mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于最优流法与Mayeda生成树算法相结合的单阶段配网重构新方法

针对随机类优化算法用于配网重构计算时间长,而启发式算法用于配网重构存在的低精度解等的缺点,提出一种基于最优流法与Mayeda生成树算法相结合的单阶段配网重构新方法。该方法利用最优流法从支路交换的候选集中快速确定用于Mayeda生成树算法中用于支路交换的支路,从而既回避了随机进化选择方法进化慢的缺点,又回避了穷举法生成过多的劣树的缺点,等效于采用优化技术局部剔除了部分比当前树更劣的树,而明显加快其最优树的搜索过程。方法的优点是充分利用了最优流方法的快速性、 Mayeda生成树算法的解空间的完备性,进行良好的结合实现了两者的优势互补,而提高其计算效率。算例验证了方法的有效性。方法因其快速性及至少得到次优解的特点而具有工程应用价值。
基于均衡KNN算法的电力负荷短期并行预测

为提高电力负荷预测精度,应对海量、高维数据带来的单机计算资源不足的问题,提出一种基于均衡KNN算法的短期电力负荷并行预测方法。针对电力负荷数据特征,采用K均值聚类算法进行电力负荷场景划分;为提高场景划分精度,采用反熵权法量化负荷特征的权重系数;针对不均衡的负荷场景,提出均衡KNN算法对待预测负荷进行精确的场景归类;采用BP神经网络算法对海量历史数据进行负荷预测模型的分场景训练与预测;采用Apache Spark架构对提出的模型进行并行化编程,提高其处理海量、高维数据的能力。选取某小区居民用电数据进行算例分析,在30节点云计算集群上进行测试验证,结果表明基于该模型的负荷预测精度与执行时间均优于传统预测算法,且提出的算法具有优异的并行性能。
大规模风电并网背景下火电调峰行为演化博弈模型

为解决大规模风电并网所带来的消纳问题,基于火电机组容量和最高调峰率指标,以公平性原则为前提,针对不同类别的机组,设定了有偿与无偿调峰划分标准。将火电调峰行为转化为上网电量竞价收益与调峰辅助服务收益演化博弈问题,讨论了综合考虑两个市场情景下,各类火电厂的竞价策略及对应策略下的收益,分别求解了稳定策略。针对两类电厂的博弈问题进行了实证分析。结果表明:现阶段的调峰辅助服务补偿额与上网电量收益额存在巨大差距,并且这一情况在今后一段时间内仍将存在。制订合理的辅助服务市场规则,提升火电机组调峰的积极性,从而促进大规模风电消纳是亟须解决的问题。
基于RTDS的电厂主变空充过程的仿真建模及功率振荡抑制策略

在发电机组正常投运期间,投运相邻机组主变压器会引起投运机组的功率波动。为了再现上述过程,构建了相应的仿真模型,仿真建模包括:基于实时数字仿真(RTDS)环境构建变压器UMEC模型、等值外部网络、发电机系统模型(包括发电机模型及励磁系统模型及调速系统模型),基于上述3部分模型,共同组成了变压器空充仿真系统,再现了实际系统空充变压器导致系统低电压及临近机组的功率波动过程;进而提出分相合闸方法,抑制变压器空充导致的母线电压的降落及临近机组的功率波动。仿真模型及抑制策略的正确性及有效性通过算例得到验证。
基于全相FFT的电力变压器噪声衰减模型

分析变压器噪声信号的频域特性和衰减模型,有利于变电站有源噪声控制技术的研究。对某变压器噪声信号进行全相FFT频谱分析,得到其频域特性曲线。由频谱图可以看出,该变压器噪声以100 Hz为基频,并在基频处噪声声压级达到峰值。首先利用全相FFT谱分析法处理各参考点噪声信号,得到倍频带声压级。再结合变电站各参数,建立声衰减模型,即可计算预测点声衰减量并合成其A声级,进而绘制出变电站噪声A声级及100 Hz声压级分布图。结合全相FFT的噪声衰减模型可以准确地计算出变电站的噪声分布,直观地评价变压器噪声对周边环境的影响。
UCMS10在线飞灰测碳仪在660 MW机组上的应用

为降低锅炉飞灰的含碳量,提高锅炉燃烧效率,基于频谱扫描、等质量取样、原位测量、同步取灰等技术原理,结合燃煤电厂飞灰收集设备的特点,研制了一种可用于静电除尘器的在线飞灰监测装置并应用于某电厂660 MW机组。以静电除尘器的飞灰为采样源,对该装置在不同负荷段进行了比对测试。测试结果表明,该装置的测量准确性系数为0.95,取样代表性系数为0.86,可用于考核锅炉燃烧效率。
输电线路电晕放电的天线检测方法

检测输电线路的电晕放电情况可以反映线路运行状态并提供维护的参考信息,而现有的检测方法均存在缺陷,且不能广泛应用。提出了一种新的测量方法,即采用射频天线测量电晕放电的电磁场脉冲信号。将2组传统的对数周期天线90°正交形成圆极化对数周期天线,之后仿真该天线结构证明了其方向性、增益和测量频段符合设计要求。最终制作该天线测量了电磁信号,实验结果显示电晕放电的时域信号是高频振荡波,其FFT变换得到的频谱分布主要集中在200~350 MHz。
热电厂供热蒸汽管道(火用)效率分析

为了评价长距离输送蒸汽管道的能效水平,提出了采用(火用)效率作为管道能效计算的一个重要衡量指标,并建立了管道内蒸汽一维流动模型,对某长度为2 km的蒸汽管道的热效率及(火用)效率进行了计算。计算结果表明,在蒸汽流量不变时,随着管道直径的增加,管内蒸汽流速不断降低,管道的压力损失及其热效率也随之降低,但是管道(火用)效率先增加后降低,有一最大值。在以管道(火用)效率为优先目标设计蒸汽管道时,相比较现有的设计规范,管道内蒸汽压力损失因为流速降低而减少,因此在保证用户用汽压力的情况下汽轮机抽汽压力可以有较大幅度的降低,在抽汽流量为250 t/h时,汽轮机因为抽汽压力降低可额外输出约3 330 kW的电功率。因此,管道内蒸汽流速根据投资成本的大小在0~25 m/s范围内选取更为合理。
上行过鱼设施过鱼效果监测研究进展

过鱼设施过鱼效果监测评估可为设计的优化、功能完善及运行管理提供参考依据。通过文献调研、区域性资料收集等方式对国内外上行过鱼设施监测研究与评价状况进行全面的梳理,总结了当前监测研究的技术指标、方法及发展状况。欧美国家在1960s至1980s启动了上行过鱼效果的系统监测评价工作。围绕鱼道有效性和过鱼效率两个指标,采用直接法和间接法进行相关监测研究。指标与方法因河流纬度、鱼类区系、设施类型以及国家(区域性)法律法规等方面的差异,呈现区域性特征和属地化发展。国内过鱼效果监测研究目前处于起步阶段,随着国内大批过鱼设施建设的完成,过鱼效果将成为关注的重点。国外成果可为国内的相关工作提供参考和借鉴,但需根据国内外河流鱼类区系,设施运行条件、工作积累等多方面的差异,制定适宜的监测评价目标与方案。
太湖五里湖沿岸带浮游植物群落生态特征(2014~2015年)

2014年7月~ 2015年6月对五里湖浮游植物开展了逐月调查,以研究综合治理后五里湖沿岸带浮游植物群落变化特征。本次调查共检出浮游植物8门196种,绿藻门物种最多(74种) ,硅藻门次之(57种) 。优势种共6门30种,其中2014年7、8、9、10月和2015年6月的第一优势种均为蓝藻门的小颤藻,其优势度范围为0.567~ 0.879。时间上,浮游植物密度和生物量的月均值变幅分别为1.07 × 10~6 ~ 2.18 × 10~8 ind. /L, 0.32~ 50.52 mg /L,其中由于蓝藻的大量增殖,夏和秋初密度、生物量极显著高于其他月份;空间上,A区浮游植物密度和生物量显著低于其余3个湖区。Pearson相关性分析表明,藻类密度、生物量和物种数与水体浊度(Tur) 、pH和水温(WT)呈显著或极显著相关关系; RDA分析表明,WT、DO和Tur是与浮游植物群落结构相关性较强的环境因子(p<0.01) ,其中相关性最强的为WT(r = 0.8982) 。依据浮游植物物种数和生物多样性指数对水质的分析表明:五里湖沿岸带水体处于中度富营养化水平。
大都市区城乡空间边界演化识别方法研究———以南京市为例

