創青春：大學生科學研究與創業行動計劃優秀研究報告論文集 2016（簡體書）

本書匯集了北方工業大學2016年度大學生科學研究與創業行動計劃中部分學生的研究報告，是繼《創想啟動未來》《創意的天空》《夢想啟程》《青春向前進》《點亮未來》之后的又一部學生科研論文集，涵蓋電控、機材、計算機、建藝、經管、土木、文法、信息、理學院等院系。報告內容充實，精彩紛呈，充分展現了大學生的創新思維和能力，對形成創新教育的氛圍和建設創新文化具有重要的指導價值，對大學生的創新能力培養和進一步推動高等教育改革也具有重要意義。

北方工業大學是一所以工為主、文理兼融，具有學士、碩士、博士培養層次和高水平棒壘球運動員招收資格的多科性高等學府，具有碩士研究生免試推薦資格，是教育部“卓越工程師教育培養”院校。學校由中央與北京市共建，以北京市管理為主，前身是創立于1946年的“國立北平高級工業職業學校”。隨后幾經變遷，于1985年經國務院批準，由北京冶金機電學院易名為北方工業大學。

目 錄

電子束焊機監控系統的研究與實現

北方工業大學：常笑宇 崔明亮 楊雨齊 武建國 吳卓群

指導教師：王澤庭 講師 1

工業污水常規五項及COD參數在線測量裝置設計

北方工業大學：胡海博 朱永璇 佟威正

指導教師：李月恒 實驗師 13

基于WSN的城市空氣質量監測系統設計

北方工業大學：蘭馨蕊 方樂樂 鄧小寶 林澤群 汪英祚

指導老師：李超 實驗師 19

基于反滲透技術的自來水凈化裝置

北方工業大學：王碩 黃靜威 于運逯 劉羽千 姜力

指導教師：左岐 副教授 32

基于視覺的移動機器人跟蹤與瞄準系統

北方工業大學：張潞 毛云峰 宋奎錚 馬晗宇

指導教師：畢松 副教授 38

行進中的車輛間信息測量系統研究報告

北方工業大學：劉子翰 關翰麒 丁金勇 程前 鄧卓

北方工業大學：王占擴 實驗師 48

蓄電池充放電裝置的設計與實現

北方工業大學：劉志孟 王子芊 黃云 王鑫 范振華

指導教師：張貴辰 實驗師 59

多功能安全嬰兒車的研發

北方工業大學：高博聞 李利華 陳冠珠 熊勇 葛宇

指導教師：曹靖 73

可折疊式安全床梯的設計與制作

北方工業大學：張銘遠 李奇奇 樸金龍 陸宇翔 劉寧

指導教師：譚曉蘭 副教授 85

固體火箭發動機復合裙組合加工設備設計

北方工業大學：于占良 尹洪佩 王海宣 袁琦瑞 陸忠誠

指導教師：陽振峰 94

ECT系統軟場分析及數據采集卡設計

北方工業大學：付墾 戴健林 劉聰 陳曉偉 劉曦

指導老師：孫啟國 教授 103

一級倒立擺小車分析與設計

北方工業大學：肇啟希 程超

指導教師：張若青 副教授 115

五軸數控實驗臺的設計與制作

北方工業大學：羅彰

指導教師：李凱 129

基于并聯解耦機構的3D打印機創新設計

北方工業大學：閆東東 李沛玉 李夢迪

指導教師：胡福文 副教授 138

一種搬運機器手系統設計與開發

北方工業大學：王偉 李俊朋 劉冰 包家磊

指導教師：黃昔光 副教授 146

自動包裝機結構設計與制作

北方工業大學：張開燕 曾順 王剛 丁葉輝 蔡超杰

指導教師：高德文 高級實驗師 154

基于Gabor小波的身份認證

北方工業大學：唐婉冰 關瑜 王子豪 邵鵬威

指導教師：李琛 講師 163

基于Android平臺的校園快遞代取應用程序設計與實現

北方工業大學：羅攀 張靜 白陽

指導教師：宋麗華 副教授 170

基于Kinect姿勢識別及應用研究報告

北方工業大學：斯琴

指導教師：侯建峰 助理實驗師 182

基于NFC的藥品監督管理系統

北方工業大學：任曉賢 楊怡欣 付孝琴

指導教師：肖珂 副教授 190

基于人體動作識別的粒子互動系統研究報告

北方工業大學：郝書嘉 田逸非 路雨晴 張曉晨 葛亞坤

