基于平均能量差的运动想象EEG通道选择和特征提取

共空间模式(CSP)广泛应用于脑电信号(EEG)的特征提取,合适的通道选择可以有效地提高CSP的分类性能,增加信噪比。根据运动想象信号的平均能量差来进行通道选择和特征提取。首先取两类运动想象信号的通道均值能量作为投票的阈值,根据投票差值统计各通道上有明显能量差值试次的数量,基于此来选择出合适的通道,然后对这些通道取能量特征进行归一化,再结合CSP空域特征利用SVM进行分类。在BCI CompetitionⅢData SetsⅣa和BCI Competition IV Dataset SetsⅠ两个数据集上进行的分类实验中,所提出的方法相比于全通道CSP,平均精度分别提高了5.7%和10.9%,通道数分别减少了74.3%和51.7%,验证了所提出的通道选择和特征提取方法的有效性。

智慧水厂能源管理系统的数字孪生建模与研究

为降低水厂生产成本,实现“碳达峰、碳中和”目标,本文建立了智慧水厂的能源管理系统,使用光伏、风力发电代替传统火力发电,并提出了一种基于数字孪生和完全自适应噪声集成经验模态分解方法、麻雀搜索算法优化的长短期记忆神经网络作为预测模型以提高对短期风光出力的预测精度,为决策层指导智慧水厂内电能调度提供数据基础。采用我国西北部某市智慧水厂作为仿真算例,实验结果表明,所提方法能够有效提高短期风光出力的预测精度、降低水厂运维成本。

自我相关刺激的意识通达优先性

自我相关刺激的加工优势体现于多种心理加工过程,然而自我相关刺激是否具有意识通达的优先性,还需对以往研究进行系统梳理。采用降级刺激强度、视觉掩蔽、双眼竞争、连续闪烁抑制、非注意盲、注意瞬脱作为意识阻碍的实验方法,同时将睡眠、麻醉与严重意识障碍条件作为研究手段,考查自我相关刺激在以上范式和条件中是否具有意识通达优势。部分研究发现了自我信息具有意识通达优先性的证据,并提出了诸多不同甚至冲突的假设,如:注意瞬脱和非注意盲通过中断注意过程阻碍视觉意识,那么是注意早期选择理论还是晚期选择理论能够更准确地解释自我相关刺激在两种范式中的加工优势。因此,未来需要进一步研究不一致的现象,探讨其背后的神经机制。

人工生态浮岛对明渠流水动力特性的影响研究

人工生态浮岛广泛应用于河道和湖泊生态环境治理工程中,对水域的生态环境和水动力特性均有显著的影响,但目前针对含生态浮岛的明渠流水动力特性的研究还不成熟。为了研究浮岛结构对明渠水流水动力特性的影响,文章采用室内试验的方法,研究了浮岛结构对其上下游水流结构的影响,分析了水流平均流速及紊动特性的沿程变化规律。结果表明:纵向流速在远离浮岛的上游处近似为对数分布,靠近浮岛后水面处的流速减小,在浮岛区沿垂向先增大后减小,进入下游影响区后逐渐向明渠对数分布形式过渡。浮岛层深度平均流速沿程先减小后增大,间隙层深度平均流速沿程先增大后减小。雷诺应力在上游影响区沿垂向近似线性减小,在下游影响区与充分发展的浮岛水流类似。紊动强度在浮岛区内沿垂向先减小后增大,在浮岛层内近似恒定。研究可以为河道生态修复与水环境治理工程提供科学依据与理论指导。

基于区块链的综合能源系统低碳优化调度研究

综合能源系统对实现能源可持续发展和构建绿色低碳社会具有重要的应用价值。针对综合能源系统调度过程中存在的发用电预测误差大、系统优化数据采集处理复杂和经济运行成本较高等问题,将区块链技术引入到综合能源系统优化调度中,并计及电、热、冷三种负荷综合需求响应和碳排放交易,调用智能合约,以系统经济性和环保性最优为目标,提出了适用于综合能源系统的低碳优化调度模型。利用区块链技术特性,构建了面向综合能源系统优化调度的总体架构,使得区块链网络成为整个综合能源系统信息交互与数据存储中心,同时保留了调度中心的部分导向作用,确保了电网的安全、稳定运行。仿真结果表明:区块链技术可以进一步挖掘综合能源系统数据价值,更好地实现信息交流透明性;同时,构建的综合能源系统的低碳优化调度模型能够有效提高系统供能的灵活性、运行的经济性以及环保性。

