步进光电式垂线坐标仪实用化应用实践

介绍步进光电式垂线坐标仪的关键结构、工作原理及计算方法,结合实际工程应用,通过对运行自动化系统17 a来的监测数据进行分析及与人工比测数据进行对比,充分说明该仪器具有测量精度高、稳定性好、测值可信度高等优越性能,完全替代人工测量,实现大坝安全自动监测的实用化,是大坝安全监测中垂线自动监测的最佳选择。     

传感器在大坝安全监测中的发展与应用

本文阐述了在大坝安全监测系统中用于传感、测量、监测的各种自动化仪器及其传感机理、优缺点、国内外应用现状.最后介绍了近年来的先进技术、设备及大坝监测自动化系统的发展方向.     

新型步进电机式大坝变形自动监测仪器

步进电机式变形监测仪器具有可靠性高、原理直观、适用范围大等优点,在我国的大坝安全监测领域中得到了广泛的应用。但此类仪器目前还存在测量精度低、长导线干扰难以克服等技术难题。介绍了新型步进电机式变形监测仪器的工作原理,由于引入独特的结构设计和采用先进的电子测量技术,仪器的精度提高到0.1mm,较大程度地提升了仪器的技术水平和实用性。     

用于大坝观测数据采集和处理的微计算机系统的在线应用软件

一、系统简介大坝内部各点埋设了诸如应变计、压应力计、测缝计之类的电阻式传感仪器,其阻值的变化反映了坝体建筑物内部参数的微观变化。大坝内部观测就是对这些仪器的电阻值进行实时的测量和计算,从一个侧面监测大坝的安全。过去都是人工用电桥测量,不仅花费大量人力和时间,而且观测资料的质量得不到保证,更难以做到及时分析处理。为了实现观测自动化,我们研制了一台观测数据采集和处理的微计算机系统,其测量对象最多可达3000支仪     

浅谈减小碾压混凝土双曲拱坝内观监测差动电阻式仪器测量误差

大坝作为最主要的挡水建筑物,其安全性至关重要。一般根据内观监测结果判断其安全性,但是如果测量误差较大,则会导致得出错误结论,做出错误判断,造成无法挽回的损失。本文以象鼻岭水电厂大坝安全监测为例,对目前电厂差动电阻式仪器观测方法提出改进,减小系统误差,保证数据分析合理,通过正反测电阻比方法对测量仪器校核,对测量结果进行优化,提高测量精度,及时消除误差,未对仪器校核,观测人员只凭借经验,只根据正向电阻比测量,误差可达10个单位,对仪器校核分析以后可将测量误差控制在5个单位以内,精确度提高了1倍以上,同时也能及时发现问题,例如线路接头老化,钢丝锈蚀、脱落、导致测量结果失真等,并根据实际情况适当的作出一些修复,对于其他混凝土双曲拱坝内观监测具有一定借鉴和推广意义。     

基于振弦式传感器的大坝渗压监测系统设计

针对渗压自动化监测系统运行环境恶劣、可靠性要求高的特点,设计了基于振弦式传感器的大坝渗压自动化监测系统。该系统的硬件部分以LPC2368FBD为主控制器,集数据采集、数据存储、数据显示、电源管理于一体。阐述了振弦式传感器的工作原理与特性;介绍了大坝渗压自动化监测系统的硬件、软件结构和设计思想;详细分析了数据采集电路的设计原理与实现过程。将该系统样机在实验室进行了测试和试运行,频率测量精度达±1%;信号和电源防雷击和抗电磁干扰功能强;具有LCD液晶显示功能,可直接显示采集数据,且体积小、造价低,适应现场恶劣环境。     