指導教師：宋偉 副研究員 198

樂視體育自行車AR演示系統設計與實現

北方工業大學：陳根

指導教師：張俊 講師 204

數據爬取工具在智慧旅游中的應用

北方工業大學：葉瑋 王瀚林 齊思遠 陳元 賈俊卿 鄧文佩

指導教師：王若賓 副教授 212

“大美北京”——藝術作品創作課題研究報告

北方工業大學：吳美娟 李歡 張嬙 邢家祥 隋心皓

指導老師：李昊文 講師 217

Y計劃勵志漫畫創作實踐

北方工業大學：陳睿 康文亮 計婉晴 付金晶 高德鑫

指導老師：石千里 講師 222

北京地區郊野型綠道構建潛力研究

北方工業大學：劉晨 趙鈺夢

指導教師：孫帥 講師 228

基于數字化的古典園林掇山研究

北方工業大學：廖怡 張煒 趙康迪 許正厚 劉子儀

指導教師：秦柯 講師 234

新常態下北京舊城更新策略研究

北方工業大學：高藝 王硯 劉雅萌 張墨男

指導教師：李婧 248

中國古代經典人物動畫造型的創意設計

北方工業大學：谷雨 龔婷 周心悅 丁振偉 趙揚

指導教師：姜蕊 副教授 263

基于泛在網絡視角的我國醫養結合養老機構協同創新模式研究報告

北方工業大學：趙宇 梁嘉超 王祎 姜京晶

指導教師：張淑謙 副教授 268

《創業環境的國際對比分析——基于GEM報告的研究》研究報告

北方工業大學：舒浩禹 劉雅麗 馬曉貝

指導教師：魏秀麗 副教授 276

小微企業財務風險控制問題分析研究報告

北方工業大學：簡妙如 聶志紅 熱納提 黨一帆 齊琪

指導老師：王麗新 副教授 282

政府補貼對高新技術企業R&D投入的影響

北方工業大學：管清源 張璽玉 姜靖雯 曾慶睿

指導教師：田翠香 副教授 288

我國上市公司環境保護投資研究結題報告

北方工業大學：高麟 許美霞 劉曉豪 王海龍

指導教師：胡立新 副教授 296

《企業環境價值觀培育的制度選擇路徑研究》研究報告

北方工業大學：葉姝陽 馬文月 衛晨紅

指導教師：王志亮 副教授 309

我國事業單位管理會計體系構建研究

北方工業大學：秦鳴玉 劉雪晶 楊荻

指導教師：于國旺 講師 315

眾籌網絡融資模式創新及風險管控研究

北方工業大學：于文奇 任瑞剛 劉雨晨 劉璽

指導教師：黃凌靈 副教授 327

我國電動汽車產業發展的數據整理和分析

北方工業大學：宋揚 劉賽楠 徐劉醒香 康雅萌 劉娜

指導教師：紀雪洪 副教授 334

北京板塊上市公司股權激勵實施現狀研究

北方工業大學：易寒冰 周正 崔玉瑤 郝松澤

指導教師：洪峰 講師 344

大學生微博使用情況的統計分析

北方工業大學：溫原 冼鑫玲 楊子言 王雨安 楊朦

指導教師：周梅 353

國內P2P信貸現狀及其發展前景的統計分析

北方工業大學：梁丹妮 胡岸 李眉茵 劉思雨

指導教師：高波 講師 361

KdV型方程精確解的構造方法及其應用

北方工業大學：王寧 李國放 劉奕陽 邱碧卿

指導教師：張智勇 副教授 372

復雜神經網絡中節律產生的動力學機制

北方工業大學：于浩 肖晗 司芳源 宋家寶 張葉冰

指導教師：段利霞 副教授 377

統計建模在北京市老齡人口變化規律中的應用

北方工業大學：王瑾 廖丹 劉丹陽

指導教師：崔玉杰 副教授 385

中國房地產市場區域性特征研究

北方工業大學：宋李民 張蔚琛 劉雅男

指導教師：程正中 副教授 394

基于組織網絡的建筑產業現代化產業鏈主體及其關系研究

北方工業大學：丁一 楊京雨 邱禎君

指導教師：齊園 講師 403

結構性膠結破損機理研究報告

北方工業大學：王海東 杜亞楠 王澤宇 任合歡 孟旭

指導教師：祝恩陽 423

數字校園基礎設施數據動態更新及信息化建設

北方工業大學：張亮 龔嫻 王琴 王李斌

指導教師：趙俊蘭 教授 438

