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关键词： 港工建筑物   混凝土裂缝   图像识别   检测系统  

摘要： 目前港工建筑物裂缝识别检测仍以人力为主,常规仪器检测为辅,来实现一定频次的检测,效率低下且存在盲区。本文以港工建筑物混凝土裂缝为研究对象,基于图像处理技术与机器学习方法对裂缝图像识别进行深入研究,并基于Matlab设计软件界面实现裂缝识别的可视化,最后完成了裂缝检测实验室样机的制作,能够初步满足工程检测的需求。

关键词： 少模光纤   脉冲传输   超连续谱产生   多模广义非线性薛定谔方程   甲苯  

摘要： 本文旨在研究少模光纤中飞秒脉冲的传输与演化特性。提出了一种高非线性少模甲苯液芯光子晶体光纤(Toluene Liquid-Core Photonic Crystal Fiber,TLC-PCF)。泵浦波长处的非线性系数约为42 W^(-1)·km^(-1)。采用多模广义非线性薛定谔方程(Multimode Generalized Nonlinear Schr9dinger Equation,MM-GNLSE)对飞秒脉冲的传输与演化进行了建模和求解。对比了不同峰值功率(1 kW、10 kW、50 kW)的能量转移特性。当中心波长为2000 nm、峰值功率为50 kW、脉宽为200 fs的高斯脉冲在30 cm长的TLC-PCF中传输时,得到1980~2500 nm的超连续谱输出,能量转移在0.02 m处首次到达平衡点。数值结果表明,当一个模式被激发时,其简并模式会发生能量转移,且四波混频(Four-Wave Mixing,FWM)负责TLC-PCF中模式间的能量转移。本文创新性地采用MM-GNLSE理论分析具有慢非线性的少模液芯光子晶体光纤中的模式耦合、超连续谱产生(Supercontinuum Generation,SCG)以及能量转移特性。

关键词： 高速串行传输   TLK2711   CRC校验   低误码率  

摘要： 随着高分辨率卫星载荷CCD相机的分辨率越来越高,其获取的图像数据量急剧增加,如何将载荷数据高速可靠地传输至后端设备处理是必须解决的问题。本文在高速串行接口芯片TLK2711和同源时钟的基础上进行研究,针对星载TLK2711在高速数传链路中可能出现的传输误码等问题进行分析,提出了一种基于低复杂度CRC算法的高速数传接口设计,分别从硬件和逻辑两个方面进行高速数传的可靠性分析。硬件方面基于同源时钟,在发送端和接收端对FPGA和TLK2711提供参考时钟,逻辑方面通过FB-SC-CRC校验方法,在高速传输时为数据提供数据监测、少错纠正的技术保障,降低了数据传输时的资源消耗。经试验验证,通过使用同源时钟,该数传接口实现了可靠的数据传输,码率可达1600 Mbit/s,误码率约为0,逻辑资源使用比传统CRC降低了约2/3。

关键词： 紫外波段   空芯光纤   反谐振   低损耗  

摘要： 通过仿真模拟设计了一种低损耗紫外空芯反谐振光纤。首先,基于有限元法,建立了紫外空芯反谐振光纤的理论模型。其次,通过调整光纤反射层和空气填充比例等参数,并采用反谐振效应控制光的传播和反射,进一步优化了光纤的性能和损耗值。最后,采用有限元法对设计的紫外空芯反谐振光纤进行仿真计算,可得光纤在传输波长为375nm时取得最小传输损耗,为0.00326dB/m,对应的在弯曲半径为5cm时的弯曲损耗为0.00625dB/m,并具有高效率和稳定的模式输出。该研究为开展紫外空芯反谐振光纤的高性能仿真设计提供了重要的参考和指导,并为实际应用提供了更多可能性。

