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基于WSN的海洋环境监测系统中的数据采集子系统

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基于WSN的海洋环境监测系统中的数据采集子系统

作者：郭雨吉林大学

学位级别：硕士

目前人们对于环境的关注度逐渐的提高,由于工业化的不断发展,人们对于环境的污染已经日益加重。海洋灾害率也在逐年提高,给人们的生活造成了不同程度的威胁。海洋地域广泛,对于海洋环境的监测需要投入大量的人力、物力,在监测方面有许... 详细信息

目前人们对于环境的关注度逐渐的提高,由于工业化的不断发展,人们对于环境的污染已经日益加重。海洋灾害率也在逐年提高,给人们的生活造成了不同程度的威胁。海洋地域广泛,对于海洋环境的监测需要投入大量的人力、物力,在监测方面有许多不便。无线传感器网络解决了这个问题,因为其内在的特殊性,决定了它在广阔领域中进行环境监测占领着相当的优势。它可以通过其内部的节点采集信息,并进行整理分析,最终传送给监测者。无线传感器网络的另一个优点在于它对环境的要求很低,可以在恶劣的气候中进行正常工作,不会像以往有限网络那样出现线路中断,导致数据无法正常的传输。对于海洋这种特殊的地理环境,节点在分布上可以被分配在海底,或者分配在海洋中间。在海底的情况比较容易,只要将节点安置在需要监测的位置即可。在海洋中间的环境监测相对要复杂些。对此,我们通过对节点采用浮标的方式进行定位,通常的浮标是飘在海上的,这样使得节点只能在海面上漂浮,而且会给船只的行驶带来很多不便。因此我们把浮标系住节点,固定地步,通过线的长短来控制节点的位置,这样就可以对某个特定位置进行监测。节点的能耗问题一直以来倍受关注,节点要进行数据监测的同时会消耗一些能量,为了延长网络寿命,采取了一些相关的节能措施。节点的加入、退出都会造成网络的重新拓扑,所以簇首的选择是随机的,并不是固定的。根据信号的强弱进行比较,选出相对较强的信号节点作为簇首节点,这样的好处也是节省能耗。数据采集模块对于整个监测系统是一个很重要的地方。只有通过对海洋周围环境数据的采集和整理才能监测出海洋的动态,这样整个系统才发挥出他的作用。这个系统是在Linux操作系统上进行的,该系统的安全性能比较高,并且有较好的开放性,为开发工作提出了便捷。开发语言采用了Java,它相对于别其它语言更加灵活,面向对象更加直观。

关键词：无线传感器网络节点数据采集模块

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基于脑电信号的抑郁症识别研究与实现

基于脑电信号的抑郁症识别研究与实现

作者：郭雨北京邮电大学

学位级别：硕士

虽然目前有已知有效的抑郁症治疗方法,但世界上仅有不到一半的患者（在许多国家,不到10%）接受到了这些治疗。由于缺乏抑郁症的生物标志物,医生对抑郁症的诊断往往具有一定的主观性,目前并没有任何一种公认的辅助检查手段是可以用来辅... 详细信息

虽然目前有已知有效的抑郁症治疗方法,但世界上仅有不到一半的患者（在许多国家,不到10%）接受到了这些治疗。由于缺乏抑郁症的生物标志物,医生对抑郁症的诊断往往具有一定的主观性,目前并没有任何一种公认的辅助检查手段是可以用来辅助抑郁症诊断的。随着机器学习的发展,人工智能辅助诊疗已经成为近年来研究的热门领域。本论文针对当下抑郁症诊断存在的主观性和不方便性等问题开展研究,采集了相比大部分同类研究更多的抑郁症病人和健康人的脑电数据并提取了大量特征,设计了基于脑电信号的抑郁症识别实验,利用特征选择算法筛选抑郁症病人和健康人组间差异较大的脑电特征组合并进行分类实验的验证。最终本论文使用树模型的特征选择算法,借助随机森林模型分类器,建立了基于脑电信号的抑郁症识别模型,达到了较准确的识别抑郁症的效果。此机器学习模型在本论文的数据集上经过10次五折交叉验证取平均值得到了 79.61%的分类准确率,证明了脑电作为抑郁症识别的生物标志物的可能性。在保证了识别准确率的前提下,此抑郁症识别模型只使用10个脑电通道的特征作为输入,减少了输入模型的脑电通道数量,有效简化了抑郁症识别模型。基于以上机器学习模型,本论文设计并实现了基于脑电信号的抑郁症识别系统,输入包含指定通道的脑电信号文件,系统就可以完成对脑电信号的特征计算和分析,以识别是否是抑郁症患者。系统还提供了详情展示功能,用户可以查看识别模型使用的脑电信号各项特征的具体数值以及各项特征与健康对照组均值、抑郁组均值的对比情况。基于脑电信号的抑郁症识别系统给抑郁症的诊断提供了一个较为客观的辅助和参考,在抑郁障碍辅助诊断方面具有重要的研究价值和潜在的应用价值。

