一种穿戴式心肺监测系统的设计及其试验研究

目的:设计一种穿戴式心肺监测系统,并通过人体初步试验验证该系统的性能。方法:该系统由数据采集器、穿戴胸衣以及信息管理平台组成。其中,数据采集器以EFM32GG330单片机作为主控单元(microcontroller unit,MCU),其内部主要包括呼吸调制模块、心电调制模块、体位调制模块、无线通信模块(含蓝牙模块和Wi-Fi模块)、存储模块、电源管理模块等。穿戴胸衣采用开衫式结构设计,内侧设计有心电传感器和呼吸运动传感器。信息管理平台采用客户端/服务器(Client/Server,C/S)架构,通过Java/JavaScript实现软件编程。通过人体初步试验,将该系统与医院常规使用的迈瑞IPM10多参数监护仪进行对比,验证该系统监测人体心率及呼吸率的有效性。结果:该系统可长时间连续监测人体的心率和呼吸率,且监测结果与迈瑞IPM10多参数监护仪的监测结果具有很好的一致性。结论:该系统可用于训练或运动中的心肺指标医学监测,为健康管理提供精准的生理信息。

中小学课程实施监测的框架、指标与支持系统

课程实施监测是引领课程实施方向、保障课程实施质量的重要举措。受限于课程实施监测理论研究不充分和实践落实的缺位与错位,当前中小学课程实施监测存在诸多问题与弊端,亟待建立科学有效的课程实施监测机制。中小学课程实施监测机制包括监测框架设计、指标体系建构和支持系统建设。设计课程实施监测框架需要厘清“为何监测、谁来监测、监测谁、监测什么、怎样监测及监测结果如何运用”等问题。课程实施监测指标体系建构主要借鉴CIPO框架的二维分类方法进行指标建模,运用分解技术、叙写技术完成指标的分类分级和具体描述。课程实施监测的落实需要建设数据采集与分析的信息化系统,根据课程改革的阶段性特点,建立课程推广与改进系统。

基于多旋翼无人机倾斜摄影的近岸海域生态环境风险监测

由于现有的智能监测方法的环境质量综合指数较低,为此,研究基于低功耗多旋翼无人机倾斜摄影的近岸海域生态环境风险智能监测。低功耗多旋翼无人机能够灵活深入测区,获取地物全方位的倾斜影像。通过改变焦距,对曝光参数进行调整,自动匹配感光度,避免航片的动态模糊。对近岸海域生态环境采样,计算摄影物距,使无人机依次遍历所有路径点拍摄测区全局。建立模型,对近岸海域生态环境风险进行分析,将获得的生态环境特征数据输入模型中,对环境潜在风险进行识别,获得风险预测结果,从而完成监测。实验结果表明,2009—2023年环境质量综合指数均在90以上,提高了保护区的生态环境质量,使生态系统的健康状况得到改善。

基于DWDS平台的城市给排水管网系统优化技术

针对传统的城市给排水系统面临着管道老化、效率低和环境风险等问题,提出基于数字排水平台的城市给排水管网系统优化技术,采用了传感器网络、实时数据监控和智能分析系统等方法,对深圳市进行了系统优化。研究结果表明,经过6个月的运行后,优化区域的水资源损失率从14%降低到近5%,水质合格率显著提升,系统响应时间和运营维护成本均显著下降,截污设施的设备运行相对稳定,处理水体中的COD方面表现出较高的效率。

基于改进YOLOv3算法的变电站设备运行实时监测方法

常规的变电站设备运行监测方法以设备运行状态量采集为主,并未考虑到设备运行的时变性,无法满足变电站设备运行监测的实时性需求。因此,设计了基于改进YOLOv3算法的变电站设备运行实时监测方法。构建变电站设备运行实时监测架构,配置变电站设备运行的监测任务,并识别与跟踪设备监测目标,实现变电站设备运行的有效监测。利用TWUHF-G14传感器采集变电站设备运行状态数据,并对其进行数据预处理。基于此,利用改进YOLOv3算法优化变电设备运行监测网络,分析变电站设备的形状、运行状态等特点,并根据改进YOLOv3算法调整监测网络结构,满足设备监测的实时性需求。采用对比实验,验证了该方法的实时监测性能更佳,能够应用于实际生活中。

