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化工厂区危化品车辆定位跟踪系统的研究

化工厂区危化品车辆定位跟踪系统的研究

作者：杨广栋淮阴工学院

学位级别：硕士

随着我国工业的蓬勃发展,石油化工行业也蒸蒸日上,从而对危化品的需求日益增加。由于缺乏对危化品运输车辆进行实时、有效地定位监控,导致危化品运输事故多频发生,给国家财产和人民生命安全造成极大损失。目前,我国对危化品运输管理仅... 详细信息

随着我国工业的蓬勃发展,石油化工行业也蒸蒸日上,从而对危化品的需求日益增加。由于缺乏对危化品运输车辆进行实时、有效地定位监控,导致危化品运输事故多频发生,给国家财产和人民生命安全造成极大损失。目前,我国对危化品运输管理仅处于初步阶段,因此需要设计一种有效的危化品车辆定位跟踪系统,确保危化品运输车辆的安全,以减少事故发生从而保证生命安全和财产安全。根据实际需求与总体设计方案,本文研发一种基于BDS（BeiDou Navigation Satellite System,北斗定位系统）与NB-IoT（Narrow Band Internet of Things,窄带物联网）无线通信的危化品车辆定位跟踪系统,结合车牌识别、数据通信、北斗定位和网页开发等多种先进技术。通过增加图像修正函数和基于模板匹配改进识别算法,提高识别正确率,实验结果表明将采集好的车辆图像基于模板匹配都能全部识别;终端硬件包括STM32F103ZET6主控模块、BD定位模块、NB-IoT通信模块及各类功能传感器,并编写各模块相应功能程序,可实现采集定位数据、车辆数据等信息通过NB模块发送至云服务器,服务器上的Tcp Server程序接收数据,可提高系统硬件定位精度、数据传输效率和功能丰富;定位监控平台由网页端和用户端两部分组成,平台网页端设计结合Layui、PHP/CSS/HTML、数据库和云服务器等等,网页端开发采用PHP+MySQL+TCP Sever+Apache组合方法进,可实现车辆实时定位、监控跟踪和信息查询等相关功能;用户端通过登录微信小程序实现位置查询和路线导航等功能。在实验室内环境下和实际户外环境下分别进行车牌识别测试、车载终端测试和定位监控平台测试,测试结果表明本系统能有效地对危化品车辆实时地车牌识别、定位跟踪和信息查询,满足设计需求。

关键词：车牌识别北斗定位 NB-IoT 车载终端定位跟踪平台

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慢性乙型肝炎证候分布特征研究

慢性乙型肝炎证候分布特征研究

作者：杨广栋中国中医科学院

学位级别：硕士

慢性乙型肝炎（CHB）是危害人类健康的重要传染病之一,根据2010中国卫生统计年鉴资料显示,病毒性肝炎发病人数居于我国法定传染病首位。近年来,现代医学在抗病毒方面取得了一些进展,但远期疗效仍然是困扰患者和临床医师的难题,而中医采... 详细信息

