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基于ISO 9001标准的气象观测质量管理体系建设与实践

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中国标准化 2024年第7期 182-186页

作者：王彦霏庞少博马瑞琪河北省气象技术装备中心河北省教育技术中心

本文介绍了基于ISO 9001标准要求,河北省如何建设气象观测质量管理体系的过程,包括体系过程关系及框架搭建、体系覆盖范围确认和体系文件建立,阐述了质量管理体系的运行过程和改进优化,并对体系建设及运行以来的经验和成果进行总结,最... 详细信息

本文介绍了基于ISO 9001标准要求,河北省如何建设气象观测质量管理体系的过程,包括体系过程关系及框架搭建、体系覆盖范围确认和体系文件建立,阐述了质量管理体系的运行过程和改进优化,并对体系建设及运行以来的经验和成果进行总结,最后对下一步质量管理体系工作方向作出展望。

关键词：河北省 ISO 9001标准气象观测质量管理体系

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基于梯度掺杂晶体的激光器模式匹配研究

中国激光 2024年第5期51卷 1-11页

作者：满朝阳崔璨王雨雷刘福寒李银栋白振旭吕志伟河北工业大学先进激光技术研究中心天津300401 河北省先进激光技术与装备重点实验室天津300401

针对梯度掺杂晶体和均匀掺杂晶体,采用数值模拟的方式分析了泵浦光束腰半径、光束质量因子(M^(2))与束腰位置对模式匹配效率的影响,并通过实验验证了不同束腰位置对激光器输出功率的影响。由计算结果得到,在不同的泵浦光参数下,与均匀... 详细信息

针对梯度掺杂晶体和均匀掺杂晶体,采用数值模拟的方式分析了泵浦光束腰半径、光束质量因子(M^(2))与束腰位置对模式匹配效率的影响,并通过实验验证了不同束腰位置对激光器输出功率的影响。由计算结果得到,在不同的泵浦光参数下,与均匀掺杂晶体相比,梯度掺杂晶体均具有更稳定的模式匹配;当泵浦光M^(2)为10和50,束腰半径为0.5 mm时,对于任意位置的束腰,梯度掺杂晶体的模式匹配效率都高于均匀掺杂晶体。在实验上对比分析了泵浦光不同束腰位置的输出功率,结果表明,梯度掺杂晶体的模式匹配效率受泵浦光束腰位置的影响较小。当晶体位于谐振腔中心时,在高于70 W的泵浦条件下,梯度掺杂晶体的输出功率高于均匀掺杂晶体,最高输出功率为44.8 W,与均匀掺杂晶体相比,提高了4.67%;当晶体紧贴输入镜时,梯度掺杂晶体的最高输出功率为34.0 W,与均匀掺杂晶体相比,提高了11.84%。因此,梯度掺杂晶体更适用于高功率泵浦。

关键词：激光器梯度掺杂晶体模式匹配激光器理论端面泵浦高功率激光

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2μm单纵模全固态脉冲激光技术研究进展(封面文章·特邀)

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红外与激光工程 2024年第2期53卷 1-16页

作者：颜秉政穆西魁安嘉硕齐瑶瑶丁洁白振旭王雨雷吕志伟河北工业大学先进激光技术研究中心天津300401 河北省先进激光技术与装备重点实验室天津300401

2μm激光属于人眼安全波段,具有高大气透过率和水吸收特性,能覆盖CO_(2)等温室气体的吸收峰,因此在大气环境监测、光通信、激光雷达、材料加工、医疗手术等领域有广泛应用。其中,单纵模运转的全固态2μm脉冲激光器以其高稳定性、窄线宽... 详细信息

2μm激光属于人眼安全波段,具有高大气透过率和水吸收特性,能覆盖CO_(2)等温室气体的吸收峰,因此在大气环境监测、光通信、激光雷达、材料加工、医疗手术等领域有广泛应用。其中,单纵模运转的全固态2μm脉冲激光器以其高稳定性、窄线宽和优良的光束质量等优势,可作为多普勒测风、相干差分吸收等激光雷达应用的优质光源,在工业、国防和科研等领域具有重要意义。目前,实现2μm激光输出的主要方法有光参量技术和直接泵浦法。相比光参量技术,直接泵浦法更具高效率、可调节性和集成性等优点,已成为2μm全固态激光的主流方式。文中总结了常用的2μm固体激光增益介质,分析了空间结构振荡器单纵模选择的原理和特点,综述了2μm单纵模全固态脉冲激光的研究进展,并对不同结构激光器的输出特性进行了比较,最后对2μm单纵模全固态脉冲激光的发展前景进行了展望。

关键词：全固态激光器 2μm 脉冲单纵模选模

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500m超长工作面刮板智能输送技术研究

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 326-335页

作者：崔卫秀穆润青解鸿章闫世元中煤张家口煤矿机械有限责任公司河北张家口076250 河北省高端智能矿山装备技术创新中心河北张家口076250

在中厚煤层开采领域,超长工作面智能开采是煤炭开采技术的发展趋势,而智能运输是其重要组成部分。在总结现阶段国内400~450 m工作面智能开采中刮板运输系统问题的基础上,探索了500 m超长工作面智能刮板输送系统装机功率与运量合理匹配... 详细信息

