Detection of nitric acid (HNO<Subscript>3</Subscript>) in the atmosphere using the LOPAP technique

A new instrument (LOPAP: LOng Path liquid Absorption Photometer) for the sensitive detection of nitric acid (HNO₃) in the atmosphere is described. HNO₃ is sampled in a temperature controlled stripping coil mounted in an external sampling module to minimize sampling artefacts in sampling lines. After conversion into a strongly absorbing dye, HNO₃ is detected in long path absorption in special Teflon® AF 2400 tubes used as liquid core wave guides. For the correction of some interferences, due to for example HONO and particle nitrate, two channels are used in series. The interferences from several potential interfering compounds including particle nitrate were quantified in the laboratory and in a large outdoor simulation chamber. With the exception of the interference caused by N₂O₅, which is quantitatively measured by the instrument, all tested interferences can be corrected under atmospheric conditions. Thus, in the instrument only the sum of N(V) from HNO₃ and N₂O₅ is determined, which is expected to be a common problem of wet chemical HNO₃ instruments. The instrument has a detection limit of 5–30 pptv for a time response of 6–2 min, respectively and was validated against the FTIR technique in a large outdoor simulation chamber. In addition, the applicability of the instrument was demonstrated in a field campaign.     

一种程控宽频带多波形信号发生器的研制

针对目前专门的函数信号发生器IC功能简单、精度不高、调节方式不灵活等缺点和DDS芯片外围电路设计复杂、成本较高等问题,设计研制了一种程控宽频带多波形信号发生器。该信号发生器采用单片机STC89C52控制专用函数发生器MAX038实现,通过键盘设置输出波形类型、频率、占空比和幅度等各种参数,采用闭环控制方法对输出频率自动反馈控制以提高频率精度,并由八位LED显示器实时显示状态信息。实际运行结果表明:该系统可以产生频率范围在1Hz~20MHz、幅度在2~10V(VPP)连续可调、占空比在10%~90%变化的三角波、锯齿波、方波、正弦波和PWM波,输出频率精度小于0.01%。该仪器具有电路结构简单、性能优良、成本低廉、功能多样、使用方便等优点,在生产实践和科技研究领域中具有广泛的应用前景。     

基于模糊小波网络的伺服系统参数辨识研究

伺服系统大多是非线性系统,难以对其建立准确的控制模型,其位置、和速度检测信号易受干扰,而小波网络具有多分辨率特性和任意逼近能力。利用其非线性映射能力对系统的输入输出关系进行模拟,将小波网络和模糊规则结合对系统的位置和速度进行辨识,动态调整网络的权值W和模糊规则,将非线性映射的问题转化为求解系统最优解,从而产生一种新的系统辨识方法,并以永磁伺服系统为例,设计了辨识的结构模型和策略,实验表明该算法可以达到较高的系统控制要求。     

面向城市导游的无缝服务研究

智能导游服务已从传统的单一景区导游发展为城市多景区导游,因此,包含了景区间导游和景区内导游两大部分;表现为更加注重面向散客服务、兼容多移动智能终端以应用程序(App)的方式运行。由于景区间导游和景区内导游往往自成系统,在游客进出景区的过程中存在着两种系统的切换,且主要采用手动方式完成,尚没有实现城市多景区导游过程的无缝衔接。为了应对这个挑战,本文设计了一个面向城市多景区的无缝导游服务模式,分析了其架构以及工作机制;并着重讨论了城市无缝导游服务的关键技术,如系统间无缝切换的条件,包含判断游客进入、离开景区等;以及导游服务过程无缝衔接的机制,包含导游动态数据结构的设计,游客游览需求、导游过程状态在多导游系统间的传递等。最后通过实例验证了该方法的有效性,作为新的导游服务模式,同时为动态集成已有的导游App提供了解决方法。     

公交车辆全线运行状态的监督站牌及查询系统

针对出行者对公交车辆运行信息的需求,基于GPS技术设计了一个动态显示公交车辆位置信息的监督站牌系统,并提供公交位置信息的网络查询服务,方便出行者了解公交车辆的实时运营信息,以及对公交车辆的实时监督.系统以LabVIEW为软件开发平台对数据进行分析与处理,利用ASP.NET进行Web网页开发并与数据库交互,实现公交系统的智能运营和智能服务.通过实际验证,该方案具有可行性、实用性.     