关键词：脑电信号抑郁症机器学习特征选择

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慢性阻塞性肺疾病病人症状评估工具研究进展

全科护理 2024年第9期22卷 1657-1661页

作者：谭桂蓉石卜月宋丽君赵松叶向俊玲湖北民族大学附属民大医院 445000

对国内外研发的慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)病人症状评估工具进行综述,包括单维、多维、自我报告、特殊时段症状评估工具的选择、量表内容、信效度、应用现状及优缺点,旨在为临床医务人员选择最佳的C... 详细信息

对国内外研发的慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)病人症状评估工具进行综述,包括单维、多维、自我报告、特殊时段症状评估工具的选择、量表内容、信效度、应用现状及优缺点,旨在为临床医务人员选择最佳的COPD症状评估工具、动态监测其症状、制定精准症状管理策略提供参考依据。

关键词：慢性阻塞性肺疾病症状评估工具综述

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2种热处理工艺对N07718镍基合金力学及耐蚀性能的影响

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材料保护 2024年第1期57卷 188-195页

作者：李良庆程文佳仲崇迪石胜凯林学强中海油田服务股份有限公司天津分公司天津300451 中国石油大学(华东)材料科学与工程学院山东青岛266580

为探明不同热处理工艺对镍基合金力学及耐蚀性能的影响,利用万能拉伸试验机、摆锤冲击试验机对2种不同固溶时效保温时间的N07718材料进行了拉伸、低温冲击等力学性能对比测试,同时利用高温高压H_(2)S/CO_(2)腐蚀电化学试验装置对2种热... 详细信息

为探明不同热处理工艺对镍基合金力学及耐蚀性能的影响,利用万能拉伸试验机、摆锤冲击试验机对2种不同固溶时效保温时间的N07718材料进行了拉伸、低温冲击等力学性能对比测试,同时利用高温高压H_(2)S/CO_(2)腐蚀电化学试验装置对2种热处理工艺的材料进行高温高压电化学测试。结果表明,固溶保温时间对N07718材料的韧塑性影响较大,对耐蚀性影响较小。利用热场发射扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)等对比分析了2种N07718材料韧塑性差异的原因。研究发现固溶时效保温时间的延长使N07718合金材料晶界位置析出大量棒状δ相,且部分连接成串,导致材料塑韧性降低。针对N07718镍基合金推荐使用1 029.4℃固溶保温1.5 h后水冷+779.4℃保温时效6.5 h,空冷的热处理工艺,其综合性能更优。

关键词： N07718 δ析出相韧塑性耐蚀性热处理工艺

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机器学习在金属磁记忆检测中的应用与展望

无损检测 2024年第8期46卷 89-95页

作者：王慧鹏李海航石家龙董丽虹王海斗江西理工大学机电工程学院赣州341000 陆军装甲兵学院再制造技术国家重点实验室北京100072 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072

金属磁记忆检测技术(MMMT)能够检测以应力集中为代表的早期损伤,在铁磁性构件损伤检测领域具有广阔的应用前景。由于金属磁记忆检测信号十分微弱并且具有较强的非线性,在实际检测时容易出现漏检或误检。机器学习方法对信号数据集特征分... 详细信息

金属磁记忆检测技术(MMMT)能够检测以应力集中为代表的早期损伤,在铁磁性构件损伤检测领域具有广阔的应用前景。由于金属磁记忆检测信号十分微弱并且具有较强的非线性,在实际检测时容易出现漏检或误检。机器学习方法对信号数据集特征分析具有良好的自学习和自适应性能力,较适合金属磁记忆检测信号的分析与处理。对机器学习技术在金属磁记忆检测中的应用进行了综述,讨论了金属磁记忆信号传统特征提取方法的特点,分析了机器学习在金属磁记忆检测中的特征提取、定量识别及剩余寿命预测等方面的研究现状,指出了机器学习在金属磁记忆检测领域的难点问题,并对其发展方向进行了展望。

关键词：金属磁记忆检测机器学习特征提取定量识别寿命预测

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2012~2016年太平洋上空“千足虫状”云的特征分析

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气候变化研究快报 2024年第4期13卷 876-888页

作者：张馨予王忠石傅刚李鹏远马絮因张祎彤杨梦丽巫慧莹中国海洋大学海洋与大气学院海洋气象学系山东青岛中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室山东青岛青岛海洋科技中心海洋动力过程与气候功能实验室山东青岛

本文利用美国国家海洋和大气管理局(NOAA)提供的可见光卫星云图、美国国家航空航天局(NASA)提供的中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星图像和MODIS Level-2级数据产品、以及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的ERA5再分析资料,对2012年至2016... 详细信息

本文利用美国国家海洋和大气管理局(NOAA)提供的可见光卫星云图、美国国家航空航天局(NASA)提供的中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星图像和MODIS Level-2级数据产品、以及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的ERA5再分析资料,对2012年至2016年发生在太平洋上空的“千足虫状”云进行统计分析,共发现183个“千足虫状”云个例发生在中低纬度的东南太平洋和东北太平洋上空,其中北半球有19个,南半球有164个。还对2012年8月22日的一个“千足虫状”云典型个例的云顶高度、云顶气温和云顶气压等特征进行了分析,发现云顶气压在800 hPa~850 hPa之间,云顶高度约为1 km~2 km,云顶附近有大气逆温层。

