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基于L1正则化反演的电压行波高精度检测方法

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电力系统保护与控制 2023年第22期51卷 167-176页

作者：李鑫瑜邓丰张振蒋素霞毕岚溪长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114 南方电网广东省电力公司广州供电局广东广州510620

针对电压行波传感器二次侧故障行波信号不能真实反映电网一次行波波形特征的问题,提出了一种基于L1正则化反演的电压行波高精度检测方法。首先,分析了行波传感器的非理想传变特性,揭示了一、二次行波信号的波形差异性。在此基础上,提出... 详细信息

针对电压行波传感器二次侧故障行波信号不能真实反映电网一次行波波形特征的问题,提出了一种基于L1正则化反演的电压行波高精度检测方法。首先,分析了行波传感器的非理想传变特性,揭示了一、二次行波信号的波形差异性。在此基础上,提出利用小波包变换对观测信号进行多尺度分解,并对各频段信号分别进行反演的方法,从而减小由行波传感器引起的畸变误差。其次,在反演模型中引入L1正则化约束对模型进行稀疏性刻画,使反演结果更能体现真实故障波形特征。最后,利用快速迭代收缩阈值算法(fast iterative shrinkage-thresholding algorithm,FISTA)进行迭代求解,将各分量的反演波形线性叠加,实现故障行波信号的精确还原。仿真和实验结果表明:与直接反演相比,所提方法能够实现故障行波在时域和频域上的高精度真实测量,在微弱故障和噪声环境下也能获得较为精确的反演结果,具有一定的工程应用价值。

关键词：高精度检测波形反演行波传感器 L1正则化多尺度

基于卡尔曼滤波算法的葡萄糖酶生物传感器高精度检测方法

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化工进展 2023年第6期42卷 3177-3186页

作者：秦凯杨仕林李俊储震宇薄翠梅南京工业大学电气工程与控制科学学院江苏南京211816

发酵过程关键底物葡萄糖的原位在线检测对提高发酵效率,实时评估发酵状态有着关键作用,目前传统离线检测存在操作复杂、误差大、滞后时间长等问题,难以满足发酵过程浓度反馈控制需求。针对发酵过程葡萄糖在线精准、宽范围检测问题,本文... 详细信息

发酵过程关键底物葡萄糖的原位在线检测对提高发酵效率,实时评估发酵状态有着关键作用,目前传统离线检测存在操作复杂、误差大、滞后时间长等问题,难以满足发酵过程浓度反馈控制需求。针对发酵过程葡萄糖在线精准、宽范围检测问题,本文基于自制葡萄糖酶生物传感器提出一种自适应卡尔曼滤波高精度检测方法。首先搭建检测模块,建立浓度响应特征方程进行定标,提出自动调整进样量策略实现宽范围浓度下的高精度检测。分析10-6级电流采集过程中噪声干扰特性,高浓度检测下结合移动平均滤波算法,分区段进一步提取噪声下的有效信号。基于自制在线检测仪器进行乙醇发酵实验,与商用检测仪器SENSEP进行对比,实验结果表明在宽范围浓度检测下(1~180g/L)误差均小于2%,实现了发酵过程中葡萄糖浓度的高精度检测。

关键词：原位在线检测发酵酶生物传感器自适应卡尔曼滤波宽范围高精度检测

基于卫星影像技术的海岸线水域变化高精度检测系统设计

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计算机测量与控制 2022年第3期30卷 32-36,42页

作者：刁永洲广州海事测绘中心广州510200

针对目前研究的海岸线水域变化检测系统在检测过程中,存在系统检测精度较低,检测稳定性较差,检测时间较长的问题,设计了基于卫星影像技术的海岸线水域变化高精度检测系统;采用STM32C8T6为主控芯片的主控器,进行高效的数据处理和网关通讯... 详细信息