城乡空间边界识别是区分城乡地域、划定城市增长边界的科学基础,城乡边界动态演化方法一直是地理学研究的重要内容之一。以南京市1985~ 2016年土地利用、二三产业增加值和人口密度数据为基础,选取景观紊乱度和建设用地占比为形态指标,二三产业增加值和人口密度为功能指标,从形态和功能两个维度构建城乡空间边界识别的指标体系,利用公里网格对各个指标进行切分后依据距离衰减理论和“断裂点”分析方法来识别南京市的不同阶段城乡边界及其演化过程。结果表明: (1) 1985~ 2000年南京城市扩张以内部填充为主,城乡边界变化较为缓慢; 2000~ 2016年城镇建设用地迅速扩张,城乡边界变化幅度较大; (2)南京市城乡空间边界在不同阶段呈现出不同的扩张特点,与不同发展阶段的发展模式密切相关,城市国有经济和乡村工业化阶段城乡边界变化较慢,快速城市化和开放型经济阶段城乡边界变化较快; (3)南京作为特大城市,城镇化及城乡融合发展水平较高,以南京为例检验城乡边界演化识别方法具有一定的代表性,也有利于为其他大都市区城乡空间边界识别提供参考借鉴。
低/超低烟碱含量烟叶生产途径及对烟叶化学成分和质量的影响

烟碱是烟叶和烟气中重要的具有生理活性的化学成分,大幅度降低烟碱含量对烟叶化学组成和感官质量会产生显著影响。目前虽然可通过遗传育种、遗传工程、农艺调控和化学萃取等途径在一定程度上实现低/超低烟碱含量烟叶生产,但能否大规模投入使用尚存在不确定性。本文针对烟碱管控这一国际烟草界热点问题,围绕低烟碱烟叶生产途径和特点,低烟碱烟叶化学成分和烟叶质量变化等进行了全面综述,并对低烟碱烟叶生产和应用的可行性和局限性进行了分析和展望。
固相支持液-液萃取/液相色谱-串联质谱法测定人全血中环孢素A

采用固相支持液-液萃取/液相色谱-串联质谱(LC-MS /MS)技术建立了人全血中环孢素A的分析方法。全血样品经蛋白沉淀后,上样至固相支持液-液萃取柱,经甲基叔丁基醚洗脱,Shim-pack XR-ODS色谱柱(75 mm × 3.0 mm i. d. ,2.2 μm)分离,电喷雾电离源、正离子模式和多反应监测模式下采集数据,以环孢素D为内标物定量。结果表明,环孢素A在1.5 ~ 500 μg /L范围内呈良好的线性关系,相关系数(r)为0.998,检出限和定量下限分别为0.5 μg /L和1.5 μg /L,在50、100、400 μg /L 3个加标浓度下的平均回收率为78.6%~ 83.5%,日内和日间相对标准偏差(n = 3)分别为3.1%~ 5.6%和4.5%~ 8.3%。该方法操作简便、灵敏度高,可用于全血中环孢素A的分析。
高铁隧道施工对文物建筑影响的评估方法研究

高铁隧道施工普遍采用暗挖盾构法,高铁隧道遇到下穿文物建筑情况时,施工过程势必造成地表沉降,进而可能使文物建筑发生不均匀沉降,若文物建筑倾斜过大,就有破坏的危险。目前,针对高铁隧道施工对文物建筑影响的评估尚无明确统一的方法,本文结合实际工程,研究了高铁隧道施工对文物建筑影响的因素,将地表沉降值和文物建筑倾斜率作为评估指标,提出了一套适用于高铁隧道施工对文物建筑影响的有效评估方法,其中沉降值可以采用工程类比法分析确定,文物建筑倾斜率可以采用国家规范进行限定,为高铁隧道施工对文物建筑影响的评估提供了实用方法。
热带气旋潜在影响力指数的改进及其应用———以14号热带气旋“莫兰蒂”为例

热带气旋引起的灾害是全球发生频率最高,影响最严重的一种自然灾害。为了对未来进一步发生风险和灾害的可能性有所预估,需使用科学的方法对其影响范围和影响强度进行评估。本研究基于热带气旋潜在影响力指数TCPI计算公式,对热带气旋强度、风圈半径、风速以及影响时间等因素进行综合考虑,改进系数a、b,并以“莫兰蒂”为例,研究改进后的指数与过程极大风速的关系,最后对其主要受灾区闽三角城市群的不同研究区域TCPI值及对人口和经济系统受到的影响范围进行分析。研究结果表示: “莫兰蒂”行进过程中,其TCPI与过程极大风速等有较好的相关性,并达到了0.01的显著性水平;对闽三角城市群各行政区域进行分析,得出受到影响最大的是厦门市集美区。
早稻高温热害强度指数构建及气候危险性评价

为了对旬、年等时间尺度早稻高温热害进行定量化对比分析,以及对江南华南早稻区高温热害气候危险性进行时空细化分析评估,本文基于早稻高温热害行业规范,通过匹配1981—2016年江南华南早稻高温敏感发育期与高温天气过程,形成高温热害过程数据库;在此基础上,考虑不同等级高温热害达标强度、有效天数以及可能影响权重,构建了早稻高温热害强度指数;此外,基于旬高温热害强度分级以及不同强度等级出现概率加权,构建了旬高温热害气候危险性指数并分析了江南华南早稻区6—7月逐旬高温热害气候危险性。1981—2016年江南和华南早稻高温热害强度的变化分析结果表明,6月下旬、7月上旬以及抽穗至灌浆期高温热害强度指数呈现增强趋势,而7月中旬江南大部地区高温热害强度指数呈现减弱的趋势。2003年和2013年两个典型高温热害年份相比, 2003年高温热害范围较大,其中7月上旬高温热害范围扩大且强度突增; 2013年高温热害范围和强度整体较2003年偏小,但高温热害出现较早,6月中旬湖南东部、江西大部即出现了高温热害,这与当时出现了较大范围的高温天气以及该地区早稻较早进入了抽穗期是共同关联的。江南华南早稻区6—7月逐旬高温热害的气候危险性分析结果表明,7月上中旬为江南、华南早稻高温热害危险性最高的两旬,并且江南早稻高温热害的气候危险性整体大于华南地区; 7月上旬湖南中部的部分地区、江西中部和东北部、浙江中部和福建中部等地为高温热害高危险区; 7月中旬江西中部高危险性区域明显收缩,但浙江中部高危险性区域扩大。本文所研建的高温热害强度指数可以为任意时段或旬、月和过程等特定时段高温热害评估提供定量化评价技术方法,江南华南逐旬高温热害气候危险性评估可为细化的早稻高温热害防御和风险规避提供理论依据。
势阱深度可调bistable电路及其在结构监测中的应用

Bistable电路是一种具有双势阱的非线性电路,其鞍结分岔现象可用于基于振动信号的结构健康监测。然而以往文献提出的bistable电路势阱深度不可调节,导致鞍结分岔边界不能改变,限制了其应用范围。提出了一种改进的bistable电路,可以实现势阱深度的调节,从而改变其鞍结分岔边界。首先,阐述了基于bistable电路的结构健康监测原理以及势阱深度可调的bistable电路原理;其次,讨论了该电路的非线性动力学行为,并通过Multisim软件进行了仿真验证;最后,数值仿真研究了采用势阱深度可调的bistable电路监测悬臂梁结构刚度的微小变化,并与采用以往bistable电路的结果对比。结果显示,在微小激励作用下,当悬臂梁的一阶模态刚度减少2%时,势阱深度可调的bistable电路发生了鞍结分岔,明显表征了结构的微小变化,而以往的bistable电路未发生分岔现象,难以识别出结构的微小变化。
基于改进排列熵的滚动轴承故障特征提取

