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探索地学仪器原始创新·致力地球物理技术突破 被引量:1
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作者 林君 严复雪 皮帅 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4433-4455,共23页
地球物理仪器是地学仪器的关键分支,也是地球科学研究的基石,在资源勘查、环境监测及灾害预防等多个领域扮演着核心角色.由于发展和起步较晚,我国的高端地球物理仪器长期依赖国外进口,这严重制约了国产仪器的发展.虽然我国地球物理仪器... 地球物理仪器是地学仪器的关键分支,也是地球科学研究的基石,在资源勘查、环境监测及灾害预防等多个领域扮演着核心角色.由于发展和起步较晚,我国的高端地球物理仪器长期依赖国外进口,这严重制约了国产仪器的发展.虽然我国地球物理仪器装备的研发水平近年来取得了进步显著,但相比发达国家仍存在一定差距.国产仪器应从根本上突破困境,摆脱对进口仪器的依赖,加强自主研发和创新能力.本文重点从重、磁、电、震、核磁及放射性测量六个方面阐述了我国地球物理仪器的发展历史及代表性成果.同时,简述了人工智能在地学仪器中的应用,概述了制约我国地球物理仪器装备发展的主要问题,并提出了未来的发展方向. 展开更多
关键词 地球物理 地学仪器 自主创新
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基于点电偶源的土石堤坝管涌渗漏通道探测方法与仪器设计
2
作者 佟野 滕飞 林君 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4522-4534,共13页
土石坝是一种常见的水利工程结构,土石材料的结构特性决定着渗漏的必然性,异常的渗漏可能导致坝体内部土的壤受到侵蚀,逐渐地形成了管涌渗漏通道.如果不采取有效措施提前探测和治理管涌渗漏通道,坝体可能面临沉降、滑坡或坍塌等风险.为... 土石坝是一种常见的水利工程结构,土石材料的结构特性决定着渗漏的必然性,异常的渗漏可能导致坝体内部土的壤受到侵蚀,逐渐地形成了管涌渗漏通道.如果不采取有效措施提前探测和治理管涌渗漏通道,坝体可能面临沉降、滑坡或坍塌等风险.为了能够准确地探测土石坝管涌渗漏通道的位置,为堤坝治理提供更丰富的探测数据,本文基于管涌渗漏通道的电导率异常分布特性,研制出一种渗漏探测仪器.该仪器包含发射系统和接收系统.发射系统用于激励管涌渗漏通道产生异常磁场;接收系统由三分量磁测传感器、Real-Time Kinematic(RTK)定位系统和接收机组成,用于测量和记录微弱的异常磁场信号的幅度和厘米级经纬度信息.通过仿真、实验室测试以及野外实验,验证了探测方法和仪器的有效性.该技术和仪器有望在堤坝安全性监测和维护方面发挥重要作用,为减少土石坝潜在的灾害提供了一种先进的探测技术手段. 展开更多
关键词 电磁探测 三分量磁测传感器 磁场强度测量 土石坝管涌渗漏通道探测
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基于双电性源的磁共振地下水探测技术数值模拟与特征分析 被引量:1
3
作者 林小雪 韦萌 +1 位作者 常天琦 林婷婷 《地球物理学报》 北大核心 2025年第3期1174-1185,共12页
磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共... 磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共振地下水探测方法已趋于成熟,但由于其存在磁性回路覆盖面积大、响应信号振幅低等问题而无法在高噪声的城市环境中开展应用.针对以上问题,本文提出利用双电性源代替传统大规模磁性源回路,以解决环境适应性问题;推导空间磁场表达式,构建核函数,获取强振幅正演响应,以解决信号幅值低的问题;建立反向脉冲和同向脉冲双电性源激发模型,以讨论最佳双源装置;设置不同收发距和百米级深水案例,以探索收发参数对城市深水场景的探测潜力.经深入分析得知,同向脉冲双电性源装置能够获取远超于反向脉冲双电性源、单电性源以及传统磁性源的磁场覆盖距离、灵敏度核函数辐射深度以及深水信号感应强度.结果证明,本文所提出的双电性源磁共振探测方法具有地形适应性好、探测灵敏度高以及激发深度大等绝对优势,能够极大地拓宽磁场覆盖范围,从方法上突破传统磁性源探测弊端,具备纵深聚焦揭示深部异常体的能力.本文的研究结论为打破传统磁共振探测的瓶颈深度、以及推进城市环境下的磁共振地下水探测进程提供了理论基础. 展开更多
关键词 电性源 磁共振 双源 信号增强
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基于变分模态分解的地面磁共振谐波消噪方法
4
作者 王琦 刘钊闻 +2 位作者 杜海龙 玄玉波 刁庶 《吉林大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第2期559-566,共8页
针对地面磁共振信号非常弱,极易受电磁噪声干扰的问题,提出一种基于变分模态分解的地面磁共振谐波消噪方法.该方法采用基于改进变分模态分解的工频谐波消除方式,并根据频谱分析设定模态分量数与初始中心频率,解决了常规谐波建模消噪方... 针对地面磁共振信号非常弱,极易受电磁噪声干扰的问题,提出一种基于变分模态分解的地面磁共振谐波消噪方法.该方法采用基于改进变分模态分解的工频谐波消除方式,并根据频谱分析设定模态分量数与初始中心频率,解决了常规谐波建模消噪方法仅能处理单次采集数据而导致的运算效率慢等问题.实验结果表明,该方法在多基频或基频随时间变化等复杂噪声场景中,得到了良好的谐波分量估计效果,并可快速、有效地消除工频谐波干扰,大幅度提升了地面磁共振探测数据信噪比. 展开更多
关键词 变分模态分解 地面磁共振 谐波干扰 基频变化
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油田压裂井地电法双参数联合监测技术与仪器研究 被引量:15
5
作者 朱凯光 贾正森 +6 位作者 王言章 李振峰 邱春玲 李亭亭 王佳 李雪涛 林君 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3663-3672,共10页
目前世界上水力压裂技术是老油田增产和低渗透油气田开发所应用最为广泛、最为有效的技术措施,油气储层裂缝分布规律监测对于油田勘探开发具有重要意义.本文利用压裂液在地层中的低阻特性与极化特性,基于井地电阻率法与激发极化法联合,... 目前世界上水力压裂技术是老油田增产和低渗透油气田开发所应用最为广泛、最为有效的技术措施,油气储层裂缝分布规律监测对于油田勘探开发具有重要意义.本文利用压裂液在地层中的低阻特性与极化特性,基于井地电阻率法与激发极化法联合,根据位场理论镜像原理,采用三维有限差分,计算了多种压裂模型的地表传导电位与极化电位;通过非等权值的数据融合算法,计算了地表双参数异常,仿真数据的研究结果表明,双参数融合技术在异常提取方面具有明显优势.在此基础上,基于双波大功率联合发射技术、时分复用低噪声接收技术,研制了井地电法双参数联合监测仪器系统,共模抑制比达110dB,有效地提取了微弱异常信号.通过陕西省富县华北局油田的压裂野外联合监测试验,表明了井地电法双参数联合监测仪器系统在水力压裂裂缝监测中具有较好的监测效果和较高的分辨率,解决了在低电阻率储层压裂或深井压裂情况下监测困难以及单一方法的监测结果多解性等问题,实现对油田水力压裂裂缝的实时监测. 展开更多
关键词 油田压裂 电阻率 极化率 双参数 数据融合 联合监测
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基于伪随机系统辨识的电磁法仪器标定 被引量:13
6
作者 刘立超 丁凯来 +2 位作者 林君 周逢道 刘长胜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1721-1728,共8页
