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遥感信息的应用前景和科学前沿

遥感信息的应用前景和科学前沿
遥感信息的应用前景和科学前沿

物联网的发展前景

物联网的发展前景 物联网最初在1999年提出:即通过射频识别(RFID)(RFID+互联网)、红外感 应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议,把 任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。后来国际电信联盟( ITU) 发布的ITU 互联网报告,对物联网 做了如下定义:通过二维码识读设备、射频识别(RFID) 装置、红外感应器、全球定位 系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进 行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联 网是指通过各种信息传感设备,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等 各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。简而言之,物联网就是“物物 相连的互联网”。 物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的 融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。世界 各国都看到了物联网的发展前景,在全球金融危机的大背景下,为了促进科技发展, 寻找经济新的增长点,世界各国都在加紧推进本国的物联网发展。2004年日本总务省提出u-Japan计划, 2006年韩国确立了u-Korea计划, 2009年欧盟执委会发表了欧洲物联网行动计划,描绘了物联网技术的应用前景,提出欧盟政府要加强对物联网的 管理,促进物联网的发展。2009年1月28日,奥巴马就任美国总统后,与美国工商 业领袖举行了一次“圆桌会议”,作为仅有的两名代表之一,IBM首席执行官彭明盛 首次提出“智慧地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。当年, 美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。2009年8月,温家宝“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用开发推向了高潮,无锡市率先建立了“感知中国”研究中心,中国科学院、运营商、多所大学在无锡建立了物联网研究院,无锡市 江南大学还建立了全国首家实体物联网工厂学院。自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”,物联网在中 国受到了全社会极大的关注,其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟。 物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息 传感设备。物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。根据 美国研究机构Forrester预测,物联网所带来的产业价值将比互联网大30倍,物联网 将成为下一个万亿元级别的信息产业业务。2011年12月,我国的《物联网“十二五”发展规划》正式发布,《规划》明确,将加大财税支持力度,增加物联网发展专项资 金规模,加大产业化专项等对物联网的投入比重,鼓励民资、外资投入物联网领域。《规划》提出,到2015年初步完成产业体系构建的目标:形成较为完善的物联网产业链,培育和发展10个产业聚集区,100家以上骨干企业,一批“专、精、特、新”的中小企业,建设一批覆盖面广、支撑力强的公共服务平台。“十二五”期间,物联网

清洁能源的发展现状

清洁能源开发利用现状 学院:材料科学与工程学院 班级:高分子 081 班 姓名:高东春 学号: 2008016006

[摘要] 随着现代工业的快速发展,人们生活水平日益提高,家用汽车的保有量逐步增多,化石燃料的消耗和环境污染日益 加剧,气候的极端变化频繁发生。开发清洁能源、降低污染物的排放、保护环境已成为当前科技工作者关注的焦点。清洁能源天然 气、二甲醚、燃料乙醇、生物柴油等的开发和利用以及节能减排技术对降低化石燃料的消耗、缓解能源压力、保护环境、实现低碳 经济具有重要的意义。 [关键词] 清洁能源;化石燃料;环境污染;低碳经济 引言:由于科学技术和经济发展情况的制约,我国目前能源仍以煤炭、石油和天然气等天然化石能源为主。我国是石油资源相对贫乏的国家,石油稳定供给不会超过20 年。据国际能源署(IEA)预测[1],在2010 年和2020 年中国石油进口依存度将分别达到61.0%和76.9%,进口量和进口依存度的迅速攀升给中国石油安全带来了严重的影响,能源消耗造成的环境压力可想而知。若不开发新型能源,很可能在实现全面小康的2020 年,就是石油供给丧失平衡的“拐点年”[2]。因此,清洁能源的研究与开发对我国的化石燃料的消耗和经济可持续发展具有举足轻重的作用[3-5]。近年来,开发的清洁能源有天然气、氢气、二甲醚、太阳能、风能、核能、燃料乙醇和生物柴油等新型能源。本文主要以天然气、燃料乙醇和生物柴油为例,简述我国新型能源的发展情况。 1 天然气 天然气的主要成分为甲烷,由于燃烧后不产生二氧化硫和粉尘,可以减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%,有助于减少酸雨形成,延缓温室效应,改善环境质量,因此,天然气是一种清洁能源。天然气作为一种新型高效能源,其储量巨大、分布广泛、热值高、污染少而被广泛用于工业和民用燃料。据估计,20.7%的陆地和大洋底90%的地区,具有形成天然气水合物的有利条件[6]。预计2020 年后,天然气将作为首席能源,进入一个全新的发展时期。新一轮油气资源评价数据显示,从总量上来看我国堪称天然气资源大国[7]。但目前我国能源结构中天然气的比例仅占3.8%,远低于24%的世界水平。因此,近年来我国政府加大天然气的设备投入,促进洁净能源的利用,西气东输等骨干管道的建成为天然气的使用提供了有力条件。我国的天然气正在进入快速发展的新阶段,据估计,到2020 年需求量达到2 100 亿m3/a,2030年达到2 380 亿m3/a,届时天然气在一次能源消费结构中有望超过10%。 2 二甲醚 二甲醚(DME)是一种无色气体,易液化,无毒、无腐蚀性和致癌性,燃烧性能好、热效率高、储运安全,燃烧过程中无残渣、无黑烟,CO、NO 排量低,具有较高的十六烷值[8],良好的可压缩性,生产原料来源丰富,是一种理想的清洁能源。含量高于95%的二甲醚可替代液化气作为民用燃料,也是理想的柴油替代品。二甲醚作为清洁的替代燃料已经得到国内外广泛关注,特别是其替代城市燃气和柴油方面所具有巨大的市场潜力。因此,生产二甲醚工艺是国内外工艺技术开发的热点之一。目前工业上制取二甲醚的生产方法主要有以下 3 种:(1)甲醇脱水法;(2)合成气直接合成二甲醚;(3)甲酸甲酯催化分解。气相甲醇脱水法是将甲醇蒸气通过固体催化剂发生非均相反应,甲醇脱水生成二甲醚。此法操作简便、污染少、可连续生产。液相甲醇脱水法是将甲醇与H2SO4 的混合物加热至140 ℃,甲醇脱水生成二甲醚。该反应的特点是反应温度低、选择性好、转化率高,但设备腐蚀严重,废水对环境污染严重,产品后处理比较困难。目前,国内只有武汉硫酸厂用此法生产二甲醚。直接合成法

