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高频涡流阵列探头在CFRP缺陷检测中的应用
1
作者 程军 刘蒙蒙 +3 位作者 汪步云 许德章 裘进浩 季宏丽 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第1期161-168,206,207,共10页
为了实现高频印制电路板(printed circuit board,简称PCB)线圈阵列探头对碳纤维增强树脂(carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP)复合材料缺陷的涡流检测,提出一种通过将PCB线圈连接不同电缆线以提高深层缺陷检测灵敏度的方法。首先... 为了实现高频印制电路板(printed circuit board,简称PCB)线圈阵列探头对碳纤维增强树脂(carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP)复合材料缺陷的涡流检测,提出一种通过将PCB线圈连接不同电缆线以提高深层缺陷检测灵敏度的方法。首先,分析高频PCB阵列线圈的结构参数对磁感应强度和阻抗特性的影响,并确定线圈的内外径和线径尺寸等参数;其次,建立仿真模型,研究线圈的层数、线径对阻抗谐振频率的影响,并利用阻抗分析仪测量PCB线圈以及线圈连接不同类型同轴电缆接头(bayonet nut connector,简称BNC)电缆线时的阻抗。实验表明,电缆线的寄生电容与谐振频率呈负相关关系,较长的电缆线可提高对深层缺陷的检测能力;最后,建立CFRP检测实验平台,发现当高频PCB阵列线圈在连接不同BNC电缆线时,能够有效检测深层缺陷。该研究为通过调整连接PCB线圈的电阻-电感-电容分支电路参数来提高深层缺陷检测精度提供了参考。 展开更多
关键词 涡流阵列检测 高频印制电路板线圈 阻抗分析 碳纤维增强树脂复合材料 缺陷定量检测
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面向变电站嵌入式设备的指针式仪表识别方法
2
作者 胡欣 刘瑞峰 +3 位作者 肖剑 段承志 程鸿亮 罗诗伟 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第1期253-263,共11页
针对变电站嵌入式设备在识别指针式仪表时常面临实时性差以及小目标和密集目标场景漏检的问题,提出了一种基于YOLOv5s-BCGS的变电站指针式仪表识别模型。该模型以YOLOv5s为基础网络,首先在其网络颈部引入协调注意力机制,并将路径聚合网... 针对变电站嵌入式设备在识别指针式仪表时常面临实时性差以及小目标和密集目标场景漏检的问题,提出了一种基于YOLOv5s-BCGS的变电站指针式仪表识别模型。该模型以YOLOv5s为基础网络,首先在其网络颈部引入协调注意力机制,并将路径聚合网络替换为加权双向特征金字塔网络,以更好地融合特征图中的位置和细节信息,从而增强模型对目标位置和尺寸的敏感性。其次,原网络中的传统卷积被轻量化的幽灵卷积替代,既加快了推理速度,又减小了模型体积。最后,将原网络中的CIoU损失函数替换为SIoU损失函数,提高了模型训练速度并改善了远距离小目标的推理精度。实验结果表明,改进后的模型在自制变电站指针仪表数据集上的表现优于YOLOv5s,mAP0.5提高了2.2%,mAP0.75提高了3.8%,mAP0.5~0.95提高了6.7%,同时模型体积减少了34.07%。与常用的Faster R-CNN、YOLOv4-tiny、YOLOv7-tiny和YOLOv8n等模型相比,本模型在精度和速度上均具有明显优势,展现了良好的泛化能力和鲁棒性,且模型体积仅为18.0 MB,实现了轻量化部署。在PC和Jetson Xavier NX开发板上的推理速度分别为154.7 FPS和18.7 FPS,能够满足嵌入式设备在变电站指针仪表巡检中的实际工程需求。 展开更多
关键词 变电站 指针式仪表识别 轻量化 协调注意力机制 嵌入式设备