云网融合的高校数据服务平台设计与实现

当前高校数据服务平台设计功能模块多为单向形式,服务效率较低,随着云计算技术在高校数据中心的广泛应用,传统的数据中心网络架构已经无法满足新业务对网络承载的要求。结合高校数据管理特点进行服务平台硬软件的架构,采用多层级数据服务功能模块,探究云网融合网络架构下的高校数据服务平台设计与实现,以期提升数据服务效率。平台测试结果表明:在不同的用户数量下,传统数据服务平台的平均访问次数在10次/秒左右,而所构建云网融合的高校数据服务平台的平均访问次数均可以达到15次/秒以上,证明更加高效、稳定,提高了数据访问的效率和稳定性。

结构健康监测系统综述研究

文章综述了结构健康监测(SHM)系统的研究,结构健康监测系统是以结构特征变化为基础的一种实时监测方法,旨在检测和诊断结构损伤,并预测它们未来的变化趋势。文章首先回顾了结构健康监测系统的发展历程;然后,综述了结构健康监测系统的目前研究热点;最后,文章还提出了未来结构健康监测系统研究的发展方向,包括了构件级智能监测技术、卫星通信和物联网通信应用于结构健康监测系统中、传感器的最佳定位方式、传感器技术与机器学习的结合等。总而言之,结构健康监测系统未来还有很广阔的发展空间。

基于第三次全国国土调查的湿地监测方案探索——以三江国家级自然保护区为例

以三江国家级自然保护区为试点区域,利用第三次全国国土调查成果结合公开的遥感产品进行湿地监测,获取湿地的基本情况和变化趋势,为开展长期可持续的湿地监测工作提供参考,作为自然资源调查监测成果应用探索。

地下水流影响下含盐饱和粉砂地层中联络通道冻结温度场的特征分析

随着城市地下空间的快速发展,人工冻结法已经广泛应用于地铁联络通道的施工过程,但针对含盐粉砂层中的联络通道冻结法在地下水流作用下的机理尚不明确,导致原计划冻结时间的延长.以人工冻结法为研究背景,提出了冻结过程中水流-盐分共同作用下的耦合分析方法.首先,基于多孔介质传热、Darcy定律和Fick定律,建立了水-热-盐三场耦合的物理数学方程;然后,利用有限元软件COMSOL Multiphysics模拟含盐土体的冻结模型试验,并与模型试验结果进行对比分析,验证了本方法的有效性;最后,将本方法应用于南通地铁1号线永兴大道站|深南路站区间4#联络通道冻结法施工过程模拟,并相应开发了一套多物理场数据监测设备,将模拟结果与监测数据进行对比分析.结果表明,含盐土体比不含盐土体降温更慢,盐分浓度越大,降低同样温度所需时间越长;水头差导致冻结壁呈非对称状,上游冻结壁厚度小于下游冻结壁厚度;通过对冻结壁厚度和平均温度的计算,模拟冻结45 d达不到设计要求,需要冻结50 d.保证了南通地铁1号线联络通道人工冻结法施工的安全,并提供了一种在复杂环境条件下冻结施工的多场耦合分析方法.

复合材料液体成型树脂三维流前及干斑监测技术

为准确、便捷地在复合材料制件的实际生产中监测漏气、树脂液体流动及干斑缺陷,建立了基于介电传感器的复合材料液体成型树脂三维流前及干斑监测技术。将两张相同大小、相互平行的柔性金属箔及金属箔间的纤维复合材料组成平行板式电容传感器,根据树脂流动过程中传感器内部电介质的状态变化与金属箔间的厚度变化实现监测功能。通过人为制造不同程度的漏气情况,验证了传感器监测纤维承压情况与漏气的准确性;通过在纤维预成型体内不同位置设置电容传感器,利用真空辅助树脂灌注工艺使树脂在纤维预成型体内流动,其实际观测结果与传感器监测信号分析结果一致,证明了传感器具有监测树脂流动前沿与树脂流动速率的能力;在纤维布表面利用凡士林与纤维铺层固定剂制造干斑缺陷,基于树脂流动监测功能,验证了传感器识别干斑缺陷的可靠性。该技术为复合材料制件在实际生产中出现的漏气情况、树脂流动情况及成型缺陷等提供了有效在线监测手段。