针对电磁法仪器标定需求,提出基于伪随机互相关辨识的标定方法。论述逆重复m伪随机编码序列的产生方法,从自相关函数出发,推导逆重复m序列的频谱解析式。分析互相关法系统辨识进行仪器标定的原理,给出以逆重复m序列为标定信号源时仪器... 针对电磁法仪器标定需求,提出基于伪随机互相关辨识的标定方法。论述逆重复m伪随机编码序列的产生方法,从自相关函数出发,推导逆重复m序列的频谱解析式。分析互相关法系统辨识进行仪器标定的原理,给出以逆重复m序列为标定信号源时仪器和磁场传感器的标定方程,并讨论逆重复m序列的参数选取原则。最后,采用相关辨识分别对测量通道和感应式磁场传感器进行标定测试。实测结果表明,标定结果幅度误差小于0.2%,相位误差小于0.5°;标定频率分辨率为0.244 Hz,与传统的方波标定相比效率提高了75倍。该标定方法准确快速,频率分辨率高,可广泛应用于电子仪器标定。 展开更多
关键词 标定 电磁法 相关辨识 逆重复m序列
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基于三室动力学模型的髋、膝和踝关节等张肌耐力疲劳建模
7
作者 张陈 周子健 +4 位作者 冉令华 呼慧敏 张欣 徐红旗 史冀鹏 《医用生物力学》 北大核心 2025年第1期163-170,共8页
目的 建立50%等长峰值力矩(isometric peak torque, IPT)下髋、膝和踝关节等张肌耐力三室动力学疲劳模型,为生物力学和运动科学等领域的仿真负荷评价提供理论基础。方法 分别测量40名男大学生髋、膝和踝关节的IPT后,再以50%IPT进行至力... 目的 建立50%等长峰值力矩(isometric peak torque, IPT)下髋、膝和踝关节等张肌耐力三室动力学疲劳模型,为生物力学和运动科学等领域的仿真负荷评价提供理论基础。方法 分别测量40名男大学生髋、膝和踝关节的IPT后,再以50%IPT进行至力竭的下肢三关节等张肌耐力测试。同步采集下肢主要肌群的肌电和保持时间(endurance time, ET)。验证以往研究推荐的疲劳(fatigue,F)和恢复(recovery,R)参数所建立模型获得的ET和实验ET值的差异,再通过实验ET值和网格搜索的方法匹配合适的F和R参数,以建立正确的三室动力学模型。结果 髋、踝关节ET显著大于膝关节(P<0.001);以往研究推荐参数所建立模型获得的ET显著大于实验测得ET (P<0.001),对应的均方根误差(root mean squared error, RMSE)和平均相对误差(mean relative error, MRE)数值较大;网格搜索法匹配到下肢三关节等张肌耐力测试的三室模型F和R参数,新建立模型获得ET与实验ET差异无统计学意义(P>0.05)。结论 所建立模型能够作为同类活动负荷评估的间接测量工具。 展开更多
关键词 三室疲劳模型 负荷评价 等张测试 肌耐力 疲劳
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高校工科大学生自主实践创新教育的探索 被引量:30
8
作者 付坤 凌振宝 王金国 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2015年第4期196-198,共3页
创新人才综合素质特别是实践创新能力已成为高等院校教育教学目标的重要组成。大学生实践创新能力培养,不仅体现在通识教育过程中,更体现在自主学习、自主培养与自主提升的实践过程中。本文阐述高等院校工科类专业大学生自主实践创新教... 创新人才综合素质特别是实践创新能力已成为高等院校教育教学目标的重要组成。大学生实践创新能力培养,不仅体现在通识教育过程中,更体现在自主学习、自主培养与自主提升的实践过程中。本文阐述高等院校工科类专业大学生自主实践创新教育的意义;通过制定校内外结合的自主实践创新、高效组织与实施等方式构建自主实践创新教育体系;通过搭建自主实践创新条件平台、营造自主实践创新教育氛围等手段建立自主实践创新教育保障机制;总结了过程管理与质量控制对提高大学生实践能力与创新意识培养的经验;探索了大学生自主实践创新教育培养模式,对调动学生自主创新实践的积极性和主动性,提高实践创新能力和创新精神的重要作用。 展开更多
