理化复合参数和神经网络结合的冬小麦长势遥感监测

准确、及时地监测区域作物长势状况对农业规划和政策的制定与调整具有重要的意义。遥感技术作为一种收集大面积作物长势信息的有效手段,正日益受到关注。为提高冬小麦长势遥感监测的准确性和全面性,该研究基于田间实测的冬小麦拔节期地上鲜生物量(aboveground fresh biomass,AFB)、叶面积指数(leaf area index,LAI)、叶片叶绿素相对含量(soil and plant analyzer development,SPAD)和叶片氮含量(leaf nitrogen content,LNC)4种生长相关理化参数,利用熵值法获取各参数权重构建冬小麦理化复合参数(physico-chemical composite parameter,PCCP)。利用显著性检验和籽粒产量数据分析复合参数在量化冬小麦长势方面的性能。然后,以Sentinel-2A作为数据源,分析不同遥感指数与LAI、SPAD、AFB、LNC和PCCP的相关性。选取相关性较高的遥感指数作为反向传播(back propagation,BP)人工神经网络(artificial neural networks,ANN)的输入,建立冬小麦长势遥感监测模型,对PCCP进行估计。评价模型精度并用于监测研究区冬小麦长势分布特征。赋权结果表明,作物物理参数的权重大于生化参数,其中LAI的权重最大,为0.387,AFB和SPAD次之,LNC的权重最小,为0.105;PCCP性能评估结果表明,与单一理化参数相比,PCCP值能更好地揭示作物长势状况的差异,其与最终籽粒产量的相关性更好,决定系数提高0.035~0.468,均方根误差减少46.2~520.0 kg/hm^(2);在遥感监测过程中,PCCP比单一理化参数有更好的应用潜力,BP-ANN长势遥感监测模型模拟PCCP精度较高,在测试集中决定系数为0.830,均方根误差为0.080;研究区冬小麦总体长势稳定且分布集中,呈现"中部差,南北好"的空间分布特征。因此,构建作物理化复合参数用于量化作物长势是提高长势监测可靠性和准确性的一种有效方式,可为冬小麦田间管理提供科学依据,服务于发展智慧农业和建设农业强国的战略需求。

基于FIP的HXD2系列电力机车智能运维数据云平台研究与设计

基于自主研制的FIP网络车载数据采集传输装置为载体,结合当前先进的4G APN无线通信、5G定点转储技术,提出一套适合基于FIP网络的HXD2系列电力机车智能运维数据云平台研究与设计,阐述系统功能、硬件组成、数据转存机制和试用情况,实现对HXD2系列电力机车的远程运行状态监测及记录文件的定点转储,为机车运用部门提供了高效的信息化手段和大数据支撑手段。

远程多生理参数监护系统通信协议的研究

根据移动通信网络中多生理信号的传输要求,修改远程心电监护系统原有通信协议的数据结构、数据补发机制和数据同步机制,提出一种新的适用于远程多生理参数监护系统的通信协议。该通信协议已在远程无线多生理参数实时监护系统中得到应用,实验表明其能满足多生理参数监护仪和监护服务器间的通信要求。

亚健康人群多生理参数监护系统的研究

人体的血压、心电、体温等生理参数是人体最基本、最重要的生命指标。对老龄人口、亚健康人员及危重病人生理参数进行实时监测,有利于及时了解人员的身体状况,为临床医生的诊断和治疗提供准确的依据。针对目前国内的这类监护产品存在不能同时采集多种生理参数,体积较大,不方便携带等弊端,该文提出了一种基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议(ZigBee)的多生理参数监护系统的设计方法。首先利用生理参数检测模块采集人体各生理信号,然后通过ZigBee模块将采集的生理信号经无线发送方式发送至监控终端供临床医生参考。实验证明该系统稳定可靠,成本低,数据传输速率较快,对老龄人口、亚健康人员及危重病人的监护及远程诊断有极大意义。

电力信息网中RMON网络探测器的设计与实现

针对目前电力信息网的网管需求,研究了基于远程监视(RMON)技术的网络探测器系统的设计与实现。给出了RMON网络探测器的功能及系统体系结构,结合Agent++开发包,详细探讨了应用线程池机制进行系统设计与开发的过程,研究了多线程系统的设计细节,并对系统中RMON管理信息库(MIB)的实现流程进行了分析。最后,对系统的测试结果进行了较全面的分析,指出了系统应用于电力信息网的意义。

