植物根系特征与根区土壤水分高通量监测管道机器人研制

研究水分胁迫下的根系特征对于节水农业的发展具有重大意义。针对现有根系观测与土壤水分监测方法难以满足野外条件下根系和根区水分的同步、原位、高通量监测的不足,该研究研制了一种基于STM32芯片的管道机器人系统。系统由管道机器人、数据基站与PVC透明管道组成,通过在土壤中埋设管道机器人系统,控制机器人搭载的微距相机与土壤水分传感器在巡航时拍摄根系图像,并获取土壤水分数据。由根系图像识别分割与提取程序对图像进行畸变校正与根系识别,获取管道方向上植株的根系面积、长度与密度等特征参数。实验室条件下进行相机拍摄效果、图像畸变校正、识别与分割误差及里程轮测距误差测试,以及土壤水分传感器标定试验。测试结果表明:1)管道机器人能够清晰地拍摄到根系图像,图像畸变校正效果较好,单个像素点长度和面积分别为44μm和0.002 mm^(2),单张根系图像的拍摄范围为14.17 mm×10.60 mm;2)土壤水分传感器输出电压与土壤体积含水率之间呈现良好线性关系,决定系数R^(2)为0.990;3)自主巡航定位准确度较高,平均相对误差为1.47%。在田间条件下进行的根系生长动态监测、根系信息提取、土壤水分监测与电池续航试验表明:1)管道机器人系统能够在田间环境下高通量地拍摄根系图像,监测根系的生长动态,并进一步提取出根系长度、面积、根面积密度等特征参数;2)根区土壤水分监测较为准确,测量结果与烘干法结果平均相对误差为2.23%;3)在系统初始满电量状态下,管道机器人系统独立运行时长不少于7 d,最大巡航监测距离约为48 m。本文研制的管道机器人系统可在田间条件下实现根系特征以及根区土壤水分的原位、高通量测量,为节水灌溉与根系生长研究提供技术支持。

济南市柴油型移动源排放颗粒物中碳组分特征和排放量估算

为了识别济南市柴油型移动源排放颗粒物中碳组分特征,采用稀释通道采样器于2021年采集了柴油货车和工程机械尾气排放颗粒物,并对汽油车尾气一并采集对比,分析了尾气排放颗粒物质量浓度和其中的碳组分。结果表明,柴油型移动源排放颗粒物质量浓度明显高于汽油车,且以细颗粒物为主,PM_(2.5)/PM_(10)数值几乎接近于1.0,其中柴油货车排放颗粒物质量浓度高于工程机械,且随车型增大排放颗粒物质量浓度增大,重型柴油载货车排放PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度最大,分别为4.56×10~4μg·m^(-3)和4.71×10~4μg·m^(-3)。柴油货车PM_(2.5)和PM_(10)排放因子范围分别为8.90-21.8 mg·km^(-1)和9.40-22.5 mg·km^(-1),工程机械中破碎机颗粒物排放因子略大于挖掘机,破碎机PM_(2.5)和PM_(10)排放因子分别为0.12 g·kW^(-1)·h^(-1)和0.14 g·kW^(-1)·h^(-1),挖掘机排放因子分别为0.10 g·kW^(-1)·h^(-1)和0.11 g·kW^(-1)·h^(-1)。碳组分为柴油型移动源排放颗粒物的主要成分,其中工程机械排放总碳(TC)在颗粒物中占比约为66.0%,大于柴油货车的占比41.5%(PM_(2.5))和45.5%(PM_(10))。根据有机碳(OC)和元素碳(EC)在尾气排放颗粒物占比分析可知,柴油货车排放以OC为主,而工程机械排放EC高且为柴油货车2倍多。汽油车与柴油货车OC中占比最高的碳组分相同,均为OC2,而工程机械为OC1。EC2为柴油型移动源排放EC的主要组分,车型最大的重型柴油载货车排放EC2占比最大,分别为20.7%(PM_(2.5))和21.8%(PM_(10)),但汽油车跟柴油货车不同,EC1为汽油车排放主要碳组分。基于2021年济南市柴油货车和工程机械保有量,对城市柴油型移动源碳组分排放量进行了估算,发现柴油型移动源尾气排放PM_(10)中碳组分排放量高于PM_(2.5),工程机械尾气中碳组分排放量高于柴油货车,因此应加快推进机动车新能源化的发展以及工程机械的清洁化发展。

