防护服用供气背包制冷装置结构设计与性能试验

针对防护服在高温、闷热等环境中出现舒适性差的问题,设计一款防护服用制冷式供气背包,并开展系列性能试验。通过半导体制冷装置试验,分别对比导冷型材材质及不同底板厚、散热型材不同尺寸和底板厚对制冷性能的影响。搭建集成式制冷装置,分别研究U形与直线型2种风道结构、制冷片开启数量和位置及环境温度等参数对制冷性能的影响。结果表明,在满足穿戴者基本供风量的前提下,U形风道结构制冷性能较好;开启4个制冷片,温度可降低13.2℃左右;开启2个制冷片时,靠近出风口侧上、下2个制冷片的制冷性能较好,温度可降低8.4℃左右;而环境温度主要影响制冷装置的散热性能,进而影响半导体制冷片的冷热交换。研究内容可为半导体制冷技术在防护服应用提供一定的参考。

四川盆地高密度钾聚磺水基钻井液酸性气体污染治理研究

四川盆地页岩气储层具有埋藏深、地温梯度高、含气量大的特点,高密度钾聚磺钻井液体系因其独特的性能被广泛应用于四川盆地页岩气井钻井并取得了优异的效果。高密度钾聚磺水基钻井液体系本身固相含量高,自由水含量少,钻井液流变性调控手段有限且难度较大。因该区域地层具有大量的微裂缝,同时富含酸性气体,钻井过程中地层容易被释放出并溶于钻井液中,导致钻井液的流变性能恶化,出现钻井液黏度上升,甚至无法流动的情况,严重影响钻井安全和效率。

基于Hyperion高光谱影像的冬小麦地上干生物量反演

在黄淮海粮食主产区选择河北省衡水市深州市为试验区,以冬小麦地上干生物量为研究对象,以作物冠层高光谱和EO-1 Hyperion高光谱卫星数据为主要数据源,在分析冠层高光谱构建的窄波段植被指数(N-VIs)与实测冬小麦地上干生物量间相关性基础上,提出了利用拟合精度R2极大值区域重心确定冬小麦干生物量敏感的光谱波段中心的方法,并运用该方法确定了冬小麦生物量敏感波段中心。在此基础上,以敏感波段中心筛选结果为指导,利用窄波段植被指数及相关波段开展Hyperion高光谱卫星遥感区域冬小麦干生物量遥感反演和精度验证。最终,按精度最高原则优选区域冬小麦地上生物量反演结果。其中,研究采用了冬小麦孕穗期Hyperion数据,涉及的植被指数包括窄波段归一化植被指数(N-NDVI)、窄波段差值植被指数(N-DVI)和窄波段比值植被指数(N-RVI)。结果表明,通过与实测冬小麦地上干生物量对比,利用冠层高光谱冬小麦地上干生物量反演敏感波段筛选结果及其相应波段构建的Hyperion窄波段植被指数进行孕穗期作物干生物量估算取得了较好结果,其精度由大到小为:NNDVI、N-RVI、N-DVI。其中,以波段B18(波长528.57 nm)、波段B82(波长962.91 nm)构建的Hyperion N-NDVI估算区域冬小麦地上干生物量精度最高,相对误差(RE)和归一化均方根误差(NRMSE)分别为12.65%和13.78%。