慢性乙型肝炎（CHB）是危害人类健康的重要传染病之一,根据2010中国卫生统计年鉴资料显示,病毒性肝炎发病人数居于我国法定传染病首位。近年来,现代医学在抗病毒方面取得了一些进展,但远期疗效仍然是困扰患者和临床医师的难题,而中医采用辨病与辨证相结合,多途径、多靶点整体调节的治疗方法,在远期疗效和保肝、抗肝纤维化方面具有一定的临床特色和优势,显示出了较广阔的前景。本研究在课题组以往研究的基础上,作为首都医学科技发展基金项目：慢性乙型肝炎证候规律和疗效评价研究和国家科技重大专项课题：中医药防治病毒性肝炎临床科研基地建设的部分内容,采用临床流行病学横断面病例调查研究的方法,全面收集患者的临床资料,通过专家辨证与现代统计学方法相结合,对慢性乙型肝炎的中医证候分布特征做了进一步研究。目的：探索慢性乙型肝炎的中医证候分布特征。方法：采用临床流行病学横断面病例调查的研究方法,对自2010年09月起至2012年3月间,在中国中医科学院广安门医院、北京中医药大学东直门医院、中国人民解放军302医院、北京市地坛医院、福州市传染病医院、湖北省中医院、湖南中医药大学第一附属医院、沈阳市传染病医院、河北省定州市人民医院、陕西省中医院、成都市传染病医院、江西省兴国县人民医院就诊的慢性乙型肝炎患者,进行病例调查,按照统一要求填写慢性病毒性乙型肝炎中医证候调查表,采用专家辨证与统计学相结合的方法,探索慢性乙型肝炎的证候分布特征。结果： ①基于专家辨证的1787例慢性乙型肝炎患者证候分布情况如下：肝郁脾虚（886,49.6%）、湿热中阻（317,17.7%）、肝气郁结（248,13.9%）、肝肾阴虚（224,12.5%）、肝胆湿热（223,12.5%）、血瘀证（222,12.4%）、脾虚湿困（132,7.4%）、脾肾阳虚（95,5.3%）、肝阴虚（51,2.9%）、气虚证（46,2.6%）、肝血虚（28,1.6%）、肝火上炎（27,1.5%）、寒湿内阻（23,1.3%）、气血两虚（12,0.7%）、气阴两虚（10,0.6%）。 ②636例慢性乙型肝炎患者表达频数超过40%以上的症状、体征有：体倦乏力73.3%,不耐疲劳69.5%,脉弦69.2%,神疲懒言‘59.1%,烦躁56.9%,小便黄赤56.9%,腰膝酸软48.3%,口苦48.1%,健忘42.6%。 ③基于因子分析的636例慢性乙型肝炎证候研究共得到22个因子,最终经专家组内讨论认为,合并为8个因子较为符合临床,分别是脾虚、阳虚、瘀血阻络、湿热中阻、肝郁、肝郁化火、肝气犯胃、肾虚。 ④基于聚类分析的636例慢性乙型肝炎证候研究,经专家组内部讨论,最终得到6类证候,分别是肝胃不和、湿热中阻兼血瘀、肝郁血虚并寒热错杂、肝郁脾虚、脾虚湿困兼肝郁、肝郁化火兼肾虚血瘀。结论： ①肝郁脾虚、湿热中阻、肝气郁结、肝肾阴虚、肝胆湿热、血瘀证、脾虚湿困、脾肾阳虚,上述八个证候出现频率高,均超过5%,可以作为慢性乙型肝炎的核心证候,反映出了慢性乙型肝炎的主要证候分布情况。 ②因子分析结果显示,血瘀、肝郁、脾虚、湿热是慢性乙型肝炎病机的主要方面,湿热是慢性乙型肝炎的启动因素,血瘀、肝郁、脾虚是疾病发展的主要转归。 ③聚类分析的结果显示慢性乙型肝炎证候组成更复杂,寒热错杂,每证多有兼加,更符合临床实际,血瘀可兼见于湿热中阻、肝郁化火、脾虚湿困等证,而没有单独的成为一个辨证分型。

关键词：临床流行病学调查慢性乙型肝炎证候分布因子分析聚类分析

PCA-GWO-SVR机器学习用于边坡爆破振动速度峰值预测研究

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振动工程学报 2024年第8期37卷 1431-1441页

作者：范勇胡名东杨广栋崔先泽高启栋三峡大学湖北省水电工程施工与管理重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 长安大学公路学院陕西西安710064

针对复杂场地环境下传统经验公式预测精度不高的问题,提出了一种主成分分析(PCA)特征选取下基于灰狼优化支持向量回归机算法(PCA‐GWO‐SVR)的爆破振动速度峰值预测模型。以白鹤滩水电站右岸坝肩槽爆破开挖监测数据为依据,选取爆心距、... 详细信息