北京市东城区2009—2019年蝇类生态学监测结果分析及其预测方法探讨

目的 掌握北京市东城区2009—2019年蝇种类、密度、分布及其季节消长规律,探讨基于生态学监测的蝇类密度预测方法,为东城区蝇类预测与科学防控提供依据。方法 收集整理东城区2009—2019年蝇类生态学监测数据并进行分析;利用MATLAB R2018b软件构建的季节性差分自回归移动平均模型(SARIMA)对2019年4—10月的蝇类密度进行预测并与实际监测值进行比较,验证模型预测效果。结果 2009—2019年东城区各生态学监测点蝇类年平均密度为7.09只/笼,优势蝇种为麻蝇科,占捕获蝇总数的56.82%,占比超过5%以上的蝇种类依次为厩腐蝇(11.74%)、家蝇(10.17%)、丝光绿蝇(8.99%)和大头金蝇(6.93%);不同生境中,宾馆饭店蝇类密度最高,为11.86只/笼,餐饮外环境最低,为2.20只/笼,麻蝇科在不同生境中均为优势种群;蝇类密度高峰主要出现在7月和8月。基于历史生态学监测数据构建的最优模型SARIMA(0,1,4)(2,1,3)12预测2019年4—10月的蝇类密度与实际密度基本一致,实际监测值均落在预测值95%置信区间内,模型评价指标均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)分别为1.379和1.014,预测效果较好。结论 2009—2019年北京市东城区以麻蝇科为优势种群,宾馆饭店是蝇类防控的重点场所,活动高峰主要出现在7—8月;通过对SARIMA模型效果评价,该方法可用于蝇类密度短期变化趋势预测。

新质生产力赋能黑龙江冰雪体育产业高质量发展的现实困囿及推进策略

新质生产力是中国数字经济、新兴产业和创新发展的趋势。运用文献资料、逻辑分析等研究方法对新质生产力赋能黑龙江省冰雪体育产业高质量发展的现实困囿及推进策略进行研究。研究发现:黑龙江省冰雪体育产业存在供给内容不足、产业同质化程度高等问题,对此提出相应的推进策略:构建新质生产力赋能产业保障体系,创新政策与市场机制;创造新质生产力赋能条件,优化冰雪产业发展环境;构筑新质生产力赋能产业布局,推进冰雪体育产业结构升级;搭建新质生产力赋能平台,培育核心竞争力。

亭南煤矿巨厚砂岩含水层顶板灾害协同防控技术及应用

针对彬长矿区亭南煤矿主采煤层顶板为典型巨厚砂岩含水层结构,冲击地压、水害、瓦斯为主的多元动力灾害突出问题,基于此现场实测数据分析得到了亭南煤矿“冲击地压-水害、冲击地压-瓦斯”两类典型灾害链,通过室内试验研究了灾害链的致灾机理并制定了灾害协同防控原则,设计了包含采前、采中两阶段以及源头断链整体防控、系统防控隔离断链两种思路的巨厚砂岩含水层顶板灾害协同防控方法,并在亭南煤矿进行了现场应用。结果表明,随冲击幅值增加,动态损伤煤岩体的极限承载能力减小,冲击导致顶板损伤和弱化,沟通巨厚砂岩含水层;强冲击后砂岩试样孔隙率达8.23%,较未冲击增长了34.48%,冲击地压的发生使得岩体裂隙增加,为瓦斯逸散提供了通道;通过巨厚砂岩含水层顶板灾害协同防控技术,实测得到支架平均阻力为35.03 MPa,无明显应力激增现象,工作面涌水稳定于250~280 m^(3)/h,甲烷涌出量在0.2%水平波动。研究结果可为彬长矿区煤矿多元动力灾害防治提供支持,助力实现煤矿灾害风险高效防范,推动多元灾害协同防控技术进步。

栽培技术对甜玉米金银131主要农艺性状的影响研究

以甜玉米金银131为试验材料,通过不同密度、去除二级果穗、不同施氮量等试验处理,探讨栽培技术对金银131农艺性状的影响。试验结果表明:金银131的最佳密度为3500~3700株/亩;生产上去除二级穗比保留二级穗要好;在施足有机肥、基肥基础上,及时足量追施氮肥是保证产量和品质的关键因素。

