船用配电智能保护测控设备状态信息采集方法

配电智能保护测控设备状态信息是判断该设备运行状态的核心依据,为此,提出基于5G网络的船用配电智能保护测控设备状态信息采集方法。该方法通过以A/D采样芯片为核心的数字信号处理器,高效采集船用配电智能保护测控设备状态信号,通过传输点组成5G网络延迟容忍传输机制的初始结构,并构建基于5G网络的数据传输模型,用于传输采集的船用配电智能保护测控设备状态信号,存储在监控终端服务器。测试结果表明：该方法能够完成获取不同设备的运行幅值信息,平均偏离程度和平均离散程度结果均在0.014以下;数据的存储速率较为稳定,均在12 MB.s-1左右,采集效果良好。     

船用发电柴油机在线监测系统的设计

针对当前船用柴油机信息监测的研究现状,以柴油机故障诊断为目的,提出一种基于GPRS通信网络的开放式信息传输系统。结合核心单片机STM32,完成对柴油机监测数据的实时采集和传输。该系统对未来船用柴油机故障诊断和智能监测研究具有一定价值。     

沉船打捞集成监测及虚拟仿真系统设计

针对沉船打捞作业中监测终端多、打捞现场视频采集难等问题,开发沉船打捞集成监测及虚拟仿真系统,利用PLC和网络爬虫方法分别采集作业现场各种传感器数据和海洋环境预报信息,通过组态王软件将数据集成并实时上传至数据库中,在虚拟平台Virtools Dev5.0中设计打捞现场工况,依靠Virtools server整合数据库技术实时读取数据并驱动虚拟模型运动。测试表明,系统性能稳定,可在监测平台上集成各种监测数据,实时再现打捞过程,可实现全方位、多角度监测打捞过程。     

船舶通信网络远程监测数据自动采集方法

受到海上环境的影响,船舶通信网络数据传输实时性受限,为此,提出船舶通信网络远程监测数据自动采集方法。根据船舶在海上航行的时域理论,分析船舶通信网络远程监测数据的边缘频率分布情况,基于冗余数据在船舶通信网络中的密度分析结果,利用滤波器调整了船舶通信网络远程监测数据的参数,提取出船舶通信网络远程监测数据的特征向量,通过计算实际发送远程监测数据的总量,得到远程监测数据的采集总量最大化的约束条件,获取船舶通信网络节点接收数据总量与跳数之间的关系,给出船舶通信网络远程监测数据采集的目标函数,实现船舶通信网络远程监测数据的采集。实验结果表明,提出的船舶通信网络远程监测数据自动采集方法在降低数据冗余度的同时,也可以提高采集效率。     

船舶机舱视觉监测系统畸变图像校正方法

为满足船舶机舱视觉监测系统能够通过摄像机对机舱内的仪表读数进行准确识别,需要对摄像机所采集到的畸变图像进行校正.利用空间直线的成像特性,建立机舱图像的畸变测度目标函数,通过人工蜂群算法优化得到畸变模型参数,进而完成机舱图像的畸变校正.实际实验结果表明:基于人工蜂群算法的畸变校正方法能够对机舱视觉监测系统的畸变图像进行有效校正.     

基于云计算的舰船大规模任务调度优化

当前舰船任务调度优化方法针对小规模任务,对于大规模舰船任务,它们存在搜索最优舰船任务调度方案时间长,舰船任务无法在有效时间内完成,为了加快舰船任务完成速度,结合舰船任务的大规模特点,设计了基于云计算的舰船大规模任务调度优化方法。首先对舰船大规模任务调度优化问题进行分析,将它们划分成为多个小规模舰船任务调度优化问题,然后基于云计算平台的map/reuduce模式对多个小规模舰船任务调度优化问题进行并行处理,并对多个小规模舰船任务采用混合智能优化算法进行求解,最后得到舰船大规模任务调度优化结果,并进行了舰船大规模任务调度优化问题的仿真测试。本文方法大幅度减少了舰船大规模任务调度优化时间,提高了舰船大规模任务完成效率,是一种有效、速度快的舰船大规模任务调度优化方法。     