在中厚煤层开采领域,超长工作面智能开采是煤炭开采技术的发展趋势,而智能运输是其重要组成部分。在总结现阶段国内400~450 m工作面智能开采中刮板运输系统问题的基础上,探索了500 m超长工作面智能刮板输送系统装机功率与运量合理匹配的方法,提出了解决500 m超长工作面刮板运输技术难题的可行性方案。基于综采三机选型配套技术方案及2000 kW以上高端传动系统的应用实践,研制了国产2500 kW大功率变频一体智能传动系统,包括变频一体电机、减速器、限矩器等,关键技术、关键部件均实现了国产化。为解决因传动装置重心位置后移、中部槽槽宽参数不变,不利于端头设备顺利推移的技术难题,研究了中等槽宽配置大功率传动装置的防偏沉技术,建立了机头(尾)推移部多工况推移模型,并对推移部进行了结构优化,解决了因传动装置偏沉造成机头整体失衡、漂溜严重、推移难度加剧的问题。针对刮板链断链后,中部槽内煤量负荷较大时,液压马达难以带动、断链事故处理较为困难的问题,选用了大扭矩数字液压马达并研制了数字马达控制系统,减小了维护刮板链的工作强度。基于刮板运输设备安全运行对链条进行实时变形补偿的需求,提出了500 m运距链条张紧控制策略,开发了运行过程中链条张紧度随负荷梯度智能调节技术,解决了500 m运距链条弹性变形的动态补偿问题,并通过在机尾架盖板上端加装AI高清摄像仪来实现对链条运行状态的实时检测,为工作人员对链条运行状态的实时掌控提供了便利。此外,为了提高伸缩机尾对多种复杂工况的适应性,确保其在使用周期内能够伸缩自如,提出了从结构、材料、制造工艺三方面来提高伸缩机尾的强度和刚度的技术方案,并研制了液压缸防护罩、伸缩机尾滑道自动冲洗系统,进一步提升了伸缩机尾的可靠性。井下现场工业性试验表明:该设备运量与装机功率匹配合理,2500 kW变频一体智能传动系统占用空间较小、传递扭矩精准,斜推式机头(尾)推移部稳定可靠,数字液压马达处理断链问题方便省力,伸缩机尾按负荷分梯度自动张紧时未出现卡滞,保障了煤炭的安全、高效运输,为500 m超长工作面智能开采提供了技术保障。

关键词： 500 m超长工作面刮板输送系统智能开采数字马达自动张紧

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基于HER-TD3算法的青皮核桃采摘机械臂路径规划

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农业机械学报 2024年第4期55卷 113-123页

作者：杨淑华谢晓波邴振凯郝建军张秀花袁大超河北农业大学机电工程学院保定071001 河北省智慧农业装备技术创新中心保定071001

针对青皮核桃和树枝等障碍物无序生长导致机械臂采摘环境复杂、训练任务量大、稳定性差等普遍存在的问题,本文设计了一种同步带模组与机械臂协作的采摘装置,并采用基于事后经验回放的双延迟深度确定性策略梯度算法(Twin delayed deep de... 详细信息

针对青皮核桃和树枝等障碍物无序生长导致机械臂采摘环境复杂、训练任务量大、稳定性差等普遍存在的问题,本文设计了一种同步带模组与机械臂协作的采摘装置,并采用基于事后经验回放的双延迟深度确定性策略梯度算法(Twin delayed deep deterministic policy gradient with hindsight experience replay,HER-TD3)对采摘机械臂进行路径规划,通过HER算法提高智能体的探索能力,缓解稀疏奖励的问题;通过TD3算法提高智能体的稳定性,减少了训练中出现的震荡现象。为了证明HER-TD3算法的可行性和泛化能力,引入TD3、HER-DDPG算法进行对比,采用降维训练方法对3种深度强化学习智能体进行训练,结果表明HER-TD3算法模型在完成路径规划任务中成功率达到98%,与HER-DDPG算法相比提高4个百分点,与TD3算法相比提高19个百分点;在CoppeliaSim软件中搭建三维模型仿真环境,设计初始姿态和碰撞检测,使用YOLO v4识别青皮核桃,通过该算法模型能够引导虚拟采摘机械臂避开树枝障碍物达到目标位置,完成无碰撞路径规划,无障碍物和有障碍物时路径规划成功率分别为91%和86%;利用物理样机进行青皮核桃采摘试验时,仍能较好地完成路径规划任务,无障碍物时采摘路径规划成功率为86.7%,平均运动时间为12.8 s,有障碍物时采摘路径规划成功率为80.0%,平均运动时间为13.6 s,验证了HER-TD3算法对复杂环境具有较好的适应性和稳定性。

