基于谷歌地球历史影像的大连市海岸线变化分析

为了研究大连市近40年海岸带环境变迁和演化规律,基于谷歌地球历史影像,采用GIS技术提取和分析了大连市1984-2018年海岸线变化信息.结果显示大连市海岸线增长经历了低-高-低3个阶段,时间节点为2004年和2014年.围(填)海增速与GDP增速曲线具有较强的相关性.从空间来看,大连市海岸线变化主要分布在湾区和河口地区,主要类型为填海造陆区和围海养殖区.其中填海造陆区主要集中在市辖区中南部沿岸和长兴岛开发区,围海养殖区则分散在北部和东部瓦房店、普兰店和庄河等地.

品种和生育期对紫花苜蓿的生产性能、营养品质和矿物质元素的影响

试验分析品种和生育期对紫花苜蓿的生产性能、营养品质和矿物质元素的影响,从而确定赤峰地区高产优质的紫花苜蓿品种及最适生育期。研究以7个引进的紫花苜蓿品种作为研究材料,比较7个品种的现蕾期、初花期和盛花期的生产性能和营养品质的差异。结果表明:随着生育期的推进,株高呈现增加趋势,盛花期的株高显著高于现蕾期和初花期(P<0.05);WL168和金皇后初花期的干草产量较高。粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)和总可消化养分(TDN)含量随着生育期的推进呈现降低趋势,除了阿尔岗金和猎人河品种,其他品种现蕾期和初花期的CP含量均显著高于盛花期(P<0.05)。而中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性洗涤木质素(ADL)含量和相对饲用价值(RFV)随着生育期的推进而增加,54V09的NDF和ADF含量均低于其他品种,54V09品种初花期的RFV显著高于除了55V12以外的品种(P<0.05)。随着生育期的推进,各矿物质元素均呈现降低趋势。现蕾期的Ca、Mg、S、P、K元素含量显著高于盛花期(P>0.05)。现蕾期,54V09品种的Ca、Mg、S元素的含量最高,55V12品种的P、K元素的含量最高。通过分析3个生育期的7个品种各指标的均值,并利用隶属函数法进行综合评价,得出现蕾期品质最佳。不同紫花苜蓿品种的营养品质排名依次为:54V09>55V12>WL168>三得利=猎人河>金皇后=阿尔岗金。研究表明,在赤峰阿鲁科尔沁地区,现蕾期收获可以获得高产优质的饲料,54V09和55V12品种适合在赤峰地区推广种植。

挤扩支盘桩抗拔承载特性的模型试验研究

基于模型试验分析了上拔力作用下挤扩支盘桩的荷载-位移曲线特征、轴力分布特点和抗拔承载力的构成,研究盘径对承载特性的影响规律。结果表明:挤扩支盘桩比直孔桩具有更高的抗拔承载力和抗拔刚度,其拔出破坏具有脆性破坏的特征,同时盘径对挤扩支盘桩Q-s曲线的影响主要在加载后期体现;挤扩支盘桩发生脆性拔出破坏的原因是承力盘引起的土体突发剪切失效,而挤扩支盘桩的抗拔极限承载力主要由挤扩盘压力引起的土体滑移面强度和盘上直孔段的桩土接触面强度决定;上拔力作用下挤扩支盘桩的抗拔承载过程由盘上土体挤密阶段、弹性锚固阶段、塑性锚固阶段构成;盘阻在挤扩支盘桩抗拔承载力中的占比随着盘径的增大而增大,加载后期的盘阻贡献率相对于加载初期可以提升6%~8%。

发酵抑制剂对羊草青贮品质和有氧稳定性的影响

在青贮饲料发酵和有氧暴露期间,微生物的生长活动是影响青贮品质和有氧稳定性的关键。为了研究发酵抑制剂对羊草青贮品质、有氧稳定性和微生物数量的影响,设置4个处理组,分别为对照组(无添加剂)、丙酸组(0.2%FM)、苯甲酸钠组(0.2%FM)、山梨酸钾组(0.2%FM),每组3个重复,切碎羊草袋装青贮,在室温青贮60 d和有氧暴露8 d时取样分析。结果显示,在发酵和有氧暴露过程中,丙酸能有效提高羊草青贮的干物质、可溶性糖、乙酸和丙酸含量,降低pH值和氨态氮含量,减少酵母菌和好气性细菌的数量。在本试验条件下,添加发酵抑制剂均能有效改善青贮品质和有氧稳定性,但作用效果由高到低依次为丙酸、山梨酸钾和苯甲酸钠。通过使用发酵抑制剂,能有效降低青贮饲料二次发酵和有氧变质的风险。

