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基于迁移学习与本体的提升机主轴故障诊断与推理

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煤炭科学技术 2024年

作者：董飞张帝葛鲲鹏陈俊杰徐心悦安徽大学互联网学院中国矿业大学信息与控制工程学院安徽科技学院电气与电子工程学院宿迁学院信息工程学院

为克服数据驱动的提升机主轴故障诊断方法仍面临的以下挑战：因缺乏真实工况下故障样本导致的数据不平衡，变工况下数据样本分布差异大造成的故障诊断模型性能衰退以及故障诊断功能单一、缺乏对产生主轴系统故障的原因推理分析与定位，... 详细信息

为克服数据驱动的提升机主轴故障诊断方法仍面临的以下挑战：因缺乏真实工况下故障样本导致的数据不平衡，变工况下数据样本分布差异大造成的故障诊断模型性能衰退以及故障诊断功能单一、缺乏对产生主轴系统故障的原因推理分析与定位，研究一种新的提升机主轴系统故障诊断与推理方法，包括两方面：(1) 基于卷积神经网络迁移学习与域适应的轴承故障诊断。首先，将采集的轴承振动信号进行处理，利用连续小波变换分解原始振动信号并提取二维时频图；其次，为分别从源域和目标域中自适应提取深度特征，采用预训练和微调的方式进行卷积神经网络迁移学习，构建迁移卷积神经网络模型，实现源域和目标域的深度特征自适应提取；然后，提出一种新的监督域适应方法，融合可分性提升的动态联合分布适应，实现进一步缩小源域和目标域深度特征集间分布差异的同时，有效提升特征数据可分性；最后，基于域适应后的源域特征数据训练模式识别分类器，实现对目标域的故障模式识别。(2) 基于本体的提升机主轴故障知识推理。首先，通过对提升机主轴系统故障知识分析，将专业的故障知识及专家经验知识进行规范化和形式化处理，构建提升机主轴系统故障本体知识库；然后，使用语义映射方法，将故障本体知识库中的故障现象实例和基于数据驱动的故障状态识别结果关联，完成从故障模式识别到故障知识推理分析的全过程；最后，基于上述研究内容，设计开发了提升机主轴故障诊断与健康管理服务原型系统。为验证本文所提出方法的有效性，采用2种轴承故障数据集开展平衡和非平衡训练样本下的跨域故障诊断实验分析，实验结果表明本文提出的故障诊断模型能够在2种数据集下的平均故障诊断准确率分别可达98.71%和91.00%，明显优于对比模型；此外，还开展了故障知识推理的实验分析和应用验证，其结果进一步表明本文所提出主轴故障知识推理方法能够高效实现故障原因推理分析与定位。

关键词：矿井提升机故障诊断迁移学习卷积神经网络域适应本体

蜂蜡添加量对鱼油凝胶宏观性质及微观结构的影响

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中国食品学报 2024年第4期24卷 90-98页

作者：刘书成马健康王蔚雯潘燕墨程开兴韩宗元广东海洋大学食品科技学院、广东省水产品加工与安全重点实验室、广东省海洋生物制品工程重点实验室、广东省海洋食品工程技术研发中心、广东省水产预制食品加工与品质控制工程技术研究中心广东湛江524088 大连工业大学、海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心辽宁大连116034

鱼油富含高营养价值的ω-3型多不饱和脂肪酸,由于其容易氧化,因此不利于产品的生产和加工。油凝胶具有良好的氧化稳定性、保油性、低脂肪的特点,既满足了降低动物脂肪的需求,又提高了产品品质和营养价值,是高营养、低热量的脂肪替代物... 详细信息

鱼油富含高营养价值的ω-3型多不饱和脂肪酸,由于其容易氧化,因此不利于产品的生产和加工。油凝胶具有良好的氧化稳定性、保油性、低脂肪的特点,既满足了降低动物脂肪的需求,又提高了产品品质和营养价值,是高营养、低热量的脂肪替代物。以蜂蜡为凝胶剂,沙丁鱼油作为基础油料制备油凝胶,分析蜂蜡添加量对沙丁鱼鱼油凝胶的外观形态、保油率、质构特性、流变性质及微观结构的影响。结果表明:蜂蜡基鱼油凝胶为β′晶型,添加蜂蜡促使晶体结构的形成,也提高了蜂蜡基鱼油凝胶的保油率、硬度、凝胶强度,且蜂蜡添加量为8%及以上时保油率达到99%。G′不随频率的变化而发生改变,说明蜂蜡基鱼油凝胶是一种强凝胶,静态流变学图像显示该凝胶出现剪切稀化现象。蜂蜡添加量在6%~10%时,蜂蜡基鱼油凝胶与猪油的质构特性与流变行为相似,研究结果为鱼油凝胶替代猪油提供了理论支持。

