基于RT-Thread的港口分布式照明控制系统设计

为提高港口照明控制智能化管理水平、降低港口照明亮化设施的能耗,设计并开发一套基于RT-Thread的港口分布式照明控制系统.该系统采用光照度传感器,实现感知环境的能力;采用LoRa无线通信技术,实现远程控制灯具的能力;采用多控制机备用机制,保证系统整体可靠性;采用离散区域环境照度控制算法,降低过度照明产生的能耗.测试结...     

港口高杆灯的无线智能控制系统设计

随着港口建设规模的扩大,港区堆场面积越来越大,配套的高杆灯及其他照明设施的数量也相应增加,需要一个自动化的、科学的管理方式和系统对其进行管理和控制。照明无线智能控制系统采用先进可靠的远距离无线通信技术,将人机操作界面和远程控制环节有机结合起来,实现对高杆灯的远距离无线控制。通过高杆灯无线智能控制系统,合理组合开启灯具数量和安排开启时间,智能调光,以达到高效节能、安全运行的良好效果。     

汽车智能照明系统的研究

汽车智能照明是一种在弯道上及时对前照灯灯光调节控制的系统,该系统极大提高了夜间行车安全。本文介绍了其基本组成和工作原理,提出并分析解决了系统方案,最后设计了系统的软硬件。     

某大型豪华邮轮蒸汽系统蒸汽环网管径仿真优化研究

大型豪华邮轮的仿真和优化对于大型邮轮的设计具有重要意义.文章以某大型豪华邮轮蒸汽系统为研究对象,在分析该系统设计特点的基础上,利用流体仿真软件Flowmaster搭建该系统仿真模型并进行了仿真计算、分析和优化设计.研究结果表明:原设计方案下,船尾蒸汽管网蒸汽干度较低;通过优化船尾蒸汽环网管道管径,实现了船尾蒸汽平均干度...     

基于 EMTDC-Simulink 的综合电力系统混合仿真

针对综合电力系统(Integrated Power System,简称 IPS) 包含大量非线性元件等特点,在传统电力系统混合仿真原理基础上提出时步保持算法,利用 EMTDC 软件的用户自定义模块及其与 Matlab 兼容的功能,在两种软件中分别搭建不同网络的仿真模型并采用不同步长进行仿真.利用该方法不用计算解耦后系统的等效网络,在未能获取含有大量开关器件及特殊元件的电磁网络诺顿等值参数的情况下仍能实现多步长混合仿真.对比验证了该方法的精确度、观测系统动态特性和可操作性.     

舰船电力通信网络的安全智能预警系统设计

分析舰船电力通信网络安全智能预警效果具有重要意义,针对当前舰船电力通信网络安全智能预警系统存在的误差大,精度低的缺陷,设计了基于光传感技术的舰船电力通信网络安全智能预警系统。首先分析舰船电力通信网络安全智能预警系统的研究现状,并指出各种系统缺陷,然后采用光传感器采集舰船电力通信网络安全状态信息,并根据状态信息的小波信息熵识别舰船电力通信网络安全状态,根据网络安全状态识别结果设计相应预警保护措施,采用仿真实验分析了智能预警系统的性能,结果表明,本文系统的舰船电力通信网络安全状态识别精度高,加快了舰船电力通信网络安全识别速度,可以快速实现舰船电力通信网络安全预警,具有重要的实际价值。     

基于压电陶瓷的振动能量采集系统研究

为了设计一款能够采集振动时振动能量的压电能量采集系统,通过压电陶瓷将振动产生的机械能转换为电能,通过能量采集系统实现能量的收集,为传感器的应用场景拓展空间,促进物联网的发展。采用加速度测试系统,测量振动时的加速度。根据该加速度的大小和频率分布,对现有的压电器件的结构进行优化,设计一款能够将振动产生的微能量进行采集的压电能量采集系统。本项目将采集实际生活中的振动加速度数据,并将该数据导入计算机模拟仿真程序,使用最小二乘法优化算法,对现有的压电能量采集系统进行优化,以适应应用场景。     

面向任意位置姿态估计的无人艇虚实交互研究

无人艇作为一种高度集成的海洋装备,全船位姿状态感知成为无人艇智能感知与位姿补偿的迫切需求。面向全船任意位置点的姿态估计需求,本文设计基于数字孪生的无人艇虚实结合三维交互系统。该系统主要包括物理空间实体无人艇、信息空间三维可视化交互软件以及物理空间与信息空间的交互接口3部分。结合湖试验证,该系统实现了无人艇实时状态从物理空间向信息空间的真实映射。利用虚实结合跨空间数据融合方法,该系统实现了无人艇船体任意位置的实时速度观测,为无人艇局部位置点设备位姿变化补偿提供了参考输入。     

