便携式声波振动探生仪实用化设计

“地震救助生命搜索与定位技术实用化研究“是国家十五重点科技攻关课题“地震救助生命搜索与定位技术研究“课题的后续实用化研制项目.子专题声波/振动探生仪实用化研究由成都理工大学承担,专题编号为:12004BA601B03-01-02.在近年以来,随着生态环境的恶化,世界各地的灾害不断.地震,滑坡是其中的几种受灾情况.如何有效地在灾后进行人员救援是减少损失的一个十分的必要环节.     

宽声频局部放电信号的高速采集方法

针对电气设备局部放电实时检测缺乏有效手段的问题,采用FPGA技术构建了双通道振动信号的高速采集系统,以实现对宽频声波振动信号的实时测量。首先,该系统通过FPGA建立各功能模块模型并施加不同频率的振动信号进行实验,最后,结合模拟放电设备采集对比宽声频振动信号。结果表明,在20 Hz～20 kHz的低频频段内,信号峰值达到3 V,衰减时间为12 ms,而在20～200 kHz的高频频段内,信号峰值为0. 15 V,衰减时间为1 ms。因此,基于FPGA的高速采集系统进行双路采集十分必要,并为电气设备局部放电宽声频声波检测与预警提供一种新的解决思路。     

基于LabVIEW的轧环机振动监测系统开发

为了监测轧环机在轧制过程中的振动状况,利用虚拟仪器开发软件LabVIEW中的信号采集、分析模块,结合压电式加速度传感器、信号适调仪、数据采集卡和工控机等硬件,开发出轧环机振动监测与分析系统.该系统具有对设备的振动信号进行滤波、时域和频域分析,读取和保存文件数据等功能.利用其对立式轧环机的运行过程进行振动监测.实验结果表明:该系统具有良好的人机交互界面,运行速度快、成本低,有较强的可扩展性.     

基于加速度计的振动形态监测系统的设计

以振动筛为对象,设计了一种振动设备智能监测系统。该系统采集加速度传感器获得的微弱振动信号并进行分析和处理,实现了对设备振动状态的实时监测。软件开发采用NI的LabWindows/CVI平台。测试结果表明,系统可以满足JB 4042-2008-T的技术要求,具有较大的工程应用价值。     

高空逃生机械限速下降机的创新设计

阐述了一种高空逃生限速下降机的设计,该设备由承载装置、缓冲器、紧急刹车装置、机械传动机构和液压阻尼系统等组成,设备通过液压系统的阻尼作用来实现缓降。此设备安装操作方便,可用于高楼逃生,也可用于矿井救援。     

空间差分干涉的光纤分布式水下声波测量

为了实现大范围的水下微弱声波探测,提出了一种基于后向瑞利散射空间差分干涉的光纤分布式声波检测(DAS)技术。声波振动引起单模传感光纤中后向瑞利散射光的变化,将含有声波信息的后向瑞利散射光注入到非平衡迈克尔逊干涉仪,调节干涉仪的臂长差实现不同长度的相邻空间段的后向瑞利散射光干涉,然后采用3×3耦合器解调技术解调出相位信息,实现声波信号的测量。实验搭建了一套基于DAS技术的水下声波测量系统,该系统不仅能够实时准确定位两个声波位置,还能还原声波的幅值、频率、相位等信息,并且实现了1kHz情况下的-148.8dB(re rad/μPa)水下声压相位灵敏度,100~1 500Hz频率的频响平坦度在1.2dB之内。实验结果证实DAS技术能够实时快速地实现多个声波信息的定量测量。     

一种基于声波传输原理的新型对线仪

变电站二次系统检修和施工过程涉及大量电缆对线工作。因此,研究电力系统中电缆对线仪的现状,针对现有对线仪器存在安全系数低、准确率不高和操作复杂等不足,提出一种基于声波传输原理的新型对线仪。利用声波传输安全无干扰的特征,介绍一种新型对线仪器,在待测电缆首端发射声波信号,通过接收不同线芯末端的声波信号频率,标识出待识别的电缆。结果表明,该新型对线仪具有安全、高效、稳定等优点,拥有良好的推广价值。     