巖巷鉆爆法掘進施工效果評價研究

北方工業大學：李伯清 李哲文 黎倩倩 龍建友

指導教師：張召冉 講師 445

辦公樓室內空調熱舒適性及能耗分析

北方工業大學：高艷 肖垚彬 李珊珊 代云 宋文博

指導教師：郁文紅 副教授 456

博物館文物翻譯規范化研究報告

北方工業大學：徐衛 段佳男 楊靜 林晨寅 陳思涵

指導教師：李翔 副教授 463

大學生創業現狀調查及相關法律問題研究

北方工業大學：徐匯寬 王珊 柳第 李依陽 朱夢甜

指導教師：陳興華 講師 468

大學生網絡購物的法律保護研究報告

北方工業大學：吳桐 馬雪 張天楊 白勁超 續梅

指導教師：相慶梅 副教授 483

高校英語專業通識教育發展現狀調研報告

北方工業大學：王秋石 鄒燕 李昂 宋文婧 李昊琪

指導教師：王亞非 講師 496

后現代主義語境下微博修辭手法的陌生化分析

北方工業大學：武素羽 張晨露

指導教師：顧斌 講師 503

基于模擬電路磁懸浮控制系統研究

北方工業大學：李浩進 張雯 田泳怡 韓俊 胡倩

指導教師：邢志強 副教授 509

高鐵運行實時記錄系統設計

北方工業大學：閆強強 趙志波 馬亮亮

指導教師：寧可慶 高級實驗師 518

環境多參數實時監測系統設計

北方工業大學：成凱 梁競賢 郝紹龍

指導教師：鮑嘉明 講師 527

基于S.BUS的多旋翼飛行器控制軌跡記錄器

北方工業大學：謝超 韋君玉 陳增輝 柏亞萌 趙葉皓

指導教師：韓宇龍 實驗師 535

基于單片機的LED旋轉屏的設計

北方工業大學：呂晟葳 梁鑫詵 張倩

指導教師：毛鵬 助理研究員 543

基于人機交互的智能運動分析系統設計研究報告

北方工業大學：袁楓 趙玉生 鄭新 金寧 李文瀚

指導教師：葉青 副教授 554

基于稀疏編碼的自動圖像標注

北方工業大學：張志達 崔曉康 范馨予

指導教師：臧淼 562

氣候參數遠程測控裝置的設計研究報告

北方工業大學：呂恒宇 劉地 郭堯天 李天陽

指導教師：趙徐森 高級實驗師 571

智能拐杖

北方工業大學：李璐 孫霞 常慧 張長史 孟群升

指導教師：王玉花 高級實驗師 587

北京地區郊野型綠道構建潛力研究

北方工業大學 劉晨 趙鈺夢

孫帥 講師

1選題背景——北京市綠道系統規劃

1.1北京市綠道規劃背景

了更好建設“綠色北京”，環保低碳的出行方式被廣泛提倡，選擇汽車出行的市民也越來越少，建設更多的綠道系統來呼吁大家騎車出行是目前城市規劃中重要的一部分。環保低碳的綠色道路成為大家關注的焦點。綠道系統不僅能大幅改善城市環境，更能提升人們參與綠色出行的熱情，使城市和居民間的互動性更高，對居民生活質量也起到改善作用。

北京市綠地系統規劃中包含了綠道的規劃，較 多的出現“綠色通道”（6 處）、“網（或網絡）”（21 處）、“廊（廊道、綠廊、走廊）”（77 處）、“帶（林帶、帶 狀）”等字樣。北京市的綠道系統穿插在城市的各個地區，輔助城市主要道路系統，形成一個完整的道路體系。

1.2順義區綠道規劃背景

順義區緊鄰中心城區，位于北京市東北郊，距市中心30公里，東鄰平谷，北連懷柔、密云，西接昌平、朝陽區，南界通州區、河北三河市。在未來幾年，順義將成為重點發展的城區之一，將成為疏散中心城區人口以及新的產業聚集的主要地區。因此完善順義區的城市功能也是目前的首要任務。順義區水資源豐富，潮白河和溫榆河滋養著順義的土地，暖溫帶半濕潤大陸性季風性氣候也為順義成為宜居城市、旅游城市奠定基礎。順義區近年來發展迅速，隨著許多濕地公園在順義的建成，許多游客慕名前來，中心城區中也有越來越多的市民選擇在順義區定居。人口的增多、交通壓力的增大使得順義不得不建設新的道路系統來緩解壓力。同時分散在順義的各種旅游資源也需要綠道系統作為紐帶來連接。

