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岩土中的热式渗流测量

传感技术学报 2019年第2期32卷 309-314页

作者：张超李青程一峰中国计量大学机电工程学院杭州310018

岩土中渗流的测量目前主要采用渗压计测量岩土内部的渗透(孔隙)水压力,从而进行渗流监测,这种测量方式测量的是标量,存在动态响应差、量程小、非直接测量等缺陷,难以满足岩土中渗流监测发展的需求;鉴于此,本文设计了一种基于热扩散原理... 详细信息

岩土中渗流的测量目前主要采用渗压计测量岩土内部的渗透(孔隙)水压力,从而进行渗流监测,这种测量方式测量的是标量,存在动态响应差、量程小、非直接测量等缺陷,难以满足岩土中渗流监测发展的需求;鉴于此,本文设计了一种基于热扩散原理的远程在线渗流计;主要由电源模块、温度检测模块、恒功率加热模块、显示模块四部分组成;由三线制铂电阻恒流源测温电路检测进水出水两端温度差,检测结果返回显示到stm32并经过RS-485总线传至主机进行数据分析;实验结果表明,该渗流计可实现在线监测岩土中的渗流情况,能有效的检测岩土中渗流的速度,分辨率达到0.05 mL/s,具有良好的灵敏度,准确性和重复性,适用于绝大多数种类岩土中的渗流测量。

关键词：检测技术渗流测量热扩散微小流量

CRP/Alb比值对胰十二指肠切除术后并发症的预测价值

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CRP/Alb比值对胰十二指肠切除术后并发症的预测价值

作者：程一峰新疆医科大学

学位级别：硕士

目的:评价C反应蛋白/白蛋白比值(CAR)对胰十二指肠切除术(PD)术后并发症的预测价值。方法:回顾性收集2015-2018年在新疆医科大学第一附属医院行胰十二指肠切除术(PD)共134例患者的临床资料,包括患者一般情况、术后并发症、术后1、3、5天... 详细信息

目的:评价C反应蛋白/白蛋白比值(CAR)对胰十二指肠切除术(PD)术后并发症的预测价值。方法:回顾性收集2015-2018年在新疆医科大学第一附属医院行胰十二指肠切除术(PD)共134例患者的临床资料,包括患者一般情况、术后并发症、术后1、3、5天的CRP及Alb并计算比值,绘制受试者工作特征(ROC)曲线明确CAR、CRP、PCT、Alb的临界值并计算各因子早期预测术后并发症的灵敏度、特异度、曲线下面积。结果:患者的一般情况如性别、年龄、BMI、美国麻醉师协会(ASA)评分、肿瘤性质、肿瘤直径、手术时间、术中出血量、糖尿病史、黄疸史、饮酒史等均无统计学差异。134例患者中POPF38例,腹腔感染32例,胆瘘5例,DGE63例,PPH13例,切口感染8例,乳糜漏1例。胰瘘及腹腔感染组术后1d、3d、5dCAR值显著与高于非并发症组,P<0.05,差异有统计学意义。术后第3d、5d的CAR预测POPF的灵敏度分别为79.95%、78.95%,特异度分别为86.46%、60.42%,预测腹腔感染的灵敏度为75.00%、62.50%,特异度分别为81.37%、72.55%,结果优于单纯使用CRP或PCT。结论:术后C反应蛋白/白蛋白比值可以较好的预测胰十二指肠切除术后感染性并发症,且效果优于单纯使用CRP或PCT。

关键词：胰十二指肠切除术术后并发症预测价值 C反应蛋白白蛋白

组合磁极式无轴承永磁同步电机及其预测控制研究

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组合磁极式无轴承永磁同步电机及其预测控制研究

作者：程一峰江苏大学

学位级别：硕士

电机是现代工业生产中最重要的机械设备之一,促进社会生产力的不断提高,其使用寿命、运行性能、生产成本等问题对整个社会生产和经济发展具有重要的影响。无轴承永磁同步电机(bearingless permanent magnet synchronous motor,BPMSM)集... 详细信息

