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电力物联网边缘智能:概念、架构、技术及应用

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中国电机工程学报 2024年第14期44卷 5473-5495,I0004页

作者：仝杰齐子豪蒲天骄宋睿张鋆谈元鹏王晓飞中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 天津大学计算机科学与技术学院天津市南开区300072

近年来,随着传感器、采集装置、感知终端的规模化部署,以及人工智能、5G、北斗等新技术的融合应用,智能巡检、在线监测、需求响应等电力物联网应用产生海量感知数据,数据上传至云端服务器会占用大量通信带宽,为网络通道和云端资源带来... 详细信息

近年来,随着传感器、采集装置、感知终端的规模化部署,以及人工智能、5G、北斗等新技术的融合应用,智能巡检、在线监测、需求响应等电力物联网应用产生海量感知数据,数据上传至云端服务器会占用大量通信带宽,为网络通道和云端资源带来巨大压力,处理分析的实时性与时效性也不满足应用要求。为解决上述问题,考虑将边缘计算和人工智能赋予电力物联网,电力物联网边缘智能技术应运而生。电力物联网边缘智能通过在边缘侧嵌入人工智能算法,在靠近数据产生源处对数据进行预处理、本地计算、推理研判,从而减少上传到云端的通信带宽需求,降低传输时延和传输功耗,为上述问题的解决提供一种有效技术路径。首先,阐释电力物联网边缘智能的概念与演进,提出电力物联网边缘智能体系架构;其次,从边缘侧芯片、边缘计算操作系统、边缘计算框架3个层次分析电力物联网边缘智能软硬件基础,同时从云边协同、模型压缩、模型加速、群体智能、联邦学习5个方面讨论电力物联网边缘智能关键技术;然后,从“发输变配用”5个环节探讨电力物联网边缘智能应用场景;最后,分析电力物联网边缘智能应用的机遇和挑战。

关键词：电力物联网边缘智能边缘计算人工智能模型压缩云边协同

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乳酸菌与益生元组合的筛选并利用IPEC-J2细胞模型验证其对肠道屏障的作用

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动物营养学报 2024年第7期36卷 4693-4705页

作者：荆学毅禹爱兵程雨菲高杨姜南洪亮天津市现代天骄农业科技有限公司天津市绿色生态饲料重点实验室天津301800 天津农学院动物科学与动物医学学院天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室天津300392 西藏自治区畜牧兽医研究所拉萨850000

为开发改善动物肠道健康的绿色添加剂产品,本研究旨在筛选乳酸菌与益生元组合,并探究其对肠道屏障的影响。首先,根据碳水化合物生化鉴定试剂条的发酵结果确定5种乳酸菌[植物乳杆菌177(LP)、唾液乳杆菌KLW001(LSa)和罗伊氏乳杆菌(LRe)、... 详细信息

为开发改善动物肠道健康的绿色添加剂产品,本研究旨在筛选乳酸菌与益生元组合,并探究其对肠道屏障的影响。首先,根据碳水化合物生化鉴定试剂条的发酵结果确定5种乳酸菌[植物乳杆菌177(LP)、唾液乳杆菌KLW001(LSa)和罗伊氏乳杆菌(LRe)、类干酪乳杆菌(LPa)和鼠李糖乳杆菌(LRh)]对应的候选益生元;其次,根据5种乳酸菌和候选益生元[山梨醇(So)、甘露醇(Ma)、鼠李糖(Rh)、低聚木糖(Xyo)、海藻糖(Tr)、棉子糖(Ra)和普鲁兰多糖(Pu)]的短链脂肪酸(SCFA)发酵能力选择合生元组合,将筛选得到的3种合生元组合(LP+Pu、LSa+Pu、LRe+Ra)通过脂多糖(LPS)构建的“肠漏”细胞模型,以测定单层细胞渗透率、跨上皮细胞电阻(TEER)值的变化、肠道紧密连接蛋白[跨膜蛋白-1(Claudin-1)、闭合蛋白(Occludin)和闭锁小带蛋白-1(ZO-1)]的表达,验证合生元对肠道屏障的作用效果。结果表明:LP+Pu组合能发酵产生更多的SCFA,特别是能增加丁酸含量;“肠漏”细胞模型结果表明,LP+Pu组合上调了Claudin-1和ZO-1的mRNA相对表达量,维持了细胞上皮完整性。综上所述,LP+Pu组合可以作为增加SCFA产量、增加肠道紧密连接蛋白表达的合生元,为今后治疗及预防畜禽肠道屏障相关疾病提供新思路。