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基于热电偶的高精度温度隔离变送系统的设计
3
作者 吴传平 王玉涛 陈春华 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第12期45-50,共6页
针对热电偶的非线性误差校正存在校正精度和算法动态响应时间相制约的问题,提出了基于最小二乘法的动态分段高阶多项式拟合算法,既实现了高精度拟合,又缩短了算法的动态响应时间。测试结果表明:在校正精度设为0.01℃的条件下,提出的算... 针对热电偶的非线性误差校正存在校正精度和算法动态响应时间相制约的问题,提出了基于最小二乘法的动态分段高阶多项式拟合算法,既实现了高精度拟合,又缩短了算法的动态响应时间。测试结果表明:在校正精度设为0.01℃的条件下,提出的算法相对于等间距分段线性拟合算法,分段区间数量大幅减少,曲线拟合均方根误差也大幅减少,算法的动态响应速度更快。将提出的算法应用于硬件平台,实现了高精度温度隔离变送,能将热电偶信号转变为隔离的4~20 mA电流信号,系统变送精度可达到0.1%,变送系统的动态响应时间相对于等间距分段线性拟合算法缩短了14.4%。 展开更多
关键词 热电偶 非线性误差校正 动态分段高阶多项式拟合 动态响应时间
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大长度伸缩臂全地面起重机起重性能精准计算及试验验证 被引量：1
4
作者 王赛 宋帅 +1 位作者 滕儒民 王殿龙 《机械设计》 北大核心 2025年第6期1-6,共6页
大吨位全地面起重机在伸缩臂大臂长工况下常表现出明显的几何非线性,仍用线性方法计算会影响力矩限制器系统对吊载计算的精度和起重性能检测,因此,提出了一种对伸缩臂整体变形进行非线性计算和修正的方法。首先,依据系统采样对检测模型... 大吨位全地面起重机在伸缩臂大臂长工况下常表现出明显的几何非线性,仍用线性方法计算会影响力矩限制器系统对吊载计算的精度和起重性能检测,因此,提出了一种对伸缩臂整体变形进行非线性计算和修正的方法。首先,依据系统采样对检测模型进行整体描述,推导了检测模型中的伸缩臂变形公式,并通过有限元仿真验证模型的准确性。同时,提出了一种对变幅力进行修正的载荷修正方法,并以500 t全地面起重机为例进行现场试验。结果表明:检测模型满足GB 12602—2009中规定的精度要求,提出的臂架变形计算模型可用于大吨位全地面起重机起重性能检测中。 展开更多
关键词 全地面起重机 伸缩臂 力矩限制器 几何非线性
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无人机弱光条件下多模态融合目标检测方法 被引量：5
5
作者 郭润泽 孙备 +2 位作者 孙晓永 卜德森 苏绍璟 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第1期338-350,共13页
弱光条件下,图像亮度低、对比度弱、成像质量差,且由于机载算力的制约,算法部署应用难以落地,极大地影响了无人机对目标的识别定位精度。因此,无人机弱光照条件下目标检测方法具有重要的理论意义和应用价值。针对此问题,提出了耦合光照... 弱光条件下,图像亮度低、对比度弱、成像质量差,且由于机载算力的制约,算法部署应用难以落地,极大地影响了无人机对目标的识别定位精度。因此,无人机弱光照条件下目标检测方法具有重要的理论意义和应用价值。针对此问题,提出了耦合光照条件和对比度的多尺度差分注意力融合检测方法。首先,设计了信息感知引导的多尺度差分注意力融合检测网络,通过信息感知模块计算图像的光照信息和目标的局部对比度,来引导多尺度差分注意力模块对可见光和红外图像的模态内和模态间特征进行深度交叉融合,以提升弱光条件下无人机对地目标的检测识别精度;其次,基于多模吊舱、边缘计算模块和自组网电台构建了一套旋翼无人机多模目标检测系统,针对可见光和红外数据,在通信交互上具有规范的传输协议和统一的任务管理机制,可实现同步解码;随后,设计了对比和消融实验,实验结果显示该方法在典型暗光照数据集LLVIP上mAP达到69.2%,较改进前提升3.9%,并优于典型的双流网络LRAF-Net。最后,在机载端对本文算法进行了轻量化部署和验证,结果表明在真实弱光场景下该算法能显著提升无人机对目标的检测能力,且平均运行效率可达21.2 FPS,满足机载端应用需求。 展开更多
