一、大型送风机风速检测系统现场标定提高测量精度的方法及应用（论文文献综述）
王天宇[1]（2021）在《基于数字成像和图像处理的转速和振动测量研究》文中研究说明旋转机械在能源、化工、电力、冶金等行业占有举足轻重的地位。旋转机械的转速和振动参数是其重要的运行参数,其测量有助于及时、准确地掌握旋转机械的健康状况,为工业系统故障预警、避免无计划的停工停产提供科学的数据。然而现有的检测仪表在性能、价格和适用范围等方面均存在一定的局限性,特别是在复杂、恶劣的工业环境下。比如对于尺寸较小的微机电系统,常规的接触式测量装置会引入额外质量,影响其动态特性。在一些不易于粘贴标记的对象,比如大型风机的叶片等部件,常规传感器的安装与维护成本较高。为了更好地保障机械设备运行的安全性和高效性,有必要继续探究新的测量技术,准确可靠地测量转速和振动,来实现更为完善的设备工作状态监测,推动该领域的研究发展。随着图像传感器制造工艺和图像处理技术的发展,视觉测量方法在机械状态监测领域得到了一定的应用。但目前的视觉测量系统主要是基于昂贵的高速相机,不利于工业上的普遍应用。另外,由于运动模糊等现象的影响,测量精度有待提升。本文通过研究旋转机械转子部件在设备运行过程中的运动特性和图像传感器的感应机理,开发基于低成本图像传感器和图像处理技术的转速和振动测量系统,其具有较高的测量精度和可靠性。相比于高速相机成像的测量系统,该方法可大大降低测量成本。主要的研究成果如下:（1）提出一种基于图像序列相似度的转速测量方法。该方法采用低成本图像传感器采集图像序列,通过提出的三种图像相似度指标,将图像序列转换为一维的相似度信号。根据图像相似度信号的时域、频域特性,提出短时Chirp-Z变换和基于抛物线插值的短时自相关方法,用于图像相似度信号的瞬时旋转频率估计,提取转速信息。对恒定转速的测量结果的最大相对误差不超过±0.7%,归一化标准差不超过1%（转速测量范围为0rpm-3000rpm）。对于动态转速,亦能够得到满意的测量结果。对于渐变转速（1000 rpm-2000 rpm）的测量误差小于±0.5%,对于转速的阶跃变化,测量误差不超过1.4%。该方法基于图像的周期性,可有效克服运动模糊、目标遮挡等不利影响,保证测量精度。（2）提出基于图像相关的振动测量方法。当旋转机械在运行时,旋转部件的振动会导致图像灰度分布的变化。采用图像相关方法处理旋转部件图像序列,获取能够表征旋转部件振动的图像相关信号,通过频谱分析求解旋转部件的振动频率和振幅。与商用电涡流传感器的测量结果进行了对比。从实验结果上来看,该视觉测量系统能够准确地测量不同转速下的振动频率和相对振动幅度,测得的振动频谱与参考装置几乎一致,在基频和高次谐波频率处都存在强烈且明显分离的谱峰。不同于现有的图像方法,该方法无需在被测部件上附加人工标记,具有较高的普适性。（3）提出基于二维码跟踪的转速测量方法。利用局部特征和图像匹配算法,跟踪粘贴在旋转部件表面的二维码标记,实现旋转部件旋转角度和转速的测量。本文主要采用AKAZE局部特征,并通过图像相关系数和Hamming距离对特征匹配过程进行优化,提高特征匹配精度,减少误匹配。测量结果与SIFT、SURF算法进行对比。实验结果表明,转速测量的最大相对误差不超过± 1%,归一化标准差不超过0.6%,测量性能优于SIFT、SURF算法。该方法只需2张转子图像,即可完成测量,具有较高的测量精度、实时性好。（4）在多种实验工况的条件下对视觉测量系统进行性能测试,实验结果验证了测量系统的可靠性和环境适应性。深入研究图像传感器分辨率、帧率、曝光时间、光照强度、拍摄角度等对测量系统性能的影响,探求视觉测量系统最佳工作参数。另外,对提出的视觉测量系统进行了现场测试,包括风力发电机的转速和振动测量、工业电机转轴的转速测量等。实验表明,本文开发的视觉测量系统可以精准表征旋转机械转速与振动等信息,测量精度和测速范围均优于现有的图像方法。
郑凯元[2]（2021）在《腔增强红外气体检测技术与应用》文中研究指明国家中长期科学和技术发展规划纲要,“十三·五”国家科技创新规划,环境领域,都提出重点研究环境监测与预警技术,研制适合我国国情的重大环保仪器设备。我国环境污染,尤其空气污染,日益严重,需要实时在线监测大气质量,因此研制拥有自主知识产权、超高灵敏度、超快响应的气体传感器,对于保障环境质量和工业安全生产具有十分重要的社会价值和科学意义。基于腔增强红外吸收光谱技术（Cavity-enhanced Absorption Spectroscopy,CEAS）的气体传感器,因具有灵敏度高、选择性好、实时检测能力强等优势,满足上述需求。本论文研究了基于两种CEAS技术的气体传感器,即非相干宽带腔增强吸收光谱技术（Incoherent Broadband Cavity-enhanced Absorption Spectroscopy,IBBCEAS）气体传感器和离轴积分腔输出光谱技术（Off-axis Integrated Cavity Output Spectroscopy,OA-ICOS）气体传感器,分别从光学、电学、机械、仿真算法到系统结构开展了诸多研究,并研制了面向车载燃气巡检的ppbv量级甲/乙烷检测系统。内容如下:首先研究了IBBCEAS气体检测技术,具体工作如下:（1）传统的IBBCEAS技术用于检测在可见光波段有强吸收的痕量气体,而气体分子在近红外波段的吸收强度较弱,实现高分辨率的气体探测相对困难,因此本论文研究了基于近红外溴钨灯的高分辨率IBBCEAS技术,结合傅里叶光谱仪,实现了近红外区域高灵敏度的甲烷检测。采用小波去噪算法反演浓度,降低了系统噪声,将灵敏度提高了2倍。（2）IBBCEAS中常用的红外宽带光源,如超连续谱光源、氙灯等,通常价格昂贵、体积大、功耗高。为了克服这些光源的缺点,利用低成本、高能效、结构紧凑且寿命长的近红外发光二极管（Light Emitting Diode,LED）,提出了一种基于近红外LED的便携式宽带腔增强多气体检测技术。使用毫瓦级输出光功率的近红外LED作为IBBCEAS的宽带光源,研制了便携式笼式光学腔,研究了多谱线非线性拟合等IBBCEAS气体传感信号处理方法。在现场应用中,结合锁相放大器和扫描单色仪,检测了甲烷和乙炔双组分气体,结合光纤光谱仪实现了甲烷气体泄漏的快速准确检测。其次研究了OA-ICOS气体检测技术,具体工作如下:（1）为提高OA-ICOS技术的精度和检测多气体能力,建立了基于紧凑型笼式结构的米级光程的近红外OA-ICOS系统。设计的积分腔长度仅为0.06 m,有效吸收光程可达9.28 m。分别采用激光直接吸收光谱（Laser Direct Absorption Spectroscopy,LDAS）和波长调制光谱（Wavelength Modulation Spectroscopy,WMS）方法测量气体。与LDAS相比,WMS的信噪比提高了10倍,检测灵敏度提高了9倍。（2）进一步结合频分复用波长调制光谱技术,建立了检测乙炔/甲烷双组分气体的OA-ICOS系统。在两种激光波长下（乙炔:1532 nm;甲烷:1653 nm）,同一积分腔的有效光程分别为（乙炔:9.28 m;甲烷:8.56 m）,两种气体的检测下限分别为700 ppbv和850 ppbv。（3）为了在近红外波段实现高灵敏的大气痕量气体检测,建立了公里级光程的OA-ICOS系统。研制的积分腔长度为0.6 m,腔镜反射率为99.972%,有效光程为2150 m,系统的响应时间为0.8 s,对甲烷的检测下限为2.7 ppbv。应用该传感器实现了大气甲烷和水汽的双组分气体检测;同时开展了连续三天长春市大气甲烷浓度监测,验证了该OA-ICOS传感器实时原位测量大气组分的能力。第三,为进一步提高检测灵敏度和扩展应用范围,提出了三种新型的OAICOS气体检测技术,具体工作如下:（1）为了抑制OA-ICOS中的腔模噪声,提出一种双入双出的光腔耦合方法,通过将激光光束一分为二同时入射到积分腔中,多束光在腔中往返传输而不干涉,这样可增加腔模密度,平滑腔模结构,减小腔内相干振荡引起的光强波动,从而抑制腔模噪声,提高信噪比。从理论上分析了分束比和光反射次数对输出强度和腔模线宽的影响,并开展了甲烷检测实验。与常规的单激光束耦合入腔方法相比,双入双出的光腔耦合方法可将信噪比提高2.5倍,灵敏度提高2.2倍。（2）为验证该检测方法的抑制噪声能力,在双入双出基础上,进一步对多入多出的光腔耦合方法进行了数值研究。将入射激光束分为多束,通过准直光纤将每束激光独立耦合到腔中,并将多个腔输出同时耦合到同一探测器中。研究了多入多出中各参数间的关系,仿真分析了噪声抑制因子及腔内的主要噪声类型。