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期刊信息/Journal information
自动化与仪器仪表
自动化与仪器仪表

孙怀义

双月刊

1001-9227

auto81@163.com

023-63050371

401121

重庆市渝北区人和杨柳路2号B区

自动化与仪器仪表/Journal Automation & InstrumentationCSTPCD
查看更多>>本刊是技术刊物。旨在加强学术交流，促进中国自动化与仪器仪表的发展，为自动化和仪器仪表工作者服务。
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    基于圆柱梁的多向驰振风能采集器仿真分析

    辛明勇江雪玲徐长宝王宇...
    189-194,200页
    查看更多>>摘要：为了实现多向风能的采集,提出一种基于压电圆管和末端钝体的驰振风能采集器.通过多物理场耦合仿真分析了采集器模态以及压电圆管输出性能与振动频率、电阻及激振力的关系;模态及输出特性仿真结果显示,方柱钝体采集器的一阶和二阶固有频率均为14.26 Hz,工作在固有频率附近时可获得较高输出;存在最优负载电阻,为3.16 MΩ;压电圆管输出电压随激振力的增加而增加.方柱钝体的二维流场仿真结果显示,在各角度下,方柱结构均能受到相应横向气动力作用,实现多向风能的转换.三维流固耦合仿真分析结果显示,由于圆柱梁的对称特性,采集器受到二维平面不同方向风作用时均能产生振荡,验证了采集器的多向性能.

    压电圆管圆柱梁风能采集器多向风能

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    石油产品馏程自动测定仪器研发设计

    李博梁晓彤
    195-200页
    查看更多>>摘要：针对传统石油产品蒸馏测定方法存在温度检测控制和液位跟踪测量效果差,导致油品蒸馏速率和控制效能降低的问题,设计一个石油产品馏程自动测定仪器.首先,该仪器主要采用STM32F103RCT6单片机和STM32F103C8T6单片机作为主辅助控制器,通过两个单片机实现温度检测、温度控制和液位跟踪测量;然后采用AD7705转换器对油品蒸汽温度进行测量;最后基于不同阶段的油品蒸馏特性,通过分段PID控制和PID参数整定相结合的方法实现油品蒸馏速率控制、冷凝管和接收室温度控制.结果表明,采用本方法进行温度测量后,其测量值与理论温度的误差均控制在0.1℃范围内,温度测量精度较高.且通过分段式PID和PID参数自整定方法的冷凝管实际温度稳定在3℃左右,跳动幅度≤0.1℃;蒸馏速率控制在4.3～4.8 mL/min范围内,满足仪器自动测定需求.由此说明,设计的仪器可实现温度准确测量和控制,测定速率和控制效能显著提升.

    馏程自动测定温度控制液位跟踪PID控制参数自整定

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    基于ZigBee的智慧校园安全信息识别及系统整体架构设计

    骆伟朱三彬
    201-205页
    查看更多>>摘要：加强对校园安全监管及信息安全预警是推进智慧校园建设的重要内容.研究基于当前校园安全系统设计受网络通信限制的问题,提出以ZigBee技术进行安全系统设计.通过对智慧安全监管系统总体架构设计以及针对校园文化建设中的垃圾信息识别两方面进行智慧校园安全管理运维构建.并在系统软件部分引入特征算法来提高信息安全建设效果,以更好保证ZigBee技术支持下的安全系统运行.结果表明,该系统基于ZigBee技术在垃圾信息识别方面具有超过98％的平均识别精度,且研究提出的系统在不同旋转角度下的平均识别精度为92.34％,且数据流更新结果表明数据更新时间正常,各种指令平均响应时间为1.65 s.基于ZigBee技术的无线通信方式能较好实现对校园安全的监管和数据处理,能为校园安全设计方案提供新的技术手段和思路.

    ZigBee技术智慧校园安全文化建设云平台

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    具有通信约束的无线地下传感器网络最佳工作频率选择方法

    赵绪亮黄欢陈炜智吉祥...
    206-209,213页
    查看更多>>摘要：无线地下传感器网络主要应用于地质信息的实时探测,分为地下传感节点和地上接收节点,可以实时地将探测数据传输至网络系统.但其生命周期受电池能量约束,为延长节点的工作时间,增加无线地下传感器网络的使用寿命,研究具有通信约束的无线地下传感器网络最佳工作频率选择方法.参考无线地下传感器网络工作模式,划分其节点功能能耗分布模块,给定影响模块的能耗参数.采用离散向量构建参照矩阵,基于网络节点运行情况获取相对位置.以通信约束条件量化网络节点分布区间,建立节点运行线性数学模型,预测无线地下传感器网络运行负载.通过波束成形技术转换能量信号,判断上行与下行能量传输协议,选择无线地下传感器网络节点的最佳工作频率,实现方法设计.实验结果表明:在本文方法下能够快速选择出节点的工作频率,且在不同的噪声条件下可以保证设定的数据吞吐量,具有应用价值.

