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[IEEE 2018年第二届能源互联网与能源系统集成会议(EI2) - 中国北京(2018.10.20-2018.10.22)] 2018年第二届IEEE能源互联网与能源系统集成会议(EI2) - 光伏电站功率预测系统
摘要： 本文开发了一种基于频域识别的光伏电站功率预测系统。首先利用光伏电站的日运行数据，识别出电站的一阶加纯滞后（FOPDT）模型?；诟肍OPDT模型进行离散化处理，推导出用于功率预测的迭代计算公式。最终采用该迭代公式开发了便携式Python功率预测软件。数值实验中，通过应用真实数据验证了该预测软件的有效性。
关键词： 太阳辐照度，Python，光伏电站，便携式，频率识别，功率预测
更新于2025-09-23 15:23:52
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比色等离子体传感器的纳米粒子设计规则
摘要： 局域表面等离子体共振（LSPR）传感器广泛应用于化学、生物、环境及医学领域的多种检测场景。传统此类传感器通过纳米粒子阵列的等离子体共振波长来检测传感器表面折射率变化，因此需要昂贵的光谱仪器进行读数。然而，采用比色测量法——即利用数字纳米粒子图像的R、G、B像素强度量化折射率变化——可实现简单便携且低成本的LSPR传感器。本研究使用R、G、B像素强度量化HSV、CIE L*a*b和rgb色度空间中的颜色坐标。结果表明：对于直径115纳米的纳米粒子传感器，色调（H）是最敏感的颜色参数，其每折射率单位变化量（Δhue/ΔRIU）为0.71，品质因数为183 RIU?1。进一步对比四种不同直径（34.1、59.8、81.5和115纳米）纳米粒子的色调品质因数（FOM）发现，81.5纳米直径时色调灵敏度达到峰值（FOM=222 RIU?1）。相比之下，以Δnm/ΔRIU为单位量化的光谱灵敏度随纳米粒子尺寸持续增大。因此，比色等离子体传感器的设计要求与光谱等离子体传感器存在差异。通过Mie计算模拟纳米粒子消光谱，我们进一步探究了这种尺寸依赖性的差异：虽然λmax对折射率变化呈线性响应，但色调呈现S型曲线响应。这意味着依赖色调测量的比色传感器需谨慎选择纳米粒子尺寸以实现线性传感器响应。我们提供了优化基于色调的比色传感器通用设计准则，并证明该传感器可通过智能手机检测抗体-抗原相互作用。
关键词： 便携式、折射率、纳米传感器、色调、智能手机、图像处理
更新于2025-09-23 15:19:57
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手持式与便携式拉曼光谱技术在肉类科学中的应用评述
摘要： 传统测定肉类品质相关参数的方法较为耗时且具有破坏性，而光谱分析法能实现快速无损检测。本综述对便携式拉曼设备在肉类领域的应用进行了批判性探讨。部分相关文献容易给人造成该类设备在此研究领域可无限制应用的印象。此外，其研究结果常存在过度乐观的解读，却缺乏充分的测试集验证支持。另一方面，肉类品质评估参考方法的差异性及肉品基质的非均质性，也给拉曼光谱与多元模型带来了挑战。尽管如此，便携式拉曼设备在肉类领域的某些应用中仍展现出显著潜力。
关键词： 手持式、便携式、肉类、移动、评测、拉曼光谱、肉质
更新于2025-09-24 05:31:55
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一种用于柱状甲烷和二氧化碳远程测量的便携式微型激光外差辐射计（mini-LHR）
摘要： 我们展示了一款便携式微型激光外差辐射计（mini-LHR）的设计方案，该仪器可同步测量大气柱中的甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）。这款mini-LHR可安装在背包框架上自主运行，依靠折叠式30瓦太阳能电池板充电的电池供电，无需任何基础设施。与早期仪器类似，该被动式激光外差辐射计通过收集被CH4和CO2吸收的阳光进行工作。在仪器内部，阳光与中心波长约1.64微米（该波段两种气体均具有吸收特征）的分布反馈（DFB）激光混合。激光每分钟扫描一次这些吸收特征，产生的拍频信号在射频（RF）段采集。扫描数据经半小时和小时尺度平均后，利用行星光谱生成器（PSG）反演算法提取大气柱摩尔分数。通过在阿拉斯加内陆和夏威夷两个差异显著的站点部署，验证了仪器性能：1.64微米处分辨率（λ/?λ）超过50万，CH4和CO2的测量精度分别优于20ppb和1ppm。由于mini-LHR便携且可共址部署，可用于校准大型固定式柱观测仪器的偏差，还能快速响应甲烷泄漏等瞬态事件，或针对特定地理区域开展野外研究。
关键词： 大气柱、二氧化碳、甲烷、便携式、微型化激光外差辐射计
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第41届国际医学与生物工程学会年会(EMBC) - 德国柏林 (2019.7.23-2019.7.27)] 2019年第41届IEEE医学与生物工程学会国际年会(EMBC) - 基于嵌入式图形处理单元平台的便携式激光散斑成像仪原型系统
