食品智能感知技术的发展与前沿探索

智能感知技术是一种利用传感器模拟人类感觉器官捕捉样品各种感官属性信息,再结合智能识别算法信号处理,实现食品等样品品质拟人化综合评价的前沿仿生技术。智能感知技术作为传统感官评价技术的现代化延伸和补充,具有检测速度快,样品无需前处理,操作简便,实时在线分析等技术特性,是深度感知食品感官品质的强有力的工具。本文综述食品领域中几种主要的智能感知技术,如模拟味觉的电子舌技术,模拟嗅觉的电子鼻技术,模拟触觉的质构分析仪和仿生视觉系统的电子眼等。另外,文章还归纳总结了智能感知技术在食品品质评价方面的应用研究进展,展望智能感知技术在静态感官、动态感官和情绪感知表征等方面的技术发展可能性。随着生物学、材料学、计算机科学等交叉学科的快速发展,智能感知技术有望从样品整体感官特性的区分、识别应用,提升至食品嗜好和情绪的检测表征,为食品产业的发展提供新的动力。

母猪精准养殖智能感知技术研究进展

母猪的生长状况、繁殖性能与健康状况是猪场管理的重要生产要素,直接关系到猪场的经济效益。我国母猪养殖还存在生产管理智能化水平低、健康管理效率低、生产力水平低等突出问题,制约了我国养殖业的高质量发展。本文从母猪生长信息感知技术、繁殖行为监测技术、健康状态感知技术等3个方面,总结了母猪精准养殖管理中生长、生理、健康监测的研究和发展现状,分析了母猪精准养殖技术的薄弱环节,对母猪养殖智慧管控系统的建设提出了建议,并对未来的发展趋势进行了展望,以期为我国养猪业绿色高效智能转型升级与智能养猪工厂的建设提供参考。

面向未知环境的自主无人机智能感知测量技术

智能化测绘的发展对数据采集高效性、完备性和智能性提出了更高的要求。尤其是在林下等GNSS拒止环境下,现有传统手段往往难以完成高效率、高覆盖率测量。为了满足未知环境的智能化感知测量需求,以无人机为移动平台,本文设计并提出了一种融合视觉在线自主定位及全局探测路径规划的自主无人机智能感知测量技术与总体框架。本文首先设计并采用了一种基于点线特征的VIO(visual-inertial odometry)在线定位算法,通过点线特征的提取和匹配进行初始位姿的解算,之后利用因子图优化实时地输出无人机高精度的位姿信息。进一步地,为了实现无人机对于未知环境高效且高覆盖率的自主测量,采用了一种顾及多层次信息的全局最优探测路径规划方法确定局部最佳探测目标,然后通过轨迹搜索和优化算法实时地生成高质量的探测运动轨迹。通过自主搭建无人机平台对该技术框架进行了验证,分步对比和总体真实试验表明框架设计并采用的定位及空间探测方法相较于目前具有代表性的方法具有明显优势,并且在GNSS拒止局部林下环境中实现了高效高覆盖率的全自主测量,为未知场景进一步的在线智能化感知奠定了良好的理论方法与框架基础。

基于灰色模型的局部放电智能感知终端评估方法研究

随着电网运维部门对在线监测和智能化运检的重视,各种监测功能的智能终端逐步普及,针对投入使用的智能传感器,迫切需要一个成熟的平台和评估方法对智能终端的各项核心的性能指标进行校核和评估。以局部放电智能感知终端灵敏度、线性度、数据稳定性、可靠性(环境适应性和EMC(electro magnetic compatibility))和电池功耗寿命5项核心的指标为研究对象,提出每个指标的评估方法。最后结合熵值法与灰色理论对局部放电智能感知终端评估建立量化评价体系,给出案例分析。通过8个智能终端的案例,利用熵值法赋权,通过灰色关联分析法计算各个指标的关联系数,最终计算得8个智能终端综合得分,其中最高评价得分为77.1%,最低得分为44.8%,分数差异明显。基于灰色模型的定量评分可以有效的进行局部放电智能感知终端评估。文中的研究结果为局部放电智能感知终端设备的参数和性能指标量化评价提供了指导。

井筒密封完整性监测与智能感知技术进展与展望

油气井生产过程中的井筒密封完整性演化信息是保障油气资源安全效益开发的基础,传统测井技术难以满足井筒全生命周期完整性的监测需求,实现井筒、地层信息感知与数字技术的高效融合势在必行。为此,国内外以井筒完整性原位感知技术为主要突破口,在声波监测、光纤传感、自感知水泥浆和永久井下测试装置等方面进行了探索。在总结国内外井筒密封完整性监测与智能感知技术进展的基础上,分析了存在的不足与难题,从声波监测技术、分布式光纤传感监测技术、智能水泥浆体系和井下永久测试装置等4方面进行了发展展望,并提出了发展建议,以推动构建智能井筒,实时精准掌握油气井井筒健康状况,促进油气工程技术安全、高效、智能化升级。

