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基于GENESIS64的架桥机远程3D监控系统的设计与实现

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基于GENESIS64的架桥机远程3D监控系统的设计与实现

作者：邢朋飞郑州大学

学位级别：硕士

架桥机是铁路桥梁施工中的常见装备，伴随着我国基础设施建设的不断推进，架桥机得到了更为广泛的应用，架桥机安全问题也不断引起人们关注。架桥机3D远程监控系统的研发对于保障架桥机作业安全及方便生产管理具有重要意义。本论文研究... 详细信息

架桥机是铁路桥梁施工中的常见装备，伴随着我国基础设施建设的不断推进，架桥机得到了更为广泛的应用，架桥机安全问题也不断引起人们关注。架桥机3D远程监控系统的研发对于保障架桥机作业安全及方便生产管理具有重要意义。本论文研究了一种架桥机3D远程监控系统。现场监测端的工控机通过工业以太网与架桥机PLC连接，实现架桥机各运行参数的采集;通过ZigBee无线传感器网络，实现架桥机结构状态参数的实时采集;采用3G通讯方式将监控项数据发送至云服务器;远程3D监控系统通过访问云服务器获取数据，在GENESIS64中驱动架桥机3D模型动作，实现了架桥机3D远程虚拟监控。架桥机3D远程监控系统能够监控架桥机工作过程和运行参数，能够对运行参数和安全状态记录并管理，能够实时显示报警信息。实验表明，架桥机远程3D监控系统对架桥机的维护和预防事故发生具有积极意义。本论文基于架桥机作业流程，分析了架桥机不安全因素，确定了架桥机监控项;基于架桥机主梁结构的有限元分析，确定了架桥机应变监测点的位置，提出了主梁加固及优化方案;基于分布式数据采集及GENESIS64组态技术，确定了监控系统的整体方案，完成了现场监控端及远程3D监控端的开发设计;最后测试了整个系统，验证系统的可靠性及稳定性。

关键词：架桥机 3D远程监控 GENESIS64 3G ZigBee

几种MOFs的功能化设计与其在丹参素电化学传感器中的应用

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几种MOFs的功能化设计与其在丹参素电化学传感器中的应用

作者：邢逸飞河北科技大学

学位级别：硕士

丹参素是从丹参中分离出的一种水溶性酚酸类物质,其药用价值被越来越多的生物医学家所研究。利用电化学方法对丹参素的定量分析已有研究。利用电化学技术构建对丹参素实现高灵敏度、宽范围的传感检测平台,需要重点从制备选择性高、性能... 详细信息

丹参素是从丹参中分离出的一种水溶性酚酸类物质,其药用价值被越来越多的生物医学家所研究。利用电化学方法对丹参素的定量分析已有研究。利用电化学技术构建对丹参素实现高灵敏度、宽范围的传感检测平台,需要重点从制备选择性高、性能稳定的传感界面修饰材料入手。本研究拟用金属有机框架材料(MOFs)或其衍生物复合材料构建用于定量检测丹参素的高灵敏度、强选择性的电流型电化学传感器。1)通过绿色简单的水热法与超声法制备了基于HKUST-1、还原氧化石墨烯(RGO)与多壁碳纳米管(MWCNTs)的纳米复合材料[(RGO-MWCNTs)@HKUST-1]。通过电子显微镜发现由MWCNTs支撑的RGO成功包覆在HKUST-1表面。利用此复合材料构建了修饰电极以用于检测丹参素的电化学传感器。2)先对锌-钴双金属类沸石咪唑酯框架进行快速氧化处理,然后在此纳米晶体表面原位化学还原Pd NPs合成Pd NPs@Zn O-CoO纳米复合材料。与MWCNTs结合后,形成了Pd NPs@Zn O-CoO-MWCNTs纳米复合材料,并构建用于丹参素高灵敏度检测的无酶型电化学传感器。3)通过高温煅烧异双金属类沸石咪唑酯框架材料的方法制备了CuO-CoO多面体晶体金属氧化物纳米材料。通过与导电性优良的RGO和MWCNTs结合制备了CuO-CoO-RGO-MWCNTs纳米复合材料,将其修饰于玻碳电极表面以构建丹参素电化学传感器。在最佳实验条件下,CuO-CoO-RGO-MWCNTs对丹参素表现出了良好的催化活性。所构建的三种丹参素电化学传感器均显现出较宽的检测范围与较低的检出限。并且构建的电化学传感器具有重复性好、稳定性高、抗干扰能力强等优良特性。并成功地应用于实际样品中丹参素的测定,测试结果令人满意。为研究丹参素的氧化还原机理提供理论依据,并为丹参素的定量检测提供新思路与新方法。

