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关键词： 布里渊光纤传感技术   电网电压监测仪导线   特征提取   随机森林算法   故障检测方法  

摘要： 电网电压监测仪导线长期受到自然环境影响和侵蚀,导线很容易劣化甚至发生断裂等故障。在此背景下,进行故障检测是十分必要的。针对以往检测方法准确性不足的问题,研究一种基于布里渊光纤传感的电网电压监测仪导线故障检测方法。该方法利用布里渊光纤传感技术采集电网电压监测仪导线的背向布里渊散射光电信号并对其实施去噪处理。提取布里渊光纤传感信号的两个时域特征,即峭度指标和峰值指标,两个频域指标,即频谱集中程度和频谱分散程度,由此组成特征向量。利用随机森林算法构建检测模型,以特征向量为输入,得出电网电压监测仪导线故障类型并借助脉冲激光开始发射到被采集这一过程中所花费的时间,计算出导线上故障发生位置,完成电网电压监测仪导线故障检测。结果表明:所研究方法应用下,检测出样本1发生了劣化故障,故障位置为距激光器2.63 m处,样本3发生了断裂故障,故障位置为距激光器7.08 m处,而样本2则没有发生故障。所研究检测方法的基尼系数相对更大,大于0.9,由此说明该检测方法的准确性更高。

关键词： 物联网技术   智能家居系统   质量管理   性能评估   传感器网络  

摘要： 本文深入探讨了基于物联网技术的智能家居系统质量管理与性能评估的关键问题。通过对智能家居设备的数据采集、传输、处理和控制等环节进行全面分析,建立了一套系统性的质量管理框架。在此框架下,针对传感器网络、通信协议和数据处理算法等关键技术,提出了相应的性能评估方法,以确保系统在实际应用中具备高度的可靠性和稳定性。同时,本文还探讨了智能家居系统在复杂环境中的性能优化策略,包括能耗优化、响应速度提升等方面的关键技术。通过系统的实验验证和性能评估,本研究不仅为智能家居系统的质量管理提供了有效的方法,也为推动物联网技术在智能家居领域的进一步应用奠定了技术基础。

关键词： 矿山   机电设备   故障   智能化检测系统  

摘要： 对矿山机电设备出现的故障进行准确检测是设备有效维修维护的前提条件,矿山机电设备故障智能化检测系统能够对矿山机电设备出现的故障进行精准检测,可以为矿山机电设备的正常运行提供支持。故此,结合伊犁一矿实际案例,对该矿区采用的矿山机电设备故障智能化检测系统的具体应用进行研究。

关键词： 导水裂隙带   分布式光纤   动态监测   现场实测   煤矿防治水  

摘要： 导水裂隙带发育高度对煤矿水害防治、瓦斯治理及安全生产具有重要意义。本文以陕北某煤矿30201工作面为例,运用分布式光纤感测技术,对该工作面导水裂隙带形成全过程实施动态监测,通过分析监测光缆应力变化特征,计算导水裂隙带发育高度并与常规方法探测结果进行对比和验证。

关键词： 玻璃纤维增强复合材料   超声检测   递归定量分析   多核学习支持向量机  

摘要： 为了提高玻璃纤维增强复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer,GFRP)超声检测中缺陷识别技术的准确性,提出基于递归定量分析(Recurrence Quantitative Analysis,RQA)与多核学习支持向量机(MKLSVM)相结合的检测模型,以提高检测GFRP中不同类型缺陷的能力。结果表明,该模型能够准确识别GFRP中的分层缺陷与夹杂缺陷,检测识别率达到92.92%,并且与基于离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的MKLSVM检测模型的识别率相比,所提出的检测模型的识别率分别提高了7.5%和3.75%。

