关键词： 超长工作面   冲击地压   微震监测   预警新方法   定量趋势  

摘要： 为了提高超长工作面冲击地压预警能力,研究了313107超长工作面冲击地压发生前微震能量和频次的演化特征,提出了基于日微震最大能量和微震能量、频次偏差高值相结合的“定量趋势”冲击地压。结果表明,冲击地压发生前5 d,微震事件存在“平稳期”;冲击地压发生时,微震事件频次达到极大值;冲击地压发生前,存在微震能量高值(0.8)和微震频次高值(0.27);冲击预警有效期为5 d;该方法跟原方法的预警准确率分别为100%、75%,R值分别为0.582、0.027。

关键词： FPGA   卡尔曼滤波   实时监测   ASIC  

摘要： 针对桥梁支座倾角与应力监测中数据噪声干扰问题,设计了一种基于卡尔曼滤波的实时监测数据预处理系统。采用经典卡尔曼滤波算法对传感器采集的倾角、应力数据进行预处理,有效抑制了噪声干扰。基于FPGA的并行计算优势,实现了数据采集、滤波和传输等功能,结合上位机实时动态显示桥梁支座监测数据。实验结果表明,滤波后应力信号的信噪比(Signal to NoiseRatio,SNR)为32.10dB,均方误差(MeanSquareError,MSE)为0.0518,相关系数为0.5811,方差比为0.7018;倾角信号滤波后SNR为33.98dB,MSE为0.0418,相关系数为0.7032,方差比为0.6291,表明滤波算法有效抑制了噪声干扰。该系统运行稳定、可靠,可实现快速数据处理,能够满足桥梁支座倾角与应力实时监测的需求。同时,采用ASIC流程对卡尔曼滤波算法进行芯片化设计,基于180nmCMOS工艺实现卡尔曼滤波电路,时钟频率为160MHz,综合面积为599131μm2。

关键词： 汽轮发电机组   振动故障预警   小波包分析   随机森林算法   设备停机率  

摘要： 对汽轮发电机组振动故障进行早期预警可有效降低设备停机率,提高火电厂设备运行可靠性。提出了一种基于随机森林算法的汽轮发电机组振动故障预警方法。首先通过小波包分析方法对振动信号中异常状态进行检测,若超过设定阈值则进行故障预警,接着利用小波包分析结果提取不同频带的小波能量作为振动信号特征量,然后采用随机森林算法构建由多棵子决策树组合的汽轮发电机组振动故障辨识模型,将特征量输入辨识模型中进行故障类型识别,最后对某火电厂汽轮发电机组振动数据进行分析,结果表明采用该方法可实现汽轮发电机组振动故障预警和故障类型识别,从而证明其可行性。

关键词： 人工智能   安全带   监护仪   监测系统   K-means算法   通信方案  

摘要： 为使登高作业人员能够得到有效保护,降低事故发生的可能性,设计基于人工智能的登高作业智能安全带监护仪持续监测系统。传感器采集安全带监护仪压力和拉力信号,获得安全带监护仪压力和拉力信号特征,对安全带监护仪压力和压力信号特征进行聚类,得到其中异常压力和拉力信号,实现登高作业智能安全带监护仪持续监测。实验结果表明,该系统可有效采集安全带监护仪拉力信号,且传输的安全带监护仪拉力、压力信号较为稳定,可有效实现监护仪持续监测。

关键词： 学前教育   户外运动玩具   数字技术   监测系统  

摘要： 上海市教育委员会教育技术装备中心从装备职能特点出发,聚焦户外运动玩具,根据上海市教委“幼儿发展优先”研究计划中“实施和优化每日户外2小时活动”的要求,组织开展了数字化运动玩具试点研究,通过应用无感化新技术,实现幼儿在园户外活动情况常态化监测,推动了数字技术赋能学前教育发展。

