近地小行星天地基协同监测和轨道确定试验

基于中国科学院国家天文台空间碎片试验望远镜,联合“仰望一号”“吉林一号”卫星,设计并开展了近地小行星天地基协同监测试验,利用图像处理和定轨方法,实现了天地基观测图像的目标检测和天文定位,完成了近地小行星轨道的精确确定。经分析,基于现有的天地基设备可实现对近地小行星的协同监测和轨道编目,为研判近地小行星撞击风险提供轨道数据支持。

面向近地小行星防御验证的协同监测任务分析与设计

协同监测任务通过全过程链条测定小行星轨道并监测撞击过程,可有效评估以动能撞击手段进行小行星防御的效能,是实施近地小行星防御演示验证任务的关键环节。文章在全面调研“双小行星重定向测试”(DART)任务的评估特点和协同监测情况的基础上,面向我国近地小行星防御演示验证任务,综合分析我国现有地基、天基监测能力以及协同监测任务的特点,按照“远探、近监、回看、联测”的思路设计协同监测任务方案,并梳理出需要攻克的关键技术。最后,从推进监测能力体系建设、深化拓展国际交流合作等方面提出启示与建议,以期为我国未来近地小行星防御演示验证任务论证实施以及天地协同的监测预警能力体系建设提供支撑。

电动汽车充电站群电能质量协同监测技术

为解决现有电能质量监测技术存在的监测范围小、精度低的问题,优化设计电动汽车充电站群电能质量协同监测技术。根据电动汽车充电站群的组成结构,构建充电站群模型,模拟充电过程。针对电能质量指标配置相应的电能质量监测点,协同采集与处理电动汽车充电站群暂态信号,通过对扰动、谐波/间谐、电压偏差、频率偏差等指标的计算,得出电能质量的协同监测结果。通过与现有监测技术的对比,所设计监测技术的监测范围扩大了1306.24m^(2),且监测误差更低。

突发性地质灾害多传感器协同监测方法分析

如今地质灾害的形势越来越严峻,许多领域对多传感器协同监测地质灾害的需要越来越大。在地质灾害监测中,常见的多传感器协同监测技术有水准仪监测、全站仪监测以及GPS监测等,这些技术能够及时发现和应对地质灾害,减少灾害造成的影响。因此,应重视多传感器协同监测方法的研究,坚持多传感器协同监测的原则,选择合适的仪器设备,布设GPS控制网的点位,以此提高监测的全面性和准确性。

矿山地质环境“天—空—地—人”协同监测与多要素智能感知

矿区地质灾害突出、环境问题复杂,其多尺度、连续性和整体性监测及生态环境多要素耦合演变机理研究,是我国矿区生态保护总体规划的主要工作内容。为解决矿区地质环境多平台、多要素、多尺度和时空协同监测问题,基于对地观测技术、地基设备和人工调查手段,建立了矿山地质环境“天—空—地—人”立体协同监测及多要素精准感知技术体系。在此基础上,通过构建矿区多源异构数据的智能融合模型,开发知识引导和数据学习双向驱动的智能化地质环境信息提取方法,从而实现矿区全生命周期地质环境演变的智能反演与感知。研究表明:“天—空—地—人”协同监测与基于多源异构数据融合的多要素精准感知,是矿区生态环境多要素耦合演变机理研究的重要基础,能够为矿山地质环境“信息智能获取—知识学习—辅助决策”大数据决策支持系统构建提供技术支撑,为矿区安全高效开采和矿山地质环境保护提供科学保障。

福建省沿海地区地下水与土壤环境质量协同监测研究以东山县康美村地下水环境质量监测点为例

文章以东山县康美村地下水环境质量监测点位及周边环境为研究对象,通过地下水和土壤监测点位布设、分析测试、离子交换平衡实验、污染源调查、成因分析等技术方法,初步探索地下水与土壤环境质量协同监测的新路径,研究地下水环境质量与土壤环境质量的关系,分析地下水监测指标中pH值和铝的超标原因,有助于研究福建省沿海地区地下水环境质量分布规律和成因机理,服务于全省地下水环境管理。

