基于无线传输技术的水网监控系统

介绍了利用现有的数据采集、数据传输及组态等技术构建的城市二次供水水网无线监控系统。该系统能够对二次供水泵站各种运行参数、运行状态等数据实现实时采集和传输,以实现对城市水网的管理监控和自动化调度。     

基于无线传输技术的水网监控系统

城市二次供水自动监控调度服务系统,通过在二次供水泵站安装数据采集终端设备,采集现场供水压力、水箱水位、流量、水泵状态,水浸情况等数据,然后通过GPRS无线分组数据传输技术,实时将数据传输至二次供水管理部门的管理调度服务中心。便可以在该管理调度服务中心的监控终端上实时在线监控各个二次供水泵站的出口压力、进口流量、水箱水位,水泵运停状态等数据。如发现压力不足或过大、水位过高或过低、停水、漏水、停泵、水浸等现象,则立即报警通知泵站管理维护人员,以便进行快速处理。同时,还可根据采集传输回来的各种数据,用科技的手段对二次供水用户的用水情况进行监督控制,从而防止偷水、漏水情况的发生；对于生产管理部门,可根据各种历史数据,绘制每时、每日、每月的压力,流量曲线和数据报表,为水网的管理提供科学的决策依据,提高整个城市供水系统的智能化、信息化、科学化水平。系统工作原理水网无线监控管理系统包括3个部分：数据采集部分,数据传输部分和管理调度中心部分,系统整体框图如图1所示。     

基于MUSIC及波束成形算法的非线性Lamb波微裂纹成像与评估EI北大核心CSCD

针对板状结构的微裂纹成像和评估问题,使用有限元分析方法在三维铝板中建立了埋藏型微裂纹,并采用对称激励的方式,在板中激励出S模态的Lamb波。利用多信号输入分类(multiple signal classification, MUSIC)算法,对传感器阵列捕捉到的信号进行处理,测算板中位于远场的微裂纹方向角。而后通过设置多组传感器阵列进行交叉定位,从而实现对板状结构中可能存在的微裂纹的大范围、高精度定位成像。以此为基础,对阵列信号进行波束成形算法处理,实现对信号的空间滤波,以减少其他方向的杂波对阵列信号的干扰;通过对处理后的阵列信号进行分析,计算其非线性参数,实现对裂纹损伤几何信息的评估。研究结果表明,该研究所构建的微裂纹定位成像算法在较高的环境噪声干扰下仍具备较好的损伤成像能力,且计算出的非线性参数与微裂纹厚度和宽度密切相关,可以有效评估微裂纹程度。     

基于滚动圆的点云数据边缘检测算法

针对点云数据边缘较难检测这一问题,提出了一种快速有效的点云数据边缘检测新算法.该算法以点云数据的全局特性为基础,通过分析三维空间内平面几何曲线的全局边缘性质,构建了基于滚动圆的边缘检测新模型.采用滚动圆的方法针对不同边缘类型进行相应建模,定义了多个特征系数并基于此建立边缘判定准则,实现快速边缘定位.利用公共数据库进行多组实验,分析结果表明,该方法能快速稳定地检测物体边缘,具有较高的检测质量和速度性能.     

并行投影融合隐式凸可行性模型的WSN定位仿真

为了解决当前无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)未知节点定位精度低,对初始节点要求高等难题,提出了并行加权投影融合隐式凸可行性的WSN协同定位机制.基于数学模型,分析了WSN定位问题,并将其转换成隐式凸可行性问题;再引入权重理论和并行投影思想,将其嵌入到隐式凸可行性问题中,设计了基于加权凸集投影的WSN协同分布式定位算法;构造了隐式凸可行性问题的数学模型,对属性进行了分析与证明.最后对改进机制进行了测试,结果表明:与当前WSN定位算法相比,改进机制具有更高的定位精度,经验积累分布函数值最大,收敛速度最快,呈单调收敛.     

卷曲空间型超表面对声波的调控

声学超表面具有天然材料所不具备的独特属性,为声学器件的设计提供了多样性。以广义斯涅尔定律为理论基础,设计了具有多种声波调控能力的折射型相位梯度超表面。该超表面由8个具有不同结构参数的卷曲空间单元结构组合而成,在中心频率3 500 Hz附近,8个单元结构的相位覆盖π范围且声波透射率较高。通过合理地设计超表面水平方向上的相位梯度变化,能够实现对声波的任意调控,在理论和有限元仿真上依次实现了异常折射、无衍射贝塞尔声束和声聚焦。这种厚度薄、透射率高的声超表面,在声学器件设计方面具有潜在的应用价值。     

“数字系统集成化设计”实验教学探索

“数字系统集成化设计”是高等院校电类专业本科生必修课程之一,在整个课程体系中不可或缺.本文针对该课程实验教学,从现有问题出发,对实验教学内容、教学方法和考核方式进行了深入研究,借助于“口袋实验室”系统提高学生数字系统开发设计能力,从而进一步培养学生的创造能力,以达到培养电子专业卓越工程师的要求.     

基于模糊控制的太阳能发电伺服系统的优化设计

针对自动追踪式太阳能光伏发电系统在定位太阳位置的过程中具有明显时变非线性的特点．在论述了模糊控制规律实现方法的基础上．采用了模糊算法和PID控制二者的优点．设计了一种新型基于模糊控制的PID控制器。阐述和分析了太阳能发电系统在追踪太阳时伺服运动闭环模糊PID控制系统的可行性和有效性．并通过实验验证了该系统调节具有精度高．响应快等优点。     

基于LabVIEW的时间反转超声检测系统的开发

时间反转技术在超声无损检测中的应用非常广泛,它可以忽略介质的非均匀性及初始信号源的位置,能够在时间和空间上聚焦超声波,实现对介质缺陷的聚焦检测;基于LabVIEW图形化编程软件,结合计算机、信号发生器、示波器、超声换能器、GPIB等的使用,对超声检测系统实验平台进行了构建,实现了超声信号的发射、接收以及时间反转一系列的信号处理过程;系统工作过程中,采用了3种不同的时间反转技术:经典时间反转技术(time reversal:TR)、反向滤波技术(inverse filter:IF)及1位处理技术(1bit processing),来实现信号的聚焦,其中反向滤波处理技术取得的信号聚焦效果较好,信噪比较低,而运用1位时间反转技术可以有效增加聚焦信号的幅值,使幅值提高3.5 dB左右;实验验证该系统可以有效的实现时间反转超声检测过程中对信号的激励、接收、处理和存储等功能,有良好的精确性和适用性。