与常规的单激光束耦合入腔方法相比,多入多出的方法可将信噪比提高13倍以上。（3）为了实现面向防爆场所的远程气体测量,提出了新型的全光纤连接离轴积分腔/腔反馈波长调制光谱气体检测技术。利用低损耗的光纤耦合方式,将电学和光学模块分离,实现了测控分离,避免了电学模块的本质安全和防爆设计,实现了远距离、防静电、安全的气体检测。其次,通过将第一个腔镜反射的无用光反馈到多模光纤中,进而耦合到单通吸收池中,在一个系统里实现了离轴积分腔和腔反馈波长调制光谱两种技术,进而扩展了甲烷动态检测范围（15 ppmv-12%）,利用该系统在静态和移动状态下实现了甲烷泄漏的现场监测。最后,为了将实验室研制的传感器系统应用于现场,研制了一套面向车载燃气巡检的离轴积分腔检测系统。利用时分复用技术测量了ppbv量级的甲/乙烷双组分气体,同时该系统具有气体预处理、泄漏源定位等功能。利用反射率为99.99%的腔镜,研制了有效光程为3.5 km的积分腔,结合低噪声电学设计,在近红外波段对甲/乙烷的检测下限分别达到3.4 ppbv和25 ppbv。依托上述研究内容,创新点总结如下:（1）基于高能效近红外LED的宽带腔增强技术。针对氙灯等传统红外宽带光源价格昂贵、体积大、功耗高等问题,利用低成本、高能效、结构紧凑且寿命长的近红外LED,提出了一种基于近红外LED的便携式宽带腔增强多气体检测技术,通过浓度反演等算法,实现宽光谱范围内甲烷等多种气体的快速识别和高分辨率检测。（2）基于多入多出光腔耦合方法的离轴积分腔技术。通过将激光分束耦合入腔,提出了双入双出/多入多出光腔耦合模式用于抑制腔模噪声,实现了更密集、更平滑的腔模结构,实验证明双入双出可将系统信噪比提高2.5倍,灵敏度提高2.2倍,理论仿真表明多入多出系统的信噪比可提高13倍以上。（3）基于全光纤连接离轴积分腔和腔反馈波长调制光谱技术。为了在防爆场所下实现远距离气体测量,利用光纤耦合方式实现了测控分离,避免了电学模块的本质安全和防爆设计。通过将第一个腔镜反射的无用光反馈到多模光纤中,进而耦合到单通吸收池中,在一个系统里实现了离轴积分腔和腔反馈波长调制光谱两种技术,进而扩展了动态检测范围,实现了远程、变量程的气体检测。（4）基于腔增强技术的气体检测系统的研制与应用。研制了米级到公里级不同光程的积分腔,实现了甲烷、乙烷、乙炔、水汽等多气体检测应用;研制了车载燃气巡检系统,开展了室内外的系统功能验证试验与应用。
徐炜彤[3]（2021）在《深圳城市轨道交通综合检测列车方案研究及实施》文中进行了进一步梳理深圳城市轨道交通综合检测列车是国内首列城市轨道交通综合检测列车,车辆最高运行速度120km/h,具备地铁基础设施全项目、多方位、全流程综合同步检测能力。可替代其它单一功能检测车和检测设备,大幅度提高了检测效率,能够降低线路养护维修成本和城市轨道交通安全运行压力,具有智能、安全、绿色等特点。城轨综合检测车的成功研制是深圳城市轨道交通的一个里程碑,同时也填补了国内空白。本文介绍了以城市轨道交通B型电客车为载体,集轨道几何、钢轨轮廓、轨道状态巡检、线路限界、接触网、通信等专业检测于一体并应用于深圳市城市轨道交通的综合检测列车。该车采用了精确定位、时空同步和综合集成技术,可实现多个专业的检测参数和项目的动态实时同步采集和处理;基于惯性基准测量原理的数字式轨道检测系统,结合激光摄像技术和高速图像处理技术,合成轨道几何参数;基于结构光的钢轨轮廓检测系统可获取钢轨轮廓图像,并测量钢轨磨耗;基于高速高清数字成像技术的轨道状态巡检系统,可连续获取清晰、完整的轨道图像,包括钢轨、扣件、轨枕、道床及轨道板表面图像;采用激光扫描测量方法的限界检测系统,能够在复杂的外部环境下快速准确地检测线路建筑物和设备的位置及接近状态;针对城市轨道交通接触网系统直流供电特点,采用高低压隔离传输技术和光信号隔离技术,实现接触网受流参数的检测;采用高精度激光雷达传感技术,实现接触网几何参数的非接触式检测;通信检测系统具备实时检测电波传播场强覆盖、电磁环境干扰、WLAN服务质量和LTE-M服务质量;车辆牵引系统采用“接触网+牵引蓄电池”无缝切换的供电模式,不仅改善了常规检测车辆检测功能,而且突破了夜间天窗作业限制,能自由穿梭于有电区和无电区;城市轨道交通地面数据中心平台的搭建,可高效、快速、实时的储存、浏览检索和处理数据。城轨综合检测车从技术和设备层面推动城市轨道交通基础设施的高效检测和检测数据的综合分析运用,实现“动态综合检测”的发展理念,提升了城市轨道交通基础设施管理和维护效率。
杨丹丹[4]（2020）在《光纤陀螺线形检测系统的数据处理方法及应用研究》文中进行了进一步梳理桥梁作为大型基础设施工程结构,在交通运输业中发挥着举足轻重的作用。根据我国《公路桥梁技术状况评定标准》与《公路桥梁承载能力检测评定规程》等相关行业规范可知,桥梁的几何结构能够反映桥梁结构的形变,为桥梁安全状态评估提供可靠依据。目前常用线形检测工具存在着测点离散、操作复杂的局限,因此发展能够连续、快速、高精度、省时省力的线形检测方案对桥梁、道路等大型交通结构的健康检测具有重要的意义。针对此需求,本课题组前期通过利用光纤陀螺FOG成功研发了光纤陀螺线形检测系统。光纤陀螺线形检测系统可实现快速、连续、高效的线形测量。然而在实际应用中,依然存在着内部误差和外部工程环境误差的影响,造成线形结果的失真。因此,为了抑制内部和外界误差干扰,本论文从数据处理的角度对线形测量结果进行了误差抑制和补偿,分析研究了各类误差的来源和特性,发现误差对线形的影响作用,提出了多种修正方法和误差抑制数据处理方法,对于桥梁结构线形检测精度提高具有重要的指导意义和应用价值。主要开展了以下几个方面的工作:（1）通过分析光纤陀螺固有特性误差、解算误差、运行过程误差产生机制,归纳了各类误差的产生原因和对线形结果的影响;设计实验考查运载体线速度大小以及发动机振动引起的误差;通过结合汽车悬架仿真和路面仿真,探讨了运载体轴距对测量的影响;最后设计了控制点约束参考、线形调制校正和低通滤波等方法并对数据进行处理,初步消除了系统内在误差影响,提高了线形精度;（2）通过研究路面障碍对线形检测带来的路面冲击噪声和振动影响,分析冲击噪声的数据特性;采用小波变换识别冲击所在的准确位置;提出使用基于EMD和ICA的复合滤波误差抑制方法对该位置区间的噪声信号进行处理,通过设计桥梁模型实验验证了该方法的可行性。实验结果表明在准确识别出路面不平引起的冲击噪声所在位置的前提下,该复合滤波误差抑制方法可有效滤除噪声影响,提高桥梁真实线形的准确性,为基于光纤陀螺的线形检测系统提供数据后处理方案;（3）将加入复合滤波误差抑制方法后的光纤陀螺线形检测系统应用于实际工程测量,实现桥梁结构连续检测,能够获取桥梁最大下挠与路面局部冲击噪声位置;通过长期监测下挠变化,可实现桥梁健康安全状态的定期评估;采用了复合滤波方法处理后的桥梁数据结果表明,光纤陀螺线形检测系统加入该方法后能够有效抑制误差数据,保证线形准确性,实现高精度修正,确定加入该方法后的光纤陀螺线形检测系统在实际工程测量中的显着优势;对多座桥梁线形高程数据进行数据挖掘,可在不使用其他路面平整度测量工具的情况下,与国际平整度指数建立换算关系,间接获取多座桥梁路面平整状态,为路面平整度采集提供相关支持,为线形检测提供辅助参考。
郜思洋[5]（2019）在《基于仿生与气悬浮原理的盘式转子动平衡检测方法研究》文中进行了进一步梳理旋转机械是机械系统的重要组成部分,在国防安全和国民经济发展的诸多领域中发挥着重要作用。盘式转子不平衡不仅是一类旋转机械中的常见问题,也是造成转子系统故障的主要原因之一。因此,盘式转子动平衡检测方法与技术的研究具有重要的理论意义和应用价值。近年来,随着电子,计算机和测试技术的迅速发展,动态平衡技术得到了极大的发展。研究成果对推动旋转机械高速、高效、高可靠性的运行与发展起到了重要作用。目前,盘式转子动平衡研究主要集中在动平衡测试,非对称/非平面模式转子平衡,未经测试的重量平衡,自动平衡等方面。为了提高盘式转子平衡的精度和效率,本文从盘式转子静不平衡量和偶不平衡量分析入手,研究结合仿生学理论与气悬浮技术,设计开发了盘式转子气悬浮动平衡检测试验台,验证了理论的可行性。本论文的主要研究工作如下:（1）在深入分析现有的盘式转子动平衡测量技术发展趋势和存在的问题基础上,根据盘式转子动平衡测量原理与气悬浮原理,为了解决机械本身传动引起的振动,导致检测精度低的问题,提出了气悬浮静平衡转子和偶平衡转子的测量方法。根据悬浮盘水平位移的偏移量、盘式转子静不平衡量和偶不平衡量的关系方程,计算出盘式转子的动不平衡量。研究了空气阻尼对盘式转子的误差影响,进而降低检测误差,提高了气悬浮盘式转子动平衡试验台的检测精度。本文提出的检测方法不需要校验盘式转子标定,在保证检测精度的同时缩短了检测时间,降低了检测成本。