用于电力塔远程监控的无线传感器网络装置

设计一种了解电力塔实时情况的远程监控装置,通信时运用无线传感器网络技术并结合ZigBee中的算法协议进行分析以求达到节能高效并最终延长设备使用生命周期的目标。结合电力塔分布的实际情况在通信过程中运用了一种新型的通信路由算法,即线性通信组网方式;信息传输时考虑到实际的节能要求,采用了分布式功率控制的方法。

基于ARM的智能三相电力监控仪表设计

介绍了一种电力监控系统智能三相电力监控仪表的设计方案,叙述了监控仪表的总体结构,给出了信号调理电路、开关量输入/输出电路和通信接口电路的设计方案,并说明了监控仪表的硬件配置图、监控界面和典型的应用电路。监控仪表以32位ARM处理器MB9BF218为控制核心,以ATT7022D为测量元件,实现了对电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率等三相电力参数的测量,具有RS485和以太网RJ45两种通信接口,可以方便地与其它设备一起构成电力监控系统。

主要通风机远程监测系统的设计

针对现有的矿井主要通风机运行参数检测方式存在精度低、实时性差、无法实现全面监测的问题,提出了一种主要通风机远程监测系统的设计方案。该系统以C8051F020单片机为控制核心,通过数据采集模块采集主要通风机风压、风量、三相电压、三相电流、有功功率、效率、振动、电动机轴承温度等参数,对参数进行处理后实时显示在本地液晶屏上,并可通过GPRS网络将参数传输至上位机进行显示。试运行结果表明,该系统未出现错报及掉线现象。

基于公共网络远程诊断系统的研究

目的:构建一种远程家庭医疗模式,使更多老弱病残人群在家中得到有效的监护。方法:研制一种基于3G网络和Internet网络的社区远程诊断系统,将测量得到的生理参数通过网络传送到数据库,医生在其终端通过访问数据库进行会诊,然后向用户反馈意见。结果:该系统可满足社区或家庭的常规生理参数检查。结论:该系统可以作为远程家庭医疗的有效平台,能为患者提供更好的家庭监护。

电网动态实时监控及管理系统的构想

针对当前电力系统动态研究中缺乏可信的数据从而使仿真无法验证 ,模型、参数有效性不能估计 ,基于仿真制定的规划、选择的运行方式、设计的控制器难以被确认和评估的现状 ,文中提出了电网动态实时监控及管理系统的构想。以采用实际测量数据评价模型及参数的有效性为核心 ,以提高电力系统动态仿真可信度为目的 ,集广域测量、数字仿真、参数辨识、仿真评估为一体。并提出应定量地定义参数有效性和仿真可信度的级别 ,以及它们之间的映射关系 ,用合理的评估来构成反馈系统 ,以提高动态参数的有效性和动态仿真的可信度 ,用可信的仿真结果得出的措施才能用于紧急控制和预防控制。

中深孔岩心取样钻机供电系统电力参数的监测

针对取样钻机供电系统存在电力参数监测难、采集精度低的问题,提出了一种基于RS-485总线的智能监测系统。重点分析了上位机监控软件的构建和RS-232/RS-485接口转换器的设计,同时介绍了计算机与多功能网络电力仪表AOB192E-9T4的实时通信方式。测试结果表明,该系统具有运行稳定可靠、操作简单方便、响应速度快、抗干扰能力强、高精度等特点,大大简化了系统硬件电路。

抽油机电参数远程智能故障诊断技术研究

针对抽油机在运行时易出现异常工况的问题,对基于电参数信息的抽油机井远程故障诊断方法进行了研究。讨论了故障诊断时电能参数推算变量的测量与计算方法,并将其集成到相关的故障诊断系统中。鉴于诊断模型获取的故障模态的实时性和可靠性,利用fuzzy-ARTMAP神经网络建立了抽油机井电能信息诊断模型。最终的现场试验结果验证了该方法在油井远程故障诊断方面的有效性,表明该项技术具有一定的实用和推广价值。

基于GPRS的水质参数无线监测系统设计

针对传统水质监测存在的监测频次低、采样误差大、监测数据分散等问题,提出基于GPRS的水质参数远程监测系统设计方案,研究了GPRS的通信原理,采用基于ARM的S3C2440A芯片为核心设计的硬件电路,利用传感器进行水质各参数的实时数据采集,通过公网无线数据通道为传输手段,构建了监控管理信息平台。测试表明,该系统可实现对水质参数的无线实时监测和数据分析,且对其他无线测控系统具有良好的可扩展性。

