基于三维激光点云数据的电力电缆绝缘缺陷识别

针对电力电缆绝缘缺陷识别精准度较低的问题,提出一种基于三维激光点云数据的电力电缆绝缘缺陷识别方法。利用剪裁法增强原始三维激光点云数据,通过区域生长法与最小二乘法完整获取电缆绝缘材料的三维结构面信息。借助Canny边缘检测方法求解电缆绝缘表面缺陷与内部缺陷边缘信息,自动识别出电力电缆绝缘的缺陷位置及缺陷类别。结果表明,所提方法可以精准识别电缆绝缘表面的划痕缺陷、电缆外屏蔽表面起泡和孔洞缺陷,识别耗时短,鲁棒性较优,具有较高实际应用价值。

基于视觉算法的射孔弹传爆孔封口片自动封贴装置的应用与研究

视觉检测对实现自动化贴标提供了重要的关键信息,基于高斯滤波、高斯拉普拉斯(LOG)边界识别及圆的定位算法,识别了射孔弹弹壳压环孔圆,获得了压环孔的圆心位置。通过压环孔圆心位置(x,y)坐标计算射孔弹起爆槽偏移角度,将导爆索槽的角度及中心圆孔位置信息传送到PLC,控制伺服电机,完成导爆索槽封口片的自动化封贴。

滤筒除尘器喷吹孔孔径的优化

【目的】为控制各个喷吹管气流量的均匀性,对喷吹管上的喷吹孔径进行优化,提高滤筒除尘器清灰效果。【方法】自制高压脉冲喷吹气流量测量装置对现有喷吹管气流量进行测定,采用光纤传感分析仪测试除尘器滤筒各部分的侧壁压力峰值,分析各滤筒清灰效果不均匀的原因;以滤筒各部位侧壁压力峰值作为清灰均匀性效果评估指标,优化喷吹孔径。【结果】优化前4个喷吹孔径均为19 mm,喷吹孔的气流量依次为13.69、 14.78、 16.03、 16.93 L,对应4个滤筒上、中、下部侧壁压力峰值的最小值分别为最大值的37%、 26%、 20%,气流量均匀度标准差为1.41;优化后4个喷吹孔径分别为23、 20、 18、 17 mm,喷吹气流量依次为14.05、 15.08、 15.87、 16.13 L,对应4个滤筒上、中、下部测壁压力峰值的最小值为最大值的56%、 56%、 53%,气流量均匀度标准差降为0.93。【结论】优化后的喷吹管气流量均匀化程度提高,可实现滤筒除尘器的均匀清灰。

卧式三角型滤筒的脉冲喷吹清灰性能

【目的】为优化卧式三角型滤筒除尘器的清灰性能,探究不同喷吹气流对滤筒内部压力分布的影响,获得不同喷吹孔型式对三角型滤筒的清灰性能的影响规律。【方法】分别采用直管喷吹孔、文氏里管、散射喷嘴、新型曲面诱导引射器共4种喷吹孔型式的诱导引流装置对卧式三角型滤筒开展冷态脉冲实验,以侧壁压强峰值和相对标准偏差作为评价清灰性能的技术指标,分别探讨不同条件下的喷吹射流对滤筒内壁压力分布的影响。【结果】在喷吹压强分别设为0.3、0.4、0.5 MPa的条件下,采用直管、文丘里管、新型曲面诱导引射器时喷吹距离分别设为150、200、250、300、350、400 mm,采用散射喷嘴时喷吹距离分别设为25、50、75、100、125、150、175 mm,则采用直管、文丘里管、散射喷嘴、新型曲面诱导引射器时的平均侧壁压强峰值分别为1037、1758、952、1533 Pa,相对标准偏差分别为0.76、0.58、0.09、0.16;采用新型曲面诱导引射器喷吹孔时,比采用散射喷嘴时的清灰强度高61%,比采用文丘里管时的相对标准偏差小0.47。【结论】新型曲面诱导引射器同时兼顾对侧壁压强峰值和相对标准偏差的要求,在4种喷吹孔型式中清灰性能最佳。

