基于OPC UA的分布式数据采集处理系统架构研究

随着物联网与互联网融合的不断深化,感知层与应用层之间的互联互通要求不断提高。针对现有数据采集系统存在的规范性、扩展性和适应性不足的问题,文章提出一套基于对象连接与嵌入过程控制统一架构(object linking and embedding for process control unified architecture,OPC UA)协议的分布式数据采集处理系统架构。对数据采集处理系统各个模块进行功能解耦和架构重组,分别介绍该系统硬件和软件架构;针对发布订阅模式下负载的特异性,提出一种改进的适用于OPC UA分布式订阅的负载均衡算法;最后在某车企实例验证该系统架构。结果表明,基于OPC UA的分布式数据采集处理系统数据采集处理效果良好,证明了该系统架构的可行性及有效性。

基于OPC UA的虚实结合实验设计与实践

OPCUA是一种面向未来的工业通信技术,是实现智能制造的关键技术之一,在工业网络系统中得到越来越广泛的应用。为促进教学资源同步技术发展,以OPCUA技术为出发点,设计了基于OPCUA通信的客户端仿真、系统虚拟仿真、实践操作三个进阶实验项目。项目开发充分利用行业已有客户端测试软件和虚拟仿真软件资源,兼顾线上、线下学习,内容由基础到综合、虚实结合,旨在提升学生新技术应用能力和自主创新能力,更好地服务于智能制造转型升级和发展,为相关专业的实践教学及资源开发提供参考。

基于OPC UA的纤维缠绕机信息模型开发和应用

为实现对复合材料纤维缠绕机生产过程的监测,以缠绕机及其辅助设备为研究对象,针对实际加工设备的多样性造成的加工数据采集的异构性,基于OPC UA建立缠绕机的信息模型架构。根据OPC基金会发布的OPC UA规范和相关的行业标准,建立纤维缠绕机系统的信息模型和实例化。基于开源项目open62541,导入编译后的缠绕机的信息模型代码,自定义开发出符合使用规范的OPC UA服务器,然后利用UA客户端实现对服务器的连接,客户端能够通过服务器查询系统的加工数据,解决加工数据的异构性问题以达到监测缠绕机生产加工过程的目的;最后验证了建立的纤维缠绕机信息模型能够正确导入到开源项目open62541中,实现了加工数据监测。

中华按蚊中基于卵巢导向肽和Gal4-UAS结合特性的外源DNA投递系统构建

【目的】利用P2C可以定向进入卵巢以及Gal4蛋白可与UAS序列稳定结合的特点,在中华按蚊Anopheles sinensis中建立高效的非胚胎期外源DNA投递技术系统。【方法】注射P2C-Gal4-DsRed重组蛋白至吸血后20 h时的中华按蚊雌成蚊腹部,通过冰冻切片荧光观察和Western blot检测分析重组蛋白P2C-Gal4-DsRed在卵巢中的投递效率;制备P2C-Gal4 DNA BINDING重组蛋白,构建包含12×UAS重复基序的转基因质粒和辅助质粒,通过电泳迁移实验分析重组蛋白P2C-Gal4 DNA BINDING和12×UAS重复基序间的体外结合;分别将体外孵育的P2C-Gal4 DNA BINDING+辅助质粒ITF36-12×UAS和P2C-Gal4 DNA BINDING+转基因质粒ITF2-12×UAS afm复合物注射入吸血后20 h时的中华按蚊雌成蚊腹部,于血餐后40 h时提取其卵巢组织DNA,并通过特异性引物PCR扩增和测序分析外源DNA在活体中的投递情况。【结果】100%注射P2C-Gal4-DsRed的中华按蚊雌成蚊卵巢在绿色滤光片下呈现明显的红色荧光,表明P2C-Gal4-DsRed重组蛋白能够被高效地导入雌成蚊卵巢中;P2C-Gal4 DNA BINDING重组蛋白能够与12×UAS重复基序以及含有该重复基序片段的质粒稳定结合;分别有91%和93%的注射了P2C-Gal4 DNA BINDING+ITF36-12×UAS和P2C-Gal4 DNA BINDING+ITF2-12×UAS afm的雌成蚊卵巢组织中能够检测到外源DNA片段。【结论】在中华按蚊中成功建立了基于P2C卵巢导向肽和Gal4-12×UAS重复基序结合特性的外源DNA投递技术体系;通过此技术平台能够便捷、快速和高效地实现质粒等DNA分子在中华按蚊卵巢中的投递,这为进一步简化转基因、过表达及基因敲入等遗传操作奠定了基础。