（2）为了提高气悬浮悬浮升力,降低悬浮所需气压,将仿生学原理和气悬浮技术相结合,仿生长耳鸮翅膀表面微结构,提出仿生气悬浮结构及设计方法。通过仿真分析与实验验证,揭示了气流对仿生结构的影响规律,利用遗传算法给出了仿生结构最优设计参数。（3）分析了气体压力波动的幅度和频率对转子空间姿态的影响,讨论了转子自激振动的原因,应用数字滤波和多频信号参数识别技术搭建了盘式转子气悬浮动平衡检测试验台的控制与检测系统,实现了气压的直接数字闭环控制。针对传感器采集信号的去噪问题,首先采用剔除脉冲干扰和二次磨光的技术方法对数据进行预处理,然后提出了3σ准则阈值去噪方法应用于信号处理中,提高传感器采集信号的去噪效果。为了提高传感器采集信号的精度,应用了粒子群优化改进BP神经网络的多传感器数据融合技术,提高了传感器采集信号时的抗干扰能力与收敛速度,进而提高了传感器数据融合精度。（4）设计开发了盘式转子气悬浮动平衡检测试验台并研究了实验方法。根据盘式转子气悬浮动平衡测量的基本原理和工程需求,研究了相关原理和机构的相应设计技术。解决了气悬浮稳定性差、所需气压大、传感器采集信号不准确等技术问题,提高了测量精度。研究设计了实验流程与实验方法并进行了一类盘式转子的动平衡检测,实验验证了所提出方法的有效性。论文的研究为盘式转子动平衡检测技术研究提供了参考。
方一鸣[6]（2019）在《煤矿粉尘和甲烷测量仪器的干扰因素校正研究》文中进行了进一步梳理粉尘和甲烷的检测一直是煤矿井下安全检测的重要组成部分,在众多种类的测量仪器中光散射式粉尘仪和光谱吸收式甲烷传感器又是性价比最高和使用最广的,但却易受环境干扰、内部噪声、器件性能等因素的影响,现有的检测装置缺乏对多种干扰因素的校正,在实际煤矿井下的环境中测量时会产生很大误差,它们既有各自单独的干扰因素,且粉尘又会对甲烷测量造成干扰,因此有必要把二者放在一起研究。本文设计了一个模拟煤矿井下现场环境的粉尘、甲烷及测量干扰因素的球形实验舱,对利用光散射法检测粉尘和利用光谱吸收法检测甲烷的两种仪器在煤矿井中的干扰因素进行了分析和研究,总结出了一套减少干扰、提高精度的方案。具体研究内容如下:（1）通过Mie理论公式结合实验结果分析了颗粒粒径、形状、散射角、成分以及环境湿度、水雾、硬件器件性能和硬件电路给光散射法测量粉尘造成的影响,给出了减少干扰、提高测量精度的方法。（2）基于NDIR和TDLAS技术的光谱吸收法的甲烷浓度测量机理,采用可调谐光源和谐波检测法搭建了一套用于检测甲烷的系统,实现了矿井报警浓度以下的甲烷的精确测量。通过理论和实验结果分析了环境中温度、湿度、压强、水雾、粉尘以及系统各模块性能对光吸收法测量造成的影响,给出了提高测量精度的重要参考。（3）搭建了一个透明的球形煤矿井下粉尘、甲烷及干扰因素的环境模拟舱。它可以产生浓度均匀可控的粉尘环境、可控的报警浓度以下的甲烷环境和可控的干扰因素（如湿度、颗粒性质）环境,具备粉尘、甲烷检测系统。它主要用于研究煤矿井下粉尘和甲烷混合状态下的干扰影响的测量实验,并实现了对球舱内部环境参数的实时监测和无线传输功能,同时编写了用于控制和监测整个球舱内部环境的上位机软件。（4）仿真了气溶胶粒子在球形环境模拟舱中的浓度分布情况。使用ANSYS-Fluent流体仿真软件对球形环境模拟舱进行了粉尘浓度分布的仿真,实现了粉尘在流场中快速混匀的最优化设计。本课题将井下对光散射式粉尘仪和光谱吸收式甲烷传感器产生干扰的因素进行了研究,主要是通过搭建实验舱体模拟了煤矿井下的特征环境,对干扰因素进行了实验测量,从而得出校正方案。但由于实际情况的粉尘特性十分复杂,对于粉尘特性的校正模型还存在不足;此外,测量甲烷的整套装置成本偏高,还有待进一步研究和解决。
陈然[7]（2019）在《基于立体视觉的风洞模型三维变形与姿态测量技术研究》文中研究表明随着航空航天、军工装备等领域的不断发展,飞行器设计的精细度和复杂度不断提高,飞行器表面的气动特性也更加复杂。在目前先进飞行器的设计过程中,风洞试验是研究和验证飞行器表面气动特性和设计性能的主要方法。而在风洞试验中,对飞行器模型的三维变形与姿态进行精确测量,能为飞行器设计过程中的气动分析提供重要基础数据。立体视觉测量技术由于具有非接触、不干扰风洞流场、无需改变模型设计、系统配置灵活、结构简单、测量精度高等优点,已经成为风洞试验中模型变形与姿态测量的重点发展方向。然而,由于国内风洞测量环境复杂,在大范围、振动和高速等测量环境下,现有的立体视觉测量技术还存在着测量精度低、稳定性差等问题。为此,本论文针对立体视觉技术在国内风洞试验中所面临的应用问题,主要开展大视场立体视觉测量系统标定、相机外部参数自校准和基于低速相机阵列的高速三维测量等三个方面的研究,进而开发出一套适用于复杂风洞测量环境的模型三维变形与姿态测量系统,用于国内风洞试验中模型的三维变形与姿态测量,并在其他具有复杂测量环境下的应用中进行推广使用。具体研究工作如下。针对大范围测量场景下,大型高精度标靶制造、维护困难且不适合用于风洞试验段现场标定的问题,提出了一种柔性的大视场立体视觉测量系统标定方法。为了实现未标定相机的图像对应点自动匹配,设计了一种定位精度高、易于识别的环状编码标志点,并开发了环状编码标志点识别算法。根据编码标志点建立的图像特征点对应关系,利用经典的八点算法计算不同图像间的初始姿态关系,并重构出标靶上标志点的初始三维坐标,通过构建逆向投影误差最小的目标函数,采用最小二乘法同时优化求解标靶上标志点的三维坐标和相机的内部参数,进一步构建多相机图像特征点逆向投影误差最小的目标方程,优化立体视觉测量系统的外部参数,实现无标靶上标志点三维数据时立体视觉测量系统的精确标定。精度实验证明相比于传统的标定方法,所提的大视场立体视觉测量系统标定方法不依赖标靶的制造精度、对标靶形状无限制,可以实现灵活、精确的大视场立体视觉测量系统标定,为实现大范围场景下立体视觉测量系统的高精度测量提供了保障,具有重要的应用价值。针对振动环境下,立体视觉测量系统测量稳定性差的应用难题,提出了一种基于非约束优化的相机外部参数自校准算法。利用非单位四元数参数化表示旋转矩阵,并推导相机外部参数求解的目标方程,根据一阶最优条件,将目标方程最小化问题转换为具有双重对称性的多项式方程组求解问题,采用Gr?bner基技术,实现了相机外部参数的快速、精确求解。实验结果表明本文所提出的相机外部参数自校准算法,与现有的其他算法相比,能够在不同的参考点分布情况下、不同的参考点数量和图像噪声条件下实现精确的相机外部参数自校准,且该算法的计算速度不随参考点数量的增加而减慢,保证了振动环境下立体视觉测量系统的稳定、精确测量。针对高速测量时立体视觉测量系统测量精度差的问题,提出了基于低速相机阵列的高速三维测量方法。发展了低速相机阵列时序触发拍摄的高速图像采集方法,解决了高速相机在进行高速图像采集时图像分辨率低的问题,结合多视几何测量原理,提出了基于低速相机阵列的高速三维测量方法,对于基于低速相机阵列的高速三维测量系统中测量误差分布不均的问题,提出了基于平差优化的系统参数优化求解方法,实现了基于低速相机阵列的高速、高精度三维测量。实验结果表明使用低速相机阵列可以实现高精度的高速三维测量,高速测量时在成本、系统配置、测量时长、测量精度等方面独具优势。针对风洞试验中模型的三维变形与姿态测量需求,在前述的理论与技术研究基础上,开发了基于立体视觉的风洞模型三维变形与姿态测量系统,并对其进行推广应用。所开发的系统成功应用于中国空气动力研究与发展中心（China Aerodynamics Research and Development Center,CARDC）低速风洞中模型的变形与姿态测量,风洞现场的精度实验结果表明:在测量视场为2m（宽）×1.5m（高）×1m（深度）,相机分辨率为1380×1040像素时,所开发的测量系统的变形测量精度为0.15mm,角度测量精度为0.015°,满足低速风洞模型变形与姿态测量需求;在CARDC的超高声速风洞试验中,将立体视觉测量系统放置在试验段内部,完成了模型的振动测量,测量结果表明在测量范围为1200mm（长）×600mm（宽）,相机分辨率为1020×600像素时,系统的变形测量精度为0.06mm;所开发的系统也在其他大范围、强振动和高速测量环境下进行了推广应用,在中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司成功完成了100吨米对击锤的打击速度测量,实验结果表明在测量范围为3000mm（宽）×2400mm（高）×1000mm（深）,相机分辨率为1280×1024像素时,位移测量精度为0.15mm,且利用相机外部参数自校准算法可以有效的消除振动对立体视觉测量系统的影响。最后,针对大型桶状构件自动化对接需求,结合本文相机外部参数自校准算法,提出了基于单目视觉的大型桶状结构自动化对接方案,实验结果表明所提的方案可以满足大型桶状构件自动化对接需求。综上所述,本文面向风洞试验中模型三维变形与姿态测量的重大需求,对基于立体视觉的风洞模型三维变形与姿态测量技术进行了深入研究。发展柔性的大视场立体视觉测量系统标定方法和全局优化的相机外部参数自校准算法,探索基于低速相机阵列的高速三维测量方法。在此基础上,开发基于立体视觉的风洞模型三维变形与姿态测量系统,并进行推广应用。本文研究内容为风洞试验中模型的三维变形与姿态测量提供了一种全面有效的方法,具有巨大的应用推广价值。
