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基于LabVIEW机器视觉的钢轨质量监测系统研究与设计

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基于LabVIEW机器视觉的钢轨质量监测系统研究与设计

作者：韩含天津职业技术师范大学

学位级别：硕士

在钢轨轧制过程中,由于加工工艺不完善、设备和部件老化等因素,钢轨表面经常出现各种缺陷,主要包括裂纹、划痕等。这些缺陷会影响钢轨的外观质量、耐磨性和耐腐蚀性,降低钢轨的性能指标。如果这些缺陷不能及时发现和修复,钢轨在运输和... 详细信息

在钢轨轧制过程中,由于加工工艺不完善、设备和部件老化等因素,钢轨表面经常出现各种缺陷,主要包括裂纹、划痕等。这些缺陷会影响钢轨的外观质量、耐磨性和耐腐蚀性,降低钢轨的性能指标。如果这些缺陷不能及时发现和修复,钢轨在运输和安装过程中可能会出现更严重的问题,甚至导致钢轨断裂,危及铁路的稳定性和安全性,对列车运营造成严重威胁。因此,对生产线上的钢轨表面质量进行监测非常重要。钢轨表面质量检测的发展大致可分为三个阶段:人工视觉检测阶段、机电光学技术检测阶段和机器视觉检测阶段。虽然人工目视检查法被广泛使用,但存在工人工作强度大、漏检率高的缺点。机电光学检测法虽然克服了人工目视检查方法的缺点,但其在应用上也存在着很多局限。相比之下,机器视觉检测法受环境和磁场的影响较小、测量精度高、工作距离可调,满足了生产线快速的生产节奏和现代工业自动检测的效率和精度要求。本文使用LabVIEW平台进行机器视觉的图像处理和分析,结合目前深度学习领域的相关技术及部署方案,设计并实现了基于Lab VIEW机器视觉的钢轨表面质量监测系统。首先,利用数据增强的方式在钢轨公开数据集的基础上生成新的数据样本,用Label Img图像标注工具对图像进行标注。其次,通过图像分割、形态学分析等图像处理技术对钢轨表面缺陷数据集进行处理和分析。然后,以卷积神经网络为基础,针对钢轨表面质量监测系统中所涉及的目标检测算法进行研究,对目前较为流行的三种目标检测模型在钢轨表面缺陷数据集中进行训练与评估,并对基于K-Means聚类的SSD-Mobilenet算法进行优化。通过对四种模型进行实验对比,本系统选用优化后的K-Means聚类的SSD-Mobilen et算法。最后,将视觉模块和运动控制模块系统进行整合并进行测试,利用Lab VIEW软件编程设计了图形显示界面,能够直观地展示钢轨表面缺陷的检测结果和数据分析结果,实现了对钢轨表面缺陷的实时、在线监测。实验表明,本系统能够快速有效地诊断钢轨表面裂纹和划痕这两种主要缺陷,应用在钢轨生产中更容易实现钢轨表面缺陷检测的智能化,达到钢轨工件表面缺陷检测的要求。

关键词：机器视觉 LabVIEW 图像处理钢轨表面缺陷检测 SSD-Mobilenet算法

基于农业净碳汇核算的时空分析及预测研究 ——以浙江省为例

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基于农业净碳汇核算的时空分析及预测研究 ——以浙江省为例

作者：韩争杭州电子科技大学

学位级别：硕士

碳排放引起的气候变化是全球各界重点关注的问题,提高碳汇是实现碳中和的重要手段与关键环节。农业具有碳排放与碳吸收双重特性,净碳汇是农业碳循环的重要组成部分,但由于净碳汇核算方法与边界的缺乏,使得准确估算及预测农业净碳汇成为... 详细信息

