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基于5G、物联网与云平台的水质监测系统的设计与研究

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基于5G、物联网与云平台的水质监测系统的设计与研究

作者：程瑞北方民族大学

学位级别：硕士

随着我国城市化与工业化进程的不断提速,水资源的短缺与水环境的污染问题越来越严重,也愈发引起我国的重视。水质监测作为保护与利用水资源的重要手段之一,不仅能对水环境进行动态监测,还能做到水污染提前预警,污染后监督治理。因此,对... 详细信息

随着我国城市化与工业化进程的不断提速,水资源的短缺与水环境的污染问题越来越严重,也愈发引起我国的重视。水质监测作为保护与利用水资源的重要手段之一,不仅能对水环境进行动态监测,还能做到水污染提前预警,污染后监督治理。因此,对水质监测技术的研究具有重要的意义。如今,5G通信技术愈发成熟,5G在我国的覆盖率也越来越广,在这样的背景下,本文设计了一种基于5G、物联网与云平台的水质监测系统。实现对水环境的远程数据监测,并结合水质数据分类方法,搭建了相关水质分类模型,主要内容包括:(1)对水质监测系统的硬件进行设计,包括了主控芯片及其周边电路、多个传感器电路、屏幕模块电路、通信电路以及电源电路等设计。最终采用PCB板设计方案,成功实现了这些硬件电路的设计与集成。(2)对水质监测系统的进行嵌入式软件设计,包括传感器数据获取线程、串口线程、TCP/IP线程和屏幕线程等方面。实现了对水温、PH值、浊度和TDS(Total Dissolved Solids)四种水质数据的采集功能,以及屏幕模块显示和5G通信功能。完成硬件终端整体集成化设计,为后续监测系统一体化做好基础准备。(3)对物联网云平台和Web页面进行设计。其中包括数据库设计、阿里云服务器的搭建、数据库云端部署以及Socket通信设计方面。最终,基于Ruoyi框架搭建了后台管理系统,并实现了Web页面的显示,方便监测人员可查看和下载水质数据。(4)搭建了基于LSTM神经网络的水质分类模型,并引入注意力机制完成对水质分类模型的性能提升。最后在宁东镇进行了水质监测系统的实地测试。基于5G、物联网与云平台的水质监测系统实现了对多种水质数据的集中采集,数据可以无线传输并且可以可视化显示,满足大多数水质监测应用场景,具有一定的使用价值。

关键词：水质监测 5G通信物联网云平台水质分类

g-C3N4纳米片的制备及其降解抗生素的性能研究

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g-C3N4纳米片的制备及其降解抗生素的性能研究

作者：董驭钦成都大学

学位级别：硕士

近年来,随着抗生素的滥用和废水的肆意排放,残留的抗生素进入自然环境中对人类健康和生态环境构成严重的威胁。光催化技术因其节能、绿色环保得到广泛关注。而作为一种很有前途的非金属光催化剂,g-CN拥有适中的带隙、高稳定性、无毒性... 详细信息

近年来,随着抗生素的滥用和废水的肆意排放,残留的抗生素进入自然环境中对人类健康和生态环境构成严重的威胁。光催化技术因其节能、绿色环保得到广泛关注。而作为一种很有前途的非金属光催化剂,g-CN拥有适中的带隙、高稳定性、无毒性和高吸附性等优点在近年来获得越来越多的关注。然而,g-CN的比表面积小、活性位点少和可见光利用率低限制了它在光催化领域的应用。因此,对g-CN进行改性以增强光催化活性成为一项重要的研究课题。本文采用热缩聚法制备出块状g-CN,分别采用球磨法、水热法和热刻蚀法将g-CN剥离为纳米片结构,达到增加比表面积、加快电子传输效率以及增强光催化性能的目的。具体结论如下:（1）以三聚氰胺为前驱体,采用热缩聚法制备了块状g-CN,再以制备的块状g-CN为原料通过盐酸水热法制备出g-CN纳米片。以盐酸四环素（TC）为污染源,进行光催化降解实验。结果表明,在HCl浓度为6 M时,以160℃水热2 h制备出的样品的降解率最高,在60 min内的降解率为84.5%。此外,催化剂的比表面积随着水热温度、水热时间和HCl浓度的增加而增大。比表面积的增大可以提供更多的活性位点,从而增加光催化活性,这也是光催化剂降解TC效率的提升的原因。通过活性物质的捕获实验,发现超氧自由基（·O）和空穴（h）在光催化反应中起到了关键作用。（2）通过球磨工艺将g-CN剥离为纳米片,再利用光催化降解TC实验研究了不同球磨参数对材料光催化性能的影响。结果表明,材料的最佳制备条件为以4 m L的异丙醇作为溶剂,球料比为10:1,转速为420 rpm的条件下球磨24 h,其在60 min内对TC的光降解效率达到了70.2%,远高于块状g-CN对TC的降解率29.1%。这是由于球磨将g-CN剥离为了片状结构,其比表面积增大。而比表面积的增大为光催化过程提供了大量的反应活性位点,从而提高了光催化活性。通过自由基捕获实验表明了在光催化降解过程中,h和·O起重要作用。（3）利用热刻蚀法,以块状g-CN为前驱体,将其在不同的温度下煅烧制备g-CN纳米片,并对制备材料进行了光降解TC实验。实验结果表明,在525℃煅烧2 h制备的g-CN纳米片拥有最高的光催化活性,对TC的降解率达到了84.3%。煅烧温度的升高将g-CN剥离为片状,增大了催化剂的比表面积,为光催化过程提供了大量活性位点。通过自由基的捕获实验得出,·O和h在光催化反应中起主要作用。