关键词：电化学传感器丹参素金属有机框架材料还原氧化石墨烯多壁碳纳米管钯纳米粒子

柔性直流输电系统直流短路故障电流清除技术研究

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柔性直流输电系统直流短路故障电流清除技术研究

作者：邢永飞华中科技大学

学位级别：硕士

柔性直流输电系统目前在长距离、大容量的高压直流输电领域已经得到了广泛的应用。模块化多电平换流器(Modular multilevel converter,MMC)因具备谐波小、易于级联、运行灵活的优点,成为了柔性直流输电系统换流器的主要拓扑之一。然而... 详细信息

柔性直流输电系统目前在长距离、大容量的高压直流输电领域已经得到了广泛的应用。模块化多电平换流器(Modular multilevel converter,MMC)因具备谐波小、易于级联、运行灵活的优点,成为了柔性直流输电系统换流器的主要拓扑之一。然而当柔性直流输电系统发生直流侧短路故障时,直流短路故障电流会迅速上升,危及换流器的安全,因此研究直流短路故障电流的清除策略具有十分重要的意义。采用具备故障自清除能力的MMC清除直流短路故障电流的方式主要有闭锁阻断型和非闭锁穿越型两种。本文以闭锁阻断型短路故障电流清除策略作为主要研究对象,主要研究工作如下:(1)首先对混合型MMC的拓扑结构及数学模型进行了介绍,阐述了MMC的基本机理,并在此基础上对基本控制原理进行了介绍,主要包括内环电流控制、环流控制和外环功率控制。(2)对半桥型MMC的直流短路故障电流清除策略进行了介绍,详细分析了故障电流清除过程中各个阶段的工作原理。由于半桥型MMC自身不具备阻断故障电流的能力,而通过断开交流侧断路器的方式清除短路电流速度又较慢,因此研究了混合型MMC的直流短路故障电流清除策略,介绍了工作原理及全桥子模块的过电压问题。(3)针对混合型MMC清除直流短路故障电流时出现的全桥子模块过电压问题,深入分析研究了闭锁阻断故障电流时的换流过程,在此基础上提出了一种基于全、半桥子模块能量平衡的直流短路故障电流清除策略。在清除故障电流的同时,对全桥子模块和半桥子模块进行能量平衡,大大缓解了全桥子模块的过电压问题。(4)通过对闭锁阻断故障电流过程中直流侧负电压的分析研究,发现直流短路故障电流的清除速度仍有提升的空间,据此分析提出了一种基于全桥子模块负压投入的快速直流短路故障电流清除策略,并通过调整特定桥臂负压投入的全桥子模块比例的方法对其全桥子模块过电压问题进行改善。所提策略相对传统策略可更快速地清除故障电流,并且不会造成严重的全桥子模块过电压问题。

关键词：柔性直流输电混合型MMC 直流短路故障电流清除策略过电压

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电场辅助离子束介导基因转化试验研究

电场辅助离子束介导基因转化试验研究

作者：邢永飞内蒙古大学

学位级别：硕士

参照常规的拟南芥室内栽培技术,建立了一种新型的MS培养基法与水培方法相结合的拟南芥室内培养体系。试验结果表明,种子萌发阶段采用MS固体培养基,苗期改用改良的1/4Hoagland营养液,可栽培出生长健壮的拟南芥植株。此方法较传统的土培... 详细信息

