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针对压阻式压力传感器存在易受环境温度影响的缺点,提出一种新型温度补偿算法。文中使用高低温试验箱和高精度活塞式压力计对压力传感器进行定标实验,考察压力传感器的温度特性,结果表明传感器输出受温度影响较大且温漂系数与压力呈线性关系,经过温补算法修正后,传感器在-5~50℃、0~60 MPa的范围内实现了0.03%F.S.的压力测量精度。该温度补偿算法实现了传感器温漂特性与时漂特性的分离,具有良好的可操作性和实用性。同时,提出了一种低通滤波的方法,可以较好地抑制环境温度快速变化时传感器出现动态测量误差的问题。 相似文献
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在海洋环境中,海上浮动平台在波浪载荷的作用下会对平台上的仪器设备、工程人员等产生不利的影响,甚至引起安全事故。补偿装置可以有效地补偿波浪导致的海上浮动平台的不规则运动,确保设备和人员的安全与工作效率。本文对基于Stewart并联机构的运动补偿装置的平动运动补偿空间进行了研究。文中介绍了基于Stewart机构的运动补偿装置的工作原理和设计流程,对补偿装置进行了运动学分析,给出了计算Stewart平台补偿空间的边界空间搜索方法,对补偿装置的平动运动补偿空间进行了数值求解。本文对海上浮动平台运动补偿装置补偿空间的研究方法可以用于运动补偿装置的设计和分析。 相似文献
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感应式温盐传感器基于电导率法测盐,可以实现现场测量与实时测量。测量盐度时需要首先计算海水温度、海水电导率和海水压力,表层感应式温盐传感器对压力量不予考虑,温度、电导率的精度却直接关系到盐度测量结果的准确度,因此使用传感器前必须进行温度和盐度的标定。分析了温盐传感器的工作原理,设计温度、电导率的标定校准步骤,包括回归曲线的选择和回归方程系数的计算,其中温度、电导率和温度补偿的标定回归曲线采用多项式形式,用实验室高精度盐度计和铂电阻温度仪测得5~7组数据,然后对多项式最小二乘法回归,电导率回归过程中由温度和盐度求电导率用到了二分法,最后论述了标定回归方程的误差范围。 相似文献
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随着海洋深度的增加,压力逐渐升高而温度逐渐降低。因此,应对压力和温度变化的能力直接影响着海洋动物的垂直分布模式。本文综述了近年来国际上关于压力及温度对海洋动物生理影响的研究进展,概述了3种常用的研究方法,包括直接比较不同深度近缘海洋动物的差异、使用加压装置培养海洋动物、在常压及原位温度下培养深海动物;然后归纳了压力及温度对海洋动物生理的影响,包括有机渗透调节物质浓度及蛋白质序列、胚胎及幼体发育速率和畸变率、行为模式及代谢速率、基因表达水平;最后讨论了海洋动物适应高压环境的生理机制,压力对海洋动物垂直分布的限制能力,以及浅海动物和深海动物的起源关系。 相似文献
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为克服温度对溶解氧传感器的影响，对极谱型溶解氧检测系统的溶解氧电极激励源、高精度信号采样、软件标定和温度补偿等方面进行研究。通过对极谱型溶解氧传感器工作原理进行分析，设计了极谱型溶解氧传感器检测电路；根据溶解氧电极的温度特性，设计了基于NTC（负温度系数）热敏电阻的硬件温度补偿电路，并利用最小二乘法及RBF神经网络构建了软件温度补偿模型。利用饱和蒸馏水进行温度补偿实验，结果表明：经温度补偿后，该溶解氧检测系统的相对误差及采样波动均在1%以内，大大减小了传感器的非线性误差，测量精度和稳定性均可满足应用要求。 相似文献
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为了满足深海极端环境科学研究的需求,设计了深海极端环境模拟装置。对系统结构以及工作原理进行分析,介绍了培养釜、温度控制子系统和压力控制子系统。重点针对当前模拟装置压力控制精度不高的问题,设计了高精度压力传感器,并提出一种迭代自学习PID压力控制算法,实现系统压力自动检测和连续控制,同时带有观察窗的培养釜结构可以实现微生物状况实时观测。实验结果表明,该系统能够实现深海极端环境参量高精度模拟,可以为深海极端环境科学研究提供很好的平台。 相似文献
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半潜式平台垂荡响应较大,对生产平台立管和采油树系统的选择、钻井平台钻杆升沉补偿装置等提出更高要求,增大了作业和维护成本。针对这一问题,在传统结构基础上提出了三种新的结构概念:1)在浮筒底部加垂荡板;2)沿立柱外延加垂荡板;3)改变立柱为变截面结构。通过数值分析对各平台模型水动力性能进行比较,结果表明,各新型结构对半潜式平台垂荡起到一定程度的抑制效果。由于在浮筒底部加垂荡板的方案效果比较突出,对该方案进一步做了优化和改进工作,并对平台在南海百年一遇波浪环境条件下的垂荡响应概率密度函数和响应极值进行了预报和对比研究。 相似文献
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基于BP神经网络控制方法设计了一种适用于自升式海洋平台的智能控制系统。为了验证该控制系统的有效性,以墨西哥湾海域某典型深水自升式海洋平台为原型,根据动力相似准则按照1∶40的相似比设计海洋平台试验模型,采用磁流变阻尼器作为实施该智能控制方法的控制器,并对其主要参数进行了设计。在此基础上,在波浪水池中分别对有、无安装控制系统的自升式海洋平台模型进行了多工况的波浪试验,通过对比安装控制系统前后平台结构的响应幅度,研究了控制系统的振动控制效果。试验结果表明:基于BP神经网络的磁流变阻尼智能控制系统能够有效地控制自升式海洋平台结构的动力响应,且控制效果稳定。 相似文献
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深海极端波浪环境为浮式海洋平台作业时最为关键的海洋动力环境之一。在其作用下,深海浮式平台的运动、气隙以及结构响应等均为近年来的研究热点。然而,在深海环境中,入射波浪环境往往通过X波段雷达进行测量,仅能获得波浪的短时统计值,极大限制了实海域浮动平台动力响应的研究。目前,尚无成熟的方法能够对海洋浮式平台所处海域的入射波时序进行实时测量。针对深远海半潜式平台的波浪时序随船测量问题,结合平台气隙响应与运动响应数据建立基于深层神经网络的波浪非线性解耦模型,准确估计辐射、绕射波浪以及其非线性成分对时序波浪场的影响。研究显示,基于深度神经网络的波浪时序测量技术可以实现从气隙响应到入射波信息的反推,利用该方法计算得到的波浪时序具有较高的精度。 相似文献