关键词 弱光条件 无人机 多尺度差分注意力 多模 目标检测
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无人机载激光测距仪校准和引导定位方法 被引量：2
6
作者 郭润泽 孙晓永 +2 位作者 孙备 党昭洋 苏绍璟 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期44-55,共12页
激光测距因其优异的方向性、长距离传输能力及抗干扰性能,已成为高精度空间感知领域的主流技术手段,特别是近年来智慧城市建设与军事侦察需求的增长促使无人机载高精度测距和定位技术成为研究热点。针对机载激光测距仪误差来源广泛和定... 激光测距因其优异的方向性、长距离传输能力及抗干扰性能,已成为高精度空间感知领域的主流技术手段,特别是近年来智慧城市建设与军事侦察需求的增长促使无人机载高精度测距和定位技术成为研究热点。针对机载激光测距仪误差来源广泛和定位误差大的问题,提出了多维度联合校准和引导定位方法。首先,系统地研究和分析了机载测距仪校准和定位的误差来源、产生机制和时空相关性,为算法研究提供了理论基础;其次,设计了一种联合机械对齐、吊舱空间校准和传感器时间同步的机载激光测距仪校准方法,减少了无人机在低空飞行场景下的测距误差;随后,提出了一种基于双机协同交会的无人机载激光测距仪引导定位算法,通过主动探测—激光引导—几何解算的方式,实现了高精度的目标定位;最后,在变速运动和转弯运动场景下进行了校准和定位方法的实验验证。实验结果表明,校准后对10000 m内目标测距时,距离测量值与真实值的差值<2 m。相较于单无人机定位方法,引导定位算法在变速运动情况下的平均距离误差为2.22 m,且定位精度提升80%,满足无人机探测的高精度校准和定位需求。 展开更多
关键词 机载激光测距仪 测距 多维度联合校准 引导定位
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巡检机器人电力设备文字识别技术研究 被引量：1
7
作者 刘钊 蔡笋 +5 位作者 王增彬 尹泓澈 姚剑 杨英仪 李文胜 梅鹏 《自动化应用》 2025年第4期1-5,共5页
变电站仪表文字提取与识别对于感知电力设备运行状态至关重要。人工巡检存在视觉疲劳的问题,并且在恶劣环境下存在安全隐患,机器人是替代人工巡检的理想方案。然而,定点停车巡检效率较低,为了提高机器人巡检效率,可采用不停车巡检策略... 变电站仪表文字提取与识别对于感知电力设备运行状态至关重要。人工巡检存在视觉疲劳的问题,并且在恶劣环境下存在安全隐患,机器人是替代人工巡检的理想方案。然而,定点停车巡检效率较低,为了提高机器人巡检效率,可采用不停车巡检策略。针对不停巡检时,由于背景无关物体干扰以及非正射观测视角造成的文字识别准确率下降的问题,提出了一种基于目标影像正射纠正的文字识别方法。首先通过目标检测算法排除无关物体干扰,然后通过估计目标6DoF位姿对场景影像中的目标区域进行正射纠正,从而提高OCR算法的文字识别准确率。实验结果表明,经过正射纠正的目标影像,文字识别准确率提升了6%以上,有效地保障了机器人不停车巡检时文字识别的准确性。 展开更多
关键词 电力作业 深度学习 目标检测 位姿估计 正射纠正 文字提取
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基于体素的全稀疏三维目标检测器
8
作者 周伟典 洪濡 +1 位作者 盖绍彦 达飞鹏 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期242-250,共9页