关键词：油凝胶蜂蜡沙丁鱼油保油率凝胶强度晶体结构

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甜瓜BZR转录因子家族基因的全基因组鉴定及表达模式分析

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生物技术通报 2024年第7期40卷 163-171页

作者：臧文蕊马明砗根哈斯阿古拉内蒙古大学生命科学学院牧草与特色作物生物学教育部重点实验室呼和浩特010020

【目的】油菜素唑抗性因子(brassinazole-resistant,BZR)是植物特有的转录因子,对植物的生长发育起着至关重要的作用。从甜瓜全基因组范围内鉴定CmBZR基因家族成员,分析其相关基因的表达模式,为进一步探究甜瓜BZR基因家族的生物学功能... 详细信息

【目的】油菜素唑抗性因子(brassinazole-resistant,BZR)是植物特有的转录因子,对植物的生长发育起着至关重要的作用。从甜瓜全基因组范围内鉴定CmBZR基因家族成员,分析其相关基因的表达模式,为进一步探究甜瓜BZR基因家族的生物学功能提供基础。【方法】基于甜瓜全基因组数据,通过BLAST对甜瓜BZR家族基因进行鉴定,利用生物信息学的方法分析了该家族蛋白的理化性质、基因染色体分布、基因结构、蛋白质结构域、系统进化以及启动子顺式作用元件,并利用荧光定量PCR验证BZR家族基因在甜瓜不同组织及不同生长发育时期果实中的表达情况。【结果】甜瓜中共鉴定到6个BZR基因,系统进化分析可将其分为5个亚家族,CmBZR基因分布于第3、7、8、11和12染色体上。所有的BZR蛋白质都具有保守的结构域。CmBZR基因启动子区域显著富集与生长发育、激素信号转导和非生物逆境胁迫相关的顺式作用元件。CmBEH1-4在茎、两性花以及子房中高表达,在生长期、成熟期、呼吸跃变期和呼吸跃变后期果实中也均有表达。【结论】在全基因组范围内从甜瓜中系统鉴定出6个甜瓜CmBZR基因家族成员,不同基因在甜瓜的各个组织和不同的生长发育时期均有表达,且表达模式存在差异。

关键词：甜瓜 BZR 转录因子全基因组鉴定表达分析生物信息学

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充氧和氮素形态对水稻根系生物学特征及镉累积的影响

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生态学杂志 2024年

作者：刘慧吴松瑾陈馨睿何海兵杨茹安徽农业大学农学院

为了研究氧气和氮素形态对水稻生长发育、根系生物学和水稻镉（Cd）吸收的影响，本试验以水稻品种深两优1813（SLY 1813）和旱优73（HY 73）为试材，在水培条件下通过外源添加Cd方式模拟Cd胁迫，研究了充氧和氮素形态对水稻幼苗根系生... 详细信息

为了研究氧气和氮素形态对水稻生长发育、根系生物学和水稻镉（Cd）吸收的影响，本试验以水稻品种深两优1813（SLY 1813）和旱优73（HY 73）为试材，在水培条件下通过外源添加Cd方式模拟Cd胁迫，研究了充氧和氮素形态对水稻幼苗根系生理、形态、解剖结构以及Cd吸收的影响。结果表明：与不充氧相比，所有氮素形态在充氧条件下的株高、地上部生物量、分蘖数及根系生物学特征参数（根系活力、根长、根表面积、根体积、通气组织数量、根系维管束数目以及表皮至中柱鞘距离）均显著提高（P研究结果为Cd污染稻田安全生产提供了理论依据和实践指导。

关键词：水稻镉胁迫氮素形态充氧根系生物学特征

禁牧对西藏亏祖山温性草原主要植物生态位及种间联结的影响

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西北植物学报 2024年第2期44卷 330-337页

作者：杨金涛张晓晗尹正辉桑旦群培古桑群宗西藏大学生态环境学院拉萨850000 拉萨市第一中等职业技术学校拉萨850000

【目的】揭示禁牧处理对西藏亏祖山温性草原优势植物群落中主要植物物种的生态位和种间联结的影响,为青藏高原温性草原植物多样性保护和科学管理提供理论依据。【方法】采用“Levins”方法、方差比率法(V_(r))、卡方检验、联结系数(A_(... 详细信息

