/oa /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240682 为了实现对永磁/磁阻双转子电机(PM/R-DRM)的高精度无传感器控制，提出了一种基于新型滑模面函数和混合控制率的滑模观测器(SMO)。根据Lyapunov稳定性判据，证明了该方法的稳定性。为了避免反复调节SMO参数和转速环PI，设计了一种混合粒子群蝴蝶算法(HPSOBOA)用于系统的参数整定，并通过实验验证了这种融合机制能够改善BOA收敛速度慢和PSO易陷入局部最优的问题。使用Matlab/Simulink搭建模型，对比仿真结果可以看出，新型SMO明显削弱了传统SMO的固有抖振，并有效减小了转子位置的估计误差。 2025年04月15 00:00 2025年02期 3 8 1764910 孔晓光，柯灿灿，王伟凡 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240718 由于核电厂取水口具有水域环境复杂且淤泥较多等特征，因此清淤工作必须高度重视，为此设计一款清淤巡检机器人控制系统，系统运行时可利用避碰声纳、姿态、深度以及压力等传感器对运动数据进行获取，同时还会通过LED灯、摄像头、浑浊度传感器、温湿度传感器对环境数据进行获取，并且传输至核心处理器。核心处理器处理数据在解析和处理数据后，在调整运动姿态以及控制机械臂清淤的同时，通过压缩算法将压缩、运动数据压缩，然后向终端控制中心传输。控制中心成功接收数据之后，能够根据需要，向清淤巡检机器人发送指令以调节其工作状态。系统经验证可知，系统能够精准获取环境数据并高效调控水下机器人工作状态，对于环境监测和运动调控要求都能够很好的满足。 2025年04月15 00:00 2025年02期 9 14 1640385 菅佳乐，张文杰，简垠帆，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240240 针对压力容器泄漏点的定位检测问题，以数字微机电麦克风作为传感器，开发了一套非接触式超声泄漏点定位系统，利用7个传感器实现高效测漏定位；采用时间到达差算法进行泄漏点定位，并以LabVIEW作为上位机，对不同加权因子的广义互相关算法得到的时间到达差进行分析。利用该系统对小型压力罐进行泄漏点检测实验，结果表明：通过平滑相位变化加权的广义互相关算法得到的时延进行时间到达差算法可以得到比较好的定位效果。 2025年04月15 00:00 2025年02期 15 20 1441105 滕生超，杨录，孟睿，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240998 针对电厂气体污染监测的需要，文中提出了一种融合多源无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）与改进长短期记忆网络（Long Short Term Memory，LSTM）的气体污染监测与预警模型。通过设计多源WSN污染气体采集框架，实现了对电厂多种污染气体的高效采集，为预测模型提供高质量的数据输入。所设计的改进LSTM模型融合了模拟退火算法（Simulated Annealing，SA）和SVM模块，其中SA用于优化LSTM的超参数，SVM则作为分类器有效避免过拟合问题，使改进后的LSTM能够充分提取多源传感器数据的特征并进行准确预测。实验结果表明，结合SA和SVM模块有效提升了LSTM的预测性能，与其他分类算法相比表现出了明显的优势，准确率高达97.83%，相比于对比算法中表现最佳的BiLSTM提高了9.64%。 2025年04月15 00:00 2025年02期 21 25 1280161 付康民，邱建新，解标 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240675 针对油田传统工控模式的层级多、设备多、传输效率低以及当前注水物联网采集终端存在的协议不统一、解析繁琐等问题，设计了一种基于MQTT的兼容多种协议的注水井物联网采集终端，实现了生产数据的高效采集及运维管理的综合提升。采集终端包括硬件和嵌入式软件2部分，其中硬件部分主要包括数据采集、通信联网、存储、供电及调试模块等；软件部分在嵌入式实时操作系统(RT-Thread)的基础上进行开发，通过数据采集、流量修改、数据传输和参数配置等线程来实现多协议数据自动采集和远程调配功能。此外，该终端还运用边缘计算来实现注水井的智能预警功能，并通过OTA技术来实现采集终端系统的远程升级。 2025年04月15 00:00 2025年02期 26 31 1555147 高星星，任浪，王海东，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240646 蒸汽大气排放系统（GCT-a）在汽轮发电机突然减负荷或是在汽轮机脱扣情况下，出现反应堆功率和汽轮机负荷不一致时可维护一二回路功率平衡，对核电站安全起着重要作用。