淮河流域最长连续无雨日特征及其与环流指数的关系

基于淮河流域1961~2020年38个气象站点的逐日降水数据,筛选出最长连续无雨日(CDD),采用M-K趋势检验、主成分分析、时滞相关分析、交叉小波变换等方法分析了淮河流域CDD的变化特征及其对12个环流指数的响应。结果表明,淮河流域CDD空间分布有明显的季节特征。夏季表现为西高东低分布特征,春季、秋季和冬季表现为北高南低分布特征;60年来,不同季节的CDD变化亦不同,其中秋季大部分站点CDD增加,流域有变干趋势,而冬季全部站点CDD减小,流域干旱减缓;不同时滞的CDD与WP、SOI和Nino4具有较好的相关性,与Nino4的相关性最强,Nino4对滞后4、5个月的CDD有明显增强作用,对滞后10、11个月的CDD有明显减弱作用;Nino4对CDD的显著影响主要集中在10~15个月共振周期上,且主要呈Nino4超前于CDD的显著负相关关系。研究结果对今后干旱预测防御及水资源管理具有一定参考意义。

低乙烯基聚丁二烯-b-聚乙烯基吡啶嵌段共聚物的合成与结构调控

采用负离子聚合方法,设计合成了聚丁二烯(PB)链段长度相同、聚乙烯基吡啶(PVP)链段长度不同、分子量及其分布可控的低乙烯基PB-PVP两嵌段聚合物(lvPB-b-PVP)。通过凝胶渗透色谱和核磁共振波谱分析了聚合物的分子结构,结果显示其多分散性指数为1.09~1.21,乙烯基摩尔分数为10.4%~11.5%,低乙烯基PB的数均分子量为5.0 kg/mol,PVP的数均分子量约为5~30 kg/mol,制得嵌段共聚物的数均分子量约为10~35 kg/mol。该聚合物在自组装等方面具有一定潜在应用价值。由于聚合物中P 2 VP和P 4 VP两种试样的氢键结合能力存在明显差异,因此,lvPB-b-P2VP的凝胶渗透色谱分析流出时间随其分子量的增大而缩短,而lvPB-b-P4VP的流出时间不变且与PB前体的流出时间相同。

壳聚糖基物理水凝胶的制备及其在味觉传感中的应用

传统的食品检测普遍依赖于大型仪器,而样品的运输、前处理复杂、专业人员的技能要求、仪器昂贵等局限性难以实现实时、快速的检测。水凝胶传感器由于便携化的优势能达到现场实时的快速检测要求,是当前新兴的传感基材的首选。本研究通过原子转移自由基聚合(ATRP)反应制备了天然生物质壳聚糖基的物理水凝胶,通过荧光光学手段能检测四种味觉(酸、甜、苦、咸)模拟分子,实现柔性传感检测材料的便携化和实时检测的功能,该研究满足环境中柠檬酸、葡萄糖、单宁酸、氯化钠的现场检测要求。

干燥对盐碱地苜蓿营养品质及真菌菌群结构的影响

为探究盐碱地紫花苜蓿(Medicago sativa L.)干燥前后真菌种类、群落结构以及对其营养品质的影响,以期为盐碱地紫花苜蓿干草调制提供理论基础。本研究以盐碱地紫花苜蓿为试验材料,初花期刈割,干燥12 h后取样分析苜蓿的营养成分与真菌群落特征。结果表明:盐碱地苜蓿晾晒12 h后、粗蛋白质、可溶性蛋白质、非结构性碳水化合物含量显著下降(P<0.05)。经干燥12 h后,小戴卫霉科(Davidiellaceae)的丰度值增加,球腔菌科(Mycosphaerellaceae)的丰度值下降到1.02%。盐碱地紫花苜蓿鲜样附着真菌隶属4个真菌门,优势菌群为小戴卫霉科、隐球菌属(Cryptococcus)、链格孢属(Alternaria)、假丝酵母属(Candida)。干燥12 h后,苜蓿真菌以小戴卫霉科、链格孢属、赤霉属、小不整球壳属、匍柄霉属为主,其营养方式主要为腐生营养型,此类真菌的生长繁殖会消耗紫花苜蓿的营养物质。