针对目前基于体素的三维目标检测方法由于过于依赖密集二维骨干网络而导致在大范围点云感知上实时性不佳问题,提出了一种基于体素的全稀疏三维目标检测器VoxelFSD,有效提升在大范围点云上检测的实时性表现。该模型由3个关键部分组成:首... 针对目前基于体素的三维目标检测方法由于过于依赖密集二维骨干网络而导致在大范围点云感知上实时性不佳问题,提出了一种基于体素的全稀疏三维目标检测器VoxelFSD,有效提升在大范围点云上检测的实时性表现。该模型由3个关键部分组成:首先,并行卷积分支模块(PCB),扩大模型的感受野,充分提取物体特征,并且有效处理物体中心特征丢失对结果的影响;其次,稀疏候选框生成(SRPN)检测头,以稀疏的方式预测物体定位框,在点云模态下,相比密集预测方式能够减少冗余计算,从而提升模型在大范围点云预测中的计算效率;最后,注意力融合模块候选区域检测头(AFM-ROI),在二阶段检测中,利用交叉注意力机制有效融合提取的三维骨干特征和压缩后的鸟瞰图特征,进一步精炼物体特征,得到更好的检测效果。在现有基于体素检测框架上舍弃密集2D骨干,并引入PCB模块和SRPN检测头,提出了全稀疏结构的单阶段轻量级检测器VoxelFSD-S。VoxelFSD-S在速度和精度上相比现有基于体素的轻量化模型达到了更好的平衡,并且能够在大范围点云场景中满足实时性要求。在VoxelFSD-S基础上,进一步引入AFM-ROI提出了两阶段检测器VoxelFSD-T。VoxelFSD-T牺牲部分推理速度但能够显著提升模型精度。VoxelFSD-S和VoxelFSD-T在KITTI数据集测试集上精度分别达到77.67%和81.50%。 展开更多
关键词 三维目标检测 体素化 轻量化 交叉注意力 全稀疏检测器
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核燃料运输冲击振动监测系统设计
9
作者 黄世勇 蒋杰 +2 位作者 谷明非 付勋如 江山 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第12期1837-1844,共8页
为更准确详实地监测、分析核燃料组件运输及装卸过程中的冲击和振动,设计了核燃料运输冲击振动监测系统。该系统采用基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)加速度传感器技术的超薄、持久工作的冲击振动加速度记录仪产... 为更准确详实地监测、分析核燃料组件运输及装卸过程中的冲击和振动,设计了核燃料运输冲击振动监测系统。该系统采用基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)加速度传感器技术的超薄、持久工作的冲击振动加速度记录仪产品,实现运输过程中冲击和振动的测量、记录。实验结果表明,该系统可按照PC应用软件下发的指令,实时记录并存储运输过程的三轴加速度、温度、湿度、压力、时间等参数,完成核燃料组件运输状态的初步评估,为后续运输采取安全预防和处理措施提供科学依据。 展开更多
关键词 核燃料 运输 冲击 振动 MEMS 记录仪 应用软件
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基于全局体素特征交互的3D目标检测算法
10
作者 刘明杰 魏宇 +2 位作者 陈俊生 刘平 朴昌浩 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第9期146-158,共13页
针对当前多数基于激光雷达的3D目标检测方法中因局部感受野限制无法建模特征远距离依赖,以及对点云数据的窗口划分策略导致的拓扑结构破坏等问题,提出了一种基于全局体素特征交互的3D点云目标检测网络。首先,设计基于希尔伯特空间曲线和... 针对当前多数基于激光雷达的3D目标检测方法中因局部感受野限制无法建模特征远距离依赖,以及对点云数据的窗口划分策略导致的拓扑结构破坏等问题,提出了一种基于全局体素特征交互的3D点云目标检测网络。首先,设计基于希尔伯特空间曲线和Mamba的长距离上下文特征提取模块,通过对体素空间进行希尔伯特曲线序列化并保持体素间的空间局部性,利用Mamba处理长序列的优势提取具有长距离依赖的点云上下文特征,显著提升算法对长程依赖的建模能力。