基于单目视觉的平面测量

针对平面上目标的定位及长度测量等问题,提出了一种基于单目视觉测量平面上物体位置的方法,并讨论了标定点的选取原则。在被测目标所在平面上放置平面靶标,在平面靶标上选取标定点,通过最小二乘法求取模型参数,实现单目视觉测量模型的标定。利用标定出的模型参数,根据目标的图像坐标计算出其平面坐标位置,从而实现目标的定位及长度测量。标定点个数至少为4个,并且标定点需满足特定的位置关系。实验中测得目标长度的相对误差小于0.3%,验证了该方法的有效性。     

基于图像拼接的直线轴承长度测量方法

针对远心镜头因自身特性无法调节视场大小,难以适应直线轴承测量时一次性获取零件完整图像的问题,利用HALCON图像处理软件通过图像拼接方法进行直线轴承的长度测量。综合考虑特征点提取和边缘轮廓获取效果,采用背光与正向照明相结合的方案,建立了基于组合照明的直线轴承测量系统;在图像拼接中,提出了一种在图像近似重合区域内使用图像金字塔分层搜索的方法进行特征点检测与匹配,以提高图像拼接效率;最后通过Canny算子和最小二乘法拟合进行图像边缘定位,完成长度测量。实验结果表明：组合光源能更好地兼顾图像表面特征点与边缘轮廓提取效果;提出的拼接方法检测时间在0.2S左右,相比于传统方法检测时间减少了88%;基于图像拼接的视觉测量误差小于0.1mm,测量重复性上相比于传统方法更稳定,测量最大标准差为0.005。因此,保证了视觉系统的检测效率、精度以及稳定性,在工业自动化检测方面具有一定的理论依据和实用价值。     

平行双关节坐标测量机连杆微变形测量系统

为准确测量平行双关节坐标测量机零件弹性变形量,从而对由此引起的测量误差进行补偿,进一步提高平行双关节坐标测量机测量精度和可靠性,介绍了一种基于PSD位移检测的杆件微变形测量方法,通过激光参考光束将变形量的测量转化为位移量的测量。以FPGA为核心搭建信号转换、采集及传输电路。在Lab VIEW环境编写上位机软件分析测量数据。使用ANSYS软件进行力学仿真分析提出测量系统应具备的精度指标及测量范围。使用激光干涉仪标定系统响应特性,通过2D等电压间隔输出实验测定PSD有效面积内的位移响应矩阵,采用2D双三次样条插值法修正系统响应的非线性误差。实验证实系统可实现1.32μm(2σ)的位移测量精度。可用于平行双关节坐标测量机杆件变形测量,且其安装尺寸较小,可以实现在线检测。     

基于基础矩阵与HEIV模型的双目相机标定

双目相机标定的精确与否很大程度上决定了立体匹配三维重构的完成质量。提出一种基于相机基础矩阵的一维标定方法。该方法较之传统的张正友一维标定法，无需对标定杆进行任何的运动约束即可完成。并提出一种基于变量含异质噪声(heteroscedastic error in variables,HEIV)模型的优化方法对测量数据与标定参数均进行优化，该模型利用测量数据的估计值与测量值之间的误差和构造代价函数，通过迭代最小化代价函数进行求解，实验表明本文算法较之传统优化算法精度更高，且在测量数据较少的情况下优化数据更接近真实值。     

车轮热轧轮胚尺寸激光测量系统的研究

采用激光测量和视觉测量相结合的方法设计了车轮热轧轮胚尺寸激光测量系统的硬件结构和测量方案,设计了系统的靶标标定方法,并针对高温状态的曲面尺寸进行了测量实验。通过分析实验结果,得到测量系统对于常温状态下车轮轮辋相关尺寸单次测量的标准差分别为0.3865mm、0.1862mm和0.1561mm,20~1000℃热态测量时,测量结果的标准差为0.0390mm。     

