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基于光电容积脉搏波的心理压力监测系统设计

智能计算机与应用 2024年第8期14卷 203-208页

作者：田健鹏曹乐阚秀张慕谦孟凡宸王金玮上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

实时监测人体的心理压力对个人的身心健康发展具有重大意义,而传统心电图法监测心理压力操作复杂且成本较高,为此本文设计了一款基于光电容积脉搏波的心理压力监测系统。首先,采用MAX30101光电传感器采集人体原始脉搏波信号,经db4小波... 详细信息

实时监测人体的心理压力对个人的身心健康发展具有重大意义,而传统心电图法监测心理压力操作复杂且成本较高,为此本文设计了一款基于光电容积脉搏波的心理压力监测系统。首先,采用MAX30101光电传感器采集人体原始脉搏波信号,经db4小波基滤波与基线滤波分析得到心率变异性(HRV)特征;其次,结合BP神经网络对HRV数据集训练得到网络模型,将分析得到的HRV特征输入网络模型评估心理压力;最后,根据压力诱发实验方法设计多组压力测量实验。实验结果表明,测量结果与压力设定参考具有较高的一致性,为心理压力测量提供了一种可行、低成本便携式方案。

关键词：光电容积脉搏波心理压力心率变异性 BP神经网络低成本

基于反向传播神经网络和医疗物联网的心理压力评估方法

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中国医学物理学杂志 2022年第7期39卷 886-892页

作者：孟凡宸曹乐阚秀张磊田健鹏上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

针对基于脉搏信号的人体心理压力测量分类结果精度不高的问题,提出一种基于反向传播(BP)神经网络和医疗物联网(IoMT)的心理压力检测系统设计方法。该系统采用以MAX30101为核心的光电容积脉搏波(PPG)采集模块来获取人体PPG数据,并基于小... 详细信息

针对基于脉搏信号的人体心理压力测量分类结果精度不高的问题,提出一种基于反向传播(BP)神经网络和医疗物联网(IoMT)的心理压力检测系统设计方法。该系统采用以MAX30101为核心的光电容积脉搏波(PPG)采集模块来获取人体PPG数据,并基于小波去噪和RR尖峰检测方法得到心室搏动间距,利用时域和频域上的处理提取出心率变异性(HRV)作为特征,设计Adam自适应优化算法训练的神经网络模型实现心理压力程度3分类。同时为实现长时间不间断的检测与分析,设计基于IoMT的心理压力检测数据远程平台,实现24h连续用户健康检测。实验结果表明,该系统检测准确度达到88.7%,较传统的心理量表测评和激素测量法能够有效方便的对心理压力程度进行分类。

关键词：心理压力反向传播神经网络特征提取医疗物联网技术心率变异性

基于Kimura神经元振荡器的六足仿生机器人步态控制研究

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中国医学物理学杂志 2023年第12期40卷 1540-1547页

作者：田健鹏曹乐徐浩洋张思河上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

生物中枢模式发生器(CPG)对六足机器人的步态控制具有重大研究意义,为此提出一种基于Kimura神经元振荡器的六足机器人CPG步态控制方法。首先,以蜘蛛为仿生对象设计六足机器人机械结构并对其进行运动学解算;然后,基于Kimura神经元振荡器... 详细信息

生物中枢模式发生器(CPG)对六足机器人的步态控制具有重大研究意义,为此提出一种基于Kimura神经元振荡器的六足机器人CPG步态控制方法。首先,以蜘蛛为仿生对象设计六足机器人机械结构并对其进行运动学解算;然后,基于Kimura神经元振荡器建立振荡器模型并对其参数整定;其次,针对机器人6条单腿的相位关系设计CPG网络模型;最后,通过计算机仿真工具和样机进行联合实验。结果表明,基于Kimura神经元振荡器生成的CPG网络模型输出信号幅值和相位差稳定,能够满足六足机器人步态控制需求,为六足机器人的步态控制提供一种可行性方案。

关键词：中枢模式发生器 Kimura神经元振荡器六足仿生机器人步态控制

带喷射器的跨临界CO系统在大型冷库中的应用

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制冷学报 2024年

作者：赖坤田健青岛海尔开利冷冻设备有限公司

大型冷库在经济发展中具有重要作用，其能耗和环境影响巨大。为了推动冷库的绿色低碳高效发展，主要以制冷剂替代和制冷系统优化为出发点，探讨带喷射器的跨临界CO2系统在大型冷库中的应用。基于大型冷库的应用场景，综合考虑不同温区... 详细信息