其次,设计基于特征图响应强度的自适应体素扩散模块,进行体素之间大规模的长程特征交互,通过动态生成扩散体素对目标中心体素的语义表达能力进行增强。此外,提出了一种空间特征恢复算子,通过子流形卷积的局部结构保持能力和Mamba的全局建模特性,对局部和全局特征表达进一步进行协同优化,用于补充序列化和体素聚合过程引入的信息损失。在KITTI数据集进行了实验,结果表明,方法达到了先进的3D目标检测性能,在汽车、行人和骑行者这3种类别的中等检测难度下精度分别达到了82.36%、61.96%、66.05%,同时推理速度达到19 fps,相比于基准模型,该方法较好地保持了精度和效率间的平衡。同时,在实际道路场景中进行了可视化对比分析,该方法表现出较强的泛化能力和实际应用潜力。 展开更多
关键词 目标检测 激光雷达 体素特征交互 Mamba模型 全局上下文
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复杂背景干扰下基于时空关联的低慢小红外目标检测方法
11
作者 卜德森 苏绍璟 +2 位作者 王迎龙 孙备 孙晓永 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期183-194,共12页
为了提升复杂背景干扰下对低慢小无人机红外目标探测能力,提出了一种复杂背景干扰下基于时空关联的低慢小红外目标检测方法。首先,在单帧静态目标检测研究方法上,基于YOLOv8检测算法改进,通过引入无跨步卷积层和P2小目标检测头,解决下... 为了提升复杂背景干扰下对低慢小无人机红外目标探测能力,提出了一种复杂背景干扰下基于时空关联的低慢小红外目标检测方法。首先,在单帧静态目标检测研究方法上,基于YOLOv8检测算法改进,通过引入无跨步卷积层和P2小目标检测头,解决下采样环节带来的小目标检测细粒度信息丢失问题并提高了小目标检测能力;其次,在动态轨迹预测研究方法上,通过引入卡尔曼滤波算法实现无人机目标轨迹预测;最后将单帧静态目标检测方法和基于卡尔曼滤波的动态轨迹预测关联,实现当低慢小无人机目标检测信息丢失时,依据置信度判别切换动态轨迹预测方法持续获取目标位置,实现在同一序列中对目标的帧间信息进行对齐,并完成帧间信息的交互,在时间维度上建立关联。实验结果表明,改进的单帧静态目标检测算法YOLOv8-P2-SPD平均精度mAP@0.5达到了86.8%,在云层、山地和楼宇等复杂背景下,提出的基于时空关联的低慢小红外目标检测方法相比单独使用单帧静态目标检测算法精确率可以提高12.1%,查全率可以提高12.2%。该方法可以有效弥补深度学习方法对复杂背景干扰下低慢小目标检测的不足,适用于复杂干扰背景下的低慢小目标检测。 展开更多
关键词 时空关联 低慢小无人机探测 YOLOv8 卡尔曼滤波
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基于改进比例积分微分优化算法的风机变桨控制参数优化研究
12
作者 兰杰 林淑 +2 位作者 张严 王剑宇 苗强 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期335-345,共11页
变桨控制系统的高效运行是确保风机稳定功率输出、优化运行条件以及减少机械负荷疲劳的重要基础。在风机投运前,需离线完成变桨控制系统参数的精细化设计与整定。工程中,这些参数的优化与设计主要依靠风电工程师通过经验知识和仿真软件... 变桨控制系统的高效运行是确保风机稳定功率输出、优化运行条件以及减少机械负荷疲劳的重要基础。在风机投运前,需离线完成变桨控制系统参数的精细化设计与整定。工程中,这些参数的优化与设计主要依靠风电工程师通过经验知识和仿真软件进行人工整定,该方式存在人员培训和优化时间成本高,且面临整定结果精确度低和一致性差等问题。而传统的比例积分微分优化算法在变桨控制参数智能整定过程中也存在着开发探索能力有限以及易于陷入局部最优等不足。因此,基于比例积分微分控制思想,设定收敛且随机的控制器参数,引入新的控制目标、控制误差和Levy飞行策略,提出了改进的比例积分微分优化算法。将IPIDOA与PIDOA、哈里斯鹰优化算法、鲸鱼优化算法、灰狼优化算法、粒子群优化算法、遗传优化算法在4个单峰基准函数、4个多峰基准函数和风机变桨控制参数优化实例上进行测试验证。结果表明,IPIDOA具有更快的收敛速度和更佳的参数寻优能力,同时在多类优化实例中具有更强的寻优稳定性。同时,通过计算IPIDOA的时间复杂度、对比上述各算法在风机变桨控制系统参数优化研究的收敛曲线,证明了IPIDOA具有优秀的计算效率。 展开更多
