自动检测论文范例

自动检测论文

自动检测论文范文1

国内高校大量使用微软公司的Word字处理软件撰写学位论文,学位论文有较严格的格式要求,人工检测效率和准确性均较低,因此有必要设计一种学位论文格式自动检测系统。安徽工业大学的陈国胜、何宗明老师早在2009年就提出了一种基于XML技术的Word文档录入及格式检测系统设计方法,该方法通过Word文档和XML文档的相互转换,设计了一个Word文档录入和格式检测模型系统,但是该系统还有不完善的地方,例如需要改进文档格式检测机制,进一步实现Excel接口和XSTL转化接口;东北电力大学的阚运奇老师在2012年提出一种基于VBA的方法,该方法需使用VBA技术操作宏,普通用户难以使用;隋欣、张军辉在2013年提出了一种基于.NET的文档信息提取解析方式,该方法仅仅读取到了文档内部的文本、标题、目录和表格信息,但对文档的样式信息提取并没有涉及。虽然不少学者提出了各种操作文档的想法,但是目前还没有一种比较方便有效的系统供人们对大量相同格式要求的论文进行检测。本文设计开发了一套基于OpenXML格式规范的研究生学位论文格式自动检测系统,该系统利用自动化方法检测docx格式论文文档,可以提高用户编辑学位论文的效率,减轻教师和学生的负担。

1系统功能设计

本方法的系统架构图如图1所示,包括单元定位模块、格式提取模块、对比模块三个模块。单元定位模块包括封面定位子模块、独创性声明定位子模块、标题定位子模块等11个子模块,功能为分别定位论文的各个特定部位,获取对应的XML信息。格式提取模块包括段落属性提取子模块和特殊格式属性提取子模块两个子模块。段落属性提取子模块的功能是提取待测论文每个部分共有的段落属性,如每个段落的字体、字号、段间距。特殊格式属性提取子模块的功能是提取除段落属性之外的其他格式,如参考文献样式提取、图和表所在章节的标题名称提取。对比模块包括规则配置文件、规则对比子模块、报告生成子模块三个部分。规则配置文件的功能是存储模板论文规定的规则,是检测待测论文正确与否的标准。规则对比子模块的功能是将待测论文的格式特征与规则配置文件配置的规则进行对比,判断格式的正误。报告生成子模块的功能是获取规则对比子模块中检测到的错误信息并写入检测报告中。

2单元定位模块

由于本系统处理的是论文各个部分的格式,如何准确地定位各部分以及如何精准地切割就显得至关重要。以下列出论文中几个关键部分的定位算法。

2.1正文定位算法

首先寻找到全文的第一个带编号的标题,标题后的第一个段落就是正文开始处;接着过滤中间封装标题的<p>元素和封装图的<p>元素;最后定位正文结束部分,寻找正文结束后出现的第一个没有编号的标题,以此为正文部分的结束定位标志。

2.2页眉定位算法

<hdr>元素存储了标题的文本信息以及样式,OpenXML中根据文档设置的各个节的页眉属性<sect-Pr>如首页不同、奇偶页不同生成相应的页眉。方法如下:首先遍历<p>元素,判断其中是否包含<sectPr>子元素;若包含<sectPr>子元素,找出<sectPr>元素的所有页眉引用<headerReference>子元素,接着找出<sectPr>元素的所有页脚引用<footerReference>子元素,利用页眉引用、页脚引用的标识符定位到相应的页眉<hdr>元素、页脚<ftr>元素;若不包含<sectPr>子元素,遍历下一个<p>元素重复第一步,直到文档最后停止遍历;在<body>元素中寻找保存最后一节属性的<sectPr>子元素,重复第二步。

2.3表格定位算法

表格信息存储在<body>元素的子元素<tbl>内,依次遍历每个<tbl>元素,可找到表格位置。定位表名的方法如下:首先获取<tbl>的位置信息,即计算这个<tbl>元素是<body>的第几个子元素,然后再检测前一个位置的<p>是否为空段落,空段落体现为一个空行,非空段落作为表名处理。如在该前一个位置没有找到表名,则再向前回溯一个位置继续进行判断。如超过3步回溯仍未找到表名,认为表名缺失或表名的格式有误。

3格式提取模块

格式提取模块的功能为获取论文各特定部分的格式。格式提取模块包括段落属性提取子模块和特殊格式属性提取子模块。

3.1段落属性提取子模块

待测学位论文的每个特定部分都具有段落属性,段落属性提取是所有特定部分的共性工作,由段落属性提取子模块完成。在OpenXML中,所有文本内容都保存在段落元素<p>中,在表1中给出了段落中常见的元素及其说明。(1)字体依次遍历每一个<p>元素,由rFonts元素按照样式的层次结构依次提取字体样式,获取到中英文的字体;检测段落是否为全英文、全中文,或者既有中文又有英文,若是全英文,舍弃提取到的中文字体样式,不能用于对比模块;若是全中文,舍弃提取到的英文字体样式,不能用于对比模块;若既有中文又有英文,提取到的中文英文字体样式全部保存。(2)字号首先按照样式的层次结构获取<sz>的属性Val的值,计算得到以磅为单位的字号大小;然后参考字号对照表得到字号和磅数的对应关系,得到实际字号;将字号保存用于对比模块。(3)段前距离段前距离信息从<spacing>元素的before和before-Lines属性中提取。首先依据样式的层次结构找到<spacing>元素;若该元素包含beforeLines属性,获取该属性对应的属性值,计算得到以行距倍数表示的该段落的段前距离;利用<sectPr>元素的子元素<docGrid>的linePitch属性可以获得一行的磅数,统一换算成以“磅”为单位的段前距离;若不包含beforeLines属性,则获取before属性的属性值,计算得到以“磅”为单位的段前距离。

3.2特殊格式属性提取子模块

特殊格式提取子模块用于处理除段落属性之外的其他格式提取问题,包括参考文献样式提取、图和表所在章节的标题名称提取等,这些格式要求在OpenXML中并没有明确的元素对应,需采用特殊方式提取。(1)参考文献格式提取首先利用正则表达式匹配参考文献的标志代码,根据标志代码确定参考文献的类型;若无法匹配,说明此条参考文献缺少标志代码,保存错误信息后,继续下一条参考文献格式的提取;若匹配成功,接着以中括号为分割点把该条参考文献分割成几部分,检测作者、出版社、出版年份等格式是否满足要求;接下来获取参考文献的编号样式,判断参考文献的编号是否连续,若不连续,保存错误信息,若连续,进入下一步;最后统计参考文献条目的数目,保存起来用于对比模块。检测参考文献连续性的方法如下:首先记录并维护参考文献的正确编号值,即编号应为从1开始的连续自然数,每次检测到新的参考文献条目后此值加1;接着判断此参考文献是手动编号还是自动编号,若是手动编号,利用正则表达式获取编号,然后判断是否和正确编号值相同,若是自动编号只需检测自动编号开始的参考文献编号是否和正确编号值相同。(2)图和表所在章节的标题名称提取首先用链表保存章节标题所在的段落的位置信息,即索引值;然后获取图、表的索引,用图、表的索引值和链表中的各个值依次比较,直到链表中的值大于此值为止,则链表中的前一个数值就是该图、表所在章节标题的位置;最后根据此索引即可得到标题名称。

4对比模块

对比模块的功能是将格式提取模块提取出的待测论文中的格式特征与论文模板中的规则进行对比,将对比结果不一致格式问题输出到检测报告中。该模块分为规则配置文件、规则对比子模块、报告生成子模块三个部分。

4.1规则配置文件

规则配置文件包含了模板论文规定的规则,是检测待测论文正确与否的标准。在调用规则配置文件时,首先由单元定位模块确定当前检测的位置在论文中所属的部分,然后检测该部分是否已存在XML格式的配置文件,若存在,则进入规则对比子模块;若不存在,则说明当前部分没有设置格式要求,结束当前部分的检测。

4.2规则对比子模块

首先获取单元定位模块的结果,判断当前要检测的段落是待测论文的哪一部分,在规则配置文件中找到模板论文相应的规则,将格式提取模块提取到的该部分的格式信息与相应的规则配置文件中的规则进行对比,若该格式特征与规则配置文件中的规则一致,则说明该格式正确;反之将错误信息交由报告生成子模块处理。

4.3报告生成子模块

首先获取生成报告的保存路径,若用户未自定义,默认路径设置为该待测论文的上传路径;接着获取在规则配置文件中保存的所有待检测的特定部分的节点信息,依次遍历每个节点;获取节点中保存的该节点对应的名称,从而找到对应的错误信息的保存位置;将寻找到的错误信息编号后保存到检测报告中,最终生成一份检测报告。

