一种多无人机辅助的LoRa网络节能数据采集方法

随着物联网的快速发展,低功耗广域网得到了广泛应用,其中LoRa是一个突出的代表.LoRa网络非常适用于地形不规则、蜂窝网络覆盖有限的复杂数据采集场景.然而,由于网络环境动态变化、通信需求多样化以及网关固定部署等因素,传统LoRa网络在能效和生命周期方面面临挑战,导致终端设备之间能量消耗不均衡.为了解决这些问题,本文提出了一种基于多无人机辅助的大规模LoRa网络节能数据采集方法.通过利用搭载LoRa网关的无人机,实现了对终端设备的移动“空对地”数据采集.该问题被建模为一个混合整数非凸优化问题,考虑了无人机-LoRa通信参数和无人机机载能量约束之间的耦合.为了求解这一复杂问题,引入了一系列技术对原问题进行分解,将其转化为几个子问题.所提出的方法联合优化了终端设备的通信调度策略、无人机的三维飞行轨迹和传输参数.通过利用块坐标下降法、连续凸逼近和序列线性规划方法迭代求解这些子问题,获得了高质量的次优解.优化目标是在避免多无人机碰撞并满足无人机机载能量约束的同时,最小化LoRa终端设备的数据传输能耗.在三种不同规模的LoRa网络下进行了数值仿真,评估了所提方法的性能.结果表明,与现有的固定网关方案相比,所提出的多无人机辅助方法在不同网络规模下平均提高了26.65倍的整体终端能效.此外,与固定无人机飞行路径方案相比,所提方法平均提高了6.2倍的整体终端能效.本研究突出了利用无人机移动性和多网关部署来提高大规模LoRa网络能效和延长网络生命周期的优势.所提出的方法为复杂物联网场景下的节能数据采集提供了一种有前景的解决方案,与传统的固定网关和无人机辅助方法相比具有显著的改进.

冶金机理与贝叶斯优化XGBoost融合的VD炉精炼终点钢液温度预测

在炼钢生产过程中,真空脱气精炼(VD)炉是生产高品质钢的重要设备之一,其精炼终点温度对钢液质量、生产效率和连铸顺行具有重要影响。为了实现对VD炉精炼终点钢液温度的精准控制,本文采用冶金机理和贝叶斯优化极端梯度提升(metallurgical mechanism–Bayesian optimization–extreme gradient boosting,MM–BO–XGBoost)相结合的方法建立钢液温度预测模型。首先,基于VD炉冶金机理解析,确定影响精炼终点钢液温度的主要因素;其次,使用3σ原则对实际生产数据进行预处理,剔除异常值,并采用皮尔逊相关性分析剔除对钢液温度影响较小的因素,从而确定模型的输入变量;再次,将冶金机理与XGBoost模型进行融合,对输入变量的初始特征重要性进行部分放大;最后,针对XGBoost模型的超参数寻优问题,采用贝叶斯优化(BO)对其进行超参数寻优,由此构建了MM–BO–XGBoost模型。在模型仿真过程中,对本文模型同时使用网格搜索和随机搜索进行超参数寻优,旨在对比和验证BO寻优的效果;此外,使用本文提供的数据对已有的冶金机理模型、多元线性回归模型和反向传播神经网络模型进行仿真,并与MM–BO–XGBoost模型进行性能对比。结果表明:本文提出的MM–BO–XGBoost模型的超参数优化效果最好;本文模型的预测VD炉终点钢液温度在±10℃和±15℃误差范围内的命中率分别为87.81%和96.42%,均高于其他对比模型,综合性能最优。本文构建的VD炉钢液精炼终点温度预测模型,对实现钢液温度精准控制、降低生产成本和提高VD炉精炼效率具有重要的现实意义。

机器人运动规划算法在工业系统中的应用研究

该文深入探讨了机器人运动规划算法在工业系统中的实际应用,包括基础理论、制造业特定需求以及算法的详细分类与对比分析,重点聚焦于算法在工业自动化生产线与仓储物流系统中的应用,以在确保安全性的同时,实现效能的最大化。

探讨PLC在冶金生产自动化中的角色与应用

在金属冶炼自动化的舞台上,可编程逻辑控制器(PLC)的作用至关重要。文章旨在探讨PLC在冶金领域的应用及其重要性。首先,介绍了PLC的基本原理和结构框架,随后详细介绍了其在工业自动化中的关键作用,以及在冶金行业中的具体运用。PLC技术已在炼铁、炼钢、铸造和轧制等生产流程中得到深入研究。为进一步探讨PLC在冶金行业中的应用,文章重点阐述了其在实时监控、自动化生产流程控制、故障诊断与维护以及数据采集与分析等方面的核心作用和优势。最后,对PLC在冶金生产自动化过程中遇到的挑战提出了解决策略,以期为冶金企业提供优化发展方向。