为防止或最小化软件共因故障，以及全厂失电和严重事故造成的影响，确保GCT-a系统可用，提出采用多样性和增加应急电源、专用不间断电源的控制策略。通过分析，多样性驱动系统（DAS）作为保护系统的多样性控制策略，可以有效防止软件共因故障。在全厂断电或严重事故工况下，应急电源、专用不间断电源将对启动GCT-a功能的控制系统提供工作电源，确保GCT-a系统功能正常执行。该控制策略可为后续项目相关系统控制方案设计与实现提供参考与借鉴。 2025年04月15 00:00 2025年02期 32 36 1419556 陈家峰，白东坡，刘震 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240724 针对铁路交通行车安全问题，聚焦于列车车轮振动状态数据的实时采集与分析，通过挖掘列车运行规律实现运行工况预测，以保障行车安全。选取列车车轮作为监控对象，构建了实时的车轮状态监控系统，设计了全面的系统架构和数据处理方法。通过LabVIEW编程实现了实时数据采集、处理、存储与展示等功能，同时采用最小二乘拟合法对车轮振动数据进行处理，以提高数据的准确性和可靠性。实验验证表明，系统具有良好的实时性与准确性，为预防行车事故、预判行车状态提供了有力的技术支持，应用前景显著。 2025年04月15 00:00 2025年02期 37 41 2010660 房楠，朱亚男 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240642 针对目前无人机现场作业巡检时间与效率问题，研制了1种无人机多任务移动巡检作业平台，平台机械方面与车辆本体采用一体化设计, 支持1～3架无人机协同巡检,可实现异地起降功能。该文重点描述了平台在机械、电气和软件上的设计以及平台的整体工作流程，进行了多次异地起降试验并统计出精准降落偏差值。平台可实现无人机一键起飞、自主作业和自动归巢等系列动作，有效降低了现场工作人员的劳动强度，同时让无人机作业半径大幅扩展，极大提高了巡检效率，对推动电力巡检作业一体化发展具有重要意义。 2025年04月15 00:00 2025年02期 42 47 2156664 徐金琨，刘天立，孙磊，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240652 为了提升农业远程监控系统的数据可视化与信息化水平，该文设计了一种集成环境因子采集、图像采集、无线通信和远程监控的温室监控系统。该系统利用嵌入式微处理器采集环境因子数据，采用ESP32CAM搭载OV2640摄像头采集叶片病虫害图像，通过LoRa和NB-IOT进行组网，将数据上传至云服务器，并通过基于B/S架构的监控平台实现温室数据上传与控制命令下发。系统结合YOLOv8目标检测算法，对采集的病虫害图片进行识别，以预防病虫害对温室作物产生的不利影响。测试结果显示，在3000米范围内，LoRa通信成功率达到98%。经过验证，系统运行稳定可靠，能够实现温室的远程监控与应用。 2025年04月15 00:00 2025年02期 48 53 3816384 顾志强，朱武，王光东 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240760 通过研究大容量、低功耗、高通讯速度的存储器，采用USBHS通信技术，介绍了一种大容量、低功耗的高速存储系统。系统以GD32为控制核心，将采集到的数据从上位机以USBHS通信传送到芯片，通过EXMC接口存储到NAND FLASH中。重点描述了USBHS通信的具体原理和NAND flash的存储逻辑，简要说明了系统硬件设计和整体结构。经过测试，系统功耗90 mA，存储速率9 MByte/s，存储容量达32 GByte，性能良好。 2025年04月15 00:00 2025年02期 54 59 1652086 王继贤，任勇峰，刘利鹏 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240750 提出了一种高端分析仪器用分子泵的监控系统设计与实现方案。系统采用Modbus-RTU协议，通过串口通信实现主从模式的实时数据交互。分子泵驱动器采用STM32F030单片机，实现电机控制和数据采集；上位机软件则基于PyQt5开发，提供用户友好的界面进行远程监控和数据管理。系统的成功实施不仅提升了分子泵的性能和可靠性，也为分子泵进一步国产化应用奠定基础。 2025年04月15 00:00 2025年02期 60 63 1522304 张延顺，宁远涛，黄涛，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240645 针对现有转速测量装置核心芯片依赖进口、硬件设计复杂、功耗较高等问题，研制了一种集信号采集、测量、显示于一体的转速测量装置，主要包括主控模块、供电模块和显示模块，通过对各模块的国产芯片选型、测试与考核，实现其核心芯片100%国产化设计，解决了进口芯片管控限制、采购困难的问题，并针对该转速测量装置提出了一种低功耗管理机制，装置可根据当前运行状态进行模式切换，自动运行至最佳的功耗管理状态，以降低整功耗。