碳排放引起的气候变化是全球各界重点关注的问题,提高碳汇是实现碳中和的重要手段与关键环节。农业具有碳排放与碳吸收双重特性,净碳汇是农业碳循环的重要组成部分,但由于净碳汇核算方法与边界的缺乏,使得准确估算及预测农业净碳汇成为一种挑战。因此本文提出了一种农业净碳汇核算框架,以浙江省为例,结合农业净碳汇核算框架,基于空间计量统计方法,探索浙江省净碳汇的时空特征,将灰色关联度分析方法与STIRPAT模型结合,定量与定性分析了农业净碳汇影响因素,通过长短期记忆网络算法构建了浙江省农业生态系统净碳汇动态预测模型,揭示了农业净碳汇关键驱动机制,探索了实现农业减排增汇的有效途径,最后构建了农业净碳汇计量与预测系统,为提高农业环境效益,实现碳中和做出贡献。首先,本文通过对农业生产过程的详细分析,确定了农业净碳汇核算边界,构建了农业净碳汇核算框架。以浙江省及11地级市为例,通过统计年鉴,获得了2001-2021年统计数据,基于Arc GIS10.8软件,分析了浙江省农业净碳汇时空特征。结果如下:(1)2001-2021年间,种植业碳排放总量持续降低,年均降幅2.5%,种植业碳排放强度与碳排放变化趋势有显著差异,空间上种植业低碳排放强度区域持续增加;(2)畜牧业碳排放与碳排放强度变化趋势一致,生猪与家禽为畜牧业的主要排放源,空间上畜牧业碳排放低强度区呈集聚现象,并且数目逐渐上升;(3)农业碳汇在2001-2016年下降33.1%,2017-2021年上升5.2%,谷物碳汇与土壤碳汇是农业碳汇的主要来源,在空间分布上,浙江省较低碳汇强度区域较多,农业碳增汇潜力较高;(4)农业净碳汇主要受农业碳汇影响,时间上先降后增;空间上中净碳汇强度区呈集聚现象,净碳汇总量呈“北高南低”的分布格局。其次,将灰色关联度模型与STIRPAT扩展模型相结合,对浙江省农业净碳汇量的影响因素展开定量与定性分析。结果如下:(1)种植业碳排放、畜牧业碳排放、农业碳汇与6种影响因素的关联度均分布在0.506-0.955之间,具有明显的相关关系;(2)人口规模对种植业碳排放的驱动作用最强,而城镇化率的抑制作用最强;在畜牧业碳排放方面,种植结构、城镇化率、富裕程度起抑制作用,而人口规模、农业规模、畜牧业规模起促进作用;农业碳汇中,除城镇化率与富裕程度阻碍农业碳增汇,其余因素均有不同程度的正向作用。再次,综合对比GM(1,1),SVR-linear,SVR-rbf,LSTM的模型误差,选出最优预测模型,将最优预测模型与情景分析法结合,设置影响因素变化速率,构建8种预测情景预测农业净碳汇。结果如下:(1)LSTM模型实际值与拟合值年均变动率为0.23%,精度最高;(2)在8种预测情境中,农业净碳汇均上升,基准情景为在现有政策规划下的净碳汇预测结果,最终净碳汇为2625.94万吨,其余情境中综合优化情境下净碳汇增幅最高,最终达到2836.13万吨。最后,为了提升农业净碳汇计量与预测的可操作性,本文基于B/S架构设计开发了农业净碳汇计量与预测系统,该系统具有碳论坛、农业净碳汇核算、项目管理、农业净碳汇预测、权限管理等功能模块。这一综合系统不仅解决了农业净碳汇核算边界不清晰,核算过程复杂等问题,而且加速了我国碳市场的发展规模,降低了农业碳交易产业的开发难度,为缓解全球气候治理做出贡献。

关键词：农业净碳汇时空分析 STIRPAT模型 LSTM模型净碳汇预测

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基于区块链的电子医疗数据访问控制研究

基于区块链的电子医疗数据访问控制研究

作者：韩年重庆理工大学

学位级别：硕士

随着医疗信息技术的飞速发展,电子医疗记录(Electric Medical Records,EMR)成为当代医疗服务中不可或缺的一部分,但由于其庞大的数据规模和其中包含的敏感信息,医疗机构面临着网络攻击和数据泄露的潜在威胁。因此,如何存储、管理电子医... 详细信息

