电阻型传感器原子氧密度及环境效应探测技术

阐述了开展电阻型原子氧密度与环境效应飞行探测实验的必要性和重要性。在对各种方案进行了比较和选择的基础上,进行了锇膜探测器及银膜探测器关键技术研究和可行性试验验证。最后,对开展我国原子氧环境飞行探测实验研究提出了一些建议。     

毒性微生物传感器的研制及应用

以从土壤中分离、筛选出的X4菌株作为分子识别元件,采用夹层法制备微生物膜并与极谱型氧电极组成了呼吸抑制型毒性微生物传感器。实验确定了传感器的最佳工作条件:温度为30℃,pH范围为7.0~7.5;以HgCl2作为参比毒物时,微生物传感器标准曲线为y=1.05 x+0.21,线性相关系数为0.9933,线性范围为0.1~1.97 mg/L,相对标准偏差为1.8%。用该微生物传感器对某印染废水的毒性进行测试,该废水的毒性相对于HgCl2的浓度为1.69 mg/L,属于剧毒,与发光细菌法进行比对,测定结果具有一致性。     

基于ZigBee技术的电力环境监测系统设计

为了解决电力环境监测中的数据传输问题,提出了基于ZigBee技术的电力环境监测系统设计方案。该系统通过ZigBee节点采集各种电力环境数据,并将ZigBee网络和GPRS相结合实现远程监测。方案采用TI公司CC2430芯片设计传感器节点电路,在ZigBee协议栈的基础上设计了协调控制器节点,提高了系统的可扩展性,确保了数据传输的实时性和可靠性。     

聚丙烯酸钠薄膜/K^＋交换玻璃光波导元件的研制及其对苯乙烯蒸气的气敏性研究

采用低分子量聚丙烯酸钠作为敏感试剂,通过旋转涂胶法固定在钾离子交换玻璃光波导表面做成纳米级的薄膜,研制了低分子量聚丙烯酸钠薄膜/K＋离子交换玻璃光波导气敏元件.将该气敏元件固定在光波导气体检测系统中,对挥发性有机物蒸气进行检测.结果表明,室温下该气敏元件对苯乙烯蒸气具有较高的选择性响应,响应和恢复速度快（分别为6 s和...     

基于机器学习利用低成本传感器数据构建城市近地面PM2.5浓度的高分辨率空间分布

PM_2.5是当前影响中国城市空气质量的一种重要污染物,它对人体健康有不利影响,高时空间分辨率的PM_2.5浓度分布是城市大气污染 精细化防控和健康影响评估的重要基础.低成本传感器在中国城市空气质量监测领域得到越来越多的应用,但由于其数据质量不够高,其价值没有得到充分的挖掘.本研究以在长三角地区蚌埠市城区作为研究案例,首先基于国控站监测数据对低成本传感器观测数据进行校准.接着通过6种机器学习模型的预测性能的比较选取随机森林作为本研究的核心方法.然后利用随机森林方法结合土地利用类型、人口密度和通过WRF模式模拟得到的气象数据、监测数据等多源数据,构建了时间分辨率为1 h、空间分辨率为0.005°（接近500 m）的近地面PM_2.5浓度的时空分布.最后对几种方法的结果进行了比较和评估.反演得到的高分辨率PM_2.5浓度的10倍交叉验证结果显示,空间R²=0.95,RMSE=9.32 μg·m^-3,时间R²=0.88,RMSE=9.24 μg·m^-3.结果表明,低成本传感器观测数据可以帮助人们构建具有更高精度的高时空分辨率的PM_2.5浓度 分布,使得低成本传感器数据的时空特征价值得到更好的利用,同时也可为低成本传感器更好地服务于空气质量精细化管理提供一种新的 应用思路.     

面向小型无人艇健康监测系统方案设计与实施

详细阐述了小型无人艇健康监测系统的设计与实施过程。首先,分析了小型无人艇健康管理的特性及所面临的挑战,确定了以动力电力系统为重点的监测对象。随后,准确设定了测点位置以及传感器的选择,并在实艇上部署安装。数据处理方面,采用了数据预处理和分析的方法。通过采集传感器的数据,并使用时域分析、时频谱分析、基于自编码器的异常检测方法对柴油机上的振动数据进行预处理和分析,证明健康监测系统的有效性。最后,对未来的研究展望进行探讨,提出了进一步优化监测系统的多元发展路径,为小型无人艇健康管理提供了宝贵的启示和参考。     

湖库富营养化指标的高频监测方法研究

湖泊和水库中蓝藻水华等富营养化灾害的形成往往只需几天的时间,因此,在富营养化水体的水质管理上需要进行高频的水质指标监测.本研究以新安江水库(千岛湖)为例,基于水质传感器探头现场获取的水质参数,采用多元逐步回归分析方法,获得总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、叶绿素a(Chl)、营养状态指数(TSI)、透明度(SD)等指示湖库富营养化状况的关键水质指标与水体藻蓝素(PC)、浊度(TURB)、有色可溶性有机物(CDOM)、电导率(EC)、溶解氧(DO)等现场水质参数之间的定量关系,以满足高频监测湖泊富营养化关键指标的需要.结果表明,2013年调查期间,新安江水库各湖区水质差异较大,调查的54个点位中,SD介于1.10~8.60 m之间,TN介于0.78~1.68mg·L-1之间,TP介于7.90~71.1μg·L-1之间,具有较为宽泛的代表性.相关分析表明,CDOM与TN、TP、CODMn、Chl、TSI、SD均存在显著的相关关系,可以作为新安江水库水质富营养化状况的一个重要自动监测指标;TURB与TP、Chl、SD、TSI之间也显著相关,PC则与TN、CODMn相关,而探头获得的叶绿素浓度值(Chls)与TN、SD显著负相关.通过与实测值比较表明,统计分析建立的富营养化指标多元回归方程估算值与实测值吻合度较高,能够满足水体管理的需要.本研究为湖泊和水库的富营养化灾害监控、预警提供了理论依据.     

基于接收信号强度分区矿山无线定位算法

针对井下工作人员的平时考勤以及发生井下事故时能够对受困人员进行及时有效的定位搜救,提出了一种接收信号强度分区（RSSP）定位算法。RSSP定位算法把井下相邻参考节点间划分为若干分区,根据井下人员（移动节点）所在巷道位置的接收信号及强度情况对其进行定位。此算法比较简单,功耗低。经过MATLAB模拟仿真,得出RSSP算法比经典的RSSI和RFID算法定位精度更高。     

用微生物传感器测定BOD的研究

本研究选用性能优良的微生物,采用夹层法制备微生物并解决了其菌体易流失的问题,与氧电极组装成ＢＯＤ传感器。     

Layer—By—Layer技术构建化学传感器酶电极检测水体中有机磷的研究

基于层层累积自组装法将胆碱氧化酶和胆碱酯酶逐层固定在电极表面,制备了电流型水质有机磷检测化学传感器。讨论了自组装膜层数、pH值、温度对传感器电流响应的影响。制备的化学传感器对有机磷在浓度10^-9～10^-5mol／L呈良好的线性响应,检出限为1×10^-10mol／L。传感器的稳定性好,30天时的响应值仍保持90％。