关键词 高等院校 工科专业 自主实践 创新教育
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基于虚拟仪器的高准确度同步采集系统 被引量:15
9
作者 史志辉 林君 周逢道 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第2期67-70,共4页
针对工业生产、医疗以及科学研究过程中多路微弱信号检测的需求,采用FPGA并行控制实现16通道的同步采集,使用大动态范围的24位模数转换芯片和低噪声模拟调理电路获得较高的信噪比,USB高速接口的设计解决大量数据实时传输的问题,基于LabV... 针对工业生产、医疗以及科学研究过程中多路微弱信号检测的需求,采用FPGA并行控制实现16通道的同步采集,使用大动态范围的24位模数转换芯片和低噪声模拟调理电路获得较高的信噪比,USB高速接口的设计解决大量数据实时传输的问题,基于LabVIEW的上位机软件实现多通道数据的同步采集、传输、处理和存储。高精度硬件和虚拟仪器平台的结合,能够快速搭建检测系统,并且方便对仪器进行维护、扩展和升级。 展开更多
关键词 仪器仪表技术 同步采集 虚拟仪器 通用串行总线
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测控技术与仪器专业实践教学体系建设 被引量:13
10
作者 凌振宝 程德福 林君 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2012年第5期119-121,共3页
实践教学是培养学生创新思维与能力的重要教学环节之一,经过几十年的建设,形成了"长期坚持教学科研紧密结合,不断完善实践教学体系,注重培养学生创新精神与实践能力"的办学特色,在培养方案设计、实验室建设、实验室开放、毕... 实践教学是培养学生创新思维与能力的重要教学环节之一,经过几十年的建设,形成了"长期坚持教学科研紧密结合,不断完善实践教学体系,注重培养学生创新精神与实践能力"的办学特色,在培养方案设计、实验室建设、实验室开放、毕业设计质量监控和课外科技创新实践活动开展等方面取得了良好效果,具有一定的示范作用。 展开更多
关键词 测控技术与仪器 实践教学 教学体系
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海洋可控源电磁探测技术海底工程勘探应用研究 被引量:4
11
作者 李慧 林君 +3 位作者 周逢道 刘长胜 王艳 周国华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1153-1158,共6页
采用可控源电磁法进行海底工程及资源勘探,采用垂直磁偶极装置拖曳测量,分析了上覆海水对于感应电压曲线的影响及剖面图的理论形态;进行了线圈小型化研究,通过计算和实验得到能够用于海底探测的磁偶极装置的参数;基于以上理论研究完成... 采用可控源电磁法进行海底工程及资源勘探,采用垂直磁偶极装置拖曳测量,分析了上覆海水对于感应电压曲线的影响及剖面图的理论形态;进行了线圈小型化研究,通过计算和实验得到能够用于海底探测的磁偶极装置的参数;基于以上理论研究完成了海底模型实验及输油管线探测实验,准确地探测到海底异常及输油管线位置及深度. 展开更多
关键词 海洋可控源电磁法 电导率 垂直磁偶极装置 中心回线装置 海水影响
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大型科学仪器工作状态监测系统简介 被引量:6
12
作者 田地 邱春玲 +6 位作者 杨智君 马骏骁 王丰贵 陈璐 邓广福 商飞 李伟 《实验技术与管理》 CAS 2005年第12期1-2,13,共3页
