基于机器视觉的柔性机械臂振动位移测量

 针对传统的振动位移测量方法中,间接测量法误差较大、准确度较低,而直接测量法虽能达到精度,但成本较高、实用性较差的问题,提出一种基于机器视觉的振动位移测量方法。选取电机驱动运动的柔性机械臂作为测量对象,通过CCD相机采集机械臂末端标记点运动图像,再经过阈值分割、质心检测等视觉处理,得到机械臂振动位移信息。通过搭建实验平台对该方法进行实验验证,并与压电材料测量法及仿真法得到的振动位移进行对比,结果表明,基于机器视觉的振动位移测量方法能够在不接触工况下,对柔性机械臂进行准确、实时的振动位移测量,相比于压电材料测量法,避免了公式误差等影响,具有明显的优越性。     

自主潜航器海洋环境监测发展及运用

 自主潜航器（AUV）能对水下环境进行动态监测,是一种新型海洋环境监测平台。AUV用于海洋环境监测的有效载荷主要是为满足水下探测、测量和通信而配置的水声、电子和光学等设备。按功能任务划分,AUV的海洋环境监测载荷通常包括海洋探测设备、测量设备和通信设备等。介绍了国内外AUV装备研发情况及其海洋环境监测设备,梳理了AUV海洋环境监测运用现状,探讨了AUV海洋环境监测运用发展的方向。     

尾矿库溃坝灾害防控现状及发展

尾矿库溃坝灾害应急响应时间短、潜在威胁巨大,往往造成惨重人员伤亡与巨额财产损失.近些年尾矿库安全事故发生数量的总体下降趋势充分体现出现代化技术及安全管理方面的进步,然而重大事故发生频次却不减反增,2015年巴西Samarco铁矿与2014年加拿大Mount Polley重大溃坝事故及其惨重后果,再次为尾矿库安全敲响警钟.我国现存尾矿库8869座,含"头顶库"1425座,安全形势复杂.本文在收集大量相关领域文献的基础上,聚焦尾矿库溃坝灾害防控体系中的安全监测、灾害预警与应急准备、安全管理与标准规范这三大方面核心内容,分别综述对比国内外现状及前沿进展,探讨分析我国当前所面临的问题并尝试提出改进建议,为尾矿库防灾减灾理论研究与技术革新提供参考.结果表明:(1)我国尾矿库安全监测标准更高,但仪器耐久性、可靠度与实用性不足,专用监测器件与新技术的研发应用势在必行;(2)灾害预警方法单一且可信度不高,而信息技术融合应用成为发展趋势;(3)应急管理与预警决策需以充分的科学论证为基础,当前研究在试验手段与计算方法上存在局限;(4)我国拥有完善的安全管理标准规范体系,但在安全等别划分、全生命周期管理、主体变更、事故总结等方面相对欠缺.     

基于Winpcap的校园网协议统计方法

针对蠕虫、DDOS攻击的大量存在严重地影响了网络的正常使用情况,使用基于Winpcap的流量监测技术,参照RTFM组织的流(Flow)定义方法,开发了一个简单实用的协议统计系统.系统采用校园网地址后12位作为哈希表的键值并建立一个专门统计传输层TCP、UDP端口以及网络层ICMP协议使用情况的数组.根据系统统计结果,网络管理者就可以判断校园网络是否处于正常运行状态,把网络管理者从传统的经验管理模式中解放出来,提高了网络管理与维护的效率.     

基于光敏传感器的精密播种机监测装置

采用光电传感技术,以红色高亮度发光二极管和光敏电阻为对象,以单片机为信号采集平台,设计制作光敏式种肥监测装置,实现对精密播种施肥机作业状态的实时监测。实验表明:在不同工作环境、不同作业速度下,对种的监测精度达到96%以上,肥的监测可确定堵塞与排空,能够有效解决大型精密播种机作业过程中对种肥的实时自动监控问题。同时该检测装置具有结构简单、操作方便、成本低等特点,便于推广应用。     

西部矿区开采损害动态监测的新途径

针对西部矿区开采损害特征及常规地表变形监测方法的局限性,在介绍D-InSAR形变监测原理的基础上,尝试采用D-InSAR技术作为西部矿区开采损害动态监测的新途径。以陕西彬长矿区为研究区域,对该区域的雷达影像进行差分干涉数据处理,获得了该区域的差分干涉图、沉降分布图。实验显示,利用D-InSAR技术可以在大范围内(100km×100km)快速获取矿区的总体沉陷分布情况。     

内燃机表面振动信号的性质

研究内燃机表面振动信号,阐明内燃机振动信号是十分复杂的非平稳随机信号;揭示了内燃机振动信号中分形及多重分形行为;提出通过奇怪吸引子的嵌入维估计能完整描述振运输 最少独立变量数目,并指出内燃机振动是一个高维非线性动力学问题,这是利用内燃机表面振动信号实现内燃机故障诊断的重要理论基础。     

仿冲击振动压实规律

利用自主设计的仿冲击振动压实装置,选取21种试验工况,分别调节各影响参数,进行了多组压实试验。试验结果表明,土壤的压实度和表面沉降量之间存在一定的对应关系,且与碾压遍数有着某种内在的变化规律;在压实的前几遍,相对沉降量越大,则对应的压实度增加幅度也越大,而后期压实过程中,沉降量减小的趋势与压实度增大的趋势相似,并分别趋于某稳定值。根据压实度变化的一般规律及仿冲击振动压实试验离散点曲线,建立了压实度与压实遍数之间的函数关系式。采用Matlab编程,分别对21种工况及4种型号的压路机现场试验数据进行了验算,结果表明,计算值与实测值很接近,相对误差为0.2%~6%。     

海底管线涡激振动响应动力特性

海底管线管跨段的涡激振动,尤其是管跨在涡激振动下的频率锁定现象,是引发海底管线断裂失效的主要因素之一．通过对不同尺寸管道在不同流速条件下的漩涡发放频率、结构自振频率以及振幅的测量实验,找出了圆形管道在稳定流中涡激振动的规律,提出了由约化速度来控制涡激振动的方法为了将模型实验结果与理论计算结果进行比较,建立经验参数与不同实验条件下的物理参数之间的关系,利用尾流振子模型方法计算模型的涡激振动动力响应．通过模型实验说明尾流振子模型方法求解管道涡激振动的可行性,计算结果与实验结果吻合较好．     

火电厂煤燃烧全生命周期在线监控及经济性在线分析系统研究与开发

本系统针对火电厂煤质频繁变化状况，首次将煤燃烧全生命周期，从入炉煤煤质到最后燃尽飞灰含碳量等各项参数进行集成在线监控，实时定量监测入炉煤煤质、制粉系统运行状况、风煤配比、炉内温度场及气氛场、燃尽状况、排烟温度、飞灰含碳量等，并在此实时数据的基础上，通过已建立的制粉、着火、燃尽模型，以燃烧效率和污染物排放为综合目标函数，运用模糊数学、非线性规划、神经网络等现代数学手段建立起实时的专家运行及经济性分析系统，在线指导燃烧调整。最终使得目前“黑匣子”状态下的煤粉燃烧过程变得更加透明可控，提前预警非正常燃烧状况和四管爆漏，较大幅度提高火电厂煤碳资源的利用率。