利用软件定义网络的智能电网控制系统设计

针对现有智能电网中处理单一数据流的局限性和不完善的安全性问题,提出利用软件定义网络(software defined network, SDN)控制基于IEC61850的智能电网系统;实现了OpenFlow、sFlow和OF-Config协议,可根据网络状态和自身需求确定不同数据流类型;基于IEC 61850变电站网络管理和控制的商业软件通常必须是专有系统,通过标准解决方案实现了通用性;首先,给出SDN框架下的数据层解耦控制和管理(C&M);然后,参考CEN–CENELEC–ETSI智能电网协调小组,介绍所提系统的功能与应用;最后,在Mininet网络模拟器上实现并验证系统性能,实验结果表明,所提系统在流量控制检测、DOS攻击检测和负载均衡检测方面均有突出表现。     

飞机蓄电池智能检测维护系统研发与应用

为实现智能检测、维护飞机蓄电池,研发了“飞机蓄电池智能检测维护”系统,系统采用工控机＋单片机控制,通过软、硬件实现对飞机蓄电池的充放电工作进行数字化控制和管理,通过人机界面可以按照维护技术要求设置维护程序实现对飞机蓄电池的检测维护,能自动采集蓄电池单体电压、总电压、充电电流、放电电流等参数,自动换算容量,实现对充、放电曲线的实时显示,实现对检测维护数据的数据库管理。通过实际应用,该系统实现了对飞机蓄电池检测、维护的智能化,提高了工作效率,改善蓄电池的检测、维护质量及可靠性,解决了目前飞机蓄电池检测维护工作的人为工作量大、误差影响因素多的问题。     

智能相机管理系统的设计与实现

针对传统的文本编程效率低下、智能相机只允许本地监视以及监视界面固定等问题,自主研发了一套集图形化编程、任务运行、数据监控等功能于一体的智能相机管理系统;分析了智能相机管理系统在编程、运行与监视过程中的功能需求,并进行系统结构的划分和设计;构建图形化图像处理单元、可视化编程界面以实现图形化编程功能;采用网络通讯方式,实现智能相机配置过程的同步、远程监控以及与其他设备的数据交互;讨论了系统中的数据管理模型;最后,通过应用实例验证该系统在工业生产中的可行性。验证结果表明,该系统能缩短开发时间,降低用户开发成本,并能对生产线上的智能相机进行有效的管理。     

LED智能光源混光呈色模型构建方法研究

LED智能光源具有色光可调的特点,其内置微处理系统可以通过无线数据传输等技术调整发光方式,控制光色及发光强度,进而实现照明光源的动态调节,因此特别适合于博物馆展陈、家居照明等智能化照明设计环节。现阶段,鉴于LED光源智能混光技术尚未普及,目前绝大多数商用LED智能光源在混光控制方面仅局限于设备制造商所设定的几类固定模式,无法充分发挥智能LED光源色光可调的技术优势。针对此问题,提出了一种基于BP神经网络以及有效集算法的LED智能光源混光呈色模型构建方法,实现了LED智能光源控制信号与对应发光光谱辐亮度分布之间的双向高精度映射。研究中首先提出了一种基于BP神经网络的LED混光呈色预测方法,实现了由LED智能光源驱动控制值向光源实际发光光谱辐亮度分布的准确预测;在此基础上运用有效集算法实现了由光源实际发光光谱辐亮度分布向LED智能光源驱动控制值的反向高精度预测。实验结果显示,所提出的方法整体建模误差显著小于人眼视觉可分辨阈值(CIEUCS Duv值可低至0.002 7),达到了较为理想的建模效果。该方法的提出,将为当前LED智能光源制造以及现有商用LED智能光源的二次开发与优化提供有效的理论与方法支撑。     

物联网嵌入式智能设备实时控制系统设计

随着智能设备功能业务的逐渐扩展,用户对智能设备控制系统的实时性要求越来越高,当前控制系统采用CAN技术实现智能设备与用户间的通信,无法满足用户对系统实时性的需求。提出一种新的物联网嵌入式智能设备实时控制系统,通过构建系统的总体框架,将嵌入式LPC2378 ARM处理器作为核心处理器,通过RS-485总线将智能设备连接在一起,和处理器构成一个总线传输网络,在嵌入式LPC2378 ARM处理器中,将带DMA的10/100M以太网模块和以太网PHY芯片DP83848I连接,以提高数据包的传输效率,增强系统的实时性。系统GPRS模块选择SIM300CZ模块,将远程报警模块和RS-485总线结合在一起,共同实现远程报警和控制功能。软件设计时,给出了软件的整体架构和总体流程图,介绍了部分存储代码。实验结果表明,所设计系统对智能设备有很高的控制性能。     

分布式无线智能LED光照度调控系统

针对现代智能楼宇与基于物联网技术的LED光源调控应用需求,设计了一套分布式无线智能LED光照度调控系统。系统采用上下位机结构,以MSP430微处理器为分布式控制终端的主控单片机,根据控制终端内部预制的LED开启时间段和预期光照度参数,进行基于光照度反馈的分布式LED光源亮度PWM闭环调控,并通过无线通讯方式实现上位机对分布式多点LED调光控制终端的开关控制、预制参数调整和光照度状态监测。通过测试实验验证了系统设计的正确有效性。     

