反应堆一回路振动噪声监测系统的设计与实现

参考核电厂振动噪声的相关国际标准DIN-25475,结合目前我国运行核电厂的实际安全需求，开展一回路振动噪声监测系统的设计与研制。通过分析反应堆系统内的激励源和影响，获得监测对象，并明确研究目的。通过开展一回路压力容器绝对位移、主泵与主管道相对位移、一回路冷却剂压力脉动监测技术研究，实现了相关硬件的研制与软件的设计和开发。利用误差传递分析与试验验证相结合的方式，对系统的压力脉动、绝对位移和相对位移测量单元性能进行了测试。试验结果表明，通道测量误差均小于10%,满足核电厂应用要求，弥补了我国相关技术短板，为系统的国产化应用奠定了基础。该项技术的应用将为反应堆关键设备的状态监测及健康管理提供数据支持和技术积淀，有效促进设备健康监测的智能化、集成化。     

基于磁阻尼的超低频绝对振动传感器机理研究

通过分析普通磁电式速度传感器在测量超低频绝对振动信号时存在固有缺陷带来的问题,介绍了基于磁阻尼的超低频绝对振动传感器机理,系统用磁阻尼代替机械阻尼工作,克服了普通磁电式速度传感器体积大、质量大、不便运输等问题,下限频率达到了0.25 Hz。     

伺服传感器抗干扰与融合滤波技术研究

针对大功率机电伺服系统中电磁干扰导致伺服位移传感器数据采集不准确的问题，分析和实现了线位移传感器差分抗干扰技术和基于互补滤波的机电伺服系统传感器数据融合滤波技术。该技术将传统线位移传感器输出改进为差分信号，并将线位移传感器采集的伺服位移数据与电机转速数据进行融合，从而获得动态响应好、数值可靠的伺服位移信号。通过在现有机电伺服系统中实现并取得试验数据，验证了该技术的有效性。     

基于混合智能计算的铣刀状态监测

提出了一种基于混合智能融合技术进行铣刀磨损量监测和预测方法。利用多传感器对切削力和振动信号进行监测,通过频率变换提取切削力特征量,采用小波包分解技术提取振动信号特征量。通过信号特征值的组合,分别探讨了几种混合智能数据融合技术-小波神经网络,遗传神经网络,遗传小波神经网络对刀具磨损量的预测效果。实验分析表明,提出的几种基于多传感器的混合智能数据融合技术均能够有效地完成刀具磨损量监测和预测,同时对它们各自的特点进行了比较分析。     

多传感器数据融合技术在刀具状态监测中的应用

提出了一种基于混合智能融合技术进行铣刀磨损量监测和预测方法。利用多传感器对切削力和振动信号进行监测,通过频率变换提取切削力特征量,采用小波包分解技术提取振动信号特征量。通过信号特征值的组合,分别探讨了几种混合智能数据融合技术——小波神经网络、遗传神经网络、遗传小波神经网络对刀具磨损量的预测效果。试验分析表明:提出的几种基于多传感器的混合智能数据融合技术均能够有效地完成刀具磨损量监测和预测,同时,对这几种数据融合技术各自的特点进行了比较分析。     

应用传感器探测技术的农田智能监测系统

利用传感器探测技术对农田环境进行监测,并对监测结果进行分析处理,是农田环境监测的新方向。基于传感器探测技术的农田智能监测系统,结合了无线网络、计算机技术和传感器等多种技术,能够实时获取农田环境参数,为农业生产决策提供支持。对农田智能监测系统的主要内容进行了分析,并针对该系统的关键技术进行了阐述。利用无线网络、计算机技术和传感器等多种技术,可实现对农田环境参数的实时监测,并对监测结果进行分析处理。该系统可以应用于农作物生长过程中的多个关键环节,为农作物生长环境提供实时的监测数据。     

城市隧道风机综合安全监测系统

本项目应用树莓派对城市隧道风机运行进行监测,利用风机振动加速度的变化及产生的异音来反映风机运行状态,通过振动传感器与麦克风传感器相结合,采用HWT905-485 姿态角度传感器获取风机振动的加速度,借助麦克风传感器采集风机振动声音。通过MATLAB对振动数据与声音数据进行频谱处理,得到重要的速度和位移指标参数。采用Socket通信技术,实现服务器端与客户端的信息交互,将处理完成的数据发送到物联网平台端口,并在物联网平台上进行管理和检测。通过城市隧道风机综合安全监测系统能够及时向隧道运维管理人员预警,以减少车辆安全事故的发生,保障人民的生命安全。     

