基于SLAM和虚拟现实的综采工作面巡检系统

针对综采工作面巡检机器人由于缺乏尺度信息导致可靠性较低的问题,将虚拟现实（VR）技术引入综采工作面巡检中,设计了基于即时定位与地图构建（SLAM）和VR的综采工作面巡检系统。该系统包括位于井下的巡检机器人子系统和位于地面的VR实时渲染子系统2个部分。巡检机器人子系统利用激光SLAM技术实现实时三维扫描,并建立三维地图,同时利用全景相机实时捕获综采工作面的场景,将实时获取的激光点云及全景视频传输到VR实时渲染子系统。VR实时渲染子系统采用GPU加速技术对激光点云进行着色,通过对Unreal三维引擎渲染部分进行定制化开发,实现对激光点云的实时渲染,并将激光点云投屏到VR眼镜上。远程操作人员通过VR眼镜实时获取现场三维场景,通过操作手柄远程控制巡检机器人动作,从而实现基于第一视角的综采工作面巡检。井下工业性试验结果表明,该系统可实现视角自由切换,并对场景进行放大,从而能够更好地观察到细节部分,精确性和可靠性更高;采用GPU加速技术进行点云着色,处理时间明显比CPU处理时间短,GPU实时性更高,整个系统的延时能满足巡检任务需求。     

基于UWB三维定位的飞行控制系统

文章设计了一种基于UWB室内定位的多旋翼飞行系统.设计并实现了系统的飞行控制模块、UWB定位模块和无线数据传输模块,以及飞行状态监测模块.通过传感器数据的融合、空间定位算法的实现以及PID参数的整定,系统实现了多旋翼飞行器的室内定位功能.最后,测试了系统硬件部分的可靠性以及软件部分的有效性,分析了多旋翼飞行器的飞行数据,该系统具有良好的稳定性.该系统在室内救灾抢险、大型仓库的安全巡检等方面具有广泛的应用价值.     

一种多系统融合的电力移动巡检系统研究与设计

本文利用移动互联网、云计算和大数据技术,提出一种多系统融合的移动电力巡检系统。该系统通过云服务平台整合多个电力巡检关联系统,实现关联系统之间的实时数据交互,并依据变异系数对多系统融合的稳定性进行控制,以便实现系统资源的分配和调度,从而提供决策分析和预警。基于本框架的系统实现和实际应用测试结果表明,该系统能有效提高电力企业巡检的准确性和效率。     

数字孪生下的继电保护装置故障远程VR在线诊断系统设计

为了远程、在线交互地诊断继电保护装置故障,保证异常信号的完整性和监测过程的效率,设计数字孪生下的继电保护装置故障远程VR在线诊断系统。采用数字孪生技术构建继电保护装置诊断系统,通过感知层的感知设备、地面激光雷达采集继电保护装置电流电压数据以及点云数据,经网络层传输至平台层后,平台层利用运检管控平台管理、协调以及储存继电保护装置相关数据。应用层调用平台层整合后数据,运用小波信号检测理论检测继电保护装置的信号异常点,并通过故障诊断模块对比异常点数据与预期数据,VR远程监测模块将设备三维模型引入VR设备,可视化展现继电保护装置实时监控和检修作业情况,并通过统一视频平台完成与用户的虚拟交互。实验结果表明：该系统操作流畅、画面清晰,能够清晰监测继电保护装置的故障,迅速获取继电保护装置的异常信号。     

基于GSM的无线智能抄表系统

设计了一种基于GSM模块的无线智能抄表系统,该系统包括上位机、下位机和电表终端三部分。上位机软件通过MAX202对GSM模块进行控制,以短信指令的形式与下位机完成通信。下位机接收上位机发送的短信指令,并将其送入单片机进行处理,通过VP3082将接口转化为RS485接口,与电表终端进行通信,实现数据的读取,再将读取的信息通过GSM模块返回给上位机,最终将数据显示在PC上,从而实现无线智能抄表。该系统解决了传统抄表价格昂贵且效率低等问题。     

基于数据挖掘的网络异常数据快速采集系统

目前研究的网络异常数据采集系统采集速度过慢,尤其是面对异常数据,不具备实时响应能力,采集过程难以抑制噪声,得到的数据不够稳定。为了解决上述问题,基于数据挖掘设计了一种新的网络异常数据快速采集系统,分别针对系统的硬件和软件进行设计。系统硬件主要设计了采集模块、处理模块、传输模块和控制模块。采集模块选用三星公司生产的SD6352采集器,采集器设置多个接口,包括USB接口、SDI接口、SPI接口。处理模块的MCU为SD公司生产的SIM32F103处理器,传输模块主要选择GSM无线网络作为网络异常数据的传输通道,传输模块的核心为SIM300,其内部设置了TCP/IP协议,控制模块选用TD公司生产的MSM6290控制器,提高读写速率。通过初始化操作、网络数据挖掘、网络异常数据筛选、筛选与净化网络异常数据、网络异常数据采集实现软件流程。实验结果表明,基于数据挖掘的网络异常数据快速采集系统能够快速实现数据响应,在采集异常数据过程具备抑制噪声的能力,确保采集过程的稳定性。     