动态复杂背景下的智能视频监控系统设计与实现

本文采用二重对称帧间差分目标检测算法和基于压缩感知的目标跟踪算法,设计并实现了一种可适应动态复杂背景下的智能视频监控系统。基于目标检测该系统能提取本地视频文件中局部运动目标并进行视频压缩,减少回放、查看视频时间,可实时播放并处理本地或网络摄像头数据,也可根据光照变化动态调整二值化阀值,实现实时区域入侵检测与报警。基于目标跟踪本系统能在动态背景下对选定目标进行跟踪,可通过客户端手动控制监控云台跟踪,也可对入侵目标实现云台自主大角度追踪。实验表明,本系统能在日常复杂环境下对运动目标准确检测和大角度跟踪,在智能家居和移动安防领域有很好的实用性。     

云计算技术在未来智能电网信息处理平台中的应用

未来的电网将会是一个高度自动化、智能化的电网,如此一个庞大、复杂的系统从发电、输电一直到变、配、用电的过程时刻都会生成海量的电能信息及设备运行状态数据,这就需要一个强有力的信息处理平台作为支撑,且这个平台应具有对海量数据的可靠存储、准确分析、实时同步更新及共享的功能,尤其是音视频等异构数据的分析与处理.云计算技术在大数据处理中具有得天独厚的优势,本文将云计算技术引入到未来智能电网的信息处理平台的建设中,针对未来智能电网信息处理平台的各项功能需求,对比目前电网信息处理平台的诸多瓶颈进行深层次的探讨,证明了将云计算技术应用到未来智能电网信息处理平台中的可行性。     

基于ZigBee和UHF的智能巡检系统设计

巡检系统在自动化企业及电力铁路等部门有着广泛的应用,传统的巡检方式巡检效率低、巡检不到位,越来越不能满足管理自动化、信息化与规范化的要求。采用ZigBee无线网络及基于ISO 18000-6C协议的超高频射频识别(UHF RFID)技术设计的远距离无线传输巡检系统,可解决传统巡检系统的巡检人员管理效率低、巡检不及时等问题。该系统采用移动智能手持终端作为巡检器,应用ZigBee无线通信技术,可以实时记录设备基本数据信息以及巡检人员到位情况,上位机采用LabVIEW软件平台,可实时对设备信息进行管理及查询。测试结果表明,该系统具有实时性强、稳定性好,准确度高,识别距离远等特点,可以取代传统巡检方式,提高巡检效率、实现信息化智能管理,为企业设备安全运行提供有效保障。     

智能三维磁场探测仪的研制和应用

提出了智能三维磁场探测仪的设计思想，介绍了该仪器研制的主要技术措施，并给出了应用该仪器测量磁场的部分实验数据。     

干涉条纹智能计数器的研制

设计了干涉条纹智能计数器,结合线胀系数测量实验验证了该仪器可实现干涉条纹的自动计数,具有计数准确、抗干扰能力强、价格低廉等优点.     

醇基燃料高效燃烧智能控制器

目前醇基燃料的燃烧需要人工点火,手动调节油阀来控制燃料流量,危险性较大、不易控制且燃烧效率较低,用户达不到节约成本的目的。为了解决此问题,设计了醇基燃料高效燃烧智能控制器,给出了该控制器系统、软件的组成以及检测结果。测试结果表明,该控制器能够完全实现自动点火,且大大提高了醇基燃料的燃烧率,达到节能的目的,具有广阔的市场前景。     

智能弗兰克-赫兹实验测量仪的研制

采用AT90S 8535单片机研制了一种智能弗兰克－赫兹实验测量仪，能测量10^-9-10^-12A微电流，提供0－50V线性程控稳压电源，模糊控温，图形液晶显示中英和曲线，曲线数据打印，具有测量快、精度高、体积小、成本低、使用方便等优点。本介绍了该测量仪的硬件组成、典型电路工作原理、软件设计，分析了实验结果。     

信息网络环境下智能安防报警系统设计

为了保证学校学生和其他在校人员的学习生活安全,并且可以最大限度的保障内部人员的人身以及财产安全,需要对校园的安防报警系统进行优化。但目前设计方法在智能安防报警系统优化过程中,无法在校内无人的状况下对学校的突发事件智能安防报警系统,存在校园智能安防报警系统性能不高的问题。为此,提出了一种基于MSP430单片机的信息技术环境下校园智能安防报警系统设计方法。该设计方法先将MSP430单片机嵌入至安防报警系统多控制传感器模块中进行实时监测,并且统计关于学校内部人员以及其贵重物品的进出与防火灾安全情况,然后采用C/S(Client/Server)结构根据安全状况设置智能声光报警,使用无线传输技术快速组网,各个采集终端在监控安防报警信息的同时,利用无线方式发送到总控制平台,方便学校的管理人员实时了解学校安防状况。最后在危险情况发生时发送短信快速通知校内安防人员,尽量避免或者降低校内人员的财产损失,保证学生以及校内其他人员的安全。仿真实验证明,所提方法提高了信息网络环境下校园智能安防报警系统的稳定性,增强了校园智能安防报警系统的灵活性和自动性。     