华辉平[8]（2004）在《大型送风机风速检测系统现场标定提高测量精度的方法及应用》文中研究表明电厂锅炉送风机出口总管风速测量装置 ,在使用前需对其风量及差压进行标定 ,以便对仪表显示值与实际值之间的差别有一个准确的量化指标 ,该文讨论了对大型风道风速测量装置标定的方法及应用 ,并指出了标定过程中应注意的问题
周乃君[9]（2003）在《基于风粉监测的煤粉锅炉燃烧工况动态仿真与操作优化专家系统研究》文中研究说明四角切圆燃烧煤粉锅炉的燃烧监测与仿真优化专家系统（简称CMSOES：the Combustion Monitoring and Simulation & Optimization Expert System）的研究，对增强锅炉运行监测手段，提高监控质量，优化操作制度，达到节能降耗的目的具有十分重要的现实意义。本文针对切圆燃烧煤粉锅炉在燃烧监测与诊断方面普遍存在的不足，在广泛查阅文献资料和对现有技术手段进行充分论证比较的基础上，从生产实际需要和经济实用角度出发，应用数字化软测量技术和数值仿真技术，对风粉在线监测与燃烧工况动态仿真及操作优化指导系统进行了较全面的研究与开发。主要工作包括： 1．通过对现有技术手段进行充分的论证比较，选用可靠性和经济性均较好的“动压法”和“能量法”软测量技术，对锅炉四角一、二次风各喷口风量与风速及各个一次风所输送的煤粉流量进行在线测定，并对传统的“能量法”测量模型进行了完善和修正，提高了测量精度和系统运行的可靠性。 2．应用k—ε双方程气相湍流模型、Lagrangian颗粒相随机轨道模型、双挥发热解模型、k-ε-g气相燃烧模型、Gibb多孔炭粒燃烧模型以及混合有限差分格式、多块非均匀结构化网格划分技术与SIMPLEC算法，利用计算流体力学软件CFX4.3，对煤粉炉内速度场、温度场、浓度场以及燃烧释热场进行了多场耦合计算，并应用实测值检验了仿真结果的可靠性，进而全面系统地研究了各种操作参数对炉内燃烧状况（温度场）的定量影响规律。 3．提出了基于风粉在线监测的炉内燃烧工况二重数值仿真方法，通过将炉内温度分布直接与操作参数进行关联（建立了相应的解析模型），解决了将离线数值计算结果向在线动态仿真过程的移植问题，实现了对炉内温度场的实时动态显示，并达到了必要的精度，有效地实现了对炉内燃烧状况的监测与诊断，进而可有效地指导操作参数的调整。 4．根据风粉在线监测结果，结合现场工艺专家和操作人员的实际经验，运用深浅两个层次的知识和模糊理论，建立了风粉监测系统的故障诊断专家系统、最佳风煤比的计算推理模型和操作参数优化指导模糊专家系统，实现了对每个角各次风量和煤粉流量的的实时评估和操作优化决策功能。 5．应用国产组态软件——组态王6.01，开发了一套经济实用的燃烧监测与仿真优化专家系统（CMSOES）可视化集成软件，并对应用效果进行了测试和检验。中南大学博士学位论文摘要本文的研究结论主要有:.经过修正的风、粉流量监测模型具有更高的精度（分别达到2%和5%），可满足工程 应用的需要; .炉内多场祸合计算结果与实测结果能较好地吻合，说明所采用的模型与算法是可靠的; .基于风粉在线监测的炉内温度场的二重数值仿真方法，具有必要的精度（温度值的最 大相对误差不超过12%），说明所采用的计算模型是可靠的;该方法不仅提供了四角 切圆锅炉炉内燃烧状况实时监测的新手段，同时也为其它工业炉窑的计算机仿真技术 的应用提供了新的思路，因而具有一定的理论价值; .基于风粉监测的操作参数优化指导模糊专家系统的构建方法，开辟了专家系统的一个 新的应用领域，对锅炉运行调整具有较强的指导作用，为减少操作的盲日性以及为操 作参数的优化提供了决策依据; .所开发的燃烧监测与仿真优化专家系统集成软件，技术先进可靠，经济实用:界面友 好，操作简单;功能齐全，运行可靠;不仅有利于完善此类锅炉的运行监测手段，还 可为实现科学管理提供可靠的数据依据，有利于提高锅炉运行操作的自动化与信息化 水平。 本文的研究成果已在中国铝业股份公司广西分公司热电厂2号煤粉锅炉成功实施。运行实践表明，所开发的煤粉锅炉燃烧监测与仿真优化专家系统，完全可以满足锅炉运行监测的需要。系统的投用，可减少操作的盲日性，使锅炉运行趋于稳定和优化，因而可提高锅炉的运行效率。 总之，本文的研究为传统产业的信息化改造探索了新路，其成果不仅具有较高的理论价值，而且在国内众多同类型锅炉上具有良好的推广应用价值。
崔振国[10]（2021）在《基于机器视觉的带式输送机煤量监测系统研究》文中提出随着建设智慧矿山理念的提出,我国煤炭行业正在由过去生产粗放型向节约智能型发展。带式输送机作为煤炭生产环节中的重要运输工具,在实际生产过程中,长期处于满速运行,没有实现根据负载进行调速,产生大量不必要的成本消耗。国内各设备厂家都在积极研究带式输送机的智能调速技术,其核心就在于准确的测量煤量,基于动态煤量建立智能控制策略。针对此问题,本文提出了一种基于机器视觉的带式输送机煤量监测系统,使用激光三角法检测法与双目视觉检测法结合的线激光双目立体检测的方法,对一级传送带上的煤料动态体积进行测量,之后将检测结果作为参数依据,由PLC可编程控制器改变变频器的工作频率,由此控制二级带式输送机实现节能调速运行。实验结果表明,该系统能够实现传送带上煤料体积的动态识别,精度较高且能够满足实时调速要求,具有较高的实际应用价值。本文主要研究内容如下:1)针对基于机器视觉的带式输送机煤量监测系统研究平台进行了整体设计搭建。本系统主要包括体积检测和调速控制两个功能子系统。主要硬件设备包括两级带式输送机,线激光双目立体相机,计算机,西门子PLC,变频器等。在Visual Studio 2017开发平台下,基于C++编程语言,结合Qt框架实现煤料体积检测系统软件设计,基于TIA Portal（博途）软件实现PLC调速控制系统程序编写。2)针对体积检测系统,进行了激光双目立体相机标定的研究。建立了相机线性成像模型、非线性成像模型以及双目视觉成像模型,通过基于二维平面棋盘格标定的张正友标定法,对双目相机进行了标定实验,最后得到了相机内外参数和系统变换结构参数,为后续的研究工作做好准备。3)针对线激光条纹中心线的点云数据获取进行了研究。首先通过均值滤波法对采集的激光条纹图像进行平滑降噪预处理,之后提出一种迭代阈值重心法对激光条纹中心线进行提取。对提取到的左右相机两幅激光条纹中心线图像,使用基于Open CV的SGBM半全局立体匹配算法,根据视差原理和极线原则,结合相机标定的系统参数,求得激光条纹中心线上所有点的三维坐标,得到三维点云数据。最后通过Qt封装的OpenGL模块对三维点云数据进行三维重建,绘制激光扫描的3D图像,并在上位机界面中实时显示。4)进行了基于点云数据的煤料体积算法的研究与实验验证。体积检测的关键就是煤料横向截面积的计算,本文提出了一种改进的梯形面积累加法来计算横向截面积。之后针对传送带实时动态输送体积检测,提出使用RFID读写器读取电子标签的方式对传送带进行固定分段,减少了因运行速度偏差带来的累积计算误差。完成算法设计之后,进行了实验验证。实验结果整体绝对误差小于百分之五,证明体积检测算法准确度较高,上位机软件运行稳定,能够实时显示煤料运输三维图像。最后对实验结果及误差原因进行了分析。5)针对体积检测结果进行了调速控制系统的研究。设计出了一套调速控制方案,在实验室环境内针对两条带式输送机进行了两级调速控制实验,使用USB串口继电器模块连接计算机与PLC,通过对检测的煤料体积大小划分等级,最终实现了控制两条带式输送机的顺序启停和对二级带式输送机的调速控制。该论文共有图50幅,表11个,参考文献72篇。
二、大型送风机风速检测系统现场标定提高测量精度的方法及应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大型送风机风速检测系统现场标定提高测量精度的方法及应用（论文提纲范文）
