生成,在后续反应中,会进一步与煤结构发生反应,加快煤自燃过程;为验证模拟结果的准确性,采用程序升温气相色谱联用仪对4种不同煤样的CO气体产物出现的时间和体积分数进行测定,发现4种煤样出现CO气体产物的温度点相近,添加锰离子的煤样在90℃时产生了CO,其余3种煤样在100℃出现CO气体产物,CO气体产物体积分数从大到小的顺序为Mn(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)和原煤样,这与计算得到的结果相一致,随着温度的升高,Mn(Ⅲ)对于提高CO生成速率效果逐渐减弱,铁离子和铜离子催化煤自燃效果逐渐显著,实验结果与模拟结果具有一定的相关性,相比于氧气分子,煤中过渡金属离子更容易与C—H发生氧化反应,不仅使自由基链式反应更早发生,还增加了反应的放热量和·OH和H_(+)的生成量,从而促进煤自燃。

校园网服务器监测系统设计与开发

随着高校信息化发展水平的不断提高,与教学、管理、科研相关的业务系统在高校中得到广泛应用。而承载这些业务系统的服务器状态成为影响业务系统服务质量的关键。因此,对这些服务器内部信息和运行状态的监测成为高校校园网中亟需解决的问题。针对此问题,本文基于简单网络管理协议设计和开发了校园网服务器监测系统,可以实现对服务器内部信息和运行状态的实时监测,并可根据提出的负载计算公式进行故障报警。

炼钢厂智慧安全管控平台的构建与应用

为实现钢厂安全生产智能监管,落实双重预防工作机制,构建一种炼钢厂智慧安全管控平台迫在眉睫。为实现办公的数字化、智能化,实现安全生产及时预警,平台结合炼钢厂安全生产的实际需求,将安全平台划分为双控管理、应急管理、危险作业管理、相关方管理、教育培训、个人中心、系统管理七个模块,综合人、机、环、管多角度,建设了一套具有钢厂特色的基于双重预防机制智慧安全平台系统,实现风险管控和隐患排查工作全天候、全覆盖功能。实现了炼钢厂生产工作的动态监管,提升了炼钢厂安全管理水平。

不同测试体位对屈腕、屈指肌群定量肌力的影响及其标准化

目的 探究不同测试体位对手、腕屈曲肌群定量肌力的影响,建立各肌群的标准化肌力检测方案。方法 征集40例健康受试者(男性12例,女性28例),使用MicroFET2TM便携式数字肌力测试仪,分别于腕关节背伸30°位、中立0°位和掌屈30°位测量各手指屈曲及腕关节掌屈肌力,分别于拇指掌侧外展30°位和60°位测量拇指掌侧外展肌力。从40例受试者中随机抽取10例,间隔10~15 d后由同一操作者再次测试各肌群定量肌力。结果 除男性腕关节背伸30°位和中立0°位之间的拇指屈曲肌力、腕关节掌屈肌力差异无统计学意义(P>0.05),各指屈曲及腕掌屈肌力值主要呈现以下特点:腕关节背伸30°位>腕关节中立0°位>腕关节掌屈30°位,拇指掌侧外展30°位>60°位;所有受试者手指屈曲肌力均为拇指>示指>中指>环指>小指;男性各项肌力值均大于女性(P<0.05);所有受试者左、右侧肌力值的差异均无统计学意义(P>0.05)。10例受试者不同时期测量肌力值的可靠性良好。结论 手、腕各肌群定量肌力均受体位影响,鉴定过程中应采取规范、统一的测试体位。MicroFET2TM用于手、腕关节定量肌力测试具有良好的可靠性。腕关节背伸30°位可作为各手指屈曲肌力及腕关节掌屈肌力的最佳标准化检测条件。拇指掌侧外展30°位可作为拇指掌侧外展肌力的最佳标准化检测条件。

碳酸盐岩储层孔隙结构表征及储渗能力研究——以鄂尔多斯盆地靖边气田下古马五_(1+2)储层为例

靖边气田下古马五1+2储层次产层(除过马五13之外其他小层)储量基数大,动用程度低。为此,利用岩心、铸体薄片、高压压汞、CT扫描、核磁共振以及充注实验开展了储层主次产层孔隙结构和渗流能力研究。结果表明:①基于储集空间的差异,可将下古碳酸盐岩储层划分为缝洞、孔缝、孔隙和裂缝型储层;②根据毛管压力曲线、CT扫描和核磁共振T_(2)谱分析,缝洞型和孔缝型储层平均孔喉半径最大,分选最好,平均孔喉配位数较高,可动流体多,连通性好,储渗能力强,裂缝型储层储集空间小,储渗能力较差,孔隙型储层主要为孤立孔隙,可动流体少,储渗条件最差;③通过充注实验分析,有利储层充注下限为0.02×10^(-3)μm ^(2),气源充注过程中,气体优先进入缝洞型、孔缝型储层,孔隙型和裂缝型含气量比较差,气源开采过程中,随着生产持续进行,缝洞型储层贡献逐渐降低,孔缝型和裂缝型储层贡献逐渐升高。综合分析缝洞型及孔缝型储层微观孔隙结构条件最好,马五13缝洞型和孔缝型储层占比最高,是其成为主产层根本原因,下一步开发次产层的关键是寻找缝洞型和孔缝型储层发育有利区。

一种基于递推最小二乘法的运动平台剩磁差分测量与估计方法

地磁导航是通过对地球周围矢量磁场进行测量从而实现导航的一种方法.地磁导航在运动平台上应用的难点之一是平台剩磁对地磁测量的影响,严重污染了磁强计的测量.消除平台剩磁对地磁测量的影响成为地磁导航向应用转化的一项关键技术.为实现运动平台剩磁的有效测量与估计,提出了基于递推最小二乘法的运动平台剩磁差分测量与估计方法.基于载体干扰磁场值只与测量点到磁偶极子的距离和磁偶极子的磁矩有关的结论,根据磁偶极子的磁场分布特性,推导出一种基于内置磁强计阵列的运动平台剩磁差分估计模型,并通过递推最小二乘法求解差分估计模型.大量仿真实验表明,可以通过内置阵列磁强计对平台剩磁进行测量与估计,验证了所提出的平台剩磁估计方法的有效性.

浅谈工业机器人零点标定

随着我国经济科技的迅速发展,工业机器人在各产业得到了广泛应用。机器人工具坐标系影响运动准确性,随着机器人在工业生产中完成任务的繁杂化,人们对工业机器人位姿精度的要求不断提高。机器人标定是离线编程技术实用化的关键技术,文章基于模型参数识别法辨识机器人模型参数,从而提高绝对精度。工业机器人重复精度较高,需要进行运动学标定来提高绝对精度。基于此,阐述工业机器人运动学标定理论,介绍零点标定方法,开展零点标定计算机仿真实验,通过激光追踪仪验证零点标定实验效果。

一种神经网络预测模型误差的地磁导航方法

针对地磁场模型更新慢和误差大而引起的地磁导航精度难以提高的问题,提出一种基于人工神经网络的地磁模型误差预测方法,通过建立地磁场强度矢量要素与地理特征及时间信息之间的映射关系,结合在轨卫星的磁场测量数据,实现对地磁场模型误差的估计和预测;此外,提出了一种神经网络与滤波器组合的地磁导航方法。为了验证方法的精度和有效性,利用卫星的实测信息进行了仿真分析,结果表明:同现有文献中先进的导航方法相比,位置和速度精度由4.15 km和4.38 m/s提高到了1.34 km和1.47 m/s,明显改善了地磁导航精度和效果。