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关键词： 燃气流量   变分模态分解   卷积计算核极限学习机   滤波补偿  

摘要： 燃气流量计量中存在信号噪声干扰和气流扰动,不能满足冶金、燃气、发电等工业领域精确计量需求。文章设计了一种基于气体流量传感器采集与变分模态分解(VMD)滤波优化预测补偿的燃气流量检测系统。在气体流量传感器采集信号进行变分模态分解的滤波处理,并使用卷积计算核极限学习机(ConvKELM)预测模型对数据误差进行预测补偿。实验结果表明,VMD-ConvKELM方法在信号分解和误差预测补偿任务中具有优越的性能,通过对比不同算法的预测精度,结果显示VMD-ConvKELM优化的燃气计量检测能够有效地测量实际流量值,具有较高精度且结果更加稳定可靠。

关键词： 分布式声波传感技术   地球物理勘探   文献调研   成果总结  

摘要： 分布式声波传感(DAS)技术作为最先进的声场检测技术之一,能够对与光纤相互作用的环境振动和声场信息进行分布式、长距离、高精度的实时检测。DAS技术中的光纤勘探系统解决了常规检波器在复杂地质环境中成本高、布设难度大等问题。近年来,DAS技术得到了快速的发展,尤其在需要长期、大规模布设的监测应用场景中得到了迅速的发展,但其相关研究成果较为发散,系统性认识较少。为深入了解DAS技术在地球物理勘探领域内的研究进展,更好地开展后期研究,本文通过文献调研,对DAS技术自身的发展进程与其近期在地球物理勘探领域内取得的研究成果,按照油气、海洋和环境工程3个不同的应用场景进行系统的分类总结,着重关注DAS技术近年来在不同方向上的发展进程、数据处理方面的研究进展以及已经取得成果的相关文献;最后,对现阶段基于DAS采集系统的发展趋势和亟待解决的问题进行了概括,对未来DAS的发展前景进行了分析。

关键词： 多传感器信息融合   机电一体化系统   供电电源  

摘要： 为增强机械工程与自动化技术间的相互配合,本文提出利用多个传感数据进行测量的新方法。在硬件方面,为多个传感器节点提供新的电源,使其能在不受电压干扰的情况下完成检测工作;对启动电路和复位电路进行详细设计,实现了远程控制。在软件方面,采用多个传感器信息融合的方法,利用一个滑动窗来消除多个传感器间的冗余,从而实现真实数据的融合。最后通过试验验证了该方法能有效提高系统的噪声抑制性能,降低系统的误差序列,使其与真实情况更吻合。

关键词： 光学器件   角度响应   衍射效率   液晶偏振体光栅  

摘要： 本文设计并实现了一种三层结构液晶偏振体光栅,对其衍射特性及其在光波导中的耦合情况进行了研究。理论上,选取横向周期为424 nm,根据特定工作波长450 nm、532 nm、633 nm在满足布拉格衍射条件的情况下计算出了相对应的3个纵向周期以实现其厚度方向的叠加。采用有限元法对该器件进行了模拟仿真,计算出了其光谱特性及角度特性,根据红绿蓝三色光色散关系仿真出了其在波导内耦合的入射角与衍射角之间的关系曲线。实验上,本文实现了该液晶偏振体光栅器件的制备并对其进行了系统性能表征,给出了一个初步的光波导耦合实验,演示了其耦合效果。结果表明,所制备的三层液晶偏振体光栅器件在450 nm、532 nm、633 nm下衍射效率最高可达80%以上,对应波长下的角带宽分别为12°、8°、6°,其在波导内耦合的视场经模拟可达到27.81°,是一种良好的光波导耦合器件。

关键词： 水位传感器   差分热电阻   输出响应   测量原理   动态特性分析  

摘要： 由于液位变化、传热方式以及环境温度等因素,加热式差分热电阻水位传感器的动态特性不稳定,为此对其展开仿真分析。在分析传感器测量原理基础上,模拟传感器热时间常数响应下传感器输出响应,确认动态性能影响因素。仿真结果表明,测试环境温度越高,水位传感器的温度动态特性的变化越平缓,反之则曲线越陡峭;水位逐渐上升时的响应时间仅需要几秒,当水位开始下降时,响应时间较长;经所提方法优化调节传感器温度动态特性后,水位测量值最大误差仅为-0.08 cm,测量相对误差的平均值为0.03 cm,有效提高了传感器的准确性。