5实验及分析

在编程结束后,共进行了开发人员测试和用户测试两方面测试,下面是两种测试环境下的具体分析。

5.1开发者测试

为了实现快速检测大批量、相同格式要求论文的目的,检测单篇论文的程序被进行了批处理,在批处理程序中选择需要检测的部分,包括封面、独创性声明、标题、摘要、目录、正文、页眉页脚、表格、图形、参考文献、授权书等十一个部分。在.NET及Java环境下,对包含46篇论文的论文集检测结果如下:46篇论文全部检测成功,共用时33秒,平均0.717秒一篇。

5.2用户测试

本系统于2016年6月1日正式上线,在2016年6月本科生毕业期间共收到来自全校的500余篇论文的上传,其中不同的论文317篇,剩余的200余次上传为同一用户在修改论文的过程中不断地使用本系统进行检测与修正,最终修正为格式无误的论文。在2016年9月研究生毕业期间,共收到来自23名用户的50余篇不同的研究生论文。

6结语

自动检测论文范文2

结合铁路基础设施健康监测的特点,从硬件和软件两个方面设计数据采集子系统;首先,分析振动传感器的选用原则和输出信号的特点,在此基础上进行数据采集系统的硬件设计;然后,提出利用软件进行数据采集的模拟,详细论述各个模拟模块的建立过程;最后利用所属方法建立用于铁路基础设施检测的数据采集子系统,系统的建立为铁路基础设施监测理论研究提供了方法,为同类型数据采集系统设计提供参考。

关键词:

铁路基础设施;监测;振动传感器;数据采集

0.引言

进入21世纪以来,我国铁路建设发展迅猛,取得了良好的经济与社会效益。随着铁路运输速度的迅速提升,再加上其相对方便舒适的环境和价格上的优势,势必能吸引越来越多的人选择铁路作为他们旅行的交通工具,然而,伴随着铁路运输的飞速发展给人们带来的交通上的快捷与方便,车体与铁轨的振动故障对公共财产及人身安全构成了前所未有的威胁。伴随着我国铁路立体跨越式的迅猛发展,轮轨间激扰力与激扰频率随着车辆行驶速度的不断提高,逐渐增大,变宽,结果会造成电机等吊挂设备和车内设备的高频高幅振动,引起车体设备振动能量的急速加剧。如果超过了铁路各设备所允许的振动强度范围,未来的工作性能指标及使用寿命将会受到过大的动态载荷和噪声的严重影响,情况越发严重会导致零部件的早期失效。当前大量事实表明,在长期作用的情况下,铁路振动故障可能会导致货物破损,轨道破坏,列车脱轨等危险情况。为确保铁路“安全、经济、快捷、舒适”的特点和优势,铁路建设要不断发展完善其各项功能,才能在越发激烈的市场竞争中取得优势,因此,各国都加强了对铁路振动的检测及分析,也增加了对其的投入力度。今年我国对铁路振动检测领域的人力物力投入有明显增加,并且研究范围扩展到众多方面。以往铁路振动检测系统只配备在一些重要单位或者要害部门,而在2000年以后,各个铁路站段及各个振动检测站点基本都已经涉及发展应用到。铁路振动检测系统的重要性越来越被人们所认可,近些年又不断完善各项相应的标准和规范。为了保证铁路的运输安全、高效舒适的科学发展及以人为本的发展要求,确保铁路的优势和特点,如何准确检测高速铁路的振动并判断故障是摆在铁路工作者面前不容缓的实际问题。

1.数据采集系统设计方案

本论文用于铁路基础设施监测的振动传感器数据采集系统主要由下位机系统和上位机节点两个大的部分组成。系统设计方案的结构框图下位机系统里包含了振动传感器数据采集模块、IIC实时数据传输模块、微处理器模块和电源模块五个单元。振动传感器把接收到的振动信号数字化,通过IIC数字传输方式,将数据发送给微处理器STM32F103ZET6。微处理器作为控制单元,用于接收振动传感器数据并进行数据处理分析计算,通过RS-232串口通信,运用MAX3232电平转换芯片及CH340RS-232串口转USB芯片,实现了XYZ三轴振动数值发送到上位机进行控制显示。因为目前个人电脑上已很少有串口,所以我们使用RS-232串口转USB口芯片CH340G,数据可以从USB口进入PC上位机。由于每一个节点的检测范围有限,使用多个这样的节点共同检测则可以扩大系统的监测范围,提高系统的整体工作性能。整个铁路振动检测系统是由多个下位机节点互相协作共同完成系统功能的。

2.系统硬件设计

2.1系统硬件设计思想

本论文的铁路振动检测系统是由振动传感器数据采集模块,IIC实时数据传输模块,微处理器模块以及RS-232有线通信模块和电源模块组成。振动传感器数据采集模块对铁路振动的振动数据信号进行实时采集,将采集到的数据数字化,并通过IIC实时数据传输方式与单片机处理器通信,接着单片机处理器模块将采集的数据进行数据处理分析,通过有线通信模块上传到上位机进行实时显示及存储,为铁路振动故障的判断提供合理依据。微处理器中有数据处理分析算法的设计,完成对采集到的实时振动信号进行数据处理分析,判断当前得到的振动数据是否在铁路设备所能产生的振动范围之内并对数据进行干扰点剔除,去直流及多项式趋势项和平滑处理,计算出与自然坐标系夹角的角度,使整个铁路振动检测系统的性能与数据准确性得到大幅度提高,很大程度上降低了系统的错误上报率。

2.2系统介绍

系统硬件部分可以分为五个部分:振动传感器数据采集模块、IIC实时数据传输模块、微处理器模块、RS-232有线通信模块和电源模块。数据采集模块:由单片机处理器模块发出相应的控制指令配置振动传感器的控制寄存器,内部控制寄存器来决定信号的采集速度、通信方式、数据输出格式与带宽,振动传感器根据内部控制寄存器的值按要求采集振动信号。实时数据传输模块:振动传感器采集的实时数据通过IIC传输方式,将数据发送给处理器,为之后的数据处理分析奠定了基础。微处理器模块:主要工作是通过系统软件控制数据采集模块完成振动数据信号的采集,并对数据进行处理分析,然后控制RS-232有线通信模块将处理完成的数据上传至PC上位机进行显示及存储。该模块是振动传感器数据采集模块和RS-232有线通信模块进行联系的核心部分。RS-232有线通信模块:将微处理器模块处理完毕的数据,通过RS-232串口通信的方式传递给上位机,上位机会自动显示及存储数据,供振动故障的判断使用。电源模块:通过该模块,将5V外部直流电源转换成系统所使用的3.3V电源。

结论

本论文设计了一套铁路振动检测系统,该系统采用下位机整体检测模块PC上位机整体控制数据流向,并对上传的检测数据进行显示保存。从与传统检测方法的比较来看,它能够更加高效、深入、细致的对铁路振动信号进行检测、处理分析及显示存储,并为铁路振动故障的判断提供可靠依据。

作者:鲁楠 唐岚 廖若冰 朱加豪 单位:西华大学汽车与交通学院 西华大学西华学院

参考文献

[1]冯晓芳.中国高速铁路的发展与展望[J].科技资讯,2009(1):129-130.

[2]段合朋.铁道车辆振动特性及平稳性研究[D].成都:西南交通大学,2010.

[3]柴东明.铁路实用微型振动测试仪研究[J].设备管理与维修,1994(11):18-21.

