长江中下游崩岸险情智能感知预警与防治关键技术研究构想及成果展望

崩岸是长江中下游河道自然演变的常见形式,严重威胁防洪安全、航道畅通及沿江经济基础设施正常运行甚至是人民生命财产安全。三峡工程等水利水电工程建成运行引起长江中下游水沙情势显著改变,近年来,中下游河道持续冲刷、局部河势调整、崩岸频发,造成多方面不利影响。尽管以往已开展了相关研究并进行了治理,但由于影响因素众多,崩岸机理复杂,隐蔽性、突发性和随机性强,预警及治理难度依然很大。本文以“崩岸机理揭示—大范围筛查—介入式监测—多尺度预警—系统化防治”为总体思路开展研究,围绕流-固耦合作用下的崩岸机理与险情智能筛查、河道岸坡土体全要素实时感知及崩岸模拟预警技术、耦合河势控制措施的崩岸系统防治技术等关键科学技术问题,重点研究持续冲刷下河势变化与崩岸动态响应关系,研发多源信息融合的崩岸险情智能筛查技术、河道岸坡全要素一体化智能感知技术、多尺度河道崩岸预测与预警技术,以及耦合河势控制措施的崩岸系统防治技术,旨在揭示持续冲刷条件下长江中下游崩岸发生的驱动因素及内在机理,研发崩岸险情智能感知预警及防治关键技术,实现崩岸险情智能筛查、多要素监测、动态预警与系统防治。研究有望显著提高长江中下游河道崩岸发生的预见性和治理技术水平,促进崩岸从灾后抢护向灾前预防转变,为河道系统治理和水安全保障能力提升提供科技支撑。

基于TOF相机的振动筛上物料状态动态监测方法

振动筛筛上物料载荷异常不仅影响生产效率还可能导致安全隐患,实时准确地监测筛上物料状态具有重要意义。针对传统人工监测方法劳动强度大、速度慢、有极高安全隐患并且不容易发现设备微小故障等问题。基于TOF相机物料动态监测技术,提出了一种联合KD树与帧差法的点云数据补全方法和基于曲面重构的筛上物料动态监测方法。该点云数据补全方法有效修补了因筛上物料表面水分和物料缝隙导致的TOF相机拍摄过程中的点云数据缺失问题,通过对补全后的筛上物料进行点云曲面重构分析,判断欠载、过载、左偏载和右偏载四种筛上物料状态,实时监测筛上物料状态。研究通过TOF相机直接获取筛上物料状态信息,对筛上物料实时检测,减少了人工干预的需求且具备实时性。为筛上物料状态实时监测问题提供了一个可靠的解决方案。

二次屏柜运行工况智能监测维护系统的研究

提出了电力系统中二次屏柜运行工况智能监测维护系统,其既可对二次设备进行集中的除尘清理,又可在日常巡维工作中实时监测机箱运行环境,及时辨别出运维工况差、积尘严重、运行工况恶劣的二次设备。该系统的研究和应用,有助于提升二次屏柜运维效率和智能化水平,延长易损器件的使用寿命,减少因积尘导致的二次屏柜异常缺陷的发生,提高二次设备的安全稳定性。

基于棉花耐盐碱筛选的变量灌溉施肥系统设计与试验

棉花是新疆重要的经济作物,种植面积和产量连续多年居全国之首,土壤盐碱化抑制棉种萌发严重影响出苗率。为了提高棉花耐盐碱试验的精准性,设计了基于棉花耐盐碱筛选试验的变量灌溉施肥系统并进行了样机试验。该系统主要由可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)、触摸屏(Touch Panel Monitor)、电磁阀、施肥泵、流量计、小型网式过滤器、文丘里吸肥器、压力表以及电控部分等组成。触摸屏通过RS232通讯、流量计通过RS485通讯给PLC发送信号。通过调节电磁阀的脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)调节水肥比例,实现变量-定量灌溉施肥功能。试验表明在确定水肥混合器入口压力和给定水肥混合比例的试验条件下,该系统具有良好的水肥混合效果,精准灌溉施肥性能稳定,能够达到预期的设计目标,符合棉花耐盐碱筛选试验的要求,具有较好的推广价值。