红外光谱的研究与发展

红外光谱的发展与展望 红外光谱一般分为近红外(Near InfraredSpectrum),中红外(Middle Infrared Spectrum)和远红外(Far Infrared Spectrum)三个区域,波长分别为780)3000nm, 3000)25000nm和25)50Lm。众所周知中红外光谱是广泛应用的一种分析手段。近红外光谱几十年来一直没有在理论上和应用受到重视,其主要原因在于该区内的吸收是O)H、N)H、C)H等基团的振动吸收。这些吸收谱带复杂,多为合频吸收,且吸收强度较弱,难以在分析上应用。近年来,随着仪器制造技术的发展,新的光谱理论和光度分析新方法不断建立,特别是化学计量学的深入研究和广泛使用,促进了NIR分析技术的复兴和发展。 1 近红外光谱分析技术 根据NIR光谱的发生机理,使用的NIR分析技术主要有以下几种: 1.透射测定法使用于透明样品的分析,透射光强度与物质量间的吸收关系符合比尔定律。 2.漫透射测定法试样中含有光散射物质(折射率与基体材料不同的小颗粒),光在穿透分析样品时,除了吸收外还有多次的散射,在这个过程中比尔定律不适用。 3.反射测定法近红外光照射到样品表面后,根据样品表面状态和结构的不同,光线可以有规则的反射、漫反射和透反射三种。这种方法常用于粗糟和粉末状样品的测定。目前市场上常见的NIR光谱仪大多属于反射型尤其是漫反射型,有个别的专用的NIR分析仪器是在UV/IR光度计基础上改进的NIR透射型分析仪。NIR 和MIR一样,反映的是分子的振动频谱,其结果直接与分子的内部结构、分子官能团及分子状态有关,从NIR谱中同样可以得到分子的定量定性信息。与MIR不同的是NIR反射谱还可以得到一系列物理性质,如密度、粒子尺寸、纤维直径、大分子聚合度等特殊信息。根据NIR光谱发生的机理可知NIR谱带较弱,这样给长光程试样池特别是粘滞样品、流体试样的在线分析提供了极大的便利。使得分析时不需要对分析样品进行复杂预处理,池长对分析结果影响较小,定量分析的范围大等优点。NIR光谱分析的另一个特点是光源强度较大,探测器的反应灵敏度较高,因而检测信噪比高,尤其在散射效应强时,散射/吸收比高。在反射和散射NIR中,高的信噪比,可以得到良好的线性关系,对分析样品的外观宽容度大,既可以用于清澈的气、液、固样品的测定,又可对粉末状、糊状、丝状和不规则状样品的分析。NIR分析还有价格便宜耐用的透明材料(一般的光学玻璃)作为分析窗口,便于实现快速、实时、在线分析和控制。光纤传感技术的迅速发展,也为NIR分析技术提供了长距离检测传输、遥测、遥控等应用的可能性,特别是在有毒、易爆、放射性及其它难以直接测量的样品或现场更有意义。NIR光谱在使用中也有一定的局限性,主要是结构复杂,谱图重叠多,在进行定性定量分析中必须采用一定的数据处理才能获得准确可靠的分析结果。在定量分析中,导数光谱的应用可明显的消除基线漂移的影响,二阶导数可消除基线倾斜所造成的误差,两个相邻波长的一阶导数之比,可对光谱重叠和光谱干扰进行校正。多元线性回归分析方法是进行多组分分析的常用方法,选择合适的波长点和波长间隔,可用统计分析的方法验证分析结果。偏最小二乘法(partial least-square PLS)则是一种全光谱分析方法,该法充分利用了多个波长下的有用信息,不须刻意的选择波长,并且能滤去原始数据的噪音,提高信噪比可解决一些有交互影响的非线性问