排列熵能够有效监测振动信号中的动力学突变,衡量振动信号的复杂度,在旋转机械状态监测中获得成功的应用。将排列熵应用于滚动轴承故障特征提取中,并针对排列熵对振动信号幅值不敏感,无法反映振动信号中局部能量分布差异的问题,利用滤波信号的归一化瞬时能量改进排列熵,提出一种基于改进排列熵的滚动轴承故障特征提取方法。仿真和试验数据分析结果表明,该方法能够有效识别滚动轴承共振频带,准确提取滚动轴承故障特征。
滚动碰撞式调制质量阻尼器及其减振性能研究

为了将装配式结构与结构减振控制技术相结合,提出了一种可以置入空腔楼板内部空间的滚动式带碰撞调制质量阻尼器耗能减振装置(PTRMD)。该装置结合了碰撞调制质量阻尼器(PTMD)及滚动式调制质量阻尼器(TRMD)的装置特点,由质量碰撞体(小球)、弧形轨道以及弧形轨道上的黏弹性限位装置构成。具有制作方便、布置灵活、鲁棒性强等优点,且不额外占用建筑的使用空间,不影响结构使用功能,能有效解决控制装置设置与建筑功能相冲突的矛盾。建立了设有该装置受控系统的动力方程,利用解析法和一种高精度直接积分法对方程进行求解。在此基础上分别研究了PTRMD对结构在自由振动、简谐激励及地震作用下的减振性能。结果表明:该装置可以有效地减小结构的动力响应,具有很强的耗能能力。
基于卷积神经网络和离散小波变换的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承故障诊断时频特征自适应提取与智能诊断问题,提出了一种基于卷积神经网络(Convolution Neural Network,CNN)和离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)的滚动轴承故障诊断方法。首先应用离散小波变换将信号时频特征充分展现,构造出时频矩阵;然后再利用卷积神经网络的多层特征提取网络对输入信号进行分级表达,将时频矩阵低层信号特征逐层变换形成抽象的深层特征,以获取原信号时频信息的分布式特征表达。最后在特征输出层后端添加softmax多分类器,利用反向传播(Backpropagation,BP)逐层微调结构参数,建立特征空间到故障空间的映射以生成合适的分类器,从而实现滚动轴承故障诊断。通过对不同故障类型、不同损伤程度以及不同工况下的滚动轴承进行故障诊断实验,结果证明了所提方法的可行性与有效性,并具有较好的泛化能力和稳健性。
基于MRIO模型的“一带一路”典型国家气象灾害间接经济损失分析———以2014年中国“威马逊”台风灾害为例

在经济全球化和区域经济一体化的大背景下,灾害对相关区域和产业带来的关联经济损失日益成为人们关注的焦点和难点。本文基于多区域投入产出模型(Multiregional Input-output Model,简称MRIO模型) ,以2014年中国“威马逊”台风灾害为例,计算灾害对“一带一路”典型国家带来的关联经济损失。结果显示: (1) 2014年我国“威马逊”台风灾害直接损失为325亿元,整个经济系统的间接损失高达1 217亿元; (2) “威马逊”台风灾害对“一带一路”典型国家带来的间接损失为5.5亿元,其中俄罗斯、印度尼西亚等国家损失较为严重; (3)从供给端和需求端计算灾害的损失,“威马逊”台风灾害的高敏感行业主要包括:制造业、农林牧渔业、电力、燃气、蒸汽和空调的供应以及建筑业等。本文是跨区域多部门灾害关联损失研究的有益补充,结果可为“一带一路”国家间的防灾减灾决策及灾害风险的联动管理提供参考。
武都盆地效应三维有限元数值模拟

利用有限元方法模拟了武都盆地内波动的传播,分析了盆地内面波的产生和传播过程,研究了该盆地不同位置剖面的地震动差异及原因。同时,针对武都盆地数值模型的不同速度结构进行了三维有限元波动模拟研究,通过对3个不同速度结构盆地模型的地震波传播的位移云图、峰值位移分布图和典型剖面地震动图的对比分析,进一步分析了影响盆地效应的主要因素。盆地速度结构影响分析结果表明,类似于武都这类地表起伏不大且覆盖层较薄的小型盆地,盆地速度结构对波动的影响是主要因素。
秸秆还田与高温闷棚对设施连作土壤微生境及番茄生长发育的影响

为解决连作障碍,以高温闷棚为主要方式,研究玉米秸秆还田结合高温闷棚[CK:高温闷棚(干闷,不淹水) ; T1:高温闷棚(湿闷,淹透水) ; T2:高温闷棚+玉米秸秆(湿闷,淹透水) ]对设施番茄生长发育及土壤微生物群落、土壤理化性质的影响。结果表明,3个处理中,T2株高、叶绿素含量、光合速率、细胞间隙CO_2浓度明显高于另外2个处理,产量比CK增加38.99%;高通量测序结果表明,3个处理的16S rRNA有效序列数比例在94%以上;聚类分析表明,T1、T2为一个类群,CK为一个类群,是否淹水是影响土壤微生物群落划分的主要因素;微生物群落结构与土壤理化数据具有一定相关性; T1、T2的电导率均显著低于CK,T2有机质明显高于其他2个处理; 3个环境因子中SOM影响的微生物群落为芽单胞菌目(Gemmatimonadales) ,环境因子pH值、EC值呈正相关关系,主要影响的微生物群落为鞘脂单胞菌目(Sphingomonadales) 、黄色单胞菌目(Xanthomonadales) 。
猪肌肉颜色测定方法与结果表述的研究

探讨评分法和仪器法2种肉色测定方法的相关性,以确定适合于表述评判正常肉与异常肉的特征值。依据《NY/T 821—2004猪肌肉品质测定技术规范》,应用评分法和仪器法2种肉色测定方法,对2014年10月至2017年6月采集的627头猪肉样品进行肉色测定,并对测定结果进行分析。结果表明,评分法快捷方便,但影响因素较多;仪器法测定的L、a、b值能反映出肉样的色彩空间,但需要专业知识方能理解;评分法和仪器法2种方法并行,采用色差计法测得的L值来表述肉色的测定结果更为客观准确适用。评分值与L值的对应关系是:评分值≤1.5分对应的L值≥60,为PSE肉色;评分值1.5 ~ 2.5分对应的L值为53 ~ 59,趋近于PSE肉色;评分值3.0 ~ 4.0分对应的L值为37 ~ 52,为正常肉色;评分值4.5 ~ 5.5分对应的L值为31 ~ 36,趋近于DFD肉色;评分值6.0分对应的L值≤30,为DFD肉色。
棉秆促腐菌剂包埋固定化及其应用效果研究

为有效缓解还田棉秆的自毒化感效应,采用盆栽法探讨了棉秆促腐菌剂包埋固定化对棉花幼苗生长的影响。结果表明,施用20 ~ 40 g /kg固定化菌剂的棉花幼苗株高、植株干质量均极显著高于无菌剂的对照处理(P < 0.01) ,其中40 g /kg固定化菌剂处理的增幅分别达到57.21%、 61.54%,同时植株体内丙二醛(MDA)含量相比对照极显著降低(P < 0.01) 。施用20 g /kg固定化菌剂处理的植株叶片中叶绿素含量为76.37 mg /kg,极显著高于其他处理(P < 0.01) 。进一步分析了各处理根际土壤中化学成分的差异,结果表明,一些主要化感物质的含量在施用固定化菌剂的处理中均有不同程度降低,随菌剂用量的增大,其含量整体呈现先降低后升高的趋势。其中施用40 g /kg固定化菌剂处理中,二苯胺、邻苯二甲酸二丁酯的含量分别降为0、1.6%,对照中分别为17.0%、3.1%;邻苯二甲酸二异丁酯和邻苯二甲酸二异辛酯的含量分别为49.5%、1.2%,相比对照分别降低20.3、6.9个百分点。以上研究结果证实,施用固定化促腐菌剂可一定程度缓解棉花所受的胁迫,使幼苗维持在较健康的生理状态,其中菌剂的施用量是关键。
运旱系列小麦品种HMW-GS组成和品质分析