大型科学仪器工作状态监测系统建设是国家科技基础条件平台建设项目,由大型科学仪器工作状态监测标准、大型科学仪器工作状态记录器以及监测服务器和远程图像监控系统等三个主要部分构成,采用硬件检测和软件检测两种方式客观地记录科学... 大型科学仪器工作状态监测系统建设是国家科技基础条件平台建设项目,由大型科学仪器工作状态监测标准、大型科学仪器工作状态记录器以及监测服务器和远程图像监控系统等三个主要部分构成,采用硬件检测和软件检测两种方式客观地记录科学仪器的有效工作机时,为全国大型科学仪器设备协作共用网提供科学、公正、公开的评估监督依据,支持的仪器类型包括:电子光学类、质谱类、X射线类、波谱类、光谱类和色谱类等,现已在北京和长春两地投入运行. 展开更多
关键词 科学仪器 工作状态 监测系统
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基于K-means-CNN的复杂牌号混合合金样品分类研究
13
作者 马耀安 黄裕婷 +5 位作者 张健豪 曲东明 扈蓓蓓 刘碧野 杨光 孙慧慧 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第7期1946-1952,共7页
激光诱导击穿光谱(LIBS)技术通过超短脉冲激光聚焦样品表面形成等离子体,进而对等离子体发射光谱进行分析,从而确定样品的物质成分及含量,是一种具有制样简单,非接触测量,现场适应能力强,分析速度快的高效元素分析方法。使用LIBS技术进... 激光诱导击穿光谱(LIBS)技术通过超短脉冲激光聚焦样品表面形成等离子体,进而对等离子体发射光谱进行分析,从而确定样品的物质成分及含量,是一种具有制样简单,非接触测量,现场适应能力强,分析速度快的高效元素分析方法。使用LIBS技术进行元素分析,成分分类识别是研究的关键方向,目前LIBS技术主要应用于岩石矿产检测,环境监测,化学品识别相关领域,而对多种成分复杂牌号混合合金分类问题研究较少。常用高性能精确分类算法通常对计算资源要求高,难以搭载在要求便携性,小型化的LIBS系统中。MPL-T-1064激光器产生脉冲激光,通过前置镜组调制光路,激发Al,Fe,Cu多种牌号合金的混合样品采集数据。使用主成分分析方法(PCA)对数据进行预处理,输入K均值聚类算法(K-means),卷积神经网络(CNN)模型中进行分类。使用K-means无法对复杂牌号合金进行精细分类,但在大类区分工作中准确率达到99.97%。CNN可以对复杂牌号合金进行精细分类,准确率达99.15%,但对计算资源要求相对较高。针对上述问题,设计了一种融合算法,使用K-means算法处理混合合金光谱数据,对相同种类不同牌号的样品进行粗分类,将一次分类后的数据输入CNN模型进行精细分类,在Al,Fe,Cu十种牌号样品的混合合金光谱中分类准确率达到99.35%,在5折交叉验证中准确率达99.52%,验证了算法在分类准确的同时具有较好的泛化能力。融合算法分类准确率相比K-means算法提高了39.65%,运行速度相比CNN算法加快21.94%。为多种成分复杂牌号混合合金分类问题提供了高效,快速,准确的方法。为更加轻量化,便携化的LIBS系统发展方向提供了新的思路。 展开更多
关键词 合金分类 K-MEANS 卷积神经网络 激光诱导击穿光谱
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仪器仪表专业实验教学平台建设与实践 被引量:5
14
作者 凌振宝 林君 +1 位作者 程德福 王君 《实验技术与管理》 CAS 2007年第7期148-150,共3页
根据仪器仪表专业创新人才培养目标,采取了科研成果向教学设备转化、与知名企业联建实验室和自主研发实验设备措施,改善实验室硬件平台及环境,加强实验室科学管理,更新实验教学内容,发挥学科优势和特色,取得了良好的教学效果。
关键词 实验教学平台 创新人才培养 实验室管理 仪器仪表
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电磁法仪器高精度GPS同步系统设计 被引量:3