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GPS buoy and pressure transducer results from the August 1990 Texaco Harvest Oil Platform Experiment
The Texaco Harvest Oil Platform Experiment took place August 22–28, 1990, off Point Conception, California. This platform has been designated as the NASA/JPL verification site for the TOPEX radar altimeter, which is to be launched in mid‐1992. The purpose of the experiment was to obtain measurements from GPS and other instrumentation that will be used at the site for the verification activities, and to determine the potential effects of the platform environment on the quality of the measurements. In conjunction with this experiment, a buoy equipped with a GPS receiver was floated in the vicinity of the platform for the purpose of measuring sea‐level change and waves relative to a reference receiver located on the platform. A pressure transducer installed at the site also provided sea‐level change and wave measurements relative to the platform. We present the data collection, processing, and analysis results comparing the GPS‐buoy and pressure transducer data. The GPS‐determined sea‐surface height measurements show 1.3‐cm agreement when compared with transducer‐determined heights taken over the same period of time. Low‐rate (15‐s) data were used to measure the change in sea‐level height due to tides, while high‐rate (1‐s) measurements provided temporal resolution sufficient for determining wave spectra. 相似文献
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基于二元LSTM神经网络的船舶运动预测算法研究 总被引：1，自引：1，他引：0
在海况环境下,进行船舶运动预测时。由于惯性传感器采集系统本身的电学特性,会产生误差偏移,影响预测的准确性。针对这一问题,在常规长短期记忆网络（LSTM）的基础上,设计改良了一种二元的LSTM网络架构。在船舶运动仿真平台上进行模拟船舶升沉运动实验,并通过惯性传感系统测量仿真平台实时积分位移进行计算验证。验证统计该网络预测结果峰差值均方差0.64%,均值均方差0.42%,峰值均方差0.57%,证实该网络较常规LSTM在船舶运动预测领域具有更好的针对性和适应性,更准确的对船舶运动进行预测。 相似文献
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Underwater ultrasonic acoustic transducers are frequently used in ocean wave measurements as they measure surface level using acoustic waves. However, their effectiveness can be severely affected in rough sea conditions, when bubbles generated by breaking waves interfere with their acoustic signals. When the seas are rough, one therefore often has to rely on a pressure transducer, which is generally used as a back-up for the acoustic wave gauge. A pressure transfer function is then used to obtain the surface wave information. Alternatively, the present study employed an artificial neural network to convert the pressure signal into significant wave height, significant wave period, maximum wave height, and spectral peakedness parameter using data obtained from various water depths. The results showed that, for water depths greater than 20 m, the wave parameters obtained from the artificial neural network were significantly closer to those obtained by the acoustic measurements than those obtained by using a linear pressure transfer function. Moreover, for a given water depth, the wave heights estimated by the network model from pressure data were not as good as those estimated by linear wave theory for large wave heights (above a 4 m significant wave height in this study). This can be improved if the training data set has more records with large wave heights. 相似文献
