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关键词： 位姿传感器   冻雨   输电线路   解析解   实时档距   弹性变形  

摘要： 冻雨作为一种常见的灾害性天气，常导致高压输电线路积冰，当积冰达到一定的厚度后，覆冰的脱落会引发导地线间的闪络，进而导致城市电力供应大面积中断.在冻雨频发区域，故障线路相较于正常线路而言，呈现出导线位移和张力变化较大的显著特征.这些新的特征对现有监测方案提出了更高的要求，为此，本文提出一种基于无线位姿传感器的冻雨区输电线路监测方法 .首先分析了无线位姿传感器的优势，开发对应的上位机，设计了一种将传感器安装在直线塔悬垂绝缘子串上，利用测量的倾角结合串长计算实时档距的方案；其次，算法解决实时线长难以测量的问题，并结合实时档距和实时线长得到导线动态张力提出一种基于导线弹性变形的输电线路监测算法，依据相似准则搭建四塔三线输电线路缩比实验平台，验证模型的有效性.结果表明：该方法可以有效利用位姿传感器的实时数据实现对线路张力和位移进行实时精准监测，为电力系统的安全稳定运行提供了有力的技术支撑.

关键词： 加气灌溉   溶解氧   PLC   自动控制   传感器  

摘要： 针对当前加气灌溉设备运行中溶解氧不稳定、加气装置与灌溉设备集成度低、灌溉系统固定致使其利用率低等问题,设计了一台加气灌溉设备,确定了气液混合泵的技术参数、节流释放器的结构和关键尺寸。选用西门子S7-1200型PLC作为控制核心,结合SIMATIC KTP700触摸屏作为人机交互界面,通过自主编写的LAD程序实现了智能化控制策略,同时采用PID算法实现了对灌溉出水压力的闭环调节控制。对加气灌溉设备进行性能测试,结果表明:水气体积比为15%、循环比例调节阀为17°的情况下,灌溉水含氧量为10.0 mg/L,灌溉流量为600 L/h,加气灌溉设备展现出良好的加气效果。通过调整调节阀开度,减小循环比例,灌溉流量最高可达660 L/h。

关键词： 角速度传感器   谐振式传感器   开口互补谐振环   微波传感器   超材料  

摘要： 传统的角速度测量工具往往尺寸较大，抗干扰能力弱，对环境变化相当敏感，光电传感器在高速旋转时容易产生模糊和失真，导致测量的角速度不准确，针对这些问题，本文提出了一种基于超材料（MTMs）结构的角速度传感器。角速度传感器由微波传感器和转盘组成，微波传感器作为定子，基于互补开口谐振环（CSRR）进行设计，转盘作为转子，在转盘上蚀刻有两种周期性排列的铜片。本文基于CSRR原理对微波传感器进行研究与设计，分析其传感性能，在电磁仿真软件CST中模拟定子与转子之间的相对旋转，讨论传感器输出信号的情况，最后搭建实验平台进行验证与探讨。实验结果表明，该传感器测量转速范围为30～100r/min，谐振偏移的灵敏度达到了0.35 GHz/(°)，测量转速的相对误差可以减小到0.74%。

关键词： GIS技术   地下管线管理   信息系统设计  

摘要： 文章先对GIS技术应用于地下管线管理的意义进行说明,然后对地下管线信息系统设计原则进行深入探讨.并对实施中的困难进行分析,最后提出实现策略,包括利用先进的GIS技术平台,建立标准化的数据管理体系,加强对用户的培训和技术支持及执行定期维护和升级计划等,以期为相关人员提供重要参考.

关键词： 去噪自编码器   动量编码器   动态队列   信息噪声对比估计   时间卷积网络   Transformer  

摘要： 在真实的工业物联网环境中，传感器信号常受外界噪声干扰，难以获取纯净数据，这影响了基于数据驱动的时间序列预测任务的准确性。为此，基于改进的对比盲去噪自编码器（Contrast Blind Denoising Autoencoder， CBDAE）和TCN-Transformer网络，本文提出一种新型时间序列预测框架，称为MoCo-CBDAE-TCN-Transformer。该框架通过引入额外的动量编码器、动态队列和信息噪声对比估计（Information Noise-Contrastive Estimation， InfoNCE）正则化，增强了对时间序列数据动态特征的捕捉能力，并有效利用历史负样本信息。在无需噪声先验知识和传感器纯净数据的前提下，通过捕捉和对比时间相关性和噪声特征，实现传感器数据的盲去噪。去噪后的数据通过TCN-Transformer网络进行时间序列预测。TCN-Transformer网络结合残差连接和膨胀卷积的优势以及Transformer的注意力机制，显著提高了预测的准确性和效率。最后，在公开的四缸过程数据集上进行仿真验证，实验结果表明，与传统的去噪方法和时间序列预测模型相比，本文设计的模型能够获得更好的去噪效果和更高的预测精度，其实时处理能力适合部署在实际的工业环境中，为工业物联网中的数据处理和分析提供一种有效的技术方案。