煤矿巷道智能掘进机器人系统关键技术研究

按照国家“加快煤矿智能化发展”的战略部署,贯彻“采掘并重,掘进先行”方针,针对煤矿巷道掘进存在地质条件复杂、工艺装备落后、作业人员偏多、操作环境恶劣、安全风险严竣、采快掘慢失衡等问题,深入总结分析国内外煤矿巷道智能掘进技术的研究动态,指出存在的不足和亟待解决的问题。针对煤矿复杂地质条件下的巷道掘进难题,研发了一种全新的集截割、临时支护、钻锚和锚网运输等并行智能协同的煤矿巷道掘进机器人系统。通过研究进展分析、理论方法探索以及研发实践,提出构建煤矿巷道智能掘进机器人系统的3大关键技术问题及其研究内涵,创建解决关键技术问题的研究体系架构:煤矿巷道掘进机器人系统建模与围岩耦合机理;煤矿巷道掘进机器人系统智能协同控制技术,提出数字孪生驱动的虚拟现实远程智能控制方法;煤矿巷道快速掘进机器人系统精确定位定向和定形技术,提出机器人系统全局和局部精准定位定向及断面截割精准定形控制方法。破解复杂地质条件下的煤矿巷道智能掘进机器人系统关键技术难题,对于研发高质量、高可靠、高效率、高智能的煤矿巷道智能掘进机器人系统,从根本上改善掘进工作面环境,解放生产力,全面提高煤矿巷道掘进效率和质量。

辽河口海域使用变化下的生态敏感性分析

以辽河口作为研究对象,利用1990年、2000年、2007年和2014年遥感影像作为数据源,对海域使用变化下的生态敏感性进行了系统性研究:分析了围填海、养殖用海、工业用海等主要用海活动对河口区域生态敏感性的影响机制;建立了海域使用变化下的生态敏感性指数(ESI),并分析其变化过程;最后借助ArcGIS空间分析法,获得生态敏感性空间分布状况.结果显示,1990~2014年辽河口区域海域使用面积由1990年的2977.32km^2至增加至2014年的3059.96km^2,主要增加类型为开放式养殖用海、围海养殖用海和工业用地,主要由开放海域、盐地碱蓬和泥滩转变而来.研究区人为干扰度呈上升趋势,2007~2014年间变化率较大;生态系统服务价值总体呈现减小的趋势,由1990年的4.65×10~9元减少到2014年的3.34×10~9元,人为干扰强度与生态系统服务价值呈现负相关系.海域使用变化下的生态系统敏感性指数由2001年的2.5增加到2007年的4.7,再增加至2014年的4.8.总体而言,近25a来辽河口区域生态系统敏感性对海域使用变化的响应程度不高.虽然近10a受到一定程度的人类开发利用活动的影响,但整个河口生态系统的所受的影响还不太强烈.

两种麻醉方法在无痛支气管镜检查中的应用分析

目的两种麻醉方法在无痛支气管镜检查中的应用比较,评价其实用性。方法选取2016年6月至2016年12月无痛支气管镜检查100例进行回顾分析,随机分为传统组和改良组两组,每组各50例。改良组麻醉时给予咪达唑仑、羟考酮缓慢静注,然后行环甲膜穿刺给予利多卡+丁卡因气管内表面麻醉,5分钟后经鼻腔置入支气管镜检查;传统组麻醉时给予芬太尼,丙泊酚缓慢静注,眼球凝视,睫毛反射消失,经鼻腔置入支气管镜检查。观察两组病人麻醉前(T0)、麻醉后(T1)、气管镜插入声门时(T2)、检查过程中(T3)患者的BP、HR、SpO_2,检查结束后患者苏醒时间、steward苏醒评分、不良记忆及不良反应发生率。结果T1、T2、T3三个时段改良组的BP、HR、SpO_2明显比传统组波动小,差异有统计学意义(P<0.05)。改良组患者不良记忆、不良反应发生率均比传统组低,苏醒时间比传统组短、苏醒评分比传统组高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论改良组麻醉方法在无痛支气管镜检查中,真正使患者达到了"无痛、舒适",值得临床推广应用。