为了解山西南部旱地小麦品种品质,研究了13个运旱系列小麦品种的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成及品质性状。结果表明,13个小麦品种中共检测出7种HMW-GS,Glu-A1位点上有3种亚基,Null占84.62%,1和2*各占7.69%; Glu-B1位点上有2种亚基,7 + 8、7 + 9出现频率相当; Glu-D1位点上有2种亚基,5 + 10占76.92%,2 + 12占23.08%。亚基组合类型共5种,其中优势亚基组合为N、7 + 8、5 + 10和N、7 + 9、5 + 10,分别占38.46%和23.08%。运旱系列小麦主要携带优质亚基5 + 10,缺少优质亚基17 + 18。因此,在该区域旱地小麦品质育种中,在保持原有优质亚基的同时应该引进优质亚基2* 、17 + 18和14 + 15。品质性状分析结果表明,13个小麦品种的蛋白质含量介于11.60% ~ 13.82%,湿面筋含量介于24.2% ~ 32.3%,容重介于789 ~ 810 g /L,沉降值介于30.2 ~ 50.1 mL,形成时间介于1.8 ~ 4.5 min,稳定时间介于3.0 ~ 11.5 min,形成时间以晋麦57最高,其他指标均以运旱618最高。
ITD-多尺度熵和ELM的风电轴承健康状态识别

对风力发电机机组的运行状况进行实时监测,并识别其健康状态,是保证机组正常运行的关键,为此提出一种固有时间尺度分解(Intrinsic time-scale decomposition,ITD)-多尺度熵(Multiscale entropy,MSE)的振动信号分析方法,对振动信号进行预处理,提取重构信号时域特征,并结合极限学习机(Extreme learning machine,ELM)对风电轴承健康状态进行识别。首先采用ITD方法对风电轴承的振动信号进行分解,得到一系列固有旋转分量,并计算其多尺度熵值,以多尺度熵值大小为依据,选取固有旋转分量并进行信号重构。计算重构信号的均方根值、峭度值、峰值因子与峰峰值,并将其作为特征指标值,建立ELM识别模型,识别风电轴承的健康状态。风电轴承试验结果表明,本文模型可以准确识别风电轴承健康状态。
柴郁地仙方对围绝经期抑郁症模型大鼠行为学及海马BDNF、TrkB蛋白表达的影响

目的观察柴郁地仙方对围绝经期抑郁症(perimenopausal depressive disorder,PDD)模型大鼠行为学及海马脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF) 、酪氨酸激酶B受体(tropomyosin receptor kinase B,TrkB)蛋白表达的影响,探讨其抗围绝经期抑郁症的作用机制。方法48只3 ~ 4月龄雌性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、阳性对照组、柴郁地仙方低、中、高剂量组,共6组,每组8只。假手术组行假手术,其余组行卵巢去势术后孤养并予以28天慢性轻度不可预见性应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)建立围绝经期抑郁症模型。CUMS第1天起假手术组、模型组灌服生理盐水,阳性对照组灌服盐酸氟西汀合戊酸雌二醇,中药治疗组灌服柴郁地仙方低、中、高不同浓度的汤药,其浓度分别为: 0.38、 0.76、1.52 g /mL,每天1次。应激过程中观察大鼠行为学及体重变化,并通过Morris水迷宫实验评价大鼠空间学习和记忆能力,应用免疫印迹法检测大鼠海马BDNF、TrkB蛋白表达情况。结果与假手术组比较,模型组大鼠体重增长缓慢,旷场实验得分及糖水偏好率均明显降低(P < 0.01) ; Morris水迷宫空间探索时间及强迫游泳不动时间明显延长(P < 0.05,P < 0.01) ;海马BDNF、TrkB蛋白表达明显减弱(P < 0.01) 。与模型组比较,各治疗组大鼠的体重、行为学及Morris水迷宫空间探索时间均有不同程度变化(P < 0.05,P < 0.01) ,海马BDNF、TrkB蛋白表达量明显增加(P < 0.05,P < 0.01) 。与阳性对照组比较,柴郁地仙方中、高剂量组的大鼠体重、行为学及海马BDNF、TrkB蛋白表达量差异无统计学意义(P > 0.05) 。结论柴郁地仙方可改善PDD模型大鼠行为学、体重水平及水迷宫的空间学习和记忆能力,其作用机制可能是通过提高大鼠海马中BDNF、TrkB蛋白表达量发挥的。
预制桥面板UHPC-U形钢筋湿接缝受力性能试验研究

针对目前装配式组合梁桥预制桥面板湿接缝宽度大、现浇量大的劣势,提出宽度较小的UHPC-U形钢筋接缝。为检验该接缝的力学性能,设计制作3个桥面板试件(JF-1,混凝土整板试件;JF-2,30 cm宽UHPC-U形钢筋接缝试件;JF-3,60 cm宽普通混凝土-U形钢筋接缝试件)进行静力弯曲试验,对比其极限承载力、抗裂性能及抗弯刚度。结果表明:3个试件的抗弯承载力相近,破坏形态均为剪跨区的弯剪破坏,湿接缝不会削弱桥面板的抗弯承载力;UHPC能显著提高湿接缝的抗裂性能;各试件的荷载~位移曲线基本相同,抗弯刚度基本一致,接缝对试件的抗弯刚度影响较小;试件JF-2、 JF-3具有同等的抗弯强度及刚度,可以将UHPC作为湿接缝浇筑材料来减小接缝宽度。
长周期地震动作用下斜拉桥粘滞阻尼器减震分析

为研究长周期地震动作用下非线性粘滞阻尼器对大跨径斜拉桥减震效果的影响,以某主跨为926 m的双塔斜拉桥为背景进行分析。采用ANSYS建立全桥三维有限元模型,粘滞阻尼器的计算模型采用Maxwell模型,以TCU026(NS)波进行地震动输入,分析在不同的粘滞阻尼器速度指数α与阻尼系数C的组合下,斜拉桥的位移、内力响应及阻尼器的阻尼力情况,并采用二元参数拟合的方法对响应结果进行处理。结果表明:设置非线性粘滞阻尼器能够有效地减小长周期地震动作用下大跨径斜拉桥关键节点的位移;不同的粘滞阻尼器参数组合对斜拉桥结构内力响应影响较大,合理的参数组合能将桥塔塔底剪力的增长幅度控制在可接受的范围内,同时保证塔底弯矩无明显增大现象;在长周期地震动作用下,背景桥梁粘滞阻尼器理想的参数组合为α=0.4、C=2 000 kN·(m/s)~(-0.4)。
铁路简支箱梁阻尼板材减振性能模型试验研究

为研究阻尼板材对铁路简支箱梁桥的减振效果,以某铁路桥32 m简支箱梁为原型,制作几何缩尺比10∶1的简支箱梁相似模型,分别在模型梁跨中截面腹板、翼板、底板敷设阻尼板材,对模型梁进行锤击试验,测量各部位的振动响应,研究阻尼板材对腹板、翼板、底板的减振效果。结果表明:箱梁翼板振动随频率增加缓慢衰减,腹板和底板的振动在中高频段衰减较快;振动由顶板传递至底板时衰减最快,传递至翼板时衰减最慢;在腹板敷设阻尼板材后,腹板的振动显著减小,底板的振动有一定程度减小,翼板的振动变化很小;在翼板、底板敷设阻尼板材后,相应部位的振动均大幅减小;阻尼板材能大幅降低箱梁各板件的振动,具有良好的减振效果。
滨海核电厂取水口自清洁拦污网设计研究

