煤田火灾无人机监测关键技术研究

针对现有煤田火灾无人机监测技术存在的续航时间短、数据采集周期较长、红外热图像精确度不高、数据传输和处理速度慢等问题,研究了基于单一/集群飞行的无人机监测技术、红外及可见光双视监测技术及基于4G网络的数据传输与处理技术。设计了无人机多站多机集群飞行方式,通过航线规划和独立控制实现对大面积煤田区域的快速监测;采用红外双视热成像仪进行数据采集,无人机在等间距航点处悬停时触发红外双视热成像仪拍照采集红外热图像和可见光图像;以4G网络作为信号传输渠道,依靠数据采集前端和数据处理软件的协同作用,实现数据采集、传输和处理的同步。现场应用结果表明,2台无人机采集254张红外热图像和254张可见光图像,完成数据采集和图像前期处理耗时150min,图像合成耗时10h,与现有技术相比,极大缩短了监测时间;采集的红外热图像所显示的温度与实地温度测试结果重合度在90%以上,表明利用无人机进行煤田火灾监测是有效、可行的。     

环境减灾卫星影像森林火灾监测技术方法研究

森林火灾是世界性的、频繁发生的重大自然灾害。随着国内外航天科技的迅猛发展,卫星遥感技术特别是红外卫星遥感已成为森林火灾监测的一种有效手段。我国的环境一号卫星A、B星(简称HJ-1A卫星、1B卫星)于2008年9月成功发射,其中的HJ-1B卫星搭载了红外多光谱相机,在森林火灾监测方面具有得天独厚的优势,可在早期的火灾发现、中期的灾害跟踪、后期的灾害损失评估中发挥重要作用。本文主要分析了环境减灾卫星在森林火灾监测方面的优势,对环境减灾卫星森林火灾监测技术和方法进行了研究。     

煤田火灾无线远程监测预警系统设计

针对传统的煤田火区温度监测系统人工检测方式存在预测预报范围小,安装、维护工作量大,不能提供实时监测和预警等问题,设计了一种基于ZigBee技术、GPRS技术和Internet技术的煤田火灾远程监测预警系统。该系统通过设立在各个监测点的无线测温终端和网关将采集的温度信号发送到GPRS网络,经SGSN和GGSN接入Internet网络;上位机监测中心服务器再与Internet网络相连,以网页的形式显示监控界面,从而实现了煤田火区温度远程监测预警功能。现场试验结果表明,该系统解决了目前煤田火灾远程实时监测预警的难题,具有一定的实用性。     

森林火灾后生态变化遥感监测评价模型的构建方法研究

通过攀西林区云南松林的一系列旧火攻迹地的更新恢复和生态变化的遥感调查，对各生态因子的空发布特征分布特征及生态变化的影响规律进行分析，确定了评价因子及其评价标准，利用遥感信息，以及地形、土壤、林分和林木受害程度等要素的８个因子的模糊综合评判结果和火烧年限等为变量，通过多组数据的多元统计分析，建成森林火灾后生态变化遥感监测评价模型，经野外调查结果验证分析，达到了预期的攻关目标。     

基于Android系统颜色识别的火灾监测技术

本文介绍了一种基于wifi摄像头及Android系统设计的远程火灾监测系统。该装置采用低功耗单片机MSP430F149作为主控芯片,控制wifi模块与wifi摄像系统连接。将远程采集的被监控环境图像信息通过网络传到具有Android系统的指定终端。再利用终端图像识别技术,将火灾初始阶段的烟雾识别出,从而通过声音及警示图像的形式提醒给使用者。     

基于无线传感器网络的森林火灾监测技术

森林火灾是环境恶化的主要原因之一,为了减轻火灾带来的损失,采用无线传感器网络监测系统预测和定位森林火灾位置是一种有效的方法。无线传感器网络通过遍布在监测区域内的传感器节点来采集、传输数据,为控制中心提供及时准确的数据资料。但是,由于无线传感器是由电池供电,而且比较分散,所以如何减少传感器的耗电量和维持无线传感器网络的稳定性是一个重要问题。本文从不同角度分析了几种解决方法。     

掘进机远程故障监测技术研究

针对煤矿掘进机复杂及恶劣的生产环境,通过红外热成像技术的使用,采用非接触式远程故障诊断技术对掘进机电机的工作状况进行监测,并采取客户机/服务器模式,将监测图像实时传送回中心控制室,通过对图像的处理、分析,同时形成趋势报告,根据实时分析结果,及时采取人工干预或自动控制方法最大程度减少故障的发生率,提高设备平均故障间隔时间(MTBF).该技术已在三一重型装备有限公司煤机模拟试验场取得应用,经过实际验证,效果良好.     