基于卫星遥感监测技术的长江安徽段土地利用与水质调研分析

中共十八大以来,围绕长江经济带发展这一区域重大战略,习近平总书记多次召开长江经济带发展座谈会,指出把修复长江生态环境摆在压倒性位置,“共抓大保护,不搞大开发”。利用卫星遥感先进技术对长江安徽段沿江主要城市重点区域进行城市建设、生态环境、工农业业、港口治理、污染防治等方面进行遥感监测,结果表明:(1)长江生态环境保护取得了巨大成效,体现在新安江、巢湖、菜子湖等重点水域水质有了大幅改善,近年水质参数维持在良好水平。(2)土地利用变化分析可知:长江沿线城市经济活力强,发展迅速,体现在土地利用变化方面:合肥市、芜湖市2019年-2020年耕地占比减少较为明显,2021年-2022年期间有所回升。合肥市、安庆市2019年-2022年建筑用地占比增加较为明显,淮南市耕地占比减少较为明显,建筑面积略有减少,植被覆盖增加较为明显。(3)重点调研区域中,土地利用变化主要体现在城市建设、矿山开采与修复、码头整顿与治理、交通道路建设、水利改造工程、工业区改造等。这些变化表明城市基础设施逐步完善,促进了城市经济发展,改善了居民生活环境。(4)通过全省植被变化大气参数分析结果表明植被总体呈现恢复状态,空气质量呈现上升趋势,然而不同月份间大气质量有起伏,表明需要对大气进行长时序的监测与全面应急备案。

空天地一体化环境监测体系研究和应用进展

随着遥感技术及信息技术的发展,空天地一体化环境监测技术的应用越来越广泛。本文比较了“空”“天”“地”监测技术在监测范围、时空分辨率、作业条件、成本效率等方面的优缺点,介绍了空天地一体化监测管理系统的分层构架,指出了管理系统运行中关键技术主要包括多源数据融合方法、核心算法及分析建模等,并根据该技术在水环境、大气环境、水土保持、自然资源及自然灾害监测预警中的应用情况,对空天地一体化生态环境监测系统的未来发展和应用前景进行了展望。

基于雾计算和随机森林算法的变压器温度监测及故障预测方法研究

本文中作者提出了基于雾计算和随机森林算法的变压器温度多源监测和故障预测方法,通过多种传感装置实现了变压器温度数据的实时监测,通过边缘物联装置构建雾计算节点实现了数据本地汇集和处理,采用数据融合和随机森林算法实现了变压器过热故障的预测预警。试验结果表明,文章提出的方法有效实现了变压器过热故障的实时监测,具备较好的可行性和实用性。

基于博弈论组合赋权法的交通网络地质灾害监测站选址评价方法研究及应用

我国地域辽阔,地理条件和气候条件都十分复杂,各交通沿线自然灾害频发,通过地质灾害监测预警可以有效地避免人员伤亡和财产损失。2021年7月20日,“京津冀协同发展交通网络地质安全监测预警系统”提前44小时超前预警了房山区一起崩塌险情。由于预警及时、疏散避让得当,未造成任何车辆损失及人员伤亡,总结分析认为这次预警的成功很大程度上得力于监测站的合理选择,因此,在交通网络地质灾害易发线路安全监测中监测站的选择至关重要。通过对山区和平原区交通网络线路中地质灾害监测站选址影响因素分析,建立了评价体系,并对10余条重要交通线路中的600余处突发地质灾害隐患点和79个受缓变性地质灾害影响的里程段进行监测站选址必要性评价,从中遴选了29处隐患点与7个里程段进行监测站建设,科学有效的监测站选址推动了后续监测站建设工作,为交通网络地质安全监测预警奠定了基础。

地铁车站洞桩法施工引起的地层变形及地表沉降预测

为了预测贵阳某地铁车站洞桩法施工引起的地表沉降,采用现场实测数据与数值模拟计算结果对比分析的方法,研究了不同导洞开挖顺序引起的地层变形规律,进一步根据现场实测数据及工程地质条件,依据洞桩法独特的结构形式优化了Peck公式,使其可用于预测砂层地质地铁车站洞桩法施工引起的地表沉降。研究结果表明:“先上后下,先边洞后中洞”开挖方案最优,对地表沉降影响最小;在洞桩法施工过程中,相邻导洞开挖表现出“群洞效应”,导洞开挖及扣拱施作引起的地表沉降量占总地表沉降量的比例为90.4%,其中导洞开挖对地表沉降影响最大;距车站中线-20~20 m范围为地层主要影响区,距车站中线-60~-20 m和20~60 m为地层次要影响区,需要对主要影响区土体采取加固措施;当最大地表沉降量修正系数α和沉降槽宽度修正系数β取值分布在0.44~0.66和1.38~1.69区间时,优化后的Peck公式预测地表沉降量与实测地表沉降量更加吻合。