电机是现代工业生产中最重要的机械设备之一,促进社会生产力的不断提高,其使用寿命、运行性能、生产成本等问题对整个社会生产和经济发展具有重要的影响。无轴承永磁同步电机(bearingless permanent magnet synchronous motor,BPMSM)集成了磁悬浮轴承和永磁同步电机的优点,具有传统电机难以实现和替代的优势,成为特种电气传动领域研究的重要方向。为了改善电机气隙磁密的正弦性,获得较小的转矩脉动和悬浮力脉动,本文提出了永磁体组合磁极式结构。以组合磁极式BPMSM为研究对象,对其悬浮力产生原理进行分析,推导出了数学模型,对转子进行优化设计并提出了预测直接控制策略。1、对组合磁极式BPMSM的基本结构进行了介绍,分析了电机内部的电磁力,包括Lorentz力和Maxwell力。推导出了转子偏移状态下组合磁极式BPMSM的数学模型,并给出了转子运动数学模型。介绍了五自由度的组合磁极式BPMSM机械结构,构建了电机系统的控制框图,为进一步研究奠定了基础。2、建立了组合磁极式BPMSM的有限元模型,为了提高优化设计的效率,提出了高效的优化设计方法Taguchi法。基于有限元分析,以减小转矩脉动和悬浮力脉动为目标,对永磁体厚度,转子磁极所占转子极距的比例,高剩磁材料占组合磁极比例和磁极材料进行了优化设计,得到转子模型。最后对优化后的组合磁极式BPMSM的径向悬浮力进行了分析,在此基础上,为了验证优化的效果,将单一磁极与组合磁极的BPMSM性能进行了对比分析,验证了所设计电机性能的优越性。3、为了解决传统直接控制中采样时间延迟的问题,提出加入预测控制算法模型。介绍了预测控制的基本原理,推导了预测直接控制算法的数学模型,并进行了延迟时间的补偿,在此基础上建立了预测直接控制系统,在仿真软件中搭建了仿真模型。仿真分析表明,与传统的直接控制相比,所提出的预测直接控制策略减少了BPMSM的磁链、转矩和悬浮力的波动,在电机的转速发生变化或者受到扰动时,电机经过短暂调整后,可以更快地恢复稳定悬浮和运转。4、以组合磁极式BPMSM的工作原理和提出的控制策略为基础,对控制系统进行了软硬件设计,其中硬件电路包括DSP2812最小系统板、功率驱动板、接口电路板等硬件模块,软件部分包括转矩中断服务程序,悬浮力中断服务程序以及人机交互程序设计方案。在此实验平台的基础上进行了调试实验。

关键词：无轴承永磁同步电机组合磁极转子优化设计预测控制数字控制系统

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基于稀疏表示理论的图像去噪算法研究

基于稀疏表示理论的图像去噪算法研究

作者：程一峰昆明理工大学

学位级别：硕士

随着数字化多媒体的发展,人们对于图像质量的要求也逐渐变高,然而图像噪声污染很大程度上降低了图像的质量,因此图像去噪是图像处理的研究重点。传统的图像去噪方法虽然实现较为容易,但却容易丢失图像结构纹理信息。近年来随着压缩感知... 详细信息

随着数字化多媒体的发展,人们对于图像质量的要求也逐渐变高,然而图像噪声污染很大程度上降低了图像的质量,因此图像去噪是图像处理的研究重点。传统的图像去噪方法虽然实现较为容易,但却容易丢失图像结构纹理信息。近年来随着压缩感知的推广和兴起,使得稀疏表示理论得到了很大的关注。本文主要对基于稀疏表示理论的图像去噪算法展开研究,对传统稀疏表示去噪算法进行改进,具体工作有以下三方面:第一,传统的图像去噪方法虽然容易实现,但容易丢失图像结构纹理信息,针对传统去噪方法存在的不足,本文提出一种基于形态学成分分析(Morphological Component Analysis,MCA)将图像拆分为纹理部分和结构部分,对纹理部分采用基于全相位离散余弦双正交变换(All Phase Discrete Cosine Biorthogonal Transform,APDCBT)字典的稀疏表示算法去噪,对结构部分采用三维块匹配BM3D(Block-Matching and 3-D Filtering)算法去噪。最后将两部分合起来得到最终去噪图像。第二,针对传统K奇异值分析(K-SVD)的图像去噪方法对于信号利用率不足,本文采用稀疏贝叶斯学习(Sparse Bayesian Learning,SBL)对图像信号进行预处理。因为噪声原子存在于字典更新之后得到的字典中,所以结合Bartlett检验法将噪声原子裁剪掉。第三,针对传统K奇异值分析(K-SVD)的图像去噪方法运行时间较长以及凸优化算法中最速下降算法的锯齿现象的缺点,本文提出了一种改进的最速下降算法与正交匹配追踪(orthogonalmatchingpursuit,OMP)相结合的方法,有效解决了运行时间和锯齿现象。本文通过对比试验,仿真结果表明,本文提出的去噪方法相对于传统去噪方法更好的保留图像的细节特征和结构信息,获得更高的峰值信噪比值(PSNR)。相比于传统K-SVD图像去噪方法本文方法能更好地滤除噪声,运行时间得以提高。为了更好的反应本文方法取得较好的实验结果,将本文方法做成Matlab GUI更直观的对比显示。