一种基于深度学习的变电工程投资与进度协同监测分析方法

为了解决变电工程施工建设中利用传统作业票的方式判断施工进度费时费力且无法精准判定施工进度的问题,满足实际工程建设中根据施工进度进行精准投资的要求,提出了一种基于深度学习的变电工程投资与进度协同监测方法。该方法以变电工程站内无人机采集的正射影像数据和摄像头采集的地面数据为基础,以变电工程电网基建系统建设节点为依据,将每个建设节点划分相应的标识物,通过建立标识物样本集构建基于深度学习的图像识别模型,以标识物的识别进度信息反映工程项目建设进度,实现了变电工程进度监测的精确化,此外,根据工程投资、里程碑计划进度,进行工程项目月度投资计划编制工作,搭建变电工程投资与进度协同监测系统平台,深化变电工程投资和资金计划与工程进度协同动态监测分析及应用,实现投资计划与建设进度、资金计划的关联监测,有效提升变电工程项目建设过程中的资金管理能力,为建设项目工程进度和投资计划提供风险预警和调整建议。

穿戴式、多参数协同监测系统设计

目的为实现低生理、心理负荷下的人体基本生命参数的长时间、动态获取,设计了穿戴式、多参数协同监测系统。方法将生命信息检测技术与可穿戴技术相结合,在弹性背心中嵌入各类传感器,以实现生理信号检测。两条弯曲成"正弦"状导线嵌在弹性背心的胸、腹部作为呼吸运动传感器,用自主产权的呼吸感应体积描记技术提取呼吸运动;用三导联电极提取心电信号,并探索了非粘贴电极的心动信号获取技术;用三维加速度传感器获取体位、体动信息;用负温度系数的热敏电阻测量作业过程中体温变化。结果实现了呼吸、心电、体位、体动、体温等多生理参数的穿戴式、协同监测系统设计。结论穿戴式的生理参数监测系统能够实现低负荷状态下的多生理参数协同获取,为一系列研究工作提供了很好的技术平台。

橘小实蝇成虫发生量与环境因子协同监测网络的设计

将无线传感器网络技术作为信息感知和传输的载体,设计和开发了橘小实蝇成虫发生量及环境因子协同监测系统,并在广州地区选择挂果期和成熟期柑橘园,开展了近6个月的橘小实蝇成虫发生量及其发生区域环境因子协同监测试验。结果表明：8月上旬至10月上旬,气温分布在22.5~36.5℃,且处于柑橘挂果期,橘小实蝇成虫发生量猛增并达到最大,周虫量516~893头;10月中旬至11月下旬,处于柑橘成熟期,天气干燥,气温分布在16.4~30.1℃,橘小实蝇成虫发生量开始呈波动性回落,周虫量108~293头;12月上旬至翌年1月中旬,降水量少,气温分布在10.5~27.5℃,由于缺乏维持营养的果实,橘小实蝇成虫数量很少,周虫量0~18头;对各环境因子进行主成分判别和因子主成分荷载分析表明,温光因素和降水对橘小实蝇成虫发生量的作用明显,其中,温光因素作用最大,空气和土壤温度是其主要因子,相应的成分荷载分别为0.960和0.961;降水作用次之,降水量和土壤含水量是其主要因子,相应的成分荷载分别为0.712和0.809。

基于多参数协同监测的粮食储备库火灾预警系统设计开发

粮食储备安全问题关乎国计民生,而影响粮食储备安全的灾害风险因素众多。本文综合考虑温湿度、局部过热、设备故障等多种灾害风险因素,提出了一种基于红外热成像、分布式光纤、可调谐半导体激光吸收光谱等技术的多参数协同监测方法,设计开发了粮食储备库火灾预警软硬件系统,可实现粮食储备库温湿度、局部过热、通风设备异常故障数据实时在线监测,同时系统集成储备库环境、物资状态等信息实时记录、追溯和异常情况预警等功能,为保障国家粮食储备库安全及应急决策奠定技术基础,将其应用到粮食储备库火灾监测预警具有重要的现实意义。