NLR、UA联合PNI对急性缺血性脑卒中患者溶栓近期预后的预测价值分析

目的探究中性粒细胞与淋巴细胞计数比值(NLR)、尿酸(UA)联合预后营养指数(PNI)对急性缺血性脑卒中(AIS)患者溶栓近期预后的预测价值。方法选取湖南中医药大学附属第一医院于2021年9月至2022年12月收治的124例AIS患者为研究对象,根据患者治疗后3个月的预后情况将其分为良好组(n=83)和不良组(n=41)。比较两组患者的一般资料、NLR、UA及PNI水平;采用多因素logistic回归分析判断影响AIS患者溶栓近期预后的因素;采用受试者特征曲线(ROC)分析NLR、UA和PNI水平对AIS患者溶栓近期预后的预测价值。结果好组的年龄、发病至溶栓时间、血清Hcy、LDL-C、TC、NLR水平均低于不良组,UA水平和PNI得分均高于不良组,差异有统计学意义(t=3.038、4.258、4.624、5.702、4.759、3.681、3.684,P均<0.05);多因素logistic回归分析结果显示,年龄小、发病至溶栓时间短、低血清Hcy、LDL-C、TC、NLR水平和高UA、PNI水平是AIS患者溶栓近期预后的保护因素(P均<0.05);ROC曲线显示,NLR、UA、PNI及三者联合对预测AIS患者溶栓近期预后的AUC面积分别为:0.737、0.657、0.703、0.893,三者联合的预测价值较高(P均<0.05)。结论NLR、UA、PNI均可预测AIS患者的溶栓近期预后,且三者联合的预测价值最高,具有一定的临床预测价值。

急性脑梗死患者PLT、CRP、UA水平与颈动脉粥样硬化斑块稳定性的相关性研究

目的:探讨急性脑梗死患者血小板计数(PLT)、血清C反应蛋白(CRP)和尿酸(UA)水平与颈动脉粥样硬化斑块(CAS)稳定性的相关性。方法:选取某院收治的107例急性脑梗死患者为研究对象,根据入院时颈动脉超声检查结果分为不稳定斑块组(44例)和稳定斑块组(63例)。比较2组临床资料,采用相关分析法分析入院时PLT、CRP、UA与总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、斑块稳定性的相关性,采用Logistic回归方程分析斑块稳定性的影响因素,采用ROC分析PLT、CRP、UA水平联合检测对不稳定斑块的诊断价值。结果:单因素分析结果显示,不稳定斑块组入院时TC、TG、LDL-C、PLT、CRP、UA水平高于稳定斑块组,HDL-C水平低于稳定斑块组;Logistic回归分析显示,入院时TC(>5.98 mmol/L)、TG(>1.21 mmol/L)、LDL-C(>3.40 mmol/L)、PLT(≥218.61×109/L)、CRP(>10 mg/L)、UA(>323.46μmol/L)是不稳定斑块形成的危险因素,入院时HDL-C(≥0.90 mmol/L)是不稳定斑块的形成保护因素;相关性分析显示,入院时PLT、CRP、UA水平与TC、TG、LDL-C呈正相关,与斑块稳定性、HDL-C水平呈负相关(P<0.05);ROC分析显示,入院时PLT、CRP、UA联合诊断不稳定斑块的AUC为0.808,敏感度、特异度分别为93.18%、68.25%(P<0.001)。结论:PLT、CRP、UA水平是不稳定斑块形成的影响因素,且在诊断CAS稳定性方面具有较高价值。