关键词：青皮核桃采摘机器人机械臂 HER-TD3算法路径规划

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一次持续性极端高温背景下石家庄臭氧污染特征研究

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环境科学与管理 2024年第5期49卷 46-51页

作者：金龙任改莎郭小璇代雅茹幺伦韬河北省气象技术装备中心河北石家庄050051 石家庄市鹿泉区气象局河北石家庄050000 中国气象局气象探测中心北京100086

利用地面常规观测大气成分数据、地面气象数据、臭氧激光雷达数据结合风廓线雷达和微波辐射计遥测资料,研究了2022年6月16-26日石家庄地区一次持续性极端高温天气过程背景下的臭氧重度污染过程。结果表明强辐照、高温、低湿、弱风的气... 详细信息

利用地面常规观测大气成分数据、地面气象数据、臭氧激光雷达数据结合风廓线雷达和微波辐射计遥测资料,研究了2022年6月16-26日石家庄地区一次持续性极端高温天气过程背景下的臭氧重度污染过程。结果表明强辐照、高温、低湿、弱风的气象条件,有利于O_(3)的产生和积累;O_(3)日变化特征,峰值区出现在午后,谷值区出现在夜间-凌晨;地面O_(3)与温度(T)、相对湿度(RH)分别具有明显的正、负相关性,相关系数分别为0.68、-0.50;0.5 km^(-1)·km处臭氧浓度变化速率较快;地形和气象条件使得污染物易于太行山东侧生成并累积。

关键词：高温石家庄臭氧激光雷达污染

CINRAD/SB聚焦线圈与速调管故障诊断、定位与排除实例

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气象水文海洋仪器 2024年第3期41卷 133-136,140页

作者：唐坤汪洋罗天阳韩啸陈珊郑静瑜王黎明湖南省气象技术装备中心长沙410007

为了解决聚焦线圈故障隐蔽、速调管故障诊断复杂的问题,文章在分析速调管、聚焦线圈设计原理的基础上结合CINRAD/SB新一代天气雷达速调管及聚焦线圈组成框图,通过分析关键部件及关键点的指标参数及波形、实测参数及波形,调整关键部件及... 详细信息

为了解决聚焦线圈故障隐蔽、速调管故障诊断复杂的问题,文章在分析速调管、聚焦线圈设计原理的基础上结合CINRAD/SB新一代天气雷达速调管及聚焦线圈组成框图,通过分析关键部件及关键点的指标参数及波形、实测参数及波形,调整关键部件及关键点参数、波形来判断速调管及其外围组件情况,成功分析、定位及排除了CINRAD/SB雷达速调管及聚焦线圈造成的系统高压不准及无回波故障。

关键词： CINRAD/SB 聚焦线圈速调管磁场电源灯丝变压器

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气温多传感器观测数据差异分析

气象水文海洋仪器 2024年第1期41卷 35-37页

作者：幺伦韬施海瑞高珊珊陈冬冬冯志强蒋涛贾益超河北省气象技术装备中心石家庄050000 邢台市气象局邢台054000 中国气象局气象探测中心北京10081

文章中通过模拟观测场条件和利用计量检定设备进行观测试验,对不同安装方式的温度观测数据对比差值进行统计分析,结果表明:温湿度支架上的保护套管会使传感器测量值滞后于环境温度变化,当观测场环境下的温度传感器露出长度小于4 cm时,... 详细信息

文章中通过模拟观测场条件和利用计量检定设备进行观测试验,对不同安装方式的温度观测数据对比差值进行统计分析,结果表明:温湿度支架上的保护套管会使传感器测量值滞后于环境温度变化,当观测场环境下的温度传感器露出长度小于4 cm时,气温上升时温度数据低于环境温度,气温下降时温度数据高于环境温度。建议规范传感器安装、温度传感器探头长度应至少较保护套多4 cm。

关键词：温度传感器观测试验差异分析

面向MEMS振镜激光雷达系统的近程接收机设计

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光电工程 2024年第3期51卷 116-127页

作者：万岁岁庞亚军薛瑞祥白振旭河北工业大学先进激光技术研究中心天津300401 河北省先进激光技术与装备重点实验室天津300401

针对1550 nm波段铟镓砷探测器小光敏面无法有效接收MEMS较大扫描视场回波的问题,设计了一种适用于近程宽视场的接收装置。接收端光学系统利用像方远心结构作为接收天线,通过仿真在1 mm的光敏面下实现了36°的接收视场,整体相对照度超过9... 详细信息

针对1550 nm波段铟镓砷探测器小光敏面无法有效接收MEMS较大扫描视场回波的问题,设计了一种适用于近程宽视场的接收装置。接收端光学系统利用像方远心结构作为接收天线,通过仿真在1 mm的光敏面下实现了36°的接收视场,整体相对照度超过95%,集光性能和通光性能较好。同时,接收电路采用T型网络放大结构,结合时刻鉴别电路,利用TDC7200实现高精度时间测量。实验结果表明,飞行时间测量精度在200 ns量程下小于120 ps,在8 m范围内测距精度优于2 ns,能够满足近程探测的需要。

关键词：微机电系统大视场光学设计近程探测