基于协同监测的配网自动化二次设备故障诊断方法

电力系统中存在的二次设备"虚警"现象是制约智能电网建设的瓶颈之一。针对配电网中小电流接地选线装置经常发生误选的问题,提出一种基于一次、二次设备状态协同监测的故障诊断方法。该方法根据选线装置管理与维护的原理,分别采集一次线路相位信息和选线装置的选线结果,采用群体比相法判断选线装置工作状态是否正常。在配电网物理模拟平台中进行的仿真试验结果表明:当选线装置出现误选故障时,诊断系统能自动分析线路小电流接地故障录波数据和现场信息,给出选线装置出现误选的原因。该诊断方法可以辅助现场技术人员准确判断和消除选线装置的状态错误,确保小电流接地故障选线装置正常运行,为配电网故障检测、自愈及配网自动化二次设备改造提供理论与技术参考。

基于区域电网次同步振荡的协同监测策略研究

针对新能源汇集区域频发次同步振荡的问题,本文在电网侧安装次同步振荡监测点基础上,提出一种通过在电厂侧增加火电机组轴系扭振监测点,提高区域电网次同步振荡监测精度的协同监测策略,从而实现电网联络线次同步电流模态和电厂机组次同步模态的在线监测、记录、阻尼计算、稳定性评估等功能。并将协同监测策略应用到哈密某区域电网,通过现场试验表明了该策略能够对次同步振荡模态进行在线监测,并对模态阻尼实现在线辨识和预警,验证了该策略的有效性,为设计机网协调的次同步振荡监测、预警与保护一体化闭环防御系统提供可行的研究方向。

基于遥感和物联网技术的森林火灾协同监测体系建立

针对我国森林火灾长期以来存在的监测不及时、不准确、林火监测方式独立、数据难以共享等诸多问题,本研究以物联网技术架构为基础,以"3S"技术为支撑,采用气象卫星热红外波段遥感数据解译与地面传感器热红外探测相结合的方法,初步研讨并建立了两位一体的森林火灾协同监测体系,实现数据共享与监测方式的协同,为森林火灾信息及时、准确的获取提供一种新的模式。

国内多无人机协同监测技术综述

最近若干年来,随着科学技术的迅猛发展和经济社会的发展需要,多无人机协同监测技术的研究成果逐步增多。无人机飞行控制技术以及多无人机协同监测技术;论述了国内多位学者的相关研究成果。希望这些研究成果能够为相关人员提供有益的参考。

城市突发性公共事件中多无人机协同监测关键技术研究

城市中的基础设施建设日益密集,虽然便利了经济发展和日常的生产生活,然而也给城市公共安全、市政、交通等造成了一定的安全隐患和脆弱性。城市突发各类公共事件的过程中,应该采取无人机协同监测的方式,及时发出相关的预警信息。文章重点分析了城市突发性公共事件中多无人机协同监测的关键技术。

城市突发性公共事件中多无人机协同监测关键技术研究

城市突发公共事件时，第一时间发出预警信息尤为必要。近年来，国内外纷纷深入研究以无人机为基础的城市突发性公共事件应急指挥平台，且取得了较大的成果。基于此，本文重点论述城市突发性公共事件中多无人机协同监测关键技术的研究内容、研究目标和拟解决的关键问题，并概括了设计方案，希望能为相关部门提供有益的参考和借鉴。

细颗粒物和臭氧协同监测现状与建议

细颗粒物和臭氧协同控制是深入打好蓝天保卫战的重要课题。加强细颗粒物和臭氧协同监测,对精准科学制定协同控制策略具有积极意义。文章从监测网络、质量管理、数据应用等方面分析了我国细颗粒物和臭氧协同监测工作的现状;针对协同监测在满足管理需求方面的短板和不足,提出了拓展网络功能、完善技术体系、深化数据应用等建议。