（1）基于数字成像和图像处理的转速和振动测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 转速测量方法概述 |
| 1.3 振动测量方法概述 |
| 1.4 基于图像传感器的转速和振动测量研究现状 |
| 1.5 现有视觉测量方法的局限性 |
| 1.6 研究内容 |
| 1.7 论文组织结构 |
| 第2章 基于图像传感器的测量系统设计 |
| 2.1 测量系统概述 |
| 2.2 系统硬件设计 |
| 2.2.1 转子试验台 |
| 2.2.2 光源 |
| 2.2.3 图像传感器 |
| 2.2.4 光学镜头 |
| 2.2.5 标记的设计 |
| 2.2.6 计算机系统 |
| 2.3 视觉测量软件设计 |
| 2.4 成像几何基础 |
| 2.4.1 坐标系的定义 |
| 2.4.2 相机透视投影模型 |
| 2.5 相机标定 |
| 2.5.1 图像平面与平面标定板的映射矩阵 |
| 2.5.2 求解摄像机参数 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于图像序列相似度的转速和振动测量 |
| 3.1 基于图像序列相似度的转速测量 |
| 3.1.1 转速测量原理 |
| 3.1.2 图像相似度评价 |
| 3.1.3 图像预处理 |
| 3.1.4 转速计算 |
| 3.2 基于图像相似度的振动测量 |
| 3.3 不同算法的实验对比 |
| 3.3.1 相似性评估算法(CORR2、SSIM和VIF)比较 |
| 3.3.2 频率估计算法CZT与PIAC的比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于二维码标记跟踪的转速测量 |
| 4.1 基于二维码的转速测量机理 |
| 4.2 二维码检测 |
| 4.2.1 尺度不变特征变换 |
| 4.2.2 加速稳健特征 |
| 4.2.3 AKAZE特征 |
| 4.3 转速计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 视觉测量系统实验测试 |
| 5.1 基于图像相似度的转速测量 |
| 5.1.1 实验装置 |
| 5.1.2 实验结果与分析 |
| 5.2 基于图像相关的振动测量实验 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 实验结果与分析 |
| 5.3 基于二维码跟踪的转速测量实验 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验结果与分析 |
| 5.4 视觉测量的现场应用 |
| 5.4.1 风力发电机的转速和振动测量 |
| 5.4.2 工业电机转轴的转速测量 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 视觉测量系统的影响因素研究 |
| 6.1 帧速率 |
| 6.2 图像分辨率 |
| 6.3 曝光时间 |
| 6.4 拍摄角度 |
| 6.5 光照条件 |
| 6.6 标记设计 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）腔增强红外气体检测技术与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 红外气体光电检测技术的分类和发展现状 |
| 1.2.1 直接吸收光谱检测技术 |
| 1.2.2 可调谐二极管激光吸收光谱检测技术 |
| 1.2.3 光声光谱检测技术 |
| 1.2.4 腔衰荡吸收光谱检测技术 |
| 1.2.5 腔增强吸收光谱检测技术 |
| 1.3 宽带腔增强光电检测技术的国内外研究现状 |
| 1.3.1 宽带腔增强技术的国内外研究现状 |
| 1.3.2 宽带腔增强应用的国内外研究现状 |
| 1.3.3 宽带腔增强技术的未来展望 |
| 1.4 离轴积分腔光电检测技术的国内外研究现状 |
| 1.4.1 国外研究现状 |
| 1.4.2 国内研究现状 |
| 1.5 本论文主要的研究内容 |
| 第2章 基于宽带腔增强吸收光谱的气体检测技术与应用 |
| 2.1 宽带腔增强气体检测原理与系统构成 |
| 2.1.1 红外气体检测的原理 |
| 2.1.2 宽带腔增强技术的理论 |
| 2.1.3 宽带腔增强系统的构成 |
| 2.2 宽带腔增强气体检测的光学系统 |
| 2.2.1 基于近红外溴钨灯的宽带腔增强系统 |
| 2.2.2 基于近红外LED的宽带腔增强系统 |
| 2.3 宽带腔增强气体检测的信号处理方法 |
| 2.3.1 腔镜反射率校准方法 |
| 2.3.2 气体浓度反演方法 |
| 2.3.3 基于LabVIEW的多谱线拟合方法 |
| 2.3.4 用于信号处理的小波去噪算法 |
| 2.4 宽带腔增强系统的气体检测性能与应用 |
| 2.4.1 基于溴钨灯的高分辨率甲烷检测 |
| 2.4.2 基于LED的单/多组分及甲烷泄漏检测 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于离轴积分腔输出光谱的气体检测技术与应用 |
| 3.1 离轴积分腔气体检测原理与系统构成 |
| 3.1.1 离轴积分腔技术的理论 |
| 3.1.2 离轴积分腔系统的构成 |
| 3.2 离轴积分腔气体检测的光学系统 |
| 3.2.1 米级光程的离轴积分腔光学系统 |
| 3.2.2 公里级光程的离轴积分腔光学系统 |
| 3.3 离轴积分腔气体检测的电学系统 |
| 3.3.1 离轴积分腔电学信号的处理方法 |
| 3.3.2 基于Lab VIEW的数字锁相放大器 |
| 3.3.3 吸收信号的去噪算法 |
| 3.4 离轴积分腔系统的气体检测性能与应用 |
| 3.4.1 基于米级光程腔的气体检测性能 |
| 3.4.2 基于频分复用技术的气体检测性能 |
| 3.4.3 基于公里级光程腔的气体检测性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于新型离轴积分腔输出光谱的气体检测技术与应用 |
| 4.1 基于双入双出离轴积分腔输出光谱的气体检测技术 |
| 4.1.1 理论分析与建模 |
| 4.1.2 双入双出气体检测系统 |
| 4.1.3 气体检测性能 |
| 4.1.4 比较与讨论 |
| 4.2 基于多入多出离轴积分腔输出光谱的气体检测技术 |
| 4.2.1 多入多出气体检测系统的设计 |
| 4.2.2 光场/模场理论建模仿真 |
| 4.2.3 结果与讨论 |
| 4.3 基于全光纤连接离轴积分腔/腔反馈波长调制光谱的气体检测技术 |
| 4.3.1 全光纤连接气体检测系统 |
| 4.3.2 气体检测性能 |
| 4.3.3 检测甲烷气体泄漏的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 面向车载燃气巡检的ppbv量级甲/乙烷检测系统 |
| 5.1 甲烷/乙烷吸收线 |
| 5.2 系统整体设计 |
| 5.2.1 甲乙烷检测系统 |
| 5.2.2 时分复用多气体检测方法 |
| 5.3 光学系统 |
| 5.3.1 高反射率腔镜 |
| 5.3.2 光学积分腔 |
| 5.4 电学系统 |
| 5.4.1 激光器的驱动电路 |
| 5.4.2 供电电源转换电路 |
| 5.4.3 探测器的光电转换电路 |
| 5.4.4 后置信号放大电路 |
| 5.4.5 温度和压力控制电路 |
| 5.5 气体检测性能 |
| 5.5.1 甲烷检测性能 |
| 5.5.2 乙烷检测性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）深圳城市轨道交通综合检测列车方案研究及实施（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 城市轨道交通国内外检测技术发展现状 |
| 1.2.1 国外城轨检测技术概况 |
| 1.2.2 国内城轨检测技术概况 |
| 1.2.3 研究现状及当前需求分析 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 2 深圳城市轨道交通综合检测列车研制方案 |
| 2.1 总体设计 |
| 2.1.1 车辆布局设计 |
| 2.1.2 车辆牵引系统 |
| 2.1.3 车辆转向架 |
| 2.2 轨道检测系统 |
| 2.2.1 系统方案与检测原理 |
