基于FPGA的信号量管理模块的设计

针对软件实时操作系统的开销给嵌入式系统带来性能退化的问题,提出了基于FPGA的硬件实时操作系统的方案,设计了一个硬件信号量管理模块并用Verilog HDL硬件描述语言进行描述。仿真结果验证了这一设计的正确性,且其创建、请求和发送信号量操作的执行速度比μC/OS-Ⅱ中信号量管理部分明显提高。     

信息物理融合下的建筑施工现场碳排放实时监测系统

随着全球变暖现象加剧，控制建筑业碳排放成为了重要研究课题，建筑施工现场碳排放的计算与监测问题成为重点。为了有效解决这一问题，梳理了现有碳排放计算方法，总结了各类方法的特点，提出了基于信息物理系统（CPS）技术的施工现场碳排放实时监测系统框架；针对施工现场碳排放计算边界及计算逻辑进行了定义，并从硬件系统与软件系统两部分实现了碳排放实时监测系统的开发。最后，通过无线传感器、服务器、数据库以及客户端的有效耦合，实现了对建筑施工现场的碳排放进行实时监测和数据分析。     

稻瘟菌毒素胁迫下水稻根部生理变化及相关基因表达研究

以丽江新团黑谷和谷梅二号为研究对象,利用稻瘟菌粗毒素分别对两者的幼苗根部处理0、6、12、24、48h,并进行地上部和地下部生理指标和相关基因表达分析研究.结果表明,毒素处理后,除SOD外,POD和CAT的活性均升高,MDA含量也升高.与水杨酸和茉莉酸途径相关的8个基因与本底水平相比都表现出上调或下调的趋势,可见这两个途径都得到了表达.特别是48h时,PAL、JIOsPR10、PR1b和PR4在稻瘟病抗性品种谷梅二号的根或叶中的表达量远高于敏感品种丽江新团黑谷,说明这4个基因的表达在调节谷梅二号抗稻瘟菌毒素中具有重要作用.     

一种利用微波炉加热快速提取细菌DNA用于PCR扩增的方法

利用微波加热原理,探索一种快速、简单、高效提取细菌DNA用于常规PCR快速检测的方法。在微波炉额定功率800 W条件下分别对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、单增李斯特氏菌、副溶血弧菌、沙门氏菌以及志贺氏菌6种常见食源性病原菌进行微波处理,离心取上清,获取细菌DNA,将样本DNA进行PCR扩增及琼脂糖凝胶电泳进行验证。并进一步采用微波加热方法针对6种病原菌最低检出浓度和混合提取6种病原菌DNA的PCR检测进行分析。6种病原菌在微波炉中加热40-130 s的上清DNA样本均能用于常规PCR扩增。针对检出浓度的分析表明,副溶血弧菌的最低检出浓度为103 cfu/ml,金黄色葡萄球菌为104 cfu/ml,肠出血性大肠杆菌为105 cfu/ml,肠炎沙门氏菌和福氏志贺氏菌的最低检出浓度为106 cfu/ml,针对单核细胞增生李斯特氏杆菌的的最低检出浓度为107 cfu/ml。进行6种混合菌微波共提取时,其中5种病原菌的特异性基因都能扩出,并且条带很亮。该微波提取方法具有快速,简单,高效的特点,能满足大部分食源性病原菌的常规PCR检测需求,大大节约了时间和成本,具有广泛的适用性,为细菌快速分子检测提供了简便手段。     

基于虚拟仪器的锅炉运行参数监测系统设计

针对传统锅炉运行参数监测系统监测点分散、节点数据共享及一体化管理难度大等问题,构建了基于虚拟仪器的锅炉运行参数监测系统,该系统以MSP430F149单片机为控制器的测量节点,构建了CAN总线网络,配置了CAN-以太网转换器将总线数据传输至局域网,采用了基于Lab View的上位机监控软件优化人机界面,实现了对锅炉运行系统的多参数、一体化实时监控和故障预警。     

