钢筋连接套筒智能检测生产线控制系统设计

针对当前工业生产中钢筋连接套筒检测效率和精度低下等问题,设计一种基于PLC的钢筋连接套筒智能检测生产线,有效提高钢筋连接套筒的检测效率。介绍该生产线的主体结构、工作原理,重点阐述该设备中智能检测和自动旋转定位系统的硬件组成和控制方法。设计以PLC为核心,以触摸屏为人机界面的控制系统,得到硬件结构图和主要控制元件型号,并详细介绍PLC的连接和编程问题。对于气动系统,得到了气动系统原理图和主要气动元件型号。在触摸屏中设计了手自动控制画面,实现了数据记录和报警记录功能模块的开发。生产样机的测试结果表明:系统运行稳定可靠,进一步优化改进后,可大量替代人工检测。

CRISPR/Cas系统在核酸检测中的应用和挑战

成簇的规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)/CRISPR相关基因(Cas)系统是古菌和细菌适应性免疫系统,最初被发现用来进行基因编辑,近年其特异识别和切割特性以及可编程性使其在核酸和非核酸靶标检测中崭露头角。目前基于CRISPR/Cas系统的核酸检测系统主要与核酸扩增技术如PCR、链置换扩增(SDA)、滚环扩增(RCA)和EXPAR等恒温扩增技术结合,以提高灵敏度;多项研究也在尝试开发基于CRISPR/Cas的无预扩增核酸检测系统;另外也有研究尝试通过生物祖体(包括适体、DNAzymes和抗原-抗体反应)特异性识别靶物质实现非核酸信号转换为核酸信号,实现基于CRISPR/Cas的蛋白质、小分子、细胞等非核酸物质的检测。但仍存在一些挑战,其中目标中痕量原始浓度的信号转换和放大是分析系统的关键挑战;其他挑战包括CRISPR/Cas存在一定背景活性,CRISPR RNA和单链DNA/单链RNA信号报告序列有降解风险等。随着技术的逐渐成熟,CRISPR/Cas系统将在生物靶标检测中发挥更大作用。本文就CRISPR/Cas系统在核酸检测这一领域的最新发展方向作一述评。

基于物联网农业灌溉系统的参数检测方法研究

为提升农业灌溉系统检测环节准确性及整体作业效率为目标,基于物联网灌溉及参数检测方法应用展开设计。以当前灌溉作业机理及通信结构布局为出发点,通过建立合理正确的参数检测架构,选定高效适应的参数检测方法,实现整体灌溉系统功能优化。进行灌溉系统作业监测试验,结果表明:参数数据通信监测准确率及系统执行效率分别提升至93.70%与95.89%,系统丢包率相对降低至0.79%,平均节水效率相对提升了6.39%。基于物联网平台进行参数检测的有效性与适应性改进,较好地满足了智能灌溉的发展趋势,其方法研究理念对于灌溉系统及类似农机培育系统开发应用具有参考价值。

核电厂安全壳贯穿件焊缝自动超声检测系统开发

通过分析国内某核电厂贯穿件焊缝现场检查条件,阐述国内外现有管道检测装置的不适应性,本文提出了一种管道贯穿件对接全焊透环焊缝自动超声检测的技术方案,解决了该焊缝手动检查不可达的问题,实现了贯穿件管道狭窄空间内检测装置的快速安装和定位,操作简单、高效。采用开发的检测系统应用于某核电厂贯穿件焊缝在役检查,结果表明检测系统满足现场检查要求,验证了技术开发的有效性。

电池储能系统绝缘电阻检测方法误差分析

电池储能系统绝缘电阻检测对电池储能电站的安全运行至关重要。为了解决常用的平衡-不平衡电桥法测量误差较大且有随机性的问题,建立了平衡-不平衡电桥法的计算机仿真模型,研究了绝缘电阻检测的误差影响因素。从电压测量误差偏置和电压测量精度2个方面对绝缘电阻检测误差的影响进行了分析。针对正母绝缘降低时的测量范围不宽和测量结果不准确的工程实际问题,对平衡-不平衡电桥法进行了改进。提出了电桥电阻如何选型的理论依据和具体方法。针对正负极绝缘同时降低时测量的准确性较差,存在绝缘监测死区的问题,利用仿真模型绘制出的三维曲面图进行分析,提出了可变阻值切换桥法,该方法可有效增加该工况下的检测准确度。最后工程现场的实际测试验证了误差分析和参数选型的正确性。该研究成果对电池管理系统绝缘监测功能的设计和参数选型提供了参考和理论依据。

