冷凝器台数的优化配置与节能

选取厦门商业冷冻公司2004年压缩机的运行记录,分析统计出运行工况下每个时间段冷凝器实际排热量与系统冷凝器额定总排热量的比值,将其定义为部分负荷率,得出各部分负荷的运行时间及运行规律。并据此规律进行冷凝器优化配置分析,计算优化配置方案的能耗和回收期。结果表明:冷凝器按部分负荷的变化规律配置,有较大的节能潜力。根据制冷装置在厦门的特定条件计算分析,当冻结能力为20吨/天时,冷凝器优化配置的节能可达49.1%,回收期在两年之内;当冻结能力为10吨/天时,优化配置后节能可达55%,不增加初投资。     

基于灰色预测和KID离群点检测的AUV故障诊断

提高故障诊断能力对于确保水下机器人AUV系统的稳定运行具有重要意义。针对水下机器人推进器系统,提出一种基于离群点检测的AUV故障检测方法。首先,将传感器采集的数据进行灰色预测处理;然后,提出了一种结合K-mean和DBSCAN的改进迭代聚类(Iterative K-mean DBSCAN,IKD)算法进行离群点检测;最后,与K-mean和DBSCAN算法相比,仿真实验结果表明基于灰色预测和KID离群点检测算法的故障检测准确率高,能够有效地实现水下机器人AUV的无监督故障诊断。     

一种新型可配置全光分插复用器的设计

本文提出了一种新型的基于光纤光栅和光纤环形镜的可动态配置的全光分/插复用器,并对这种结构实现单信道、多信道或有选择性地对奇次信道或偶次信道进行下路或直通配置进行了模拟和分析,说明了这种结构的可行性.     

基于虚拟仪器的智能温湿度检测系统

基于虚拟仪器设计理论,以传感器、数据采集卡、计算机为硬件基础,LabVIEW13.0为软件平台设计一个人机交互界面友好、实时检测、存储与报警、参数设置灵活等的智能温湿度检测系统。该系统利用传感器、USB数据采集卡实现对环境温湿度信息进行实时检测、信号处理与传输,并采用模块化的设计思想,利用LabVEW软件完成了系统软件设计。通过实测结果表明:该系统运行稳定,操作与维护方便,检测精度与性价比高等。     

铁路运行环境下的车载相机姿态估计

基于对铁路运行环境中所拍摄的图像特征的分析,提出了一种修正的线段检测子(MLSD),并利用该线段检测子结合最小二乘拟合及交叉迭代优化方法对消失点进行快速检测,进而利用消失点坐标实现了相机姿态的估计,为后续调整机器视觉算法进行铁路运行环境的场景重建提供重要依据。运用该方法,基于车载相机所拍摄的图像对车载相机姿态进行估计,实验所得的估计值满足了车载检测系统的精度要求,表明了此方法对于估计相机姿态有效的。     

大数据环境下网络非法入侵检测系统设计

大数据环境下,非法入侵检测是保证计算机安全的重要手段。通过非法入侵检测,保证计算机免遭网络中木马病毒等的攻击,因此对大数据环境下网络非法入侵检测进行系统设计是必要的。目前大多数网络非法入侵检测系统是通过归纳当前网络非法入侵检测系统存在的优缺点,指出网络非法入侵检测系统存在的问题,确定其发展方向。但这种方法存在系统结构复杂,不利于维护和使用的问题。为此,提出一种基于PB神经网络的大数据环境下网络非法入侵检测系统设计方法,首先在分析大数据环境下网络非法入侵检测系统功能的基础上,对系统的模块进行设计,并分析各模块所实现的功能,在此基础上,对大数据环境下网络非法入侵检测系统的性能指标、采样芯片、USB接口控制芯片、FPGA、电源管理芯片等硬件进行设计选型,完成系统的硬件设计,并且通过PB神经网络算法提高大数据环境下网络非法入侵检测系统检测的准确性,并给出基于BP神经网络算法的入侵检测实现过程,从而实现大数据环境下网络非法入侵检测系统设计。实验证明,所提方法设计的大数据环境下网络非法入侵检测系统运行速度较快,能够及时准确对网络非法入侵行为进行检测,推动该领域的研究发展。     

