奶牛智慧养殖技术装备及其数字孪生系统构建

数字孪生被视为智慧农业新的发展阶段。通过建立农业生产的物理系统和数字空间,数字孪生技术实现了“连接-感知-决策-控制”一体化,可以通过更高水平的智能控制应对农业生产系统的复杂性。我国农业数字孪生系统发展相对较晚,相关研究与技术装备整体处于探索和起步阶段。本文基于奶牛养殖多维信息采集、数据分析和生产仿真模型的研究,面向饲喂管理、繁殖管理、健康管理和环境调控等关键生产场景,建立奶牛场在虚拟空间的数字化映像,构建了奶牛养殖数字孪生系统,实现了对养殖技术流程与生产装备的数据驱动、实时反馈、模拟推演和以虚控实的智能管控,并在江苏省某千头规模奶牛场进行了具体应用和初步验证。

基于程函面波成像的华北克拉通岩石圈三维高分辨率S波速度结构研究

利用“中国地震科学台阵探测”项目Ⅱ期和Ⅲ期的流动地震台站以及中国区域地震台网中的部分固定台站的观测资料,采用程函面波成像方法获得了华北克拉通及周边区域10—120 s周期的瑞雷面波相速度分布和高分辨率的三维S波速度结构,并基于该速度模型估算了岩石圈厚度分布。结果显示,华北克拉通内部岩石圈厚度除了存在“西厚东薄”的一级分布特征外,还存在一些更小尺度的差异,包括鄂尔多斯地块内部岩石圈“南厚北薄”、鄂尔多斯地块周缘断陷带岩石圈显著的不均匀减薄以及燕山构造带与其南侧华北平原之间的显著差异等。山西断陷带北部与南部地区上地幔浅部(<100 km)存在不同程度的低速异常,它们被中部的高速异常区所分隔。在150 km以下深度从太行山南缘向北至山西断陷北缘存在一条NNE向展布的显著低速异常带,表明上地幔浅部南北部的低速异常在深部相连。结合已有的其它成像结果,我们推测这些低速异常起源于更深处(>200 km),并与由太平洋俯冲板块的滞留脱水导致的上地幔热物质上涌和小尺度地幔对流等密切相关。燕山构造带与华北平原的岩石圈结构存在明显差异,前者遭受的岩石圈破坏改造程度明显弱于后者,张家口—渤海地震带位于这两种不同壳幔结构的过渡带,地震活动较强,我们认为深部结构和热作用的显著差异,以及青藏高原远场挤压效应的共同作用是导致该区地震活动较强的主要原因。

大白菜莲座叶大叶夹角和多分蘖材料的创制及其应用

为加快小株型、适合高密度种植的大白菜品种和多分蘖的不结球白菜、菜薹品种选育,进而改良大白菜种植模式,提高大白菜产量和品质,以大白菜、菜心、红菜薹为材料,采用常规杂交方法进行三亲本杂交,以期创制新的种质材料;同时,以创制的大白菜21M-193为亲本和大白菜白阳杂交,构建6世代遗传群体,研究大白菜莲座叶叶夹角和分蘖的遗传和应用。结果表明:多亲本间杂交创制的大白菜材料21M-193具有大叶夹角和多分蘖的特性。经测量,21M-193平均叶夹角度数为82.7°,白阳平均叶夹角度数为30.5°,两者杂交F_(1)代平均叶夹角度数为40.7°,偏向于白阳,表现为小叶夹角表型。F2代单株叶夹角则呈现正态分布,小于10°和大于84°的极端个体很少,30°~50°的中间类型占绝大多数,其分离比例不符合孟德尔遗传规律,推测大白菜莲座叶叶夹角遗传是由多基因控制的数量性状。此外,调查发现21M-193分蘖数达到28个/株,白阳分蘖数为7个/株,其F_(1)代分蘖数为18个/株,居于中间,偏向于21M-193。研究结果不仅创制了大叶夹角和多分蘖的大白菜新种质,而且初步揭示了大白菜叶夹角和分蘖性状的遗传规律,还为这两个重要农艺性状的基因定位与分子辅助育种提供了宝贵的材料和数据支持,对推动大白菜品种改良及高产、优质栽培模式创新具有重要意义。