关键词 风机变桨控制 参数优化 智能整定 改进比例积分微分优化算法
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横掠单管热量扩散特性的研究
13
作者 刘金辉 刘升虎 党瑞荣 《西安文理学院学报(自然科学版)》 2025年第1期79-84,共6页
为了研究横掠单管的热量扩散效应,本文提出一种在横掠单管上采用恒功率加热的方法,通过分析流体流动带走热量的变化规律,研究热量随管内流速的变化关系.这种管内对流传热现象的发生可以检测管流中单相流的表观流速.首先,设计了管道的几... 为了研究横掠单管的热量扩散效应,本文提出一种在横掠单管上采用恒功率加热的方法,通过分析流体流动带走热量的变化规律,研究热量随管内流速的变化关系.这种管内对流传热现象的发生可以检测管流中单相流的表观流速.首先,设计了管道的几何尺寸,并利用COMSOL软件进行数值模拟计算,发现管流内部在层流状态下的流速分布不均匀.随后,通过模拟软件仿真得到了卡门涡街现象,说明横掠单管的直径对流型的影响较大.最后通过实验的方法,验证了横掠单管的加热温差与流速成一定比例的函数关系.通过上述这种对流换热现象的分析,可以将对流传热的灵感应用在以后的热式流量计中,也为今后利用热对流的方式测量多相流提供参考依据. 展开更多
关键词 横掠单管 热量扩散 水平管流 恒功率
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基于多数据融合的短时交通流量预测算法研究 被引量：1
14
作者 于欣海 《自动化仪表》 2025年第1期122-126,共5页
针对单一模型无法分析复杂、非线性交通流数据的问题,在多平台数据融合的基础上提出了一种面向短时交通流量的组合预测算法。对于交通流数据具备的时间性和空间性特征,首先使用径向基函数(RBF)神经网络对相邻节点的空间交通流数据进行分... 针对单一模型无法分析复杂、非线性交通流数据的问题,在多平台数据融合的基础上提出了一种面向短时交通流量的组合预测算法。对于交通流数据具备的时间性和空间性特征,首先使用径向基函数(RBF)神经网络对相邻节点的空间交通流数据进行分析,然后利用ResNet对RBF神经网络效率低的缺陷加以改进,最后通过双向长短期记忆(LSTM)网络的时间序列分析能力提取交通流数据的时间特征。同时,引入了萤火虫算法对时空模型的参数进行优化。对基于公共数据集获取到的车辆、天气、高速公路等多平台信息进行了试验。相较于对比算法,所提算法的均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)指标均最优,预测值与实际流量值最接近。该算法的综合性能较理想,且鲁棒性较强。 展开更多
关键词 多平台数据融合 径向基函数 残差网络 萤火虫算法 长短期记忆网络 交通流量预测 时空模型
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基于S7-300 PLC的顽石破碎车间除尘下位机系统研究
15
作者 李春福 李凤贵 +5 位作者 刘雪莹 朱国燕 马堃胜 张海滨 岳岚轩 刘颀 《自动化应用》 2025年第5期69-73,共5页