大型冷库在经济发展中具有重要作用，其能耗和环境影响巨大。为了推动冷库的绿色低碳高效发展，主要以制冷剂替代和制冷系统优化为出发点，探讨带喷射器的跨临界CO2系统在大型冷库中的应用。基于大型冷库的应用场景，综合考虑不同温区的负荷需求以及不同的气象条件，通过全年逐时能耗分析，获得了带喷射器跨临界CO2系统在特定运行条件下的性能表现和能耗特性。集成了特定优化设计喷射器的CO2跨临界系统，对低温冷库（-32℃）、中温冷库（-8℃）和高温冷库（0℃）的大型冷库，在所有4个城市中的系统COP均优于R507A系统，但要在寒冷气候区域才能对R717系统显示出性能优势，在低温、中温和高温冷库中系统COP最高值分别为2.45、4.86、5.98；考虑系统全年能耗，在北京CO2跨临界系统应用于低温、中温和高温冷库，相对于R507A系统分别可实现7.9%、10.1%和10.5%的节能效果，R717系统用于低温冷库的节能率略高于CO2系统；但对中高温冷库，CO2系统的优势更加明显；不同气候区域对CO2跨临界系统的能耗分布也有影响，CO2系统在寒冷气候区域的节能效率可达9.3%，优于R717系统；而在炎热气候区域，其节能效率降至2.8%，略低于R717，因此，合理选用温区和气候区域，CO2跨临界系统的整体运行效率和节能性能可优于R717系统。论文对带喷射器跨临界CO2系统的能耗分布规律进行了对比分析，指出其在不同应用场景下的适用性，为该系统的推广应用提供了重要参考，对实现“双碳”目标具有重要意义。

关键词： CO 跨临界系统喷射器冷库节能碳减排

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一指禅推法操作的生物力学参数研究

中华中医药杂志 2024年第7期39卷 3568-3571页

作者：田健材杨华元上海中医药大学针灸推拿学院上海201203

文章整理并总结一指禅推法的生物力学参数,便于手法的数据化和规范化;整理该手法参数与疾病的量效关系,便于学习理解和临床上应用。通过检索中国知网、维普、PubMed、Web of Science等中英文数据库中有关一指禅推法操作参数的文献,整理... 详细信息

文章整理并总结一指禅推法的生物力学参数,便于手法的数据化和规范化;整理该手法参数与疾病的量效关系,便于学习理解和临床上应用。通过检索中国知网、维普、PubMed、Web of Science等中英文数据库中有关一指禅推法操作参数的文献,整理出手法的操作参数。结果一指禅推法的手法参数主要有:肩关节外展15°~80°,肘关节屈曲90°~120°,前臂摆动13°~56°,腕关节屈曲90°~120°,拇指垂直作用力0~41 N,拇指摆动频率60~200次/min。当前,一指禅推法生物力学参数的数据化和规范化有待提高;手法力度、手法频率与疾病量效关系的文献太少,仍需大量研究以提高手法治疗的精准度与疗效。

关键词：一指禅推法手法参数生物力学量效关系规范化

邢台市PM和O浓度多时间尺度源排放及气象因素影响研究

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中国环境科学 2024年

作者：兰童韩力慧田健齐超楠肖茜北京工业大学环境科学与工程学院区域大气复合污染防治北京市重点实验室

为了揭示邢台市大气PM2.5-O3复合污染的演变特征及其影响因素，本研究基于在线监测平台提供的气象要素及污染物浓度数据，使用KZ滤波法分解邢台市PM2.5和O3的原始浓度序列，之后将多元逐步回归法与KZ滤波法结合定量识别污染物的长期分... 详细信息

为了揭示邢台市大气PM2.5-O3复合污染的演变特征及其影响因素，本研究基于在线监测平台提供的气象要素及污染物浓度数据，使用KZ滤波法分解邢台市PM2.5和O3的原始浓度序列，之后将多元逐步回归法与KZ滤波法结合定量识别污染物的长期分量中源排放及气象因素对污染物浓度的贡献。同时使用随机森林方法，定性探究具体的源排放和气象因子对于邢台市PM2.5和O3原始序列浓度的影响。结果表明：邢台市PM2.5浓度的长期分量呈现显著的下降趋势，短期分量是PM2.5浓度的主要贡献者。O3浓度长期分量呈现增加的趋势，季节分量是O3浓度的主要贡献者。源排放和气象因素对PM2.5长期分量浓度变化的贡献占比约为5∶1，两者对于O3长期分量浓度变化贡献占比接近3.5∶1，源排放过程是邢台市长期大气PM2.5-O3复合污染的主因。相对湿度(RH)对邢台市PM2.5原始序列浓度的影响最大，其次为工业源排放和机动车尾气排放; 影响O3原始序列最大的的3个因子分别是气象因素中的短波辐射强度(SR)、温度(T)以及机动车尾气排放。

关键词：邢台 PM O KZ滤波随机森林影响因素

“信息流”视角下京津冀城市群网络格局演变特征及影响机制

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现代城市研究 2024年第2期39卷 48-53,61页

作者：田健宿荣曾穗平天津大学建筑学院天津大学城乡规划系北京清华同衡规划设计研究院有限公司天津城建大学建筑学院

信息流是信息时代测度区域城市网络格局的核心指标。为探索京津冀“城市—区域”网络格局演变规律,选用京津冀13个城市2011—2019年的百度指数数据,依托ArcGIS、Ucinet及地理探测器,计算信息流总量、网络密度、优势流、中心性、QAP相关... 详细信息

