自动化领域科学基金十年情况分析

以《2003年～2012年年度国家自然科学基金资助项目统计》及国家自然科学基金委员会信息中心提供的数据为依据,详细分析了近十年间信息科学部自动化领域科学基金项目的申请与资助情况,平均资助强度与资助率的变化情况,以及项目负责人的年龄层次和依托单位隶属关系的分布情况,并在此基础上给出了几点建议,供有关人员参考.

基于微电极阵列的自动环境监测电子舌的设计

基于电化学微电极阵列,研发了一种用于环境中有毒痕量重金属检测的新型电子舌。系统采用差分脉冲阳极溶出伏安法,分三路实现了溶液中锌、镉、铅、铜、锰和砷6种重金属离子浓度的同时自动检测。每路传感器正面为30×30的硅基底金微电极阵列,背面集成了Ag/AgCl参比电极和Pt对电极。通过PC多线程控制三路恒电位仪电路、蠕动泵和电磁阀,实现自动进样、检测和清洗。一次测量可以在5 min内完成,每路只需要2 mL样品。采用标准加入法进行定量分析,检出限达到10^(-6)g/L级。此电子舌系统具有小体积、低成本等特点,适用于环境水样中重金属浓度分布的现场连续在线测量。

电气及自动化类实验室安全管理探索

针对高校电气及自动化专业各类实验室的运行和教学特点,从实验室布局、运行、发展等各个方面分析目前各类实验室存在的安全隐患,并进行了汇总。经分析电气及其自动化类实验室的主要安全隐患是电气火灾危害和触电危害。同时结合高校对实验室开放式实验教学全新需求,把大学生人身财产的安全作为总出发点,提出了该类实验室硬件改造的方案和相应的实验室安全管理要求,可有效降低实验室的安全风险,保障学生、教师和学校的生命财产安全。

基于LONWORKS技术的楼宇自动化实验平台构建

该文结合社会热点技术,构建了一个基于Lonworks技术的楼宇自动化实验平台,该平台包含楼宇自动化系统中的安全防范系统,智能抄表系统,消防联动系统和暖通空调等智能系统。为学生学习LonWorks组网技术与Lontalk协议以及基于现场总线的节点开发技术提供了一个可靠开放的平台。

关于自动化专业本科生毕业设计选题的几点思考

本文结合自动化专业的特点对本科毕业设计选题的原则进行探讨,指出指导教师在选题过程中应该遵循的几个原则。

自动化本科专业实践教学改革的探索

实践教学环节改革,对于促进学生实践能力和创新精神的培养具有重要意义。本文针对当前杭州电子科技大学自动化本科专业特点,提出了工程实践与实验教学体系改革的构想与具体措施,构建了综合性和创新性实验教学的培养体系,同时对应用研究型人才创新能力培养的工程实践教学体系进行了改革,并加强了学科建设在实践教学中的作用。

基于生产过程自动化数据的转炉炼钢成本分析

为了解决江苏永钢炼钢厂目前成本的分析数据的来源里面充斥了不少的人为因素导致钢厂的成本考核管理的不规范性和技经指标的制定的波动性,因此提出对钢厂所积累的大量生产过程的历史以及实时自动化数据以及许多重要的信息进行合理分析,开发一套生产运行管理系统,以掌握生产过程物质运行规律,从而协助生产和技术部门做出合理的决策。通过自动化生产过程所得的数据结合本厂的技经指标,以此来优化炼钢工艺,促进成本控制、考核质量管理、稳定钢厂的技经指标,最终全面提高生产与管理的体系建设。

基于PROFIBUS总线的过程自动化控制系统设计与实现

针对传统过程自动化控制系统存在的线路繁杂、信号易干扰、系统稳定性差等问题,通过采用PROFIBUS总线技术,在以HDU3000实验装置基础上,结合PLC控制系统特点,设计并开发出现场总线过程控制系统。实践证明该系统能够安全、可靠、稳定地运行。

