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隧道建设(中英文) 2024年

作者：田四明连捷黎旭王列伟中国铁路经济规划研究院有限公司南京派光智慧感知信息技术有限公司

针对当前隧道施工信息监测存在的自动化程度低、设备相互独立、数据多元异质、可靠度不高等问题，研究掌子面地质、围岩-结构变形、精细化施工等多元信息的智能采集方法，提出基于双目视觉-网格结构光、视频图像深度分割网络等技术的信... 详细信息

针对当前隧道施工信息监测存在的自动化程度低、设备相互独立、数据多元异质、可靠度不高等问题，研究掌子面地质、围岩-结构变形、精细化施工等多元信息的智能采集方法，提出基于双目视觉-网格结构光、视频图像深度分割网络等技术的信息智能分析算法，研发掌子面多元信息的集成化智能感知装备，并在西渝高铁华蓥山等隧道开展现场试验和应用。结果表明：1）该技术及装备在隧道掌子面施工区域的复杂条件下，能够实时、精准、可靠地采集地质、变形、施工多元信息；2）系统采集的信息在完整程度、采集效率、准确性和可靠性等方面比传统采集方法有大幅提升，为保障隧道施工安全和提升铁路隧道智能建造水平提供了数据支撑。

关键词：铁路隧道多元信息全过程智能信息感知结构变形

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基于分布式传感器阵列在破碎机前端防护系统的应用研究

基于分布式传感器阵列在破碎机前端防护系统的应用研究

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作者：于光友中国矿业大学

学位级别：硕士

煤炭工作面输送装备包括刮板运输机,破碎机,转载机。由于工作面照明条件较差,地形恶劣,造成人员失足掉到煤炭输送装备上的事故时有发生。本文为实现对破碎机前端工作人员有效的防护,保证在有工作人员由于失误不慎坠入刮板输送机中进行... 详细信息

煤炭工作面输送装备包括刮板运输机,破碎机,转载机。由于工作面照明条件较差,地形恶劣,造成人员失足掉到煤炭输送装备上的事故时有发生。本文为实现对破碎机前端工作人员有效的防护,保证在有工作人员由于失误不慎坠入刮板输送机中进行有效的感知,设计研究了一种基于分布式传感阵列的智能感知技术的破碎机前端防护系统。本系统采用分布式传感阵列的智能感知技术能够实现快速准确的识别,且安装方便、工作稳定、可靠性高。本系统对保障矿井安全生产,减少重、特大安全事故的发生具有重要作用。本文主要研究内容如下:1)针对信息感知技术和信息融合技术的理论知识的研究。在信息感知技术中,重点介绍了传感器技术理论和信息处理技术理论相关内容;在信息融合技术中,重点介绍了信息融合的主要模型和主要算法。通过上述理论知识的研究,对本文需要使用的传感器以及多传感器信息融合的理论知识有了充分的认识,对后面的应用奠定了理论基础。2)针对破碎机前端防护感知与决策系统的研究。通过构建分布式传感阵列系统,获得一个三维立体感知空间,能够感知到掉入感知空间中物体的截面信息,从而为后续的模式识别提供了数据基础。之后,研究三种常用模式识别算法的优缺点,通过实验分析两种贝叶斯分类器的性能表现,确定选用最小错误率决策的贝叶斯分类器。运用模糊逻辑推理对失效传感器状态进行推断,以此获得完整可靠的感知信息,从而更好地实现模式识别。3)针对破碎机前端防护控制系统的研究。破碎机前端防护系统的控制系统主要包括激光传感器模块、采集板模块和主控制器模块。对所需要的硬件组成及相关元件的基本性能以及参数进行介绍,然后对系统的工作流程以及系统的启动及停止进行了相应的设计实现,通过上述模块组成,完成控制系统的设计。4)针对破碎机前端防护系统设计方案的实验研究。主要从煤块坠落是否误判和当有工作人员意外坠落时能否感知到并及时报警两种实验,并对实验结果进行了分析。通过多次实验,得出本系统能准确判断出是否有人坠落,对实验中发现的一些问题也进行了相应的改进优化,提出了改进方案。

关键词：智能信息感知传感阵列激光传感器破碎机前端保护

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大型仓储中基于无源RFID的人员与商品智能感知技术研究

大型仓储中基于无源RFID的人员与商品智能感知技术研究

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作者：陆健东南大学

学位级别：硕士

近年来,物联网Internet of Things(IOT)已成为新一代信息技术的重要组成部分。物联网的典型应用之一是在智能仓储系统中的应用。而仓储的管理主要分为对商品物流的自动化管理和对人员的管理两大类。无线射频识别技术(Radio Frequency ID... 详细信息

