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新型采油技术在石油工程中的应用

化学工程与装备 2024年第4期 62-64页

作者：冯大强许忠建熊琨雍亮陈玉龙马中跃青海油田钻采工艺研究院采气工艺研究所青海油田诚信服务公司山东石大油田服务股份有限公司

在对目前石油开采中常用的磁处理采油技术、振动采油技术、超声波采油技术及微生物采油技术简单概述的基础之上，以微生物采油技术为研究重点，进一步评价了微生物新型采油技术。研究及应用表明，当原油黏度76%。

关键词：新型采油技术外源微生物内源微生物微生物采油现场应用

多机器人自主探索建图系统设计及在消毒上的应用

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多机器人自主探索建图系统设计及在消毒上的应用

作者：雍亮杭州电子科技大学

学位级别：硕士

“防疫”是近几年来围绕人们的一个热点话题,防疫可以从多个角度、多种方式进行,消毒机器人作为一种智能化消毒产品,一方面可以解放人力物力,另一方面也能做到高效的灭菌且效果明显。本文把消毒作为应用场景,主要从地图构建的层面深入... 详细信息

“防疫”是近几年来围绕人们的一个热点话题,防疫可以从多个角度、多种方式进行,消毒机器人作为一种智能化消毒产品,一方面可以解放人力物力,另一方面也能做到高效的灭菌且效果明显。本文把消毒作为应用场景,主要从地图构建的层面深入研究机器人的智能性和自主性。自主探索建图是指当消毒机器人处于一个未知的、有菌的公共场合时,在不需要依赖技术人员使用上位机或其他方式操控时,通过机器人自主探知周围环境并不断生成探索目标点,然后自主导航去目标点,并在导航的过程中,利用所搭载的传感器不断地采集周围环境的数据,同时采用同步定位与地图构建(SLAM)算法,完成对未知环境的地图构建。多机器人任务分配与协同是机器人领域研究的重点,当主机器人探索到目标点之后,将其分配到各个从机器人上,再让其各自完成探索任务。本课题分别从硬件和软件层面入手,搭建面向消毒场景的多机器人自主探索建图系统,主要的研究工作如下:(1)本课题分析了轮式移动机器人的运动模型,并对其运动过程进行描述。同时对建图算法进行了相关理论分析,其中包括Kalman算法、RBPF粒子滤波算法、基于图优化的Catorgrapher和Hector算法,最后对几种算法进行了仿真比较,为下文选择建图算法提供了理论基础。(2)本课题设计并搭建了机器人的软件框架和硬件系统。其中硬件系统包括底层控制主板、紫外线杀菌模块、激光雷达等。从功能出发,软件架构分为上下几层:人机交互层、决策计算层和底层控制层。(3)本课题针对自主探索部分,采用RRT算法,分析自主探索的问题模型,采用了一种基于全局和局部探索树相结合的探索方法,优化基于市场机制的任务分配算法,同时对比两种路径规划算法,搭建机器人模型和仿真环境进行自主探索算法实验,通过仿真实验并验证算法的可行性。(4)本课题通过搭建大、小场景实验场地,分别进行SLAM算法、单个或多个机器人自主探索建图实验,实验结果证明在搭建的实验场景下可进行多机器人完整且高效地自主探索建图。

关键词： SLAM 多机器人消毒自主探索 ROS

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长河流域地表水与浅层地下水硝酸盐源解析

长河流域地表水与浅层地下水硝酸盐源解析

作者：雍亮西安理工大学

学位级别：硕士

氮是水环境中水质恶化的关键诱因。20世纪50年代以来,由于工农业污水排放量的增加,人为氮输入呈指数增长,导致了全球水环境中氮负荷增加。硝酸盐(NO3-)作为水环境中氮存在的主要形式。由于其稳定性、高溶解性和流动性,已成为重要且日益... 详细信息

