双目视觉三维重建下的植保机作业优化研究

以喷雾植保机自动化作业路径规划为研究对象,利用双目视觉摄像机对作业环境区域内的障碍物进行检测,并基于三维重建技术构建障碍物空间位置坐标,根据检测到的障碍物位置信息对喷雾植保机的避障路径进行规划,以保证喷雾植保机作业过程可实时避障。试验结果表明:喷雾植保机能够按照预先设定的作业路径行进,遇到障碍物时能够及时进行障碍检测,并根据规划路径进行避障,保证了喷雾作业的有效实施。

南京定淮门长江隧道新增自动灭火系统设计探讨

南京定淮门长江隧道为国内已通车的最长水下双管双层盾构隧道,鉴于定淮门长江隧道内现状无自动灭火系统,从隧道运营安全及防灾救援的角度考虑,拟在隧道内增设自动灭火系统。通过对国内水下隧道自动灭火系统设计的研究现状进行分析后,对隧道新增泡沫/水喷雾系统设计的重难点进行了分析,详细介绍了其针对性的设计解决方案及系统中的重要设备设施,包括:隧道专用泡沫喷头的选型、隧道泡沫/水喷雾系统分区设计、新增消防泵房及消防水池选址、消防管道设置、水力计算、系统控制要求及运行控制系统的设计等,总结了设计中的创新点并进行了展望。

自动跟踪定位射流灭火系统电气设计探讨

结合相关规范要求,分析自动跟踪定位射流灭火系统的探测、控制、联动等应用特点,指出在电气设计中容易忽视的部分,同时对系统线缆选型的安全性进行探讨,并对实际系统的技术应用提出总结和建议。

山地果园固定式管道自动喷雾系统设计、调试与成本分析

针对山地果园复杂地形造成的果树施药不便问题,设计了固定式管道自动喷雾系统,并进行实地试验和经济效益研究。结果表明:(1)固定式管道自动喷雾系统在药液配比模块、压力监控模块和喷雾管道模块协作作用下可实现顺序喷雾和精准喷雾,在1.2 MPa压力、20 s持续喷雾时间下喷雾效果最佳,树冠叶面的农药附着率至少为74.07%,且雾滴数量不少于25个/cm^(2),符合喷雾有效性评估标准;(2)尽管该系统的初始设备购买费用和维修费用较高,但工作效率优势突出,较无人机、风送式喷雾机和背负式喷雾器分别高28、26和50.3 hm^(2)/d,且在作业面积超过125 hm^(2)时其平均成本最低,成本优势得到凸现。

舱体内隔热层自动喷涂技术的改进

[目的]舱体内双组分轻质有机硅隔热涂料TR-37的自动喷涂状态及涂层厚度均匀性有待提高。[方法]探讨了喷涂黏度、喷涂间隔和喷涂扇幅对喷涂状态和涂层厚度的影响。采用舱段模拟件进行了自动喷涂厚度均匀性验证,并分析了表面凹凸不平、局部涂层厚度超差、边缘区域存在喷涂阴影等缺陷的改进措施。[结果]当涂料喷涂黏度为26~28 s,喷涂间隔为30 min,喷涂扇幅为100~150 mm时,可保证优良的喷涂状态及涂层外观品质。[结论]本研究为持续提升内隔热层喷涂效率及涂层外观品质提供了参考。

羊场自动导航喷药机器人设计与实验

[目的/意义]大规模肉羊畜舍人工消毒存在费时费力、覆盖不全和消毒不彻底的问题,为保持畜舍卫生和肉羊健康,本研究提出一种羊场自动导航喷药机器人。[方法]从硬件、语义分割模型和控制算法3个方面设计了自动导航喷药机器人。硬件部分包括履带底盘、摄像头和折叠式喷药装置。语义分割模型部分通过引入压缩通道网络注意力(Squeeze-and-Excitation Network, SENet)和基于场景改进的十字交叉注意力(Criss-Cross Attention,CCA)模块,提出一种双注意力ENet语义分割模型(Double Attention ENet, DAENet)。在控制算法方面,针对机器人在面对岔路时无法控制行进方向的问题,利用模拟真实道路的方法,在羊舍外的道路上绘出车道线,提出了道路中心点识别和车道线中心点识别两种算法来计算机器人行进过程中的导航点。为了实现上述两种算法,使用了两台摄像头并设计了摄像头切换算法,依靠此算法实现两台摄像头的切换,并控制喷药装置的开关;提出了一种偏移量与速度计算算法控制机器人履带左右轮速度,实现对于机器人行走的控制。[结果和讨论] DAENet模型在图像分割任务中的平均交并比(Mean Intersection over Union, mIoU)达到了0.945 3;摄像头切换算法测试结果表明摄像头的切换时间在15 s以内,机器人能正确、快速地带动喷药装置的开关;中心点与偏移量计算算法测试的结果表明,在处理多帧视频流时,算法平均处理一帧图片所用的时间为0.04~0.055 s,帧率为20~24 f/s,满足实际工作的实时性要求;羊场实地的整体测试结果表明,机器人完成了两个羊舍的自动导航和消毒任务,并且未碰撞路边料槽,行进轨迹偏移量未超过0.3 m。在0.2 m/s的行进速度下,药箱里的药液能够满足两个羊舍的消毒任务。机器人处理图像的平均帧率为22.4 f/s,对于信息处理的准确性和实时性能够满足实验指标要求。喷药覆盖圈舍地面超过90%,满足实验指标要求。[结论]本研究提出的羊舍自动导航喷药机器人以语义分割模型DAENet为基础,中心点识别算法为核心,通过与硬件设计和控制算法的相互配合,能够在确保安全性和实时性的前提下,实现在羊舍内的自动导航和全覆盖喷药。