针对目前研究的海岸线水域变化检测系统在检测过程中,存在系统检测精度较低,检测稳定性较差,检测时间较长的问题,设计了基于卫星影像技术的海岸线水域变化高精度检测系统;采用STM32C8T6为主控芯片的主控器,进行高效的数据处理和网关通讯,以多光谱传感器为核心检测设备,通过采集光学数据,生成海岸线水域图像;利用XL1509-5.0芯片为核心的外接电源,供给系统电源设备,以OUTPUT作为电源开关的输出引脚,便于主控器对电源进行控制,完成系统硬件设计;采用卫星影像技术,对采集图形进行滤波处理、降噪处理以及图像二值化计算,嵌入Linux操作系统和MySQL数据库,高精度检测采集图像,完成系统软件设计,实现海岸线水域变化高精度检测;实验结果表明,在水域上升和下降实验中,与实际水域上升和下降高度相比,文章设计系统的水域高度误差均为0.2 m,水域位置偏移范围在[3 m,-3 m]之间,检测时间为30.4 s;文章设计系统的检测稳定性较好,能够有效实现海岸线水域变化高精度检测,缩短海岸线水域变化检测时间。

关键词：卫星影像技术海岸线水域水域变化高精度检测检测系统

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基于非牛顿微液滴的粒子封装及检测

力学学报 2024年第5期56卷 1307-1316页

作者：梁定新吕鑫钰覃开蓉薛春东大连理工大学光电工程与仪器科学学院辽宁大连116024 大连理工大学医学部生物医学工程学院辽宁大连116024

微流控液滴封装技术可将单个或者多个颗粒物封装到微尺度液滴,具有细胞培养、药物可控释放和微量成分分析等重要生物医学应用,而这些应用往往涉及多相混合的复杂非牛顿流体.目前制备尺寸均匀的非牛顿微液滴并实现高效率单粒子封装仍较... 详细信息

微流控液滴封装技术可将单个或者多个颗粒物封装到微尺度液滴,具有细胞培养、药物可控释放和微量成分分析等重要生物医学应用,而这些应用往往涉及多相混合的复杂非牛顿流体.目前制备尺寸均匀的非牛顿微液滴并实现高效率单粒子封装仍较难实现.针对该问题,首先基于流动聚焦微通道和聚合物溶液开展非牛顿液滴生成实验,系统探究不同非牛顿性质对液滴生成模态的影响,指出兼具剪切稀化与弹性效应的聚合物溶液可在射流模态下实现高单分散性液滴的稳定生成.在此基础上,结合惯性-黏弹性粒子排序,实现了封装率超过58%的单粒子封装,突破了传统单粒子封装的泊松限制.最后,进一步构建了粒子封装率自动检测模型,验证了其在单液滴与多液滴场景下粒子封装率高精度检测的有效性.综上,研究结果不仅一定程度上拓展对于液滴微流控基础理论的认识,还充分验证了射流模态下非牛顿液滴稳定生成用于单粒子封装策略的可行性和优越性,可为优化基于非牛顿微液滴的粒子封装技术及开发一体化装置提供一定参考.

关键词：非牛顿微液滴粒子封装流动聚焦微通道液滴生成模态高精度检测

基于分波段三维解析法的SBS掺量高精度检测研究

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福建建筑 2022年第3期 122-125页

作者：林志平夏俊吾虞元茂俞梓安福建省高速路桥工程有限公司福建厦门361000 浙江交工集团股份有限公司浙江杭州310000

FTIR是工程中检测SBS改性沥青的常用手段之一,但是由于SBS改性沥青成分复杂,SBS改性沥青的FTIR图谱分析较为困难。检测基质沥青、SBS改性剂及其他稳定剂的红外光谱图,对比标定出SBS改性剂的特征峰位置。其次依据SBS改性剂的特征峰位置... 详细信息

FTIR是工程中检测SBS改性沥青的常用手段之一,但是由于SBS改性沥青成分复杂,SBS改性沥青的FTIR图谱分析较为困难。检测基质沥青、SBS改性剂及其他稳定剂的红外光谱图,对比标定出SBS改性剂的特征峰位置。其次依据SBS改性剂的特征峰位置对常规检测方法600-4000 cm^(-1)全波段进行分段化,降低非有效波段的干扰,同时在原二维图像的基础上增加空间夹角变量,并采用最小二乘法进行三维红外图像数据处理,提升精度。研究表明:波数967 cm^(-1)处的吸收峰是SBS改性剂区别于其他改性剂的特征峰;通过计算967 cm^(-1)吸收峰面积,可以检测出SBS改性剂的掺量;与传统的红外光谱图二维解析方法相比,研究提出的红外光谱分波段三维解析法,检测结果与真实值偏差仅为0.09%,检测精度提升了15%。

