基于STM32的环境多点监测系统设计

为了解决当前高速公路服务区环境管理人员缺乏而且地理位置相对封闭的特点造成较难管理的问题,设计了一种基于STM32控制器和RS485网络的多点环境监测系统;以传感适配器作为终端节点和下位机,完成环境数据采集;通过SP3485芯片的RS485接口电路采用485总线技术将信号传输给上位PC机,自定义的通讯协议保证了通讯的可靠性;采用VB语言和模块化设计思想开发上位机程序,在ACCESS数据库的作用下对测量的数据规范化管理;搭建的实验系统测试结果表明系统具有组网灵活,性价比高,测量数据误差在3%以内,能较好地满足高速公路服务区环境监测和管理的需求。     

基于RS485总线的存储器网络化技术研究

传统网络化测试技术存在网络化测试精准度低、不能对全部数据进行测试、数据属性测试不明确等问题,为此,基于RS485串行连接框图和存储器结构对网络化测试技术展开研究。采用信息融合技术中的信息融合算法得出测试估计误差方阵,完善传统技术中精准度低的问题。利用定义模型和动态模型有限内存的处理技术,对整个存储内存进行访问,从而对全部数据进行测试。采用分布式计算技术,利用二元制算法测试存储器中数据的质量,从而确定数据的属性。通过实验得出结论,本文测试技术不但能够确定数据属性,还能提高网络化测试精准度,并对全部数据进行测试,为我国未来网络化测试技术奠定了坚实的基础。     

多通道微量注射泵控制系统的设计

微量注射泵是广泛应用于医疗、生物工程、基因工程、化学工程及环境工程等领域的一种数字化、智能化的精密仪器;为了提高微量注射泵的加注精度和加注效率,文章设计通过上位机及同步控制板可以同时控制多台精密微量注射泵工作;由上位机设置加注模式及工作参数,通过串口下载到多台注射泵,同步板控制多台注射泵同时精确加注;实验结果表明,每台注射泵的加注精度满足要求,系统抗干扰能力强,性能稳定,工作效率显著提高。     

基于多Agent免疫算法的智能配电网自愈技术研究

未来智能电网的显著特点是其良好的互动性以及完备的自愈能力,体现了整个电网的技术水平及智能化程度,侧面反映了国家电力系统的发展状况。而智能配电网却是未来智能电网的核心部分,它与用户进行直接的双向互动,这其中涉及到大量分布式电源的接入问题,完备的自愈能力则体现在配电网故障恢复的这一重要环节,是一个多目标、多时段、多维度的非线性的组态优化问题,关系到对用户的供电质量。多Agent技术在计算机网络自愈方面具有得天独厚的优势,国内外学者对此做了大量研究。本文将多Agent免疫算法引入到智能配电网自愈系统的研究中,作为配电网人工智能的故障恢复策略,搭建了基于多Agent免疫算法的配电网自愈架构,并通过仿真平台上的实验证明了将多Agent免疫算法应用到未来智能配电网自愈系统中的可行性。     

基于ARM和DSP的电网监测系统的设计

设计了一种基于ARM和DSP的电网监测系统的软硬件设计方案;利用TMS320F2812 DSP和高速AD芯片ADS8364实现对现场电信号的采集分析与加Nuttall窗多层插值校正处理,仿真结果表明该算法能够实现电力系统谐波的准确分析;DSP通过串口和嵌有Linux操作系统的S3C2440通信,通过Internet登陆检测系统网页,电网工作人员能够实时查看电网参数情况及对故障进行处理,用户能够实时查看消费信息;该设计方案满足分布式供电系统电能参数的计量要求,实现了电网参数实时远程网络监控。     

基于Labview的卫星电源地面监控系统研究

采用Labview平台、基于SQL Server设计并开发了一套能在卫星电源分系统的设计和开发阶段对其充电进行均衡控制并对相关性能进行测试的地面监控系统;介绍了卫星电源地面测控系统的组成和软件总体框架,详细阐述了软件主要功能,包括实时监测程序、在轨状态仿真控制程序、数据的保存、回放和维护程序等关键技术的实现方法;测试结果表明,该监控系统监测数据准确,采样精度优于0.1%,运行高效可靠。     

基于OSEK COM的电控系统通信网络实验研究

通过将CAN与LIN 总线结合,设计了基于OSEK COM规范的通信网络;首先,设计了OSEK COM 和NM 层,使应用层软件可以独立于底层硬件提供通信服务;接着,建立了CAN-LIN 混合的总线网络结构,并以此为基础设计了软硬件系统,建立了基于CAN2.0A格式的通信协议;最后,文章选取了3个代表性较强的节点组成待测网络,对其控制和通信功能进行了验证。     

