基于EMD的城市轨道交通走行部轴承故障监测系统北大核心CSCD

为了提高城市轨道列车运行的安全性,设计出一种适用于地铁、城际列车的轴承故障在线监测系统。监测系统通过复合传感器对列车走行部轴端振动和温度信号进行采集,以ARM3354为核心处理器,对采集的振动信号进行经验模态分解(EMD),依照相关性准则,选取最优的本征模态函数(IMF),然后通过希尔伯特包络谱(Hilbert)对信号进行分析,根据信号处理的结果确定相关的计算指标,并产生相应预报警信息,通过列车实时数据协议(TRDP)上传到列车控制监控系统(TCMS),以实现对列车运行过程中走行部轴承故障的实时监测。     

铁路机车设备故障诊断系统的应用研究

铁路机车的设备稳定是机车正常运行的关键,针对目前机车设备检修工作量大、效率低,无法对运行中的列车设备进行在线实时监测的现状,提出了一种新的铁路机车设备故障诊断系统.通过嵌入式的车载数据诊断系统、高速无线数据传输系统等,实现了对铁路机车设备运行状态的实时监测和故障报警.根据实际应用表明,该技术能够实现对列车运行时的在线数据监测和处理,可以将故障率降低99.6％,显著提升铁路机车运行的安全性.     

基于无线传输的铁路列车噪声远程自动检测装置设计

铁路列车运行过程中产生的噪声直接影响乘客舒适性和安全性,目前铁路沿线列车噪声以人工测量为主,尚无法实现列车通过时的远程自动检测与噪声数据传输。基于铁路列车噪声监测的自动化需求,设计了一种由列车通过自动检测模块、噪声测量模块及无线传输模块构成的铁路列车噪声远程自动检测装置。该装置可自动检测列车通过,触发装置工作可实时采集噪声数据并通过数据无线传输保存于云端平台。结果表明：所设计的噪声自动检测装置实现了轨旁无人时列车通过噪声的自动检测与数据无线传输,采样频率达20 Hz,测量精度为0.01 dB,具有噪声超限自动预警功能;研发设计的列车噪声远程自动检测装置为现场列车噪声的全天候实时监测提供了一种重要检测技术。     

列车风挡曲线通过能力试验台研发

随着中国高速列车的快速发展,风挡作为列车车厢与车厢之间的重要连接部分,其产品质量的好坏直接决定着列车运行的安全性及旅客乘坐的舒适性。为检测风挡在列车运行到不同路况极限位置时产品的质量状况,设计了一种由三坐标移动平台和三坐标旋转平台组成的曲线通过能力试验台。该试验台可模拟列车在轨道运行时的直线拉伸压缩、曲线入口、曲线弧顶、反曲线、爬坡等多种极限位置路况。该控制系统以工控机作为上位机,PLC作为下位机,伺服电机为执行机构,采用模块化思想实现试验的自动化控制。     

一种基于ARM的嵌入式电能质量监测系统

本文介绍了一种基于ARM技术的嵌入式电能质量监测系统,其控制处理模块使用具有ARM7TDMI核的LPC2214处理器,操作系统选用针对工业控制领域的嵌入式μLinux,实时监测和录制电压和电流数据,通过嵌入式GUI开发实现电能质量指标的动态显示。     

基于ZigBee、GSM技术的通信网络智能控制系统设计

随着计算机技术和无线通信网络技术的发展,远程监控系统和自动化控制系统在工业领域得到了广泛的应用。本文结合ARM9处理器功能强大、GSM技术永远在线、接入范围广以及ZigBee无线自组织网络技术等优点,设计了一种基于嵌入式ARM—Linux平台的通信网络系统,实现对远程系统的状态监测、信息采集和智能控制。     

磁悬浮列车运行平稳性研究

中低速磁浮列车信号特征提取是磁浮列车安全可靠运行与故障诊断的关键技术之一。针对磁浮列车快变信号特征的特点,利用傅里叶变换(FFT)和短时傅里叶变换(STFT)方法对信号进行分析。该方法不仅可以从时域分析列车运行时的振动信号,而且能从频域分析列车运行特征,同时能够有效的得到信号的瞬时特征,提升了磁浮列车非平稳信号的提取能力,从而可以监测列车运行的实时状态,可以保证列车运行的安全性和可靠性。通过磁浮列车在轨道上运行的试验,得到了列车实时振动信号;分别在2 s (列车过道岔)、4 s (悬浮工况)、6 s (加速工况)和8 s (制动工况)利用FFT和STFT对车体振动进行分析,分析结果表明:列车的振动、频率成分与列车的运行速度成正相关;列车在运行过程中,列车在横向和垂向上的平稳性一直处于等级优。     