考虑富氧燃烧技术的含光热发电与垃圾焚烧虚拟电厂协调优化调度

为有效应对新能源高比例并网、促进能源低碳化,将富氧燃烧技术引入到热电联产虚拟电厂,建立了考虑富氧燃烧技术的含光热发电与垃圾焚烧虚拟电厂协调优化调度模型。首先,研究了富氧燃烧电厂运行时的能量转移特性与调峰特性,分析了富氧燃烧技术相对于空气燃烧后碳捕集技术的优势;构建了富氧燃烧-GPPCC-电转氢(气)协同运行框架:在CO_(2)循环利用的同时,实现了电制氢副产物氧气作为富氧燃烧的有效补充。其次,所提出的模型采用富氧燃烧-垃圾焚烧-风电/光伏联合运行模式,并配合广义储能系统运行,使得源荷两侧之间具有良好的协调特性,进而使风电与光伏成为间接可灵活调度的资源;通过光热电站参与供热,释放了富氧燃烧电厂的调峰能力,提升了虚拟电厂供能的灵活性。最后,基于CPLEX对不同运行场景进行仿真,验证了所提模型和策略的有效性。

中国散裂中子源RCS注入区H0CT测量系统研制

中国散裂中子源的强流质子加速器采用剥离注入的方式,碳膜将H-剥离两个电子后变成质子,多圈涂抹注入到快循环同步环加速中,并加速至1.6 GeV。为了精确测量剥离膜的剥离效率并研究不同厚度剥离膜的使用寿命,在I-Dump束线上新研发并安装了一套束流流强探测器(H0CT),用于测量未完全剥离的H-和H0(H-被剥离一个电子)粒子。为了测量μA级束流,H0CT弱流强测量系统的研制考虑了外部干扰,配合探头、线缆及电子学低噪声的抗干扰设计,将环境噪声及干扰的影响降至最低,提高信噪比,实现了μA级脉冲电流的测量。

基于小波变换的EEG-fNIRS多模态数据融合方法

在多模态脑机接口系统(Brain-Computer Interface, BCI)的研究中,有特征级、决策级以及数据级三种融合策略。数据级融合在特征提取之前将多种模态数据融合,能够提升系统计算效率。但是,由于不同模态信号的采样率和幅值尺度等存在差异,给数据级融合的实现带来挑战。提出了一种基于小波变换的脑电(Electroencephalogram, EEG)和功能性近红外光谱(Functional Near-Infrared Spectroscopy, fNIRS)多模态数据融合方法。首先对两种信号进行小波分解,再将两组小波系数通过基于Fisher值的融合规则生成新的小波系数,然后通过小波重构得到融合信号,最后提取融合信号的共空间模式特征,利用线性判别分析进行分类。在对心理算数任务数据的分类实验中,获得88.1%的分类精度,表明了所提出方法的有效性和鲁棒性。

