基于Transformer的陶瓷轴承表面缺陷检测方法

针对传统机器视觉检测方法中,由于陶瓷轴承滚动体表面曲率大、对比度低,表面成像模糊导致后续缺陷检测精度低的问题,提出一种基于Transformer的超分辨率残差网络。首先,网络使用残差学习策略,通过预测模糊图像与清晰图像之间的差值,实现超分辨率任务;其次,在网络上前端插入通道注意力模块和空间注意力模块并改进L2多头自注意力模块,以增强图像纹理、改善梯度爆炸问题;最后,针对超分辨率重建任务,提出一种两阶段训练策略优化训练过程。自建陶瓷轴承表面缺陷数据集上的大量实验结果表明,所提出网络模型在客观指标与主观评价上均优于MSESRGAN、VSDR等超分辨率算法,重建图像SSIM为0.939,PSNR为36.51 dB。

实时控制系统中CAN总线丢帧及延时的补偿研究

针对控制器局域网络(controller area netWork,CAN)总线系统进行通信丢帧及延时的补偿是近几年的研究热点,对于CAN总线系统而言,在有限带宽约束的前提下最大限度的提升补偿效果有着非常重要的研究意义;本研究首先对通信丢帧及延时发生的具体机理进行了分析,同时对其特点进行归纳,并对其如何影响CAN总线控制系统进行了研究;基于CAN总线高负载敏感度和通信丢帧及延时具有随机性这两个特点,给出了一种分布式补偿方案,同时针对补偿器设计所存在的一些共性问题进行了详细的探讨;接下来研究了线性单输入单输出(single input single output,SISO)系统的补偿方法;最后仿真验证了在不同丢帧和延时情况下该补偿方法的补偿效果,结果显示,文章所提出的补偿方法具有一定的可行性和有效性。

Ecological influence of exotic plants of Sonneratia apetala on understory macrofauna

The study aims to compare the differences of macrofauna communities of wetlands at 3-year-forest- age, 5-year-forest-age Sonneratia apetala artificial mangroves, 5-year-forest-age Kandelia candel ar- tificial mangroves with the same restoration background, and the naked tidal flat in the Qi’ao Island Mangrove Nature Reserve of Zhuhai, Guangdong Province. The results show that there were signif- icant structural differences in macrofauna communities among four kinds of habitats. The increase of biomass and species diversity of macrofauna at 3-year-forest-age S. apetala artificial mangroves was obviously faster than that at 5-year-forest-age K. candel artificial mangroves whose average tree height was close to that of 3-year-forest-age S. apetala artificial mangroves. The BIOENV analysis shows that it was related to the rapid growth of S. apetala, which rapidly changed the light level and shading conditions in the forests. The 5-year-forest-age S. apetala artificial mangroves had lower macrofauna species diversity but higher density and biomass than K. candel artificial mangroves with the same forest age. This was due to the rapid changes of physical and chemical properties of habitat soil by the ecological restoration of S. apetala artificial mangroves as well as the changed food sources possibly caused by the leaf-litter of such non-indigenous mangrove species S. apetala. However, further survey should be conducted on whether there are any negative ecological impacts of large-scale cultivation of S. apetala on macrofauna communities, so as to evaluate correctly S. apetala’s role in the restoration of coastal mangrove ecosystems.

轴系轮廓重构信号的CEEMDAN—小波阈值去噪方法

针对轴系回转过程中动不平衡引起的位移误差信号含噪问题,提出自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)—小波阈值去噪的轴系轮廓重构模型。采用CEEMDAN对位移信号进行分解得到各阶本证模态函数(IMF),采用相关性分析提取含噪的IMF分量,并对其进行小波阈值去噪,与经验模态分析EMD—小波阈值去噪方法进行比较,最后将提纯后的信号进行重构。模拟仿真表明,去噪后的信号不仅保持了原有信号的特征,并且有效去除了噪声。将去噪后的信号输入到重构轮廓模型进行试验,结果表明,去噪后分离的单个截面回转误差准确度提高了0.05μm,圆度误差准确度提高了0.0703μm。