基于ZigBee与WiFi的无线智能照明系统设计

为了提高照明系统的使用效率,减少电能的浪费。设计了一种以TI公司的CC2530芯片与Ralink公司RT5350芯片为核心的,结合了ZigBee与WiFi技术的无线智能照明系统。该系统在控制终端与各照明节点之间构建混合型无线通信网络,并实现了将ZigBee网络与UPnP标准相结合。控制终端可实时监测各照明节点的状态,同时可发送控制命令到各终端节点。分析了系统的工作原理、硬件架构、软件设计。实验结果表明,该系统能够可靠的完成信息的采集与发送,误包率在50m 范围内可控制在4.0%以内,系统具有误包率低,稳定可靠,成本低等优点,实现了照明系统的网络化管理。     

微型水深传感器在智能导盲仪中的应用

基于DSP处理器,利用超声波传感器、温度传感器、微型水深传感器,设计了一款智能导盲仪,该导盲仪具有测距、测积水深度、测温、智能求救等功能,并具有语音播报、夜晚警戒灯等感知与提示功能。本文重点阐述微型水深传感器在此导盲仪中的应用,实验结果证明,该微型水深传感器能够有效测量路面积水深度,检测精度高,为盲人雨天出行提供安全保障。     

山区智能视觉火情高空图像搜集系统的设计与实现

介绍了一种针对山区多样性突发火情事件中基于智能视觉的高空图像搜集系统,采用以ST意法半导体公司的STM32F107VCT6为处理核心的开发平台,地面控制平台通过高空无人机的高速照相机对目标区域火情图像数据进行搜集,并将图像数据带回到地面控制平台的PC处理器上进行综合分析。地面控制平台根据智能视觉信息采集模块采集的山区遥感图像的均值作为初始背景,并对背景图像进行实时更新,利用光谱特征与距离算法获取差分图像,并进行图像处理,从而获取山区发生火情区域的图像分析数据,以实现对山区森林突发火情事件的及时监测,在火情发生初始阶段就能扑灭。本文对山区智能视觉火情高空搜集系统的实现原理、核心硬件设计、系统软件设计等分别进行了研究,并通过系统实验进行了验证,测试结果表明,该系统在对山区的高空图像搜集实验中,对不同颜色物体的分别识别率为100%,对火灾与地形地貌的识别率为95.55%和81.12%,非常适用于各种山区环境下的智能视觉监控系统。     

基于FPGA的智能建筑湿度检测控制系统设计

在信息化社会,智能建筑越来越多的被提及,智能建筑是指对建筑内外信息交换、舒适性、便利性和节能性的要求;建筑物室内湿度是人们在其中生活、工作、生产的重要考量因素;而随着技术发展,以高效稳定的FPGA芯片为核心的控制系统开始向智能建筑领域应用部署;因此文章提出并设计了基于FPGA的智能建筑湿度检测控制系统方案;文中采用硬件分析和软件设计相结合的方法;硬件分析需要对系统做一个整体把握并寻找经济实惠、稳定可靠的芯片,硬件的可靠是系统稳定工作的前提;软件设计需要将系统的工作方式和实际可能遇到的问题考虑进去,提高系统的容错能力;最后软硬结合并实验实践操作验证系统的可靠性;在实验结果中,该系统可以有效的调节室内的湿度并根据遇到的问题发出警告提示;得出结论,以FPGA控制器为核心的系统,可以担起智能建筑的湿度检测控制任务,并稳定工作。     

碳纳米管--一种新的巨电致变形纳米智能材料

纳米机电系统的发展要求智能材料具有大的应变和功率密度，以获得优良的能量转换能力．文章介绍了作者的最新发现：在电场的作用下，碳纳米管能产生巨大电致变形；而且与传统智能材料如铁电体等相比，其体积功率密度和质量功率密度预计可分别提高3个和4个量级，是一种极具潜力的新型智能材料．     

大型病患智能远程电子监控系统的设计与实现

现在医疗事业当中,远程医疗作为先进科学技术应用;病患科学治疗监控理念;快速信息化时代体现,正在成为医疗事业当中热门的研究方向。其依靠计算机技术、通讯技术以及信息处理技术为基础,同医疗活动相结合,在当今的医疗事业当中有着广阔的发展前景。本文设计出用于大型病患的智能远程监控系统,系统从生理数据采集、智能终端、IOCP网络通讯器以及数据库和监控软件为设计出发点,利用无线通信网络实现医生或是家属通过监控软件对病患进行实时远程监控和监护。提出系统的设计需求和设计结构,并通过实际检测观察此系统在实际应用中的可靠性以及对各项需求的完成度。结果显示,此系统可以很高程度的完成对与大型病患的远程实时监控和智能化需区。