国内外50个甜玉米杂交种主要性状的分析与评价

针对国内外50份甜玉米杂交种的农艺、果穗和品质性状进行分析,探讨国内外甜玉米杂交种间存在的差异。结果显示:国内杂交种的株高、穗位高、茎粗、地上茎节数、穗上叶片数、采收期等性状均显著高于国外杂交种(P<0.05);国内杂交种的鲜苞重、单穗净重、穗长、秃尖长、行粒数、穗粗等性状均显著高于国外杂交种(P<0.05),而穗行数则相反(P<0.05),百粒重、轴粗等性状差异不显著(P>0.05);国内杂交种在蔗糖含量、品尝评分显著低于国外品种,果皮厚度显著高于国外品种(P<0.05)。

儿童地垫产品中5种VOCs暴露及健康风险评估

为探讨儿童地垫产品中不同挥发性有机物(VOCs)的浓度及对健康的影响,通过顶空-气相色谱质谱仪对儿童地垫中挥发性有机物进行筛查,采用气袋法研究不同材质、不同温度对儿童地垫中挥发性有机物释放浓度的影响,并运用蒙特卡洛模拟的方法对其进行健康风险评估。结果表明,地垫中含有多种具有一定毒性的VOCs,这些有机物的释放与材质关系不大,但是与温度有着显著的相关性,温度越高,释放浓度越大。当运用蒙特卡洛方法对儿童地垫中甲苯、二甲苯、正丁醇、丙酮、2-丁酮5种物质进行吸入性风险评估时,在95%的置信区间范围内,正丁醇的风险值为1.65,超过了风险值,其他物质的风险值均<1,健康风险较小。

儿童雨衣中苯系物迁移特性影响因素分析

利用微量点滴法,通过顶空-气相色谱质谱联用仪试验得出儿童雨衣中五种苯系物的分配系数。通过有机物、环境、产品3个维度,多元分析有机物沸点、温度、相对湿度、材质、密度等因素对儿童雨衣中5种苯系物迁移特性的影响。结果表明:环境温度低于80℃时,儿童雨衣中苯系物在空气和雨衣中的分配系数在5.77~239之间,随着沸点、温度、湿度的增大,更多的苯系物释放到空气中,各物质分配系数均呈减小的趋势。雨衣材质和密度会影响苯系物的释放,其中密度影响较大。通过构建不同材质的雨衣产品分配系数与有机物沸点、温度、相对湿度、密度4个自变量的线性方程,得到回归系数分别为0.761、0.727、0.720、0.724,表明能被分配系数和4种自变量的多元回归方程所解释的比例最少为72%。

基于管理者视角的来华留学教育质量评价体系研究

教育现代化的进程再次对完善来华留学教育质量保障机制,提升来华留学质量提出了时代要求,另外,高质量的来华留学教育水平对于吸引来华留学生具有举足轻重的作用。因此,以《来华留学生高等教育质量规范(试行)》为基础,采用问卷调查法和层次分析法(AHP)相结合的方式,从管理者视角出发构建了包含3个一级指标、30个二级级指标的来华留学生教育管理评价体系。研究发现,在一级指标中“教育教学”尤为重要,“管理服务”次之;在二级指标中“可胜任的师资专业水平和教学能力”“师资队伍建设”“健全的制度建设”“工作队伍建设”相对比较重要。

靶向测序基因型检测(GBTS)技术及其应用

借助于分子标记进行基因型检测的技术在生物遗传改良等领域发挥着重要的作用。国际跨国种业公司凭借其高通量、自动化、大规模的共享检测平台,基因型检测技术得到广泛应用。随着从3G时代的高成本固相芯片和随机测序式基因型检测(genotyping by sequencing,GBS)发展到成本低、对检测平台要求较低、基于靶向测序基因型检测(genotyping by target sequencing,GBTS)的液相芯片,基因型检测技术完成了向4G时代的转变。在本文中首先介绍了两项最新的GBTS技术(基于多重PCR的GenoPlexs和基于液相探针捕获的GenoBaits)及其原理。同时,发展了可以在单个扩增子内检测多个SNP,称之为多聚单核苷酸多态性(multiple single-nucleotide-polymorphism cluster,mSNP或multiple dispersed nucleotide polymorphism,MNP)的技术,极大地提高了目标位点(扩增子)内变异的检测效率。与GBS和固相芯片相比,GBTS技术具有平台广适性、标记灵活性、检测高效性、信息可加性、支撑便捷性和应用广谱性。同一款标记集(例如玉米40K mSNP),可以获得3种不同的标记形式(40K mSNP、260K SNP和754K单倍型);并可以根据应用场景的需求,通过控制测序深度获得多种不同的标记密度(1-40K mSNP)。GenoPlexs和GenoBaits 2种技术相结合,可广泛应用于生物进化、遗传图谱构建、基因定位克隆、标记性状关联检测(全基因组关联分析——GWAS和混合样本分析——BSA)、后裔鉴定、基因渐渗、基因累加、品种权保护、品种质量监测、转基因成分/基因编辑/伴生生物检测等领域。目前,已经在20余种主要农作物、蔬菜以及部分动物和微生物中开发了GBTS标记50余套,并已广泛应用于上述领域。最后,展望了与未来GBTS应用相关的几个问题,包括便携式、自动化、高通量、智能化检测平台;根据用户需求定制的可变密度、多功能分子检测;GBTS与其他技术(KASP、高密度芯片、BSA策略等)的整合;基于资源共享的开源育种等。这些将推动GBTS技术在动物、植物和微生物遗传改良等领域的广泛应用。