关键词： “千足虫状”云统计分析垂直结构大气逆温层

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发动机反推运动机构可靠性优化设计研究

航空科学技术 2024年第4期35卷 52-59页

作者：常琦胡颖石周长聪何宝明冯奥博王元生西北工业大学陕西西安710072 中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

反推装置作为现代民用飞机必不可少的减速系统,承担着飞机降落的重要任务,对飞机的安全飞行至关重要。根据叶栅式反推装置构型及其工作原理,本文建立了反推机构运动学理论模型。通过机构运动学仿真,验证了所建立模型的合理性与正确性。... 详细信息

反推装置作为现代民用飞机必不可少的减速系统,承担着飞机降落的重要任务,对飞机的安全飞行至关重要。根据叶栅式反推装置构型及其工作原理,本文建立了反推机构运动学理论模型。通过机构运动学仿真,验证了所建立模型的合理性与正确性。将阻流门在整个偏转过程中的最大角加速度作为优化目标,各部件满足几何运动关系作为约束条件,建立反推运动机构的确定性优化模型。与此同时,考虑反推运动机构的两种失效模式,将可靠性考虑到优化设计中,建立可靠性优化设计模型。在Matlab环境下对反推机构进行优化设计计算,结果表明,在满足可靠性约束的情况下,阻流门在整个运动过程中的角加速度得到了进一步的优化,且整个机构在运动中不出现干涉,整个反推力装置可以正常工作。本文建模流程与可靠性优化方法和结果可以为反推装置结构设计提供参考。

关键词：反推装置阻流门运动机构可靠性优化设计

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OpenSim肌骨模型在骨伤科生物力学研究中的应用思路探讨

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中国骨伤 2024年

作者：李锐刘洋张兆杰张鑫微张琰朕胡滟琦杨灿毛舒石邱佳明中国中医科学院望京医院北京中医药大学东方医院

OpenSim是一款开源、免费的运动模拟与步态分析软件,可用于动态模拟和分析人体的复杂运动,目前在人体的生物力学研究中被广泛运用。由于OpenSim可以分析人体运动时的肌肉力量、关节力矩、肌肉协同激活等多维运动数据,可用于研究骨伤科... 详细信息

OpenSim是一款开源、免费的运动模拟与步态分析软件,可用于动态模拟和分析人体的复杂运动,目前在人体的生物力学研究中被广泛运用。由于OpenSim可以分析人体运动时的肌肉力量、关节力矩、肌肉协同激活等多维运动数据,可用于研究骨伤科筋骨失衡疾病和各种治疗手段的生物力学机制,在中医骨伤领域具有广泛的应用前景。通过对OpenSim的基本特点、要素、分析流程、应用前景进行分析认为,OpenSim肌骨模型在中医骨伤科领域有较大的应用空间,有助于阐述筋骨疾病的发病机制和手法的治疗机制,推动骨伤科疾病诊治的精准化。OpenSim肌骨模型的运用可以解决以往研究重视骨错缝,对筋出槽关注不足的问题,为骨伤科疾病的研究提供新方法。目前OpenSim的推广运用中还存在设备需求大、操作门槛高等问题,建议后续研究者可以采取多学科合作、开展临床研究、数据共享等研究策略以推动学科发展。

关键词： OpenSim 肌骨模型多学科交叉筋骨疾病

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大庆泥页岩储层支撑剂嵌入导流能力实验研究

石油工业技术监督 2024年第1期40卷 1-6页

作者：杜辉范克明吴晨宇石胜男王力李庆松中国石油大庆油田有限责任公司采油工艺研究院黑龙江大庆163453 黑龙江省油气藏增产增注重点实验室黑龙江大庆163453

大庆纳米级孔隙泥页岩储层中,支撑剂易发生嵌入,使人工裂缝导流能力变差,为此,开展不同闭合压力、不同粒径及组合、不同铺砂浓度的支撑剂对导流能力的影响实验,分析泥页岩储层支撑剂嵌入影响导流能力的变化规律。实验结果表明:嵌入情况... 详细信息

大庆纳米级孔隙泥页岩储层中,支撑剂易发生嵌入,使人工裂缝导流能力变差,为此,开展不同闭合压力、不同粒径及组合、不同铺砂浓度的支撑剂对导流能力的影响实验,分析泥页岩储层支撑剂嵌入影响导流能力的变化规律。实验结果表明:嵌入情况和导流能力随闭合压力的增大均有不同程度的降低,在0~10 h内导流值降低快,超过30 h后,导流能力基本达到稳态,颗粒间形态稳固,流动通道变化较小;在闭合压力较低时,支撑剂导流能力随粒径变大而升高;当闭合压力升高时,大粒径支撑剂更易发生破碎,粒径对支撑剂导流能力的影响也逐渐缩小,同时,增大铺砂浓度能够显著地降低支撑剂的嵌入程度。通过量化支撑剂嵌入对压裂裂缝导流能力的影响程度,可为页岩储层压裂方案优化及参数设计提供一定依据。

关键词：泥页岩储层支撑剂裂缝导流能力铺砂浓度方案优化

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