基于哨兵-2A模拟反射率及其影像的冬小麦收获指数估算

为验证基于花后累积地上生物量比例动态参数(D-fG)的作物动态收获指数(D-HI)遥感估算方法在大范围获取作物收获指数空间信息的可行性和有效性,以我国黄淮海平原河北省衡水市为研究区,以冬小麦为研究对象,在前期田间冠层尺度确定作物收获指数估算敏感波段中心和最大波段宽度基础上,利用哨兵-2A(Sentinel-2A)遥感模拟反射率数据及其真实遥感数据开展基于花后累积地上生物量比例的区域冬小麦收获指数遥感估算研究。在基于不同波段组合Sentinel-2A遥感模拟数据筛选出的冬小麦动态收获指数估算最优波段信息基础上,利用Sentinel-2A影像数据实现区域作物收获指数空间信息准确获取。结果表明,在Sentinel-2A多光谱遥感模拟反射率波段λ_(1)(672~680 nm)和λ_(2)(855~875 nm)条件下,基于D-fG遥感参数信息的D-HI估测精度最高,其中,均方根误差(RMSE)、归一化均方根误差(NRMSE)和平均相对误差(MRE)分别为0.0404、10.83%、9.56%,证明Sentinel-2A卫星遥感数据在冬小麦收获指数估算中具有一定应用潜力。同时,在估测D-HI精度最高的模拟遥感数据波段信息基础上,基于Sentinel-2A卫星遥感红光和窄近红外波段组合的灌浆期不同阶段和成熟期D-HI估测区域总体验证精度指标RMSE、NRMSE和MRE分别为0.0502、13.81%、12.00%。上述结果表明基于Sentinel-2A卫星数据和花后累积地上生物量比例的作物动态收获指数遥感估算方法在大范围D-HI空间信息获取中具有一定可行性和有效性,为基于宽波段多光谱卫星遥感数据的大范围作物动态收获指数空间信息准确获取提供一定技术方法借鉴。

新工科信息类专业开放式实践教学平台研究

高校新工科建设对培养创新型卓越人才意义重大。实践教学质量的提升是新工科人才培养的关键,但当前很多院校普遍存在教学模式单调、实验时间受限等现实问题。对此,以信息类专业这一新工科重点建设专业群为例,基于微信应用号和嵌入式系统开发技术设计实现了一种开放式实践教学平台,进行了教学视频、文档资源、开放实验管理、实践报告及辅助功能等模块的建设。试用测试结果表明,平台为学生移动学习、实验预约及开放设备自动管理提供了良好支持,具有使用更方便、功能更完备的特点,能够使学生随时、随地、随需地全时空开放式学习、实践及互动。

心电图在结核性缩窄性心包炎术前及预后的临床价值研究

目的探讨心电图在结核性缩窄性心包炎患者术前及预后的临床价值。方法比较分析43例结核性缩窄性心包炎患者术前及预后心电图变化,将心电图各指标进行组间比较。结果心电图前后有明显的变化;P波改变、窦性心动过速、低电压、ST-T改变差异均有统计学意义(P<0.05)。心律失常差异无统计学意义(P>0.05)。结论心电图各项指标在结核性缩窄性心包炎预后患者中有明显改善,为临床评估患者预后提供辅助诊断依据。

V_(1)P波终末电势与缩窄性心包炎患者心功能关系的临床研究

目的探讨V1P波终末电势(PtfV1)与缩窄性心包炎心功能的关系。方法2018年10月至2020年6月浙江省中西医结合医院43例缩窄性心包炎患者接受心包剥脱术治疗。术前、术后10 d及术后3个月检测心电图、超声心动图,计算PtfV1值和左心室射血分数(LVEF)值,进行纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级,比较术前、术后的各项参数。采用单因素logistic回归方程分析Ptf V1值与心功能的关系。结果术后10 d与术前比较,心功能分级和低电压差异均有统计学意义(均P<0.05)。术后3个月与术前及术后10 d比较,PtfV1值、心功能分级、ST-T改变、窦性心动过速、低电压和LVEF值差异均有统计学意义(均P<0.05)。logistic回归显示,缩窄性心包炎患者PtfV1异常与心功能分级增加相关(P<0.01)。结论PtfV1可作为临床评估缩窄性心包炎手术后心功能恢复的一个辅助诊断指标。