红外热成像技术应用与发展

红外热成像摄象机在智能视频监控中的应用与发展 一、引言 1672年,牛顿使用分光棱镜把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光,证实了太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成。1800年,英国物理学家 F. W. 赫胥尔从热的观点来研究各种色光时,偶然发现放在光带红光外的一支温度计,比其他色光温度的指示数值高。经过反复试验,这个所谓热量最多的高温区,总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣布:太阳发出的辐射中除可见光线外,还有一种人眼看不见的“热线”,这种看不见的“热线”位于红色光外侧,叫做红外线。这种红外线,又称红外辐射,是指波长为0.78~1000μm的电磁波。其中波长为0.78 ~1.5μm 的部分称为近红外,波长为1.5 ~10μm的部分称为中红外,波长为10~1000μm的部分称为远红外线。而波长为2.0 ~1000μm的部分,也称为热红外线。 红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射,它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。这种红外线辐射是,基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动,并不停地辐射出热红外能量。分子和原子的运动愈剧烈,辐射的能量愈大;反之,辐射的能量愈小。 在自然界中,一切物体都会辐射红外线,因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差,可以得到不同的红外图像,称为热图像。同一目标的热图像和可见光图像不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是目标表面温度分布的图像。或者可以说,它是人眼不能直接看到目标的表面温度分布,而是变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。运用这一方法,便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温,并可进行智能分析判断。 众所周知,海湾战争已成为展示高科技武器使用先进技术的平台。在这些新科技中,红外热成像技术就是其中最为闪亮的高科技技术之一。红外热成像技术(Infrared thermal imaging technology)是利用各种探测器来接收物体发出的红外辐射,再进行光电信息处理,最后以数字、信号、图像等方式显示出来,并加以利用的探知、观察和研究各种物体的一门综合性技术。它涉及光学系统设计、器件物理、材料制备、微机械加工、信号处理与显示、封装与组装等一系列专门技术。该技术除主要应用在黑夜或浓厚幕云雾中探测对方的目标,探测伪装

国内外物联网产业发展现状趋势全面综述 2

国内外物联网产业发展现状趋势 关键词: 物联网RFID 【提要】2009年8月和12月,温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话,重点强调要大力发展传感网技术,努力突破物联网核心技术,建立“感知中国”中心。2010年《政府工作报告》中,温总理再次指出:将“加快物联网的研发应用”明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。 2009年8月和12月,温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话,重点强调要大力发展传感网技术,努力突破物联网核心技术,建立"感知中国"中心。2010年《政府工作报告》中,温总理再次指出:将"加快物联网的研发应用"明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。 物联网概述 1.物联网的定义与概念提出 所谓"物联网",是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 通俗地解释,物联网就是"物物相连的互联网"。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。 物联网的概念是美国Auto-ID实验室在1999年首次提出的,2005年国际电信联盟在信息社会世界峰会上发布《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出"物联网概念",激情豪迈地指出"物联网时代即将到来"。 2.物联网的本质和关键技术 物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳入物联网的"物"一定要具备自动识别与物物通信(MachinetoMachine,M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。 物联网产业链可以细分为感知、处理和信息传送三个环节,每个环节的关键技术分别为传感技术、智能信息处理技术和网络传输技术。传感技术通过多种传感器、RFID、二维码、GPS定位、地理信息识别系统和多媒体信息等多媒体采集技术,实现对外部世界的感知和

红外光谱技术及其应用进展

红外光谱技术及其应用进展 苏雄200910835319 集宁师范学院化学系09级化学3班内蒙古乌兰察布市 012000 摘要 波数13000~10cm-1或波长0.75~1000μm之间称为红外区,在此范围内的物质吸收红外辐射后,因分子振动、转动、或晶格等运动产生偶极矩变化,形成可观测的红外光谱。红外光谱技术的发展进程和红外光谱技术分析速度快,分析效率高,分析成本低,测试重现性好等特点。红外光谱技术在制浆造纸工业中木素的定性和结构分析、木素的定量分析、研究纤维素的结晶结构、测定纸浆Kappa 值等,以及在临床医学和药学方面,农业方面,以及食品方面在食品中农药残留检测、环境科学中水环境监测、固体环境监测、气体环境监测,石油工业中对于油品成分,含量等方面的分析有广泛应用。 关键词 红外光谱;特点;应用 引言 分子振动、转动、或晶格等运动产生偶极矩变化,形成可观测的红外光谱。红外光谱广泛应用于分子结构的基础研究和化学组成的分析领域, 对有机化合 物的定性分析具有鲜明的特征性。因此,红外光谱有化合物“指纹”之称,是鉴定有机化合物和结构分析的重要工具。由于其专属性强各种基因吸收带信息多,固可用于固体、液体和气体定性和定量分析[1]。由于用红外光谱作样品分析时基本不需要处理,且不破坏和消耗样品,自身又无环境污染,因而被广泛运用,目前红外光谱广泛已应用于制浆造纸工业、临床医学和药学方面、农业方面、食品方面、环境科学、石油工业等学科领域,并随着技术和研究的深入越来越受到重视。 1、红外光谱法的基本原理 红外吸收光谱是由分子振动能级的跃迁同时伴随转动能级跃迁而产生的,因此,红外光谱的吸收峰是有一定宽度的吸收带。物质吸收红外光应满足两个条件,即辐射应具有刚好能满足物质振动能级跃迁时所需的能量;辐射与物质之间有偶合作用。因此当一定频率的红外光照射分子时如果分子中某个基团的振动频率与其一致,同时分子在振动中伴随有偶极矩变化,这时物质的分子就产生红外吸收。