参照常规的拟南芥室内栽培技术,建立了一种新型的MS培养基法与水培方法相结合的拟南芥室内培养体系。试验结果表明,种子萌发阶段采用MS固体培养基,苗期改用改良的1/4Hoagland营养液,可栽培出生长健壮的拟南芥植株。此方法较传统的土培法和水培法都有明显的改善。以能量为20keV,剂量为0-400×2.6×10ions/cm的N离子束注入拟南芥愈伤组织,分别采用常规方法和TTC法检测离子注入后拟南芥愈伤组织的失水率和细胞活力。结果发现拟南芥愈伤组织的失水率随离子注入剂量的增加而增加,回归分析显示愈伤组织的失水率与注入剂量之间有显著的线性关系;愈伤组织细胞活力随离子注入剂量变化关系为“马鞍”型曲线,曲线回归分析表明三次方程是细胞活力随离子注入剂量变化的最佳曲线方程,250×2.6×10ions/cm为后续检测基因转化效率的最佳离子注入剂量。对水平电泳槽和竖直电泳槽内DNA分布情况进行了定性和定量分析,证明了DNA在电场的作用下由负极向正极泳动,得到了DNA在纯水溶液中随电泳时间的延长降解情况严重这一重要结论。设计并制作了一个新型、特殊而且有效的电泳槽用于辅助低能离子束介导基因转化试验,分别利用DNA浸泡法和DNA电泳法转pBI121质粒至N注入后的拟南芥愈伤组织,GUS检测结果表明,DNA电泳法明显优于惯用的DNA浸泡法。DNA浸泡法中GUS基因的瞬时高表达只是在愈伤组织的表面部分,而且蓝色斑点较浅;而DNA电泳法得到的GUS基因的瞬时高表达已深入愈伤组织内部,而且蓝色斑点或条纹较深。当DNA电泳时间为10分钟时,GUS基因的瞬间表达率最高(82.7%),同时瞬间高表达频率(51.1%)要比DNA浸泡法(7.5%)高出5.8倍之多。不同处理方法的多重比较结果显示,10-15分钟是DNA电泳辅助离子束介导基因转化的最佳时间。

关键词：电场 DNA电泳离子束转基因 GUS基因瞬间表达

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邢野自撰年谱(1918-2001年)

新文学史料 2005年第1期 113-117页

作者：邢野

1918 年我生于天津市南郊区葛沽镇马家园村。

关键词：邢野年谱文学作品作家

基于嵌入式系统的脉冲涡流检测仪器设计与检测方法研究

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基于嵌入式系统的脉冲涡流检测仪器设计与检测方法研究

作者：邢仁飞南昌航空大学

学位级别：硕士

带包覆层管道在化工、油气运输等工业场景中应用广泛。由于铁磁性管道的使用环境和内部介质等因素,金属表面及其内部会形成大面积的腐蚀甚至穿孔等缺陷,严重时会引发安全事故,造成生命和财产损失。停机后拆除包覆层进行缺陷检测代价很高... 详细信息

带包覆层管道在化工、油气运输等工业场景中应用广泛。由于铁磁性管道的使用环境和内部介质等因素,金属表面及其内部会形成大面积的腐蚀甚至穿孔等缺陷,严重时会引发安全事故,造成生命和财产损失。停机后拆除包覆层进行缺陷检测代价很高,因此对于可在不拆除包覆层的情况下对管道进行检测的脉冲涡流检测技术具有强烈需求。由于国外相关技术的封锁,国内这项技术还较为落后。开发一款性能优秀的高精度、低成本的脉冲涡流检测系统对我国经济和工业发展具有重大意义。基于带包覆层管道脉冲涡流检测技术基本原理,首先分析和确定了检测系统的软硬件需求,接着进行了开发平台硬件选型和软件设计,最后进行了检测信号处理、壁厚定量和成像等相关算法研究。首先对检测系统进行了硬件选型和设计。通过分析目前芯片架构的现状,选用了结合FPGA与ARM优势的ZYNQ芯片作为系统的开发平台,并应用了AXI协议。通过IP核设计,对GPIO、时钟、GPIO和DMA等硬件模块进行了配置。在该开发平台基础上搭建下位机软件运行环境,进行Linux操作系统的定制与移植。检测系统采用线圈作为磁场信号接收元件,采用低噪声仪表放大器AD620模块作为前置放大模块,采用ADS1256作为采集模块的数模转换芯片。信号激励频率为0～100Hz可调的方波。设计了脉冲涡流检测系统下位机软件部分。应用了URAT协议和DMA传输机制。针对使用到的串口与GPIO编写了驱动程序。根据系统需求为下位机软件编写了四大模块。使用异步IO编写了串口通讯模块完成对串口数据的监听和发送。编写了下位机软件的参数处理模块来对参数做初步处理。编写了采集控制模块用于控制采集流程,并对DDR中数据进行读取。根据检测功能需要设计了人机交互界面和各个检测功能模块。编写了参数初始化模块对程序各空间赋初始值;编写了参数设置模块用于修改软硬件所使用的参数;编写了通信模块用于数据传输和参数设置;编写了采集控制模块用于控制采集开始流程;编写了数据处理模块进行数据特征值提取、提离补偿和成像;编写了扫描架控制模块实现自动化扫描;编写了数据存储模块用于数据的存储和读取。研究了管道壁厚定量检测算法。基于电压衰减曲线斜率进行了抗噪声信号处理与壁厚特征值的获取处理研究。使用有效斜率与厚度进行拟合,根据得到的斜率与厚度关系,得到管道的厚度。对不同管道不同提离下的绝对误差与提离关系分别进行拟合,选取指数函数拟合结果作为提离补偿函数。设计了成像方案,分别对水冷壁管阶梯试件、水冷壁管缺陷试件,带包覆层管道试件进行试验及成像,所设计的算法可以显示缺陷位置以及厚度变化。最后进行了现场检测,对设计进行了改进,提出了进一步研究的建议。

