基于微积分控制的智能灌溉动态监控系统设计

为了解决当前农田灌溉水肥配比不均匀、不精确的问题,借助微积分控制原理,设计了智能灌溉动态监控系统。系统分为监测部分和控制部分,监测部分加载了显示软件、监控软件、MySQL数据库、水肥浓度控制算法的工业计算机,控制部分是指嵌入式控制器及其外围电路。整个系统的工作过程为:用户设置灌溉施肥参数,监测部分通过TCP通信将灌溉指令发送给嵌入式控制器,控制器收到指令后,启动变频器和增压泵,由此打开水肥一体机的电动球阀,开始灌溉作业;与此同时,EC传感器、pH传感器、管道压力传感器、流量计实时采集灌溉过程中水肥溶液的相关参数,并发送给嵌入式控制器;由控制器将数据发送给监测部分,监测部分将采集的数据与设定阈值进行对比,如不满足误差,则启动水肥浓度控制模块,输出调节电动球阀的开合度的指令,从而调整水肥浓度,满足灌溉需求。

液体火箭发动机健康监控技术研究进展

液体火箭发动机健康监控技术作为保障运载火箭安全、可靠发射的核心关键技术,经过几十年的发展,有力推动了航天事业的进步。介绍了液体火箭发动机健康监控技术中故障检测与诊断、容错控制与健康监控系统研制等技术的研究现状与发展趋势;梳理了健康监控领域面临的重难点问题,并提出相应的解决方案。分析展望了液体火箭发动机健康监控技术未来发展趋势,为从事火箭发动机健康监控技术研究的科研人员提供参考。

基于家庭远程血压/心率监测系统的医院外心衰管理效果观察

目的分析家庭远程血压/心率监测在左心力衰竭(心衰)合并高血压患者中的医院外应用效果。方法前瞻性选取2020年7月至2021年6月粤北人民医院心血管内科住院确诊为左心衰合并高血压患者420例,根据患者出院后是否同意进行家庭远程血压/心率监测分为远程监测组(112例)和常规随诊组(278例)。远程监测组每天早、晚进行血压和心率测量并上传数据至医护终端,医护团队根据测量结果及时指导患者生活方式、用药及进一步治疗;常规随访组自行测量血压和心率并登记,定期门诊随诊。记录2组患者出院后第1、3、6、12个月血压和心率控制值,非计划再次入院率及时间间距,全因死亡和心血管疾病死亡情况。结果远程监测组患者出院后第1、3、6、12个月收缩压,以及出院后第6、12个月心率均明显低于常规随访组,非计划再次入院率明显低于常规随访组,再入院时间间距明显长于常规随访组,差异均有统计学意义(P<0.05);2组患者全因死亡率、心血管疾病死亡率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论家庭远程血压/心率监测有利于平稳控制心衰合并高血压患者出院后的血压和心率,延迟患者再入院时间间距,降低患者再住院率。

城市智慧排水管控中多元监测体系构建研究

城市河流与排水管网污染溯源的时效性差与监测体系空间覆盖不平衡等仍是城市水环境管理的突出问题。随着无人机、物联网、水质在线监测、高精度定位等技术的发展,实现快速污染溯源的多元监测体系正逐步实现。该研究通过对中山市濠头涌区域的排水管网关键节点与河流关键断面安装分布式检测仪表,并应用无人监测船对城市河流进行地形测量、水质监测,完成了监测体系的构建和多元监测数据的获取,实现了分布式仪表与无人监测船的优势互补。此外,基于电导率与氨氮相关性系数大于0.92的结果及氨氮作为主要污染物的现状,验证了电导率作为主要水质实时监测指标的合理性。

造纸机分布传动可编程控制器PCC系统的应用

PCC可编程控制器以其强大的数据处理能力、高运算速度和可靠网络连接等优势,在在造纸工业中得到广泛应用,充分发挥其优势有助于推进造纸机的智能化发展、提升造纸机的技术水平。对此,简述了PCC系统控制原理,设计了以PCC B&R 2005为主控制器、操作面板为人机界面、PROFIBUS现场总线为通信方式的造纸机分布传动控制系统,对系统中主要硬件选型与配置、系统通信方式、下位机软件设计等进行了详细说明,并基于组态王与PCC进行造纸机分布传动上位机监控界面的设计,以期提高造纸机分布传动控制系统的控制精度、实时性和稳定性。

