Biodex平衡系统在运动员选材应用中的初步研究

目的:对不同项目运动员的动态平衡能力进行测试评定,并于传统的平衡能力测试方法比较,以期建立新的选材标准。方法:采用Biodex平衡系统(BBS)对湖北省队武术、跳水、篮球、足球、体操等52名运动员进行了运动员单脚稳定性测试(ASL),同时进行闭眼单足站立测试,并对这两种平衡测试方法进行了对比。结果:ASL测试结果显示不同项目运动员平衡能力的差异有非常显著意义(P<0.01),而闭眼单足站木测试结果显示不同运动项目运动员的平衡能力的差异不具有显著性意义(P>0.05);ASL测试总体稳定指数与闭眼单足站木时间呈中度负相关(r=-0.527,P<0.05);ASL/BMI随着年龄增长有增大趋势。结论:动态平衡测试能够更好地反映不同项目运动员平衡能力的差异,与传统测量方法具有内在一致性,可应用于平衡类项目运动员的选材。

不平衡数据下基于SVM增量学习的指挥信息系统状态监控方法

针对指挥信息系统历史状态样本有限的特点,基于支持向量机(support vector machines,SVM)设计了一种面向不平衡数据的SVM增量学习方法。针对系统正常/异常状态样本不平衡的情况,首先利用支持向量生成一部分新样本,然后通过分带的思想逐带产生分布更加均匀的新样本以调节原样本集的不平衡比。针对系统监控实时性要求高且在运行过程中会有新样本不断加入的特点,采用增量学习的方式对分类模型进行持续更新,在放松KKT(Karush-Kuhn-Tucker)更新触发条件的基础上,通过定义样本重要度并引入保留率和遗忘率的方式减少了增量学习过程中所需训练的样本数量。为了验证算法的有效性和优越性,实验部分在真实系统中获得的数据集以及UCI数据集中3类6组不平衡数据集中与现有的算法进行了对比。结果表明,所提算法能够有效实现对不平衡数据的增量学习,从而满足指挥信息系统状态监控的需求。

电力电量平衡视角下新型电力系统极端场景研究及应对综述

全球气候变化加剧背景下极端天气事件频发,受能源转型政策、地缘政治影响一次能源供应与负荷水平均呈现强不确定性。中国正处于可再生能源占比不断提升的新型电力系统建设阶段,极端场景下电力电量平衡问题凸显并呈现出加剧趋势。基于此,从极端场景基本内涵、模拟与生成技术、在电力系统中的应用以及应对措施等角度入手,总结电力电量平衡视角下新型电力系统中的极端场景研究。首先,归纳了极端场景的定义与特性,指出了极端场景与极端事件、最恶劣场景等概念之间联系,归纳了极端场景集的构建方法;随后,针对极端场景小样本特性,梳理了极端场景的直接与间接生成方法;探讨了极端场景在电力系统中的应用方法与具体应用领域;最后,结合现有研究与实际工程案例从4个层面提出了极端场景的应对策略,并指出了极端场景的后续研究方向,为后续建设灵活可靠、供需平衡的电力系统提供了思路。

考虑多失效行为的平衡系统可靠性建模与计算

平衡系统的可靠性建模与相关指标计算是可靠性理论与工程领域的研究热点之一。针对由多部件构成的串联平衡系统,假设每个部件受环境冲击影响逐渐退化,呈现出多种状态;系统的性能平衡取决于部件的状态及其排列位置,即当系统中退化程度超过某一阈值的部件分布在某一特定区域时,系统失去性能平衡。考虑单部件失效导致系统失效和三类系统性能失衡导致系统失效四类失效行为,构建了考虑多失效行为的平衡系统可靠性模型。运用有限马尔可夫链嵌入法推导了部件的相关概率指标以及系统可靠度。最后以液压支架系统为例,验证了所提出模型与方法的有效性。

论内外物资与货币两大系统间的交叉对应效应——外汇收支与国民经济综合平衡

在开放型经济体系中,国内物资系统、货币系统与国外物资系统、货币系统间存在一种相互交叉对应效应。文章通过论述外汇收支与社会再生产之间的关系,从理论上说明外汇收支自身平衡及其对综合平衡的重要性。在此基础上,提出国内国外两大系统间的交叉对应效应问题,最后又从外汇收支对国民经济综合平衡的作用和影响的角度,从实践上进一步论证国内国外两大系统间的交叉对应效应。

