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基于CSI的储粮水分快速检测技术与系统

基于CSI的储粮水分快速检测技术与系统

作者：高向上河南工业大学

学位级别：硕士

粮食安全是保障国家安全的首要之务,我国每年因为存储不当造成的粮食损失高达几十万吨。主要的原因是对粮食信息的掌控具有一定的滞后性,从而导致错过了最佳的干预期。因此要避免粮食损失,就需要做到对粮情全面且及时的把握。粮情的指... 详细信息

粮食安全是保障国家安全的首要之务,我国每年因为存储不当造成的粮食损失高达几十万吨。主要的原因是对粮食信息的掌控具有一定的滞后性,从而导致错过了最佳的干预期。因此要避免粮食损失,就需要做到对粮情全面且及时的把握。粮情的指标有很多,包括粮食温度,粮食水分,粮食生虫率等,其中对粮食水分的检测是确保粮食安全的重要保障。传统的粮食水分检测技术存在检测耗时长,检测精度低等缺点,而采用现代技术制成的粮食水分检测设备虽然在精度方面满足要求,但其成本较高,限制了大规模的推广应用。针对以上存在的问题,亟需一种能够快速、准确、低成本的粮食水分检测方法,而无线感知技术恰能满足以上需求。本文结合当前无线感知技术的迅猛发展研究了基于Wi Fi(wireless fidelity)信号的粮食水分快速检测技术,利用不同水分的粮食会对Wi Fi信号的传播产生不同的影响这一特点来进行粮食水分的快速检测。本文采用ESP32 Wi Fi芯片进行信道状态信息(CSI,channel state information)的采集,极大地降低了获取CSI装置的复杂度。在数据处理过程中,本文采用两种特征选择算法随机森林(RF,random forest)和主成分分析(PCA,principal component analysis)来对特征子载波进行提取,再与两种分类算法卷积神经网络(CNN,convolutional neural network)和宽度学习(BLS,broad learning system)进行结合,综合评估各个方法的优劣性,得到了PCA-BLS的粮食水分检测最优模型。通过与改进的BLS算法结合,改变特征节点与增强节点的数量,得到了BLS算法应用于粮食水分识别的最优参数。并研究了天线距离对准确率的影响。最后制作了粮食水分识别装置,对移动平台下的计算终端进行选型,并设计了可视化界面,降低了装置使用的学习成本。对原型装置的性能进行了测试,包括待机电流的检测,以及满载时的功耗。综上,本文的主要创新点在于将低成本的CSI采集设备应用于粮食水分的检测,并通过实验得到粮食水分识别的最优模型。设计了粮食水分检测的原型装置,该装置具有检测精度高,易于部署,检测速度快,成本低等特点,在未来具有广阔的发展前景。

关键词：粮食水分检测信道状态信息宽度学习移动装置

Wi-freshness:基于CSI的猪肉新鲜度检测系统研究

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物联网学报 2023年第2期7卷 143-152页

作者：牛超杨卫东胡鹏明高向上沈二波河南工业大学信息科学与工程学院河南郑州450001 河南省粮食光电探测与控制重点实验室(河南工业大学) 河南郑州450001 粮食信息处理与控制教育部重点实验室(河南工业大学) 河南郑州450001

有效、快速地评价猪肉新鲜度对猪肉品质监测具有重要意义。然而,传统的感官评价方法过于主观,理化分析又耗时过长且具有破坏性。虽然射频信号被用于定位、材料识别、生命体征监测,但在肉类新鲜度检测方面并未受到重视。提出了一种实时... 详细信息

有效、快速地评价猪肉新鲜度对猪肉品质监测具有重要意义。然而,传统的感官评价方法过于主观,理化分析又耗时过长且具有破坏性。虽然射频信号被用于定位、材料识别、生命体征监测,但在肉类新鲜度检测方面并未受到重视。提出了一种实时、无损、低成本的基于信道状态信息(CSI,channel state information)的猪肉新鲜度检测系统Wi-freshness。该系统基于泛在网络(商用Wi-Fi)部署和实施,是物联网在生鲜农产品领域一个新的应用。Wi-freshness包括CSI数据感知、数据预处理、检测建模和新鲜度检测4个模块。考虑Wi-freshness需要处理的数据特征值不多,以及对预测的实时性要求较高的特点,提出一种基于宽度学习系统(BLS,broad learning system)的检测模型。实验结果表明,Wi-freshness系统能达到93%以上的检测准确率。

