填埋场渗漏检测最优路径规划的研究

来源 :河北工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xianshengh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着城镇化的不断发展,生活垃圾产量日益增多,因垃圾填埋场建设相对简单,且成本低、处理量大,我国生活垃圾的无害化处理以卫生填埋为主。在填埋场建设过程中,受多种因素影响,防渗层会出现不同程度的损伤,由于垃圾渗滤液中含有大量有毒污染物,为防止其渗漏,在填埋场建设初期做好裸膜检测,发现破损并及时修复具有重要意义。本文基于红外探伤理论采用红外巡检机器人代替人工完成巡检,为提高机器人对填埋场的检测效率,对巡检机器人完成全覆盖最优路径规划。首先,根据垃圾填埋场环境概况,采用栅格地图法对填埋场完成环境建模,并对栅格的大小、状态以及栅格间的关系进行明确定义;再以障碍物的分布为依据采用矩形分解法完成对填埋场的区域分解,最终生成若干子区域。其次,基于生成的子区域,分别对模板模型法和生物激励神经网络算法展开研究。针对填埋场子区域概况设计了与环境相匹配的模板模型;又对生物激励神经网络算法进行改进优化,解决机器人在边界区域及障碍物附近出现的路径错判问题,使巡检机器人高效的完成子区域内部检测。再次,对遗传算法的流程算法进行改进优化,完成对各子区域最优遍历顺序的求解,在选择中将锦标赛法和随机遍历选择法相结合,交叉和变异中,引入模糊优化,并结合Sigmoid函数,对交叉概率和变异概率的取值进行自适应调整,以增强算法的收敛速度和全局寻优能力。之后采用A*算法来完成不相邻子区域间的转移路径规划,并在其评价函数中引入方向角,以提高算法搜索速度。最后,给定机器人初始位置,以子区域内部遍历法规划子区域的全覆盖路径,使机器人按遗传算法求解的子区域最优遍历顺序依次完成对各子区域的巡检,当两个子区域不相邻时以改进A*算法来搜索区域间的最优转移路径,最终完成对垃圾填埋场的全覆盖最优路径规划。仿真试验表明,本文构建的全覆盖路径规划算法可行有效。在两种子区域内部遍历法中,相比模板模型法,改进的生物激励神经网络算法生成的全覆盖路径在重复覆盖率上低1.874%,路径长度少13.59个单元,其生成的路径质量更高。同时对文中所改进的算法做了仿真对比,验证了改进算法的有效性。最后进行了试验测试,机器人可高效完成一个区域的全覆盖遍历。
其他文献
高压连续水射流以其无烟尘、无静电、无明火、切缝窄以及易于操控等优点而逐步在煤矿行业中应用,国内外工程领域将高压水射流技术应用在破碎矿(煤)岩作业上已有数十年的实践经验。但实际应用中,高压连续水射流破碎掘进工作面硬岩的效果欠佳,消耗水量大,难以在狭窄工作面中施工。针对以上情况,本文基于单股水射流碎岩提出使用两股相同参数的高压连续水射流进行碎岩。并综合运用理论分析、有限元分析与试验验证的方法,对双股水
学位
近年来,云计算、人工智能等高新技术的快速发展推动了信息时代技术革命。作为人工智能技术在汽车行业、交通领域的应用,无人驾驶近期在世界范围内受到了研究机构甚至国家层面的密切关注。无人驾驶车辆具备互联网通信技术,可以提前感知驾驶环境并做出安全预警,为提高道路交通安全性指明新方向。路径规划和路径跟踪是无人驾驶车辆系统的关键技术。保证规划路径安全稳定以及跟踪时高精度是无人驾驶车辆安全平稳行驶的必要前提。本文
学位