自动检测论文范文3

[关键词]检测转换技术;课程教学改革;工程应用能力

一、课程教学现状

检测转换技术是自动检测技术和自动转换技术的总称,它是自动化、电气工程及其自动化、测控技术等专业的专业基础课程,涉及的知识非常广泛,包括物理学、电工学、电子技术、自动控制原理、计算机技术等多个学科。作为信息技术的三大支柱之一,传感器与检测技术已渗透到人类的科学研究、工程实践和日常生活的各个方面,在促进生产发展和科学技术进步的广阔领域中发挥着重要的作用。在研究自然现象规律及生产活动时,必然要从外界获取大量的信息,信息的获取、处理、转换已经成为信息领域的关键技术。通过本课程的学习,学生能合理地选择及应用传感器和检测技术,搭建检测系统,及时正确地获取所需信息,并为后续课程的学习及工作实践应用打下良好的基础,这对培养学生的创新思维能力和实践动手能力具有重要的作用。检测转换技术一直以来都是陕西理工大学(以下简称“我校”)自动化专业的一门重要专业基础课,我校电气工程学院自动化系培养计划中于第5学期开设这门课程。该课程的主要内容为:了解检测技术的基础知识,结合系统阐述检测技术的应用,掌握测量系统的组成、数据的检测及处理的方法;了解传感器的特性、组成部分和应用场合,结合系统设计明白传感器选取的原则及所需各项指标的确定;掌握一些常用传感器的工作原理、性能指标、基本应用方法,结合系统设计学会根据具体设计要求完成对传感器的选型;掌握一些常用转换电路的搭建,初步具备设计自动检测系统,并能提取所需信息及减小或消除检测误差的能力。该课程在整个自动化课程体系中具有多门课程内容融合的非凡意义,其以物理学、电工原理、电子技术等为先修课程,同时又为后续的单片机与嵌入式系统、计算机控制系统、PLC等课程的课程设计及毕业设计打下基础。该课程涉及的知识面广,与工程实际结合紧密,现已成为我国高等工科院校自动化专业的主干课程,并且在课程体系中占有重要地位。近年来,课程组对该课程的教学改革与探索较为滞后,教学内容、教学大纲没有及时调整,针对课程的实验设备及内容也没有及时更新。受到传统教学模式的影响,该课程同其他一些课程一样存在着教与学严重脱节的现象,虽然教师也认真备课,尽量改进教学方法,但仍然无法使学生足够重视该门课程,以至学生学习兴趣不浓、积极性不高,该门课程的教学效果不够理想。另外,该门课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以课本及作业习题为主,不能有效与实际工程应用相结合;实验课时少且均为验证性实验,几乎没有设计性实验,基本属于“纸上谈兵”,结果是部分学生学完该门课程后不认识实验室常用的一些传感器,不会正确使用常用的仪器仪表,不会设计基本的测量电路。针对以上教学存在的问题,研究探讨出一套科学、实用的教、学、做相结合的教学方案,提高该门课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争力已是刻不容缓。

二、目前存在的主要问题及分析

检测转换技术的教学内容主要包括自动检测技术、自动转换技术、传感器选型应用等方面,不同于一些理论、原理性为主的课程,该课程是一门知识掌握、应用能力并重的课程,对培养学生的自动检测、自动控制及生产过程自动化设计能力具有重要作用。现有的检测转换技术课程在教学中主要存在以下问题。

(一)课程教学观念偏离教学目标。课程教学观念对教学起着指导和统帅的作用,我校的目标是培养高级应用型人才,注重知识和能力的并行培养,而该课程目前仍是“先知识,后能力”的传统教学模式,即便如此,在课程教学灌输式“先知识”后,还是缺乏对学生应用能力的培养。具体体现在课程教学目标还是停留于课堂讲授、验证性实验、理论考核这样的传统模式,忽略了将所学理论知识与实践动手能力的有效结合,导致多数学生的理论考试成绩良好,但并不具备该学科应有的设计及应用能力。

(二)课堂教学方法缺乏创新。在该课程中,很多基础效应、传感器工作原理都是在之前的物理、电路等课程中学习过的内容,而现行的教学计划仍然在这些学生已基本掌握的理论知识上耗费了较多课时,这导致在课堂教学的过程中,学生对重复的教学内容感到无趣,求知欲也就被遏制了。教师对如何针对课程特点采取有效的教学方法和手段,从根本上解决学生学习兴趣不浓、积极性不高的问题上缺乏深入思考和研究,教学方法仍以灌输为主,双主体意识中的学生主体地位不够突出,教师对学生创新思维的培养滞后。

(三)课程教学内容和工程实际相脱节。现行的教学内容主要以理论教学为主,强调各种传感器的工作原理,对目前工程应用中所需熟悉的技能,尤其是一些新型传感器的认知不够。虽然原理的掌握是该课程教学中必不可少的重要环节,但光强调原理不利于学生更好地掌握典型工作任务所需的知识和技能,反而会忽视传感器技术在具体工业现场的选型、安装、调试等能力的培养,而这正是学生毕业后走上职业岗位所需要的技能。

(四)课程作业形式单一。课程作业形式单一,学生敷衍了事已成常态传统教学中的作业形式,通常以布置课后题为主,其目的是帮助学生在课后加深对基本概念的理解,巩固理论知识认知,但这对该门课程的实际教学效果并不理想。主要原因是理论学习枯燥无味,即便学生认真完成作业后,仍然对传感器的应用和检测电路的设计知之甚少,这与应用型人才的培养目标有所偏离,导致学生无法真正地学以致用,学生学习兴趣低下,应付过关了事。

(五)课程考核评价体系单一。课程考核应能够反映出学生对该课程各个知识点的掌握程度及工程应用的能力。目前,该课程的考核还是以笔试为主,学生复习、考试也仍以记、背为主要方式,这很大程度上忽视了学生对检测转换技术及传感器在实际系统中的应用水平和能力,不能充分反映学生在学习过程中的实际体验和感受,换言之,即该课程对学生的实际应用能力的考核不够。

三、建设目标及内容

针对检测转换技术课程性质以及传统教学过程中存在的问题,以“强调实践、注重应用”为教学指导思想,紧密围绕学生专业核心能力的培养,拟从以下几个方面进行改革。

(一)优化教学内容优化教学内容,构建科学合理的课程教学体系。对教学内容不断进行优化和调整,在所选教材的基础上,精选教学内容,增加新知识、新技术的介绍。检测转换技术涉及知识面广,应以相互具有有机联系的方式讲解,要求教学内容的理论浅显易懂、简洁明了,切实贯彻“必须、够用”的原则,避免学生在学习中因需要掌握各种繁杂知识而失去学习兴趣。例如,在讲解应变式电阻传感器时,其工作原理、转换电路等知识必须详细阐述,而因为学科差异,涉及材料力学方面的理论公式推导只需介绍了解即可,再以实际的传感器应用案例,让学生清楚该类传感器的实际使用方法和应用领域,以激发学生的学习兴趣及创新思维。

(二)改进教学方法改进教学方法,教学形式多样化,提高教学效果。多媒体是现代教学活动中必不可少的教学工具,应结合现有的多媒体课件,再借鉴其他与该课程相关的精品课件,制作出更为适合该课程课堂教学的多媒体课件。但课堂教学也不能完全依赖多媒体课件,应该采取课件、板书、实例教学相结合的方式。另外,还可将易于携带的各种常用传感器或教具带入课堂,采用教师边讲边操作的方式,使学生对所学知识和传感器的使用方法及步骤有一个直观的了解和认识。这种模式适合讲授各类传感器的基本概念、工作原理,包括器件的选型、安装、调试等教学内容。用“眼见为实”的方式加强学生对所学内容的认知,以提高学生学习的兴趣。在教学过程中,除了采用上述以讲授为主的注入式方法以外,还可结合以自学为主的启发式教学模式,如适量增设课堂讨论环节,让每个学生都能自觉主动地参与到课堂教学中,从而更进一步激发学生的学习积极性。注入式和启发式相结合的教学模式,完成了从单纯的教师主导课堂教学到学生自学,师生共同讨论相结合的转变,达到了充分发挥学生主体作用的效果,增加了课堂教学的吸引力。同时,教师可以通过讨论及时了解学生对知识点的掌握情况,进而采取相对应的教学改进,从而很好地处理教与学的关系。

(三)注重实例教学注重实例教学,加强实验教学,学以致用。在检测转换技术的教学中有很多原理性的知识,学生在学习这些知识的过程中会感到知识比较抽象、枯燥,对此教师可以实际例子作为导入,先让学生有一个感性的认识,再讲原理,使学生有针对性地去学习。教师可将实际工业现场的应用技术融入课堂教学,整合、提炼出一部分能配合知识点讲授的实际案例,以典型工作任务的完成过程,使课堂教学生动、形象且切合实际,从而激发学生的学习兴趣和对课程内容相关知识的求知欲。通过这种教学方式,可逐渐完成从“概念—原理—应用”的传统教学模式,到“实例展示—核心设计—应用领域”教学模式的转换,达到引导学生创新思维、激发学生学习兴趣的目的,有利于知识点的融会贯通,让学生更好地掌握检测转换技术和传感器应用技术。检测转换技术是一门比较注重实践的课程,而实验教学是与理论教学相对应的一种教学形式,是对理论学习的深化和补充,强调过程操作和应用设计。适当增加实验课时,以验证性实验为主、设计性实验为辅的实验教学模式非常适合该课程的学习,精选开发一些有针对性的验证性实验,可以帮助学生更好地理解课堂所学知识,这样既可激发学生的学习兴趣,深化理论教学的知识点,又可以提高学生的实际动手能力和工程应用能力,满足应用型人才的培养需求。结合实际增设若干设计性实验,重点培养学生的实际工程应用、设计能力。首先,设计性实验的题目要选好,既要结合专业,又要针对工程实际,设计中更要真刀真枪地完成设计要求,实现设计功能。为此,可以教师的一些在研课题为依据,师生共同讨论研究,这样既可加快教师科研课题的进度,又可锻炼和提高学生的实践能力。在实验报告的形式上可以多样化,如报告式、论文式,这样既可以让学生完成实验任务,又可以让学生掌握科技论文的写法,达到事半功倍的学习效果。

