• 自动化研究所
  • 2015-08-31 10:54 发布: 浏览:
  •   一、研究所概况

      华北水利水电大学自动化研究所成立于2003年,研究方向涵盖控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统、工业自动化等四个二级学科。研究所瞄准国家、河南省经济社会发展战略需求与国内现代控制技术发展前沿,结合华北水利水电大学特色,面向水利工程、电力工程、能源生产、节能减排、路桥施工及工业生产等领域,发展智能化、信息化、标准化关键技术,重点展开生产过程自动控制、生产对象的故障诊断及健康管理、基于多信息融合的生产过程智能决策等技术的研究,为社会生产过程提供服务。

      自动化研究所现有教授5名,副教授6名,讲师4名,具有博士学位的研究人员10名。目前拥有模式识别实验室、自动控制理论实验室、过程控制系统实验室、DCS控制实验室、检测实验室,实验设备金额达200万元以上,为科学研究和工程应用提供了保障。

      研究所从组建至今,主持自然科学基金3项, 863子课题2项,省部级科研项目6项目。同时,研究所积极参与社会生产活动,目前获得资助的横向课题达40余项,不仅解决了社会生产活动中遇见的难题,同时给研究后续发展带来了雄厚的经济基础。研究所积极进行科学研究,到目前为此,已发表论文200余篇,其中,EI/SCI检索论文100余篇,极大增强了研究的科研实力。

      二、研究方向

      1. 控制理论与控制工程

      控制理论与控制工程学科是以工程系统为主要对象,以数学方法和计算机技术为主要工具,研究各种控制策略及控制系统的理论、方法和技术。控制理论是学科的重要基础和核心内容,控制工程是学科的背景动力和发展目标。

      1)复杂系统控制理论与应用:采用结构分散化方法研究复杂系统的建模与控制问题,以结构分散化模型为基础,研究新的系统辨识理论和新的控制方法。

      2)新能源发电动态特性与并网技术控制研究:面向新能源发电领域,研究风力发电、太阳能应用、生物质能发电等新能源发电的过程控制技术,使之成为内陆尤其是边缘地区施工建设的可信赖的能源来源供应,并着重培养具备对新能源发电设备进行局部技术改造能力的高素质技能型人才。

      3)计算机控制系统:针对不同的施工过程和控制对象,研究采用FCS、PLC、工业控制计算机等控制设备,构成低成本、高性能、工业计算机控制系统。

      4)网络控制理论及其应用:通过对网络拓扑结构及网络环境下先进控制理论与方法的研究,充分利用网络资源,实现海量数据的云计算处理方法和生产、施工过程的全局物联网可视化监控。

      2. 图像处理与智能识别

      利用视频获取技术、图像处理技术和智能识别技术等,对获取的视频信息进行分析、处理和识别,为智能决策提供支撑。具体研究对象包括:基于视频信息识别技术无人值守监测技术;复杂环境下的多运动目标识别与追踪技术;施工过程中人员安全管理、施工过程中设备运行状态管理及施工现场的防火防盗。为企业安全生产提供服务。

      1)电力系统设备状态监测与健康管理;

      本研究方向利用图像获取技术、智能传感技术获取电力系统主要设备(包括水电机组、火电机组、风电机组、变压器、开关设备及高压母线等)的实时状态信息,利用模式识别技术、多信息融合技术和人工智能技术对获取的信息进行数据处理、特征提取、特征融合及智能决策,为电力生产过程提供服务。

      2)状态监测与健康管理

      本研究方向利用智能传感技术、大数据与数据挖掘技术、多传感器信息融合技术和智能决策技术对获取信息进行分析处理,为设备、设施的状态监测和健康管理提供服务。具体研究对象包括:电力系统主要设备(包括水电机组、火电机组、风电机组、变压器、开关设备及高压母线等)的状态监测和健康管理;水利、路桥设施状态监测和健康管理。

      3)基于物联网技术的农业生产过程信息化

      本方向利用模式识别技术、智能传感技术、图像识别技术及数据融合技术对农作物生长过程中的病虫害状态进行数据采集、数据分析和数据融合,对农作物生长过程中的病虫害发展状态诊断,为病虫害防治提供服务。同时,本方向还研究农业生产的自动化技术,包括自动喷灌技术、温湿度自动控制技术等。

      3. 检测技术与自动化装置

      检测技术与自动化装置是隶属于控制学科与工程学科下的一个二级学科,它主要研究被控对象的信息提取、转换、传递与处理的理论、方法和技术,对信号的获取与实时处理技术、先进传感器技术、智能仪表、测控装置、新型测控系统进行研究、开发和应用。检测技术与自动化装置专业是一门集近代物理、数学、现代控制理论、电子技术、计算机技术及智能控制技术等学科于一体的综合性学科,它是自动化及相关研究领域的技术基础,是理论面向实际应用的载体。本专业的研究和应用正在各个领域中不断的得到开拓,它不仅是自动生产控制中的重要环节,还在工程检测与探伤、医疗诊断、生产安全监控、环境监测、设备运行的监测等方面得到越来越多的应用,它将在信息化、智能化的时代发挥重要的作用。

      1)现代检测技术研究与应用

          以自动化、电子、计算机、控制工程、信息处理为研究对象,以现代控制理论、传感技术与应用、计算机控制等为技术基础,以检测技术、测控系统设计、人工智能、工业计算机集散控制系统等技术为专业基础,同时与自动化、计算机、控制工程、电子与信息、机械等学科相互渗透,主要从事以检测技术与自动化装置研究领域为主体的、与控制、信息科学、机械等领域相关的理论与技术方面的研究。

      2)无损探伤技术研究与应用

        无损检测技术,也就是非破坏性检测,是在保证待测物质的状态、化学性质等不被破坏的前提下,对待测物进行有关的内容、性质或成分等物理、化学情报进行检查的方法。

        断层扫描:研究断层扫描的原理与方法,开发新的断层扫描检测装置,应用于工业无损探伤或工程施工质量评价。着重于将超声断层检测扫描技术应用于诸如混凝土、钢筋混凝土、道路和石头等物体的外部侵入物、缺陷、裂缝以及蜂窝管道、断层分布于厚度等。以断面影像、曲线的形式呈现,使得测量结果更容易理解,并且方便可快速分析物体。

        探地雷达:利用高频电磁脉冲波(10-100MHz或更高)以宽频带短脉冲形式由发射天线送入地下,该雷达脉冲在地下传播过程中,遇到不同电性介质交界面时,部分雷达波的能量被反射回地面,被接收天线接收,其特点是能精确测定缺陷区的形状、大小和深度.

      3)感知与网络技术研究与应用

        随着周围环境中网络动态化和异构化的出现,网络的环境感知已成为当今网络一个主要特点。早期的环境感知网络的研究只是在于处理其与用户在个性化服务方面的关系层面(如用户某个应用侧面),而最近的研究将试图转移到与用户的应用联系很少甚至没有任何联系的环境感知应用层面。目的是使得网络的应用和系统智能化,在获得环境的信息时,不只是获取用户的某类信息,而是诸如用户的具体地理位置,当前的活动状态,其周围的环境等等一系列的信息,这样就可以配置这些信息从而为用户提供更好的服务,而不是打断他们当前的状态或任务。


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