Design and Implementation of Automatic Control System for Greenhouse

近年来，我国的农业设施得到了较大的发展，各种先进的农业设施，已经广泛运用于农业生产。随着科学技术的迅猛发展和高新技术在现代化农业中的广泛应用，先进的农业设施已成为我国农业的创新产业，它的发展给现代化农业带来了个更强大的发展动力，促进了农业现代化的发展。 本文是在当今嵌入式系统技术不断发展的背景下，结合国内温室大棚现状，探讨了采用ARM技术与嵌入式系统技术构建了温室大棚控制器的相关技术。 根据国内温室大棚的主要需求和特点，本文研究的烤烟育苗大棚集中控制系统由若干个温室大棚自动控制器、水泵控制器、网络摄像机、小型气象站、上位监控计算机组成。温室大棚自动控制器、水泵控制器通过CAN总线与上位控制...In recent years, the agricultural infrastructure development has made a great progress, a variety of advanced facilities has been widely applied to agricultural production. With the rapid development of science and extensive application in high technology in modern agriculture, the use of advanced agricultural facilities has become a new direction in industry. Its development promotes the progress...学位：工程硕士院系专业：软件学院_工程硕士(软件工程)学号：X201023039

Multienzyme Biomolecular Machineries Constructed by Microfluidics

微流控(Microfluidics)，又称“芯片实验室”（Lab-On-a-Chip，LOC）, 是将样品的制备、分析、纯化、检测等常规实验操作集成到一个小型芯片上的新型技术，该技术通过可控流体贯穿整个操作平台，实现常规实验操作小型化和集成化。液滴技术是微流控领域中一个重要发展方向，相比传统的机械搅拌法和膜乳化法等，微流控产生的液滴具有高度均一性，腔室结构可控性，粒径大小容易调节，液滴形成过程可直接观察，可以在芯片中完成液滴的融合，分解，筛选等显著优势。本论文着重探索一种新颖的利用微流控乳化技术制备基于纳米结构的多酶生物分子机器的方法，具体研究包括如下几个方面：（1） 基于聚二甲基硅氧烷[Poly(dimethylsiloxane), PDMS]的微流控芯片微通道的亲疏水改性。通过比较氧等离子体处理法、紫外/臭氧处理法、高分子吸附法、化学交联法，以及选择性紫外曝光法，选择性紫外曝光法可以实现对微流控芯片通道内壁特定区域进行选择性亲/疏水改性，满足各种类型乳液制备的需要。在芯片的非曝光区域，引发剂溶液的处理使PDMS表面粗糙且保持疏水性，接触角为101o；而在曝光区域，由于聚合形成的聚丙烯酸交联到PDMS上而使表面光滑且具有亲水性，接触角为62o，此种改性方法形成的亲/疏水特性可以维持30 d以上。（2） 利用改性后的微流控芯片，分别制备了大豆油，氟碳油和三羟甲基丙烷丙烯酸酯三种W/O单乳液，其粒径分布系数均在3%以下。考察了流速对单乳液粒径大小的影响，发现分散相流速增大或连续相流速变小都会使乳液粒径变大。另外，还制备了包含有多个和单个腔室结构的W/O/W复乳液，对于多腔室复乳液，考察了均质乳化时间对内部腔室大小的影响，并对多腔室演变过程进行了分析。对单腔室复乳液的粒径分析发现，其内外粒径的分布系数分别为2.9%和3.5%。（3） 建立了液滴原位固化法，分别将单乳液和复乳液聚合成微球和微胶囊。重点考察了流速和致孔剂对微胶囊壳层厚度和表面孔径的影响规律，并将多种功能材料：BSA，纳米颗粒和荧光染料罗丹明B分别包埋到微胶囊中。（4） 在上述研究基础上，最终实现了纳微结构多酶分子机器的制备，即通过微流控复乳法，将分别负载有甘油脱氢酶和谷氨酸脱氢酶的纳米颗粒包埋在单腔室的微囊中，通过多酶偶联反应可以实现辅酶的循环再生。微流控包埋法具有100%的包埋效率，两种酶的活性收率分别高达78.8%和86%。论文所用的微流控乳化法可以用于高度均一单乳液和多乳液的制备，为乳液的科学研究和生产应用提供了技术基础。微流控包埋方法是一种通用的包埋技术，可以用于药物缓释，食品，香料等行业中。本文构建的多酶生物分子机器包埋率高，活性收率高，操作简单，在生化检测，免疫试验，酶工程等领域具有广泛的应用前景

a scenario-based software architecture analysis method

软件架构在软件开发中的重要性不言而喻,它决定了软件产品的质量,如何评价分析一个系统的软件架构变得愈发重要。基于软件架构分析方法(SAAM)和架构权衡分析方法(ATAM),提出了一种基于场景的软件架构分析方法,该方法通过基于场景的分析过程,建立相应的场景库和评价指标树,为软件架构分析提供了一种轻量级的分析方法

石墨烯环氧富锌70%涂层的电化学研究

通过自腐蚀电位监测和电化学阻抗谱方法研究了石墨烯对70%Zn环氧富锌涂层的影响。石墨烯的存在使富锌涂层在阴极保护产生之前出现了一段时间的屏蔽保护,推迟了锌电化学腐蚀的时间,有利于涂层整体使用寿命的延长。石墨烯的存在有利于涂层中锌与锌以及锌与铁之间的导电接触,促进了锌对铁的阴极保护作用。对于70%Zn涂层,石墨烯最佳质量分数为0.3%左右。文章也提出了石墨烯富锌涂层的自腐蚀电位Y-D模型