根据设计经验以及电厂资料,分析了取水口拦污网运行条件及拦截对象特点,从拦污网垂向分层设计、平面布置以及流场利用等方面,研究在滨海弱流场条件下实现拦污网自清洁功能的设计原理,并结合监控方法与运行策略给出了提升拦污网应对极端工况能力的建议。
沼液预处理玉米秸秆产沼气工艺参数优化

沼液作为厌氧发酵的废弃物处理存在困难,但沼液可以对秸秆类原料进行预处理,为沼液的综合利用提供可能。为优化沼液预处理玉米秸秆的条件,提高玉米秸秆厌氧消化产气量,该文以沼液预处理前后的纤维素、半纤维素、木质素含量以及产气量为指标,根据CCD(central composite design)试验设计原理,选取沼液添加比例、温度和时间为因素,建立三者之间的模型。试验结果表明:随着预处理TS(total solid)的降低,时间的延长,木质纤维素的降解率越高,而温度在30 ℃时木质纤维素的降解率达到最大。从产气量来看木质纤维素降解率并不是越高越好,过分的追求木质纤维素的降解会对产气量产生影响,经过响应面法优化产气量后得出最佳的预处理工艺为:沼液添加比例19.08%、预处理温度(30±1)℃、预处理时间为5 d,总产气量可提高30.76%。
基于改进判别区域特征融合算法的近色背景绿色桃子识别

针对机器视觉识别中自然光照条件下未成熟绿色果实的识别存在颜色与背景相似、光照不均、果叶遮挡等问题,该文提出在判别区域特征集成(discriminative regional feature integration,DRFI)算法框架的基础上,结合颜色、纹理、形状特征,对未成熟绿色桃子进行识别。首先通过基于图的图像分割(graph-based image segmentation)算法,取不同的参数将图像分割为多层,再计算各层图像的显著图,并用线性组合器将其融合,得到DRFI显著图。再用OTSU算法得到的阈值自适应调整之后对DRFI显著图进行分割,减少了显著图中识别为低概率果实的误分割。对于分割后仍存在的果实相互粘连的情况,通过控制标记符和距离变换相结合的分水岭分割算法将其分开。试验结果表明:该方法在训练集中的准确识别率为91.7%,在验证集中的准确识别率为88.3%,与相关文献报道的结果以及原始DRFI算法在验证集中的检测结果相比,该文方法的准确识别率提高了3.7~10.7个百分点,较有效地解决了颜色相近和果叶遮挡问题,可为果树早期估产和绿色果实采摘自动化、智能化提供参考。
基于无人机遥感影像监测土地整治项目道路沟渠利用情况

为客观监测和有效评价土地整治项目基础设施建后利用情况,初步探讨利用无人机航拍影像结合智能算法识别设施利用状态的可能性,该文选取典型项目,利用多旋翼无人机航拍获取高分辨率影像,提取田间道路和骨干沟渠影像网格切片,通过BoW模型构建典型地物样本特征库基于样本纹理特征进行分类,利用支持向量机模型对研究区骨干线状基础设施利用状况进行识别,并依据目视解译和实地勘察对识别结果进行了精度验证。结果显示无人机遥感方法可以初步识别研究区基础设施建后利用情况;研究区田间道路病害和骨干沟渠淤塞情况识别总体分类精度达到80%和70%;田间道路分类误差主要来自通行不畅与路面裂缝,骨干沟渠分类误差主要来自轻度淤塞;提高影像精度情况下,田间道路利用状况识别精度有所提升但不显著,骨干沟渠通畅状况识别精度无明显变化,模型对宽度2 m以下沟渠识别结果精度较差。研究表明,基于无人机遥感对土地整治项目基础设施利用情况进行自动分类识别具有可行性且效率较高,而监测精度有待于后期进一步提升。
惰性填料种类对猪场沼液氨吹脱效果的影响

氨吹脱作为猪场沼液的预处理方法,其处理效果受填料等多种因素的影响。分别采用空心多面球、鲍尔环和流化床填料在pH值10.5,气液比2 000,温度30 ℃的条件下吹脱猪场沼液,结果表明:空心多面球和流化床对沼液氨氮(ammonia nitrogen,NH_4~+-N)的平均去除率显著高于鲍尔环填料(P<0.05),吹脱2 h,氨氮的平均去除率分别为80.7%、59.0%和77.4%。投加NaOH使沼液化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)因压缩双电层和混凝而降低,总固体(total solid,TS)和挥发性固体(volatile solid,VS)因OH-对微生物结构的破坏和大分子物质的水解而增加。吹脱过程使COD部分提高,而TS和VS有所降低。3种填料的性能参数差异导致吹脱后沼液COD平均去除率的变化和VS的平均去除率不同,但不存在显著差异(P>0.05),流化床填料对TS的平均去除率显著高于空心多面球(P<0.05)。选定空心多面球吹脱20 L沼液2 h,1 L的1 mol/L硫酸吸收液对吹脱尾气中氨气的平均吸收率为35.8%,兼顾吸收效果和经济性。
植物工厂水蓄能型地下水源热泵供热系统节能运行特性研究

植物工厂供热系统中,采用传统能源存在一次能源利用率低且污染严重的问题。地下水源热泵节能环保,如果结合蓄能技术可进一步降低运行能耗。该文以上海崇明自然光植物工厂为例,对水蓄能型地下水源热泵供能系统进行节能运行特性研究。结果表明:水蓄能型地下水源热泵供能系统在冬季运行时,采用基于分时电价政策的间歇运行模式,即在电价低谷时,热泵机组边供热边蓄热;在电价高峰期,充分利用蓄热水箱供热。典型周内供能系统按照间歇模式运行可以维持室内温度17~26 ℃之间,系统稳定运行时,热泵机组制热功率与耗电功率的比值(coefficient of performance,COP)稳定在4.2左右。其中计算典型日水蓄能型地下水源热泵系统比不蓄能系统节省30.34%的费用,供能系统COP为3.17,进一步说明系统较为高效平稳。系统冬季运行一次能源利用系数0.99,相对于冷水机组与燃煤锅炉配套系统,节能率达到81.05%。计算不同能源冬季加热成本,燃煤、燃气和燃油方式分别是该系统运行成本的1.25、2.93和5.08倍。实践表明,水蓄能型地下水源热泵式供热系统不仅能够移峰填谷,降低运行费用,而且充分合理地利用地热能,节能减排,具有良好的经济和环保效益。
叶轮旋转式葡萄藤埋土单边清除机研制

针对目前春季中国北方葡萄种植主产区人工进行葡萄藤清土作业效率低、机械化程度低等问题,该文设计了一种适应于单边清土的叶轮旋转式葡萄藤清土机,主要由机架、刮土部件、叶轮部件和平土搅龙部件组成。刮土部件和叶轮部件能够分别将葡萄藤上方和侧面土壤清除,平土搅龙部件能够将清除的土壤进一步向行间输送并使其均匀地平铺在葡萄行正中间。以机器前进速度、叶轮转速和搅龙转速为因素,以清土中心距为指标,在离散元软件EDEM中对葡萄藤清土机作业进行仿真试验,得到最佳工作参数:前进速度1.2 m/s、叶轮转速420 r/min、搅龙转速300 r/min,此时清土中心距为44 mm。加工物理样机并进行田间试验,田间试验结果与仿真结果基本一致,两者清土中心距的相对误差约为15%,满足葡萄藤清土机单边清土的作业要求。该研究可为后续其他类型葡萄藤清土机的研制提供参考。
基于模糊PID控制的棉花采摘性能试验台测控系统研制