无标定视觉伺服多轴孔装配定位方法研究

针对机器人多轴孔铆接装配件装配过程易出现装配件定位不准、孔与铆钉对准困难和装配效率低等问题,提出一种基于鲁棒卡尔曼滤波和前馈神经网络的铆接件视觉伺服精确定位方法,实现多轴孔铆接工件的自动定位。首先,搭建以工件顶点为特征点的机器人视觉伺服定位系统;其次,利用鲁棒卡尔曼滤波在线预测图像雅可比矩阵,并借助前馈神经网络在线动态补偿系统的估计误差,解决未知系统噪声的互相关性及“图像-操作空间”延时性造成的图像雅可比矩阵辨识精度低的问题;最后,采用最小二乘法设计无标定视觉伺服深度估计器,通过机器人的运动状态和图像特征的变化数据估计深度,解决铆接件定位时的深度问题。研究结果表明:相较于采用传统卡尔曼滤波的视觉伺服方法,机器人末端速度收敛时间减少30%,收敛曲线平滑,机器人末端运行轨迹平稳且接近直线,无振荡回馈现象,图像特征点定位误差绝对值最大为0.228像素,能够实现公板和母板快速定位,保证机器人快速完成铆接件的定位对准及后续装配任务。

基于CEEMD的露天深孔爆破振动信号降噪光滑模型

由于爆破区域地形地质条件的复杂、监测仪器的误差、振动传播介质的反射以及磁场的干扰等原因,采集的原始爆破振动信号常常会掺杂大量的噪声,针对此问题提出了基于互补集合经验模态分解(CEEMD)的信号降噪光滑模型。此模型将爆破振动信号进行CEEMD,基于分解所得到的IMF分量建立低通滤波算法。根据滤波算法的相似度与光滑度,构造目标函数并计算最优解,其对应的滤波算法模型即为爆破振动信号的最优降噪光滑模型。通过构造仿真信号验证了降噪光滑模型算法的可行性,并将模型应用了实际露天深孔爆破振动信号的研究。采用信噪比和均方根误差两种指标对比经验模态分解(EMD)方法、小波阈值法、CEEMD-小波阈值法与滤波算法模型BP3的降噪效果,验证了降噪光滑模型在对露天矿山爆破振动信号降噪方面的有效性,并通过频谱分析进一步验证了降噪光滑模型较CEEMD-小波阈值法的优越性。结果表明:基于CEEMD的露天深孔爆破振动信号降噪光滑模型具有良好的降噪能力,能够在保留原始爆破振动信号真实特征信息的前提下对信号进行降噪,且降噪效果优于EMD方法、小波阈值法和CEEMD-小波阈值法。

优化烟支滤嘴质量的流体力学鼓轮气孔流场模型构建

为了有效提高烟支滤嘴的质量,改善烟组传递不稳、搓板受力不均等问题。采用计算流体力学对烟支滤嘴卷接过程中鼓轮气孔流场进行数值模拟,根据数值模拟结果对鼓轮气孔结构实施改进,通过实验对改进后的鼓轮进行研究。结果表明,鼓轮内承烟槽负压孔改进后,烟支表面形成的压力场明显增强,有效提高了烟支卷接过程中滤嘴的稳定性,进而提高了烟支的滤嘴质量。

对水闸设计问题的补充讨论之三——水闸的斜坡和渗流控制设计

结合工程案例,对底流消能水闸的斜坡与消力池连接形式,软基水闸地基的防渗和排水设计,软基水闸渗流及基底扬压力(包括渗透压力)计算方法,反滤排水孔设计等问题进行了分析,对比《水闸设计规范》(2016年版)中的相关规定,提出了针对性的意见和建议,以期为水闸设计工作提供参考。

不同型式喷吹孔对扁式滤筒除尘器清灰性能的影响

为研究喷吹总面积相同的条缝式喷吹孔与密集圆孔式喷吹孔对扁式滤筒除尘效果的影响,以侧壁压力峰值为主要技术指标分析在不同工况条件下条缝型喷吹孔和密集圆孔对扁式滤筒的清灰性能影响。结果表明:两缝喷吹孔(2×99 mm)、五缝喷吹孔(2×40 mm)在滤筒上部的非正对喷吹孔,压力峰值都无法达到有效清灰强度;在0.2MPa的喷吹压力下,三缝喷吹孔(2×66 mm)优于四缝喷吹孔(2×50 mm),使滤筒底部得到较大压力峰值,可解决扁式方框滤筒下部积灰的严重问题。密集圆孔(88×φ2.4 mm)的喷吹气流主要作用于滤筒上部,在0.1 MPa喷吹压力下,即可实现整体均匀清灰的效果,并可解决扁式方框滤筒上部清灰死角的棘手问题。最优喷吹距离均为20 mm。研究结果对提高扁式方框滤筒在工业中的生产和除尘效率工程实践具有指导意义。