多模式智能路灯控制系统

使用AT89S52单片机作为主控芯片,设计了一种多模式智能路灯控制系统,该系统能够根据道路、巷口或定时应用3种情况进行工作模式选择,并根据环境光亮度决定是否启动所设定的工作模式.巷口工作模式时,系统通过红外传感器检测道路上有汽车或行人通过时,将识别信号送入单片机,由单片机控制交通灯开启;道路工作模式时,路灯处于开启状态,以保障行人畅行;定时模式时,通过DS1302定时模块,可以设定路灯的开关时间.此外,该系统还具有自动故障检测功能,功能全面,有较强的实用价值.     

基于GPU和UNITY的嵌入式图像实时传输方法

智能化无人矿山对作业现场环境的可视化要求较高,现有的可视化方法仍存在诸多问题:数据采集方式单一,存在监控盲区;数据传输线缆布设困难且易被损坏,传输延时较高;表现形式不够全面立体,并且不能用于VR/AR、SLAM、机器人定位避障等应用场景。为了满足智能矿山建设的可视化需求,本文结合当前传感技术、矿用机器人以及5G技术的发展,探讨了从数据采集、服务器部署到接收显示的详细步骤。针对全景及深度影像这类新型三维数据,提出一种基于GPU和UNITY的嵌入式视频实时传输方法,包括实时编码、异步传输、轻量级的嵌入式流媒体系统、利用UNITY实时处理以及元数据的同步传输。借助UNITY平台,将三维可视化任务从CPU转移至GPU,仿真实验表明,最高渲染帧率为60 fps时,GPU占用率在35%以下。最后,以全景和深度传感器为例进行了测试,对数据编码、位移贴图、纹理纠正进行有效性验证,并从延迟、帧率、CPU占用率3个方面评估性能。结果表明,所提关键技术均可有效提高运行效率、减少资源占用,相比FFplay延时更低。全景影像的可视化代替了视角固定的传统监控,深度数据为智能矿山巡检机器人定位及避障提供实时数据源,传输方法整体向下兼容。不仅解决传统方法视角单一、布线困难的问题,而且考虑到了智能矿山建设过程中的新需求。     

科学深钻DPI-1智能化多功能钻参仪的研制与应用研究

在科学钻探中,智能化钻参仪被称为“钻井工程的眼睛”。根据深部钻探项目需要,研制了一套DPI-1智能化多功能钻参仪系统,它能检测多路关键钻进参数,自动生成电子班报表,建立数据库管理系统,完成数据近程基地无线传输和远程网络传输。科学钻探现场试验证明,该系统安装简便、测试精度高、稳定性好、实用性强,可广泛适用于配套转盘钻机、立轴钻机、全液压钻机等不同类型钻机。     

仿示波器显示在长周期MT测深仪中的应用

MTU-5、V8、LEMI-417等大地电磁测深仪器的人机交互方式均基于文字,用户仅凭文字难以发现采集中的问题。由于示波器能把人眼无法直接捕捉到的电信号的时变规律以可见的图像形式显示出来,故将该技术应用于长周期大地电磁测深仪CLP中,使仪器的人机交互方式基于图形用户界面(GUI)。本系统的GUI选用Visual C++6.0作为开发工具,在规划了显示区域,建立了设备环境类CDC以及CPen、CBitmap等绘图工具类的对象后,设计了仿示波器界面,在示波器界面中,用MoveTo与LineTo函数实现了对采集数据的实时动态显示。此外,使显示窗口自适应显示器分辨率属性、信号最大化显示、显示背景设置为灰白色,以方便操作。经野外试验,该显示技术有助于用户对采集的数据进行分析,为下一步工作提供依据。     

高精度边角网数据采集与处理系统的设计与实现

在水利、桥隧等工程施工和形变监测中,特别是在山区,GPS网的精度往往不能满足设计要求,一般需要布设地面边角网,采用高精度智能型全站仪进行数据的采集。本文从一体化测量作业模式的设计思想出发,基于VB．NET和数据库技术,研究设计了高精度地面边角网外业数据采集与处理系统,实现了边角数据的自动化采集和处理。