为了确定棉花采摘过程中的采摘效果,研究各因素对棉花采摘效果的影响,该文基于模糊PID控制理论,利用图像化编程语言LabVIEW,研制了一套能够进行多通道数据采集的棉花采摘参数测控系统。该系统主要由工控机、数据采集系统及驱动控制系统3部分组成,可实现棉花采摘速度、输送带速度和风机速度的连续可调,采摘过程中主轴扭矩、采摘滚筒速度、输送带速度和风机速度等信号能够实现高速、实时采集与显示,并具有数据保存等功能。试验结果表明,该测控系统能够较好地实现棉花采摘速度与输送带速度在0~2 m/s范围内的任意匹配以及采摘扭矩和转速分别在0~5、10~15 kHz采集频率下的测量与分析。研究结果可为采摘头性能参数的优化和棉花采摘收获装备的国产化提供理论依据与技术支持。
易地扶贫搬迁项目区土地利用合理性评价

合理利用土地资源是实施易地扶贫搬迁项目的内在要求。为探明扶贫搬迁项目区土地利用合理性及其制约因素,进一步给项目区土地资源利用指明方向。该文以中国西部山区典型贫困县--云南寻甸县的3个典型易地扶贫搬迁项目为实例,分析了搬迁项目区土地利用特征及原因,并对项目区土地利用合理性进行了评价研究。结果表明:1)在脆弱的自然地理环境及有限的项目投入资金成本等因素的限制之下,安置区(迁入区)用地以建设占用耕地为主,占用其他地类(林地和荒草地)为辅,新增建设用地比例较大。且占地地块坡度较陡,6°~25°地块是主要安置区域,少数安置区地形坡度大于25°。2)短期内,受到区域物资供应短缺、产业发展困难及传统文化思想和生活习俗等因素的制约,迁出区宅基地复垦、陡坡耕地退耕还林存在明显滞后现象。3)3个典型项目区土地利用合理度值均在0.50以上,其中,打磨箐搬迁项目为0.530 9,处于"低度不合理"等级;迤郎库搬迁项目和上龙潭箐搬迁项目分别为0.605 3和0.642 6,均处于"低度合理"等级。安置区地形坡度(I_1)、迁出区宅基地复垦率(I_6)与迁出区陡坡耕地退耕率(I_7)是项目区土地利用合理性的共同制约因素。安置区离散度(I_3)与安置区建设所占地类(I_9)对项目区土地利用合理性产生不同程度的影响。4)安置区地形坡度(I_1)、迁出区宅基地复垦率(I_6)、迁出区陡坡耕地退耕率(I_7)及安置区建设所占地类(I_9)4个评价指标亦是全县易地扶贫搬迁项目区土地利用合理性的主要影响指标。
重庆市农村多维贫困空间分异及影响因素分析

为了探索区域农村多维贫困的空间分异特征及影响因素,从而有针对性地实施扶贫开发策略,促进贫困地区农民脱贫增收。该文构建农村多维贫困测度指标体系,并在此基础上运用多边形综合图示法、莫兰指数和地理探测器模型等方法对重庆市农村多维贫困程度、空间格局及影响因素进行了研究。研究结果表明:重庆市农村多维贫困程度较深且区域差异较大;空间分异特征表现为高贫困水平的区县主要分布在渝东北和渝东南地区,低贫困水平的区县主要分布在主城和主城外围地区;空间关联格局特征表现为农村多维贫困在空间上呈现出显著的集聚效益,各区县主要以HH型和LL型正相关空间格局为主,HH型区县主要集中在渝东北地区,LL型区县主要集中在主城地区;农村多维贫困的空间分异主要受到地形坡度、到重庆市政府驻地距离、耕地质量等因素的影响,不同区域的主导因素有所差异。
保温时间与粒度对稻秆和棉秆热解产物组成及能量转化影响

热解炭化技术的开发对秸秆的能源化利用具有重要意义。试验研究了保温时间与粒度对水稻和棉花秸秆热解产物理化特性及能源转化的影响。结果表明,保温时间从0到120 min中,秸秆生物炭产率先降低后略增加,热解气中CH_4、CnHm和H2百分含量增加,其高位热值和能量转化率增加,而生物炭的pH值、电导率、灰分、固定碳、C、高位热值增加,保温时间为90 min的生物炭的炭化程度最好。秸秆中能量有1.5%~5.4%保留在热解气中,有50%~57%保留在生物炭中。不同粒度相比,粗粉秸秆的生物炭的炭产率、挥发分、H、O、N及碳转化率最高,细粉秸秆热解气中CO和CH_4百分含量、高位热值和能量转化率最高,而超微秸秆生物炭的pH值、灰分、C最高。棉花秸秆生物炭的挥发分、固定碳、C、H、碳转化率、高位热值和能量转化率高于水稻秸秆生物炭。
梳夹式红花丝采摘头等高采收性能试验与参数优化

为验证梳夹式红花丝采摘头设计理论参数的合理性及提升其工作性能,以新疆广泛种植红花品种"裕民无刺"为试验对象,以梳齿长度、梳齿间隙、梳齿转速为影响因素,采净率、掉落率、破碎率为响应指标,进行二次旋转正交试验。通过数据优化软件Design-Expert 8.6.0建立了响应指标与影响因素之间的数学模型,基于响应面法进行参数优化,得出最佳组合参数。以优化参数组合梳齿长度40 mm,梳齿间隙3.5 mm,梳齿转速为80 r/min,在梳夹式红花丝采摘头性能试验台上进行验证试验,其结果为:采净率为82%,掉落率2.29%,破碎率2.45%,基本与优化结果吻合。在该优化参数组合下的田间试验结果显示,梳夹式红花采摘装置采净率为81.88%,掉落率2.25%,破碎率2.43%,表明梳夹式红花丝采摘头可以较好的完成对一定高度下红花丝的采摘作业。该研究为梳夹式红花丝采摘机的改进提供了参考价值,对推动红花丝机械化盲采具有一定的意义。
辅助充种种盘玉米气吸式高速精量排种器设计

针对气吸式玉米精密排种器工作速度提高时充种效果不佳,从而导致作业漏播严重、风压需求量大等问题,设计了一种具有辅助充种作用种盘的玉米气吸式高速精量排种器。该排种器在充种区能够利用型孔凸台扰动种群和托持种子,起到辅助充种作用;在卸种区种子能够在型孔凸台推动力和卸种轮顶出力的作用下均匀排种。分析了排种器的工作区域,计算了排种器关键结构参数。运用EDEM(engineering discrete element method)软件仿真分析了不同种盘对种群的扰动情况,选取种群颗粒距种盘的平均距离、种群的平均速度、不同角速度下平均速度均值3个指标,得出所设计种盘能够有效增强种群离散程度,起到扰种的作用。加工试制了仿真所用的4种种盘,以速度、风压、种盘为因素,进行了3因素正交试验,通过极差分析和方差分析,确定了影响合格指数、重播指数、漏播指数的关键因素,并选取效果较好的种盘进行回归分析,通过回归方程得出所设计排种器在8、10、12、14 km/h作业速度下的最佳作业参数,并进行了试验验证。结果表明:所设计的排种器能够有效提高合格指数,降低高速作业漏播指数,在作业速度8~14 km/h时,风压为–3.21~–3.71 kPa之间时,合格指数均能达到91.3%以上,漏播指数均小于5.1%,重播指数均小于3.6%,各项指标优于国标要求,能实现有效排种。
添加西兰花种子水提物改善腊肉色泽和风味提高抗氧化性