(四)大作业为主大作业为主、课后题为辅,调动学生学习的积极性。在讲解完同种原理或同类型的传感器教学内容后,可根据实际的工程应用,留给学生一次大作业,由教师下达任务书,以学生自主设计为主、教师答疑辅导为辅,完成一些有针对性的应用及设计任务。例如,在讲完电阻式传感器后,可完成“电子秤的硬件电路设计”。在设计中,主要侧重于传感器的选型、检测模块的设计和测量电路的设计。再如,讲完霍尔传感器后,可完成“基于霍尔传感器的转速测量装置设计”。在设计中,侧重传感器的选型、安装、显示电路的设计和误差的分析。实物的制作可在该课程设计性实验环节或后续课程设计的教学环节中完成。大作业可以安排4~5名学生一组共同探讨,从查阅资料、器件选型、设计电路,到提交设计报告完成作业,最后由师生共同讨论协商,给出作业成绩。这种方式可以让学生边学边练、分工合作,充分调动了学生学习的积极性,有效促进了学生将所学理论知识应用于实践的能力,对学生工程应用能力的培养起到了激励作用,并提高了学生的团队协作意识。

(五)改变课程考核办法改变课程考核办法,侧重学生的工程应用能力。课程考核是检验学生所学知识和能力的手段,它具有导向、反馈、评价等多项功能。合适的考核方式,能引导学生注重形成性学习,改变以往“上课记,考试背,考完忘”的传统做法,针对检测转换技术课程的特点及教学目标,并结合工程实际的要求,采用基于学习过程的多维度考核方式。鉴于此种设想,课程考核的总评成绩可由平时考核、实验考核、笔试考核三大模块组成,具体的考核权重如表1所示。新的考核方式,除保留了传统笔试考核以外,更加注重考核学生主动参与课程教学的积极性和基于该门课程的实际应用能力。实践证明,在此机制的促进下,学生的到课率明显提高,完成作业、实验的态度和能力也有所改善。

四、结束语

自动检测论文范文4

关键词:传感器与检测技术;项目教学法;温度测量与控制;创新

“传感器与检测技术”是电子信息类专业非常重要的技术基础必修课,该课程涉及的传感器技术和检测技术,是多学科交叉和多种技术的综合应用[1,2]。传感器作为自动控制系统和自动检测系统中必不可少的重要组成部分与工程实践紧密结合[3,4]。传统的理论教学和实验教学的方式已经不能适应社会的发展需求,需要进行“传感器与检测技术”的教学改革[5,6]。论文提出基础层—应用层—创新层三位一体的项目教学法,在基础层优化教学内容结构体系;在应用层以参数检测为基础,设计压力、位移、转速、温度、湿敏与气敏检测实验项目;在创新层以开放实验和创新项目为载体,设计综合性和设计性的项目。

一、课程的主要内容

本课程按照专业培养方案和课程教学大纲的要求,进行了课程内容体系结构的优化,使课程内容既能充分展示本课程的核心领域知识,又能紧密结合工程实践,以前沿技术提升课程内涵,并与其他的后续课程有效衔接[1]。课程理论教学44学时,主要内容有:(1)传感器原理:讲授各种传感器的原理、结构、测量电路、应用等。(2)检测技术:主要讲授参数检测、测量不确定度与回归分析。(3)检测系统:主要讲授自动检测系统的组成、软件和硬件设计方法、典型系统的应用举例。

二、项目教学法的改革方法

一个实验项目包括目的要求、确定方案、知识讲解、收集资料、制作与调试等几个模块,其中目的要求、确定方案、知识讲解由教师在理论课上讲解,收集资料由学生在课外完成,制作与调试由教师指导学生在实验课上完成。项目的组织实施主要有以下三个层次:

(一)基础层

这一阶段的主要特点是强化学生的理论知识基础,教师讲授课程的过程中减少传感器原理的讲解,增加传感器实验项目中所用的传感器的特点、测量电路、调试方法的讲解。

(二)应用层

考虑原有实验内容单一、与工程实践脱节等问题,设计综合性和设计性的实验项目,即电阻应变式测压力、电容式和电涡流式传感器测位移、热电式传感器综合测量与控制温度、霍尔式和光电式传感器测转速、气敏和湿敏传感器的特性分析。这几个实验项目应用性和综合性强,涵盖传感器测力、压力、位移、转速、温度等过程量的检测与控制。

(三)创新层

通过基础层和应用层的训练,学生已经基本具备了传感器与检测技术应用系统的设计、制作和调试能力。在创新层通过开放实验项目和大学生创新创业项目,进一步巩固和加强实验项目的实践应用。在这些项目中,需要学生从文献查阅、制定方案、可行性分析、设计、仿真、实验调试等方面独立的开展工作,充分发挥学生的主动性和积极性,提高学生分析问题解决问题的能力。

三、项目教学法的实施过程

实验项目的教学设计与组织实施是项目教学法成败的关键,主讲教师和实验教师经过多方调研设计了5个实验项目,以温度传感器测量与控制温度来说明项目教学法的实施过程。

1.基础层。在热电式传感器一章中设计“热电式传感器综合测量与控制温度”的实验项目,针对实验项目展开的理论教学内容有:(1)PT100热电阻的测温范围、阻值与温度的关系式、分度号、测量电路、测量误差。(2)集成温度传感器AD590的测温范围、工作电源、输出特性、测量电路。(3)温度控制原理框图,如图1所示。理解闭环温度控制系统的概念。

2.应用层。实验项目采用图2的测量电路。温度传感器为AD590接在左侧的电桥上,完成电流到电压的转换与放大,经过后级的差动运算放大,输出电压Vo2显示在电压表上。在此部分,需要培养学生的实践动手能力包括:(1)温度源的工作原理和操作方法;(2)调节仪的参数设置方法和操作方法;(3)万用表测量电阻和电压的方法。温度是一个惯性大、动态过程复杂的过程量,相比于传统的实验,主要有以下调整:(1)系统的结构。系统采用闭环控制,使系统的稳定性、准确性提高;(2)实验项目的时间,增加到4学时。当温度检测值上升到设定值时,会在惯性的作用超调、振荡,然后衰减直至收敛稳定,每一个实验数据需要一个15-20分钟的调节时间,足够的时间是实验数据准确可靠的保证;(3)增加实验的内容。测量用的传感器增加为AD590和PT100两种。AD590是电流输出的传感器,PT100是电压输出的传感器,分析两种传感器输出特性的异同;(4)数据的分析与处理。实验结束后,绘制AD590和PT100的输出特性曲线,计算静态特性指标。学生经过基础层的理论学习,应用层的实验训练,已经初步掌握了常用的测温传感器的基本工作原理、特性、测量电路、误差分析等知识,具备了一定的设计调试电路的能力,为在实践中的创新应用打下坚实的基础。

3.创新层。针对如上的基础层和创新层的学习和训练,可以在开放实验项目、大学生创新创业项目、大学生科技竞赛、课程设计、实习等环节中对前一阶段知识进行创新和升华。以完成“温度表的设计制作”为例,需要完成设计方案、选择传感器、选择单片机及接口电路、制作硬件电路、编写并调试程序等工作。

四、结论

经过实践教学表明,这种基础层-应用层-创新层三位一体的项目教学法,在基础层明确了理论知识的教学方向,在应用层加强了学生动手实践技能的培养,在创新层提高了学生的创新能力和应用能力,学生反馈意见良好,因此可以在前期工作的基础上,丰富实验项目的种类和内容,培养更多基础知识扎实、创新能力强的专业技术人员。

参考文献:

[1]胡向东.传感器与检测技术[M].北京:机械工业出版社,2013.1-13.