关键词： 多传感器信息融合   深基坑作业   云台解码器   电力施工   一体化监控  

摘要： 为提高深基坑一体化监控系统性能,提出基于多传感器信息融合的电力施工深基坑作业一体化监控系统。使用视频服务器和监控云台解码器为系统提供硬件支持,利用编码感知路由,计算监控数据传输的平均延时,通过设置监控信息传输延时的控制参数,融合处理深基坑作业一体化监控信息,结合深基坑作业一体化监控算法设计,实现电力施工深基坑作业一体化监控。测试结果表明系统可以保证作业正常运行,通过将告警推送最大时延和监控数据存储覆盖率分别控制在1 s以内和85%以上,使系统性能满足设计要求。

关键词： ZigBee   农业现代化   无线   数据采集  

摘要： 农业现代化的核心内容之一便是提高农业生产管理的现代化和智能化水平。目前农田相关生产数据的采集主要依赖人工,存在工作量大、成本高等缺点。为了更好的采集农田湿度、温度等相关数据,有效提高农田数据采集的智能化,设计了基于ZigBee的现代农田数据检测系统,该系统可快速将测量的数据实时发送到终端,可有效提高测量的准确性、实时性,降低劳动强度。

关键词： 远程光纤传感网   优化差分方法   边缘信息双重判别   加权卡尔曼滤波融合算法  

摘要： 为实现远程光纤传感网络在噪声干扰条件下的高精度检测传输,提出一种优化差分(optimized difference,OD)的降噪方法。基于移动平均法构建新差分算法,并结合低通算法、中值算法预判边缘信息及预测信号数值;采用双重判别弥补边缘信息误判的缺陷,优化准确定位边缘信息的能力;融合加权平均法与卡尔曼滤波器(Kalman filter,KF),优化信号预测的精度。实验验证结果表明:采用该方法进行数据预处理将使系统能够正常检测数据,测量精度可达0.76%,提高检测系统的抗噪性能。与先进小波阈值降噪方法的对比实验结果表明:斜率优化方法在≥10 dB噪声干扰下,测量精度相对提高0.62倍以上。

关键词： 小区宽带网   光纤通信   技术应用  

摘要： 光纤通信技术利用光来传输信息,具有带宽大、传输距离远以及抗干扰能力强等优势,已成为目前主要的宽带通信手段之一。通过研究光纤通信技术在小区宽带网络中的应用策略,总结光纤通信技术在小区宽带网络中的优势和应用场景,并针对实际部署过程中所面临的问题提出解决方案。

关键词： 油菜籽   监测装置   排种器  

摘要： 油菜是我国重要的油料作物,油菜籽采用机械化直播可以使得产量大幅度提高,在机械化直播过程中精密排种器占据至关重要的地位。在现代农业生产中,排种器已经成为农户和农机企业节约人力成本、提高粮食产量的重要工具,主要用于对种子进行定量播种、连续播种或植物株距调整等。对排种器工作过程进行监测,可以提高播种精度,提高作业效率,减少种子的浪费,提高农业生产效益。对排种器的使用情况进行实时监测,排除内部性能的问题和操作者的失误,从而提高播种效率、降低人工成本,具有重要的意义。本研究设计了一种油菜籽排种器监测装置,获取油菜籽下落过程中所产生的脉冲信号,通过单片机进行处理,根据预期的下落时间,统计排种器各行的播种量,以判断出重播、堵塞或漏播等异常现象,从而保证播种的均匀性,增加油菜产量。该监测装置优点是监测精度高,反应速度快,能够较好获得种子的排种情况;缺点是当有两粒种子同时下落时,只能识别为一颗种子的下落,重播的监测误差较大。该油菜籽排种器排种工况监测装置的未来前景较好,能够帮助农户实时监测排种器的工作情况,提高播种精度、作业效率及作业质量。