基于激光雷达与RGB相机融合的玉米作物行检测算法研究

针对单一传感器在面对复杂田间环境适应性差的问题,本文提出了一种基于固态激光雷达(LiDAR)与RGB相机融合的玉米作物行检测方法。首先,研究了固态激光雷达和RGB相机联合标定方法,同步获取玉米作物行图像和点云数据并进行数据预处理。然后,将预处理后的图像数据和点云数据融合,实现点云“着色”,基于点云“着色”提出聚类感兴趣密度区域算法。利用“着色”点云完成聚类,并结合作物种植农艺标准(行距),分别验证点云信息和颜色信息的可用性,能够选择最优信息完成作物行感兴趣区域聚类。最后,通过划分点云水平条带的方式确定目标点云的特征点聚类区域,取作物行特征点,并利用最小二乘法拟合作物行检测线。仅需调整行距参数,算法可实现全生命周期的作物行检测,利用正常工况下玉米苗期、前期、中期和后期数据开展算法验证,作物行中心线平均误差不大于1.781°,准确率不小于92.69%,平均耗时不超过102.7 ms。此外,为验证算法鲁棒性,开展了复杂农田背景环境,如高杂草背景、断行、苗期杂草高度与玉米高度相近以及玉米完全封行4种工况作物行检测,算法平均误差不大于1.935°,准确率不小于91.94%,平均耗时不超过108.3 ms。通过讨论阐述了基于点云“着色”开展作物行中心线提取的优越性,本文算法可为作物行中心线可靠检测提供参考。

基于激光雷达的果树智能修剪系统设计与试验

针对传统果树修剪存在人员劳动强度大、修剪效率低及修剪质量难以保证等问题,本文设计了果树智能修剪机械臂,并利用固态激光雷达与可编程逻辑控制器开发了基于激光雷达的果树智能修剪系统,实现果树自动修剪。为了验证修剪臂的控制精度,分别对修剪机的摆动机械臂、举升机械臂、修剪切割总成进行独立精度试验与修剪目标位置精度试验,独立精度试验结果表明摆动机械臂、举升机械臂、修剪切割总成控制精度平均误差分别为2.32%、3.75%、2.50%,修剪目标位置精度试验结果表明目标位置X_(b)、Z_(b)平均误差分别为2.98%、1.85%,修剪总成作业倾角α平均误差为4.35%,满足果树修剪精度要求。在新疆阿克苏果树种植基地开展了果树修剪试验,结果表明,搭载固态激光雷达的果树修剪机能够实时获取果树的三维空间信息,修剪机可以根据激光雷达探测到的果树树冠信息制定修剪策略,香梨园与苹果园修剪优良率分别为93.3%与86.6%。该系统能有效提高果树修剪效率,降低修剪人员劳动强度。

基于“肺与大肠相表里”探析血管内皮细胞与肠道菌群的关联

肠道菌群及其代谢物失调对内皮细胞损伤和功能障碍具有重要影响。中医“肺”与血管内皮细胞在结构、生理及病理方面具有相关性。中医学“肺与大肠相表里”理论是肺与肠在结构、生理及病理方面相关性的高度概括,可作为血管内皮细胞与肠道菌群相关联的理论基础。本文可为以肠道菌群为切入点、修复血管内皮细胞损伤干预心血管疾病的实验研究提供理论依据,并为中医药临床治疗相关疾病提供参考。

碳纳米管/天然橡胶热界面材料制备及热管理性能研究

热界面材料是解决现代高功率和高集成化电子器件热量聚集和耗散的有效手段。基于三维网络结构调控导热性能的策略,以三聚氰胺泡沫(MF)为骨架,采用化学表面改性制备碳纳米管三维网络结构(CNT),并采用真空浸润法制备碳纳米管/天然橡胶热界面复合材料(CNT/NR),研究CNT含量对材料微观结构、导热性能和热管理性能的影响。结果表明,当CNT的含量为2.2%(质量分数)时,CNT可附着于MF骨架并呈现完整连续的三维网络结构,其热界面复合材料垂直面外的导热率为1.58 W m^(-1) K^(-1),拉伸强度为12.9 MPa,断裂伸长率为489%,并具有显著的热管理性能,这表明CNT/NR热界面复合材料有望成为一种机具应用价值的热管理材料。