无水体系中环氧氯丙烷活化琼脂糖凝胶制备高载量固定化金属亲和层析介质

在以二甲基亚砜为溶剂的无水体系中,利用环氧氯丙烷对琼脂糖凝胶Sepharose6FastFlow进行活化,并偶联亚氨基二乙酸和Cu2+制备了固定化金属亲和层析介质.结果表明,该体系中环氧氯丙烷对琼脂糖凝胶的活化效率大幅度提高,在40%(φ)环氧氯丙烷、0.02g/mLNaOH及50℃、反应时间4h的优化条件下,环氧基活化密度最高达165μmol/mL,较目前报道的最高值提高50%以上.最终所制介质的Cu2+螯合密度为128.3μmol/mL,对BSA的平衡吸附容量达2.05mmol/L.以0.5mol/L咪唑为洗脱剂,被吸附的BSA洗脱率可达90%以上

无水体系中环氧氯丙烷活化琼脂糖凝胶制备高载量固定化金属亲和层析介质

在以二甲基亚砜为溶剂的无水体系中,利用环氧氯丙烷对琼脂糖凝胶Sepharose6FastFlow进行活化,并偶联亚氨基二乙酸和Cu2＋制备了固定化金属亲和层析介质.结果表明,该体系中环氧氯丙烷对琼脂糖凝胶的活化效率大幅度提高,在40%（φ）环氧氯丙烷、0.02g/mLNaOH及50℃、反应时间4h的优化条件下,环氧基活化密度最高达165μmol/mL,较目前报道的最高值提高50%以上.最终所制介质的Cu2＋螯合密度为128.3μmol/mL,对BSA的平衡吸附容量达2.05mmol/L.以0.5mol/L咪唑为洗脱剂,被吸附的BSA洗脱率可达90%以上

无水体系中环氧氯丙烷活化琼脂糖凝胶制备高载量固定化金属亲和层析介质

在以二甲基亚砜为溶剂的无水体系中,利用环氧氯丙烷对琼脂糖凝胶Sepharose6FastFlow进行活化,并偶联亚氨基二乙酸和Cu2＋制备了固定化金属亲和层析介质.结果表明,该体系中环氧氯丙烷对琼脂糖凝胶的活化效率大幅度提高,在40%（φ）环氧氯丙烷、0.02g/mLNaOH及50℃、反应时间4h的优化条件下,环氧基活化密度最高达165μmol/mL,较目前报道的最高值提高50%以上.最终所制介质的Cu2＋螯合密度为128.3μmol/mL,对BSA的平衡吸附容量达2.05mmol/L.以0.5mol/L咪唑为洗脱剂,被吸附的BSA洗脱率可达90%以上

应用EIS研究改性无溶剂环氧防腐涂层的防护性能和腐蚀特征

本实验使用电化学阻抗谱技术发现钢材表面不同厚度的改性无溶剂环氧防腐涂层的服役后期状态变化有所区别,主要体现在阻抗谱等效电路的不同。根据阻抗谱的变化特征,将厚度30μm涂层的服役过程划分成5个区间:初期渗水、腐蚀发生、Warburg扩散控制、腐蚀扩展、涂层失效;将厚度60μm涂层的服役过程划也分成5个区间:初期渗水、腐蚀发生和渗水受阻、Warburg扩散控制、有限层扩散控制、阻挡层扩散控制。因30μm的厚度太小,侵蚀性粒子对涂层的渗透比较容易,在涂层服役中后阶段,有向局部腐蚀和鼓泡剥离发展的倾向,防护性能持续下降,腐蚀指标持续上升。厚度60μm的涂层表现出良好的防护性能,中后期涂层的保护作用和腐蚀指标能够维持稳定。厚度60μm涂层浸泡1年后最大电化学腐蚀活性区面积不到0.12%,涂层孔隙率能够保持在10~(-8)左右。以菲克第二定律为基础推导出了涂层中水扩散动力学模型,根据该模型生成的图像可以形象地体现水在涂层的三维分布和动态变化,模型理论结果与实验数据吻合

应用拉普拉斯变换和留数法求解常见非稳态扩散情况下的菲克定律

介绍了三维和一维扩散下的菲克定律,以及两类涉及到扩散的实际问题,即求扩散粒子通过曲面的扩散通量和求解扩散粒子的浓度分布.通过拉普拉斯变换和复变函数相关数学理论,求解了菲克扩散定律在无限长介质和有限长介质两种非稳态扩散情况下的解.粒子在无限长介质中的非稳态扩散和浓度分布可通过方程φ(z,t)=Φ·erfc(z/2DT~(1/2))表示.方程为余补高斯误差函数.粒子在有限长介质中的非稳态扩散和浓度分布可通过方程φ(z,t)=Φ+Φ·4/π∑_(n=1)~(+∞)((-1)~n)/(2n-1)cos[z/L(n-1/2)π]e~((D_t)/(L~2)(n-1/2)~2π~2)表示.该方程为无限加和形式,当n≥100000时,φ可以精确到小数点后6位,在方程的图像上不再能观察出由n的取值造成的误差.从方程的图像可得到粒子在扩散介质中达到饱和的时间或粒子扩散到z=0处的时间等具有重要物理意义的参数