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关键词： 青稞粉   谷朊粉   拉曼光谱   红外检测   二硫键  

摘要： 青稞作为青藏高原地区的主要粮食作物，具有丰富的营养价值和健康益处，但因面筋蛋白含量较低，不易加工成型。谷朊粉作为一种天然面筋蛋白，能有效改善面团的流变学特性。为了改善青稞面团的加工性能，该文探究了谷朊粉添加对青稞-小麦混合面团网络结构的影响。通过红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜等技术，分析了面团的分子结构、二硫键的变化以及面筋蛋白的微观结构。结果表明，添加谷朊粉可以显著增强面团中的氢键和二硫键含量，促进蛋白质二级结构的有序化，其中40%青稞粉+8%谷朊粉组的二硫键含量最高（7.49μmol/g）。此外，谷朊粉的加入有效改善了青稞粉对面筋网络结构的破坏，使面团表现出更好的整体结构稳定性。综上所述，该研究为青稞粉在面制品中的应用与开发提供了科学依据，并揭示了通过添加谷朊粉提高青稞面团质量的潜力。

关键词： 采煤工作面   自动调直系统   光纤捷联惯性导航  

摘要： 针对煤矿采煤井下作业时的定位实时性和精确性需要，开展了采煤工作面自动调直系统设计及试验。根据煤矿采煤作业的工作特点，设计了一种基于光纤惯导的自动调直系统。分析了综采面设备工况特性及定位需求，给出了工作流程、硬件组成、软件功能和自动调直算法等，并在国能所属矿井综采工作面进行了系统现场试验。试验结果表明，所设计的自动调直系统具有测量精度高、误差小等优点。该方案已经在煤炭领域具体项目中进行应用，证明其有很好的推广应用价值。

关键词： 堤防   汛期   光纤   感知系统   监控   隐患  

摘要： 汛期堤防安全关系到人民的生命和财产安危与社会稳定，而不断提高汛期堤防应急监控水平是减轻洪涝灾害的必然途径。本文对现有堤防的相关监测技术进行了评述，在此基础上，结合作者20余年在地质与岩土工程光纤监测理论研究、技术研发和堤防监控应用实践，梳理了汛期堤防的应急光纤监控内容；介绍了基于3Ds的分布式光纤感测技术的堤防监控原理与最新进展；构建了汛期堤防应急光纤感知系统；重点介绍了汛期堤防水位、渗流、侵蚀和形变等分布式光纤监控技术，并指出了今后的研发方向和目标，以期为我国的汛期堤防应急防控提供一个新的监控思路与技术手段。

关键词： 光声显微   光纤超声传感器   血流动力学   功能成像  

摘要： 为满足对动物模型血管结构与氧合功能进行高分辨率、大视场的成像监测需求，提出一种基于光纤超声传感器的光声显微成像技术。该技术采用振镜与电机组合扫描的方式，实现了对动物模型血管结构的高分辨率成像。通过利用不同血氧饱和度下血红蛋白吸收谱的差异，采用双波长激发方式获取血氧饱和度信息。应用该技术对麻醉状态下小鼠脑皮层进行了大范围光声功能成像，观察到麻醉剂对活体血流动力学的差异性影响。此外，对过敏性休克大鼠肠道表面的微循环状态变化进行了成像研究，观察到了过敏性休克状态下血液循环功能的异常变化。实验结果表明，该系统能够在厘米量级范围内，以单血管级空间分辨率对活体动物微循环功能异常进行可视化。该技术为研究疾病过程中血液循环状态的变化提供了新的技术手段。

关键词： 煤层气   水力压裂   微震监测   震源定位   分布式光纤声波传感   约束映射  

摘要： 【目的】为了达到安全且高效的压裂效果，通常需要对储层压裂过程实现及时、准确的微地震监测，用于分析和评估压裂效果。【方法】通过在煤层气储层钻井的套管外永久式地布置光纤，实现了基于分布式光纤声波传感技术(distributed fiber-optic acoustic sensing,DAS)进行全井段、宽方位、高密度煤层水力压裂改造过程微振动的实时监测，并进一步提出了一种基于波形走时信息和震源约束映射算法的微震源定位新方法。首先，通过计算光纤采集数据中道间相似系数识别有效微震事件。其次，根据P波和S波波形顶点获得在光纤中的入射位置，并采用长短时差能量比法获取波形走时差用于确定微震事件距光纤的空间距离。最后，结合入射光纤位置和震源距监测光纤距离进行震源约束映射定位。【结果和结论】结果显示：光纤采集过程中，DAS对于地震波具有很强的方向敏感性。表现为对0°入射角的P波敏感，对90°入射角的P波则基本不敏感；对45°入射角的S波敏感，但对90°入射角的S波不敏感。在噪声强度一致的情况下，基于不同标距长度的波场采样效果显著性顺序为：1 m>10 m>100 m，在噪声强度为300%时，1 m空间采样数据仍能展现出相对连续的波形特征，明显地突出50 Hz的震源子波。预测缝网展布走向以NNW-SSE为主与区域最大主应力方向一致，平台内大部分压裂缝网预测误差在10 m内。在四川盆地川南煤田M井田的应用实践进一步表明，基于约束定位算法得到的预测结果与实验验证结果一致，能够有效指示煤储层压裂缝网区域，对致密、低孔渗油气藏开采效率的提升具有重要意义。

