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基于多维参数的智能饲养系统设计与研究

基于多维参数的智能饲养系统设计与研究

作者：孟志杨河北科技师范学院

学位级别：硕士

农业是国民经济的基础,而畜牧业作为农业的重要组成部分,一直以来都是人类食品供应的重要来源之一。然而,传统的畜牧业面临着诸如资源利用不合理、养殖环境恶化、养殖效率低下等诸多问题。随着信息技术和智能化技术的不断发展,智能饲养... 详细信息

农业是国民经济的基础,而畜牧业作为农业的重要组成部分,一直以来都是人类食品供应的重要来源之一。然而,传统的畜牧业面临着诸如资源利用不合理、养殖环境恶化、养殖效率低下等诸多问题。随着信息技术和智能化技术的不断发展,智能饲养系统作为一种新型的养殖模式,正逐渐受到人们的关注和重视。本文对国内外牲畜养殖模式进行了调研,结合国内实际牲畜养殖现况,设计出低成本、性能稳定的基于多维参数的智能饲养系统。首先,设计出基于多维参数的智能饲养系统的机械结构部分,对牲畜养殖的围栏进行了创新性布局,将不同的功能区域区分开来,设计成单独的模块,同时对牲畜的饲料仓、饮水仓进行了设计,牲畜进食效率也大幅度提高,也对过道称、单向拱门的结构进行了设计,实现了整个围栏系统的功能。其次,构建了整个智能饲养系统的硬件平台,包括红外温度传感器、称重传感器、STM32、LCD屏幕、电机,并且使用射频识别技术精准识别牲畜身份,将这些整体组成了牲畜数据采集的感知设备,同时使用ESP8266的Wi-Fi模块设计了基于TCP/IP协议的数据通信模块,完成了STM32与上位机的通信,然后使用MDK框架下的Keil u Vision5软件完成了对STM32程序的编写。然后,对基于多维参数的智能饲养系统进行软件设计,使用C#语言编写了基于B/S架构的上位机平台,该平台与硬件平台进行通讯连接后,可以显示来自硬件平台采集到的牲畜数据信息,同时还设计了牲畜信息的SQL Server数据库,并将这些数据信息保存到该数据库中,而且还可以导出牲畜信息成Excel表格,方便了对牲畜数据的分析,具有良好的操作性、简易性,减少了工作人员的工作量,提高了养殖效率。最后,对该整套系统进行了调试与分析,测试结果基本表明:红外温度传感器、称重传感器可以正常采集到牲畜的数据信息,且误差均在可控范围内,硬件系统STM32与上位机成功实现通信,数据的智能算法检测准确率为94.2%,整个系统运行平稳,可靠性高。整套系统成本低、易维护、可拓展性强,大幅提高了牲畜养殖的智能化,降低了养殖成本,具备良好的实用性。

关键词：智能饲养系统围栏 STM32 数据采集 TCP/IP协议

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绿色氧化剂催化苯胺氧化偶联反应的研究进展

高等学校化学学报 2024年第8期45卷 21-34页

作者：班志勇杨曹雨冯清殷国俊李国栋烟台大学化学化工学院烟台264005 中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室中国科学院纳米科学卓越创新中心国家纳米科学中心北京100190 中国科学院大学纳米科学与工程学院北京100049

偶氮苯和氧化偶氮苯类化合物在颜料、光学材料、荧光探针和光电器件等领域具有广泛的应用前景.目前,已发展了不同的催化剂和氧化剂用于苯胺氧化偶联制备偶氮苯及氧化偶氮苯类化合物,其中开发绿色环保的氧化体系一直是该研究领域的热点... 详细信息

偶氮苯和氧化偶氮苯类化合物在颜料、光学材料、荧光探针和光电器件等领域具有广泛的应用前景.目前,已发展了不同的催化剂和氧化剂用于苯胺氧化偶联制备偶氮苯及氧化偶氮苯类化合物,其中开发绿色环保的氧化体系一直是该研究领域的热点和难点问题.本文综合评述了分别以双氧水和氧气作为氧化剂时,催化苯胺选择性氧化制备偶氮苯及氧化偶氮苯类化合物的研究进展,同时探讨了苯胺氧化的机理,主要包括亚硝基苯中间体机理与自由基偶联机理.最后,总结了催化剂合成和催化机制方面存在的潜在问题和挑战,并对未来的研究方向进行了展望,从而为相关领域的发展提供借鉴.