轨道车辆车体自动喷涂腻子工艺研究

为实现轨道车辆车体表面腻子自动喷涂,搭建了机器人自动喷涂平台,采用正交实验法研究了自动喷涂的最优工艺,考察并确定了腻子施工参数,对比分析了自动喷涂腻子与手工操作的优势。结果表明:适用于轨道车辆的自动喷涂腻子的工艺参数为:腻子黏度9512 mPa·s、喷涂压力42 MPa、喷涂距离500 mm、移动速度600 mm/s、扇幅300 mm、膜厚2.00 mm;腻子的施工参数为:腻子加热温度80℃、重涂间隔最大时间96 h、单次喷涂流挂极限干膜厚度≤700μm、无泡极限膜厚2.09 mm、干燥打磨性为自干4 h且80~180目砂纸易打磨,与手工操作相比,自动化喷涂质量一致性好,有效降低用工成本,提高效率,经济效益显著。

燃煤机组SCR喷氨控制策略优化及应用

针对600 MW燃煤机组选择性催化还原法(Selective Catalytic Redution,SCR)脱硝喷氨自动控制存在的问题,结合机组实际生产情况,对喷氨自动控制进行分析、总结后提出优化措施。不仅能够保障喷氨自动控制的可靠性,而且能够合理控制NO x排放满足环保要求,实现机组超低排放目标。

串联复合式自动喷涂技术在轨道交通行业的应用

从整体布局方式、喷涂机器人的本体结构、自动输调漆系统、外部拓展轴、三维操作平台、中央控制室、三维仿真编程及验证、喷涂工艺参数等方面详细介绍了轨道交通车辆的串联复合式自动喷涂系统,并论述了串联复合式自动喷涂系统在使用效率、喷涂覆盖率、生产保障能力等方面的优势。同时,通过对比分析手动喷涂和自动喷涂的实际效果,对串联复合式自动喷涂系统存在的问题提出了优化方向。

喷洒型自动射流灭火系统设计参数的技术分析与探讨

针对《自动跟踪定位射流灭火系统技术标准》(GB 51427-2021)的相关条文,通过与《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084-2017)标准的对比,对喷洒型自动射流灭火系统的设计流量、喷洒型灭火装置的布置间距等方面进行了分析探讨,提出喷洒型自动射流灭火系统可以按作用面积方法计算确定系统设计流量,并采取相应的设计保证措施;计算推导出喷洒型灭火装置与端墙的最大距离,为喷洒型自动射流灭火系统设计提供参考。

浅析静电喷涂工艺参数中的距离要点设定及确认

工艺参数的调整对自动静电喷涂影响较大,而工艺参数中的距离参数是最容易受到忽视的一个参数,在不同的喷涂条件下,合理的距离参数可提高涂料上漆率,避免涂料浪费,降低对环境的污染。

自动喷淋体系在超高层混凝土养护中的应用

超高层建筑工程混凝土养护施工中,传统以人工洒水覆膜为主,可其存在外墙洒水养护不到位,以及人工费用较高等弊端。论文援引了围挡喷淋系统洒水降温工艺,发展了一种可用于室内与外墙混凝土养护的一种自动洒水养护施工技术。应用表明:洒水工具等可周转性强,混凝土养护区域较为全面,节约水资源并可大量代替人工洒水作业,具有实现洒水次数与洒水量灵活控制等优点,在类似工程中,存在推广与实用价值。

某会展中心项目二期工程水系统设计优化分析

给排水系统设计是大型会展工程设计的重点和难点之一,系统的优劣直接会影响会展后期运营、使用及维护。将某大型国际会展中心项目二期工程的给排水及消防系统,与一期系统进行对比,总结了大型会展项目在给排水及消防系统上的给排水系统设计原则和思路,采用大空间消防炮灭火系统和地埋式消火栓对展厅进行保护,并设置成品展位箱作为布展接口。