[2]梁福平.传感器原理及检测技术[M].武汉:华中科技大学出版社,2010.1-8.

[3]陈振学,刘成云,常发亮.工程教育背景下“检测技术”教学改革探讨[J].电气电子教学学报,2013,35(1):36-37.

[4]朱启兵.面向工程应用能力培养的《传感器与检测技术》教学改革[J].贵州师范学院学报,2013,29(3):27-30.

[5]朱立,李跃忠,钱敏,夏洪.《传感器与检测技术》课程教学模式创新探讨[J].东华理工大学学报(社会科学版),2011,30(1):77-80.

自动检测论文范文5

伴随社会经济的全面进程,新建成的楼宇设施也大量融合的科技元素,近年来集成化的楼宇设施监控系统也被逐渐重视。例如电梯系统、配电系统与照明、供暖、制冷系统,上述集成化设备监控系统在楼宇中具有非常重要的作用,经对楼宇内电气设施的全面管理,能够从根本深化电气设备监控系统的有效性,同时为节约型社会的发展奠定良好的基础。

关键词:

集成化;楼宇电气设备;监控系统

1集成化的楼宇电气设备监控系统的现状

自上世纪八十年代,楼宇电气设备监控系统在国内得到广泛应用。此系统的构建机制是依附于差异化功能系统予以区分,也就是电气设备的构建及管理分为两个体系,同时设计以及施工直到完成所有过程,即经差异化的施工单位所完成。这就导致了下述问题:(1)因为生产商存在差异,造成设备间出现不兼容现象,因此造成系统交互过程出现问题;(2)因为子系统的功能存在差异,同时系统之间存在独立特性,造成资源在予以互换时出现问题。此类构建举措致使楼宇的电气设备在使用环节存在隐患。所以集成化的楼宇电气设备需要每一个子系统结构互同,协议与接口也要有统一的指标,因此规避子系统互联与硬件设施互操作所存在的弊病,达到资源与信息共享的目的。

2集成化的楼宇电气设备监控系统结构

集成化的楼宇电气设备监控系统的功能室能够控制管理楼宇中的给排水、空调以及照明等电气设施。为确保楼宇的电气设备可靠运行,我们要深化软硬件的稳定性。举例说明,为楼宇实施最简单的供电及配电过程中,我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标,电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为匹配于可持续发展的相关需要,楼宇要侧重于节能减排,楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施,为控制资源浪费,对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。举例说明在楼宇内,我们要对卫生间、走廊以及停车场等地予以电路设计,可以择取声控传感设备;同时拟定相匹配的电路监测,予以各水位及压力的控制,达到节能控制的基本要求;针对空调系统,设计完善的启动与停止控制系统,不但可以减少楼宇的负荷,同时可以达到节能减排的要求。

3集成化的楼宇电气设备监控系统设计

集成化楼宇电气设备监控系统,是把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合,自动检测楼宇的基础电气设施,同时予以控制及保护,举例说明,供配电系统的监测,检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性,为信息与资源的共享奠定良好的基础;而且,通过互联网,对网络内外的资源与予以全面利用,因此达到自动化与集成化的要求,可以很好的为信息集成提供依据;经上述举措,能够实现电气设施的集成化管理,而且最大化的节能。在监督合控制功能的基础上,达到全面监视楼宇内电气设备的工作情况,我们要予以参数采集。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输,此措施不但有远程通信的优势,同时还具有一定的广度。在此环节,要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度,参数存在繁琐的特性,所以不能只追求响应速度,在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性,而且,要保障系统的稳定性。

4集成化的楼宇电气设备监控系统设计的一些建议

站在行业角度来分析,全面利用现前沿的技术,对常规技术实施改造。举例说明,把信息技术与集成化技术进行有机结合,对常规的电气产业予以智能化的改造。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能;综合建筑内,把一些设备予以联网改造,能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展,一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中,进行了一系列功能完善,其中包括空调的生产。在配电设施的智能化功能方面,能够在常规的基础上,深化智能化的检测控制系统,这样不但能够具备基础功能,还可以传输相关电量参数,同时予以远程控制设备。常规的空调设施以及配电设施等加装智能化系统,所生产的产品本身具备智能化的监控功能,在楼宇应用过程,无需设置BA系统,仅将设备予以联网,就能够实现集中管理的电气设备自控系统。现阶段一些大型的楼宇电气设备生产企业已经以此为侧重点予以研究,比如空调冷机厂商,目前的产品大部分均为具有智能化控制系统的设施,其控制设施能够对所有设备予以整体的监控,所控制的设备其中涵盖冷水出口温度、压缩机、冷却水出口温度、冷水入口温度、阀门开度、冷却水入口温度与冷冻泵等设施,经整体开、停控制,达到启动速度快与停机时间缩减的目的,可以解决耗能,深化了中央空调系统的稳定性。而且实施各机组间设备的启、停具有连锁及时间顺序控制、相关机组运行时间自动调节,同时可以确保机组的稳定运行,对相关数据予以了保护。对相关参数予以长久的在线储存,构建历史报表以及历史趋势指标。重要的参数能够经网络传输至控制中心,在控制中心予以遥控等操作,具有智能化特点,具备BA系统所有的监控及管理功能,同时较之常规的楼控系统对设备的管理更为全面。举例说明,智能化的开关配电设施,是在常规的开关柜上,予以智能化系统的完善,在常规配电柜的先决条件上架设了智能化的监控模式,不仅能够实现常规BA系统的电量参数传输以及交流接触设备远程控制等功能,同时还具备常规BA系统所没有的管理功能,其中包括故障录波等,使设施趋于全智能化,同时使配电柜本身具备远程监控能力,这样就能够在中心控制室内对配电设施予以整体性管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上,现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制,不过在相关动力以及组合式空调机控制等,自身具备智能化系统的设施现阶段还较少,如一台组合式的中央空调机组,其予以室内温度以及湿度收集,同时和设定的温度与湿度进行对比,依附于公式,对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制,调节温度、湿度,以达到相关需要,上述功能已然要利用加装的BA系统完成。而很多空调及电气设施在一幢大厦内,具有分布零散的特性,所以,需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。空调以及电气设施制造企业在此类产品中,已然有一定的开发空间,所以要深化智能化系统在上述设备中的应用价值。目前各厂商所开发具有智能化控制系统的楼宇电气设备,在应用环节,怎样将相关电气系统集中至一个建筑设施监控体系的平台中,是亟待解决的一个内容。要达到相关电气设备的集成,那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中,全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。例如产品接口支持微软OPC功能,这是一类相对理想的解决措施。OPC功能能够经软件在中央控制系统上对下属系统OPC接口予以参数交互,仅需向集成用户出示接口技术的相关规格以及说明即可,在此基础上用户经接口软件通过监控系统对系统予以网络监控。只要在产品研发过程中顾及到此类接口功能,那各厂家的设施就可以十分方便的集成到一起,进而达到建筑设备监控系统的相关需要。择取指标化的现场总线技术实施楼宇电气设备及集成,这也是未来发展的大趋势。在研发楼宇电气设备过程中,各电气系统全部依附于指标的现场总线技术予以设计,这样能够便捷各厂商的设备的集成。如通过LONWORKS技术的智能楼宇电气设备,只要匹配于LONMARK认证指标,则相关系统就能够很便捷的集成至一个平台,进而达到建筑设备监控系统的相关需要。近年来有一些产品匹配于LONMAR论证,空调设备与配电系统等厂商在研发产品的过程,要尽可以应用此技术。

5总结

综上所述,为确保楼宇的电气设备可靠运行,我们要深化软硬件的稳定性。举例说明,为楼宇实施最简单的供电及配电过程中,我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标,电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为达到可持续发展的相关需要,楼宇要侧重于节能减排,楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施,为控制资源浪费,对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合,自动检测楼宇的基础电气设施,同时予以控制及保护,举例说明,供配电系统的监测,检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性,为信息与资源的共享奠定良好的基础;而且,通过互联网,对网络内外的资源与予以全面利用,因此达到自动化与集成化的要求,可以很好的为信息集成提供依据;经上述举措,能够实现电气设施的集成化管理。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输,此措施不但有远程通信的优势,同时还具有一定的广度。在此环节,要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度,参数存在繁琐的特性,所以不能只追求响应速度,在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性。现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制,不过在相关动力以及组合式空调机控制等,自身具备智能化系统的设施现阶段还较少,如一台组合式的中央空调机组,其予以室内温度以及湿度收集,同时和设定的温度与湿度进行对比,依附于公式,对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制,调节温度、湿度,以达到相关需要,上述功能已然要利用加装的BA系统完成。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能;综合建筑内,把一些设备予以联网改造,能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展,一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中,进行了一系列功能完善,其中包括空调的生产。而很多空调及电气设施在一幢大厦内,具有分布零散的特性,所以,需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上,现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制,不过在相关动力以及组合式空调机控制等,自身具备智能化系统的设施现阶段还较少。要达到相关电气设备的集成,那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中,全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。

