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基于振弦式传感器的桥梁监测系统设计及应用 被引量:13
1
作者 田一鸣 立国 +3 位作者 王尧伟 林潇 谢黎明 杜赛赛 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 2021年第5期468-474,共7页
针对桥梁监测中振弦传感器信号采集仪集成度低,数据传输方式有限等问题,设计了振弦式传感器桥梁监测集成系统.本文以ARM处理器STM32为核心,外部扩展激振和拾振电路,结合RS485和4G通信实现振弦传感器信号采集系统硬件设计,并扩展SD卡实... 针对桥梁监测中振弦传感器信号采集仪集成度低,数据传输方式有限等问题,设计了振弦式传感器桥梁监测集成系统.本文以ARM处理器STM32为核心,外部扩展激振和拾振电路,结合RS485和4G通信实现振弦传感器信号采集系统硬件设计,并扩展SD卡实现离线数据存储,采用MODBUS通信协议进行数据通信保障通信的可靠性.采用等精度测频法进行频率计算,以保证不同频段的信号具有相同的采样精度.实验结果表明,基于振弦式传感器的桥梁监测系统的精度以及稳定性满足实际应用需求,本研究可以为桥梁实时检测,交通行业应变监测传感器在安装前的快速校准与检测提供技术支持. 展开更多
关键词 桥梁结构 健康监测 STM32 MODBUS通信 等精度测频法 振弦式传感器
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改进型质心算法在井下人员定位中的应用 被引量:11
2
作者 王琰琳 黄友锐 立国 《煤矿机械》 北大核心 2012年第8期76-78,共3页
井下人员定位对于煤矿的安全管理和应急救援都非常重要,由于井下环境复杂,而质心定位算法受环境影响较小,因此在无线传感网络的节点定位中广泛应用。但传统质心算法精度较差,针对这种情况提出了一种改进质心定位算法,采用遗传算法对权... 井下人员定位对于煤矿的安全管理和应急救援都非常重要,由于井下环境复杂,而质心定位算法受环境影响较小,因此在无线传感网络的节点定位中广泛应用。但传统质心算法精度较差,针对这种情况提出了一种改进质心定位算法,采用遗传算法对权值进行优化。仿真结果表明,经过遗传算法优化后,定位精度优于传统的质心算法。 展开更多
关键词 无线传感网络 节点定位 加权质心算法 遗传算法
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基于多传感器的AGV定位误差校正方法研究 被引量:10
3
作者 立国 邓亚颂 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 2018年第6期780-785,799,共7页
针对自动导引运输车(Automated Guided Vehicle,AGV)系统中定位误差问题,基于一种快速响应(Quick Response,QR)码地标系统和新的编码器安装方法,提出了一种视觉定标方法和S形曲线修正算法.视觉定标方法通过QR码内嵌入标签号和位置信息,... 针对自动导引运输车(Automated Guided Vehicle,AGV)系统中定位误差问题,基于一种快速响应(Quick Response,QR)码地标系统和新的编码器安装方法,提出了一种视觉定标方法和S形曲线修正算法.视觉定标方法通过QR码内嵌入标签号和位置信息,利用相机识别到QR码后,提取QR码特征点在网络中的位置,通过计算当前QR码与AGV之间的位置偏差和姿态对AGV校正.S形曲线修正算法通过左右编码器记录的路程差对AGV进行位置偏差校正.结果表明,本文将以上两种方法组合使用,补偿了编码器大角度范围变化下积累的误差. 展开更多
关键词 自动导引运输车 QR码技术 定位导航 误差补偿
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适用于异构网络的改进TCP协议研究 被引量:7
4
作者 韩涛 黄友锐 +1 位作者 立国 史明 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第B10期279-281,共3页
