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养殖RFID测温定位电子耳标研究——基于智慧农业区块链

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农机化研究 2025年第2期47卷 181-185页

作者：刘淑芝焦作师范高等专科学校河南焦作454000

首先,介绍了区块链和物联网技术在智慧农业应用的概念;然后,基于结构、温度传感器、RSSI定位和天线等多个模块实现了对测温定位电子耳标的设计;最后,为了验证该RFID测温定位电子耳标的性能,设计了一套放养羊群的养殖信息监测系统,对每... 详细信息

首先,介绍了区块链和物联网技术在智慧农业应用的概念;然后,基于结构、温度传感器、RSSI定位和天线等多个模块实现了对测温定位电子耳标的设计;最后,为了验证该RFID测温定位电子耳标的性能,设计了一套放养羊群的养殖信息监测系统,对每只羊的实际位置和体温进行监测。测试结果表明:系统可以准确测量山羊的体温和位置,响应快,稳定性高,符合设计需求。

关键词：养殖测温定位电子耳标 RFID 智慧农业区块链

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拖拉机电气系统远程故障诊断模型研究

农机化研究 2025年第3期47卷 242-246,253页

作者：陈艳茹亓丹丹张永学高艳芳黄河交通学院河南焦作454950

拖拉机正朝着智能化和自动化方向发展,而传统故障诊断方法的局限性日益突出,且受限于技术水平和知识储备的不足,通常依赖于人工观察和经验判断。为了进一步提高拖拉机故障诊断效率,采用了卷积神经网络模型,通过对拖拉机电气系统的传感... 详细信息

拖拉机正朝着智能化和自动化方向发展,而传统故障诊断方法的局限性日益突出,且受限于技术水平和知识储备的不足,通常依赖于人工观察和经验判断。为了进一步提高拖拉机故障诊断效率,采用了卷积神经网络模型,通过对拖拉机电气系统的传感器数据进行训练和学习,实现对故障的自动识别和分类。通过大量的数据样本和远程数据传输,该模型可以在远程环境下进行故障诊断,并给出相应的解决方案。试验结果表明:该模型在拖拉机电气系统故障诊断方面表现出较高的准确性和效率,故障诊断准确率达到98.96%,具有实际应用的潜力。研究结果旨在为拖拉机智能化和自动化发展提供一种新的故障诊断方法,并为农业机械维修提供重要的技术支持。

关键词：拖拉机电气系统卷积神经网络传感器故障诊断

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基于鲁棒模型预测的无人拖拉机跟踪控制方法分析

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农机化研究 2025年第4期47卷 242-246页

作者：侯晓晓涂亚楠陈晓静李怀玉黄河交通学院河南焦作454000

无人驾驶拖拉机是一种利用自动化技术和传感器设备进行自主导航的农业机械设备,可以在无人操作的情况下完成农田的耕作、种植、施肥、除草等作业。无人驾驶拖拉机田间运动控制是拖拉机整机与自动驾驶系统沟通的关键技术。为此,在无人驾... 详细信息

无人驾驶拖拉机是一种利用自动化技术和传感器设备进行自主导航的农业机械设备,可以在无人操作的情况下完成农田的耕作、种植、施肥、除草等作业。无人驾驶拖拉机田间运动控制是拖拉机整机与自动驾驶系统沟通的关键技术。为此,在无人驾驶拖拉机田间运行给定形式路径的基础上,通过构建无人驾驶拖拉机运动模型并进行线性化处理,运用模型预测控制拖拉机田间运行轨迹,以实现对田间无人驾驶拖拉机轨迹跟踪的研究目标。结果表明:基于鲁棒模型预测的拖拉机跟踪控制器能够提高拖拉机田间运行控制精度,拖拉机直线运行控制误差<0.03 m。

关键词：无人拖拉机轨迹跟踪鲁棒模型预测农业机器人

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含初始损伤饱水花岗岩的冲击破坏规律

爆炸与冲击 2025年第1期45卷 51-64页

作者：褚怀保陈璐阳杨小林王东辉魏海霞孙博河南理工大学土木工程学院河南焦作454003

为研究饱水和初始损伤对冲击荷载下花岗岩宏观和微观破坏特征的影响,开展了X射线衍射、霍普金森和扫描电镜试验,利用分形维数对花岗岩的破碎块度和断口形貌进行了分析,探讨了图像放大倍数对分形维数的影响,分析了冲击荷载下饱水后花岗... 详细信息

为研究饱水和初始损伤对冲击荷载下花岗岩宏观和微观破坏特征的影响,开展了X射线衍射、霍普金森和扫描电镜试验,利用分形维数对花岗岩的破碎块度和断口形貌进行了分析,探讨了图像放大倍数对分形维数的影响,分析了冲击荷载下饱水后花岗岩的微观致裂机制。结果表明:饱水后花岗岩中角闪石、钠长石、微斜长石和石英的占比减少,高岭石占比显著提高;随着初始损伤的增大,花岗岩的动态峰值应力逐渐减小,而破碎程度和块度分形维数逐渐增大,且初始损伤对块度分形维数的影响大于饱水的影响;随着初始损伤的增加,断口出现更多的微裂纹和碎屑,断口图像的分形维数也逐渐增加;放大倍数在400~3200范围内时,断口图像分形维数随着图像放大倍数的增大而增加,超过3200后,分形维数减小。