采动煤层底板层次性破坏特征全空间多参量协同监测

为全面获取采动煤层底板破坏演化及层次性特征,采用钻孔注水试验法(点)、钻孔窥视法(点)、钻孔分布式光纤监测法(线)、瞬变电磁法(面)4种方法,构建了煤层底板全空间点-线-面协同监测模式;根据煤层底板采动破坏程度,从裂隙导水性、拉伸剪切应变、采动岩层物性多参量角度,将将传统的“下三带”中的煤层底板采动导水破坏带划分为导水裂隙带、应力应变带、物性差异带;以平朔矿区9煤工作面为实测对象,监测获取了采动煤层底板全空间、动静态、多层次变形破坏特征。研究结果表明:点-线-面多参量协同监测方法在监测空间上可实现点线面动静结合监测,在监测内容上可满足直接或间接获取裂隙发育特征、导水性、应变变形以及物性等多参量的要求。钻孔注水试验法和钻孔窥视法为直接监测裂隙发育特征的方法,获取的导水破坏带高度为21.75 m;采用钻孔分布式光纤监测法可动态监测裂隙发育特征,分析得出在工作面推进至钻孔附近,底板局部岩体出现拉伸破坏,工作面推过钻孔一段距离,底板岩体拉伸程度继续增大、但破坏深度基本保持稳定,实测得出应力应变带高度为25.15 m;采用瞬变电磁法可对比获取采前、采后底板岩体物性变化特征,分析得出物性差异带高度为22~27 m,较好地验证了底板采动破坏层次性划分特征。

司家营研山铁矿采场三维边坡稳定性数值模拟及协同监测分析

司家营研山铁矿是典型的沉积变质型铁矿,矿体赋存于单斜构造中,东帮顺倾,西帮反倾,近年发生了多处不同规模的滑坡,边坡稳定性问题严重。 根据地质剖面资料,结合矿山采剥计划和最终境界设计方案,建立矿山三维地质模型,并划分有限元网格。 利用 FLAC^(3D)对现状边坡建立静力学平衡后进行两步开挖数值模拟,分步开挖至2022 年排除境界和最终境界,并利用现场协同监测设备对模拟结果进行验证。 结果表明:(1)潜在的塑性破坏区主要分布在东帮 N26 勘探线附近及西帮 N14 勘探线附近,与滑坡现状较为吻合;(2)随着开采深度增加,东西帮的塑性破坏区范围均有进一步扩大趋势,其中东帮顺层边坡侧分布范围及深度远大于西帮反倾边坡;(3)开挖后边坡具有向临空面方向的变形趋势,东帮的位移值和变形区域均大于西帮,层状岩层导致整体变形具有各向异性特征;(4)协同监测系统对模拟结果进行了验证,并得到了研山东帮浅部应力及损伤大于深部。 因此,司家营研山铁矿东、西帮(尤其东帮)边坡均有潜在滑坡风险,应对其潜在塑性区采取适当加固防治措施。

多机调速系统状态协同监测与优化控制

介绍了丰满智能水电厂全厂水轮机调速系统状态监测和优化控制。根据全厂水轮机调速系统架构,建立一种多层次多机调速系统健康状态协同监测架构。通过一台设备与总体统计量的比较分析发现变化异常情况。多机协同监测互为补充,可有效解决缺失值补充、离群点检测等问题。对系统运行性能影响特征量之间的关系进行分析,发现相关关系,提升部件健康状态诊断的准确性。对各待监测量分别建立监测模型作为集成学习的元学习器,多机构建的模型共同进行集成判断,得到更为可靠和稳定的判别结果。为了发现新故障,提出一种基于孤立森林的新故障多机组协同在线检测方法,以发现未知的新故障。应用水电站容易得到的上下游水位差和导叶接力器行程替代净水头和导叶开度,多机协同寻优水轮机的相关特性曲线,优化水轮机调速系统的开机过程、功率控制和一次调频,标出水轮机振动摆度超标区和超负荷区域,以便调速系统避开这些区域,提高发电运行的安全性。