关键词： 变构转录因子   生物传感器   食品安全   构建策略   体外生物传感  

摘要： 随着合成生物学的兴起，基于转录因子的生物传感器逐渐从体内传感过渡到体外传感。这类传感器以其高安全性、强稳定性、快速响应等特点，在各个检测领域发挥着作用，特别是在食品安全领域。目前，关于变构转录因子（aTF）生物传感器的综述多侧重于体内构建全细胞生物传感器。然而，本文在汲取前人研究基础上，专注于探讨体外构建aTF生物传感器，例如利用无细胞转录翻译体系和兼容性缓冲液体系作为反应载体。本文详细综述了基于aTF体外生物传感器的构建策略及在食品安全检测中的应用进展。首先，系统阐述了aTF生物传感器的构建，包括aTF分子识别机制，等温扩增与CRISPR-Cas两种信号放大策略、光学与电化学两种信号输出方式，以及兼容性缓冲液和无细胞两种传感体系的运用。其次，重点总结了aTF生物传感器在检测重金属离子、农兽药残留、食品添加剂以及食源性病原体等食品污染物方面的应用进展。最后，深入探讨了aTF生物传感器所面临的挑战，展望其未来发展趋势，以期进一步拓展其新领域的应用潜力。

关键词： 阻抗谱型   NO   传感器   SrCoO   Fe掺杂  

摘要： NO2作为有害污染物，会引发光化学烟雾、酸雨和土地富营养化等。为了减少NO2的排放，各个国家和地区制定了相关的法律和法规。开发高性能的NO2传感器对于监测和控制NO2处理过程至关重要。利用Fe掺杂SrCoO3为敏感电极（SE），钇稳定氧化锆（YSZ）为电解质，制备阻抗谱型NO2传感器。结果表明，在550℃下，Fe掺杂SrCoxFe1-xO3-SE传感器对不同浓度的NO2气体具有良好的响应能力；掺入Fe元素，传感器的灵敏度显著提高；在高浓度NO2气氛下，相角（Θ）响应值增加明显，在低浓度NO2气氛下，响应值未明显降低。综合考虑响应值和响应速率等因素，SrCo0.85Fe0.15O3-SE传感器敏感性能最佳，最佳工作温度为550℃，最大响应值高达27.1°，是未掺杂Fe之前的1.96倍。此外，在受到CH4、CO2、H2、NH3和NO等气体的干扰下，SrCo0.85Fe0.15O3-SE传感器仍然能够保持良好的选择性。研究可对固体电解质型NO2传感器研究提供参考。

关键词： 数据池   智能控制   非模型   多传感器   数据融合  

摘要： 如何将复杂系统中各种传感器测量信息进行有效融合，从而形成系统智能控制的依据，是当前智能化领域研究的热点。传统的多传感器数据融合结构一旦确定便无法改变，既缺少足够的弹性计算能力保障，限制了其它传感器的加入，也阻碍了系统多传感器网络的构建。为了能够形成传感器网络以汇聚全面的系统数据，提出数据智能融合方法。首先借鉴云计算中的数据池思想，在架构上设计基于数据池的数据流动结构，传感器测量信息被汇聚在数据池中，相关算法被视同为服务，解决了数据处理的弹性计算能力问题；其次，经服务处理后的数据池数据，按需求被推送到控制系统，保证了数据处理与控制分离，形成以数据池为中心的星状传感器网络；最后，设计了基于检测信号的通用非模型数据融合算法框架，通过信号分解后的系数进行拟合，再利用重构信号进行状态修正，完全摆脱了对系统模型的依赖，将数据融合计算形成了服务，大大降低了后期由于传感器引入对系统控制的影响。通过从设计思想、结构演进过程和特性分析对数据智能融合方法的分析表明，其具备较高的可行性和有效性。该方法的提出可以为我国复杂系统智能控制领域研究提供一条新的思路。

摘要： 电磁干扰(EMI)的存在会导致电流和电压波形失真,从而降低传感器设备的精度和稳定性.柔性电子设备的出现打破了物理空间的限制,可以随意弯曲和扭曲,这一特性加剧了其内部传感元件之间不必要的耦合,从而导致相互干扰.目前,解决电磁干扰的方法主要是采用电磁屏蔽(EMS),但仅靠这种方法无法解决柔性传感器件内部EMI.本研究将镓基液态金属(LM)电路印制在Ecoflex@Fe薄膜上,设计出兼具EMS和吸波功能的可拉伸电磁波屏蔽和吸收(EWSA)薄膜,可有效解决内部和外部EMI的影响.结果表明, EWSA薄膜一侧的屏蔽效能高达54.5 dB,而另一侧的反射损耗则低至-43.5dB.此外,基于LM的EWSA薄膜在不同方向的拉伸过程中都能保持良好的EMS和吸波性能,在拉伸1000次后还能有效避免EMI.总之,基于LM的EWSA薄膜实现了宽频带的EMS和吸波功能,为开发能够消除内部和外部EMI的新一代柔性电子皮肤提供了解决方案.

关键词： 胶东调水   标准化管理   信息系统  

摘要： 近年来，水利主管部门在全国范围内推行工程管理标准化，以标准化、信息化作为管理手段，全面加强水利工程管理监管工作。山东省胶东调水工程在推进标准化过程中，形成了一系列卓有成效的标准化成果，基于工程推进标准化、信息化管理实际需要，在充分考虑管理层级和各项业务需求的基础上，设计开发胶东调水工程标准化管理信息系统。该系统采用B/S分层结构，用微服务+数据中台+人工智能技术构建整体架构，充分考虑网络安全，包括工程信息、运行管理、巡视巡察、维修养护、安全管理、河长制、综合管理等主要功能模块和工程管理移动客户端APP，基本涵盖调水工程管理全方位工作。系统应用后，实现了胶东调水工程全线标准化、信息化管理，全面规范工程运行管理行为，显著提高工程管理效率。