积雪遥感动态研究的现状及展望

简要讨论了积雪遥感研究的现状,主要包括常用传感器的物理参数及其可行性和局限性,云和雪的区分技术,雪盖面积和积雪深度的提取,雪水当量换算以及积雪遥感在融雪径流模拟、雪灾监测与评价、积雪对气候变化的影响研究等方面的应用。并对积雪遥感研究的发展趋势做了简要的分析与展望。     

融合无人机机载激光雷达的变形监测技术研究

为提高变形监测精度,提出一种融合无人机机载激光雷达的变形监测方法。方法通过采用点云差值法(Point cloud difference, PCD)计算两期待监测区域的地表下沉数字表面模型(Digital Surface Model, DSM)差值,并基于无人机机载激光雷达数字正射影像图(Digital Ortho Map, DOM)计算地表水平移动矢量,分别实现了地表下沉监测和水平移动监测。仿真结果表明,所提方法可通过地表下沉监测和水平移动监测,有效、可靠地监测地表变形。在整个监测过程中,像控点精度对变形监测精度具有重要影响,随着像控点中误差的增加,下沉监测与水平移动监测误差增加,误差分布区间占比减小;当平面中误差和高程中误差均为6 cm时,下沉监测误差和水平移动监测误差分别为0.3 cm和0.2 cm,有效提高了变形监测精度,满足了变形监测误差需求,具有一定的实际应用价值。     

视觉SLAM的研究现状与展望

针对自主定位与环境构建问题,基于视觉传感器的同时定位与地图构建(SLAM)成为现阶段研究的热点,为深入分析视觉SLAM的现状,综述其相关算法与成果。首先简要概述了视觉SLAM的概念、特点与研究意义;然后深入分析帧间估计算法,详细描述经典的帧间估计方法,其中包含基于特征点的方法、基于光流的方法和直接法,并介绍了经典视觉SLAM算法的标志性成果;之后按照有监督学习与无监督学习两种方式介绍深度学习在视觉SLAM中的研究进展,并对算法进行了归纳总结;此外分析了视觉SLAM和惯性导航的融合;最后展望了视觉SLAM的未来发展趋势。     

无线体域网技术研究现状与展望

无线体域网(WBAN)技术是当前重要的研究热点,可以应用于医院内患者实时监测和家庭健康护理领域,具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力。WBAN对设备的可穿戴性和数据传输的可靠性、安全性提出了更高的要求,技术发展中存在一些需要深入研究和解决的问题。对WBAN关键技术的研究现状和产业化进展进行了综述,并对WBAN技术的未来研究和发展前景进行了展望。     

高压真空断路器机械特性在线监测技术研究现状与展望

介绍了高压真空断路器机械特性在线监测技术的基本内容,阐述了现有各种在线监测的具体方法,详细分析了各种振动信号分析方法及其适用范围,展望了高压真空断路器机械特性在线监测技术的发展趋势。     

巷道掘进机健康管理研究现状及展望

掘进机健康管理技术通过对大量监测数据进行分析处理,动态掌握掘进机运行状况,并对各类故障进行预测预报,从而提高掘进机运行的安全性,降低事故发生率及损失,减少设备维护成本。指出巷道掘进机健康管理的关键技术为工作状态参数提取、全状态健康管理、剩余使用寿命估计和远程监测,总结了4项关键技术的研究现状,指出目前对于复杂机械设备剩余使用寿命预测的研究基本不考虑工况变化,仍停留在理论仿真和实验室试验阶段,若使该技术得到应用,必须考虑变工况条件;提出了掘进机健康管理的研究方向,包括掘进机微弱故障诊断方法、掘进机监测多信息融合技术、掘进机关重件与保养件寿命估计方法及油液污染度评估、数字孪生技术在掘进机健康管理中的应用。     