关键词：岩石动力学矿物成分破碎块度断口微观形貌分形维数

不同加载速率对煤岩组合体巴西劈裂特性的影响

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河南理工大学学报（自然科学版） 2025年第1期44卷 29-36页

作者：陈岩王嘉豪邓良涛洪紫杰荣腾龙侯志强河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 河南理工大学土木工程学院河南焦作454000

目的为了研究煤岩组合体在采掘过程中的抗拉特性,方法以煤岩组合体为研究对象,利用RMT-150B实验机对其进行不同加载速率下的巴西劈裂试验,分析加载速率对煤岩组合体劈裂破坏的强度特征、破坏形态、能量特征和裂纹演化的影响。结果结果表... 详细信息

目的为了研究煤岩组合体在采掘过程中的抗拉特性,方法以煤岩组合体为研究对象,利用RMT-150B实验机对其进行不同加载速率下的巴西劈裂试验,分析加载速率对煤岩组合体劈裂破坏的强度特征、破坏形态、能量特征和裂纹演化的影响。结果结果表明:煤岩组合体的应力-应变曲线大致经历了压密阶段、弹性阶段、屈服阶段、破坏阶段,其破坏模式与加载速率无关,均沿着圆盘交界面裂成两半;煤岩组合体的抗拉强度与加载速率呈正相关,加载速率较小时,试样的抗拉强度随加载速率变化十分显著;当加载速率增大时,试样的抗拉强度增幅减小;不同加载速率下,煤岩组合体试样的能量集中在0.33~0.42 J,且试样抗拉强度越大,损伤所需的能量也越大;应力-裂纹应变峰前曲线经历裂纹闭合阶段、弹性阶段、裂纹扩展阶段,轴向裂纹损伤应力与抗拉强度值接近,裂纹参数具有明显的加载速率效应。结论研究结果对于揭示煤岩组合结构拉伸破坏机理具有重要理论价值。

关键词：煤岩组合体巴西劈裂强度特征能量特征裂纹演化

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基于神经网络模型的煤层气产能预测研究

河南理工大学学报（自然科学版） 2025年第1期44卷 46-56页

作者：金毅郑晨晖宋慧波马家恒杨运航刘顺喜张昆倪小明河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 中原经济区煤层(页岩)气协同创新中心河南焦作454000 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000

目的煤层气产能主要受地质和工程因素影响,阐明这些因素对煤层气井产能的影响机制是实现储层精细改造和煤层气井提产的基础。方法本文以沁水盆地柿庄南区块为研究对象,综合考虑地质背景、储层物性和动态排采数据,利用神经网络算法开展... 详细信息

目的煤层气产能主要受地质和工程因素影响,阐明这些因素对煤层气井产能的影响机制是实现储层精细改造和煤层气井提产的基础。方法本文以沁水盆地柿庄南区块为研究对象,综合考虑地质背景、储层物性和动态排采数据,利用神经网络算法开展煤层气产能预测。首先,利用灰色关联分析法遴选出10个地质参数作为煤层气产能预测的主控因素,在此基础上,运用模糊数学法实现研究区34口煤层气井富集区划分,最后,根据分类结果,结合实际排采数据,分别利用BP(back propagation)和LSTM(long short-term memory)神经网络算法实现煤层气井日产气量预测。结果结果表明:(1)渗透率、含气饱和度和储层压力梯度等10个参数是影响研究区煤层气产气性能的关键因素;(2)利用模糊数学评价方法评价煤层气的富集,可将研究区34口井产气效果划分为有利区、较有利区和不利区;(3)依托LSTM算法建立了煤储层日产气量预测模型,预测误差值为4.06%~14.79%,平均误差值为11.09%,预测精度明显高于BP神经网络模型,结论根据LSTM算法建立的煤储层日产气量预测模型稳定性好且预测精度高,可作为煤储层产能长程预测的一种有效手段,进而为煤层气开发工艺布施与排采方案制定提供科学依据。

关键词： LSTM神经网络 BP神经网络灰色关联分析产能预测

碳纳米管混凝土三点弯曲梁的声发射及损伤演化特征

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高压物理学报 2025年第1期39卷 86-97页

作者：李慧宽黄山秀陈小羊郭佳奇河南理工大学化学化工学院河南焦作454003 中建七局交通建设有限公司河南郑州454004 河南理工大学土木工程学院河南焦作454003

为研究碳纳米管掺量对混凝土梁损伤演化过程及裂纹扩展规律的影响,制备了质量分数分别为0、0.1%、0.3%、0.5%的碳纳米管混凝土三点弯曲梁试件。采用搭载声发射测试系统的YNS300电液伺服万能试验机开展三点弯曲试验,得到了声发射能量、... 详细信息