在有线网络中,网络丢包主要是网络拥塞造成的,而传统的TCP协议主要是针对有线网络设计的。对于无线网络,链路错误的随机丢包成为其主要的丢包,传统的TCP已不再适用。为了使TCP适用于有线-无线的异构网络中,提出一种改进的TCP协议(命名为... 在有线网络中,网络丢包主要是网络拥塞造成的,而传统的TCP协议主要是针对有线网络设计的。对于无线网络,链路错误的随机丢包成为其主要的丢包,传统的TCP已不再适用。为了使TCP适用于有线-无线的异构网络中,提出一种改进的TCP协议(命名为TCP-Ackflag)。此协议通过接收端判断分组数据的相对延迟趋势来判断网络拥塞情况,并在接收端反馈给发送端的ACK包中定义一个拥塞标志位。接收端在接收ACK包中,记录这个拥塞标志位。为了使网络能达到最大吞吐量,发送端只有在发现产生网络丢包现象后再立即对记录的拥塞标志位的值进行检测,通过检测到的拥塞标志位的值来判断网络拥塞情况,最终决定是进入网络拥塞处理过程还是简单地快速重传过程,从而保证了有线-无线异构网络的传输性能。仿真结果表明,此方案对网络拥塞判断准确性和灵敏性都有极大提高,并在此基础上保证了网络传输性能。 展开更多
关键词 异构网络 TCP 网络拥塞
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TSP的改进蚁群算法求解及其仿真研究 被引量:9
5
作者 杨再甫 黄友锐 +1 位作者 立国 葛平平 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期928-932,共5页
蚂蚁数目是影响蚁群算法性能的重要参数,常规蚁群算法在求解TSP时易于陷入局部最优解。文章针对该问题,提出了一种蚂蚁数目动态改变的蚁群算法,即每次周游时的蚂蚁数目是在一个范围内随机取值,该改进算法借用遗传算法中的排序选择策略... 蚂蚁数目是影响蚁群算法性能的重要参数,常规蚁群算法在求解TSP时易于陷入局部最优解。文章针对该问题,提出了一种蚂蚁数目动态改变的蚁群算法,即每次周游时的蚂蚁数目是在一个范围内随机取值,该改进算法借用遗传算法中的排序选择策略对每次遍历时的蚂蚁位置进行初始化;分别对常规蚁群算法的TSP求解和改进蚁群算法的TSP求解进行了原理阐述,并对2种算法求解TSP的结果进行了Matlab仿真。对比仿真结果表明,改进的算法在求解TSP时,能够有效地跳出局部最优解,并能很好地收敛,它比常规蚁群算法的性能要优。 展开更多
关键词 常规蚁群算法 改进蚁群算法 旅行商问题 局部最优解 动态蚂蚁数目
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基于Zigbee的煤矿风机无线监控系统研究 被引量:9
6
作者 韩涛 黄友锐 立国 《煤矿机械》 北大核心 2014年第1期218-220,共3页
采用TI公司的CC2430芯片将通风机监控点设计成无线节点,通过Zigbee技术将各个无线节点组成无线网络,从而完成煤矿通风机无线监控系统。通过实验表明,该系统设计简单,组网方便,运行稳定可靠,并大大减少了监控系统的复杂程度,降低了成本,... 采用TI公司的CC2430芯片将通风机监控点设计成无线节点,通过Zigbee技术将各个无线节点组成无线网络,从而完成煤矿通风机无线监控系统。通过实验表明,该系统设计简单,组网方便,运行稳定可靠,并大大减少了监控系统的复杂程度,降低了成本,系统可扩展性也得到了极大提高。 展开更多
关键词 无线传感器网络 通风机 ZIGBEE CC2430
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一种煤矿井下图像压缩方法 被引量:8
7
作者 杨磊 黄友锐 +3 位作者 唐超礼 立国 陈珍萍 韩涛 《工矿自动化》 北大核心 2015年第8期82-84,共3页
针对煤矿井下视频监控图像数据量大而导致传输、存储困难等问题,提出了一种基于改进压缩感知算法的图像压缩方法。首先采用Coiflet2小波变换原理对采集图像数据进行稀疏化,然后通过测量矩阵对稀疏化的图像数据进行测量,得到测量数据,最... 针对煤矿井下视频监控图像数据量大而导致传输、存储困难等问题,提出了一种基于改进压缩感知算法的图像压缩方法。首先采用Coiflet2小波变换原理对采集图像数据进行稀疏化,然后通过测量矩阵对稀疏化的图像数据进行测量,得到测量数据,最后采用正交匹配追踪算法和小波反变换重构图像。实验结果表明,该方法有效压缩了图像大小,且能够很好地还原图像。 展开更多
关键词 井下图像 视频监控 压缩感知 Coiflet2小波变换
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无线传感器网络能量有效精度可控时间同步 被引量:8
8
作者 陈珍萍 黄友锐 +1 位作者 唐超礼 立国 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2014年第6期597-603,共7页