智能车辆控制系统研究的目的意义及技术发展现状与趋势

智能车辆控制系统研究的目的意义及技术发展现状与趋势 1研究的目的及意义 (1) 2 技术发展现状与趋势 (1) 1研究的目的及意义 随着汽车工业的迅速发展,关于汽车及汽车电子的研究也就越来越受人关注。全国各高校也都很重视该题目的研究,可见其研究意义很大。本课题就是在这样的背景下提出的。其专业知识涉及控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科,对高等学校控制及汽车电子学科学术水平的提高,具有良好的长期的推动作用。智能汽车系统的研究发展,必将推动汽车产业的快速发展,提高人们的生活质量,通过计算机控制、人工智能和通信技术实现更好的通行能力和更安全的行驶。同时智能汽车的发展将大幅度提高公路的通行能力,大量减少公路交通堵塞、拥挤, 降低汽车油耗, 可使城市交通堵塞和拥挤造成的损失减少25% ~40% 左右, 大大提高了公路交通的安全性。 2 技术发展现状与趋势 智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。智能车辆在原车辆系统基础上主要由计算机处理系统、摄像机和一些传感器组成。摄像机用来获得道路图像信息,车速传感器用来获得车速,障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物信息等,然后由计算机处理系统来完成对所获图像、信息的预处理、增强与分析识别工作,并对车辆的行驶状况做出控制。智能车有着十分广泛的应用前景,许多国家都在积极进行智能车辆的研究,最典型的运用就是在智能运输系统ITS 上的应用。智能车辆在物流、军事等众多领域都有很广的应用前景。 智能车辆的研究主要是基于模糊控制理论、人工神经网络技术和神经模糊技术等人工智能的最新理论和技术而开展研究的,同时,现代控制理论,自主导航技术等先进技术在智能车辆的研究中也开始逐渐发挥作用。 现阶段智能小车系统主要由信息采集模块、信息处理模块和执行模块组成。系统框图如图1所示:

红外技术的发展现状与发展趋势

红外技术的发展现状与发展趋势 第一部分红外技术的发展及主要应用领域 红外技术的发展 1800年,英国天文学家F.W.赫歇耳利用水银温度计来研究太阳光的能量分布发现了红外辐射,从那时起,人们就致力于研究各种红外探测器以便更好地研究和探测红外辐射。在红外探测器发展中,以下事件具有重要意义: 上世纪70年代,热成像系统和电荷耦合器件被成功地应用。 上世纪末以焦面阵列(FPA)为代表的红外器件被成功地应用。 红外技术的核心是红外探测器。 红外探测器 单元红外探测器:如InSb(锑化铟)、HgCdTe(碲镉汞)、非本征硅,以及热电等探测器。 线列:以60元、120元、180元和256元等,可以拼接到1024元甚至更多元。 4N系列扫描型焦平面阵列:如211所的研制生产的4x288。 凝视型焦平面阵列(IRFPA): 致冷型256x256、320x240、384x288,更大规模的如640x512,1024×1024和1280×720 元阵列也已有了; 非致冷型160×120、320x240已广泛应用于各个行业中,384x288、640x480也已开始应用。 红外探测器按其特点可分为四代: 第一代(1970s-80s):主要是以单元、多元器件进行光机串/并扫描成像; 第二代(1990s-2000s):是以4x288为代表的扫描型焦平面; 第三代:凝视型焦平面; 第四代:目前正在发展的以大面阵、高分辨率、多波段、智能灵巧型为主要特点的系统芯片,具有高性能数字信号处理功能,甚至具备单片多波段探测与识别能力。 目前非制冷焦平面探测器的主流技术为热敏电阻式微辐射热计,根据使用的热敏电阻材料的不同可以分为氧化钒探测器和非晶硅探测器两种。 非制冷焦平面阵列探测器的发展,其性能可以满足部分的军事用途和几乎所有的民用领域,真正实现了小型化、低价格和高可靠性,成为红外探测成像领域中极具前途和市场潜力的发展方向。 氧化钒技术由美国的Honeywell公司在九十年代初研发成功,目前其专利授权BAE、L-3/IR、 FLIR-INDIGO、DRS、以及日本NEC、以色列SCD等几家公司生产。非晶硅技术主要由法国的 CEA/LETI/LIR实验室在九十年代末研发成功,目前主要由法国的SOFRADIR和ULIS公司生产。 目前世界上只有美国、法国、日本、以色列四个国家拥有非制冷焦平面探测器产业化生产的能力,其核心技术仅有美国和法国两个国家掌握,日本和以色列则由美国取得技术许可,在其国内生产和有限制地使用。对我国的出口则设置了更多严格的限制,如大家遇到的帧频限制。

物联网的应用领域与发展前景

物联网的应用领域与发展前景 姚程宽张新华詹喆 (安庆医药高等专科学校公共基础部安徽安庆246003) 摘要:物联网是互联网发展到今天的高级产物,目前还没有对物联网权威的定义。从技术的角度说,任何一个互联互通的网络都可以实现,比如电信、移动、联通、广电等,也可以是一个独立局域网。对于普通用户来说,物联网重要的不是网络本身,而是基于这些网络的应用服务。能从这些网络中得到哪些服务,这才是与我们的工作生活相关的。简单的说:服务才应该是物联网的关注点。本文介绍了物联网的概念,并从工业、农业、教育和生活等方面详细介绍了物联网的应用,并分析了物联网在中国的发展前景。 关键词:物联网;感知技术;服务 物联网是近两三年来非常热门的科技词汇之一,他的英文是:“The Internet of things”,简写成IOT。简单的说物联网就是物和物互联的网络,它利用并融合感知技术、识别技术、网络技术、通讯技术和云计算等技术,把控制器、传感器、人和物等连接起来,实现物和物,人与物的连接,最终得到智能化的网络,被广泛认为是信息产业的第三次革命。物联网是互联网发展的高级产物,它利用互联网以及互联网上的所有资源,继承了互联网上的所有应用,同时物联网保留了自身资源和设备的个性化和私有化。