基于SCE-UA算法的山区河流洪水预报研究——以寿溪河为例

在山区河流,强降雨易引发山洪灾害,给人民的生命、财产带来严重威胁,因此,及时准确的山区河流洪水预报预警非常重要。然而,由于山区河流洪水突发性强且影响山区河流洪水的原因复杂,山区小流域洪水预报精度始终有限。以四川省典型山区小流域--汶川县寿溪河流域为研究对象,采用三水源新安江模型与垂向混合产流模型,并引进SCE-UA算法进行参数优选,对该流域的洪水预报进行了深入研究。研究表明SCE-UA算法适用于山区河流洪水预报,显著提升两个模型的预报效果,使三水源新安江模型和垂向混合产流模型的合格率分别提高了20%和35%。综合分析各项指标,垂向混合产流模型的预报结果相比三水源新安江模型更好。研究成果可应用于寿溪河流域山洪灾害预警,同时也可为其他山区河流洪水预报提供参考。

优选伸缩比SCE-UA算法与新安江模型参数率定研究

洗牌复合形进化(SCE-UA)算法作为寻优能力较强的全局寻优算法已被广泛应用于水文模型参数率定领域。经典SCE-UA算法中的下山单纯形搜索采用固定伸缩比实现反射和收缩操作,其寻优效率还有待提升,实际应用中发现变动伸缩比能够改善算法的寻优效率。针对以上问题,结合数值实验与分析,发现伸缩比取值存在最优区间,在伸缩比最优区间内均匀采样,利用优选法在单纯形搜索过程中动态确定最适伸缩比,提出了基于优选伸缩比的SCE-UA算法。本研究利用改进的算法,基于多组人工降雨—径流资料开展了新安江模型参数率定研究。结果表明,相较于固定伸缩比,优选伸缩比算法在多组人工降雨—径流资料下的参数率定测试中均表现出相同迭代次数下目标函数值更优的结果,显著提升了优化效率,进一步提升了算法的深度搜索能力,具有推广应用价值。

段海新教授当选ICANN UASG副主席

日前,互联网名称与数字地址分配机构(ICANN)管理下的普遍接受指导组(UASG)宣布,清华大学段海新教授当选UASG副主席。UASG表示,未来两年,段海新教授将与UASG主席阿尼尔·贾恩等一起,共同领导UASG在全球的工作。UASG于2015年由ICANN发起和资助,主要任务是解决相关语种有效域名尚不能被互联网普遍接受和处理的问题。

绝经后骨质疏松患者血清DPP-4、UA、P、25(OH)D_(3)水平变化及其与骨代谢指标的相关性

目的检测绝经后骨质疏松患者血清二肽基肽酶-4(DPP-4)、尿酸(UA)、孕酮(P)、25羟维生素D_(3)[25(OH)D_(3)]水平,并分析其与骨代谢指标的相关性。方法选择2022年2月至2023年2月西安医学院第一附属医院收治的320例绝经后骨质疏松患者作为观察组,并选择同期在我院接受体检的300名健康绝经女性作为对照组,比较两组受检者的血清DPP-4、UA、P、25(OH)D_(3)水平及骨代谢指标[骨钙素(OC)、I型前胶原氨基末端前肽(PINP)、β-胶联降解产物(β-CTX)及骨碱性磷酸酶(BALP)],并采用Pearson法分析血清DPP-4、UA、P、25(OH)D_(3)水平与骨代谢指标的相关性。结果观察组患者的血清DPP-4水平为(183.41±21.49)IU/L,明显高于对照组的(125.82±13.04)IU/L,UA、P、25(OH)D_(3)水平分别为(252.83±21.69)μmol/L、(1.23±0.18)nmol/L、(21.21±3.72)ng/mL,明显低于对照组的(304.34±25.77)μmol/L、(1.70±0.22)nmol/L、(32.74±3.51)ng/mL,差异均有统计学意义(P<0.05);观察组患者OC、PINP、β-CTX、BALP分别为(8.02±1.18)μg/L、(225.34±34.02)ng/mL、(0.75±0.09)ng/mL、(21.76±3.05)μg/L,明显高于对照组的(5.57±0.84)μg/L、(175.06±26.71)ng/mL、(0.45±0.06)ng/mL、(15.80±2.43)μg/L,差异均有统计学意义(P<0.05);经Pearson相关性分析结果显示,血清DPP-4与OC、PINP、β-CTX、BALP均呈正相关(P<0.05),UA、P、25(OH)D_(3)与OC、PINP、β-CTX、BALP均呈负相关(P<0.05)。结论绝经后骨质疏松患者血清DPP-4水平升高,UA、P、25(OH)D_(3)水平降低,且均与骨代谢指标具有明显相关性,临床上应予以密切关注。