安全滤网阵列网孔激光-电解组合加工

安全滤网阵列网孔的高效、高品质和高适应性加工至今仍面临重大技术挑战。基于此,提出采用激光-电解组合加工技术制备安全滤网阵列网孔结构。介绍了激光-电解组合加工技术的试验加工系统,探究了工艺参数对微孔形貌质量和加工精度的影响规律,并开展了安全滤网阵列网孔的制备。试验结果表明:激光加工路径显著影响微孔出口的形貌,采用同心圆轨迹(外径270μm,内径230μm,线间距2.5μm)能够显著改善微孔出口的圆度;激光功率越大、切割速度越小,微孔直径及其热影响区均越来越大;NaNO3-乙二醇溶液作为电解抛光液能够在加工表面形成扩散层发生电解抛光,将激光加工产生的喷溅物和毛刺等缺陷去除;基于优化工艺参数,加工出253个直径0.31 mm的阵列网孔结构,出入口直径方差仅为2.02和1.71,展示出较高的尺寸一致性。激光-电解组合加工技术在薄壁件上高效、高品质制备阵列网孔结构方面具有很强工艺能力和发展潜力。

成型机松弛比对滤棒胶孔的影响

为了探究松弛比对滤棒胶孔的影响,在ZL26C成型机其它参数固定不变的情况下对不同松弛比(分别为:0.80,0.78,0.75,0.72和0.70)条件下的丝束开松宽度,胶孔棒数量以及滤棒物理指标的关系进行研究,结果表明:(1)当松弛比为0.70时,在待检滤棒中总计发现了19支胶孔棒;当松弛比为0.80时,未检出胶孔棒。胶孔棒的数量随着松弛比的降低而增加。(2)在松弛比为0.70~0.80区间范围内,通过Minitab软件分析可知,松弛比的变化不会引起滤棒吸阻,吸阻稳定性(Std)和棒重的变化。进一步研究表明,松弛比的变化主要是影响三乙酸甘油酯雾化区域开松丝束的宽度。当丝束开松过宽时,丝束会和限宽柱产生摩擦,从而导致三乙酸甘油酯在限宽柱上积聚,并重新黏附在开松丝束上,导致滤棒融孔。

影响圆柱度检测精度的因素探究

在机械加工过程中,为进一步提高圆柱度检验精度,标准化规范化检验,通过对影响圆柱度检测精度的因素进行研究,得出高斯滤波范围选取对测量结果的影响,针对不同圆柱直径选取适合的高斯滤波范围;同时对测量选取截面数以及轴向有效测量长度进行探究,得出了合理的选取数量及轴向有效测量长度。通过对上述影响圆柱度检测精度的因素进行优化,提供一套规范合理的检验方法,提升生产过程中圆柱度检测精度,保障检测结果的可靠性,对产品的质量控制具有重要意义。

一种螺纹井眼曲线的快速识别和校正方法

在油田勘探开发过程中,由于地质、钻井、测井等多种因素的相互作用,导致部分井产生螺纹井眼。本文介绍了螺纹井眼产生的原因和特征,提出了一种快速识别和校正方法。应用快速傅里叶变换和短时傅里叶变换得到一维频谱和二维频谱,从而实现螺纹井段快速定位、异常频率范围准确确定,再利用带阻滤波进行快速校正。本方法可以直观快速地定位受螺纹井眼影响的井段,提高螺纹井眼曲线校正的准确率,对提高测井解释工作效率和得到正确的油气结论具有重要意义。

二维金属亚波长孔阵列的强透射特性研究进展

光通过二维金属亚波长孔(孔的直径不超过入射光波长的一半)阵列(TDMSHA)时,由于入射光与金属表面自由电子的电荷密度波发生共振耦合作用,会在特定的波长内表现出窄带透射增强。TDMSHA对光具有的透射增强与滤波特性在纳米光学、光电子、化学传感和生物物理上都有着十分重要的潜在应用。文中回顾了该特性的研究历史,详细地阐述了其发生的物理机理,对近十年来该特性在机理、材料、结构等方面的研究进展作了总结,对其前沿研究热点和应用前景分别进行了分析与展望。