智能机器人在冶金生产中的作业与协作研究

智能机器人在冶金行业的广泛应用,极大提高了生产效率,优化了资源利用,并显著降低了工作风险。智能机器人能够承担物料搬运、设备维护等多项任务,在炼铁、炼钢、铸造以及轧制等各个环节中发挥着重要作用。与人工智能系统、其他机器人以及传统设备协同操作,推动生产流程向自动化、精准化和智能化方向发展。然而,智能机器人面临着复杂环境挑战、精确操作要求以及技术难题等挑战,需要持续进行技术创新,并投入大量研发资金以解决。

软胶囊缺陷检测与丸形分级的最小二乘椭圆法

针对软胶囊实时缺陷检测与丸形分级问题,提出一种基于远心视觉的椭圆度测量方法及其系统。以最小二乘椭圆作为评定基准,用被测轮廓的最小外接椭圆和最大内接椭圆的通径定义椭圆度误差,建立了椭圆度评定的最小二乘数学模型;建立胶囊缺陷与丸形分级的远心视觉检测系统,给出胶囊缺陷与丸形分级的检测流程;以某药企的保健药丸为对象,开展胶囊缺陷与丸形分级的视觉检测实验。结果表明:合理设定阈值,丸形分级检测的准确率可达100%;单颗胶囊的检测用时0.712 s。通过开发并行处理算法,缩短耗时、提高效率,该椭圆度误差评定方法及远心视觉系统可用于胶囊缺陷与丸形分级的实时检测。

不同民族文化对负性情绪调节的影响:来自ERPs的证据

采用认知重评和表达抑制策略考察不同民族文化对负性情绪调节主观体验和事件相关电位活动的影响。结果发现,汉族和少数民族文化个体在两种策略下均呈现负性情绪感受显著降低,并且汉族表达抑制的情绪体验得分低于少数民族。此外,负性情绪图片相比中性图片诱发了更大的P2成分,表达抑制相比认知重评在额-中区诱发了更大的P3成分。更重要的是,900~1200ms时间窗内,汉族个体认知重评和表达抑制后LPP波幅均降低,但少数民族文化个体仅在认知重评条件表现出LPP波幅的显著下降。以上结果表明不同民族文化背景下负性情绪调节的效果不同。

基于LORA无线通信的数字开关量数据传输

针对钢铁企业现有设备分散、环境恶劣、综合布线复杂等开关数字量采集困难问题,同时为解决因电磁干扰等外界不可控因素导致无线数据传输中数据丢包实际问题,提出基于LORA无线通信可靠握手协议的数字开关量数据传输。采用光电耦合及电路滤波技术提高开关量采集准确性;以SX1278无线电路作为数据传输载体提高点布设传输灵活性;采用可靠握手协议提高数据传输可靠性。实验证明,该设计具有高可靠性与点布设灵活性特性。

计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用

机械设计制造是我国国民经济的重要基础,也为其他行业的发展提供着强有力的支持.将计算机技术有效应用于机械设备的设计、制造和自动化中,已经成为了机械产品设计制造和自动化行业发展的必然趋势.

机电设备的电气自动化改造及维护探讨

随着人们生活水平的提高和科技的发展,人们对自动化的电气设备设施的热情越来越高,高质量全自动的生活已经成为人们在现行社会下的追求目标。但是机电设备的电气自动化改造依然是我们发展自动化生活过程中的一个重大难题。所以本次课题主要围绕机电设备的电气自动化改造及维护来进行探讨,解决机电设备的电气自动化发展过程中存在的一些问题。

基于自适应控制的连铸自动加保护渣机器人系统

连铸加保护渣模式现有两种:一是人工加渣,劳动强度大,工作环境恶劣,不能实现勤加、少加、均匀加;二是用摇臂式或机器人地面行走式方式加渣,一方面设备占地空间大,作业覆盖半径大,在连铸平台相对狭小的空间里,人员无法正常走动,一旦发生事故,不利于安全生产;另一方面不能与现场设备、信息系统的交互,不能实现智能加渣。基于现状,提出一种带有可调整参数的自适应控制的连铸自动加保护渣机器人系统,实现生产过程自动化。

人工智能技术在电气自动化中的应用分析

人工智能技术也伴随着科学技术的发展而壮大,成为了人类当代生活中的不可或缺的一部分,人工智能技术在工业电气自动化控制方面应用广泛,取得了不小的成果,对人类的工业生产意义重大,受到了社会的广泛关注。人工智能技术改变了原来的生产方式,为电气工程自动化控制注入了新能量,使电气工程自动化控制方面迎来新的春天。文章从几个层面来阐述人工智能技术对人类生活的影响,以及对电气自动化控制中使用人工智能技术的探讨。

PLC冶金自动化控制系统中的通信技术运用分析

伴随着自动化技术的不断发展和进步,通信技术在PLC冶金自动化控制项目的应用机制也成为了社会各界关注的焦点,要积极融合技术结构,确保系统常规化保障机制和处理措施贴合实际应用情况。本文对通信技术应用在PLC冶金自动化控制系统的具体方式展开了讨论,旨在为研究人员提供有价值的参考建议。