参考文献:

[1]宏文;消防电子产品和通信技术的研究基地——科研所研究成果介绍之二[J];消防科学与技术;2015年04期

[2]河南金融管理干部学院计算机教研室陈学军河南省华兴建设监理公司孙向阳;从模拟到数字[N];网络世界;2013年

[3]冯玉萍;由天津万丽宾馆施工图设计引发——对建筑施工图设计细节问题的思考[J];工程建设与设计;2014年S1期

[4]吴成富;杨雪玲;李炳林;陈绍伟;当前民用建筑施工图设计中的常见问题与思考[J];广东建材;2011年05期

[5]赵起升,朱静孙,王平;智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用[J];华中科技大学学报(城市科学版);2013年03期

[6]吴国松;周水兴;顾安邦;立交桥异形块集成CAD系统的开发思路和技术关键[A];中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十三届年会论文集(下册)[C];2015年

[7]敖清;石洞;童頫;CAD专家系统工具ESTEA的初建——图形功能与系统集成环境的实现[A];中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十二届年会论文集(下册)[C];2012年

[8]齐笑;争做一流的楼宇自控产品生产厂商——访北京信和瑞丰科技有限公司总经理姜永东[J];智能建筑;2013年02期

自动检测论文范文6

【关键词】电气自动化;水利工程;技术运用

1引言

在社会经济发展的过程中,水利工程发挥着极为重要的作用,其涉及发电、农业灌溉以及运输等多个领域,只有建设高质量的水利工程才能实现对水资源的合理分配,有效解决不同地域水资源分配不均这一难题。电气自动化技术在水利工程中的应用可以有效提高水利工程的运行效率,进一步提升水利工程的经济效益和社会效益。

2水利工程中电气自动化技术的应用价值

在水利工程中,电气自动化系统有十分明显的可开发性特点,有利于今后系统的功能拓展与结构优化。此外,电气自动化控制系统的结构有十分清楚的层次和布局的划分,可以按照不同部位的各种功能进行针对性检测,有着较强的灵活性和适应性。在水利工程中,电气自动化技术的应用主要有2方面的优势:(1)可以提升水利工程的运行效率。当前,大部分水利工程引进了电气自动化技术,结合大量的实际研究发现,电气自动化技术的应用既可以大幅提升水利工程的生产能力,还可以减少资源消耗,实现对水利工程的自动化控制管理。在水利工程投入运行的过程中,若其中某些部件发生故障时,电气自动化系统能及时发出警告信息,技术人员可以通过电气自动化技术对其进行检查诊断,从而及时采取维护措施,确保水利工程中运行设施与设备能够长期稳定、安全地运行[1]。(2)可以保障水利工程稳定运行。通过对自动化系统的应用,能够在最大程度上提升工程的运行效率与整体质量,减少对资源的浪费,而且在电气自动化系统中融入先进的信息与监测技术,能够有效防止故障的出现,从而使水利工程高效率、高稳定性地运行。

3水利工程中电气自动化技术的应用方向

3.1自动检测

电气自动化技术运用中,要进一步提升自动化管理水平,应当对水利工程中的各类设备进行自动化检测,及时获取设备的运行参数,通过对这些参数进行整理,系统能够自动辨别各个设备是否存在异常问题。水利工程中用到的设备种类繁多,如机组、辅助装置、开关设备、操控设备等。这些均是自动化检测过程中的关键设备,可以从开关机、转调等多个环节入手,对各类水利设备实行实时监控与检测,从而提升各个设备的自动化程度,降低其实际运作时发生故障的概率,进而能够始终维持稳定、安全的运作状态[2]。另外,电气自动化技术在水利工程中的应用可以让各类设备的节能、环保性能大幅增强,从而取得更好的节能效果。同时,还可以实现对设备实时运作状态的把控,并根据实际情况做出合理调整。例如,可使用变频控制技术降低设备运作过程中的能源消耗量,并根据自动检测得出的结果调整运行参数。

3.2设备智能化控制

电气自动化系统可以对水利工程进行智能化管控,进而保证设备的开闭与智能化等流程均可获得准确有效的控制,通过使用最少的人力甚至是无人操作的形式处理相应的管理工作,利用智能化手段对计算机进行操作,进而实现智能化操控。具体包括以下方面:1)设备操作保护。在对相应设备实行操控前,上位机会按照各个计算机监控现地控制单元(LocalControlUnit,LCU)收集到的信息实行逻辑分析,判定此设备是否具有足够的操作条件,避免出现人为误操作的情况。对于无法满足运作条件的设备,操作人员可按照上位机的提示信息迅速查明缘由,再采取相应措施将其条件予以补足,然后将其正式启动。2)事故警示。如果设备处于异常运行状态,自动化系统会借助上位机显示屏发出警示信息以及声光报警提示值班人员。此时,上位机中的显示屏会给出对应设备的故障具体状况、原因与时间,并且还会在打印机中将此信息打印出来,再登记在数据库事故系统中,以便于查询与调取。3)事故应急处理。水利工程出现故障事故后,电气自动化系统可以在第一时间发觉并采取相应的管控措施,譬如,出现大型安全事故或洪涝灾害时,一旦主机泵出现故障,就会立刻启动紧急停机功能,系统可以将工程中的机组设备直接断开,同时,闭合对应的出水门进行截流,避免由于内外河水位差太大引起主机泵发生逆转、逆流等状况,将损失控制到最低水平[3]。

3.3优化设备型号的选择与自动化设计

随着科学技术的迅速发展,电气自动化技术得到了更为广泛的应用,也为人们的日常生活提供了诸多便利,就国内水利工程建设和运用的状况来看,电气自动化技术是目前水利工程建设与运营管理中的一项关键技术。水利工程已经逐渐向着自动化的方向发展,工程的运行方式也在电气自动化技术的影响下开始转型,许多日常工作内容均可用机器设备来替代人工操作,实行无人化、自动化操作,整体的智能化和自动化配件数量也不断增加。在水利工程的电气自动化系统中,基于对先进科技的运用,研发出了专门的智能控制系统与保护装置等。但是,当前自动化技术的运用仍然存在着一些问题,譬如,设备的灵敏度较弱,稳定性不够等,有关工作应当进一步强化对此系统的设计和改进,做到根据具体的工程情况选择最为适宜的设备型号,保证发电机能够稳定、持续运作。

3.4应用于闸门监控系统

对于水利工程,阀门监控系统占有极为关键的地位,将会对远程自动控制水平带来一定的影响。基于对电气自动化技术的运用,能够使阀门监控系统和手动系统实现有效衔接,在进水闸的前端区域应当配备控制组,而在出水闸区域也要配备控制组,通过对这2个部位的合理管控,能促使水利工程稳定、高效地运作[4]。在对各项控制组实行管理时,利用电气自动化技术能够进行室内远程操控,可以对任意机组的开关进行灵活转换,同时,安排专人负责管理,接收并完整保存有关数据,出现紧急状况时可以及时发出警示,还可以对水轮发电机层与开关站周边的监控单元进行全方位的监测,实时掌握其启动与停止状况,在操作控制界面中把有关数据传递至控制系统内,保证取得更好的监控效果。

4加强电气自动化在水利工程中应用的策略

4.1市场化经营

在市场化持续推进的今天,应在水利行业中适当引进市场机制,在确保其充分发挥社会职能的基础上,提升其经济收益,以此投入电气自动化新技术的开发与运用中,为水利工程智能化发展提供技术与经济支持。

4.2积极推动电气自动化技术的应用

由于我国在水利工程中运用电气自动化技术的时间晚于许多发达国家,专业人才储备较为匮乏,从实际发展情况来看,实行自动化变革已然是未来发展的必然趋势,而当前已有的许多技术已无法适应行业发展的需求,所以,应当加强对当前管理人员的培训,使其尽早掌握各项自动化技术,并不断创新和优化现有技术,充分借助现有资源持续推进水利工程自动化水平的提升。总而言之,需要根据当下的具体状况与实际发展需求积极推动电气自动化技术在水利工程中的运用,进而促进我国水利事业获得质的飞跃。