自动化监控系统在污水处理厂的应用

关于污水处理厂自动化监控系统的建设,本文首先根据CAST工艺的特点重点研究了关键工艺环节的控制策略;根据污水处理厂现场控制设备分布范围广,仪表数量众多并且现场环境湿度大,腐蚀性气体多的特点,选用了现场总线技术构建了自动化监控系统的网络体系。污水处理厂采用比较复杂的生化系统,处理效果受多种因素的影响,容易引起工艺系统故障。本文在自动化监控系统的基础上,结合实际进行了故障诊断的需求和特点分析,并运用故障树分析方法来推论故障的原因和部位。

调度大屏输电网潮流图自动生成 (一)自动布局

调度大屏输电网潮流图的自动生成,可分解为单线图布局、单线图布线、实时数据接入3个步骤。文中研究布局问题,将其分解为供区布局求解和供区内变电站布局求解,以降低求解的维度,提高求解效率。提出了基于Java脚本控制的可缩放矢量图形(SVG)人工辅助布局工具以及自动求解算法。对供区内变电站布局求解,建立了考虑布线效果的目标函数,即线路交叉尽可能少,相连变电站之间距离尽可能短,避免布局—布线多次循环;并提出了一种基于模拟退火算法的自动布局算法,它在变电站地理坐标离散化或其他任意的初始解上进行计算,可获得全局优化解。布局后再进行优化走线,最后自动生成的电网调度单线图,布局清晰,效果良好。

变电站单线图模数图一致性设计与自动成图

提出对IEC 61970-301,IEC 61970-453,以及中国向国际电工委员会(IEC)提交的电力系统图形描述规范的改进和扩展建议,并提出变电站通用布局模型,试图解决变电站模数图一致性设计与自动成图问题。在公共信息模型(CIM)的资源模型中,在已有的设备容器类下,与间隔、电压等级、变电站类并列,增加了由母线段和间隔组成的母线容器类;同时,将主变压器间隔分解成为线圈间隔,纳入到母线容器中作为其组成部分;2个属性类,即母线容器类和间隔类,用于其用例、数据与图形的一一对应。提出的图形模型,自底层向高层,分别为导电设备图元、设备图形、间隔图形、母线容器图形、电压等级容器图形、变电站图形,组成一个递级拼装的图形系统,可方便地实现变电站单线图的自动生成。

基于分区和变电站内外模型的区域电网单线图自动生成

区域电网系统单线图将变电站接线图与站间线路连接在同一个平面展现。以110kV地区电网为例,首先利用其220kV变电站为电网枢纽,辐射状连接110kV变电站的特征对全网进行分区。提出了使区块内变电站数量较均匀,区块间的联络线尽可能少的分区方法。对变电站内、外模型图形进行设计。区块内布局布线问题转化为2个无耦合的顺序阶段求解:以线路交叉数和线路曼哈顿距离的加权最小为目标函数,运用改进的粒子群算法进行变电站外模型元件的优化布局,然后进行走线;若变电站同母线出线位置可调,则内模型图形可进行站内出线位置调整,否则可直接嵌入到前阶段成果外模型图形的方框内。

电子鼻检测技术在粮食霉变识别中的应用研究

针对其在粮食霉变检测领域进行了研究,讨论了粮食霉变的生物化学过程、电子鼻的组成和工作原理。对电子鼻在粮食霉变识别中的研究进展进行了论述和评述,并就电子鼻的发展方向和应用前景进行了探讨。

基于机器视觉的全自动汽车零件筛选系统

为了解决零件离线人工检测效率低、精度低的问题,设计了包括图像采集模块、图像处理识别模块、零件传送筛选模块的基于机器视觉的汽车零件自动筛选系统,提供了传感器触发CCD捕捉图像的信号调理电路,研究了适合汽车零件筛选的数字图像预处理、分割及模式识别方法。测试结果表明该系统运行平稳、检测迅速、分类准确,从而降低人力成本,提高了零件检测的生产效率、产品质量和自动化程度,该项目还可以推广到其他表面质量检测的行业中。