    通信约束无线地下传感器网络最佳工作频率选择方法实时探测

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    压力变送器的过程诊断技术设计与实现

    吕鹏勃梁伟成
    210-213页
    查看更多>>摘要：随着工业自动化技术的发展,安全仪表系统广泛应用于保障设备安全运行,避免安全危险事故发生.作为安全仪表系统的重要组成部分,仪器仪表的安全性成为保障系统高可靠性的一个重要环节.过程诊断技术检测压力变送器的过程压力,以及当过程中的其它设备或者变送器安装环境发生改变时所造成的过程压力的改变.该技术的实施首先需要在正常条件下对过程的噪声特征进行数学建模,比如统计平均数,标准差或者变异系数.然后,将建好的模型作为基线,对随时变化的当前过程压力进行分析与处理.如果发现当前值发生显著变化,变送器会根据用户的配置产生通信警报或者模拟警报,并记录警报产生时的时间戳,同时警报标识在人机交互界面进行显示.统计值也可以作为第二主变量通过通信进行传送,用户可以通过分析过程噪声特征对整个过程系统进行管控,也可以直接通过第二变量生成自己的警报信息.

    安全仪表过程诊断过程噪声人机交互统计标准偏差变异系数

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    基于PLC与组态技术的电气设备异常运行状态检测方法

    张继伟
    214-217页
    查看更多>>摘要：随着电力系统智能化建设步伐的推进,内部电气设备种类、数量、复杂度、故障率等随之增加,为电力系统稳定运行带来了较大的挑战.为了保障电气设备的安全运行,提出基于PLC与组态技术的电气设备异常运行状态检测方法研究.引入PLC与组态技术设计电气设备运行状态监控架构,采集、传输电气设备运行数据,以此为基础,通过小波去噪法,采用去直流算法优化去噪法,预处理电气设备运行状态信号数据,提取预处理的信号数据特征,通过权重获取综合特征,并且构建电气设备异常运行状态检测函数,实现电气设备异常运行状态的检测.实验数据显示:提出方法应用后,电气设备运行数据采集完整度最大值为92％,异常运行电气设备占比与设置实验工况对应数值一致,充分证实了提出方法应用性能更优.

    PLC技术运行状态电气设备异常状态检测组态技术运行数据挖掘

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    可移动式油水分离智能监测系统设计

    李洋史昊天韩利丁宁...
    218-222页
    查看更多>>摘要：为解决实现电力系统带来的油污染问题,提出一种可移动式油水分离智能系统,以缓解油水混合排放带来的污染问题.研究主要对油水分离装置进行了系统设计,其中包括控制模块和数据采集模块的设计,并对数据采集系统中所使用的传感器进行了优化设计.实验结果表明,设计的介质传感器在油水分离系统中进行数据采集能够保持较高的精度,传感器的灵敏度为4％;使用设计的可移动式油水分离系统进行油水分离测试时,能够始终保持系统含水率在正常范围内,且波动保持在1％以内,性能稳定.综上,本研究设计的可移动式油水分离系统能够实现效果良好的油水分离,能够帮助电力系统大大减少排放溶液中的油浓度,实现减少污染的目的,具有一点实际应用价值.

    混合液分离系统控制数据采集介质传感器

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    基于实物ID的智能工器具出入库技术研究

    张欢
    223-226,230页
    查看更多>>摘要：工器具的出入库技术直接影响实物的利用效果.为提高工器具实物的利用率和管理质量,研究基于射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术构建实物ID,对其进行智能化管理.以电力企业的实物工具管理为例,设计实物的RFID电子标签,同时利用分组帧时隙算法来对其进行防碰撞优化,实现相关实物的出入库智能化管理.实验结果显示,研究提出的方法识别率最高达到94％.因此,该方法可以有效实现电力企业实物工具的智能化管理和工器具的出入库效率,提高实物的周转和使用效率,实现资源的最大化利用.

    实物ID智能工器具出入库RFID电力工具

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    基于PLC的煤矿主排水智能监控系统的设计及应用研究

    张建锋
    227-230页
    查看更多>>摘要：煤矿井下水泵是煤矿安全生产的主要设备之一,实现井下主排水泵房的远程控制与监测,是煤矿智能化建设的重要组成部分.目前煤矿水泵房主排水监控系统存在自动化、智能化、信息化程度低,人工操作劳动强度大,设备故障率高,系统故障排查难度大等一系列问题,严重影响煤矿的生产效率和经济效益.为此设计了以西门子300系列PLC为控制核心、基于上位机和下位机结合的矿井主排水系统多层网络控制结构[1],研制了集信息采集、数据处理、网络通讯、综合控制于一体的排水智能监控系统,根据人为意愿自主选择控制模式,同时加入智能算法,根据"移峰填谷"原则[2],有效地降低了排水作业人员的劳动强度、减少了设备故障率、提升了排水系统的自动化智能化水平,从而达到节能降耗、减员增效的目的.

    排水系统自动化PLC节能降耗减员增效

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    基于高精度差分定位法的水文测量自动化报警系统设计

    牛亚豪王畅刘佳佳
    231-234页
    查看更多>>摘要：为实现异常水文位置测量信息的自动化准确报警,设计基于高精度差分定位法的水文测量自动化报警系统.采集水位、温度、湿度、流量信号,提取四种水文信息的信号功率数据,基于反射解算的水位信息测量方法解算各历元水文测量信号功率,提取水位变化数据,使用模糊自适应卡尔曼滤波的水位差分定位方法,将解算的水位数据设成模糊卡尔曼滤波初始值,由模糊推理模型,修正水文信息量测噪声,实现高精度水文信息定位测量,若水位异常,便由声光报警器报警.经测试,此系统对海面异常波动的水位定位偏差小于0.03 m,自动化报警时延小于0.5 s,具备高精度异常水文位置自动化报警能力.

    高精度差分定位法水文测量自动化报警系统北斗卫星反射解算

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