基于人体模型约束的步态动态识别方法

针对外骨骼机器人在人机交互、医疗康复中的人体运动步态准确识别问题,提出一种基于人体模型约束的步态动态识别方法。首先,利用AMS仿真软件建立不同运动的仿真模型,根据模型约束划分步态相位,并通过回归映射建立真实数据与仿真数据间的对应关系;然后,将柔性压力传感器采集的足底压力数据以及惯性测量单元采集的足部位移数据融合为足部运动数据,并根据动态变化结合模型约束条件动态分割运动数据,以判断步态相位;最后,搭建卷积神经网络(CNN)识别行走步态相位。实验结果表明,所提方法的行走动作步态平均识别准确率为94.58%,上、下楼梯动作的平均步态识别准确率分别为93.21%和94.64%,与未经动态分割的足底压力数据的步态识别相比,分别提高了11.34、12.19和16.03个百分点。可见,通过经动态分割的足部运动数据进行CNN识别具有较高的准确率,且适用于不同动作的步态识别。

高压管汇动载冲蚀过程磁记忆检测定量研究

针对页岩气开采压裂作业中恶劣工况下极易产生冲蚀损伤的高压管汇在线检测问题,采用自主研发的可施加动载拉伸应力的冲蚀磨损试验机进行了室内固液两相流冲蚀试验,并基于磁记忆检测技术,对常用高压管汇材料35CrMo冲蚀过程进行了在线检测。研究结果表明:在颗粒冲蚀磨损和脉动拉伸疲劳的耦合作用下,试样冲蚀区域出现静载作用下未观察到的宏观裂纹;试样受动载作用时的冲蚀破坏比静载作用时的冲蚀破坏更为严重,冲蚀过程中冲蚀坑深度和磨损量都显著大于静载作用时相应数值;对冲蚀过程中的磁记忆信号进行降噪和梯度处理,信号梯度峰值与冲蚀坑深度呈正线性相关,信号梯度积分值与冲蚀磨损量也呈正线性相关。所得结论可为压裂现场恶劣工况下的高压管汇在线检测提供参考。

古城煤矿大跨度动压巷道支护技术研究

针对古城煤矿大跨度动压巷道支护存在的问题,以北三盘区辅运大巷为研究背景,采用Fl AC3D有限元模拟在不同的巷道跨度侧压系数的增加,分析巷道围岩变形规律和矿压特征。模拟结果表明,巷道塑性破坏面积、第一主应力、两帮移近量以及顶板下沉量随侧压增大而扩大,随跨度增加而扩大。随着巷道跨度的增大,支护难度成倍增加,综合侧压系数、塑性区破坏面积、巷道宽高比均有变化,介绍了大跨度巷道分类方法及类型。提出大跨度巷道高强经济支护与控制方法及方案,并在现场应用监测巷道变形,结果表明,北三盘区辅运大巷支护效果较好,主要变形发生在第5~20 d,优化支护方案取得显著成效,为大跨度巷道提供示范。

基于动态压力信号的管道泄漏特征提取方法研究

动态压力变送器能直接测量管道压力的动态变化,因而比基于普通压力变送器的管道泄漏检测具有更高的灵敏度。研制了一种应用于长输油气管道泄漏检测的动态压力变送器,并介绍了其结构组成和工作原理。用动态压力变送器获取了管道的动态压力信号,利用经验模态分解的方法将信号分解为多个固有模态函数(IMF)之和,选择主要的IMF分量进行归一化峭度分析,从而提取信号的特征向量。现场应用实例表明,该方法能够有效地对管道泄漏和调泵调阀等事件进行特征信号提取。

矿井高压裂隙涌水综合治理方法的现场试验

结合山东菏泽龙固煤矿辅二运输巷道顶板涌水的现场工程条件,提出了高压裂隙涌水的综合治理方法。该方法以深部集中引排、浅部注浆封堵为治理思路,将地质分析、综合探测、现场连通试验和实时监测等技术手段有机地结合为一体。其中地质分析可初步判断地层构造及水源补充,综合物理探测技术可有效寻找含水层及过水通道,通过连通试验分析水源连通情况,优选注浆材料,运用实时监测技术掌握围岩变形、控制注浆参数。将该方法应用于龙固煤矿辅二巷道高压涌水治理的现场试验中,不仅成功封堵了巷道涌水,为矿方每年节约近千万元抽排费用,而且对注浆施工期间的安全控制有显著效果。