分布式可重配置航空测控系统设计与实现

通用化、小型化、高可靠性、使用便捷是对大型军用复杂武器装备外场保障设备的通用要求;近年来,随着网络技术、嵌入式计算机技术特别是“可重构计算”技术的发展,可重配置的嵌入式测控系统开发技术成为当前研究的一个热点;文章对该项技术进行了深入研究,并结合飞机子系统外场测试的实际情况,提出并设计实现了一种分布式可重配置航空测控系统;与传统的集中控制测试系统相比较,该系统的体积小、重量轻,使用方便,通过可重配置技术使得测控系统可适应不同的测试需求;该系统的设计实现对军用复杂武器装备外场检测设备设计具有很好的借鉴意义。     

直线度误差的光电非接触测量方法

基于光电检测技术,利用回转和轴向进给伺服系统,通过激光扫描检测系统测量刀口尺与被测零件素线之间的间隙,实现了对直线度误差的非接触自动测量。详细论述了直线度误差的测量方法和光电检测系统,通过实验对系统的测量精度进行了验证。     

AFDX网络配置驱动的PCI总线远程数据采集器设计

针对先进飞机的航电系统架构,文章提出一种基于PCI总线的模块化远程数据采集器设计,以AFDX网络为主干网络,配置了ARINC825总线、ARINC429总线、多路传感器和作动器I/O接口,从多接口、配置引脚和配置驱动3个方面进行了软硬件设计及实现,保证了远程数据采集器的可靠性、灵活性和可维护性,并通过试验,对文章设计的远程数据采集器的功能指标和时延参数进行了测试,测试结果表明,文章提出的设计,能够满足远程数据采集器功能需求,并具备转换时延小的特点。     

中法海洋卫星有效载荷FDIR实现方法研究

中法海洋卫星搭载了波谱仪分系统、微波散射计分系统和数据传输分系统三种载荷，三类载荷在轨每天连续24小时不间断工作。为提高卫星在轨期间有效载荷运行的安全性，提出了有效载荷系统级故障检测隔离与恢复（FDIR, Fault detection, isolation and recovery）实现方法。有效载荷FDIR由卫星主机和载荷下位机协同完，各载荷下位机实时监测自身运行状态，发现故障时按照故障预案执行隔离操作或上报故障信息交由卫星主机处理。卫星主机还能通过平台其他分系统获得更高级别的有效载荷状态参数，综合分析后及时执行故障隔离操作。文章介绍了三类有效载荷故障监测参数选择方法、故障判断准则和故障隔离措施。各有效载荷的FDIR功能都能够独立使能/禁止，FDIR门限值、连续异常错误次数在轨均可软件调整。中法海洋卫星有效载荷的FDIR实现方法已通过地面试验验证，符合设计要求，其方法可推广至其他卫星型号。     