关键词：图像去噪稀疏表示最速下降算法正交匹配追踪算法

中国东南部夏季降水季节内变化的多样性特征及机理研究

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中国东南部夏季降水季节内变化的多样性特征及机理研究

作者：程一峰南京信息工程大学

学位级别：硕士

长江中下游和华南地区是我国夏季平均降水最多的地方,且这两处的降水均存在显著的季节内振荡模态。因此,分别研究这两个区域季节内降水的变化特征和相关机理有助于加深对当地降水成因的理解,以及为进一步开展降水的延伸期预报提供理论... 详细信息

长江中下游和华南地区是我国夏季平均降水最多的地方,且这两处的降水均存在显著的季节内振荡模态。因此,分别研究这两个区域季节内降水的变化特征和相关机理有助于加深对当地降水成因的理解,以及为进一步开展降水的延伸期预报提供理论参考。前人工作多是基于所有降水事件合成的结果来研究季节内降水和环流异常的平均特征,而本论文则利用聚类分析等客观分类方法,重点研究季节内降水的多样性特征。进一步,论文将阐明不同类型降水事件背后的物理机制。得到的主要结论如下:(1)揭示了长江中下游10-30天降水的两种典型事件。通过分析长江中下游10-30天持续性强降水事件峰值位相对应的西太平洋副热带高压(西太副高)指数和南亚高亚指数,发现绝大部分降水事件(约80%)对应西太副高西伸,而部分事件中(64%)南亚高压东扩、部分事件中(36%)南亚高压西退。因此我们提出存在两种典型的长江中下游10-30天降水事件,分别是“东南亚高压事件”和“西南亚高压事件”,前者对应南亚高压东扩及西太副高西伸,而后者对应南亚高压西退及西太副高西伸。(2)阐明了“东南亚高压事件”和“西南亚高压事件”中降水的不同触发机制。对于“东南亚高压事件”,降水发生前西北太平洋出现异常反气旋,与之对应的异常西南风穿越中国东南部,向长江中下游输送水汽,增湿当地边界层,从而造成当地大气对流不稳定,触发当地对流型降水。对于“西南亚高压事件”,降水发生前西北太平洋反气旋异常较弱,长江中下游被异常北风控制,异常北风携带干冷空气南下,触发长江中下游锋面降水。两类事件中南亚高压的纬向变化都受到中高纬度扰动的影响。“东南亚高压事件”中长江中下游降水可以通过垂直位涡平流促进南亚高压东伸。在“西南亚高压事件”中,中高纬度具有相当正压结构的大尺度异常气旋引起南亚高压的西退,并触发长江中下游降水。(3)识别了华南10-30天降水事件对应的三种典型传播路径。通过对1979-2008年间夏季华南10-30天降水事件的时间-经向剖面图进行聚类分析,发现大约80%的降水事件共对应三种典型的传播路径,分别是从中国北方向南传播至华南的“南传”事件、从热带西太平洋向西北方向传播至华南的“西北传”事件、以及从南海南部向北传播至华南的“北传”事件。这三类事件数目相当,各占三分之一。(4)阐述了不同传播路径降水事件影响华南季节内降水年代际变化的物理原因。夏季华南10-30天降水变率强度在1990s初期显著增强。通过比较前一阶段(P1:1979-93)和后一阶段(P2:1994-2008)的差异,我们发现P2阶段“北传”事件的发生频次明显增多是导致此年代际变化的最主要原因,而“南传”和“西北传”事件的发生频次以及三类事件对应的降水强度并没有显著的年代际变化。基于水汽和涡度收支分析,我们揭示出对流层中低层的背景南风是引起南海季节内振荡北传的关键因子。进一步研究发现夏季南海对流层中低层的背景南风在1990s初期后显著增强,这为季节内振荡北传提供更有利的环境条件,导致“北传”降水事件频次增多。

