摘要：为了在舒适非接触环境下检测被试者的心率变化,本文设计了一种通过普通摄像头来检测心率参数的信号处理系统。首先,将KLT(Kanade-Lucas-Tomasi)算法跟踪识别到的人脸视频图像转换到YCbCr颜色空间来进行皮肤检测,并同时转换到Cg颜色通道来提取高质量的光电容积脉搏波(Photoplethysmography, PPG)信号。然后,用Morlet复小波作为母波绘制PPG信号的小波能量谱图。最后根据心率信号的生理特性,去除伪点噪声,提取随时间变化的心率参数。实验结果表明,该方法在静息状态下的测量结果同标准仪器测量结果的平均绝对值误差|M_e|小于2 bpm(beats per minute),误差的标准差SD_e小于2.5 bpm,RMSE均小于2.6 bpm;头部运动状态下两种测量方法的|M_e|均小于2.3 bpm,SD_e均小于2.9 bpm,RMSE均小于2.9 bpm。对两种测量方法进行Bland-Altman一致性分析,其测量结果显示静息状态下差值的均数■为0.295 7 bpm,95%置信区间为-3.340 1~3.931 4 bpm;头部运动状态下■为0.383 2 bpm,95%置信区间为-3.677 1~4.443 5 bpm,表明本文提出的非接触式方法的测量结果同标准仪器的测量结果具有高度的一致性。

摘要：针对矿热炉电极电流过大、难以实时精确测量等问题,结合改进遗传算法和有限元分析,设计了一种优化的罗氏线圈结构,并进一步建立了罗氏线圈优化系统。首先根据罗氏线圈的测量原理,结合COMSOL软件,建立罗氏线圈仿真模型,并在不同结构参数情况下,对罗氏线圈的测量结果进行分析和比较。通过COMSOL和MATLAB混合编程,以罗氏线圈测量准确率为优化目标函数,结合精英保存策略和惩罚函数改进的遗传算法,实现了罗氏线圈结构的优化设计。优化设计的罗氏线圈在组合使用后能够较精确地测量矿热炉电极电流,满足了矿热炉电极电流测量的要求,具有较好的实用价值。

摘要：为了远程监控矿热炉三相电极的电压、电流、移动距离等冶炼参数,对电极运行数据进行深入分析,及时对设备故障进行报警,满足安全生产、节能降耗的需要,设计实现了一种基于物联网云平台(WISE-PaaS云平台)的矿热炉电极运行监控系统。首先在现场底层使用ADAM 5510M作为控制器,结合ADAM系列模块、罗氏线圈、磁阻传感器、编码器等设备,实现对矿热炉电极运行数据的采集,并在网际组态软件WebAccess上建立工程节点和设定MQTT协议,将采集数据上传至云端。通过WISE-PaaS云平台中的Dashboard、SaaS Composer、APM、AFS等功能,整合矿热炉电极运行数据,采用云计算技术,开发了电极运行实时监控、电极状态报警、电极具体参数显示、移动终端人机交互、能耗预测、电极位置预测等一系列功能。实验结果表明,设计的监控系统实现了对矿热炉电极运行状态的实时监测和故障报警,为预测性维护和诊断提供数据支撑,具有较好的实际应用潜力。

摘要：针对当前我国农田土壤中广泛存在的重金属和多环芳烃污染问题,采用盆栽方法,考察茄子秆生物炭联合黑麦草对去除土壤重金属镉(Cd)与多环芳烃芘(Pyrene)复合污染及对土壤微生物群落结构的影响,以期揭示茄子秆生物炭联合黑麦草对土壤镉-芘复合污染土壤的修复机制。结果显示,在Cd、Pyrene含量分别为16.8、71.04 mg/kg条件下,添加生物炭土壤的Cd和Pyrene去除率在第60天分别达到21.88%和23.55%,较无生物炭添加的对照分别提高17.71%与14.28%。在生物炭添加量30 mg/g及种植黑麦草密度为13.5 mg/cm^2条件下,土壤Cd和Pyrene去除率最高分别达到20.59%与70.58%。高通量测序分析表明,生物炭能够提高土壤微生物丰富度,生物炭联合黑麦草明显影响土壤微生物群落结构。Cd-Pyrene致使土壤优势菌相对含量下降,其中,鞘氨醇单胞菌相对含量下降3.08个百分点,芽单胞菌相对含量下降1.69个百分点;但施用生物炭能够使耐Cd菌和高效降解Pyrene菌鞘氨醇单胞菌相对含量提高1.22个百分点,生物炭联合黑麦草使Pyrene降解菌假单胞菌、肠杆菌相对含量分别提高160、414倍。因此,茄子秆生物炭联合黑麦草将有效修复Cd和Pyrene复合污染土壤并增加Cd-Pyrene降解菌相对含量。

