一、特殊环境监控系统的设计及应用（论文文献综述）
侯佳林[1]（2021）在《特殊环境下的人员信息感知系统设计与实现》文中研究说明当前,通信技术、传感器技术等随着时代在不断地发展和进步,也使得人员信息感知系统为人们的生活提供了诸多便利。但在一些特殊的环境下,如:救援环境、战场环境、出警任务、户外探险等环境,普遍存在人员分散、距离远范围大、信号不够稳定的特点,导致信息感知难、通信受限等问题。本文根据作者所在工作单位的实际情况,通过对特殊环境下的人员信息感知系统的需求进行分析,围绕终端、网关、服务器和数据管理等四个部分进行整体设计,并进行了软硬件的调试和验证,实现了一种特殊环境下的人员信息感知系统,为信息感知系统在特殊环境下的有效感知和应用提供了实际解决方案。本文主要工作如下:1.设计了用户终端,完成了多种信息感知及数据采集:通过GM-702B CO气体传感器、SHT30温湿度传感器和CCS811空气质量传感器感知环境信息;通过MKB0805心率血压传感器感知人员生理信息;通过L80-R GPS模块感知位置信息;通过按键和马达实现交互功能;在Altium Designer19硬件开发环境中完成了以STM32F103C8T6为核心的终端模块及网关模块的电路设计和PCB板制作。2.通过LoRa通信技术实现了用户终端与网关模块之间的通信;网关模块主要集成了LoRa通信模块和4G通信模块,通过4G通信模块Air724UG实现了网关模块和One NET云平台之间的通信。3.在One NET云平台实现数据的展示和历史数据存储,并在此基础上实现了基于Android Studio平台开发的应用端软件。4.通过实验对本系统进行了软硬件的测试和数据分析验证,证明了该系统在远距离、低功耗和低成本的基础上,能够实现设计的功能,且终端设备体积较小（尺寸约为6cm×4.5cm×1cm）方便携带,可应用于可穿戴设备中,具有较强的实用性。本文结合传感器技术、LoRa通信技术、云平台技术和计算机技术等开发的特殊环境下的可穿戴的信息感知系统,为其今后的实际推广和应用提供了解决方案。
贺琦[2]（2021）在《基于无人值守地面传感器系统的近海岸边界入侵探测技术研究》文中研究指明随着社会、经济、军事的发展,我国近几年对近海生态资源不断进行深入开发,持续增多的近海岸军用、民用重点设施和区域的安防保密问题已经引起人们的重点关注。传统的近海安防措施主要是通过浮标、光电警戒雷达、声呐等传统技术手段和物理手段相结合的方式实现,防护的重点是水面及水下防护,而作为近海最后一层防护屏障的海岸防护并没有得到广泛重视。无人值守地面传感器系统（Unattended Ground Sensor,UGS）是一种能够自主实现监控、侦查、测量功能的无人值守综合探测系统,对比安防领域广泛应用的视频监控、红外探测、声控报警等设施和设备,在近海岸应用领域具备更为优秀的隐蔽性、全时性、适用性和稳定性。因此,基于UGS的近海岸边界入侵探测技术可以成为近海安防的最后一道防线,实现对现有近海安防领域技术和设备的补充。近海岸特殊环境下,单独的图像、声信号、磁信号和地震动信号目标探测技术受各自技术局限性影响无法完全满足应用需求,其中地震动信号目标探测技术受近海岸环境影响最小,通过将其作为一种预警探测技术并以预警结果为基础,进一步融合其他探测技术实现入侵目标精准识别的探测方法能够满足近海岸目标探测要求,但是目前国内外关于近海岸地震动信号预警检测的相关研究和应用都很少。因此,本文将近海岸地震动信号目标探测技术作为切入点,围绕近海岸地震动信号特性、地震动信号采集系统设计、地震动信号特征提取、地震动信号检测模型的搭建验证及近海岸环境对地震动信号的影响等五个方面开展基于UGS的近海岸边界入侵探测技术研究。首先对近海岸地震动信号的产生和传播机理进行研究,讨论地震动信号的波形组成、各波形衰减和能量占比情况,选择瑞雷面波作为地震动信号研究对象,并着重分析近海岸地震动信号的震源、传播介质和信号采集三个方面的特性。高质量地震动信号的获取需要好的采集设备,首先选择体积小、性能均衡、结构稳定的无源动圈式振动传感器,并设计相应的低噪声放大调理电路;然后利用防腐蚀性材料设计防水采集节点外壳,同时需要进行淋水、浸水实验进行验证;接着利用Lab VIEW和MATLAB混合编程编写地震动信号采集软件,装载在笔记本电脑上作为信号采集终端;最后搭配NI公司的USB 6218采集卡完成近海岸地震动信号采集系统的整体设计,并根据地震动信号特性分析和特征提取需求,采集各种条件下大量的地震动信号作为近海岸地震动信号研究的数据基础。近海岸地震动信号特征提取分为信号预处理、特征分析提取和特征向量构建三个步骤。首先通过仿真对比选择最优小波阈值降噪作为信号预处理算法;然后分别从时域、频域、时-频域三个方面分析地震动信号特性,利用特征提取程序提取方差、峰峰值、均方根、频域总能量、不同子频带能量、小波能量熵和奇异熵等特征作为细沙、粗砂、砾石三类传播介质条件下的地震动信号特征;最后根据提取结果构建三类传播介质条件下的近海岸地震动信号特征向量。采用基于机器学习的二分类最优化逻辑回归算法——Logistic回归模型对近海岸环境噪声和人员行走地震动信号进行分类,搭建细沙、粗砂、砾石三种检测模型并利用大量实地采集数据进行验证检测,检测准确率分别达到90.75%、82%、77%以上,其中细沙和粗砂检测模型达到应用要求,砾石检测模型需要补充训练集进行回归系数优化。同时,根据模型验证和信号分析结果,针对近岸浪周期性、近岸浪强度、传播介质种类、传播介质温、湿度及采集节点部署方式六类环境因素对地震动信号的影响进行分析,为近海岸UGS地震动信号目标探测技术的实际应用奠定了基础。近海岸边界入侵探测技术的研究可以为重要的军民设施、无人岛礁、海外基地搭建更为完善立体的对海监控防御体系,具备维护人民财产安全和扞卫国家主权的重大意义,同时边界安防和近海生态两个领域的学科交叉也具有巨大的科研及应用价值。
张元昕[3]（2021）在《核电动力机械手遥操作控制系统研究》文中研究指明核电是我国能源可持续发展的重要组成部分,是国家战略性资源。经过30多年的发展,中国已成为核电大国,随之而来的核设施退役问题也迫在眉睫。核设施退役是一项非常复杂的系统工程。随着退役工作的深入开展,相当一部分退役工作难点集中在辐射量高,空间受限度大的工作场所,如“0”平面以下的退役设备室,常常涉及到工艺设备、管道的拆除。由于核设施退役设备室中放射性较高,空间狭窄,而目前高辐射作业环境中多采用人工操作的方式,自动化和智能程度较低,为了保护拆除人员安全,避免遭受大量辐射,具备遥操作控制功能的拆卸作业机器人系统成为重要和必需的核退役装备,其技术研究和应用水平也成为一个国家核工业技术发展的重要标志之一,目前核电机器人的关键技术主要包括抗辐照技术、可靠通信技术、智能控制技术等,对于这些关键技术,我们国家科研人员经过多年的研究,也取得了不小的成果,但是在试验应用过程中还是暴露了不少问题。因此,对核电动力机械手遥操作控制技术的研究具有重要的理论意义和实践价值。本文主要对一种五转一平移的六自由度核电动力机械臂的遥操作控制系统进行设计与研究。通过远程上位机操控系统对机械臂进行遥操作控制以及现场数据,实时图像采集显示,并与下位机控制系统进行交互。