α-半乳糖基神经酰胺静脉注射对小鼠肝脏恒定性自然杀伤T细胞及亚群的影响

目的通过采用静脉注射α-半乳糖基神经酰胺(α-GalCer),观察其对小鼠肝脏恒定性自然杀伤T细胞(iNKT)频率及亚群的影响。方法研究时间2021年11月至2022年2月,选取C57BL/6J健康小鼠,采用随机数字表法分为观察组和对照组,观察组静脉注射α-GalCer,对照组静脉注射生理盐水,在注射后的第2、4、6、8、10天取小鼠肝脏,采用流式细胞术检测小鼠肝脏的iNKT细胞及亚群变化情况;采用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测外周血血清中白细胞介素-4(IL-4),干扰素-γ(IFN-γ),白细胞介素-17A(IL-17A)的表达水平。结果与对照组相比,静脉注射α-GalCer可引起肝脏iNKT细胞频率及亚群频率变化,且差异有统计学意义(P<0.05)。观察组肝脏iNKT细胞频率明显升高,但随时间呈逐渐降低趋势,自第6天恢复至与正常水平相当[观察组第2、4、6、8、10天分别为(20.87±2.15)%、(5.61±0.51)%、(2.65±0.26)%、(2.62±0.64)%、(2.51±0.11)%,对照组分别为(2.72±0.19)%、(2.72±0.19)%、(2.93±0.24)%、(3.06±0.45)%、(3.14±0.35)%];注射α-GalCer后,iNKT1亚群频率低于对照组,于第10天恢复至正常水平[观察组第2、4、6、8、10天分别为(1.04±0.37)%、(0.48±0.12)%、(1.99±1.04)%、(0.60±0.11)%、(3.25±0.53)%,对照组分别为(3.68±1.02)%、(2.74±0.21)%、(2.81±0.33)%、(2.93±0.29)%、(3.12±0.11)%];iNKT2亚群频率高于对照组,后逐渐降低[观察组第2、4、6、8、10天分别为(75.13±3.48)%、(33.83±9.08)%、(17.20±5.37)%、(12.00±1.99)%、(6.26±1.28)%,对照组分别为(38.03±1.70)%、(40.13±3.20)%、(40.16±3.15)%、(38.03±1.70)%、(36.37±1.18)%];iNKT1亚群频率总体上低于iNKT2亚群;iNKT17亚群频率低于对照组,第4天亚群频率最高,后又降至正常水平以下;与对照组相比,血清中IL-4水平在注射第2天无明显变化(P>0.05),注射后第6天,IL-4水平明显降低(P<0.05);IFN-γ水平自注射α-GalCer后明显升高,第6天又降低(P<0.05),IL-17A水平均低于正常水平(P<0.05)。结论静脉注射α-GalCer可诱导小鼠肝脏iNKT细胞的增殖,影响其亚群的分化。

腹腔注射α-半乳糖苷神经酰胺对小鼠肺恒定自然杀伤T细胞及亚群的影响

目的探讨腹腔注射α-半乳糖苷神经酰胺(α-GalCer)对小鼠肺恒定自然杀伤T细胞(iNKT)、细胞亚群及外周血细胞因子的影响,从而为治疗相关肺部疾病提供基础研究数据。方法60只6~8周龄雄性C57BL/6小鼠,采用随机数字表法分为α-GalCer干预组和正常对照组,每组30只,选择不同时间点观察干预组与对照组小鼠肺iNKT细胞、亚群及外周血细胞因子的变化。结果组间比较发现,与对照组(3.49±0.25)%相比,腹腔注射α-GalCer可引起肺脏iNKT细胞频率及亚群的变化,差异有统计学意义(P<0.05)。α-GalCer干预组肺iNKT细胞频率前2 d(6.56±0.05)%明显升高而后[d6(2.56±0.08)%、d8(2.64±0.14)%、d10(2.37±0.24)%]降低(P<0.05)。iNKT 1细胞频率低于对照组且呈降低的趋势(P<0.05)。iNKT 2细胞频率高于对照组在第4天肺部iNKT2细胞频率达到峰值,随后降低(P<0.05)。iNKT 17细胞频率略高于对照组,差异无统计学意义(P>0.05),与第2天相比,第4、6、8、10天iNKT17细胞频率均显著升高(P<0.05)。组间比较发现,干预组与对照组外周血血清IFN-γ、IL-4、IL-17A浓度比较,差异有统计学意义,α-GalCer干预组在不同时间点IFN-γ、IL-4、IL-17A浓度比较,差异有统计学意义,与第2天相比,IFN-γ、IL-4水平于第6天、第8天均降低(P<0.05);IL-17A水平于第6天降低(P<0.05)。α-GalCer干预组的IFN-γ水平与对照组相比均有明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);除第8天外,α-GalCer干预组的IL-4水平与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05);第2天、第8天α-GalCer干预组的IL-17A水平均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论腹腔注射α-GalCer对小鼠肺组织iNKT细胞和亚群有不同的激活效应;iNKT细胞激活后,会由脉管系统迁入间质;腹腔注射α-GalCer可诱导血清细胞因子的变化,提示α-GalCer注射可影响机体免疫功能。