1.3綠道對順義區居民生活質量的改善

隨著人口的增加，順義區需要綠道、濕地公園來為居民提供休閑娛樂的場所。北京市近年來飽受霧霾的困撓，空氣質量也是影響居民生活的主要因素，越來越多的居民選擇低碳環保的出行方式來減緩環境污染，騎車出行或者步行也成為大多數人的主要出行方式，因此順義區需要建設綠道來為騎行者和步行者提供便利。 除此之外居民也需要大型的休閑場所來放松身心。濕地公園擁有自然氣息，豐富的植物景觀，便于居民鍛煉的綠道，因此濕地公園成為了居民的首選地，對于改善居民的生活質量也起到了很大作用。

2方案論證

綠道主要依托城鎮建成區周邊的開敞綠地、水體、海岸和田野，包括登山道、棧道、慢行休閑道的形式，旨在為人們提供親近大自然、感受大自然的綠色休閑空間，實現人與自然的和諧共處。濕地公園在選址上首先應該考慮自然條件，選擇水資源豐富、氣候條件適宜的地區建設濕地公園，根據住建部和國家林業局規定，城市濕地公園必須要占地超過500畝，同時必須具有天然濕地類型。其次要選擇交通便利的地區，方便周圍居民、自駕游游客、騎行鍛煉者的需求。

在一些水體、綠地邊都會設有木棧道或者慢行休閑道，這些線路可以為人們提供親近自然的機會，而且大部分線路會將園內的景點串聯起來，并且在最佳位置設置觀景臺或者親水平臺，讓人們更好的感受自然。

3研究方法與結論

3.1綠道實例研究——北京市順義區東郊森林公園

3.1.1地理位置

北京東郊森林公園位于北京市通州、順義、朝陽三區交界地帶，南部緊鄰通州新城，北部與首都機場、空港產業基地和順義現代制造業基地相接，規劃面積8.9萬畝，年內完成一期，2020年全部建成。北京東郊森林公園是北京城市總體規劃確定的四大郊野公園之一東郊游憩公園的重要組成部分，位于首都機場航空走廊范圍，同時也是通州和順義兩大新城的綠化隔離地區。

北京東郊森林公園建成后，將使北運河與潮白河生態景觀帶、六環路與京平高速路生態保護帶、現有一道與二道隔離地區綠化帶緊密銜接、相互貫通、融為一體，成為京東最大的城市森林區域。同時，將與北部的潮白河森林公園、順義新城濱河森林公園和南部的大運河森林公園相接，在東部平原地區形成一條縱貫南北的生態休閑游憩帶，為市民帶來更多綠色休閑空間。

3.1.2設計重點

北京順義區的東郊森林公園不同于其他森林公園，園內設有大面積的濕地，注重森林與濕地的結合，構建森林濕地公園，為市民提供豐富的自然景觀，使人們更好的接觸大自然、融入大自然。

北京東郊森林公園內將建成116公里長的綠道系統，市民可沿綠道漫步或者騎行，盡享林中愜意。北京東郊森林公園綠道屬于郊野型綠道，其中又分為森林型綠道、濱河型綠道和濕地型綠道三大類型。其中，森林型綠道是園內最重要的 綠道類型，以多層高大的骨干樹木圍合而成，寬度約3米，地面鋪透水、透氣的彩色瀝青，雨天不積水，無論是跑步或騎自行車，都很適宜。

濱河型綠道和濕地型綠道，主要是沿溫榆河等良好的水岸條件，建設濱水綠道，讓市民感受森林與水岸之美。116公里綠道建成后，將形成貫穿全園重點區域的健康騎行路線，沿途還將設有休息驛站。剛剛建成的這條總長度7.7公里的騎行綠道位于東郊森林公園內，西起金榆路，向北穿過朝陽2013年平原造林地塊，沿溫榆河堤外林地向東南延伸至尹各莊橋結束。其中瀝青綠道2.2公里，紅色透水混凝土綠道4.2公里，現狀借路刷漆1.3公里。

3.1.3市民反映

為了解市民對東郊濕地公園以及公園中綠道的滿意程度，我們采用了問卷調查的方式進行研究。

通過表格我們可以明顯看出，在今年建成的部分綠道中濕地型綠道占很大比重，在園內設計有很多觀景平臺，但在已經建設的部分中美中不足的是親水性不足，植物景觀還不夠完善。為居民提供的休閑活動空間不夠。園內為不同年齡段居民所提供的服務設施不是很完善。