关键词：信道状态信息 Wi-Fi 猪肉新鲜度检测宽度学习系统

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合作学习在教学中的运用与思考

中国科技经济新闻数据库教育 2021年第5期 196-197页

作者：高向上河南省扶沟县大李庄乡初级中学河南周口466000

文章当前教育教学现状入手,从新形势下对教师教学能力新要求分析入手,分析研究了制约初中教师教学能力的原因,提出了以教师为中心,以学生为主体、以协同合作为方式、以质量提升为目的的教学能力提升路径。

关键词：教学能力教师发展合作学习学生为主

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三气合采井下分层调控工具高速流体冲蚀研究

表面技术 2024年

作者：唐洋向上赵鹏王杰王国荣中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院海洋天然气水合物全国重点实验室西南石油大学石油天然气装备教育部重点实验室西南石油大学机电工程学院

目的在天然气水合物三气合采中，井下分层调控工具易受高速高压气体携带的淤泥、岩屑等固相颗粒的侵蚀。方法通过计算流体力学的方法建立了井下分层调控工具的三维冲蚀模型，并采用离散相模型描述了固相颗粒的运动轨迹。通过数值模拟... 详细信息

目的在天然气水合物三气合采中，井下分层调控工具易受高速高压气体携带的淤泥、岩屑等固相颗粒的侵蚀。方法通过计算流体力学的方法建立了井下分层调控工具的三维冲蚀模型，并采用离散相模型描述了固相颗粒的运动轨迹。通过数值模拟分析，得到了井下分层调控工具的易冲蚀区域，并通过实验验证了不同结构参数和产量下的冲蚀破坏机理。结果冲蚀磨损区域主要分布在笼套段底部、节流孔及其内壁面、笼套段与固定油嘴的过渡段、固定油嘴入口端、固定油嘴内壁面；随着固定油嘴入口角度增大，固定油嘴内壁面最大冲蚀率变化不大，过渡段和固定油嘴入口端最大冲蚀率先增大后减小再增大；随着笼套底部半径增大，笼套段底部最大冲蚀率处于较低水平且无明显变化，但节流孔及其内壁面最大冲蚀率逐渐增大；随着笼套式阀芯开度增大，节流孔及内壁面最大冲蚀率处于较低水平且无明显变化，过渡段及油嘴入口端最大冲蚀率在阀芯开度为60%时取得最大值；随着固相颗粒粒径以及质量流量的增大，节流孔及内壁面、过渡段和固定油嘴入口端最大冲蚀率呈增大趋势，笼套段底部和固定油嘴内壁面最大冲蚀率较低且无明显变化。结论本研究结果揭示了高速高压气固两相流对两级节流结构的冲蚀破坏机理，在设计同类井下工具时，可选择固定油嘴进口角为25°～ 30°，笼套底部半径为25～30 mm，阀芯开度小于50%或大于70%。为同类井下工具的结构参数优化设计和冲蚀磨损预测提供参考。

关键词：三气合采井下分层调控工具冲蚀失效机理数值分析计算流体力学天然气水合物

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数学知识在化学解题中的应用

数理化解题研究（高中版） 2003年第8期 54-55页

作者：刘建兵高向上湖南省永州市一中425000 湖南省永州市五中425000

基于二维空间矢量脉宽调制的准Z源逆变器电感电流纹波抑制策略

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电工技术学报 2024年

作者：梁伟华穆向上申永鹏李海林郑州轻工业大学电气信息工程学院

提出了一种适用于三相准Z源逆变器的二维空间矢量调制策略，其计算简单且能够有效减小准Z源网络电感电流纹波（脉动量）。该方法将准Z逆变器的输出电压映射在二维坐标系的坐标轴上，依据三相电压的大小关系划分控制域，根据参考电压所... 详细信息