具体研究内容包括:（1）根据核电动力机械手操作的功能需求,制定控制系统的总体方案,运动控制方案、绘制电气原理图、各单元器件选型、遥操作控制程序以及交互界面程序的设计。（2）针对核电动力机械手的设计结构,对其构建改进后的D-H模型（MDH模型）,并进行正、逆运动学分析和数学推导,求得正、逆解。采用蒙特卡洛法对机械手的工作空间进行求解运算。利用MATLAB的机器人仿真工具箱对机械手仿真,在此基础上对正逆运动学求解和工作空间进行分析,并验证其正确性。（3）基于固高科技NC610控制器,以QT为开发平台,实现对机械手伺服模块的运动控制并设计下位机控制系统交互界面;使用PXN系列遥操作手杆,结合Direct Input游戏手柄开发函数库,开发实现上位机控制系统端的遥操作功能;利用研华工控机作为上位机系统PC,进行实时视频图像的采集,并利用Socket通信技术,实现下位机机械手运动控制系统和上位机系统的双向通信,从而保证遥操作控制命令、状态信息等数据的传输,采用TCP协议也保证了数据传输的准确性和可靠性。（4）最后,搭建核电动力机械手控制系统实验测试平台,分别对其进行功能测试,Socket通信效率测试和系统稳定性测试。实验结果表明,搭建的核电动力遥操作控制系统具有良好的稳定性,并且能够实现精确定位,满足了其控制系统的功能和指标要求。
高虹奕[4]（2020）在《特殊环境下乳化液自动配比箱造型设计》文中指出通过对现有煤矿机械设备调研分析,本文得出我国煤矿机械设备同质化现象较为严重。同时,煤矿设备长期处于矿下,所处环境相对特殊,环境因素对设备运行影响严重。根据目前煤矿行业的现状,围绕特殊环境下的特定需求,进行系统合理的工业设计是提升煤矿机械设备和乳化液自动配比箱的正确设计途径。通过矿山环境工程学对煤矿机械的特殊要求和相关问题进行调研分析,阐述了井下特殊环境产生的因素,分析了乳化液自动配比箱的特定环境,并利用故障树分析法进行深层次的归纳。阐明了特殊环境对乳化液自动配比箱的影响,并指出设备的设计需求。其主要围绕着故障树设计分析法和动作设计分析法,使之用于乳化液自动配比箱造型设计,并代入企业文化元素、形式美学和环保设计等理念,用于设计实践,得出特殊环境下设备设计应将环境与主体要素进行比较分析,对相关要素进行融合,对排他要素进行加量配比和调整后进行合理设计。在研究中发现,环境与主体设计原则:1.主体应适应环境;2.环境与主体设计应适应功能需求。在此基础上还需注意煤矿机械设备的人机操作行为,引入动作分析法,并对人在各个操作过程中的舒适性、高效性与易用性进行分析,归纳总结出各个动作的尺寸范围,并指导设计实践,从而提升设备的合理性和宜人性,使设备具有独特性和美观性,促使煤矿设备可持续安全运行。最终有效地降低特殊环境对乳化液自动配比箱的影响,使设备的造型、结构和功能达到使用舒适、高效和安全的效果,提升设备自身的竞争优势。
王臣辉[5]（2020）在《哨房丫口断层构造破碎带对隧道施工的稳定性影响研究》文中研究指明本文以哨房丫口隧道为工程背景,针对长大隧道在复杂地质条件及特殊环境丰水雨季施工时地质灾害频发的情况,基于大量参考文献调研的基础上,总结分析了断层构造破碎带成因、构造特点,提出哨房丫口断层构造破碎带对隧道开挖围岩的稳定性影响因素。通过对数值模拟结果进行分析,提出了隧道掌子面距断层构造破碎带不良地质体的安全预警距离,依据隧道塑性区范围对隧道在丰水雨季环境下隧道施工的最优注浆圈厚度提出优化。取得的主要研究成果如下:（1）在对大量的断层构造破碎带隧道开挖的稳定性研究现状以及隧道断层构造破碎带超前加固技术研究现状的基础上,总结了目前断层构造破碎带影响隧道围岩稳定性因素和隧道超前加固技术的方法及效果,对目前影响隧道开挖的稳定性因素及隧道超前加固技术有了清晰全面的认知。（2）根据对哨房丫口断层构造破碎带区域地质条件进行精细勘察以及哨房丫口隧道断层构造破碎带区域砂岩水理化特点,采取微观结构试验（环境电子显微镜试验）,对断层构造破碎带岩体试样进行微观分析,得出其水理化特点。试验成果为分析深埋长大隧道穿越断层构造破碎带时的围岩变形及安全预警距离提供了基础。（3）运用MIDAS/GTS数值模拟软件计算分析了枯水期、正常降雨、丰水雨季三种工况下断层构造破碎带对隧道开挖的稳定性影响。设置隧道与断层构造破碎带空间关系、隧道开挖方法以及支护条件一定的条件下,通过数值模拟计算得到隧道围岩位移变形规律和应力应变特征,得出三种工况下隧道围岩位移产生大变形的临界点与断层构造破碎带之间的位置关系。（4）综合现有的隧道超前加固技术,对哨房丫口隧道在特殊环境丰水雨季条件下隧道施工失稳的特点,提出超前加固注浆。再结合隧道施工的特点,提出三种注浆加固圈厚度,通过对比分析三种注浆圈厚度下围岩位移变化规律以及应力分析,隧道在注浆圈厚度为6m时经济效益与施工环境达到最优。（5）通过对比分析隧道现场实际采用的6m注浆加固圈厚度下隧道围岩位移的监控量测数据,可以看出,模拟隧道监控量测与现场施工的监控量测数据有微小的差异,这是因为现场地质条件复杂,模拟隧道考虑的因素相比实际较少,但数值模拟结果可以对隧道施工起指导作用。
谭爱平[6]（2020）在《矿井下物联网无线MAC协议关键技术研究》文中认为2016年,国务院安委会下发《金属非金属地下矿山采空区事故隐患治理工作方案》,明确指出地下矿山开采安全管理工作的重要性。通过物联网（IoT,Internet of Things）技术在矿山部署传感器,可以实现数据的识别、定位、监管等功能,因此,基于物联网技术进行矿山安全施工监测具有重要意义。鉴于矿井下应急救援的需求,在矿井塌陷的情况下,无法采用常规的供电方式,因此现有的技术方案大多数是基于IEEE 802.15.4的低功耗MAC（Media Access Control）协议,例如ZigBee,通过 CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoid）算法在MAC层实现无线信道接入。不过,不同于露天开采,矿井下的特殊应用环境使得现有方法仍然面临挑战:首先在矿井下需要部署大量传感器,特别是人员定位传感器,其具有移动性的特点,在某个时间段可能会导致某些区域的无线设备聚集,增加无线数据碰撞的概率,而CSMA/CA算法无法在大数据量的情况下保证数据传输的可靠性;其次,CSMA/CA算法通过随机退避的方式竞争无线资源,当设备较多时,可能会造成较大的通信延迟;最后,矿井下物联网需要根据巷道走向来部署,因此需要针对其特殊的拓扑结构来进行算法设计。基于以上背景,为了解决传输可靠性和通信延迟的问题,根据TDMA（Time Division Multiple Access）方法的特点,本文研究基于时隙调度的MAC协议关键技术,根据矿井下不同的巷道拓扑结构进行相关算法设计和分析。与此同时,由于时钟同步是时隙调度算法的必要条件,本文研究矿井下时钟同步方法。由于现有的同步方法侧重于两点之间同步精度和能耗的研究,且同步方法依赖于同步消息的收发,而在矿井下特殊条件下,无线干扰使得这些方法无法满足鲁棒性的需求,因此,本文研究符合矿井下时隙调度需求的同步方案。