| 2.2.2 系统功能设计 |
| 2.2.3 技术指标设计 |
| 2.2.4 系统接口设计 |
| 2.3 钢轨轮廓检测系统 |
| 2.3.1 系统方案与检测原理 |
| 2.3.2 系统功能设计 |
| 2.3.3 技术指标设计 |
| 2.3.4 系统接口设计 |
| 2.4 轨道状态巡检系统 |
| 2.4.1 系统方案与检测原理 |
| 2.4.2 系统功能设计 |
| 2.4.3 技术指标设计 |
| 2.4.4 系统接口设计 |
| 2.5 限界检测系统 |
| 2.5.1 系统方案及检测原理 |
| 2.5.2 系统功能设计 |
| 2.5.3 技术指标设计 |
| 2.5.4 系统接口设计 |
| 2.6 加速度检测系统 |
| 2.6.1 系统方案与检测原理 |
| 2.6.2 系统功能设计 |
| 2.6.3 技术指标设计 |
| 2.6.4 系统接口设计 |
| 2.7 弓网受流检测系统 |
| 2.7.1 系统方案与检测原理 |
| 2.7.2 系统功能设计 |
| 2.7.3 技术指标设计 |
| 2.7.4 系统接口设计 |
| 2.8 接触网几何参数检测系统 |
| 2.8.1 系统方案与检测原理 |
| 2.8.2 系统功能设计 |
| 2.8.3 技术指标设计 |
| 2.8.4 系统接口设计 |
| 2.9 通信检测系统 |
| 2.9.1 系统方案与检测原理 |
| 2.9.2 系统功能设计 |
| 2.9.3 技术指标设计 |
| 2.9.4 系统接口设计 |
| 2.10 定位同步系统 |
| 2.10.1 系统方案与检测原理 |
| 2.10.2 系统功能设计 |
| 2.10.3 技术指标设计 |
| 2.10.4 系统接口设计 |
| 2.11 数据管理分析系统 |
| 2.12 本章小结 |
| 3 深圳城市轨道交通综合检测列车项目实施 |
| 3.1 总体实施方案 |
| 3.1.1 基本要求 |
| 3.1.2 环境要求 |
| 3.2 总体实施过程 |
| 3.2.1 轨道检测系统调试 |
| 3.2.2 弓网受流检测系统调试 |
| 3.2.3 接触网几何参数检测系统调试 |
| 3.2.4 轨道状态巡检系统调试 |
| 3.2.5 限界检测系统调试 |
| 3.2.6 通信检测系统调试 |
| 3.2.7 定位同步系统调试 |
| 3.3 总体安全评估 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 深圳城市轨道交通综合检测列车检测系统试验验证 |
| 4.1 轨道检测系统测试 |
| 4.1.1 实验室测试 |
| 4.1.2 动态数据分析 |
| 4.1.3 小结 |
| 4.2 钢轨廓形检测系统测试 |
| 4.2.1 实验室测试 |
| 4.2.2 动态数据分析 |
| 4.2.3 小结 |
| 4.3 轨道状态巡检系统测试 |
| 4.3.1 实验室测试 |
| 4.3.2 动态数据分析 |
| 4.3.3 小结 |
| 4.4 限界检测系统测试 |
| 4.4.1 实验室测试 |
| 4.4.2 动态数据分析 |
| 4.4.3 小结 |
| 4.5 加速度检测系统测试 |
| 4.5.1 实验室测试 |
| 4.5.2 动态数据分析 |
| 4.5.3 小结 |
| 4.6 弓网受流检测系统测试 |
| 4.6.1 实验室测试 |
| 4.6.2 动态数据分析 |
| 4.6.3 小结 |
| 4.7 接触网几何参数检测系统测试 |
| 4.7.1 实验室测试 |
| 4.7.2 动态数据分析 |
| 4.7.3 小结 |
| 4.8 通信检测系统测试 |
| 4.8.1 实验室测试 |
| 4.8.2 动态数据分析 |
| 4.8.3 小结 |
| 4.9 定位同步系统测试 |
| 4.9.1 实验室测试 |
| 4.9.2 动态数据分析 |
| 4.9.3 小结 |
| 4.10 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）光纤陀螺线形检测系统的数据处理方法及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 论文的研究背景、目的及意义 |
| 1.3 相关领域国内外研究现状 |
| 1.3.1 光纤陀螺相关技术的发展及研究现状 |
| 1.3.2 线形检测工具、数据处理方法与研究现状 |
| 1.3.3 目前存在的主要问题和难点 |
| 1.4 本论文主要研究内容及结构 |
| 1.4.1 本论文主要研究内容 |
| 1.4.2 本论文文章结构 |
| 第2章 光纤陀螺线形检测原理和系统构架 |
| 2.1 光纤陀螺的基本原理 |
| 2.1.1 光纤陀螺的Sagnac效应 |
| 2.1.2 光纤陀螺闭环工作原理 |
| 2.1.3 光纤陀螺主要性能指标 |
| 2.2 光纤陀螺线形检测系统构架及误差来源 |
| 2.3 光纤陀螺线形检测原理 |
| 2.3.1 线形检测系统的测量姿态研究 |
| 2.3.2 线形检测系统积分近似算法研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 线形检测系统内在相关误差分析及处理方法 |
| 3.1 线形检测系统内在特性及误差分析 |
| 3.1.1 光纤陀螺的噪声分类及误差模型 |
| 3.1.2 光纤陀螺的性能指标及误差来源 |
| 3.1.3 光纤陀螺线形检测系统稳定性 |
| 3.2 线形解算过程中的相关误差 |
| 3.2.1 地球自转引起的零偏误差 |
| 3.2.2 初始未对准产生的发散误差 |
| 3.2.3 积分算法造成的误差累积 |
| 3.3 运载体运行过程产生的相关误差 |
| 3.3.1 运载体线速度大小对测量的影响 |
| 3.3.2 运载体运行轨迹偏差对测量的影响 |
| 3.3.3 运载体发动机振动引起的输出误差 |
| 3.3.4 运载体轴距对测量的影响 |
| 3.4 系统内部误差数据处理方法 |
| 3.4.1 控制点约束调控 |
| 3.4.2 线形调制校正 |
| 3.4.3 低通滤波处理发动机振动误差 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 线形检测系统工程环境误差研究及处理方法 |
| 4.1 测量路面不平整引起的线形误差 |
| 4.1.1 线形检测中振动误差的分析 |
| 4.1.2 线形检测中冲击噪声的分析 |
| 4.2 路面冲击噪声的数据特性分析 |
| 4.2.1 路面冲击噪声频域特性分析 |
| 4.2.2 路面冲击噪声的建模仿真 |
| 4.2.3 路面冲击噪声的概率密度函数 |
| 4.2.4 路面冲击噪声的准确识别 |
| 4.2.5 路面冲击噪声的平滑滤波 |
| 4.3 路面冲击噪声信号误差数据的EMD滤波 |
| 4.3.1 经验模态分解原理 |
| 4.3.2 噪声信号IMF分量分析 |
| 4.3.3 基于经验模态分解的冲击噪声滤波 |
| 4.4 路面信息与噪声信号的分离 |
| 4.4.1 独立分量分析原理 |
| 4.4.2 基于独立分量分析的信噪分离 |
| 4.5 误差抑制方法EMD和 ICA处理路面冲击噪声信号 |
| 4.5.1 误差抑制方法的设计 |
| 4.5.2 基于复合滤波误差抑制方法的路面冲击噪声信号处理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 线形检测系统在实际工程测量中的应用 |
| 5.1 桥梁结构线形连续检测 |
| 5.1.1 线形最大下挠位置寻址 |
| 5.1.2 路面局部冲击噪声位置寻址 |
| 5.1.3 桥梁几何形变长期监测 |
| 5.2 基于复合滤波方法的高精度线形修正 |
| 5.3 桥梁路面线形平整度数据挖掘 |
| 5.3.1 路面平整程度分析研究 |
| 5.3.2 桥梁路面平整程度间接获取 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本论文创新点 |
| 6.3 研究展望与待解决的问题 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（5）基于仿生与气悬浮原理的盘式转子动平衡检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 当前存在的问题和不足 |