主要设计了一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的顽石破碎车间除尘下位机程序系统。该系统旨在解决破碎车间中产生的粉尘污染问题,提高车间环境的清洁度和改善员工的工作环境。系统通过PLC控制各种除尘设备的运行,包括风机、除尘器等,实现... 主要设计了一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的顽石破碎车间除尘下位机程序系统。该系统旨在解决破碎车间中产生的粉尘污染问题,提高车间环境的清洁度和改善员工的工作环境。系统通过PLC控制各种除尘设备的运行,包括风机、除尘器等,实现自动化的粉尘处理过程。通过在现有车间设备上添加传感器和执行器,实现了对粉尘浓度、空气流速和液位等参数的实时监测和调节。该系统具有稳定可靠、操作简便、节能环保等特点,适用于顽石破碎车间等工业场景的粉尘治理需求。 展开更多
关键词 可编程逻辑控制器 粉尘污染 传感器 实时监测 粉尘治理
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基于多参数BP网络的滩涂地物辐射特性预测方法
16
作者 孙备 郭润泽 +2 位作者 孙晓永 郭晓俊 蒋薇 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第9期245-256,共12页
滩涂地区是我国海岸带的重要组成部分,其有效监测对于经济发展和资源利用具有重要的意义。然而滩涂地带的辐射特性受地表异质性和气象敏感性等多因素耦合影响,难以获取其真实的光谱特征,亟需发展高效、灵活、准确的光谱辐射特性获取及... 滩涂地区是我国海岸带的重要组成部分,其有效监测对于经济发展和资源利用具有重要的意义。然而滩涂地带的辐射特性受地表异质性和气象敏感性等多因素耦合影响,难以获取其真实的光谱特征,亟需发展高效、灵活、准确的光谱辐射特性获取及预测方法。基于此,提出了一种多参数BP网络的滩涂地物辐射特性预测方法。首先,针对滩涂区域光谱数据的快速获取需求,构建一套无人机载的多光谱数据采集系统,其中光谱通道包括450、555、660、720、750和840 nm共6个波段,七要素气象仪记录光照强度、温度、湿度等数据;其次,提出了一种基于标准灰板的光谱数据预处理方法,通过多光谱和气象数据获取、时间对齐以及标准灰板校正获得标准化光谱数据;最后,提出了一种基于多参数BP神经网络的辐射特性预测方法,在光强、温度、湿度等气象条件约束下实现对不同滩涂地物的真实辐射特性预测。基于无人机多光谱遥感系统收集了海滩树林、海滩水际以及滩涂沙石共3类滩涂光谱辐射数据,对数据的预测和无监督聚类结果表明,所提方法能有效拟合不同条件下的光谱辐射变化规律,对海岸水际滩涂预测的MAE、MSE、RMSE最小可达0.2149、0.1843和0.4293,为无人机载的滩涂地物遥感监测及辐射特性预测提供了可靠的数据支撑。 展开更多
关键词 滩涂地物 机载多光谱 辐射特性预测 BP网络
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高速铁路无缝钢轨纵向位移在线监测方法研究 被引量：20
17
作者 史红梅 余祖俊 +1 位作者 朱力强 刘文琪 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期811-817,共7页
无缝钢轨在温度改变时会发生纵向位移,严重时引发胀轨、断轨,影响行车安全。针对此问题本文提出一种基于磁致伸缩原理的非接触式钢轨纵向位移在线监测方法,设计了系统总体方案、传感器安装方式以及基于卡尔曼滤波的数据处理算法。系统... 无缝钢轨在温度改变时会发生纵向位移,严重时引发胀轨、断轨,影响行车安全。针对此问题本文提出一种基于磁致伸缩原理的非接触式钢轨纵向位移在线监测方法,设计了系统总体方案、传感器安装方式以及基于卡尔曼滤波的数据处理算法。系统经标定和校准,测量最大示值误差为0.07 mm。为减小温度变化对测量结果的影响,通过温度实验研究了温度补偿算法,在50℃的温度变化范围内测量位移输出漂移不大于0.05 mm。在大西高铁线的现场试验结果表明,该系统能实现测量范围±100 mm的钢轨纵向位移监测,测量精度达0.1 mm。 展开更多
关键词 无缝钢轨 纵向位移 磁致伸缩位移传感器 温度补偿 卡尔曼滤波
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基于Modbus/TCP及WEB的电气设备网络智能监控系统 被引量：20
