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基于毫米波雷达的室内人体跟踪和步态识别系统的设计与实现

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基于毫米波雷达的室内人体跟踪和步态识别系统的设计与实现

作者：江子建华中科技大学

学位级别：硕士

随着5G技术和IoT的发展,智能家居开始进入越来越多的家庭。智能家居通常通过视觉的方式获得感知家庭环境或者家庭成员的能力,但是视觉的方案对于家庭环境存在着局限性。随着调频连续波技术的发展,将毫米波雷达用于家用环境感知越发变得... 详细信息

随着5G技术和IoT的发展,智能家居开始进入越来越多的家庭。智能家居通常通过视觉的方式获得感知家庭环境或者家庭成员的能力,但是视觉的方案对于家庭环境存在着局限性。随着调频连续波技术的发展,将毫米波雷达用于家用环境感知越发变得可能。构建了一种通过毫米波雷达采集数据,进行室内环境的人体跟踪和步态识别的系统。从毫米波雷达的原理出发,设计了毫米波雷达点云获取模块,并基于对毫米波点云的特性的分析,设计了对点云进行噪声点过滤的预处理模块,然后在处理模块会对点云通过DBSCAN算法进行聚类,根据得到的聚类通过匈牙利算法生成人体的运动轨迹,并通过卡尔曼滤波来处理遮挡或者跟踪丢失的情况,最后通过长短时记忆网络对根据运动轨迹生成的人体步态数据进行识别,对轨迹所属的人进行判定。在实现中,数据获取、数据处理和数据显示通过三个进程并行,进程间通过队列进行通信。系统使用了TI的IWR6843-ISK雷达板采集数据,通过python实现后续处理。最终系统能够较好地过滤掉雷达产生的杂波,并能够在人数较少的情况下进行准确的跟踪和识别。

关键词：毫米波雷达人体跟踪步态识别长短期记忆

超声和H_2O_2对双酚A模拟废水的毒性源头消减

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环境工程学报 2015年第10期9卷 4921-4927页

作者：江子建陈秀荣赵建国华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

对含双酚A模拟废水处理的序列间歇式活性污泥法(SBR)活性污泥系统,进行分别以超声破碎和投加H2O2氧化两种模式的污泥源头处理。分别以发光菌表征的微生物毒性和种子发芽率表征的植物毒性来衡量污泥毒性,通过对照污泥经源头处理前后的水... 详细信息

对含双酚A模拟废水处理的序列间歇式活性污泥法(SBR)活性污泥系统,进行分别以超声破碎和投加H2O2氧化两种模式的污泥源头处理。分别以发光菌表征的微生物毒性和种子发芽率表征的植物毒性来衡量污泥毒性,通过对照污泥经源头处理前后的水相指标变化和以酶活性表征的污泥特性变化,考察污泥源头处理模式对污泥毒性消减效果和对污泥特性的影响。结果表明,污泥经源头处理后超声组污泥毒性最大,而H2O2组污泥毒性最小,空白组污泥毒性居中。种子发芽率表征的植物毒性与发光菌表征的微生物毒性成正相关关系。污泥经超声和H2O2源头处理后的脱氢酶活性和过氧化氢酶活性的变化趋势与污泥毒性显著相关。

关键词：双酚A SBR 污泥源头处理污泥毒性超声处理 H2O2

沸石、钢渣组合填料对氨氮和磷的定量去除研究

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环境科学与技术 2016年第2期39卷 133-138页

作者：江子建陈秀荣赵建国华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

试验研究基于沸石和钢渣分别对城市二级出水中残留氨氮和正磷酸盐的吸附效能,构建混合配比填料装置,实现对城市二级出水中氨氮和磷的深度、定量去除。研究表明,Freundlich和Langmuir模型均能较好地拟合沸石和钢渣分别对氨氮、磷的吸附,... 详细信息