虚拟试鞋对制鞋企业中鞋靴产品的研发与迭代升级有着重要作用,数据管理,脚楦匹配和脚模型变形是虚拟试鞋过程中的关键技术。本文中结合数据库技术,计算机图形学知识以及微分域变形技术构建了虚拟试鞋系统,对虚拟试鞋关键技术进行了研究与实现。本文的主要研究内容有:在C++以及PHP开发环境中连接MySQL数据库,通过建立数据库、数据表实现对鞋模型、脚模型以及鞋楦模型数据的有效管理;增加身份验证程序,保证用户数据
学位
充填开采技术是一种主动保护生态环境的绿色开采技术,在中厚煤层中应用较广,经验较丰富。但在占煤炭储量20%的薄煤层中,受到狭小采高空间等特殊条件制约,薄煤层充填开采效益差、发展进度缓慢。本文基于充填液压支架在薄煤层中应用时遇到的视距受限、充填效果低等问题,从固体充填液压支架结构上寻找突破口。在充填液压支架结构特征与基本工作原理的基础上,通过文献研究、理论设计、模拟法等研究方法,设计了一种适用于薄煤层
学位
随着航天、高铁和新能源系列等重大工程的迅速兴起与发展,同时建筑、机械装备和汽车等传统行业的日新月异,各行业都对钢的强度提出了更高的要求,高强度钢的研发与应用刻不容缓。因此,通过合金成分设计与热处理工艺创新制备超高强度钢,是当前钢铁材料研究的重要方向。本文中用含碳量(wt.%)分别为0.22和0.45的高硅铝钢(文中简称为0.22C钢和0.45C钢)来制备高强度贝氏体钢,主要研究了Ms点近临温度区间
学位
二氧化硫是大气主要污染物之一,对其浓度的网格化监测是进行二氧化硫污染源预测和治理的首要任务。目前,应用在大气二氧化硫检测中的分析仪器多以电化学传感器方式测量,存在最低检出限高、使用寿命不足等问题,而应用光学传感器的装置则多为进口产品,存在成本高、维护困难,不能满足我国大气网格化监测技术的要求。针对上述问题,本文基于高精度、无污染的紫外荧光法,对微型化大气二氧化硫检测装置的关键技术进行研究。根据光致
学位
计算机视觉技术的迅速发展使智能车辆感知系统发生巨大变化。环境感知系统能够及时的获取车辆周围环境信息,为保障车辆行驶安全具有重要意义。在复杂的交通道路场景中,由于车载摄像机拍摄到的行人通常在图像中以中、小目标形式呈现,并且经常出现漏检、误检现象,因此本文提出了一种适用于智能车辆的行人检测与跟踪方法。在满足实时性要求的前提下,提高行人检测与跟踪的性能,尤其是显著提升了远距离小目标行人的检测与跟踪效果,
学位
镍铝青铜合金具有良好的机械和耐腐蚀性能,是制造螺旋桨最常见的材料之一。然而铸态镍铝青铜合金具有气孔、晶粒粗大、成分偏析等不可避免的缺陷,用铸态镍铝青铜合金制造的螺旋桨在复杂的海洋环境中易发生空蚀、应力腐蚀开裂甚至疲劳断裂等问题,给船舶航行带来巨大安全隐患。本文采用水下搅拌摩擦加工技术对铸态镍铝青铜合金进行表面改性,研究分析镍铝青铜组织演变和强化机制,试图建立微观组织和力学性能之间的响应关系。同时为
学位
铸铁型材主要应用于液压、制冷、铁路运输等行业,广泛用于生产液压阀体、液压集成块、齿轮泵的齿轮、泵体、油缸的活塞等。随着冶金行业和水平连铸技术的快速发展,如何提高水平连铸型材的质量和生产效率已经成为冶金领域研究的热点问题之一。连铸工艺参数的设置是水平连铸生产铸铁型材的关键环节,连铸工艺参数设置得不合理容易在拉坯过程中引起型材表面产生裂纹,严重时甚至导致拉断、漏液等生产事故。因此,对铸铁型材在水平连铸
学位
在经济全球化的大背景下,制造业的发展不可忽视,必须与时俱进。制造企业要想快速发展就必须满足客户对产品需求的智能化、多元化,还需要满足订单的定制化和个性化。车间生产调度是企业满足这些条件所必需的环节,柔性作业车间调度问题更是关系到企业生产任务能否科学有效的及时完成,设备资源的利用效率是否高效,企业生产成本是否最低。为了解决当前企业生产计划不够高效、设备资源利用率不高,车间生产调度过程中许多不确定因素
学位