一种智能矿用阀门控制系统的设计

针对矿用阀门控制器控制要求日趋复杂的问题,提出了一种基于M0516LAN微控制器的智能矿用阀门控制系统的设计方案。该系统由主控模块、保护模块和显示模块组成,主控模块作为主机,负责与保护模块、显示模块之间的数据通信,并且控制阀门电动机的运转;保护模块实时监测阀门电动机上加载的三相交流电的相序,同时监测是否存在漏电、缺相和欠压等故障,在必要时切断阀门电动机上的供电;显示模块在LCD上实时更新当前阀门的开度以及保护模块的监测结果。实际应用表明,该系统可实时、准确地控制阀门。     

刮板输送机运行状态监测系统分站设计

针对现有综采工作面刮板输送机运行状态监测系统监测数据量不全面,防爆型监测主机体积大、安装不便等问题,开发了一种刮板输送机运行状态监测系统,重点介绍了该系统监测分站的软硬件设计方案。该分站由CPU、数据采集模块和通信模块组成,可实现刮板输送机驱动装置运行工况监测,并采用限矩器输入和输出转速监测方法实现了对刮板输送机负载状态的诊断。测试结果表明,该监测分站硬件满足本质安全要求,数据监测准确,通信状态稳定,负载状态诊断方法合理有效。     

基于解析模型的石化装置状态监测系统研究

由石化生产测量数据推理设备运行状态,可以提高设备故障预测和事故分析的能力.基于解析模型建屯了石化设备的状态监测系统,提出了设计和运行模式下状态监测的具体构建方法.应用物料衡算、热量衡算、动量衡算和相平衡方程建立解析模型.选择欧拉法为模型算法,形成的石化设备模块可以系统、机理地分析设备内部运行状况.由SQL Server数据库获取石化装置在线操作数据,由解析模型预测设备内参数变化趋势,从而实现状态监测.状态监测分为设计和运行2种模式,前者给定解析模型输入数据和模型参数,后者显示设备状态.开发了石化装置状态监测系统软件,系统采用模块化思想进行构建.用VisualC++ 2005分别开发了模型运算模块、设计模式界面和运行模式界面,形成了独立的DLL库函数,可供系统主程序按照用户需要来调用.针对换热器等5类设备实现了具体设备的状态监测功能,结果表明该软件可以帮助操作人员分析设备内部状况,很好地起到了故障诊断的作用.     

应用于天然气管网安全监测的无线传感器网络节点设计与实现

利用无线传感器网络技术可对城市天然气管网安全进行在线、实时监测.结合具体应用需求和特点,设计了一种支持IEEE802.15.4和ZigBee协议的新型无线传感器网络节点.利用该节点,可以识别施工或其它外力对天然气管道的撞击破坏,检测管道附近泄漏的天然气浓度及异常温度等不安全因素.在集成微处理器和射频收发模块的"片上系统"芯片的基础上,实现了射频通信、数据采集和电源等模块的硬件电路设计,给出了节点间组网及数据传输的软件机制.实验结果表明,该节点具有功耗低、通信可靠等特点,可满足天然气管道安全监测的实际需要.     

天然气集输管道监测系统的研究与应用

提出利用声纳技术,研制天然气集输管道监测系统.首先对声纳技术进行了简要的介绍,接着对以声纳技术为基础的天然气集输管道监测系统的原理、结构组成、功能及现场安装进行了详细论述.最后指出该系统在安装和使用过程中需要注意的问题.     

双光谱电力设备在线监测装置的实现

针对电力系统中红外成像、紫外成像、紫外脉冲检测等带电设备非接触式放电检测技术存在的问题,研制了一种新型电力设备在线监测装置;该装置主要由紫外红外双光谱探测模块、嵌人式系统模块、温度湿度测量模块、GPRS无线通信模块构成,通过图像融合处理技术将设备的局部放电和温度分布数据,置人设备可见光图像,获得设备双光谱状态图像,不但以图像方式直观地显示出放电位置、温度分布及其发展变化情况,而且能定量表示放电程度;介绍了双光谱在线监测装置的原理及软硬件实现.     

基于温度信号的传动系统在线监测装置的研制

针对我国风力发电机齿轮箱状态监测与故障诊断发展的实际需要,利用温度采集技术和虚拟仪器技术,专为传动系统的状态监测提供了一套应用解决方案.建立了传动系统模拟装置,模拟了风力发电机齿轮箱的工作状态.研制了基于温度信号的在线监测装置,设计了基于AD590温度传感器的多路信号采集电路,并采用Labview进行软件编程.使用基于温度信号的在线监测装置对传动系统模拟装置进行了温度信号采集,实验结果表明,在线监测装置可以实现对传动系统的在线状态监测,为实验室条件下传动系统状态监测与故障诊断技术的研究提供了有效的技术支持.     