信息流是信息时代测度区域城市网络格局的核心指标。为探索京津冀“城市—区域”网络格局演变规律,选用京津冀13个城市2011—2019年的百度指数数据,依托ArcGIS、Ucinet及地理探测器,计算信息流总量、网络密度、优势流、中心性、QAP相关系数,剖析长时序截面城市群网络格局演变特征及多因素交互作用对网络结构的影响机制。结果表明:(1)京津冀城市群整体网络趋于均衡,呈现以等级指向和中心指向为主的“弓”形分布特征,核心网络由强“轴—轴”结构向“多边形”稳固结构演进;(2)城市层级波动趋于缓和,“一核双城多支点”格局更加明晰,单核集聚现象依旧突出;(3)多要素耦合作用下人口规模不再构成影响城市网络的最重要因素,创新能力成为区域网络均衡化的稳定加速器。未来需加强区域资源共享与协调联动,资源配置向节点/边缘城市倾斜,并加大创新研发投入和政策支持力度,培育城市网络格局优化的新动能。

关键词：信息流京津冀城市网络百度指数创新驱动

北山造山带红柳河-洗肠井蛇绿岩带南侧晚泥盆世A型花岗岩成因及其对造山带演化的约束

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地质通报 2024年

作者：段霄龙田健辛后田程先钰张永任邦方中国地质调查局天津地质调查中心华北地质科技创新中心中国地质调查局沈阳地质调查中心

红柳河-洗肠井蛇绿岩带是北山造山带早古生代一级构造单元边界，研究其两侧发育的晚古生代岩浆事件，对认识北山造山带晚古生代构造演化具有重要意义。在红柳河-洗肠井蛇绿岩带南侧发现的正长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为375.4±3... 详细信息

红柳河-洗肠井蛇绿岩带是北山造山带早古生代一级构造单元边界，研究其两侧发育的晚古生代岩浆事件，对认识北山造山带晚古生代构造演化具有重要意义。在红柳河-洗肠井蛇绿岩带南侧发现的正长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为375.4±3.5Ma，侵位时代为晚泥盆世。样品具高SiO2含量（75.06%～75.96%）、全碱含量(K2O+Na2O；8.39%～9.22%)和K2O/Na2O（0.83～1.18），同时其铝饱和指数相对较高（A/CNK=0.96～1.03），是典型的准铝质－弱过铝质高钾钙碱性花岗岩。岩石轻重稀土分馏明显，且呈现显著的负Eu异常（0.18～0.23），相对富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K，亏损Ba、Sr及高场强元素Nb、Ta、Ti和P等。结合其较高的Ga/Al比值（10000*Ga/Al=4.6～5.7），我们认为这套岩石属于A型花岗岩。锆石原位Hf同位素εHf（t）均为正值（+4.8～+11.4），指示初始岩浆可能源于新生地壳熔融。结合区域地质背景，认为该A型花岗岩是陆缘弧局部伸展背景下，幔源岩浆底侵导致上覆新生地壳部分熔融的产物。

关键词：北山造山带红柳河-洗肠井蛇绿岩带晚泥盆世 A型花岗岩弧后伸展

洪涝灾害研究主题的时空差异性：中英文文献比较研究

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安全与环境学报 2024年

作者：贺蔚杰田健宋苑震张家豪曾坚天津大学建筑学院

在全球气候变化背景下，洪涝灾害已成为威胁人群生命财产安全的世界性问题。目前，关于洪涝灾害的研究已较为丰富，需进行系统性梳理和总结。为探究国内外洪涝灾害的研究现状与趋势，采用文献计量的分析方法，对2003—2022年中国知网（C... 详细信息

在全球气候变化背景下，洪涝灾害已成为威胁人群生命财产安全的世界性问题。目前，关于洪涝灾害的研究已较为丰富，需进行系统性梳理和总结。为探究国内外洪涝灾害的研究现状与趋势，采用文献计量的分析方法，对2003—2022年中国知网（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）和WoS（Web of Science）数据库中主题为洪涝灾害的中英文文献进行文本分析。从关键词共现模式、研究主题的时间聚类及空间分布三个角度，探索洪涝灾害相关研究的主题演进模式和地理分布特征，并总结未来发展方向。结果表明，（1）在研究关键词共现模式方面，中文研究更加关心洪涝灾害区域影响及管理策略等灾害的后续影响方面，英文研究则更倾向于探究洪涝灾害的成因，从气候变化与孕灾环境角度分析洪涝灾害。中英文研究均强调新兴技术在洪涝灾害研究中的应用。（2）在研究主题时间聚类方面，中文研究在21世纪初期追随英文研究的关注热点，并在2015年前后逐渐形成具有中国本土化特色的研究框架，强调使用多源数据和多种算法模型进行定量化分析，主要着眼于城市化发展对洪涝灾害的多时段、多尺度干预效应。（3）在研究主题空间分布方面，沿海经济发达地区受到研究者更多的关注，表明洪涝灾害研究的主题与数量受到研究区域的地理位置、气候条件和社会经济发展水平的影响。

关键词：公共安全洪涝灾害文本分析共现网络潜在狄利克雷分配(LDA)模型地理解析对比分析