针对复杂场地环境下传统经验公式预测精度不高的问题,提出了一种主成分分析(PCA)特征选取下基于灰狼优化支持向量回归机算法(PCA‐GWO‐SVR)的爆破振动速度峰值预测模型。以白鹤滩水电站右岸坝肩槽爆破开挖监测数据为依据,选取爆心距、单响药量、高程差、纵波波速、炮孔间距、炮孔排距作为输入参数,通过PCA的数据降维对特征值进行选取,将选取的6种特征降维后化为4种相关性更高的特征;使用灰狼优化算法(GWO)改进支持向量回归机(SVR)以获取最优参数;将参数输入到SVR模型中进行计算评估。研究结果表明:PCA‐GWO‐SVR算法对比萨道夫斯基公式,改进的萨道夫斯基公式,SVR,PCA‐SVR和GWO‐SVR的预测值和实测值的吻合效果更好,预测结果的准确度更高,更能有效地预测边坡爆破振动峰值,为边坡爆破施工安全控制提供帮助。

关键词：爆破振动主成分分析灰狼优化算法支持向量回归机

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交错起爆下爆炸应力波的碰撞机制与破岩效果

爆炸与冲击 2024年第6期44卷 90-102页

作者：范勇郭一鸣冷振东杨广栋田斌三峡大学湖北省水电工程施工与管理重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 中国葛洲坝集团易普力股份有限公司重庆401121

对双孔交错起爆方式下孔间爆炸应力波的碰撞机制和破岩效果开展了研究,基于应力波正、斜碰撞理论研究了孔间爆炸应力波的相互作用机制,证明了双孔交错起爆方式下孔间应力波碰撞引起的应力增强效应;借助ANSYS/LS-DYNA有限元程序中岩石的... 详细信息

对双孔交错起爆方式下孔间爆炸应力波的碰撞机制和破岩效果开展了研究,基于应力波正、斜碰撞理论研究了孔间爆炸应力波的相互作用机制,证明了双孔交错起爆方式下孔间应力波碰撞引起的应力增强效应;借助ANSYS/LS-DYNA有限元程序中岩石的RHT模型和炸药的JWL状态方程,模拟了交错、孔底和孔口起爆方式下孔间应力波的大小和破岩效果;最后,结合现场试验对比分析了不同起爆方式下爆炸应力波的相互作用及含砾石岩体的破碎块度分布特征。结果表明:双孔交错起爆下两应力波首先在孔间正碰撞,碰撞后的压力与应力波稳定传播时的压力比为2.4;当入射角在0°~44°区间时,应力波斜碰撞,压力比由4.1降至2.3;当入射角处于44°~90°区间时,应力波发生马赫反射,压力比由3.5降至1.0。交错、孔底起爆方式下,爆破块度尺寸小于250 mm的比例分别为25.5%和20.9%,爆破块度尺寸大于750 mm的比例分别为9.2%和17.5%。双孔交错起爆引起的应力波碰撞增强效应可有效改善含砾石岩体的钻孔爆破破碎效果。

关键词：交错起爆孔底起爆孔口起爆应力波碰撞爆破破岩

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高速弹体对混凝土拱形靶体的侵彻效应分析

湖南大学学报（自然科学版） 2018年第1期45卷 90-96页

作者：杨广栋王高辉卢文波严鹏陈明武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

混凝土拱结构由于其拱形受力特性,在高速弹体作用下其侵彻效应将与混凝土板梁结构存在一定的差异.为分析混凝土拱结构在高速侵彻荷载作用下的动力响应及侵彻效应特性,考虑弹体侵彻高加载率下混凝土的应变率效应,采用SPH-Lagrange耦合方... 详细信息