“审计式”安全检查体系在化工园区的应用

为解决企业安全风险重复检查的问题,通过重新梳理法律法规和安全检查体系,借鉴审计形式从安全资料、安全思想、评价结果三要素进行探索,形成“审计式”安全检查体系。将“审计式”安全检查体系在化工园区进行实践,对化工园区不同类型企业按照新体系进行安全资料审计和安全思想审计,通过审计结果计算安全指数以对化工园区的安全水平进行评价。结果表明,该体系具有实用和推广作用,可以提升企业本质安全,解决目前安全检查中的短板,实现安全隐患动态可控、企业安全稳定运转。

煤矿固体智能充填开采方法研究

固体充填采煤方法在固废处理与岩层控制方面具有显著技术优势,但其效率与传统综采相比有所降低,基于充填技术升级、行业发展需要与矿山智能化建设三重需求,针对机构干涉状态判别、充填参数智能感知、采充工序自动组织等关键科学问题,研究了煤矿固体智能充填开采方法。给出了固体智能充填开采方法的概念、特征与难点,结合采矿地质条件、充填装备机构静态尺寸参数及运行过程中的动态轨迹参数特征,构建了充填工序过程中机构典型干涉状态判断和解调方程,形成了充填装备机构干涉状态调控机制,明确了采充工艺参数自我感知原理,形成了以数据智能感知模块、干涉状态分析识别模块和位态调整工序执行三大模块为架构的采充工艺参数自我感知方法,提出了采充工序流程自动组织策略,设计了以感知工序、识别工序、位态调整工序及采充响应执行工序为主的固体智能充填采充工序。阐述了多孔底卸式刮板输送机和充填液压支架智能化改造方法,设计了固体智能充填控制程序与系统,应用Keil5软件进行了程序的编程。研究可实现机构间干涉状态智能识别与自主调整、采煤与充填的协同作业、减少工序所需人工劳力、促进充填效率提高、充填工作面产能增加与回采工效提升,可为固体智能充填技术研发与应用提供理论指导。

一个五阶Camassa-Holm方程的爆破准则和全局解研究

本文主要研究了yt+2uxy+uyx=0,y=(1-δ_(x)^(2))^(2)u这个五阶CamassaHolm方程所对应的Cauchy问题的爆破准则和全局解的存在性.利用该方程的特殊结构和H^(2)(R)守恒律,本文在B_(p,r)^(s)(R)(s>max{7/2,3+1/p})中建立了两个爆破准则:解u的W^(2),∞(R)范数或者uxx的L∞(R)范数在最大存在时间区域内的积分值爆破.此外,本文利用爆破准则给出了全局解存在的两个充分条件.

太平口水道维护疏浚时机研究

长江中游航道具有水文变幅大、河床冲淤多变、江湖关系复杂等特点,导致疏浚时机较难确定。揭示了航道疏浚时机的影响因素,建立了疏浚时机的确定方法。结果表明,疏浚时机的主要影响因素包括水位过程、河床冲淤、疏浚能力以及通航状态等,同时给出疏浚设计水位、维护水深、预留水深、船舶展臂最大水下竖直深度、疏浚量、疏浚效率等参数取值及基于此类参数的疏浚时机确定方法。以2023年太平口水道养护疏浚为例,分析2018—2022年水位过程,综合确定最佳疏浚时机为2023年9月初—10月底。研究成果可为类似航道疏浚提供技术支撑。