针对无线传感器网络对时间同步低能耗的需求,以及不同时间同步用户对同步精度要求的不同,提出了一种能量有效精度可控时间同步方法.基于GPA算法构建网络的PS向量,结合PBS实现网络节点的时间同步分组传输,减小网络同步分组数据的传输量,... 针对无线传感器网络对时间同步低能耗的需求,以及不同时间同步用户对同步精度要求的不同,提出了一种能量有效精度可控时间同步方法.基于GPA算法构建网络的PS向量,结合PBS实现网络节点的时间同步分组传输,减小网络同步分组数据的传输量,降低时间同步的能耗;通过联合极大似然法估计节点间的相位偏移和频率偏移,为高精度时间同步提供保证;基于最大频率偏移估计获取网络同步误差,通过RBF神经网络控制器实现同步周期和同步分组次数的实时调整,在保证同步精度的前提下降低同步算法的能耗.最后,通过实验验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 时间同步 能量有效 精度可控 成对广播同步
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物联网感知层低能耗时间同步方法研究 被引量:8
9
作者 陈珍萍 黄友锐 +1 位作者 唐超礼 立国 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期193-199,共7页
针对物联网感知层对时间同步的需求及节点能量有限的特点,提出一种低能耗时间同步(Low Energy Consumption Time Synchronization,LECTS)的方法,从同步消息量、同步周期和占空比角度研究同步能耗的降低.对网络进行父子群的划分,为每个... 针对物联网感知层对时间同步的需求及节点能量有限的特点,提出一种低能耗时间同步(Low Energy Consumption Time Synchronization,LECTS)的方法,从同步消息量、同步周期和占空比角度研究同步能耗的降低.对网络进行父子群的划分,为每个群选择PS(Pairwise Synchronization)节点,群内节点持续同步,群间节点按需同步;父节点和PS节点间以同步周期和占空比双向交换N次同步消息,群内其他节点侦听同步消息,基于参数抵消的联合极大似然法估计子节点与父节点间的相位偏移和频率偏移,将群内子节点同步到父节点;在给定同步精度下,汇聚节点定期评估网络同步误差,由时间同步控制器调整网络同步周期和占空比.仿真结果表明LECTS算法在保证同步精度的同时,降低了同步能耗、提高了网络的生存周期. 展开更多
关键词 物联网 时间同步 同步能耗 同步控制器
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基于zigbee+wifi的井下监控系统设计和实现 被引量:7
10
作者 王丽娜 黄友锐 +1 位作者 唐超礼 立国 《煤炭工程》 北大核心 2014年第6期138-140,共3页
针对目前井下监控系统采用单一协议兼顾不到合理利用网络资源、降低能耗、提高传输速率等问题,设计了一种基于zigbee+wifi混合型协议的无线传感器网络监控系统。该系统采用zigbee协议传输非视频数据,通过分簇式链状无线网络上传到地面... 针对目前井下监控系统采用单一协议兼顾不到合理利用网络资源、降低能耗、提高传输速率等问题,设计了一种基于zigbee+wifi混合型协议的无线传感器网络监控系统。该系统采用zigbee协议传输非视频数据,通过分簇式链状无线网络上传到地面监控中心;采用wifi协议上传音视频信息,两者的结合最大限度的降低了单一wifi协议所带来的高成本、高功耗以及单一zigbee协议传输音视频数据实时性差的问题。实际应用效果表明,该混合型协议无线网络监控系统大大提高了系统的可靠性和安全性。 展开更多
关键词 zigbee+wifi协议 井下监控系统 无线传感器网络 混合型协议
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矿井通风机不停风自动倒机智能监控系统设计 被引量:7
11
作者 徐善永 黄友锐 +1 位作者 立国 龚大伟 《煤炭工程》 北大核心 2013年第5期132-134,共3页
针对目前通风机的倒机方式存在的弊端,设计以S7-300 PLC为控制核心的通风机不停风自动倒机智能监控系统。该系统可以对通风机各项参数进行实时监视,还可以由PLC引导自动完成通风机倒机过程,提高了矿井通风的安全性。实际应用表明,该设... 针对目前通风机的倒机方式存在的弊端,设计以S7-300 PLC为控制核心的通风机不停风自动倒机智能监控系统。该系统可以对通风机各项参数进行实时监视,还可以由PLC引导自动完成通风机倒机过程,提高了矿井通风的安全性。实际应用表明,该设计方案有效地解决了通风机倒机时带来的瓦斯超限等安全隐患问题。 展开更多