随着医疗信息技术的飞速发展,电子医疗记录(Electric Medical Records,EMR)成为当代医疗服务中不可或缺的一部分,但由于其庞大的数据规模和其中包含的敏感信息,医疗机构面临着网络攻击和数据泄露的潜在威胁。因此,如何存储、管理电子医疗记录,同时保证患者的电子医疗记录的数据安全,成为了当前一个急需解决的问题。然而,传统的电子医疗系统仍然存在着诸多问题,如数据孤岛、中心化存储导致的单点故障、数据泄露等诸多问题。尤其是医疗数据的中心化存储严重阻碍了医疗数据在医院和患者之间的共享,并且存在于各个医疗机构的医疗数据易遭受到网络攻击导致数据泄露,极大阻碍了电子医疗记录的进一步发展。本文针对上述问题,利用区块链技术对电子医疗记录的安全存储和共享进行了系统的研究,主要研究内容与成果如下:首先,本文提出了基于区块链和星际文件系统(Inter-Planetary File System,IPFS)的安全共享电子医疗记录方案。该方案利用了区块链与IPFS的协同作用,实现链上记录与链下存储的有机结合,并构建了分布式存储系统,有效解决了医疗数据中心化存储的问题。同时,引入国密算法以确保医疗数据的存储安全性。该方案还提出了一种基于评估电子医疗记录潜在价值的价格算法,有助于促进医疗数据在系统中的有序共享。通过结合智能合约,提出了一种基于智能合约的轻量级角色访问控制方式,实现了对系统的访问控制的高效管理。通过一系列实验,表明该方案在区块链环境中开销较低,验证了该方案的安全性和高效性。其次,本文提出了一种基于智能合约的医疗数据分布式属性访问控制方案。该方案利用智能合约结合属性访问控制,实现了访问控制的去中心化和轻量化。同时,引入椭圆曲线加密算法(Ellipse Curve Cryptography,ECC),在用户属性、授权次数和令牌有效字段等方面实现了细粒度的访问控制。该方案还创新性地提出了适用于用户与用户之间的令牌授权机制,有效实现了用户对其个人电子医疗数据的安全权限委托,为用户提供了一定的控制权。通过实验验证,该方案在区块链环境中展现出较低的开销,证明了方案的安全性和高效性。

关键词：数据共享访问控制电子医疗记录区块链隐私保护

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价值链视角下的M民营体检中心成本控制研究

价值链视角下的M民营体检中心成本控制研究

作者：韩依星河北地质大学

学位级别：硕士

随着人民生活水平的提高,预防和检查自身健康状况已成为健康管理的趋势,推动了大健康体检医疗产业的迅速发展。然而,随着上下游产业链日益集聚化,企业间的竞争已不再局限于内部。盲目压缩成本不仅会损害供应商和客户的利益稳定性,也会... 详细信息

随着人民生活水平的提高,预防和检查自身健康状况已成为健康管理的趋势,推动了大健康体检医疗产业的迅速发展。然而,随着上下游产业链日益集聚化,企业间的竞争已不再局限于内部。盲目压缩成本不仅会损害供应商和客户的利益稳定性,也会降低本公司的服务质量,不利于长远发展。因此,传统的成本管理已无法满足企业发展的需求,企业需要科学合理地制定成本管理策略,建立符合企业发展的价值链,提升市场竞争力。本文以M民营体检中心作为研究对象,基于价值链理论、成本控制理论、价值链的成本控制理论及民营体检企业价值链成本控制理论进行研究,对国内外现有理论进行阐述,为后续分析提供理论基础,并运用文献综述法、案例分析法、实地调查考察法和对比分析法进行分析。首先介绍了M民营体检中心的概况,通过识别和分析M民营体检中心内部、横向和纵向的价值链,分析从库存商品采购到销售和服务等环节的基本活动和辅助活动的成本现状。利用近五年的成本费用数据计算和分析价值成本比率,找出增值作业和非增值作业;接着,通过增值作业中的可控点找出存在的问题主要有采购成本高、成本管理体系不完善、信息系统支持不力、成本管理外延性不强及应收账款机会成本较高,并对成因进行分析,重视改进空间较大的环节以增加价值;最后,通过深入研究,对M民营体检中心存在的问题提出规划采购成本、完善成本管理体系、完善价值链管理信息系统、拓展成本外延及管理应收款项的建议和健全绩效评价、完善成本控制的相关制度和增强员工成本控制意识的保障措施,实现可操作的价值链成本管理。

关键词：成本管理成本控制价值链民营体检中心

再生育女性发生妊娠期糖尿病及其不良妊娠结局的影响因素及预测价值的研究

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再生育女性发生妊娠期糖尿病及其不良妊娠结局的影响因素及预测价...

