基于TEDS技术的智能执行器设计

IEEE 1451.2 标准定义的TEDS技术使智能变送器具有自我描述和自识别能力,是智能变送器实现即插即用的关键;对IEEE 1451.2标准下的智能变送器模型进行了研究,以XC2S50为主控单元设计了智能执行器接口模块,并从硬件和软件两个方面阐述了具体的实现方法; 该模块采用TEDS技术,具备TII接口通信能力;用测试系统对智能执行器接口模块进行测试,测试结果表明:该模块能与测试系统实现无缝连接,能被系统智能识别和控制。      

基于IEEE 1451.5标准的物联网体系结构设计

为了解决物联网中的异构无线传感节点的接入问题,将IEEE 1451.5标准加入物联网网关,形成一种新的物联网体系结构。通过IEEE 1451.5标准为无线传感节点提供一个通信接口,并且运用IEEE 1451.0进行数据和命令的格式统一,从而解决物联网中多种不同无线通信协议的转换问题。     

基于TEDS接口的智能传感网络系统

为了扩展测试系统挂接传感器的数量,使不同类型传感器在配置时实现即插即用,提出了一种基于TEDS接口的智能传感网络系统;此网络系统采用温度传感器和倾角传感器分别对-55～+125 ℃环境温度和-90°～+90°的倾角进行实时测量;通过TEDS(Transducer Electronic Data Sheets)技术实现了传感器的智能化要求;传感器采集到的信号,经过FPGA进行相关的处理,通过RS485总线传输到总的网络适配器,网络适配器的控制单元通过USB接口上传给上位机;实验结果证明,温度测量精度达到0.1 ℃,倾角的测量精度达到0.5°,验证本系统的稳定性和可靠性。     

基于IEEE1232的故障树诊断模型研究

IEEE1232对广义测试环境下的诊断知识进行了标准化描述,从而保证了诊断知识和数据的可移植和互操作;故障树分析作为被广泛应用的故障诊断方法,却很少有标准像IEEE1232一样对其具体应用进行详细规范,因此分析建立基于该标准的故障树诊断模型,是将其运用到实际故障树分析中的重中之重;首先介绍了IEEE1232标准及其模型构成,然后分析了其中一些公用模型元素的具体含义和用法;对于标准中关于故障树的描述,深入研究了其构成要素及有效的使用方法,并建立了基于这些要素的故障树诊断模型;最后给出了由EXPRESS语言描述的可交换故障树模型文件例子。     

海洋水环境网络化智能监测系统的建模设计研究

针对海洋渔业养殖水环境健康监测的多参数检测与快速设计的需求,基于IEEE 1451标准框架,开展混合标准模式下的网络化智能传感系统的建模设计研究;论文从监测系统的静态功能分析出发,建立多参数监测系统模型架构图,然后利用监测系统传感器用例模型图,通过TEDS的合理配置,完成不同传感器的初始化、参数配置和传感信息校正,实现传感器的即插即用,可为传感器接入、维护带来很大便利;通过海洋渔业水环境监测系统的构建,验证了该监测系统建模设计方法的有效性和必要性,可减少35%的研发设计时间。     

基于TEAMS和IETM的武器控制系统故障诊断与维修设备的设计[BT)]

针对当前武器控制系统在舰员级和中继级故障诊断与维修时依据经验和依赖研制厂家的问题,在对武控系统测试性分析的基础上,利用TEAMS软件,构建了多信号模型并进行了修正;通过对现场级维修保障的需求分析,利用Raytheon公司的AIMSS开发平台,设计了故障诊断与维修设备的IETM主题框架,实现了TEAMS的故障诊断策略的嵌入和解析,最后根据使用需求,开发了故障诊断与维修设备的硬件集成;应用表明,该设备能定位武控系统故障和提供维修策略,大幅提高基层装备自主保障能力。     

基于IEEE 1588的多基地声呐湿端时钟同步技术研究

多基地声呐技术将会在未来发挥越来越重要的作用;而基于以太网的声呐湿端数据采集与传输系统在多基地声呐应用中对时间同步技术提出了更高的要求和挑战;文章提出了基于IEEE1588 v2标准的精确时间同步协议方案,并用支持IEEE1588的以太网交换机和PHY芯片实现了多基地声呐设备间的同步;测试结果表明,同步精度达到了亚微秒级别。     