一种提高全自动酶免分析仪微量移液精度的方法

为提高全自动酶免分析仪等微量移液系统的移液精度和可靠性,提出了一种动态法液位探测和双极值法压力监控相结合提高微量移液精度的方法。首先,通过探针式电容传感器动态法进行液位探测,有效减小电机运动惯性以及浸润现象产生的毛细管作用对液位探测精度的影响;然后,用双极值法对移液过程进行压力监控,避免堵针、样本量不足、气泡等异常移液现象对移液精度的影响。在此基础上,利用基于GM(1,1)模型的灰色动态滤波方法对电容传感器、压力传感器的输出进行滤波,提高传感器输出的稳定性,从而提高对液位判定及移液异常现象判定的准确性。通过微量移液实验对该方法进行了验证,实验结果表明,基于探针式电容传感器的液位探测动态法与传统单向测量法相比,液位探测精度由±0.3 mm提高到±0.1 mm;在保证液位探测精度的前提下进行基于双极值法压力监控的微量移液操作,能够对移液过程中异常移液现象进行实时判断并保证压力曲线信息的完整性,将移液精度由±5.0%提高到±2.4%。

基于动态压力变送器的输油管道泄漏检测与定位系统

设计了一套基于动态压力变送器的输油管道泄漏检测与定位系统,阐述了其系统组成和检测原理。通过动态压力变送器获取管道的动态压力信号,采用基于经验模态分解的方法提取信号的特征向量,再利用支持向量机实现对管道泄漏的识别。最后采用相关时延估计算法获得管道泄漏点的位置。通过现场应用实例表明,动态压力变送器具有更高的检测灵敏度和泄漏分辨力。该系统能够对管道泄漏进行正确识别,可以有效地降低误报警率,并提高了泄漏检测的灵敏度和定位精度。

在役压力容器的动态检测技术与研究进展

根据笔者多年声发射检测与评价技术的研究成果并综合分析不同发展阶段的有关文献，论述了压力容器结构完整性检测与综合评估的意义，分析其合理性和难度。

分布反馈式光纤激光器的动态特性

为了探明分布反馈式(DFB)光纤激光器用于水声探测时,所测得的声压灵敏度高于静压条件下计算所得的声压灵敏度,且动态响应曲线不平坦的原因及其机理,对DFB光纤激光器的动态特性进行了研究。对两端固定并分别置于空气和水介质中的DFB光纤激光器的振动模态进行了数值仿真分析;设计加工了实验夹具,分别对其进行了实验研究。实验测得数据显示,两端固定的裸纤在发生振动时的第一阶固有频率与其夹持长度有关,且随着该长度的增大,固有频率降低;当夹持长度分别为50、55和60mm时,在空气和水介质中DFB光纤激光器振动的第一阶固有频率分别约为250、200、125Hz以及200、160、120Hz,实测数据与仿真分析吻合。结果表明,当DFB光纤激光器受外界激励发生振动时,会引起激光器输出信号幅值的波动,导致其声压灵敏度出现起伏,第一阶固有频率对其具有很大的影响。

用压差检测动态流量的原理及应用

论文介绍通过测量阀口前后压差及间口开度，并用电子线路对压力与流量非线性关系实时校正来检测与反馈动态流量的原理。应用该原理，可使目前只能控制压力或阀口开度的单一功能电波比例阀具有控制压力、流量及阀口开度的复合功能。文中给出了这一原理的两个应用实例。

基于混沌特性的输油管道泄漏识别方法

探讨了输油管道的动态压力信号存在混沌特性的可能性.以动态压力变送器的管道运行信号为研究对象,对一维的动态压力时间序列进行相空间重构,求得最大Lyapunov指数,验证了输油管道的动态压力信号确实存在混沌的特性.提出了一种利用混沌理论中的关联维数对管道泄漏进行识别的方法,根据关联维数所属数值区间对不同类型的动态压力信号进行区分.在兰成渝成品油管道的现场实验结果表明,该方法能够有效地识别管道泄漏事件,其总体识别正确率达到93.3%,具有较强的工况识别能力.

基于动态压力信号的管道泄漏检测技术研究

本文提出基于压电传感器信号特征的管道泄漏检测方法。比较了基于压电传感器和压力传感器的管道泄漏检测的优缺点,介绍了基于压电式动态压力变送器的管道泄漏检测的系统结构、压电式动态压力变送器的外形特征和内部结构,分析了基于压电式动态压力变送器的管道泄漏信号的时、频域特征,给出了相应的检测和定位方法。实际应用表明,这种方法可以快速、准确地进行泄漏检测和定位,并能可靠地工作。

一种正负压综合测漏系统的设计与研究

介绍了一种新型正负压测漏系统的设计研究过程。在对现有单功能测漏仪进行研究的基础上,设计出了一种能够运用于正负压综合检测情况下的正负压测漏系统,绘出了该气动系统的框图,系统避免了检测中复杂的仪器更换,能提高检测效率、降低检测成本、减小劳动强度,并分别介绍了该系统在正压检测和负压检测环境下的工作原理,分析了其在正负压检测过程中压力变化量的动态特性,结果表明出其检测过程的动态特性与单功能测漏仪相似。研究得出其能够满足现有的检测要求。