3.2綠道實例研究——北京市營城建都濱水綠道

3.2.1營城建都濱水綠道概況

北京營城建都濱水綠道北起木樨地，南至永定門，全長共9.3公里，途徑西、南護城河及一段永定河引水渠。兩岸綠地約30平方公里，是北京市規劃的十條城市濱水綠廊之一。周邊更有白云觀、天寧寺、先農壇等眾多歷史古跡，以及大觀園、陶然亭等人文景觀。整條綠道不僅承載北京的歷史人文，而且改造生態護岸、建設親水便民設施。使其成為滿足休閑游憩、建設綠色生態空間并且傳播北京歷史文化的景觀帶。

3.2.2營城建都濱水綠道的歷史文化人文

營城建都濱水綠道建于歷史文化厚重的北京城的護城河旁。這條河不僅匯集眾多北京的歷史文化古跡以及人文景觀，并且是北京市建城的肇始之地。據《北京建城記》記載：“北京建城之始，其名曰薊。”北京城起源于薊，薊的中心就在宣武區。在這樣一個地點建設綠道系統，承前啟后，讓更多的人在休閑娛樂的同時了解北京城的歷史文化。將綠道建設在這樣一個歷史文化氣息濃厚的區域，使成為一條承載北京古都史跡、尋根北京的歷史文化帶。

它具體的特征要素包括以下三點：

（1）以歷史文化為核。區域現狀歷史文化資源眾多，以護城河旁的眾多歷史古跡作為綠道規劃的核心，唐開元建成的白云觀、遼代建成的天寧寺塔、明代的先農壇等。整個綠道系統成為體現城市歷史內涵的特色文化帶。

（2）以人文景觀為鏈。臨河街道散布著眾多的人文景觀，一方面要尊重歷史元素，另一方面又要注入新的活力。營城建都濱水綠道將人文景觀與設計相結合，設計出幾個重要的節點貫連整條綠道。（如圖）

如圖 營城建都濱水綠道

（3）以綠色生態為魂。綠道可以改善城市小氣候、緩解城市環境和緩解城市熱島效應。大量種植植物，使北京二環附近不再只是車流不息、鋼筋水泥，而是去展現西城城市新面貌，重現“碧水繞城，輕舟帆動”的綠色生態濱水景觀帶。

（4）以水系文化為體。在景觀結構上以護城河水系為骨，將周邊區域的景點串聯起來。體現城市綠道空間的生態景觀、歷史文化、休閑游憩等特性，展現北京獨特的歷史與現代并存的活力。

3.2.3營城建都濱水綠道的綠色生態特征

綠道有改善生態環境的作用。現代化都市為了發展經濟及城鎮化建設，許多區域受人為改造較大，物種生存環境遭到破壞。綠道建設可以維持和保護物理環境、生物資源并且防止水源受到污染，使得整個區域建立了生物鏈。

北京護城河斜坡護岸的形式是園林設計的一大難題。首先，它具有防洪泄洪的功能，不能改變其高差與功能。而較大的坡度并不好對護岸進行景觀改造，北京城區的綠地可拓展性很低，濱水空間景觀資源寶貴。既要滿足行洪的要求，又要在窄而陡的河道增加樹木的種植量。遵循生態優先的原則，方案在設計上運用環保透水材料，選用輕薄的環保的輕質混凝土預制板，材料以礦山廢石作為基料，還采用玻璃纖維噴射技術，減少了植物根系的影響。

4.總結

北京市綠道系統目前還處于發展階段，隨著城市發展，將會承擔越來越多分散中心城市人口和新的產業聚集區的功能，交通的壓力也會隨之增大，因此建設更多的城市綠道來緩解交通壓力，提供低碳環保的出行路線是目前首要的任務。

郊野型綠道是目前在北京市綠道系統中占比重很大的一種綠道類型，這種綠道很受人們另一方面它可以為步行者和騎行者提供方便鍛煉的通道。隨著各大濕地公園中的郊野型綠道、城市中區域綠道的全面建成順義區綠道系統將會更好的提升市民與大自然的互動性，使市民更加能親近大自然。

通過城市濱水綠道的建設去表現歷史人文內涵，給快節奏的都市中那寶貴的綠色濱水空間賦予了更多的意義。營城建都濱水綠道靈活的植入歷史文化景觀空間，完善綠道休閑、娛樂和生態體系，從而形成都市綜合型綠道，提高了人們的生活品質，展示了城市的歷史文化內涵。附近的居民來到這里聊天、休息，小孩在玩耍的時候也感受到歷史的魅力，為人們創造舒適的綠色空間。營城建都濱水綠道通過合理布局、聯系節點、配套服務、景觀設計，使其成為北京的文化魅力之道、生態保育之道、健康休閑之道，成為展示北京歷史文化的特色名片。