关键词：长江中下游华南降水季节内振荡多样性特征

基于TF-IDF的音频和歌词特征融合模型的音乐情感分析研究

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基于TF-IDF的音频和歌词特征融合模型的音乐情感分析研究

作者：程一峰重庆大学

学位级别：硕士

随着信息技术和多媒体技术的快速发展，音乐已经成为人们日常生活中不可或缺的多媒体资源之一。同时，音乐作为人类最重要的交流媒介之一，包含着丰富的情感信息，利用计算机技术来分析音乐的最为本质和最高级的特征—情感对推动自然和... 详细信息

随着信息技术和多媒体技术的快速发展，音乐已经成为人们日常生活中不可或缺的多媒体资源之一。同时，音乐作为人类最重要的交流媒介之一，包含着丰富的情感信息，利用计算机技术来分析音乐的最为本质和最高级的特征—情感对推动自然和谐的情感化人机交互和多媒体技术的发展具有重要意义。本文围绕如何提取音乐中的情感特征并利用这些情感特征对歌曲进行分情感类展开，重点探讨了如何利用单一模态的歌词信息资源和融合歌词与音频两种模态的信息资源对音乐进行情感分类。本文的研究工作主要包括以下部分：①利用单一模态的歌词特征对音乐按照情感进行分类。对歌词的情感分类基于文本分类技术实现。在进行歌词情感特征选择时，改进了传统的CHI特征选择方法，提出了一种基于CHI差别的特征选择方法，该方法利用同一特征对不同类别的CHI的差值选取区分能力强的特征。利用选取后的歌词情感特征构建了SVM分类器，通过实验对比了传统CHI方法和本文提出的改进的CHI方法的分类效果，验证了新方法的有效性。②利用特征融合方法融合音频和歌词两种模态数据对音乐按照情感进行分类。本文提出了一种基于TF-IDF的歌词和音频的特征融合模型。该模型首先将提取的音频传统低层特征映射转换为音频词，生成与歌词文本类似的词袋模型，然后利用TF-IDF方法计算音频词的权重，再将歌词特征和音频词进行串联方式的特征融合，并利用融合后的特征构建SVM分类器对音乐进行情感分类。首先通过实验对比了利用音频词袋模型和传统低层音频特征的分类结果，之后又对比了基于本文提出的特征融合方法和传统将音频低层特征与歌词特征直接串联融合方法的分类效果，验证了本文提出特征融合方法的有效性。

关键词：情感分类 CHI 音频词特征融合 SVM

基于芯抽动式变电感器的地下变形三维测量的研究

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基于芯抽动式变电感器的地下变形三维测量的研究

作者：程一峰中国计量大学

学位级别：硕士

地下变形监测作为地质灾害监测的重要手段发挥着重要的作用,而地下变形发生时岩土体必定产生相应的位移,本文针对现有的地下变形监测技术存在的操作复杂、安装困难、易损坏等问题,提出了基于芯抽动式变电感器的地下变形三维测量技术,针... 详细信息

地下变形监测作为地质灾害监测的重要手段发挥着重要的作用,而地下变形发生时岩土体必定产生相应的位移,本文针对现有的地下变形监测技术存在的操作复杂、安装困难、易损坏等问题,提出了基于芯抽动式变电感器的地下变形三维测量技术,针对地下岩土体位移量与位移方向进行监测,以下为本文具体工作内容:1.分析现有的地下变形监测技术的优点与局限性,并将多种技术手段中可借鉴之处用于地下变形监测传感器的设计。2.研究互感原理、可变电感器、倾斜测量、地磁测量等技术,对传感器结构进行了设计。3.根据传感器测量需求对器件进行选型,设计并制作传感器硬件电路,并调试电路功能。4.搭建实验平台,编写了传感器下位机主程序与上位机软件,实现了对实验平台的控制与实验数据的采集与存储。5.设计并制作相应结构将电感线在传感器单元中进行安装,通过实验标定电感线内芯抽出长度与测量电压的关系。利用倾斜测量传感器与磁力计实现了传感器单元倾斜角与倾斜方位的测量。设计并进行位移标定实验采集互感电压数据与相应的位移数据。6.利用位移标定实验得到的数据建立数学模型,通过实验测量传感器单元间的相对位移值并与实际位移值对比,实验得到传感器水平位移与竖直位移测量总体误差在-3mm3mm之间,在绝大多数位置水平位移与竖直位移测量值误差在-2mm2mm之间。笔者所设计的传感器可应用于多种地质环境中,传感器单元可随岩土共同运动,同时可实现传感器单元间竖直与水平位移的测量,可实现三维测量,对地下变形具有一定的监测效果,较其他地下变形监测手段而言能更全面地反映地下岩土体位移情况,为后续地下位移监测的相关研究奠定了基础。