混凝土拱结构由于其拱形受力特性,在高速弹体作用下其侵彻效应将与混凝土板梁结构存在一定的差异.为分析混凝土拱结构在高速侵彻荷载作用下的动力响应及侵彻效应特性,考虑弹体侵彻高加载率下混凝土的应变率效应,采用SPH-Lagrange耦合方法,建立了弹体高速冲击作用下的侵彻耦合模型,并且验证了该耦合模型对此类问题模拟的可靠性;同时采用该耦合模型研究了混凝土拱形靶体在高速弹体外拱及内拱冲击作用下的贯穿破坏发展过程,并分析了弹体侵入拱形靶体的非贯穿侵彻破坏效应.结果表明:拱效应对混凝土拱形靶体的侵彻破坏过程具有重要的影响;弹体从外拱侵彻引起拱形靶体的动力响应、破碎区深度以及弹体贯穿的残余速度均小于内拱侵彻.

关键词：弹体拱效应高速冲击外拱侵彻内拱侵彻

含裂隙岩体单孔爆破应力波传播及裂缝扩展规律研究

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三峡大学学报(自然科学版) 2024年

作者：黄铭皓范勇杨广栋冷振东王奋三峡大学湖北省水电工程施工与管理重点实验室三峡大学水利与环境学院中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司

岩体中裂隙的存在必然会影响爆破应力波的传播以及裂缝的扩展.借助ANSYS/LS-DYNA有限元软件,采用RHT材料模型,模拟了含裂隙岩体单孔爆破裂隙两侧岩体单元振动速度与有效应力,利用波动理论计算了应力波通过不同裂隙几何参数(爆源到裂隙... 详细信息

岩体中裂隙的存在必然会影响爆破应力波的传播以及裂缝的扩展.借助ANSYS/LS-DYNA有限元软件,采用RHT材料模型,模拟了含裂隙岩体单孔爆破裂隙两侧岩体单元振动速度与有效应力,利用波动理论计算了应力波通过不同裂隙几何参数(爆源到裂隙竖向距离、裂隙宽度)的透反射系数,并分析了不同裂隙几何参数下单孔爆破应力波传播和裂缝扩展规律.研究结果表明:爆源至裂隙水平距离增大使得裂隙迎爆侧岩体破坏模式由压破坏为主向拉破坏为主转变;同时背爆侧岩体有效应力峰值发生明显减小,裂隙背爆侧爆生裂缝数量减少.随裂隙宽度增大,透射系数逐渐减小,背爆侧岩体有效应力峰值发生衰减;裂隙宽度与裂隙的阻隔作用正相关.随爆源至裂隙竖向距离增大,透射系数先迅速增大再减小后趋于平缓,反射系数先迅速减小再增大后趋于平缓.

关键词：爆破裂隙应力波裂缝扩展透反射系数

地表爆炸荷载作用下大型输水箱涵的毁伤评估及防护效应分析

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振动与冲击 2019年第5期38卷 28-37页

作者：杨广栋王高辉卢文波赵小华严鹏陈明武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室武汉430072

随着我国跨区域调水工程的增多,箱涵结构的抗爆问题越来越受到重视。考虑爆炸荷载作用下混凝土的应变率效应、流体与固体间的耦合以及结构的非线性动态响应等复杂问题,基于Lagrangian-Eulerian耦合方法建了地表爆炸荷载作用下钢筋混凝... 详细信息

随着我国跨区域调水工程的增多,箱涵结构的抗爆问题越来越受到重视。考虑爆炸荷载作用下混凝土的应变率效应、流体与固体间的耦合以及结构的非线性动态响应等复杂问题,基于Lagrangian-Eulerian耦合方法建了地表爆炸荷载作用下钢筋混凝土输水箱涵的全耦合模型。通过与已有的经验公式和现场爆炸试验进行对比,分别验证了土体地表爆炸模型和爆炸荷载作用下钢筋混凝土模型的可靠性;对比研究了有水和无水两种工况下箱涵的动力响应及毁伤发展过程,并分析了地表爆炸荷载作用下冲击波的传播特性;同时采用聚苯乙烯泡沫作为箱涵的防护材料,探讨了其对钢筋混凝土输水箱涵抗爆性能的影响。结果表明:突发地表爆炸荷载将对输水箱涵结构的安全性构成巨大的威胁;而在箱涵顶部铺设聚苯乙烯泡沫可以有效地提高其抗爆性能。