综上,本文的主要贡献如下:（1）为了分析矿井下物联网的无线传输的基本需求,基于矿井下施工环境及物联网的部署方式,研究通用的矿井下多信道时隙调度问题。对该问题的计算复杂性进行理论分析,证明该问题是一个NP-Hard问题,然后提出一个通用的基于贪心思想的多信道时隙调度算法,理论化分析算法的有效性。与此同时,根据矿井下大量传感器数据的实际情况,在时隙调度问题基础上,提出一个多数据流的选择问题,并且提出对应的解决方案,最后进行必要的理论分析。（2）为了解决矿井下不同巷道拓扑结构的多信道时隙调度问题,分别针对两种不同拓扑结构,进行相关算法的设计和分析。首先研究一种链式混合拓扑的矿井下物联网结构,分析多信道时隙调度问题的贪心算法在该拓扑结构下的最优性。其次,面向矿井下物联网的一种树状混合拓扑的特殊应用,研究一个更复杂的多信道时隙调度问题。理论化的分析其计算复杂性,同时分析在矿井下特殊树状混合拓扑结构下,提出的贪心算法在满足可调度的前提下能够得到最优化的调度结果。最后分别对两种拓扑结构下的贪心算法的丢包率和平均延迟进行了对比分析,实验结果表明提出的贪心算法具有较低的丢包率和平均延迟。（3）为了解决矿井下传感器无线数据的多基站接入问题,研究特殊的基于延迟约束的多基站多信道时隙调度问题,通过计算复杂性分析,证明该问题是NP-Hard的。提出一个基于截止期优先的启发式算法来解决这个问题,包含预分配和动态调整两个部分:第一,通过最小截止期优先的预分配算法可以保证截止期较小的数据优先调度,降低延迟;第二,通过动态调整算法,可以使得更多的数据包接入信道。最后进行了对比实验分析,实验结果表明提出的算法具有较小的丢包率和较低的平均延迟。（4）为了解决矿井下时隙调度算法面临的时钟偏移问题,研究并设计一个矿井下时钟同步方案,包括基站和传感器不同的时钟同步机制。采用动态超帧的设计思想,将超帧进行有效划分,在每个超帧的最后一段时隙进行时钟偏移量的估计,并且根据估计结果动态的调整下一个超帧的大小。最后分别从同步精度、能耗和鲁棒性三个方面对提出算法进行对比分析,实验结果表明提出的同步算法具有较好的性能。本文研究了矿井下物联网无线MAC协议关键算法,设计的相关算法符合矿井下物联网无线数据实时、可靠传输的需求,并且从理论化的角度对问题进行复杂性和最优化的分析,具有一定的理论和工程参考价值。
杨大禹[7]（2019）在《矿山信息物理融合系统高效控制管理方法研究》文中研究说明信息物理融合系统（CPS,Cyber Physical Systems）作为二十一世纪初提出的新兴概念,通过构建信息世界和物理世界之间反馈回路的方式,实现了计算、通信和物理动态过程的深度融合,在工业制造,远程医疗和航天航空等领域得到了广泛的应用。煤矿企业作为我国国民经济建设发展的重要支柱,相关嵌入式技术、计算机技术、无线通信技术快速发展极大的加快了煤矿工业化和信息化建设步伐。信息物理融合系统是多种网络异构融合而成的混合体,将其相关理论概念引入到煤矿两化建设中来是一项十分重要且有意义的研究课题。本文对矿山信息物理融合系统在网络性能优化、拓扑控制、调度策略和数据管理进行研究,具体工作主要包括以下几个方面:（1）针对矿山信息物理融合系统感知层节点能量管理优化策略的研究,建立良好的网络通信机制是实现信息物理系统内部实体单元互联互通的基础,本文在对无线传感器硬件主要工作模块功耗和适用于煤矿井下通信模型分析的基础上,对外界未知事件发生的时间特性和等待传输的信息量进行分析,进而完成对传感器节点的状态转换控制,使节点进入最优的工作模式,最后,在对不同数据传输条件下的节点状态控制分析。对比实验表明,提出的控制策略在提高网络整体效率的前提下,达到节约能量延长整体网络生命周期的目的,更适用于煤矿井下的通信。（2）考虑到煤矿井下环境复杂,为了缓解构建的通信网络往往因为节点之间通信距离过长、不确定时间内待监测目标的随意移动、导致数据包在转发过程中效率较低、网络整体能耗较高的现象。本文分析节点之间位置与距离空间相关性的前提下,提出了基于信号强度下的中继节点优策略,从而构建了相对稳定的网络拓扑结构。（3）针对矿山信息物理融合系统信息量大,控制方式多样化的情形,本文在对现有调度方案研究现状及相关问题概述的基础上,建立感知、传输、认知、控制等各个层次上的多计算模型辅助下的自优化调度机制。为了验证提出模型的有效性,选取矿山斜巷运输系统作为应用研究场景,在分析斜巷运输系统相关控制参数和矿车实际运载的物理过程,并对斜巷运输控制系统中各类触发事件进行分类归纳理论建模前提下,建立运输控制系统固定点语义模型,得出基于离散事件下的运输调度控制策略。仿真实验表明,本文提出的算法能够实现斜巷运输调度的高效运行。（4）针对煤矿井下复杂异构环境下监控系统数据管理问题的研究,在确定满足监控系统功能性需求前提下,还需要对数据收集的准确性、处理的可靠性和传输的时效性等系统非功能性需求进行优化,最终实现对矿井监控系统数据管理的整体完善。由于煤矿井下煤矿地理环境情况较为复杂,传感器节点部署的范围较广,本文选取孙疃煤矿安全生产综合信息监控系统为研究对象,以10210综采工作面瓦斯监控系统为研究原型,重点研究矿山信息物理融合系统数据管理的可靠性问题。图[56]表[11]参[179]
李楠,昝怀启,程多云,李华[8]（2019）在《对特殊环境下反应堆控制用中子探测器质量监控的浅析》文中指出特殊环境下反应堆控制用中子探测器实际运行工况环境极其严酷,对产品设计和制造质量要求极高,产品质量的保障是通过贯穿于整个研发过程的质量监控工作得以实现的。这些项目采取的质量监控方式为坚守质量监控原则的基础上转变了传统的加强"控制"的方式,以强化质量监控的合理建议权,不断提高质量监管水平,强化质量监管预防为主,真正为用户提供安全可靠的产品。
耿昕玥,卢美辰,陶姝彤[9]（2019）在《基于物联网设备对特殊环境的多项数据检测与分析》文中进行了进一步梳理针对特殊地区环境参数采集存在布线繁琐、误报率高、危险性大等缺点,文章介绍了一种针对特殊环境多项数据检测与分析的方法。该方案采用ZigBee无线技术,以CC2530为主控制中心,选用温湿度、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、硫化物等传感器,通过ZigBee无线网络实现了对特殊环境下多测量点的实时采集,监控中心通过串口获取ZigBee无线网络传来的传感器值后实时显示在界面上。此外还可通过监控中心远程修改环境参数临界值,参数异常后立即报警。经测试,该系统具有测量准确、反应灵敏、安全可靠等特点,可稍加修改后适用于不同的场合。