关键词：苯胺选择性氧化偶联过氧化氢氧气偶氮类化合物

液体环境下接触共振原子力显微术探针动力学行为研究

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固体力学学报 2024年第5期 694-708页

作者：杨长运周锡龙张帮志山东科技大学能源与矿业工程学院武汉理工大学新材料力学理论与应用湖北省重点实验室

接触共振原子力显微术是材料微纳米尺度力学性能测试的有力工具，可用于大气和液体环境.接触共振原子力显微术在液体环境下工作时，探针同时受到微悬臂-流体-样品之间的流固耦合作用以及针尖与样品相互作用，使得液体环境下探针微悬臂... 详细信息

接触共振原子力显微术是材料微纳米尺度力学性能测试的有力工具，可用于大气和液体环境.接触共振原子力显微术在液体环境下工作时，探针同时受到微悬臂-流体-样品之间的流固耦合作用以及针尖与样品相互作用，使得液体环境下探针微悬臂动力学特性与真空环境下有显著差异.本文将流体对探针微悬臂的影响等效为附加质量及附加阻尼，研究了液体环境下流体密度和粘度对其动力学特性的影响，以及针尖样品接触刚度和接触阻尼对其动力学特性的影响.结果表明，与液体粘度相比，液体环境下流体密度对微悬臂固有频率影响占主导地位；与液体密度相比，流体粘度对微悬臂品质因子影响占主导地位；探针高阶模态对于流体粘度和密度变化具有更高的灵敏度；随着液体环境下针尖样品接触刚度的增加，高阶模态对高接触刚度具有更高的灵敏度；低阶模态对于接触阻尼变化的灵敏度更高.此外，对微悬臂在不同激励方式下的动力学响应进行了对比研究，给出了液体环境不同激励方式下微悬臂动力学响应差异的原因.论文研究结果对于开展液体环境下接触共振原子力显微术微纳米力学成像，提高测量准确度和灵敏度具有重要指导意义.

关键词：接触共振微悬臂流固耦合复频率动力学分析

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基于双层交互Q学习算法的轴承生产智能排程

机电工程 2024年

作者：裴志杰杨晓英杨欣杨逢海河南科技大学商学院黄河交通学院经济管理学院河南科技大学机电工程学院机械装备先进制造河南省协同创新中心

针对带装配的两阶段分布式混合流水车间（TSDHFSSP）环境下的轴承排程问题，提出了一种基于双层交互Q学习算法（DIQLA）的车间调度方法，以解决轴承生产智能排程问题。首先，描述了轴承的排程问题，建立了以最小化最大完工时间为目标的... 详细信息

针对带装配的两阶段分布式混合流水车间（TSDHFSSP）环境下的轴承排程问题，提出了一种基于双层交互Q学习算法（DIQLA）的车间调度方法，以解决轴承生产智能排程问题。首先，描述了轴承的排程问题，建立了以最小化最大完工时间为目标的数学模型；然后，引入马尔科夫决策过程（MDP），模拟了轴承生产排程过程，根据两阶段生产过程，搭建了双智能体交互的Q学习模型，接着对两阶段的的智能体进行了建模，设计了双智能体的状态变量、调度规则动作集和即时奖励函数，改进了传统的贪婪搜索策略，提出了两阶段联合排程算法；最后，利用实例数据对该算法进行了仿真验证，将其与单一智能体Q学习算法（QL）及非支配遗传算法（NSGA-II）、带精英策略的改进的鲸鱼优化算法（IWOA）等算法进行了对比，先在同一算例下验证了该算法的有效性，再通过对比不同订单算例，验证了该算法的性能，并利用实例数据再次验证了该算法在两阶段排程的应用效果。研究结果表明：两阶段联合排程算法在解决轴承排程问题时具有可行性，在优化轴承生产排程方面上具有较好的效果；在实际的应用中，与原有人工排产相比，其产品的加工周期平均缩减了17%，订单交付率平均提升了9%。该方法为轴承制造类企业生产排程提供了一种智能化的方案。

关键词：轴承生产车间调度方法智能排程两阶段分布式混合流水车间 Q学习双层交互两阶段联合排程算法

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岳阳县玩具厂老板回乡种粮风生水起

岳阳县玩具厂老板回乡种粮风生水起

液相中微悬臂梁近样品表面振动时的动力学特性数值模拟

湖南日报

作者：马如兰邝杨

湖南日报3月26日讯（全媒体记者马如兰通讯员邝杨）今天，岳阳县步仙镇岳禹水稻专业合作社育秧车间，合作社理事长唐禹领着记者参观他自主改造的“2.0版本”育秧流水线。“原装的育秧流水线每小时完成1000张秧盘。经改进后，已增至1... 详细信息