【目的】揭示禁牧处理对西藏亏祖山温性草原优势植物群落中主要植物物种的生态位和种间联结的影响,为青藏高原温性草原植物多样性保护和科学管理提供理论依据。【方法】采用“Levins”方法、方差比率法(V_(r))、卡方检验、联结系数(A_(c))和Ochiai(O_(i))指数,对亏祖山温性草原优势植物群落中的8个主要植物物种进行分析。【结果】(1)禁牧增加了草沙蚕(Tripogon bromoides)、高山嵩草(Carex parvula)、白草(Pennisetum flaccidum)和丝颖针茅(Stipa capillacea)的生态位宽度和生态位重叠值。(2)研究区内禁牧处理的群落总体表现为负关联(V_(r)=0.43),自然放牧群落总体表现为正关联(V_(r)=1.21);χ^(2)检验表明8个优势物种所组成的28个种对在禁牧和自然放牧处理下分别有67.9%和53.6%的种对表现出负联结性;联结系数Ac值表明,禁牧和自然放牧处理下分别有50%和42.9%的种对均呈负联结;禁牧使得优势种(草沙蚕、高山嵩草、白草和丝颖针茅)之间的Oi指数增大。【结论】禁牧使亏祖山温性草原优势植物群落内种间竞争加强,种间关系变紧密,群落结构趋于不稳定。

关键词：禁牧亏祖山生态位种间联结

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聚鲁米诺修饰复合电极电化学发光分析法测定豆类样品中钼(Ⅵ)含量

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食品工业科技 2024年第5期45卷 205-211页

作者：徐艺凤徐承娥熊海涛陕西理工大学化学与环境科学学院陕西汉中723001

本研究基于Mo(Ⅵ)对鲁米诺电还原发光信号的增敏作用,结合石墨烯与带正电荷的纳米金((+)AuNPs)的电信号放大作用,建立了一种灵敏且准确检测豆类种子中Mo(Ⅵ)含量的电化学发光新方法。采用滴涂法先将Nafion-石墨烯修饰于玻碳电极表面,再... 详细信息

本研究基于Mo(Ⅵ)对鲁米诺电还原发光信号的增敏作用,结合石墨烯与带正电荷的纳米金((+)AuNPs)的电信号放大作用,建立了一种灵敏且准确检测豆类种子中Mo(Ⅵ)含量的电化学发光新方法。采用滴涂法先将Nafion-石墨烯修饰于玻碳电极表面,再通过静电组装及电化学聚合技术依次将(+)AuNPs、鲁米诺修饰于电极表面,从而制得Nafion-石墨烯/(+)AuNPs/聚鲁米诺复合修饰电极。通过循环伏安法与电化学发光技术对复合修饰电极进行了初步表征,并对测定Mo(Ⅵ)的实验条件进行了优化。结果表明,在饱和硼砂缓冲溶液、电位扫描速率100 mV/s、富集时间13 min等优化实验条件下,Mo(Ⅵ)浓度在5.0×10^(−9)~1.0×10^(−6)mol/L范围内与复合修饰电极表面增敏的电还原发光信号呈现良好的线性关系,检出限(3σ)与相对标准偏差分别为2.1×10^(−9)mol/L及2.4%(C=1.0×10^(−7)mol/L,n=11)。应用该方法测定了黄豆与绿豆中Mo(Ⅵ)的含量,回收率在91.42%~108.0%之间。该方法简单、经济,有望应用于其它豆类种子中Mo(Ⅵ)含量的准确检测。

关键词：聚鲁米诺电化学聚合电化学发光黄豆绿豆 Mo(Ⅵ)

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基于眼动追踪的中国画审美知觉研究

包装工程 2024年

作者：李东北京信息科技大学工业设计系

目的一直以来，审美体验多从直觉分析入手，存在较大主观性，会导致对作品的评价与界定存在争议，一定程度上降低了审美研究的可信度。因此，为审美研究提供实证依据，提高研究的客观性。方法采用心理学问卷调研方法，获得专业组、学... 详细信息