船舶电站控制器异常信号采样方法

传统船舶电站控制器采用的异常信号采样方法,存在异常信号采集敏感度低的问题,导致电站故障信号的感应响应出现延迟。因此,提出船舶电站控制器异常信号采样方法。首先,对电站控制器异常信号采集结构进行优化设计;接着,根据优化后的采样结构,对异常信号采集协议进行CAN总线优化,提升信号敏感度;最后,对采集端的信号进行子空间追踪计算,实现快速、稳定锁定异常信号的效果,从而完成设计。通过设计实验对提出设计进行采集效果的验证,证明提出方法具有显著提升船舶电站异常信号采样清晰度与灵敏度的特性。     

水面舰艇作战系统任务剖面结构优化

现代海上战争对水面舰艇作战系统的作战能力提出了越来越高的要求。为提升系统作战能力,使系统最大限度地适应灵活的作战任务,提出基于Petri网的任务剖面结构优化方法。首先对作战系统的任务剖面进行描述,建立任务剖面的活动模型;然后,根据所提出的活动模型向结构模型的转换规则得到任务剖面的结构模型;最后,以水面舰艇对空自防御作战为例,采用Petri网的流程优化方法对作战系统任务剖面进行结构优化。结果表明,所提出的方法能够缩短任务的平均完成时间,提高作战效率,达到预期优化效果,可用于作战系统的方案论证和设计中。     

基于TMS320F2812的水下电磁场信号采集与处理单元设计

为了实现水下多传感器节点系统的电磁场信号采集、处理以及处理结果的长距离传输,提出了1种基于定点DSP芯片TMS320F2812的水下电磁场信号采集与处理单元设计方案,以该芯片作为单元的核心来完成信号采集与处理,并将处理结果通过CAN总线网络进行传输。文中给出了相应的硬件实现和软件设计,其中对DSP的信号处理方法与CAN接口配置做出了较为详细的介绍。基于该方案的信号采集与处理单元已经研制完成,并在系统原理样机中得到成功应用。试验结果表明,该单元在系统中工作正常、性能稳定。     

虚拟移动终端大规模海洋监测数据实时传输方法

为满足沿岸海洋大规模海洋监测对数据传输的需求,提出虚拟移动终端大规模海洋监测数据实时传输方法。利用硬件装置采集待传输的海洋监测数据,并利用编码与压缩技术处理采集的监测数据。通过定位虚拟移动终端和接收终端的位置,形成实时传输链路,并在传输协议的约束下,实现大规模海洋监测数据的实时传输。通过对比实验发现,与传统数据实时传输方法相比,设计的数据传输方法的丢包率降低了2.19%。     

小型船用增压锅炉性能仿真与运行监测同步软件开发

以小型船用增压锅炉为研究对象,利用C语言自主设计开发了小型增压锅炉图形化性能仿真软件,并借助OPC服务器和CAN数据采集系统实现了性能仿真和运行监测同步相结合的功能,在此基础上对锅炉负荷的扰动变化规律进行了仿真研究。结果表明,此仿真软件能够较精确地描述该型锅炉的动态特性,可为船用增压锅炉的设计优化和安全运行提供指导。     

基于管道泄漏检查的数据采集系统的开发

介绍在多功能数据采集卡PCI-1710HG的基础上开发了一套基于管道汇泄漏检测的数据采集系统.系统的软件部分利用虚拟仪器LabVIEW设计,能够实现对管道流量和压力数据的高速采集、显示和存储,为实时监测管道的泄漏提供了基础.该设计方案已成功应用于管道泄漏监测,验证了其可行性和有效性.     

基于粒子群算法的高斯过程建模对双脊喇叭天线优化设计

目前喇叭天线的优化设计主要采用优化算法与电磁仿真软件HFSS相结合的方案,但使用HFSS进行大量的精确电磁仿真花费时间较长且对硬件要求较高.为了解决这个问题,提出一种在优化过程中利用高斯过程模型替代全波电磁仿真软件的方法,并应用粒子群算法进行了优化设计,这种方案可以有效减少优化设计所需的时间.利用该方法对双脊喇叭天线进行了优化设计,在大幅减少优化时间同时能够满足设计指标,证明该方法的有效性.目前国内尚没有使用高斯过程模型代替HFSS仿真作为粒子群算法适应度函数进行天线优化设计的研究,这表明了该方法的创新性.     