河南省冬小麦种植频率时空变化及影响因素分析

【目的】通过对河南省2001—2015年间不同时期(2001—2005、2006—2010及2011—2015年)冬小麦种植频率(winter wheat planting frequency,WWPF)时空变化及其主要影响因素定量分析,进一步明晰区域作物种植频率变化时空变化分布特征和主要影响因素顺序。【方法】以河南省为研究区,冬小麦为研究作物,在利用中低分辨率MODIS EVI时序遥感数据和CART决策树算法进行连续15年(2001—2015年)作物种植空间分布信息提取基础上,获取了研究区不同时期冬小麦种植频率空间信息。在此基础上,开展不同时期冬小麦种植频率时空变化分析,并利用相关分析、主成分分析和线性回归分析等数理统计方法对不同时期研究区种植频率变化的影响因素进行分析,最终确定主要影响因素的重要性排序。【结果】基于MODIS EVI时序遥感数据和CART决策树算法可获得河南省较高精度连续多年冬小麦种植空间分布信息,经验证,研究区冬小麦遥感提取平均总体精度为90.39%,Kappa系数在0.82—0.92之间,可满足区域冬小麦种植频率变化研究所需作物空间分布精度要求;通过分析河南省不同时期冬小麦种植频率时空变化信息,省域内冬小麦主产区大部分具有较高的冬小麦种植频率(WWPF>80%),而豫西南和豫南等山区由于地形复杂、自然条件较差导致冬小麦种植频率普遍较低(WWPF≤40%)。此外,3个时段期间,河南省冬小麦主产区高频种植冬小麦面积呈逐步增加趋势,WWPF>80%的面积比例分别为42.68%、59.94%和63.07%,低频种植面积呈减小趋势,WWPF≤40%的面积比例分别为28.53%、17.99%和16.63%,这对我国冬小麦主产区稳定粮食种植面积具有重要意义;从冬小麦种植频率影响因素分析结果看,河南省冬小麦种植频率与有效灌溉面积比例、土壤质量综合指数、播期气候适宜度、坡度和高程等指标间均存在显著的相关性,且除与坡度、高程呈负相关外,与其余因素均为正相关关系。以上指标对河南省冬小麦种植频率变化影响程度的排序结果为土壤综合质量指数>播期气候适宜度>有效灌溉面积比例>坡度(高程),即土壤质量>播期气候条件>灌溉条件>地形条件。【结论】通过对河南省冬小麦种植频率时空变化及其影响因素进行定量分析,明确了河南省冬小麦种植频率时空分布特征和变化规律,明晰了河南省区域冬小麦种植频率变化影响因素及其重要性排序,为开展作物种植面积变化分析提供了一定技术方法和思路借鉴,为区域农业土地利用决策模型构建提供一定基础理论支撑。

NDVI时序相似性对冬小麦种植面积总量控制的制图精度影响

遥感技术获取的区域作物面积与作物面积统计数据间常常存在不一致的问题,这在一定程度上影响了作物分布遥感制图信息的应用。为获得与作物面积统计数据一致的高精度作物分布遥感制图信息,该研究以河北省衡水市武邑县为研究区,以时序Sentinel-2遥感影像生成的归一化差值植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)为研究数据,将冬小麦面积目视解译数据作为遥感提取的区域冬小麦面积总量参考,提出基于复合型混合演化算法(Shuffled Complex Evolution-University of Arizona,SCE-UA)和区域作物种植面积总量控制的NDVI时序相似性阈值优化冬小麦分布制图方法,并进行精度验证。在此基础上,进一步开展不同生育阶段NDVI时序相似性及其相似性组合的冬小麦分布提取精度对比研究。结果表明,利用全生育期NDVI时序相似性获得的冬小麦分布制图结果总量精度达99.99%以上,总体精度达98.08%,Kappa系数为0.96,可以保证遥感提取的区域冬小麦面积与冬小麦种植面积总量控制参考间的高度一致性且能获得较高的作物遥感识别精度。从不同生育阶段NDVI时序相似性及其相似性组合的冬小麦分布提取结果可知,利用出苗期-分蘖期、返青期-拔节期的NDVI时序可获得高精度冬小麦分布提取结果,而利用抽穗期-成熟期的NDVI时序数据提取冬小麦结果则精度较低,且综合不同生育阶段NDVI时序数据有利于冬小麦制图精度的提高。该研究可为高精度冬小麦分布提取和制图技术及其方案优化提供一定参考依据,也可为遥感数据和作物面积统计数据融合的大范围农作物分布遥感制图及统计数据空间化提供一定技术方法参考和思路借鉴。