提出了一种适用于三相准Z源逆变器的二维空间矢量调制策略，其计算简单且能够有效减小准Z源网络电感电流纹波（脉动量）。该方法将准Z逆变器的输出电压映射在二维坐标系的坐标轴上，依据三相电压的大小关系划分控制域，根据参考电压所在的控制域选择电压矢量和开关状态；并根据电感电流脉动量，将一个开关周期中的直通时间分成六小段，插入在零矢量首尾位置和两个非零矢量之间；以电感电流在直通状态与相邻的非直通状态间的净变化量等于零为目标，计算每段直通作用时间，实现了一个开关周期内电感电流纹波最小。该方法计算简单，且能够有效减小电感电流的脉动量。仿真和实验验证了该方法的有效性。

关键词：准Z源逆变器空间矢量调制脉冲宽度调制电感电流纹波

水电站主阀改造期间库水位控制方案优化与分析

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四川水利 2024年第1期45卷 39-43页

作者：杨向上安徽佛子岭水电有限公司安徽六安237272

为解决水电站压力钢管中渗漏水量较大无法对下游主阀施工改造问题,须适当降低库水位以封堵检修闸门,并在施工期间将水位控制在一定范围内。以佛子岭水电站主阀改造工程为例,进口检修闸门挡水工作条件受限且密封不严,为此,在坚持调度原... 详细信息

为解决水电站压力钢管中渗漏水量较大无法对下游主阀施工改造问题,须适当降低库水位以封堵检修闸门,并在施工期间将水位控制在一定范围内。以佛子岭水电站主阀改造工程为例,进口检修闸门挡水工作条件受限且密封不严,为此,在坚持调度原则的基础上,通过多年来水数据对比分析测算,充分发挥水库群联调联控优势,优化工期,对库水位控制方案予以优化调整。结果表明:佛子岭水库在水电站主阀改造期间的库水位控制方案既保证了工程实施,又实现了发电经济效益,同时,保障了下游用水需求。

关键词：佛子岭水电站水位控制方案主阀改造联合调度供水影响

穿孔对穿孔型Kenics静态混合器混合性能的影响

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石油化工 2024年第5期53卷 670-677页

作者：唐洋谢磊朱舒帝徐嘉庆向上西南石油大学机电工程学院四川成都610500 西南石油大学能源装备研究院四川成都610500

为了提升传统Kenics静态混合器的混合效果,在传统螺旋插入带结构中引入穿孔结构,设计出穿孔型Kenics静态混合器。采用浓度变异系数评估穿孔内径(d)、穿孔间距(S)、混合单元长径比(Ar)对穿孔型静态混合器混合性能的影响。模拟结果表明,... 详细信息

为了提升传统Kenics静态混合器的混合效果,在传统螺旋插入带结构中引入穿孔结构,设计出穿孔型Kenics静态混合器。采用浓度变异系数评估穿孔内径(d)、穿孔间距(S)、混合单元长径比(Ar)对穿孔型静态混合器混合性能的影响。模拟结果表明,设置的穿孔结构会显著改变流体的流动状态,在穿孔处区域产生加速流动,进而提升混合器的混合性能;随着d的增加,流体之间的对流和交换作用逐渐增强,混合效果逐渐增强,但随着d的持续增加,导致混合器内部螺旋通道被破坏,混合效果反而减弱;仅改变S对混合效果没有明显影响;对于相同的混合器长度,Ar的减小导致混合元件数量增加,液体之间的扭转、剪切效果增强,混合器混合效果更好。

关键词：计算流体力学静态混合器穿孔结构混合性能

产研展销——从工业旅游景区到新型制造业产业园

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建筑技艺（中英文） 2024年第2期30卷 64-71页

作者：向上乔力华东建筑设计研究院有限公司中国建筑学会工业建筑分会华东建筑设计研究院有限公司创作中心

随着工业建筑被重新重视,民用建筑师在工业建筑的设计实践中,以人的尺度和生活方式重新定义工业园区的空间环境与建构细节。个性鲜明的建筑群使工业园区不再枯燥,并获得业主的认可,同时对工艺和传统设计范式进行反思。

关键词：工业建筑人性化工业旅游景区