激光定向能量沉积Al-Mg-Sc-Zr修复5083-H112铝合金的组织和性能

激光定向能量沉积增材修复技术具有时间短、效率高、成本低、力学性能好等优点,具有很大的发展潜力。采用Al-7.5Mg-0.3Sc-0.28Zr作为修复材料对轨道交通用5083-H112铝合金进行激光修复实验,得到了致密、无缺陷的修复试样,并对其组织和性能进行研究,探讨了激光修复铝合金的可行性。结果表明,熔合线附近过渡区可划分为修复区、部分熔化区、热影响区和母材。修复区为完全等轴晶,由平均晶粒尺寸为4.95μm的细晶带和18.34μm的粗晶区组成。从修复区到部分熔化区再到热影响区的过渡区域,Al元素含量逐渐升高,Mg元素含量逐渐下降,硬度逐渐下降,修复后母材未被软化。由于激光增材制造技术的快速凝固,在熔合线附近的细晶带有较大的应力集中,由于较小的热输入在部分熔化区、热影响区的残余应力较小。修复试样的屈服强度为(152±2)MPa,为母材的89.4%;抗拉强度为(305±5)MPa,为母材抗拉强度的100%;伸长率为(15.5±0.5)%,为母材的85.2%;断裂发生在强度较弱的母材。高性能的激光修复铝合金是可实现的,具有广泛的应用前景。

翻转课堂结合CBL教学法在骨创伤外科中的应用

目的探讨基于信息技术的翻转课堂结合案例教学法(case-based learning,CBL)在骨创伤外科护理教学中的应用效果。方法选取2020年7月—2022年4月于山东第一医科大学第一附属医院骨创伤外科实习的120名护生作为研究对象,根据随机数表法分为对照组和研究组,每组60名。对照组采用传统带教方法,研究组采用基于信息技术的翻转课堂结合CBL教学法,比较2组护生理论知识、技能操作、临床思维能力与教学效果满意度情况。结果研究组的理论知识、操作技能成绩[(88.57±7.56)分、(90.38±6.20)分]均高于对照组[(83.43±7.76)分、(85.05±7.28)分],差异有统计学意义(P<0.05)。研究组的系统思维、循证思维、批判性思维及思维总分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组的教学方法、教学内容、教学效果、自我评价满意度得分及教学满意度总分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论基于信息技术的翻转课堂结合CBL教学法应用于骨创伤外科实习护生临床带教,满足了特殊情况下实习护生教学培训需求,提高了实习护生教学质量。

动态监测脑利尿钠肽、D-二聚体、血清白蛋白与球蛋白比值对慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者预后的预测意义

目的探究血清脑利尿钠肽(BNP)、D-二聚体(D-D)及白蛋白与球蛋白比值(AGR)在预测慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者预后中的价值。方法选取2021年1月至2023年4月于安徽医科大学附属巢湖医院住院治疗的162例AECOPD患者为研究对象,根据其治疗1年内的预后情况将其分为预后不良组(64例)和预后良好组(98例),记录并分析两组一般临床资料,采用多因素logistic回归分析AECOPD患者预后不良的影响因素。结果预后不良组吸烟史占比高于预后良好组(P<0.05);两组入院第7天血清BNP、D-D水平低于第1天,AGR水平高于第1天(P<0.05);入院第1天,预后不良组BNP、D-D水平高于预后良好组,AGR水平低于预后良好组(P<0.05);多因素logistic回归分析结果显示,有吸烟史(OR=4.125,95%CI:1.632~10.428,P=0.003)、入院第1天血清AGR低(OR=0.008,95%CI:0.001~0.071,P<0.001)、BNP高(OR=1.097,95%CI:1.045~1.151,P<0.001)、D-D高(OR=46.669,95%CI:5.374~405.269,P<0.001)是预后不良的主要危险因素;Pearson相关性分析结果显示,入院第1天血清BNP(r=0.376,P<0.001)、D-D水平(r=0.351,P<0.001)与AECOPD患者预后不良呈正相关;入院第1天AGR(r=-0.296,P<0.001)与AECOPD患者预后不良呈负相关;ROC曲线显示,入院第1天血清BNP、D-D、AGR指标联合预测AECOPD患者预后不良的AUC高于各项指标单一预测(P<0.05)。结论动态监测血清BNP、D-D和AGR水平对于AECOPD患者预后的预测具有重要意义,入院初期的血清指标具有早期预测价值。

