基于改进小波包阈值的GIS局部放电信号降噪方法研究

特高频法是GIS设备在状态检测中最常用的方法之一,但在应用过程中传感器所采集的特高频信号通常会携带较多噪声,会干扰检测的准备性,因此对信号进行有效的噪声抑制是局部放电检测的关键技术。本文基于小波包去噪理论,提出了一种综合考虑平滑度和边缘特征的改进阈值函数,以实现对GIS局部放电特高频模拟信号的降噪。通过信噪比（SNR）、均方误差（MSE）和波形相似数（NCC）三种参数对方法的去噪效果进行评估,结果表明,改进小波包阈值的信号降噪方法具有良好的噪声抑制功能,应用后可提高GIS局部放电采集信号的初始数据质量。     

中国海绵城市建设的水问题研究与展望

随着城市化的迅速发展,我国城市内涝、水体黑臭、河湖生态退化等水问题日益突出。这些问题与城市化的水文效应密切相关,主要表现在城市化改变了城市微气候和下垫面条件,导致水文循环发生变化;污染物排放量增多导致水环境恶化;城市建设挤占原有的生态系统导致湿地退化与湖泊萎缩,进一步引起城市内涝等。针对上述水问题,海绵城市应运而生,并已成为我国城市建设中的热点。虽然海绵城市建设在理论和实践方面均取得了长足的进展,但在水文学基础方面仍然存在着许多薄弱环节。针对我国海绵城市建设,在城市化水文效应分析的基础上,提出了海绵城市建设中关于科技创新与应用基础研究的若干对策与建议。     

基于时差特征与随机森林的水稻种植面积提取

准确提取水稻种植面积是探讨气候变化背景下水稻生产与粮食安全的重要前提。我国南方的水稻种植区域,地块破碎且受云雨天气影响严重,如何充分利用有限时相的数据获得较高精度的水稻面积提取是亟需解决的关键问题。提出了一种利用两个时相的数据,通过构建差值特征突出水稻物候变化的特点,并与随机森林算法结合高精度提取水稻种植面积的方法。将之应用于湖南省常德市鼎城区的水稻种植面积提取,结果表明:采用本方法进行水稻提取的最终总体精度达到93.01%,Kappa系数0.91,与单时相提取结果相比,总体精度提高了近3%。为了进一步分析差值特征对其他分类器的改进效果,分别将差值特征与决策树和随机森林组合,并分析了两种组合提取水稻的精度。研究发现构建的差值特征能够有效反映植物的生长状况,增加地物的可区分性,可为对象的分割及分类提供更多有用的信息,能够有效改善水稻种植面积的提取精度。
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SMOS卫星海表面亮温数据与海表面盐度数据的相关性研究

海表面亮温是反演海表面盐度的关键。从不同海表面亮温参数与海表面盐度的关系入手,利用2014年7月8日西北太平洋区域SMOS(Soil Moisture and Ocean Salinity)卫星L1C数据和Argo实测盐度数据,使用数据拟合、显著性检验、偏相关分析和广义相加模型等方法,分析了海表面盐度SSS(Sea Surface Salinity)与SMOS卫星不同极化方式和不同入射角亮温参数的相互关系,并得到以下结论:水平极化亮温、垂直极化亮温、第一斯托克斯参数和第二斯托克斯参数4种亮温参数与入射角具有较强的相关性,水平极化亮温、第一斯托克斯参数与海表面盐度相关性较好,其中12.5°第一斯托克斯参数为反演海表面盐度的最佳亮温参数。     

一种面向可装配性的公差分析方法

基于新一代产品的几何技术规范,分析了装配体的几何信息构成,给出了基于自由度分析的变动域建模原理和变动域-SDT(small displacement torsor)映射关系,采用齐次坐标变换描述了特征几何变动在装配体中的传播和累积,建立了包含零件公差信息和装配间隙信息的装配公差累积模型;构建了公差回路的矩阵表达式,用两个简单装配公差分析实例说明了零件可装配性条件及分析过程;最后以一个工程计算分析实例验证了方法的正确性。     

基于EtherCAT的三次元高速多工位送料机械手控制系统设计与实现

针对现有的三次元送料机械手低速、低精度的特点,设计了基于实时以太网EtherCAT的三轴联动送料机械手。通过对其运动轨迹进行了分析,合理地规划了三次元送料机械手的运动轨迹曲线;通过优化其速度和加速度以及加加速度的特征,提高了三次元送料机械手在运动过程的动态特性;通过在控制系统采用电子凸轮技术,使伺服电机的运动能够实现所规划轨迹的点对点的精确定位。在通信方式上采用了实时以太网EtherCAT总线来实现多轴精确同步控制,采用环形双向冗余技术提高系统的稳定性和可靠性,并通过实验验证和测试分析。结果表明:该控制系统使送料机械手能够在所设计的工作空间内运行快速、平稳,达到所设计的35次/min的抓取速率。     