隧道围岩沉降自适应实时识别及测量

针对传统隧道围岩沉降监测方法鲁棒性较差、难以及时有效的监测隧道围岩沉降值的问题,提出将坐标注意力结合目标检测算法的隧道围岩沉降自适应识别测量算法。利用工业相机拍摄不同环境靶标图像建立数据集,训练具有坐标注意力的目标检测模型,在测试集中验证模型预测精度为97.9%。使用图像中靶标的数字以及LED灯点的像素坐标标定测量算法模型并计算沉降值。结果表明在25 m范围内测量误差小于1 cm,在10 m范围内的靶标测量误差小于5 mm。     

直线时栅测量系统的误差研究

研究直线时栅位移测量系统中的误差规律,对提高时栅测量系统的测量精度及进一步优化系统结构具有重要意义。在分析直线时栅测量系统误差来源的基础上,定量分析了时栅误差、导轨误差、滑台及连接臂变形误差,建立了时栅测量系统的全误差模型;研制一套激光干涉仪与时栅测量系统标定实验装置,实现了时栅测量系统误差的分离,并利用该模型对测量系统进行误差修正,显著提高时栅测量系统的测量精度,修正后的精度达±8 m/m,测量不确定度减小一半。     

触针式光电三维微位移测量系统设计及标定

提出了一种触针式微位移测量系统的设计方法。该系统通过悬臂梁探针感知微位移变化,通过光学方法对微位移进行放大,并根据微位移测量系统的光路建立了该系统的数学模型,并对数学模型中的系统参数的标定方法进行了分析。完成了微位移测量系统中铍青铜材料低弹性系数的悬臂梁和耐磨探针的设计,最后搭建了系统的实验平台,并在此硬件的基础上完成了参数标定实验和量块及圆柱样件的测量实验,并对圆柱测量数据进行了测头半径补偿,系统测量曲面的精度达到了7 m。实验表明该系统能够很好地应用于微纳测量实验中。     

基于MC20的多种方式定位终端设计与实现

为了实现对移动目标位置信息的测量,基于基站定位和GPS定位的不同需求,采用MC20全功能通信定位芯片及STM32微处理器,设计了一个多种定位方式的定位终端,该定位终端能够对移动目标进行实时定位检测,在不同情况下选择适合的定位方式,在室外或者GPS信号较为良好的情况下采用GPS定位,在室内或者GPS信号较弱的情况下采用基站定位,从而保证将检测目标所在位置的定位信息实时准确上传及显示。通过对定位终端的GPS定位及基站定位测试,GPS定位误差小于10m,基站定位误差小于200m,可应用于市区范围内的设备定位。     

基于腰部移动模型的行走步长计算方案

针对行走时腰部运动轨迹的特性,提出了一种利用微电子机械系统(micro-Electrical-mechanical systems,MEMS)计算行进位移的方案。这种方法将MEMS置于腰部,利用MEMS采集测试者行进过程中的加速度和角速度数据。6名测试者参加了实际环境中的测试,每位测试者进行了8次实验,每次实验的行进速度为测试者自己选择的最习惯的行进速度,全部实验在一个长度为47 m上的直线走廊上进行。对采集到的数据进行处理和计算,得到位移的计算长度并与实际长度进行比较和分析。实验结果表明该方法计算单步步长和步行位移结果精度良好,计算结果误差小于6.4%,且MEMS置于人体腰部携带方便,所提出的方案可在室内定位等领域获得具体应用。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

ICEMI' 2015征文通知（英文）

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world’s premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

基于改进动态灵敏度的配电网无功优化规划

目前配电网无功优化规划多采用网损灵敏度分析等方法来确定配电网候选无功补偿点,可能选择虚假高灵敏度节点,选点分布较集中。提出一种基于改进动态灵敏度选点的配电网无功优化方法,对灵敏度和负荷阻抗矩进行修正结合并进行层次聚类,避免选择虚假高灵敏度节点,使得选点分布均匀。通过实例仿真分析,验证了该方法的有效性,并对几种灵敏度选点方法进行了比较研究,得出了一些有益的结论。