| 1.4 论文的研究内容与研究思路 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究思路和论文结构 |
| 第2章 动平衡理论研究与误差分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 动平衡测量特性分析 |
| 2.3 转子不平衡分类 |
| 2.4 盘式转子动平衡测量基本原理 |
| 2.5 盘式转子气悬浮动平衡测量基本原理 |
| 2.5.1 盘式转子与静不平衡量之间的关系 |
| 2.5.2 盘式转子与偶不平衡量之间的关系 |
| 2.5.3 双面分离算法 |
| 2.6 空气阻尼对转动惯量测量的分析 |
| 2.6.1 空气阻尼对转动惯量的影响 |
| 2.6.2 空气阻尼对周期和振幅的影响 |
| 2.6.3 空气阻尼的测量方法 |
| 2.6.4 空气阻尼的测量误差计算方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于长耳鸮膀结构的盘式转子气悬浮动平衡检测试验台仿生机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 长耳鸮翅膀形貌生物模本 |
| 3.3 仿生长耳鸮翅膀形态特征与建模 |
| 3.3.1 长耳鸮翅膀表面生物特征提取和映射 |
| 3.3.2 翅膀表面结构建模 |
| 3.3.3 翅膀攻角特征建模 |
| 3.4 基于长耳鸮翅膀攻角仿生悬浮盘模型仿真分析 |
| 3.4.1 流体动力学控制方程 |
| 3.4.2 建立湍流模型 |
| 3.4.3 压力云图 |
| 3.5 盘式转子气悬浮动平衡检测试验台结构设计与优化 |
| 3.5.1 基于遗传算法的长耳鸮翅膀仿生结构优化建模 |
| 3.5.2 实验测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 动平衡测量信号处理方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动平衡检测信号的特点 |
| 4.3 不平衡量特征信号预处理 |
| 4.4 小波降噪理论 |
| 4.5 动平衡信号的去噪处理 |
| 4.5.1 阈值法去噪 |
| 4.5.2 分解层数的确定 |
| 4.5.3 分解层数的自适应控制 |
| 4.5.4 3σ准则阈值去噪 |
| 4.6 数据融合算法 |
| 4.6.1 BP神经网络 |
| 4.6.2 改进的BP神经网络 |
| 4.6.3 粒子群优化改进BP神经网络 |
| 4.6.4 加权数据融合 |
| 4.7 数据处理 |
| 4.8 实验对比 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 盘式转子气悬浮动平衡检测试验台样机开发与试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 设计试验台系统结构 |
| 5.2.1 试验台目标 |
| 5.2.2 试验台设计原则 |
| 5.3 试验台结构模型 |
| 5.4 气悬浮动平衡检测系统 |
| 5.5 样机发开与测试 |
| 5.6 实验结果 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
（6）煤矿粉尘和甲烷测量仪器的干扰因素校正研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 粉尘测量的研究现状 |
| 1.2.1 粉尘测量的主要技术 |
| 1.2.2 光散射式粉尘仪的现状 |
| 1.3 甲烷测量的研究现状 |
| 1.3.1 甲烷测量的主要技术 |
| 1.3.2 光谱吸收式甲烷传感器的现状 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 光散射法测粉尘的干扰分析及校正 |
| 2.1 光散射法测量机理 |
| 2.1.1 光散射测尘法的分类 |
| 2.1.2 Mie散射理论 |
| 2.2 颗粒性质的影响 |
| 2.2.1 粒径的影响 |
| 2.2.2 形状的影响 |
| 2.2.3 散射角和成分的影响 |
| 2.3 湿度和水雾的影响 |
| 2.4 硬件的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 光谱吸收法测甲烷的干扰分析及校正 |
| 3.1 光谱吸收法测量机理 |
| 3.1.1 Lambert-Beer定律 |
| 3.1.2 TDLAS技术 |
| 3.2 环境的影响 |
| 3.2.1 温度和压强的影响 |
| 3.2.2 湿度和水雾的影响 |
| 3.2.3 粉尘的影响 |
| 3.2.4 其他气体的干扰 |
| 3.3 检测系统各模块性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 环境及干扰参数球形模拟舱的设计 |
| 4.1 球舱结构 |
| 4.1.1 外形结构 |
| 4.1.2 流体仿真实验 |
| 4.1.3 粉尘浓度分布实验 |
| 4.2 环境参数控制系统的设计 |
| 4.2.1 主控模块 |
| 4.2.2 传感器 |
| 4.2.3 粉尘检测装置 |
| 4.2.4 颗粒物发生装置 |
| 4.2.5 无线收发模块 |
| 4.2.6 调控模块 |
| 4.2.7 显示模块 |
| 4.3 TDALS甲烷检测装置的设计 |
| 4.3.1 装置的构成 |
| 4.3.2 谐波检测原理 |
| 4.3.3 实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 课题创新点 |
| 5.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（7）基于立体视觉的风洞模型三维变形与姿态测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 激光测量法 |
| 1.2.2 OPTOTRAK测量法 |
| 1.2.3 立体视觉测量法 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 2 大视场立体视觉测量系统标定 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 立体视觉测量原理 |
| 2.3 标定原理与流程 |
| 2.3.1 编码标志点的检测与识别 |
| 2.3.2 相机内部参数标定 |
| 2.3.3 相机外部参数标定 |
| 2.4 实验结果及分析 |
| 2.4.1 大视场视觉测量系统标定实验 |
| 2.4.2 标准长度测量实验 |
| 2.5 小结 |
| 3 相机外部参数自校准 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究现状 |
| 3.3 算法原理 |
| 3.3.1 参数化旋转矩阵 |
| 3.3.2 非约束最小化问题 |
| 3.3.3 优化求解 |
| 3.4 实验结果及分析 |
| 3.4.1 精度与稳定性试验 |
| 3.4.2 计算速度实验 |
| 3.5 小结 |
| 4 基于低速相机阵列的高速三维测量方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 测量原理 |
| 4.3 系统参数优化 |
| 4.4 实验结果及分析 |
| 4.4.1 精度实验 |
| 4.4.2 应用实验 |
| 4.5 小结 |
| 5 系统开发与应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 测量软件开发 |
| 5.3 低速风洞中模型三维变形与姿态测量 |
| 5.3.1 引言 |
| 5.3.2 姿态测量原理 |
| 5.3.3 精度实验 |
| 5.3.4 风洞实验 |
| 5.4 超高声速风洞中模型的三维变形测量 |
| 5.4.1 测量目的与测量环境 |
| 5.4.2 测量方法与系统设计 |
| 5.4.3 测量结果与分析 |
| 5.5 蒸汽式锻压机对击锤打击速度测量 |
| 5.5.1 引言 |
| 5.5.2 测量方法与系统配置 |
| 5.5.3 测量结果与分析 |
| 5.6 大型桶状构件自动对接 |
| 5.6.1 测量目的 |
| 5.6.2 对接原理 |
| 5.6.3 实验结果与分析 |
