面向局部定点区域的微型气象监测系统设计与试验研究

针对大型气象监测站成本高、覆盖范围有限、灵活性差的问题,设计了一套面向局部定点区域的智能化微型气象监测系统。首先,基于树莓派Raspberry Pi 4B平台开发了一套微型气象数据采集装置,可实现多种气象参数的实时采集与传输。然后,基于Qt开发了一款服务端软件,实现了针对前端采集气象数据的接收、存储、管理和可视化显示。前端采集系统实现了多种气象信息的综合检测,且系统功能可靠稳定;服务端系统实现的大数据管理和图形化显示,增强了系统可读性和实用性。该系统不仅能为气象数据的联合分析提供可靠数据源,也为业界开发相关商业产品提供了借鉴思路。     

光催化剂FePO4降解罗丹明B染料的性能研究

采用简便并流水热沉淀法制备了光催化剂FePO4.利用紫外-可见漫反射等技术对其进行了一系列表征,结果表明,它的吸收边带约为450 nm,对可见光具有好的响应能力.利用420 nm以上的可见光,通过降解罗丹明B溶液,对FePO4的光催化活性进行了测试,结果显示,FePO4能使100 mL,4 mg/L的罗丹明B溶液于100 min内降解完全,且通过可见单色光的活性测试得知,FePO4能光催化降解罗丹明B主要是因为FePO4的催化作用.     

低光照强度下氧化石墨烯-g-C3N4/PVDF膜的光催化降解性能研究

基于π-π非共价掺杂的原理,采用半封闭高温烧结法制备了GO/g-C3N4。结构分析表明,GO与g-C3N4发生了相互作用。考察了GO引入前后g-C3N4在低光照强度下紫外光降解甲基橙的光催化活性。结果表明,掺杂适量的GO能够提高g-C3N4的光催化活性,当烧结温度为500℃、GO掺杂量为0.5wt%,热解温度为500℃时光催化降解率最高,达到39.50%。     

4UPS+UPU并联机构运动学分析

并联机构的运动学是研究其动力学特性和控制系统设计的基础,运动学的求解过程对并联机构后续的运动学和动力学特性分析影响很大。基于欧拉变换法,对4UPS+UPU并联机构进行了运动学分析,推导出位姿、速度和加速度的解析表达式及Jacobian矩阵和Hessian矩阵。通过数值仿真,得到了在给定动平台运动规律下的驱动支链长度、速度和加速度的变化规律。仿真结果表明驱动支链长度、速度和加速度的变化曲线均过渡平滑,有利于驱动杆的控制,有利于保证的机构动态特性。     

基于深度学习的钻孔图像岩体结构面识别

岩体结构面对岩体稳定性和渗透性有着重要影响,是决定深部地下工程稳定性的重要因素.针对井下电视技术获取的钻孔影像,提出了一种基于深度学习算法(You Only Look Once version 4,YOLO v4)的岩体结构面识别方法,并计算识别岩体结构面的几何参数.首先,采集图像数据并进行预处理.以某隧道工程为案例,使用智能钻孔光学成像仪采集4号和6号钻孔图像,筛选含有结构面的钻孔图像进行标注以建立Ground truth数据集.从中随机选择数据集的70%作为训练数据、10%作为验证数据、20%作为测试数据,并对训练数据集使用数据增强处理.接下来使用CSPDarkNet53网络作为特征提取网络,构建YOLO v4模型,并采用试错法获取最优参数进行模型训练.利用测试集生成P-R(Precision-Recall)曲线来测试最终的模型训练效果,结果显示P-R曲线的平均精度达0.87,这表明YOLO v4训练结果较好.最后,将定位的结构面采用Canny算法通过拟合上、中、下正弦曲线函数获取岩体结构面边缘,并依据正弦函数的系数计算结构面的4个几何参数(倾向、倾角、深度和张开度).     

七水硫酸锌脱水机理热力学初探

通过差热/热重综合分析仪(DTA/TGA)测定ZnSO4.7H2O的失水过程,并对DTA,TG图谱进行分析。分析结果表明:在低温下(373K以下),水合盐先失液态水,由ZnSO4.7H2O分别失去1分子、5分子液态水,而生成Zn-SO4.H2O。在高温下(513~553K),ZnSO4.H2O直接失去气态水,而生成ZnSO4。并从热力学理论上对ZnSO4.7H2O的脱水过程机理进行解释。     

钛合金经皮植入式假肢骨内固定植入体表面经生物陶瓷改性后与骨整合的研究

通过对钛合金经皮植入式假肢的的骨内固定植入体表面进行生物陶瓷改性,以研究经改性过的植入体与其宿主骨整合的能力.采用羟基磷灰石喷涂和微弧氧化两种生物陶瓷改性工艺,对骨内固定植入体进行改性处理,将改性过的植入体植入山羊后腿胫骨,术后8周取标本行组织学观察,见两种生物陶瓷改性的植入体均可与宿主骨形成严密整合.计算宿主骨组织与植入体整合率,发现经生物陶瓷表面改性的植入体与宿主骨组织整合率显著高于未经生物改性的对照组植入体(p＜0.01),而羟基磷灰石喷涂组和微弧氧化组与宿主骨整合率的差别无统计学意义(p＞0.05),说明羟基磷灰石和微弧氧化两种陶瓷层都具有很强的诱导骨生成能力,经其表面改性的骨内固定植入体能与宿主骨形成紧密整合.     

一种局部几何关键点的激光点云配准方法

在对激光点云配准时,原始点云的高密度和大数据量都会造成点云粗配准具有很高的时间代价和不稳定的配准精度.点云精配准是以粗配得到的配准参数作为输入,通常采用标准的ICP算法寻找对应点并迭代计算最佳的配准参数.为了提升激光点云配准的精度和稳健性,提出利用3D DoG算子在点云中提取具备曲率不变性的关键点,然后将关键点云输入4...     

石墨相氮化碳光催化产氢性能提升策略研究进展

石墨相氮化碳(g-C3N4)因带隙窄、稳定性高、成本低、污染小等优势在光催化产氢领域受到了研究者们的广泛关注.然而,纯g-C3N4直接作为光催化剂在应用时常存在比表面积小、可见光利用效率低以及光生载流子复合过快等缺陷,导致其光催化产氢性能较不理想.因此,如何改善g-C3N4的光催化产氢性能是目前光催化领域的研究热点.该文针对g-C3N4光催化产氢性能的优化研究,系统综述了g-C3N4在形貌调节、杂原子掺杂和异质结构建三个方面的改性研究进展,归纳总结了目前存在的问题,并对今后g-C3N4产氢光催化剂的研究重点和方向做出了展望.     

Na2S改性CoSO4催化氨硼烷水解放氢

以Na₂S和CoSO₄为原料,采用水热法和烧结制备了一种CoSO₄和Co₃O₄两相共存的Co基催化剂(命名为Co₃O₄-CS(NS))用于催化氨硼烷水解.研究表明,由于CoSO₄和Co₃O₄的协同效应使得该催化剂对氨硼烷水解表现出良好的催化性能.在催化剂直接添加量为10 wt.%、水料比为25 mL/g和反应温度为40℃的反应条件下,每0.2 g AB/Co₃O₄-CS(NS)复合物在2.5 min内放氢量达到440.06 mL,对应的放氢速率为8 801.2 mL/(min·g_cat),氢转化率为92.6%,反应活化能为50.4 kJ/mol.