从形气神认识《黄帝内经》中的胆

中医学以形、气、神三位一体的生命观认识人体生命。脏腑作为人体的核心部分,亦是以脏形、脏气和脏神为一体的生命单元。将“形气神”与藏象胆相联系,以《黄帝内经》中胆的相关条文为依据,通过梳理和浅析《黄帝内经》中胆形、胆气、胆神及其之间的关系,深化对中医胆的理解,以期为临床治疗不同层次的胆病奠定理论基础。此外,通过从形气神的角度看待“胆为奇恒之腑”“十一脏取决于胆”等问题,可以看出,中医学“重道轻器”“天人相应”等思想以及“象思维”的应用,更注重脏腑之气与神的宏观调控,这样的思维方式期望能够为理解胆及其他脏腑理论的相关问题提供有价值的参考。

基于传感器的农业温室数据直报系统与智能调控研究

农业物联网、大数据、人工智能等技术的飞速发展为温室蔬菜生产的数据采集、分析、调控提供了有力支撑。为满足温室环境数据智能直报场景需求,制定了温室环境传感器的部署规范,设计并对比分析了基于LSTM、CNN-LSTM及CNN-LSTM-Attention的3种温室调控温度预测模型。基于CNN-LSTM-Attention预测模型的性能最好,其MSE、MAE、R^(2)分别为0.4570、0.3195和0.9873。设计了基于ARIMA的温室传感器数据纠错方法,实现土壤湿度预测数据值与实际测量差异不显著。整合了常见温室果蔬种植作物对环境信息的参数阈值模型,并开发了温室数据直报与智能调控系统移动端,能够指导温室环境传感器的规范部署、温度预测与纠错及常见温室果蔬种植辅助决策。研究结果为温室数据直报场景的数据采集、业务分析、温室调控提供技术手段,有助于智慧温室蔬菜产业高质量发展。

基于无人机多光谱与纹理特征的饲用大豆地上生物量估算研究

本研究利用无人机获取了饲用大豆[Glycine max(L.)Merr.]主要生育时期的多光谱遥感影像,并基于多光谱影像提取的40个纹理特征和光谱反射率构建的12个植被指数,通过多元线性回归(Multiple linear regression,MLR)、人工神经网络(Artificial neural networks,ANN)、随机森林(Random forest,RF)、支持向量机(Support vector regression,SVR)等算法,对饲用大豆营养体生长过程的地上生物量进行了估测。结果表明:450 nm,560 nm,650 nm和730 nm这4个波段的光谱反射率随饲用大豆生育进程而变化,具体表现为分枝前期下降、分枝后期上升至峰值、开花期下降的变化趋势。840 nm波段的光谱反射率表现为分枝期上升并在后期达到峰值、开花期下降的变化趋势。方差(Variance)、对比度(Contrast)、相异性(Dissimilarity)和信息熵(Entropy)等纹理特征在各波段下数值变化基本趋于一致,表现出红边波段最大,红光波段最小。综合来看,基于植被指数与纹理特征作为输入参数的ANN模型对于饲用大豆各生育时期地上部生物量的估测效果最好(R^(2)=0.71,RMSE=1.81 t·hm^(-2))。研究结果可为饲用大豆地上生物量快速精准估测以及高效栽培管理提供技术支撑。

开阖枢理论研究概况

开阖枢理论起源于《黄帝内经》,历代以来备受医家关注。本研究归纳了自《黄帝内经》以来,古代代表性医家在该理论方面的研究建树;并且基于文献研究,深入挖掘了现代学者对该理论的研究拓展。通过文献挖掘归纳分析,得出结论,开阖枢理论注重整体观念,将六经开阖枢与脏腑气化功能相结合,能够清晰地阐释疾病病机,指导临床用药,已广泛应用于经方作用机制的研究。