带回收装置的全自动智能化环保型喷漆机器人

介绍一种带漆雾与挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)回收装置的全自动智能化环保型喷漆机器人,适用于外板、甲板和货舱等船舶平面部位的喷漆作业。阐述该喷漆机器人的协同系统与总体技术框架和关键技术特征。技术实践表明,该喷漆机器人可有效解决传统人工喷漆方式存在的问题,为船厂的绿色发展提供重要的技术支持,具备良好的经济效益和社会效益。

煤矿井下自动降尘喷雾的设计与应用

为有效控制煤矿井巷打钻作业产生的粉尘,解决井下采取人工降尘喷雾效果差、水资源浪费、巷道积水多的问题,设计了一种粉尘浓度控制水气联动启停的自动喷雾降尘装置,通过控制回路,将粉尘浓度传感器与喷雾装置相连,实现自动喷雾降尘,提高了喷雾降尘的效率,保证了作业人员的身体健康。使用该装置在改善井巷降尘效果的同时也节约了大量的防尘供水。

智能化上向水平分层充填法在某萤石矿的应用

目的:针对国内某萤石矿采用普通上向水平分层尾砂胶结充填采矿法开采存在机械化程度低、生产效率低、实时在井人数多、生产管理难度大及安全风险高等问题,结合矿体开采技术条件,进行采矿方法的优化。方法:通过对采场结构参数、采准切割工程、回采工艺过程的研究,最终确定了自动化、智能化上向水平分层尾砂胶结充填采矿法,以智能采掘装备替代人工进行开采作业,实现少人甚至无人。结果:生产实践表明:该方法安全、可靠,凿岩、撬毛、铲装和充填环节均实现了5G远程可视化遥控作业,在控顶高度合适的条件下实现了自动定位和自主凿岩作业,作业人员可减少50%以上,取得了良好的经济社会效益。结论:随着我国矿产资源逐步进入深部开采,采矿将面临高地压、高岩爆等恶劣高危作业环境,本文提出的智能化上向水平分层充填法对深地及难采矿体开采具有较好的借鉴参考意义和广泛的推广应用价值。

大功率离心式压缩机后空冷器喷雾降温数值模拟与性能提升

川渝地区骨干管网部分压缩机后空冷器在夏季高温环境中使用时出现了风扇直接降温效果不达标的情况,为此,研究了增加喷雾降温系统辅助后空冷器进行加速散热的方法进行辅助降温。采用ANSYSWorkbench软件构建后空冷器翅片管束的仿真模型,模拟了不同喷雾降温工况中翅片管束的流场变化,基于数值模拟分析结果,提出了后空冷器喷雾降温系统自动化控制方法。研究结果表明:喷雾量会直接影响后空冷器翅片管管壁换热系数及管内天然气冷却效果,可通过调节喷雾量的大小来控制出口处天然气温度;喷雾液滴直径越小,蒸发吸热效果越好,但会增加设备投资成本;增加喷雾降温装置后的翅片管束散热效果能够满足夏季天然气外输要求;采用喷雾降温系统自动控制方案能够优化设备运行过程,实现节能降耗。

航空航天紧固件全自动温滚喷工艺研究

为解决人工手动喷涂导致的航空航天紧固件铝涂层厚度超出标准要求限值,且均一性、稳定性、可控性较差问题,展开针对小规格(光杆直径4~6mm)螺栓产品的全自动温滚喷工艺研究,通过对喷距、喷幅、喷涂频率、温度、锆珠配比、转速、出漆量、压强8个喷涂参数的验证优化,得到最优喷涂参数组合,使得产品外观、厚度、结合力均能满足标准要求,显著提高了铝涂层厚度的均匀性。

植物组培瓶内外壁全自动清洗机设计与试验

针对目前工厂化组培育苗生产清洗效率低、劳动强度大、使用成本高等问题,根据植物组培瓶清洗工艺要求,研制了一种植物组培瓶内外壁全自动清洗机。对关键部件进行设计和试验,确定了较佳的工作参数。试验表明,在喷淋和毛刷往复清洗次数4次、清洗时间3 s、瓶身转速150 r/min时,清洗机的平均洁净率和破损率分别为93.33%、0.83%,清洗效率960瓶/h。研制的全自动清洗机能够高效地清洗植物组培瓶的内外壁,满足工厂化生产的需求。

综采工作面联合通风除尘系统应用

针对申家庄煤矿N11511工作面在回采过程中粉尘浓度高、能见度低等技术难题,严重制约着工作面安全高效回采的问题,提出了“自动控制喷雾除尘+泡沫抑尘”联合除尘系统。通过实际应用效果来看,采用联合除尘系统后降低了工作面除尘劳动作业强度,提高自动化水平以及除尘效果,工作面回采期间粉尘质量浓度由原来的127 mg/m^(3)降低为24 mg/m^(3),取得了显著应用成效。