为了分析西兰花种子提取物(Brassica oleracea L.seed extract,BSE)的体外抗氧化能力,以及其在广式腊肉中的应用效果,该文对不同BSE添加量的应用效果进行了分析,并与添加2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(butylated hydroxytoluene,BHT)的应用效果进行了比较。基于基础配方,共制备了对照组(CT)、添加0.2% BSE组(0.2% BSE)、添加0.5% BSE组(0.5% BSE)、添加1% BSE组(1.0% BSE)、添加1.5% BSE组(1.5% BSE)和添加0.02% BHT组(BHT)6组样品。研究结果显示,BSE的体外总抗氧化能力与其在水溶液中的含量成正比;在脂质体系条件下,BSE的抑制诱导氧化作用呈现为先增加后降低的趋势,相比于1.0%添加量,添加量为1.5%时,样品的抑制诱导氧化作用明显降低(P<0.05);相比于BSE,BHT具有明显的抑制氧化作用(P<0.05);随着BSE添加量的增加,样品的硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substance,TBARS)值呈现为降低的趋势,BHT样品TBARS值介于1.0%BSE和1.5%BSE样品之间;各加工方案样品均具有明显的主体特征风味,添加BHT样品的主体风味与其它样品有明显差异;1.5%BSE样品具有最高的亮度值(L*)和黄度(b*),BHT样品具有最高的红度(a*);通过对挥发性风味物质的分析结果显示,挥发性成分随添加方案的不同而各有差异。综合结果显示,添加1.5% BSE广式腊肉具有较理想的色泽、氧化状态和风味物质含量,可以替代BHT使用。
番茄辣椒微型根系形态原位采集系统设计与实现

为实时获取浅根系作物的根系生长形态,设计了一种可用于多点测量的微型根系形态实时原位采集系统。系统主要由微型摄像头和光学放大元件等组成(体积1.5 cm~3),采集的图像通过无线模块发送至终端。采用基于区域生长的根系图像分析方法,以腐蚀图像为出发点,膨胀图像为终止点,结合相似性准则进行区域生长、区域标记和区域保留,来滤除土壤孔隙和杂质等对图像产生的干扰,从而提取根系轮廓,并通过图像形态学计算得到根长密度、根系平均直径等形态参数。以此系统采集樱桃番茄、辣椒根系形态参数,试验结果表明,根系长度测定值的绝对误差不超过1.5 mm,相对误差不超过5.3%;根系平均直径绝对误差不超过0.09 mm,相对误差不超过6.7%。与土壤采样法测定值相比,在0~10、>10~20、>20~30和>30~40 cm 4个土壤层内2种测定方法根系平均直径决定系数R~2>0.87(P<0.01),根长密度在30 cm深度以内的土壤层决定系数R~2>0.81(P<0.01)。证明本文设计的微型根系形态实时原位采集系统具有较高的准确性,可用于浅根系作物形态的多点观测。
蝼蛄爪趾特性仿生钢丝辊刷除椰衣装置设计及参数优化

针对手工剥除椰子纤维外衣中存在的加工效率低、易造成人员受伤等问题,设计了一种基于蝼蛄爪趾特性的仿生钢丝辊刷除椰衣装置。该装置主要由钢丝辊刷、椰子夹紧机构和进给机构组成,其工作时依靠钢丝断面刃口勾刷椰衣纤维,结合钢丝的弹韧性实现除衣后不损坏椰壳。利用除椰衣装置开展参数优化试验,并运用Design Expert软件进行试验方案设计和结果数据分析。试验结果表明,辊刷转动速度对除椰衣厚度影响最大,刷毛栽植间距影响次之,刷毛直径影响最小;在辊刷转动速度一定时,随着刷毛栽植间距的增加,除椰衣厚度呈先增大再减小的变化趋势,但当辊刷转动速度增大时,除椰衣厚度的变化量不明显;当刷毛栽植间距一定时,随着辊刷转动速度的增大,椰衣去除的厚度会逐渐上升,刷毛直径的大小对除椰衣厚度的影响较为显著(P<0.05)。试验数据回归分析结果表明,除衣装置的最优组合参数为辊刷转动速度是970 rad/min,刷毛直径是6 mm,刷毛栽植间距是10 mm,预测在最优参数组合下的除衣厚度为31.24 mm,通过重复试验证明最优组合参数可以到达规定的除衣厚度,且不损伤内部椰壳,满足椰子深加工需要。
基于卷积神经网络的花生籽粒完整性识别算法及应用

针对现有色选设备在花生颗粒筛选过程中处理速度慢、准确率低的缺点,提出基于卷积神经网络的花生籽粒完整性识别算法。以完好花生、表皮破损花生和果仁破损花生的分类为例,构建花生图像库;搭造卷积神经网络,提取花生图像特征;为提高分类准确率和实时性,从训练集构成、减小过拟合、加快训练收敛速度、简化网络结构等几方面对卷积神经网络进行优化;最终利用含2个卷积层、2个池化层、2个全连接层的3层神经网络实现了上述3类花生的分类。试验结果表明:该方法对花生分类的准确率达到98.18%,平均检测一幅单粒花生图像的时间为18 ms,与现有色选设备相比有效提高了色选设备筛选的准确率和实时性。
基于地块尺度多时相遥感影像的冬小麦种植面积提取

针对仅利用单一遥感影像数据获取农作物信息精度不够问题,该文选择冬小麦主产地河南省兰考县乡镇作为研究区,以2017年多时相中分辨率Landsat8 OLI影像和Google earth上下载的亚米级高分影像为遥感数据源,结合光谱差异和农田地块信息实现冬小麦的精确提取。该算法首先构建不同时相决策树模型,分别实现2个时相的冬小麦区域初步提取;其次通过将对高分影像多尺度分割产生的地块信息分别与2个时相冬小麦播种面积初步区域相互叠加,完成地块单元控制下的冬小麦播种面积分地块统计,并通过设定不同统计阈值,分析落在每一地块单元下的冬小麦区域,生成基于地块单元的冬小麦播种面积分布图;最后通过多时相交叉验证,获取最终冬小麦播种区域。结果表明:该方法能更加准确提取冬小麦种植面积,保持较低的误判率(1.3%)水平下,得到较高的提取正确率(95.9%),较通过对比单一Google earth高分辨率影像获取冬小麦精度(85.6%)高,该研究对通过融合多源多时相影像数据获取农作物提供参考。
近70年黄河流域水沙情势及其成因分析

深入剖析黄河水沙现状及成因是精准预测黄河未来水沙情势的前提与基础。为此,以黄河干流潼关断面以上4个主要干流水文站及7个主要一级支流把口站1950—2016年水沙实测资料为基础,采用双累积曲线等多种统计分析方法,系统剖析了黄河流域水沙演变规律及水沙主要源区变化特征,定量评估了不同环境要素对黄河水沙变化影响。结果表明:1)黄河干流兰州、头道拐、龙门及潼关水文站年径流及年输沙量均呈显著减少趋势(P<0.05),其中,年径流减幅17.93%~40.79%,年输沙量减幅均在46.74%以上。受多种因素影响,黄河水沙在20世纪80—90年代发生减少突变;2)兰州-潼关区间年均径流量沿程变化表现为由总体递增状态向递减趋势转变,年均输沙量递增状态虽未转变,但递增幅度平均减小90%以上;3)黄河泥沙主要来源区由头龙区间向龙潼区间发生转移特征明显,龙潼区间水土流失治理有待进一步加强;4)人类活动对黄河中游水沙锐减占据主导作用,平均贡献率达到90%以上。而上游兰州站年均径流量受气候影响较大,贡献率达到66.57%。研究结果可为深刻认识黄河水沙时空现状及成因提供依据,并对未来水土流失治理区位方向确定提供参考。
遥感与作物生长模型数据同化应用综述

遥感是获取大面积地表信息最有效的手段,在农业资源监测、作物产量预测中发挥着不可替代的重要作用;作物生长模型能够实现单点尺度上作物生长发育的动态模拟,可对作物长势以及产量变化提供内在机理解释。遥感信息和作物生长模型的数据同化有效结合二者优势,在大尺度农业监测与预报上具有巨大的应用潜力。该文系统综述了遥感与作物生长模型的同化研究,概述了遥感与作物生长模型数据同化系统的构建,在归纳国内外研究进展的基础上,总结了当前主流同化方法的特点以及在不同条件下的同化效果。进而具体分析影响同化精度的关键环节,明确了相关科学概念,并相应指出改善精度的策略或者方向。最后从多参数协同、多数据融合、动态预测、多模型耦合以及并行计算环境5个方面展望了遥感与作物生长模型数据同化的未来研究重点和发展趋势,同时结合农业应用现实需求,介绍一种数据同化与集合数值预报结合的应用框架,为大区域、高精度同化研究提供新的思路与借鉴。
基于液流计估测蒸腾分析覆膜滴灌玉米节水增产机理

