基于虚拟仪器的核电站主管道振动监测系统设计

针对主管道振动在线监测的迫切性需要,分析了主管道振动监测的原理;开展了核电站主管道振动监测系统的硬件设计和软件设计;采用LabView为开发平台,集虚拟仪器技术、设备组态图形技术和数据库管理技术于一体,实现了主管道振动的在线实时监测;利用电磁振动台模拟主管道的振动,验证了主管道振动监测系统的性能和基本功能。     

多源信息融合的环境舒适度检测与评价

为了能够实现对室内环境的监测和舒适度的调节,首先需要获取准确、及时的室内环境参数。针对目前室内环境监测系统存在自动化程度低、检测点部署欠灵活,安装维护困难,监控难度大等问题,设计开发了一种基于无线传感网络的室内环境监测系统。以ZigBee技术为核心,构建无线传感器网络,自动采集和传输室内相关环境参数;通过结合物联网云平台,实现远程监控和报警;运用模糊综合评价的方法,通过统计、分析、计算,得到符合实际的室内环境舒适度水平。本系统通过硬件设计降低了室内环境监测成本,通过软件设计提高了系统的监测水平和灵活性,通过结合模糊综合评价方法和物联网云平台降低了监控难度。经实验,验证了本系统在实际环境下的使用性能,适合推广应用。     

卫星测控站频谱监测系统设计方案及实现

为解决卫星测控站人工监测下行中频信号效率低、无自动化的频谱处理等问题,设计并实现了一种基于开关矩阵和频谱仪的多路频谱监测系统;首先介绍了该系统的硬件组成,然后介绍了系统软件设计方案,针对系统功能,提出了若干个频谱监测相关的处理算法,包括基于SCPI的频谱实时监测、基于临界线的异常信号检测、基于频谱轨迹的频谱录像与回放以及一种快速的遥控命令捕获等算法,最后通过试验说明系统满足频谱监测的需求;实际应用结果表明,该系统运行稳定可靠,各算法是实用有效的。     

基于Arduino的便携式IRIG-B(DC)信号监视系统的设计与实现

为了提高对时间统一系统IRIG-B码信号的监测效率,需要一套自动监测系统;本文结合某型号时间统一系统,针对该时统设备输出的通用IRIG-B(DC)格式时间码,介绍了一种基于Arduino的便携式IRIG-B(DC)信号监视系统的设计过程,给出了以开放源代码硬件项目平台Arduino为核心构建的“输入控制+逻辑处理+数据处理+数据交互+数据存储+网络传输+实时显示”的系统硬件设计结构;利用Arduino内高度集成的AVR二次编译封装库,将复杂的逻辑控制和数据处理等底层的指令封装成简单实用的函数调用,完成了整个系统的任务调度和管理,实现了对时间统一系统IRIG-B(DC)信号的波形采集、数据分析、时间解调、状态监视、实时显示以及数据存储等功能;测试结果表明,系统设计简洁,工作稳定可靠,设计指标满足功能需求。     

智能化高温超导储能系统变流器监控系统设计

针对超导储能系统的变流器,设计了具有人机交互功能的监控系统。该监控系统采用微控制器+数字信号处理的形式。微控制器用于实现监控系统液晶终端人机交互界面,数字信号处理器用于采集实时数据、处理数据和功率器件开关管控制。给出了变流器监控系统设计的原理、硬件电路设计、软件设计。监控系统运行结果表明设计的超导储能系统变流器监控系统可以很好的实现对变流器运行状态的实时、可靠监测与控制。     

基于LabVIEW和PPI的转盘式集中润滑监控系统的设计

针对大型设备的润滑需求和现有分油器的缺点,提出了转盘式分油器结构,在此基础上设计了集中润滑系统的液压系统;分析了S7200的PPI协议和集中润滑系统的功能要求,进行了控制系统的硬件选型,采用LabVIEW和状态机的方式设计了集中润滑系统的参数显示系统,通过自制的232PPI线缆与PLC进行通信,并在样机上进行了试验;试验结果表明,设计的PPI功能模块正确,设计的参数监控系统可有效监测集中润滑系统的运行参数,可有效减少控制系统开发的时间,为开展大型设备的智能型集中润滑系统打下基础。     

基于LabVIEW的CSRm电源输出监测系统

针对兰州重离子加速器原有的CSRm电源监测系统进行改造, 设计了基于LabVIEW的一体化电源监测系统。系统采用LabVIEW作为软件开发平台, 硬件为NI公司的PXI-6133多功能数据采集卡, 采用C/S模式进行系统搭建。前端服务器程序负责进行电源输出数据的采集和基本处理, 并将数据通过DataSocket传输协议上传;客户端程序负责数据采集卡控制参数的设定、电源数据的集中显示以及数据存储。根据现场测试可知, 该系统工作稳定可靠, 操作界面简洁方便, 易于管理, 功能完善。     

