基于YOLOv4的指针式仪表自动检测和读数方法研究

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针对仪表自动检测读数时,由于仪表特征不明显、复杂背景环境等因素造成的仪表检测困难、提取速度慢的问题,提出了一种基于YOLOv4的指针式仪表自动检测和读数方法。首先,利用YOLOv4检测提取了仪表盘区域,采用霍夫变换裁剪了表盘区域;其次,在表盘区域查找了刻度线轮廓,利用最小二乘法拟合了刻度线轮廓直线,得到了指针回转中心;最后,细化指针轮廓,并利用随机采样一致性拟合了指针中心直线,根据指针的回转角度换算得到了仪表读数。实验及研究结果表明:采用指针式仪表自动检测和识别方法的仪表检测精度达到了98.6%,读数的平
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针对传统的基于振动信号的机械故障诊断技术过于复杂、诊断时间过长等问题,提出了结合K-means和高斯混合模型聚类方法的齿轮箱轴承和齿轮故障快速识别方法。首先,通过经验模态分解方法分解振动信号,利用相关分析选取了对振动信号局部特征表达最佳的IMF分量,IMF分量的均方根值和原始振动信号的均方根值,共同构成了振动信号特征集;然后,利用K-means算法确定了振动信号特征集的可分类别数;最后,基于振动信号特征集及其可分类别数,利用高斯混合模型聚类构造了齿轮箱运行状态的多维高斯分布函数,建立了齿轮箱在各运行状态下
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在纯滚动条件下,目前使用较为广泛的滚动轴承的滚球自转速度计算公式存在着不合理的地方,针对这一问题,基于Harris理论中的滚球自转速度计算公式,通过运动学分析方式,对其推导过程进行了修正,并且作出了相应的解释和说明。给出了纯滚动条件下滚轴承滚球自转速度的正确计算方法;鉴于滚球自转速度是球轴承故障诊断和动力学分析中的重要参数,基于Gupta模型构建了含有滚球缺陷的滚动球轴承动力学模型,通过研究冲击之间的时间间隔,对所提方法在计算滚动体自转速度方面的合理性进行了讨论;最后,通过实验的方式对该结果进行了验证。研
针对傅里叶分解方法(FDM)在强噪声的环境下难以准确地提取故障特征的问题,利用FDM具有正交性、完备性及局部性的特点,及Teager能量算子(TEO)能突显信号中脉冲特征的优势,提出了一种基于FDM和TEO的滚动轴承故障诊断方法。首先,使用FDM按照高频到低频的搜寻方式,搜寻到了傅里叶固有模态分量信号;然后,利用峭度准则和相关系数筛选出了最优的模态信号,并对信号进行了重构;接下来对重构信号使用TEO进行处理,增强了信号中的脉冲特征;最后,在频谱图中提取了其故障特征,利用该方法对模拟信号和滚动轴承振动信号进
能量枢纽(Energy Hub,EH)是实现多种能源互补利用的载体,而园区级能量枢纽中存在着大量的不确定性因素,包含可再生能源出力波动、负荷预测偏差、机组故障、外界环境及用户用能规律等。构建了一个包含冷热电联产系统、蓄热设备、电动公交车换电站的商业园区能量枢纽模型,研究了在不确定性因素下园区能量枢纽经济运行问题。以最小综合运行成本为目标函数,提出了一种计及机会约束规划的园区能量枢纽经济调度模型,将燃气轮机热电备用出力、后备电力市场购电设置为能量枢纽机会约束。所建模型为典型的0-1混合整数线性规划问题,基于
针对倾斜缸手工装配造成的装配质量稳定性差、效率低等问题,设计开发了一种全自动的倾斜缸成套装备。首先,分析了常规倾斜缸的装配结构,并设计了倾斜缸成套装备的整体工艺及结构方案;然后,通过采用设计失效模式、影响分析和过程失效模式及影响分析工具,研究分析了倾斜缸成套装备的失效模式;其次,采用PLC作为控制核心,设计开发了倾斜缸成套装备控制系统,并依次完成了硬件电路、伺服控制子系统、控制系统程序流程等的设计,以及控制系统上位机的软件开发;最后,将所开发的倾斜缸全自动化装配成套设备应用于倾斜缸产品实际装配生产现场,以
配电终端作为重要的感知单元,对其健康状态进行评估有利于发现终端潜在的安全隐患,安排合理的检修计划以及保证电网安全运行。在构建全面、实用的递阶式评价指标体系基础上,引入集成客观事物随机性与模糊性的云模型求解指标隶属度,并对区间层次分析法(IAHP)进行改进,以兼顾指标权重的主、客观性。随后,基于D-S证据理论实现基础层指标隶属度向目标层信任度的转换,通过信任度最大值判定终端健康状态,并进一步分析冲突系数的分布情况,对基础层不良状态的指标进行预警。最后,以20 kV线路的馈线终端为例,验证该定性指标隶属度求解
针对双列球面滚子轴承出现滚道异常磨损的问题,对风力发电机组主轴承游隙、轴承滚子密合度、轴承滚子修型和轴承跨距进行了研究。根据不同轴承参数对轴承滚子接触状态的影响,提出了改善滚子接触状态的有效方法,避免了滚子在使用过程中出现应力集中的现象;利用Romax软件建立了三维主轴传动链模型,并对轴承滚子接触状态进行了分析。研究结果表明:轴承游隙对轴承滚道接触应力影响较小;可通过降低轴承滚子的密合度或对滚子进行修型,避免因轴承滚子边缘应力集中导致轴承滚道出现异常磨损的情况;降低轴承滚子密合度或对轴承滚子进行修型会增加
针对薄壁零件铣削中制约加工生产效率的再生颤振问题,提出了一种用于薄壁零件加工的,基于串联模态耦合的可调工件夹具。首先,采用串联模态耦合原理设计了可调工件夹具模型,并提出了两种新的最优调谐策略(振幅调谐和负实部调谐),以提高夹具的动态刚度和铣削稳定性;其次,采用旋转弹簧和涡流模块等自适应的机构,以实现夹具模态和零件模态之间的耦合,并引入导电板进行了阻尼调节;最后,通过具有清晰模态的零件铣削试验,对该工件夹具的可行性和有效性进行了试验验证。研究结果表明:该工件夹具具有可行性和有效性,在切削深度为3 mm的情况
针对大量应用电缆线路导致的谐振接地系统单相接地故障时选线正确率下降的问题,提出一种基于计算馈线暂态零序电流重构误差及其低频分量多尺度交叉样本熵的故障选线方法。谐振接地系统单相接地故障时由于消弧线圈补偿作用,故障线路暂态零序电流相位、周期变化均与健全线路不同。利用相位变化不同,通过同步挤压小波逆变换对暂态零序电流进行重构并计算误差。利用周期变化不同计算暂态零序电流低频分量多尺度交叉样本熵。重构误差、交叉样本熵之和均为最大值的线路即为故障线路。大量仿真结果证明,该方法受不同故障条件影响较小,可靠性高,抗干扰性