1.物联网的应用领域 1.1物联网在工业中的应用 (1)制造业供应链管理物联网应用于原材料采购、销售和库存领域,通过完善并优化供应链的管理体系,从而提高效率,降低成本。 (2)生产过程工艺优化物联网技术能提高工业生产线上的过程检测、生产设备监控、材料消耗监测、实时参数采集的能力和水平,有助于生产过程智能监控、智能诊断、智能控制、智能维护、智能决策,从而改进生产过程,优化生产工艺,提高产品质量。 (3)安全生产管理把感应器或感知设备安装在矿工设备、矿山设备、油气管道等危险设备中,可以感知在危险环境中的设备机器、工作人员等方面的安全信息,将现有单一、分散、独立的网络监管平台提升为多元、系统、开放的综合监管平台,以实现快捷响应、实时感知、准确辨识和有效控制等。 (4)环保检测及能源管理环保设备融入物联网可以对工业生产过程产生的各类污染源及污染治理关键指标进行实时监控[1]。 1.2物联网在农业中的应用 (1)食品安全溯源系统加强农副产品从生产到销售到最终消费者整个流程的监管,降低食品安全隐患。通过安装电子芯片,物联网技术可以追溯芯片的编码查询产地、生产日期以及检验检疫情况。

绿色能源的发展

绿色能源发展 一、绿色能源的概述 绿色能源也称清洁能源,是环境保护和良好生态系统的象征和代名词。它可分为狭义和广义两种概念。狭义的绿色能源是指可再生能源,如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充,很少产生污染。广义的绿色能源则包括在能源的生产、及其消费过程中,选用对生态环境低污染或无污染的能源,如天然气、清洁煤和核能等。 “绿色”能源有两层含义:一是利用现代技术开发干净、无污染的新能源,如太阳能、风能、潮汐能等;二是化害为利,同改善环境相结合,充分利用城市垃圾淤泥等废物中所蕴藏的能源。与此同时,大量普及自动化控制技术,不断提高设备能源利用率。1987年以来,工业化国家利用太阳能、水力、风力和植物能源获得的电力相当于900万吨标准煤的能量,而且这种增幅在本世纪内将以平均每年15%~19%的速度增长。从1981~1991年工业化国家仅在风力和太阳能两种发电设备方面的成交额就达120亿美元,其中,美国、德国、日本、瑞典、中国和荷兰等国家进展最快。 绿色能源不仅包括可再生能源:太阳能,风能,水能,生物质能,海洋能等;还包括应用科技变废为宝的:秸秆,垃圾等新型能源。人们常常提到的绿色能源,如太阳能、氢能、风能等,但另一类绿色能源,就是绿色植物提供的燃料,叫做绿色能源,又叫生物能源或物质能源。其实,绿色能源是一种古老的能源,千万年来,人类的祖先都是伐树、砍柴烧饭、取暖、生息繁衍。这样生存的后果是给自然生态平衡带来了严重的破坏。沉痛的历史教训告诉我们,利用生物能源,维持人类的生存,甚至造福于人类,必须按照它的自然规律办事,既要利用它,又要保护它,发展它,使自然生态系统保持良性循环。 但在绿色能源中,另一种资源是草类。据统计资料表明,目前世界上的草场面积有26亿公顷,绝大部分是天然草场。它既能放牧,又是野生动物生息繁衍的乐园。还有一部分草场专为牲畜越冬提供饲料,极少部分的草场才是为人们生活提供燃料的。由于广大农民生活水平的提高,电气化程度也在不断地提高,大多数农民们的燃料结构发生了根本性的变化,许多农民朋友,冬季取暖不再用柴

智能控制技术现状与发展

摘要:在此我综述智能控制技术的现状及发展,首先简述智能控制的性能特点及主要方法;然后介绍智能控制在各行各业中的应用现状;接着论述智能控制的发展。智能控制技术的主要方法,介绍了智能控制在各行各业中的应用。随着信息技术的发展,许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段,这对自动控制技术提出犷新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。 关键词:智能控制应用自动化 浅谈智能控制技术现状及发展 在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统,难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析,而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。定量方法与定性方法相结合的目的是,要由机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程。因此,在研究和设计智能系统时,主要注意力不放在数学公式的表达、计算和处理方面,而是放在对任务和现实模型的描述、符号和环境的识别以及知识库和推理机的开发上,即智能控制的关键问题不是设计常规控制器,而是研制智能机器的模型。此外,智能控制的核心在高层控制,即组织控制。高层控制是对实际环境或过程进行组织、决策和规划,以实现问题求解。为了完成这些任务,需要采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示、自动推理和决策等有关技术。这些问题求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性,即具有一定程度的“智能”。 一、智能控制的性能特点及主要方法 1.1根据智能控制的基本控制对象的开放性,复杂性,不确定性的特点,一个理想的智能控制系统具有如下性能: (1)系统对一个未知环境提供的信息进行识别、记忆、学习,并利用 积累的经验进一步改善自身性能的能力,即在经历某种变化后,变化后的

红外技术应用及发展前景

红外技术应用及发展前景

目录 一、摘要 (2) 二、红外技术的起源与发展 (3) 三、红外技术的应用 (4) 1、红外热像仪 (4) 2、红外光谱仪 (4) 3、红外传感器 (5) 四、红外技术的发展前景 (5) 1.红外技术的发展及主要应用领域 (5) 2.红外技术产业的主要领域方向 (6) 五、对红外技术课堂的意见及建议 (7)