15
作者 于生宝 何建龙 +2 位作者 苏发 李刚 孙长玉 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4035-4040,共6页
为了提高电磁法勘探仪器同步系统的同步精度和抗干扰性,提出一种新的基于全球定位系统(GPS)和恒温晶振(OCXO)的同步系统方案。通过对GPS秒脉冲特性和OCXO频率特性的分析,采用卡尔曼滤波对秒脉冲中的随机噪声进行滤波处理,提高其精度。... 为了提高电磁法勘探仪器同步系统的同步精度和抗干扰性,提出一种新的基于全球定位系统(GPS)和恒温晶振(OCXO)的同步系统方案。通过对GPS秒脉冲特性和OCXO频率特性的分析,采用卡尔曼滤波对秒脉冲中的随机噪声进行滤波处理,提高其精度。并以处理后的秒脉冲信号作为基准在线校正OCXO基本时钟,保证其输出频率的精度。采用具有电磁兼容设计的MC9S12XS128微控制器实现秒脉冲的卡尔曼滤波和OCXO在线PID校正,提高系统的抗干扰能力。研究结果表明:GPS锁定时同步脉冲精度稳定在25 ns以内。该方案提高同步系统的同步精度和抗干扰性,同时可以提高仪器野外工作的效率。 展开更多
关键词 电磁法仪器 GPS同步 卡尔曼滤波 OCXO校正
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基于虚拟仪器技术的动态无功补偿装置响应时间测试系统 被引量:3
16
作者 闫立东 张秉仁 +1 位作者 陆浩 王亚凡 《电测与仪表》 北大核心 2014年第18期52-56,共5页
根据风力发电无功不足现状和无功补偿技术发展趋势,针对合理选择性能适用的无功补偿装置的需求,本文提出并研发了一种基于虚拟仪器技术的动态无功补偿装置响应时间测试系统。系统结构以信号调理电路为硬件基础,PXI数据采集平台为核心,以... 根据风力发电无功不足现状和无功补偿技术发展趋势,针对合理选择性能适用的无功补偿装置的需求,本文提出并研发了一种基于虚拟仪器技术的动态无功补偿装置响应时间测试系统。系统结构以信号调理电路为硬件基础,PXI数据采集平台为核心,以LabVIEW为软件开发工具。具有波形显示、数据读取、信号分析、数据管理等功能,可监测无功补偿装置响应时间特性等一系列参数,实现了对无功补偿装置功能的全面系统在线监测。 展开更多
关键词 无功补偿 虚拟仪器 响应时间 LABVIEW 动态无功补偿装置
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智能仪器实验教学系统开发 被引量:4
17
作者 万云霞 凌振宝 +1 位作者 千承辉 渠珊珊 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2012年第10期40-43,共4页
开发了一套智能仪器实验教学系统,该实验系统由数据采集系统和以SST89V564RD单片机为核心的数据分析处理系统组成。整个系统采用模块化设计,包括单片机模块、人机接口模块、数据采集模块、简易信号源模块等。信号源由系统自带的信号源提... 开发了一套智能仪器实验教学系统,该实验系统由数据采集系统和以SST89V564RD单片机为核心的数据分析处理系统组成。整个系统采用模块化设计,包括单片机模块、人机接口模块、数据采集模块、简易信号源模块等。信号源由系统自带的信号源提供,也可外接信号源。数据采集模块通过串口采集数据,经由单片机编写的数据处理程序进行分析处理,由上位机软件显示原始数据波形或处理后数据波形。实验证明,该系统运行稳定,可满足智能仪器实验的教学目的。 展开更多
关键词 智能仪器 数据采集 模块化设计
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基于数据流截获技术的仪器状态监测方案 被引量:2
18
作者 毛宏宇 王丰贵 +1 位作者 王文良 王书士 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期241-243,共3页