本科基础护理学课程思政的设计与实践

目的探讨基础护理学课程思政教学的方法及实施效果。方法通过明确课程思政目标、构建课程思政教学实施方案、挖掘思政素材和建设课程思政教学资源库,实现对基础护理学课程思政教学的设计,并强化课程思政教师队伍建设。2021年9月—2022年7月,对本校护理学专业大学二年级学生实施基础护理学课程思政教学,课程结束后邀请学生对课程思政教学、各思政元素渗透情况的满意度、课程思政教学对其未来从事护理工作意愿的影响情况进行评价,并了解学生的学习体会与收获。结果118名学生中,109名(92%)对基础护理学课程思政教学感到满意,对各思政元素渗透情况感到满意者占75%~85%,65名(55%)表示通过基础护理学课程思政教学更加坚定了其未来从事护理工作的意愿;110名(93%)表示从课程思政中有所收获。本课程获评省级线上线下混合式一流课程。结论基础护理学课程思政教学获学生肯定,有助于增强学生对专业的认同感及思政素养,提升教师课程思政育人能力,实现价值塑造、能力培养、知识传授“三位一体”的目标。

阿尔茨海默病和轻度认知损害的脑龄比较

目的探讨阿尔茨海默病(AD)与轻度认知损害(MCI)患者的脑龄差异,并分析脑龄差(BAG)与临床特征之间的相关性。方法回顾性分析2018年12月至2021年7月首都医科大学附属北京天坛医院临床诊断为很可能AD和AD源性MCI的132例患者的临床及影像资料。根据AD和MCI诊断标准分为AD组和MCI组;并纳入招募的排除神经系统疾病及其他系统严重疾病的156例志愿者作为对照组。比较3组患者的一般资料、蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分、简易精神状态检查量表(MMSE)评分的差异。采用深度学习脑龄预测模型计算3组的BAG,采用Spearman相关性分析探讨BAG与临床特征之间的相关性。结果132例患者中,AD组106例,MCI组26例。AD组患者MoCA、MMSE评分均显著低于MCI和对照组(P均<0.001);MCI组患者MoCA、MMSE评分显著低于对照组(P均<0.001)。AD组患者预测脑龄、BAG显著高于MCI(P=0.040,P=0.003)和对照组(P=0.001,P<0.001);MCI组患者预测脑龄、BAG与对照组之间差异无统计学意义(P=0.352,P=0.224)。Spearman相关性分析结果显示,AD组BAG与MoCA评分(r=-0.341,P<0.001)、MMSE评分(r=-0.324,P=0.001)呈显著负相关。结论BAG作为一种影像生物学标志物可以用于评价认知障碍患者的脑结构变异程度和脑损伤的严重程度。

计及频率响应安全性的双馈风电机组轴系阻尼控制策略研究

由于大规模风电场集中接入电网导致系统频率调节能力下降,风电机组参与系统频率响应的控制策略受到广泛关注。然而,现有研究中缺少频率响应控制对风电机组传动链轴系扭振影响的研究,无法保证频率响应过程中风电机组的安全。为此,提出了一种在频率响应过程中对轴系扭振进行抑制的策略。利用状态观测器对传动链扭转角速度进行估计,通过附加转矩的方式实现频率响应过程中的动态阻尼控制。通过仿真分析和样机实测的方式对本策略与已有的无阻尼控制策略进行了对比,验证了本策略的有效性。

黄土围岩输水隧洞开挖支护变形分析

文章以岱海生态补水项目1#隧洞的开挖支护为例,介绍该地区黄土围岩洞段的地质特点、支护原则,采用Midas GTS软件进行建模分析,采用荷载结构法,分别模拟黄土围岩类别的洞段采用超前支护与不采用超前支护的情况下,分析围岩开挖变形和支护结构受力的情况。从分析结果中可知:不采用超前支护的情况下,黄土围岩的变形超过了规范允许值,因此提出施加超前小导管等超前支护的措施,以及相关施工要求,以控制洞室开挖卸荷后的变形,可为类似工程提供参考和借鉴。

