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关键词： 光纤   传感器   动态称重   研究进展  

摘要： 随着“互联网+交通”的进一步发展,小型化、高精度、高可靠性的光纤传感称重系统具有不可估量的应用前景。本文综述了光纤传感在动态称重领域的最新进展,分析总结了光纤传感动态称重的原理及性能,讨论了其在性能方面的提升方法,最后对光纤传感称重系统的实验研究提出建议。

关键词： 宽光谱   轴一致性   光路切换   光热转换   硫化铜  

摘要： 光轴一致性是衡量多传感器光电系统工作性能的重要指标,为了解决多传感器轴一致性检测系统工作波段范围较窄、系统灵活性较低的问题,本文结合光路切换和光热转换的思想,设计了一套宽光谱多传感器轴一致性检测系统。该系统采用卡塞格林反射式光学系统作为从可见光到长波红外范围内的接收和发射系统;通过步进电机的驱动,带动导轨上方反光镜位置移动,实现系统光路的切换;采用镀有硫化铜的锗玻璃,作为光热转换靶材,将短波长的光斑转换为热斑,采用长波红外探测器实现对各波段激光光斑图像采集。系统能够实现0.4~14μm波段光谱范围的检测;对光学系统进行像质评价分析,可以得到系统在不同波段下由像差引起的弥散斑(Root mean square,RMS)直径均在9μm以下,能量集中度较好;对系统检测精度进行分析,最大测量误差为0.1 mrad;通过导轨往返运动重复精度实验和系统测量准确度实验,对系统可靠性进行验证,结果表明检测系统满足仪表准确度1.5级的要求。该检测系统结构紧凑,适用波谱范围广,能够实现对多传感器光电设备的轴一致性检测。

关键词： 编码器-解码器   联机   脱机   双模   数学公式识别   注意力机制  

摘要： 为了充分利用联机手写数学公式的笔迹特征和全局二维结构特征,将联机模式和脱机模式联合,设计了一种基于编码器-解码器框架的双模识别模型。该模型可接受一维坐标点序列和二维静态图像形式的手写数学公式数据,通过联机编码器从输入的坐标点序列中提取笔迹特征信息,并通过脱机编码器从静态图像中提取二维结构特征信息,进而充分保留手写笔迹特征和全局二维结构特征。在编码器阶段,针对联机模式提出正弦编码,对输入的坐标点序列进行编码,补充笔画级别的信息,能够有效避免笔画间隔模糊导致的笔画信息丢失的问题;针对脱机模式提出平滑注意力机制,通过引入平滑窗口的方式,实现特征图中每个像素特征的感受野的自适应调整,在一定程度上解决了普通的注意力机制无法同时对尺寸相差较大的手写符号筛选有效特征信息的问题,有效提升了注意力机制捕捉有效手写区域的能力。实验结果表明,该模型的公式识别准确率可达58.76%,并且与相同领域内其他的识别模型相比,其可将公式识别准确率提升1.56%~4.71%,达到较高水平。

关键词： 物联网   电力变压器   过热故障   红外检测   检测系统  

摘要： 电力变压器运行过程中容易受到自身因素和外界因素影响出现过热故障,进而发生事故,为此,该文基于物联网设计了一种新的电力变压器过热故障红外检测系统,在物联网技术的基础上对系统的硬件和软件进行开发设计。系统硬件主要设计了红外热像仪、中心控制计算机、监测云台三部分。红外摄像仪负责采集设备的实时温度数据,将数据发送到中心控制计算机;中心控制计算机负责收集并储存数据,同时将数据判断指令传达到云台;云台负责运行中心计算机的指令。通过数据采集、红外图像处理和温度测量与显示完成系统检测软件设计。实验结果表明,所设计系统能够同时绘制出温升曲线和三相曲线,更好地判定系统温度是否出现过热故障,与传统系统相比,预警响应时间平均值分别降低13.916 min和5.548 min,误检率平均值分别降低10.942%和8.262%。

关键词： 燕房线   站台门   编码器   故障检测   精调  

摘要： 燕房线地铁为全自动运行方式,站台门与列车及信号系统联动。地铁站台门是复杂而精密的机械系统,其传动部件如驱动电机、变速箱、皮带、滑轨等部件的磨损,以及机械旷量与运行卡滞都会导致站台门运行参数发生变化,如超出DCU的控制范围,系统将保护并输出故障告警。影响乘客出行,造成列车掉线。目前,站台门系统出现故障后,无快速的手段检测站台门运行的瞬时速度、开关门动作时间等参数。同时在站台门维修维护过程中,缺乏有效的测试设备对站台门的运行参数进行检测。本文提出研制一套适用于地铁站台门置,详细阐述了研制测试装置的原理,如何利用PLC采集站台门驱动电机运行方向、门体运行位置、瞬时速度、开运行工况检测的装关门动作时间、动作次数等运行状态参数,实现实时测试。设计思路和方案供同行业参考。同时文章阐述了利用研制的测试装置应用到站台门的故障及技术分析,并用于指导现场对站台门机械部件的精调。