规划长期发展的中国财政政策研究——基于“系统平衡财政观”的视角

2020年以来,新冠肺炎疫情、地缘政治紧张、中美贸易摩擦等因素对中国国民经济发展造成了一定的冲击。为应对短期冲击,中国的财政政策相应做了调整并积极应对,这也使中国财政政策的中长期安排受到了较大的影响。在国际局势不确定性增加、贸易摩擦持续发生、GDP增速放缓的宏观大环境下,谋求高质量发展的财政政策需要前瞻性的规划。对此,本文讨论了中长期财政政策规划的问题,研究了推动高质量发展、深化财政收支管理、加强财源建设等方面的改革建议。

基于剩余电流和不平衡电流突变向量比的TN-C-S系统漏电故障检测方法

TN-C-S系统在我国应用广泛,但由于固有剩余电流大,无法区分负荷投切和故障引起的剩余电流变化,漏电总保和中保无法投运,存在安全隐患。针对该问题,提出一种基于剩余电流和不平衡电流突变量之比的漏电故障保护方法。首先,分析剩余电流回路,剩余电流和不平衡电流突变量之比在单相接地故障发生时刻突变,在负荷投切时不变。其次,基于中性线阻抗和接地阻抗不会发生突变的特征,计算故障电流突变量幅值,以故障电流突变量幅值越限作为故障判别依据,实现漏电故障检测。仿真及试验证明,所提方法可有效区分负荷投切和漏电故障,实现大幅值固有剩余电流下的漏电故障检测,在单支路和多支路系统中的检测灵敏度分别为70、150 mA,满足TN-C-S系统多级漏电保护的灵敏度要求。

园区受端新型电力系统电力电量再平衡方法

我国工业园区电能消耗占据了较高的比例,针对依托新型电力系统促进工业园区绿色低碳发展的需要,提出了一种面向工业园区受端新型电力系统的电力电量再平衡方法。首先,开展电力和电量需求预测并进行电力电量初平衡;然后,基于受端源网荷储协同作用并充分考虑园区节能、电能替代、各类分布式电源、储能和需求响应能力的作用进行电力电量再平衡,由此确定园区年度外调电和区内自产电的比例,进一步建立包含低碳效应和电力系统规模变化在内的量化指标评价体系,对电力电量再平衡带来的变配电容量缩减规模和降碳效用进行评价。以我国南方某工业园区新型电力系统的电力电量再平衡为例对以上方法进行了验证,结果表明:该园区2030年变配电规划容量可缩减10.1%,用电综合碳排放因子由0.60 kg/(kW·h)降至0.54 kg/(kW·h);2060年变配电规划容量可缩减9.57%,电能替代实现减碳5.85万t/a,可为受端新型电力系统的电力电量平衡提供有力的理论支撑。

喷雾机喷杆平衡系统的研究

我国粮食作物主要病虫草害近200种,如果得不到有效防治,将会造成粮食产量的巨大损失,病虫草害防治能力是农业生产力的重要组成部分,是农业高产、高质量、高效率发展的重要保障。文章主要论述了喷雾机喷杆平衡系统的技术路线、工作原理、结构设计等,喷杆平衡系统可有效保证喷杆距离地面或者作物冠层的高度,提高了农药喷施均匀度,有效提高了农药利用率,降低了病虫草害的防治成本,具有良好的经济效益和环境效益。

平衡测试及训练系统联合PNF训练对改善丘脑卒中患者踝关节本体感觉障碍的效果

目的 探讨平衡测试及训练系统联合本体感觉神经肌肉促进训练疗法(PNF)对改善丘脑卒中患者踝关节本体感觉障碍的效果。方法 选取2021年1月至2023年1月医院收治的52例丘脑卒中患者为研究对象,采用随机数字表法分为对照组(26例)与观察组(26例)。对照组实施常规综合康复训练,观察组在对照组常规综合康复基础上施以平衡测试及训练系统联合PNF训练。比较两组干预前后的平衡测试及训练系统本体感觉评估结果、改良Barthel指数、Fugl-Meyer下肢运动功能评分。结果 观察组干预2、4个月的平均轨迹差、平均负重力量差小于对照组(P<0.05);观察组干预2、4个月的改良Barthel指数评分高于对照组(P <0.05);观察组干预2、4个月的Fugl-Meyer下肢运动功能评分高于对照组(P <0.05)。结论 平衡测试及训练系统联合PNF训练可有效改善丘脑卒中患者踝关节功能,恢复日常活动能力。

