复杂施工条件下无人碾压机群协同全覆盖路径规划研究

无人碾压是大坝碾压施工领域研究的热点。大坝施工具有坝面面积大、料区多、障碍物多等复杂特点,这给无人碾压机群协同作业带来挑战。研究无人碾压机群高效协同全覆盖路径规划对于保证无人碾压机在大坝复杂施工条件下的碾压质量和进度具有重要意义。本文提出一种无人碾压机群协同全覆盖路径规划的新方法,包括作业面分解、子作业面规划、子作业面连通和机群任务分配等步骤。首先,针对存在障碍物的不规则边界作业面分解问题,采用Boustrophedon算法将其拆分成较少的无障碍物子作业面;其次,提出满足搭接法和错距法碾压施工原理的碾压运动模型（CMM,Compaction Motion Model）来进行子作业面路径规划;再者,将各子作业面连通施工顺序优化问题建模为TSP模型（TSP,Traveling Salesman Problem）,采用混沌理论改进蜻蜓算法的搜索机制,构建混沌蜻蜓算法,以求解较优的子作业面间转场路径;最后,建立无人碾压机群作业时间成本函数,并以最小化时间成本为准则将全覆盖路径分配至各无人碾压机,实现无人碾压机群的高效协同全覆盖路径规划。以心墙堆石坝为例,通过Matlab仿真对比和工程应用,结果表明本文所提出的方法能够实现复杂施工条件下的无人碾压机群的协同全覆盖最优作业路径规划。同时,在碾压质量方面能够满足各料区碾压达标率均高于95%,在碾压效率方面无人碾压机设备利用率均高于97%。本研究为大坝碾压机群无人驾驶协同全覆盖路径规划提供了一种新思路。     

基于金属氧化物气体传感器的气味罗盘的实验分析研究

设计一种由TGS2620金属氧化物气体传感器构建的气味罗盘系统。研制了气味罗盘的信号采样系统及辅助电路。在点气源及平流环境下对该系统进行了360°静态气源定位实验,提取传感器阻值响应比为特征量,并论证了该特征量与罗盘偏转角度α的对应关系。实验表明气味罗盘对相差30°方向的气源据有较大的响应差,以响应比值为特征量进行分析能够排除同类型传感器个体差异对分析结果的影响。     

改进Harris-Susan算法下砾石土料掺配均匀度评价

砾石土料掺配均匀程度对砾石土心墙坝的安全至关重要。数字图像处理方法被广泛应用于混合物识别领域,但在处理存在黏连特性的图像时易出现过分割与欠分割问题,导致评价结果精度不足。针对上述问题,本文提出改进Harris-Susan算法下砾石土料掺配均匀度评价方法。首先,改进Harris-Susan算法可分割欠分割区域并修复过分割区域,提高二值图像精度;其次,基于砾石邻域的概念,对图像进行单分位均匀度评价;最后,采用空间分布采样构建砾石土的空间均匀度评价指标。将该方法应用于大渡河双江口砾石土高心墙堆石坝工程建设中,本文方法相对统计准确率为0.935,较Otsu算法（0.353）和分水岭算法（-3.101）提升明显。结果表明,本文方法结果与筛分法高度一致,同时可有效节省人力、物力与时间成本,评价效率更高,具有很强的工程应用价值。     

车用永磁同步电机不同冷却水道分析*

新能源汽车的永磁同步电机单位体积内损耗过大或冷却性能较差都可能造成温升过高,使得汽车的安全性及可靠性面临挑战,所以精准计算各项损耗并设计合理水道结构十分必要。针对额定功率为30 kW的永磁同步电机,利用流固耦合方法进行热仿真,分析螺旋形、轴向Z形、径向Z形及周向形四种水道的流速、压差、温升,探究电机冷却效果受不同冷却结构的影响及水泵功率的要求,为冷却结构的设计提供参考。     

基于S7-300的污水泵站自动控制系统设计

针对目前污水泵站采用的继电器-接触器控制方式运行管理成本高的问题,提出了一种以S7-300 PLC为核心的污水泵站自动控制系统的设计方案,介绍了系统的组成及控制原理,阐述了系统的软、硬件设计。该系统采用PLC控制1台软启动器拖动4台电动机的方式,消除了直接启动对电动机带来的影响;可根据不同情况自动选择最合理的运行状态,同时可与上位机通信,以上传数据和接收控制命令。实际应用结果表明,该系统运行稳定,提高了污水泵站的净水效率。     

磁介质密度传感器与测量系统

本文介绍了一种在洗煤过程中非常有用的新的磁介质密度测量方法.传感器的激励信号为三角波电流,响应信号波形转换可以消除传感器电阻引起的温度漂移并提高传感器的抗干扰能力.为增强传感器的机械强度,其结构采用将传感器内置于不锈钢管中,并在不锈钢管切开切口来消除涡电流.本文列出了线性试验及温度试验结果,在洗煤厂的使用表明磁介质密度测量性能稳定且能满足洗煤过程需要.     

龙开口大坝浇筑碾压施工质量实时监控系统设计与应用

龙开口水电站采用碾压施工质量实时监控系统对碾压混凝土大坝施工质量进行全过程监控.分析规划了碾压施工质量实时监控系统的功能,通过选取合适的监控技术、确定监控系统结构完成了监控系统方案设计.监控系统成功应用于龙开口水电工程大坝施工现场,取得了一定的成果,推动了碾压混凝土坝浇筑施工水平的提升.     

碾压混凝土坝施工气候信息实时监控理论与应用

在分析了基于仓面施工气候信息实时监控的碾压混凝土施工质量控制措施基础上,提出了监 控中VC值(vibrating-compacted value)的调控方法,构建了监控的概念模型,并进行了其系统设计。 该系统成功应用于官地水电站碾压混凝土坝施工质量实时控制中,实现了仓面施工气候信息的自动采 集、存储、查看和分析。通过预测VC值损失量及其对其他施工措施的影响,该系统实现了反馈控 制,为保证工程质量发挥了重要的作用。     

连续监控下土石坝碾压参数的控制标准及其确定方法

为适应连续监控下土石坝施工中对碾压参数的控制要求,提出将行车速度持续超速时间、激振力持续不达标时间、压实厚度及碾压遍数合格率作为施工全仓面碾压参数的控制指标;并在分析各碾压参数与心墙坝料压实度之间相关性的基础上,建立了碾压遍数、压实厚度、料性参数（坝料含水率和级配）与压实度的多元回归模型;进而提出了满足现行规范要求的坝料压实质量所对应的、基于Monte-Carlo法的碾压遍数合格率控制标准的确定方法。工程实例分析表明,遵循所提出的碾压参数控制标准,心墙区试坑检验的坝料压实度均满足设计要求,从而为连续监控下土石坝碾压质量的控制提供了有效途径。     

人体静电放电(ESD)及保护电路的设计

随着集成电路及电子设备的广泛应用,人体静电放电的危害性日益引起人们的重视。首先介绍人体静电放电模型及测试方法,然后阐述几种新型集成化静电放电保护器件的原理与应用。