基于花后累积地上生物量比例的冬小麦动态收获指数估算

针对已有基于遥感信息的收获指数估算对籽粒灌浆过程中作物生物量变化和收获指数变化过程考虑不足且估算精度有待进一步提高的现状,该研究以冬小麦为研究对象,基于冠层高光谱数据、地上生物量和动态籽粒产量等数据,在提出灌浆至成熟阶段动态收获指数(Dynamic Harvest Index, DHI)和构建花后累积地上生物量比例动态参数(Dynamic f_(G), D-f_(G))基础上,提出了敏感波段中心构建归一化差值光谱指数(Normalized Difference Spectral Index, NDSI)估算D-f_(G)的作物动态收获指数估测技术方法并进行精度验证。在此基础上,通过敏感波段宽度扩展确定了冬小麦D-f_(G)估算敏感波段最大宽度,并实现了最大波宽下D-f_(G)和DHI的遥感获取。结果表明,筛选的5个敏感波段中心λ(366 nm, 489 nm)、λ(443 nm, 495 nm)、λ(449 nm, 643 nm)、λ(579 nm, 856 nm)、λ(715 nm, 849 nm)构建NDSI进行D-f_(G)遥感估算均达到了较高精度水平,均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)在0.036~0.050之间,归一化均方根误差(Normalized Root Mean Square Error, NRMSE)在10.46%~14.59%之间;基于敏感波段中心的DHI估算中,RMSE在0.039~0.053之间,NRMSE在10.50%~14.28%之间;估算D-f_(G)的5个敏感波段中心最大波段宽度分别为30、68、58、20和86 nm,基于最大波宽获取DHI估算结果中,RMSE在0.054~0.055之间,NRMSE在14.38%~14.65%之间。可见,该研究所提收获指数遥感估算方法具有一定的可行性,为获取冬小麦动态收获指数提供了新思路和新方法,也为窄波段高光谱卫星遥感和宽波段多光谱卫星遥感获取大范围作物收获指数空间信息提供一定技术参考。

基于Fluent的涡轮流量计前导流体改进研究

涡轮流量计因具有精度高、可靠性好、使用方便等优点而被广泛应用于工业测量中。前导流体作为涡轮流量计的主要部件之一,对其测量精度与可靠性具有重要影响。本文通过Fluent数值模拟的方法分析了前导流体不同结构参数对整流效果的影响,考察了叶轮轮毂处的速度分布和流场均匀性,并在此基础上提出了对前导流体结构的改进设计。通过试验方法对比了不同结构参数下涡轮流量计的计量性能指标,验证了改进方案的有效性,为前导流体的改进研究做出了有益探索。

邯钢7号高炉长时间休风后复风操作

对邯钢7号高炉长时间休风后的复风操作进行了总结。7号高炉在休风117 h39 min后,通过准确掌握加风开风口节奏,休风期间加强保温措施,对料流轨迹进行测量,加强出铁组织等,高炉得以快速恢复达产。认为,本次休风前锰矿没有加到位,影响了炉况恢复的进程;针对近120h长时间的休风,可尝试采用加焦模式,防止炉温下降过多热量恢复进程慢。

焊接机器人在机电安装施工中的应用

阐述了焊接机器人的概念、特点和原理,分析了焊接机器人在机电安装施工中经济效益,研究了机电安装行业使用焊接机器人的优势,希望为焊接机器人技术的提升带来了可能。

公共场所内人群疏导与管控技术

随着城市化进程加快,公共场所人员密集度和接触频次不断增加。在新型冠状病毒感染流行背景下,公共场所人员的健康安全问题凸显,如何有效管理公共场所已成为城市管理的难点。通过研究公共场所内人群疏导管控技术,可以有效疏导管控人群,减少人员拥堵,降低疫情传播风险,保障公众健康安全。首先,选定某大型体育场作为研究对象,参考相关标准和规范制订了大型体育赛事活动人员疏导管控方案;其次,构建公共场所人员疏导管控技术模型;最后,对不同类型的疏导管控方案进行三维模拟仿真。结果表明:通过不断更新迭代疏导管控方案,场内人员流通更通畅,新增患者比例由0.800‰下降至0.075‰,从而验证了公共场所人群疏导管控方案可行和有效。

