基于Apriori多维传感参量沙棘质量监测系统设计

沙棘具有很高的营养价值,常被应用于植物原料提取行业。但由于沙棘品质监测技术的缺失,导致基于沙棘制造的副产品质量难以保证。目前沙棘质量检测主要采用单一的沙棘化学成份含量检测,难以满足对沙棘品质监测的技术需求。从沙棘生长特征出发,利用无线传感网技术和多传感技术对沙棘生长环境的多维度参数进行采集传输,基于改进Apriori(先验原理)对多维传感参量特征关联规则进行数据挖掘,分析标签值,选择出较高的沙棘副产品对应的沙棘生长环境特征数据,挖掘数据特征之间存在的映射关系,作为沙棘溯源质量监测评价的参考规范。基于Spark Streaming实时数据处理技术,构建沙棘质量监测系统。通过映射规则构造条形图直观展示,便于指导沙棘原料的筛选。从沙棘副产品质量监管出发,利用优质沙棘副产品溯源环境数据构建沙棘原料质量监测体系,提高以沙棘为原料的副产品品质监管。

通过多维传感非破坏非接触地监测作物群落的状态与生产机能 Ⅱ.作物蒸腾速率和气孔阻力的远距离监测

本文试验分析了叶群(或单时)温度、气象因素多维传感数据与作物群落的蒸腾速率、气孔阻力的关系。并通过这些数据和物理学法则确立的模型研究远距离即时监测蒸腾速率与气孔阻力的方法。材料和方法本试验以玉米为对象,在用放射温度计测定叶温、大气饱和差(VPDa)、温湿度、日照量、光合有效光量子束密度,(PPFD)等的同时,测定蒸腾速率与气孔阻力。

通过多维传感非破坏、非接触地监测作物群落的状态与生产机能——Ⅰ.叶群温度的动态分析

在田间构成作物群落环境体系的因素,不仅数量多,而且相互间有极复杂的关系。这些因素时时刻刻的动态变化是田间现象的实态。在栽培管理和预测中连续地把握作物群落体系的动态,定量地监测植物体的应力反应、光合速率、蒸腾速率等是基础技术。

生物细胞亚类识别多维光学传感光路优化设计

针对生物细胞原位检测和提高分类精度这一研究热点,以白细胞为主要研究对象,利用细胞光散射识别方法,根据细胞各方向散射光的特点,设计了一种多维光学传感系统,即是通过该光学系统可以检测细胞前向大小角,侧向偏振动,以及后向散射光。其中对各向光路系统构成和各个元件参数进行了优化设计,使系统的分辨率在80lp/mm时,MTF值不低于0.18,满足检测要求。同时后向散射光的接收光功率提高为原来的2倍,有效滤除杂散光,保证高信噪比信号的提取。优化设计后的多维光学传感系统可应用于白细胞的精确识别科学技术领域。

一种基于测距定位的多维水下可见光通信传感网

本文提出了一种基于测距定位的多维水下可见光通信传感网。该系统包括:锚节点、网络接入模块、网络信号处理模块、可见光通信收发一体机A和B、电信号处理模块、本地处理和显示模块、云端服务器模块以及数据库。网络信号接入后经模数转换加载到蓝光LED上,通过可见光信道到接收端,再经光电转换器加载到信号处理芯片,终端识别后以同样方式传送给网络。同时,云端服务器模块将本地处理和显示模块分析的误比特率、经测距算法得出的水下位置信息等实时上传至数据库。系统通过信道变化引起相应参数变化来实现传感。此外,节点构成多维传感网,可实现可靠的水下数据传输,并通过节点掌握水下位置信息,可实现精确定位,且鲁棒性较好。

基于光纤光栅的机器人腕部多维力传感器

为实现机器人腕部等关节受力情况的测量,设计了一种十字型光纤光栅多维力传感器,该传感器由两个圆环及两环间呈90°分布的四个相同的等截面悬臂梁及粘贴于其上的光纤光栅组成。分析了传感器的传感原理并使用ANSYS对传感器进行力学仿真分析;研究了传感器不同部位受力时悬臂梁的应变情况;搭建了实验平台,进行了传感器的标定实验和温度补偿研究;通过对仿真数据和试验结果进行数学分析,得出了光纤光栅中心波长漂移量与传感器的受力关系。实验结果显示,该传感器能准确地测量腕部所受力的大小和位置,误差在1.6%以内,且抗干扰能力强,具有较好的稳定性,能在复杂环境中使用。

多维三鉴复合传感探测技术在高速铁路周界安防中的应用

高速铁路周界入侵报警系统要求零漏报、低误报和精准定位。介绍高速铁路沿线环境特点和周界入侵的主要形式,提出在周界入侵报警系统中采用多维三鉴复合传感探测技术;阐述技术原理和系统结构,并提出采用视频监控作为复核手段,以便入侵确认和事后处置;重点对该技术在高速铁路周界安防中的应用场景和前端探测装置的安装位置进行分析研究;通过现场试验,验证了该技术在高速铁路周界安防中的有效性。