关键词： 表面增强拉曼散射   柚子型微结构光纤   光纤探针   纳米银溶胶   亚甲基蓝  

摘要： 随着光纤制备工艺以及纳米材料制备技术的发展,光纤探针已成为一种新型的表面增强拉曼散射(SERS)基底,通过在普通单模光纤或多模光纤上制备不同的结构并修饰相应的纳米材料,可以得到多种类型的光纤表面增强拉曼散射探针,并实现较好的检测效果。但受限于光纤本身的结构,普通光纤仅能利用端面或侧表面提供拉曼检测的“热点”区域,限制了其SERS性能的进一步提高。因此制备了大孔柚子型微结构光纤(MSF)表面增强拉曼散射(SERS)探针,其中大孔柚子型MSF SERS探针结构通过一段阶跃多模光纤与柚子型微结构光纤熔接制得。实验分别对自制的纳米银溶胶基底以及大孔柚子型MSF SERS探针的SERS性能进行检测。采用溶胶自组装法制备负载银纳米颗粒的MSF SERS探针,通过控制自组装时间制备不同光纤SERS探针(Ag/MSF-x,其中x为自组装时间,分别为15、30、45、60 min)。采用溶液检测方法,利用Ag/MSF-x探针对10^(-3) mol·L^(-1)的亚甲基蓝(MB)探针分子进行检测,通过比较相同条件下的增强效果筛选得到Ag/MSF-45探针。为进一步检测Ag/MSF-45探针的SERS性能,制备不同浓度的MB溶液,分别利用纳米银溶胶基底和Ag/MSF-45探针对其进行检测。实验结果表明,纳米银溶胶基底对MB的检测限(LOD)为10^(-6) mol·L^(-1),Ag/MSF-45探针对MB的检测限(LOD)为10^(-7) mol·L^(-1);拉曼信号的再现性结果表明纳米银溶胶基底以及Ag/MSF-45探针在各个特征峰处的RSD值均在合理范围内;在1619 cm^(-1)拉曼位移处对纳米银溶胶基底以及Ag/MSF-45探针检测MB的拉曼强度和浓度进行对数转换拟合,纳米银溶胶基底的拟合优度R2达0.91628,Ag/MSF-45探针的拟合优度R2达0.98848;纳米银溶胶基底和Ag/MSF-45探针的再现性结果表明,其在各个特征峰处的RSD值均处于合理范围,但Ag/MSF-45探针的各特征峰RSD值均小于纳米银溶胶基底,最大为13.89%;利用10^(-6) mol·L^(-1)的MB对Ag/MSF-45探针的增强因子(AEF)进行计算,Ag/MSF-45探针的AEF达到6.09×10^(6),表现出良好的增强效果。因此,基于大孔柚子型MSF SERS探针凭借独特的空气孔结构使其具有较高的灵敏度以及良好的再现性,且其SERS性能均优于纳米银溶胶基底,在农业、化学分析、生物检测等领域及大分子物质检测等方面应用前景广泛。

关键词： 车辆驾驶   驾驶辅助   智能手机   驾驶行为检测  

摘要： 随着科技发展,汽车驾驶呈现出多元化的操作行为。在驾驶过程中,及时检测驾驶员身体状况和驾驶状态对降低驾驶事故具有重要作用。针对检测驾驶员驾驶过程中的身体状况,设计了一种基于手机的安全驾驶辅助警示系统,采用目前常见的智能手机设备,通过其摄像头、麦克风、受话器等元件完成驾驶行为的检测与预警,实时检测驾驶员的驾驶行为,做到安全驾驶、健康驾驶,降低交通事故的发生,减少经济损失。

关键词： 气密性检测   差压法   分类器   集成学习   Gentle Adaboost算法  

摘要： 差压法气密性检测易受外部因素与预设参数影响。针对问题基于集成学习建立气密性检测系统,包含传感器终端数据采集系统、人机交互界面,并用最小二乘法对传感器进行线性拟合,利用Gentle Adaboost算法寻找每轮迭代中最佳弱分类器并更新下一轮样本权重,通过集成数轮迭代中最佳弱分类器组成强分类器,对被测物的气密性能进行判断。实验结果表明:所提系统在气密性检测中的准确度、精确度与召回率皆优于传统方法与单一分类模型,准确度达到99.8%,能有效克服外部因素对检测结果的影响,提高了差压法气密性检测的准确性与稳定性。

关键词： 光通信   氢钟信号传递   光纤   锁相环   噪声补偿  

摘要： 为满足同一科研园区内不同建筑之间10 MHz氢钟信号(HCS)长期稳定度共享的需求,提出了一种低成本、集成化的基于光纤链路的10 MHz HCS传递完整解决方案。该方案采用1 GHz的射频信号对激光光强进行调制,利用光纤实现信号传递。通过将远端反射信号与本地信号和频后直接与待传递的HCS分频鉴相,输出误差信号反馈控制1 GHz信号的频率,实现远端1 GHz信号与本地HCS之间的相位锁定,从而使远端1 GHz信号具有与本地HCS相同的频率稳定度;之后再通过分频器在远端生成10 MHz信号,作为射频参考输出。实验验证了该方案的频率传递保真度,该系统在200 m往返光纤上的附加频率稳定度(艾伦偏差)为1 s平均时间2.4×10^(-13)和10000 s平均时间5.7×10^(-17);在20 km传递距离上,附加频率稳定度(艾伦偏差)为1 s平均时间4.8×10^(-13)和10000 s平均时间2.1×10^(-16)。研究结果表明该系统的长时间频率传递稳定度优于HCS的频率稳定度,可以满足千米范围内氢钟信号共享的需求。

关键词： 无线传感器网络   树型路由   强化学习   多个目标  

摘要： 探讨了在无线网络树型路由中寻找最优父节点的经典问题,分析了影响树型路由决策规则的多个指标,如接收信号强度的加权平均值、缓冲区占用率和功耗比。提出了一种基于强化学习增强树路由协议和强化学习算法在无线传感器网络中应用的系统模型,并详细说明了所提出的基于树的路由协议的基本操作,为循环检测父节点更新了算法;为了在复杂的场景中做出自适应决策,定义了一个状态空间、动作集和激励函数。通过试错找到激励最高的最佳父节点;并通过模拟比较研究,验证了父节点选择方案在性能指标(即端到端延迟、可靠性和能量消耗)之间进行合理权衡。