不同定位方法引导左束支起搏的研究进展

右心室(right ventricular,RV)心尖部起搏易造成电机械不同步,并与左心室功能障碍、心力衰竭、心房颤动和死亡的风险增加有关。希氏束起搏(his bundle pacing,HBP)是一种有效的右心室心尖部起搏的替代方法,因它更具生理性,可提供双心室同步收缩。HBP的局限性包括导联稳定性、阈值上升、电池过早耗竭和学习曲线较长。Huang等最近报道了一种通过深间隔起搏直接捕获左束支(left bundle branch,LBB)的新技术。随后,许多研究证实了左束支起搏(left bundle branch pacing,LBBP)的可行性、安全性和有效性。LBBP能克服HBP的局限性,并提供一种安全的技术来捕获远端希氏束等传导系统。

巷道防冲吸能钢管混凝土拱架支护性能研究

针对目前巷道支护中钢管混凝土拱架缺乏可缩让压性能的问题,从吸能让位角度设计了一种防冲吸能钢管混凝土拱架结构。通过Abaqus建立新型钢管混凝土拱架与围岩组合模型,在静载与动载两种荷载状态下,对比分析新型拱架对巷道的支护效果与抗冲击能力。结论如下:①根据合理的让位阻力特性设计吸能构件壁厚与尺寸,在拱架上部连接处和底弧段中部设置吸能构件,可避免弯曲过大发生失稳。套管形状依据U型钢拱架卡揽结构设置为折纹型,与拱架摩擦实现缩动让压;②在竖向与侧向冲击下,优化后拱架支护巷道各点位移量呈减少趋势,降低了拱架顶弧段下沉与底弧段上拱,支护效果更强;③静载作用下,优化后拱架与吸能构件接触后,拱架各点处塑性应变不再增加,吸能构件代替拱架发生形变。在受到动载后,吸能构件能快速响应,同时拱架两帮拐角发生弯曲变形,其余部分仍未发生明显变形。吸能构件压溃后,拱架整体塑性应变开始增加,最终优化后拱架各点等效塑性应变竖向与侧向冲击下分别降低了10%~50%和13%~78%。

吉林省畜禽种业现状及发展对策研究

该文通过对畜禽种业政策保障、畜禽遗传资源保护、畜禽良种繁育推广等内容的研究,阐述了吉林省畜禽种业发展现状,分析了吉林省畜禽种业发展中存在的资源保护与开发利用不够、育种体系建设与运行能力不足、品种培育体制机制不完善等问题,提出了建立畜禽种业产业园区、构建特色保护基地、搭建畜禽种业创新创业平台等诸多加快种业振兴的对策建议,以期为吉林省畜禽种业发展提供参考与借鉴。

高密沉淀-超滤深度处理过程有机物变化及膜污染分析

超滤技术被广泛应用于城镇污水深度处理,但膜污染导致的通量衰减问题始终是制约超滤处理效率的主要瓶颈之一。研究利用生化池、二沉池、高密池和超滤出水探究了城镇污水深度处理过程中溶解性有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)的组成和变化,采用紫外光谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱等多种技术手段对高密沉淀-超滤组合工艺的超滤膜污染进行化学结构、污染物组成分析研究。结果显示,深度处理可去除多种有机物,二沉池出水、高密池出水、超滤出水的溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)质量浓度分别为7.43 mg/L、5.98 mg/L、3.32 mg/L,超滤对DOC截留率达44.5%。此外,深度处理工艺可以显著降低二级出水中蛋白质组分和腐殖质的荧光强度。在模拟废水条件下,探究了高密池出水典型污染物的膜污染机制。高密池出水中的蛋白质和多糖是造成膜污染的主要物质,在经过多批次过滤、反洗试验后依然残留于膜表面,其中残留质量由大到小依次为蛋白质(1.04 mg)、多糖(0.32 mg)、腐殖酸(0.07 mg)。研究表明,深度处理过程的膜污染机制与DOM密切相关,多糖与蛋白协同作用可导致更为严重的膜污染并形成致密且不易脱落的滤饼层,含多糖和蛋白质的模拟废水在第二和第三周期开始时的膜比通量比第一周期开始时分别降低了71%和72%。