基于互信息熵-近红外光谱的过程模式故障检测

近红外光谱分析在工业过程故障检测方面具有独特的优势,是一种准确且高效的方法。结合互信息熵和传统的主成分分析,对近红外光谱特征信息进行提取,通过构建过程的模式来刻画工业过程的运行状态。利用近红外光谱数据,从有机分子含氢基团振动信息中获取工业系统的过程模式,从微观分子层面探索提高工业过程故障检测准确率的有效方法,结合贝叶斯统计学习技术,提出了基于近红外光谱数据的工业过程故障检测技术。针对近红外光谱信息量丰富,谱带较宽,特征性不强的特点,首先对工业过程不同运行状态下的近红外光谱吸光度数据进行一阶导数预处理,采用主成分分析法（principal component analysis,PCA）压缩光谱数据量,扩大不同运行状态下光谱特征信息的差异性,提取光谱的内部特征信息。然后采用互信息熵（mutual information entropy,MIE）作为光谱特征信息相关性度量函数,基于最小冗余最大相关算法进一步减少光谱特征信息间的冗余并最大化光谱特征信息与类别的相关性,弥补了PCA无监督特征波长选择的不足,提出一种基于PCA-MIE的过程模式构建方法,获得的过程模式子集更紧凑更具类别表现力。再利用贝叶斯统计学习算法,根据后验概率对构建的模式子集进行决策,判别生产过程的正常状态和故障状态。由于过程模式子集结合了PCA浓聚方差的优势和互信息熵相关性测度的特征信息选择方法,蕴含了更多的近红外光谱的本质信息与内在规律,从而更能刻画工业过程的运行状态。接着,设置测试准确率TA作为评估标准,用以评价故障检测方法的性能效果。最后利用某化工厂提供的原油脱盐脱水过程近红外光谱数据对所提方法进行验证,并与传统近红外光谱特征信息提取方法PCA和MIE方法性能进行对比分析,结果表明基于PCA-MIE的过程模式故障检测方法几乎在所有维数子集上性能都优于其他两种方法,在特征维数为18维时获得最高的准确率94. 6%,证明了方法的优越性。     

基于互相关算法的飞机导线故障诊断与定位系统设计

以飞机导线短路故障和断路故障为研究对象,目的在于寻求一种测试方法能够提高应用时域反射测量原理进行故障诊断与定位的精度。按照实际机场工程应用背景,设计了以便携式工控机为控制核心、以LabVIEW为驱动软件的飞机导线故障诊断与定位系统。根据信号传播特性,提出了基于互相关算法的故障定位方法,消除了系统误差的影响。计算机仿真和实物测试结果表明该系统具有测试过程方便、准确性高的优点,为提高民航机务维修质量具有促进作用。     

云计算环境下资源调度系统设计与实现

在云计算环境下,对开放的网络大数据库信息系统中的数据进行优化调度,提高数据资源的利用效率和配置优化能力。传统的资源调度算法采用资源信息的自相关匹配方法进行资源调度,当数据传输信道中的干扰较大及资源信息流的先验数据缺乏时,资源调度的均衡性不好,准确配准度不高。提出一种基于云计算资源负载均衡控制和信道自适应均衡的资源调度算法,并进行调度系统的软件开发和设计。首先构建了云计算环境下开放网络大数据库信息资源流的时间序列分析模型,采用自适应级联滤波算法对拟合的资源信息流进行滤波降噪预处理,提取滤波输出的资源信息流的关联维特征,通过资源负载均衡控制和信道自适应均衡算法实现资源调度改进。仿真结果表明,采用资源调度算法进行资源调度系统的软件设计,提高了资源调度的信息配准能力和抗干扰能力,计算开销较小,技术指标具有优越性。     

Radar sensor network for target detection using Chernoff information and relative entropy

In this paper, we propose to apply information theory to Ultra wide band (UWB) radar sensor network (RSN) to detect target in foliage environment. Information theoretic algorithms such as Maximum entropy method (MEM) and mutual information are proven methods, that can be applied to data collected by various sensors. However, the complexity of the environment poses uncertainty in fusion center. Chernoff information provides the best error exponent of detection in Bayesian environment. In this paper, we consider the target detection as binary hypothesis testing and use Chernoff information as sensor selection criterion, which significantly reduces the processing load. Another strong information theoretic algorithm, method of types, is applicable to our MEM based target detection algorithm as entropy is dependent on the empirical distribution only. Method of types analyzes the probability of a sequence based on empirical distribution. Based on this, we can find the bound on probability of detection. We also propose to use Relative entropy based processing in the fusion center based on method of types and Chernoff Stein Lemma. We study the required quantization level and number of nodes in gaining the best error exponent. The performance of the algorithms were evaluated, based on real world data.     

