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关键词： 煤与瓦斯突出   光纤微震传感器   光源相位噪声   微震信号拾取   光纤微震探头  

摘要： 煤与瓦斯突出是一种非常复杂的矿井动力现象。随着我国浅部煤炭资源日渐枯竭，煤炭开采向深部发展，动力灾害风险日益增加，已成为制约我国煤炭工业健康发展的关键因素。煤岩体微破裂萌生、扩展和贯通是瓦斯析出、集聚和突出通道形成的重要前兆信息。研究和实践表明，微震监测技术已经成为煤岩体微破裂监测最有效的方式之一。煤与瓦斯突出涉及煤岩的微尺度、小尺度、中尺度到大尺度破裂全过程，破裂信号具有震级范围大、振动频率宽的重要特征。常规电学微震监测系统，难以同时满足从低震高频到高震低频的煤岩破裂振动宽频段信息的监测。相比电学微震监测仪，干涉型光纤传感器具有高灵敏、宽频响、动态范围大等诸多优点和前端无电本质安全的独特优势，将之引入煤矿微震监测领域具有较好的理论和应用价值。　　本论文基于干涉型光纤传感器原理，分析和研究了宽频域微震信息获取、微震信号低失真的解调还原和复杂背景下微震信号识别这三个关键问题，研制了用于微震信号拾取的本安型高灵敏度光纤微震传感器探头，开发了微震信号解调电路与数据处理程序，设计并搭建了8通道新型全光纤煤矿微震传感系统，在引汉济渭输水隧道和淮南矿业集团潘四东煤矿开展了微震监测现场试验。研究内容概括如下:　　第一，在数值分析与软件模拟的基础上开发了一种基于迈克尔逊干涉仪结构的光纤微震探头，该探头全光设计，前坡灵敏度为7rad/g，技术指标优于国内外常用微震传感器探头。通过结构优化，并引入机械阻尼机构，可用频带范围拓宽了约40％。　　第二，系统分析了光源强度噪声来源，模拟了光纤干涉仪中，在不同工作状态下强度噪声对系统噪声的贡献。研究了实验室自制的作为光纤干涉仪光源的光纤激光器的噪声特性，研究表明环境噪声引发的光源低频相位噪声是系统噪声的主要来源。研制了光源环境噪声隔离装置，设计的多层隔声减振装置的声压隔离度达27.15dB，低频振动抑制度为12.70dB。　　第三，利用PGC半数字化解调方法，采用空分复用光纤传感阵列架构，设计和搭建了可现场使用的8通道全光纤微震监测系统，系统最小可检测加速度2.2μg，到时精度50μs，平均动态范围107.90dB。进行了引汉济渭输水隧道和淮南矿业集团潘四东矿现场试验，获取了微震、爆破等特征震动信号，对获取的微震信号进行信号识别和到时提取，并对震源进行初步定位，验证了微震监测系统的可行性。同时将所监测数据与ESG数据进行比较，显示光纤微震监测系统灵敏度更高，对微小微震事件捕捉能力更强。　　本论文创新点:　　1、将高灵敏度干涉型光纤加速度传感器引入到煤矿微震监测领域，所设计制作的光纤微震传感器探头指标优于传统的电学探头，首次实现了煤矿的微震信号检测，为煤矿安全提供了本安型微震监测方案。　　2、在传感器探头中引入新的阻尼机制，设计制作了带有橡胶圈阻尼机构的微震传感器探头，增加阻尼后光纤微震探头的频响曲线更加平坦，频宽扩展约40％，为光纤微震探头设计优化提供了方法和实验指导。　　3、实验探索了光源相位噪声与环境噪声之间的定量关联特性，研制了光源环境噪声隔离减震装置，有效抑制了环境噪声对光源低频相位噪声的影响。

关键词： 传感器技术   机电   自动化控制  

摘要： 随着科学技术、社会经济的快速发展和不断完善,传感器技术得到了飞速发展,并以其独有的远程观测和精准度等特点,在机电自动化控制中的作用越来越突出.传感器技术应用在基础机电自动化控制中,能够通过信号的收集和处理实现自动化和智能化控制机电,从而促进机电行业的可持续发展.当前,传感器技术应用已经成为各个行业创新的重要动力.基于此,从多个角度和层面对以传感器技术为基础的机电自动化控制进行深入分析和探究.