基于QAR数据的飞行控制系统故障研究综述

为系统梳理国内外对民用飞机飞行控制系统故障分析的研究历程和现状,针对基于快速存取记录器(QAR)数据分析的飞行控制系统典型故障类型,首先,总结QAR数据预处理、特征提取等使用过程;然后,根据故障分析可达到的性能指标,提出4个故障研究阶段,分别为故障监测、故障识别、故障诊断和故障预测;最后,综合国内外研究进度与深度,得出飞行控制系统典型故障类型,包括方向舵液压泄漏、升降舵指示不一致、襟翼动作耗时等,建模常用QAR数据项包括飞机主舵面位置、飞行姿态、飞机性能、左右襟翼角度、襟翼位置等,计算方法包括物理模型、多变量统计、逻辑推理、机器学习等。结果表明:系统分析方向舵、升降舵、襟翼等子系统最新研究进展,发现在故障类型、参数选择和计算方法的改进等方面取得了一定的成果,故障研究阶段基本处于故障诊断或非实时预测水平,但仍需加强面向安全保障与实际维修方面的需求,以实现故障实时预测技术。

基于“互联网+”的农业大棚系统设计研究

利用“互联网+”技术和传感器技术,设计了一种农业大棚监测控制系统。工作时,通过数据传输网络对传感器数据进行传输,经分析处理后,利用“互联网+”将参数信息传输至远程服务器,主控制系统根据环境参数阈值生成相关控制指令,实时对农业大棚内环境参数进行调整。试验结果表明:大棚智能监测控制系统能够准确地对大棚内环境参数指标进行采集,并进行智能化动态调整,为智慧农业生产过程信息监测提供参考依据。

可穿戴生理信息监测的自供电系统研究

设计与制作了一种应用于可穿戴生理信息监测的自供电系统,利用压电-光电复合能量收集装置采集人体运动时足底的机械能和室内光能。复合能量收集装置以运动鞋为载体,设计了多种结构压电能量收集器固定在鞋底,光电能量收集器粘接在鞋面,收集到的能量存储在超级电容中,同时设计了一套能够定时、按需供电的能量管理控制电路,控制生理信息监测系统每隔20 min上电一次,并且测量结束即刻断电。经测试,光电能量收集装置在室内从早上7点至晚上7点的平均输出功率达到590μW,压电能量收集装置在1.2 m/s的匀速步行状态驱动下的平均输出功率达540μW以上,复合能量输出功率能够稳定在1.124 mW以上,即20 min产电1.349 J。对系统各单元进行数据采集测试以及功耗测试,得出系统一个工作周期耗能1.04 J。从能量收支平衡来看,利用运动机械能与光能复合供电的生理信息采集系统可实现自我维持定时工作,具有一定的应用参考价值。

基于光纤通信技术的电力系统远程监测与控制研究

随着电网规模的扩大和运行复杂性的增加,传统铜缆通信系统在处理大规模数据时存在局限性。光纤通信凭借高速、大容量和强大的抗干扰能力等独特优势,为电力系统的远程监测与控制提供了新的解决方案。光纤通信技术可提高数据处理和传输效率,增强电网动态变化的实时响应能力,为电力系统的稳定运行提供坚实的技术支撑。文章探讨了基于光纤通信技术的电力系统远程监测与控制的结构,对比分析传统方法与基于光纤通信技术的方法。实验测试结果表明,基于光纤通信技术的方法在信噪比、带宽利用率、响应时间、数据准确性、故障检测时间以及系统稳定性等关键指标方面均有良好表现,推动了电力系统远程监测与控制的发展。

剖面浮标变体积油囊式浮力调节系统设计

为精准控制剖面浮标的垂向运动,提出一种可精确控制油量的变体积油囊式浮力调节系统,包含外油囊、增压油箱、密封性能良好的电磁球阀和可调节转速的液压泵等组件。采用拉线位移传感器实时采集增压油箱液面位置实现油量监控,并对外油囊体积进行高精度闭环反馈控制;设计极低泄漏量的液压系统,实现系统在待机状态下浮力保持长期稳定。为精确控制浮力调节系统,构建控制系统数学模型,引入比例积分微分(Proportional Integral Differential,PID)控制算法,并采用Simulink进行稳定性仿真。试验结果表明,系统可实现浮力精确控制,最大超调量低于1%,稳定性与响应速度均符合预期,验证了控制策略的可靠性。

