智能检测与分析（共11篇）
智能检测与分析 篇1
随着我国经济社会的快速发展, 我国高速公路建设获得了较快的发展。加强对路面状况的检测已经成为今后的必然选择。经过多年研究后产生了一种新型的共梁双精密高程计、二次差分直接获得路面高程值的新方法, 这种方法的应用有助于克服传统检测方法带来的车体振动困难。在实际工作过程中为了提升检测水平就必须要加强这方面的研究。
1 路面状况分析
路面平整度是衡量路面状况的一个重要指标, 路面不平整度即高程起伏根据尺寸在纵向剖面可分为长波、短波不平度及粗糙纹理三种。不同的路面平整度对车辆造成的影响是不同的。通常情况下长波车辙是极易引起车辆低频振动的, 短波则能够引起高频振动, 粗糙纹理则会加重车辆轮胎的摩擦及产生行车噪音。对于这三种不同形式, 我们需要进行深入分析。
对于路面状况的评价, 工作人员通常是通过颠簸累积仪和传递函数方法来进行研究, 这种方法基于路面激励总体响应和乘员舒适感觉。这种方式虽然在一定程度上能够达到基本目的, 但是却不能够适应实际发展的要求。实际工作过程中人们逐渐研制出新的方法来进行检测。直接得到路面高程起伏的断面高程技术是当前研究的重点, 这种技术是以激光和现代光学原理为理论基础的。在人们对路面平整度的要求越来越高的背景下, 应该不断加强这方面的研究。
2 高程起伏的获得
对路面状况进行检测的关键就是获得高程起伏, 如何获得高程起伏是检测的重中之重, 而在获得高程起伏的过程中如何去消除车体自身的垂直位移又成为检测中的关键问题。对于这个问题, 工程人员决定采用共梁双高程传感器方案来解决。车辆行驶过程中两高程设计会因共梁自动消去车体共有位移。实际检测过程中, 以前后车轮着地点为基点和两高程计组成平整度测量系统。通过该测量系统将能够获得真实的路面高程起伏。该系统的形成对于消除车体自身运动产生的影响具有重要意义。
实际工作过程中对路面状况光学智能的检测, 重点是要对纵向不平度及横向车辙进行检测。对于横向车辙动态测量虽然有人提出采用车载激光测距仪沿着道路一侧行进来对路面进行横线扫描, 从而获得高程变化, 但是从实际测量结果来看, 这种方案也不能达到实际要求。在本次测量过程中, 工程人员决定采用摆动扫描来直接获得路面等高程线, 这种方法基于激光三角测距原理, 采用这种方法能够达到理想结果。在实际测量过程中, 如果给定基线长, 用专门仪器测出光斑在CCD上位移之后就能够得到高程值。由于测量精度和距离平方是成反比的, 因而我们可以知道, 当纵向平整度测量传感器和路面距离较小时就能够获得较高精度。所以在用摆动等高程扫描的时候就应该尽量减少测程, 从而达到提高精度的目的。
3 结果分析
应用共梁双高程计来进行测量, 效果十分明显, 能够反映路面真实情况。工程人员通过实际案例对这种方法进行了考察。
工作人员选择某市16条公路, 对其平整度进行年检。在不影响正常交通的情况下对道路连续进行了两天测量。经过精心测量, 工程人员获得了各条公路全程平整度平均值和102m区间值。从检测结果中可以发现, 数据真实地反映了各条公路真实的路面状况。比较苏杭路南京段和长江大桥路面的实际情况就会发现, 桥面平整度都要比两侧引桥平整度好, 这同实际情况完全吻合。详细分析南京机场高速公路平整度km标准差平均值和车辙深度km平均值曲线就可以发现, 尽管南京机场高速公路已经运行了很多年, 但是其平整度标准差全程平均值仍然处在高水平, 它的车辙深度全程平均值能够达到7.03mm。这一水平其实和新建高速公路是接近的。该公路之所以能够有这么好的质量, 是因为平时进行严格管理, 经常性地维修并严格禁止超重车。在对沪宁高速公路南京到常州路段的车辙及平整度进行检测之后, 工作人员发现尽管该路段是比较繁忙的路段, 车流量比较大, 但是该路段车辙深度处在8.0mm水平, 平整度标准差能够达到1.25mm, 处于高水平。检测结果同抽查结果一致。
4 线结构光车辙检测
线结构光车辙检测是一种专业的路面检测方法, 该方法的应用在精确测量路面结构情况方面有重要作用。线结构光车辙检测是今后发展的方向, 加强对这种检测方法的研究具有重要意义。采用这种方法进行检测的关键是要能够对线结构光纤变形图像进行专门处理。线结构光检测系统输出采用的是ROI光条图像, 通过采用这样一种形式将能够实现自动化控制、可批量化硬件预处理输出, 最终能够获得质量稳定、尺寸均匀的结构光图像。通过对图像进行处理, 能够获得用于车辙评价的特征参数。路面横向变形曲线提取和车辙特征参数提取是重要环节。经过大量实验就会发现, 利用大功率线激光能够实现对路面车辙进行自动化快速检测, 包络线最大车辙深度及填充面积可以当作自动检测条件下路面车辙的评价指标。
5 结语
进行路面状况智能检测是公路建设的必然要求, 在人们对公路质量要求越来越高的背景下, 加强线光学智能检测及信息处理的研究具有重要意义。在检测过程中, 关键是获得高程起伏, 只有获得高程起伏, 才能得出科学结论。
参考文献
[1]王鑫, 唐振民.一种新的自动路面车辙检测方法[J].计算机工程与应用, 2008 (10) .
[2]柳钰.沥青路面车辙深度检测系统研究[D].武汉:武汉理工大学, 2007.
智能检测与分析 篇2
目前，我国相关部门对于三相负荷平衡问题做出了相关规定，电力企业变压器出口端的电流不平衡度必须小于15%,线路的不平衡度必须小于20%.电力企业工作人员必须对三相负荷进行定期检查，如果发现三相负荷不平衡首先要分析负荷不平衡的原因，并针对存在的问题进行调整和完善。节能经济制度在智能电网中的实行对于电力企业工作人员的专业水平和综合素质也提出了较高要求，电力企业必须认识到加强人员培训的重要性，定期派遣工作人员参加专业化培训，提高工作人员的专业水平和综合素质。
4 结语
在新形势下，电力企业传统的调度模式已经无法满足电力企业发展的需要。为了更好的满足电力企业发展的需求，智能电网节能经济调度已经取代了传统的调度模式，更好的保证了电网系统运行的稳定性和安全性，降低外部因素对电网运行的影响，满足用户的用电需求，提高电力企业的经济效益和社会地位，推动电力企业的发展。节能经济调度的实行实现了电力企业的精细化管理，提高了电力企业的管理水平。除此之外，节能经济制度的实行对于电力企业工作人员的专业性提出了新的挑战，电力企业工作人员必须增强责任心，不断丰富自身的知识储备，提高自身的专业性，保证电网运行的稳定性。
参考文献
[1]陈凯旋.基于多智能体一致性的智能电网调度策略[D].南京邮电大学，2016.
[2]林斯然.面向智能電网的互动式节能调度分析[J].山东工业技术，2016，(11)：135.
酒驾智能检测机器人的研究与设计 篇3
【关键词】酒驾；检测；机器人；触碰传感器
一、总体设计
将触碰传感器装置安装在汽车中的每一个座椅附近，当驾驶员和乘车人坐到座椅上时可以通过座位上的触碰传感器“叫醒”机器人，使其开始工作。给机器人安装一个高灵敏度的“鼻子”即酒精探测仪，检测所有乘车人呼出的气体中是否含有酒精，每个位置酒精的浓度为多少。并将采集到的酒精气体浓度信号，经过其“大脑”的放大、比较以及分析，得出酒精超标的位置是否位于车中的主驾驶位置。若驾驶员为酒驾，机器人会马上“生气变脸”，显示所测到的酒精浓度，语音播报测试结果，并且控制汽车的启动系统，让汽车无法点火启动。
设计思路如下：
1、设计一个触碰传感器装置安装在汽车内的每一个座位下面，当有人进去汽车时启动机器人开始检测；
2、设计一个酒精测试仪安装在每个座位前，检测各测试点酒精浓度；
3、设计单片机系统分析酒精超标的位置是否在驾驶位，即驾驶员是否为酒驾；
4、设计LED显示测试结果；
5、设计一个语音报警系统提示驾驶者违规驾驶；
6、设计将采集的信号转换为电路控制切断汽车启动系统接口电路。
二、软件设计
（一）程序流程图如下：
（二）智能酒驾检测工作程序
交警所使用的酒精测试仪虽灵敏度高，但是由于它没有安装在汽车内部，只能由交警人员要求驾驶人员配合来实施，这既浪费警力，又不方便，也不能从根源上解决此类问题，因此酒后驾车事件仍时有发生。此次设计的酒驾智能检测机器人是一种基于单片机技术的酒精检测控制报警器，该仪器安装在汽车内，当驾驶人员进去汽车时，必须通过酒精测试装置，机器人将根据检测到的酒精含量是否超标控制汽车点火器。如果超标，则驾驶人员将无法启动汽车，因此从根本上杜绝了酒驾的出现。触碰传感器的使用使得司机无法逃避检测，大大提高了安全性能以及仅使用酒精传感器所带来的技术性空缺。该系统具有性价比高，智能化程度高，工作稳定可靠的优点。
参考文献
[1]邱關源.《电路分析》.[M]高等教育出版社.2006.