目的一直以来，审美体验多从直觉分析入手，存在较大主观性，会导致对作品的评价与界定存在争议，一定程度上降低了审美研究的可信度。因此，为审美研究提供实证依据，提高研究的客观性。方法采用心理学问卷调研方法，获得专业组、学习组、非专业的分组，实证出不同文化背景人对审美认知、审美评价在语义上存在很大差异，但对中国画的审美评价均属于积极审美；获得用来帮助评估绘画的与美学相关的抽象艺术概念，其中内容、意境、颜色影响最强；进一步运用眼动追踪技术，应用Tobii眼动仪，获得中国画审美视觉认知过程的眼动模式。结果审美内容上，得出三组人员均更易被具指向性特征的内容吸引；依人脸、服饰、场景、文字的视觉注意先后顺序进行审美；在机制上，边角、情境式构图会产生较大审美眼动；居中、等距构图则产生小幅度眼动；精微写实风格和工笔技法的生物性内容更易成为审美眼动热点。对空白的识别上三组存在差异，专业组对留白的反复眼动轨迹点最多，“计白当黑”意境审美意识明显；对中国画“墨分五色”的审美存在不足，三组均只能识别出4种，且存在较大差异；三组的审美欣赏的眼动轨迹均为横向，专业组比其他组审美注意更集中于高古游丝描、春蚕吐丝描、铁线描等不同技法的线条。结论站在具有普遍性意义的人类知觉基础上，科学实证三类人群视觉认知层面的眼动规律，借以发现中国画独特审美特质产生的视觉、心理动因；揭示出中国画最根本的“视觉与知觉”本质问题，参透中国画的审美精神。

关键词：中国画审美心理视觉注意眼动

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学习者需求视角下的红安绣活数字化传承研究

包装工程 2024年

作者：郑小茜卢骏杰黄馨玉王妍湖北工业大学工业设计学院

目的针对红安绣活对青年群体吸引力弱、传承效率低等问题，以青年群体对于红安绣活的学习者需求为导向，研究红安绣活的数字化传承路径。方法通过实地对非遗传承人的访谈与文献研究，从外部触摸层、中间行为层以及内部感知层三个层面对... 详细信息

目的针对红安绣活对青年群体吸引力弱、传承效率低等问题，以青年群体对于红安绣活的学习者需求为导向，研究红安绣活的数字化传承路径。方法通过实地对非遗传承人的访谈与文献研究，从外部触摸层、中间行为层以及内部感知层三个层面对红安绣活进行文化分析，从学习金字塔角度解构学习者学习红安绣活的传承过程，设计并发放Kano模型问卷，对青年群体的学习者需求进行分析、筛选，最后将其应用到红安绣活学习手机应用程序界面设计中。结果将青年群体特征纳入文化传承中，能够创新性地通过学习金字塔与Kano模型的角度描述、转译学习者需求，并将学习者需求通过手机应用程序界面（APP)设计进行数字化转化。结论从学习者需求的视角构建了红安绣活数字化传承页面，为其活态化发展提供了借鉴意义。

关键词：学习者需求红安绣活 Kano模型

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水回流法提取煤基碳点及其荧光性能应用研究

化工新型材料 2024年第S1期52卷 412-417页

作者：刘雅雯董付涛安迪娜·艾萨江韩荣冯剑任铁真省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室煤炭清洁转化与化工过程新疆维吾尔自治区重点实验室新疆大学化工学院乌鲁木齐830046 新疆轻工职业技术学院乌鲁木齐830021

通过水回流法从3种煤中提取出了煤基碳点,对水溶剂回流时间与用量进行了工艺优化,所制备碳点具有蓝色荧光特征,通过红外表征确认了煤基碳点表面具有O—H、C=O、C—H等官能团,通过时间分辨荧光光谱计算出煤基碳点的荧光寿命为2.2μs。同... 详细信息

通过水回流法从3种煤中提取出了煤基碳点,对水溶剂回流时间与用量进行了工艺优化,所制备碳点具有蓝色荧光特征,通过红外表征确认了煤基碳点表面具有O—H、C=O、C—H等官能团,通过时间分辨荧光光谱计算出煤基碳点的荧光寿命为2.2μs。同时探究了3种煤基碳点在离子检测中的实际应用,它们作为荧光探针在与Fe^(3+)或Cu ^(2+)结合时会发生荧光淬灭,并且反应迅速,其中CCD-W1对Fe^(3+)和Cu^(2+)的检出限最低,检出限分别为0.16μmol/L和0.10μmol/L。

关键词：煤炭水回流法碳点荧光探针 Fe^(3+)和Cu^(2+)检测