关键词： g-C3N4纳米片水热球磨热刻蚀光催化降解抗生素

携号转网背景下M市移动通信客户流失影响因素及挽留策略研究

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携号转网背景下M市移动通信客户流失影响因素及挽留策略研究

作者：李驭坤西南科技大学

学位级别：硕士

随着携号转网服务在我国全面放开,越来越多的客户已经办理了携号转网服务。客户不用更换手机号码就可以随意选择运营商,从而享受更优的服务。因此,携号转网既给运营商带来了机遇,又给运营商带来了更多的挑战。M市移动客户份额在携号转... 详细信息

随着携号转网服务在我国全面放开,越来越多的客户已经办理了携号转网服务。客户不用更换手机号码就可以随意选择运营商,从而享受更优的服务。因此,携号转网既给运营商带来了机遇,又给运营商带来了更多的挑战。M市移动客户份额在携号转网服务政策实施后出现了下滑的趋势,如果不及时采取有效的措施,必定会造成客户流失,收入份额减少。如何做好存量客户的运营从而防止客户流失,同时又能够发展新客户,使企业盈利增收,是运营商在携号转网服务政策实施后亟需解决的问题。本文以M市通信客户为研究对象,结合计划行为理论和客户满意度理论构建假设模型,探究携号转网背景下客户流失的影响因素以及各因素之间的逻辑关系。研究通过线上和线下调查问卷相结合的方式进行数据收集,运用统计分析软件SPSS和AMOS对数据进行分析,研究结果表明:(1)通信客户流失倾向主要受到政策感知正向影响,受到转换障碍、客户满意度的负向影响;(2)产品质量、资费价格、服务质量对客户满意度均有正向影响;(3)主观规范对转化障碍有负向影响,而转换成本和使用习惯对转换障碍有正向影响;(4)携号转网政策感知高敏感型客户转换障碍对流失倾向作用最强,而低敏感型客户在客户满意度对流失倾向作用最强,高敏感型客户相比低敏感型客户具有更高的流失倾向。通过实证分析,本文的研究结论为携号转网背景下运营商的挽留策略提出了以下建议:(1)提高客户满意度角度出发,从提高产品的质量、优化资费价格、提高服务质量挽留离网倾向客户。(2)转换障碍对对流失倾向有负向影响作用。主观规范、转换成本、使用习惯对转换障碍产生影响,通过主动营销、培养用户使用习惯以及与协助运营商监管部门方式预防客户流失。

关键词：携号转网流失倾向客户满意度转换障碍

基于NSGA-Ⅱ算法的含汞天然气脱水脱烃单元工艺参数优化

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化学工程 2024年第4期52卷 89-94页

作者：文驭天蒲红宇黄彩英西南石油大学土木工程与测绘学院四川成都610500

在含汞天然气的脱水脱烃处理过程中,部分汞会进入外输干气。为降低外输干气中汞的质量流量并考虑系统能耗,利用HYSYS软件模拟了高含汞天然气脱水脱烃单元,探究低温分离器进料温度、乙二醇质量分数、乙二醇质量流量对外输干气中汞质量流... 详细信息

