基于二维激光扫描技术的罐道检测算法

罐道在煤矿生产中发挥着重要作用,因此,必须对煤矿罐道进行安全检测,保证其形变范围在正常范围内,避免影响煤矿的安全生产。为了解决目前我国煤矿罐道检测方法中存在的精度不高,操作繁琐的问题, 研究了一种基于二维激光扫描技术的罐道检测算法,可以通过该算法计算出两根罐道之间的缝隙、错位,以及单根罐道的磨损,并将此算法写入进上位机软件中。在实验室的环境下,该算法的可重复性较好,同时在实际煤矿的实验中,该算法的识别准确率达到了62.5%,对算法进行改进后,识别率提高到了87.5%,验证了该算法具有较好的实用性与可靠性。相比于传统方法,该方法操作简单,同时具有较高的测量精度,将该方法应用于煤矿罐道检测中,将有效提高煤矿的生产安全性,具有较大的推广应用价值。     

超表面透镜的宽带消色差成像（特邀）

超透镜是一种由二维亚波长阵列结构表面所设计的透镜,其对光场中振幅、相位和偏振的调控能力较灵活,同时具有低损耗、易集成、超轻薄等优点,近些年引起了科研人员广泛的研究兴趣。然而在大多数情况下,针对特定波长设计的超透镜会遭受较大的色差,从而限制了其在多波长或宽带应用中的成像作用。超透镜因其二维平面结构引入了新的自由度,在对色差的消除上体现了新的潜力。文中报道了多种不同的消色差超透镜设计及其消色差调控机理,并对现有的消色差超透镜从调制波段类型进行了分类,如对离散波长的和对连续波长的消色差超表面透镜,后者又可从工作模式上分类为透射型和反射型,最后介绍了超透镜阵列在成像上的应用以及其在大景深宽带消色差器件上的前景。     

基于柔性衬底的磁声表面波谐振器

针对在柔性衬底上制备非晶软磁薄膜的技术难题,该文研究并制作了一种基于柔性聚酰亚胺(PI)衬底的磁声表面波(MSAW)谐振器。通过在柔性PI衬底上溅射沉积了非晶FeCoSiB磁致伸缩薄膜和ScAlN压电薄膜,光刻制备了叉指电极,并形成IDT/ScAlN/FeCoSiB/PI层状结构,成功获得了柔性MSAW谐振器。采用X线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)分析了薄膜的结构和表面形貌及利用振动样品磁强计(VSM)和短路微带线法测试了FeCoSiB薄膜的静态磁性和高频磁谱特性,最后在探针台上利用矢量网络分析仪对器件进行测试,并与COMSOL仿真结果进行对比。实验结果表明,该MSAW器件有两个谐振峰,其中瑞利波出现在28.32 MHz,兰姆波出现在93.69 MHz。     

面向业务可达性的广域工业互联网调度算法研究

工业互联网业务呈现出小规模、确定性的特征,通常运行在大规模、异构的网络环境中,业务的调度与功能链的编排难以与异构承载网资源匹配.基于此该文提出非工作保持型的多节点联合调度模型,首先采用全路径时间协调算法,将功能链从空间维度的拓扑编排扩展至时空维度;其次,针对网络节点中的同步调度问题,提出了基于紧急度的流调度算法来平滑时延抖动,进一步,将时间触发调度延拓到大规模、异构且非同步的承载网中,提出了虚拟到达队列编排算法,利用业务同步机制替代时间同步,保障了业务确定的可达性需求.仿真实验表明该文所提算法可提升业务的可达性,保障其满足及时性、准时性、协同性需求.     

T 样条用于计算机辅助设计、分析和制造的 新型表示方法

几何造型主要研究在计算机环境下几何模型的表示与设计,其是计算机辅助设计、工程和制造领 域中重要的基础研究方向。当前工业制造中几何模型表示的标准是非均匀有理 B 样条(NURBS)。然而,由于张量 积拓扑结构,NURBS 在表示复杂几何模型时具有难以克服的局限性。T 样条是一种新型兼容 NURBS 的自由曲面 造型表示技术。由于克服了 NURBS 的多个重要的局限,T 样条自提出后引起了学术界和工业界的极大关注。为 了使国内外同行对 T 样条的发展历程和研究现状有一个较为全面的了解,对其进行系统综述。在广泛文献调研的 基础上,对 T 样条的定义、基础算法,以及在计算机辅助设计、工程和制造中的应用进行归纳总结和详细分析, 重点分析了这些算法的基本思想和原理,比较了其优点和不足。由于工业界对几何表示的精度和效率的要求越来 越高,导致 T 样条的研究仍然不完善,还存在大量亟待解决的问题和可能的发展方向。     

基于Attention-TCN的液化气日订单量预测模型

液化气（LPG）订单量受气温、节假日等外生变量的影响,为实现对不同类型变量的建模,保证预测的准确性与时效性,提出一种基于注意力-时序卷积网络（Attention-TCN）的液化气订单量预测模型。该模型将分类变量通过嵌入转换为低维向量,与数值变量一同作为时序卷积网络（TCN）模型的输入,并添加了通道注意力以提高准确率。基于真实的液化气订单量数据,对长短期记忆（LSTM）网络、TCN与Attention-TCN模型进行了对比,实验结果表明,相较于LSTM模型,Attention-TCN模型所需的训练时间减少了40%以上,预测结果的均方根误差、平均绝对值误差与平均百分比误差分别降低了5.40%、5.46%与4.74%,在所测试的三个模型中表现最佳。所提出的Attention-TCN模型具有训练耗时短、预测精度高、预测时效性好等特点。     

非分光红外气体传感器研究进展

介绍了非分光红外气体传感器的工作原理,将非分光红外传感器与常用气体传感器进行了对比分析。综述了非分光红外技术在光源设计、气室设计、探测器设计、信号处理及自组装多气体探测系统等关键技术的研究进展,为进一步提高气体检测精度和响应提供了研究方向。提出了非分光红外气体传感器要朝着小体积、多功能集成、满足复杂应用环境的方向发展。     

基于相位产生载波技术的光纤解调器

提出一种基于相位产生载波技术的光纤解调器,它可以给光纤检波器阵列提供光能并实现对光纤检波器阵列中光波相位携带震动信息的接收和解调.光纤解调器由光发射机、光接收机、供电电路及通信电路组成.光发射机发出携带调制载波的光脉冲,经过光学复用后注入光纤检波器阵列.通过光接收机对光纤检波器阵列敏感到携带地震信息的光波进行接收,经过光波的解复用后,对干涉信号进行光电转换、数据采集及信号解调,最终得到原始的地震数据.通信电路与GPS授时器、主缆的通信光纤以及光接收机的输出连接,给解调后的数据打时标,并实现与相邻解调器或地震记录仪的通信.     

基于边缘计算的高效视频内容分发关键技术与挑战

近年来移动互联网、工业互联网的快速发展,引发媒体计算与服务的一个新的趋势:以视频为代表的多媒体数据的产生、处理和分发越来越多地趋向网络边缘。复杂应用环境下,用户行为、系统资源的不确定性成为网络视频服务面临的重大挑战。如何引入人工智能与机器学习的方法,利用网络边缘的计算、存储和网络资源实现视频内容分发随需而动,从而支撑更低延迟、更高带宽需求的网络视频服务,逐渐成为新的研究和应用热点。该综述分析了基于边缘计算的视频分发所面临的挑战,提出了通过边缘计算的网络、存储和计算能力来进行视频内容分发的框架,并在此框架下给出了边缘缓存及替换、边缘内容预取、边缘内容收集和边缘计算迁移等视频分发的优化策略设计。