试验研究基于沸石和钢渣分别对城市二级出水中残留氨氮和正磷酸盐的吸附效能,构建混合配比填料装置,实现对城市二级出水中氨氮和磷的深度、定量去除。研究表明,Freundlich和Langmuir模型均能较好地拟合沸石和钢渣分别对氨氮、磷的吸附,沸石和钢渣分别对氨氮和磷的吸附具有相似的动力学特征。钢渣和沸石分别对一定浓度的磷和氨氮的吸附速率趋于定值,在由此构建的混合配比填料装置的试验周期内,出水N/P控制在一定范围内,故表明混合一定配比的氨氮和磷的吸附功能性填料,可达到深度、定量去除城市二级出水中氨氮和磷的目的。

关键词：沸石钢渣吸附等温线动力学特征混合配比填料

不同氮磷浓度下2种无毒微藻的生长特性和脱氮除磷效能

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环境工程学报 2015年第2期9卷 559-566页

作者：章斐陈秀荣江子建王璐何怡萱鲍征华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

根据城市二级出水水质特性,选择4种不同氮磷水平的二级出水作为培养基,研究纯培养与共培养下,椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)在不同初始氮磷浓度下的生长状况及脱氮除磷的能力。结果表明,纯培养条... 详细信息

根据城市二级出水水质特性,选择4种不同氮磷水平的二级出水作为培养基,研究纯培养与共培养下,椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)在不同初始氮磷浓度下的生长状况及脱氮除磷的能力。结果表明,纯培养条件下,椭圆小球藻在2#(TN=15.00 mg/L,TP=1.00 mg/L)实验组中生物量最高,斜生栅藻在4#(TN=10.00 mg/L,TP=0.20 mg/L)实验组中收获最大生物量,椭圆小球藻与斜生栅藻对TP均具有70%以上去除率。共培养下,3#(TN=15.00 mg/L,TP=0.50 mg/L)实验组收获最高生物量,斜生栅藻生物量均高于椭圆小球藻,表明斜生栅藻在共培养条件下更具有生长优势,培养基中TN、TP含量分别降至5.00 mg/L和0.05 mg/L以下。2种培养模式均可达到对二级出水的深度脱氮除磷。

关键词：椭圆小球藻斜生栅藻二级出水脱氮除磷

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陶粒改性对生物膜特性及除污效能的影响

环境科学与技术 2016年第3期39卷 56-59,67页

作者：江子建陈秀荣许孔耀吴健华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

为改善陶粒的除磷性能,该实验分别用FeCl_3和CaCl_2对普通陶粒进行改性,并考察了表面改性对陶粒表面的生物膜特性和除污特性的改善。结果表明,经FeCl_3和CaCl_2改性的陶粒对TP的去除率更高,但吸附效能随运行时间延长有下降趋势;陶粒经... 详细信息

为改善陶粒的除磷性能,该实验分别用FeCl_3和CaCl_2对普通陶粒进行改性,并考察了表面改性对陶粒表面的生物膜特性和除污特性的改善。结果表明,经FeCl_3和CaCl_2改性的陶粒对TP的去除率更高,但吸附效能随运行时间延长有下降趋势;陶粒经改性处理后表面生物膜多糖含量更多,脱氢酶活性更强,对TN和COD有较好的去除效果。

关键词：改性陶粒 TP TN COD 多糖脱氢酶活性

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双酚A冲击对活性污泥毒性的影响研究

中国给水排水 2014年第9期30卷 109-112页

作者：杨娜陈秀荣林逢凯赵建国江子建章斐丁毅华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

在SBR系统中，控制进水COD浓度稳定在300mg／L左右，分别以初始浓度为20和40mg／L的双酚A（BPA）对其进行冲击试验，考察污泥毒性的变化规律，同时分析水相中COD以及水、泥相中BPA含量的变化规律。结果表明，BPA冲击过程会导致污泥有机... 详细信息

在SBR系统中，控制进水COD浓度稳定在300mg／L左右，分别以初始浓度为20和40mg／L的双酚A（BPA）对其进行冲击试验，考察污泥毒性的变化规律，同时分析水相中COD以及水、泥相中BPA含量的变化规律。结果表明，BPA冲击过程会导致污泥有机毒性升高，冲击初期污泥毒性抑制率在40％～60％之间波动，后期稳定在38％～43％之间，且污泥有机毒性的上升幅度与BPA初始冲击浓度呈正相关关系。