公共供水管网工业用水权确权及交易研究

推行公共供水管网工业用水户用水权交易,对于进一步规范工业企业用水行为、优化水资源配置、提高水资源利用效率具有重要意义。在系统剖析公共供水管网工业用水权交易重要意义的基础上,详细分析了公共供水管网工业用水权的确权思路及交易流程框架,并在此基础上围绕加强公共供水管网工业用水户用水权市场顶层设计、以最严格的水资源管理制度管水用水、加快推进公共供水管网工业用水户用水权市场建设、强化公共供水管网用水权市场保障机制4个方面提出加快完善我国公共供水管网工业用水户用水权交易体系的政策建议。

基于压缩感知的纵向联邦学习园区负荷预测方法

随着园区负荷预测的重要性日益凸显,为满足电网公司和用电企业之间的数据安全和隐私保护需求,文章提出了一种基于压缩感知的纵向联邦学习园区负荷预测方法。该方法利用压缩感知技术对梯度进行降维压缩,有效减少了传输的数据量。实验结果显示,相较于传统的联邦学习方法,文章的方法在保持模型准确率的同时显著降低了通信消耗。此外,该方法还有效保护了数据的隐私性,为电网公司和用电企业提供了更安全的合作环境。

晚清西学译介与中国近代农学学科构建

中国近代学科知识的成长既是一个接触、了解、引介西方科学文化的过程,也是一个吸收传统和结合中国近代实际的综合创造性过程。在这一过程中,西学译介作为一个重要的引进渠道,在学科发展中有着举足轻重的作用,在农业科学的发展中亦是如此。晚清以来,伴随着西方农学知识及西方学科分科知识的翻译介绍,农学在中国逐渐有了较为明晰的学科范畴和学科体系;农学人才、组织与期刊有了专业化的发展,中国从“无学之农”开始向“有学之农”转变。

“双碳”目标下数字技术赋能绍兴纺织企业绿色转型研究

“双碳”目标下如何实现纺织企业的绿色转型,对推动纺织产业高质量发展具有重要现实意义。以绍兴264家纺织企业为研究对象,采用问卷调研方式对企业绿色转型现状、转型难点、驱动因素、数字化绿色技术应用及政策诉求等进行调研分析。研究发现纺织企业存在绿色转型意识淡薄、转型过程中困难焦点集中、数字化绿色技术应用水平低、政策诉求重点突出等问题。基于此,提出多主体协同联动助推纺织企业绿色转型、数字化绿色技术创新合力发展、数字化绿色保障体系构建等建议。

低合金高强钢螺纹孔摩擦塞补焊修复接头的组织与性能研究

针对轨道车辆零件螺纹孔摩擦塞补焊修复工艺及性能进行了研究。在优化的塞孔/塞棒几何参数和焊接工艺参数下制备了无缺陷的焊接接头,并分析焊接接头的微观组织、拉伸性能、冲击韧性和疲劳性能。结果显示,当轴向压力过大,接头界面处会形成未焊合缺陷。在转速为7 000 r/min、轴向压力35 kN、顶锻压力40 kN、塞棒进给量18 mm的参数下,可以获得成形良好的无缺陷接头。靠近结合界面的微观组织主要为珠光体、铁素体和部分板条状贝氏体。焊缝中的微观组织为针状铁素体和大量晶界铁素体,以及少量的板条状贝氏体。焊接接头具有优良的力学性能,其拉伸性能与母材相当,室温拉伸试验中,接头断裂位置均位于母材;疲劳实验中,螺栓外螺纹总是先于修复螺纹孔内螺纹发生疲劳断裂,修补螺纹的500万次疲劳强度达到142 MPa。

焚烧自动控制系统研究

垃圾焚烧发电技术可以将垃圾进行减量化、无害化和资源化利用,变废为宝,其核心是对垃圾焚烧的稳定性控制.良好的自动焚烧控制系统能够使锅炉蒸发量持续稳定,使垃圾的焚烧处理量持续最大化,保证垃圾的燃尽率,保证烟气的排放指标,使主设备的烟气磨损达到最小化.经过优化革新的焚烧自动控制系统运行稳定,控制效果显著提高,能够更好地满足焚烧炉的稳定运行要求,锅炉负荷能够稳定维持在额定范围,炉温始终能够达到850℃以上,烟气指标控制平稳,同时炉渣燃尽率也能达到较好水平.