[2]杜洋.《A/D转换芯片ADC0832的应用》.2006.1.
智能检测与分析 篇4
长期以来,车辆的电气线路在布设完工后,由于没有相应的检测仪器设备,只能使用“万用表”或“蜂鸣器”依靠人工校对完成,一般需要2人以上操作。由于工作强度大,人为影响因素多,准确率不高,费时费工,且出现问题后查找困难,一旦连接器或模块线路插接件的某个插针未插到位,出现“缩针”现象,靠蜂鸣器或万用表很难检测,存在安全隐患。且目前铁路车辆电气线路多数都采用模块化设计,插接件多、连接器多,测量难度大,故一般不做“短路”和“缩针”的检测,只是对线路进行导通试验。有的连接器体积较小,插针排列非常紧凑,空间狭小,万用表和蜂鸣器表笔很容易碰到旁边的插针,很难反映出正确的检测结果。校对线路后靠手工填写记录单和合格证,不规范且存档困难,因此自行设计、制作智能数字线路检测仪,解决车辆电气线路检测的问题,实现自动化、信息化,确保列车安全用电尤为重要。
2 智能数字线路检测仪
2.1 检测方案
系统主要分成3个部分:信号发生器装置、信号接收器装置、上位机(计算机)。
由信号发生器装置采用制作的工装连接在被检测线路一端,发送数字信号,信号接收器装置连接在被检测线路另一端,接收由信号发生器装置发出的数字信号,并进行逻辑计算,与设定的参数进行比较,通过观察接收器上的显示屏,即可判断线路接线是否正确,然后通过232串口与计算机连接,读取检测结果,进行数据的存储管理,后台软件打印相应的报表单,实现信息化管理。
采用数字信号作为检测信号源和依据。数字信号不失真、抗干扰,可避免因环境因素造成的系统测量不准确等问题。信号发生器装置原理方案如图1所示,信号接收器装置原理方案如图2所示。
2.2 硬件方案
为满足智能数字线路检测仪的使用要求,采用高性能单片机作为检测仪的控制核心,以实现对电气线路的检测功能。核心控制部件有:AT89C52,CD4067,74LS164,COM4,CD2003 等。
2.3 程序设计方案
采用C语言编写,在Windows2000系统下的程序设计流程图如图3所示。
程序封装后主要包括6个界面:①主窗口(功能选择);②参数设置窗口(根据现场特点设置车厢号、地址号、测量根数);③显示检测根数过程;④显示测量的空线号根数;⑤显示测量的接错线号根数及具体位置并提示正确的接线号;⑥数据处理完成显示检测结果(采用1=1、2=2、3=3……60=60的数字式形式)。
程序运行后首先出现操作提示主菜单,菜单项目共4个:①按“设置”键启动一次测量(测量的功能是:将线路两端的导线线号一一对应查找出来,进行编号);②按“加一”键启动一次对线(对线的功能是:针对制作好的连接器进行两端的线路检测,通过检测来判定线路的正确性);③按“减一”键清除存储数据;④按“确认”键显示测量结果。操作者可根据操作需要进入主菜单和各个操作子界面,再按照界面内提示的内容输入参数,实现操作目的。
在启动“一次对线”或“一次测量”方式下,系统根据输入的参数自动开始逐一测量,窗口不断更新显示被检测导线的线号,检测完毕后报提示音。通过按下“确认”键,显示检测结果,其中包括:空线号多少根,线号为哪些;测量数据错误多少根,线号为哪些。操作者可根据检测结果内容了解线路中是否存在“接错线”、“断路”、“短路”的现象。系统设置“断路”代码为“88”,“短路”代码为“99”,图4测量结果显示,02#线与04#线接错;05#线为断路;07#、09#线为短路。
重新显示检测结果和删除的操作:操作者可根据需要打开窗口按照提示输入相应参数即可实现。
2.4 建立后台数据库方案
以先进的Visual C++为开发工具,建立Access后台数据库,开发智能数字线路检测仪管理软件系统,作为检测工具,其实时数据查询流程如图5所示,历史数据查询流程如图6所示。
后台软件通过232串口与计算机连接读取检测结果,汇总采集到的检测数据,后台数据库统一管理和存储所有车辆检测过的线路信息,形成相应的报表、报告单,方便后期查询、调用和打印(见图7、图8),满足管理规范的需求。
3 验证
现场采用自制的线路仪对车端连接器线路进行了检测与验证,1人操作即可(见图9),验证内容如下:
(1)按键设置:选择测量43根导线,每根导线测量时间8 s,43根用时5 min;接线无错误,显示正常;
(2)按键选择查阅:按下“确认”键输入车厢号,能查阅到曾经检测过的“检测结果”;
(3)按键选择删除:能按照设置要求对内容进行删除;
(4)设置功能、查询功能、存储功能、删除功能等均显示正常。
该仪器的优点是显示直观、清晰正确,性能稳定,不足之处是输入车厢号较慢。
4 结束语
智能数字线路检测仪的使用大大提高了工作效率,提高了车辆电气线路检测的可靠性和规范性,客观公正,且经济实用,可为现有检测手段的升级提供参考和依据。目前,该仪器已取得国家专利。
摘要：在铁路车辆电气线路检测过程中,为正确评定线路中是否存在断路、短路、错接、缩针等安全隐患,设计了一种能满足实际生产需要、性能可靠且使用方便的智能数字线路检测仪,为现有检测手段的升级提供参考和依据。
智能检测与分析 篇5
关键词:智能住宅 智能化 建筑环境 自动化
中图分类号:TU855文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0048-01
随着互联网、自动化技术发展日新月异,IT技术、以太网逐渐进入建筑,将建筑带入一个飞速发展的数字化时代。我国建筑智能化蓬勃发展的同时,国内相关标准应当顺应完善。在技术不断发展、不断深入的时候,有些行业标准没有得到及时跟进,必然出现标准滞后的严重现象,制约着国内智能建筑向前发展。现在智能化系统越来越多,建筑情况越来越复杂,有些标准已经不能适应现在技术发展的要求。当技术人员碰到具体的问题时,找不到与之对应的性能指标,无法指导后期的工作。因此,对于现有的智能化标准,应当紧跟技术发展的步伐,加强更新换代的速度,使其更好地为建筑服务。
1 我国智能化建筑的现状分析
在我国,新建建筑大多为智能建筑,目前全国各大城市如上海、天津、广州、深圳等已全面进入智能建筑建设的新高潮。继我国大陆第一幢智能大厦北京发展大厦、上海浦西第一高楼世茂国际广场、南京第一幢甲级智能建筑中信银行大厦、香港第一幢智能建筑汇丰银行总部大楼等经典的智能大厦随着城市化脚步到来后,21世纪新型智能楼宇以更快的速度在发展。例如首都机场新航站楼、上海金茂大厦、广州中信广场、新电视塔、珠江新城东、西塔等。据住建部统计,我国城镇化水平将超过50%,城镇人口超过7.5亿。城市化建设已成为推动我国经济增长、社会进步的重要手段。从当前我国智能建筑的总体发展水平来看,在沿海经济较发达地区的中心城市普及程度和水平来看,在沿海经济较发达地区的中心城市普及程度和水平较高,只是各种类型建筑的需求不同,智能化程度有所差异。目前,建筑智能化系统工程投资额约占建筑总投资的8%-10%,较高的可达15%。目前,据住建部公布,我国既有建筑的总面积为400亿平方米,每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米。据预测,到2020年,中国还将建约300亿平方米的房屋,这将为智能建筑发展提供广阔的市场,未来,智能建筑将日新月异。
1.1 住宅智能化问题
我国智能建筑系统设计不完善、检测不充分、技术不兼容等问题逐渐暴露出来,其主要根源在于“标准”存在严峻漏洞,在建筑业技术不断发展、不断深入的时候,有些行业标准没有得到及时跟进,必然出现标准滞后的严重现象,将制约着国内智能建筑向前发展。就国内智能化建筑标准游走于核心技术边缘,法规落后,难以跟上时代步伐的现状,我国对于现有的智能化标准,应当紧跟技术发展的步伐,加强更新换代的速度,使其更好地为智能建筑服务。如今,中国智能建筑各项标准也陆续制定出台中,但是随着科学技术的发展和设备的更新换代,是否需要每隔相应期间对原有的标准进行修改补充;加大国内标准准制定的力度等系列问题值得业界深思。
1.2 住宅安防智能化
随着多行业用户对智能化重视度的提升,安防项目的总额度大幅增加,IT、电信、智能建筑等领域的大型集成商进入安防系统集成行业,从不同角度切入并满足了用户对智能化监控的需求,直接提升了智能建筑行业的系统集成能力,整合型集成商的优势明显,可以说在全国范围内的智能建筑市场普遍面临这种现状。新建建筑较少将安防系统单独招标,而是打包在弱电总包内,对于安防资质反而不太有硬性的规定,一定程度上反而在工程案例、资质、资金实力等方面提高了安防工程商的准入门槛。基于建筑物内部的Intranet的各弱电子系统的资源共享、统一管理及有效联动的智能建筑进行总集成是未来必然的发展趋势,现在的大项目也一定要求系统集成。
1.3 住宅管理智能化
智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。智能小区,为在城市内在一个相对独立的区域、统一管理、特征相似的住宅楼群构成的住宅小区实施的建筑智能化。例如进小区大门(或楼栋门)要刷卡;有人按门铃不但可以与其对话,而且更能看到对方的样貌;小区里各重要位置都有电子眼时实监控;一旦有人非法入侵设防区域,控制台会立刻收到报警信号。一般,智能小区系统集成包括以下子系统:楼宇自控系统、结构化综合布线系统、计算机网络系统、程控交换系统、可视对讲联网系统、家居安防系统、闭路电视监控系统、背景音乐及公共广播系统、电子巡更系统、周界防范系统、三表计量系统、园区/停车场出入口、门禁、考勤、一卡通消费系统、视频会议系统、VOD点播系统、物业管理系统等。
2 住宅智能化实现的方式