基于Visual Basic的虚拟振动测试分析系统

介绍了基于Visual Basic和动态链接库DLL技术构成虚拟振动测试系统的原理方法和编程特点,分析了虚拟振动测试系统的实现技术以及一些振动测试模块的组成。形发了虚拟振动测试系统,该系统利用虚拟仪器的技术方法,可减少测试中的硬件设备,并实现对振动信号进行实时采集、处理和分析的目的,这是振动测试的发展方向之一。该系统具有功能强大、使用方便等特点。     

声波探雷及其信号处理方法研究

为了研究声波探雷机理,设计一个基于声-地震耦合的实验系统,并用曲线拟合的方法研究复杂的测试信号变化规律。首先,简述声-地震耦合基本原理,分析土壤-地雷系统的共振作用;然后,分别用喇叭和地震检波器串激发和接收地表振动;最后,采用平均值算法进行地表振动速度曲线拟合,并解释实验现象。结果显示有地雷的地表振动速度与无雷的比值在很宽的频带内都大于1,其峰值达24。表明地雷能引起地表振动的明显变化,所提出的实验系统及曲线拟合方法可用于声波探雷信号的进一步研究。     

声波探雷及其信号处理方法

为了研究声波探雷机理,设计一个基于声-地震耦合的实验系统,并用曲线拟合的方法研究了复杂的测试信号变化规律.简述了声-地震耦合基本原理,分析了土壤-地雷系统的共振作用;然后,分别用扬声器和地震检波器串激发和接收地表振动;最后,采用平均值算法进行地表振动速度曲线拟合,并解释实验现象.结果显示,有地雷的地表振动速度与无雷的比值在很宽的频带内都＞l,其峰值达24.表明地雷能引起地表振动的明显变化,所提出的实验系统及曲线拟合方法可用于声波探雷信号的进一步研究.     

基于RFID技术的生命探测系统设计

为了更有效的在地震废墟中搜寻生命。设计了一种新型的基于RFID技术的生命探测系统。由于地震后手机一般没有信号。但却有电源可以用,被压埋人员可以利用此系统用手机一键发送救援信号,营救人员可以探测到该信号,从而间接的搜索到被掩埋的人员进行营救。实验结果表明利用此新型系瘟鑫行生命探测,能够有效的对被压埋人员进行搜寻,弥补了只依据人体本身信号进行生命探测救援的不足。进一步保护了人民的生命安全。     

履带式折叠越障搜救车的设计

设计一种适应于灾后废墟区或野外进行搜救的多功能越障车.通过蜗轮蜗杆减速器、轴套轴机构及电磁离合器可使越障车翻越较大障碍;三角型履带轮遇到小障碍时,自然向前滚翻,能够顺利翻越小障碍;车体前后均安装侧臂,可实现双向行走和越障.车体上装置采用模块化设计,能够满足人为或自然的灾后救援、反恐行动等不同任务的要求.     

基于联合运动规划的可变形履带机器人在线翻越楼梯控制方法

楼梯是室内环境中最典型的障碍物之一,其对执行废墟搜救任务的机器人的机动性能提出较高要求。针对机器人翻越楼梯过程中的攀爬能力和稳定性问题,提出一种基于实时状态预测的在线翻越楼梯控制方法,该方法不仅适用于常规机器人,同样适用于异构模块化可变形履带机器人。在对机器人翻越过程中的步态进行联合运动规划基础之上,利用传感器完成楼梯参数辨识,同时对机器人翻越楼梯的基本过程进行阶段划分,并进行运动学和准静态力学分析,针对翻越楼梯过程的各阶段建立模块联合运动协调准则、防止倾翻准则和防止干涉准则,实现机器人翻越楼梯运动的实时在线预测控制。基于可变形履带机器人Amoeba-II平台的翻越楼梯试验验证基于联合运动规划的在线翻越楼梯控制方法的有效性。     