测试表明，与现有技术相比，该转速测量装置整机功耗降低了42.5%，达到单次充电续航14.5小时。 2025年04月15 00:00 2025年02期 64 68 1263150 荣宏伟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240712 针对当前数字孪生移动机器人虚实交互系统研究较少，数据传输缺乏安全保障等问题，设计了基于数字孪生的移动机器人虚实交互系统。首先对孪生模型进行了构建、优化与迁移；其次设计了物理实体与孪生虚体的数据交互方案，在数据传输过程中，采用SHA-256哈希加密算法保证数据传输的可靠性，为了提高数据的传输效率，使用Deflate压缩算法对消息数据轻量化，最终实现数据实时交互功能；最后以移动机器人为对象开发了虚实交互系统，验证了该系统的可行性。 2025年04月15 00:00 2025年02期 69 75 2120677 姜善英，解乃军，殷冬年，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240672 为避免四足机器人在上坡过程中产生倾覆或滑倒，研究基于惯性测量和LSTM算法的四足机器人上坡足端姿态控制方法。利用配置加速度计和陀螺仪的惯性测量单元采集四足机器人足端上坡运动时的加速度和角速度数据，经四元数法以及积分运算获取机器人上坡足端姿态数据，将其作为LSTM（长短期记忆网络）模型的输入，预测机器人期望运动速度与位置；将其与惯行测量单元获取的实时足端位置与速度共同输入模型预测控制（MPC）器中，通过计算四足机器人摆动腿的关节力矩，结合其运动学模型，不断获取机器人坐标系下摆动腿足端的位置，完成四足机器人在上坡过程中的足端姿态控制。实验结果显示：该方法应用下，可以保障四足机器人顺利通过坡底到坡面、坡面到坡顶的过渡阶段，不产生打滑现象，保障上坡过程稳定。 2025年04月15 00:00 2025年02期 76 81 1388397 姚学恒，邢海青，杨子赫，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240811 自适应滑模控制能够提高系统的鲁棒性，但在重型燃气轮机自适应滑模控制的实际应用中，由于模型不确定性和外部干扰的复杂性，系统的鲁棒性可能仍然不足。为此，引入基于NLP-CNN技术对重型燃气轮机自适应滑模控制方法进行改进，首先利用NLP对采集的燃气轮机运行数据进行转换，再利用CNN的双卷积层，结合激活函数，提取出燃气轮机的多个状态特征，再利用池化层对其进行降维，输出燃气轮机的动态特性分析结果，以提高燃气轮机的运行稳定性为控制目标，计算燃气轮机的状态函数，并确定相应的滑模面，再设计自适应律，从而完成对燃气轮机自适应滑模控制器的设计。以多虚拟同步机控制方法、RBF神经网络控制方法以及该方法进行控制实验研究。实验结果表明，该方法超调量平均值为0.44，远低于多虚拟同步机控制方法和RBF神经网络控制方法，在实际应用中的控制性能较好。 2025年04月15 00:00 2025年02期 82 86 1248767 李梁永，梅小强，郭东霞 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240663 针对振弦传感器在应力监测过程中，受到埋设不良、接线过长、激振不足等影响，可能会无法准确测量的问题，提出了一种基于一维卷积神经网络（1D-CNN）的振弦传感器故障诊断方法，以振弦传感器输出信号幅值为输入，能快速准确诊断故障。同时，采用短时傅里叶变换，找到信号中的衰减分量，实现了对一种振弦传感器故障的修复，使得传感器重新投入运行。最后构建了振弦传感器的故障预测与健康管理（PHM）系统，对振弦传感器故障识别、诊断与修复具有一定意义。 2025年04月15 00:00 2025年02期 87 91 1527364 王祥安，王辉，李永红，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240689 针对旋转机械故障诊断信息特征提取不完整而造成的故障误判问题，提出一种以多通道信号作为输入、长短期记忆网络和卷积神经网络并行的旋转机械故障诊断模型。该模型以实际监测的多通道振动信号作为输入，分别捕获振动信号中的时间序列特征和局部空间特征，从而完成旋转机械故障诊断。采用凯斯西储大学轴承中心实验数据进行验证，实验结果表明，所提出的故障诊断模型训练收敛速度快、收敛精度高，且故障诊断准确率达99.99%以上。 2025年04月15 00:00 2025年02期 92 98 2555786 周旭涛，杨泽昀，吴文开 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240741 数据机房作为保障数据安全的重要设施，其内部的各种仪器仪表对于监控数据机房的安全至关重要。