王进[10]（2019）在《特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究》文中研究说明本文针对光纤光栅（Fiber Bragg Grating,简写为FBG）传感技术的工程应用需求,开展了特殊环境下FBG传感相关技术与高速解调方法的研究。提出了一种基于光延时微波实时相位检测（optical true time delay microwave phase detection,简写为OTTD-MPD）的FBG高速、高分辨率解调方法,将微波光子学中的实时相位检测方法应用于FBG解调;针对特殊环境下的工程应用,提出了全镀工艺的全金属无胶化抗啁啾（All-metal Non-gelatinized Anti-chirp,简称AM-NG-AC）FBG封装方法,实现了FBG传感器全温（-192～140℃）条件下AM-NG-AC封装;开展了基于FBG的特殊环境长度检测方法的研究,并根据FBG长度检测理论,研制了两种不同应用背景的基于FBG的盾构机刀具磨损检测传感器以及刀具磨损解调系统,实现了盾构机刀具磨损实时多通道检测;开展了基于FBG的特殊环境弯曲检测方法的研究,并根据FBG弯曲检测理论,设计了一种新型基于嵌入式半剖应力管的光纤布拉格光栅-光学相干断层扫描（Fiber Bragg Grating-Optical Coherence Tomography简写为FBG-OCT）导管,用于实时恢复血管内OCT三维形貌。论文完成的主要工作:1.系统研究了FBG解调相关理论,特别是高速、高分辨率解调相关理论。结合微波光子学以及色散延迟相关理论,提出了一种OTTD-MPD方法,实现了FBG高速和高分辨率解调。实验结果表明,OTTD-MPD解调系统在群速度色散为79.5ps/nm,射频本振信号频率为40GHz时,FBG解调测量分辨率为0.8pm,解调速率10K/s以上。2.系统研究了用于特殊环境的FBG全金属无胶化抗啁啾（AM-NG-AC）封装方法。分别使用化学镀和蒸发镀的方法对FBG进行金属化,通过测试金属化FBG的温度传感性能,分析了两种金属化FBG方法的结构稳定性和温度稳定性。实验结果表明,封装好的基于铝基底的AM-NG-AC封装结构,不仅实现了FBG的保护性封装,还使封装后FBG达到了30.8pm/℃的温度灵敏度,并实现了液氮条件下无啁啾以及0.3pm/℃低温重复稳定性。3.开展了基于FBG的特殊环境长度检测方法的研究,建立了基于FBG的长度检测理论模型以及分析方法。根据FBG长度检测理论,提出了两种基于FBG的盾构机刀具磨损检测方法。本文综合了FBG功率检测以及波长编码的优点,提出了FBGA的盾构机刀具磨损检测方案,降低了对反射谱功率的检测要求,FBGA方案既满足磨损检测精度的要求也实现了大温度范围磨损测量。CFBG方法采用单根光纤,传感器体积小,适合应用在盾构机小刀具磨损检测,实现了1mm检测精度以及20～80℃的磨损端面温度范围;FBGA传感器方法,能够适应主推进刀头的1mm检测精度以及20～200℃磨损端面温度范围需求,并能适应坚硬地质带来的温度骤变。4.开展了基于FBG的特殊环境弯曲检测方法的研究,建立了基于FBG的弯曲检测理论模型以及分析方法。根据FBG弯曲检测理论,研制了一种新型FBG-OCT导管,通过FBG应变的周期变化获取血管曲率和弯曲方向实时恢复血管三维形貌。血管假体恢复实验重建了带有弯曲信息的血管假体三维形貌。实现了血管弯曲半径200mm以上的,OCT转速100转/s的血管内OCT三维形貌恢复。
二、特殊环境监控系统的设计及应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、特殊环境监控系统的设计及应用（论文提纲范文）
（1）特殊环境下的人员信息感知系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 信息感知技术发展现状及趋势 |
| 1.2.2 LoRa技术发展现状及趋势 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 系统功能分析及方案设计 |
| 2.1 系统总体方案设计 |
| 2.2 LoRa技术介绍及模块选型 |
| 2.2.1 LoRa技术优势 |
| 2.2.2 LoRa数据包结构 |
| 2.2.3 LoRa模块选型 |
| 2.3 One NET云平台介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 系统硬件设计 |
| 3.1 硬件设计环境 |
| 3.2 终端节点硬件设计 |
| 3.2.1 终端节点系统框图 |
| 3.2.2 STM32 最小系统设计 |
| 3.2.3 环境信息感知部分设计 |
| 3.2.4 生理信息感知部分设计 |
| 3.2.5 位置信息感知部分设计 |
| 3.2.6 LoRa通信电路设计 |
| 3.2.7 交互感知部分设计 |
| 3.3 网关节点硬件设计 |
| 3.3.1 网关节点系统框图 |
| 3.3.2 STM32 最小系统设计 |
| 3.3.3 LoRa通信电路设计 |
| 3.3.4 4G通信模块电路设计 |
| 3.4 PCB布局布线 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 系统软件设计 |
| 4.1 软件总体设计 |
| 4.2 网关节点软件设计 |
| 4.2.1 网关节点软件总体设计 |
| 4.2.2 LoRa组网协议设计 |
| 4.2.3 4G通信模块软件设计 |
| 4.3 终端节点软件设计 |
| 4.3.1 终端节点软件总体设计 |
| 4.3.2 单片机串口配置 |
| 4.3.3 GPS软件设计 |
| 4.3.4 血压心率软件设计 |
| 4.3.5 温湿度采集软件设计 |
| 4.3.6 CCS811 软件设计 |
| 4.3.7 CO采集软件设计 |
| 4.3.8 服务器软件环境搭建 |
| 4.4 远程服务器软件设计 |
| 4.5 OneNET云平台软件设计 |
| 4.6 Android APP软件设计 |
| 4.6.1 服务器软件环境搭建 |
| 4.6.2 系统APP工作流程 |
| 4.6.3 APP界面开发 |
| 4.6.4 APP后台软件设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 系统调试及功能测试 |
| 5.1 实物电路的焊接 |
| 5.2 LoRa模块功能测试 |
| 5.3 GPS模块功能测试 |
| 5.4 血压心率传感器功能测试 |
| 5.5 4G通信模块功能测试 |
| 5.6 APP和服务器的调试 |
| 5.7 系统整体功耗 |
| 5.8 整体功能展示 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 前景展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（2）基于无人值守地面传感器系统的近海岸边界入侵探测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及结构安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 近海岸UGS探测技术分析 |
| 2.1 UGS系统概述 |
| 2.2 近海岸环境概述 |
| 2.3 UGS探测技术分析 |
| 2.3.1 图像目标探测技术 |
| 2.3.2 声信号目标探测技术 |
| 2.3.3 磁信号目标探测技术 |