基于OTDR的光路监测终端设计

针对目前光纤通信网络规模的不断扩大以及人们对光通信网可靠性的需求,该文研制了一种基于OTDR的光路监测终端。该装置由数据处理模块、光路监测模块、电源模块、人机交互模块等组成。数据处理模块由STM32F407芯片及其子系统组成;光路监测模块由OPM模块以及OTDR模块组成,OPM模块对光路性能参数进行监控,包括功率、波长等,用于发现光路故障,OTDR模块可检测到故障点与监测终端的距离;电源模块由开关电源模块与降压芯片组成,能将220 V交流电转换为5 V/3.3 V直流电,为CPU以及各模块提供电源;人机交互模块采用了0.96寸OLED和GPRS模块组成。软件基于轮询的方式,将监测模块采集的数据进行故障分析,定位故障点,将位置信息以短信方式发送给维护人员,并在OLED上显示光路故障告警信息。     

基于STC15F2K60S2单片机的智能垃圾桶的设计与实现

针对传统垃圾桶存在卫生感染隐患,垃圾处理不及时导致破坏生态环境等一系列问题,设计一款基于STC15F2K60S2单片机的智能垃圾桶,该系统由主控模块、称重传感器模块、超声波模块、红外对射管、电源模块以及通信模块组成。通信模块对监测范围内的所有垃圾桶进行统一的实时监测,同时利用称重传感器模块、超声波模块和红外对射管检测垃圾桶内的状态。该系统很好地实现了远程监控和显示报警功能,用户能够随时随地通过通信设备了解垃圾桶内的状态,从而减轻清洁人员的负担,降低垃圾回收的成本。同时,其良好的密封性可保证垃圾桶无垃圾异味溢出,降低病菌传播的几率。     

基于上位机控制的电焊机遥控操作系统的设计

针对目前采油厂普遍使用的直流电焊机在焊接过程中,需要根据金属质地的不同改变焊接电流大小,同时受空间限制,特殊工况下手工操作不便等问题,对基于上位机控制的电焊机遥控调整焊接电流外加装置进行了研究,提出了一种基于低功耗微处理器MSP430F149控制的无线射频遥控调流装置,该装置由电焊机控制端(下位机)和手持遥控端(上位机)两部分组成.手持遥控调流装置由微处理器MSP430F149,无线通信模块(nRF905),按键电路,显示模块,稳压电源及外围电路组成;电焊机控制装置由微处理器MSP430F149,直流电焊机,环境参数传感器,无线通信模块,稳压电源,有线无线转换开关及电流调节模块组成;实现了直流电焊机工作参数的远程调控,能够节约焊接施工的时间和人力成本,扩展焊机的使用场合。     

基于FPGA的高速多通道数据采集系统的设计

为了解决电力机车可控硅存在的动态击穿问题，提出设计可控硅整流装置实时监测系统，实时发现可控硅的技术状态的解决方案，并且针对监测系统的数据采集部分提出以FPGA作为多通道数据采集控制核心的设计方案，进行了具体设计，该系统有数据采集模块、数据存储器读写模块和数据通讯模块三大功能模块组成，与传统的以单片机为控制核心的多通道数据采集系统相比，该系统具有性能稳定可靠、实时性强、体积小、功耗低等优点。     

基于GPRS的水质自动监测系统的设计

针对我国主要的水质监测系统存在水质采样能力弱、数据处理不及时、缺乏水质变化预警机制等问题,提出了一种基于通用分组无线业务(GPRS)技术的水质自动监测系统设计方案。阐述了系统组成,重点介绍了GPRS模块的工作过程与监控中心子系统的通信部分。同时,对水质采集子系统的软件设计进行了阐述,提出多状态、多任务、多线程的软件设计思想,详细分析了GPRS模块流程,实现了系统功能。测试表明:系统性能稳定,时效性好,运行成本低,适合水质监测需要。     

一种微处理器液体物料智能装卸控制器的设计

目前液体物料的装卸料操作主要是通过手工操作来实现,劳动强度大且安全性差,介绍一种将微处理器用于液体物料智能卸料控制的技术方法;该方法由微控制器及相应控制软件、液体物理量检测装置、液体流量检测装置、气动阀门以及安全防护措施构成,并在运输过程中进行实时监测储存罐体内的压力和温度,一旦超出限制值立即报警,控制软件依据有限状态自动机原理进行模块设计,易于修改、调试和维护;系统经测试可方便、准确、快速及安全地实现液体物料智能装卸和油量计量。     