关键词：双酚A 污泥有机毒性序批式活性污泥系统冲击试验

处理DMF废水连续流和SBR两系统污泥毒性对比研究

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环境科学与技术 2015年第5期38卷 125-129,143页

作者：赵骏赵建国陈秀荣何怡萱江子建章斐华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

以处理难降解有机污染物N,N-二甲基甲酰胺(DMF)模拟废水的好氧活性污泥系统为研究对象,考察污泥毒性的形成规律及空间分布。污泥经120 mg/L的DMF冲击驯化后,继续提高DMF浓度至200 mg/L进行驯化。在相同DMF浓度下,对比连续流和间歇式(SBR... 详细信息

以处理难降解有机污染物N,N-二甲基甲酰胺(DMF)模拟废水的好氧活性污泥系统为研究对象,考察污泥毒性的形成规律及空间分布。污泥经120 mg/L的DMF冲击驯化后,继续提高DMF浓度至200 mg/L进行驯化。在相同DMF浓度下,对比连续流和间歇式(SBR)两系统的出水COD浓度、水泥相DMF含量及污泥毒性变化趋势和空间分布。结果表明,连续流和SBR两系统均能很好的降解DMF。但在稳定运行周期末,不管DMF浓度是120 mg/L还是200 mg/L,连续流系统污泥毒性均高于SBR系统,连续流系统污泥毒性平均为57%,55%;间歇式污泥毒性平均为47%,42%。故从污泥土地利用和污泥毒性消减的角度考虑,SBR系统是处理DMF废水的理想选择。

关键词： N,N-二甲基甲酰胺(DMF) 连续流系统间歇式活性污泥系统(SBR) 污泥毒性冲击与驯化

不同运行参数对双酚A模拟废水的污泥毒性影响研究

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环境污染与防治 2013年第12期35卷 1-5,12页

作者：赵建国陈善佳黄华王利鹏陈秀荣章斐江子建闫龙华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

在利用双酚A(BPA)模拟废水成功驯化SBR系统的基础上,考察了活性污泥有机毒性的形成规律及其与不同运行参数的关系。结果表明,活性污泥中污泥毒性的积累主要是在降解BPA过程中引起,而非吸附所致。污泥毒性主要分布在内层胞外聚合物(EPS)... 详细信息

在利用双酚A(BPA)模拟废水成功驯化SBR系统的基础上,考察了活性污泥有机毒性的形成规律及其与不同运行参数的关系。结果表明,活性污泥中污泥毒性的积累主要是在降解BPA过程中引起,而非吸附所致。污泥毒性主要分布在内层胞外聚合物(EPS)和胞内区域。当BPA初始质量浓度为40mg/L时,缩短污泥停留时间(从20d到10d)和水力停留时间(从12.0h到8.0h)利于污泥有机毒性的消减,污泥总毒性平均由36.5%降低至23.8%。

关键词： BPA模拟废水污泥毒性运行参数 SBR系统

PFS对处理DMF废水的活性污泥有机毒性的影响

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中国给水排水 2015年第7期31卷 93-96页

作者：黄华陈秀荣赵建国江子建赵骏章斐华东理工大学资源与环境工程学院上海200237

以处理N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的序批式好氧活性污泥系统为研究对象,污泥经200 mg/L的DMF模拟废水驯化后,向系统中分别投加40和80 mg/L的聚合硫酸铁(PFS),考察PFS对污泥有机毒性的影响。结果表明,PFS对活性污泥系统的处理效能有一定的促... 详细信息

以处理N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的序批式好氧活性污泥系统为研究对象,污泥经200 mg/L的DMF模拟废水驯化后,向系统中分别投加40和80 mg/L的聚合硫酸铁(PFS),考察PFS对污泥有机毒性的影响。结果表明,PFS对活性污泥系统的处理效能有一定的促进作用,投加PFS后出水COD浓度可降低50%左右,同时污泥毒性也可降低30%左右;与投加40 mg/L的PFS相比,投加80 mg/L的PFS时出水COD浓度要低20%左右,但污泥毒性略高。

关键词： N,N-二甲基甲酰胺序批式活性污泥系统污泥有机毒性聚合硫酸铁