中美欧食源性细菌耐药性监测系统比较研究及启示

抗微生物药物耐药性(antimicrobial resistance,AMR)涉及兽医、食品、环境、医学等多个领域,危及食品安全、国际贸易、经济发展和生命健康,已成为全球面临的重大公共卫生问题。我国是全球最大的抗微生物药物生产和消费国,其中约60%的抗微生物药物被用于养殖业。由于抗微生物药物在养殖业的广泛使用甚至滥用,导致大量耐药细菌的出现和迅速传播。遵循“One Health”策略,联合国鼓励各国建立跨部门间的AMR协调机制。研究比较了中美欧食源性细菌耐药性监测系统的发展、框架及部分监测结果,发现各国监测体系基本涵盖人群、食品动物和相关食品食源性细菌耐药性,同时也监测人医和食品动物抗微生物药物使用量。欧美国家和地区起步较早,通过近30多年的发展,基本掌握了食源性细菌耐药性的基线水平及药物使用水平。我国食源性细菌耐药性监测体系起步较晚,人群、食品动物和相关食品食源性细菌耐药性监测发展近20年,而食品动物抗生素药物使用量监测于2018年开始启动,各方面都需要进一步完善。欧盟监测体系实施跨部门协作机制,数据共享共用;目前,虽然我国已经建立了不同部门负责的食源性细菌耐药性监测体系,但尚未建立数据共享机制,存在数据“烟囱”和信息孤岛,无法最大化发挥现有数据资源的效用。欧美经验对我国食源性细菌耐药性监测系统有一定启发:我国应逐步完善耐药监测系统、建立多部门协同共治机制及加快新技术在数据挖掘中的运用,从而综合提升遏制细菌耐药性的能力,保障人民健康。     

海鲈鱼酸性磷酸酶分离纯化及其抑制剂虚拟筛选

为延缓海水鱼类肌苷酸降解,保留鱼类本身的鲜味成分,以新鲜的海鲈鱼为研究对象,经NaAc-HAc缓冲液(pH值为5.0)提取,饱和硫酸铵分级沉淀、阴离子交换柱和葡聚糖凝胶柱分离纯化后,研究海鲈鱼肝中酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)的酶学特性,采用虚拟筛选和分子对接技术筛选潜在的天然ACP抑制剂。结果表明:分离纯化出ACP I和ACP Ⅱ 2种同工酶;ACP I的比活力为6.57U/mg,纯化了36.50倍,回收率为9.96%;ACP Ⅱ的比活力为4.62U/mg,纯化了25.69倍,回收率为6.07%。对回收率和纯化倍数相对较高的ACP I进一步研究,发现其K_m为3.174mmol/L,v_max为0.982μmol/(L·min)。 ACP I最适温度为30℃,最适pH值为5.0。 ACP I的二级结构中α-螺旋含量为14.10%,β-折叠含量为35.90%,β-转角含量为18.20%,无规则卷曲含量为32.60%。虚拟筛选出5个多酚类化合物可作为ACP抑制剂,与ACP相互作用方式主要是氢键和疏水作用。在一定浓度范围内(0~1mmol/L),5个多酚类化合物均能有效抑制ACP活性,浓度越大抑制效果越好。研究旨在为贮藏过程中水产品的风味和品质控制提供理论依据。     

基于DenseNet算法的一维桁架数字化装配控制系统仿真及优化

为解决一维桁架在轨建造过程中存在的精确定位难及桁架工位拓展转换控制效率低的技术难题,提出运用数字孪生和人工智能相结合的方式,通过计算机建模技术,构建并完成集自动装配、搬运、检测、信息追溯为一体的数字化装配系统,并与传统工艺对比。结果表明:与传统工艺相比,基于DenseNet算法的数字化装配系统在提高桁架素材故障检测率、空间利用率,减少配套失误,实现全生命周期实时追溯,加快动作节拍等方面效果显著。研究结果为我国宇航制造企业以及装备制造业开展面向智能制造的产品数字化生产线建设提供参考。     

解调同步压缩变换及其应用于变转速滚动轴承故障诊断

为实现对变转速下滚动轴承的故障诊断,提升设备服役的安全性,在传统基于短时傅里叶变换（STFT）的同步压缩变换（FSST）的理论框架上,针对STFT存在的调制成分造成其瞬时频率（IF）估计不准确、时频模糊的问题,提出一种解调短时傅里叶变换（DSTFT）,即在STFT中引入解调算子消除调制对信号的影响,获得更加准确的IF估计值。在此基础上,推导基于DSTFT的解调同步压缩变换（DSST）,可以通过时频平面变换系数的重排获得能量高度集中的时频表达。所提出的DSST方法具有IF估计准确、时频脊线能量集中性好等优点。通过数值模拟分析和试验台振动信号分析,验证所提方法在变转速滚动轴承故障诊断中的有效性。