物联网技术在地面集成观测站中的应用

针对目前气象业务观测台站运行效率低、数据可靠性差、布站复杂的缺点,设计了一套基于物联网技术的地面集成观测站.采用星状组网技术并结合气象业务标准进行优化.实现了低功耗,每个要素仅采用5W太阳能电池供电可以保证台站不间断运行;实现了灵活组网,每个观测要素采用模块化和智能化的设计思路,布站简单、数据可靠性高.通过建立实验台站,验证了该设计的可靠性和实用性.     

基于广义互相关时延估计算法的性能分析

广义互相关(GCC)算法是目前进行时延估计(TDE)的常用算法,文章首先对广义互相关时延估计算法中几种加权函数进行了分类论述,进而对部分加权函数进行仿真,最后通过综合比较揭示了它们各自的优缺点。     

基于免疫遗传算法的模糊C-均值聚类

为了克服FCM算法对初值的敏感性,提出了一种基于免疫遗传算法的FCM算法。该算法利用免疫系统原理和遗传算子自适应调整的方法（即免疫遗传算法）来改进FCM算法。实验证明该算法能有效解决未成熟收敛的问题,保证了种群的多样性,使聚类问题最终快速、有效地收敛到全局最优解。     

引水隧洞二衬刚度与施作时机优选及系统构建

二次衬砌结构刚度与施作时机优选是隧洞工程中关键问题之一,对于引水隧洞穿越软弱流变围岩洞段则尤为突出.为研究引水隧洞开挖过程中时空效应耦合作用对二衬优选的影响,基于现场围岩和支护结构实测应力变形数据,采用三维粘弹塑性有限元方法,结合开挖和支护设计实际工况考虑二次衬砌施作距掌子面不同距离和不同二衬刚度(厚度),分析了围岩变...     

一种旋转可控式二元AIS 八木天线阵列

为改善自动识别系统(AIS)数据丢失问题、增大AIS 基站通信距离、解决通信覆盖区域单一的问题, 针对传统AIS 全向天线和定向天线的不足,研究出旋转可控式二元八木天线阵,每个阵元都由八木天线组成,通过电控可以使两个阵元同步旋转,也可以分别旋转。当两八木天线平行时,天线阵增益最大,经测试可达近17 dBi。做了AIS 信息接收实验,天线可以接收距长江口50 海里以内水域的AIS 信息。通过各自旋转并改变天线阵元的角度,可以实现方向图的快速切换。对八木天线进行理论分析,利用基于有限元算法的HFSS 进行仿真,仿真结果与实验结果相近。该天线阵既确保了天线增益,又能通过电控来实现波束快速转换,较一般天线通信距离更长,且能灵活控制通信覆盖范围,对AIS 可靠的数据交换及海事监管具有一定的参考价值。     

基于FPGA的固体测速系统的设计与应用

针对目前工业生产过程中的固体流速测量问题,提出了一种基于 FPGA的固体流速测量系统。该系统以相关测速算法为理论基础,通过发射载波信号到测试管道,并采集管道内两个不同位置的流速信号,对这两路信号进互相关运算,寻找峰值点,从而间接求得固体流速。该系统包括一套基于 FPGA的硬件系统和一套基于 C++的上位机软件系统。经过测试验证,本系统实现了固体流速的精确测量,性能稳定,达到了设计目标要求。     

基于非平衡电桥法与电流传感法的电动汽车绝缘检测系统设计

为了准确检测电动汽车高压电气系统的绝缘性能,设计并实现了基于非平衡电桥法与电流传感法相结合的电动汽车绝缘检测系统。以等效绝缘电阻和泄漏电流作为绝缘检测的2个判据,运用霍尔传感器采集电池组电压、正负母线电压及其泄漏电流,通过采集车辆不同状态下的电气参数,计算等效绝缘电阻和泄漏电流来判断系统的绝缘性能。该系统依据车辆的工作状态合理地分配检测状态,无需考虑系统工作状态和信号干扰等因素的影响。测试结果表明,该系统可准确判断不同状态下电动汽车高压系统的绝缘性能。     

聚能装药环形起爆数值模拟

为了提高聚能装药的射流速度,利用LS-DYNA软件对聚能装药带有副药柱隔板和环形装药起爆的情况进行了数值模拟,并分别对其波形调整过程以及射流形成的数值模拟结果进行了对比分析.研究结果表明：爆轰波形的控制在聚能装药中具有非常重要的作用;良好的爆轰波形有助于提高聚能破甲战斗部的破甲威力和破甲的稳定性;环起爆形成的射流速度随着起爆环直径的增加,射流的速度由点起爆的6380 m/s增加到8531 m/s;环形装药起爆条件能有效提高聚能装药的威力.     

多层井井下数据NFC无线传输系统磁场分布规律

为了解决油气井井下数据双向无线传输的问题,提出了基于NFC技术的井下数据双向无线传输系统,研究了井下环境对NFC线圈磁场强度的影响。通过ANSYS软件分析了金属管高度及铁氧体屏蔽层壁厚对线圈磁场强度的影响规律,指出金属管高度从0.06 m变化到0.36 m时,线圈的电感仿真值急剧减小,金属管高度从0.36 m变化到5.00 m时,线圈的电感仿真值基本不变,趋于稳定;屏蔽层壁厚在0.05~0.40 mm范围内时,线圈的电感值急剧变大,在0.40~4.00mm范围内时,线圈的电感仿真值逐渐变大。最后通过阻抗分析仪测量线圈电感试验和NFC模块数据传输试验,验证了仿真分析的正确性。所得结论可为NFC技术在油气井井下数据传输中的应用提供依据。     

后坪磷矿条带式胶结充填开采顺序优化数值模拟研究

磷矿是一种重要的非金属矿产资源，大多数磷矿山采用房柱法开采，该方法回采率低、安全性差，而条带式胶结充填采矿法能极大提高采场的稳定性和矿石回采率，其回采顺序对磷矿安全生产极为重要。基于后坪磷矿采场Ph₁³矿层的工程地质条件，提出了4种条带式胶结充填开采方案——一次性开采、间隔开采、隔2采2、隔3采3,建立了基于莫尔-库仑强度准则的弹塑性本构模型，运用PLAXIS 2D软件构建了数值模型，从应力、位移和塑性区等方面对比分析了各开采方案的优劣，结果表明：方案1和方案4的塑性区贯通，模拟计算不收敛，采场失稳；方案3的应力、位移、塑性区面积及其占比均较方案2小，更有利于采场的安全高效开采，故方案3(隔2采2)最优，该成果可为后坪磷矿以及类似矿山的开采方案优化和确定提供参考。