关于智能建筑的概念,目前在国际和国内均无统一的定义,其原因在于智能建筑是传统建筑业与通讯信息产业结合的产物,近年来信息产业又以超乎寻常的速度迅猛发展,而智能建筑中的许多技术都是和计算机与通讯技术有关,因此智能建筑本身在不断的发展之中,其采取的新技术和新概念使智能建筑具有越来越强大的功能和更多的便捷。
2.1 HFC网络技术
我国有线电视覆盖范围广阔,用户普及率高,是电信网之外的另一个资源大网。随着技术的发展,有线电视网逐步发展为双向HFC综合信息网,除传送常规的广播电视信号外,还可以进行高速的数据传输,传送图像、数据和语音等多媒体数据。HFC双向混合光纤同轴电缆传输网从有线电视前端中心用光纤将信号送到各小区的光节点,从光节点处通过同轴电缆分配网与住户连接 HFC网频带宽、速度快、性能可靠稳定,是智能化住宅小区理想的信息传输网络平台。
2.2 网络没计方案
有线电视台控制巾心总前端通过IP主干城域网与各个分前端连接,分前端通过光纤连接各光节点,光节点以下是双向同轴电缆分配网连接到用户端。若CMTS位于小区内,则小区智能控制中心为有线电视的一个分前端,CMTS与CM之间是采用同轴电缆分配网相连接。在双向HFC网上构建小区宽带信息传输网时,根据网络结构,在小区控制管理中心没置电缆调制解调器头端系统(CMTS)和路由交换机,用户端设置电缆调制解调器(CM),南此构成双向HFC网的用户宽带接入传输平台。
参考文献
[1] 李炳穆.浅谈住宅智能化技术发展趋势[J].城市建设,2011(2):5-8.
[2] 张卫东.智能化住宅小区系统技术应用集成[J].中国建筑论坛,2010(2)104-208.
智能体重检测仪设计与实现 篇6
随着社会经济的发展和生活水平的提高,人们的营养条件得到极大程度的改善,尤其对于青少年群体,他们生活方式发生了转变,如青少年体育锻炼、户外活动、家务劳动等运动时间越来越少,而看电视、做作业、玩游戏等静态生活的时间却在不断增加,导致机体能量摄入与能量消耗不平衡,造成我国青少年超重和肥胖流行状况日趋严重,根据上海、北京、杭州市、吉安等调查结果表明,我国少年儿童体重状况很不理想,肥胖的发生率较高,肥胖儿童的体质状况相对较差,已经成为影响我国青少年身心健康的重要问题。肥胖具有严重的健康后果,如容易导致儿童在很小的年龄就出现2型糖尿病与心血管问题,如高血压、高血脂以及动脉硬化的早期迹象等,极大影响他们的健康。多数专家建议,应先引导“重度肥胖”儿童逐渐养成健康的生活方式,然后才考虑药物治疗,最后必要时再进行手术。同时,调查结果还表明,我国自我测量体重、关注体重、掌握实际体重的比例还不高, 对于体重认知都存在错误,有必要进一步加强人群健康教育和健康促进,大力倡导和支持人人自测体重、知晓体重及维持健康体重。
质量是一个生活中常用到的物理量,在正常大气压下,人的体重测量即被看作质量测量,老式的体重测量仪器甚至包括常规的质量测量仪器一般采用机械弹簧式的方法,机械弹簧式的称重仪在精度和耐久性上远远不能满足现代社会的需求。老式称重仪有两大无法避免的问题,一是机械弹簧式的称重仪设计原理依靠弹簧的材料属性,随着时间推移会因为弹簧材料的老化或者磨损使得数据不够精确;二是老式称重仪一般使用图形表盘来表征测量出来的数值,这种表达形式可能因为视觉角度,光线强弱影响人们数值读取的准确性。
现代生活要求更高精确度和稳定性更高的测量仪器,基于此,设计的电子体重监测仪既克服传统称重仪的不足,又能检测体重的变化并判定是否合乎正常标准。通过以单片机为核心,外接高灵敏度的压力传感器并且通过A/D将测得数值直接转换成数字显示在显示屏上面直接读数,满足精确度高和稳定性好的两大要求;并通过BMI身高体重指数公式计算出测试者体重处于何种状态,并语音通报以便及时提醒被测者注意。
2 装置设计
2.1 总体设计
为了改进老式称重仪精确度不高和耐用性低的缺点,确定测量精确度要求 ± 0.1kg,清除数值读取视觉误差;稳定性高,称量更宽不受外界影响;根据BMI算法得出测试者的体重状况并能够实现语音播报。依据设计目标,系统设计总体方案框图如图2 所示,由5 个部分组成:控制器部分、测量部分、报警部分、数据显示部分、键盘输入部分。通过压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号,然后通过放大电路把输出的很小电压信号进行准确的线性放大,放大后的模拟电压信号再经A/D转换电路转换成数字量,并被送入主控电路的单片机中,单片机使用BMI算法计算得出BMI值,再经过单片机控制显示器显示出使用者的重量和BMI值,同时单片机根据BMI值控制扬声器输出相应的告警信息。
2.2 系统的硬件电路设计
硬件电路的构成主要有以下几部分:AT89S52的最小系统构成、键盘输入、数据采集、显示电路、语音播报电路等。
2.2.1 数据采集部分
数据采集部分由压力传感器和A/D转换部分构成。用A/D模块采样传感器串联电阻两端的电压,用单片机计算并驱动显示。根据设计要求,并考虑到与其相配置的各种电路的设计的难易程度和设计性价比及秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体的自重、可能产生的最大偏载及动载等因素,确定传感器的额定载荷为150Kg,允许超载为150%,精度为0.05%,最大量程时误差
A/D转换器选用的是ADC0832,是一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片。正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线,分别是、CLK 、D0 、D1 。作为单通道模拟信号输入时ADC0832 的输入电压是0-5V且8 位分辨率时的电压精度为19.53m V。如果作为由IN+与IN-输入的输入时,可是将电压值设定在某一个较大范围之内,从而提高转换的宽度。具体如图2所示。
通常传感器输出的电信号是微弱的,不能够满足后续的转换要求,必须对它进行放大。称重传感器输出电压振幅范围0~20m V,而单片机输入电压要求在0~5V,为了使单片机能更好地处理采集信号,增益设为200倍,零点和增益的温度漂移和时间漂移极小。运放器选用的是OP07,OP07芯
片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压,所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
2.2.2 单片机的选择
设计中选用AT89S52 单片机,它是一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器,具有8K在系统可编程Flash储存器。AT89S52 具有以下标准功能:8k字节Flash,256 字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6 向量2 级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路[4]。
2.2.3显示电路与AT89S52单片机接口电路设计
显示电路采用LM 016L液晶模块,由HD44780 控制器控制。HD44780具有简单而功能较强的指令集,可以实现字符移动、闪烁等功能。LM016L与单片机MCU通讯可采用8位或者4位并行传输两种方式。H D44780控制器由两个8位寄存器、指令寄存器(IR)和数据寄存器(DR)、忙标志(BF)、显示数据RAM、字符发生器ROM(DDRA M)、字符发生器RAM(CGRAM)、地址计数器(AC)组成。
2.2.4语音告警模块
为了让使用者直观地了解到自身所处的状态,加入了语音提示功能,结合BMI算法,可以让使用者清晰、直观地了解到自身的状态。选择的ISD4000系列的语音芯片,采用多电平直接模拟量存储技术,将每个采样值直接存储在片内的快闪存储器中,能够非常真实地再现语音、音乐、音调和效果声。该电路具有操作简单、接口方便、录音时间长、可任意分段录放、不怕断电及低功耗等诸多优点。操作命令通过串行通信接口(SPI或Microware)送入,并LM386音频集成功放芯片作为功放电路放大语音播报。ISD4003与LM386芯片的链接的硬件图3所示。
2.3 系统软件设计
系统经过硬件连接后,即可进行软件实现,具体的流程图如图4所示。首先进行系统初始化,然后通过键盘手
动输入被测者的姓名、身高等基本数据,进而进行体重测量并计算其BMI值,按照中国标准判定其体重状态,之后
通过显示模块显示体重及状态结果并通过语音播报模块播报其结果。
3实验结果与分析
应用设计的智能体重检测仪对50 位同学进行实验,皆可完成体重测量和语音播报,与应用其他测量工具测得的结果对比分析可知,测量结果准确,BBMMII值计算正确,播报提示可靠。
4 结论
设计的体重检测装置由单片机控制,可以克服机械式称重仪的弊端,同时具有BMI值计算和体重状态判定与播报功能,即通过单片机分析处理,进行体重和状态显示及通过语音进行现场检测结果播报,以便让被测者准确知晓直接的体重状态,并提醒其根据现有状态进行响应的处置。以单片机为核心的体重检测装置性能稳定,成本低廉,功耗低,发生故障的概率极低,而且复位简单,按键复位即可,也可进行手动输入。
参考文献
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[2]徐继英,姚海宏等.海市15岁以上人群超重率和肥胖率的现状及发展趋势[J].中国慢性病预防与控制,2014(02).