关键词：道路工程红外光谱分波段三维解析法 SBS改性剂掺量高精度检测

外界干扰下体外自动除颤仪室颤信号高精度检测方法

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自动化与仪器仪表 2022年第11期 291-295页

作者：徐原王少娜中国医科大学附属盛京医院沈阳110022

室颤信号检测能够对心血管疾病起到预防和控制的作用,但是不同类型的室颤信号会对成功率和检测率造成影响,提出了外界干扰下体外自动除颤仪室颤信号高精度检测方法研究。考虑到人体特性会影响体外自动除颤仪室颤信号的质量,将噪声作为... 详细信息

室颤信号检测能够对心血管疾病起到预防和控制的作用,但是不同类型的室颤信号会对成功率和检测率造成影响,提出了外界干扰下体外自动除颤仪室颤信号高精度检测方法研究。考虑到人体特性会影响体外自动除颤仪室颤信号的质量,将噪声作为室颤信号的外界干扰因素,从肌电噪声、基线漂移、工频干扰和饱和噪声等方面,分析了室颤信号的噪声背景,利用变频滤波算法消除室颤信号的噪声,通过重构室颤信号的能量值,提取出室颤信号的能量特征,利用表征人体心脏状态的特征参数,获得心脏工作状态的相关信息,根据室颤信号的分类,设计了体外自动除颤仪室颤信号高精度检测算法,实现了室颤信号的高精度检测。实验结果表明,外界干扰下体外自动除颤仪室颤信号高精度检测方法能够成功检测到不同类型的室颤信号,在检测率方面也表现出更好的效果。

关键词：外界干扰室颤信号噪声背景高精度检测体外自动除颤仪特征提取

宽带混沌光的WDM-PON断点高精度检测系统设计

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光通信技术 2014年第4期38卷 8-10页

作者：杨建毅长春职业技术学院长春130033

针对WDM-PON断点检测中亟需解决的支路多、节点密问题,为实现高精度定位各支路的断点提出了一种基于宽带混沌光激光器的检测方法。在分析宽带混沌源的特性的基础上,进行了初步的仿真实验,结果表明该方法可以高精度定位WDM-PON支路中断... 详细信息

针对WDM-PON断点检测中亟需解决的支路多、节点密问题,为实现高精度定位各支路的断点提出了一种基于宽带混沌光激光器的检测方法。在分析宽带混沌源的特性的基础上,进行了初步的仿真实验,结果表明该方法可以高精度定位WDM-PON支路中断点的位置,空间分辨率达到7cm且与探测距离无关。

关键词：断点双光反馈高精度检测混沌 WDM-PON

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云计算下船舶网络入侵高精度检测方法研究

舰船科学技术 2018年第6X期40卷 130-132页

作者：黄超柳州城市职业学院广西柳州545036

普通船舶网络入侵检测方法,存在入侵数据分类不准确、检测结果精度过低等弊端。为解决此问题,搭建基于船舶云计算环境的新型网络入侵高精度检测方法。通过安全云框架的搭建、船舶云密钥的管理2个步骤,完成船舶云计算环境的搭建。通过高... 详细信息

普通船舶网络入侵检测方法,存在入侵数据分类不准确、检测结果精度过低等弊端。为解决此问题,搭建基于船舶云计算环境的新型网络入侵高精度检测方法。通过安全云框架的搭建、船舶云密钥的管理2个步骤,完成船舶云计算环境的搭建。通过高精度检测规则构成分析、入侵数据的优化分组、方法可行性分析3个步骤,完成基于船舶云计算环境新型网络入侵高精度检测方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型检测方法与传统方法相比,有效降低入侵数据分类不准确、检测结果精度过低等现象的发生几率。

关键词：云计算船舶网络入侵高精度检测安全框架云密钥规则构成优化分组可行性

金属元素的微型液体阴极辉光放电—原子发射光谱高精度检测研究

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金属元素的微型液体阴极辉光放电—原子发射光谱高精度检测研究