关键词：输水箱涵地表爆炸动力响应毁伤特征防护措施

考虑岩体破坏分区的岩石爆破爆炸荷载历程研究

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爆炸与冲击 2024年第3期44卷 169-184页

作者：孙鹏昌杨广栋卢文波范勇孟海利薛里中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 三峡大学湖北省水电工程施工与管理重点实验室湖北宜昌443002 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072

针对岩石爆破爆炸荷载历程中未联合考虑岩石爆破动态过程和炮孔周围岩体破坏分区的不足,开展了考虑岩体破坏分区的岩石爆破爆炸荷载历程及其适用性研究。联合岩石爆破动态过程和岩体破坏分区的理论解,推导了考虑岩体破坏分区的岩石爆破... 详细信息

针对岩石爆破爆炸荷载历程中未联合考虑岩石爆破动态过程和炮孔周围岩体破坏分区的不足,开展了考虑岩体破坏分区的岩石爆破爆炸荷载历程及其适用性研究。联合岩石爆破动态过程和岩体破坏分区的理论解,推导了考虑岩体破坏分区的岩石爆破爆炸荷载理论公式,比较了考虑岩体破坏分区的岩石爆破爆炸荷载历程与实测炮孔爆炸压力曲线,开展了单孔爆破现场试验和相应条件下3种爆炸荷载工况的数值模拟,并对爆破振动现场实测和数值模拟结果进行了对比。研究结果表明:考虑岩体破坏分区的爆炸荷载历程包括上升段和衰减段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,上升段持续时间极短,衰减段持续时间较长且主要由填塞情况控制;考虑岩体破坏分区的爆炸荷载历程理论计算结果与实测炮孔爆炸压力曲线的变化趋势一致,验证了考虑岩体破坏分区的岩石爆破爆炸荷载理论公式的可靠性;考虑岩体破坏分区的爆炸荷载工况下,单孔爆破振动波形的数值模拟结果与现场实测结果的主要特征一致,该荷载工况下质点峰值振速计算结果与现场实测值偏差率最小,绝大部分在7%以内,表明了其应用于数值模拟的优越性;考虑岩体破坏分区的爆炸荷载可随岩石爆破系统条件的变化而动态调整,其可靠性好、适应性强、应用效果佳。

关键词：岩石爆破爆炸荷载理论公式破坏分区破岩过程

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基于多目立体视觉的机械臂智能控制系统设计

中国测试 2020年第12期46卷 79-85页

作者：张青春王旺杨广栋淮阴工学院自动化学院江苏淮安223003

为提高工业抓取物料的准确性与速度,针对质量为70 kg物料抓取困难的问题,以工业摄像头、计算机、光源和工业机械手为硬件基础,5G移动通信为系统与上位机之间的数据交互,构建多目立体视觉的机械臂智能控制系统。提出一种改进的跨尺度引... 详细信息

为提高工业抓取物料的准确性与速度,针对质量为70 kg物料抓取困难的问题,以工业摄像头、计算机、光源和工业机械手为硬件基础,5G移动通信为系统与上位机之间的数据交互,构建多目立体视觉的机械臂智能控制系统。提出一种改进的跨尺度引导滤波算法,在代价聚合阶段利用奇数采样层使用基于高斯拉普拉斯算子的引导图滤波、偶数采样层使用引导滤波的方法对不同高斯采样层的代价卷进行代价聚合,并在视差精细化阶段加入亚像素增强的方法。最后在Matlab和OpenCV平台进行立体匹配实验和机械臂运动轨迹的仿真。实验结果表明,该算法能更加准确获取物体的空间坐标,完成三维重建,机械臂能够成功完成智能抓取。

关键词：立体视觉机械臂跨尺度三维重建