基于OPC UA和RobotStudio的工业机器人工作站集成仿真

针对工业机器人工作站现场集成调试周期长、效率低的问题,基于OPC UA服务器将RobotStudio平台与西门子虚拟PLC控制器建立通信,搭建搬运码垛工作站集成仿真调试环境。在RobotStudio中设计动态工具的Smart组件,离线规划和编写机器人运动轨迹和程序;使用TIA软件编写工作站逻辑程序并下载至虚拟控制器;通过OPC UA建立连接,再利用RobotStudio完成工作站逻辑设计、调试和运动节拍优化。结果表明:该仿真能够有效验证工业机器人运动轨迹和PLC逻辑程序控制的合理性和准确性;调试机器人TCP与外围设备的速度能优化工作站的运动节拍,缩短了工作站现场集成调试周期。为降低工作站集成成本和提高生产效率提供理论依据。

基于OPC UA的双模网关设计

随着工业物联网的快速发展,设备间的互联和数据交换变得越来越重要。OPC UA作为一种开放、跨平台的工业通信协议,已被广泛采用。本文设计了一款基于OPC UA协议的双模网关。OPC UA的SDK采用开源的open62541框架设计,为了实现可靠数据传输以及与其他基于TCP/IP的系统之间的互操作,同时又能提供实时高效的数据传输,本设计采用基于TCP/IP的C/S架构与基于UDP的Pub/Sub架构相结合的方式,实现不同类别的数据分流传输。为了实现用户程序和设备间的解耦,本设计采用JavaScript对象表示法(JSON)格式的配置文件定义设备信息,网关可通过解析该文件实现动态更新节点和设备信息。最后通过实验验证了所设计的双模网关具有较高的可靠性和实时性,适用于工业物联网中设备间数据交换的应用场景。

血UA、Hs-CRP与急性脑梗死后认知功能的相关性研究

分析血尿酸(uric acid,UA)、超敏C反应蛋白(hypersensitive-c-reactive-protein,Hs-CRP)与急性脑梗死后认知功能的相关性。方法 选取2022年5月一2024年5月个旧市人民医院收治的50例急性脑梗死患者认知功能障碍患者为实验组,纳入同期非认知功能障碍的50例急性脑梗死患者为对照组。比较两组血UA、血清hs-CRP及认知功能评分及相关性。结果 实验组的血UA和血清hs-CRP、MMSE和MoCA评分均明显高于对照组,认知功能评分与血UA、血清Hs-CRP呈负相(r=-0.544,-0.465;r=-0.455,-0.513))。结论 急性脑梗死患者血UA、Hs-CRP和认识功能障碍具有相关性。

基于OPC-UA的舰船智能化标准通信协议研究及展望

舰艇智能化、无人化已经成为当前发展的重要方向。本文总结现有现场总线现状及其发展趋势,提出基于OPC-UA开展舰船标准化通信协议研究的思路。分析了舰船智能化通信协议的发展需求,结合OPC-UA通信协议相关特征的分析,论证了技术路径的适用性、可行性和先进性。为推动舰船智能化发展提供相关解决方案。

GAL4/UAS系统在转基因技术中的应用研究进展

GAL4/UAS系统是一种转基因技术体系,其原理是利用特定的启动子或增强子,以组织特异性的方式激活酵母转录激活子GAL4的表达,GAL4又以同样的方式引起GAL4反应元件(UAS)-靶基因的转录。GAL4/UAS系统的关键点在于:GAL4基因和UAS-靶基因分别存在于两个转基因系中。GAL4转基因系中有转录激活子,但没有靶基因;在UAS-靶基因系中,转录激活子不存在,因而靶基因处于沉默状态,只有将GAL4转基因系与UAS-靶基因系进行杂交,才可能产生表达靶基因的后代。本文综述了GAL4/UAS系统的建立及其研究应用。