作者：韩洪雪承德医学院

学位级别：硕士

小学第一学段语文口头作业设计现状调查及对策研究

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小学第一学段语文口头作业设计现状调查及对策研究

作者：韩潘湖北师范大学

学位级别：硕士

在2021年7月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》中明确提出:“学校要确保小学一、二年级不布置家庭书面作业。”由此,口头作业成为了小学第一学段学生的主要作业形式。... 详细信息

在2021年7月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》中明确提出:“学校要确保小学一、二年级不布置家庭书面作业。”由此,口头作业成为了小学第一学段学生的主要作业形式。小学第一学段是学生学习的启蒙期,培养学生的口头表达能力在小学语文教学中举足轻重,而小学语文口头作业是提升学生口头表达能力的重要途经,因此,在“减负、增效”的背景下,教师如何设计高质量的小学语文口头作业、有效减轻学生的作业负担就显得尤为重要。本研究以W市三所小学的师生及家长为调查对象。第一,通过查阅和整理文献资料,了解国内外对口头作业设计的研究,确定研究思路和研究方法。第二,根据所探究的问题,确定调查问卷和访谈的维度,在理论指导和借鉴前人经验的基础上,编制和实施调查问卷,并进行相应的访谈。在深入分析问卷和访谈的结果后,探究当前第一学段语文口头作业设计存在的问题及原因。第三,提出口头作业设计的优化策略,为语文教师在口头作业设计与实践方面带来启发。首先,通过调查研究发现,当前小学语文口头作业设计存在的问题有:口头作业的认可度存在疑虑;口头作业类型认识比较单一;口头作业设计来源单一;口头作业设计无分层;口头作业评价主体单一,评价方式随意;口头作业完成效果不理想。其次,通过分析问卷和访谈的结果,发现上述问题产生的原因有:传统作业观根深蒂固;教师缺乏口头作业设计的学习平台;教师缺乏设计口头作业设计的资源;教师口头作业设计时间、精力有限;作业评价过度重视作业效果,缺乏过程性评价;口头作业设计难度和作业量过大。最后,根据当前语文口头作业设计现状,提出口头作业设计的优化策略:增强教师对口头作业的认可度;提供口头作业设计学习的平台;丰富口头作业的来源;进行口头作业分层设计;倡导口头作业评价主体和方式多元化;加强口头作业设计生活化;加强教师对口头作业理论的学习。本研究可为一线教师在口头作业设计方面提供帮助,对提升口头作业设计质量、促进小学生全面发展有一定意义。

关键词：第一学段小学语文口头作业设计

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导演戴墨电影的朴实式叙事和纪实性用镜

电影文学 2024年第9期 137-141页

作者：韩之阳山西传媒学院文化创意与管理学院山西晋中030600

戴墨是一位富有个性化风格的优秀导演,他的电影作品《三大队》凸显了其个人独特风格。导演戴墨电影作品叙事朴实,这使得其电影充满了十足的烟火气,加上电影的动人故事情节,往往给人带来满满的感动,能给予身在困境中的人们以温暖的力量... 详细信息

戴墨是一位富有个性化风格的优秀导演,他的电影作品《三大队》凸显了其个人独特风格。导演戴墨电影作品叙事朴实,这使得其电影充满了十足的烟火气,加上电影的动人故事情节,往往给人带来满满的感动,能给予身在困境中的人们以温暖的力量。戴墨的电影常以纪实性的镜头为观众呈现了一个真实、细腻、生活化的现实社会空间,有助于讲述带着强烈社会属性和情感属性的故事。

关键词：戴墨朴实叙事纪实性

基于CSES和Swarm观测的地震电离层等离子体异常研究

维普期刊数据库

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基于CSES和Swarm观测的地震电离层等离子体异常研究

作者：韩程程防灾科技学院

学位级别：硕士

地震,作为地球自然界最具破坏性的自然灾害之一,不仅给人们的生命财产带来巨大损失,也会对社会经济和环境造成沉重打击。因此,开展地震相关科学预测、监测和预警工作至关重要。随着科技的进步,特别是空间探测技术的发展,越来越多的地震... 详细信息