灰分及载体结构对DPF内部流场及压降特性的影响

为加装DOC+DPF的D30TCI柴油机搭建试验台架,进行了两种不同结构载体的压降特性试验。建立柴油机颗粒物捕集器(DPF)计算模型,研究了灰分分布系数对DPF压降和捕集特性的影响,并优化了非对称孔载体进/出口孔径比例。运用离散相模型模拟了灰分沉积和载体结构对DPF孔道内部气流运动和微粒沉积特性的影响。结果表明:DPF压降和捕集效率随灰分分布系数增大而升高,非对称孔结构载体进/出口孔径比例存在一个最佳范围(1.25~1.35)使DPF压降和捕集特性达到最优;沿DPF轴向方向,进口孔道内气流速度先升后降,出口孔道内气流速度则逐渐升高,非对称孔结构DPF的进/出口速度均高于对称孔结构;灰分累积会加剧DPF孔道内速度的变化,孔道中心处速度最高,越靠近壁面速度越低;微粒在DPF孔道内呈现后端多而前端少的不均匀分布;与非对称孔结构相比,对称孔结构DPF捕集到的颗粒数更少,而颗粒浓度分布更不均匀,但灰分累积可提高微粒分布的均匀性。

一种新型的认知无线电频谱空穴自适应检测算法

根据认知无线电实际频谱需求,通过对弱信号检测技术的研究,该文首次在认知无线电领域提出了一种基于三重矩阵累积估计的频谱空穴检测算法,该算法将频域块自适应滤波与矩阵重构、累积估计和频域平滑相结合实现弱信号检测。最后以QPSK调制信号为例进行了算法的计算机仿真,给出了性能分析。仿真结果表明该检测算法能够快速有效地实现弱信号检测并具有较高的检测概率,完全可以应用于认知无线电的频谱空穴检测。

两区复合油藏二次梯度非线性渗流模型研究

考虑二次压力梯度影响的非线性渗流模型比常规线性模型更能准确反映地下原油在油藏中的渗流规律。针对两区复合油藏,从达西定律、质量守恒原理出发,结合状态方程,推导出了考虑二次压力梯度影响的渗流方程,建立了二次压力梯度两区复合油藏非线性渗流试井模型。通过变量代换,将渗流方程线性化,求得Laplace空间解析解,利用数值反演获得实空间解,从而绘制出带二次压力梯度影响的两区复合油藏试井样版曲线,对不同参数进行了敏感性分析。误差分析表明二次压力梯度影响不应被忽略。

向家坝电站坝基排水孔组合式过滤体试验研究

为研究向家坝坝基排水孔组合式过滤体结构形式及主要材料性能指标,向家坝电站拟采用组合式过滤体对通过坝基地质缺陷层的排水孔进行反滤保护。根据地质缺陷层的渗透变形试验以及过滤体的主要材料如土工织物、泡沫塑料等的室内试验成果,并结合工程经验,研究确定了组合式过滤体的结构形式及主要材料性能指标。组合式过滤体的反滤试验及长期淤堵试验成果表明,组合式过滤体可以对坝基地质缺陷层进行有效的反滤保护,并在长期运行期间具有较好的抗淤堵能力。

基于表面等离子体激元效应的可调制滤波器

针对常用的光学滤波器滤波波长不可变的特点,提出一种利用表面等离子体激元效应实现可调制滤波的方法。该方法根据金属邻近电介质的介电常数发生改变时,金属与入射光波的表面等离子体激元耦合共振模式发生改变,以此实现滤波波长调制。在加工有亚波长纳米孔阵列的A u薄膜上制作了一可见光滤波器,实验中采用空气、酒精和油作为介质对器件进行调制。结果表明:相对于常用的光学滤波器,该器件由于可以方便地改变临近介质的介电常数,因此具有滤波波长连续可调、快速方便、波长变化精度高等特点。

基于PCNN的二值文字空洞滤波

提出了如何用一种有生物视觉依据的人工神经网络———脉冲耦合神经网络(PulseCoupledNeuralNetwork,PCNN)进行二值文字空洞滤波,即将二值文字中的空洞填满,从而便于后续的文字识别。计算机仿真结果表明,利用PCNN的脉冲传播特性,可快速而有效地将二值文字中的空洞填满,故基于PCNN的空洞滤波是一种有效的空洞滤波新方法。