关键词： 立体视觉   联合收获机   检测系统   自动控制  

摘要： 智能联合收割机是目前作物收获的发展热点与研究重点技术之一,而确定田间地块边缘、未收割作物边缘、联合收获机直线行驶和在作物地头转向是实现全田间自动收获的基础。为此,设计了一种基于立体视觉下多种作物收获边缘快速检测方法,保持作物收获边缘在检测目标区域内,并提出了一种基于HSV(色调、饱和度和值)空间扫描的动态感兴趣区域提取算法,利用Ostu算法获得作物未收获面积,实现未收获作物边缘和作物末端边缘的同时检测,并根据作物收获末端边缘自动转向到下一个收割路径。田间验证试验表明:水稻检测准确率高于98%,玉米的检测准确率高于94%,平均处理速度为49frame/ms。研究结果表明:提出的基于立体视觉下联合收获机边缘检测及精准转向系统具有较高的工作精度和效率,可为提高作物收获性能提供技术参考与借鉴。

关键词： XLX ROV   通讯箱体   增设   外接光纤通道   研究  

摘要： 本文主要论述了现行国际主流品牌ROV工程应用的相关情况,分析了XLXROV系统光纤通道的使用情况,进而探讨了XLX ROV增设外接光纤通道的必要性与可行性,并结合具体实例进行了分析。

关键词： 光通信   多芯超模光纤放大器   粒子群优化算法   增益均衡  

摘要： 多芯超模光纤(MCSMF)的芯间距较小,多个芯子共同形成芯区支持多个超模传输,与普通单芯少模光纤相比,其具有较大的有效模场面积和较小的模式串扰,备受关注。MCSMF用于长距离传输时,与其相匹配的新型增益均衡放大器是实现信号中继并保持信号稳定传输的必要器件。文中提出了一种基于粒子群优化算法的19芯超模光纤增益均衡放大器,该光纤支持10个超模共同传输。通过粒子群算法分别优化各纤芯内掺铒浓度来降低不同超模的交叠积分因子,从而减小模式增益差(DMG)。结果表明,在包层泵浦条件下,最大DMG从1.33 dB (各纤芯均匀掺杂)降低至0.20 dB,在1 550 nm信号波长处10模式的平均增益为27.79 dB,且该放大器在整个C波段的增益平坦度低于1 dB。

关键词： 桥梁病害识别技术   光纤传感   信号采集  

摘要： 近年来,我国加大基础设施方面的投入,桥梁事业得到迅猛发展。然而,伴随着桥梁数量的增多,桥梁安全问题也日益凸显,这就对桥梁病害识别技术提出更高的要求,为此,基于光纤传感的桥梁病害识别技术应运而生。文章旨在探讨相关概念,对桥梁病害识别技术的不足予以梳理,提出基于光纤传感的桥梁病害识别技术要点,以此发挥其独到作用。

关键词： 光纤光学   分布式光纤传感   拉曼散射   空间分辨率   温度解调  

摘要： 提出了一种基于多阶时域差分重构相关法的拉曼分布式光纤传感技术。该方案利用混沌信号、放大自发辐射(ASE)信号和噪声信号代替传统脉冲激光作为传感信号,基于多阶时域差分重构方法重构拉曼反斯托克斯散射信号,以此剥离出各个传感光纤位置点携带探测信号时序随机起伏特征的光强信息。最后基于相关压缩解调方法,揭示了拉曼散射温度调制光场空间位置与探测信号的相关特性。从理论上将时域差分重构方法推广至任意阶数,分析了差分阶数对传感系统信噪比的影响,并分析了面向混沌拉曼分布式光纤传感技术的最优差分阶数。研究了混沌信号、噪声信号、ASE信号这三种信号作为探测信号时拉曼传感系统的数值模拟情况,结果证明了拉曼光纤传感领域混沌信号在动态范围与信噪比方面具有显著优势,为长传感距离、高空间分辨率和高信噪比拉曼分布式光纤传感技术提供了新的研究思路。