古树管理监测系统设计

古树是城市绿化、美化的一个重要的组成部分,具有重要的科学、历史和观赏价值。传统的树木管理方式采用人工管理,费时、费力,又容易出错,利用计算机网络可以把各方面的人力、物力和财力充分联合起来,然后通过分工协作,充分发挥联机优势,把各种信息资源收集后存储到数据库再在网络上共享,使传统的信息处理手段与先进的计算机网络有机地结合起来。在此理念的基础上,借助VS2010和SQL Server 2008工具设计出便于操作的古树管理监测系统,对现有的古树基本信息与养护信息录入管理方式进行了研究,提出了基于B/S架构的智能化管理,借助浏览器实现局域网内多平台访问,在节省时间提高效率的同时,还可以通过系统的监测预警等功能有效的协助工作人员对古树进行养护护理,更加高效的保护我们的古树资源。     

基于C#的交流异步电机测试与分析系统开发

针对电机出厂前需进行测试分析这一情况,利用C#语言,开发了一套交流异步电机测试与分析系统。首先,介绍了系统总体结构;其次,给出了系统通讯设计,详细说明了西门子S7-1200PLC与上位机的以太网通讯,及与各测试仪表之间的RS485通讯的具体实现方式;然后根据国标GB/T1032-2012,开发了交流异步电机测试与分析系统,给出了系统功能和数据库设计方法;最后通过测试实例,说明了该系统的实用性和有效性。     

基于RS485协议的刚体转动惯量测量实验系统的设计

介绍了一种新的测量刚体转动惯量的实验方法与实验系统.在测量刚体转动惯量的物理实验中,通过增加标准刚体试件,把细绳拉力对转轴摩擦力矩的影响考虑进去,大幅度地提高了实验测试精度.另外,本作品将转动惯量测量仪采集的时间数据通过由RS485协议组成的通信网络输入到PC中,再经过编写的数据处理软件,快速准确地将待测刚体的转动惯量以及其他与刚体有关的物理量计算、显示出来,便于老师与学生的互动.     

光纤光栅多参数桥梁结构监测系统的研究

从土木工程应用的实际情况出发,利用光纤光栅传感器具有波长绝对编码和易于复用的特点,提出工程化同时测量温度、应变和压力的全光栅型低成本分布式传感方案。设计了基于连续波调频技术的光纤光栅多参量桥梁结构监测系统,将光频域反射复用与波分复用技术相结合,实现分布式光栅传感网络的寻址,提高了系统复用容量。实验表明：所设计的传感系统能够准确监测结构重要部位的内部应变及车流量等参数,为桥梁结构的静、动载测试提供了准确的数据,同时也为桥梁的工作状态评估和健康诊断提供了依据。     

基于GPS/LBS双模定位人体监护系统的研究

据报道每年中国丢失的儿童、老人、智障患者共有80多万,只有极少数可以被安全找回,再者当今社会经常出现老年人摔倒在地而无人搀扶的情况。为解决此类问题,本文设计了一款基于GPS/LBSS的人体定位监护系统。该系统以ARMSCortex-M3S系列的STM32F103ZE为核心处理器,结合GPS卫星定位模块、无线通信模块、三轴加速度计和三轴陀螺仪以及在VC++平台开发的GIS上位机构成监护系统。该监护系统可根据用户的需求实现实时定位、紧急求救、跌倒检测、电子围栏等功能。定位模式采用GPS/LBS双模式定位,提高定位精度;通信方式采取GSM/GPRS双通信模式,无通信盲区,数据传输稳定。     

基于GPS的物流车辆智能监控系统设计

为对物流车辆进行精准定位、检测和实时跟踪,需要物流车辆智能监控系统设计。当前使用的监控系统,在物流车辆进行运输的过程中,有遮挡物出现时无法精准的对物流车辆进行定位,当物流车辆停放在室内停车场时可能出现定位不到物流车辆的情况。为此,提出一种基于GPS的物流车辆智能监控系统设计方案。该系统硬件部分包括：GPS车载终端、监控中心服务器群和控制终端三部分,同时将全球定位系统与地理道路信息相结合,利用联通网络与国际互联网传输相关信息;系统软件部分使用联通分组通信技术,通过GIS软件与管理信息系统进行无缝连接,并由单片机S3C2440A向GPS模块发送控制中心下达指令,GPS接收指令并给予反馈,通过有效的分析反馈结果来提高监控终端的运行速度、稳定性以及精准度;GPS定位功能采用TDOA算法对物流车辆进行定位。实验证明,所提系统可以对物流车辆精准定位、实时监测和有效跟踪。     

基于相关性原理起重机负载电机监测系统设计

对起重机负载电机进行了研究,采用西门子公司的S7-200 SMART PLC采集负载电机的机械振动信号,通过工业Wi-Fi无线模块以无线数据包的形式将采集的数据汇总到上位机LabVIEW监测平台。上位机的LabVIEW监测平台对电动机振动信号进行相关性和频谱分析,将实时振动数据频谱信号和已知常见负载电机的轴承外圈故障、轴承内环故障和滚子故障三种典型的故障状态频谱信号进行相关性运算,得到实时信号与已知状态的相关系数;提出了以相关系数作为故障诊断判定阈值的方法进行故障诊断,实现了对起重机状态进行监测以及监控信息发布。     

