基于嵌入式与Web技术的激光测距远程监控系统

为了满足工业生产中,不同场合对距离过程控制的需求,本文提出了一种以激光传感器做为检测端,嵌入式系统作为数据处理和控制的远程监控系统方案。系统采用新一代的测距设备-DLS—B激光测距传感器,以基于ARM—Linux的嵌入式的平台为核心,使用RS485工业总线技术与Web服务器技术,对多台激光测距传感器进行监控,实现了激光测距系统的数据采集与处理。     

一种室内标定激光测距准确度方法的研究

激光测距的准确度是激光测距机的基本参数之一,论文针对激光测距机对远距离目标测距过程中的距离准确度对测距精度的影响,研究了室内实现激光测距准确度标定的方法。首先,根据单模光纤延迟法制作了标准距离模拟器;其次,利用差分原理设计了激光测距准确度标定的方法;最后,结果表明该方法实现的激光测距准确度可达0.105m。     

数字TDC技术在相位式激光测距中的应用研究

介绍了相位式激光测距与数字TDC（time-to-digital converter）技术原理,提出将数字TDC技术应用于相位式激光测距的方法。对方法进行了理论分析,并使用MATLAB／Simulink建立了系统的模型,通过仿真验证了理论推导的结论,将数字TDC技术应用于相位式激光测距可在单一、较低的调制频率下,可以达到很高的精度,使用1MHz调制频率,最大量程为150m,理论精度可达到9．75μm。     

相位式激光测宽仪的设计和实现

自60年代初期激光的出现,激光测距取代了传统的测距方法成为测距系统的主流.本文所设计的激光测宽仪实际上是在激光测距的基础上实现双向测量,是激光测距的一个应用,旨在设计一套体形轻巧、性价比高、测距精度较高的双向测距系统,所采用的是相位法,即对半导体激光器直接调制使激光连续发射,通过测量往返信号之间的相位差实现距离的测量.文中采用了直接数字频率合成技术(DDS),保证了主振和本振频率的准确性也避免了传统测距系统中正弦发生信号所出现的频率漂移和相位抖动等问题,实验结果比较理想.     

一种新型双激光测速系统的设计与应用

机动车速度检测是现代智能交通系统中的一个重要组成部分。基于激光测距技术,研究了一种新型双激光机动车测速系统。在沿车流方向的两个固定位置各垂直安装一个激光测距传感器,通过测距值的变化检测到有没有车辆通过,根据车辆通过两个激光测距传感器的时间差和传感器的水平间距,可以计算出车辆的行驶速度。同时测距值可以完整地反映出车辆的外形轮廓。该系统主要由事件检测模块、数据协议转换模块以及轮廓检测器模块组成。通过与美国STALKER公司的BASIC型移动式测速仪测试数据进行比对实验,结果表明该系统测量误差在1 km/h之内,具有成本低、测速快和精度高的特点。     

基于激光测距技术的往复车精准定位应用

文章以应用于锌电解的阳极小车为例,简要介绍往复车辆通过激光测距技术在 PLC控制系统中的应用,实现精确定位功能。     

基于XGboost的线路覆冰测量中激光测距的误差研究

针对冬季电力输电线路覆冰厚度测量过程中,使用激光测距测量距离时产生测量误差导致输电线路覆冰厚度测量精确度较低的问题。本文开展激光测距误差因素分析和误差修正研究。首先,从脉冲式和相位式两种激光测距的特点出发,确定适合在冬季输电线路覆冰厚度测量过程中使用的激光测距方式;然后,将所选择的脉冲式激光测距测距理论与冬季输电线路覆冰厚度测量过程中作业环境情况相结合,通过从所测目标、环境等多个可能引起误差的研究内容开展试验,进一步确定了冬季环境下输电线路覆冰厚度测量过程中的距离测量误差影响因素;最后,结合XGboost算法对激光测距误差影响因素进行合理修正,使得激光测距测量准确度更高。本文还对研究的面临的局限性挑战和未来电力输电线路覆冰监测工作发展趋势进行了说明。     

融合异质传感信息的机器人粒子滤波定位方法

针对机器人采用视觉传感器和激光测距传感器单独定位的缺陷,提出一种融合视觉传感器和激光测距传感器感知信息的移动机器人Monte Carlo自定位方法.视觉目标识别过程中,只采用激光测距信息单独进行粒子集更新; 当视觉目标识别完成,利用码盘信息对视觉定位信息进行修正,然后融合激光测距信息进行粒子集的同步更新.视觉信息的全局...     