GAL4/UAS系统在果蝇Tis11基因RNA干扰中的应用

TTP在哺乳动物许多关键基因表达的转录后水平上起调控作用,Tis11是TTP蛋白在果蝇中的同源物.目前还没有现成的可用于研究Tis11功能的基因敲除或敲低的果蝇.为了获得肌动蛋白启动子或者热激蛋白启动子驱动表达Tis11 mRNA干扰序列的具有较高干扰效率的Tis11基因干扰果蝇,将肌动蛋白启动子或者热激启动子驱动表达的GAL4果蝇品系与融合有Tis11 mRNA干扰序列的UAS品系杂交,收集同时带有GAL4基因和UAS序列的子一代果蝇.提取所收集果蝇的总RNA,将其中的mRNA逆转录成cDNA,并设计检测Tis11基因的特异性引物,然后通过Real-time PCR检测Tis11 mRNA的表达情况.结果显示所收集的能表达Tis11基因干扰序列的子一代果蝇与不能表达Tis11基因干扰序列的对照果蝇相比,其体内Tis11 mRNA的表达水平下降明显.收集的果蝇其体内所表达的干扰序列对Tis11 mRNA干扰效果显著,我们成功获得了Tis11基因的RNA干扰果蝇.

立足“UAS”合作打造回归儿童生活世界的高效课堂

"UAS"合作,即大学与中小学相互合作的模式,是20世纪80年代在教师专业化运动不断发展下产生的一种教师教育的人才培养方式,是对传统的、以大学为本的教师教育的一种超越和革新,是教师教育和培养在空间模式上的一大转变。当前,这一合作方式既焕发着勃勃生机,又面临着极大的困境。笔者立足"UAS"合作,以鞍山市南长甸小学为案例,指向"回归儿童生活世界的高效课堂的打造",通过确定合作主题、唤醒教师激情、统一关注焦点、锻造学校文化,实现大学与中小学两种文化、两个系统的合作共赢。

支持联合作战的UAS通用地面控制站研究

未来信息化战争形态是网络化、空天地一体化联合作战。首先对支持联合作战的无人机系统通用地面控制站总体方案进行设计;然后对通用地面控制站的各功能模块和逻辑结构进行描述,着重介绍了战术控制组件功能模块和逻辑结构;给出了基于通用地面控制站进行联合作战的两种基本作战模式——控制权切换和多用户多无人机协同。最后实现了通用地面控制站支持下多无人机——多地面站——多作战单元联合作战仿真,并对进一步研究进行了展望。

从UAV到UAS——无人机系统及光电载荷发展的思考

主要围绕无人机到无人机系统及其相应配套光电载荷的发展进行探讨,在无人机系统方面,通过多个可能的未来无人机系统的协同工作模式强调了无人机系统顶层设计的重要性,建议尽早规范国内的军用无人机市场,制订相关的无人机规范;在光电载荷方面,介绍了其中主流传感器形式随无人机系统发展的相应变化,总结了UAS所要求的高性能、多用途、多光谱/超光谱、通用及开放架构、智能化、小型化等发展趋势,并简单介绍了各自采用的技术手段。

果蝇GAL4/UAS系统在本科遗传学实验中的应用

GAL4蛋白是酵母中的一类转录因子,它能够与特定的上游激活序列结合,并驱动UAS下游基因的表达。将酵母中的GAL4和UAS元件分别引入到果蝇中,含有UAS-目的基因的转基因果蝇品系,无法在亲本中表达,只有与驱动者GAL4品系杂交后的子一代中,目的基因才会表达。在本科遗传学实验中,引入eyelessGAL4和UAS-Ras转基因果蝇品系杂交实验,通过观察F1代复眼中原癌基因ras表达后的表型,使学生了解如何通过GAL4-UAS系统在模式动物黑腹果蝇中实现靶基因的时空表达,认识GAL4-UAS系统在研究果蝇遗传发育中的重要性和优越性,理解分子调控、靶基因表达与个体的遗传和发育每个环节都是可以操作和控制的现代遗传学实验理念。