在含汞天然气的脱水脱烃处理过程中,部分汞会进入外输干气。为降低外输干气中汞的质量流量并考虑系统能耗,利用HYSYS软件模拟了高含汞天然气脱水脱烃单元,探究低温分离器进料温度、乙二醇质量分数、乙二醇质量流量对外输干气中汞质量流量以及系统能耗的影响。在此基础上,依据响应面法建立各关键参数与外输干气中汞质量流量以及系统能耗的多目标优化模型,并使用NSGA-Ⅱ(非支配排序遗传算法Ⅱ)进行多目标寻优。结果表明:经过NSGA-Ⅱ算法计算出的Pareto解值与HYSYS模拟值误差小于1%,其结果精确度较高。且经优化后的外输干气中汞的质量流量以及系统能耗均有所下降,故可利用NSGA-Ⅱ算法求解得到的Pareto解集可为天然气脱水脱烃流程的参数优化提供指导。

关键词：天然气 HYSYS 脱水脱烃参数优化外输干气汞质量流量系统能耗

技能习得模型与运动意向性——兼论德雷福斯与塞尔、麦克道尔的争论

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科学技术哲学研究 2024年第3期41卷 13-20页

作者：程瑞伏其秦山西大学科学技术哲学研究中心太原030006

德雷福斯通过批判笛卡尔主义式的人类智能解释传统模型,提出了基于熟练应对的技能习得模型。这一模型包括技能水平的五个发展阶段与熟练应对的三种层次。德雷福斯在技能习得模型中揭示出不同于传统预设的表征意向性的运动意向性,以及不... 详细信息

德雷福斯通过批判笛卡尔主义式的人类智能解释传统模型,提出了基于熟练应对的技能习得模型。这一模型包括技能水平的五个发展阶段与熟练应对的三种层次。德雷福斯在技能习得模型中揭示出不同于传统预设的表征意向性的运动意向性,以及不同于意向行动的专注应对行为,并在与塞尔、麦克道尔的争论中逐步阐释了它们的关系:人与动物共享的运动意向性与专注应对行为,始终作为表征意向性和意向行动的背景基础,在此基础上深思熟虑的意向行动对专注应对行为的撤离,是我们学习新技能或达到更高层次技能水平的必要手段。这种观点需要一种不同于笛卡尔的心灵表征、个体主义的更为丰富的存在论,并更普遍地回应技术哲学领域的困境。

关键词：德雷福斯熟练应对技能习得模型表征意向性运动意向性

无人闸口高拍视角照片中车载盘圆钢材计数方法

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武汉大学学报(理学版) 2024年第3期 376-386页

作者：刘希言李勇华程瑞武汉理工大学计算机与人工智能学院

在传统作业方式中，车辆运输盘圆钢材出入物流闸口时的数量核验工作由闸口的核验人员完成，这种人工核验方式耗费人力、成本高，无法满足现代化物流企业的要求。为解决这一问题，采用目标识别技术，设计了一种针对无人闸口高拍视角照片... 详细信息

在传统作业方式中，车辆运输盘圆钢材出入物流闸口时的数量核验工作由闸口的核验人员完成，这种人工核验方式耗费人力、成本高，无法满足现代化物流企业的要求。为解决这一问题，采用目标识别技术，设计了一种针对无人闸口高拍视角照片的车载盘圆钢材计数方法。首先，使用改进的YOLOv7模型对高拍视角下的车载盘圆图像进行三次识别，对其堆放形式分类和盘圆检测，其次根据不同的堆放形式提出推算算法，完成盘圆数量的自动推算。将本文提出的方法应用于实际闸口的检测，并进行实用性优化。通过选取合适的目标检测置信度阈值，保证出闸准确率处于较高水平，然后通过三次尝试法，在牺牲少量时间的前提下，引导被拦截车辆调整位置以提高拦截车辆准确率及合法车辆出闸成功率。实验结果表明，改进的YOLOv7模型有效提高了盘圆检测的效果，提出的盘圆数量推算方法精确率达到90%以上；进行实用性优化后，车载盘圆钢材的计数准确率达到97.88%，合法车辆在三次检测内出闸成功率达到98.27%，达到了港口现场作业的可使用性标准。

关键词：盘圆计数推算方法无人闸口管理系统港口智能化

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气相乙烷管道泄漏扩散特征模拟分析

化学工程 2024年第1期52卷 64-69,81页

作者：黄彩英蒲红宇潘灏航文驭天西南石油大学土木工程与测绘学院四川成都610500

为研究气相乙烷管道泄漏扩散后的影响,以某公司拟建的一条乙烷输送管道为工程背景,采用CFD(计算流体动力学)软件,对不同泄漏孔径、不同风速下的气相乙烷管道泄漏进行了模拟分析,探讨其泄漏扩散特征以及危险范围的演变情况。结果表明:随... 详细信息