摘要： 激光散斑对比成像（LSCI）是一种用于测量血流的高分辨率全场光学技术，在临床和生物医学研究中得到了广泛应用。然而，目前大多数LSCI仪器体积庞大，限制了其应用场景。在本研究中，我们提出了一种便携式激光散斑成像仪的原型系统。与使用个人计算机（PC）的台式激光散斑系统不同，我们的系统采用嵌入式GPU系统（Jetson TX2，美国英伟达公司）和一块液晶触摸屏（尺寸为16.5×12.4厘米，重量为380克）?；钐迨笛楸砻?，这种基于便携式GPU的系统性能与实验室LSCI系统相当。这种便携式LSCI成像仪有望用于需要操作简便和安装便捷的场景，如术中监测或床边诊断。
关键词： 激光散斑对比成像、便携式、血流、嵌入式GPU、实时监测
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2018年IEEE第20届国际电子健康网络、应用与服务会议(Healthcom) - 捷克奥斯特拉瓦(2018.9.17-2018.9.20)] 2018年IEEE第20届国际电子健康网络、应用与服务会议(Healthcom) - 胎心率监测仪的检查与优化：影响胎心率监测仪测量系统效果的因素评估
摘要： 长期监测胎儿心率（fHR）对评估胎儿健康状况至关重要。胎儿心音图是一种颇具前景的胎儿监护方法，其原理是通过记录胎儿心音实现监测。本文介绍了一种紧凑型低成本多导联fHR测量设备。该设备能以无创方式监测fHR，且不会对母体或胎儿产生副作用。本研究使用该设备测量成人心率以比较不同听诊头性能，并改进了用于信号处理与分析的LabVIEW应用程序。
关键词： 便携式、胎心监护、心音描记法、听诊器
更新于2025-09-10 09:29:36
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一种抗振动腔体设计可承受高于100g的冲击力
摘要： 本文报道了一种坚固且抗振的光学腔设计方案。通过将铝制和ULE材料制成的腔体模型安装在支撑框架上，分别从约250毫米和20毫米高度反复跌落至光学平台，测试了支撑结构的坚固性。撞击平台时的冲击加速度估计超过100g。测试成功证明了该设计具有极高的坚固性。同时，测量得到腔体在三个正交方向上的振动灵敏度分别为0.8×10?1?/g、2.5×10?1?/g和1.5×10?1?/g。这种坚固且低振动灵敏度的特性表明该设计适用于可移动系统，可能是空间应用的理想候选方案。
关键词： 光学腔、空间、便携式、超稳激光器
更新于2025-09-10 09:29:36
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微型焦耳级便携式激光诱导击穿光谱系统的开发及其矿物识别初步结果
摘要： 激光诱导击穿光谱（LIBS）因其具备实时、多相态和多元素分析能力而被广泛应用?；谡庑┯攀?，便携式LIBS正快速发展，在现场测量领域具有巨大潜力。本研究采用50微焦耳级激光激发系统配合物镜聚焦/成像装置，成功研发了一台便携式LIBS设备。该装置不仅能实现元素检测，还具备350倍放大率的显微观察能力。我们利用这台自主研发的便携式LIBS开展了矿物识别的初步研究，结果表明：元素检测与显微观察相结合是识别矿物的有效方法，尤其适用于相似矿物的鉴定与区分。研究表明，这种毫焦级激光器可替代商用便携式LIBS系统，而现场矿物/岩石识别是极具应用前景的发展方向。
关键词： LIBS、微焦耳激光、微观观测、矿物识别、便携式
更新于2025-09-04 15:30:14
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基于智能手机的自动验光仪与标准验光方法的准确性比较
摘要： 意义：未矫正的屈光不正是全球普遍存在的问题，尤其在低收入人群中更为突出——他们难以获得专业眼科服务且无力承担眼镜费用。 目的：本研究旨在评估一种低成本便携式智能手机验光仪（Netra，EyeNetra公司，美国马萨诸塞州萨默维尔）在成人中的准确性与可用性。 方法：采用横断面研究，将便携式验光仪与主观验光法（显然验光和散瞳验光）进行对比，研究对象为最佳矫正视力≥20/40的连续成年受试者。每种验光方法均计算球镜当量值，通过线性混合回归模型检验方法间差异。使用经验证的可用性问卷（100分制，高分代表更易用）评估受试者对便携式验光仪的操作体验。 结果：共纳入87名受试者（152眼，年龄20-90岁，平均±标准差51.9±18.3岁）。便携设备测得平均球镜当量为-2.76D（范围-14.75至3.63D），显著低于显然验光的-2.49D（范围-15.25至4.25D）。两种方法球镜当量的平均相对差异为-0.27D（P=0.001，显著≠0D），平均绝对差异为0.69D（P<0.001，显著>0.5D容许差）。与散瞳验光对比也呈现相似结果。受试者对Netra验光仪的平均易用性评分为75.4±19.8分。 结论：该便携式验光仪与主观验光法存在微小但具有临床意义的差异。其可用性评分显示患者总体接受度良好，适用于专业验光师资源有限的地区。
关键词： 自动验光仪，便携式，基于智能手机，低成本，屈光不正
更新于2025-09-04 15:30:14