| 2.3.4 地震动信号目标探测技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 近海岸地震动信号特性分析 |
| 3.1 地震动信号特性 |
| 3.1.1 地震动信号的产生和传播 |
| 3.1.2 地震动信号震源 |
| 3.1.3 地震动信号传播介质 |
| 3.1.4 地震动信号采集 |
| 3.2 地震动信号采集系统 |
| 3.2.1 地震动信号采集系统硬件 |
| 3.2.2 地震动信号采集系统软件 |
| 3.3 地震动信号采集情况 |
| 3.3.1 地震动信号采集系统部署 |
| 3.3.2 地震动信号采集情况 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 近海岸地震动信号特征提取 |
| 4.1 地震动信号预处理 |
| 4.1.1 小波阈值降噪 |
| 4.1.2 小波基选取 |
| 4.1.3 阈值方法选取 |
| 4.1.4 阈值函数选取 |
| 4.2 地震动信号特征提取 |
| 4.2.1 地震动信号时域特征分析 |
| 4.2.2 地震动信号频域特征分析 |
| 4.2.3 地震动信号时-频域特征分析 |
| 4.3 地震动信号特征向量构建 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 近海岸地震动信号检测及分析 |
| 5.1 Logistic回归模型 |
| 5.2 地震动信号检测模型的搭建及验证分析 |
| 5.2.1 地震动信号检测模型搭建 |
| 5.2.2 地震动信号检测模型验证分析 |
| 5.3 近海岸环境对地震动信号影响 |
| 5.3.1 近岸浪周期性影响 |
| 5.3.2 近岸浪强度影响 |
| 5.3.3 传播介质类别影响 |
| 5.3.4 传播介质温度影响 |
| 5.3.5 传播介质湿度影响 |
| 5.3.6 采集节点部署方式影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在校期间所获得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）核电动力机械手遥操作控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景、来源及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 核电动力机械手研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 核电动力机械手遥操作系统研究现状 |
| 1.3.1 机器人防核辐射技术 |
| 1.3.2 遥操作系统概述 |
| 1.3.3 遥操作系统关键技术 |
| 1.3.4 遥操作系统国外研究现状 |
| 1.3.5 遥操作系统国内研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容概括 |
| 第二章 核电动力机械手运动学建模与分析 |
| 2.1 核电动力机械手结构 |
| 2.2 机械手建模数学基础 |
| 2.2.1 位姿描述 |
| 2.2.2 坐标变换 |
| 2.3 机械臂运动学建模 |
| 2.3.1 机械臂运动学正解 |
| 2.3.2 机械臂运动学逆解 |
| 2.4 机械臂正逆运动学仿真验证 |
| 2.5 机械臂工作空间分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 核电动力机械手控制系统 |
| 3.1 控制系统总体方案 |
| 3.2 控制系统硬件系统设计 |
| 3.2.1 NC610 控制器和GRP-3000 示教器 |
| 3.2.2 伺服系统 |
| 3.2.3 C981 和C911 防辐射摄像头 |
| 3.2.4 主回路电气原理图 |
| 3.3 控制系统软件设计 |
| 3.3.1 软件设计要求 |
| 3.3.2 软件功能 |
| 3.3.3 软件结构 |
| 3.4 下位机运动控制系统 |
| 3.4.1 硬件系统结构 |
| 3.4.2 软件开发环境 |
| 3.4.3 人机交互界面设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 上位机遥操作系统 |
| 4.1 上位机遥操作系统硬件设计 |
| 4.1.1 硬件系统框架 |
| 4.1.2 研华工控机 |
| 4.1.3 PXN-2113 遥操作手杆 |
| 4.1.4 交换机 |
| 4.2 上位机遥操作系统软件设计 |
| 4.2.1 软件结构 |
| 4.2.2 系统功能模块开发 |
| 4.2.3 人机交互界面设计 |
| 4.3 通信系统设计 |
| 4.3.1 TCP/IP通信协议 |
| 4.3.2 通信系统方案 |
| 4.3.3 程序实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统集成与试验 |
| 5.1 遥操作控制系统测试平台搭建 |
| 5.2 下位机运动控制系统试验 |
| 5.2.1 单轴点动 |
| 5.2.2 多轴联动 |
| 5.2.3 示教功能 |
| 5.2.4 数据监控 |
| 5.3 上位机遥操作系统试验 |
| 5.3.1 通信测试 |
| 5.3.2 遥操作功能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文及学术成果 |
（4）特殊环境下乳化液自动配比箱造型设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 课题研究的目的与意义 |
| 1.2.1 课题的目的 |
| 1.2.2 课题的意义 |
| 1.3 国内外煤矿机械现状 |
| 1.3.1 国内煤矿机械现状 |
| 1.3.2 国外煤矿机械现状 |
| 1.3.3 国内外煤矿机械设备现状分析 |
| 1.4 课题研究内容及方法 |
| 1.4.1 研究主要内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.4.3 课题的创新点 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 乳化液自动配比箱在特殊环境下的需求 |
| 2.1 乳化液自动配比箱的特殊环境 |
| 2.2 特殊环境对乳化液自动配比箱的影响 |
| 2.3 特殊环境下乳化液自动配比箱的设计需求 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 乳化液自动配比箱与设计方法 |
| 3.1 设计与功能 |
| 3.1.1 乳化液自动配比箱的概述 |
| 3.1.2 乳化液自动配比箱的功能分析 |
| 3.2 故障树分析法 |
| 3.2.1 定义 |
| 3.2.2 事件及符号 |
| 3.2.3 逻辑门及符号 |