注塑产业离散制造智能感知与控制关键技术及应用

在全面推进制造业信息化和智能化的背景下,针对注塑产业离散制造现状,开展注塑离散制造过程的自主感知与控制关键技术研究。本文对注塑装备各功能模块的工艺结构进行升级改造,研究大数据运行过程关键数据的自主感知、缺陷在线采集和智能识别、生产任务自组织调度、装备智能控制策略自适应调整和装备上云智能化管理平台,实现生产过程智能化监控、管理、服务和维护的注塑全新工艺,助力大型企业注塑车间无人化作业实现,提高下游产业注塑产品质量,实现塑机装备产品的智能化提升。

预拌混凝土生产中智能感知技术的探索研究

目前预拌混凝土生产过程中原材料质量波动大、影响因素多,现有原材料和混合物料的质量检测/监测手段存在过程迟缓、检测结果严重滞后等问题,无法根据生产过程中物料变化进行及时干预或修正,难以保障混凝土质量的稳定性。因此,建立以原材料和混合料主要性质参数快速感知、在线监测和即时反馈的混凝土智能感知和调控体系势在必行。

智能感知织物在军事领域的应用

智能感知纺织品因灵敏度高、舒适性好、穿戴方便,可应用于可穿戴智能设备,在军事装备领域展现了巨大发展潜力和多样化应用,如监测士兵生理状态、战场环境、运动姿势等。本文以智能感知纺织品为研究对象,综述了近几年纺织基应变传感器、纺织基压力传感器、纺织基温度传感器、纺织基湿度传感器的研究进展及智能感知纺织品在军事装备领域的应用,同时分析了其数据信息的安全性、耐洗性、稳定性及数据传输的可靠性等问题,指出未来智能感知纺织品将能够实现更高精度、更快速的数据采集和处理,并向着智能化、集成化方向发展。

无线电智能感知仪的设计与实现

为解决电磁环境日益复杂下传统电磁感知设备体积大、人工操作繁琐、识别准确率低和运算量庞大等问题,本文设计了一款无线电智能感知仪,提出了一种基于滑动窗的信号频谱能量检测算法,以提高识别精度;其次为降低模型与运算量大小,提出了一种基于轻量化神经网络的识别算法;最后设计搭建了无线电智能感知仪硬件模块,部署算法。实验结果表明,所设计的无线电智能感知仪在信号感知任务中有较好的性能,在0 dB及以上的信噪比环境下,调制识别的准确率可达到95%以上,对不同的信号调制类型的召回率和精准度均在93%以上,模型轻量化部署后降低了99.07%的浮点运算量,而准确率仅下降了0.25%。试验结果可用于指导在复杂电磁环境下无线电频谱感知设备的设计与制作过程。

基于智能感知的人脸细微表情情绪推定算法

人脸局部纹理的细微变化是判定情绪的关键视觉线索,但是表情的细微变化捕捉难度较大,且特征提取易出现偏差,提出一种基于智能感知的人脸细微表情情绪推定算法。通过滤波去除人脸图像干扰,采用差分法提取出连续图像中的人脸区域。使用Fisher线性变换确定RGB向量的最佳投影方向,区分人脸局部特征区域,提取细微表情特征。加入变分自编码器,将注意力模型嵌入到变分自编码网络中,根据网络关注推定不同类型情绪的重要特征。将未标记的特征输入到变分编码器中展开训练,同时将提取到的特征作为特征提取器,智能感知不同类型的面部表情,最终实现人脸细微表情情绪推定。仿真测试结果表明,所研究算法能够精准提取人脸细微表情特征,通过细微表情推定的情绪精度也较高,查全率和查准率可达97%,验证了该算法的可应用性。

新工科环境下“人工智能+教育”助力的智能感知技术课程混合式教学研究

随着以人工智能为代表的新技术正推动全球科技产业革命,人工智能正与新工科人才教育培养深度融合。本课题拟将人工智能应用于新工科智能感知技术课程教学中,通过将人工智能强大的认知推理和数据再生产能力应用于混合式教学框架设计、教学过程的数据分析处理和智慧管理、教与学立体评价等环节中,大幅度提升课程的教学效果,实现新工科背景下高素质复合型人才的培养目标。

电网电气自动化中的智能感知与大数据分析技术研究

随着电网电气自动化的快速发展,智能感知与大数据分析技术的结合成为研究热点。本文基于当前电网自动化的背景需求,探讨了智能感知技术在电网监测中的关键作用,以及大数据分析在提升电力系统运行效率和故障诊断能力方面的应用。通过对感知数据的精准采集和高效处理,结合大数据的深度挖掘和分析,本文旨在为电网电气自动化提供一种创新的技术路径。

低碳园区智能感知系统优化配置设计方法

针对目前低碳园区具有规模较大、信息分散、数据采集成本较高的问题,本文提出了一种智能感知系统的多目标优化配置方法。基于提出的智能感知系统结构,以传感网络节点覆盖率最高为目标进行节点选址;同时以投资成本、故障损失成本和运维成本最小为目标,建立数据采集设备优化配置模型。采用量子遗传算法求解多目标优化模型,结合工程实际,以获得传感网络覆盖率和经济效益最大化的配置方案。最后通过算例分析验证所提出的基于量子遗传算法的智能感知系统多目标优化配置方法的有效性。