基于固态功率控制器的器载配电器的BIT设计技术研究[BT)]

航空航天飞行器发展迅速,用电设备数量增多,飞行任务复杂性增大,对飞行器配电系统的智能程度以及可靠性提出更高要求。配电器是配电系统的核心设备,为飞行器所有用电负载设备分配电能,其性能的优劣直接影响到飞行任务的成败,BIT（Built-In Test）技术是一种能够显著改善系统或设备测试性能和诊断能力的重要手段。研究了以固态功率控制器为核心器件的配电系统总体方案,对固态功率控制器的故障模式与测试方法进行了分析,给出了测试点设计和优选方法,通过故障诊断能力计算结果表明BIT设计技术可提高配电系统的可靠性和智能化程度。     

嵌入式Linux设备的高精度IEEE 1588时钟同步实现

IEEE 1588时钟同步协议用于解决分布式网络测控系统中远距离仪器设备之间的同步问题;在分析IEEE 1588时钟同步实现原理的基础上,提出一种嵌入式Linux设备的高精度IEEE 1588时钟同步实现方案;采用专用PHY芯片DP83640在物理层为PTP报文加盖硬件时间戳,设计网络设备驱动与PTP硬件时钟控制驱动,并在用户层利用Linux系统标准API实现IEEE 1588协议软件;实验结果表明,两台设备直接相连时,时钟同步精度可稳定在±100 ns以内。     

振动传感器智能化的研究与实现

在测控领域内,随着传感器技术和微处理器技术的发展,对传感器的精确度、可靠性要求越来越高,要求传感器具有一定的数据处理、自我检测、自我纠错能力,并且具有数据通信和扩展组网功能。为了满足这个要求,文中提出了一种基于CAN总线技术的振动传感器智能化方案,详细介绍了智能传感器节点硬件电路和固件程序设计的具体实现。对智能节点进行静态和动态测试,静态环境下传感器电压值输出为2.5V,上位机对数据处理后作图,符合实际要求;动态环境下,将传感器置于连续振动环境,数字量数据接收后经处理作图,与标准传感器波形图进行比较,满足设计要求。     

工业IEEE802.15.4a标准无线网络性能测试设计与实现

Based on IEEE 802.15.4, a short-range wireless transmission technology has been widely used in industry. To evaluate the performance of the industrial wireless networks, a wireless network performance test device is developed and the testing platform is set up. By testing for industrial wireless network control system, such the throughput, packet loss rate of the token cycle, control cycle, as performance indicators are obtained. It provides the powerful basis to improve the performance and evaluation industrial wireless network.     

基于IEEE1588协议时钟同步精度影响因素的研究

随着分布式测试技术的快速发展,对地理位置分散的测试设备协同完成测试任务的需求也越来越大,而设备之间的时钟同步精度成为制约测试效果的关键因素;为了对时钟同步精度的影响因素进行研究,提出了基于IEEE1588协议的网络时钟同步实现方案;首先对IEEE1588基本原理进行分析,然后提出了IEEE1588协议的实现方案,最后搭建实验平台对影响同步精度的因素进行研究;研究结果表明,同步间隔和网络拓扑结构影响时钟同步精度的两个主要因素。     

基于多传感器的实训室智能管理系统的设计与实现

针对应用化学、冷链仓储、电工电子、报关模拟等专业实训室的工作特点和工作要求,设计开发了一套基于Android平台的实训室智能管理控制系统。介绍了系统的组成与工作原理、软件开发与硬件设计方案。基于Android平台的实训室智能控制系统实现了实训室及设备的智能控制,为实训室设备管理、人员管理和教学管理提供了方便,并为实训室的安全提供保障,提高了设备的使用效率。     

数字式横风传感器设计与实现

基于风洞实验提出了一种自动监测横风风速及风向的设计方案,研制出一种数字式横风传感器;通过建立数学模型,重点分析讨论了气流压差和空气密度对横风风速的影响,依据空气动力学相关理论推导出横风风速计算公式,给出了设计参数并进行了实验验证;简要介绍了传感器硬件电路结构和工作原理,以及下位机软件程序设计;差压传感器通过横风探头感应气流变化采集压差信号,温度传感器监测环境温度,通过查表法得到空气密度,微处理器MSP430结合气流压差和空气密度计算出风速;采用IIR数字滤波算法,有效抑制了压差信号的高频噪声干扰;通过异步通信方式对传感器进行零点标定,消除零点漂移。     

