一总线在北京谱仪实验模型BESⅢ Slow Control中的应用

介绍了北京正负电子对撞机国家重点工程中,BESⅢS low Con tro l在全新北京谱仪中的重要性,并对通过在三个探测器:M uon RPC、量能器EM C、漂移室M DC实验模型中的具体实例应用,介绍了慢控制主要采用的一总线技术。

智能变电站巡线机器人设计

本文拟采用一种可控制的机器人代替传统的人工巡线及无人机巡线,机器人在巡线的过程中可以自主地躲避障碍物,并能够将巡线数据反馈给地面操控系统,较好地完成变电站巡线工作任务。机器人是以51单片机作为主控系统,配置摄像头、红外探测仪、传感器等硬件装置,能在各种复杂电网环境下连续稳定工作,具有可靠性高、适应性强、抗干扰能力强、运营维护成本低等优点。本文设计的机器人,可以提升对电力系统运行状态的监控、预警,以及提高智能化、自动化、信息化的水平,是实现智能电网的重要部分。

南宋沿海地区巡检与海患治理

巡检司是宋代为缉拿走私、平息基层变乱、维持地方治安而在各地增设的机构,其主管官的称谓很复杂,简称“巡检”。随着海外贸易的兴盛,南宋时期沿海地区各类走私猖獗,走私者分布广、规模大,海上盗贼势力空前强大,负责缉私与巡查盗贼的巡检数量随之增加。沿海巡检所统领的土兵是当时基层常备巡警力量,根据缉私对象、寇盗活动规模及其治理难易程度的不同,或与附近巡检寨兵联合行动,或配合水军等主力官兵及地方民防力量协同参与弹压行动,在近海海患治理中发挥重要的基础性作用。揭示南宋沿海各地巡检的布局特征,分析其职能变化,探讨巡检在当时海患治理机制中的地位和作用,对于深化和推进地方治理机制的相关研究有重要的意义。

改进粒子群算法的机器人避障偏差控制方法

为针对巡检机器人避障偏差进行良好控制,提升避障效果,提出改进粒子群算法的机器人避障偏差控制方法设计。先分析巡检机器人正向动力学和逆向动力学,获取双走轮坐标系下机器人的运动情况,建立机器人运动学方程。然后以此为基础,在双走轮坐标系中,通过改进粒子群算法确定巡检机器人全局避障最优路径,采用改进人工势场法完成局部避障路径规划,最后采用前馈补偿控制器为动力学方程和最优路径建立动态补偿,根据控制器输出的训练结果,实现巡检机器人避障偏差自动控制。实验结果表明:所提方法避障规划能力及避障运动控制能力均较强,避障偏差控制效果好,具有一定应用价值。

基于5G软件定义网络的变电站巡检智能控制系统设计

为减少变电站巡检机器人远程控制的位置偏差和网络时延,实现高效智能控制,设计基于5G软件定义网络的变电站巡检智能控制系统。设计系统结构,基于5G软件定义网络实时监控变电站运行情况;设计系统硬件分为微处理器模块、电机驱动模块、通信模块;通信模块使用基于免疫计算的5G软件定义网络功能部署优化算法,完成网络功能部署优化,实现变电站巡检智能控制系统程序设计。实验结果表明:在设计系统控制下,变电站巡检机器人的驱动路径与路标路径十分接近,轨迹形状一致,位置偏差控制在200 mm之内,航向偏差最大值控制在-50°,平均网络时延偏差最大值是0.1 s,减少了远程控制的位置偏差和网络时延,可满足巡检机器人高效智能控制应用需求。

矿用带式输送机智能监控系统设计

矿用带式输送机采用人工值守现场控制的管理模式,在复杂工况下运行时,存在运行故障难以快速感知和及时控制、传送带转速与运载煤量匹配效果差、设备能耗高和人力投入多等问题。针对上述问题,设计矿用带式输送机智能监控系统,基于组态软件TIA portal和SIMATIC S7-1500PLC,提出具有自动化综合保护、远程变频调速等功能的集控平台设计;通过ZigBee技术构建矿井无线通信系统实现工作现场与远程监控终端间信息的实时传输;使用Profibus-DP总线和变频调速技术开发了输送机智能调速系统。应用结果表明:智能监控系统有效减少了工作人员投入,提高了输送机故障的监测切除效率,缓解了传送带上物料堆积问题并降低输送机的运行能耗,使主煤流运输系统的安全性和可靠性得到保障,为无人化智能矿山建设提供参考。