分子检测在中枢神经系统肿瘤病理诊断中的应用与挑战

随着基因组学和分子检测技术的飞速发展,中枢神经系统肿瘤的分类诊断迎来了新的时代。虽然其整合组织学和分子信息的诊断方法为患者的诊疗及预后提供了重要的病理依据,也给日常病理诊断带来了诸多挑战。在运用WHO(2021)中枢神经系统肿瘤分类标准的实践中,虽积累了一定的经验,但也遇到了诸多难题。其中,分子信息对肿瘤分型和分级的直接影响尤为显著:例如,组织学表现为2级的IDH突变型星形细胞瘤,若伴随CDKN2A/B的纯合性缺失,其整合诊断将升级为WHO 4级.

结合图卷积神经网络和集成方法的推荐系统恶意攻击检测

推荐系统已被广泛应用于电子商务、社交媒体、信息分享等大多数互联网平台中,有效解决了信息过载问题。然而,这些平台面向所有互联网用户开放,导致不法用户利用系统设计缺陷通过恶意干扰、蓄意攻击等行为非法操纵评分数据,进而影响推荐结果,严重危害推荐服务的安全性。现有的检测方法大多都是基于从评级数据中提取的人工构建特征进行的托攻击检测,难以适应更复杂的共同访问注入攻击,并且人工构建特征费时且区分能力不足,同时攻击行为规模远远小于正常行为,给传统检测方法带来了不平衡数据问题。因此,文中提出堆叠多层图卷积神经网络端到端学习用户和项目之间的多阶交互行为信息得到用户嵌入和项目嵌入,将其作为攻击检测特征,以卷积神经网络作为基分类器实现深度行为特征提取,结合集成方法检测攻击。在真实数据集上的实验结果表明,与流行的推荐系统恶意攻击检测方法相比,所提方法对共同访问注入攻击行为有较好的检测效果并在一定程度上克服了不平衡数据的难题。

基于组合森林的工业控制系统入侵检测

随着工业控制系统与互联网的关联逐渐紧密,增加了工控系统被外部入侵的可能性,其网络安全也变得日渐重要。针对上述问题,提出了一种基于组合孤立森林的IPCA-CIF入侵检测方法。该方法在PCA的基础上引入信息价值实现特征提取;其次,结合孤立森林和扩展孤立森林提出了一种组合森林的入侵检测方法,对降维后的数据进行入侵检测;最后构建入侵检测模型进行结果验证。实验表明,IPCA-CIF模型在SWa T数据集上,其检测率为0.986,F1-score可达0.893,具有良好的检测性能。

基于大数据的超声波温控在线检测系统设计与实现

设计了一种基于大数据的在线超声波质量检测系统,包括滑座,滑座上设有调节机构、驱动机构、检测机构、转动件、限位机构,通过固定板转动检测仪的方式对结构板两侧进行自动检测,检测结果直接通过控制系统显示在计算机上,结合检测结果大数据分析与比对,改变了人工检测时需要手持检测仪不断变换位置,较为消耗体力,使检测效率不高的问题,可以实现时时调整检测位置和检测频率,检测方便,效率高,能够实现长距离海底管道的超声波无损检测。检测效率可以达到传统检测仪器的3倍以上,还可以准确定位缺欠位置,为故障诊断和排除提供了有力依据。系统可以利用计算机网络单元进行检测数据采集和分析,为长距离海底管道的检测提供技术支持和数据保障。

空间视觉测量相机地面检测及显示系统

为了给空间视觉测量相机的研制提供测试环境,充分测试空间视觉测量相机的功能及性能,基于相机的工作特点和实际测试需求,设计了空间视觉测量相机的地面检测及显示系统。地面检测及显示系统由一台高性能计算机、一台图像接收设备、图像显示软件和通信软件组成,适用于空间视觉测量相机单机、环境试验等多种情况测试。通信软件采取分布式设计,分为1个中心服务器软件、4个客户端软件;软件采用MFC架构,多线程方式运行,软件间采取TCP/IP协议进行通信。其中中心服务器软件负责与相机之间进行通信,通信协议为RS422;4个客户端软件分别实现对相机的指令控制、遥测数据的显示及监测、自动运行及在轨更新功能验证。经过多次单机测试及超过400 h的环境试验测试,空间视觉测量相机地面检测及显示系统运行稳定,对相机的各项功能及性能均能实现测试覆盖,能够满足相机研制过程中的各项测试及试验需求,提高了相机研制的测试效率。