针对由计算机控制的仪器工作状态监测问题,提出一种基于计算机串口的数据流监测方案,采用纯软件的方式,规避硬件监测的风险,通过截获串口与仪器设备之间的数据流进行模式匹配,实现仪器状态监测。为提高数据流变化的检测效率,采用加权的... 针对由计算机控制的仪器工作状态监测问题,提出一种基于计算机串口的数据流监测方案,采用纯软件的方式,规避硬件监测的风险,通过截获串口与仪器设备之间的数据流进行模式匹配,实现仪器状态监测。为提高数据流变化的检测效率,采用加权的核拟合密度估计算法代替传统的M-核估计方法,降低系统资源的占用率。 展开更多
关键词 数据流 过滤器驱动 状态监测 核拟合
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基于局部双稳态结构的压电俘能器设计与研究
19
作者 宋秉骏 谷刘坤 +1 位作者 黄文轩 辛毅 《压电与声光》 北大核心 2025年第3期550-555,共6页
针对单稳态压电俘能器在低频、低振幅环境下工作频带窄、能量采集效率低的问题,以及传统双稳态压电俘能器结构复杂、需要附加外部组件的缺点,提出了一种新型局部双稳态结构的压电俘能器。该结构基于豆荚物理结构的启发,通过结合局部双... 针对单稳态压电俘能器在低频、低振幅环境下工作频带窄、能量采集效率低的问题,以及传统双稳态压电俘能器结构复杂、需要附加外部组件的缺点,提出了一种新型局部双稳态结构的压电俘能器。该结构基于豆荚物理结构的启发,通过结合局部双稳态设计与压电材料,显著增强了对低频振动能量的捕获能力,并拓宽了工作频带。实验结果显示,在风速为2.5 m/s时,所提俘能器的输出功率密度较单稳态结构提高了2 077.78%;即使在风速高达5.1 m/s的场景下,其输出功率密度依然比单稳态结构高出66.27%,验证了该局部双稳态结构在大部分应用环境下的优越性。同时,在与LTC3588电路结合的实验中,局部双稳态结构的压电能量采集器对微弱风速提升的响应更加敏感,输出信号也有明显改善。 展开更多
关键词 压电俘能器 局部双稳态结构 能量收集 风致振动 低频激励
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二氧化碳封存断层构造区微震活动规律新认识——以美国Decatur项目为例
20
作者 李永臣 罗子金 +4 位作者 马科迪 方小宇 田华丰 吕言新 辛毅 《海洋地质前沿》 北大核心 2025年第3期65-77,共13页
基于美国Decatur二氧化碳封存项目,探讨碳封存过程中地层厚度、构造应力状态以及CO_(2)注入引发的微地震活动之间的相互关系,为碳封存选址和安全性评估提供科学依据。通过Decatur项目的储层(Mt.Simon砂岩)和盖层(Argenta地层)厚度特性,... 基于美国Decatur二氧化碳封存项目,探讨碳封存过程中地层厚度、构造应力状态以及CO_(2)注入引发的微地震活动之间的相互关系,为碳封存选址和安全性评估提供科学依据。通过Decatur项目的储层(Mt.Simon砂岩)和盖层(Argenta地层)厚度特性,研究其对注入压力扩散的影响;结合构造应力分布和历史累积数据,分析前寒武基底断层滑动的敏感性。CO_(2)注入点附近的Argenta地层较薄或缺失,没有足够的厚度来抑制压力向基底断层迁移,导致微地震事件主要发生在前寒武基底。CO_(2)注入到Mt.Simon砂岩储层后,孔隙压力升高先集中在注入点附近,随后压力扩散到更大范围,单纯的CO_(2)注入并不足以完全诱发大规模的微地震活动。前寒武基底因历史构造应力多次累积,对流体注入引发的应力释放更为敏感。在Decatur项目中,当CO_(2)注入速率达到125~140万t/a时,诱发了断层滑动和微地震活动。碳封存选址应从地层厚度、构造应力状态和注入诱发机制上进行全面评估,确保注入的安全性和长期稳定性。 展开更多
关键词 CO_(2)地质封存 微震活动 断层构造 Decatur项目 THMC多场耦合
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