多UUV搜索海底声信标任务规划方法

[目的]为了提高特定海域内多水下无人航行器(UUV)执行海底声信标搜索任务时的搜索性能,需增加对目标的搜索概率。[方法]首先,给出各UUV所载被动声呐的搜索能力指标函数,采用蒙特卡罗方法模拟海底声信标的坐标位置,并在任务区域建立搜索能力函数,从而得到本次优化任务的优化目标;然后,根据UUV实际执行任务时的队形要求建立本次优化的约束条件,整合得到基于海底声信标搜索概率最大化的多UUV队形优化模型,并使多UUV按照此队形完成指定区域的声信标搜索工作;最后,采用遗传算法对优化模型进行参数优化,通过设定合理的目标函数以及改进传统的遗传算子使目标函数的值达到设定标准,随之取出相应的参数完成值的选择。[结果]将求解出的优化队形与传统优化队形进行对比发现,求解出的优化队形具有更高的发现海底信标的平均概率。[结论]该方法能够有效提升多UUV对海底声信标的搜索性能,并给出合理的队形优化方案。     

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。     

基于软件无线电技术的通信信号接收与数据采集系统研究

为了实现对空间无线电通信信号的接收处理,开发研制了通信信号接收与数据采集系统.本文简要介绍了软件无线电技术中的开放式总线技术、高速A/D采集技术、数字下变频技术、高速数字信号处理技术以及智能天线技术等内容.利用软件无线电技术对通信信号接收与数据采集系统基本硬件结构进行了设计,并通过工业控制计算机中软件控制系统硬件进行了通信信号数据采集实验.实验结果表明,该数据采集系统完全可以完成对实际通信环境中多个通信信号的接收和数据采集工作.     

基于有限元法的小水线面双体船结构优化

小水线面双体船结构复杂,需要有效的工具对其进行优化设计,在满足强度刚度要求的情况下控制结构重量.本文利用优化软件Altair.OptiStruct、Msc.Nastran、iSIGHT对一艘小水线面双体船结构进行了尺寸优化、形状优化、和拓扑优化.结构优化基于有限元法完成,以结构重量作为目标函数,结构应力作为约束条件.优化结果表明,通过选择适当的设计变量,能够在结构应力不超过规定上限的条件下使结构重量显著降低并达到最小值.     

基于LabVIEW的IRIG-B码实时采集与解析方法

授时设备是现代舰船噪声综合测试系统的重要组成部分.本文提出一种LabVIEW平台下的授时设备IRIG-B码采集解析方法.首先利用授时设备产生的秒脉冲作为触发信号控制采集设备采集IRIG-B码,然后对IRIG-B码进行门限判别预处理,再与位置识别标志比对提取信号端点,最后将IRIG-B码与移位寄存器进行移位比对,识别码字以及解析时间信息.试验结果表明,该方法能够有效解决IRIG-B码实时采集解析问题,具有定时精度高、软件开销小、抗电磁干扰能力强等优点,可应用于授时设备的开发设计、工作状态监测、信号质量评估等.     

高桩梁板码头基于能级提升的结构受力分析与实测研究

以上海港某码头为工程实例,利用通用有限元软件ANSYS进行空间有限元建模,研究高桩梁板码头结构设计中的空间有限元分析方法、平面分析方法和监测数据,提出较为合理的数值计算模型,为码头结构加固设计和使用提供依据,得到的结论能够对将来完善高桩码头的设计方法提供参考.     

EIDE接口硬盘在舰船目标特性数据采集中的应用

本文介绍了一种全面的数据采集方式,它用低功耗８７５１控制ＥＩＤＥ接口硬驱实现数据采集。文中详细阐述了采用该方法而设计完成的数据采集系统的原理、硬件组成及软件流程。