关键词 智能监控 矿井通风机 PLC OPC协议
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《模拟电子技术》课程教学质量的改革与实践 被引量:7
12
作者 黄友锐 凌六一 立国 《高教论坛》 2009年第3期48-49,65,共3页
随着教学改革的不断深入,各高校在《模拟电子技术》课程教学中进行了不同程度的改革。结合本校实际情况,按照教育部提出的素质教育改革的要求,从教学内容、教学方法、教学手段、考试方式等方面进行了改革。通过实施多种教学改革,全面提... 随着教学改革的不断深入,各高校在《模拟电子技术》课程教学中进行了不同程度的改革。结合本校实际情况,按照教育部提出的素质教育改革的要求,从教学内容、教学方法、教学手段、考试方式等方面进行了改革。通过实施多种教学改革,全面提高了《模拟电子技术》课程教学质量。 展开更多
关键词 《模拟电子技术》 教学改革 考试考核
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基于ZigBee的煤矿安全监测及定位系统设计 被引量:7
13
作者 张义 黄友锐 +4 位作者 刘聪美 立国 凌六一 陈珍萍 葛平平 《煤炭技术》 北大核心 2014年第4期18-20,共3页
在分析传统煤矿井下安全监测和人员定位的基础上,提出了基于ZigBee的煤矿安全监测及人员定位于一体的系统设计方案。设计了系统体系结构,并详细设计了节点的软硬件。系统通过安装在节点上的传感器采集井下环境数据,采用基于固定节点间... 在分析传统煤矿井下安全监测和人员定位的基础上,提出了基于ZigBee的煤矿安全监测及人员定位于一体的系统设计方案。设计了系统体系结构,并详细设计了节点的软硬件。系统通过安装在节点上的传感器采集井下环境数据,采用基于固定节点间距离的校正模型进行人员定位,并将采集的信息通过以太网传输到井上监控主机,实现对井下环境和人员位置的实时监控,对煤矿安全监测和事故抢救具有重大意义。 展开更多
关键词 ZIGBEE 煤矿 安全监测 人员定位
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虚拟煤矿安全培训系统的设计与实现 被引量:6
14
作者 唐超礼 黄友锐 +1 位作者 李继云 立国 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2011年第2期87-88,共2页
传统的煤矿安全培训采用黑板板书形式很难达到预期培训效果。基于OpenGL开发的虚拟煤矿系统具有交互性和生动性,可以为煤矿安全培训提供理想的平台。介绍了基于OpenGL的虚拟煤矿系统的设计与实现,阐述了该系统的具体实现过程。
关键词 虚拟煤矿 漫游 安全培训 OPENGL
原文传递
基于改进蚁群算法的组播路由算法研究 被引量:6
15
作者 柴井坤 魏圆圆 立国 《电视技术》 北大核心 2009年第4期57-59,共3页
提出了一种基于改进蚁群算法的QoS组播路由优化求解方法。新算法采用精英策略进行信息素更新、转轮赌法进行路径选择和变化的信息素强度等方法进行改进。仿真结果表明改进的蚁群算法能有效满足各种业务的服务质量需求。
关键词 QOS组播路由 蚁群算法 信息素 最优路径
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自适应小生境克隆选择算法及其仿真研究 被引量:6
16
作者 唐超礼 黄友锐 立国 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2956-2959,共4页
为了对多模态函数寻优,基于免疫克隆选择算法原理,提出了自适应小生境克隆选择算法(ANCSA)。小生境决定位段会随着优化对象的维数及可行域的变化而自动调节,从而形成不同的小生境,每个小生境都具有免疫记忆功能。通过对四个典型的多模... 为了对多模态函数寻优,基于免疫克隆选择算法原理,提出了自适应小生境克隆选择算法(ANCSA)。小生境决定位段会随着优化对象的维数及可行域的变化而自动调节,从而形成不同的小生境,每个小生境都具有免疫记忆功能。通过对四个典型的多模态函数仿真,并和相关算法进行比较分析,结果表明ANCSA在解决多模态函数优化问题时具有较强的自适应性和收敛性。 展开更多
关键词 多模态函数优化 小生境技术 克隆选择 遗传算法