面向输电线路的空中机器人应急巡检研究

面对应急通信下的电力巡检难题,提出了一种基于5G无线网络的空中机器人应急巡检方法。首先,阐述了空中机器人在5G无线网络下的工作原理,将应急巡检分为轨迹规划和轨迹跟踪控制。接着,利用改进的萤火虫算法来实现空中机器最优轨迹规划,保证应急巡检的快速性。同时,将空中机器人动力学模型分为位置与姿态两个子系统,引入基于RBF神经网络的自适应控制策略来设计抗干扰轨迹跟踪控制器。最后,通过应急电力巡检仿真算例对这里所提方法的有效性进行了验证。仿真结果表明:(1)改进的萤火虫算法能帮助空中机器人快速规划出一条可飞航迹;(2)所设计的控制器比线性自抗扰控制器具有更好的轨迹跟踪控制性能;(3)所提方法能保证电力巡检空中机器人在5G无线网络框架下对故障区域做出快速有效的应急响应,具有一定的工程参考价值。

基于APM飞控系统与单片机的巡逻车的设计与实现

针对大型工业园区人工巡逻工作量大、效率低下、危险性较高的问题,设计一款基于APM飞行控制系统与单片机的多功能巡逻车。该巡逻车装有报警系统和消防灭火系统,可以实现远程监控、自动巡逻、灭火等功能,在各种环境下,都可以很好地完成巡逻任务,具有很高的实用性。

电子仪器巡检机器人的自动辨识算法分析

为了解决由巡检机器人采集到的数码仪器影像在显示区内的视角失真问题,采用了八点回归方法,实现了凸体四边形显示区的拟合法化。为了获得更精确的数值面积,因此在数值面积上加入了一些控制点,对数值面积进行了计算。采用了一种基于两次内插的方法,并利用两次内插的方法对所得到的数值进行了校正。考虑到电子管数位之间缺少相关的背景知识,提出了一种基于单级的多比例尺探测方法。为数字仪器的仿真产生,解决了在固定环境下培训样本的差异性较小的问题。通过测试结果显示,在巡检机器人拍摄数据组上,所提方法具有非常明显的作用,可以有效地提高巡检机器人数字仪器识别的速度与准确性。

铁路线路安全环境管控平台及试点应用

为满足铁路对外部环境、防洪防汛、险情、灾情、反恐治安等安全防范领域的高标准需求,国铁集团规划在全路统一建设“线路安全环境管控平台”。以济南局集团公司管控平台试点项目为例,梳理济南局集团公司既有视频监控系统现状,并深入剖析传统视频监控模式存在的问题;对管控平台国铁集团、铁路局集团公司2级架构建设模式进行论述,主要包括具体实现方式以及平台各功能模块;提出管控平台试点项目的建设方案,并总结先行试点应用中的不足,为后续全路全面推广和完善管控平台建设提供参考。

基于高铁CTC系统的道岔轮巡操纵软件研究

道岔是高速铁路的关键行车设备,针对道岔检修巡检采用人工操纵道岔方式存在工作量大、效率较低等问题,开发基于高铁调度集中系统的道岔轮巡操纵软件。通过车务终端或中心助调终端,实现车站内道岔的一键轮巡操纵;可自动识别车站内所有满足检查条件的道岔,并按一定轮巡顺序,对这些道岔分别进行一次定操和一次反操,通过实时检查来判断道岔的工作状态是否正常。当在调度台站场图状态下进行操纵时,可对该调度台管辖范围内的多个车站同时进行道岔轮巡检查,极大地提高了检查效率。测试完毕后,软件可自动生成测试报告。当存在测试异常时,会对异常道岔弹窗告警,并详细列出异常原因。该方案可避免人工作业存在的疏漏,减轻工作人员的劳动强度,同时有效提升道岔巡检的全面性和可靠性。

基于PID控制算法的自动巡线机器人的设计与实现

自动巡线移动机器人能在各种环境下独立执行巡线任务,适用于工业、农业、物流等领域。传统机器人在复杂或需快速响应的环境中效率低。为此,采用PID(比例-积分-微分)控制算法优化机器人的路径追踪和运动控制,提高巡线的准确性和稳定性。通过硬件和软件的综合设计,实现了一款基于PID算法的高效、稳定的自动巡线机器人,其设计的有效性通过装配、调试和实验得到了验证,为自动巡线机器人在各行业的应用提供了理论和实践基础,有助于扩大自动化技术的应用范围和提高效率。

基于模型预测控制的固定翼无人机航迹优化研究

文章对于设计的类巡飞弹小翼展固定翼无人机,基于气动分析得到动力学参数,在设定的基准运动点附近建立线性时不变状态空间方程。对于该小扰动系统,在含约束的模型预测算法的基础上结合目标导引算法,引入航迹优化因子k1、k2,通过调节目标向量xd进而得到不同跟踪策略下的最优仿真路径。