地震,作为地球自然界最具破坏性的自然灾害之一,不仅给人们的生命财产带来巨大损失,也会对社会经济和环境造成沉重打击。因此,开展地震相关科学预测、监测和预警工作至关重要。随着科技的进步,特别是空间探测技术的发展,越来越多的地震震前异常在电离层被观测到,地震监测预测研究已不局限于地面观测。2018年2月,我国成功发射了地震电磁监测试验卫星(即张衡一号01星,CSES),是中国第一颗专门用于地震观测研究以及地球物理场测量的天基平台。特有的高度和地方时为探索该时空区域内的电离层物理特征,以及地震相关电离层异常现象及机理提供了丰富且长期稳定的观测资料。欧洲航天局在2013年发射的Swarm卫星星座与CSES同期在轨,并且搭载有与CSES相似的地磁场和等离子体探测载荷,为研究电离层的空间动态变化提供了更加全面的观测数据。前期研究表明,电离层等离子体原位观测数据对于地震有非常敏感的响应,学者们记录到大量的震前异常现象。目前CSES-01运行已六年多,基于其电子密度(Ne)观测数据的地震相关异常的系统性的研究还未见报道。本文利用CSES卫星的朗缪尔探针(LAP)载荷观测的电子密度(Ne)数据,对全球57个6.8级以上浅源(震源深度≤100km)地震以及中国15个6级以上地震进行震例分析和统计研究,同时在典型震例CSES数据研究的基础上,联合Swarm卫星观测数据开展立体观测分析。首先利用CSES电子密度观测数据,选取3个典型震例,利用重访轨道分析法研究了震前的异常变化:对于2021年8月12日棉兰老岛附近海域地震,在震前13天和震前12天,震中西北方向Ne异常扰动变化明显升高,在地震当天,震中西南方向Ne扰动变化升高;2020年8月19日印尼苏门答腊岛南部海域地震,在震前11天和震前7天,震中西北方向均有Ne异常变化扰动幅度升高现象;2023年2月6日土耳其地震,在震前10天,震中西北方向Ne扰动变化升高。同时,联合Swarm星座观测数据,利用快速扰动分析方法对这些典型震例进行分析,研究发现:棉兰老岛附近海域地震,在震前13天、震前12天和地震当天记录到了与地震有关的异常;印尼苏门答腊岛南部海域地震,在震前11天和震前7天,Swarm观测数据均有异常出现;土耳其地震在震前10天也记录到了异常现象。其次,利用CSES和Swarm观测数据对三个震例开展震前异常现象的时空立体分布研究,结果表明:在CSES观测到异常现象一定的时空范围内,Swarm卫星在大多数情况下也记录到了相似的异常,但由于CSES和Swarm卫星的轨道高度、地方时等的不同,其异常时空分布有差异,通过这些差异可以看出异常现象可以分布在震中周围460～520km高度范围内,可以持续几个小时。在震例分析的基础上,总结了CSES地震电子密度异常分析流程和判别标准。并利用CSES观测数据对2018年8月到2023年3月之间全球发生的6.8级以上地震(共57个)以及中国大陆6级以上地震(共15个)进行了统计分析。研究发现:(1)震级越大,地震出现异常现象越多;(2)震中东侧异常明显高于震中西侧,北半球异常多分布于震中以南方向,南半球异常多分布于震中以北方向;(3)地震当天、震前2天、震前7天、震前11天几个时间范围内异常出现频次较高;(4)对于中国大陆五年来发生的6级以上地震(共15个):Ne的异常现象多发生在震中西南方向,震前5天异常出现频次最高,此外,震前9天-震前5天有连续异常现象。研究结果表明,CSES和Swarm的Ne能够在研究与地震相关的电离层扰动中发挥基础作用,并且得到统计意义上的可靠性。地震前电离层异常的发生与震级、地理位置(包括陆地与海洋地震)及南北半球位置密切相关,震前异常现象会沿着磁力线方向传播,数据分析结果为理解地震如何影响电离层提供了线索,并且与岩石圈-大气-电离层耦合(LAIC)模型的定性分析一致。本项研究不仅有助于增进我们对地震形成和发展过程中等离子体行为的理解,还能为基于卫星星座的地震电离层研究以及其在防灾减灾中的实际应用提供宝贵的参考资料,具有重要的研究意义。

关键词： CSES Swarm 电子密度地震等离子体异常

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二维修正引信气动力分析及电机控制方法研究

二维修正引信气动力分析及电机控制方法研究

作者：韩肖西安工业大学

学位级别：硕士