基于大数据的复杂生产线系统健康度实时评估方法

复杂生产线系统由于设备规模大、影响因素多,导致运行过程存在着较强的不确定性。系统部署的传感器网络产生的实时大数据(流数据)可以作为系统状态监测的来源,然而传统数据处理方法并不能很好地对系统的健康度作出实时评价。该文以复杂生产线系统运行中的实时大数据(流数据)为基础,基于信息熵原理通过大数据分析方法量化分析系统内部属性间的行为模式和相关性关系,提出了一种基于大数据的复杂生产线系统健康度实时评估方法。磨矿生产线案例表明,该方法可以对复杂生产线的系统健康度作出实时评估。     

轻型汽车排放实时分析系统

对ＡＮＡＣＯＮ轻型汽车排放测控系统增加了实时数据采集，分析和显示功能，论述了改进后系统连续取样方式、硬件配置，以及以Ｌａｂｏｖｉｅｗ语言为工具，以虚拟仪表技术为基础的软件系统，通过对ＡＮＡＣＯＮ轻型汽车排放测控系统的二镒开发，使该系统具有实时分析汽车在各试验工况下污染物排放量的能力。     

曲面几何参数的实时识别与智能仿形系统

在曲面几何参数实时识别和密切曲率法的理论基础上提出了一种新的仿形系统，该系统的核心技术是曲面几何参数实时识别系统，由在端面上布有传感器点阵的盘形智能仿形头、曲面几何参数识别软件、仿形头姿态控制软件和姿态控制系统构成，仿形头姿态控制的原理是密切曲率法，由于几何参数识别系统可同时确定曲面上一点的坐标、法线向量、主曲率和主曲率的偏导数，故该技术既可用于高效率的实时五轴联动仿形加工，也可用于对三维实体模型进行高效率的数据采集，生成简捷的数学样条。该技术与ＣＡＤ／ＣＡＭ技术相结合，可以很方便地对实体模型进行修改，具有很好的柔性。     

DK─ⅡA型扭振监测系统

介绍了清华大学热能工程系动力工程及控制实验室研制的ＤＫ－ⅡＡ型扭振监测系统，主要用于大型汽轮发电机组轴系扭振的监测。该系统采用“脉冲时序法”的原理，在齿形盘附近安装非接触式传感器。在传感器信号进入计算机之前，采用了一种独特的数字化处理方法，没有采用Ａ／Ｄ转换器，从而提高了测量精度。系统的测角分辨率为０．００１８°，精度可达０．０１°，而且成本较低。该系统已安装在宁夏大武口发电厂并用于扭振的实时监测     

基于多传感器信息融合的矿井提升机监测系统

为了保证煤矿安全生产，实现煤矿生产现代化，有必要对矿井提升系统 进行实时监测及运行状态分析。本文根据煤矿的生产实际，设计了多传感器的矿井提升设备运行状态计算机自动监测系统，介绍了自动监测系统的硬件组成及软件结构，并设计了几种实用性强、可靠性高的硬件电路。应用结果表明，所设计的基于多传感器信号融合的计算机自动监测系统对矿井提升这样多变量、非线性的复杂系统非常适用，能准确地进行动态监测、故障诊断及事故处理。     

矿用智能化高精度粉尘检测系统的设计

针对现有粉尘检测设备操作复杂,不能连续实时检测和功能少等问题,设计了一款智能化高精度粉尘检测系统。该系统以ARM9为核心,粉尘经过电容式传感器直接会引起介质常数的变化,转化为电信号,经运放放大送入ARM9分析和处理,实现浓度信息的采集。该电容式传感器采用MS31110芯片,联合使用温湿度传感器DHT11,对于温湿度对粉尘浓度的干扰,在算法层面进行补偿修正,并将最终得到的数据传输至上位机显示。实验结果显示,该系统的相对误差小于10%,具有自动显示、自动USB转储、无线传输及超限报警等功能。     

基于小波分析和FFT的纱线质量在线检测与控制

介绍一种新的纱线质量在线检测与故障诊断系统 ,该系统集成了传感器技术、信号分析技术、网络通信技术、控制技术和专家的大量知识 .通过激光传感器对纱线直径实时采样并对采样信号进行小波分析和 FFT分析 ,提取故障特征并通过一套推理机制 ,进行故障分析与诊断 ,整个处理过程几乎实时完成 .该系统的应用有效地避免了离线检测所造成的大量纱线浪费以及人工分析的经验知识不足 .所得结果显示 ,该系统能准确地检测纱线质量和分析引起质量缺陷的原因 ,及时发现生产过程中出现的各种质量问题和产生的原因     