数字孪生技术在智慧风电场中的应用

阐述数字孪生技术在智慧风电场应用的特点。通过介绍数字孪生技术在智慧风电场的应用,建立基于数字孪生技术的风电场智慧运维系统。可以看出数字孪生模型是真实风电场和数字数字风电场的元模型,两者之间可以实现信息交互。

基于机器学习的新冠肺炎疫情趋势预测方法

防控措施对传染病的传播过程有重要作用,因此在预测新型冠状病毒肺炎疫情未来发展趋势时必须要考虑防控措施的影响。该文提出了基于机器学习的新冠肺炎疫情三步预测模型,将神经网络、随机森林、长短期记忆网络和序列到序列等机器学习算法引入到新冠肺炎传染病疫情预测中。与前人的预测模型相比,所提出的模型考虑了新冠肺炎疫情发展过程中防控措施的变化情况,可以使用检测数据预测未来的确诊人数和实际感染规模。研究结果表明:预测结果与实际数据基本一致,模型具有较高的可靠性。该预测方法可以使政府管理部门更准确地了解新冠肺炎疫情的实际发展态势,帮助管理者更有效地分配医疗资源,为新冠肺炎疫情防控提供决策参考。

基于生物信息学分析的结肠腺癌预后微小RNA的鉴定与预后预测模型构建

背景与目的:结肠腺癌(COAD)是癌症相关死亡的主要原因之一,准确预测COAD患者预后,评估COAD生存风险因素尤为重要。微小RNA(miRNA)通过靶向下游mRNA广泛参与肿瘤生物学行为调控,已成为具有应用研究前景的标志物。本研究旨在通过生物信息学方法鉴定COAD预后miRNA并构建预后预测模型,为COAD预后判断和制订个体化治疗方案提供参考。方法:从TCGA数据库中下载COAD患者的临床信息以及miRNA-seq数据,获取差异的miRNA。利用单变量和多变量Cox比例风险回归模型获得关键预后miRNA,用多因素Cox回归模型构建风险评分计算公式。利用Kaplan-Meier方法分析高、低风险评分患者的生存状态;ROC曲线评估风险评分的敏感度及特异度,并且从样本中随机抽取50%的病例做内部验证。采用预后风险模型列线图模型确定COAD患者临床病理参数及风险评分。使用Targetscan及miRDB数据库对预后miRNA模型进行靶基因预测以及利用String数据库进行蛋白与蛋白互作网络分析。结果:差异表达分析获得320个miRNA,其中167个上调,153个下调。利用单变量和多变量Cox比例风险回归对差异的miRNA进行分析,发现miR-503-5p、miR-335-3p、miR-185-5p、miR-4436b-5p、miR125b-2-3p为COAD患者关键预后miRNA。结合风险评分的生存分析结果显示,高风险评分患者预后明显差于低风险评分患者(P=0.0056),在随机抽取的内部验证组中也得到验证(P=0.014)。1、3、5年风险评分模型ROC曲线下面积(AUC)分别为0.666、0.724、0.707,内部验证组分别为0.681、0.699、0.703。Cox回归分析显示,建立用于预测COAD患者预后预测列线图的一致系数为0.836。单因素和多因素Cox分析显示,在建模组及内部验证组中风险评分是COAD的独立预后因素(均P<0.01)。miRNA靶基因预测获得87个靶基因。蛋白与蛋白互作网络分析获得10个蛋白质互作的关键基因。结论:所建立COAD预后miRNA模型以及基于年龄、AJCC分期、T分期、放化疗以及风险评分等因素构建的列线图将较准确地预测COAD的风险,对鉴定高或低风险患者、精准预测预后及评估患者生存风险提供理论基础。

