基于边际谱和神经网络的柴油机故障诊断

柴油机缸盖振动信号中包含着丰富的柴油机工作状态信息,利用缸盖振动信号诊断柴油机工作状态是一种有效方法.针对缸盖振动信号的特点,提出用经验模式分解方法对获取的缸盖振动信号进行分解,选取前3阶模式分量的边际谱、重心频率、重心幅值、偏度以及峭度等构成柴油机工作状态特征向量,基于BP网络对柴油机故障进行分类诊断.经对实测柴油机故障进行诊断表明,正确率达到85％以上,验证了诊断方法的可行性.     

阳台农场环境控制系统设计

针对阳台农业种植植物在无人照料时,由于光照、湿度不足引起的植株生长问题,以STC89C52单片机为控制核心,选取DHT11、BH1750、YL-69传感器,分别检测空气温湿度、土壤湿度、光照强度,设计了阳台农场的环境监测控制系统。系统可自动检测、显示并调控空气温度、湿度、土壤湿度和光照强度,当环境参数不满足预设阈值时,可自动调控,实现阳台农场的自动管理。     

基于物联网技术的奶牛瘤胃pH值和温度监测系统研究

针对目前传统检测方法实施难度大、易交叉感染的问题,设计了奶牛瘤胃pH值和温度无线检测单元、Sub-1G无线传输网络和阿里云实时显示界面,实现了奶牛瘤胃pH值和温度的连续监测。瘤胃检测单元采用LabSen331 pH值复合电极进行pH值检测,采用Pt1000铂电阻进行测温。信号调理电路使用AD8603运算放大器,模数转换电路使用AD7792。核心控制电路使用STM8L151微控制器,通过315 MHz无线信号传输数据到项圈中继节点。无线传输网络基于TI-15.4协议实现。数据经项圈节点中继后,由数据集中器通过串口通信发送给物联网网关。通过4G网络,网关按照MQTT协议将数据传输至阿里云。本文进行了pH值和温度测量准确性、检测单元功耗、无线传输网络可靠性等验证试验和现场监测试验。验证试验结果表明,pH值测量误差小于±0.02,温度测量误差小于±0.3℃,检测单元使用2 200 mA·h/3.6 V锂电池供电,检测间隔设为10 min时,电池寿命可达1 800 d,无线传输网络可在180 m内可靠传输。现场试验结果表明监测系统记录值和人工测定瘤胃液pH值之间具有良好的相关性(r=0.961,...     

基于翘尾特征的奶牛产犊预报设备设计与试验

针对奶牛产犊过程中自动化监测和预报设备缺乏的问题,设计了基于翘尾特征的奶牛产犊预报设备。设备包括记录待产奶牛尾部加速度数据采集节点,数据上传无线组网和云端数据存储平台,并开发了基于机器学习模型的产犊预报算法,实现了奶牛产犊的自动预报。尾部数据采集节点采用STM32L151CBT6A单片机控制ICM42605传感器实现加速度数据采集,在完成数据整理与本地存储后,通过LoRa网络将数据上传至网关。网关通过WiFi网络,按照MQTT协议将数据传输至腾讯云物联网开发平台,并将数据同步存储在腾讯云数据库中。在算法开发试验中,本文基于25头奶牛产犊前的尾部加速度数据,开发了基于Man-Kendall趋势检验和基于集成学习思想的多SVM产犊预报模型,完成算法性能验证后,将开发好的模型部署在腾讯云服务器。验证试验表明：牛尾节点测量的加速度信号与振动传感器校准仪设定的输出信号相关性良好(r=0.938,P<0.01),节点监测模块可连续工作24 d,无线传输网络最大丢包率为1.3%,满足应用需求。设备进行部署后,完成了11头奶牛产犊过程的监测,结果表明设备对9头牛(81.82%)在产前12 h内成...     

基于小波和多元线性回归的拖拉机振动分析

以一种轮式拖拉机为研究对象,基于小波分析和多元线性回归分析的方法,探讨了拖拉机在不同行驶速度、不同激振频率下,其前轴和后轴振动对座椅振动的影响。研究结果表明:在不同速度下,拖拉机前轴、后轴振动对座椅振动的影响具有不同的变化趋势。当行驶速度增大时,前轴振动对座椅振动的影响没有显著变化,后轴振动对座椅振动的影响则显著增加;随着分析频率的降低,前轴振动和后轴振动对座椅振动的影响均显著增加。在人体敏感的频率范围0～10Hz内,尽管前、后轴振动对座椅振动均有显著影响,但后轴振动比前轴振动对座椅振动的影响更为显著。研究结果可为改善拖拉机座椅的舒适性设计提供理论依据。