基于Android平台的变电站智能巡检系统

针对目前人工抄写变电站巡检信息效率低下、可靠性不高和采集到的数据不易于统计和分析的问题,依据国家电网公司的相关标准及规范,以广泛使用的Android平板电脑为载体,利用无线通讯技术、XML解析技术和二维码扫描技术等先进技术开发了基于Android 平台的变电站智能巡检系统;论述了系统的总体结构设计和功能设计,详细阐述了各模块的功能,给出了实现各模块的功能使用到的关键技术;据此完成了变电站智能巡检系统的编码,变电站智能巡检系统具有完整的巡检功能,运行稳定可靠,实现了智能移动巡检,对提高变电站巡检质量,保障电力设施的安全性和供电可靠性有促进作用;该系统已在四川省绵阳市电网试点应用,验证了系统的实用性和可靠性。     

应用机器人轨迹跟踪技术的电力线路无人机智能化巡检系统设计

野外电力线路易发生损坏,且时变特性干扰较大,检测准确度较低,因此,设计应用机器人轨迹跟踪技术的电力线路无人机智能化巡检系统。该系统通过数据采集模块和飞行状态检测模块,分别进行电力线路图像数据获取与飞行状态监测,飞行控制模块接收图像与状态数据,并在轨迹跟踪控制子模块中使用自适应鲁棒滑模控制算法,实现无人机的轨迹跟踪,同时,该模块经无线数据传输模块将数据传输至地面站,在巡检数据智能分析管理模块中,地面站根据数据信息,完成电力线路故障识别,进而实现电力线路无人机智能化巡检。实验结果表明,该系统具有良好的轨迹跟踪效果,且巡检准确率较高,满足多种天气作业需求。     

云规则生成器的异常分析与对策研究

云规则生成器是实现基于云模型的控制系统的核心模块，该文对云模型、定性知识的表示及云规则生成器的异常情况进行了分析，提出了异常报告、异常处理及前件序列化相结合的方法，从而提高了云规则生成器的稳定性、可靠性、效率及灵活性。最后，据此设计了云规则生成器的实现体系。     

基于Mobile GIS的智能巡检系统的研究与实现

针对传统电力设备巡检中存在的巡检过程难以追踪、巡检数据难以共享等问题,提出一种由表示层、WAP服务层、应用层和数据服务层四个逻辑层组成的基于J2EE结构的分布式移动GIS体系架构。基于该架构实现了一种使用移动手机作为主要巡检终端设备的智能巡检系统,并在该系统中采用移动定位、二维码识别等技术手段实现了巡检过程的实时追踪以及巡检数据的实时共享。通过系统性能和功能测试表明,该智能巡检系统具有操作效率较高、运行稳定的特性,能够有效解决传统巡检工作的管理痛点。     

基于Spark的电网工控系统流量异常检测平台

针对传统的电力网络流量检测安全预警系统在面对海量高维度数据时，其在精度、实时性、扩展性以及效率上都无法满足需求的问题，建立出一种基于Spark的电网工控系统流量异常检测平台.该平台以Spark为计算框架，主要由数据采集与网络流量深度包检测协议解析模块，实时计算数据分析处理模块，安全预警预测模块和数据存储模块组成，为流量异常检测提出了一套完整的流程.实验结果表明，该平台能够有效地检测出异常流量，做出安全预警，方便工作人员及时做出决策，这充分说明该平台非常适用于电力控制系统，能够应对海量高维复杂数据做出实时分析以及安全预警，极大地提高了电网工控系统的安全性能.     