基于光纤光栅的机器人脚腕部力传感器

为实现对机器人脚腕受力状态的实时监测,设计了十字环形光纤光栅力传感器。分析了传感器的传感原理,并使用ANSYS对传感器进行了力学仿真分析,研究了传感器的应变分布特性,确定了光纤光栅在传感器上最优封装位置。搭建了实验平台,对传感器的线性度、灵敏度进行了研究,并分析了各个光栅中心波长漂移量与传感器不同部位受力的关系。实验结果表明,该传感器能准确有效地测量出其受力的大小和受力位置,灵敏度为15.9 pm/N,误差约为1.05%。该传感器可用于对机器人脚腕部受力分析,对机器人保持平衡和重心监测具有重要意义,且抗电磁干扰能力强、耐高温、耐腐蚀,能在复杂环境中使用。

智能传感系统对智能搬运技术优化的作用探究

智能搬运技术是智能化技术发展的新成果,也是未来发展的主流趋势之一,核心支撑系统可对智能搬运系统提供支持。本文重点分析多维力传感系统和视觉系统在智能搬运技术优化中的应用,说明多维力传感系统如何提升搬运技术的智能水平。场内机动车辆设备、连续输送机械设备、起重机械设备等搬运设备具有强大的功能,但是功能都比较单一。现代化工业发展提出的需求是多种多样,上述机械设备在工作中不能单独的满足使用需求,所以想要实现搬运目标,就需要利用新型技术手段,优化搬运设备功能,使其表现出性能多样化特点,提高应用效果。

重点铁路运营线自动化监测系统建设研究

为保障重点铁路线的安全运营,监测重点线路状况、形变位移等情况,结合多维传感感知手段,实时获取重点铁路运营线的环境状况、轨道坡体位移变化、运营视频等实际动态和预警告警信息,以此构建重点铁路运营线的自动化监测系统,为安全监测、决策管理提供有利支撑。

医学领域微小力值传感测量技术的研究进展

针对医学领域科学研究、临床疾病的诊断与手术等对微小力值测量的迫切需求,对医学领域微小力值传感测量研究方向、进展及其应用情况进行了综述。首先,从医学领域微小力值测量的需求出发,分析了测量的特点与要求,介绍了电容式、电阻应变式和压电式等传统电学式微小力传感测量技术的国内外研究成果,分析了电学式测量方法的技术特点与不足;然后,系统地介绍了目前微小力值测量中广泛采用的光学式一维及多维传感测量技术,对基于光学相干层析成像(OCT)、法布里-珀罗干涉仪(FPI)、光纤布拉格光栅(FBG)、强度调制型光纤传感等的光学式微小力值传感测量原理、方法、技术特点进行了分析;最后,对国内外最新研究成果、发展水平及在医学领域的应用情况进行了分类整理和归纳评述,对不同测量原理与方法的技术特性、优缺点、适用测量范围与应用场景进行了系统性的对比分析。研究结果表明:当前医学领域微小力值传感测量存在的主要问题包括微小力值无法溯源、高精度宽量程测量需求无法满足,并且在多种参数的并行监测和同步测量、复合传感测量、集成光路式传感技术等方面有待进一步研究和探索。该综述可为后续医学领域微小力值传感测量研究方向与思路提供参考。

基于光纤Bragg光栅的机器人力/力矩触觉传感技术研究进展

力觉传感器是机器人最重要的外部传感器之一。随着特种机器人的兴起,研发能适应特殊环境(如微创手术、核磁共振手术、救灾救援、核电站、消防等)的新型力传感器显得尤为重要。光纤Bragg光栅(FBG)是一种新型无源光器件,以光为传感信号,具有无电检测、不受电磁干扰、无零漂、精度高、耐高温、单根光纤可串接多个光栅等优势。自2001年国外学者首次将FBG用于机器人多维力传感技术后,基于FBG的力/力矩触觉传感技术逐渐得到广泛研究和应用。基于此,综述了目前国内外基于光纤Bragg光栅原理的多维力/力矩传感技术、力触觉传感技术设计及应用的研究现状,展望了其发展趋势。

大规模电化学储能系统故障监测与诊断研究综述

随着电化学储能系统规模增大,电压等级不断提高,提高储能系统故障监测与诊断的灵敏度和精确性,实现故障早期预警和隔离,成为国内外众多学者的研究热点。该文围绕大规模电化学储能系统的状态监测与故障诊断,从典型故障及其状态变量响应特性、在线监测与多维传感、故障诊断与辨识方法等3方面对国内外电化学储能系统的故障监测与诊断研究现状进行总结分析。首先,对热失控和绝缘故障等典型故障特征进行梳理。随后,分析气体传感器和光纤光栅传感等多种原位在线监测方法在电化学储能系统中的应用现状和优缺点,探究多维传感应用于大规模电化学储能系统的可行性。总结基于模型方法和数据驱动等非模型方法的多种故障诊断方法及其局限性。最后,对当前研究面临挑战、需要解决的关键问题进行分析。