可吸收骨蜡用于兔胸骨损伤模型的动物实验研究

目的:评估可吸收骨蜡用于兔胸骨损伤模型的安全性和有效性,及对骨愈合的影响,并与传统不可吸收骨蜡进行比较。方法:选择18只雄性新西兰兔作为实验动物,随机平均为两组,一组为试验组,另一组为对照组,行胸骨正中切开术后,进行可吸收骨蜡/传统不可吸收骨蜡植入试验。术中评价止血效果。到观察终点——术后2周、4周、8周分别处死对应组的新西兰兔并解剖取胸骨,进行影像学分析、力学分析和组织病理学评价。结果:试验组使用可吸收骨蜡的方法,对照组使用常规方式进行止血,两组效果无显著性差异;各观察终点,试验组动物胸骨间隙均小于对照组动物,试验组动物的手术部位力学强度更高,表明与传统骨蜡相比,可吸收骨蜡不会阻碍骨创面的愈合;组织病理学结果显示,术后2周试验组新骨生长情况更好,术后4周骨创面基本愈合。术后2周、4周、8周试验组局部炎症反应记分均小于对照组。结论:可吸收骨蜡的止血效果与传统不可吸收骨蜡无差异,但可吸收骨蜡不会阻碍骨创面的愈合,并且在植入部位有更小的炎症反应。

1例超低出生体重儿念珠菌血症伴烫伤样皮炎的护理体会

目的总结1例超低出生体重儿念珠菌血症伴烫伤样皮炎的治疗及护理经验。方法成立个案护理小组;制定预防皮肤感染策略,做好医院感染防控工作;梳理皮肤护理经验,培养预见性思维;充分进行皮肤护理评估,降低全身感染发生的风险;制定个性化围出院期居家护理指导;出院后继续做好延伸护理。结果患儿住院108 d出院,随访6个月,监测生长发育指标及神经系统发育均正常。结论成立个案小组、制定皮肤护理计划、严格执行消毒隔离制度、控制暖箱湿度等细节化管理,能够改善超低出生体重儿真菌感染的结局。

基于链表管理的PCIe交换机动态缓存技术

缓存是PCIe交换机数据交互时的重要性能参数。较小的缓存在流量过大时会迅速被占满导致溢出;而较大的缓存会增加寻址延迟以及芯片面积。传统解决方案多是对每个交换机端口分配固定缓存,同时设置共享缓存空间,但端口未使能时固定缓存就形成了浪费。基于避免空间浪费同时减小延迟和芯片面积的目的,采用了链表管理的动态缓存方法,将未使能端口的缓存空间动态链接到活跃端口。结合EDA以及FPGA验证,同时流片后成功通过测试,能够适应于交换机各类复杂的工作场景,在满足功能并具有高性能的同时,缓存利用率可达100%,且无需额外共享缓存空间,有效减少了缓存区的面积资源消耗。

推进大中小学思政课一体化建设的现实困境与纾解路径

思政课一体化建设不仅有助于落实立德树人根本任务,培养全面发展的时代新人,还能深化思政课改革创新,积累思想政治工作经验,形成协同联动的育人机制。然而,当前大中小学思政课一体化建设面临体制机制不健全、教学目标连贯不够、教学内容衔接不畅、教学方法针对性不强等现实困境。为纾解这些困境,本文提出健全一体协同的体制机制、建立一体化的教学目标体系、优化教学体系和教学内容、强化教学手段和方法创新等路径。这些措施旨在通过构建更加科学、系统的思政课教学体系,提升思政课教学质量和效果,为培养具有高尚品德和扎实学识的优秀人才提供有力支持。

Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金电弧增材修复工艺及组织性能研究

针对Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金焊丝,分别采用脉冲CMT(CMT-P)、脉冲MIG(MIG-P)与变极性TIG(TIG-V)对轨道交通常用5083铝合金材料进行修复,对比研究不同电弧增材工艺修复样件的微观组织及力学性能。结果表明:Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金焊丝在三种电弧增材修复工艺下均能形成细小的等轴晶组织,且焊缝区分布着大量Al3(Sc,Zr)粒子,这些粒子能够有效细化晶粒尺寸并提高力学性能。修复样件抗拉强度均可达母材强度的90%以上,其中,CMT-P热输入最小,基体强度受热输入影响损失最小,仅1.3%,修复的5083铝合金抗拉强度为293 MPa,达到母材强度的94%;TIG-V及MIG-P热输入相对较大,修复后抗拉强度分别为283 MPa、290 MPa,但基材强度受热影响损失较大,分别为16%、8.7%。

亚共振双质体振动筛的研制与应用

针对振动筛故障率高、作业率底的问题,研制了亚共振双质体振动筛,该设备具有亚共振双质体技术、大型化、通用化、低维护量、智能化等性能特点,使用后比原振动筛作业率提高了8.3%,故障率、维护成本、能耗分别降低了5.2%、54.3%、75%,是一种安全可靠、维护方便、高效节能的振动筛分设备。

间断膨肺+输尿管硬镜碎石术在不能“窥见全貌”输尿管上段结石的应用

目的探讨在输尿管硬镜处理“不能窥见全貌”输尿管上段结石钬激光碎石中,采用间断性膨肺技术提高碎石成功率的安全性和有效性。方法回顾性分析2016年3月至2017年10月输尿管硬镜术中采用间断性膨肺技术处理“不能窥见全貌”的输尿管上段结石患者56例,术中麻醉师间断性膨肺,改变和短时间稳定输尿管结石位置,保证输尿管镜视野,进行钬激光碎石取石术。术后1、3个月复查泌尿系腹部平片或CT尿路造影了解结石残余等情况,评价临床疗效。结果48例1次碎石成功;5例输尿管硬镜碎石过程中部分结石逃逸至肾内,改用输尿管软镜碎石;3例由于术前结石负荷太大需要二期碎石,其中2例体外冲击波碎石、1例体外冲击波碎石+输尿管镜下碎石取石术。术后1个月结石清除率94.6%(53/56),术后3个月结石清除率为100%(56/56)。术中及术后无输尿管撕脱穿孔、大出血、感染性休克、气胸等严重并发症。结论在全麻气管插管麻醉下,采取输尿管硬镜处理“不能窥见全貌”输尿管上段结石术中,通过间断性膨肺,可以有效改变结石位置,进行安全、有效地碎石,拓展了输尿管硬镜处理输尿管上段结石的适应证。

鸟粪石沉淀法脱除氨氮对鸡粪厌氧发酵过程的影响

为缓解鸡粪厌氧发酵过程中产生的氨氮抑制,采用投加镁磷盐的方式,在厌氧发酵过程中原位脱除氨氮,考察鸟粪石沉淀法脱除氨氮对鸡粪厌氧发酵过程的影响及镁磷盐的利用效率。试验向稳定运行的半连续厌氧反应器内投加MgCl_(2)·6H_(2)O和K_(2)HPO_(4)·3H_(2)O,理论脱除速率为3000 mg/d。第一次加盐脱除氨氮后,试验组反应器内氨氮浓度由2937 mg/L降低至1466 mg/L,平均产甲烷量为0.39 L/g,相较对照组的0.33 L/g提高了18%,镁磷盐利用率为91%;第二次加盐脱除氨氮后,试验组氨氮浓度由2232 mg/L降低至762 mg/L,平均产甲烷量为0.33 L/g,相较对照组的0.30 L/g提高了10%,镁磷盐利用率为90%。研究表明鸟粪石沉淀法能较好的与厌氧发酵过程相耦合,在脱除氨氮缓解抑制的同时,提高系统甲烷产量,并回收部分氮磷资源。