摘要：针对常见冶炼设备矿热炉的安全生产和节能减排的需求,设计一种基于网际组态软件WebAccess的矿热炉远程监控系统。首先在设备端使用ADAM 5510M作为主要控制器,结合ADAM系列数据采集模块,以及罗氏线圈、电极电压采集器、编码器等设备,对矿热炉的二次侧电压、电极电流、电极移动距离等主要参数进行测量,利用Modbus协议与WebAccess进行通信,并在WebAccess上建立工程节点、监控节点,分析和综合三相参数,编辑Dashboard阅览器,制作相应的矿热炉监控APP,从而实现在电脑、手机等不同的客户端对矿热炉各项冶炼参数进行远程实时监控。该监控系统包括分级登录模块、参数监控模块、报警模块、趋势查询模块、报表发送模块等,适应不同规模矿冶企业中操作员、工程师、管理人员等各类使用人员的需要,具有较好的稳定性、新颖性和实用性。

摘要：目的比较配戴多区正向设计离焦(DIMS)框架眼镜和角膜塑形镜对儿童近视进展的延缓效果。方法采用非随机对照临床研究方法,纳入2018年1月至2020年12月于郑州大学第一附属医院就诊的近视儿童390例390眼,等效球镜度(SER)为-0.75~-6.00 D。依据患儿及其监护人意愿将受试者分为DIMS框架眼镜组、角膜塑形镜组和单光框架眼镜组,每组130例130眼,分别给予配戴DIMS框架眼镜、标准型或带散光设计角膜塑形镜及非球面设计的普通单光足矫框架眼镜,分别在戴镜前及戴镜后1年采用全自动电脑验光仪联合主觉验光测定受试眼SER;采用IOLMaster测量眼轴长度(AL)。最终符合纳入及排除标准的随访者共327例327眼,其中DIMS框架眼镜组107例107眼、角膜塑形镜组112例112眼、单光框架眼镜组104例104眼,均取右眼数据纳入分析。比较3个组受试眼戴镜前及戴镜后1年SER和AL及其变化量。DIMS框架眼镜组受试眼AL和SER变化量与基线资料的关系评估采用Pearson线性相关分析。结果DIMS框架眼镜组、角膜塑形镜组、单光框架眼镜组不同时间点SER和AL总体比较差异均有统计学意义(SER:F_(组别)=7.065,P=0.009;F_(时间)=183.730,P<***:F_(组别)=6.151,P=0.014;F_(时间)=175.290,P<0.001),戴镜后1年3个组受试眼SER和AL变化量总体比较差异均有统计学意义(F=7.065,P=0.009;F=6.151,P=0.014),其中各组1年后SER和AL均大于基线时,角膜塑形镜组和DIMS框架眼镜组SER和AL及其变化量均明显小于单光框架眼镜组,DIMS框架眼镜组SER和AL及其变化量均大于角膜塑形镜组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。与单光框架眼镜相比,配戴角膜塑形镜1年能分别抑制SER和AL进展58.3%和59.0%,配戴DIMS框架眼镜1年能分别抑制SER和AL进展46.9%和43.6%。戴镜1年单光框架眼镜组、角膜塑形镜组和DIMS框架眼镜组SER无变化的眼数占比分别为5.77%(6/104)、24.11%(27/112)和17.76%(19/107),AL无变化的眼数占比分别为0.00%(0/104)、8.93%(10/112)和7.48%(8/107),总体比较差异均有统计学意义(χ2=9.316、8.676,均P<0.001)。DIMS框架眼镜组AL变化量与年龄呈弱负相关(r=-0.252,P=0.006)。结论配戴DIMS框架眼镜对儿童近视的延缓效果不及角膜塑形镜,但明显优于配戴普通单光框架眼镜。