基于新型力导算法的省级输电网均匀接线图自动布局

提出了输电网络均匀接线图的均匀度测量函数以及图形自动生成优化数学模型,但优化数学模型很难采用常规的优化方法求解。因此,针对已有力导算法的缺点,提出了一种全新的力导算法:采用质心算法快速获取初步布局;在F&R算法的基础上,对不同电压等级线路的引力计算引入不同的权重;在节点运动修正方程中引入重力系数,避免大部分力导算法在大规模节点网络的边缘布点问题,与现有力导算法进行了对比。将此方法用于某省输电网均匀接线图的自动生成,与国内外类似算法的对比证明了所述算法不仅可以快速计算,且自动生成的电网均匀接线图交叉点较少、结构清晰、布局均匀。

电子标签质量在线检测传感器的研制

为了检测电子标签的性能参数,研制基于互感耦合的双线圈检测传感器.在分析电子标签模型的基础上,建立传感器的物理模型和动态数学模型,分析传感器的频率响应特性;为了使标签检测区域的电磁场分布尽量均匀,且便于标签在线连续检测,提出双线圈的平行结构.在电路参数仿真分析基础上,进一步完成传感器线圈匝数和空间结构参数对输出响应灵敏度影响的测试,从而确定传感器的各个参数.测试结果表明,该传感器的检测精度高,性能稳定,响应速度快,能够很好地满足电子标签性能参数在线检测的要求.

轮对综合参数光电自动检测系统

车辆轮对尺寸参数和踏面缺陷的检测是保障车辆运行安全的重要措施。介绍了一种基于光电检测技术的轮对综合参数自动检测系统。该系统运用精密激光位移传感及数字图像处理方法,并结合精密运动控制,实现了轮缘厚度、轮缘高度、车轮直径、轮对内侧距、轮辋厚度、轮辋宽度等主要尺寸参数,以及踏面擦伤和剥离等表面缺陷的非接触自动检测。该系统的尺寸参数测量精度为0.2mm,擦伤深度测量精度为0.1mm,剥离长度测量精度为1.0mm。现场实验结果表明,系统的检测精度和重复性可满足车辆段修现场使用要求。

车辆衡自动称重系统的设计与实现

针对国内钢铁行业内部物流计量系统中普遍存在的人工称重低效能问题,综合利用射频识别(RFID)、视频监控、道闸门禁、数据库和计算机通信与网络等技术,改变人工称重的现状,研究可以无人值守的车辆衡自动称重系统,设计并实现了由地磅房、称重前置机和远程上位机组成系统的解决方案.分析称重流程和系统工作模式,设计称重计量数据库建模,使称重前置机能够准确、可靠和方便地自动称重,同时实现了上位机的远程监控和管理能力.整个系统具备较强的容错和冗余能力,达到了减员增效和提高管理水平的目的.

基于特性模型与神经网络的乳腺图像肿块自动检测技术

钼靶X线摄影是最常用的乳腺癌早期诊断手段。该文针对乳腺图像中的肿块提出了一种基于特性模型与神经网络的计算机辅助诊断技术。它首先建立两种特性模型分别描述脂肪组织和腺体组织中的肿块;然后对脂肪中的肿块采用迭代阈值法进行检测,对腺体中的肿块采用小波域黑洞检索法进行标记;接着采用一种基于Canny算子和能量场约束以及ANFIS控制的填充膨胀方法分割疑似肿块;最后使用一种MLP分类器剔除假阳性。实验结果表明,该算法在面对特性迥异的多种肿块时可取得较高的检测精度,并保证较低的假阳性率。

视觉工作记忆对注意选择的自动导向作用

对Downing(2000)的实验范式加以改进使得实验设计完全符合检验记忆驱动注意捕获所需要满足的标准,实验一采用要求被试在工作记忆保持阶段完成探测区分任务的双任务范式,结果发现被试对呈现在匹配物体空间位置上的探测项反应时显著快于对呈现在非匹配物体空间位置上的探测项反应时,而在实验二中当对被试没有记忆要求时却没有发现这种空间位置一致的优势效应,说明视觉工作记忆内容对选择性注意产生了自动导向作用。