关键词： 传感器技术   机电技术中   技术应用  

摘要： 传感器是自动化技术中的核心内容,近年来我国的科学水平在不断发展,自动化技术和智能化技术都取得了巨大的进步,传感器在各个领域都得到了全面的引用.传感器技术的出现给机电系统的发展提供了良好的条件,将其应用到机电技术中能够更好地对机电系统进行自动控制和调节,提高了机电系统的自动化水平.本文就传感器技术在机电技术中的应用进行探析,首先分析了传感器技术在机电技术中的作用,然后阐述了传感器技术在机电技术中的具体应用,旨在为人们提供一定的参考.

关键词： 传感器技术   电子信息教学   中职教育  

摘要： 现代社会早已成为信息化和数据化社会,而且尤为重视电子信息的发展。而传感器技术对学生而言,其在电子信息技术教学中决定着学生未来的学习和发展。所以教师在教学中需要重视自己的教学模式,使学生能通过正确教学模式的引导,而逐渐领悟传感器技术,并能在现实生活中灵活运用,进而加强自己对知识点的掌握能力。因此就传感器技术在中职院校电子信息技术教学中的实践进行研究和探索。

关键词： 专利计量   设施蔬菜   传感器   专利布局  

摘要： 设施蔬菜主要是通过温室生产的方式来实现反时令种植蔬菜,而传感器作为农业物联网监控的核心,其相关的技术研发一直是国内外在设施农业领域的关注热点,通过对设施蔬菜传感器技术专利的态势分析可以掌握其在该领域技术发展的情况。国内外关于设施农业领域技术专利分析的文献逐渐增多,但至今并无研究成果针对设施蔬菜传感器技术专利布局。基于此,本文利用德温特情报分析工具DDA(Derwent Data Analyzer)对全球和中国设施蔬菜传感器技术进行专利布局研究。全球设施蔬菜传感器技术专利申请共计5836项,本文从技术发展态势、区域布局、申请人、发明人、技术主题等多个角度进行分析可知:目前设施蔬菜传感器技术正处于快速成长期,未来几年内专利申请量还将持续快速增长;中国、美国和韩国是专利申请量最高的几个地区;技术主题主要分布在“种植过程”、“温室/大棚及其装置”、“控制技术”、“水肥管理”。基于对全球发展态势的分析,对中国设施蔬菜传感器技术发展进行了更深入的分析,增加了 IPC分类号和法律状态的分析角度,并针对国内相关技术研发的优劣势提出发展策略和建议。从经济实力、技术实力及专利布局等多个角度上看,中国均与国外技术发达国家存在较大差异。中国在该领域的发展起步较晚,虽然发展迅速,如今已经成为设施蔬菜传感器技术领域的专利申请大国,专利申请总量是全球第一,但是专利质量较差,核心专利较少,通过专利分析,有助于业界了解该技术领域的发展现状、重点企业,明确中国在设施蔬菜传感器领域的发展方向。中国设施蔬菜传感器技术专利布局任重而道远,是一个值得中国进行深入研究的技术领域。目前,该领域正处于快速增长阶段,专利申请集中于本国,产学研合作匮乏,因此中国可以通过制定相关政策来支持并加大研发力度,争取早日掌握核心技术增强在国际专利布局中的竞争实力;企业积极与高校及科研机构进行合作交流,加强自主研发,发展高端应用技术,构建完整的专利组合,早日实现专利技术成果的产业化应用。

关键词： 传感器技术   农业机械   应用   机电一体化   现代农业发展   获取信息   鉴别能力   拖拉机  

摘要： 机电一体化是农业机械发展的必然趋势, 也是现代农业发展的方向,在机电一体化中传感器是体统的最重要环节,能够很开的获取信息, 可以提高农业机械的鉴别能力, 精准的获取信息. 如果在农业机械中缺少了传感器,就无法对信息进行识别,系统的功能就会丧失. 因此,农业机械的发展离不开传感器. 因此,数字传感器在农业机械中应用是十分广泛的,很多农业机械如拖拉机、收割机等都安装了传感器,使得机械在使用的时候可以更加方便智能.