为研究气相乙烷管道泄漏扩散后的影响,以某公司拟建的一条乙烷输送管道为工程背景,采用CFD(计算流体动力学)软件,对不同泄漏孔径、不同风速下的气相乙烷管道泄漏进行了模拟分析,探讨其泄漏扩散特征以及危险范围的演变情况。结果表明:随泄漏孔径增大,乙烷的扩散形状发生改变,小孔泄漏扩散在土壤中的形状演变特征分为前、中、后期3个阶段,而管道全尺寸泄漏在大气中的扩散分为无风时的垂直射流扩散以及有风时的横向扩散;随泄漏孔径的增大,乙烷泄漏扩散范围变大,危险区域变大;随风速增大,乙烷全尺寸泄漏扩散高度降低,且危险浓度最远扩散距离达到峰值的时间缩短。

关键词：气相乙烷管道泄漏扩散泄漏孔 CFD软件

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改善不同地应力下隧道轮廓爆破成型效果

Journal of Central South University 2024年第3期31卷 930-949页

作者：周子龙王培宇程瑞山陈翠刚蔡鑫 School of Resources and Safety Engineering Central South UniversityChangsha 410083China Center for Infrastructural Monitoring and Protection School of Civil and Mechanical EngineeringCurtin UniversityBentley 6102Australia

含预切空腔的轮廓爆破技术被认为是改善高地应力下隧道轮廓成型的有效方法。然而,对这种爆破技术在不同地应力下性能的研究较少。本文通过校验后的公路隧道数值模型,调查了含预切空腔(PC)的两种典型轮廓爆破技术(即光面爆破(SB)和预裂爆... 详细信息

含预切空腔的轮廓爆破技术被认为是改善高地应力下隧道轮廓成型的有效方法。然而,对这种爆破技术在不同地应力下性能的研究较少。本文通过校验后的公路隧道数值模型,调查了含预切空腔(PC)的两种典型轮廓爆破技术(即光面爆破(SB)和预裂爆破(PB))在不同地应力条件下的性能。结果表明,在耦合装药和50 MP地应力下,PCSB比PCPB能获得更好的隧道轮廓成型效果。此外,研究了两种轮廓爆破技术在不同的不耦合系数和地应力条件下的性能,发现随着地应力从30 MPa增加至50 MPa,PCSB和PCPB作用下隧道轮廓成型效果均逐渐改善。此外,在不同地应力条件下调整周边孔的不耦合系数能使PCPB形成有效的隧道轮廓。然而,对于PCSB,在不同地应力条件下,需调整所有炮孔的不耦合系数才能形成符合要求的隧道轮廓。最后通过多元非线性回归获得经验公式,本研究可以为不同地应力下使用PCSB和PCPB开挖隧道提供设计参考。

关键词：地应力光面爆破预裂爆破隧道轮廓成型不耦合系数

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高心墙堆石坝材料本构模型计算的适用性研究

中南大学学报（自然科学版） 2024年第1期55卷 219-229页

作者：程瑞林汪泾周范钦煜湛正刚周伟马刚武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵州贵阳550081 武汉大学水工程科学研究院湖北武汉430072

为研究不同材料本构模型对高心墙堆石坝应力、变形计算的适用性,以RM 300 m级高心墙堆石坝堆石料的室内试验成果为基础,分别对邓肯E-B模型、沈珠江双屈服面模型及MPZG模型进行材料本构验证和坝体有限元分析。研究结果表明:3种模型均能... 详细信息

为研究不同材料本构模型对高心墙堆石坝应力、变形计算的适用性,以RM 300 m级高心墙堆石坝堆石料的室内试验成果为基础,分别对邓肯E-B模型、沈珠江双屈服面模型及MPZG模型进行材料本构验证和坝体有限元分析。研究结果表明:3种模型均能较好地表现堆石料三轴路径下的应力响应,而邓肯EB模型在低围压下体积响应表现效果欠佳;3种模型计算的坝体应力、变形分布均符合一般规律,应力相近,但变形计算中邓肯E-B模型得到的沉降与顺河向位移均较大;在高心墙堆石坝建设初期,可采用邓肯E-B模型进行早期分析,后期宜采用沈珠江双屈服面模型、MPZG模型等进行决策评价。

关键词：应力变形本构模型心墙堆石坝有限元分析广义塑性模型