氮是水环境中水质恶化的关键诱因。20世纪50年代以来,由于工农业污水排放量的增加,人为氮输入呈指数增长,导致了全球水环境中氮负荷增加。硝酸盐(NO3-)作为水环境中氮存在的主要形式。由于其稳定性、高溶解性和流动性,已成为重要且日益增长的污染物,同时也造成了一系列水环境问题,如富营养化、藻类大量繁殖、温室气体排放和水质恶化等。水环境中硝酸盐含量持续增加引发的环境问题已受到全球关注。确定硝酸盐来源和转化对于保护水源,消除流域硝酸盐污染至关重要。本文以山西省晋城市长河流域为研究对象,分别于枯水期、平水期、丰水期自长河源头至栖龙入沁口对长河流域进行采样,以地表水与浅层地下水δD、δ18O时空分布特征为基础,探究了不同时期两水间的相互补给关系;在阐明长河流域不同时期水环境溶解态无机氮(DIN)组成特征的基础上,明晰了各DIN指标浓度的时空变化情况及其影响因素;结合水化学、氮氧稳定同位素以及贝叶斯稳定同位素混合模型(SIAR),识别了流域内氮素的主要转化方式,确定并量化了不同时期流域硝酸盐的主要来源;同时探究了混合土地利用对硝酸盐源时空分配的影响。主要研究内容与结论如下:(1)研究区地表水与浅层地下水主要来源于大气降水,两水氢氧同位素均表现出“枯水期较丰水期富集”的特征,且枯、丰两个水期均受到不同程度的蒸发和水-岩作用影响。以δ18O为示踪剂,进一步探究了研究区两水的相互补给关系:长河源头至成庄矿污水厂两水期均为地表水补给地下水:双河底至川底段浅层地下水与地表水在季节上存在交替补给现象;圪套水库至栖龙入沁口,不同时期均表现为浅层地下水补给地表水。(2)研究区不同时期地表水与浅层地下水DIN组成均以NO3--N为主,地表水NO3--N占比呈现出平水期(79.13%)>枯水期(75.81%)>丰水期(53.35%),而浅层地下水3个时期NO3--N平均占比高达97.89%,且均未表现出明显的季节性差异。各时期水体NO3--N浓度均表现为地表水SN>CF>NP,且由于农业活动和化肥使用量的增加,丰水期土壤氮与化肥贡献率有较大增长。流域内氮的迁移与转化以水环境中硝化作用为主,而反硝化与同化作用对研究区硝酸盐同位素组成没有显著影响。(4)研究区土地利用情况与各采样点硝酸盐溯源结果表明,时间上,相较于枯水期,随着农业活动及化肥使用量的增加,土壤氮与化肥贡献率在丰水期明显上升,因此土地利用对研究区硝酸盐污染源分配的时间影响显著;空间上,通过土地利用指数(LUI)与NO3-源比例贡献间的相关性可知,土地利用对长河流域硝酸盐污染源分配的空间影响并不显著,这主要是因为大量外部氮源输入的干扰,导致不同来源硝酸盐发生了混合作用。

关键词：地表水-浅层地下水硝酸盐同位素 SIAR 长河流域

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巨噬细胞在肝损伤中作用及调控机制

巨噬细胞在肝损伤中作用及调控机制

作者：雍亮安徽医科大学

学位级别：硕士

肝脏拥有一个庞大的天然免疫系统,当肝脏受到感染时,天然免疫细胞被激活,清除病原体的同时也参与肝损伤;这些被激活的免疫细胞也会受到调节性细胞的调控,防止肝脏损伤过度。我们课题组主要研究了HBV感染肝脏中CD205巨噬细胞的表型和功能... 详细信息