关键词： 增强现实   运动分析   传感器技术  

摘要： 目前,运动分析软件在各种运动项目中都得到了应用,促进了运动科学化以及战术精确化,但市面上较为专业的运动视频分析软件,如dartfish,则需要高速摄像机或红外线装置等硬件设备进行辅助,无法得到有效的推广。因此,本论文在移动客户端上设计并实现了一种基于增强现实的运动视频录制分析系统,利用移动终端有限的硬件条件即可进行运动视频的录制分析,获取人物角度特征。运动视频分析功能应用在竞技体育领域能够直观、快速地向运动员和教练员反馈运动数据,使运动员保持及提高竞争力。本论文首先介绍了课题的研究背景与意义,明确了研究内容和目标。为了解决运动视频分析过程中遇到的人物角度特征测量问题,论文提出了一种基于增强现实技术的测量方法。利用移动终端所提供的丰富的传感器数据,结合增强现实技术设计并实现了一种可以测量三维空间中人物观测角度的工具,可以实时采集运动过程中的人物角度数据,并设计了一种基于传感器数据的AR测量工具姿态补偿算法,并对该测量工具的测量精度以及算法进行了分析评估。基于上述算法,本论文设计并实现了一种基于增强现实的运动视频录制分析系统,并对该系统进行了需求分析、概要设计以及详细设计,并对系统进行了测试。最后,对论文的工作进行了总结与展望。通过对系统测试结果的分析,证明了该系统能够实现运动视频的录制分析功能,在视频录制的同时实时获取人物角度特征,且具有较高的精度。系统在功能和性能上均达到要求,解决了在移动客户端进行运动分析的关键问题。

关键词： Bioanalysis   Biosensor   Enzyme   Nanotechnology   Polymer   Sensor  

摘要： Polymeric nanosensors are a next-generation sensing technology with the promise to improve the way that scientists, engineers, and healthcare professionals collect analyte data. They have a diameter on the order of 100 nanometers, a polyethylene glycol based lipid coating for biocompatibility, and they utilize luminescence techniques for signal transduction which allows for remote and non-invasive sensor read-outs. This makes them ideal for complex in vitro and in vivo applications in biological environments where the currently available sensor technology falls short. However, being an emerging technology, more research and development is needed to address several current limitations. This thesis presents advancements in polymeric nanosensor technology in three key areas of need: (1) attachment strategies and range control methods in enzyme-based detection mechanisms (2) tools for dynamic range control and extension for ionophore-based detection mechanisms, and (3) methods for background noise elimination. These areas of need are addressed through three reports of technological innovation. The first details a novel method for attaching glucose oxidase to polymeric nanosensors through a biotin/avidin approach, with broader implications for any type of enzyme-based (biomolecule-detecting) polymeric nanosensor. It also demonstrates three methods increasing the apparent enzyme activity associated with each nanoparticle and therefore shifting the response range toward lower glucose concentrations: by tuning the amount of biotin groups on the nanosensor surface, by adjusting the amount of biotinylated-glucose oxidase used during synthesis, and by adjusting the amount of avidin linkers used during synthesis. More biotin groups on the nanosensor surface and more biotinylated-glucose oxidase during synthesis both led to lower response ranges, while an optimal amount of avidin (0.22 mg) lead to the lowest response range. The second report details two designs for dual indicato

关键词： 畜牧经济   动物养殖   大数据  

摘要： 现代社会,随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高,人们对动物性食品的需求量越来越高。民以食为天。人们对动物性食品的巨大需求,促使我国畜牧经济蓬勃发展。我国是世界第一人口大国,畜牧经济发展潜力巨大。随着畜牧经济的发展,动物养殖规模的扩大,畜牧经济在运行过程中不可避免的出现了一些问题和缺陷。科学技术是第一生产力,将科学技术中的代表如大数据、云计算及物联网传感器技术等应用于畜牧经济管理工作中,可有效提升管理效率,切实促进畜牧经济的长远发展。

关键词： 传感器技术   农业发展   智慧   现状   展望   应用   信息技术发展   农业技术  

摘要： 智慧农业是农业发展的高级阶段,通过利用传感器技术,将农业智慧发挥到极致,以更加稳定、可靠的技术完成我国农业技术的探索,通过为植物进行光合作用的传感,满足作物生长需求,提升作物的单产量及品质.