深入了解覆膜滴灌下冠层辐射传输和能量分配情况,确定土壤蒸发和作物蒸腾之间的定量区分关系是合理灌溉和提高水分利用效率的重要研究内容。该研究在东北膜下滴灌地区开展连续2 a田间试验,测定了覆膜(M)和不覆膜(NM)玉米田的冠层辐射、田间土壤蒸发和作物蒸腾、作物生长和产量。结果表明:覆膜使冠层上方净辐射降低7.7%,从而减少了蒸发蒸腾可供能量,冠层下方净辐射降低34.0%,减少了土壤蒸发可供能量,冠层净辐射吸收量增加14.0%用于作物蒸腾;覆膜能小幅度降低蒸发蒸腾总量3.9%~5.2%,而对其在土壤蒸发和作物蒸腾之间的分配影响显著,覆膜处理土壤蒸发占蒸发蒸腾总量的比例为12.5%~14.5%,而不覆膜处理该比例高达21.7%~25.0%;覆膜处理提高了成熟期玉米株高、地表20 cm高度处茎粗、生物量和最大叶面积,最终使产量提高5.9%~8.8%,水分利用效率提高12.0%~13.1%。综上所述,覆膜通过改变冠层辐射能量分配降低了玉米田蒸发蒸腾总量,提高了玉米产量和水分利用效率。
基于深度学习的森林虫害无人机实时监测方法

无人机遥感是监测森林虫害的先进技术,但航片识别的实时性尚不能快速定位虫害爆发中心、追踪灾情发生发展。该文针对受红脂大小蠹危害的油松林,使用基于深度学习的目标检测技术,提出一种无人机实时监测方法。该方法训练精简的SSD300目标检测框架,无需校正拼接,直接识别无人机航片。改进的框架使用深度可分离卷积网络作为基础特征提取器,针对航片中目标尺寸删减预测模块,优化默认框的宽高比,降低模型的参数量和运算量,加快检测速度。试验选出的最优模型,测试平均查准率可达97.22%,在移动图形工作站图形处理器加速下,单张航片检测时间即可缩短至0.46 s。该方法简化了无人机航片的检测流程,可实现受害油松的实时检测和计数,提升森林虫害早期预警能力。
适宜灌水施氮方式提高制种玉米产量及水氮利用效率

为通过不同灌水施氮方式调控干旱区作物收获指数提高资源利用效率,以制种玉米“金西北22号”为供试材料,进行了为期2 a的田间试验。试验采用灌水方式(交替灌水、固定灌水、均匀灌水)与施氮方式(交替施氮、固定施氮、均匀施氮)完全随机组合设计,测定生育期内作物耗水量(evapotranspiration,ET)和成熟期植株的生物量、籽粒产量及其构成(穗长、穗粗、行粒数和千粒质量等)和作物吸氮量,折算收获指数(harvest index,HI)、水分利用效率(water use efficiency,WUE)和氮利用效率(nitrogen use efficiency,NUE)。结果表明,灌水施氮方式只对行粒数有显著影响。ET只受灌水方式影响,交替灌水较其他灌水方式显著减小ET。WUE表现为:灌水方式相同时,交替施氮和均匀施氮大于固定施氮;施氮方式相同时,交替灌水>均匀灌水>固定灌水。玉米的吸氮量、HI和NUE与WUE表现出相似的规律。2013年交替灌水均匀施氮下制种玉米的HI、WUE和NUE最大,较均匀灌水均匀施氮分别增加5.46%、11.41%和19.73%。交替灌水交替施氮(水氮同区)的表现与交替灌水均匀施氮相似。2014年的结果与2013年一致。综上,交替隔沟灌溉均匀施氮和交替隔沟灌溉交替施氮(水氮同区)有利于提高制种玉米的产量和水氮利用效率。
油菜毯状苗移栽机栽植过程动力学模型及参数优化

为有效减少油菜毯状苗机械化移栽过程中苗块出现的脱苗现象,提高立苗质量,该文构建了栽植过程中运移苗阶段油菜毯状苗苗块的动力学模型,结合油菜毯状苗基质的力学参数特性试验,研究苗块发生脱苗的临界条件,建立了运移苗阶段苗块的脱苗条件方程,得到了影响苗块脱苗的主要因素以及各因素的脱苗临界值。利用高速摄影试验探究了基质含水率、栽植机构转速和纵向取苗量对苗块脱苗率的影响,得到的各因素的脱苗临界范围与理论分析结果基本吻合,验证了模型的准确性和可行性。为探究低脱苗率条件下油菜毯状苗移栽机栽植机构和苗块相关参数的最优组合,采用响应面试验分析方法建立主要影响因素与考察指标之间的回归数学模型,试验结果表明:当基质含水率56.72%,栽植机构转速22 rad/s,纵向取苗量为15 mm时,优化后脱苗率为1.52%,与预测值绝对误差为0.16个百分点。该研究可为提高油菜毯状苗移栽的立苗质量提供参考。
大豆窄行密植播种机单盘双行气吸式排种器设计

为满足大豆窄行密植播种作业要求,解决传统大豆播种机窄行密植行距过大,不易调节,排种性能差等问题,设计了一种单盘双行气吸式排种器,阐述了其基本结构与工作原理,并对工作过程及关键部件进行了理论分析,确定了影响排种性能的主要因素,利用搭建的单盘双行气吸式排种器试验装置进行单因素试验,得到排种性能较好情况时负压真空度、排种盘转速以及单圈吸种孔数的合理变化范围。以负压真空度、排种盘转速和单圈吸种孔数为试验因素,以合格指数、漏播指数和重播指数为指标进行3因素3水平正交试验。结果表明:对合格指数、漏播指数和重播指数各指标影响最显著的因素分别为排种盘转速、负压真空度、负压真空度;当参数组合为单圈吸种孔数64孔、排种盘转速18 r/min、负压真空度5 kPa时,内圈合格指数为98.45%,重播指数为0.72%,漏播指数为0.53%;外圈合格指数为97.82%,重播指数为0.63%,漏播指数为1.35%,对该因素组合进行试验验证,各指标优于行业标准要求。该文设计的单盘双行气吸式排种器实现了播种单体120 mm窄行密植播种,排种性能好,为黄淮海地区大豆密植播种机的研发提供参考。
橡胶树胶孢炭疽菌NADPH氧化酶功能研究

由病原真菌胶孢炭疽菌引起的炭疽病害是造成海南省橡胶减产的主要原因之一。研究橡胶树胶孢炭疽菌致病力的分子机制能为其病害防治提供理论依据。采用同源重组原理、运用原生质体转化法构建了橡胶树胶孢炭疽菌NADPH氧化酶编码基因的敲除突变株,并对其生长发育及致病力等生理表型进行分析。结果表明,在橡胶树胶孢炭疽菌中,存在3个编码NADPH氧化酶的基因CgNoxA、CgNoxB、CgNoxC,以及一个编码NADPH氧化酶调节蛋白的基因CgNoxR。PCR分析表明成功构建了这4个基因的敲除突变株。与野生型菌株相比,这4个敲除突变株的产孢能力、致病力均有不同程度的变化。其中CgNoxA敲除突变株的产孢能力严重受损;CgNoxR敲除突变株的孢子萌发过程明显异常;CgNoxB敲除突变株对橡胶树叶片的致病力显著下降。染色观察表明,CgNoxA和CgNoxB参与调控胶孢炭疽菌菌丝中超氧阴离子代谢过程。上述结果表明,NADPH氧化酶在调控胶孢炭疽菌的孢子萌发及致病力过程中起着重要作用。