关键词： 微结构   水性聚氨酯   离子液体   离子凝胶   电容式传感器  

摘要： 为了解决离子凝胶型离子皮肤应用场景受限的问题，本研究提出了以柔软舒适的纺织结构为基体的离子凝胶型离子皮肤的研究策略。采用模板法在水性聚氨酯共混离子液体的离子凝胶表面制造了密集且不规则的突出结构，与针织电极组成了三明治结构的离子皮肤，并对其物理性能和传感性能进行了研究。测试结果表明，该纺织基离子皮肤在低压范围（0～20 kPa）内有更高的灵敏度约为8.39 kPa-1，滞后性低（DH=2.2%），在超过5000次循环压缩测试后仍能保持电容信号变化的稳定，同时表现出优异的动态监测能力。纺织基离子皮肤实现了对人体动态信号稳定可靠的监测，在运动训练、人机交互等领域具有广阔的应用前景。

关键词： 多传感器融合   激光雷达   单目相机   D-S证据理论   加权框融合  

摘要： 针对单一传感器存在受环境因素影响较大，容易造成漏检，误检且不同传感器之间的数据格式不同，融合复杂度高的问题，提出一种基于激光雷达和相机的决策级融合方法。首先对激光雷达和相机进行时空对齐，然后分别使用PointPillars算法和Yolov5算法对预处理后的点云数据和图像数据进行迁移训练和目标检测得到检测框，最后使用交并比匹配、D-S证据理论和加权框融合方法对目标结果进行融合。通过实车试验，得出本文提出的融合方法在激光雷达和相机的决策级融合场景中能够有效结合两者的优势，实现对环境的更全面感知，有效提升目标检测精度，减小误检，漏检的概率。

关键词： 激光物理   拉盖尔-高斯超短脉冲激光   惠更斯-菲涅耳原理   渐变折射率光纤   光谱特性   光谱调制函数  

摘要： 为了研究拉盖尔-高斯超短脉冲激光在渐变折射率光纤中传输的光谱特性，利用广义惠更斯-菲涅耳原理，推导了拉盖尔-高斯超短脉冲激光在渐变折射率光纤中传输时的解析表达式，分析了光谱调制函数与拓扑荷、径向指数、光纤传输距离等参数的依赖关系。结果表明，拉盖尔-高斯超短脉冲激光在渐变折射率光纤中传输时，光谱调制函数和光谱强度的空间分布经历周期性的聚焦与扩散，但时空耦合效应使得两者不再呈对称分布；对于不同中心波长的光束，波长越长，经光谱调制函数调制后的光谱的第2个峰的峰值越高；当拉盖尔-高斯超短脉冲激光的持续时间为3 fs且传输距离一定时，光谱在离轴位置8.99 μm处分裂出两个峰值高度相等的峰，此时可以观察到光谱开关现象，离轴位置越过该点处时，光谱位移由红移迅速跃变为蓝移。此研究为拉盖尔-高斯超短脉冲激光在渐变折射率光纤中传输的光谱变化提供了理论依据，在信息编码和传输方面具有潜在的应用。

关键词： 无线传感器网络   病毒传播模型   基本再生数   动态演化   Hurwitz判据   下一代矩阵法  

摘要： 研究了一类无线传感器网络（wireless sensor networks，WSN）的病毒传播模型，将病毒传播动力学SIRD模型与预防和抑制策略相结合，提出了改进的无线传感器网络病毒传播SEIHRD模型，通过两步控制病毒传播策略，给出不同传播阶段的病毒抑制措施，并通过易感节点稳定占比来说明策略对延缓病毒传播的有效性。应用下一代矩阵法计算了模型的基本再生数，验证了节点感染率损耗可以提高无线传感器网络性能，分析了有病平衡点局部稳定性条件。仿真结果验证了理论分析的正确性，表明通过动态调节参数可以有效控制病毒在无线传感器网络中的传播。