为研究碳纳米管掺量对混凝土梁损伤演化过程及裂纹扩展规律的影响,制备了质量分数分别为0、0.1%、0.3%、0.5%的碳纳米管混凝土三点弯曲梁试件。采用搭载声发射测试系统的YNS300电液伺服万能试验机开展三点弯曲试验,得到了声发射能量、振铃计数和幅值等声学信息,并基于声发射参数对裂纹类型、损伤演化过程进行分析。结果表明:碳纳米管混凝土三点弯曲梁破坏时产生的声发射能量明显高于素混凝土梁,但随着碳纳米管掺量的增加,其破坏时产生的声发射能量逐渐减小;碳纳米管的掺入可以提高混凝土三点弯曲梁的承载能力,但超过某一界限后,其承载能力随着碳纳米管掺量的增加而降低;碳纳米管的掺入使得混凝土三点弯曲梁第一次声发射幅值突变的时间提前,试样破坏前,振铃计数及累计振铃计数增长缓慢,近似直线,试样断裂瞬间,两者均急剧上升;声发射信号源隶属于拉伸裂纹,碳纳米管混凝土三点弯曲梁断裂属于Ⅰ型断裂,拉伸裂纹和剪切裂纹占比与碳纳米管掺量之间没有明显关系,但声发射平均频率、上升角度信号源数量与碳纳米管掺量之间具有显著的相关性。不同碳纳米管掺量下,混凝土三点弯曲梁试样的损伤演化规律基本保持一致,试验前期损伤曲线基本为水平直线,破坏阶段损伤变量首先处于快速增长阶段,而后呈陡增式增长。

关键词：碳纳米管混凝土梁损伤演化裂纹扩展声发射

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河南省北部某开发区周边耕地土壤重金属风险评价及源解析

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河南师范大学学报（自然科学版） 2025年第1期53卷 66-74,I0005页

作者：马云霞彭华朱泽军张涛杨会军赵辉河南省生态环境监测和安全中心河南省环境监测技术重点实验室郑州450046 河南省焦作生态环境监测中心河南焦作454002

为了解开发区周边耕地土壤重金属污染状况、潜在风险特征及污染来源,对耕地表层土壤中8种重金属含量进行了分析评价,结果表明40个样品中Cd质量分数都超过农用地土壤污染风险筛选值;Zn、Pb、Cd和Hg的地积累指数大于1,存在一定累积;土壤... 详细信息

为了解开发区周边耕地土壤重金属污染状况、潜在风险特征及污染来源,对耕地表层土壤中8种重金属含量进行了分析评价,结果表明40个样品中Cd质量分数都超过农用地土壤污染风险筛选值;Zn、Pb、Cd和Hg的地积累指数大于1,存在一定累积;土壤重金属存在较强的潜在生态风险,以Cd潜在生态风险水平最高,其次为Hg.土壤中重金属平均综合潜在生态风险等级为极强,Cd和Hg的贡献率较高;成人健康风险评价表明,非致癌健康风险指数均小于1,风险可接受,有1个土壤样品的Cd致癌风险指数大于10^(-4),存在一定的致癌风险.利用受体模型进行重金属源解析,结果显示,土壤中Cr、Ni、Cu和As主要受成土母质等自然因素的影响,Cd、Pb、Hg、Zn主要受涉重金属企业工业源的影响.综上所述,该开发区周边耕地中Cd污染较重且主要来源于涉重金属企业,建议针对企业重金属排放源采取措施确保耕地安全利用.

关键词：土壤重金属健康风险源解析

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统一电能质量调节器控制策略及仿真

电力自动化设备 2009年第11期29卷 78-81页

作者：万江郭真红郑继红徐波曾寅川陈辉雍贤俊重庆电力公司超高压局重庆400039 河南焦作演马电厂河南焦作454000

通过对统一电能质量调节器(UPQC)电路拓扑的稳态功率进行详细分析,并与基于传统控制策略下UPQC所需容量进行一系列比较,提出一种基于串联侧无有功注入的新型控制策略。该控制策略根据相应的负载功率因数角、电压跌落程度决定串联侧补偿... 详细信息

通过对统一电能质量调节器(UPQC)电路拓扑的稳态功率进行详细分析,并与基于传统控制策略下UPQC所需容量进行一系列比较,提出一种基于串联侧无有功注入的新型控制策略。该控制策略根据相应的负载功率因数角、电压跌落程度决定串联侧补偿电压的幅值,在特定补偿电压注入角情况下,使得串联侧不消耗任何有功,同时能够减小并联侧无功补偿容量。该控制策略不仅能完成电网电压跌落补偿、谐波治理、负载无功补偿和输入功率因数校正,且在串联侧不消耗任何有功的情况下降低整个UPQC的补偿容量。为了克服滞环控制的不足,串联侧采用恒频滞环来保持开关频率的稳定。仿真结果验证了理论分析的正确性与可行性。

关键词：统一电能质量调节器控制策略输入功率因数校正恒频滞环补偿仿真