摘要：针对乌鸦搜索算法(CSA)优化支持向量机(SVM)参数时存在陷入局部最优、后期收敛精度不高的问题,对CSA算法进行了改进,提出一种改进乌鸦搜索算法(ICSA)。ICSA在CSA基础上,融入了动态感知概率、Levy飞行策略、柯西变异机制等步骤,提高了算法的寻优能力。以ICSA为SVM参数优化方法,建立了电机轴承故障诊断模型,并进行了实验验证。结果表明:相比于CSA,ICSA优化SVM的诊断精度比提升了4.53%;相比于另外3种改进型CSA方法,诊断精度也更高;相比于其它4种类型优化算法,在诊断精度提升的同时耗时缩更短。

摘要：为了缓解菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat.)设施栽培中,连作障碍对生产造成的损失,本试验以连作菊花3年的土壤为研究对象,考察不同生物炭施加量(1%,5%,10%和20%)对连作土壤性质和菊花生长的影响。结果表明:施用生物炭处理使连作菊花土壤的容重降低,含水量增加,土壤温度略有增加;生物炭处理连作菊花土壤的pH值、氧化还原电位和土壤中的养分元素(全碳、全氮、全磷和全钾)含量均不同程度增加;生物炭促进连作菊花土壤细菌、真菌和放线菌数量的增加。施用生物炭对菊花生长和产品品质有促进和提高的作用。研究结果表明,生物炭施用量为15%的处理,对连作菊花土壤性质改善和菊花生长、产品品质的促进效果最好,是缓解连作菊花栽培中的土壤障碍问题的有效手段。

摘要：目的评价质量分数0.01%和0.02%阿托品滴眼液对近视儿童瞳孔直径和调节幅度的影响,分析瞳孔直径和调节幅度变化的相关因素。方法采用前瞻性随机对照研究设计,纳入2016年6—10月在郑州大学第一附属医院就诊并完成1年随访的近视儿童193例193眼,均取右眼进行分析。按照随机数字表法分为3个组,0.01%阿托品组72例,0.02%阿托品组74例,均配戴全矫单光框架眼镜,同时睡前双眼0.01%或0.02%阿托品滴眼液各1滴;对照组80例,仅戴全矫单光框架眼镜。给药前和给药后4、8和12个月测量受试者瞳孔直径和调节幅度。结果各组患者基线瞳孔直径和调节幅度比较,差异均无统计学意义(F=9.321,P=0.820;F=13.209,P=0.220)。给药后12个月,0.01%阿托品组、0.02%阿托品组和对照组瞳孔直径分别增大0.75、0.84和0.02mm。各组不同时间点瞳孔直径比较,差异均有统计学意义(F分组=2.168,P=0.013;F时间=2.139,P=0.015;F交互作用=2.148,P=0.001)。0.01%阿托品组和0.02%阿托品组用药后4、8和12个月瞳孔直径均较用药前增大,差异均有统计学意义(均P<0.001)。对照组瞳孔直径稳定。用药12个月后,0.01%阿托品组、0.02%阿托品组和对照组调节幅度分别降低1.25、1.12和0.28D。各组不同时间点调节幅度比较,差异均有统计学意义(F分组=18.346,P=0.034;F时间=1.823,P=0.002;F交互作用=3.239,P=0.023)。0.01%阿托品组和0.02%阿托品组用药后4、8和12个月调节幅度均明显低于用药前,差异均有统计学意义(均P<0.05),对照组调节幅度稳定。经线性回归分析,阿托品组的瞳孔直径变化量与年龄、基线瞳孔直径和眼轴长度增加量呈线性相关(β=0.06,P=0.019;β=-0.44,P<0.001;β=-0.37,P=0.045)。阿托品组的调节幅度变化量与基线调节幅度呈线性相关(β=-0.71,P<0.001)。结论0.01%和0.02%阿托品滴眼液对近视儿童的瞳孔直径和调节幅度影响无明显差异。

摘要：软件定义异构物联网难以保证数据传输的可靠性,提出一种基于人工电场优化算法的软件定义物联网路由算法。将软件定义网络技术与物联网结合,建立软件定义物联网的数据传输模型,利用滞环曲线分析路由中继节点的可靠性,选择高可靠性节点作为路由中继节点。设计离散人工电场优化算法选择最佳的路由,实现高效、高可靠性的数据聚合处理。仿真结果表明,该算法在保证可靠性的情况下,有效提高了网络的吞吐量。