基于STM32的轮式水产监控车控制系统设计

针对目前水产养殖监控装备自动化水平低、设备简陋等问题,设计了1套以STM32单片机为核心的轮式水产监控车控制系统。该系统由降压模块、无线通信模块、驱动模块等组成,其中驱动模块完成了监控车的行走、操作平台的升降及机械臂的伸缩等功能。通过2.4G无线网络技术,将遥控推杆信号和按键信号发送至信号接收机,控制PWM波来改变驱动电机的电压值,实现了监控车的行走功能。利用霍尔传感器实时反馈监控车的行驶速度,采用专家PID算法进行车速调整,实现了监控车的平稳运行;利用电源正接状态和反接状态的相互切换,通过电动推杆实现了操作平台的升降功能;通过脉冲数调整步进电机的转速完成了机械臂的伸缩控制。现场测试结果表明:监控车行驶速度在8 cm/s至32 cm/s区间内电机转速相对稳定,操作平台升降高度能够达到1.2 m,机械臂向外伸出能够达到1.5 m,监控车控制系统性能稳定可靠,达到了设计要求。

山东省血站质量控制监测指标体系的应用

目的建立有效的血站血液质量控制监测指标体系,对采供血质量控制指标数据进行分析,客观评价血液质量控制过程的差距,促进血站血液质量控制的持续提升和标准化管理。方法建立覆盖采供血全过程的献血服务、成分制备、血液检测、血液供应和质量控制的质量监测指标体系,向山东省17家血站发放《采供血过程质量监测指标统计表》,明确指标定义和计算公式,收集各血站2022年1—12月质量监测指标数据,利用SPSS25.0软件对其中的质量控制(20个)的质量监测指标数据进行统计学分析,P<0.05差异具有统计学意义。结果17家血站关键设备监测合格率、环境卫生监测合格率、关键物料监测合格率、血液质量检查项目合格率平均值分别为99.47%、99.51%、99.95%和98.99%,不同规模血站间环境卫生监测合格率差异具有统计学意义(P<0.05),血液质量检查项目总数与血液制备总量皮尔逊相关系数r=0.645(P<0.05)。检验报废率、非检验报废率平均值为1.14%、3.36%,在不同规模血站间的报废率差异均具有统计学意义(P<0.05)。乳糜血报废率平均为3.07%,乳糜血报废率与非检验报废率成正相关(r=0.9813,P<0.05),实施乳糜血控制措施的血站和未实施控制措施的血站之间的乳糜血报废率差异具有统计学意义(P<0.05)。血液色泽异常报废率、非标量血液报废率、血袋破损报废率、溶血报废率、血液蛋白析出报废率、血液凝块报废率平均值为0.20%、0.14%、0.06%、0.06%、0.02%、0.02%,6项指标在大、中、小规模血站间进行比较,差异有统计学意义(P均<0.05);血液过期报废率、其他因素报废率、保密性弃血报废率、不合格标本血报废率平均值为0.02%、0.05%、0.003%、0.004%。气泡血报废率为0.015%,异物血报废率和标签不合格血报废率均为0。结论山东省血站质量控制监测指标体系能够监测过程管理中的薄弱环节,具有较好的适用性、可行性和有效性,有利于血站自身和血站之间的比对,取长补短,持续提升全省采供血质量控制水平,推进全省血液质量管理同质化和标准化发展,以及为开展血站综合评价奠定基础。

西藏自治区人民医院实施国家重点监控药品干预成效分析

目的:评价西藏自治区人民医院对重点监控药品进行重点干预的成效,为优化重点监控药品干预策略、促进临床合理用药提供参考。方法:西藏自治区人民医院于2020年制订《西藏自治区人民医院重点监控药品管理规定》,建立《西藏自治区人民医院重点监控药品目录》,同时开展重点监控药品处方及医嘱专项点评、采取点评结果公示及绩效考核挂钩等目标性干预措施,对比西藏自治区人民医院2019年4月-2020年3月(干预前)与2020年4月-2021年3月(干预后第一年)及2021年4月-2022年3月(干预后第二年)重点监控药品临床使用数据变化,评价重点干预措施对该类药品的管理成效及临床使用的影响。结果:该院干预后第一年及第二年的重点监控药品销售金额分别为1427.01万元、1388.12万元,低于干预前的2004.29万元;干预后重点监控药品销售金额占药品总销售金额比例分别为8.33%、7.47%,低于干预前的10.11%。重点监控药品各品种的DDC普遍较高,患者的经济负担较重。结论:西藏自治区人民医院重点监控药品的干预取得了一定成效,但医院应在此基础上采取有力措施,提高重点监控药品合理使用,进一步减轻患者经济负担。