一种基于视觉检测的管路流量监控系统

研究了一种基于视觉检测的管路流量监控系统。将玻璃浮子流量计连接到管路中,采用LED光源对其进行照明,采用视觉检测系统拍摄玻璃浮子流量计图像,计算机软件对图像进行显示和处理,得出流量计的流量读数,并进一步对流量数据进行存储、显示和统计。系统既实现了管路工作状况和流量的现场目视观测,同时在主控中心还可通过由系统软件提供的流量计图像和流量数据实现管路工作状况和流量的监控。论述了系统的工作原理,分析了系统的硬件组成,在实验室条件下搭建了实验系统。对标定算法、浮子位置的亚像素定位算法进行了论述,并进行了实验测试和分析。结果表明,该系统能够满足工业现场的工作需求。     

基于GIS的土壤墒情监测系统

为了直观查看土壤的墒情,用水分传感器作为数据采集模块;WEB开发技术设计了监测中心模块;GSM网络作为数据传输的模块;采集到的数据传输到监测中心数据库中,监测中心对数据进行处理,将处理后的数据直观的显示在GIS地图上,监测人员根据GIS地图不同区域显示的颜色判断干旱程度,并发布预警信息。测试数据显示,能够清晰、直观、实时的查看不同区域的土壤墒情。     

基于光纤传输的结构损伤声发射监测系统研究

摘要：声发射检测技术作为一种先进的故障诊断技术,在大型起重设备检测行业“大行其道”。由于生产现场的环境比较复杂,不可避免地要受到各种噪声的影响。当前对声发射信号大多是靠电缆进行传输,这种传输方式有传输距离有限、信号容易受到干扰等缺点。针对传统电缆传输信号的不足之处提出使用光纤作为传输信号的媒介,设计并开发了一种基于光纤的声发射监测的信号采集系统,能够实现远程监测且信号的抗干扰能力比较好。     

基于BOTDA的堤坝健康监控的研究 

针对堤坝坍塌,为避免伤亡和经济损失,需要对堤坝进行健康监控,及时提供预警; 通过BOTDA(Brillouin optical time domain analysis)技术,设计并搭建堤坝实验平台,研究用分布式光纤传感器检测不同水流量下堤坝的形变;堤坝实验平台由恒流量装置和堤坝两部分组成,恒流量装置能精准的为堤坝提供所需的水流量,不同的水流量会给堤坝施加不同的压力,堤坝将在不同的水流量下产生相应的变形;将分布式光纤传感器埋入堤坝中,当堤坝发生形变,光纤会随着堤坝的变形而被拉伸,运用BOTDA技术对分布式光纤传感器进行测量分析,可得光纤的布里渊频移得数据,相应的反映了堤坝的变形;研究表明,光纤的布里渊频移能正确反映出堤坝形变,BOTDA技术应用于堤坝健康监控具有良好的监控预警效果。     

基于积分束流变压器的加速器束团电荷量测量系统

为满足清华大学加速器实验室光阴极微波电子枪实验平台的发展需求,设计了束团电荷量测量系统,可以实现实时测量加速器束团电荷量的目标。这套测量系统基于积分束流变压器,包括前置放大器、门控积分器、模数转换和数据传输模块。利用信号发生器模拟束流,对整套系统进行了离线测量实验。当前置放大器放大倍数取200和20时,AD转换值和束流电荷的比值分别为2.181 PC-1和0.195 PC-1,与理论值2.070 PC-1和0.207 PC-1基本吻合;其对应的电荷量测量误差分别小于2 PC和15 PC。测量结果和模拟束流电荷量值的拟合曲线线性度好,相关系数的平方均大于0.999 0。该结果验证了系统的可行性。     

基于积分束流变压器的加速器束团电荷量测量系统

 为满足清华大学加速器实验室光阴极微波电子枪实验平台的发展需求,设计了束团电荷量测量系统,可以实现实时测量加速器束团电荷量的目标。这套测量系统基于积分束流变压器,包括前置放大器、门控积分器、模数转换和数据传输模块。利用信号发生器模拟束流,对整套系统进行了离线测量实验。当前置放大器放大倍数取200和20时,AD转换值和束流电荷的比值分别为2.181 PC-1和0.195 PC-1,与理论值2.070 PC-1和0.207 PC-1基本吻合;其对应的电荷量测量误差分别小于2 PC和15 PC。测量结果和模拟束流电荷量值的拟合曲线线性度好,相关系数的平方均大于0.999 0。该结果验证了系统的可行性。