非侵入性传感器在衰弱老年人中应用的研究进展

通过检索国内外文献从非侵入性传感器介绍、在衰弱老年人中的应用(识别衰弱、进行运动干预、日常监测等功能)方面进行综述,以期探索适用于我国老年人衰弱筛查及干预的智能化设备。

基于显示器安装技术的核电站抗震屏风式OWP盘台的设计

根据操作员在C项目主控室盘台Mock Up验证过程中,针对OWP盘台提出的关于实现显示器密集安装和避免显示器之间缝隙漏光的新要求,本项目研发了抗震屏风式OWP盘台。核电站抗震屏风式OWP盘台利用屏风和显示器支架的相互配合可实现上述新要求:屏风具有足够高的固有频率和贯穿宽度方向的滑道结构,作为显示器支架载体的同时还可实现显示器支架的左右移动,即实现显示器的左右移动;显示器支架自身可实现显示器前后移动及万向角度调整,且各自由度均可可靠锁紧,二者配合可实现显示器的密集安装要求;屏风作为一道物理屏障可实现避免显示器与显示器之间缝隙漏光的要求。通过验证,核电站抗震屏风式OWP盘台可避免显示器与显示器之间的缝隙漏光,可实现显示器的均匀分布且最小间距可达到10mm,并满足相关核电站的抗震要求。

基于镓基液态金属的电容式柔性压力传感器

旨在设计并测试一种基于镓基液态金属的电容式柔性压力传感器。该传感器由镓基液态金属镓铟锡合金(Galinstan)、炭黑(CB)以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)以牺牲模板法制作传感器介电层,同时通过丝网印刷技术将镓基液态金属共晶镓铟合金(EGaIn)印刷于普通织物上制备传感器电极。完成传感器封装后,对传感器进行各项传感性能的测试。测试结果表明,该传感器具备较高灵敏度(0.18 kPa^(-1)),低迟滞性,快速响应时间(140 ms)及恢复时间(180 ms),并展现出优良的循环耐久性和稳定性。此外,还探讨了该传感器在监测人体运动,如自行车踏频监测和步频监测等方面的潜在应用,证明其在运动分析和健康监测领域的有效性。通过这些实验和分析,证实了该传感器作为一种新型柔性压力传感器的可行性和应用潜力,为未来的研究和应用提供了有价值的参考。

大型振动筛运行状态在线监测系统研究与应用

目前振动筛运行状态主要依靠人工经验判断,现有在线监测方法因测量精度低,难以满足大型振动筛的智能化发展需求。为此,开发了振动筛运行状态在线监测系统,对该系统的构成与主要功能进行了概述;针对传统单轴或普通三轴单方向振动传感器准确性差的技术难题,建立了振动筛虚拟空间三维坐标系,利用运动矢量合成算法重构了筛机监测位点的实际振动方向角与振动强度,克服了传感器安装精度和现场工况条件对结果的影响,实现了筛机振动数据的精准测量;根据温度传感器实时数据获取轴承温升曲线,实现了温度数据的精准感知;通过对异常数据的分析,基于支持向量机建立了振动筛运行异常与预警模型。现场应用表明,在线监测系统实现了振动筛运行状态数字化判识与早期故障预警,显著降低了筛分装备故障率,保障设备高效稳定运行。

Automatic Hydraulic Gear Oil Filling Machine Controlled by Touch Screen

Programmable logic controller is a new type of industrial control devices based on microprocessor,which is developed with the help of computer and communication technologies.Gear oil filling machine is kind of comparatively precise non-standard filling equip ment,which uses high-precision quantitative cylinder to add gear oil into the automobile gearbox through the pipeline.