复杂河网中洪水演进二维数值仿真及其应用

为了模拟复杂河网中分洪后水流在较大平面范围内的流动情况，在考虑河床、进出口和动边界等复杂边界条件下，建立了二维洪水演进数学模型，并采用交替方向隐式(ADI)法进行离散和求解．结合流域实时洪水调度仿真系统的总体框架和调用，建立了模拟洪水在蓄滞洪区内任意位置的水位、流速、淹没水深、历时等演进过程的二维洪水演进数值仿真系统．该系统对永定河分洪区进行了二维洪水实时演进模拟，并结合大清河实测资料进行了模型合理性分析，结果表明，该系统能够适应复杂的边界条件，可为复杂河网实时洪水预报计算和实时洪水调度提供支持。     

基于Labview的电极丝损耗在线检测系统

在空间复杂曲面零件及大厚度、大行程模具零件加工中,为了消除电极丝损耗对加工精度的影响,分析了导致电极丝损耗的主要因素以及对加工精度的影响.提出了一种电极丝损耗实时检测方法.以北京众为兴公司M系列数据采集卡PCI-1203和北京海泉公司的高精度位移传感器为硬件,以Labview为软件开发平台,设计了快走丝电火花线切割电极丝损耗实时检测控制系统.该系统通过数据采集卡对现场的电极丝损耗进行实时采集,并由开发的软件平台对采集的信号进行分析与处理.同时将采集的数据存盘,调试结果表明,该系统具有界面友好、测量精度高、安全可靠、易于操作等特点,为后续研制电极丝损耗在线检测及实时补偿控制系统打下良好基础.     

面向检测监控系统的一种多Agent系统研究

先进制造系统中的检测监控系统是一个复杂的分布式系统，通过应用分布式人工智能（ ＤＡＩ） 技术，对该系统进行研究，提出了一种基于ＭＡＳ环境下的多Ａｇｅｎｔ系统模型，同时给出系统组成中２ 种Ａｇｅｎｔ 的逻辑结构模型及该多Ａｇｅｎｔ 系统的工作原理，最后以ＢＱＦＭＳ柔性制造系统为实例建立了一个实验系统，该多Ａｇｅｎｔ 系统的合理性在这一实验环境中得到了证实     

基于小波去噪和数据融合的多传感器数据重建算法

为了从被噪声干扰的各个传感器测量值中获得更准确的测量结果,提出了一种基于小波去噪和多传感器数据融合的传感器数据重建算法,仿真和实验的结果都表明：由该算法重建得到的各个传感器的重建数据的方差低于传感器测量值的方差,可以认为多传感器数据重建算法给出了对每一个传感器的更为准确的测量结果。     

基于多传感器数据融合的火灾报警系统设计

介绍了基于嵌入式的多传感器数据融合火灾报警系统的硬件及软件设计方案,并利用数据融合算法,对用于探测火灾信息的多传感器的数据进行处理,使火灾的判断具有较高的准确性和快速性。     

基于UKF的室内移动机器人定位问题

定位是移动机器人必须具备的基本要求,在室内环境中,物体大多是多边形,因此可由线段进行描述,由激光传感器获取环境信息,采用哈夫变换对激光数据进行分簇,最小二乘法拟合线段特征,并建立里程计模型和观测模型;在传统的EKF定位算法中,线性化处理会导致计算精度下降,甚至造成滤波器的不稳定,且推导Jacobian矩阵比较困难;为了克服EKF的缺点,文章采用UKF算法将里程计数据和激光传感器数据进行融合,无需进行线性化处理,可获得高精度的移动机器人的位姿;通过实验,验证了基于UKF的定位算法在定位的精确性上优于传统的EKF定位算法。     

