井间ERT监测数据远程传输与数据处理平台设计与开发

针对CO2地质封存过程中井间ERT监测数据处理的需求设计并开发了监测数据综合处理平台。采用4G网络实现了监测数据从现场到监控中心的远程传输,利用MySQL开发了存储监测数据信息和用户信息的数据库,基于有限元法和线性反投影法实现了井间ERT图像重建算法,基于B/S架构和MVC设计模式开发了Web软件。该平台具有监测数据远程传输模块、数据存储模块、基于井间ERT的CO2饱和度成像模块、账户管理模块和CO2封存状态显示模块,可实现监测数据自动远程传输、存储、处理、展示等功能,远程用户登录该平台可对地质封存过程中CO2运移状态进行动态实时监测和历史状态查询。实验室内模拟测试结果表明了各功能模块均可正常运行,从而验证了所开发数据处理平台的可用性。     

基于ANSYS的ECT阵列电极三维优化设计

本文通过电磁场有限元软件ANSYS 分析,构建电容层析成像(ECT)系统敏感阵列电极三维模型.基于敏感场分布的均匀性、敏感阵列电极的灵敏度及被测电容变化范围等优化指标,进行空间敏感场阵列电极设计.实验表明,优化设计的敏感阵列电极可获得比较均匀的敏感场分布及检测灵敏度.     

基于平面阵列电极传感器的ECT系统设计

设计了基于平面阵列电极传感器的电容层析成像(ECT)系统.由平面阵列电极传感器ECT系统和计算机成像界面组成,采用电容的边缘效应测量原理,对复合材料的损伤、缺陷进行检测.结果表明:在介电常数ε=3.5的玻璃块材料为被测对象的条件下,得到的ECT图像分辨率高、伪影少.由此表明:该系统是一种简单有效、图像重建效果优良的无损检测(NDT)系统.     

基于FPGA的宽量程动态ERT系统设计与实现

介绍了电阻层析成像系统(ERT)的结构组成和工作原理,设计了基于FPGA的电阻层析成像数控系统的数据采集与控制系统,采用FPGA实现了包括恒流源极性转换、电极传感器切换、数据采集、数据通信等控制功能,着重叙述了硬件的实现方法,并结合软件进行在线调试。实验结果表明,该ERT测量系统能够对不同物质的电导率进行在线高精度测量,测量范围最高可达10 kΩ。     

校园网服务器监测系统设计与开发

随着高校信息化发展水平的不断提高,与教学、管理、科研相关的业务系统在高校中得到广泛应用。而承载这些业务系统的服务器状态成为影响业务系统服务质量的关键。因此,对这些服务器内部信息和运行状态的监测成为高校校园网中亟需解决的问题。针对此问题,本文基于简单网络管理协议设计和开发了校园网服务器监测系统,可以实现对服务器内部信息和运行状态的实时监测,并可根据提出的负载计算公式进行故障报警。     

阵列式多针-柱电极装置实现离子风的实验与分析

为了实现一定气体流速的离子风,设计了一种新型的阵列式三排3 ×3垂直放置的针-柱电极结构放电装置.在针-柱之间间距为3mm、排与排之间间距为8 mm、镇流电阻12 MΩ、放电电阻12 MΩ、测试电阻1 kΩ、大气压环境、室温、无外部通入气流时,阵列式针-柱电极实现了稳定的电晕放电,并通过示波器记录的放电波形、数码相机拍摄的发光图像以及放电伏安特性曲线进行了验证.同时,随着阵列式排数的增加,放电电流变大,离子风风速也随之增大.该针-柱结构易于用MEMS工艺加工制作,可应用于便携式分析仪器中.     

面向水质监测的无人巡检器控制系统设计与开发

针对传统水质在线监测系统成本高、低扩展性等问题,设计了一种基于4G的无人巡检器及控制系统,构建以树莓派为核心,集成视频、水质传感器、超声波传感、GPS等多种信息采集器的边缘计算网络,设计了应用通信协议,研发了控制系统软件包括无人巡检器端控制软件、云服务器端控制软件和手机端控制软件。系统运行结果表明,控制系统能完成一定水域面积下的多点水质监测数据及地理位置的实时采集、传送、存储、查询,利用远程视频实时控制无人巡检器的航行路线、水质监测点等,并支持多台无人巡检器在线作业,具有高扩展性,可平顺切换到5G网络。     

竖炉焙烧过程运行优化控制系统的开发及实验研究

为解决具有综合复杂动态特性的竖炉焙烧(shaft furnace roasting,SFR)过程运行优化控制问题,基于研制的流程工业一体化运行控制平台,开发了具有可伸缩、可扩展、可复用以及模块化、组态化特点的SFR过程运行优化控制(operational optimization control,OOC)系统.该系统支持MATLAB、动态链接库等多种算法实现方式,并采用非编译融合算法方式实现算法与系统功能模块的解耦.基于开发的OOC系统,建立了具有运行控制层、过程控制层以及虚拟对象层的半实物仿真实验平台,开展了相应的仿真实验研究.结果表明OOC系统在正常工况和局部故障工况下均能取得满意的控制性能.     