舰载导弹振动环境状态实时监测系统设计

为了全面监测舰上导弹贮存的振动环境,设计了对舰艇横摇、纵摇和升沉条件下的加速度信号实时监测系统;该系统采用一体化、模块化设计的思想,应用堆栈式结构总线PC104,提高了系统的便携性、可靠性;采用两种供电方式提高了系统适应性;文章详细阐述了硬件系统和软件系统的设计,并重点对数据采集存储和数据显示功能实现进行了论述;在1 000 Hz采样频率的实验条件下,采集数据准确可靠,精确度为99.75%,达到了系统设计的要求。     

某型复杂装备车载状态监测系统设计

某型复杂装备现有设备监测数据达不到对全车的故障诊断与健康状态评估所需数据的要求,通过分析其整车电气信号,为满足复杂装备对整车数据的监测需求,设计了车载状态监测系统;给出了车载监测系统的总体架构,对综合控制处理电路、实时数据采集处理电路、总线数据监控电路和车载显示系统硬件进行了设计,设计了车载采集与报警系统和显示系统软件,最后对系统进行了车载测试,表明系统能够对复杂装备的实时运行状态进行监测,完成基本的故障诊断功能,为早期发现故障缺陷,提出处置措施,开展系统健康管理提供了条件。     

基于嵌入式linux的输电线路杆塔倾斜度自动化测试系统的设计与实现

在总结实际工作经验的基础上,针对在测试输电线路杆塔倾斜度在线监测系统过程中存在的搭建测试环境复杂、测试步骤繁琐、测试周期长、测试效率低、测试结果格式混乱等问题,设计了一个使用客户端/服务器架构的自动化测试系统,详细论述了该系统的设计方案和实现原理;客户端基于嵌入式linux系统,采用多线程技术,通过以太网,使用定制的通信协议与服务端通信,能够在收到服务端指令后自动完成输电线路杆塔倾斜度在线监测系统硬件模块的功能测试;服务端采用python和PyQt开发,能够跨平台运行,使用多线程技术,实现了图形化控制客户端、查看客户端测试状态、保存测试日志、生成标准化的xls和pdf格式的测试报告等功能;实际应用表明,该系统有效可靠结果准确,提高了测试效率,提升了输电线路杆塔倾斜度在线监测系统的可靠性。     

基于ZigBee技术的水域污染远程智能监测系统设计

针对所监测水域范围较大实时监测能力不强,水质污染程度监测不准确等问题,提出构建基于基于ZigBee无线通信技术的智能水域污染程度监测系统,利用ZigBee无线通信技术与Internet网络将水质检测数据发送到远程水质监控中心进行汇总处理,监控中心的服务器可获取到所监控水域范围内所有水域的水质污染程度数据、污染发展趋势、主要污染物等信息。本文对水质检测传感器模块、ZigBee无线通信模块、单片机外围电路、模数转换电路等硬件进行了设计;系统软件设计了远程参数设置、驱动程序等内容。通过系统测试结果表明,该系统对于水质污染程度的检测准确率可达到98%以上,通信成功率达到100%,水质检测终端工作稳定可靠,通信速率满足实时监测要求,适用于各种水域环境的水质污染程度的监测需求。     

加注系统信息融合式健康监测方案研究

为解决当前发射场加注系统维修维护与状态监测所面临的问题,提出针对加注系统开展基于信息融合的健康监测;分析针对加注系统开展健康监测研究以及将信息融合技术引入系统健康监测的意义,总结加注系统健康监测现状,得出开展加注系统健康监测所面临的困难与启示;针对加注系统典型设备,设计融合式健康监测方案,包括健康监测信息特点分析、典型设备健康监测信息分析以及典型设备健康监测方案设计;为后续进一步深入开展加注系统融合式健康监测研究奠定了良好基础。     

基于Zigbee的人体心电信号无线监测系统的设计

提出了一种基于Zigbee技术的人体心电信号无线监测系统设计方案;采用Zigbee技术和STM32W108 ARM芯片设计了系统采集节点和汇聚节点的硬件电路,采用C语言编写了其软件,实现人体心电信号的采集和无线传输;利用Labview软件设计人体心电监测界面,实现了利用PC机对采集到的心电信号进行实时监测;实验表明,该监测系统通信质量良好,能够实现心电信号的采集、波形显示,以及心率值和心电频谱的分析,在家庭医疗领域具有较高的应用价值。     