关键词：乳酸菌合生元短链脂肪酸肠道屏障 IPEC-J2细胞系

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基于经皮吸收成分探究中药育发凝胶对雄激素性脱发小鼠的药效物质基础及作用机制

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中草药 2024年第14期55卷 4782-4795页

作者：张秀君张明欣王艳王柯淳师浩然郭浩王旭楠李肖夏天津市中医药研究院附属医院天津300120 天津中医药大学天津301617 天津市中药智能制药与绿色制药重点实验室天津301617 现代中医药海河实验室天津301617 天津尚美化妆品有限公司天津300380

目的基于经皮吸收成分探究中药育发凝胶对雄激素性脱发(androgenetic alopecia,AGA)小鼠的药效物质基础及作用机制。方法采用涂抹丙酸睾酮建立AGA小鼠模型,涂抹中药育发凝胶进行治疗,观察小鼠毛发的生长情况;苏木素-伊红(hematoxylin-eo... 详细信息

目的基于经皮吸收成分探究中药育发凝胶对雄激素性脱发(androgenetic alopecia,AGA)小鼠的药效物质基础及作用机制。方法采用涂抹丙酸睾酮建立AGA小鼠模型,涂抹中药育发凝胶进行治疗,观察小鼠毛发的生长情况;苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察毛囊状态和真皮厚度;ELISA检测小鼠皮肤组织中转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)的含量。UPLC-QTOF-MS定性分析中药育发凝胶提取液化学成分、经皮入血成分和皮肤滞留成分。采用网络药理学和分子对接预测中药育发凝胶治疗AGA小鼠的潜在作用机制;采用Western blotting检测小鼠皮肤组织中雄激素受体(androgen receptor,AR)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(cystein-asparate protease-3,Caspase-3)、B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)和Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)的表达,验证网络药理学预测的关键靶点。结果与对照组比较,模型组小鼠毛囊数减少且毛发生长缓慢,说明模型建立成功;与模型组比较,中药育发凝胶高剂量组小鼠新生毛发区毛囊和真皮厚度增加(P<0.01、0.001),皮肤组织中TGF-β1、TNF-α和IL-6水平显著降低(P<0.05、0.001)。共鉴定出中药育发凝胶提取液中76种成分,皮肤滞留成分30种,经皮入血成分7种;基于经皮吸收成分共得到成分靶点481个、疾病靶点236个、共同靶点41个,核心靶点包括蛋白激酶B(protein kinase B1,AKT1)、连环蛋白1(catenin beta 1,CTNNB1)、TNF等,基因本体(gene ontology,GO)功能富集分析共375个条目,京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集通路共117条。与模型组比较,中药育发凝胶组小鼠皮肤组织中AR、Caspase-3、Bax蛋白表达水平显著降低(P<0.05、0.001),Bax/Bcl-2值显著降低(P<0.001)。结论初步揭示了中药育发凝胶对AGA小鼠的经皮吸收成分和作用机制,为其临床应用提供了理论参考。

关键词：中药育发凝胶雄激素性脱发经皮吸收网络药理学光甘草定 α-香附酮山柰酚芹菜素柳杉酚雄激素受体凋亡

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植物黄酮类对家禽生长的调节作用

中国饲料 2024年第2期 5-9页

作者：刘阔胡鹏程天津农学院天津300384 鼎正新兴生物技术(天津)有限公司天津300383 天津市生物饲料添加剂企业重点实验室天津300383 天津市企业技术中心天津300383

植物提取物通常均具有易获取且安全,无毒的作用。其中黄酮类物质则具有调节鸡脂质代谢、激素分泌,提高免疫能力以及蛋肉品质等多种功效。文章主要综述了自2012年以来关于对鸡生产效能的调节作用以及原料易获取的几种植物黄酮,旨在为其... 详细信息