船舶实时数据系统的无线传感器网络能耗最优化研究

船舶实时数据系统是以船域网为基础的数据传输网络,对于监测船舶的航行状态、保障船舶的航行安全有着极其重要的作用。无线传感器网络是该系统的重要组成部分,因而如何实现海上无线传感器网络的能量消耗最优化,也是实现该系统的关键之一。本文研究的主要内容是:在满足实时通信时延要求的前提下,如何计算出每个传感器节点所需要的最小传输功率,并提出一种基于单跳的传输估计方法,通过该方法能够有效计算出所需的最小功率,仿真证明该方法的可行性。     

门座式起重机旋转机构智能制动系统

为适应港口门座式起重机智能化发展要求,使门机旋转制动系统能够满足机上本地操作和远程自动化操作要求,同时解决传统旋转制动系统对机械结构冲击大、驻车力矩不可控等问题,综合应用自动控制技术、传感器技术、变频技术等研发旋转机构智能制动系统。该系统主要由推动器、手动打开手轮、左制动臂、右制动臂、均退装置、左制动瓦块、右制动瓦块、拉杆、三角板、调节电机、弹簧组件、传感器、位置开关等组成。通过加装PLC、传感器、直流电机等,旋转制动系统可自由切换远程或本地工作模式,并实现对旋转驻车力矩的实时在线监测和自动补偿功能;通过设计新型机械缓冲结构,实现旋转机构柔性制动。在多个港口的测试应用结果表明,该系统能够适应港口复杂的作业工况,故障率低,可靠性高,可满足自动化门机的作业要求。     

风电运维母船智能系统的研究与应用

针对海上风电运维作业特点，搭建风电运维母船（SOV）智能系统，采用数字孪生技术实现船舶核心动力设备和电力系统的建模仿真，保障船舶安全高效航行。该系统通过感知传感器采集数据，结合大数据技术及云计算技术对数据进行整合和处理，从而进行智能决策和分析，并以星链技术进行信息交互，最终实现运维路线、仓储配置和步桥登乘的优化。     

基于高频方波注入的船舶电机无传感器控制研究

随着大功率交流调速技术的不断进步,船舶电力推进如今成为船舶行业的主要发展目标。为研究运行可靠稳定、灵活、高性能的船舶电机无位置传感器控制,系统采用高频注入法估算电机转子位置信号,根据基于高频注入永磁同步电机数学模型的研究,该系统中高频采用的是高频方波注入,减少滤波器的使用从而缓解了转子位置延迟现象,同时采用锁相环对电机转子的相位和频率跟踪来计算电机转子的估计转速,克服了估算转速脉动大的困难。利用Matlab对电机控制系统仿真,验证电机控制系统的电机转速平滑稳定,转子位置波形在0–2π有规律往返。最终实现高精度、灵活的无传感器船舶电机控制。     

基于高频方波注入的船舶电机无传感器控制研究

随着大功率交流调速技术的不断进步,船舶电力推进如今成为船舶行业的主要发展目标.为研究运行可靠稳定、灵活、高性能的船舶电机无位置传感器控制,系统采用高频注入法估算电机转子位置信号,根据基于高频注入永磁同步电机数学模型的研究,该系统中高频采用的是高频方波注入,减少滤波器的使用从而缓解了转子位置延迟现象,同时采用锁相环对电机转子的相位和频率跟踪来计算电机转子的估计转速,克服了估算转速脉动大的困难.利用Matlab对电机控制系统仿真,验证电机控制系统的电机转速平滑稳定,转子位置波形在0-2π有规律往返.最终实现高精度、灵活的无传感器船舶电机控制.     