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[8]王幸之.AT89系列单片机原理及接口技术[M].北京:北京航天航空出版社,2006.
智能检测与分析 篇7
福建龙净环保股份有限公司与宝山钢铁股份有限公司2013年签订合作开发协议以宝钢四号600m2烧结机烟气多组份污染物治理项目为依托,建设“烧结机智能化多组份污染物烟气治理岛”的示范工程。
1主要技术参数
1.1系统性能指标
(1)粉尘脱除率≥9 9.9%;排放浓度≤20mg/Nm3;
(2)S O2脱除率≥9 5%;排放浓度≤100mg/Nm3;
(3)NOx排放浓度≤300mg/Nm3;
(4)脱汞效率≥80%;
(5)SO3、HCl、HF酸性气体脱除效率≥90%;
(6)系统能耗降低≥30%;
(7)智能化系统无故障运转率≥99.8%。
1.2系统智能化功能
(1)工艺流程参数在线监测、预测控制;
(2)全流程一体化协调控制;
(3)故障诊断、提前预警、远程操作、自动感知控制;
(4)环境在线监测。
1.3关键核心智能装置
(1)智能测控部件(多组份污染物监测系统、反应器床层监测系统、灰斗灰位状态测量报警装置、智能给料控制装置等);
(2)智能化控制系统(数据采集系统、模拟量控制系统、顺序控制系统等);
(3)智能专家系统。
2关键检测与控制技术
本项目集成了较多的智能仪表、传感器、精密仪器、精密传动装置。龙净自主研制的关键智能设备有:反应器床层监测系统、灰斗灰位状态测量报警装置、智能给料控制装置,以及吸收剂制备、布袋脉冲清灰及差压连续控制、床层压降和灰斗灰位自平衡等控制技术。结合外购和合作研制的部分关键智能部件,形成了整套烟气治理装置智能化检测系统及控制系统。
2.1检测技术
2.1.1多组份污染物监测系统
针对多组份污染物烟气治理岛具有多污染物脱除功能,本项目设置了进口、出口二套多组份污染物连续监测系统,用于监测污染物排放、实现污染物排放浓度控制。
与常规烟气连续在线监测系统(CEMS)相比,多组份污染物监测系统功能更为全面,主要由采样系统、预处理系统、多组份分析仪(SO2、NOx、CO、CO2)、顺磁氧分析仪、烟气子参数测量系统(温度、压力、流量)、烟尘仪、湿度仪、分析仪表柜、校正系统、数据采集系统和数据传输系统构成。
多组份污染物监测系统具有定时自动标定、零点和跨度校准功能和自我诊断功能,其中诊断功能有检测源和探头失效、超量程、采样流量低、主要仪器部件故障报警等。
多污染物监测系统具备与控制系统、环保监测系统硬接线和通讯接口。配套的数据采集系统具有数据采集、处理和智能报表输出功能。
多污染物监测系统能够与控制系统联动,在自动标定、零点和跨度校准时确保控制系统相关回路控制不受影响。
2.1.2反应器床层检测系统
反应器床层的调节与控制是智能化多组份污染物烟气治理岛的关键。反应器床料的分布、浓度采用常规传感器无法直接进行测量。为解决反应器床料监测问题,课题组自主研发了反应器床层监测系统。
床层监测系统采用基于模式识别的软测量方法。反应器出入口温度、压力和多组份污染物烟气治理岛流量等参数作为输入变量,通过软测量模型运算处理,输出可用于控制的反应器床层参数。
反应器入口和出口温度、压力等参数测量设置冗余的智能仪表装置。反应器床料监测系统对输入变量进行诊断、计算和处理,选择合适输入变量确保了输入变量准确性和可靠性,提高了控制性能。
反应器实际床层参数受空床参数的影响。反应器空床参数随着负荷等工况变化而变化。反应器床层监测系统自动进行在线校正,使其适应工况变化。
反应器床层监测系统能在就地面板监视和查询曲线,具有硬接线接口和通讯接口,方便与控制系统连接和仪表检查维修。
2.1.3灰斗灰位状态测量报警装置
布袋除尘器灰斗因温度、介质介电常数、安装位置限制以及灰处于流化状态等因素造成灰位监测较为困难。无论是射频导纳料位计、雷达料位计还是核子料位计测量效果都不甚理想。
本项目布袋除尘器灰位状态测量报警装置采用课题组自主集成开发。该装置由智能料位检测开关、智能压力传感器、反吹装置、手动取样孔等设备组成;整套灰位测量报警装置能够反馈灰斗灰位实时状态,并能够输出4~20m A信号和2组料位报警开关量信号。
灰位状态测量报警装置安装简单、测量准确和便于维护。
2.1.4吸收剂智能给料称重计量装置
吸收剂的给料和称重计量在多组份污染物烟气治理岛起着举足轻重的作用,给料和计量系统的准确、稳定是污染物排放智能控制的前提和保障。多组份污染物烟气治理岛吸收剂给料属于小流量,单独采用旋转给料器或皮带秤均无法满足小流量连续给料要求。通过不断摸索、尝试和总结,集成研发了适用于多组份污染物烟气治理岛的吸收剂智能给料称重计量系统。
本项目吸收剂给料采用称重槽作为中间缓冲级,再通过称重槽出口旋转给料器进行给料。称重槽的出料流量计算基于失重法,即在没有进料只有出料的一段时间内,计算这段时间中称重槽失去的重量,然后结合时间参数计算出料流量。由于称重槽受下游旋转给料器运行时的振动影响及所处平台振动影响,称重槽出料时称重仪表测量的重量信号成波浪线型,受振动等各方面扰动的严重影响。在这种情况下,常用的重量差值计算流量的方法计算的流量值波动较大,本项目采用基于线性回归算法的信号处理方式计算消石灰流量。
2.2控制技术
本项目智能化控制系统采用美国罗克韦尔自动化Control Logix系统。配置高性能1756系列冗余CPU、冗余电源和冗余网络。
针对烧结机智能化多组份污染物烟气治理岛工艺特点,为提升系统自动化控制水平、提高生产效率和节能降耗,本项目对部分重要设备、系统采取智能优化控制。
2.2.1布袋脉冲清灰及差压连续控制技术
研发了布袋除尘器不间断回转的脉冲清灰方式,减少了脉冲阀数量,大大降低了维护工作量。采用不间断回转的清灰臂,对准整个室的每一条滤袋口,进行脉冲喷吹,一个布袋单元只需一个大口径的脉冲阀,与需要数百个喷吹脉冲阀的逐行脉冲喷吹清灰方式相比,脉冲阀的数量大大减少,相应的维修量也大大减少。布袋差压采用新设计的连续控制方式,通过在画面设定布袋差压及脉冲喷吹间隔时间的上下限,限定差压及喷吹间隔时间的变化范围,根据差压越高则间隔时间越短,差压越低则间隔时间越长的原则,计算得到脉冲喷吹间隔时间。
2.2.2床层压降和灰斗灰位自平衡控制
采用自主研发的床层压降和灰斗灰位自平衡相结合的协调控制技术,通过对床层压降和各灰斗料位平衡的智能化控制,解决了床层受烟气量、烟温等影响而波动大的问题,保持稳定的床层,提高脱硫效率和运行稳定性。同时又能够实现6个灰斗料位的平衡,避免因个别灰斗料位太低甚至出现无料造成床层突然激烈波动的情况。
多灰斗灰位平衡协调控制技术,以6个灰斗料位的平均值为基准,通过各灰斗料位与平均值之间的偏差,根据料位越高则开度越大,料位越低则开度越小的原则,计算得到对应排灰流量调节阀开度大小。