作者：朱淑雯西北师范大学

学位级别：硕士

随着现代工农业的迅速发展,重金属污染问题日渐突出,所以,对重金属元素进行实时、在线、快速监测显得尤为重要。传统的分析方法虽可有效的检测金属元素,但存在设备体积大、价格昂贵、能耗高以及操作环境要求高等缺点,不能用于实时、现... 详细信息

随着现代工农业的迅速发展,重金属污染问题日渐突出,所以,对重金属元素进行实时、在线、快速监测显得尤为重要。传统的分析方法虽可有效的检测金属元素,但存在设备体积大、价格昂贵、能耗高以及操作环境要求高等缺点,不能用于实时、现场的连续分析。近年来,液体放电微等离子体激发源由于具有设备小型便携、成本低廉、操作简单、功率低等优点,在重金属的现场在线监测方面引起广泛关注。本论文主要基于电解液阴极辉光放电(ELCAD)的原理,通过改进进样系统和激发源系统,建立了一种微型液体阴极辉光放电-原子发射光谱(LCGD-AES)技术,并将其用于实际样品中金属元素的测定,具体研究内容如下:1.设计了一种新型液体阴极辉光放电(LCGD)作为原子发射光谱(AES)的微等离子体激发源,并用于测定矿石样品中的Pb,Cu和Cd。详细研究了LCGD-AES的操作参数和稳定性。用t-检验分析了LCGD-AES和电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)检测矿石样品的准确性。结果表明,最优的分析条件为650 V放电电压,4.5 mL min溶液流速,pH=1.0 HNO作为支持电解质。Pb,Cu和Cd的检出限分别为0.019,0.47和0.37 mg L。Pb,Cu和Cd的相关系数和相对标准偏差分别为0.9985,0.9868,0.9960和1.19%,2.37%,3.98%,功耗低于65W,回收率为79.1%15.1%。此外,LCGD-AES对矿石样品中的Pb,Cu和Cd的测量结果与ICP-AES测试值相当。因此,LCGD-AES可以开发为便携式分析仪器,用于直接测定痕量重金属。2.在已构建的LCGD装置的基础上,进一步改进装置的进样系统,并将其用于土壤样品中Cd,Ni和Fe的测定。详细研究了改进的LCGD-AES的操作参数和表面活性剂与小分子有机物对信号强度的影响。计算了LCGD在不同放电电压下的电子温度(T)和电子密度(N)。此外,将ICP-AES与LCGD-AES对实际样品的测量结果进行了验证。优化结果显示,最佳的分析条件:放电电压为650V,溶液流速2.5 mL min,pH=1.0的HNO作为支持电解质。Cd,Ni和Fe的检出限分别为0.17,226和203μg L。Cd,Ni和Fe的R和RSD分别为0.9883.9963和2.5%3.9%。土壤样品中Cd和Ni的回收率为97.69%06.53%,而Fe的回收率仅为32.61%5.82%。此外,LCGD-AES测量土壤样品的结果与ICP-AES得到的结果基本一致。结果表明,改进后的LCGD-AES稳定性更高,测试样品消耗量更少,分析速度和精度显著提高。3.采用改进进样系统后的LCGD-AES装置检测经过前处理的蔬菜-土壤样品中的Pb,Zn,Cu,Ni,Co和Mn。详细研究了放电电压及其稳定性、溶液流速、支持电解质及溶液pH,以及干扰物质对发射强度的影响。同时用ICP-AES对测试结果进行评估。结果表明,在650 V放电电压,溶液流速2.4 mL min和支持电解质为pH=1.0的HNO下,高浓度的离子会干扰金属元素的检测,添加小分子有机物甲酸(4%V/V)后,各元素的发射强度显著增加。Pb,Zn,Cu,Ni,Co和Mn的检出限分别为0.32,0.06,0.07,0.55,0.28和0.22 mg L。LCGD的测量结果与ICP-AES的测量值有较高的一致性,样品回收率在85.2%25.4%。用t-检验分析LCGD-AES和ICP-AES检测样品的结果,显示两种方法基本无显著性差异。所有结果表明,改进后的LCGD-AES在金属元素的现场连续监测方面具有潜在的应用前景。

关键词：液体阴极辉光放电(LCGD) 原子发射光谱(AES) 金属元素高精度检测