4.3注重电气自动化应用效果的科学评估

根据水利工程的具体状况与管理需求,为全面提升电气自动化应用水平,相关管理人员应当在工程实践中针对控制技术的运用情况进行评估分析,对各方面的影响因素进行归纳总结,从而更好地采取措施加以改进[5]。此外,还要运用电气自动化技术的水利工程的管理情况进行详细分析,使其管理效果符合预期设想,保证对自动化控制技术的合理运用。

4.4重视自动化控制系统的构建与应用

为保证电气自动化在水利工程中的作用,应重视信息技术和控制理论的综合运用,从而对实际控制工作的高效率实施提供技术基础,推动电气自动化的运用水平得到全面提高,提供新的工程智能化管理思路,使水利工程建设与设备运作管控等方面的工作能够高质高效地开展。

4.5提升水利工程技术人员的综合水平

为促进电气自动化技术的应用,需要加强技术人员的技术培训,不断提高其专业技术水准与综合素养,确保其具备足够的电气自动化的相关知识储备,熟练运用各种操作方式。管理人员还需要根据工程的具体运作状况创建合理、健全的考核机制,做到对人员的优选和使用,以此促进电气自动化技术能够在水利工程中获得更好的应用。

5结语

自动检测论文范文7

为了满足人们对于电能的需求,要提升电力自动化技术的实际运行结构,确保其发挥最大功效。本文从电力自动化技术的应用领域入手,集中分析了电力自动化技术在电力工程中的应用措施,并简要阐释了电力工程中电力自动化技术的发展趋势,旨在为相关工程项目管理人员提供有价值的参考建议。

关键词:

电力自动化技术电力工程应用趋势

随着科学技术的进步,在电力工程项目中运行电力自动化技术已经成为社会发展的必然趋势。只有保证电力自动化技术的运行框架实效性和管控机制,才能在提升管理效果和质量的同时,优化技术应用项目的落实程度,一定程度上保证电力工程项目的良性运行。电力系统作为一个综合化的系统,需要相关技术人员提高技术管控机制,确保统一化运作的基础上,建立有效的控制调节机制,实现自动化技术的有效应用。

一、电力自动化技术的应用领域分析

1.电网调度中自动化技术应用分析。在现代电网调度控制项目运行过程中,主要围绕计算机展开技术框架,这也是电网调度中最根本的技术要求,相关研究人员要对技术特征和技术运行结构进行集中处理,优化信息采集功能以及安全性检测机制,实现屏幕显示以及工况计算,提高实时控制的有效性。另外,对命令执行以及采集信息子系统进行集中管控,运行收集子系统和人机联系子系统,能把电网调度应用以及电网工程项目结合在一起,实现配电网调度管理以及能量管理项目的自动化管控。除此之外,有效的运行自动化管理机制和控制技术,能对输电网络进行有效的管理和保护,提升电网系统的安全性和稳定性。

2.供电系统中自动化技术应用分析。将电力自动化技术应用在供电系统中,主要是对变电站的自动化项目、负荷控制项目以及实施监督控制项目进行管控,提高地区调度能力。主要利用的设备就是小型计算机,并且实现综合通信技术以及计算机技术,确保自动检测项目和变电站控制项目得到良性运行。另外,在集中运行计算机技术以及信息处理技术,能有效优化资源配置和电力系统的管控结构,确保在日常维护基础上,优化监督机制的时效性,保证电力系统安全稳定的运行。特别要注意的是,要着重关注负荷式控制中对于工频项目以及声频控制参数的处理机制。借助负荷曲线实现对数据的有效处理。

3.水力发电厂中自动化技术应用分析。在水力发电项目中运行自动化技术,主要针对的是大坝监控维护以及水库调度项目,并且在电站运行操作中也可以有效利用自动化技术。通过自动化技术对信息进行集中收集,确保水文信息以及水库后续管理工作运行结构完整。借助计算机监控系统,能对水力发电系统进行实时监控和管理,一定程度上保证水力发电厂的稳定运行。

4.电力系统中自动化技术应用分析。在电力系统中运行自动化技术,主要对变电站、发电站直接的信息结构进行管理,确保传输功能的完整度,提高远动通道以及远动装置的质量,确保管理结构和管理参数贴合实际需求。另外,在对信息系统以及管理项目进行综合分析的过程中,要对微波、载波以及高频参数进行集中处理和管控,以提升整体装置遥测功能的有效性。

二、电力自动化技术在电力工程中的应用措施分析

电力资源是近几年备受关注的清洁能源,不仅具有便于控制以及便于运输的特征,也能在实际使用过程中符合大众诉求,为电力企业提供连续的电能,确保整体系统运行的安全性和可靠性,从而提高整体综合性系统的管理效果,保证电力工程能为人们提供更有效的服务。

1.电力自动化技术之现场总线技术。在随电力自动化技术进行研究的过程中,现场总线技术是非常关键的技术参数之一,相关研究人员要针对具体问题建立有效的管控机制,确保自动化设备的衔接效果符合实际需求。在现场总线技术运行过程中,技术人员要提高对智能一体化的认知,提高管控结构和管理效能,确保管理项目的实效性。目前,我国CAN现场总线技术、HART现场总线技术等都是比较主流的技术项目。在现场总线技术运行过程中,要利用相应设备和传感器,确保电阻以及电流等基础参数信息的完整度,才能根据实际情况建立有效的信息传输机制,保证数学模型贴合整个现场应用项目的需求,提高结果的准确性,也能在整理和分析基础上,对数据进行综合研究和管控。管理人员要多硬件数量和投资数目进行综合分析,充分发挥总线技术的优势,提高整体管理效果和管理项目的实效性。相关项目的管理人员要充分认知现场总线技术的市场价值,充分挖掘技术潜力的同时,建立健全更加有效的管控机制。

2.电力自动化技术之自动化电力补偿技术。在对自动化电力补偿技术进行分析的过程中,主要对单一信号以及三相电容器进行有效处理,确保对无功补偿技术以及低压补偿技术能发挥实效性,提高补偿方式电线负荷结构的完整度。在补偿技术操作流程中,要集中分析和考量电压平衡问题,提升配电检测功能实效性的智能补偿框架。只有对负载变化提高适应性,才能确保智能化控制电容器结构的完整度,顺利升级整体技术框架和运行参数。在技术项目运行过程中,管理人员要针对技术框架进行综合分析,完善补偿技术的参数结构,保证其精度和准确度的同步升级,利用缺相保护优化系统管理参数。

3.电力自动化技术之主动对象数据库技术。在对主动对象数据库技术进行分析和处理的过程中,管理人员要针对具体问题建立有效的管控机制,提升数据信息处理机制和处理参数,确保电力自动化技术框架的完整度。在主动对象数据库技术应用过程中,要提高软件工程中数据参数的完整度。只有提升监控管理结构和数据有效性,才能建立优于传统结构的新型管控机制。在对象技术和功能支护技术处理进程中,技术人员要对触发机制进行集中管控,要提升管控措施的实效性,确保整体运行结构符合市场诉求,从而优化主动对象数据库技术项目的实效性和社会价值,确保社会效益和经济效益得到双赢。

三、电力工程中电力自动化技术的发展趋势

随着人们生活水平的提高,电力企业要想顺应时展趋势,就要提升自身管理机制和管控效果,确保管理项目的实效性。目前,电力企业各个部门之间还不能建立统筹管控措施,也就导致信息共享平台在建立和资源管控过程中出现一定的问题亟待解决。技术管理人员要在提高资源的科学性管理模式,也要合理化的整合信息机制,确保电力系统自动化项目以及运行结构符合常规化要求。在运行电力自动化技术的过程中,要结合电力工程项目的实际发展诉求,提高技术结构和共享体系,单一化的电力自动化系统能检测控制体系和软件包体系。而在通信体系建立和信息整合的过程中,要结合社会发展诉求,自动化技术以及智能化技术项目分析结构符合实际需求,提高项目处理和电路网络的科学化发展水平,切实维护电力系统中的用电体系,发挥电能自动化技术的最大优势,创收更大的经济效益和社会效益。

四、结语

总而言之,在对电力自动化技术进行分析和研究的过程中,需要对市场参数以及社会发展机制进行综合分析。电力自动化技术的发展进程贴合电力工程发展诉求,保证供电环境的安全性和稳定性,特别是对供电设备要进行优化处理。电力自动化技术要保证运营成本得到有效降低,促进电力行业的持续性发展。

作者:白丽丽 单位:国网山西省电力公司吕梁供电公司

参考文献:

[1]张志峰.自动化技术和产品在电力行业的发展前景[C].中国自动化学会仪表与装置专业委员会电力自动化技术的新进展研讨会论文集.2015:1-15.