远程电力监测系统的设计与应用

针对电力参数复杂,多变,难以及时掌握实时信息的特点,给出了一种基于电能计量芯片ADE7878的电力参数远程监测系统,采用STM32F103RC作为主控CPU,实时读取ADE7878采集的电力参数信息,并由无线传输模块DTU将数据信息发送至后台服务器。通过对电梯电流监测的实验数据,可以清楚地看到系统对于突变信号的捕捉能力,在此基础上经过电能计量芯片内部的高速数字信号处理器DSP进行处理、计算,得到需要的各项电力参数,实时地传输到服务器及手机上。本系统不仅能够有效地监测单相、三相四线电路的电流、电压、有功、无功电能等参数,还能通过GPRS将信号远程传输,大大减轻工作量,有利于及时排除故障,有广泛的应用前景,并可为相关产品开发测试提供参。

模拟汛时堤坝孔洞动态监测地电场响应研究

对汛期时实现堤坝的实时监测进行实验模拟,以验证该监测方法可行。利用网络并行电法仪采集自然电位场、激励电位场以及电流场。通过模型不同时间的数据比较,发现当有水进入孔洞时模型的自然电位和一次场电流有明显的增大,一次场电位显著减小,而电阻率随着模型含水越来越多逐渐减小,可以确定此处存在渗水的空洞或裂隙,实验效果明显。对预防堤坝孔洞或裂隙渗水事故具有实际指导意义。

嵌入式电网参数检测系统的研究

阐述基于短消息服务 (SMS)通信的电网参数检测系统的整体方案、系统组成、硬件配置、软件设计、功能以及技术性能。该系统针对电力系统电网参数检测的需要 ,利用单片机系统采集各种电网参数 ,并根据所采集的数据对电网参数进行故障检测。若单片机检测到电网故障 ,则单片机通过TC35模块以短消息方式将电网参数发送到电网监控中心。监控中心采用PC机获取电网参数 ,并以数据库的方式保存电网参数 ,以便于维修人员分析故障。该系统利用SMS通信不但降低了设计电路的难度 ,而且还具备SMS的优势。对于通信数据量小的远程检测系统设计具有很好的推广和应用价值。

基于GPRS短消息的水质参数无线监测系统设计

针对传统水质监测存在的监测频次低、采样误差大、监测数据分散等问题,提出基于GPRS的水质参数远程监测系统设计方案,研究了GPRS的通讯原理,以S3C2440微处理器为核心器件,利用传感器进行水质各参数的实时数据采集,测得数据以GPRS短消息的方式发送到手机或远程监控中心.测试表明,该系统可实现对水质参数的无线实时监测和数据分析,且对其他无线测控系统具有良好的可扩展性.

智能型电网参数监测系统

本文介绍了一种智能型电网参数监测仪器，重点阐述了系统的计算测量原理，它基于准16位微处理器，能够随网显示电网参数，同过去相关的仪器相比，本系统具有功能强大、精确性高、显示信息量大等特点，增加一定措施后能够应用到一些特殊场合。实际使用表明：该系统性能价格比高，具有很好的经济效益，极具推广应用价值。

工作面覆岩破坏参数动态监测系统

钻孔冲洗液简易水文观测分析法和钻孔压、注水实验法等传统覆岩破坏参数检测方法难度大、成本高、精度不高。介绍一种利用网络并行电法仪、矿井以太网、地面远程终端组成工作面覆岩破坏参数动态监测系统。给出了详细的系统组成结构和井下采集部分的布设方式。系统可随采掘工作推进记录覆岩破坏的动态发育过程。以应用实测数据为基础,分析给出了覆岩破坏参数,对矿井安全生产具有重要的指导意义。

交流采样测量装置的在线实时误差监测系统

交流采样测量装置可快速、准确地采集各种电力参数,是实现电力调度自动化、电气参数在线实时监控的重要计量设备,介绍了该装置监测系统的基本原理、软硬件设计,提出了确保计量设备准确度和稳定性的技术措施,应用了电流回路不开路、电压回路不短路保护技术实例运行结果,实现了交流采样测量装置实时误差的在线校验、自动校验和远程监测。