提高脉冲激光测距精度的方法研究

对脉冲式激光测距系统的误差来源进行了较详尽分析,最终给出一种提高激光测距精度的时刻鉴别方法,该法不仅可以减小因回波信号幅值变化带来的鉴别误差,还可以减小因为脉冲上升沿延时带来的误差;此外,提出了一种高精度的时间间隔测量装置,该装置可以减小因电子元器件带来的固有延时误差,较已有的2路测试减小延时误差的方法具有结构简单,成本低等优点。设计的系统具有2个优点：1）成本较低;2）同成本情况下精度较高。测试精度能达到15cm左右。     

基于快速EEMD的自适应滤波算法在输电线路激光测距中的应用

为提高输电线路激光测距的精度,提出一种基于快速集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)的自适应滤波算法。首先,应用EEMD对含噪的激光测距信号进行分解,得到了激光测距信号的本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量。同时,对EEMD进行改进,加设阈值筛选IMF分量,提高算法的运行速度。再次,采用基于最小均方算法(Least Mean Square,LMS)的自适应滤波器对分解得到的IMF分量进行去噪。然后,将所得到的IMF分量重构,得到了去噪后的激光测距信号。最后,经模拟试验,结果证明应用该方法得到信号的去噪效果好,确实能提高输电线路激光测距的精度。     

超声波电机频率-温度特性研究

为了研究超声波电机运行过程中温升和频率漂移等关键技术问题,采用自然对流传热问题的牛顿冷却定律和热容理论,建立了超声波电机的温度特性与驱动频率之间的关系表达式,仿真分析了驱动频率对电机温升的影响;考虑电机压电定子的转动惯量和剪切变形等因素,利用能量等效原则和铁摩辛柯梁振动理论建立了超声波电机谐振频率与温度之间的关系表达式,通过仿真研究了温度对电机谐振频率漂移的影响,并通过实验验证了仿真结果的正确性。仿真及实验结果表明:电机的谐振频率随着温度的升高呈线性降低;驱动信号频率越接近电机谐振频率,电机表面温度就越高。最后,根据研究结果提出了减小电机温升和频率漂移的措施,并通过实验验证所提出措施的有效性。     

电力备用市场化运营需求研究

随着我国电力市场改革的逐步深入,电力备用市场化运营已提到议事日程.该文从经济的角度,分析了传统备用需求确定方法的不合理性;基于消费者剩余理论,推导了在平衡点附近需求曲线线性化时平衡点失负荷价值计算公式;通过对备用价值的研究,根据平衡点失负荷价值计算公式提出了平衡点处系统最优电力备用需求确定模型.通过算例分析了该模型的可行性,并对电力需求价格弹性、系统可靠性、备用成本与系统最优备用水平的关系进行了研究,得出需求价格弹性越大,系统最优备用需求越低;系统可靠性越高,系统最优备用需求越低;备用成本越高,系统最优备用需求水平越低.     

机组惯量对暂态功角稳定性影响的复杂性

随着能源转型的推进,风电及光伏发电大规模入网引起的电力系统惯量水平降低对暂态功角稳定性的影响成为业界关注的热点。从电网送、受端的视角来界别机组惯量对暂态功角稳定性的定性影响,并不符合问题的本质。文中基于扩展等面积准则(EEAC),分析互补两群等值惯量的变化对主导映象系统暂态稳定裕度的影响。由于故障场景对两群映象系统暂态潮流的不同影响,以及上述两种影响的交互作用,造成机组惯量对暂态功角稳定性影响的复杂性。通过对两机哈密顿系统的解析分析及数值仿真,讨论了其规律。     

碱锰电池尼龙密封圈爆破压力测试影响因素探究

通过对碱锰电池尼龙密封圈爆破压力测试环境、测试方法等因素的选择与改变,研究了密封圈测试前热处理温度、热处理时间、测试前晾晒时间以及测试环境温度、湿度等因素对尼龙密封圈爆破压力测试值的影响。研究结果表明,热处理温度越高,热处理时间越长,测试值越低;晾晒时间越长,测试值越高;测试温度越高,测试值越低;测试湿度越高,测试值越低。对各因素产生的结果进一步研究,并结合实验发现,各因素的变化对尼龙材料的内部水分造成了影响,也导致测试值的变化。     