基于监控电脑屏幕的图像采集系统设计研究

当前各类生产作业都离不开计算机,用户在工作中特定场景下进行的操作行为是日常运维、监督管理等内部审计业务的重要监查对象。为了更好地进行追踪溯源,本文设计了一个监控电脑屏幕的图像采集系统,利用Marvin、Netty等技术实现图像自动生成、分类采集、远程传输等功能。经测试,本系统各方面满足设计要求,能同时监控上千台计算机,图像数据远程传输稳定,图像生成质量高。

地面数字电视自动化监测平台设计与应用

介绍一种面向发射台站的中央无线数字广播电视信号自动化监测平台。平台整合了发射机监管和多画面监测报警两个模块,通过TS Over IP技术和用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)实现中央广播电视节目的多通道异步串行接口(Asynchronous Serial Interface,ASI)码流和地面数字多媒体广播(Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting,DTMB)解调监测,为发射台站提供全面且灵活的内容监测和台站管理功能,在缩短故障处置时间、改善播出质量、降低运维成本等方面成效显著。

电子纺织品制备用丝网印刷技术的研究进展

总结电子纺织品制备用丝网印刷技术的研究进展。介绍了丝网印刷技术的工艺原理,分析了丝网印刷工艺参数对电子纺织品导电性能和印刷质量的影响。阐述了丝网印刷技术在电子纺织品领域的研究应用,包括人体监测、电磁屏蔽、能源收集及存储、人机交互界面等。展望了丝网印刷技术制备电子纺织品未来的研究方向。认为:未来应结合用户需求,深入挖掘电子纺织品的潜在应用;结合丝网印刷技术,加强电子设备间的联动性,构建电子纺织品体系。

可量化评价阴极保护系统运行状况的专家评估系统设计

本文以核电厂重要设备鼓形滤网为研究对象,开发了一种可量化评价阴极保护系统运行状况的专家评估系统。该系统通过阴极保护系统状态原位自动化监测装置来提供数据基础,具有数据采集及预处理、健康指数状态评估和结果可视化等功能,可以实现对阴极保护系统运行状态的关键参数连续、精准监测;还可利用群厂鼓网设备阴极保护的历史数据建立起的算法模型,评估得到系统实时的健康指数,并将保护状态以三维云图的形式可视化显示。本设计有助于核电厂更加全面地掌握鼓网的保护状态,及时发现异常避免发生严重腐蚀。

铁路地质灾害早期识别与监测预警技术及应用研究

地质灾害隐患是我国山区铁路运输安全面临的巨大威胁,及早发现、诊断和处置灾害隐患对于铁路安全风险防范具有重要意义。为满足隐患精细化防治需求,系统归纳总结了我国山区运营铁路普遍存在的地质灾害隐患类型及特征,通过将灾害筛查、危险性评估与监测预警技术有机结合与融合应用,提出了基于天空地多源遥感和人工智能的铁路地质灾害早期识别与监测预警技术路线。研究表明:(1)我国山区铁路的地质灾害隐患主要表现出高位陡坡多、隐蔽性和潜伏性强、受工程扰动影响大、远程链式致灾和缓变型隐患分布广泛5种突出特征;(2)联合采用卫星遥感、InSAR、机载LIDAR和无人机遥感技术,实现了不同类型灾害隐患的精细化识别,形成了多层次立体化的铁路沿线隐患筛查技术方法;(3)融合应用机器学习、图像识别及变化检测等人工智能方法,提出了铁路沿线灾害危险性评估与监测预警技术路线,并通过工程应用验证了技术方案的有效性;(4)结合铁路工程特点,提出了以“区域-区段-工点”为主线的铁路地质灾害三级防控策略,构建了适用于铁路运维的地质灾害早期识别与监测预警技术体系。

基于欧姆龙NJ与Kubler编码器通讯的主轴角度实时监控

介绍基于EtherCAT总线的NJ控制器和Kubler编码器的通信,以实现触摸屏可显示主轴实时角度的监控界面。对库伯勒编码器的通讯参数和通讯方法进行了阐述说明。

ScreenMaker界面下工业注塑机器人监控的实现

在工业生产过程中,特别是在自动化程度高的设备中,均有一个图形化界面,能对设备运行状态进行远程监视与控制。随着工业机器人的广泛应用,在工业机器人搭建的生产线,工业机器人的运行状态也必将在图形化界面中进行监控。在本文中,采用了ScreenMaker工具实现对工业注塑机机器人工作站的监控。为了讨论ScreenMaker界面的功能,选择工业注塑机机器人为被控对象,工作站的变量与机器人位置状态之间的关联与实现等方法在文中被重点讨论。

