雨污管道巡检机器人嵌入式系统的设计与实现

城市雨污排水管道的巡检主要以人工为主,但由于地下管道环境错综复杂并存在有毒可燃气体,人员下井存在很大危险.虽然有部分巡检工作尝试采用巡检机器人代替人工,但这些机器人采用的有缆方式,存在巡检距离受限、操作繁琐、能耗高等问题,导致巡检效率低下,智能化程度低.针对上述问题以及巡检机器人的任务需求,设计并实现了一种更加安全可靠与智能的雨污管道巡检机器人嵌入式系统.该设计基于CCTV巡检方式,采用STM32作为主控芯片,搭载工业摄像头、传感器组等模块采集数据,并采用无线通信的方式与上位机进行连接,之后通过YOLOV5s自主判断所采集的视频流中是否存在淤积物堵塞问题.通过在广州市番禺区的实地试验,结果表明,嵌入式系统设计合理,管道巡检机器人能够实现各项功能与技术要求.     

基于间歇脉冲快速充气的空气波按摩装置控制系统的研究

本系统根据空气波原理,利用气囊内空气压强的变化对肢体组织进行按摩,起到加速静脉血流速度的作用,适用于辅助治疗和消除肢体淋巴水肿等症状。系统主要由气体压缩单元、传感器单元、控制核心单元、电磁阀、微型气泵、电源、触摸屏、配套气囊及管路组成。控制核心单元通过软件程序控制微型气泵和电磁阀,令气体压缩单元压缩空气,达到预定压力后,向配套气囊快速充气、放气,达到按摩下肢的目的。触摸屏可以设定治疗时间、预定气囊压力、显示气囊的实时压力等。该系统对偏瘫、截瘫、瘫痪患者的肢体按摩和康复都有功效。     

基于Axure RP的区域性地灾气象预警系统原型设计

作为行业内主流的原型设计软件之一,Axure RP软件能快速地制作出优秀的系统原型,便于使用者理顺逻辑框架和直观地展示系统界面。针对区域性地灾气象预警系统设计优化中存在的问题,笔者基于地质灾害相关系统构建的研究经验,参考行业内相关系统的构建案例,利用Axure RP软件对区域性地灾气象预警系统进行需求分析和功能构建,对系统进行原型设计,同时提出系统开发的设计构想和要进一步考虑的内容,为区域性地灾气象预警系统的进一步研发和地质灾害防治工作提供思路。     

空中目标威胁排序的灰色聚类决策方法

空中目标威胁排序是防空射击指挥中的重要环节,针对空中目标威胁排序问题,提同了一种基于灰色定权聚类决策的空中目标威胁排序方法.该方法通过对空中作战目标的分析认识,对目标的威胁因素的特征指标进行挑选,分析特征指标取值变化对目标威胁程度的影响,采取绝对关联度分析,确定特征指标的选取,在不需要精确校正指标数据的情况下.运用灰色关联聚类的思想实现了威胁排序,符合防空作战的实际情景需求.给出了应用该方法的具体步骤,通过示例结果表明灰色聚类决策对空中目标威胁排序具有良好的适用性.     

压边力和液压力对椭球形件充液拉深成形的影响

起皱和破裂是板材零件的两大缺陷。充液拉深成形是一种新的塑性加工工艺,可以改善曲面形零件的成形质量。压边力和液压力是该工艺的关键参数。利用Dynaform有限元分析软件研究了旋转椭球形件在恒压边力变液压力、变压边力变液压力情况下的充液拉深成形情况。模拟结果表明,压边力和液压力的加载路径对于零件的成形有明显的影响,采用变压边力变液压力技术可以得到不破裂、不起皱、减薄率小、厚度均匀的零件,在很大程度上改善了零件的成形效果。     

软件定义卫星网络多协议流表存储压缩算法

软件定义卫星网络的多协议转发需求对星载设备中流表的规模及存储开销提出挑战。针对卫星网络资源受限的特点，该文构建了节省存储的多协议流表结构，并提出了一种二维扩域搜索算法(2D-EFS)。2D-EFS采用字段融合的方式逐级生成多级流表，能够支持流表初始化及表项更新2种场景下的存储压缩需求。仿真结果表明：在流表初始化阶段，2D-EFS算法的存储压缩效率可达86%,与全局最优值相近，高于已有单协议算法；在表项更新阶段，2D-EFS算法可取得76%的平均存储压缩效率，并具备最低的运行耗时，其综合性能优于已有单协议算法。     