基于模糊聚类算法的工控网络控制故障检测方法研究

针对传统大型工控网络控制故障检测过程中,没有考虑故障延时特性,从而导致的故障信号检测准确率下降,检测效率降低。为此,提出一种基于模糊算法的大型工控网络控制故障检测方法。引入模糊算法,对大型工控网络控制中的故障信号延迟进行模糊化建模,通过随机时延切换设计故障观测参数和故障观测参数的残差对大型工控网络控制系统进行故障检测,克服信号延迟弊端。实验结果表明,利用本文方法进行大型工控网络控制系统故障检测,能够有效提高故障的准确率,效果令人满意。     

一种嵌入式软件逻辑覆盖测试方法研究

针对嵌入式软件测试覆盖率低的问题,本文提出了基于软件故障注入的逻辑覆盖测试方法,首先就嵌入式系统常用传感器建立故障模式库,设计了嵌入式软件故障注入系统;其次选取中间层作为故障注入点,研究基于VxWorks653嵌入式操作系统的故障注入实现方式,并通过分析故障信号在软件系统中的传播,提出优化测试用例的方法;最后通过实验验证了该方法可有效提高容错设计功能、冗余设计功能、故障检测功能测试的逻辑覆盖率;有助于提高嵌入式软件的可靠性。     

Development of a vision-based lane detection system considering configuration aspects

Vision-based lane-sensing systems require accurate and robust sensing performance in lane detection. Besides, there exists trade-off between the computational burden and processor cost, which should be considered for implementing the systems in passenger cars. In this paper, a stereo vision-based lane detection system considering sensor configuration aspects such as field of view (FOV), span pixels, resolution, etc is developed. An inverse perspective mapping method is formulated based on the relative correspondence between the left and right cameras so that the 3D road geometry can be reconstructed in a robust manner. The selection rule of the sensor configuration and specifications is investigated for a standard highway. Based on the selected sensor configurations, it is shown that sensing region range on the camera image coordinate can be determined for the best lane-sensing performance. The proposed system is implemented on a passenger car and its real-time sensing performance is verified experimentally.     

变采样周期和多包传输的非线性NCS故障检测

研究具有多包传输、时变采样周期和未知干扰输入的Lipschitz非线性网络控制系统的故障检测问题。利用主动变采样周期的方法将多包传输的非线性连续网络控制系统建模为离散切换系统,设计基于观测器的鲁棒故障检测滤波器构造残差产生系统,运用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了使闭环系统渐近稳定的充分条件及故障检测滤波器的增益矩阵。最后运用仿真算例说明了故障检测滤波器的残差产生系统对故障具有敏感性,同时对外部扰动输入具有鲁棒性。     

基于多模二极管激光吸收光谱的氧气浓度测量

可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)具有高灵敏度、高选择性和快速响应等特点,被广泛应用于环境监测、工业生产监控和生物医疗等众多领域。为克服传统TDLAS技术成本高以及长时间工作过程中由于中心波长偏移造成的稳定性差等问题,提出了利用多模二极管激光关联光谱和谐波检测技术实现氧气浓度在线监测的研究。以Fabry-Perot(FP)激光器为光源,通过对760 nm附近氧气分子的多条吸收谱线的探测,实现了对氧气浓度的测量。输出光束被分光系统分成两路信号,分别经过样品池和测量池,双路接收采集含有气体浓度信息的光信号送后级处理,通过测量信号和参考信号之间的相关性及比例关系对氧气浓度进行反演,其中关联光谱技术和谐波检测技术被用于提高系统稳定性和信噪比。结果表明,在1个大气压条件下,系统的探测极限为280 ppm·m,对同一样品在30 min内的30次连续测量的标准偏差为0.056%,表明了系统良好的稳定性。该系统在软、硬件上的设计可以满足氧气的在线监测,且系统稳定性高、装置简单、易用,便于复杂环境应用。