湖南日报3月26日讯（全媒体记者马如兰通讯员邝杨）今天，岳阳县步仙镇岳禹水稻专业合作社育秧车间，合作社理事长唐禹领着记者参观他自主改造的“2.0版本”育秧流水线。“原装的育秧流水线每小时完成1000张秧盘。经改进后，已增至1300张，省时省工，每天可育秧200多亩。......

关键词：玩具厂专业合作社

来源： cnki报纸评论

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武汉科技大学学报 2024年

作者：杨长运周锡龙张帮志郝鹏周康山东科技大学能源与矿业工程学院武汉理工大学新材料力学理论与应用湖北省重点实验室

微悬臂型传感器广泛应用于液相环境下样品表面的形貌和性能表征。然而，液相环境下微悬臂靠近样品表面振动时复杂的流固耦合效应及压膜效应给微悬臂动力学特性分析带来了困难。本文通过数值模拟研究液相环境下微悬臂与样品不同间距及微... 详细信息

微悬臂型传感器广泛应用于液相环境下样品表面的形貌和性能表征。然而，液相环境下微悬臂靠近样品表面振动时复杂的流固耦合效应及压膜效应给微悬臂动力学特性分析带来了困难。本文通过数值模拟研究液相环境下微悬臂与样品不同间距及微悬臂相对样品不同倾角时的动力学响应，以分析液相环境中微悬臂与表面间距及微悬臂倾角对其固有频率及品质因子的影响，并对微悬臂靠近样品表面振动时的能量耗散机理进行分析。结果表明，随着微悬臂不断靠近样品表面或微悬臂倾角的减小，其自由端响应幅值不断减小，相位逐渐增大，品质因子不断降低。这是由于微悬臂的流体边界层不断受到挤压，致使微悬臂与样品表面之间的流体速度梯度发生急剧变化从而产生更大流体剪切力，增加能量耗散。此外，以数值模拟结果作为参考，对四种求解固有频率及品质因子的简化理论进行了对比研究。研究成果可指导液相环境下基于微悬臂动力学特性的定量化测试技术的开发与应用。

关键词：微悬臂流固耦合固有频率品质因子能量耗散

西藏拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子

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湖泊科学 2024年第2期36卷 403-415页

作者：刘洋安瑞志杨号张艳秋陈俊霖马文强巴桑西藏大学生态环境学院青藏高原湿地与流域生态系统实验室拉萨850000 西藏大学地球第三极碳中和研究中心拉萨850000 西藏大学生态环境学院青藏高原生物多样性与生态环境保护教育部重点实验室拉萨850000

为了解西藏拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子,于2021年7月、10月和2022年5月在拉鲁湿地主要水系进行定性和定量样品采集,共采集浮游植物水样126个,从不同季节和不同生境浮游植物种类组成、多样性等方面入手,探讨拉鲁湿地... 详细信息

为了解西藏拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子,于2021年7月、10月和2022年5月在拉鲁湿地主要水系进行定性和定量样品采集,共采集浮游植物水样126个,从不同季节和不同生境浮游植物种类组成、多样性等方面入手,探讨拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子,为研究拉鲁湿地生态系统和稳定发展提供基础资料。结果表明:1)拉鲁湿地共鉴定出浮游植物532种(含变种和变型),隶属于8门13纲36目74科130属,物种组成表现为硅藻-绿藻-蓝藻型。2)拉鲁湿地浮游植物群落特征参数在不同季节和不同生境之间存在差异。夏季浮游植物群落的Shannon-Wiener多样性指数显著高于秋季和春季,Simpson优势度指数显著高于秋季。秋季浮游植物群落的Pielou均匀度指数显著低于夏季和春季。春季浮游植物群落的Margalef丰富度指数显著低于夏季和秋季。沼泽生境的浮游植物群落的Margalef丰富度指数显著高于湿草甸生境。3)季节是浮游植物群落组成差异的关键因素,生境对浮游植物群落组成的影响较弱,夏季的距离衰减模式比秋季和春季更强。4)拉鲁湿地不同的浮游植物群落参数与不同环境因子之间存在显著的关联。5)空间因素在解释浮游植物群落变异方面具有显著贡献,而快速变化的水质变量在决定浮游植物的季节变化中起着重要作用。季节和缓慢变化水质因子的解释能力相对较弱,但仍对浮游植物群落的变异有一定影响。