关键词：地下变形测量互感原理芯抽动式电感器传感器 STM32

FBG嵌入型光纤Sagnac环的窄道空间微流速和温度测量系统

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光电子．激光 2017年第12期28卷 1331-1336页

作者：王小蕾康娟赵春柳程一峰中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018

提出了一种光纤布拉格光栅(FBG)嵌入型光纤Sagnac环的窄道空间微流速和温度测量系统,其由传统光纤Sagnac环和嵌入光纤Sagnac环中的FBG组成。光纤Sagnac环中的保偏光纤(PMF)受到的侧压力会随着微流体流速的不同而发生变化,通过监测光纤Sa... 详细信息

提出了一种光纤布拉格光栅(FBG)嵌入型光纤Sagnac环的窄道空间微流速和温度测量系统,其由传统光纤Sagnac环和嵌入光纤Sagnac环中的FBG组成。光纤Sagnac环中的保偏光纤(PMF)受到的侧压力会随着微流体流速的不同而发生变化,通过监测光纤Sagnac输出干涉峰的漂移实现对微流速的测量。此外,嵌入光纤Sagnac环中的FBG对温度有较高的响应灵敏度,可以实现环境温度的监测。实验过程中,用毛细管模拟窄道空间,将光纤Sagnac环中的PMF置于毛细管内部,用微流泵获得一定范围的微流速。实验结果表明,当微流体的微流速在0~450μm/min范围内变化时,光纤Sagnac环输出的干涉谱向短波方向漂移;由监测波长1 522.47和1 544.64nm处的谐振峰可知,测量的微流速平均灵敏度分别为5.59和5.98pm/(μm/min);实时监测环境温度的结果表明,在20~45℃范围内,FBG的温度灵敏度为9.74pm/℃。本文传感器具有测量范围大、灵敏度高、结构简单和成本低等优点,特别适用于微通道如生物血管等方面。

关键词：微流速测量 Sagnac干涉光纤布拉格光栅(FBG) 保偏光纤(PMF) 光纤传感

糖尿病足溃疡愈合中Th1和B细胞以及相关基因表达变化的研究

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中国糖尿病杂志 2024年第1期32卷 29-36页

作者：任雷程一峰赵阳新疆医科大学第一附属医院烧伤科乌鲁木齐830011

目的探讨糖尿病足溃疡(DFU)愈合中Th1和B细胞以及相关基因表达的变化。方法选取2022年1月至2023年1月于我院手术治疗的DFU患者皮损组织。从GSE80178和GSE143735中收集DFU相关基因表达数据,鉴定溃疡和非溃疡患者差异表达基因(DEGs)。采... 详细信息

目的探讨糖尿病足溃疡(DFU)愈合中Th1和B细胞以及相关基因表达的变化。方法选取2022年1月至2023年1月于我院手术治疗的DFU患者皮损组织。从GSE80178和GSE143735中收集DFU相关基因表达数据,鉴定溃疡和非溃疡患者差异表达基因(DEGs)。采用生物信息学方法鉴定溃疡中异常的免疫细胞和关键基因。采用RT-qPCR和流式细胞术检测关键结果。结果2套数据中鉴定548个共同DEGs。在识别的14个共表达模块中,darkgrey和darkgreen与溃疡相关性最高,与酶活性、免疫功能和内分泌调节有关。流式细胞术验证Th1和B细胞在溃疡组织中的高浸润以及治愈溃疡组织中降低。基质金属蛋白酶13(MMP13)、钙结合蛋白A9(S100A9)和信号转导和转录激活因子4(STAT4)参与免疫信号通路,MMP13和STAT4在治愈的DFU中低表达,S100A9高表达。结论Th1和B细胞在治愈的DFU中浸润水平降低,可能参与DFU愈合。

关键词：糖尿病足溃疡 Th1细胞 B细胞基因表达