多氯联苯胁迫下红树蚬荧光定量PCR内参基因的筛选

【目的】筛选出多氯联苯(PCBs)胁迫下红树蚬(Polymesoda erosa)的实时荧光定量PCR(qRT-PCR)最适内参基因,为进一步开展分子毒理学研究奠定基础。【方法】以β?actin、18S rRNA、GAPDH和#?tubulin为候选内参基因,qRT-PCR测定PCBs胁迫下4个候选内参基因在红树蚬外套膜、鳃、闭壳肌和肝胰腺组织中的表达水平,应用geNorm、NormFinder和BestKeeper软件分析其表达稳定性。【结果】geNorm软件分析表明β?actin表达最稳定;NormFinder软件分析发现,外套膜、鳃和肝胰腺组织中β?actin的稳定性最好,闭壳肌组织中β?actin(0.454)表达稳定性略微低于#?tubulin(0.425),排第2位;BestKeeper软件分析表明,外套膜和鳃组织中β?actin最稳定,肝胰腺和闭壳肌组织中GAPDH最稳定,β?actin排位第2位。【结论】筛选β?actin为红树蚬在PCBs胁迫下的qRT-PCR最适内参基因。     

基于Spring4+HTML5的实时监控应用通信与显示处理

针对某企业生产线远程数据监测应用中消息推送与显示处理的问题,提出基于Sping4+HTML5的实现方案.采用WebSocket技术实现浏览器与Web服务器的双向消息通信.研究了Spring的WebSocket服务配置和实现消息推送的处理流程,描述了客户方与服务方如何建立SockJS连接,以及实现基于STOMP的消息发布/订阅处理的具体方法.将消息推送封装为REST风格的Web服务,方便调用者发布消息.系统采用HTML5的Canvas实现数据的实时显示处理,可在同一画面中显示各种颜色的曲线.Sping4+HTML5方案具有配置简单、应用灵活、运行效率高等特点,在实际应用中取得了很好的效果.     

多重PCR检测病死鸡中沙门氏菌方法的研究

为了建立能够同时检测病死鸡样品中的沙门氏菌、鸡白痢沙门氏菌和肠炎沙门氏菌的多重PCR 方法.采用煮沸法提取 DNA 做为模板,选择分别针对沙门氏菌属、鸡白痢沙门氏菌和肠炎沙门氏菌的特异性基因(invA、fliC、sdfⅠ)设计引物,优化反应体系和反应参数,建立多重PCR检测方法.应用该方法对国内17家鸡场369份病死鸡样品进行沙门氏菌的检测,检测结果与传统细菌培养法的结果进行比较.结果表明,优化过的多重 PCR 可同时对沙门氏菌种、属进行鉴定,灵敏度为4.6×102 CFU/mL;多重 PCR 方法共检测出沙门氏菌34株,其中鸡白痢沙门氏菌21株、肠炎沙门氏菌5株,与传统细菌培养法检测结果的符合率分别为91.2%、90.5%和80.0%.     

牛肉及其制品中肉类掺假的荧光PCR鉴别体系优化

根据可能用于牛肉及其制品掺假的肉类原料(猪肉、鸡肉和鸭肉),设计了4对引物和探针.经过测试其具有良好的特异性后,对影响各自聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增的5个影响因素包括Mg2+浓度、Taq DNA聚合酶活、dNTPs浓度、引物和探针浓度以及模板DNA用量等进行了优化,确定了最佳的PCR扩增体系.同时,根据优化后的结果,对特异性进行进一步的测试,并使用建立的优化荧光PCR鉴别体系对混合样品和市售样品进行检测,确定整体检出限为0.1%(质量分数),并证明该鉴别体系的实际应用价值.     

地下热水的来源与补给机制分析——以重庆北温泉为例

地下热水的来源研究对地下热水资源量评价和可持续开发利用有重要意义。选取重庆市北温泉作为研究对象,采用水化学分析、D、O同位素以及实时在线监测对其热水来源进行了研究。研究认为:重庆市北温泉泉水为中-低温浅层中性地热水,水化学类型为SO4-Ca型,地下热水的δ18O值为-8.48‰~-7.09‰,δD值为-55.46‰~-53.26‰,其补给来源为雨水,补给高程为海拔641~1 206m的岩溶出露区。安装马歇尔槽和CDTP300高分辨率实时在线监测发现:1)地下热水水文地球化学特征在长时间内稳定,体现了稳定的水-岩作用过程;2)北温泉的流量与研究区降雨量呈现出以半年为单位的滞后,雨季偏低,旱季偏高;当场降雨后20d左右,温泉水的水温和电导率微降,水量增加。地下热水的来源为大气降水,其补给除了长时间长距离的含水层稳定补给外,热水上升过程中受地表水和浅层地下水的补给。