统计数据总量约束下全局优化阈值的冬小麦分布制图

大范围、长时间和高精度农作物空间分布基础农业科学数据的准确获取对资源、环境、生态、气候变化和国家粮食安全等问题研究具有重要现实意义和科学意义。本文针对传统阈值法农作物识别过程中阈值设置存在灵巧性差和自动化程度低等弱点,以中国粮食主产区黄淮海平原内河北省衡水市景县为典型实验区,首次将全局优化算法应用于阈值模型中阈值优化选取,开展了利用全局优化算法改进基于阈值检测的农作物分布制图方法创新研究。以冬小麦为研究对象,国产高分一号(GF-1)为主要遥感数据源,在作物面积统计数据为总量控制参考标准和全局参数优化的复合型混合演化算法SCE-UA (Shuffled Complex Evolution-University of Arizona)支持下,提出利用时序NDVI数据开展阈值模型阈值参数自动优化的冬小麦空间分布制图方法。最终,获得实验区冬小麦阈值模型最优参数,并利用优化后的阈值参数对冬小麦空间分布进行提取。通过地面验证表明,利用本研究所提方法获取的冬小麦识别结果分类精度均达到较高水平。其中冬小麦识别结果总量精度达到了99.99%,证明本研究所提阈值模型参数优化方法冬小麦提取分类结果总量控制效果良好;同时,与传统的阈值法、最大似然和支持向量机等分类方法相比,本研究所提阈值模型参数优化法区域冬小麦作物分类总体精度和Kappa系数分别都有所提高,其中,总体精度分别提高4.55%、2.43%和0.15%,Kappa系数分别提高0.12、0.06和0.01,这体现出SCE-UA全局优化算法对提高阈值模型冬小麦空间分布识别精度具有一定优势。以上研究结果证明了利用本研究所提基于作物面积统计数据总量控制以及SCE-UA全局优化算法支持下阈值模型参数优化作物分布制图方法的有效性和可行性,可获得高精度冬小麦作物空间分布制图结果,这对提高中国冬小麦空间分布制图精度和自动化水平具有一定意义,也可为农作物面积农业统计数据降尺度恢复重建和大范围区域作物空间分布制图研究提供一定技术参考。

原位(TiB_2-TiB)/Cu复合材料组织与性能研究

采用机械合金化和热压烧结相结合的方法制备出原位TiB_2颗粒和TiB晶须混杂增强的铜基复合材料,利用XRD、OM、SEM、TEM研究了复合材料的微观组织,分析了热压烧结过程中的原位反应机理及微观组织对复合材料硬度、导电率及致密度的影响规律。结果表明:原位反应过程为Cu和Ti原始粉末在800℃开始反应生成Cu3Ti中间相,在850℃时达到Cu3Ti中间相的熔点并在基体中形成液相微区,然后B原子扩散至该液相微区,在继续加热过程中原位析出硼化钛增强相。TiB晶须含量相对较多的复合材料具有较高的硬度,Ti B2颗粒含量相对较多的复合材料具有较高的导电率,TiB晶须和TiB_2颗粒混杂增强的铜基复合材料则同时兼备了以上2种复合材料的性能优势,其综合性能得到优化。所得烧结态3%(TiB_2-TiB)/Cu混杂增强复合材料的硬度和导电率分别达到86.6 HB和70.4%IACS。

基于情景构建与推演的新能源电力设备运行风险评估

新能源电力设备运行环境多变、系统结构复杂,导致新能源电力系统安全问题日益突出。该文提出了一种基于情景构建与推演的电力设备运行风险评估方法。首先,分析了新能源电力系统运行过程中存在的安全风险问题;其次,构建了新能源电力设备运行风险评估模型;最后综合采用交叉影响分析法和解释结构模型法推演了新能源电力设备的不安全状态对电力系统故障的影响程度,并提出了相应的预防和改进措施。研究结果表明:该方法评估电力设备故障对电力系统运行造成的风险程度合理可行,对电力系统应急管理决策具有重要的指导意义。