取心工具用大尺寸疏水吸油海绵的制备与吸油性能研究

海绵取心工具（取心衬筒）中一种关键材料是高吸油海绵，为了满足钻井取心的使用需求，需要制备大尺寸、超疏水的吸油海绵。利用多巴胺（DA）氧化自聚（以NaIO₄为氧化剂）以及聚多巴胺（PDA）与疏水剂（十八胺，ODA）的反应，采用一步和两步浸涂法对小尺寸（30 mm×30 mm×10 mm）和大尺寸（910 mm×400 mm×10 mm）商用三聚氰胺海绵进行疏水改性；利用扫描电子显微镜（SEM）观察改性海绵的表面形貌，并测定其水接触角和吸油性能。结果表明：改性海绵表面形成了PDA粒子，两步法所得改性海绵的表面粒子细密、均匀；增大DA的质量浓度和提高氧化剂含量，海绵表面PDA粒子增多。确定了海绵改性的最优条件：DA质量浓度为4~6 mg/mL，DA与NaIO₄的质量比为1：1，海绵在ODA溶液中的浸泡时间为2~4 h。在小尺寸样品研究结果的基础上，将大尺寸海绵在DA溶液中浸泡1 min，在空气中放置2 h，然后与ODA溶液反应4 h进行改性，所得大尺寸改性海绵的表面水接触角为152.6°，10 s时吸油量达90 g/g，并且多次吸油、析油后仍保持较高的吸油量和解析率，可以满足取心衬筒的使用要求。     

一种检测中药成分毒性的心脏芯片构建

为确定中药安全性，有必要对中药中各成分的量效毒关系进行研究.心脏毒性是新药研究中需要格外注意的器官毒性，为了解决孔板试验中缺少细胞间相互作用以及微环境与体内差异大的问题，构建了一种在体外模拟心肌细胞与毛细血管相互作用的心脏芯片，并使用该芯片检测了雷公藤甲素、氯化两面针碱、莨菪碱3种中药成分的毒性.通过对比加药前后芯片和孔板里心肌细胞的搏动状态变化，以及细胞培养液中乳酸脱氢酶和肌钙蛋白的含量变化，发现3种中药化学成分有剂量依赖的心脏毒性，同时发现芯片内的心肌细胞比孔板内的对于药物的耐受性更强，显示了本芯片用于检测药物心脏毒性的潜力.     

高黏原油掺气管输流动减阻特性研究

高黏原油黏附性强、固相沉积严重、流动性差，给其流动保障提出严峻挑战。采用室内环道实验模拟方法对高黏原油掺气流动力学特性进行研究，设计了高黏原油掺气实验环道，以内径分别为14 mm和22 mm的透明有机玻璃管作为观测管段，通过分析高黏原油基本物性，选用黏度相当的白油作为模拟高黏原油，在不同工况下，利用高速摄像机观测流型演化，通过分析测试管段压降变化规律，确定最佳掺气比，达到高黏原油掺气减阻目的。结果表明，适当工况下高黏原油掺气可实现减阻输送，当高黏原油表观速度达到0.837 m/s，气体表观速度达到0.07 m/s，气油比为11.59%时，减阻效果最好。     

可变投资金额机制对自愿参与公共物品博弈的影响研究EI北大核心CSCDCSSCI

公共物品对社会发展有重要的保障作用,其私人自愿供给一直是学术界热议的话题之一.基于现实中公共物品投资金额存在个体异质性且可以动态调整的考虑,在传统固定投资自愿参与公共物品博弈中引入了可变投资金额机制,此时个人不仅可以选择是否提供公共物品,还可以决定提供多少公共物品,这种更符合实际的模型设定使博弈结果对现实问题有更强的解释力.结果表明:可变投资金额机制对社会合作水平的提高存在"双刃剑效应",主要体现在只有收益率适中的情况下,可变投资公共物品博弈均衡时的合作者比例才会比固定投资的更高.尽管如此,可变投资金额机制仍能在大多数情况下提高社会平均收益和公共物品供给总量,在一定程度上缓解了"公地悲剧".研究发现,增加投资金额上限会使合作者比例先小幅提高然后降低,同时,孤独者收益的增加对社会合作水平有倒U型影响,这主要与三种策略的收益之差变化有关系.此外,在混合策略调整过程中对上一轮收益适当的反应强度有助于社会合作的出现和合作水平的提高.本研究为现实中公共物品私人自愿供给问题提供了新的视角和理论依据.