关键词：脉冲涡流检测管道包覆层特征提取成像

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氰根离子和次氯酸荧光探针的合成及应用

氰根离子和次氯酸荧光探针的合成及应用

作者：邢盼飞西北农林科技大学

学位级别：硕士

荧光探针可实现被检测物实时以及空间分辨检测,且对样品损伤少、操作简便,因而越来越受到人们的重视。作为荧光探针的重要组成部分,有机小分子荧光探针具有设计灵活,易修饰,毒性低,适用性强等优点,逐步成为国内外的研究热点。有机小分... 详细信息

荧光探针可实现被检测物实时以及空间分辨检测,且对样品损伤少、操作简便,因而越来越受到人们的重视。作为荧光探针的重要组成部分,有机小分子荧光探针具有设计灵活,易修饰,毒性低,适用性强等优点,逐步成为国内外的研究热点。有机小分子荧光探针一般可分为结合型、置换型和反应型三种,而反应型探针的设计是基于探针与被检测物之间特异性化学反应,与结合型和置换型探针相比,具有灵敏度高、选择性的优势,被广泛应用于食品安全、医疗诊断、环境污染检测等各个领域。鉴于反应型荧光探针的优势,以及氰根离子(CN-)与次氯酸(HClO)的重要研究意义,本文设计合成了如下两例荧光探针。反应型近红外荧光探针SY用于氰根离子的检测。SY可实现紫外比色检测(A356/A440)和荧光双比率(I414/I564和I803/I564)检测,以及在各吸收(356 nm和440 nm)和发射(414 nm,564 nm和803 nm)波长下检测,可为氰根离子的检测提供更多的选择。同时,实验结果表明比率检测所得结果更为稳定和精准,它的最低检测限为5.4×10-8M。另外,SY可用于监测β-葡萄糖苷酶的酶活力,有望作为β-葡萄糖苷酶的潜在指示剂。基于次氯酸与偶氮基团之间的氧化反应,合成一例反应型次氯酸荧光探针YDN。与已报道次氯酸荧光探针相比,YDN具有良好的水溶性、高选择性和高灵敏度。YDN可成功用于细胞和小鼠活体内次氯酸的检测,为进一步研究次氯酸的形成以及未来相关炎症治疗提供理论依据。同时,研究结果表明一些具有还原性的缓冲体系例如4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)和三羟甲基氨基甲烷(Tris)等不适用于次氯酸的荧光检测,为其它活性氧物质检测时缓冲溶液的选择提供有力参考依据。

关键词：荧光探针氰根离子 β-葡萄糖苷酶偶氮次氯酸

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渗透蒸发法溴水分离研究

渗透蒸发法溴水分离研究

作者：邢承飞天津科技大学

学位级别：硕士

随着工业的快速发展,世界各国对溴的需求量不断增加。当前国内溴产量尚不能满足工业化需求,同时工业化提溴方法存在着能耗大、产量低、成本高等缺点。渗透汽化膜分离技术具有效率高、能耗低、设备简单等优点,本文开展了采用渗透汽化技... 详细信息