多模式AO-MBR工艺在地下污水处理厂的应用

北方某设计规模为6万m^(3)/d的地下式污水处理厂,采用多模式AO-MBR工艺,出水水质满足《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/890-2012)中B标准要求。项目建设总投资为46276万元。单位水量处理总成本为3.26元/m^(3),其中可变成本为0.918元/m^(3),固定成本为2.342元/m^(3)。自投入运营以来,设计工艺处理高效且稳定,出水COD、TN、NH_(3)-N、TP平均排放浓度为13 mg/L、10.6 mg/L、0.24 mg/L、0.2 mg/L,平均去除率分别为93%、78.6%、99.5%和96%。水厂高质量保证所在规划服务区域的再生水供应,有效保障该地区再生水资源可持续利用。

氟泵多联空调技术在北方某数据中心的应用研究

随着数据中心的发展、IT单机柜功耗的不断提高,国家对其能效等指标的管控越来越严。作为提高空调系统能效、降低PUE、WUE指标的有效方案,氟泵多联空调技术和蒸发冷却技术在工程中使用较多,也是行业重点关注的空调冷却方案。通过分析该项目的应用,总结经验,为此类方案在东北地区大型数据中心的使用提供参考借鉴。

转台运动误差分离与角度优化技术研究

为了解决测量转台运动误差时存在的多种误差耦合问题,提出了一种基于多点法的运动误差分离方法。首先,通过分析转台在回转过程中多自由度误差的运动特性,提出了一种端面四点误差分离方法,在分离出测量盘下表面的平面度误差的同时,可完成倾斜误差和轴向误差的解耦。然后,建立了该方法的误差传递函数,采用麻雀算法(SSA)进行优化,寻找不同阶次下受谐波抑制影响最小的最优布置角,提高了误差解耦精度。最后,通过仿真与实验的方式对该方法进行验证。仿真结果表明,端面四点误差分离方法对轴向、倾斜误差的分离精度(相对误差)分别为1.934%和9.177%。实验结果表明,分离的运动误差与转台标定误差相符合,验证了该方法能够精确获得转台运动误差。

层状复合岩石滑动变形破坏特征研究

为分析层状复合岩石层间滑动演化规律及变形破坏特征,采用三点弯曲试验,以数字散斑相关方法为观测手段,对一种由细砂岩组成的层状复合岩石试件进行研究。主要结论如下:(1)层间接触条件(或是否发生滑动)对复合岩石断裂顺序、峰值荷载等变形破坏特征有较大影响。层间接触面发生滑动,上层岩石首先出现破坏,且峰值荷载小于没有发生滑动的同类结构,以本次试验为例,前者峰值荷载为后者的56%。(2)层状复合岩石变形破坏过程中,层间滑动位移总体呈现波动状态分布;第2组试验中最大滑动位移为0.320 mm,第4组试验中最大滑动位移为0.027 mm,两者相差近10倍;不同区域层间滑动位移和竖向位移在荷载曲线突降处均产生突变,但第2组和第4组试验表现出的突变规律不相同,主要是由复合岩层首先出现裂隙破坏的位置差异造成。(3)本次试验中,复合岩石层间接触面产生滑动时,水平应力与竖向应力比例系数波动幅值在0.15内;未产生滑动时,应力比例系数波动幅值大部分在0.5内。(4)层间发生滑动,上层岩石破裂过程中,层间出现水平方向及竖直方向加速度,且竖直方向加速度变化幅值约为水平方向加速度变化幅值的50%,因此岩石破坏过程中释放的能量在水平和竖直两个方向以横波与纵波两种方式释放传播。上述研究结论对煤矿开采过程中高位岩层矿震的发生和上覆岩层承载变形特征的相关研究有一定的借鉴意义。