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筒型基础平台是一种新型海洋平台，它通过在筒腔内产生一个比周围小的压强而自主插入海底，工作期间又具有在筒腔内形成负压来增强抵抗外载荷的能力。本文介绍一种以抗拔能力为设计基准的筒型基础总体尺寸的初步设计6方法，并对方法中的各参数提出了选用原则和取值范围，给出了相应的计算图谱，最后还以两个筒型基础为例演示了方法的使用。 相似文献
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As water depth increases, the structural safety and reliability of a system become more and more important and challenging. Therefore, the structural reliability method must be applied in ocean engineering design such as offshore platform design. If the performance function is known in structural reliability analysis, the first-order second-moment method is often used. If the performance function could not be definitely expressed, the response surface method is always used because it has a very clear train of thought and simple progranuning. However, the traditional response surface method fits the response surface of quadratic polynomials where the problem of accuracy could not be solved, because the true limit state surface can be fitted well only in the area near the checking point. In this paper, an intelligent computing method based on the whole response surface is proposed, which can be used for the situation where the performance function could not be definitely expressed in structural reliability analysis. In this method, a response surface of the fuzzy noural network for the whole area should be constructed first, and then the structural reliability can be calculated by the genetic algorithm. In the proposed method, all the sample points for the training network come from the whole area, so the true limit state surface in the whole area can be fitted. Through calculational examples and comparative analysis, it can be known that the proposed method is much better than the traditional response surface method of quadratic polynomials, because, the amount of calculation of finite element analysis is largely reduced, the accuracy of calculation is improved, and the true limit state surface can be fitted very well in the whole area. So, the method proposed in this paper is suitable for engineering application. 相似文献
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全球日益增多的海滩垃圾，不仅造成海洋环境污染，严重威胁海洋生态系统健康，也对生物栖息地有着不可估计的影响。如何高效准确地对海滩垃圾进行监测和识别，是处置海滩垃圾过程的技术难点之一。基于此，本文以长江口南汇边滩为实验区，通过在海滩上设置常见垃圾样品，随后利用激光雷达记录的全波形数据和BP神经网络模型，以快速鉴别海滩垃圾类型。结果表明:基于激光雷达提取的垃圾全波形数据中回波振幅和回波宽度的差异，可用来识别海滩垃圾。构建的BP神经网络可有效将海滩垃圾分为泡沫类、布类、金属类、纸类及塑料类，最高识别率达到79%。此外，由于不同材质海滩垃圾的原材料成分存在相似或同质，会对精确识别区分垃圾类型造成一定的干扰，从而影响神经网络的识别率。可见，将激光雷达应用于识别海滩垃圾，为海滩垃圾的监测提供了新的方法。 相似文献