基于LPC2210的供水管网无线监控系统

研究具有自动化程度高、运行可靠的供水管网监控系统是供水行业信息化建设的一个主要方向.文中介绍了一种基于ARM微处理器和嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的供水管网远程监控系统设计方案,阐述了监控终端的软硬件实现.系统通过数据采集模块实时采集供水管网的水压、水位、流量和各类电参数,经LPC_2210微处理器处理后通过串口发送给GPRS无线模块,由GPRS业务发送给远端的监控中心.该系统实验效果良好,为供水管网的自动化管理提供了一种可行的解决方案.     

基于嵌入式的剑麻绳图像采集与检测系统

针对生产前期剑麻绳毛刺生成过多影响设备安全性和可靠性，因少部分粗细不均造成的整捆麻绳机械强度降低的问题，以数字信号处理和图像识别技术为基础，采用ARM+DSP嵌入式微处理器，结合PLC控制和图像检测技术，设计基于嵌入式的剑麻绳图像采集与检测系统，完成系统硬件和软件的设计。系统测试中，摄像头驱动加载流畅、图像采集稳定，通过图像处理算法快速实现麻绳直径实时显示，采用SQLite 嵌入式数据库完成剑麻绳生产过程中直径参数的实时监测和存储。系统可为自动化控制提供可靠的参数支持，为实现整个剑麻绳生产工艺的自动化和信息化提供可靠保证。     

基于嵌入式的电网参数远程监测系统的设计

为适应＂坚强智能电网＂提出的信息化、数字化、自动化、互动化的＂智能＂技术特征要求,本文介绍应用32位嵌入式微处理器S3C2410和嵌入式Linux系统构建的电网监测系统的具体方案。通过Internet登录到该监测系统主页,电网管理人员可以实时查看电网运行情况并对故障信息做出处理;用户可以实时查看消费信息以及电网参数。该监测系统也为实施实时电价实时通讯难的问题提供了一个良好的解决方案。实验结果表明：该监测系统对实现电网参数的远程网络监控和监测过程中数据的实时性及正确性令人满意。     

基于ZigBee的便携式无线列车轴温监测系统设计

列车车轴是列车重要部件之一,极易受到列车运行环境影响,是易损耗部件。随着中国铁路的不断提速,准确实时监测列车轴温度关系到列车的正常安全运行。本设计提出一种基于Zig Bee开发平台的便携式轴温监测系统,当列车的轴温监测系统出现故障时,可使用该系统应急监测轴温以保证列车正常运行。该系统包括协调器节点以及一系列车厢采集终端,下位机采集终端节点采用DS18B20数字温度传感器采集温度数据,通过Zig Bee组建的无线网络将温度数据传输到协调器,协调器Zig Bee内置的增强型8051 CPU处理温度数据,再将温度数据通过串口通信的方式发送到PC终端,车辆管理人员在列车上通过笔记本电脑使用上位机软件对轴温进行实时监测。     

列车空调监测与模糊控制

介绍了列车空调系统的自动化监测与节能模糊控制方案。列车空调系统是一个大的耗能系统,同时列车舒适节能是除了安全速度之外最关心的问题,对列车空调系统进行监测,并基于采集的数据采用模糊控制来调控空调系统的运行,就能达到节能并舒适的目标。系统对车厢温度、车厢空气湿度和CO_2浓度这3个输入量进行模糊化处理,由控制规则推出输出模糊子集,再应用模糊推理合成规则得出控制输出量,控制器根据输出量来控制空调压缩机和通风扇的变频器运行以及启停电加热器的个数。     

基于FPGA的无线触控屏控制器设计

以电阻式触摸屏为显示和触控装置,无线模块NRF24L01作为通讯装置,利用FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)搭建嵌入式处理器及其外围电路的便捷性,研制了基于FPGA的无线控制系统。该系统可用于实时远程控制工业设备和监测场合。     