玉米烘干自动监控系统设计

谷物干燥监控系统可以实时监测谷物烘干过程中的温度、湿度等关键参数,保证谷物在烘干过程中达到理想的水分含量,从而保证产品质量和食品安全。为提高玉米烘干效率,对玉米烘干过程进行监控。该文提出一种基于DCS的玉米烘干自动监控系统的设计,对输入模块、监控模块和输出模块进行设计,建立实时监测和报警机制,同时结合先进的自动化控制技术,能够有效提高烘干效率,降低能源消耗,提升生产质量,具有重要的应用价值和推广前景。

基于大数据的造纸机械设备远程状态监测系统研究

在现代制造业环境中,为了提高生产效率、降低维护成本以及促进环境可持续性,远程监测系统已经成为不可或缺的工具。为此,深入探讨了大数据技术在制造业中的应用,以及如何将其应用于造纸机械设备的远程监测,综合分析了大数据在造纸机械设备监测中的优势、系统设计以及模型训练,以期不断提升远程监测系统的性能和适用性。

基于工况辨识的风电机组主传动系统运行状态监测

针对风电机组主传动系统运行工况复杂多变,导致状态监测系统误报警率高的问题,提出一种基于工况辨识的风电机组主传动系统运行状态监测方法。首先采用最大互信息系数(MIC)选取数据采集与监视控制系统(SCADA)特征参数,运用k-均值聚类算法对主传动系统运行工况进行划分,解决机组运行状态复杂多变导致运行工况不清的问题;接着提取状态监测系统(CMS)特征参数,并采用层次分析法计算CMS特征参量相对权重,提出主传动系统运行状态评价指标与量化算法;最后利用核密度估计(KDE)方法确定阈值,根据阈值与运行状态指标的关系实现主传动系统异常监测。将该方法运用于实际风场,结果表明所提方法监测结果与实际相符。

光伏组件表面积灰监控系统设计与实现

光伏组件表面积灰会影响组件的发电效率,降低光伏电站运行的经济性。为了能够监测光伏电站中组件表面的积灰状态,进而基于监测数据进行光伏电站清洗运维优化方法的研究,提出一种光伏电站组件表面积灰监控系统。该系统中,下位机采用STM32F407微处理器扩展ADS1256模数转换器采集与积灰相关的多种传感器信号,并通过无线传输模块将数据传给上位机监控软件。基于LabVIEW开发的上位机监控软件通过串口接收数据,处理并存储数据后,根据相应数据对光伏电站的清洗时间进行优化。经过实验测试,本系统能够准确地采集、传输、处理和储存数据,监测光伏电站组件表面的积灰状态并实现电站清洗时间的规划,对光伏电站清洗运维优化有重要意义。

在役型钢再生混凝土组合结构损伤智能监测系统关键技术研究

再生粗骨料由于其自身的局限性对型钢再生混凝土组合结构的长期使用性能存在一定的影响,对在役型钢再生混凝土组合结构的长期性能需进一步探究。基于此,本文在计算机视觉技术的基础上建立型钢再生混凝土组合结构外观损伤(裂缝)识别模型,将超声检测技术与深度学习方法相结合建立在役组合结构内部损伤变化和损伤位置监测,并基于BIM平台构建型钢再生混凝土组合结构长期使用过程结构损伤智能监测系统。该研究为型钢再生混凝土组合结构长期使用性能的监测与预测提供了新方法。

基于NX运动控制器的三维太空环监控系统设计

三维太空环能够模拟人在太空中的感知和体验。设计基于NX运动控制器的三维太空环监控系统,包括运动控制系统和上位机监视系统两部分。运动控制系统与伺服驱动器和触摸屏一起控制滚环的旋转速度和运行时间,上位机监视系统应用C#和SQL Server数据库开发,负责设备运行数据的采集、存储和管理。该监控系统速度控制精度高,末态定位准确,操作简单,具有异常报警等功能,且运行安全可靠。

制氧厂空分装置自动化控制系统升级及远程集中监控的实现

酒钢动力厂制氧系统包括4套空分系统和2套公辅系统,DCS控制系统采用美国霍尼韦尔(Honeywell)公司的Experion PKS分布式控制系统,由于控制系统超期服役而故障频发、备件采购困难等问题一直是安全生产的重大隐患,通过系统升级改造彻底解决以上难题,主要针对控制系统升级和集中监控功能的实现进行论述与介绍。