电气自动化控制设备可靠性分析

信息化时代的到来对各大领域有着不同程度的冲击,根本原因得益于信息化的飞速发展,成为促进电气领域自动化飞速进入高速发展的阶段。信息化时代的飞速到来,从很大程度上影响着电气自动化的工作效率,电气自动化被多个工业生产企业和生产领域实践到日常的生产活动中去。电气自动化的控制在提高生产效率的同时,企业有足够的时间去抓生产产品的质量问题。与此同时,自动化投入时间短,发展遇到瓶颈期,一些干扰问题不能得到及时的解决。

用于冷轧钢卷的机器人激光标识设备的设计与应用

针对某冷轧厂退火炉前钢卷的人工标识存在工作量大、易出错、招工难等问题,设计了一套全自动机器人激光标识设备,用于替代人工标识作业,优化生产节拍,提高标识作业的稳定性。针对冷轧钢卷来料多规格的工艺特点,采用六轴工业机器人作为执行机构作为激光打标机机头移动和姿态调整的载体;针对来料钢卷实际外形为类椭圆形且表面有高低起伏,导致激光刻蚀的二维码字符标识不清晰、不均匀的问题,采用了一对COMS激光传感器调整激光打标机机头的空间姿态,使机头上的激光镜头与钢卷表面素线保持平行,并且使镜头中心线与标识位置的钢卷表面法线重合。现场使用表明,该系统稳定可靠,满足全自动标识的需求,标识成功率达到99.9%,完全替代人工作业,节省人工成本支出;单卷标识时间小于2 min,提高了生产效率,降低了安全隐患。

电气自动化技术在冶金行业中的应用

随着我国工业技术水平的不断提高,电气自动化技术被广泛的应用于各个行业,提升了我国的工业技术水平。随着冶金行业企业的经济转型以及重组,我国冶金企业发展的速度越来越快。冶金企业应用电气自动化技术,极大的提高了企业生产的安全性,同时,产品的质量也得到了很好的提升。本文针对电气自动化技术进行了阐述,并对冶金企业,应用电气自动化技术进行了探究,希望对于冶金企业的发展能够有所帮助并提供借鉴。

电气自动化工程中的节能设计技术

电气自动化技术可以智能操控设备,通过远程控制对设备进行调整、调节、监管,来保证设备的正常运行,在机械制造中节省了大量的人工操作。这一工程发展与人们的日常生活紧密联结在一起。自动化对于技术的发展来说有着极为关键的作用。国家对于机械设备的要求更高,需要对机械设备技术有严格的要求。为了顺应时代发展趋势,需要在建筑行业中融入节能理念,不仅是使用到的各种材料要环保高效,使用的技术也要做到节能,节约资源。

PLC在电气自动化控制中的应用研究

在当今时代,电气自动化技术在运营过程中,一直没有停止创新与进步,对着五花八门的繁杂的操作过程、自动化控制、可以编辑程序的逻辑控制器(PLC),在整个操控制作的过程里蕴含着非常可观的优势,逐渐被大多数人了解并认可。与此同时,可编程逻辑控制器(PLC)技术的不停创新、进步乃至被普遍的使用也间接使完整的生产过程更新更加系统化、高效化、稳固化。

钢铁企业能源管理系统促进节能减排探究

针对钢铁企业能源管理系统的现状,从能源数据、环境数据等方面,分析钢铁企业在节能减排方面的工作方法和取得的成效。为提升钢铁行业的能源管理水平,减少电力及燃料等资源的浪费,实现企业生产经营目标,对钢铁企业进行智能化改造、信息化建设是必不可少的工作。其中,建立能源管理系统是智能制造系统中很重要的组成部分。首先,介绍了目前中国钢厂能源管理系统应用现状和特点。其次,阐述了目前钢铁生产过程中存在的问题、节能减排工作开展情况以及在节能工作上所采取的措施。再次,总结了钢铁企业能源管理体系中需解决问题和取得成果。针对中国大型钢厂能源生产数据采集、利用存在问题,提出基于大数据平台构建能耗预测分析系统,并对该系统进行了应用效果分析。最后从技术层面和管理层面对该系统优化改造提出建议。

冶金自动化技术应用现状和发展趋势微探

在我国随着综合国力的的不断提升,经济发展速度加快带来我国各行业的快快速发展。其中我国冶金行业的发展已经相对于以往发展较好,可是随着信息化时代的到来它也略显不足还有许多需要改进的地方。我国的年产钢量都非常高,而这需要高的冶金技术来支撑,目前我国的高产量耗费了大量的人力和资源,冶金自动化技术可以改变这一现状让我国冶金技术更上一层楼。冶金自动化技术关系的我国冶金行业在今后的发展质量得水平。我们应该对它好的研究利用,接下来我们就对冶金自动化技术应用现状和发展趋势进行探究。