基于被动毫米波图像的金属目标特征提取方法[BT)]

针对探测金属目标时其中心难以确定的问题,提出了分割被动毫米波辐射图像过渡带的算法以精确获取其几何尺寸及特征;通过实测金属立体目标的辐射数据矩阵进行成像,对毫米波辐射图像进行基于Canny算子的边缘检测与分析,结合金属目标辐射特性以及天线参数分割目标边缘过渡带,计算金属目标的面积、周长并提取其中心位置;实验结果表明,该方法误差控制在9.3%以内,可以精确提取金属目标几何特征及目标中心。     

基于任务驱动的传感器指示交接研究

针对传感器指示交接技术中指示对象难以确定的问题,根据指示交接的实际过程,研究了基于任务驱动的传感器指示交接,详细阐述了指示交接任务的产生和执行,包括对任务进行数学描述和分类、分解;提出了基于协作任务优先级英式拍卖协议的协作/协调机制,完成了不同协作任务竞争相同传感器资源出现冲突时的冲突消解,解决了多传感器指示交接中“指示谁”的问题;实例分析表明,该方法合理、有效,为对指示交接的深入研究奠定了基础。     

基于热释电红外传感器的多节点定位系统研究与设计

针对热释电红外传感器(PIR)在人体探测领域中越来越广泛的应用,研究设计了一种基于PIR的检测定位系统,可实时完成对人员目标入侵探测区域时的检测与定位,并预推出人员目标的行进轨迹;该系统由多个PIR感知节点组成,每个感知节点通过传感在动、静两种状态下对探测区域进行信息采集;最终融合多节点与不同状态下传感器采集的数据,算出各个传感器的探测角度值,以交叉定位的算法,得到目标的定位坐标;经实验证明,该系统运行稳定,检测灵敏,定位效果很好,拓宽了热释电传感器在定位定向方面的使用范围。     

基于Wiener模型的传感器动态非线性辨识研究

针对实际测量中传感器存在较大非线性的缺点,提出利用改进型Wiener模型描述传感器动态非线性模型;将Wiener模型的动态线性环节和静态非线性环节分别利用Laguerre函数和最小二乘支持向量机进行辨识,最终实现传感器模型的建立;通过仿真实验验证比较不同方法的辨识误差与速度,最终结果表明该方法在非线性动态传感器模型辨识方面具有明显的速度和精度优势。     

基于LoRa的智能抄表系统设计与实现

针对ZigBee在无线抄表网络中通信距离短、网络路由复杂、抗干扰能力弱的缺点,提出了一种基于LoRa的无线智能抄表系统的设计方案;该方案以SX1278的LoRa调制技术为核心,采用星型、链型网络进行自组网络设计,构建了通信距离远、可抵抗多种干扰源等复杂网络环境下的智能抄表系统;介绍了系统网络拓扑结构、LoRa节点软硬件和应用层自定义通信协议的设计过程,实现了对智能电表的能耗数据采集和远程管理,最后对系统进行了测试分析;实验结果表明,该方案具有通信距离远、功耗低、组网便捷、实时性好的特点,有着广泛的应用前景。     

边界扫描测试在数字电路自动测试系统中的研究与应用[BT)]

边界扫描测试是当前数字电路模块故障隔离的主要手段,但测试能力受到模块可测试性设计限制,其它方面作用也被忽略。文中对数字电路自动测试系统设计提出了边界扫描测试应用技术,包括系统自检测试,模块功能测试和模块故障隔离。在系统自检测试中应用边界扫描,提高了设备自检故障隔离精度;而对于模块功能测试,边界扫描测试技术提供了一种新的选择;在故障隔离中扩展和延伸应用边界扫描技术,突破了模块自身测试性的限制,提高了边界扫描测试的故障覆盖率和故障隔离精度。通过实际测试验证表明,该设计方法稳定可靠,同时提升了测试系统自身和模块的测试能力和隔离精度。