摘要 红外技术的英文名称是:Infrared Technique。红外技术的内容包含四个主要部分,红外辐射的性质,红外元件、部件的研制、把各种红外元、部件构成系统的光学、电子学和精密机械、红外技术在军事上和国民经济中的应用。 红外技术发展的先导是红外探测器的发展。60年代激光的出现极大地影响了红外技术的发展,促使出现新的探测器件和新的辐射传输方式,推动红外技术向更先进的方向发展。 红外应用产品种类繁多,应用广泛。红外线自1800年被发现以来,人们对她的研究从来没有停止过,目前已经开发出了众多的应用产品,从医疗、检测、航空到军事等领域,几乎处处都能看到红外的身影。本文选择了红外热像、红外通讯、红外光谱仪、红外传感器等几个比较大的产品领域做介绍。红外技术的发展前景十分的广阔,在军用和民用领域都有着极其广阔的应用。按应用领域可分为:安防领域、消防领域、电力领域、企业制程控制领域、医疗领域、建筑领域、遥感领域等。 最后,提出对这门课程的意见及建议。我认为每节课都应有具体的任务,明确的目的和要求,每节课都给学生留有思考的空间。课堂教学的形式是多样的,教学形式是实现教学目的一种手段,是为课堂教学服务的。 关键字:红外辐射外探测器红外线

浅谈物联网的发展历史、现状及发展趋势

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/55862791.html, 浅谈物联网的发展历史、现状及发展趋势 作者:王成莉 来源:《商情》2013年第05期 【摘要】近年来,物联网技术受到了人们的广泛关注。本文主要概述了物联网的内涵, 分析了物联网应用发展的历史和现状,并对物联网的发展前景和趋势等方面进行了探讨。 【关键词】物联网现状发展趋势一、物联网的内涵 物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,是新一代信息技术的重要组成部分,其英文名称是“Internet of Things”(IOT),又稱为“Web of Things”。物联网是互联网的应用扩展,顾名思义就是“物品与物品相连的互联网”,它包含两层意思,第一是物联网仍旧是一种互联网,是以互联网为基础进行的延伸和扩展,第二是物联网的用户端是物品与物品之间进行信息交换和通信。 根据国际电信联盟(ITU)的描述,在物联网时代,通过各种各样的日常用品嵌上一种短距离的移动收发器,人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度,从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。 二、物联网的发展历史 物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机,但确切来说,物联网的理念最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》一书。1999年美国Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID时首先提出“物联网”的概念,这也是在2003年掀起第一轮华夏物联网热潮的基础,同年召开的移动计算和网络国陸提出了“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2005年11月,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU) 发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念,此时,物联网的定义和范围已经发生了变化,覆盖范围有了较大的拓展,不再只是指基于RFID技术的物联网。报告中指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换,射频识别技术、传感器技术、纳米技术、职能嵌入技术将得到更加广泛的应用。然而,报告对物联网缺乏一个清晰的定义。2008年后,为了促进 科技发展,寻找经济新的增长点,各国政府开始重视下一代的技术规划,将目光放在了物联网上。 三、物联网的发展现状 就目前来说,物联网的开发和应用仍处于起步阶段。发达国家和地区抓住机遇,出台政策进行战略布局,希望在新一轮信息产业重新洗牌中占领先机。日韩基于物联网的“U社会”战略、欧洲“物联网行动计划”及美国“智能电网”、“智慧地球”等计划相继实施;澳大利亚、新加

中国清洁能源现状分析及发展中存在问题

2007-4-23 20:06:57国际新能源网网友评论 一清洁能源概念 传统意义上,清洁能源指的是对环境友好的能源,意思为环保,排放少,污染程度小。但是这个概念不够准确,容易让人们误以为是对能源的分类,认为能源有清洁与不清洁之分,从而误解清洁能源的本意。 清洁能源的准确定义应是:对能源清洁、高效、系统化应用的技术体系。含义有三点:第一清洁能源不是对能源的简单分类,而是指能源利用的技术体系;第二清洁能源不但强调清洁性同时也强调经济性;第三清洁能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。 二我国清洁能源发展现状 清洁能源在我国发展至今,主要有如下几种: 1.洁净煤技术 由于我国煤炭在能源中的重要地位,今后一段时期内,煤炭仍将是我国主要的一次能源,最直接也是最重要的就是煤炭的清洁燃烧。目前比较成熟的的洁净煤技术主要包括:型煤、洗选煤、动力配煤、水煤浆、煤炭气化、煤炭液化、洁净燃烧和发电技术等。 2.核电 核能是清洁的能源。我国已经建有的核电站分别有秦山核电站、大亚湾核电站、岭澳核电站等,运行情况良好。目前是我国主要的发电来源之一,地位仅次于煤炭和水电。根据新浪网消息,我国政府近期规划在2006年至2010年期间,将积极发展核电,重点建设百万千瓦级核电站;远期规划是到2020年,每年核发电能力,从目前的8700兆瓦,增加到4万兆瓦,意味着2006~2020年的14年里,中国将增建30座核电厂。 3.太阳能 太阳能是清洁可再生的能源,目前已在我国得到较大范围的使用,主要体现为太阳能热水器的普及使用。在山东等地,太阳能产业正得到快速发展,许多技术如太阳能电池等也日臻成熟。 4.生物质能 是指由生命物质排泄和代谢出的有机物质所蕴含的能量,我国生物质能储量丰富,70%的储量在广大的农村,应用也是主要在农村地区。目前已经有相当多的地区正在推广和示范农村沼气技术,技术简单成熟,正在逐步得到推广。我国在生物柴油研究方面也得到快速发展,在福建、四川等地已经建有小规模的生物柴油生产基地,但是目前并未形成产业化。