关键词：拉鲁湿地浮游植物时空分布环境因子西藏

番泻苷A对2型糖尿病小鼠动脉粥样硬化斑块形成及5-羟色胺信号分子表达的影响

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第8期44卷 991-998页

作者：刘美志王子杨姜雅宁弥萌孙永宁上海中医药大学附属市中医医院心病科上海200071 陕西中医药大学第一临床医学院西安712046

目的·研究番泻苷A (sennoside A,SA)对2型糖尿病(diabetes mellitus type 2,T2DM)小鼠动脉粥样硬化斑块形成和5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)及其受体表达的影响。方法·将载脂蛋白E基因敲除小鼠12只随机分为模型组(model组)和治... 详细信息

目的·研究番泻苷A (sennoside A,SA)对2型糖尿病(diabetes mellitus type 2,T2DM)小鼠动脉粥样硬化斑块形成和5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)及其受体表达的影响。方法·将载脂蛋白E基因敲除小鼠12只随机分为模型组(model组)和治疗组(model+SA组),每组6只,同遗传背景C57BL/6J小鼠6只作为对照组(control组)。Control组普通饲养,model组和model+SA组在高脂饲养基础上每日给予腹腔注射30 mg/kg链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)建立T2DM模型。Model+SA组每日给予SA (45 mg/kg)灌胃干预8周,control组和model组给予等体积双蒸水灌胃。比较造模及治疗前后小鼠体质量、空腹血糖和餐后2 h血糖情况,采用油红O染色和苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,H-E染色)观察小鼠主动脉斑块面积,并用ELISA试剂盒测定小鼠血清和胸主动脉中5-HT水平,采用蛋白质印迹法(Western blotting)检测小鼠胸主动脉中5-羟色胺2B受体(5-hydroxytryptamine receptor 2B,HTR2B)和5-羟色胺转运蛋白(serotonin transporter,SERT)的表达情况。结果·与control组相比,model组小鼠体质量、空腹血糖和餐后2 h血糖均升高,糖代谢紊乱;主动脉斑块形成,胸主动脉中HTR2B、SERT蛋白表达升高;胸主动脉5-HT浓度降低,血清5-HT浓度升高(均P<0.05)。给予SA治疗后,与model组相比,model+SA组小鼠体质量下降,空腹血糖和餐后2 h血糖水平明显改善;主动脉斑块面积减少,胸主动脉HTR2B、SERT蛋白表达显著降低;胸主动脉5-HT浓度升高,血清5-HT浓度降低(均P<0.05)。结论·SA可减少T2DM小鼠动脉粥样硬化斑块面积,其作用可能与降低血糖、抑制5-HT及其受体表达有关。

关键词：番泻苷A 2型糖尿病动脉粥样硬化 5-羟色胺 5-羟色胺2B受体

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探讨连铸保护渣与铸坯质量的多重关系

冶金与材料 2024年第9期44卷 142-144页

作者：杨小志福建三钢闽光股份有限公司福建三明365000

在当今钢铁工业快速发展的背景下,深入探究连铸保护渣与铸坯质量的深层关联具有重大意义。高质量的铸坯是钢铁产品优良性能的基础,而连铸保护渣的性能直接影响铸坯质量。本研究旨在揭示连铸保护渣在不同工况下对铸坯质量的作用机理,为... 详细信息

在当今钢铁工业快速发展的背景下,深入探究连铸保护渣与铸坯质量的深层关联具有重大意义。高质量的铸坯是钢铁产品优良性能的基础,而连铸保护渣的性能直接影响铸坯质量。本研究旨在揭示连铸保护渣在不同工况下对铸坯质量的作用机理,为优化生产工艺提供理论依据和实践指导。本篇研究了不同钢种需求差异和浇铸速度影响下连铸工艺对保护渣的特定要求,并对表面裂纹形成与抑制、夹杂物控制以及内部裂纹产生机制进行了深入探讨,对偏析问题进行剖析。总结得出优化策略,旨在利用新型保护渣提高铸坯质量。

关键词：连铸保护渣铸坯质量冶金工业性能优化