植物提取物通常均具有易获取且安全,无毒的作用。其中黄酮类物质则具有调节鸡脂质代谢、激素分泌,提高免疫能力以及蛋肉品质等多种功效。文章主要综述了自2012年以来关于对鸡生产效能的调节作用以及原料易获取的几种植物黄酮,旨在为其能否成为日粮添加剂提供参考价值。

关键词：植物黄酮家禽生长水平

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数字化新型电力系统攻击与防御方法研究综述

电力系统自动化 2024年第6期48卷 112-126页

作者：杨挺许哲铭赵英杰翟峰智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072 中国电力科学研究院有限公司北京市100192

随着先进数字技术、通信技术和互联网技术的发展,传统电力系统转变为数字化、自动化和高效管理的新型电力系统。然而,信息域与物理域的深度融合使新型电力系统中的网络、层次和组件变得更加复杂,大量的智能电子设备频繁访问与信息交互,... 详细信息

随着先进数字技术、通信技术和互联网技术的发展,传统电力系统转变为数字化、自动化和高效管理的新型电力系统。然而,信息域与物理域的深度融合使新型电力系统中的网络、层次和组件变得更加复杂,大量的智能电子设备频繁访问与信息交互,更容易出现如窃取篡改数据、堵塞通信信道和破坏关键设备等恶意攻击,对新型电力系统的安全性、稳定性和经济性构成巨大威胁,引发了学术界的极大关注。首先,文中剖析了新型电力系统的结构和面临的潜在威胁,从控制层、网络层、物理层3个层面对新型电力系统攻击模式进行了深入分析。然后,详细归纳总结了新型电力系统攻击前、攻击中、攻击后的3层安全防御方法。最后,明确阐述了新型电力系统安全性研究的未来技术发展前景,为构建可靠、安全、健壮的新型电力系统提供技术支撑。

关键词：新型电力系统网络物理攻击攻击入侵识别防御策略密码技术

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不同影像处理方法在大坝施工范围识别中的应用分析

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水利水电技术（中英文） 2024年第6期55卷 172-181页

作者：赵琳许健奚歌索靖谢津平中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222 天津市测绘院有限公司天津300381

【目的】施工范围是大坝建设过程中施工精细化管理的基础内容,传统的施工范围识别方法主要是人工解译,效率低、成本高、主观性强。将影像智能解译的新方法应用于大坝施工范围识别成为一项有挑战性的技术问题。【方法】以我国贵州省凤山... 详细信息

【目的】施工范围是大坝建设过程中施工精细化管理的基础内容,传统的施工范围识别方法主要是人工解译,效率低、成本高、主观性强。将影像智能解译的新方法应用于大坝施工范围识别成为一项有挑战性的技术问题。【方法】以我国贵州省凤山水库为研究区,通过对大坝施工范围特点与现有常用的遥感影像解译方法的分析,针对大坝施工范围具有的区域面积大且连续、地物复杂、人工扰动性程度高等特征,选用高分二号和哨兵二号遥感影像,研究不同的遥感影像解译方法在大坝施工范围自动识别的应用效果。【结果】文中用到的三种方法均取得较好的结果,且分别具有不同的优势。【结论】结果表明,基于影像分割的施工范围识别方法、基于变化检测的施工范围识别方法和基于影像智能分类的施工范围识别方法均能取得较好的识别结果,其中第二种方法最优,且无需人工干预;第三种方法次之,但是方法二和方法三对样本的数量和质量依赖性较高,且存在离散图斑错分的现象;第一种方法容易受阈值的选择和叠加分析的影响,识别精度低于后两种,但是处理流程简单、容易实现。

关键词：施工范围影像解译自动识别遥感监测水利工程影响因素

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钢渣集料-沥青界面的水稳定性

材料科学与工程学报 2024年第1期42卷 99-107,152页

作者：张彩利李松王犇王亦飞李天豪孟庆营河北工业大学土木与交通学院天津300401 天津市凯曼德工程技术有限公司天津300452

为研究水长期作用对钢渣集料-沥青界面行为特性影响及相关机理,采用原子力显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜以及浸水马歇尔试验、车辙试验等从宏、微观角度进行分析。研究结果表明:水长期侵蚀改变了钢渣表面化学特性,使得钢渣表面粗糙度... 详细信息