床层压降围绕设定值波动极小,控制效果好。且在协同控制床层压降的同时,各灰斗料位也实现自动平衡,避免以往操作员频繁手动操作、调整,实现了智能控制。
2.2.3智能型吸收剂制备控制系统
宝钢项目吸收剂制备控制系统采用先进的现场总线和分布式检测控制技术,可根据实际项目情况进行灵活配置。吸收剂制备系统具有现场手动、现场自动和远程自动等多种控制方式。
吸收剂制备系统通过采集吸收剂制备系统反应器温度、电流和流量等参数,利用先进的控制算法对采集的数据进行分析,自动调节生石灰和水的配比,保证石灰消化的温度在合适的范围内,实现制备出的消石灰具有低的含水率(≤1%),高的活性(比表面积≥15m2/g),转化率≥99%。吸收剂制备智能控制系统能适用于不同石灰品质的制备,具有良好的操控性和适应性。
吸收剂制备系统具有完善的电机保护、石灰流量和水流量偏差保护。通过监测电机电流和转速进行综合分析与判断,当电机异常时自动停止该级上游设备,避免因电机故障从而造成堵料事故。稳定的石灰流量和水流量是吸收剂制备系统正常工作的前提。吸收剂制备系统设置智能给料、计量装置和变频控制流量泵,通过给料和水两个智能控制回路进行自动调节。
3结论和展望
智能检测与分析 篇8
1.1 检测工作依据引用错误
在智能建筑的智能化系统检测工作中,几乎所有从业人员沿用的标准是中华人民共和国城乡和住房建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局制定颁发的GB50339-2003《智能建筑工程质量验收规范》(以下称GB50339-2003)。几乎所有原始纪录表格使用的是GB50339-2003配套的73个表格。
事实上,GB50339-2003是工程验收规范,不是系统检测规范。所以,目前很多公司的检测工作都犯的是依据错误。正因为如此,许多省市出台了独立的检测规程,如:DB32/365-1999《建筑智能化系统工程检测规程》,DB11/146.4-2002《建筑及住宅小区智能化工程检测验收规范》等。
验收规范和检测规范是有相承袭和包含性的关系的。验收能否通过,其依据是检测是否通过,而检测能否通过是各个子系统的技术参数、性能指标和操作功能是否能通过测试和检测。在这里各个子系统的技术参数、性能指标和操作功能是否能通过测试和检测是由检测原始记录表呈现出的状态显现的,检测原始记录表是检测能否通过的依据。系统的检测通过了,意味着其系统分项工程质量检测记录表记录的各项指标超过了各个子项的要求,而这个系统分项工程质量检测记录表又是系统验收的依据。
因此,检测原始记录、检测报告、验收报告的关系是:验收报告的依据是检测报告,检测报告的依据是检测原始记录。检测报告的组成是系统分项工程质量检测记录表,系统分项工程质量检测记录表的数据来源于检测原始记录。其流程见图1所示。
这样,检测原始记录中填写的是检测过程各个子系统中设备或功能的测得的具体表现数值和表现状态,而不是“符合要求”“功能完整”“正常”“稳定”等字样。这些字样应出现在检测报告的验收附表中,检测报告时是检测原始记录的综合论述,它的基础是检测原始记录的数据。验收报告是对检测报告的综合论述,它的基础是检测报告。
1.2 检测工作应做的内容
检测工作的目的是所有使用的产品、材料必须符合相应的国家标准、规范的规定及要求,并与产品技术手册、使用说明、工程合同规定的内容相符合。
检测工作的过程应由以下主要环节组成:对委托方主要技术文件和资料进行审查;编制检测大纲并进行测试方案设计;实施检测并如实填写原始记录表;检测结果的评价。
上述技术文件资料至少包括以下内容:国家、省行业管理部门核准的有关产品的认证认可证书;智能化系统各部分的功能要求书、工程合同、工程设计图、设计变更文件、施工记录、竣工图、调试报告、软硬件产品性能规格说明、操作手册;系统自检记录、试运行记录、人员培训记录和考核成绩、运行管理制度等。
上述的检测大纲至少应包括以下内容:检测的目的、检测的依据、检测内容与方法、测试用仪器仪表、测试用例、检测步骤、检测数据记录与数据处理方法、检测人员组织安排、检测结果评判。
进行检测的项目应完全覆盖招标方的技术功能要求规格书、工程合同、设计要求书、投标文件等文件规定的系统的性能范围。
进行检测所用的仪器仪表的性能应稳定可靠,准确度应优于被测对象的测量误差,并应经省级及省级以上法定计量部门检定合格。
一般的检测要求是:检测前,智能化系统应已试运行3～6个月。检测单位必须具有省级以上(包括省级)授权的法定检测资格。检测过程应遵从先产品,后系统;先子系统,后集成系统的顺序。
要求定量检测的项目,在同一条件下每个点必须进行三次以上读值。数据处理方法遵照GB4883-1985《数据的统计处理和解释正态样本异常值的判断和处理》的规定。要求定性检测的项目,判定应一致,是与否的结论应明确,无二义性。
一般来讲,被检测对象的抽样方法遵照GB/T10111-2008《随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序》的规定。
2 建筑智能化系统检测工作的现状
2.1 检测工作开展的范围
在智能建筑的建设工作中,我们经常会遇到最终的智能化系统检测工作。有的是由于各省市自治区对各地方的建筑智能化系统的工程质量情况纳入了建设工程质量监督工作中。比如,2005年和2008年辽宁省与大连市分别下文要求对设有建筑智能化系统的建筑工程进行智能化检测。检测内容包括:建筑设备监控系统、综合布线系统、智能化系统集成、环境和住宅(小区)智能化系统。
对于对自己的工程质量异常关心的建设方,在上述的五个系统之外,往往愿意将其全部的智能化系统进行检测。比如:火灾报警与控制子系统、背景音乐与消防广播子系统、闭路电视监控子系统、防盗报警子系统、门禁控制子系统、智能一卡通子系统、自动停车场子系统、计算机网络子系统、卫星及有线电视子系统、语音通信子系统、办公自动化系统、信息服务子系统、智能会议子系统、大楼物业管理子系统、机房工程子系统、防雷与接地子系统等。
2.2 检测实施公司的选择
一个智能化系统的项目包括多个子系统,大大超过国家和省市要求的必检项目范围,所以在选择检测机构时,要求这些检测单位除能够完成规定项目之外,还能对其他没有强制要求的项目进行检测。一方面,完成智能化项目的归档和报备;另一方面,切实检查这个智能化工程的完成情况,以获得此工程的安装、调试结果。同时检查工程承包商是否完成投标时所承诺的各项功能。
在选择检测实施公司时,通常会分三步进行,投标议标文件、实地实例考察和议标。
第一步,将检测委托单位的需求资料统一发给各检测单位,要求各检测单位根据此资料提供营业执照、组织机构代码证、资质证书,报价,企业规模、技术人员情况、近三年业绩、检测设备情况,检测方案等形成投标文件,报价盖章后提交。
同时,通知他们在现场考察时,提供相关资质证书、业绩、委托合同、检测报告和检查记录原件,以备我方考察组据实考察。