近红外光谱分析及其应用简介

近红外光谱分析及其应用简介 1、近红外光谱分析及其在国际、国内分析领域的定位 近红外光谱分析是将近红外谱区(800-2500nm)的光谱测量技术、化学计量学技术、计算机技术与基础测试技术交叉结合的现代分析技术,主要用于复杂样品的直接快速分析。近红外分析复杂样品时,通常首先需要将样品的近红外光谱与样品的结构、组成或性质等测量参数(用标准或认可的参比方法测得的),采用化学计量学技术加以关联,建立待测量的校正模型;然后通过对未知样品光谱的测定并应用已经建立的校正模型,来快速预测样品待测量。 近红外光谱分析技术自上世纪60年代开始首先在农业领域应用,随着化学计量学与计算机技术的发展,80年代以来逐步受到光谱分析学家的重视,该项技术逐渐成熟,90年代国际匹茨堡会议与我国的BCEIA等重要分析专业会议均先后把近红外光谱分析与紫外、红外光谱分析等技术并列,作为一种独立的分析方法;2000年PITTCON 会议上近红外光谱方法是所有光谱法中最受重视的一类方法,这种分析方法已经成为ICC(International Association for Cereal Science and Technology国际谷物科技协会)、AOAC(American Association of Official Analytical Chemists美国公职化学家协会)、AACC (American Association of Cereal Chemists美国谷物化学家协会)等行业协会的标准;各发达国家药典如USP(United States Pharmacopoeia美国药典)均收入了近红外光谱方法;我国2005年版的药典也将该方法收入。在应用方面近红外光谱分析技术已扩展到石油化工、医药、生物化学、烟草、纺织品等领域。发达国家已经将近红外方法做为质量控制、品质分析和在线分析等快速、无损分析的主要手段。 我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚,上世纪70年代开始,进行了近红外光谱分析的基础与应用研究,到了90年代,石化、农业、烟草等领域开始大量应用近红外光谱分析技术,但主要是依靠国外大型分析仪器生产商的进口仪器。目前国内能够提供完整近红外光

智能控制技术及其发展趋势

智能控制技术及其发展趋势 智能控制(intelligent controls)在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统,难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析,而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。定量方法与定性方法相结合的目的是,要由机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程。因此,在研究和设计智能系统时,主要注意力不放在数学公式的表达、计算和处理方面,而是放在对任务和现实模型的描述、符号和环境的识别以及知识库和推理机的开发上,即智能控制的关键问题不是设计常规控制器,而是研制智能机器的模型。此外,智能控制的核心在高层控制,即组织控制。高层控制是对实际环境或过程进行组织、决策和规划,以实现问题求解。为了完成这些任务,需要采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示、自动推理和决策等有关技术。这些问题求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性,即具有一定程度的“智能”。 随着人工智能和计算机技术的发展,已经有可能把自动控制和人工智能以及系统科学中一些有关学科分支(如系统工程、系统学、运筹学、信息论)结合起来,建立一种适用于复杂系统的控制理论和技术。智能控制正是在这种条件下产生的。它是自动控制技术的最新发展阶段,也是用计算机模拟人类智能进行控制的研究领域。1965年,傅京孙首先提出把人工智能的启发式推理规则用于学习控制系统。1985年,在美国首次召开了智能控制学术讨论会。1987年又在美国召开了智能控制的首届国际学术会议,标志着智能控制作为一个新的学科分支得到承认。智能控制具有交叉学科和定量与定性相结合的分析方法和特点。 一个系统如果具有感知环境、不断获得信息以减小不确定性和计划、产生以及执行控制行为的能力,即称为智能控制系统。智能控制技术是在向人脑学习的过程中不断发展起来的,人脑是一个超级智能控制系统,具有实时推理、决策、学习和记忆等功能,能适应各种复杂的控制环境。 智能控制与传统的或常规的控制有密切的关系,不是相互排斥的。常规控制往往包含在智能控制之中,智能控制也利用常规控制的方法来解决“低级”的控制问题,力图扩充常规控制方法并建立一系列新的理论与方法来解决更具有挑战性的复杂控制问题。

红外成像技术的发展及应用

红外成像技术的发展及应用 热成像仪是从对红外线敏感的光敏元件上发展而来,但是光敏元件只能判断有没有红外线,无法呈现出图像。在第二次世界大战中交战各国对热成像仪的军事用途表现出了兴趣,对其进行了零星的研究和小规模应用,1943年美国就与RNO合作生产了一款代号M12的机型,其功能和外观已经能看出热成像仪的雏形,这应该算是最找的一款热成像仪,算是热成像仪的鼻祖。 1952年,一款非常重要的材料研-锑化铟被开发出来,这种新的半导体材料促进了红外线热成像仪的进一步发展。不久之后,德州仪器和RNO公司联合开发出了具有实用价值的前视红外线(Forward looking infrared)热成像仪。这一系统采用的是单原件感光,利用机械装置控制镜片转动,将光线反射到感光元件上。 随着碲镉汞材料制造工艺的成熟,在军事领域大规模采用热成像仪成为了可能。60年代之后出现了由60或更多的感光元件组成的线性整列,美国的RNO公司将热成像仪的应用拓展至民用领域发展。然而由于最初采用的是非制冷感光元件,制冷部件加上机械扫描机构使得整个系统非常庞大。 等到CCD技术成熟之后,焦平面阵列式热成像仪取代了机械扫描式热成像仪。至80年代半导体制冷技术取代了液氮、压缩机制冷之后开始出现了便携、手持的热成像仪。90年代之后,RNO公司又开发