双螺杆挤出工艺对聚碳酸酯类光学材料的光学特性及颜色的影响研究

研究了双螺杆挤出机的螺杆剪切强度、剪切速率、加工温度对聚碳酸酯材料的透光性和颜色的影响。结果表明,剪切强度关系到剪切热的产生量,强的组合更容易导致PC材料的降解和透光性的降低。在相对弱的剪切强度下,加工温度影响着材料加工流动性,流动性增大,PC透光率增大,材料颜色(B值)降低。65D双螺杆挤出机使用较弱的螺杆组合,在240~250℃左右的加工温度下,按照350KG/H、450RPM挤出聚碳酸酯类光学材料性能最佳(B值可达到-1.40550 mm波长的透光率高于10850 mm波长的透光率高于32)。

全三维环境下湖泊水位-容积曲线快速计算方法

为了从本质上提升湖泊水位-容积曲线计算的精度与效率,在分析对比传统水位-容积曲线计算方法的基础上,利用Civil 3D高程分析,结合.NET二次开发,建立了水位-容积曲线计算的新方法。该方法能够在全三维环境不降低实测地形图精度的条件下精确高效计算湖泊的水位-容积曲线,特别是对大范围的湖泊容积分析,具有更加明显的优势,让湖泊的传统水文分析技术有了质的提升。

BIM技术在生态河湖工程设计中的应用探索

为解决二维绘图设计信息散碎、跨专业人员理解难度大、效率低及设计周期长等难题,将BIM技术应用到生态河湖工程中。立足生态河湖工程特点,结合以往工程设计经验,对Autodesk和Dassault 2种BIM软件平台进行对比分析,分析优劣及适用性,最终确定Autodesk的Civil 3D和Revit软件更适用于生态河湖治理工程。根据这2款BIM软件的整体架构特点及适用范围,研究出一套适用于生态河湖工程三维设计的解决方案,并应用于沁阳市城区段生态综合治理工程中。实际应用表明:应用基于BIM技术的全流程解决方案,可创建河道和建筑物BIM模型,自动统计工程量及生成图纸,大大提高生产效率,节约人力、物力和成本,提高出手产品质量。

黄河流域水利风景区集群与风光带空间布局适宜性评价

为了完善水利风景区总体布局,推动水利风景区集群及风光带建设,基于已有成果和专家意见,构建了黄河流域水利风景区适宜性评价指标体系,以定性与定量相结合的方法计算了指标体系的权重,采用粒子群优化算法对专家评分矩阵进行修正,并基于权重构建了黄河流域水利风景区集群及风光带适宜建设分区,提出了“五群六带”黄河流域水利风景区宏观布局以及56个适宜建设集群和风光带的县(区),从宏观、中观和微观的角度提出了集群及风光带建设策略。

生态河湖工程设计BIM技术全流程综合应用研究

为解决传统设计模式下手工设计效率低、二维图纸不直观、协同设计难开展及存在信息孤岛的问题,针对生态河湖工程设计阶段涉及的河道堤防、水工建筑物、生态景观及多专业协同,通过BIM技术建立更加真实的三维地形模型,进行参数化、联动式河道堤防设计,再建立水工、景观等建筑物BIM模型,利用多专业协同技术,对模型进行整合,构建BIM技术全流程设计体系。该体系贯穿整个设计阶段,对工程项目进行数字化、可视化表达,构建可实现各参与方协同工作、数据共享的同一数据模型,设计更快速高效,整个工程项目更加直观,可提高项目设计全流程精细化管理水平,显著提升工程生产效率、质量和社会经济效益。

土体干缩裂缝形成机理探讨

土体在缺水环境下,随着土体内的水分完全蒸发散失,会产生收缩、裂缝,这是一种常见的自然现象。但这种现象对于河湖边坡工程安全和生态环境治理有着重大不利影响,深入开展对土体干缩裂缝的研究将对生态环境和工程建设有较高的实用价值。本文从土体干燥收缩及裂缝产生相关影响因素及力学机理方面对土体干缩、裂缝发展过程进行探讨。