| 3.2.4 故障树分析法在机械设备中的应用 |
| 3.3 乳化液自动配比箱的故障树分析法 |
| 3.3.1 乳化液自动配比箱特殊环境的故障树分析 |
| 3.3.2 机器的因素 |
| 3.3.3 人的因素 |
| 3.4 乳化液自动配比箱的动作分析法 |
| 3.4.1 动作分析法定义 |
| 3.4.2 动作分析法原则 |
| 3.4.3 生产过程中的动作分析 |
| 3.4.4 安装过程中的动作分析 |
| 3.4.5 检修过程中的动作分析 |
| 3.4.6 操控过程中的动作分析 |
| 3.5 设计与环保 |
| 3.6 形式美法则 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 乳化液自动配比箱造型设计 |
| 4.1 造型与企业文化 |
| 4.2 造型与设计 |
| 4.3 造型与色彩 |
| 4.4 造型与功能 |
| 4.5 造型与结构 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 乳化液自动配比箱设计实践 |
| 5.1 预期目标 |
| 5.2 乳化液自动配比箱造型设计要素确立 |
| 5.2.1 企业文化元素分析 |
| 5.2.2 文化元素应用 |
| 5.3 色彩要素分析 |
| 5.3.1 问题点 |
| 5.3.2 色彩设计方案 |
| 5.4 总体设计方案 |
| 5.5 细节设计 |
| 5.5.1 供液系统设计 |
| 5.5.2 抽液系统设计 |
| 5.5.3 储存区域设计 |
| 5.5.4 操控区域设计 |
| 5.5.5 吊装区域设计 |
| 5.6 设计方案展示 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 附录 |
| 致谢 |
（5）哨房丫口断层构造破碎带对隧道施工的稳定性影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 断层构造破碎带段隧道稳定性研究现状 |
| 1.2.2 隧道超前加固研究技术现状 |
| 1.3 主要研究内容及路线 |
| 1.3.1 论文研究的主要内容 |
| 1.3.2 论文研究的主要技术路线 |
| 第2章 哨房丫口隧道工程地质概况 |
| 2.1 隧道工程概况 |
| 2.2 工程地质与水文地质特征 |
| 2.2.1 地形地貌 |
| 2.2.2 区域地质构造与地震 |
| 2.2.3 气象 |
| 2.2.4 隧道区地层岩性构成 |
| 2.2.5 隧道区水文地质条件 |
| 2.3 哨房丫口隧道新奥法设计 |
| 2.3.1 隧道内轮廓设计 |
| 2.3.2 隧道主洞结构设计 |
| 2.3.3 隧道施工工序设计 |
| 2.3.4 隧道主要施工方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 断层构造破碎带地段围岩稳定性判断 |
| 3.1 断层分类及断层构造破碎带地段的危害 |
| 3.1.1 断层分类 |
| 3.1.2 断层构造破碎带的危害 |
| 3.2 影响断层构造破碎带地段围岩的稳定性因素 |
| 3.2.1 地质环境因素 |
| 3.2.2 人工施工因素 |
| 3.3 断层构造破碎带灾变模式及特征 |
| 3.3.1 梁板断裂式灾变模式 |
| 3.3.2 渗透失稳式灾变模式 |
| 3.4 隧道围岩失稳判断依据 |
| 3.4.1 围岩强度判据 |
| 3.4.2 支护结构的安全判据 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 断层构造破碎带区域地质特征分析 |
| 4.1 哨房丫口隧道断层构造破碎带区域围岩大变形 |
| 4.2 哨房丫口断层构造破碎带区域地形地貌实地勘察 |
| 4.3 高密度电法 |
| 4.3.1 高密度电法工作原理 |
| 4.3.2 哨房丫口隧道高密度电法勘探结果 |
| 4.4 哨房丫口断层构造破碎带物质成分及微观结构试验 |
| 4.4.1 环境扫描电子显微镜分析试验 |
| 4.4.2 试样制备 |
| 4.4.3 试样分析 |
| 4.5 断层构造破碎带区域围岩分级 |
| 4.5.1 隧道围岩分级依据 |
| 4.5.2 隧道围岩分级 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 断层构造破碎带对隧道稳定性分析 |
| 5.1 MIDAS/GTS简介 |
| 5.2 哨房丫口隧道数值模拟分析模型 |
| 5.2.1 数值模型的计算假定 |
| 5.2.2 模型尺寸及边界条件 |
| 5.2.3 材料物理参数确定 |
| 5.2.4 隧道施工过程模拟的实现 |
| 5.3 断层构造破碎带区域不同富水条件下隧道受力分析 |
| 5.3.1 隧道围岩随富水条件变化其位移场特征分析 |
| 5.3.2 隧道围岩随富水条件变化其应力场特征分析 |
| 5.4 断层构造同注浆加固圈厚度其受力模拟分析 |
| 5.4.1 注浆圈合理参数的确定 |
| 5.4.2 不同注浆圈厚度模型划分 |
| 5.4.3 隧道随不同注浆圈厚度变化其位移场分析 |
| 5.4.4 隧道随不同注浆圈厚度变化其应力场分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 断层构造破碎带段围岩处置措施及监测分析 |
| 6.1 哨房丫口隧道断层构造破碎带段处置措施 |
| 6.1.1 超前小导管预注浆加固 |
| 6.1.2 隧道掘进技术、开挖工法的选择 |
| 6.1.3 隧道周边径向加固注浆措施 |
| 6.2 哨房丫口隧道断层构造破碎带段处置措施效果分析 |
| 6.2.1 监控量测的目的 |
| 6.2.2 监控量测工作流程 |
| 6.2.3 监测测点布置及监测仪器 |
| 6.3 隧道现场监控量测数据分析 |
| 6.3.1 隧道监控量测位移分析 |
| 6.3.2 隧道监控量测应力应变分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间主要研究成果及获得奖励 |
（6）矿井下物联网无线MAC协议关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第2章 关键技术与理论背景 |
| 2.1 矿井下物联网技术 |
| 2.1.1 物联网技术 |
| 2.1.2 矿山安全避险“六大系统” |
| 2.1.3 体系架构 |
| 2.1.4 关键技术 |
| 2.2 物联网无线通信技术 |
| 2.2.1 短距离无线通信技术 |
| 2.2.2 长距离无线通信技术 |
| 2.2.3 物联网无线协议标准 |
| 2.3 主要的无线MAC协议 |
| 2.3.1 基于竞争的无线MAC协议 |
| 2.3.2 基于时隙调度的无线MAC协议 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 矿井下物联网无线数据传输问题 |