船用比例电磁铁动态性能自动测试系统研究

为了对船用比例电磁铁的改进研究提供试验数据支持,解决测试初始位置手动定位效率低且精度不高的问题,提高电磁铁动态性能测试的精度和效率,研究了一套自动测试系统。该系统采用高精度力传感器及电流传感器,通过可编程控制器(PLC)采集力传感器信号数据,闭环反馈控制步进电机,实现比例电磁铁的测试位置程控定位,消除手动初始定位不准对测试精度造成的影响。自动数据采集和动态性能曲线自动生成、计算、分析功能的实现提高了测试的效率。     

仿射变换在增强现实智能针灸系统中的应用研究

增强现实是把计算机产生的虚拟物体或其它信息整合到用户看到的真实世界中的一种技术。本文介绍了基于增强现实技术的智能针灸系统。在对基于位置跟踪和相机定标技术的传统虚实注册技术分析的基础上,讨论了仿射变换在增强现实中的应用,并研究了运用该理论实现智能针灸系统的增强现实子系统的方法,通过实例证明,效果较好。     

船舶机舱风机一拖多变频调速系统的设计

针对船舶机舱空间狭小,风机调节手动单一等问题,设计了基于单台变频器控制多台风机的“一拖多”智能控制系统.该系统通过PLC控制变频器实现每台风机的软启动,并根据温度变化和换风量需求,采用PID算法自动增加或减少风机运行台数和变频调节输出大小,保证机舱温度在设定范围内.智能控制系统完成风机对电网无冲击启动和自动调节机舱换风量,实现安全可靠和经济运行.     

海底电缆巡检水下机器人的模块化控制系统

为了提高海底电缆巡检水下机器人操控稳定性,进行控制系统的模块化设计,在嵌入式ARM下进行海底电缆巡检水下机器人控制系统优化设计,控制系统分为上位机模块、下位机模块、探测模块、传感信息采集模块、智能信息处理模块和通信传输模块等,将照明传感器和压力传感器置于机器人控制系统的下位机部分,进行图像和环境数据采集,对采集的海底电缆分布信息在智能信息处理模块中实现加工和判断,采用MSP430F149嵌入式控制芯片进行中央控制单元开发,上位机模块实现数据上传和远程通信,采用超低功耗16位单片机MSP430F149进行机器人控制系统的集成信息处理和控制指令传输,实现系统的硬件模块化开发。测试表明,该控制系统具有很好的水下机器人稳定性控制性能,提高对海底电缆的准确巡检能力。     

低照度三维船舶图像的重建方法研究

随着现代化的发展,船舶行业图像数据应用量日益增加,对三维船舶图像重建技术的要求也越来越高。但现阶段低照度三维船舶图像重建过程中仍存在分辨率低、介质分布不适应等问题。为有效解决上述问题,在深入分析现阶段三维图像重建方法的基础上提出结合ECT技术的新型低照度三维船舶图像的重建方法,从而达到高效、准确实现三维船舶图像重建技术的目标。为验证系统的准确性和实用性,进行相关仿真实验,根据图像需求采用电极对检测模式,通过传感器将三维船舶重建图像进行次对和检测,实验结果表明,基于ECT技术的三维船舶重建系统方法可以更加准确真实的对图像进行重建,相对比传统的图像重建方法,该系统灵敏度和精准度得到有效的改善和提高,证实了该方法的可行性。     

湛江港港区铁路道口全自动智能控制系统

为改变湛江港港区铁路道口有人值守模式下占用大量人力资源的现状,提出港区铁路道口无人值守模式并引进全自动智能控制系统。该系统主要由道口智能控制系统、机车智能车载装置、监控中心控制系统、视频监控系统等组成。系统基于计算机视觉和激光雷达技术实现对道口公路上人、车、异物检测和闯入报警,基于激光雷达、RFID、GPS等物联网技术实现机车运行位置、状态的检测,基于非接触传感器技术和PLC控制技术实现道口的全自动控制。经现场实践验证,该系统可以实现港区道口的全自动无人控制,提高铁路道口的智能控制水平,大幅降低人力资源成本,提高道口通行的安全性、可靠性和通行率。     

离岸码头结构无基准动态位移测试技术*

在结构位移测试方法研究现状的基础上,提出无基准测试码头动态位移的思路并建立相应测试及分析系统。选定无源伺服位移传感器采集动态信号,通过仿真试验系统研究传感器对不同形式荷载作用的振动响应规律,针对准静态位移工况,提出基于传感器采集信号与测试系统仿真模型反演结构位移真实值的修正方法,形成可变荷载作用下码头结构的动态位移无基准测试技术。开展现场动态位移测试试验,结合基于舒适度的码头位移限值研究及有限元建模分析计算,验证技术的可靠性。结果表明,该技术操作简单、结果可靠、受环境影响小,可实现远程自动监测。