课程文献中心 更多>>

关键词： 布拉格光栅传感器   解调系统   缸压信号   灵敏度分析  

摘要： 为使携带被测量信息的光信号更加真实地还原缸压信号,从光纤感知原理出发分析解调系统构成和工作过程,设计解调缸压信号的电路结构并分析研究参数指标取值。利用Cadence PSpice仿真软件及电路图制版实物试验验证了所做工作的合理性。对所设计电路进行灵敏度分析,确定对电路工作性能影响较大的关键元器件,并预测关键器件取不同容差±5%、±1%、±0.5%、±0.1%时电路性能指标的变化范围,可为研究人员选择最佳器件提供依据。

关键词： 集合式电容器   局部放电定位   超声检测   粒子群算法  

摘要： 集合式电容器内部局部放电问题可能导致绝缘介质破坏和设备故障。已有的局部放电检测技术在集合式电容器中受到电磁干扰的限制。为此,提出了一种自适应模拟退火粒子群超声定位方法。该方法结合超声检测法克服电磁干扰对定位精度的影响,通过对粒子群参数进行自适应优化,并应用模拟退火和轮盘赌策略进行优化。为检测该方法的效果,通过对比实验表明,该方法提高了定位的准确性和稳定性,为集合式电容器局部放电定位问题提供了有效的解决方案。

关键词： 激光扫描   点云   限界检测   测量基准  

摘要： 我国幅员辽阔,铁路地理环境复杂,准确掌握铁路建筑限界状态对于保障安全运营有重要意义。传统的限界检测方法测量点位少、效率低,已经不能满足铁路运营速度、强度和密度不断提高的要求。基于激光扫描测量技术的限界检测系统能够快速准确地测量铁路建筑限界,兼具数据管理功能。首先以钢轨顶面及轨道中心线作为测量基准建立测量坐标系,然后通过模型和算法搭建基于激光扫描测量技术的限界检测系统,最后将系统安装在GX160综合巡检车平台上可方便灵活的对铁路限界进行检测。

关键词： 微型光谱仪   双光栅   柱透镜   高分辨率   近红外波段  

摘要： 因为便携、低成本、集成化等优势,微型光谱仪已经成为光谱仪技术发展的重要趋势,其中工作波段在近红外的微型光谱仪,在光纤传感和解调、光纤通信等领域有着非常广泛的应用。但目前的近红外微型光谱仪普遍存在分辨率低、成本高、体积大不便于携带等问题,为此,提出了一种独特的基于双光栅和柱透镜的微型光谱仪结构,开展了理论和实验研究。相对于传统的微型光谱仪结构,新的设计主要有三个特征:使用光纤代替入射狭缝,以减少光能损失;采用双光栅将光束进行二次衍射;使用柱透镜以改变线阵CCD阵列表面的成像尺寸。首先,利用Zemax软件进行了光学设计和仿真分析,光谱范围为1525~1570 nm,光学系统结构在66 mm×40 mm×24 mm的体积范围内,光谱分辨率理论上达到0.2 nm,比未加柱透镜的结构提升了2.5倍。然后,根据理论分析,选购了合适的光电器件进行了系统封装,与匹配的电路模块结合,实现了微型光谱仪的光谱检测功能。光谱仪的光学系统安装在66 mm×40 mm×30 mm的体积范围内,实际测量的光谱分辨率为0.215 nm,与理论结果较为吻合。进一步地,搭建了一套基于该微型光谱仪的光纤光栅温度传感测量系统,该微型光谱仪作为信号解调仪,选择了四个中心波长分别为1534、1538、1542和1545 nm的光纤光栅作为传感器,温度在0~50℃范围内以1℃为间隔连续变化,最终实现了温度实时测量和信号解调,系统温度灵敏度分别达到9.58、9.68、9.69和9.6 pm·℃^(-1),验证了该微型光谱仪的高分辨率和高可靠性。研制的微型光谱仪的子组件可以固定在外壳上,系统内部无可移动元器件,体积小、分辨率高、稳定性好,可应用于其他诸如物质浓度分析、传感信号测量等需要高分辨光谱分析的场合。