基于虚拟仪器和ARM的列车冲动检测仪

介绍了一种基于虚拟仪器和ARM处理器的列车冲动检测仪的设计。采用ADXL105加速度传感器，利用ARM嵌入技术设计了一套能够对列车运行时的加速度和加速度变化率进行实时监测和数据采集的设备（下位机），运用Lab—VIEW7．1对采集到的加速度信号进行频谱分析和自相关分析（上位机），将冲动加速度从振动加速度中分离出来，并结合TB／T2370--1993，实现列车纵向冲动等级评价。     

工程钻机机器人无线远程电液遥控系统设计

文中设计了基于STM32嵌入式处理器和LoRa扩频通信收发器的无线电液遥控系统,可实现工程钻机机器人无线遥控、实时状态监测、动作精准控制等功能。搭建实验平台对无线通信效果和整机遥控进行测试,经实测系统可在远程无线通信距离下实现对工程钻机机器人各个动作的有效控制,对于提高工程钻机机器人工作效率和控制精度具有参考价值。     

基于智能传感网和模糊PID的水产养殖监控系统

鉴于目前国内水产养殖现代化监控系统的实际应用需求,提出一种基于CC2430和模糊PID控制策略的水产养殖环境监控系统。该系统采用CC2430为核心开发无线传感器节点,通过带有高精度温湿度传感器的数据采集终端采集环境数据,完成养殖环境中的溶解氧、温度、pH值等参数实时监测,各节点间通信遵循ZigBee协议,采用ZigBee技术实现无线传感器网络自组网和监控数据自动汇聚,应用模糊PID控制算法对偏差进行处理,实现参数的精确调节,采用嵌入式数据库管理模式实现终端节点和数据管理及预警等功能。试验结果表明该系统的实用性和高效性,解决了养殖池内的复杂布线问题,适于环境参数的自动监测,可推广应用。     

高速磁浮轨道长波不平顺检测系统设计

加强轨道不平顺的控制是提高列车运行品质的重要措施,而利用自动化测试系统是检测轨道平顺性的有效手段。介绍一种用于高速磁浮轨道长波不平顺检测的便携式测试系统。该系统采用了基于惯性测量原理的检测方法,并结合GPS定位技术实现轨道的定位。应用多线程并行处理技术实现GPS数据和数采卡数据的同步记录,设计了相应的数字滤波器对信号进行处理。测量结果表明：该检测系统能实现磁浮轨道长波不平顺的精确测量,测量结果不受列车运行速度的影响。     

基于物联网的冷鲜肉冷链物流实时监控系统

为实现冷鲜肉食品运输过程中肉品安全追溯,以冷链温度作为研究对象,以无线传感器网络(WSN)、ARM控制器和通用分组无线业务技术(GPRS)为构架,设计开发实时监控系统,实现冷链运输过程中车厢内温度数据的实时采集、远程传输、存储及查询。     

水稻田甲烷在线监测系统设计

介绍了一种采用传感技术、嵌入式技术与无线远程通信技术相结合的水稻田甲烷在线监测系统。该系统以STM32F103VB处理器及甲烷(CH_4)气体传感器DynamentMSHia-HC为核心,集成GPRS无线通信等功能模块,实现对水稻田甲烷气体排放实时在线监测。首先,介绍了系统的总体设计与核心结构,包括系统的硬件结构与软件结构;其次,对系统进行性能验证实验。结果表明:该系统具有良好的稳定性,能够在0~5%量程内对甲烷浓度进行实时在线精确监测,满足水稻田环境下甲烷气体排放速率及单位面积的排放通量的实时监测,具有广阔的应用前景。     

车窗开闭状态对双层列车车厢内火灾烟气特性的影响

车窗开闭状态对列车火灾影响较大,而在现有研究中,对双层列车火灾烟气特性研究较少。基于计算流体动力学理论(Computational dynamics theory, CFD),建立双层列车单节车厢的火灾数值计算模型,采用大涡模拟方法(Large eddy simulation,LES)对车内流场进行数值模拟。在火源位置、火源功率以及列车运行速度等参数不变的条件下,研究不同位置车窗的开闭状态对双层列车上下两层车厢内烟气特性的影响。结果表明,打开不同位置的车窗对车厢内烟气特性影响较大;打开火源前方的车窗使双层列车整节车厢的烟气层高度升高、CO浓度降低、烟气温度下降,车厢内烟气向有利于乘客逃生的方向发展;打开火源后方的车窗只降低车厢后部区域CO浓度和烟气温度,烟气层高度升高。根据研究结果,为双层列车逃生疏散设计提供参考。