智能检测理论与技术-绪论

1、 第一章 绪论 Intelligent Detection Theory and Technology智能检测理论与技术第一章 绪论 科学技术的发展，已使检测技术渗透到各个领域，从早期的简单、直观计量和测量，到现在的复杂多变量检测系统，检测技术和检测理论都有较大发展。 检测理论与技术是一门新兴学科，其理论体系既有信息学科中的信息能量的获取、变换、传输和处理的完整性和系统性，又有计量学科中所具备的定量严格性和准确性。检测理论涉及信息论、控制系统论、电子学、误差理论、数字信号处理、随机过程、计算机科学等，及新发展的神经网络、滤波理论、谱分析、相关分析和锁相技术等。第一章 绪论1.1 智能检测的基本

2、概念 检测信号的分析及处理方法 研究检测信号的分析及处理方法，其目的是为更好地正确获取有用信息。 检测系统的模型及检测对象的运动状态和特性 对检测系统的模型及对象的运动状态和特性进行研究，从而能够正确地分析、判断和解释检测系统所发生的现象或激励对检测系统的响应，并实现预测系统的干扰、激励电源和环境干扰对检测系统的影响。1.检测理论与技术的研究内容第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念 现代检测技术的特点 计算机技术、通信技术和网络技术的发展，对检测技术有较大的促进，使其具有以下特点： 实时性强； 可靠性高； 实现静态、动态测量及抗干扰性强；多输入、多输出检测系统； 数字化、数据通信、图形图象化

3、。1.检测理论与技术的研究内容第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念 检测原理与功能 检测技术及方法多种多样，相关专业均有介绍，从如何获取有效信息出发有如下方法： 一般检测原理1.检测理论与技术的研究内容变换环节输出信号传感器测量信号变换环节传感器和变换器串联直接检测，如热电阻、热电偶测量。第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念 检测原理与功能 随动跟踪检测原理：基于零位法的测量，用于高精度测量。例：高精度电子秤、伺服加速度计、 高精度压力传感器。1.检测理论与技术的研究内容力平衡式荷重测量系统第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念 检测原理与功能 相关检测原理1.检测理论与技术的研究内容A、

4、B传感器，A 传感器：x(t)，B传感器：y(t+L/v) 相关函数 理想时， x(t) =y(t+L/v)，互相关在0=L/v处出现尖峰，测定0即可知 v。BA延时器Vy(t)LXx(t)x(t-)y(t)x(t-)y(t)dt积分器第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念1.检测理论与技术的研究内容第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念1.检测理论与技术的研究内容热电偶热电阻第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念1.检测理论与技术的研究内容压阻式压力传感器电容式压力传感器第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念1.检测理论与技术的研究内容孔板流量计超声流量计第一章 绪论1.1 智能检测的基本概

5、念1.检测理论与技术的研究内容电磁流量计第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念1.检测理论与技术的研究内容涡街流量计涡轮流量计第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念1.检测理论与技术的研究内容科氏质量流量计第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念1.检测理论与技术的研究内容雷达液位计液位报警器第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念1.检测理论与技术的研究内容进料口出料口H玻璃管液位计人工控制进料口执行器变送器调节器常规仪表控制第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念1.检测理论与技术的研究内容 测控系统发展历程一、基地式气动仪表（生产现场）二、气动、电动系列的单元组合式仪表（集中控制室）三、集中式

6、数字控制系统 危险集中，可靠性差四、DCS (Distributed Control System，集散控制系统) 显示、操作、管理集中；控制、负载、危险分散；自封闭，“信息孤岛”五、FCS (Fieldbus Control System，现场总线控制系统) 开放，全分布式的控制系统六、工业以太网控制系统 (第六代控制系统，正在发展中)第一章 绪论(1). 基地式气动仪表气动基地式可调压力调节仪气动基地式液位调节仪第一章 绪论(2). 单元组合式仪表YS170调节器控制室第一章 绪论(2). 单元组合式仪表第一章 绪论(2). 单元组合式仪表第一章 绪论(3). 集中式数字控制系统 基于工控

7、机的检测系统第一章 绪论(3). 集中式数字控制系统 以微处理器为核心的检测系统第一章 绪论(4). 集散控制系统PLC 可编程逻辑控制器第一章 绪论(4). 集散控制系统基于PLC的过程控制 控制层网络管理层网络远程节点Web服务器 现场设备层 操作站 工程师站DCS的物理层次示意图第一章 绪论(4). 集散控制系统HONEYWELLTPS系统结构图第一章 绪论(4). 集散控制系统测控系统概述FOXBOROI/A系统结构图第一章 绪论(4). 集散控制系统日本横河CS3000系统第一章 绪论(4). 集散控制系统和利时HOLLiAS MACS系列第一章 绪论(4). 集散控制系统浙大中控J

8、X-300X第一章 绪论(4). 集散控制系统浙大中控ECS-7001.3 以现场总线为基础的企业网络系统现场总线技术概述基于OPC的生产信息管理网络示例第一章 绪论(5). 现场总线控制系统基金会现场总线系统第一章 绪论(5). 现场总线控制系统汽车内部CAN总线网络第一章 绪论(6). 工业以太网控制系统工业以太网系统第一章 绪论(6). 工业以太网控制系统工业以太网应用系统第一章 绪论(6). 工业以太网控制系统EPA的系统结构操作站工程师站InternetEPA代理EPA远程工作站EPA网桥传统模拟仪表EPA现场设备其他现场总线设备EPA无线现场设备模拟信号EPA实时以太网工业以太网E

9、PA多路模拟信号输入输出设备EPA实时以太网EPA监控级网络EPA现场设备级网络其他现场总线EPA安全栅EPA本安仪表EPA网关接入卡EPA无线接入设备EPA网桥EPA现场设备危险区域EPA微网段1EPA微网段N第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念 智能检测对象特点 智能检测解决传统检测理论与技术难以解决的复杂系统的检测问题。 不确定性模型 高度非线性 复杂的检测要求 多参数综合检测的要求 实时性、准确性2.智能检测研究对象第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念 智能检测系统结构3.智能检测系统及其结构常见测控系统体系结构第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念 智能检测系统结构广义对象传感器

10、先验知识感知信息处理智能检测处理智能处理器综合检测执行机构3.智能检测系统及其结构第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念主要功能特点 智能检测解决传统检测理论与技术难以解决的复杂系统的检测问题。 学习功能 适应功能 组织功能多源信息处理 检测智能化4.智能检测系统主要功能特点第一章 绪论1.1 智能检测的基本概念 数学工具 智能检测是人工智能理论与技术同现代检测理论与技术相结合，解决复杂系统的检测问题。 符号推理与数值计算相结合 离散事件系统与连续时间系统分析相结合 人工智能理论与方法 非线性数学理论5. 智能检测研究数学工具第一章 绪论1.2 智能检测的发展 检测理论的发展 检测理论经三十年发展，检测理论及其系统由常规检测系统发展到现代智能检测系统。 检测理论的形成和发展 对信号和噪声构成的系统，在理论上研究从信号和噪声混合系统中如何高质量获取信息、处理信息等。 除采用慢时域分析外，还采用快时域分析或多种非时域特征函数分析法，以适应快速、准确、实时的要