场畸变气体开关寿命特性研究

气体开关为脉冲功率系统中的关键元器件之一,其寿命特性是业界关心的主要性能之一。文中进行了场畸变气体开关的寿命实验,通过分析实验条件下开关约10 000次放电后的绝缘内壁附着物成分,得出了在开关导通电流相对不大的情况下(10 kA)开关失效的主要原因为绝缘劣化,而造成绝缘劣化的主要原因为电弧烧蚀电极导致物质扩散溅射污染绝缘的结论。利用模拟电荷法对开关内电极间隙的电场进行了计算,并使用微粒群(PSO)算法对电极形状进行了优化分析,可以作为使电极尽量均匀烧蚀,提高开关寿命的优化设计算法。     

无线通信网络在电力行业中应用分析

随着电网通信技术的不断发展,电力行业基础数据的采集分析显得尤为重要,通信网络则是数据采集的基础,构建通信网络、发展通信网络,扩大通信网络已经是今后智能电网发展的必然趋势。而无线通信网络在电力行业充当的角色与日俱增。合理的利用无线通信网络是今后数据采集的必然手段之一。     

多回路电缆布置优化的研究

为降低城市多回路电缆平行敷设工程的造价,可采用改变各回路电缆相序的方式来降低电缆金属护层上的感应电压。为此,通过感应电压计算和矢量分析法,分析了多回路高压电缆线路变化布置方式对电缆金属护层感应电压的影响,结果表明:减小同一回路三相电缆的相间距离或增大不同回路电缆之间的回路距离,可以降低多回路平行敷设电缆金属护层的感应电压值;多回路电缆线路的布置中,不同的相序排列组合对电缆金属护层的感应电压值有明显影响。因此,在敷设多回路电缆时,应兼顾有利于电缆散热和降低电缆金属护层感应电压值两方面,确定电缆之间的距离。     

高速异步电动机转轴的疲劳特性分析

基于Ansys多物理场仿真软件平台,对高速异步电动机的转轴进行疲劳特性分析,校核高速异步电动机转轴的疲劳强度和高速运行的可靠性,预测电机转轴的寿命;分析电磁力对转轴疲劳寿命的影响,判断疲劳特性的类型。对比分析作用于电机结构的电磁力波频率、幅值和电机转轴各阶模态的固有频率,校核电机转轴的强度。在转轴不会因电磁振动发生断裂的前提下,将电磁力等效为静应力分析转轴的疲劳特性,校核电机轴在电机寿命周期内是否会发生短周疲劳损坏;并采用凹圆角设计进一步提高转轴的结构可靠性,提高电机的转轴寿命。     

虚拟信号测量仪的设计与开发

本文介绍了在Lab VIEW的基础上开发和设计虚拟信号测量仪的过程,并成功地进行了运行检测。虚拟信号测量仪主要有2部分功能:测量电信号(如电压)和测量非电信号(如温度)。电信号部分显示器可以直观地显示采集的波形,并通过相应的函数模块处理,得到波形的直流分量、标准频率、峰值、平均值和有效值。调节电信号的参数设置,显示的波形和各项结果会作相应的变化。而且,当信号的幅值超过所设定的量程时,仪器会报警。非电信号部分的显示器按时间顺序以波形的形式显示所测得的值的历史变化趋势,并得出当前时间段信号的最大、最小和平均值。     

弯管下游在线校准超声流量计安装位置研究

为减少现场扰流元件对超声流量计在线校准的干扰,采用大涡模拟方法研究超声流量计上游存在90弯头时其沿流向和周向安装位置对计量准确性的影响,获得超声流量计的最佳安装位置。结果表明,弯头导致下游发生流态畸变,超声流量计距弯头越远,其对周向安装位置的敏感度越低,修正系数最大误差由0.11降至0.03;修正系数随周向安装角的变化而波动,且管内流速越高,修正系数波动幅值越小,波动幅值最大减少了20.5%。此外,周向安装角为0和180时流量计对安装位置的敏感度较低,修正系数更接近于1.0且其最大误差均在0.04以内。研究结果有助于提高弯头扰流条件下超声流量计在线校准的准确性。