[2]潘永杰.电力工程中的电力自动化技术应用分析[C].决策论坛—科学制定有效决策理论学术研讨会论文集.2015:188-188.

自动检测论文范文8

[关键词]脑膜瘤;人工智能;机器学习;影像组学

人工智能(artificialintelligence,AI)是1956年在Dartmouth大学举办的会议期间首次出现的名称[1]。作为一个通用术语,它是指以最低限度的人为干预,让计算机自行模拟智能行为[2]。本文就人工智能在脑膜瘤的影像应用进展及发展前景进行综述。

1AI在影像诊断领域的应用背景

AI是计算机科学的分支,用机器执行通常由人的智力活动完成的认知任务。AI近来在感知能力方面取得了巨大进步,已能让机器更好地描述和解释复杂的数据。而深度学习的加入,强化了计算能力,加速了AI的发展。当前影像诊断专业的特点是大量的图像和报告以数字形式存在,这些特点在推动医学进入数字化时代的过程中起到了引领作用,同时为发展AI提供了契机。AI在影像医学应用的最初目的是在临床工作中提高效率和效果,减少专业人员的失误,增加客观性。近年来,影像组学结合深度学习技术(AI的算法之一)可自图像中自动学习有代表性的特征,从而在肿瘤影像学领域帮助临床决策,如明确诊断、不同癌症的危险分层等。目前广泛使用的AI方法分为2种:第一种是手工裁切特征,如肿瘤纹理特征,再使用计算机程序进行量化;第二种方法是深度学习,深度学习算法能自动从数据中提取特征,不需人工预定义特征[3]。AI在肿瘤影像的应用主要是发现异常(肿瘤识别)、特征提取、监测变化这3个方面,但也面临一些挑战,包括开发通用术语以及在不同成像平台和患者人群中制定AI程序使用的验证标准。

2AI在脑膜瘤影像的应用现状

脑膜瘤AI应用的伦理问题由McCradden等[4]进行了研究,结果表明几乎所有参与者都认为,售卖医疗数据应该被禁止,但为了改进健康状况,也有小部分人认为暴露少量隐私是可以接受的。技术方面,脑膜瘤图像分割、智能识别的方法学研究不断进步,自动化程度越来越高,从而使得影像结果输出更方便、快捷及精准。2019年1月,Laukamp等[5]采用深度学习模型对56例脑膜瘤患者(病理组织类型Ⅰ级n=38、Ⅱ级n=18)的T1WI、T2WI、T1增强图像和FLAIR图像进行识别、分割,输入模型后结果显示检测到脑膜瘤55例,与人工分割效果相当。这表明尽管扫描器数据各不相同,但深度学习模型仍能对脑膜瘤组织进行准确的自动检测和分割。同年8月,Stember等[6]采用视觉追踪技术对脑膜瘤图像进行分割,结果表明,该方法可用于深度学习的语义分割,将来进一步优化,便可以通过更快、更自然的方式用于临床。2020年2月,Laukamp等[7]对56位脑膜瘤患者的影像数据分别进行两种处理:深度学习算法自动分割和由两位高年资影像工作者手动分割,输入模型后结果显示为55个脑膜瘤是由深度学习自动分割的,其研究表明对脑膜瘤图像采用基于深度学习的自动分割具有较高的分割准确性,与人工分割效果相当。这种自动分割图像包括增强扫描T1WI和FLAIR图像,与Laukamp等[5]的研究相一致。鉴于脑膜瘤的瘤周水肿程度影响患者的临床结果,亦有研究者使用半自动方法对该区域进行了精准分割,Latini等[8]使用商业软件(VuePACSLivewire)在50例颅内脑膜瘤患者的磁共振图像上采用半自动计算方法计算瘤周水肿量。结果表明无论图像信号如何变化,都可以精确计算水肿量且具有很高的可重复性。且经过较短的训练后,便可简单快速的在临床实践中实施。应用方面,这些图像分割、机器学习等智能手段在脑膜瘤的应用目前主要集中在以下几个方面:脑膜瘤病理级别的判断、脑膜瘤的鉴别诊断和瘤周水肿的识别与分割等。其中以脑膜瘤病理级别的判断研究最多,不同研究者采用的方法不尽相同。早在2016年,Krivoshapkin等[9]设计实验,由一名放射科医生和两名神经外科医生使用先进的计算机算法分析48例脑膜瘤切除术前1.5T磁共振图像并区分术前脑膜肿瘤的组织学类型,结果表明高级数学算法在区分脑膜瘤病理级别中具有高度的特异性、灵敏度和可重复性,但当时并未引起重视。2018年11月,ArokiaJesuPrabhu等[10]研究团队使用一种新型的支持向量机方法,实现了对脑膜瘤病理级别的判断。与此同时,Hale等[11]通过机器学习对1998~2010年间WHOⅠ级(n=94)和Ⅱ级(n=34)脑膜瘤的18~65岁患者的影像数据进行分析,结果表明机器学习算法是功能强大的计算工具,可以非常准确地预测脑膜瘤分级。到2019年,类似的研究明显增加,所用的研究方法和MRI图像也不断更新。2019年3月,Lu等[12]回顾病理数据库,纳入152例脑膜瘤患者的421张术前ADC图用于纹理分析,通过机器学习分类器可实现与经验丰富的神经放射科医生同等的诊断性能,可对脑膜瘤进行准确分级。表明基于ADC值和ADC值纹理分析的决策树模型具有广泛前景,可以在不久的将来提供更精确的诊断和辅助诊断。同年7月,Zhu等[13]通过181例脑膜瘤患者的MRI深度学习影像组学模型,以非侵入性方式对脑膜瘤进行分级,结果表明深度学习影像组学模型在非侵入性个体化脑膜瘤分级预测中其量化能力十分突出。其实验组使用深度学习的影像组学分析方法也实现了脑膜瘤病理级别的判断。同年10月,Zhu等[14]基于数据扩增和改良卷积神经网络自动预测脑膜瘤病理级别。同年11月,Hamerla等[15]使用了4种机器学习方法,进一步提高了脑膜瘤病理级别的分级并具有很好的敏感度和特异度。同年12月,Laukamp等[16]通过MRI形态学检查序列、扩散序列进行病变的形态学参数、纹理特征分析,实现了脑膜瘤的病理分级。2020年6月,Ke等[17]利用多参数MRI图像也对这一科学问题进行了研究。与脑膜瘤病理级别的判断比较,AI在脑膜瘤的诊断和鉴别诊断方面的研究相对较少。2019年7月,Shrot等[18]通过队列研究,将141例患者(41例胶质母细胞瘤,38例转移瘤,50例脑膜瘤和12例原发性中枢神经细胞瘤)的形态学MRI、灌注MRI和扩散张量成像序列应用于机器学习方案来鉴别不同类型的脑肿瘤,结果显示使用普通和高级MRI序列的机器学习方案具有高性能的自动肿瘤分类算法,可应用于临床决策中优化肿瘤分类。同年9月,Li等[19]通过回顾性分析,在67例患者的MRI序列(T2-FLAIR,扩散加权成像和增强的T1WI)中提取498个组学特征(12个临床特征和486个纹理特征),将纹理分析应用于机器学习模型中。结果显示,与血管瘤性脑膜瘤相比,恶性血管周细胞瘤更大,肿瘤周围水肿程度更小,并且纹状血管更多。表明机器学习在鉴别恶性血管周细胞瘤和血管瘤性脑膜瘤的诊断中具有重要价值。2020年,AbdelazizIsmael等[20]使用残差网络的深度学习方法,对脑膜瘤、胶质瘤和垂体瘤进行了识别,准确率高达99%。国内文献也对脑膜瘤的分割和机器学习有所研究,但与英文文献相比有明显的差别:一是研究的论文数量较少,二是所涉及的内容不及英文文献广泛,三是研究时间晚于国外。目前国内文献在这方面的研究绝大多数局限于应用方面,如脑膜瘤的分级[21-25]、病变的识别[26]及鉴别诊断[27-28]。关于方法学的改进方面中文文献较少,唐青青等[29]应用体视学方法进行了这方面的探索。

3AI在脑膜瘤影像研究中存在的问题及应用前景