水果外观品质视觉检测及自动分级控制系统设计

水果外观品质自动分级是提高水果附加值的有效手段,为了提高水果分拣效率,满足水果分拣设备小型化与果园现场分拣需求,依据机器视觉技术,以树莓派为核心控制平台,以梨子为对象设计了小型分拣装置,完成了样机的三维建模,并且调试了样机的运动控制程序和视觉检测程序,基于Socket通信方式建立树莓派和工控机之间的通信,并且将功能集成到用户控制界面,完成样机的控制系统设计。最后对样机进行实物搭建,以梨子为分级对象开展实验,实验结果表明,针对预设水果分拣级别,分拣执行正确率达到90%以上。

基于回波幅值信号的医用超声探头性能快速检测系统的研制

目的研制一套基于回波幅值信号的医用超声探头阵元快速检测系统,用以对超声探头性能进行评估与质量控制。方法运用现场可编程门阵列作为系统主控制芯片,以控制系统内部集成的电脉冲激励信号源,进而激励医用超声探头的阵元。阵元振动后产生超声波并在遇到空气后反射。基于超声脉冲回波测试方法,以回波幅值为主要检测参数,实现对超声探头阵元工作状态的检测与评估。结果选取同型号不同使用年限及故障状态的探头进行系统测试,并与所成超声图像进行对比:全新完好探头的回波幅值信号范围为550~575 mV,整体误差小于0.5 dB;使用1年的探头回波幅值信号范围为550~590 mV,较全新探头整体误差低0.6 dB左右;使用3年的探头回波幅值信号中存在十多个3 dB、6 dB及个别10 dB等不同程度的衰减;故障探头中存在三十多个成片连续衰减10 dB阵元。探头衰减位置及程度与所成超声图像缺损位置及程度相对应。结论本系统具有灵敏度高、稳定性好、操作简单快速等特点,在超声探头阵元性能评估方面具有很强的实际应用和推广价值。

基于1DCNN和D-S多信息融合的光伏系统直流母线串联电弧故障检测

直流母线是光伏系统输出能源的主干道,由于长期曝晒、风化等作用,电缆、连接器等组件劣化,光伏系统直流母线中发生电弧的可能性急剧上升,极易引发火灾、触电等事故。在光伏系统中,串联电弧故障将使回路电流下降,传统的过流保护无法识别。因此,本文提出基于深度学习和证据理论(D-S)的方法来识别串联电弧故障,该方法基于并联电容器电流和电压信号,采用一维卷积神经网络(1DCNN)对检测数据进行电弧识别;在此基础上将基于单个传感数据的识别结果作为证据,运用D-S多信息合成法则计算得到信度分配,最后利用决策规则判断是否发生串联电弧故障。搭建多参数可调模型获取数据进行测试,结果表明:使用1DCNN识别方法,基于并联电容器电流和电压信号的串联电弧识别准确率分别为97.19%和94.98%,而基于1DCNN和D-S多信息融合的光伏系统直流串联电弧故障检测的识别准确率可提升至99%以上。

基于STM32多传感器检测系统的设计与研究

为检测影响人们身体健康的生活环境状况,开发一种基于STM32单片机,以环境温度、湿度、可燃气体、有害气体等为检测对象,设计具有数据检测、显示及报警功能的设备。设备主要工作是通过多个传感器获取所在空间空气质量的参数信息,当参数浓度超过设定值时,单片机控制蜂鸣器报警,同时在OLED显示屏和手机用户端显示检测对象和当前浓度值,设计的目的是为人们的健康安全环境带来便利。

