基于边缘AI的配网非定点作业现场实时智能安全监护成套装置研制

为满足带电作业、高处作业等配电网复杂作业场景的安全监护要求,解决配网非定点作业人工监护效率低、现场终端能力单一协同不足、通信安全较难保障等实际问题,文章提出了一种具有强边缘智能、主动监护、精准定位与辨识、多层通讯安全防护等特点的智能安全监护成套装置设计方案。该装置实现了视频监控设备的主动控制、作业人员活动的跟踪监测、监控视频的实时就地智能分析与违规行为预警;装置通过配套定位设备,实现了作业地点和作业范围的动态划定以及作业人员的精准定位;实现了可信通讯设备的自组网络和通讯内容的多层加密。实验结果表明,该装置在典型场景下的平均检测精度可以达到90%以上,可以极大提高配网户外非定点作业场景下的安全监护效率,提升作业现场安全的实时监管能力。

动力定位系统与单波束测深仪在科考船定点作业中的应用

科考船定点作业时会受到海洋风、涌、浪、流等外界环境因素影响,导致工作效率降低,原位测量精度下降,甚至影响作业安全。动力定位系统(DP)具有自动定位功能,能够抵抗外界环境因素的影响,可实现科考船高精度定点控位。单波束测深仪不仅可以测量水深,也可反映水下设备深度信息,可以起到辅助监控水下设备功能。本文在介绍定点作业施工现状与局限性的基础上,分析DP系统与单波束测深仪工作原理,以“向阳红01”船为载体,在定点作业时开启DP系统与单波束测深仪,发现该方法可以提高科考船定点作业工作效率、原位测量精度并保障作业安全,可为其他科考船定点作业提供参考。

动力定位系统在海洋综合科考船定点作业中的应用

动力定位系统具有自动定位模式、自动艏向模式、自动航迹模式、目标跟踪模式、Joystick联合操纵模式等功能,可有效降低外部风、浪等环境因素对科考船调查作业的影响,提高调查作业的工作效率、原位精度,保障调查作业安全,对科考船调查作业具有极其重要的支撑作用。本文在介绍动力定位系统的系统组成和工作原理的基础上,针对“向阳红01”号新一代综合科考船动力定位的定点空位功能,结合船载调查设备,以海洋定点温盐观测(CTD)为例,详细分析动力定位系统在科考船定点作业中的应用,证明该系统能够有力保障定点作业的安全性,有力提高作业精度和效率,为科考船调查作业提供指导。

基于水下目标抓取的UVMS抗扰控制方法研究

水下机器人-机械臂系统(UVMS)在水下作业过程中存在自身结构不确定性干扰、系统动力学耦合干扰以及海流干扰的问题,这对水下机器人的运动控制提出了更高的要求。本文以某欠驱动水下机器人系统作为研究对象,提出了一种误差受限的抗干扰控制方法。基于视线法和设定性能函数得到UVMS的误差动力学模型,再基于此模型设计水下机器人(AUV)抗扰控制器。通过牛顿-欧拉方程估算机械臂对于AUV本体的耦合干扰并进行实时补偿。采用神经网络控制补偿AUV系统的结构性不确定性,并利用自适应控制来补偿神经网络估计误差、非结构性不确定性误差和机械臂耦合干扰的补偿误差。通过机械臂静止和定点作业两组工况下的仿真实验发现,运动控制任务符合设定预期时间和跟踪精度,同时也验证了分离式UVMS运动控制方案在水下定点作业任务中的可行性和有效性。本文方法具有很强的鲁棒性,且能够通过此抗扰控制方法来抑制这些不确定性干扰的影响。

矿用供风式防尘口罩的研制与应用

基于矿山掘进工作面在设计供风量时需要考虑供掘进工作面作业人员正常呼吸所需最低风量的思想,研制了一种矿用供风式防尘口罩,将压入式掘进工作面供风风筒内的新鲜风流直接配送到各个定点作业人员。作业人员在佩戴此口罩吸气时,口罩呼吸腔内仍可保持适当的正压,因此可有效地避免掘进工作面粉尘及瓦斯等有害气体进入口罩呼吸腔内,从根本上解决了压入式通风掘进工作面定点作业人员的防尘问题。该口罩在薛湖煤矿25040风巷应用后,取得了良好的防尘效果,有效地避免了作业人员吸入粉尘及有害气体,保护了作业人员的身体健康。