| 5.7 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士期间发表的学术论文、专利目录 |
（8）大型送风机风速检测系统现场标定提高测量精度的方法及应用（论文提纲范文）
| 0 概述 |
| 1 标定步骤 |
| 1.1 标定条件 |
| 1.2 标定参数采样 |
| 1.3 现场标定时数据采样应注意的问题 |
| 2 标定参数的处理 |
| 3 结论 |
（9）基于风粉监测的煤粉锅炉燃烧工况动态仿真与操作优化专家系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 前言 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 燃煤锅炉概述 |
| 1.2 风粉在线监测与燃烧工况动态仿真及操作指导系统开发的意义 |
| 1.3 工程背景 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第2章 风粉在线监测方法与模型 |
| 2.1 煤粉锅炉供风监测现状 |
| 2.1.1 供风监测手段现状分析 |
| 2.1.2 实际应用中存在的问题 |
| 2.2 给粉量的检测方法综述 |
| 2.3 风量的检测方法与模型 |
| 2.4 给粉量的在线检测模型 |
| 2.4.1 能量法测定煤粉流量的模型 |
| 2.4.2 一次风管段的散热损失计算方法 |
| 2.4.3 混合后温度测点位置的选取 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 炉内燃烧工况的数值仿真方法及应用 |
| 3.1 炉内燃烧工况的研究方法综述 |
| 3.1.1 模化试验及冷、热态试验 |
| 3.1.2 数值模拟方法 |
| 3.1.3 数值模拟方法的应用 |
| 3.2 炉内气粒两相湍流燃烧模型 |
| 3.2.1 基本方程组 |
| 3.2.2 煤的气相燃烧模型 |
| 3.2.3 煤热解挥发模型 |
| 3.2.4 碳的氧化(异相反应)模型 |
| 3.3 计算区域网格划分和算法 |
| 3.4 边值条件及仿真计算工况 |
| 3.4.1 边值条件的确定方法 |
| 3.4.2 壁面函数 |
| 3.4.3 基础数据 |
| 3.4.4 仿真计算工况 |
| 3.5 仿真计算结果分析与验证 |
| 3.5.1 实际工况计算结果分析 |
| 3.5.2 平均工况计算结果分析 |
| 3.5.3 基准工况及变化工况计算结果分析 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 基于风粉监测的燃烧工况动态仿真原理 |
| 4.1 煤粉锅炉燃烧(火焰)监测技术进展 |
| 4.2 煤粉锅炉燃烧诊断技术进展 |
| 4.2.1 基于单个燃烧器火焰探测的燃烧诊断技术 |
| 4.2.2 基于全炉膛火焰探测的燃烧诊断技术 |
| 4.2.3 燃烧诊断系统 |
| 4.2.4 国外燃烧诊断技术的发展动态 |
| 4.3 炉内温度场的动态显示原理 |
| 4.3.1 炉内温度场二重仿真方法 |
| 4.3.2 温度场动态显示的计算模型 |
| 4.3.3 关于炉内温度分布函数的讨论 |
| 4.3.4 计算结果的在线显示模型 |
| 4.4 模型检验 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 风粉监测系统故障诊断及操作优化模糊专家系统研究 |
| 5.1 专家系统基本原理 |
| 5.1.1 专家系统基本结构 |
| 5.1.2 知识的表示方法和推理方法 |
| 5.2 锅炉炉况诊断专家系统研究意义及现状 |
| 5.3 基于风粉在线监测的操作优化模糊专家系统构建方法 |
| 5.3.1 风粉监测系统故障诊断方法 |
| 5.3.2 风粉流量与锅炉负荷的关系 |
| 5.3.3 供粉量与送风量的模糊表达 |
| 5.3.4 风、粉操作优化模糊专家系统的实现 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 系统集成与系统软件的开发及应用 |
| 6.1 系统集成方法 |
| 6.2 系统硬件配置 |
| 6.3 软件开发平台的选用 |
| 6.4 系统软件功能模块的开发 |
| 6.4.1 数据采集与预处理模块 |
| 6.4.2 风量和煤粉流量计算模块 |
| 6.4.3 温度场仿真计算与显示模块 |
| 6.4.4 检测系统故障诊断与操作优化指导专家系统模块 |
| 6.4.5 数据库模块 |
| 6.4.6 用户管理模块 |
| 6.4.7 人机接口 |
| 6.5 系统应用软件的功能 |
| 6.5.1 数据采集、显示与记录功能 |
| 6.5.2 炉膛温度场显示功能 |
| 6.5.3 检测系统故障诊断与操作优化指导功能 |
| 6.5.4 历史数据管理与查询功能 |
| 6.5.5 报表管理、查询功能 |
| 6.5.6 联机帮助功能 |
| 6.6 运行测试与检验 |
| 6.6.1 测试内容与测试方法 |
| 6.6.2 测试结果及分析 |
| 6.6.3 温度场动态显示结果比较 |
| 6.7 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 离线仿真计算工况表 |
| 附录二 温度场仿真计算结果及比较 |
| 附录三 攻读学位期间承担的科研课、科研获奖 |
| 附录四 攻读学位期间发表的学术论文、着作 |
| 结语 |
（10）基于机器视觉的带式输送机煤量监测系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究内容及结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 研究平台总体设计 |
| 2.1 系统流程 |
| 2.2 硬件设备选型 |
| 2.3 软件系统设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 激光双目立体检测系统标定 |
| 3.1 摄像机成像模型 |
| 3.2 摄像机的标定原理 |
| 3.3 双目相机标定实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 线激光条纹中心线点云数据获取 |
| 4.1 线激光条纹中心线提取 |
| 4.2 图像对应点立体匹配 |
| 4.3 三维重建 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于点云数据的煤料体积检测实现 |
| 5.1 煤料输送体积计算方案 |
| 5.2 输送量检测实验 |
| 5.3 现场应用测试 |
| 5.4 实验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于体积检测的自动调速控制实现 |
| 6.1 调速控制方案设计 |
| 6.2 调速控制程序设计 |
| 6.3 调速控制现场实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、大型送风机风速检测系统现场标定提高测量精度的方法及应用（论文参考文献）
- [1]基于数字成像和图像处理的转速和振动测量研究[D]. 王天宇. 华北电力大学(北京), 2021
- [2]腔增强红外气体检测技术与应用[D]. 郑凯元. 吉林大学, 2021(01)
- [3]深圳城市轨道交通综合检测列车方案研究及实施[D]. 徐炜彤. 中国铁道科学研究院, 2021(01)
- [4]光纤陀螺线形检测系统的数据处理方法及应用研究[D]. 杨丹丹. 武汉理工大学, 2020
- [5]基于仿生与气悬浮原理的盘式转子动平衡检测方法研究[D]. 郜思洋. 长春工业大学, 2019(02)
- [6]煤矿粉尘和甲烷测量仪器的干扰因素校正研究[D]. 方一鸣. 中国计量大学, 2019(02)
- [7]基于立体视觉的风洞模型三维变形与姿态测量技术研究[D]. 陈然. 华中科技大学, 2019(03)
- [8]大型送风机风速检测系统现场标定提高测量精度的方法及应用[J]. 华辉平. 发电设备, 2004(01)
- [9]基于风粉监测的煤粉锅炉燃烧工况动态仿真与操作优化专家系统研究[D]. 周乃君. 中南大学, 2003(04)
- [10]基于机器视觉的带式输送机煤量监测系统研究[D]. 崔振国. 中国矿业大学, 2021