随着工业的快速发展,世界各国对溴的需求量不断增加。当前国内溴产量尚不能满足工业化需求,同时工业化提溴方法存在着能耗大、产量低、成本高等缺点。渗透汽化膜分离技术具有效率高、能耗低、设备简单等优点,本文开展了采用渗透汽化技术进行溴水体系分离的探索性研究首先,根据溶胀特性筛选出聚氨酯（PU）作为溴水分离的膜材料,并制备了聚氨酯平板膜。通过SEM和红外光谱仪表征了所制备膜的表面、断面形态结构以及组成。结果表明,所制备的膜为含有-NHCOO-基团的PU致密膜。其次,考察了所制备的PU膜在溴和水中的溶胀性能,并依据获得的溶胀度曲线,定性的判断了PU膜的分离性能,确定了PU浓度分别为10%和15%的6190x型和6190y型的PU膜作为渗透汽化溴水分离用膜。然后,研究了在25℃、进料流量为100ml/min的条件下,100mg/l～400mg/l和3g/l14g/l的两种浓度范围内溴水体系的渗透气化性能,采用6190x型和6190y型两种PU膜,研究了溴水浓度对渗透汽化过程渗透通量和分离系数的影响。实验结果表明,当溴水浓度为100mg/l～400mg/l时,渗透通量和分离系数随着溴水浓度的增加而增大当溴水浓度为3g/l～14酊时,渗透通量随着溴水浓度的增加不显著,分离系数随着溴水浓度的增加到一定值后减少;6190x型PU膜更适合于所选用的两种浓度溴水渗透气化过程分离。最后,基于溶解-扩散模型,建立了渗透汽化技术PU膜分离溴水体系的传递过程数学模型,考察了浓度和渗透通量以及分离系数的理论关系,模拟结果与实验数据吻合较好

关键词：渗透汽化聚氨酯溴水数学模拟

Ku波段宽带双极化平板阵列天线的研究与设计

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Ku波段宽带双极化平板阵列天线的研究与设计

作者：邢梦飞南京理工大学

学位级别：硕士

双极化天线以其极化可调、扩展信道容量等优点而广泛应用于卫星通信领域。现阶段,高容量卫星通信系统要求天线具有重量轻、可便携、轮廓低等特点,平板阵列天线则受到极大的关注。本文以卫星通信系统为应用背景,对Ku波段宽带双极化平板... 详细信息

双极化天线以其极化可调、扩展信道容量等优点而广泛应用于卫星通信领域。现阶段,高容量卫星通信系统要求天线具有重量轻、可便携、轮廓低等特点,平板阵列天线则受到极大的关注。本文以卫星通信系统为应用背景,对Ku波段宽带双极化平板阵列天线进行研究,设计并研制了一种高效率、高增益、宽频带、高端口隔离度的双极化平板阵列天线。首先,根据实际使用环境要求,设计了三种不同结构的Ku波段双极化天线单元,微带贴片天线单元、喇叭天线单元和微带波导天线单元,这三种天线单元可根据实际要求组阵应用于工程中。其次,本文设计一种宽频带的同轴波导转换器,通过脊波导结构转化成矩形波导,由于对称结构有效抑制高次模的产生,实测结果表明所设计的同轴波导转换器具有低损耗特性,满足性能要求。然后,针对Ku波段高增益天线阵列要求,使用喇叭天线进行组阵,并分析了喇叭天线单元的主要电气参数。设计加载一定厚度的金属栅格,有效降低栅瓣电平。设计一种等幅同相的波导功分器,对4×4阵列天线进行实物加工,组装测试结果表明:端口隔离度优于40dB,在工作频段内驻波小于2,天线增益高于23.9dBi。最后,对8×8阵列天线进行降栅瓣处理和降副瓣处理,天线尺寸为284mm×284mm×65mm。结果表明,接收端口副瓣电平为-13dB,增益大于29.3dBi,栅瓣电平归一化值在-20dB左右;对于发射端口,副瓣电平值约为-16dB,增益最低为33.1dBi,栅瓣电平归一化值为-22dB左右,天线总效率高于66%。

关键词：喇叭天线双极化高增益宽频带高隔离