基于Flex无线传感技术的边坡位移监测研究

基于Flex无线智能传感器技术设计可用于岩土工程的位移监测系统。主要思路是以Flex传感器技术为基础,通过标定试验得出Flex传感器信号与传感器弯曲角度对应的关系;模拟边坡加载试验中采集的数据信号,推算出土体变形角度和位移变化量,从而实现对边坡位移的监测。由标定结果可知,在0°~60°的测量范围内Flex传感器信号与弯曲角度呈现出良好的线性关系,其分辨率可达到0.3°~0.4°。基于边坡加载模拟试验,对Flex传感器与位移传感器测量的结果进行比较,得到了监测结果与位移传感器监测结果吻合良好。试验结果表明Flex传感系统能够有效地对边坡加载情况进行实时监测,在预防边坡方面有着良好的应用价值和前景。     

基于图像传感器网络的隧道形变监测系统研究

随着地铁建设的持续发展,隧道结构的安全性受到了广泛的关注。介绍了一种地铁隧道整体沉降的监测系统,采用安装在隧道内壁的分布式图像传感器网络对相邻断面的目标光源进行监测,并将图像数据进行采集、储存、传输、处理,数据库系统对历史数据进行融合与分析之后获得相邻断面间的相对位移,在经过坐标变换和定位基准传递后,计算出每个断面在隧道整体中的绝对位移。最终通过网络发布隧道沉降信息,建立隧道形变的预警机制。     

基于大数据的辅机设备振动噪声监测分析平台

分析了对辅机设备进行状态监测和分析研究的必要性,创新地将大数据技术应用于该领域,解决了该研究领域中的关键技术难题,设计并实现了一个辅机设备振动噪声大数据监测分析研究平台。平台采用流式数据实时分析技术和实时批处理技术相结合的方式,采用Storm+Hadoop大数据处理架构。一方面,利用Storm以流计算的方式,对噪音、振动、电流、电压、谐波等海量原始数据进行快速计算和处理,并将处理后的数据传输至实时监测中心;另一方面,采用批计算技术,将海量原始数据存储到基于Hadoop的分布式文件系统中,建立大数据库,再采用基于MapReduce的大数据分析技术对海量数据进行数据挖掘和建模。该平台的研究不仅实现了对辅机设备的运行管理的监测和分析,还可以作为辅机设备振动噪声大数据建模和研究的基础。     

振动法在线监测突发短路时变压器绕组状态

突发短路时变压器箱壁的振动信号与绕组的运行状态及变压器的安全稳定运行密切相关.首先文中在对突发短路时变压器绕组轴向振动特性进行了理论建模,据此分析了振动法监测变压器绕组变形的理论机理.然后使用研制的振动信号测试系统获取了某实体变压器多次短路冲击试验中的振动信号,研究了变压器时域振动信号及其包络线的变化特性.结果表明,振...     

基于加速度传感器的高频振动信号检测分析

介绍了一种基于普通压电加速度传感器的高频振动信号检测技术的实现方法,并论述了高频振动信号的采集、时域分析、频域分析及功率谱分析程序的实现。检测系统硬件部分主要包括压电加速度传感器、信号调理器、高速采集卡。用这套检测系统对各频段的信号进行检测对比实验,实验结果表明此系统能有效地检测到高频振动信号的变化。     

煤矿机械振动信号预测研究

根据煤矿机械振动信号高低频组成成分变化规律的差异,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和支持向量机(SVM)的煤矿机械振动信号组合预测方法。将滚动轴承振动信号进行EMD分解,得到相对平稳的本征模态函数(IMF)分量,并将波动程度相近的IMF分量进行重构,得到高频子序列和低频子序列,采用SVM分别对高频子序列和低频子序列进行预测,将2个预测结果叠加,得到最终预测值。选取轴承实验数据对组合预测方法的有效性进行验证,结果表明该方法的均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差均小于直接预测方法。将该组合预测方法应用于某选煤厂主井带式输送机滚动轴承状况预测,预测结果与实际情况相符。     

Multi-dofs MEMS displacement sensors based on the Stewart platform theory

This work proposes a new detection strategy suitable for MEMS sensors with up to 6 degrees of freedom. Parallel structures based on the Stewart theory are commonly adopted as actuators in many fields such as high precision manipulators, aircraft and vibration simulators and machine tools; the same configuration was used here to define the kinematics of a displacement sensor in the microscale based on the optical detection. The algorithm for the estimation of absolute positions and orientations of the platform is presented. The described sensing approach considerably simplifies the platform architecture and design and introduces a promising solution for many MEMS sensors and devices.     