考虑多能负荷波动实时平衡的综合能源系统多时间尺度优化调度

综合能源系统内负荷的不确定性及多能源响应负荷波动的时间尺度不同为优化调度结果的可靠性及系统对负荷波动的响应带来了挑战。确定日前、日内、实时三阶段优化调度模式,在日内调度中对当日影响系统运行的随机事件进行分类并将其量化影响反馈至调度模块;对系统内热/冷负荷端口进行能流分析,通过监测供回水压、水温等数据,快速响应热/冷负荷波动,并在实时调度中调整机组出力;建立日前、日内、实时三阶段优化调度模型,提出基于多能负荷波动快速响应的综合能源系统多时间尺度优化调度方法。以中国南方某城市综合能源系统冬季运行模式为例进行数值分析。结果表明,所提方法对计划性负荷调整及突发小幅负荷波动均有良好效果,能有效提升系统供能收益和用户的用能舒适度。

长江中游生态系统服务供需平衡与居民福祉耦合的时空特征

生态系统服务供给、需求与居民福祉的相互复杂关系是自然生态系统和社会经济系统研究中重要的交叉科学问题,也是生态系统服务和居民福祉研究的热点难点问题和矛盾多发领域。然而,已有研究更为关注生态系统服务供给对居民福祉的贡献,忽视了生态系统服务需求以及供需平衡对居民福祉的影响。选择长江中游地区作为研究靶区和2000—2018年作为研究时段,建立生态系统服务供需量化矩阵测度生态系统服务供需平衡,采用年度组合赋权法和线性函数加权法评估居民福祉,引入弹性系数模型划分生态系统服务供需平衡与居民福祉耦合关系类型,并进一步研究其时空特征。结果表明:1)生态系统服务供需平衡与居民福祉耦合关系可划分为“供需改善-福祉增加”“供需恶化-福祉增加”“供需改善-福祉减少”以及“供需恶化-福祉减少”4种,分别对应最优、次优、次差以及最差耦合关系类型;2)长江中游地区生态系统服务供需平衡与居民综合福祉耦合关系表现为以权衡关系为主导且逐渐增强,其中“供需恶化-福祉增加”县域单元占比由2000—2010年的81.99%增至2010—2018年的91.57%;3)生态系统服务供需平衡与居民福祉耦合关系会随着福祉类型、服务类型、空间尺度、时间范围、经济社会发展水平等表现出不同形式的反馈。长江中游地区各县域单元和有关部门应当结合地区自然地理条件、经济发展水平等多方面因素,因地制宜、因时制宜地推进生态环境保护与修复工程,尽可能地规避“生态诅咒”或“生态魔咒”效应,充分发挥经济社会发展过程中的“生态祝福”效应。

术前肌力训练联合术后BIODEX平衡训练在全髋关节置换术患者中的应用效果

目的观察术前肌力训练联合术后BIODEX平衡功能训练在改善全髋关节置换术(THA)患者运动功能中的效果。方法选取2021年1月—2022年12月就诊的110例接受THA治疗患者作为研究对象,采用简单随机化法分为观察组和对照组,每组55例。对照组术后采用常规康复训练,观察组给予肌力训练联合BIODEX平衡功能训练。术后5 d时,比较2组影像学指标[髋臼外展角、前倾角、臼杯位于安全区比率、股骨假体居中率];比较2组治疗前及治疗1个月后关节运动功能(髋关节Harris评分)、平衡能力[Berg平衡量表(BBS)]、日常活动能力[日常生活能力表(ADL)]。结果术后5 d时,2组髋臼外展角、前倾角、臼杯位于安全区比率、股骨假体居中率比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗1个月后,2组髋关节Harris评分、BBS评分、ADL评分均升高,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论术前肌力训练联合术后BIODEX平衡功能训练疗效显著,可有效改善THA治疗患者髋关节运动功能,提高其平衡控制能力。