煤矿履带巡检机器人多体动力学建模及越障仿真

针对煤矿井下底板路面变化多样,履带巡检机器人行走机构行驶动态特性复杂,底板路面对履带行走机构响应较大,表征和模拟履带-底板路面相互作用的行驶特性较困难。特别是台阶型路面,履带行走装置在越障时其机身上仰姿态过高、落地时履带受到的冲击较大。基于履带地面力学理论,通过一定数量的经验常数确定煤矿底板路面参数,采用柔性体多体动力学的有限段模型方法建立履带行走机构虚拟样机模型,完成巡检机器人在水平底板路面及台阶型路面环境下的多体动力学仿真实验,其履带与地面的接触力、履带内部的轴套力及履带变形情况与机器人行驶、越障过程相一致,表明建模方法正确;同时得到巡检机器人在不同底板路面状况下,其滑转及滑移率也会随之发生变化,在水平底板路面其履带滑转率较小,但在越障过程中,履带理论速度与实际速度相差较大,特别是履带刚接触到障碍瞬间、以及机器人刚越过台阶型障碍瞬间可达0.78,研究结果可为履带巡检机器人在煤矿井下的智能控制提供理论依据。

带式输送机巡检机器人行驶力学及其仿真研究

设计了一种轮轨式带式输送机巡检机器人,建立了机器人轮轨行驶力学模型及轮轨接触力模型,确定了电机选型参数。电机相关参数代入巡检机器人虚拟样机模型,设定了环境参数,完成了爬坡仿真测试实验。仿真结果表明,对巡检机器人电机的选型可以保证机器人完成20°斜坡的爬坡运动。其相关理论成果可以为样机的设计、加工,提供可靠理论支撑,以缩短研发周期并减少开发成本。

煤矿井下钻锚机器人布网单元设计与仿真

针对现有煤矿井下巷道成型永久支护速度慢、效率低、危险性系数较高、人员参与较多等问题,论文提出了一种钻锚机器人,并对其布网单元进行设计,通过SolidWorks对其进行三维建模,并对关键部件的受力情况在ANSYS中进行有限元分析计算;在ADAMS中建立了钻锚机器人布网单元简化样机模型,并对其抓网、运网动作进行运动学仿真分析。结果表明:钻锚机器人布网单元整体结构设计合理,满足支护片网单张稳定抓取、移动、顶放姿态要求,且布网单元机械手的关键部件符合刚度、强度要求。

基于ELM神经网络的采煤机截割载荷软测量建模方法

采煤机是煤矿综采工作面的关键设备,由于煤层结构复杂,导致截割载荷复杂多变,并且截割载荷难以直接测量。因此,针对采煤机截割载荷难以直接检测难题,研究了采煤机交流异步电机的机械特性,提出了基于软测量建模技术的截割载荷预测方法。首先,通过分析采煤机交流异步电机的机械特性,得出截割载荷与截割电机的转速、电流符合非线性关系,运用软测量建模方法可以预测截割载荷。然后,以截割电机的转速和电流作为输入变量,运用ELM神经网络的软测量建模方法建立采煤机截割载荷软测量模型。最后,运用ELM,BP,RBF3种神经网络软测量建模方法对采煤机电机载荷进行预测,以均方误差和相关系数作为预测评价指标,结果表明:ELM神经网络软测量建模方法在预测精度和预测速度方面都优于BP神经网络和RBF神经网络软测量建模方法。运用ELM神经网络软测量建模方法能够准确、快速预测采煤机截割载荷,为采煤机恒功率截割和牵引智能调速提供了理论基础。