关键词： 光纤布拉格光栅   触觉传感器   三维力测量   机器人  

摘要： 为了帮助机器人感知与外界环境和对象的相互作用情况并及时作出判断和反馈,研究并制作了一种基于光纤光栅测量三维力的触觉传感器,用于机器人外表面的受力检测。该传感器主要由一个十字型弹性体和一根串联了5段不同中心波长的光栅组成。首先利用SolidWorks软件进行有限元仿真分析,研究弹性体接受外部水平力和垂直力时各部分的应变特性,然后依据其应变特性,确定各个FBG在弹性体上的最佳粘接位置,以达到最高的灵敏度;其次,对弹性体的不同位置施加应力,确定最佳施加力的位置;最后通过处理五个FBG的波长变化,测量来自X、Y、Z方向的三维力灵敏度。通过实验测试分析,该传感器具有良好的应力传感灵敏度。

关键词： 圆度误差   在线烟支圆周检测   气动测量   激光检测  

摘要： 为了研究烟支圆度对在线烟支圆周测量误差的影响,通过探索气动法和激光法的测量原理和测量过程,并详细分析2种在线圆周测量在烟支圆度变化过程中引起的测量结果误差,并对检测产生误差的原因进行了分析。分析结果表明,使用气压式在线圆周检测时,圆度误差越大,圆周值的误差也越大;使用激光式在线圆周检测时,圆度变化不影响圆周测量结果。因此,当烟支圆度变化时,采用激光法测量烟支圆周能得到更准确的测量值。

关键词： 深度学习   蓄电池   全周期管理   检测系统  

摘要： 为提高锂钴充电蓄电池使用的安全性,提出基于深度学习的蓄电池检测系统,并建立蓄电池异常故障检测与分类模型。试验结果表明,窗口尺寸越大,输入数据包含的故障信息越多,蓄电池故障检测效率越高,且延迟故障检测效果最好,精度及准确率等指标均达到100%,其次为蓄电池重放故障。且基于深度学习模型可以检测到电池之间发生连接故障,并可预测电池的故障发生率会进一步增加。且随着检测时间,测量值和检测值之间的误差逐渐增大,进一步说明所建立的深度学习模型,可以检测到电池退化特征,从而为电池健康状况检测提供参考。

关键词： 可穿戴传感设备   光纤传感器   远程健康监测   医疗康复  

摘要： 随着健康意识和医疗服务水平的不断提高,可穿戴传感设备正在以极快的速度发展。特别是近年来,可穿戴技术与各种高科技设备融合的产品,极大地改善了世界各地人们的生活,减缓了人们的老化进程。随着高科技设备和可穿戴技术的结合,光纤传感器已成为可穿戴领域的一股新兴力量,对远程健康监测和医疗康复的发展产生了深远的影响。本文综述了可穿戴光纤传感器的类型,分析了它们的一些制造细节和优劣势,概述了可穿戴光纤传感器在人体健康监测中的实际应用,从呼吸和心率、运动感知以及人机交互应用方面进行了总结,最后对未来光学可穿戴设备的研究前景和新兴领域面临的挑战做出了展望。

关键词： 分区合成C扫描成像   水冷板   超声检测  

摘要： 介绍了一种相控阵超声检测的分区合成C扫描成像方法。首先,通过相控阵超声水冷检测中遇到的缺陷无法有效检出的问题来阐述传统成像方法的局限,提出了分区合成C扫描成像方法,并介绍了该方法的具体原理和实现方式;最后通过对比该方法应用前后的成像结果,分析了该方法的优势和应用场景。结果表明,相较于传统的相控阵超声和超声显微镜成像方法,分区合成C扫描成像方法能更好地应用于包括水冷板在内的各种复杂多层结构工件的检测中。

关键词： 分布式光纤传感技术   上保护层开采   卸压效应   工业试验  

摘要： 明晰保护层开采卸压空间效应对于优化矿井开拓布局至关重要.以葫芦素煤矿为工程背景,采用分布式光纤传感技术监测煤岩体变形,根据工作面采动空间位置关系及光感数据变化,分析下伏煤岩体的应变分布动态特征,根据上保护层开采过程中下伏煤岩体的应力增高、应力减小、应力恢复的动态变化过程,揭示了不同深度条件下煤岩体应变增减尺度的明显差异性,获得了上保护层开采卸压保护范围参数:倾向和走向的卸压角分别为63.6°和58.7°,卸压滞后距和最大深度分别为14.2m和28.4m.研究结果能够为分布式光纤传感技术在保护层开采卸压效应监测中的推广应用提供重要参考依据.