基于土地利用变化的长江中游地区生态系统服务供需平衡研究

[目的]揭示生态系统服务供需平衡的时空特征,并进一步探究土地利用变化对生态系统服务供需平衡的双重效应及其影响机理。[方法]选取长江中游地区作为研究对象,引入生态系统服务供需量化矩阵分析生态系统供需平衡的时空格局,并运用土地利用变化生态贡献率模型分析土地利用变化对生态系统服务供需平衡的双重影响。[结果](1)研究期间,长江中游地区生态系统服务供需平衡状况持续恶化,主要是由建设用地大规模扩张和耕地、林地大面积缩减带来的生态系统服务供给能力减少和消费需求增加造成的。(2)长江中游地区不同类型生态系统服务供给间的关系在时间尺度上由权衡转为协同,需求和供给平衡间的协同关系在时间尺度上进一步增强,但不同类型生态系统服务供给、需求和供需平衡间的权衡或协同性质及其程度在空间尺度上却存在高度异质。(3)长江中游地区土地利用变化对生态系统服务供需平衡存在改善和恶化双重效应,且恶化效应显著大于改善效应,但引起生态系统服务及其分项服务供需改善和恶化的土地利用变化类型具有时序异质性。[结论]应促进具有协同改善生态系统服务供需平衡的土地利用变化类型,提升与区域主体生态系统服务功能一致的土地利用类型,以及遏制具有协同恶化生态系统服务供需平衡的土地利用变化类型,以实现区域生态系统服务供需改善。

基于PID的自平衡车控制系统设计

在自行设计制作的自平衡车实物模型上,参考普通平衡车原有传感器及控制器的选型,重新调整基于PID的双闭环PID控制结构,提高了控制时信息传递的速度及系统反应速度。PID的系统控制中心实现控制小车在快速转向或前行及后转、退后等信息发出后,小车能快速响应,且利用传感器形成闭环系统,大幅度提高了灵敏度,加强了抗干扰能力。选用了体积更小的MPU6050传感器,使控制系统更小巧、反应能力更快速和高效,还加入了HC-05蓝牙传感器实现远程联网云操作控制,形成了自平衡小车控制系统。在机械传动设计、硬件选型上为小车选取了BTS7960电机驱动,这个电机最大的好处是起动转矩足够大,电机稳定性高,最大转速与最大转矩相匹配,不至于超载将电机烧坏,性价比较高。实践结果表明,基于串级PID控制的控制系统能够有效控制两轮自平衡车的运行。

基于平衡阻抗的MC-WPT系统传导干扰抑制方法

抑制电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)以提升电磁兼容性是磁耦合无线电能传输系统推广应用中必须解决的关键问题。该文以传统LCC-S型磁耦合无线电能传为研究对象,针对阻抗不平衡和寄生参数造成的传导干扰问题,提出EMI滤波器和谐振补偿网络的融合拓扑。文中分析传统LCC-S型MC-WPT系统传导干扰的产生机理及传输通道特性,给出融合拓扑的设计方法,并通过实验验证该文所提出的拓扑对EMI抑制的有效性。在搭建的85 kHz/500 W实验系统中,该文提出的融合拓扑的线圈共模干扰电流相比于传统LCC-S型拓扑降低35.6 dB,在特定频率点的线圈差模干扰电流降低23.6 dB;在输入侧的共模和差模传导干扰分别降低约30 dB和10 dB。该文所提出的融合拓扑及其设计方法也可推广应用至其他谐振类型的MC-WPT系统中。

青藏高原高寒草地生态系统碳平衡对放牧强度的响应

青藏高原拥有世界上最广阔的高寒草地,以及长达数千年的悠久放牧历史。独特的高寒环境条件使这里对外界干扰更加敏感。尽管已经进行了很多青藏高原高寒草地生态系统碳平衡的相关研究,但放牧,尤其是放牧强度如何影响高寒草地碳平衡仍待进一步研究与明确。论文以围栏禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧4种放牧强度为基础,综述了青藏高原高寒草地生态系统碳平衡对不同放牧强度的响应。放牧强度变化通过干扰植物-土壤界面从而对碳输入和输出过程产生间接作用,最终影响高寒草地生态系统碳平衡。由于受到放牧历史、气候条件、草地类型等其他条件的干扰,高寒草地生态系统碳平衡对放牧强度的响应是复杂多样的,因此需要对放牧管理采取更加灵活、具体、有针对性的措施,这对于制定合理的草地管理决策、稳定青藏高原高寒草地生态系统碳平衡具有重要意义。