1990年全国疾病监测点潜在寿命损失年分析

研究通过对我国１９９０年疾病监测点潜在寿命损失年（Ｙｅａｒｓｏｆｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｉｆｃｌｏｓｔ，ＹＰＬＬ）分析，得出：在我国对１～６５岁的劳动力人口的健康危害最严重的七种死因为：意外死亡、肿瘤、呼吸系疾病、感染性疾病、心血管疾病、消化系疾病和脑血管疾病。男女之间、城乡之间均有明显差别。动态变化分析可见心、脑血管疾病的危害近年来有所减少，而呼吸系疾病的危害却大大增加。提示我们应当针对上述七种主要死因采取多方面预防保健措施，同时注意不同性别、不同地区人群各有侧重点，以期更有效地保护劳动力。

皖北刘桥矿采煤塌陷区生态环境动态监测

基于多时相的遥感影像数据,采用遥感技术动态监测皖北刘桥矿区近20 a来土地覆盖变化、塌陷积水区水深及分布和水环境富营养化状态。监测结果表明:2012年矿区塌陷积水面积已达到研究区总面积的23.86%,最大积水水深超过4 m,积水区水质已达到轻度—中度富营养化状态。在此基础上,根据因地制宜、合理开发的原则,对塌陷水域进行划分,提出建立以生态农业为核心,集成景观湿地、休闲娱乐和调蓄功能的采煤塌陷区生态环境综合治理模式。

急性脑梗死合并2型糖尿病与血糖漂移及同型半胱氨酸水平的相关性研究

目的探讨急性脑梗死合并2型糖尿病(T2DM)患者入院早期血糖漂移及同型半胱氨酸水平对预后的影响。方法以62例急性脑梗死为研究对象,根据有无T2DM分为合并T2DM组(A组,n=38)和非合并T2DM组(B组,n=24),对两组进行72 h动态血糖监测,比较相关指标。所有患者发病24 h内确诊,遵循缺血性脑卒中治疗指南给予相应规范化治疗,比较两组治疗前后中国脑卒中患者临床神经功能缺损评分标准(CSS)评分。结果①两组糖化血红蛋白(HbA1c)、日内平均血糖波动幅度(MAGE)、血糖标准差(SDBG)、日间血糖波动幅度(MODD)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、血清同型半胱氨酸(Hcy)比较,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。②MAGE与CSS评分、Hcy、HOMA-IR、病程显著相关(r=0.531、r=0.518、r=0.360、r=-0.510,P<0.05);CSS评分与CRP、Hcy、HOMA-IR、部分凝血酶原活动时间(APTT)显著相关(r=0.481、r=0.472、r=0.352、r=0.346,P<0.05)。A组治疗前后CSS评分均高于B组(P<0.01)。③以CCS评分为因变量,其他因素为自变量行多重线性回归,MAGE及血清Hcy进入最终的回归方程。结论急性脑梗死合并糖尿病患者血糖波动更明显,预后较差。减少血糖波动,降低血清Hcy水平,可延缓急性脑梗死合并糖尿病患者的病程进展,改善预后。

采用小波神经网络的刀具故障诊断

为了有效的进行刀具状态监测,采用小波神经网络的松散型结合对刀具进行故障诊断。通过小波变换提取刀具磨损声发射(AE)信号的特征,即对AE信号进行小波分解,提取了5个频段的均方根值作为神经网络的输入.来识别刀具磨损状态。试验表明,均方根值完全可以作为刀具磨损过程中产生AE信号的特征向量。仿真结果表明,基于小波神经网络的刀具故障诊断对刀具磨损状态的识别效率高。该方法是有效的。

色谱技术在临床药理学中的应用

临床药理学是研究药物在体内作用规律和人体与药物相互作用的一门交叉学科,色谱技术作为一种分析方法,是临床药理学的重要研究手段之一。文中从以下几个方面概括色谱技术在临床药理学研究中的应用进展:药动学、生物等效性、药物体内转运及代谢途径、药物反应的个体及种族差异、药物相互作用、药物疗效和浓度检测及体内活性物质检测的研究。