近年来,物联网Internet of Things(IOT)已成为新一代信息技术的重要组成部分。物联网的典型应用之一是在智能仓储系统中的应用。而仓储的管理主要分为对商品物流的自动化管理和对人员的管理两大类。无线射频识别技术(Radio Frequency IDentification,RFID)在这两类管理应用中都可以起到至关重要的作用。RFID是一种利用电子耦合和后向散射进行通信的非接触式自动识别技术。其在商品的远距离自动标识盘点、商品数量估计、人员访问控制、定位追踪、动作识别和人机交互等方面都获得了广泛应用。目前,尽管围绕RFID在智能仓库环境中的研究与应用已大量开展,但是RFID领域仍存在一些关键技术尚未得到很好解决。一方面,随着RFID系统在仓储中越来越大规模地部署,迫切需要阅读器在有限时间内和大量标签进行数据通信,采集标签集合的特定属性。在为上层应用服务的同时,满足数据实时采集的需要。另一方面,随着RFID无线通信技术和传感技术相结合的发展趋势,如何利用RFID标签感知人员动作越来越受到人们的关注。然而现在RFID动作感知的研究大多集中在利用标签的信号强度或相位信息,而无线信号容易受到多径传播和环境噪音干扰。较少工作探究如何利用人员佩戴的RFID无源标签就近采集传感读数,实现高精度的人员动作识别。为解决上述问题,本文针对RFID系统中高效数据采集和精确动作感知识别技术进行研究。一方面提高RFID系统中阅读器与标签的信息交互速度,无需采集标签ID就完成商品数量感知的任务,加速上层应用;另一方面高效采集RFID标签的传感读数,挖掘人员动作类型信息,为人机交互类应用提供底层信息支持。本文主要贡献总结如下:(1)针对仓储商品数量感知的需要,研究大规模RFID标签集合的流动性估计技术:阅读器在不同的时间或地点扫描商品携带的标签,得到两个不等长帧,通过联合分析估算标签集合的规模变化。因为帧中每个时隙有空闲和繁忙(又分为单独和冲突)两种状态,研究基于空闲和繁忙时隙的Partial Slots流动性估计方法。然后进一步利用帧中时隙的信号冲突状态,研究基于All Slots的流动性估计,提高估算精度。(2)针对仓储人员动作感知的需要,研究基于无源RFID感知标签的手势识别技术。仓储人员手臂佩戴RFID感知标签做手势动作,标签采集加速度数据;研究三级滤波技术去除噪音成分;然后采用小窗口绝对邻差的方法去除边界信息,提取出有效的动作数据;研究多次采样一次传输的技术提高采样率,进一步改善数据质量;提取时域频域特征,最后采用多种模式识别算法,完成多种手势动作的训练和识别。(3)在完成相关理论分析的基础上对商品流动性估计和人员手势识别进行验证。对于流动性估计,分别从帧负载因子、标签集合比例、公共标签比例、协议运行时间等方面比较几种流动性估计算法的性能。对于手势识别,评估每个动作类别的识别效果和整体识别效果,验证提高采样率之后的识别精度,并且评估动作类型数量的影响。综上,本文针对仓储系统中人员和商品管理的需求研究两类智能感知技术。对于仓储商品的感知,研究基于大规模标签集合的流动性估计方法,改善仓储系统的管理效率。对于人员的感知,研究基于无源RFID感知标签的手势识别技术,推动仓储智能化的建设。

关键词：仓储管理智能信息感知无源RFID标签商品流动性估计人员手势识别

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基于物联网的灌区智能管理系统研发

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浙江水利科技 2016年第6期44卷 59-63,69页

作者：蒋力马福恒汪建宏浙江省水利水电勘测设计院浙江杭州310002 南京水利科学研究院江苏南京210029 水文水资源及水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

针对灌区建筑物和信息点分散、监测数据散乱、信息孤岛严重、时效性差等问题,结合河南省人民胜利渠及浙江省铜山源水库等大型灌区实际,将智能化的物联网和云计算技术引入灌区智能信息感知和管理系统研发中,利用短距离无线联网技术,建立... 详细信息

针对灌区建筑物和信息点分散、监测数据散乱、信息孤岛严重、时效性差等问题,结合河南省人民胜利渠及浙江省铜山源水库等大型灌区实际,将智能化的物联网和云计算技术引入灌区智能信息感知和管理系统研发中,利用短距离无线联网技术,建立以Zig Bee无线网络技术为基础的灌区各水利设施的物联网系统架构,分析不同层次特征信息的融合需求,制定各级数据融合及其控制方法,研发了基于物联网的灌区智能管理系统,对提高灌区高效、安全管理具有重要的实用价值。

关键词：物联网云计算智能信息感知管理系统大型灌区

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