ResNet-UAN-AUD:基于深度学习的水声上行非正交多址通信系统活动用户检测方法

水下声学网络(Underwater Acoustic Networks,UAN)是探测未知水域的重要技术手段。非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)是一种新颖的移动通信技术,支持时域、频域、空域/编域的非正交分配,可有效地提高网络容量和用户接入数,为性能和电量受限的UAN提供创新解决方案。活动用户检测(Active User Detection,AUD)是NOMA通信系统的基础支撑,对于NOMA系统消除信号干扰和提高接收性能至关重要。ResNet是基于残差模块跳跃连接的神经网络,解决了深度学习的梯度消失和网络退化问题。提出了一种基于深度学习的水声上行NOMA通信系统AUD检测方案。首先,构建水声上行NOMA通信系统基本模型;其次,实施NOMA活动用户检测问题的数学表征;接着,开发基于ResNet网络的水声NOMA系统活动节点检测方法(ResNet-UAN-AUD);最后,执行仿真实验。结果表明,ResNet-UAN-AUD的检测性能接近基于长短期记忆网络的活动用户检测(LSTM-UAN-AUD)方案,而复杂度略高于基于卷积神经网络的活动用户检测(CNN-UAN-AUD)技术,实现了次优目标,适合水声上行NOMA系统使用。

自适应事件触发机制下分布时滞Markov跳变网络化系统H_(∞)故障检测

传统事件触发机制中阈值的选择会对信号传输效率产生很大影响。针对此问题,研究了自适应事件触发机制下具有分布时滞的Markov网络化系统的故障检测问题。设计了一种模态相关的自适应事件触发机制,通过动态调整阈值,提高了网络资源利用率。考虑网络时延和数据丢包现象,同步设计触发器和故障检测滤波器。构造模态相关的Lyapunov泛数,根据积分不等式技术推导出使系统随机稳定且具有H_(∞)性能的充分条件。利用解耦方法和LMI技术求解出了故障检测滤波器参数。最后通过数值仿真验证了方案在节省网络资源上的优势。

基于动态模拟技术的混动车辆发动机电控单元检测系统设计

电控单元是混动车辆发动机中的重要组成部分,对于发动机以及混动车辆的行驶性能产生直接影响,为保证电控单元的运行正常,利用动态模拟技术,优化设计了混动车辆发动机电控单元检测系统;改装温度、转速等传感器设备以及信号处理器设备,调整系统电路的连接方式,实现硬件系统的优化;利用动态模拟技术模拟混动车辆发动机电控过程,结合不同故障类型下电控单元的运行特征,设置系统的检测标准;采集电控单元输出信号,从时域和频域两个方面提取信号特征,最终通过特征匹配确定电控单元状态、故障类型以及故障位置,实现系统的电控单元检测功能;综合混动车辆发动机的3种运行场景,通过系统测试实验得出结论:与传统检测系统相比,优化设计系统的漏检率和误检率分别降低了2.59%和2.05%,由此证明优化设计系统具有良好的检测功能。

基于Agent人工智能的异构网络多重覆盖节点入侵检测系统设计

异构网络具有结构复杂、多重覆盖面积大等特征,使得网络入侵检测较为隐蔽,威胁网络运行的安全性;为此,对基于Agent人工智能的异构网络多重覆盖节点入侵检测系统进行了研究;通过检测Agent和通信Agent装设主机Agent,以Cisco Stealthwatch流量传感器作为异构网络传感器检测攻击行为,采用STM32L151RDT664位微控制器传输批量数据,由MAX3232芯片实现系统电平转化,实现硬件系统设计;软件部分设计入侵检测标准,采用传感器设备捕获网络实时数据,通过Agent技术解析异构网络协议并提取数据运行特征,综合考虑协议解析结果及与检测标准匹配度,实现异构网络多重覆盖节点入侵检测;经实验测试表明,基于Agent人工智能的异构网络多重覆盖节点入侵检测系统入侵行为的漏检率和入侵类型误检率的平均值仅为6%和5%,能够有效提高检测精度,减小检测误差。

涡旋盘热模锻自动化生产线及智能检测控制系统设计

针对汽车空调压缩机涡旋盘成形难度大、缺陷多、依赖人工调整参数等问题,结合锻造行业的智能化发展需求,分析涡旋盘锻造工艺,设计涡旋盘自动化生产线、全流程在线检测控制系统,为热模锻智能检测提供参考。

电力机车无火回送速度检测系统设计

为了解决电力机车在无火回送过程中的应急供电问题,需利用无火回送进行电能再生。要实现无火回送的电能再生就需要对电机的转速进行精确的测量。本文设计了一种能够对车载电机转速精确检测的速度检测系统,分析了速度检测系统的整体结构、工作原理、硬件电路和软件测速方法。实验结果证明,设计的电力机车无火回送速度检测系统,能够适应不同型号的速度编码器,并能精确检测电机的实时转速。