| 3.1 矿井下物联网系统结构 |
| 3.1.1 矿山开采方法 |
| 3.1.2 矿井下施工场景分析 |
| 3.1.3 矿井下物联网部署方式 |
| 3.1.4 矿井下物联网传输任务 |
| 3.2 面向矿井下物联网的多信道时隙调度问题 |
| 3.2.1 问题定义 |
| 3.2.2 复杂性分析 |
| 3.3 基于贪心算法的无线MAC层时隙调度 |
| 3.3.1 算法描述 |
| 3.3.2 算法分析 |
| 3.4 面向矿井下物联网的数据流最优化选择问题 |
| 3.4.1 问题定义 |
| 3.4.2 复杂性分析 |
| 3.4.3 基于近似算法的解决方案 |
| 3.4.4 数值验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 矿井下链式混合拓扑的MAC层多信道时隙调度算法 |
| 4.1 矿井下链式混合拓扑的无线传输问题 |
| 4.1.1 链式混合拓扑 |
| 4.1.2 公式化定义 |
| 4.1.3 可调度性分析 |
| 4.2 基于链式混合拓扑的矿井下无线MAC协议 |
| 4.2.1 树状拓扑的基站端时隙调度方案 |
| 4.2.2 星型拓扑的传感器端无线信道接入 |
| 4.3 实验分析 |
| 4.3.1 实验环境 |
| 4.3.2 性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 矿井下树状混合拓扑的MAC层多信道时隙调度算法 |
| 5.1 矿井下树状混合拓扑的无线传输问题 |
| 5.1.1 树状混合拓扑 |
| 5.1.2 公式化定义 |
| 5.2 基于贪心算法的树状混合拓扑的无线MAC协议 |
| 5.2.1 树状拓扑的基站端时隙调度方案 |
| 5.2.2 星型网络的传感器端无线信道接入 |
| 5.2.3 算法最优化分析 |
| 5.3 实验验证 |
| 5.3.1 实验平台 |
| 5.3.2 实验配置 |
| 5.3.3 实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于延迟约束的多基站多信道MAC层时隙调度算法 |
| 6.1 基于延迟约束的多基站多信道时隙调度问题 |
| 6.1.1 问题描述 |
| 6.1.2 公式化定义 |
| 6.2 复杂性分析 |
| 6.3 基于截止期优先的时隙调度算法 |
| 6.4 实验验证 |
| 6.4.1 实验配置 |
| 6.4.2 实验分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 面向MAC层时隙调度需求的矿井下时钟同步技术 |
| 7.1 现阶段相关工作 |
| 7.2 矿井下时钟同步模型 |
| 7.3 适用于矿井下的时钟同步算法 |
| 7.3.1 基站与基站之间的时钟同步 |
| 7.3.2 基站与传感器之间的时钟同步 |
| 7.4 实验验证 |
| 7.4.1 实验配置 |
| 7.4.2 实验分析 |
| 7.4.3 同步精度分析 |
| 7.4.4 能耗分析 |
| 7.4.5 鲁棒性分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 科研项目 |
| 个人简历 |
（7）矿山信息物理融合系统高效控制管理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 信息物理融合系统概念与基本特点 |
| 1.2.1 信息物理融合系统的概念 |
| 1.2.2 信息物理融合系统的特点 |
| 1.3 国内外研究现状及其研究挑战 |
| 1.3.1 信息物理融合系统在不同领域下的研究现状 |
| 1.3.2 信息物理融合系统在煤矿领域下的研究现状 |
| 1.3.3 信息物理融合系统理论面临的研究挑战 |
| 1.4 主要研究内容和技术路线 |
| 2 矿山CPS感知层节点能量管理优化策略 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 网络模型与相关问题描述 |
| 2.2.1 网络模型 |
| 2.2.2 传感器节点的硬件组成及运行状态能耗分析 |
| 2.2.3 应用于煤矿井下的相关通信模型建立 |
| 2.2.4 节点工作状态转换时间分析 |
| 2.3 基于缓冲算子的多阶灰色模型节点间距离估计算法 |
| 2.3.1 问题描述 |
| 2.3.2 算法设计 |
| 2.4 基于粒子群算法与卡尔曼滤波的外部触发事件信息量预估修正 |
| 2.4.1 问题描述 |
| 2.4.2 算法设计 |
| 2.5 不同数据传输情况下节点状态转换分析 |
| 2.5.1 问题描述 |
| 2.5.2 节点状态转换控制 |
| 2.5.3 算法设计 |
| 2.6 仿真实验设计与结果分析 |
| 2.6.1 实验设计 |
| 2.6.2 结果分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 基于位置与距离相关性矿山CPS网络层拓扑优化策略 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 网络模型和相关问题概述 |
| 3.2.1 网络模型 |
| 3.2.2 相关问题概述 |
| 3.3 煤矿井下全覆盖移动无线传感器网络拓扑管理机制 |
| 3.3.1 问题定义 |
| 3.3.2 能耗模型 |
| 3.3.3 算法设计 |
| 3.4 仿真结果及分析 |
| 3.4.1 相关问题的描述 |
| 3.4.2 性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于离散事件触发下的矿山CPS应用层调度策略 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 理论模型和相关问题描述 |
| 4.2.1 矿井斜巷运输控制系统无记忆性连续时间模型构建 |
| 4.2.2 矿井斜巷运输控制系统固定点语义模型建立 |
| 4.3 基于离散事件的矿井斜巷运输调度控制策略 |
| 4.3.1 系统运行状态和触发事件确立 |
| 4.3.2 算法设计 |
| 4.4 实验设计与仿真分析 |
| 4.4.1 实验平台简介 |
| 4.4.2 仿真实验设计 |
| 4.4.3 仿真结果与应用分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 矿山CPS监控系统高效数据管理及应用 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 相关问题的描述 |
| 5.2.1 数据管理方法概览 |
| 5.2.2 试验区孙疃矿10210工作面相关概况 |
| 5.2.3 孙疃矿井下瓦斯监控系统传感器布置与相关参数情况 |
| 5.3 基于自适应加权信任模型的数据融合算法 |
| 5.3.1 加权信任模型 |
| 5.3.2 算法设计 |
| 5.4 实验结果与仿真分析 |