第二步,考查时,各检测单位提供资料来证明各检测单位的各自优势。通常需要各单位具有省建设厅颁发的智能化系统检测资质。对方会介绍公司情况:公司资质、公司规模、检测设备等,同时介绍项目的检测方案、报价组成、项目人员配备等情况。
考察组通常会详细查验公司资质资料原件、业绩的合同的原件、主要项目的检测报告和原始记录原件、主要检测设备实物等。这里比较重要的是主要项目的检测报告和原始记录原件、主要检测设备实物。
考察组主要查验内容包括:申请资质的申报材料的真实性,核查的资质范围是否符合我局要求;检测机构计量认证证书与工商营业执照中的单位名称一致性;检测机构的检测仪器、设备的性能和精确度及使用除符合国家标准、规范;具有代表性业绩的检测资料管理,检测合同、委托单是否一致、真实;检测报告是否采用全省统一规定的表格格式;原始记录数据是否具体、详实,无随意抽撤、涂改。
第三步,议标过程是一个十分艰难的过程,检测工作是一个用良心和道德约束比较重的工作,经常有检测公司以出卖检测资质为生存手段,即,不做任何检测,仅仅为了应付工程质量监督部门的监督检查出具检测报告,并在此基础上完成备案。一些公司在收费时,完全按照国家和省市的标准进行,而进行检测工作时,往往打很大的折扣,其付出与获取极不相称。
因此,在议标过程中要与各参与投标的检测公司就其提供的佐证材料和将来提供的检测报告、检测方案进行详细探讨,并把全部议标过程、委托方要求和检测方的承诺,列入合同中或检测委托书中。以便于在检测的实施过程中和检测报告中,约束检测方的检测工作。
2.3 检测报告存在的问题
在具体工作中,常常会遇到所收到的检测公司出具的检测报告往往从格式到内容,以及具体细目上,存在很多问题。下面将典型的问题列举如下:
1)总体存在的问题
(1)超过150页的检测报告,没有目录、也没有分章节,更没有列立条目,内容混乱。
这种混乱的编排方式,使得委托方在阅读检测报告时,既无法得到总体性的概览,也无从直接查阅所关心的某个子项。
(2)很多子项的功能测试严重缺项,没有覆盖委托方提供的“招标技术规格书”的功能要求内容和工程承包方“投标技术标书”的系统功能的内容。
这种问题是众多检测公司常犯的错误,因为任何一个功能的检测都是需要花费时间和精力的。少检测一个项目,检测公司就可以节省一部分成本。但是,长此以往将严重损害检测公司的信誉和公信力,最终可能会葬送建筑智能化检测行业。
(3)大多数被检测的子项没有附“过程检查原始记录表”。
没有这些原始纪录,就无法确认检查报告所引用数据的真实性和可靠性。
即便是有些检测报告提供了“过程检查原始记录表”,也因其充斥着“符合要求”、“功能完整”、“正常”、“稳定”等结论性的字样,使其成为虚假的“过程检查原始记录表”。因为所谓原始记录应该记录检测过程中各个设备的具体表现值,或者系统功能的具体体现,而不应该是结论。
2)各分项存在的问题
在检测报告的各分项中也存在许多专业性的问题,很多错误是显而易见的,但在检测报告中却常常被忽视了,比如:
(1)在检测风机运行压差测量时,测得压差开关设定在200Pa,又测得风机两侧的压差为200Pa。然而未指出压差开关的输出状态,也没有建议更改压差开关的设定值。
(2)测得压差开关设定值在160～200Pa范围,而实测风机运行压差为126Pa,但结论却是“合格”。报告中并没有给出智能化工程承包方提出整改意见。因为按照设计,当测得的压差值小于设定值时,表示风机没有启动,应该报警。
(3)在测量新风阀的开度时使用的是“%”,而不是“度”。其理由是沿用智能化工程承包方的显示板面,而未指出智能化工程承包方的错误。
(4)在阀门执行器方面采用了“相对行程”术语,其起点值却是37mm。应该是等百分比的阀门,其测得的相对行程与阀门开度的关系却是直线关系。
(5)所有涉及温度控制的部分,都没有明示P、I、D参数的具体值。同时,也没有做阶跃响应曲线,仅仅在操作站方面给调节阀输出一个电压信号,看到调节阀随电压信号变化而变化就认定合格。
3 建筑智能化系统检测工作的建议
3.1 建立全国统一的检测规程
应制定一部全国统一的“建筑智能化系统工程检测规程”。
该“建筑智能化系统工程检测规程”应该覆盖全部建筑智能化系统的子系统,比如;楼宇自动化系统的各子系统、安全自动化系统的各子系统、消防自动化系统的各子系统、通信自动化系统的各子系统、办公自动化系统的各子系统,而不仅仅是工程质量监督部门要求的“建筑设备监控系统、综合布线系统、智能化系统集成、环境和住宅(小区)智能化系统”。
这部“建筑智能化系统工程检测规程”应该规范检测过程、检测大纲、检测仪器、检测内容、检测步骤及检测项目。
在每个子系统中,应该涵盖硬件质量检测、软件性能检测、系统功能检测、通信与接口检测、中央操作站的可靠性检测、特殊性能检测、人为制造故障的检测等。
3.2 切实进行从业人员的培训
由于目前的建筑智能化系统检测从业人员已经习惯于非正规的检测工作,全国前十甲的检测公司也会有这样和那样的错误,而且其主要技术负责人既是参加几项国家规范编制的人员,又是多家检测机构的培训讲师。这种圈内近亲繁殖的后果必然是从业人员的水平每况愈下,检测工作内容流于形式,检测的技术内涵节节缩减。
众所周知,现具有从事建筑智能化工程检测工作资质都是建筑检测主资质派生出来的,这些企业都是从事建筑类检测的企业,绝大多数从业人员是从其他专业转入的,很少有人接受过系统的建筑智能化理论与智能化工程的特殊性培训。因此,必须从建筑智能化知识和建筑智能化检测工序两个方面对从业人员进行培训。
对于开设了建筑智能化类的专业的大专院校,要积极探讨在专业学习课程中加入建筑智能化系统检测的内容或单独设课。
3.3 常规的行业协会检查评比
运用一些建筑智能化协会的职能权限,定期或不定期地进行检测报告水平与合规性的评比;检测手段和检测结果的竞赛以及检测记录等档案性文件的抽查评比等活动。
通过这样的一系列的检查、竞赛和评比活动可以促进各个检测公司和从业人员的行业职业道德、检测技术水平、检测工艺水平、检测报告编写水平不断提高。从而在建筑智能化系统一系列实施工程中的最后一个环节把住最后一关,让建筑智能化系统成为真正的智能建筑的有机组成部分。
摘要：本文指出了目前智能建筑的智能化系统检测工作中引用的国家标准的依据性错误,提出了检测工作应该进行的内容。以委托方的角度论述了选择检测公司的一般做法,指出目前智能建筑的智能化系统检测工作存在的问题,最后给出了解决这些问题的一些建议措施,以期为智能建筑行业的健康发展抛砖引玉。
关键词：智能化系统,智能化检测,系统验收,检测报告,检测原始记录
参考文献
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[5]董春利.论建筑智能化系统工程专项监理的建立[J].智能建筑,2009(3).