出了基于非晶硅的非制冷红外焦平面阵列,进一步降低了热成像仪的生产成本。 红外线,又称红外辐射,是指波长为0.78~1000微米的电磁波。其中波长为2~1000微米的部分称为热红外线。 目标的热图像和目标的可见光图像不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是表面温度分布图像。红外热成像使人眼不能直接看到表面温度分布,变成可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。所有温度在绝对零度(-273)℃以上的物体,都会不停地发出热红外线。红外线(或热辐射)是自然界中存在最为广泛的辐射,它还具有两个重要的特性:(1)物体的热辐射能量的大小,直接和物体表面的温度相关。热辐射的这个特点使人们可以利用它来对物体进行无需接触的温度测量和热状态分析,从而为工业生产,节约能源,保护环境等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具。(2) 大气、烟云等吸收可见光和近红外线,但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却是透明的。因此,这两个波段被称为热红外线的“大气窗口”。利用这两个窗口,使人们在完全无光的夜晚,或是在烟云密布的战场,清晰地观察到前方的情况。由于这个特点,热红外成像技术在军事上提供了先进的夜视装备,并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。这些系统在现代战争中发挥了非常重要的作用。 全球红外热像仪市场发展具有广阔的前景并呈现良好的发展趋势。红外热像仪是一种用来探测目标物体的红外辐射,并通过光电转换、电信号处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像

我国清洁能源发展现状

清洁能源和含义包含两方面的内容:(1)可再生能源:消耗后可得到恢复补充,不产生或极少产生污染物。如太阳能、风能,生物能、水能,地热能,氢能等;(2)非再生能源:在生产及消费过程中尽可能减少对生态环境的污染,包括使用低污染的化石能源(如天然气等)和利用清洁能源技术处理过的化石能源,如洁净煤、洁净油等。 二我国清洁能源发展现状 清洁能源在我国发展至今,主要有如下几种: 1.洁净煤技术 由于我国煤炭在能源中的重要地位,今后一段时期内,煤炭仍将是我国主要的一次能源,最直接也是最重要的就是煤炭的清洁燃烧。目前比较成熟的的洁净煤技术主要包括:型煤、洗选煤、动力配煤、水煤浆、煤炭气化、煤炭液化、洁净燃烧和发电技术等。 2.核电 核能是清洁的能源。我国已经建有的核电站分别有秦山核电站、大亚湾核电站、岭澳核电站等,运行情况良好。目前是我国主要的发电来源之一,地位仅次于煤炭和水电。根据新浪网消息,我国政府近期规划在2006年至2010年期间,将积极发展核电,重点建设百万千瓦级核电站;远期规划是到2020年,每年核发电能力,从目前的8700兆瓦,增加到4万兆瓦,意味着2006~2020年的14年里,中国将增建30座核电厂。 3.太阳能 太阳能是清洁可再生的能源,目前已在我国得到较大范围的使用,主要体现为太阳能热水器的普及使用。在山东等地,太阳能产业正得到快速发展,许多技术如太阳能电池等也日臻成熟。 4.生物质能 是指由生命物质排泄和代谢出的有机物质所蕴含的能量,我国生物质能储量丰富,70%的储量在广大的农村,应用也是主要在农村地区。目前已经有相当多的地区正在推广和示范农村沼气技术,技术简单成熟,正在逐步得到推广。我国在生物柴油研究方面也得到快速发展,在福建、四川等地已经建有小规模的生物柴油生产基地,但是目前并未形成产业化。5.水能 水能在我国早已得到大规模的使用,主要用途是发电。较早期的有小浪底水电站,刘家峡水电站等;规模较大的如三峡水电站等。这些水电站为我国的经济建设提供能源保障作出了巨大贡献。 6.风能 我国风能资源较为丰富,风能在我国的利用也较为成熟。据中国风电发展报告指出,如果充分开发,中国有能力在2020年实现4000万千瓦的风电装机容量,风电将超过核电成为中国第三大主力发电电源。在我国甘肃等风能资源丰富的地区有较大规模的应用。 7.地热能 我国地热资源丰富,已发现温泉有3000多处。地热应用前景广阔,主要指的是有效利用地下蒸汽和地热水,用途可以发电、供暖等。受资源所限,地热发电站主要集中在西藏地区。在其他地区,地热也正得到越来越广泛的应用。山东省商河县已经建成的温泉别墅就是利用地热供暖,效果良好。 8.潮汐能 潮汐能是一种海洋能,由于太阳、月球对地球的引力以及地球的自转导致海水潮涨和潮落形成的水的势能。我国海岸线绵长,潮汐能丰富,主要集中在浙江,福建,广东和辽宁等省。我国潮汐能发展已有40多年的历史,建成并长期运行的潮汐电站八座,最大的是温岭市江

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