基于web网络优化协议的水质污染程度在线监测系统设计

针对传统人工水质污染程度检测工作效率低、实时监测能力不强的问题,设计并实现了基于web网络优化协议的实时在线水质污染程度自动监测系统,系统利用无线传感器网络节点对区域水源水质进行监测,通过无线分组通信技术与宽带网络对数据进行远程传送,工作人员可实现web实时在线的水质信息查询、管理控制、数据收集、报警提示等操作,基于web的水质监测系统,提升了系统的可扩展性、易用性以及实时性等;系统硬件包括传感器模块、无线通信模块、单片机外围电路、以太网接口模块等;系统软件设计了web网络优化协议、系统监测平台、远程参数设置、驱动程序等内容;应用该系统对西安市护城河的水质进行污染程度监测,部署20个传感器监测节点,1个监测子站节点,1个远程web监测主站,分别监测河水中pH值、总磷浓度TP、化学耗氧量(COD)、氨氮浓度,连续采样两天时间,通过仿真实验表明,该系统实现了100%的通信成功率,网络之间访问速度是传统网络协议的5~8倍,无线传感器网络与远程监测工作稳定可靠,通信速率满足实时监测要求,适用于对城市水源水质污染程度的实时在线监测。     

光伏发电系统非接触并网供电自动控制方法

针对光伏发电系统非接触并网供电过程中存在的电能信号输出不稳定的问题,提出了非接触并网供电自动控制方法。首先在光伏发电系统以及并网供电线路上安装相应的硬件设备,包括控制器、逆变器以及驱动设备等,其次采用非接触并网的方式形成供电传输链路,利用安装的硬件设备自动监测供电系统中的电流信号与电压信号,以监测结果为基础,分别从并网电流平衡与最大供电功率两个方面,实现了对光伏发电系统并网供电的自动控制。为检测设计控制方法的性能设计了实验,实验测试结果表明:光伏发电系统非接触并网供电自动控制方法可以缩小供电电流与电压的浮动范围。     

基于zigbee的养老院健康监护系统设计

针对养老院老人的监护需求,本文提出一种基于ZigBee无线通信技术的养老院健康监护方案,设计一个经济实用的低功耗ZigBee无线监测系统。系统各个节点以CC2530为核心,通过控制Pulse Sensor脉搏传感器、DS18B20体温传感器、XGZP6847血压传感器,采集老人的生命体征数据。数据通过监护中心进行监测与分析,如果超出健康范围,系统将进行语音提示并通知护工。实验表明该系统可以有效提高养老院的监护水平。     

基于OMAP3530嵌入式最小系统的开发

随着嵌入式系统日趋复杂,类似机载状态监测系统,对嵌入式处理器在高性能计算和复杂控制方面的性能提出了更高的要求。针对复杂嵌入式系统的高性能需求,分析了嵌入式处理器的发展现状,介绍了TI公司ARM+DSP架构的双核异构处理器OMAP3530,并开发了OMAP3530嵌入式最小系统。硬件设计包括电源、时钟、存储器以及外围接口等模块,实现了OMAP3530启动以及和外围通信的最基本硬件组成;软件设计包括ARM端操作系统移植、ARM和DSP双核通信,在此基础上设计了应用程序。ARM端操作系统采用嵌入式Linux系统,采用DSPLINK驱动模块实现ARM和DSP双核通信,应用程序包括ARM端程序和DSP端算法程序。最后采用LabVIEW在上位机上设计了软件部分的测试程序,测试了系统的完整性。OMAP3530作为一款高性能的嵌入式处理器,为复杂的嵌入式系统应用提供了解决思路。     

基于LabVIEW的瓦斯气体浓度监测系统的设计

针对瓦斯气体浓度监测问题,本文利用LabVIEW图形化软件和瓦斯传感器相结合设计了瓦斯气体浓度监测系统。该系统主要以瓦斯气体传感器、电压放大器、数据采集卡、计算机为硬件基础,登陆交互、数据采集与显示、报警记录、数据存储、数据回放等软件模块为核心。该系统具有瓦斯气体浓度的实时显示、存储、回放与超限报警等功能。通过多次调试结果表明:该系统运行稳定、可靠,响应速度快,检测精度高。     

基于Labwindows/CVI的无人机畸变测试系统设计

针对现代无人机电网电压畸变参数检测的需求,设计了一种基于Labwindows/CVI的无人机专用畸变测试系统;根据实际装备的需求,设计过程中注重便携的特点和模块化设计思想,完成了系统的硬件和软件设计;为了提高设计的准确性,该系统还采用硬件滤波和数字滤波两种滤波方式进行滤波;实际应用表明,该系统能够准确测出无人机电网的畸变参数与畸变频谱,且各项测试指标均达到了设计要求,能够满足无人机电网交直流畸变测试的需要。     

磁偏置高温超导限流器监控系统设计

针对磁偏置高温超导限流器并网运行实验要求,设计了具有高压隔离、快速采集及故障录波功能的监控系统。该监控系统采用现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)双重硬件架构设计模式,其中,FPGA用于快速采集实时数据和快速开关控制;DSP从FPGA获取状态量和模拟量等采集信号,集成超导限流器监控系统核心控制器的快速控制算法,实现超导单元保护指令的输出。给出了超导限流器监控系统的设计原理、核心控制器软硬件设计和上位机软件设计,并进行10 kV并网运行实验验证。监控系统运行结果表明,所设计的磁偏置高温超导限流器监控系统可以很好地实现对电网及限流器运行状态的实时、可靠监测与控制。