关键词： 头部肿瘤   光学体表监测系统   摆位误差   不同深度  

摘要： 目的研究光学体表监测系统(optical surface monitoring system,OSMS)结合开放式面罩固定在头部肿瘤放疗摆位中的应用效果。方法选取2023年1月至2024年3月在我院放疗的34例头部肿瘤患者作为研究对象,A组14例患者采用头部热塑闭合面罩固定配合标记线摆位,B组20例患者采用OSMS结合头部热塑开口面罩固定无标记线摆位。B组患者进一步分为不同治疗深度组进行分析:B1组(SSD=85~90 cm)和B2组(SSD=90 cm及以上)。A组将获取的CBCT图像和定位CT图像进行骨性六维自动配准,B组通过OSMS摆位调整后进行治疗前CBCT扫描并将其与定位CT图像进行骨性六维自动配准。比较A、B两组的摆位耗时、摆位误差以及B1、B2两组的摆位误差。结果摆位耗时:A组为(95±1.5)s,B组为(95.3±1.6)s,组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。摆位误差:A、B两组在Lat、Lng、Roll方向差异有统计学意义(P<0.05),在Vrt、Rtn、Pitch方向差异无统计学意义(P>0.05);B1、B2两组在Vrt、Rtn方向差异有统计学意义(P<0.05),在Lat、Lng、Pitch、Roll方向差异无统计学意义(P>0.05)。结论OSMS结合开放式面罩固定不仅能减小头部肿瘤放疗患者的摆位误差,而且可提高患者的舒适度;对于不同深度的头部肿瘤,OSMS监测摆位也具有可靠性。

关键词： 矿山地质灾害   高精度测量技术   灾害监测   山体滑坡   全球定位系统  

摘要： 随着国内采矿业的转型发展,为提高监测效率,为煤矿企业后续地质灾害治理提供依据,需要在矿山地质灾害监测中加强应用高精度测量技术。文章分析了高精度测量技术的实际作用,依托斜沟煤矿,针对矿山常见地质灾害,从矿区控制测量、中长距离贯通测量、全球定位系统应用、无人机航拍测量技术应用等方面着手,研究了高精度测量技术在矿山地质灾害监测中的具体应用,提出了基于高精度测量技术的矿山地质灾害监测优化措施,以期实现对矿山地质活动的有序监测、高效治理。

关键词： 智慧矿山   传感器群   监测系统   MCGS   矿山安全   湿度   压力  

摘要： 为预防矿山采矿过程中突发事故的出现,如坍塌,滑坡等,提出基于ZigBee和MCGS的矿山安全监测系统。通过采集矿山湿度和压力的实时数据,监测并判断是否会有异常情况发生,达到提前预警的目的,保障作业人员的安全。通过ZigBee网络将各类传感器的数据从终端节点采集并传输至协调器,随后协调器通过串口将数据传输至电脑,利用上位机软件MCGS进行数据的可视化和分析处理。若实时数据显示异常,则由后台监测人员通过上位机联动PLC打开报警器和应急灯,及时提醒并协助矿山作业人员安全撤离,极大提高了矿山作业的安全性。

关键词： 智慧农业   STM32   智能控制   YOLOv5s   虫害监测   微信小程序  

摘要： 为合理利用有限的土地和农业资源,降低农业生产成本并提高虫害防治效果,以STM32为主控芯片,集成了多种智能传感器、外围控制装置、微信小程序监测界面、数据处理模块、图像显示及预警系统,设计了一种基于YOLOv5s算法的智慧农业大棚监测系统。该系统能够实时、精准地监测大棚内的环境参数,并通过低成本、多维度、全方位的监测手段实现高效管理。通过YOLOv5s深度学习算法,系统能够对大棚内采集的图像进行高效的虫害识别与分类,精确识别害虫的种类和数量,从而提供实时监控与预警功能。实验结果表明,基于YOLOv5s算法的智慧农业大棚系统功能齐全,智能控制精准,检测平均精度均值高达93.62%,相比YOLOv3-EfficientNet提高了7.38个百分点,在漏检率方面降低了4.55个百分点。此虫害监测系统具备更好的鲁棒性和更快速的计算能力,能够实现虫害的实时预警,有效支持农业大棚的智能化管理。研究为智慧农业的发展提供了新的技术方向,推动了智慧农业管理模式的创新与实践。

关键词： 电气系统   在线预警   监测系统   边缘端   云平台  

摘要： 随着医疗设备的复杂性和多样化,医院电气系统设备在运行过程中面临诸多挑战。依托云边协同技术搭建了医院电气系统设备在线预警及监测系统,系统架构包括边缘端和云平台两大部分。为实现高效的在线预警与监测,设计了在线预警及监测的系统方案,涵盖边缘端的数据监测、云边通信及云平台的智能诊断。边缘设备通过OPC和MQTT等协议实现数据的高效传输与汇聚,云平台利用卷积神经网络和关联规则算法深入挖掘数据与故障之间的关系,提供准确的故障定位与预警。最后,通过对1000个样本进行性能试验,验证了该系统在数据采集、上传及故障诊断等环节的高效性,其响应时间显著优于传统方法。