关键词： 远程光纤传感网   优化差分方法   边缘信息双重判别   加权卡尔曼滤波融合算法  

摘要： 为实现远程光纤传感网络在噪声干扰条件下的高精度检测传输,提出一种优化差分(optimized difference,OD)的降噪方法。基于移动平均法构建新差分算法,并结合低通算法、中值算法预判边缘信息及预测信号数值;采用双重判别弥补边缘信息误判的缺陷,优化准确定位边缘信息的能力;融合加权平均法与卡尔曼滤波器(Kalman filter,KF),优化信号预测的精度。实验验证结果表明:采用该方法进行数据预处理将使系统能够正常检测数据,测量精度可达0.76%,提高检测系统的抗噪性能。与先进小波阈值降噪方法的对比实验结果表明:斜率优化方法在≥10 dB噪声干扰下,测量精度相对提高0.62倍以上。

关键词： 机器视觉   深度学习   异物入侵   障碍物检测  

摘要： 针对现有异物入侵检测模型参数多、实时性差等问题,文章提出一种新型地铁主动式障碍物检测系统。首先通过使用稀疏化和通道剪枝的方法,得到轻量级YOLOv3异物检测模型,然后使用HSV、Lab颜色空间中的亮度通道辅助边缘检测,并进行透视变换处理,提取轨道可通行区域,最后基于PyQt5开发了主动式轨道障碍物检测系统。该系统已在地铁电客车上进行了验证,可实现障碍物检测及异物入侵报警等功能。

关键词： 全光纤结构   自相似放大   超短脉冲  

摘要： 本文研究了1.5 μm波段基于全光纤结构的超短脉冲掺铒光纤自相似放大器。采用正常色散的掺铒增益光纤分析脉冲在放大过程中的自相似演化过程。实验将种子源输出的重复频率为44 MHz,脉冲宽度为797 fs的信号光经预放大级,用高增益正色散掺铒光纤将种子源输出的孤子脉冲整形成抛物线型脉冲,整形后的信号光通过主放大级使用双向泵浦方式将0.43 mW的种子光输出功率放大到60.14 mW,实现主放大级功率放大且光谱宽度为61.69 nm,脉冲宽度1.82 ps。最后经2.3 m长的普通单模光纤(SMF)进行压缩。最终实现了平均输出功率60.14 mW,脉冲宽度83 fs,峰值功率16.85 kW的高功率自相似超短脉冲输出。

关键词： 物联网   特种设备   检验系统  

摘要： 现阶段,特种设备不仅组织架构复杂,使用方法也存在一定的技术性,尤其是在科技快速发展的背景下,特种设备不断更新换代,加大了设备的使用难度。特种设备在我国起步较晚,尚未得到全面的普及,因此在设备运行过程中不可避免的出现各种运行故障,但是传统的检验方法无法实施掌控特种设备的运行状态,导致小故障无法得到及时有效的处理,逐渐演变成大事故,不利于我国特种设备的可持续发展。因此,本文重点研究物联网技术在特种设备检验检测系统中的应用,旨在推动我国特种设备的稳定发展。

关键词： PIN二极管   强电磁信号   器件特性预测   变分模态分解   自编码器  

摘要： 提出融合变分模态分解(VMD)和自编码器的预测方法,将温升特性曲线分解成若干个子信号分量,其中包含高频的波动量、中间量和低频的趋势量,然后利用自编码器对每个分量进行预测,最后将分量的预测值相加,从而实现对PIN二极管温升特性曲线的精准预测。通过与多种机器学习方法的对比验证了结合VMD分解可有效提升预测精度,同时也验证了自编码器在特性曲线拟合上的优势。

关键词： 超声波   液位检测   回波能量  

摘要： 置于液罐外壁液面高度附近处的收发探头发射声束透过罐壁在其内壁产生一投影面积,提出利用液体在该投影面积中的占比与能量之间的关系来检测液位的变化。计算探头接收到的回波信号能量,该能量值与液面高度成反比,由此定征液面位置。搭建试验系统,采集回波信号,将算得的接收能量值代入占比面积表达式得到相对探头的液面位置。计算的液面位置与实际液面位置相吻合,两者的误差仅小于2.465 mm。有限元仿真计算也验证了探头接收能量与液位变化的关系。