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矿井通风机无线监控系统设计 被引量:6
17
作者 韩涛 黄友锐 立国 《工矿自动化》 北大核心 2014年第4期81-83,共3页
针对传统的矿井通风机监控系统采用有线通信方式而存在成本高、结构复杂、不便扩展等问题,提出了一种基于ZigBee的矿井通风机无线监控系统的设计方案,详细介绍了该系统的硬件及软件设计。实际应用表明,该系统运行稳定,安装方便,易于扩展。
关键词 矿井通风机 无线监控 ZIGBEE CC2530
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无线传感器网络二阶一致性时间同步 被引量:5
18
作者 黄友锐 陈珍萍 +2 位作者 李德权 唐超礼 立国 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期51-57,共7页
考虑到在无线传感器网络中,新节点的加入或老节点的死亡均会导致拓扑呈动态变化,该文研究一种完全分布式二阶一致性时间同步(Second-Order Consensus Time Synchronization,SOCTS)算法。将节点的时钟特性建模成二阶状态方程,按照伪同步... 考虑到在无线传感器网络中,新节点的加入或老节点的死亡均会导致拓扑呈动态变化,该文研究一种完全分布式二阶一致性时间同步(Second-Order Consensus Time Synchronization,SOCTS)算法。将节点的时钟特性建模成二阶状态方程,按照伪同步周期广播节点的本地虚拟时间,根据邻居节点的本地虚拟时间的不一致来构造同步控制输入;通过坐标变换将网络的一致性时间同步问题转化为变换系统的稳定性问题,理论分析了SOCTS算法的收敛性和收敛条件,并研究了影响SOCTS算法收敛速度的因素。通过数值仿真实验验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 时间同步 一致性 收敛性
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基于STM32的人机语音交互系统 被引量:5
19
作者 王晓冉 立国 方明星 《电子世界》 2017年第13期104-106,共3页
语言是人类使用频率最高的交互方式,因此语音交互无疑也是最佳的人机交互方式。系统设计了一个基于ARM内核和Fat Fs文件系统的嵌入式人机语音交互装置,选用STM32F429微处理器,语音识别芯片,音频解码芯片和SD卡完成装置硬件设计,通过语... 语言是人类使用频率最高的交互方式,因此语音交互无疑也是最佳的人机交互方式。系统设计了一个基于ARM内核和Fat Fs文件系统的嵌入式人机语音交互装置,选用STM32F429微处理器,语音识别芯片,音频解码芯片和SD卡完成装置硬件设计,通过语音信号频谱处理与匹配,选择回复,音频解码和模拟音频输出,最终实现人机语音交互。系统具有识别率高、实时性好、电路简单、性价比高等优点,适合在嵌入式设备领域推广使用。 展开更多
关键词 语音识别 特征提取 LPC 音频输出 FAT FS
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占空比机制下煤矿井下物联网感知层时间同步 被引量:5
20
作者 陈珍萍 黄友锐 +2 位作者 唐超礼 立国 王政 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期232-238,共7页
针对煤矿井下物联网感知层节点能量有限、巷道为狭长分支结构等特点,提出了一种时间同步方法。按照层次型网络结构在煤矿井下巷道布置感知层节点,感知和被测节点基于侦听模式获取时间同步分组,降低了时间同步分组传输量;基于下标偏移法... 针对煤矿井下物联网感知层节点能量有限、巷道为狭长分支结构等特点,提出了一种时间同步方法。按照层次型网络结构在煤矿井下巷道布置感知层节点,感知和被测节点基于侦听模式获取时间同步分组,降低了时间同步分组传输量;基于下标偏移法抵消分组传输中的固定延迟和节点间相位偏移,采用迭代法估计节点间的频率偏移,降低了同步算法的计算复杂度;感知层节点基于duty-cycle休眠机制周期性休眠,路由节点基于最大值估计所有邻居节点的最迟唤醒时间,保证时间分组有效传输和侦听,提高了节点的生存周期。通过仿真实验验证了时间同步方法的有效性。 展开更多
关键词 占空比机制 煤矿井下物联网 时间同步 数据侦听 迭代估计
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