一种超低频绝对振动信号参数检测的实现方法

超低频绝对振动信号参数的检测在工程上有着十分广泛的应用前景。提出一种软硬件相结合的超低频绝对振动信号参数的检测方法，根据被测信号的特殊性，以8032单片机为核心构建了专门的信号处理电路。经实际应用表明，它具有自动校零、可靠性高、性能好、实用性强等特点，适用于工程上对超低频绝对振动的测量。     

基于有限元法的齿轮箱辐射噪声预测与分析

利用有限元分析软件ANSYS对齿轮箱系统在齿轮啮合激励力作用下的动态响应进行计算,提取齿轮箱表面选定区域网格节点的法向振动速度.利用节点法向振动速度的均方根值对选定区域以及箱体各表面的辐射噪声进行预测,得到辐射噪声的声压级与声功率级.通过与实测数据进行对比,证明预测结果与实测结果基本吻合.     

A new energy harvester using a cross-ply cylindrical membrane shell integrated with PVDF layers

In this paper, we proposed a smart cylindrical membrane shell panel (SCMSP) model for vibration-based energy harvester. The SCMSP is made of an orthotropic elastic core covered by outer PVDF layers with transverse polarization vector. Electrodynamics governing equations of motion are derived by applying extended Hamilton’s principle. The governing equations are based on Donnell’s linear thin shell theory. The SCMSP displacement fields are expanded by means of double Fourier series satisfying immovable edges with free rotation boundary conditions and coupled system of linear partial differential equations are obtained. The discretized linear ordinary differential equations of motion are obtained using Galerkin method. The output power is taken as an indicating criterion for the generator. A parametric study for MEMS applications is conducted to predict the power generated due to radial harmonic ambient vibration. Optimal resistance value is also obtained for the particular electrode distribution that gives maximum output power. A low vibration amplitude (5?Pa), and a low-frequency (471.79?Hz) vibration source is targeted for the resonance operation, in which the output power of 0.4111?μW and peak-to-peak voltage of 0.2952?V are predicted.     

高速列车车内低频气动噪声预测

为研究气动载荷下高速列车的车内低频噪声,建立高速列车空气动力学模型,采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)法计算中间车的表面脉动压力.将脉动压力加载到高速列车的有限元模型上,通过瞬态分析得到车体的振动位移响应;将位移响应作为边界条件,采用边界元法(Boundary Element Method,BEM)分析车内噪声.结果表明：车窗振动位移最大,车顶和车底次之;中间车车厢的两端声压比中部大;在低频范围内,车厢内声压呈强弱交替分布,声场强弱界限较明显,且随着频率的增大,沿车体纵向和横向干涉条纹增多;车内低频气动噪声随速度二次方的增大而增加.     

基于修正变分法开孔板和加强板结构的自由振动分析

为研究船舶开孔板和加强板结构的振动特性,用1阶剪切变形板理论描述各向同性板的位移场,并采用修正变分原理和区域分解方法建立板的离散动力学模型.每一块子域板的位移和转角分量通过第一类切比雪夫正交多项式展开.针对加强板模型,将该方法获得的结果与已经发表的文献和有限元商用软件计算结果进行对比,验证该方法的收敛性和正确性.基于修正变分法探讨多种开孔和加强板模型的自由振动特性,充分说明该数理模型和半解析方法是一种适合处理复杂板结构问题的数值工具.     

高耸柔性结构振动模态阻尼比参数识别仿真

针对当前结构振动模态阻尼比参数识别相关方法存在识别率低等问题,结合柔性结构振动形态复杂度高等特点,提出基于ERA的高耸柔性结构振动模态阻尼比参数识别方法。通过标定相机的内外参数,使用两个相机同时对柔性结构的动态进行拍摄生成结构测点图像,采用三维动态重构方法对高耸柔性结构振动情况进行预处理,利用Harris角点检测法确定振动位移,并采集位移数据,得到模态阻尼比参数集合。基于数据采集结果,通过ERA方法对高耸柔性结构振动模态阻尼比参数进行识别。实验结果表明,上述方法具有较强的识别性能、柔性结构振动形态简单的特点。