基于SI1000的无线阀门状态监控器

阀门在许多企业中应用广泛,其工况好坏直接关系到系统安全和经济效益．因为工业现场的阀门安装分散、不便于布线的特点,采用无线传输阀门状态参数的监控器前景广阔．微型控制器采用的Sil000是一款集微处理器和无线收发模块于一体的射频芯片,和现有大多数工作在2．45GHz的收发模块相比,它具有功耗低、传输距离远的优点．本文介绍了一个基于Sil000的无线阀门状态监控器的硬件设计,并开发了MCU的初始化程序、监控器从站与主站之间的通讯程序．实测表明,以Sil000为微控器的状态监控器从站,能够较好满足与主站远距离无线通信的需要．     

基于STM8的士兵心率呼吸率监测预警装置设计

本文阐述了一种基于STM8的士兵心率呼吸率监测预警装置的设计和实现方法.装置由脉搏波传感器、信号预处理电路、微处理器、电源模块、报警模块组成.经过实验验证:设计能进行长时间的心率呼吸率低负荷连续监测,适用于士兵训练时的心脏功能和肺功能的监测,能很好地实现其预警功能,避免训练事故发生,具有较好的实用价值,有望在未来的士兵训练场上发挥重要作用.     

柱上开关状态监测与故障诊断技术研究

针对传统柱上开关监测与故障诊断技术存在硬件设备不够完善、监测时间长、监测精度低的问题,采用储存电能电动机状态监测装置和多分类柱上开关状态故障诊断算法模型对现有方法进行了改良。构建出了具有数据采集模块、数据传输模块、数据计算模块、用户服务模块的柱上开关状态监测系统。对于所收集到的柱上开关状态监测数据进行深入的分析与计算,从而实现完善的监测硬件设备,较短的监测时间以及很高的监测精度。通过实验表明,本设计最低监测精度可达95%,在小数据量数据包最快所需监测时间只要10s。     

嵌入式公路健康监测传感器系统设计

针对公路健康监测系统监测参数多、监测范围广、实时性要求高及有线监测布线困难且易损坏等特点,设计了一种无线传输的嵌入式公路健康监测系统.该系统采用三层式结构设计,由数据采集节点、中继节点及监测中心组成;利用多传感器集成技术、单片机智能控制技术及组态王控制系统开发技术等进行软硬件构建,通过无线射频技术和数据传输装置(DTU)模块进行层间通信,最终实现对路基内部温度、湿度、压力、应变及加速度信息的实时采集与处理.初步实验结果表明:系统在4km范围内工作稳定可靠,可以满足中远距离公路监测传输需要.     

新能源多厂共站关口计量与自动化结算系统设计

现有技术中通常存在多个新能源发电厂使用同一个升压站而导致共站监控能力滞后等问题。为更好地监测共站的运行状态,设计了新能源多厂共站关口计量与自动化结算系统,并融入云计算技术进行电力数据的存储和处理。使用关口计量装置和采集终端完成实时数据采集。使用STM32F103RB单片机对关口计量监控装置运行状态进行计量。计量模块使用RN8302集成处理器,并设计有抗干扰模块和滤波网络。使用滑动滤波法和离散小波去噪法对输出的直流信号进行滤波处理,以加密方式提高计量保密程度。基于改进小波去噪的电能计量方法提高计量能力。试验结果表明,计量误差最低为0.11%。该系统的滤波效果较好,重构信号波形较紧密。     

基于力控组态软件的天然气门站计量管理系统设计

以四川某天然气门站计量管理系统改造项目为背景,采用力控组态软件开发新一代的计量管理系统.介绍了天然气计量系统的总体结构及软件设计步骤,详细介绍了系统各个模块的功能和实现流程.系统上下位机由工业以太网组成网络,采用Modbus/TCP协议通信.计量管理系统从下位机获取数据后,对数据进行存储,显示和统计,然后以图表形式反馈给用户.系统还可对现场仪表的参数进行修改,控制天然气管道的电动阀门.     

聚合物挤出在线超声监测传感器研究

共混聚合物在挤出过程中需要对其在螺杆挤出机机筒内的混合状态实时监测,针对这一情况,设计了由超声探头、聚醚醚酮(PEEK)缓冲杆和冷却装置组成的超声传感器,并将其应用于螺杆挤出机中聚合物的混合状态监测.文章分析了钢杆和PEEK杆超声波信噪比情况,PEEK缓冲杆具有较高的信噪比.本文的研究说明设计的传感器结构适合于较低温度的聚合物混合状态的在线监测.