一种便携式千斤顶起重装置的研制

千斤顶作为一种轻小起重设备经常运用于抢险救援中,而由于千斤顶本体具有一定的高度,故不能通过狭小缝隙翘起重物,导致救援时间过长而威胁被困人员生命安全。为了解决这一问题和扩大千斤顶的使用范围,采用空间分离方法,创新设计并研制出一种结构紧凑,重量轻,体积小,不需要安装高度且携带方便,适用于野外狭小空间救援作业的一种便携式救援千斤顶起重装置。     

DEVELOPMENT OF A SHAPE-SHIFTING MOBILE ROBOT FOR URBAN SEARCH AND RESCUE

A portable shape-shifting mobile robot system named as Amoeba Ⅱ（A-Ⅱ） is developed for the urban search and rescue application. It is designed with three degrees of freedom and two tracked drive systems. This robot consists of two modular mobile units and a joint unit. The mobile unit is a tracked mechanism to enforce the propulsion of robot. And the joint unit can transform the robot shape to get high environment adaptation. A-Ⅱ robot can not only adapt to the environment but also change its body shape according to the locus space. It behaves two work states including the linear state （named as I state） and the parallel state （named as Ⅱ state）. With the linear state the robot can climb upstairs and go through narrow space such as the pipe, cave, etc. The parallel state enables the robot with high mobility on rough ground. Also, the joint unit can propel the robot to roll in sidewise direction. Two modular A-Ⅱ robots can be connected through jointing common interfaces on the joint unit to compose a stronger shape-shifting robot, which can transform the body into four wheels-driven vehicle. The experimental results validate the adaptation and mobility of A-Ⅱ robot.     

便携式智能仪器的单键操作设计

便携式智能仪器应具有操作简单、小巧轻便,电池供电等特点。简化硬件电路,降低电流消耗,是仪器设计的重要内容。本文总结了便携式智能仪器的设计原则,在此基础上提出一种以单键取代功能键和数字键的设计方法,并以便携式智能粮食水分快速测定仪为例,介绍了单键操作设计技术。这种设计方法简化了硬件电路,提高了产品的可靠性,降低了仪器的生产成本,对于便携式智能仪器的产品化设计具有推广价值。     

废墟狭缝搜救机器人自动送进系统研究

为开发一种能够在废墟狭缝中运动与探测的搜救机器人,使之成为一种面向地震等自然灾害应用的高效救援手段,研究了机器人柔性本体自动送进系统。针对柔性本体在废墟狭缝中的送进难题,提出了"前拉后推"的双驱动方式,采用了两套驱动装置,即安装在本体头部的拉进装置和安装在本体尾部的推进装置,研制了一种可实现柔性本体在狭小空间中自动送进的机械机构和控制系统。经样机试验表明,该系统可较好地实现柔性本体在废墟中的自动送进,并实现预定搜救功能。     

靠背可调节救援担架车的研制

针对灾难救援现状,研制开发了一种靠背可调节救援担架车,既可实现伤病员的快速转移,还可利用新型角度可调节靠背用于某些不适合平躺伤病员救治的场合。经过制作使用表明,产品具有操作方便、救援快速、省时省力等特点,特别适合于普通救护车辆不能到达等灾难情况的紧急救援。     

新型轨道车复轨器的研制及有限元分析

针对轨道车脱轨自救问题,分析了现有自救装置的缺点,介绍了一种新型的轨道车复轨器的研制。该复轨器具有支撑稳定、结构轻便、操作方便等特点。为保证使用要求,对该复轨器的关键部件横移钢梁进行了有限元分析。     

基于单片机的便携式条形码采集装置设计

现有的条形码扫描器通常和PC机连接使用,体积大,功耗高,不适合便携式条码采集的应用场合。针对该问题,提出一种便携式条形码采集装置的应用方案,装置以单片机和微型条形码采集模块为核心,以Micro SD卡为存储介质,可实现条形码数据的采集和存储功能。该装置具有体积小、功耗低等优点,可在便携式条形码采集应用场合推广和使用。