巷道掘进机智能化技术研究现状及展望

基于巷道掘进机智能化的目标是结合智能感知技术与自适应作业实现巷道断面自动精确成形,从智能感知和自适应作业2个方面阐述了巷道掘进机智能化关键技术构架,其中智能感知包括位姿感知、成形感知、状态感知,自适应作业包括自适应纠偏、自适应截割、自适应诊断。总结了掘进机位姿检测与纠偏、巷道断面自动成形与自适应截割、掘进机安全运行保障等技术的研究现状:捷联惯导/UWB组合定位技术在井下受限空间中具有较强的适用性,目前掘进机俯仰位姿纠偏及定向行走等均已实现,但仍存在行走控制误差大、纠偏控制准确性差等问题;将大面积煤矸石带避开的截割方法为自适应截割提供了一种新的思路,但是煤矸石带位置的确定及该种方法在实践中的应用效果有待进一步研究;在故障对象确定、故障原因清晰的情况下,常用故障诊断方法具有一定适用性,但由于掘进机故障原因复杂多样,故障间相互影响,难以进行准确有效的故障诊断。指出研究检测精度高、干涉少、跟随适用性优的导航定位方法,实现掘进机机体位姿偏差动态补偿、煤岩特性与最佳截割参数匹配建模及掘进机全状态监测等是巷道掘进机智能化技术突破方向。     

DNA逻辑计算模型的研究现状与展望

DNA计算因其优异的计算能力已经成为当前研究热点,DNA逻辑计算模型是DNA计算体系与运算实现的重要依托。按应用技术将现有DNA逻辑计算模型进行分类：基于链置换的DNA逻辑计算模型、基于核酶的DNA逻辑计算模型、基于G-quadruplex的DNA逻辑计算模型、基于DNA自组装的逻辑计算模型、基于其他分子技术和分子材料的DNA逻辑计算模型。首先阐述了DNA逻辑计算的研究背景和研究目的以及现阶段在生物分子检测、疾病诊断、多因素分析和生物成像等领域的应用并简述其相关概念;然后梳理各DNA逻辑计算模型的研究历史和现状,分析各类逻辑计算模型所应用的分子操控技术和分子材料以及优缺点和应用前景;最后归纳总结DNA逻辑计算领域当前研究热点和发展前景,为未来提出全新的计算方式奠定基础,为信息、医疗等领域提供更好的服务。     

煤矸石识别方法研究现状与展望

从煤矸石识别特征出发,对煤矸石识别方法的研究现状进行了总结,列举了密度识别法、硬度识别法等以密度、硬度等为识别特征的煤矸石识别方法,以及射线识别法、图像识别法等以灰度、纹理为识别特征的煤矸石识别方法的代表性研究成果,并对比了各种识别方法的特点。对煤矸石识别方法的研究方向和途径进行了展望,提出应全面分析、理解煤矸石的特征差异,研究符合煤矿绿色发展要求的煤矸石识别方法、快速高效的煤矸石图像识别方法、融合和创新现有方法的新型煤矸石高效识别方法。     

传感器优化布置研究现状与展望

传感器优化布置是一个组合优化问题,在结构健康监N/检测系统中具有重要意义.优化方法的选择直接关系到优化计算的效率和可行性.基于不同优化方法的基本原理,对目前用于传感器优化布置的几种优化算法的研究进展进行了分类介绍,对传感器优化布置研究中存在的问题进行了分析,并对其发展趋势进行了展望.     

关于VANETs路由协议的研究现状与进展

随着车载自组网络(VANETs)应用的不断深入,有关VANETs技术研究已成为众多学者关注的热点。由于VANETs节点的高速移动、不稳定的无线信道等显著特点,导致网络拓扑结构变化快、节点通信呈机会性、路径可用的持续时间短,因此,设计稳定可靠的消息路由方案成为VANETs应用的核心问题。阐述了路由协议研究的重要性,并对VANETs的各种路由协议的进行了比较,分析各自优缺点,同时将现有的VANETs路由协议根据其性质分为五类,并研究了每类协议的特点。最后分析了VANETs的未来研究方向。