基于DSP+CPLD的新型智能监测系统设计与开发

在对电力系统大型设备智能在线监测中,传统基于单片机的智能仪器系统暴露出系统灵活性不高软硬件通用性不强等诸多弊病。本文以WSM2000DSP智能电动机保护装置项目为背景,提出DSP+CPLD新型智能监测系统的设计方案,它以DSP为底层主处理器,把所有控制电路、地址分配等设计在CPLD中,使整个系统结构简单化,体积小型化,功能多样化,为测控仪器向高层次智能化方向发展提供了充分的现实可行性。     

炼焦生产全流程优化控制实验平台设计与开发

面向炼焦生产全流程智能优化控制,设计与开发一种仿真实验平台。分析炼焦生产流程和仿真实验目的,提出一种包括优化控制实验层和炼焦过程模拟层的分层分布式系统结构。实现炼焦过程状态参数与控制信号的模拟收发、各车间级子系统优化监控、全流程生产集中实时监视与综合生产目标优化等璁能。系统运行表明,该仿真实验平台能合理有效的模拟炼焦生产特性和进行智能优化控制实验。     

永磁型MRI系统中磁体的仿真分析与优化

针对永磁型核磁共振成像系统（MRI）中的磁体，该文阐述了一种利用计算机软件对其进行仿真建模、数据分析的优化方法，使磁体优化设计技术更具有科学性。MRI磁体的AutoCAD三维实体建模与仿真数据分析是实现该方法的主要部分，仿真数据分析中采用了有限元的分析方法，分析结果主要以图像形式给出，直观形象地表示了磁路中的磁场分布情况。使用该方法能够简单快捷地对MRI磁体进行仿真分析，得到磁体的优化方案。     

电导法原油含水率测量传感器的模型优化与仿真

电导法原油含水率测量是基于阵列电极传感器的一种测量方法,电极系的结构与参数对传感器性能有着重要影响.拟研究电极系传感器结构的优化设计方法,在建立传感器电场分布理论模型的基础上,利用ANSYS有限元软件仿真电极系传感器不同参数下的电场分布,分析电极环宽度、激励电极对间距、测量电极间距等参数对传感器性能的影响.依据仿真结果,确定传感器的优化参数,并对传感器进行了灵敏度的模拟测试,测试结果显示:传感器灵敏度仿真结果与实际测试结果一致性较好;在高含水(大于85%)的油水两相流含水率测试精度可达3%.测试结果验证了传感器理论和仿真分析方法的有效性,为优化设计传感器提供一种有效的方法.     

电阻层析成像系统敏感场特性分析及图像重建

电阻层析成像系统敏感场受多相流介质分布的影响,敏感场分布数据作为图像重建所需的先验数据必须通过理论计算的方法得到.为了提高重建图像质量,对敏感场分布进行分析是非常必要的.在分析电阻层析成像的基本原理的基础上,采用有限元的方法建立了敏感场的数学模型,通过对敏感场场域的分析,研究了影响敏感场分布的因素及规律,完成了敏感场分布计算及可视化仿真.依据敏感场的计算结果,提出了一种基于多项式加速的ERT图像重建算法,给出了算法的数学模型,并利用谱分析对该算法的收敛性进行了证明.仿真实验结果表明,敏感场有限元模型是正确的,图像重建算法兼备成像质量高及收敛速度快等优点,为ERT图像重建算法的研究提供了一个新方法.     

嵌入式系统实验课程教学改革及实验装置开发

本文针对目前嵌入式系统实验教学中存在的一些问题,从教学方法和教学思路上进行探讨,并提出具体的改革措施。根据学生的实际水平,给出一种实用的嵌入式系统教学实验装置,并对该装置的功能、硬件和软件的设计方法作了详细阐述。     

热电厂微机监控系统的开发与闭环运行

介绍适用于中小型热电厂锅炉运行的微机自动监控系统,应用模糊控制和自寻优技术,以及相应的故障自诊和安全保护措施,实现了锅炉经济燃烧和安全运行.