集线式水库大坝安全监测系统设计

针对水库大坝安全监测系统的智能化程度低、稳定性差、数据传输滞后、数据丢失等缺点,提出了一种集线式水库大坝安全监测系统设计。该系统的硬件部分采用LPC2368FBD和STC12C5410AD为主控制器,将渗压采集、水位采集、雨量采集、温度采集、电压采集、数据传输、数据处理、数据发布等功能集于一体。首先,通过有线或无线传输方式将监测数据传送至大坝端服务器;再通过公网或移动的APN专网将数据传送至省大坝中心数据库;最后通过后台处理对水库大坝的运行性态做出评价并将评价结果及时发送给相应的水行政主管部门,以便他们针对可能出现的灾情做提前预防。软件部分通过定时或实时发送采集命令,控制系统进行数据采集。将本系统应用于实际水库大坝安全监测中,结果表明:在测量精度、可靠性、稳定性、实时性等方面都满足了设计要求,其频率测量精度±1%,水位测量精度±0.25%,雨量测量精度±1.5%,温度测量精度±1%,电压测量精度±1%。     

一种新型的大坝安全监测自动化测控装置

论述了一种新型的大坝安全监测自动化数据采集系统,重点介绍了测控装置的工作原理、硬件构成以及系统的抗干扰措施。装置应用了微电子测量技术的最新成果,在准确度、可靠性、扩展性、简易性等方面都有大的提高。     

基于物联网模式的水库大坝安全监测系统设计

针对水库大坝安全监测系统的智能化程度低、稳定性差、数据传输滞后、数据失真等缺点,本文提出了一种基于物联网模式的水库大坝安全监测系统设计。该系统的硬件部分采用LPC2368FBD和STC12C5410AD为主控制器,将渗压采集、水位采集、雨量采集、温度采集、电压采集、数据传输、数据处理、数据发布等功能集于一体。首先,通过有线或无线传输方式将监测数据传送至大坝端服务器;再通过公网或移动的GPRS专网将数据传回至省大坝中心数据库;最后通过后台处理将监测数据实时的显示在发布平台上。软件部分通过定时或实时发送采集命令,控制传感器动作。将本系统应用于实际水库大坝安全监测中,结果表明：在测量精度、可靠性、稳定性、实时性等方面都满足了设计要求,其频率测量精度±1%,水位测量精度±0.25%,雨量测量精度±1.5%,温度测量精度±1%,电压的测量精度±1%。     

一种隔离型数据采集方法

根据大坝形变监测的实际需要,主要介绍以FPGA为逻辑控制单元,采用先进的光纤传感器,搭载ADS8508为模数转化模块的多路高速隔离采集系统,设计了用于大坝受力形变监测的具有高精度自动测量仪;系统完成64通道、12位精度数据采集.重点阐述了监测系统的工作原理以及硬件整体实现方案.结果表明该设计具有很强的实用性.     

一种光线与三角形求交算法的硬件架构设计

为了实现实时性的光线追踪平台,提出了一种光线与三角形求交算法的硬件架构设计。首先介绍了一种光线与三角形求交的简洁算法。该算法与其它算法相比使用存储空间最少,却具有相似的性能,便于硬件实现。根据此算法,提出了相应的硬件架构,在架构设计过程中,通过折叠、资源共享、以及多线程等硬件架构设计方法来提高硬件使用率,使有限的硬件资源达到最高的性能。实验结果表明,与现有方案相比,本文硬件架构平台在速度和芯片面积两个方面都存在着较大的提高。为实时光线追踪的实现提供了依据。     

一种为循环指令优化的硬件栈设计

在数字信号处理器（DSP）设计中．硬件循环指令对系统性能的提升具有重要意义．为实现硬件循环，本文引入硬件栈设计的思想，讨论了硬件栈带来的好处和它的不足；并详细介绍了为减少硬件栈的访问周期采用的几种优化方法，最终实现了硬件栈单周期的存储访问和调度．     

SCA中间件技术浅析

针对软件通信体系结构规范(SCA),研究了SCA中间件技术.以SCA软件体系结构为基础,描述了公共对象请求代理(CORGBA)中间件技术在SCA中的作用和优势,探讨了SCA体系中中间件对硬件平台模块化的技术支持,分析了为确保SCA架构下软硬件独立性对硬件组件进行抽象所采用的硬件抽象层(HAL)和实时C0RBA技术方法,...     