18
作者 陈斌 张波 +1 位作者 安尝思 丘东元 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1062-1066,共5页
电气设备网络集中监控作为一种智能化的监控技术,在工业自动化及信息产业领域中逐渐被广泛采用。本文针对一个具体的工业现场,在Modbus/TCP及WEB基础上,分析了网络集中监控系统监控策略,探讨了它的软硬件设计方法,由此研制了一种基于完... 电气设备网络集中监控作为一种智能化的监控技术,在工业自动化及信息产业领域中逐渐被广泛采用。本文针对一个具体的工业现场,在Modbus/TCP及WEB基础上,分析了网络集中监控系统监控策略,探讨了它的软硬件设计方法,由此研制了一种基于完全开放通信策略的监控系统。现场运行表明,该系统扩充性好,可以对工控领域内所有的电气设备进行网络式的管理,极大地提高了管理效率和设备安全运行的可靠性,具有较好的实际推广应用价值。 展开更多
关键词 电气设备 网络监控 MODBUS/TCP WEB
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基于场景几何特征的ETC识别范围预测方法 被引量：10
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作者 佘开 何怡刚 +2 位作者 李兵 佐磊 唐志军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期295-303,共9页
超高频(UHF)射频识别(RFID)系统具有标签成本低、识别距离远等优点,在电子不停车收费(ETC)等智能交通领域具有应用潜力。受电波的随机多径传播制约,实际应用中难以准确估计标签识别范围。针对ETC应用场景具有几何共性的特点,基于电波传... 超高频(UHF)射频识别(RFID)系统具有标签成本低、识别距离远等优点,在电子不停车收费(ETC)等智能交通领域具有应用潜力。受电波的随机多径传播制约,实际应用中难以准确估计标签识别范围。针对ETC应用场景具有几何共性的特点,基于电波传播的几何光学方法,通过对标签接收多径射线的构成进行分析,融入场景几何特征和天线射频特征参数,提出了一种标签识别范围的预测方法。实际场景测试与仿真表明,能较精确预测标签在三维空间中的接收功率分布和识别范围,且精确性高于对数正态等经验模型,而复杂性低于电磁场的商用仿真软件。 展开更多
关键词 射频识别 电子不停车收费 传播预测 几何光学
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改进LMD及高阶模糊度函数的管道泄漏定位 被引量：16
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作者 孙洁娣 肖启阳 +1 位作者 温江涛 王飞 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2215-2223,共9页
针对天然气管道泄漏定位的问题,提出一种基于改进局域均值分解(LMD)及高阶模糊度函数的时延估计方法。该方法首先采用改进的LMD对声发射信号进行分解,获得多个PF分量,进而提出根据K-L散度的PF分量自动选择算法,获取含有主要泄漏信息的P... 针对天然气管道泄漏定位的问题,提出一种基于改进局域均值分解(LMD)及高阶模糊度函数的时延估计方法。该方法首先采用改进的LMD对声发射信号进行分解,获得多个PF分量,进而提出根据K-L散度的PF分量自动选择算法,获取含有主要泄漏信息的PF分量,在此基础上,研究了基于高阶模糊度函数计算声发射信号的时频参数,并通过时频分析获取特征频率的到达时间差,最后结合泄漏产生的广义声发射信号的传播速度完成对天然气管道泄漏的定位。实验结果表明,提出的方法能够进行定位且精度较直接相关法明显提高。 展开更多
关键词 泄漏定位 时延估计 ELMD K-L散度 高阶模糊度函数
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