应用模糊熵和相似度的管道泄漏检测与定位

动态压力波信号的异常识别是声波法输油管道泄漏检测和泄漏定位的关键。从时间序列角度出发,提出一种基于模糊集理论的输油管道泄漏检测定位方法。该方法首先采用小波分解和半硬软阈值法去除动态压力波信号噪声;其次选取固定长度的正常动态压力波信号子序列作为模板序列,并对现场采集所得动态压力波信号选取相同长度的子序列作为被匹配序列,构造两子序列信号所对应功率谱的模糊集并计算其相似度;最后根据模糊相似度判定输油管道是否存在泄漏现象,若发生泄漏,可利用检测信号和模板信号的模糊熵差确定泄漏位置。实验表明,建议方法简单、有效且定位精度高。

中心静脉压动态变化预测感染性休克患者容量反应性的临床观察

目的观察中心静脉压动态变化(△CVP)与外周动脉压心排量监测(APCO)在感染性休克患者容量评估中的相关性。方法本研究采用前瞻性、观察性、队列研究的设计方法,选择2012年2月-2014年8月在医院重症医学科的感染性休克患者纳入研究。所有患者进行晶体液500ml 30min内静脉滴入,并用飞利浦监护仪进行补液前后中心静脉压测量,计算△CVP;用APCO持续监测扩容前后各项血流动力学指标变化,根据对扩容的反应(扩容后SV增加15%为有反应)将患者分为有反应组和无反应组,观察△CVP与APCO的相关性。评估△CVP在预测感染性休克患者容量反应中的临床价值。结果共有39例感染性休克患者纳入本研究,扩容后有反应者占58.9%(23/39),反应组△CVP为(1.6±0.9)mm Hg(P<0.05),无反应组△CVP为(4.2±1.6)mm Hg(P<0.05),△CVP与△SV呈显著负相关性(r=0.654 P=0.038)。结论中心静脉压的动态变化是容量评估中的较好指标,可用来指导临床液体治疗。

基于结构相似度的管道泄漏检测定位法

从时间序列角度出发,提出一种基于结构相似度准则的输油管道泄漏检测定位方法。首先采用局部投影降噪法去除动态压力波信号噪声,其次验证并选取固定长度的正常动态压力波信号子序列作为模板序列,并选取相同长度的现场采集动态压力波信号作为被匹配序列,构造两子序列信号对应功率谱,然后计算其归一化功率谱之间的结构相似度;最后,根据结构相似度判定输油管道是否存在泄漏现象,若发生泄漏,则自动确定泄漏位置。研究结果表明:该方法可有效判定和定位输油管道泄漏。

电阻应变法用于密封电池内压变化的动态检测

报道了采用电阻应变法动态检测密封电池内压变化的实验方法，并以镍氢电池为例，介绍了这一方法在研究电池工艺技术条件与电池充放电性能关系时的具体应用．

船舶吃水检测系统的数据处理研究

开发了一套仰扫式船舶吃水检测系统,采用超声波阵列扫描测距方法实现通航船舶三维动态吃水数据检测。系统安装在趸船上,受风浪和水流的影响,趸船的摆动将影响检测系统的稳定性,同时检测结构架在水下的挠度变化亦会影响系统的测量精度。为解决以上问题,采用动态压力补偿算法对系统数据进行实时补偿,采用中值滤波算法对数据中的随机噪声进行处理,通过最小二乘法对船舶吃水深度进行直线拟合,消除尾流噪声的影响,最终得到船舶吃水深度。采用模拟实验数据对系统进行测试,结果证明数据补偿算法快速有效。现场实船测试表明,系统检测精度满足要求。

基于三次B样条曲线拟合的血压检测算法设计

针对基于示波法的电子血压计采用幅度系数法作为血压判定算法存在的个体适应性差的缺点,文中提出一种结合幅度系数法和波形特征法对脉搏波采用三次B样条曲线拟合的血压检测算法,即在较宽松的包络线幅度范围内寻找收缩压和舒张压的特征点。针对脉搏波波形起伏变化大的特点,提出动态差分阈值法来定位脉搏波峰值点。选用STM32F103RCT6单片机作为主控芯片对信号进行采集和处理。实验测试结果表明,文中算法与标准水银血压计相比,误差均值都在5 mmHg内,符合ANSI/AAMI标准。说明文中算法能够提高特征点的准确率,提升血压检测的准确性和自适应性,可作为血压判定的依据。

城市供水管道泄漏的COMSOL流体仿真分析

为了掌握城市供水管道的泄漏特点,运用COMSOL Multiphysics软件,对不同泄漏孔径(2 mm、4 mm、6 mm)的管道进行流体动力学模拟,用以分析泄漏管道及泄漏口处的压力和流量变化规律。采用k-ε两方程湍流模型建立稳态模型,所得仿真结果表明:随着泄漏孔径的增大,其泄漏速度也逐渐增大,且泄漏孔总体由内向外速度递增,在泄漏孔出口处的流体速度达到最大值;随着泄漏孔径的增大其泄漏入口处的压力逐渐减小,泄漏出口处压力增大,泄漏孔内压力沿着轴线方向逐渐减小;泄漏使管内在压力变化不显著,但是泄漏口附近压力梯度变化明显。通过以上分析可为管道泄漏检测研究提供理论依据。