智能感知在防空反导OODA环中的应用

在未来智能化战争中,瞬息万变的战场态势对防空反导武器系统的探测感知和指挥决策提出了新的挑战。本文聚焦智能感知技术赋能未来防空反导作战装备,剖析了智能感知概念及内涵,围绕防空反导“观察、定位、决策、行动”(OODA)环以及典型作战流程,梳理感知对抗形态,主要包括预警与反预警、探测与反探测、跟踪与反跟踪、干扰与反干扰;揭示了智能感知对抗的核心科学问题是特征的隐匿与识别,给出了感知对抗技术在OODA环中的主要应用场景;最后,提出了提高防空反导装备智能感知对抗水平所需的关键技术发展建议。

煤矿综采综掘设备智能感知与控制技术探析

设备智能感知与控制是建设智能化采掘工作面的核心技术。本文分析了机载传感网络互联技术、设备感知与控制技术、设备智能决策技术、智能化设备全生命周期管理等关键技术的现状,并对智能感知与控制技术的未来发展趋势进行预测和分析。结果表明,该技术将在推进煤矿采掘进度,保障井下采掘作业安全方面发挥更大作用。

基于智能感知的智能建筑供配电系统设计

传统建筑供配电系统的工作效率低下,已经很难满足人们日常用电方面的需求。随着时代发展,智能建筑逐渐出现在人们的日常生活中。相较于传统建筑的供配电系统,基于智能感知的智能建筑供配电系统工作效率更高,同时在安全性方面也得到了全面提升。针对基于智能感知的智能建筑供配电系统的技术特点,分析探讨智能供配电系统的设计要点。研究结论表明,通过合理设计智能供配电系统,不仅能够保证用户的使用安全,还能够提高供配电系统的工作效率。

融合智能感知的电力现场作业云边端协同安全管控

为提升电力现场作业管控水平,基于工业互联网、大数据、云计算等先进技术,依托电力数据中心和边缘计算节点,构建面向业务需求的安全管控系统,实现作业现场和云中心的一体化管理,形成具有针对性的作业管控措施。首先,通过融合智能感知技术,实现作业人员安全行为可视化、智能化;其次,通过云边端协同技术实现作业过程和作业现场的可视化管理;再次,通过实时数据采集技术,建立电力现场作业安全风险管控模型,实现电力现场作业全过程、全要素、全方位的安全管控;最后,构建云边端一体化协同电力现场作业安全管控体系,实现电力现场作业人员安全行为可视化、智能化。

煤矿新型智能感知技术的应用探讨

煤矿开采安全问题一直以来都是行业高质量持续发展的重大挑战,随着煤炭行业的快速发展,传统的安全监控方法已无法满足现代煤矿的安全需求。智能感知技术的出现为解决这一问题提供了新的思路,煤矿智能感知技术是一种通过高精度、实时的数据采集和处理,实现对煤矿环境全方位、多维度感知的技术,能够实时监测煤矿生产中的各项参数,为煤矿的安全生产和科学决策提供数据依据。笔者深入探讨了煤炭行业安全问题的严重性以及智能感知技术在该领域的重要性,并详细分析了智能感知技术在煤矿安全监控中的实际应用。通过智能感知技术的应用,可以有效降低煤矿事故的发生率,保障人员生命安全和企业稳定发展,并为相关领域的研究提供了新思路和方向。

基于智能感知互联系统的电力高处安全作业保障技术研究

为解决当前电力系统高空和野外作业安全保障方面存在的问题,本研究提出了一套电力高处安全作业智能感知互联系统。该系统采用自适应扩频技术和自动跳频技术实现通信,利用2.4GHz无线网络实现点对多点通信。同时,结合单片机技术和智能感知技术,该系统能够在作业前进行风险预判、作业中进行实时监测,并及时整理作业经验。此外,通过无线定位技术与算法相结合,实现对作业人员运动轨迹的实时监测,以及对作业人员体征数据和作业通话记录的规范管理。通过研发和应用这一智能感知互联系统,可以提升电力高处安全作业的风险管控水平。

智慧物联时代下的烟草行业机房智能感知运维方法研究

随着智能物联时代的到来,烟草行业机房智能感知运维成为提高运营效率和降低成本的重要途径。本研究旨在探索烟草行业机房智能感知运维方法,并提出相应的解决方案。通过对烟草行业机房的特点和需求进行分析,确定了机房温度、湿度、烟雾和门禁等感知指标。同时提出了基于物联网技术的感知设备布局与管理策略,以实现对机房环境和安全状态的实时监测。在运维方面,采用了数据分析和故障预警技术,通过对感知数据的处理和分析,及时发现机器设备故障并进行维修,保证机房的稳定运行。通过实施智能感知运维方法,研究结果表明烟草机房运维的效率得到显著提升,故障率大大降低,维修成本减少了,并且能够预防事故的发生,提升了机房的安全性和可靠性。可见,烟草行业可以借助智能物联技术的发展,在机房运维中加入智能感知设备,为行业的可持续发展提供有效的解决方案。