基于粒子滤波的分布式智能故障诊断系统研究

针对传统故障诊断系统硬件结构以及故障识别算法过于复杂的问题,提出并研究了一种基于粒子滤波的分布式智能故障诊断系统.该系统采用ZigBee无线传感网络实现系统分布式多变量参数的实时采集,基于粒子滤波算法在线处理各变量数据,并基于简易模式识别算法获得系统真实状态的准确估计,实现系统故障的智能诊断与故障预示.智能故障诊断系统由ZigBee无线传感数据采集网络、粒子滤波算法、系统状态模型和故障模式识别四部分构成.粒子滤波算法基于粒子序贯重要性重采样和蒙特卡洛方法对传感器采集数据滤波,抑制或消除干扰及显著性误差对系统状态估计的影响,可避免粒子退化.故障模式识别就是求取与粒子滤波输出的系统状态估计曲线残差之和最小的系统状态模型.智能故障诊断系统的实现和实例实验结果表明该系统能实现对象的远程监测、对象状态的精确估计、对象故障的准确诊断,拓宽了分布式传感网络的应用范围,并具有成本低、可靠性高、实时性好和易实现的优点.     

信息系统审计及其相关问题分析

信息系统审计(ISA)是信息技术同审计相结合的产物,它的推广应用将可规范各行各业信息系统在高速发展情况下整个生命周期的运行,降低信息风险,保障企业获得价值增值.针对目前国内对ISA存在的不同理解,笔者通过对计算机辅助审计(CAA)的含义、目的、对象、内容、技术与方法、实施人员等方面的比较分析后指出:ISA和CAA都是审计领域值得大力发展的方向;ISA是不同于CAA的一种新型审计;用计算机审计来概括CAA与ISA存在弊端,有必要加速发展ISA.     

电容压力传感器的函数链接型神经网络建模方法

旨在开发一种计算简单的电容压力传感器的模型，以便经济、可靠地应用。分析表明，采用新型函数链接型神经网络建立的电容压力传感器模型，能够精确读出应用压力。它是一种能实现输入到输出的高度非线性映射并且运算高效的非线性网络，在建立传感器模型的类似性能上比多层感知器具有更高的运算优势。     

基于ZigBee的设施农业环境监测系统的设计与实现

针对现有设施农业环境监测仪普遍存在的采集参数少、能耗高、电源单一、网络覆盖小、信息难共享等不足,采用传感器阵列技术为智能传感终端配置了光、温、湿、气、酸、像的多参数传感器,实现了环境参数和作物生长形态的多功能综合采集;采用传感器时分复用技术和太阳能、市电、蓄电池三级队列智能电源管理,实现了低功耗和电源多样性;利用ZigBee网络与3G网络、Internet相结合,设计了具有3G和Internet接口的传感器网络网关,实现环境监测的局域采集与广域覆盖功能;采用Java、Flex和MySQL技术构建了设施农业环境监控中心,实现了环境监测数据在互联网上的集中共享.创新点是智能电源的设计和系统的完整实现.对最终系统的测试结果表明：该系统符合现代化和集约化农业生产方式转变的发展需要,对现代物联网技术在农业信息化领域的应用具有参考价值.     

一种新型的高精度动态车辆称重系统

基于嵌入式μC/OS II平台设计了一种车辆动态称重系统，该系统采用两组压力传感器直接判断汽车行驶方向，判断更加准确；有效解决了由于传感器的非线性和车辆速度因素导致的称重误差，能够快速准确地对过往的车辆进行称重，实时计算、存储、显示，并根据实际情况实施控制。车辆的称重实验表明，相比以往动态称重系统，本系统抗干扰能力强、稳定性好、称重精确。     

基于光电传感的机械传送带线速度测量

介绍了一种基于光电传感的机械传送带线速度测量方法,利用反射式光电传感器对皮带线速度实现非接触实时测量及单片机处理显示。该系统结构简单,稳定性好,测量精度高,能够满足皮带线速度测量要求。     

基于RSSI测距的井下人员区域定位算法

在煤矿井下人员定位系统中,常用的是基于无线传感器网络的定位方法,其中最适合实际应用的是基于接收信号强度指示(RSSI)的定位方法.为了进一步提高定位精度,针对煤矿井下特殊的巷道结构和复杂的电波传播环境,首先提出信标节点均匀间隔交叉分布模型.然后根据已知信标节点精确位置求得定位区域内RSSI测距误差的权值,通过引入比例调整因子、距离修正因子和差分平均因子,对目标节点的测距误差进行修正,获得区域内信标节点与目标节点之间较精确的距离量,最后利用加权质心定位算法对目标节点进行定位.仿真结果表明,该算法能够有效的提高目标节点的定位精度,尤其在沿巷道走向的水平方向上比其竖直方向的精度更高,该方法更适合煤矿井下特定的线型结构环境.