煤用离心脱水机发展历程与展望

煤炭脱水是湿法选煤不可缺少的一个环节,而离心脱水机是煤炭脱水的常用设备。文章简述了离心脱水机的分类,并重点介绍了立式刮刀卸料离心脱水机、卧式振动卸料离心脱水机、卧式刮刀卸料离心脱水机和卧式沉降过滤式离心脱水机的发展历程。立式刮刀卸料离心脱水机主要用于13~0.5mm末煤脱水和<3mm粗煤泥脱水,目前最大机型筛篮直径为1400mm,以其煤质适应性强、脱水效果好、可靠性高等优点,是诸多选煤厂的首选机型;针对易损件多且使用寿命短的问题,近几年研究主要集中在提高易损件的寿命、降低使用成本和智能监控方面。卧式振动卸料离心脱水机主要用于选煤厂50~0.5mm块末煤脱水,易损件少、处理能力大,该机已由单质体振动发展为双质体振动,最大机型筛篮直径为1600mm,设备稳定可靠,彻底解决了漏油、开裂等问题;自主研发的卧式振动卸料离心脱水机智能监控系统已实现了设备状态实时监测和故障预警。卧式刮刀卸料离心脱水机主要用于<3mm粗煤泥脱水,目前最大机型为WLL1300,采用新型的结构形式,易损件更换简便,排料顺畅,大幅提升了单机处理能力。卧式沉降过滤式离心脱水机主要用于<0.5mm细煤泥脱水,发展至今单机处理能力最大的机型为WLG1600×2400,该机通过改进排料系统的结构,解决了脱水产物溜槽易堵塞等问题,延长了螺旋和筛网寿命,提高了差速器可靠性。最后,对国产离心脱水机未来的发展提出了展望:研制大型的卧式振动离心脱水机和立式刮刀卸料离心脱水机,顺应选煤厂日益大型化的需求;着力发展立式刮刀卸料离心脱水机,增大处理能力,提高运行可靠性;重点发展兼具沉降和过滤的卧式沉降过滤式离心脱水机,解决易损件更换和维修困难等问题;提高离心脱水机智能化水平,实现无人值守。

基于深度学习的智能车辆扫描系统分析

阐述基于深度学习的智能车辆扫描系统为降低深层卷积神经网络的计算消耗,通过网络模型进行优化,以较为轻量的网络结构取得较高的车辆识别精度,从而提升对车辆的识别速度和识别精度。

多判据融合的换流站监控数据异常甄别系统

换流站监控数据中存在部分异常数据,如果无法有效融合全部异常数据,会造成异常数据维度过大,导致甄别结果不精准,为此设计了基于多判据融合的换流站监控数据异常甄别系统。以MSP430单片机为核心,通过双存储器传输传感信号。设计可视甄别模块,计算两个图像圆点中心坐标距离,以此为依据,判断甄别点与设定阈值之间的关系。检测和筛选换流站监控异常数据,融合多判据数据特征,对数据进行降维处理,降低异常数据维度。构建LSTM分位数回归多判据融合模型,识别电流、电压、功率时间序列,获取置信区间范围,结合曲线斜率甄别异常数据,避免人为设置阈值给甄别结果带来的不确定性。由实验结果可知,该系统甄别出的电压、电流异常节点与实际异常节点数量一致,分别是3个和2个,说明使用该系统能够精准甄别异常数据。

基于PLC和MCGS的甲醇现场重整制氢控制系统设计

为了实现甲醇重整制氢系统的自动化和集中化控制,提高生产效率和安全性,从系统的整体工艺出发,提出了PLC控制技术和MCGS人机界面相结合的控制系统设计方案。利用PLC进行系统控制,通过MCGS触摸屏实现实时监控、报警弹窗和报表输出等可视化功能。实验和生产测试证明:该系统实现了甲醇现场重整制氢的实时监控,控制过程灵活可靠,自动化程度和操作效率高,适用于实验室及移动化设备上的氢气供应。