嵌入式实时控制系统硬件可靠性及应用研究

嵌入式实时控制系统硬件故障是造成系统失效的主要原因之一,针对此问题,首先定义嵌入式实时控制系统硬件体系结构;然后分析嵌入式实时控制系统的可用性和失效模式,并对单个IP硬核和嵌入式实时控制系统硬件应用Markov链建立了可靠性模型;最后用所建立的模型,对嵌入式联锁控制器硬件进行了可靠度计算和分析。通过计算可知,所建立的可靠性模型能够描述嵌入式实时控制系统硬件的状态变迁,并能定量预测和分析其可靠度,模型具有一定的实用价值。     

实现SOPC的嵌入式软硬件协同设计平台

对基于FPGA的SOPC软硬件协同设计方法进行了研究,在此基础上,详细设计了系统硬件平台,并对硬件平台的硬件系统进行了定制.本平台满足了从硬件系统定制,到操作系统配置均可以按照设计需求进行定制的特点.     

在Windows2000平台下实现Matlab对硬件的访问

在Windows2000平台下,内核运行于核心态,普通用户程序运行于用户态;运行于用户态的普通用户程序不能直接访问硬件,必须通过运行于核心态的设备驱动程序对硬间进行访问,因此在Windows2000环境下用Matlab进行半实物仿真需要对特定硬件进行控制时,会遇到运行于用户态的Simulink模型访问硬件的困难。该文提出一种使用C语言编写Simulink的S函数调用WDM驱动程序实现对硬件的访问的方法。     

Algorithmic aspects for multiple-choice hardware/software partitioning

Hardware–software partitioning (HW/SW) divides an application into software and hardware. It is one of the crucial steps in embedded system design. For a given task, hardware with different areas may provide different execution speeds due to the potential of parallel execution in hardware implementation. Thus, one task may have multiple-choice in hardware implementation according to the available hardware areas. Existing HW/SW partitioning approaches typically consider only a single implementation manner in hardware, overlooking the multiple-choice of hardware implementations. This paper presents a computing model to cater for the HW/SW partitioning problems with the multiple-choice implementation in hardware. An efficient heuristic algorithm is proposed to rapidly generate approximate solution, that is further refined by a tabu search algorithm also customized in this paper. Moreover, a dynamic programming algorithm is proposed for the exact solution of the relatively small problems. Extensive simulation results show that the approximate solutions are very close to the exact ones, and they can be refined by tabu search to the solutions with the error no more than 1.5% for all cases considered in this paper.     

基于SOPC的液晶屏接口组件设计

本文介绍基于SOPC的液晶屏接口组件的设计方法。利用SOPCBuilder中的组件编辑器(ComponentEditor)实现液晶屏接口设计。文中系统介绍组件的硬件和软件的设计方法,该方法可将硬件抽象为软件,让开发者不必了解硬件结构就可以使用硬件,以标准C语言函数来操作组件,使用方便,具有灵活性、高效性和低成本的特点。     

基于π网的嵌入式系统软硬件划分方法

针对嵌入式系统软硬件划分问题,提出一种基于π网的软硬件划分方法。首先介绍π网的定义及其规则;然后,对嵌入式系统目标进行描述和定义,应用π网建立软硬件划分模型--嵌入式系统软硬件划分模型(ESHPM);最后,对模型ESHPM进行一致性、死锁和兼容性分析,同时,对模型ESHPM进行了优化。所建立的模型ESHPM满足一致性,各进程间无死锁存在,且各个进程之间的交互是兼容的;同时模型ESHPM有效地提高了划分精度,并获得了更加合理的软硬件划分方法。