为研究水长期作用对钢渣集料-沥青界面行为特性影响及相关机理,采用原子力显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜以及浸水马歇尔试验、车辙试验等从宏、微观角度进行分析。研究结果表明:水长期侵蚀改变了钢渣表面化学特性,使得钢渣表面粗糙度、表面积及黏附力增大;相比石灰岩沥青混合料,钢渣沥青混合料的残留稳定度和动稳定度具有可成长性,但热闷钢渣和冷弃陈渣膨胀性不同,冷弃陈渣沥青混合料膨胀量大于热闷钢渣沥青混合料,在应用过程中应注意区别对待;冷弃陈渣集料中f-CaO消解速度慢,造成试件后期体积膨胀过大,加剧了试件表面微裂缝产生,致使冷弃陈渣沥青混合料冻融劈裂强度后期较差。

关键词：浸水时间粗糙度黏附力钢渣沥青混合料路用性能

基于物质-场分析的可拆卸矿用锚具的优化设计研究

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煤炭工程 2024年第1期56卷 127-133页

作者：罗文毛爱菊杨俊彩范润喜彭鹏国能神东煤炭有限责任公司陕西榆林719315 天津市振华预应力技术有限公司天津300385

预应力锚固技术在煤矿巷道顶板支护中被广泛应用,但目前针对预应力锚索锚固结构的卸锚仍采用手工操作,缺乏安全成熟的研究和成果。本研究分析了锚环-夹片-锚索三者之间物质-场关系,确定了传统矿用锚具卸锚过程中的关键问题,通过消除非... 详细信息

预应力锚固技术在煤矿巷道顶板支护中被广泛应用,但目前针对预应力锚索锚固结构的卸锚仍采用手工操作,缺乏安全成熟的研究和成果。本研究分析了锚环-夹片-锚索三者之间物质-场关系,确定了传统矿用锚具卸锚过程中的关键问题,通过消除非有效完整功能的物质-场模型、减缓有害功能的物质-场模型等两个方面进行分析,借助实验室试验对其进行结构优化。最终提出一种可拆卸矿用锚具,并在井下进行了应用试验。试验结果表明,相较于目前常用的矿用锚具,论文提出的可拆卸矿用锚具在实现快速高效拆除的同时,所需拆卸力小,锚索剩余应力实现归零,卸锚过程安全可靠。

关键词：预应力锚固技术预应力支护锚索矿用锚具锚具拆卸物质-场分析

高倍数水驱砂岩中原油黏度、岩心润湿性时变规律核磁共振实验

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 348-355页

作者：贾虎张瑞罗宪波周子力杨璐西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都610500 中海油田服务股份有限公司天津300459 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459

根据模拟原油黏度与横向弛豫时间谱几何平均值的变化关系,建立了模拟原油黏度预测模型,并结合高倍数水驱核磁共振(NMR)实验实现了孔隙介质中模拟原油黏度的时变规律定量表征;基于核磁共振弛豫理论推导出新的NMR润湿性指数计算公式,结合... 详细信息

根据模拟原油黏度与横向弛豫时间谱几何平均值的变化关系,建立了模拟原油黏度预测模型,并结合高倍数水驱核磁共振(NMR)实验实现了孔隙介质中模拟原油黏度的时变规律定量表征;基于核磁共振弛豫理论推导出新的NMR润湿性指数计算公式,结合砂岩岩心高倍数水驱实验,定量表征了水驱过程岩石润湿性的时变规律。研究表明:岩心中剩余油黏度与过水倍数正相关,过水倍数较低时剩余油黏度升高速度较快,过水倍数较高时剩余油黏度升高速度趋缓。剩余油黏度的变化与储层非均质性相关,储层均质性越强,剩余油中重质组分含量越高,黏度越高。注水后储层润湿性将发生改变,亲油储层向亲水储层转变,亲水储层则亲水性更强,且改变程度随过水倍数增加而增强。原油黏度的时变性与润湿性的时变性具有很高的关联性,原油的黏度变化不可忽略,考虑模拟原油黏度变化时计算得到NMR润湿性指数与测试Amott(自吸法)润湿性指数更具有一致性,更加符合储层润湿性时变规律。

关键词：砂岩高倍数水驱核磁共振原油黏度岩石润湿性时变规律