智能检测与分析 篇9
关键词：CAN总线,故障检测,上位机,智能检测仪
0 引 言
目前CAN总线由于可靠性高、成本低、应用灵活等诸多优点,已广泛应用于智能通信网络。在CAN总线系统中,常常会因为物理层的原因影响CAN总线的通信质量,为了使CAN总线通信更加稳定,需要一种CAN总线检测仪,用于检测总线上的错误,为物理层结构的调整提供依据。本文设计了一款具有自动跟踪CAN总线通信速率功能的智能检测仪,具有的功能特点为:支持手持机模式和上位机模式;可以识别设备是否处于休眠状态,并只在设备工作的情况下才会记录帧数据;兼容CAN 2.0 A 部分和 B 部分;自动侦测波特率;用于长时间的分析记录功能;准确地提供错误类型及产生时间;直观地显示CAN总线上实时的错误数据;与CAN总线系统的连接简单方便。
1 系统总体设计
本设计使用ATMEL公司的AT91SAM7A3 作为主控芯片,通过跟踪CAN总线通信速率以及读寄存器的方式实现CAN总线上错误帧类型检测。检测仪提供2种可选择的工作模式:联机模式、手持模式。联机模式可以通过USB接口或串口与PC机连接,实现下位机与上位机之间的数据通信,利用上位机对数据进行分析处理;手持模式可以利用液晶屏显示错误信息,作为手持仪器使用。系统总体结构图如图1所示。
2 系统硬件设计
2.1 主控芯片的选择
AT91SAM7A3 是一款ARM7TDMI ARM Thumb 处理器,功能强大,本设计中用到的片上资源如下:中断控制器(AIC)、调试单元(DBGU)、2个并行输入/输出控制器 (PIOA)、1个USB 2.0 全速(12 Mb/s)设备端口、2路CAN 2.0B 主控制器(支持11位和29位ID)、3个通用的同步/异步收发器 (USART)、2路主/从串行外设接口 (SPI)、3个3 通道的16位定时器 /计数器 (TC)。
2.2 CAN模块设计
本设计采用AT91SAM7A3的基本外设CAN模块,能够实现自动侦测CAN总线网络上波特率;主芯片的CAN控制器提供了所有CAN串行通信协议所要求的特征,既能够满足高速CAN协议ISO/11898A(2.0 A和2.0B),也能够满足低速CAN协议ISO/11519-2,可广泛应用于各种CAN网络;还提供了2种工作模式能够稳定的实时地监控CAN网络,并且提供CAN总线网络上出现的各种错误信息。本设计采用PCA82C250作为CAN协议控制器和物理总线之间的接口,它以其稳定的工作、简单的连接方式、广泛的环境适应能力成为世界最广泛使用的CAN总线收发器,如图2所示。
2.3 USB与串口的选择
CAN总线检测仪工作在联机模式时需要将实时捕捉到的数据帧或错误帧上传至PC由上位机进行分析处理,这就需要通过串口或USB传输数据。而AT91SAM7A3芯片资源非常丰富,既提供了2个通用的同步/异步收发器 (USART),又提供了一个USB 2.0全速(12 Mb/s)设备端口。USB的优点是传输速度快,接插方便,可发展性好,USB的缺点是传输距离短,成本高,开发复杂,需要驱动程序支持(通用设备os直接支持);串口的优点是传输距离长,成本低,开发简单,不需要驱动程序支持(可直接在应用层会话)。考虑到CAN总线检测仪的兼容性,同时用到了串口与USB接口,方便用户选择。
2.4 时钟芯片的选型
CAN总线检测仪工作在手持模式时,长期无人值守,需要将捕捉到的数据帧或错误帧标上其出现时间标记后再存入SD卡中,以方便在进行错误分析的时候可以根据错误帧上的时间标记判断当时影响CAN总线正常运行的因素(比如外界环境因素对CAN总线物理电平的干扰),便于查找出错原因,因此需要选择一种时钟芯片用来产生准确的时钟。本设计采用的是DS1302时钟芯片。
2.5 存储设备
CAN总线检测仪工作在手持模式时,需要存储捕捉到的数据帧或错误帧,这就需要选择一种大容量的存储设备,而SD卡在现在的日常生活与工作中使用非常广泛,时下已经成为最为通用的数据存储卡, 因此,本设计采用了SD卡作为存储设备。
2.6 液晶选型
CAN总线检测仪工作在手持模式时,需要提供良好的显示界面,用以显示检测仪的工作状况以及检测到的错误信息,因此需要选择一种液晶显示屏,本设计中采用ili9320驱动芯片驱动的3.2寸彩色液晶,在对液晶进行操作时只需要对ILI9320芯片的寄存器进行操作即可完成液晶的显示功能。
2.7 键盘设计
键盘是最常用的单片机输入设备,可以通过键盘输入数据或命令,实现人机的通信CAN总线检测仪采用了4×4的矩阵键盘。
3 软件设计
3.1 上位机的设计
CAN总线智能检测仪的出现虽然解决了一般场合CAN网络中的问题,但是由于下位机在数据处理、统计方面的能力远不及PC机;而在一些特殊的场合和特殊的环境中需要对CAN网络进行周期的检查或实时的监控,利用上位机能够将CAN总线智能检测仪收集到的数据进行快速地处理。上位机的编写采用Visual Studio 2005开发工具,利用C#作为开发语言,通过使用C#自带MSCOMM控件进行上位机编写,即能快速的实现串口通信,同时降低企业的成本。上位机显示的内容包括帧序号、帧类型、帧格式、帧ID、数据内容、总线状态、当前时间等内容。
3.2 主程序流程
软件设计主要流程如图3所示。
4 关键技术解决方案
众所周知,CAN网络已经广泛的应用在工业现场的各种环境中。CAN网络的广泛应用不只是由于CAN总线有很好的抗干扰能了,同时由于CAN总线能够提供宽泛的位速率空间,满足在数据传输过程中的高效、安全传输。CAN总线提供了5 Kb/s～1 Mb/s的位数率范围,这就要求本设计必须满足在CAN总线的位速率范围内能够很好地侦测到CAN总线的位速率以便对CAN总线网络中的数据帧、错误帧进行检测。根据上述要求,在本设计完成过程中必须解决以下技术性问题: CAN总线自动位速率跟踪。
在CAN控制器中,CAN总线上每位的传输时间是在BRP,PROPAG,PHASE 1和PHASE 2中的参量来定义的:
tq按如下方式计算:
式中:BRP必须在0x00～0x7F之间。
tPRS=tCSC(PROPAG+1)
tPHS1=tCSC(PHASE1+1)
tPHS2=tCSC(PHASE2+1)
tSJW=tCSC(SJW+1)
根据以上CAN总线波特率的计算,本设计要解决自动侦测CAN总线上的波特率必须采用轮询的方式来匹配CAN总线上的位速率。所以,AT91SAM7A3的CAN模块 CAN Bauderate Regrister中分别写入5 Kb/s～1 Mb/s的波特率的相应的寄存器值,在程序运行过程中时钟查询CAN State Regrister 中的值,直到取回成功接收标志或错误标志。
while(1)
{
do
{
反复取CAN0的状态寄存器;
反复取CAN0的0号邮箱的标志寄存器;
通过写CAN0的0号邮箱的MCR寄存器实现MSR寄存器中MRDY标志的清除;
}
直至取到接收成功标志或出错标志;
if(位速率侦听成功)
{
在液晶上显示跟踪到的CAN网络波特率
}
Else 位速率侦听没有成功
{
重新设置位速率
if ( BRPindex == 0)
设置并选择 MCK 和 PCK,PLL 时钟 8 分频,MCK=PCK=12MHz
}
}
5 结 语
经过测试,CAN总线智能测试仪具有较完善的功能,并且可靠性和稳定性较高,具有较高的推广价值。
参考文献
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浅析智能化轴承状态检测 篇10
关键词 滚动轴承 监测 特征值
中图分类号：TH133 文献标识码：A
0引言
滚动轴承是电力、冶金、机械、石化、航空航天以及一些军事工业部门中使用范围最广的机械部件，也是机械设备最容易受损伤的部件之一。滚动轴承的工作状态在很大程度上影响着整个机械设备甚至是整条生产线的运行，如果轴承在工作时发生故障，容易导致整个设备的工作停滞，甚至引发严重的事故。因此，进行及时而有效的轴承状态监测将是十分必要的。
1 滚动轴承故障类型
（1）磨损失效
当尘埃、异物等润滑杂质侵入轴承滚道、滚动体、保持架、座孔或安装轴承的轴颈或发生机械原因引起的损坏时，会发生磨损失效，是滚动轴承一种最常见的失效形式。
（2）疲劳失效
疲劳失效也成为接触疲劳，表现为滚动体或滚道表面剥落或脱皮。
（3）断裂失效
轴承的断裂失效主要是由缺陷于与过载两大因素造成的。
（4）胶合失效
胶合失效胶合发生在滚动接触的两个表面间，为一个表面上的金属粘附到另一个表面的现象。
（5）保持架损坏
保持架损坏可能是由于保持架材料的缺陷以及铆合缺陷等原因引起。
2 数据处理及特征提取
2.1 数据预处理
（1）零均值化处理
零均值化处理又称中心化处理。若不去除均值，在作信号谱分析时，将在处出现一个大的谱峰，并会影响在左右处的频谱曲线，使它产生较大的误差。
（2）消除趋势项
趋势项就是在随机信号中存在线性项或缓慢变化的、周期大于记录长度的非线性成分。通常使用最小二乘法，它既能消除高阶多项式趋势项，又能消除线性趋势项。
（3）平滑处理
平滑处理使图形变得平滑，去除毛刺。常用的计算机平滑方法是五点三次平滑，这仍然是一种基于最小二乘法原理的拟台方法。
（4）滤波处理
数字滤波器DF（digital filter）是广泛使用的数字信号处理系统，分为有限冲激响应FIR（finite impulse response）和无限冲激响应（infinite impulse response）两种滤波器。
2.2时域特征值提取
时域特征提取列表如表1。
从表可知，均值的重复性不好，方差、均方根值、峰值因子的差异性不好，则只有峰值、峭度系数、裕度因子、脉冲因子、波形因子是好的、有效的特征值。
2.3频域分析方法
频域参数特征提取列表如表2。
从上表可以看出，频域参数的特征值重复性和差异性都是良好的。
3 总结
本文首先论述了轴承的失效方式。然后进行数据处理和特征分析，数据预处理方法主要有零均值化、消除趋势项、平滑处理、滤波处理，特征抽取方法主要有时域抽取和频域抽取。
参考文献
[1] 李露加.滚动轴承运行状态智能化监测.河南科技，2014.