水电站巡逻机器人避障轨迹自动化控制技术

水电站巡逻机器人的避障性能较差,使机器人在遇到障碍物时被迫停下或重新规划路径,导致巡逻任务延误,影响水电站的安全和运行效率;因此,提出水电站巡逻机器人避障轨迹自动化控制技术;通过对巡逻机器人进行动力学分析,理解机器人在运动中的力学特性和行为,并利用栅格法对水电站机器人的巡逻场地进行避障路径规划;在此基础上,控制水电站巡逻机器人的角速度和线速度以调整行驶方向,完成水电站巡逻机器人的避障轨迹自动化控制;仿真结果表明,所提方法的水电站巡逻机器人的实际轨迹与期望轨迹误差在0.2~0.4 cm左右,避障轨迹自动化控制时间小于95 s,避障精度较高,具有较强的实际应用效果。

基于5G的信号机房智能巡检系统关键技术研究与应用

铁路信号机房是安装行车设备的关键处所,分布在铁路沿线,点多线长,机房24 h值守需要大量的人力、物力投入。如何采用先进技术解决信号机房日常设备状态远程自动巡视、常见故障远程处理是多年来一直备受关注的课题。为此提出基于5G大带宽、低延时的技术优势,实现设备远程巡检测试、机房环境远程精准监控、作业人员远程管控、应急处置远程辅助等功能;在研究确定基于5G的信号机房智能巡检系统架构设计和设备组成的基础上,分别对高、低分辨率下的视频智能算法进行针对性的遴选、调参和优化,以达到精准识别远程对象的目的。经在怀化西编组站等处所的应用表明:基于5G的信号机房智能巡检系统可以准确识别设备、环境及人员的异常,实现远程日常巡检;由智能巡视机替代人工操作,在提高巡检质量和效率等方面效果明显。

满足复杂要求的机器人最优巡回控制系统设计与实现

本文结合线性时序逻辑理论与模糊控制方法,设计并实现了一种满足复杂任务需求的移动机器人巡回控制系统,它既能够针对复杂时序任务进行路径规划,又能够对机器人进行模糊控制实现路径跟踪.首先,基于线性时序逻辑理论,确定能够满足复杂巡回任务需求的全局最优路径.接着,根据所获得的最优路径,采用模糊控制方法设计轨迹跟踪控制器,使其通过实时位姿反馈对机器人进行路径跟踪控制.仿真结果验证了移动机器人巡回控制系统的有效性.最后,基于E-Puck移动机器人构建了能够满足复杂任务需求的移动机器人巡回控制实验系统.基于所提出的最优巡回路径规划算法和模糊控制器设计方法,通过图像处理、数据通信、算法加载等软件模块的实现完成了满足复杂任务需求的移动机器人巡回控制.

5G网联无人机自动管控系统在公安领域的应用

传统监控设备导致公安人员无法及时了解掌握所有目标区域发生的突发状况,文章提出5G网联无人机自动管控系统在公安领域的应用。文章采用系统的无人机模块采集目标现场巡防视频图像,并通过5G通信网络将其传输至数据处理中心,在中心对巡防图像中异常目标进行检测与识别。实验结果表明,5G网联无人机自动管控系统在异常目标定位方面展现出了显著的准确性和稳定性,可以满足公安领域实际应用需求。

无人变电站智能机器人的视觉导航研究

为了在无人变电站利用轮式机器人实现仪表、装置、设备的巡视、检测,本文提出一种基于"引导线"识别的视觉导航方法.轮式机器人利用摄像机采集路面环境信息,通过视频识别引导线,根据引导线的实际位置与预定位置的偏差,利用智能PID控制方法,控制机器人左、右轮的运动速度,从而控制机器人行进的方向.变电站实际应用效果表明:该导航方法简单可靠,完全能满足变电站巡检机器人导航的要求.

转油微机巡控系统设计与抗干扰技术

针对大庆油田普遍采用双管掺液集输原油生产的实际情况，通过转油站主要检测控制参数的分析，设计出系统的硬件构成及所需各项系统功能。详细讨论了在转油微机巡控系统中所采用的硬件抗干扰措施、模拟量检测软件抗干扰措施以及闭环控制系统的软件抗干扰算法。

海巡艇远程调度指挥系统建立与应用

介绍了基于北斗导航卫星系统的海巡艇远程调度指挥系统的组成及其功能,该系统的应用实现了对我国全海区海巡艇的无缝隙有效调度指挥,以及船舶之间、船岸之间的快速信息传输,提高了海事监管的快速反应能力和海上搜寻救助成功率。