基于同期线损的低压配电线路电量异常监测系统设计

为解决传统电量异常监测系统挖潜增效能力水平不平均、降损节能效果不明显等问题,设计基于同期线损的新型低压配电线路电量异常监测系统。从电量监测数据获取模块入手,对线损计算模块、配电监测电路的连接形式进行有效规划,完成低压配电线路电量异常监测系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过计算低压配电线路原件同期线损的方式,完成异常电量监测轨迹对比,再连接所有输入、输出信道,完成异常监测存储数据库建立,实现低压配电线路电量异常监测系统的软件运行环境搭建。结合软、硬件运行环境,实现新型系统的顺利应用。在相同背景条件下设计对比实验结果显示,新型系统挖潜增效平均水平最大值可达67%、降损节能效果接近90%,远超传统系统。     

便携式雷达电源检测维修系统设计

针对某大型相控阵雷达装备电源系统维修过程中型号多、数量大、维修周期长、检测维修难的问题,设计了一种便携式电源检测维修系统;该系统由FPGA核心板、数据采集板、ePC-K70-Lite-L一体化模组组成,集成维修人员故障维修经验,通过数据处理及故障诊断软件分析采集的电源数据,最终实现对多种类电源故障的快速检测维修;该系统可对该型雷达3大类13种电源实现在线控制、参数读取和赋值,最多同时可对7组电源参数实现在线检测,测试时间由5分钟缩短到10秒内,电源检测准确率达99 ％以上,不依靠外接电源可连续工作达5小时以上;本系统投入使用4年以来,运行稳定、易于操作维护,检测维修多种类电源达800余次,极大提高了装备的自主保障能力和维修效率,提升了装备的任务执行成功率.     

航天器多维动态可配置健康管理系统设计

以工程任务为牵引,提出了一种基于多维动态可配置模型的航天自主健康管理及控制系统设计与实现方法,有效解决了不同航天器间自主控制管理需求差异大、开发效率低等问题,具有一定的创新性。阐述了系统的设计思路,并给出实现示例,通过参数的动态表格化配置、判据的多源拟合等设计,实现健康管理规则库的构建;通过数据有效性服务的设计,完成对航天器健康状态判断数据源的质量控制;无差别异常检测模块、异常隔离与恢复等模块的设计,保障了航天器异常状态的实时处置,确保航天器安全运行。通用化的模型设计可支持不同航天器的自主健康管理及控制系统,已获得多个型号整器级测试应用验证,具有推广价值。     

异构环境下无线传感大数据跨域传输安全控制系统设计

在异构环境下无线传感大数据受到网络入侵影响,容易出现数据丢包率高且传输效率低的问题,因此设计了异构环境下无线传感大数据跨域传输安全控制系统。根据异构环境下无线传感网络结构,设计由数据采集模块、处理模块和显示模块组成的系统总体结构。选择SY AD 08T型号数据信号采集器,监控现场数据采集显示结果;使用Ryzen 3 2200G型号核心处理器支持自适应动态扩频,执行处理指令;通过控制电路中电压值范围,调节电流强度。软件设计部分利用高维数据空间降维改进算法,借助ELM分类器检测大数据跨域传输入侵情况,利用通信窃听方式添加噪声控制接收端信噪比上限,以此控制跨域传输噪声。融合信道编码纠错与密码流扰乱,限制数据解码时间,阻止非正常渠道窃听。在网络环境和配置清单支持下进行实验验证分析,由实验结果可知,该系统丢包率低于1.5%,大数据传输效率最高为98%,有效增强了大数据跨域传输安全性。     

电网图形数据管理MongoDB数据库的应用

国家电网公司正推进资产全寿命周期管理体系建设,电网GIS图形作为电网的信息化表征,为了实现电网异动信息的全过程管理,通过电网图形多时态多级管理机制,同时引入MongoDB非关系型数据库,提升了数据读写效率,最终满足电网各业务部门海量数据信息化应用的性能需求.     

SIM模块质量分析系统

针对智能卡片生产制造过程中的质量检测问题,提出一种基于SIM的质量的在线视觉检测方案,通过对采集图像光源设计、模块定位以及检测算法的研究,利用图像处理技术中的边缘检测、特征提取、开闭运算和对象识别等关键技术,将打光方案和算法设计相结合,实现了一种利用几何特征匹配的定位算法,用以检测模块中是否有芯片、是否有污物、生锈、条带严重弯曲、花纹断裂、折痕、背面硅胶偏移、硅胶偏厚、报废模块背面硅胶异常凸出、模块条带的定位孔破损等问题.测试结果表明,该系统有效的实现了对SIM卡的质量检测.     

基于GPS的输电线路巡检管理系统的设计

在比较目前存在的巡检管理系统的基础上,介绍一种基于GPs的输电线路巡检管理系统的设计。该系统的手持机是以单片机AT90S8515为控制核心,包括GPS—OEM模块、键盘模块、液晶显示模块、数据存储模块、串行通讯模块等。其上住机采用MicrosoR的Access作为后台数据库．编写了数据库管理软件。从而提高了输电线路的维护能力和管理层次,规范了巡检作业。为企业提供了一套可操作的科学管理机制。