然而，传统的仪表识别依赖人工操作，易出错且效率低下。为了解决数据机房中工业仪表在复杂场景下准确率低的问题，研究提出了一种结合渐进式注意力机制与目标检测网络的仪表识别算法。此外，研究还引入了幽灵模块以增强特征表达能力，提高模型的识别准确率。实验结果表明，在不同复杂场景下的仪表识别任务中该模型均表现出较高的准确率。例如，在光照不均或有遮挡的场景A中，准确率达到了92.15%，召回率为89.47%，F1分数为90.78%，处理时间为34.21 ms；在背景复杂或多仪表密集的场景B中，准确率提升至93.24%，召回率为90.85%，F1分数达到92.02%，处理时间为35.17 ms。因此研究所提出的基于计算机视觉的数据机房工业仪表识别模型在复杂场景下的工业仪表识别任务中取得了显著成果，显示出较高的实用价值。 2025年04月15 00:00 2025年02期 99 104 1405321 蔡登江 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240644 针对智能电能表在可靠性预计中普遍依赖预计手册，难以有效结合故障模式、影响及危害性分析（FMECA）、故障树分析（FTA）等可靠性分析手段来指导改进；且在故障分析与改进中过多依赖人工经验、不够底层，难以保证分析结果的全面性与准确性等问题，提出了一种基于失效物理（PoF）的综合分析方法。首先，对涉及到的电子元器件进行失效机理分析并构建多失效机理下的可靠性预计模型，获取元器件的失效率数据。之后以此为数据基础进行FMECA与FTA相结合的综合分析，确定设计薄弱点。最后结合设计薄弱点的失效机理，给出针对性改进措施。以某型智能电能表的计量模块为例进行分析，综合分析中的FMECA与FTA结果一致、互为验证，并给出了具体改进措施，证明了此方法的可行性。 2025年04月15 00:00 2025年02期 105 110 1111460 张创龙，冯兴乐，杨涛，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240761 地下洞室在爆破施工过程中，洞室内短时间会聚具大量的粉尘和二氧化碳等有害气体，使温湿度骤变，不利于洞室连续施工作业，影响施工进度和质量，同时会影响工作人员的健康，加速设备的老化。对于有施工支洞、输水系统隧洞、进场交通洞、通风兼安全洞、厂房、主变洞及尾水调压室等众多地下洞室的复杂环境隧道，由于现有的隧道施工通风技术与方法无法满足高质量空气质量和低能耗的要求，亟需研究并开发适用于地下复杂洞室群的施工通风智能化控制系统。该文提出地下复杂洞室群施工通风智能化控制策略，利用物联网技术和人工智能技术优化风机，分段通风，智能化控制，达到降低通风能耗，节省硬件成本的目的。通过实践证明，研究开发的智能化测试系统具有实时监控及精确化控制的特点，大大降低能耗，节约施工成本。 2025年04月15 00:00 2025年02期 111 116 2566637 梁立，黄灿新，王俊 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20241167 差压式流量计在计量天然气输送管道的流量时，流出系数C因节流装置磨损、管道内杂质堆积改变流态等原因偏离标准值，影响计量精准性；可膨胀性系数ε受输送中压力与温度频繁变化、天然气成分波动等问题，进而使计量结果不准。基于此，本研究分析了这两个系数对差压式流量计计量结果的影响，并探讨了减少计量误差的方法。本研究以标准孔板为节流件的差压式流量计的测量原理及其使用极限条件为基础，以某热力公司差压式流量计计量过热蒸汽的节流装置设计为例，按照JJG 1003—2016检定规程，在考虑系数随温压改变的情况下获取实验数据。通过实验得出以下结论：当压力浮动17％、温度浮动9％时，流出系数最大变化幅度为0.07％，可膨胀性系数最大变化幅度为0.9％。在不同的流量信号和补偿信号下，流出系数改变与不变时，仪表示值会存在不同的误差。 2025年04月15 00:00 2025年02期 117 121 1116503 周文辉，冯鑫 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240678 在矿山通风机DCS系统的风速仪表校准中，受到出风口数据冗余干扰的影响，存在校准精度不高的问题。针对这一情况，提出基于大数据挖掘的矿山通风机风速仪表自动校准方法。在研究过程中，根据矿山通风DCS系统的特点和需求，建立巷道数学模型和物理模型，确定传感器位置，实时准确收集通风机风速仪表的运行数据。在此基础上，利用大数据挖掘技术建立关键数据集成架构，对收集到的数据进行查询和集成，获得自动校准的关键数据，排除冗余数据的影响，确定最佳的校准参数完成风速仪表的自动校准。实验结果表明：面对不同的工况，提出的基于大数据挖掘的自动校准方法取得了显著的效果，与其他校准方法相比，该方法具有更高的校准精度和更低的误差率，能够适应不同矿山通风系统的需求。 2025年04月15 00:00 2025年02期 122 128 1438015 廖家新