肝脏拥有一个庞大的天然免疫系统,当肝脏受到感染时,天然免疫细胞被激活,清除病原体的同时也参与肝损伤;这些被激活的免疫细胞也会受到调节性细胞的调控,防止肝脏损伤过度。我们课题组主要研究了HBV感染肝脏中CD205巨噬细胞的表型和功能,以及日本血吸虫感染肝脏中B1细胞对促炎型Ly6C巨噬细胞的调控。我们前期的研究发现乙肝表面抗原转基因(HBs-Tg)小鼠肝脏CD205巨噬细胞较B6小鼠显著增多,且这群细胞的增多导致HBs-Tg小鼠受CpG刺激后产生大量的IL-12、TNF-α等炎性细胞因子和严重的肝损伤,提示CD205巨噬细胞参与HBV感染肝脏炎症反应。本研究对这群细胞进一步鉴定发现,HBs-Tg小鼠肝脏CD205巨噬细胞处于活化状态,表达高水平的共刺激分子(CD40、CD80、CD86);其炎性细胞因子(Tnfα、Il6、Il10、Il12)、趋化因子(Cxcl2、Ccl2、Ccl3、Ccl4、Ccl24)、吞噬相关基因(Cd5l、Macro、Gpnmb、Trem2、Axl)表达水平较CD205巨噬细胞显著增高。此外,我们在慢性乙型肝炎(CHB)患者肝脏中做了进一步验证。相比于正常人,CHB患者肝脏CD205巨噬细胞显著增多,其活化分子(CD14、CD16、HLA-DR)和炎性细胞因子(IL-12、TNF-α)的表达水平也显著增高。我们的结果表明,在HBV感染过程中,肝脏中增多的CD205巨噬细胞处于活化状态,对细菌DNA的刺激更加敏感,能分泌大量的炎性细胞因子,从而介导肝损伤。在日本血吸虫感染小鼠的模型中,我们发现B细胞缺陷型(μMT)小鼠比野生型(WT)小鼠表现出更加严重的肝脏病理。此外,μMT小鼠肝脏促炎型Ly6C巨噬细胞显著增多,招募Ly6C单核细胞的趋化因子(Ccl1、Ccl2、Ccl3、Ccl4、Ccl5)水平也显著增高。进一步研究发现,WT小鼠经日本血吸虫感染后,肝脏B1细胞增多,腹腔B1细胞减少,将供体WT小鼠来源的腹腔B细胞转输至感染的受体μMT小鼠腹腔中,观察到腹腔B1细胞能够浸润至肝脏中且能够显著降低肝脏损伤,减小肉芽肿,抑制肝脏中CCL2、CCL3的表达和Ly6C巨噬细胞的浸润以及限制IL-6、TNF-α的表达,然而μMT小鼠经Il10小鼠来源的腹腔B细胞转输后并没有明显变化。同时我们发现WT小鼠经感染后,肝脏B细胞分泌IL-10的水平明显增高且IL-10主要来源于B1细胞。以上结果表明,当肝脏受到损伤时,腹腔B1细胞会浸润至肝脏中,通过分泌IL-10一方面抑制了趋化因子CCL2、CCL4、CCL5的表达,从而抑制了促炎型Ly6C巨噬细胞过量浸润至肝脏中;另一方面,限制了IL-6、TNF-α的表达;进而减轻了早期的肝脏炎症以及后期的肝纤维化。综上,我们的研究阐述了巨噬细胞在肝损伤中作用及调控机制,为今后以巨噬细胞为靶标治疗肝病提供充分的理论依据。

关键词：肝损伤肝脏炎症 CD205+巨噬细胞 Ly6Chi巨噬细胞 B1细胞

基于CANopen协议的数据采集模块的设计与实现

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基于CANopen协议的数据采集模块的设计与实现

作者：雍亮湖南大学

学位级别：硕士

数据采集装置是外界和计算机之间相互联系的媒介，是信息获取不可缺少的渠道。数据采集是构成信息科学的重要技术之一，现已在国防建设与国民经济的各个领域得到广泛应用。随着科技的不断进步，特别是计算机技术的发展和普及，数据采集... 详细信息

数据采集装置是外界和计算机之间相互联系的媒介，是信息获取不可缺少的渠道。数据采集是构成信息科学的重要技术之一，现已在国防建设与国民经济的各个领域得到广泛应用。随着科技的不断进步，特别是计算机技术的发展和普及，数据采集技术的发展前景十分广阔。在许多工业领域中，设备高负荷地工作容易产生故障，为了及时了解设备运行状态，一般使用数据采集器来获取其状态参数并送入计算机系统，由计算机系统上运行的专用软件对这些参数进行分析，据此判定当前设备的运行情况，并采取进一步的措施。针对工业现场状态监测的要求，设计了一种基于CANopen协议的数据采集模块，它具有如下特点：1）它可以产生16位或24位高精度输出;2）它具有8档量程，最大测量范围±30V;3）它采用多种抗干扰措施提高可靠性;4）它采用高性能、高可靠性的CAN总线技术，确保数据通信的实时性和可靠性;5）CAN应用层协议采用CANopen协议，充分发挥CAN总线优势。本文第一章介绍了数据采集模块的研究背景、意义、现状和发展趋势，第二章结合模块的需求分析和技术指标阐述了模块的总体设计方案，第三章详细地介绍了模块的硬件电路实现与模数转换器和微控制器等的选型，第四章阐明了模块的软件设计思路并详细地介绍了模块的软件程序的编写，第五章给出了模块功能的测试与测试分析，最后总结全文并指出模块未来改进的方向。从模块功能测试结果来看，基于CANopen协议的数据采集模块运行稳定，数据真实可靠，可以满足工业现场状态监测的要求。

关键词：数据采集 CAN总线 CANopen协议 AD7712 LPC11C24

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混合土地利用下长河流域硝酸盐污染源解析

环境科学学报 2023年第7期43卷 56-69页

作者：雍亮王毅博冯民权西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 西安工程大学环境与化学工程学院西安710048