邢东矿充填开采智能化技术及工程实践

充填开采智能化符合煤矿绿色开采和智能开采的行业发展趋势及需求,但目前对充填开采智能化关键技术缺乏系统性研究和实际工程应用。针对该问题,以固体充填开采面智能化升级为核心,以充实率智能控制为首要目的,以建设智能充填矿井为目标,系统研究了充填开采智能化关键技术:煤基固废智能预处理及投放控制技术;结合矿床实时测控、排矸速度智能控制、混合分选控制的井下智能跳汰分选技术;基于多源煤基固废实时监测和精准反馈调控的多源煤基固废归集储运技术;集智能充填监测、流量智能控制、充填液压支架和工作面电液控于一体的固体智能充填开采技术。通过各充填开采智能化关键技术的联动配合,邢东矿形成了以煤基固废预处理、煤矸井下分选、多源煤基固废储运及固体充填采煤为核心的智能充填矿井。工程实践结果表明:应用充填开采智能化技术后,智能充填工作面能力大幅度提高,工作面产量由月产3.6万t增加至月产7.2万t,每班人员减少8~10人,1个循环作业时间减少约2.5 h,效率提高约50%,全面解决了煤基固废排放问题。

超声波联合化学调理改善疏浚底泥脱水性能的研究

以长沙市圭塘河疏浚底泥为研究对象,分别采用聚合氯化铝(PAC)、阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和超声波改善疏浚底泥脱水性能。结果表明,单一PAC、CPAM对疏浚底泥脱水性能均有一定程度的改善作用,CPAM效果优于PAC,经两种药剂联合化学调理后,疏浚底泥脱水性能进一步改善,调理结束后疏浚底泥属较易脱水污泥;超声波联合化学调理疏浚污泥时,宜先采用化学调理(先投加3g/L PAC再投加100mg/L CPAM,搅拌静置30min),再进行超声波调理(超声频率40kHz,声能密度0.8 W/mL,超声时间20s),调理结束后疏浚底泥比阻值降至0.38×10~9 s^2/g,属于易脱水污泥,疏浚底泥脱水性能大大改善。疏浚底泥脱水性能与其微形态结构相关,疏浚底泥二维分形维数越大、中值粒径越大,其脱水与沉降性能越好。

固体智能充填自主夯实过程机构干涉影响因素与调控方法

自主夯实过程机构干涉自我调控是固体充填智能化的前提条件。基于机构干涉的基本概念,分析了地质条件、架型结构、充填系统布置与工艺参数和其他因素对机构干涉的影响。通过Pro/E 5.0软件构建了固体充填液压支架三维模型,采用运动仿真确定了机构干涉的典型位态,通过二维骨架模型建立了不同工况下夯实机构运动的轨迹方程,提出采用干涉临界范围、干涉几率等指标量化分析煤层厚度、倾角等不同因素对干涉状态的影响规律,结果显示:对于同一种架型,煤层倾角越小干涉临界范围越大,干涉几率越小;在相同的工况条件下,不同架型干涉临界范围及干涉几率差异明显,也即煤层倾角和架型结构的改变将大幅影响机构干涉的几率,是机构干涉的主要影响因素;充填系统布置及工艺参数等因素对机构干涉的影响相对较小。基于上述规律从工序执行前的适应地质条件变化、优化关键充填装备设计、合理选择充填系统布置方式及工艺参数和工序执行中装备智能感知干涉位态、智能调控决策方案、智能控制油缸动作6个方面提出了机构干涉调控方法,建立了机构干涉调控机制。智能充填工作面工程实践表明:未实施干涉调控前,固体智能充填液压支架在执行采充平行作业及自主夯实过程中频频发生卡顿,自动化开机率仅30%左右;采用干涉调控方法后开机率增长到72%,自主夯实过程卡顿明显减低,促进了固体智能充填技术的完善。

佛山科学技术学院食品与园艺实验教学示范中心建设

佛山科学技术学院食品与园艺实验教学中心以功能实验室建设模式带动实验教学中心的整体建设,建立了完善的实验教学体系,建立了一支结构合理的实验教学师资队伍,全面深入实施绩效管理,实验室安全、文化建设显著改善,对外服务开放与信息化管理水平进一步提高。目前,食品与园艺实验教学中心已建设成为省级实验教学示范中心。

运动与自由基代谢的发展现状研究

自由基的研究已成为运动损伤、运动营养、运动训练等重要的研究热点,本文通过文献资料法,逻辑分析法从自由基的生物学基础分析,阐述了自由基的种类、产生机制及消除方式。从不同运动方式(一次力竭运动、有氧运动、无氧运动)和运动营养方面分析和总结各种运动方式中自由基对机体代谢的影响,进而得出结论。并提出不同运动方式与自由基代谢存在的问题,为不同运动方式对自由基代谢的进一步实验和研究提供可依靠的理论依据和现实意义。