[2] 王立臣，梁浩.滚动轴承故障诊断技术现状及发展趋势.设备管理与维修，2013.
料浆湿度智能检测仪的设计与实现 篇11
在用球磨机制备料浆的生产过程中,料浆湿度是一个十分重要的工艺参数,也是一个影响产品质量及使生产能否正常进行的一个重要因素。料浆湿度过低要产生“糊磨”现象,此时球磨机功耗增加,产量下降,并且磨制成的材料细度达不到要求。如果料浆湿度过高就会产生“空磨”现象,这不但会减少球磨机的产量,而且也会加速球磨机中研磨体的磨损[1]。总之控制料浆的湿度在工业生产中有着十分重要的意义。为此,本文设计了一种能在线检测料浆湿度的智能检测装置。
该装置主要任务如下:
(1)料浆湿度的定时自动检测,具有较高的检测精度;
(2)料浆湿度生产日期的显示、打印;
(3)料浆湿度的显示、打印;
(4)料浆湿度超过规定的上下限值报警,并自动记录超限日期及超限值;
(5)具有较高的测量精度,要求料浆湿度测量的绝对误差≤1%。
2 料浆湿度测控仪的总体设计方案
根据系统所要完成的功能,料浆湿度智能检测仪总体设计方案如图1所示。
其工作原理如下。
通过实验,建立起料浆湿度与旋转检测头转速、供电电压以及温度之间的数学模型。当物料与水进入球磨机后,经由球磨机的破碎、研磨加工后成为料浆,然后由球磨机出口流出,经由输送槽流入料浆池,料浆智能检测仪对料浆湿度进行检测,根据检测的要求不同,检测装置既可以放在输送槽中,也可以放在料浆池中。电机转速检测装置通过电机驱动料浆水分旋转检测头,测量旋转检测头的转速,同时检测供电电压和料浆的温度,根据建立的数学模型由单片机计算出料浆湿度并显示,并根据转速是否超限发出报警信号。
3 料浆湿度智能检测仪的设计
料浆湿度智能检测仪的设计主要从单片机硬件部分、智能检测部分硬件、智能检测软件等三个方面进行设计。
3.1 单片机硬件部分
(1)单片机的选择
考虑到对单片机的功能并无特殊要求,本着降低硬件成本的原则,选用8031单片机[2]。
(2)外部存储器扩展的设计
在本设计中,选用8kB的EPROM2764一片和8k B的RAM6264两片。
2764存放系统的监控程序,其中1片6264存放智能检测程序,另1片6264存放运算时的数据。
(3)A/D转换电路的设计
由系统的输入输出及检测要求可知A/D转换的精度要求不很高,而且转换时间相对于整个生产过程的滞后不太重要,所以可以选择分辨率为8位的、转换时间在100微秒左右的逐次逼近型A/D转换芯片ADC0809。
(4)可编程器件扩展并行接口
考虑到单片机与多种外设连接,选用8255A并行接口芯片1片,它输出3路信号。一路远距离控制继电器信号,对旋转式检测头进行启动、停止控制,另一路是控制报警继电器,使蜂鸣器发出报警信号,另一路是输出打印信号,启动打印机工作。
3.2 智能测量部分硬件设计
(1)检测装置
检测装置选用料浆水分旋转检测头,该旋转式检测头由缓冲板、测量头、阻料板、旋转轴、连轴套、料浆槽支承角铁、电机主轴、清水管、给水电磁阀、电机、电机防护壳、红外光电断续器、多孔圆盘、信号变送器、检测头架连接组成。该检测头可方便地置于明渠料槽内或料浆池中,测量头在缓冲板与阻料溢流板间料浆流场中旋转,通过红外光电断续器和变送器,将水分信号转换成二次仪表所需标准电脉冲信号,实现料浆湿度的在线连续检测。该旋转头耐磨、更换容易、制造方便,检测的绝对误差小于1%。
(2)电机转速脉冲信号远距离检测装置
电机转速脉冲信号是料浆湿度智能检测仪最重要的信号,电机转速脉冲信号实现远距离传送是通过旋转的电机主轴带动它上方的发讯盘旋转,在发讯盘上开有60个小孔。在红外发射管发出的红外线通过小孔被红外线接收管接收,就有信号输出。如果红外线被发讯盘上无孔部分阻挡,就没有信号输出。这样每转过1个小孔就1个信号输出,红外线接收管输出的信号经放大器放大后送至驱动器,然后由驱动器转换成脉冲信号输出并进行远距离传送[3]。
(3)温度传感器及信号转换电路
考虑到料浆流动特性随温度变化影响较大,必须设计温度传感器及信号转换器电路,温度传感器选用AD590J,由于AD590J输出的是模拟电流信号,不便于远距离传送而且还容易受干扰,因此有必要将它的输出信号转换为脉冲数字信号。
(4)看门狗电路
在系统不能正常工作时,系统应该能够实现人工复位。人工复位电路采用一个按钮和限流电阻组成。当有按键按下时,RESET端即有高电平信号。
当系统因为某种原因使程序运行出现死循环时,系统将完全瘫痪。如果操作者在现场可以通过按下人工复位按钮,强制系统复位,摆脱死循环。但操作者不能一直监视系统,即使监视系统,也往往是引起不良后果后才进行人工复位。为了解决这个问题,可以考虑设计程序运行监控程序WATCHDOG。
WATCHDOG硬件电路为一独立于CPU之外的单稳部件,可用带脉冲源的计数器组成[4]。
“看门狗”技术可以用硬件实现,也可以用软件实现。在工业生产中,严重的干扰有时会破坏中断方式控制字,关闭中断,致使系统无法定时“喂狗”,导致硬件看门狗电路失效,而软件看门狗可以有效地解决这类问题[5,6]。
软件看门狗可以设计为环形中断监视系统,用定时器T0监视定时器T1,定时器T1监视主程序,主程序监视定时器T0,这种环形结构的软件“看门狗”具有良好的抗干扰性能,能够有效地提高系统的可靠性。
(5)显示装置可以根据设计要求选定合适的设计方案,如液晶显示、LED动态显示等。
3.3 料浆湿度智能检测部分软件设计
料浆湿度检测部分主要完成以下功能:
(1)将检测得到的数据按数学模型计算出料浆湿度;
(2)对转速脉冲信号进行防脉冲滤波;
(3)对料浆湿度的上下限实现自动报警;
(4)实行旋转检测头的自动启停控制;
(5)实现检测头的周期性检测;
(6)内置修正系数可对料浆湿度的计算值进行加减乘除修正;
(7)显示料浆湿度,并打印。
料浆湿度智能检测部分软件设计总的程序框图如图2所示。
4 实验结果
选取两种不同料浆湿度的样品,用料浆湿度智能检测仪与烘干法测试结果如表1所示。
可以取烘干法测得的料浆湿度为标准值,可以算出最大绝对误差和最大相对误差,最大绝对误差和最大相对误差见表2。
5 结论
上面叙述了料浆湿度智能检测仪的工作原理,并分别从料浆湿度智能检测仪的总体方案、硬件和软件等三个方面分别进行了设计,经调试使用,该料浆湿度智能检测仪的最大绝对误差≤0.31%,达到了设计要求,说明该仪器设计是合理的。
由于实现料浆湿度自动检测,可以省去定时抽样检测水分,减少生产编制,有助于工厂的管理,存在着潜在的经济效益。本装置可以用来检测涂料料浆湿度、陶瓷料浆湿度、纸浆湿度、磷矿浆湿度以及混凝土料浆湿度,应用前景广阔。
参考文献
[1]夏国宏.料浆水分自动测控仪的研制与应用[J].仪表技术与传感器,2006(10):15-17.
[2]胡乾斌,李光斌,李玲,等.单片微型计算机原理与应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2005.
[3]张林仙.料浆水分智能检测实验装置的硬件设计[J].仪表技术与传感器,2003(7):48-50.
[4]夏国宏.料浆水分预测模糊控制装置硬件设计方法[J].机电工程技术,2011,40(1):32-34.
[5]胡小平,朱朋,纪华伟.模糊技术在PLC控制中的应用[J].机电工程,2011(4):440-443.