水环境中硝酸盐含量持续增加引发的环境问题已受到全球关注.为弄清混合土地利用下长河流域硝酸盐污染问题,本研究通过探究溶解态无机氮(DIN)各指标及氮氧同位素的时空变化特征,利用水化学与双稳定同位素示踪技术识别了硝酸盐的来源和转... 详细信息

水环境中硝酸盐含量持续增加引发的环境问题已受到全球关注.为弄清混合土地利用下长河流域硝酸盐污染问题,本研究通过探究溶解态无机氮(DIN)各指标及氮氧同位素的时空变化特征,利用水化学与双稳定同位素示踪技术识别了硝酸盐的来源和转化,并结合贝叶斯稳定同位素混合模型(SIAR)量化了其主要来源,同时研究了土地利用对流域硝酸盐源时空分配的影响.结果表明:硝态氮是研究区水体中DIN存在的主要形式.同位素证据表明,氮的迁移和转化过程以水体中硝化作用为主,反硝化与同化作用对其组成并未造成显著影响.源解析结果显示,枯、丰两个水期水体硝酸盐污染源均以粪便和污水为主,且土壤氮和化肥贡献率在丰水期显著升高.此外,研究区土地利用对硝酸盐源分配在时间上影响显著,而空间上影响较弱.研究显示,人类密集活动对流域水环境影响显著,控制粪便和污水排放的同时减少氮肥的过度使用对于控制区域硝酸盐污染至关重要.

关键词：混合土地利用硝酸盐同位素 SIAR 长河流域

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长河流域δD、δ^(18)O特征及水体补给关系

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水文 2023年第6期43卷 74-79,85页

作者：雍亮冯民权西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 西安理工大学市政与环境工程系陕西西安710048

研究流域不同水体δD、δ^(18)O特征及补给关系,可以进一步弄清流域水循环特征。以长河流域为对象,对枯、丰两水期各水体δD、δ^(18)O组成及分布特征进行分析。结果表明:(1)大气降水是长河流域主要补给源之一,受蒸发作用影响,同位素分... 详细信息

研究流域不同水体δD、δ^(18)O特征及补给关系,可以进一步弄清流域水循环特征。以长河流域为对象,对枯、丰两水期各水体δD、δ^(18)O组成及分布特征进行分析。结果表明:(1)大气降水是长河流域主要补给源之一,受蒸发作用影响,同位素分馏导致水体中δD、δ^(18)O呈现出“枯水期较丰水期富集”的特征。(2)流域氘盈余值表现出枯水期低、丰水期高的差异,两个时期地表水与浅层地下水均受到了蒸发与水-岩作用影响,且枯水期影响更加强烈。(3)流域上游主要是地表水补给浅层地表水,中游两水间在季节上存在交替补给现象,下游为浅层地下水补给地表水。

关键词：氢氧同位素地表水-浅层地下水氘盈余长河流域

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长河流域枯水期水体硝酸盐源解析

地球与环境 2023年第3期51卷 274-286页

作者：雍亮冯民权范锐谦西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 西安理工大学市政与环境工程系西安710048 山西汾河流域管理有限公司太原030002

通过识别研究区枯水期地表水和浅层地下水中溶解态无机氮(DIN)的分布特征,结合硝酸盐稳定同位素技术与水化学方法,并利用贝叶斯稳定同位素混合模型(SIAR),定量解析长河流域水体硝酸盐污染源,为流域水生态环境的修复治理提供理论支持。... 详细信息

通过识别研究区枯水期地表水和浅层地下水中溶解态无机氮(DIN)的分布特征,结合硝酸盐稳定同位素技术与水化学方法,并利用贝叶斯稳定同位素混合模型(SIAR),定量解析长河流域水体硝酸盐污染源,为流域水生态环境的修复治理提供理论支持。结果显示,研究区枯水期水体溶解态无机氮(DIN)以NO_(3)^(-)-N为主,NO_(3)^(-)-N平均占比为91.56%;水体生物地球化学过程以硝化作用为主;硝酸盐主要来自粪便和污水;SIAR模型计算结果表明,粪便和污水、土壤氮、化肥、大气沉降对研究区地表水硝酸盐的贡献比例分别为40.80%、30.60%、25.60%和3.00%;对浅层地下水硝酸盐的贡献比例分别为39.92%、32.11%、25.87%和2.10%。研究显示,人类活动对研究区水体影响强烈,加强排污设施基础建设,改善污水排放现象,是减少区域氮污染的关键因素。

关键词：溶解态无机氮同位素 SIAR 长河流域

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