柔索驱动拣矸机器人最小索拉力等值曲面研究

中国煤炭赋存条件复杂,由于煤层夹矸、开采导致夹矸等原因,直接影响商品煤的质量,若直接燃烧会造成严重的环境污染,因此从原煤中分拣矸石任务艰巨,势在必行。但目前煤与矸石的分离工作主要依靠人工完成,存在生产环境恶劣,工人劳动强度大等问题,为了解决目前煤矸石分拣难题,提出柔索驱动拣矸机器人方案,实现煤矸石的“快、准、稳”分拣。首先,以索拉力最小方差为目标研究拣矸机器人冗余柔索拉力优化求解方法,提出以最小索拉力为基础的3个索拉力性能指标,研究最小索拉力在机器人工作空间竖直中线、水平切面以及整个工作空间的分布规律,进而对拣矸机器人的稳定性进行定性评价。其次,基于最小索拉力,定义并求解最小索拉力工作空间。拣矸机器人末端抓斗处于最小索拉力工作空间等值曲面内部,满足预定的稳定性要求。最后,仿真分析最小索拉力等值曲面的分布特征与规律,拣矸机器人末端抓斗处于最小柔索拉力所形成的等值曲面内部,满足预定的稳定性要求。研究结果为柔索驱动拣矸机器人的进一步应用奠定理论基础。

基于改进果蝇优化算法正交匹配追踪的超声信号降噪方法

降噪是超声信号处理的重要环节,正交匹配追踪是一种常用的降噪方法,传统正交匹配追踪算法计算量大、分解精度不高,无法提取强噪声背景下的超声信号.本文提出了一种结合果蝇优化算法和正交匹配追踪的超声信号降噪算法,将正交匹配追踪中的“贪婪”搜索转换为Gabor函数的参数优化问题,利用果蝇优化算法估计Gabor函数的最优值,采用自适应步长以提高果蝇优化算法的全局遍历性,同时引入高维广义CAT映射以跳出局部最优,最后由寻找到的最佳原子重构超声信号.为验证算法的有效性,对仿真的多频超声回波信号和实验采集的锻件试块超声回波信号进行了降噪处理,结果表明,本文提出的方法能有效提取强噪声背景下的超声信号.

中国大豆2021—2025年消费量和生产量预测分析

中国是世界上大豆消费量和进口量最大的国家,为了较为准确地预测我国大豆未来的消费量和生产量,维护我国大豆供给安全,本研究提出Grey-Markov大豆消费量预测模型,采用GM(1, 1)模型和Grey-Markov模型对2017—2020年我国大豆消费量进行拟合,并利用其中预测精度较高的模型预测我国2021—2025年的大豆消费量和生产量。结果表明:Grey-Markov模型预测精度较高,利用该模型的进一步预测结果表明,2017—2020年我国大豆供给量与需求量之间的缺口分别为10.37,10.87,11.40,11.95和12.53亿t, 2021—2025年我国大豆生产量和消费量年增长率将分别为6.06%和5.01%。最后,根据预测数据提出建议:我国应力争实现大豆进口多元化、大力发展国内大豆产业,以提高粮食安全性。

皖北某城市排水管网调查及整改对策分析

随着城市化的快速发展,城市内河水体黑臭问题愈发严重,形成城市内河水体黑臭的主要污染源大部分通过城市排水管网进入河道。通过对皖北某市某片区现状排水管网的详细调查,发现管网存在错接、混接、破损、管径偏小、高程不合理等一系列问题。针对调查发现的问题,提出了与之相对应的工程整改对策及实施智慧水务的建议,希望能为城市排水管网建设、改造、运维以及河道黑臭治理等方面起到一定的借鉴作用。

一种转子振动故障诊断及预警的虚拟仪器系统开发与验证

为了实现旋转机械转子系统的故障诊断及预警,设计并开发了基于LabVIEW的转子故障诊断及预警系统。提出了故障诊断与预警系统的总体方案,揭示了典型故障的机理及故障诊断预警原理。设计了虚拟仪器系统,完成了硬件选型和软件开发,软件功能包括信号分析处理、特征频率计算和故障诊断预警。建立了实验平台,模拟了转子不平衡和不对中故障,利用所开发的系统对转子进行在线监测,结果表明系统能够自动提示故障类型,证明该系统是有效而可靠的。