| 5.4.1 实验环境场景描述 |
| 5.4.2 性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要研究工作与结论 |
| 6.2 主要的创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及攻读博士期间主要科研成果 |
（8）对特殊环境下反应堆控制用中子探测器质量监控的浅析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 对特殊环境下反应堆控制用中子探测器质量监控的浅析 |
| 1.1 提高对其质量监控重要性的新认知 |
| 1.2 质量监控观念的转变——强化质量监控的合理建议权 |
| 1.3 质量监控中坚持质量优先、指标盈余的原则 |
| 1.4 在质量监控中对发现问题坚守归零原则 |
| 2 结论 |
（10）特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤传感技术研究现状 |
| 1.2.1 光纤光栅高速解调方法研究现状 |
| 1.2.2 光纤光栅传感器封装技术研究现状 |
| 1.3 光纤光栅传感技术的应用 |
| 1.3.1 光纤光栅在生物医学领域的应用 |
| 1.3.2 光纤光栅在工程领域的应用 |
| 1.4 本文的主要内容和创新点 |
| 第2章 光纤光栅传感及解调基本理论 |
| 2.1 光纤光栅传感理论分析方法 |
| 2.2 啁啾光纤光栅传感理论分析方法 |
| 2.3 光纤光栅封装理论分析方法 |
| 2.4 光纤光栅高速解调理论 |
| 2.4.1 傅里叶频域锁模激光器扫频光纤光栅解调法 |
| 2.4.2 边缘检测滤波光纤光栅解调法 |
| 2.4.3 非平衡马赫-曾德干涉光纤光栅解调法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于光延时微波实时相位检测(OTTD-MPD)光纤光栅解调方法研究 |
| 3.1 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感解调系统 |
| 3.2 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感解调系统理论分析 |
| 3.3 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感特性研究及噪声分析 |
| 3.4 基于OTTD-MPD的参考微波光子链路相位补偿方法研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 用于特殊环境的光纤光栅封装设计方法研究 |
| 4.1 光纤光栅金属化封装方法和传感特性研究 |
| 4.1.1 基于化学镀Ni的光纤光栅金属化方法及传感特性研究 |
| 4.1.2 基于蒸发镀Ni-Cr的光纤光栅金属化方法及传感特性研究 |
| 4.1.3 化学镀和蒸发镀金属化光纤光栅传感性能分析 |
| 4.2 铝基底光纤光栅全金属无胶化抗啁啾封装方法及传感特性研究 |
| 4.2.1 基于铝基底的全金属光纤光栅封装方法研究 |
| 4.2.2 基于铝基底的全金属光纤光栅温度特性研究 |
| 4.2.3 铝基底光纤光栅封装温度液氮低温抗啁啾性能测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于光纤光栅技术的特殊环境长度检测方法研究 |
| 5.1 盾构机刀具磨损检测技术以及方法概述 |
| 5.2 基于光纤光栅技术的盾构机刀具磨损检测系统研究 |
| 5.3 基于啁啾光纤光栅(CFBG)的盾构机刀具磨损传感研究 |
| 5.3.1 用于盾构机刀具磨损检测的CFBG封装方法 |
| 5.3.2 基于CFBG的盾构机刀具磨损传感系统算法实现 |
| 5.3.3 基于CFBG的盾构机刀具磨损标定实验 |
| 5.3.4 基于CFBG的盾构机刀具磨损检测实验 |
| 5.4 基于光纤光栅阵列(FBGA)的盾构机刀具磨损传感研究 |
| 5.4.1 用于盾构机刀具磨损检测的FBGA长度检测原理 |
| 5.4.2 用于盾构机刀具磨损检测的FBGA封装方法 |
| 5.4.3 基于FBGA的盾构机刀具磨损传感系统及算法实现 |
| 5.4.4 基于FBGA的盾构机刀具磨损检测实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于光纤光栅技术的特殊环境弯曲检测方法研究 |
| 6.1 基于半剖应力管结构的光纤光栅微管弯曲测量方法研究 |
| 6.2 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT导管制备研究 |
| 6.2.1 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG组件制备流程 |
| 6.2.2 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG组件应变旋转实验 |
| 6.3 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT系统研究 |
| 6.4 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT导管系统标定 |
| 6.5 基于FBG-OCT导管的血管内OCT假体三维恢复研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、特殊环境监控系统的设计及应用（论文参考文献）
- [1]特殊环境下的人员信息感知系统设计与实现[D]. 侯佳林. 吉林大学, 2021(01)
- [2]基于无人值守地面传感器系统的近海岸边界入侵探测技术研究[D]. 贺琦. 吉林大学, 2021(01)
- [3]核电动力机械手遥操作控制系统研究[D]. 张元昕. 江南大学, 2021(01)
- [4]特殊环境下乳化液自动配比箱造型设计[D]. 高虹奕. 天津工业大学, 2020(01)
- [5]哨房丫口断层构造破碎带对隧道施工的稳定性影响研究[D]. 王臣辉. 昆明理工大学, 2020(04)
- [6]矿井下物联网无线MAC协议关键技术研究[D]. 谭爱平. 东北大学, 2020(01)
- [7]矿山信息物理融合系统高效控制管理方法研究[D]. 杨大禹. 安徽理工大学, 2019(03)
- [8]对特殊环境下反应堆控制用中子探测器质量监控的浅析[J]. 李楠,昝怀启,程多云,李华. 仪器仪表用户, 2019(11)
- [9]基于物联网设备对特殊环境的多项数据检测与分析[J]. 耿昕玥,卢美辰,陶姝彤. 信息通信, 2019(06)
- [10]特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究[D]. 王进. 天津大学, 2019