前交叉韧带重建后Pro-kin平衡系统训练患膝本体感觉和平衡功能的评价

背景:Pro-kin平衡系统指导对脑卒中患者的下肢本体感觉及躯干控制功能有较为优良的康复效果,但其对前交叉韧带重建术后患者患膝本体感觉和平衡功能影响的报道较少。目的:探讨基于Pro-kin平衡系统指导康复训练对膝关节前交叉韧带重建术后患膝本体感觉和平衡功能的影响。方法:纳入2021年1月至2022年8月海南省中医院收治的84例前交叉韧带断裂重建术后患者,采用随机数字表法分为观察组与对照组,每组42例。对照组患者术后接受常规康复训练,观察组患者术后在接受常规康复训练的基础上给予基于Pro-kin平衡系统指导的康复训练,持续训练8周。训练前及训练结束后,采用Lysholm评分、国际膝关节文献委员会评分评估患者膝关节功能变化,平均负重力量差、轨迹误差、摆动数值及患肢膝关节30°,45°,60°被动成角误差评估患膝本体感觉变化,睁眼、闭眼状态下的运动轨迹面积及长度评估患者平衡功能变化,并调查两组患者对康复训练的满意度。结果与结论:①训练结束后,两组患者Lysholm评分、国际膝关节文献委员会评分均高于干预前(P<0.01),且观察组上述评分高于对照组(P<0.01);②训练结束后,两组患者平均负重力量差、轨迹误差、摆动数值均小于干预前(P<0.01),且观察组上述指标检测值均小于对照组(P<0.01);两组患者患肢膝关节30°,45°,60°被动成角误差均小于干预前(P<0.01),且观察组上述被动成角误差均小于对照组(P<0.05,P<0.01);③训练结束后,两组患者睁眼状态下的运动轨迹面积及长度均小于干预前(P<0.01),且观察组上述指标检测值均小于对照组(P<0.05,P<0.01);两组患者闭眼状态下的运动轨迹面积及长度均小于干预前(P<0.01),且观察组上述指标检测值均小于对照组(P<0.01);④观察组患者对干预康复效果的满意度高于对照组(95%,81%,P<0.05);⑤结果表明,与常规康复训练相比,基于Pro-kin平衡系统指导的康复训练对前交叉韧带断裂重建术后患者患侧膝关节功能、本体感觉和平衡功能的改善效果更为显著,患者满意度较高。

2025年京津冀陆地生态系统碳氧平衡分析

以2020年的京津冀地区数据为基准,测算出2020年释碳耗氧量、固碳释氧量,对2025年释碳耗氧量、固碳释氧量、生态用地需求面积进行预测。结果表明:2020年京津冀地区释碳量和耗氧量分别为125576.1万和143533.7万t。预测出2025年京津冀地区释碳量和耗氧量分别为135957.0万和163392.0万t。从2025年京津冀地区总体来看,维持碳平衡所需标准生态用地面积小于现有标准生态用地面积,说明不需要再另外增加面积。但分省(市)来看,北京、河北的生态用地面积均能够满足碳氧平衡需要,而天津还应增加标准生态用地,方能满足市内维持碳氧平衡的需要。在实际社会和经济发展过程中生态用地面积会略有调整,而且生态用地结构和质量也会发生变化,因此在实际生产和科研中,应根据每年生态用地的实际变化量来逐步修正。

考虑长周期供需不平衡风险的新型电力系统规划方法

受高比例新能源并网带来的波动性和间歇性影响,新型电力系统的长周期供需不平衡矛盾日益突出。该文将电力系统的长周期供需不平衡风险分为两部分:连续多日无风无光的极端天气场景和月电量供需不平衡风险。首先,选取连续多日无风无光的极端天气场景,提出基于条件风险价值理论(conditional value at risk,CvaR)的月电量不平衡风险评估模型。在此基础上,提出考虑长周期供需不平衡风险的新型电力系统规划方法,通过季节性储能等灵活性资源的优化配置,可有效提升电力系统的长周期平衡能力。最后,基于IEEE RTS-79算例分析论证了所提方法的有效性,并初步讨论季节性储能在平抑长周期供需不平衡风险方面的作用。