基于移动无线传感网的电缆通道应急监测系统

为实现电缆通道通信网络缺失、故障或受攻击等应急情况下的环境信息监测需求,研发了一种基于WiFi和超宽带（ultra-wide band,UWB）通信的低成本移动无线传感网络监测系统。该系统包括监测上位机和由球形机器人移动节点组成的无线监测网络。移动节点以STM32系列单片机为主控芯片,集成摄像头模块和温湿度模块实现现场信息采集,集成WiFi通信模块采用无线自组网按需平面距离向量路由协议（ad hoc on-demand distance vector routing, AODV）构建无线传感网络实现信息传输,集成3个UWB通信模块实现移动节点的测距和队列跟随。实验结果表明,该系统能够实现电缆通道环境的稳定实时监测,移动传感队列跟随误差不超过20 cm,监测视频平均传输延时不超过150 ms。     

基于LoRa和GPRS的山区输电线路监测信号无线传输方案

文中针对偏远山区输电线路状态监测系统巡检与维修难度较大的现状，提出一种基于LoRa的山区输电线路在线监测方案。根据LoRa无线传输的特性以及山区监测环境，设计了基于GPRS和LoRa的山区输电线路传输架构。利用多目标优化算法优化山区输电线路线型拓扑结构中的LoRa传输分组并平衡传输模块的通信延时与传输能耗。仿真实验结果表明，监测系统数据传输成功率最高可达99%。与国内外现有输电线路状态监测系统相比，所提方案具有高可靠性传输、低成本以及长期监测的优点，适用于山区输电线路监测信号。     

低压电力集抄上行通信信号盲区解决方案研究

为解决用电信息采集设备因安装在移动信号盲区,而导致GPRS/CDMA模块通信无法上线的问题,文中介绍了一种基于宽带载波通信技术的无线信号中继器设备——宽带电力线载波无线信号中继器。宽带电力线载波无线信号中继器由数据转换单元、本地单元和远程单元组成,本地单元与远程单元间通过宽带电力线载波通信技术进行通信。在使用原有终端与GPRS/CDMA远程通信模块的条件下,加装宽带电力线载波无线信号中继器,可使信号不良区域的终端实现与主站实时数据交互。通过试验测试表明,宽带电力线载波无线信号中继器具有良好的通信实时性和可靠性,能够较好地满足低压电力集抄系统上行通信对于通信技术的需求。     

基于WSN的多温共配冷链信息监测系统开发

为适应多温共配的需求,提高信息化程度,监测冷链配送中温湿度信息。以NRF2401无线通信模块为核心,设计了基于无线传感网络(WSN)的多温共配冷链信息采集系统。系统包括了采集温湿度的传感器节点,组织网络和汇集数据的协调器节点,以及实时监测与数据上传的车载监测终端。对该系统进行了冷链环境测试、传感器节点功耗测试以及通信性能测试。结果表明,网络工作稳定,通信可靠,传感器节点待机功耗为0.28 mA,可以满足多温共配冷链温湿度信息采集与监测的要求。     

基于云平台的变电站地下水管泄漏监测系统的设计

针对变电站地下水管发生泄漏后无法及时准确检测与定位问题,基于水管发生泄漏后周围土壤的湿度变化会造成土壤的阻抗产生变化的原理,设计一种基于云平台的埋地水管泄漏监测及定位系统。该系统采用三级分布式结构,由信号采集系统、数据集总系统及云端数据分析与管理系统组成。信号采集与数据集总系统以低功耗宏晶STC单片机、LoRa无线数传模块、4G通信模块等为核心,实现对布置在水管两侧的电极间的阻抗信息及电池电量信息的采集滤波及与云端的数据交互;云端数据分析与管理系统基于数据挖掘和分析技术对底层上传的数据进行处理,完成对泄漏点的检测与定位。从实用性和便利性考虑,系统还支持通过Web对泄漏状况的实时监测。实际的测试结果表明,该系统工作稳定可靠,实用性强,有很好的推广应用前景。     

危化品管道非介入式声波泄漏监测传感节点设计

面向危化品输送管道的非介入式声波泄漏检测,介绍了一种基于无线传感网络的非介入式声波泄漏监测传感节点设计方法.传感节点包括传感器及信号调理模块、多节点时间同步模块、数据采集及处理模块和能量捕获模块.利用STM32F407单片机内部基于DMA方式的ADC数据采集和数据串行通信,结合GPS授时实现多节点信号同步采样和定时器校正;利用单片机内部的浮点运算单元实现小波数据压缩,与数据错时发送相结合实现无线数据可靠传输,避免多节点大数据量同时发送导致网络堵塞和数据丢包.测试结果表明:传感节点数据采集准确、通信稳定可靠,为危化品输送管道的非介入式实时泄漏监测提供了一种有效的技术手段.     

基于LoRa的水库大坝智能安全监测系统研究与实现

针对水库大坝安全监测系统功耗大、可扩展性弱和无线传输距离短的问题,提出一种基于LoRa的水库大坝智能安全监测系统技术方法.以ARM LPC1788为MCU平台,集成LoRa无线通信模块设计智能监测终端;采用具有LoRa与4G透传功能的低功耗中继模式,通过云平台接收数据,实现水库大坝多要素安全数据智能采集及分析.工程应用分析监测结果表明,系统技术方 法适用于水库大坝复杂密闭环境下多要素智能监测,具有覆盖范围广、组网简单和多类型数据同步传输稳定等特点,应用效果良好.     

基于LoRa技术的特高压直流换流站多角度联合监控技术

现有特高压直流换流站的安全监测多采用人工现场检测,存在较大的安全隐患,人工成本高。为满足输电系统的安全需要,设计了基于远距离无线电（LoRa）技术的特高压直流换流站多角度联合监控系统,监测模块对换流站的重要系统进行多角度联合监测,采用LoRa无线传输技术进行通信传输。实验结果表明,该方案监测数据准确率高,工作功耗低,传输距离远,可以有效提高换流站的无线监控管理的智能水平。     

基于ZigBee无线网络容性设备在线监测终端装置研究

提出了基于ZigBee技术的客性设备在线监测系统方案,详细介绍了基于ZigBee网络通信技术的变电站客性设备在线监测终端装置的硬件和软件构成.通过采用测试配置软件对无线模块的数据通信进行测试,证明了通信的有效性.     

基于PSoC4系列处理器的心电信号采集系统设计

通过基于PSoC4系列处理器芯片实现了一种小体积、低功耗、低成本的实时心电信号采集系统。该系统通过使用片内集成的可配置运算放大器实现基本的信号调理和放大,通过软件实现数字滤波器去除常见的心电干扰信号,处理后的数据经由蓝牙模块无线传输至移动设备,实现心电信号的实时采集与传输。给出了硬件电路设计方案和软件程序流程。实验表明该系统能长时间地实时监测人体单导联心电信号。     

基于无线通信的高压断路器温度在线监测系统

提出一种新型的基于无线通信的高压断路器温度在线监测系统的设计.利用先进的温度传感器DS18B20采集现场的实时温度.通过无线方式和有线传输相结合,将数据上传到主机进行处理,当温度异常时实现报警处理.在无线传输中,采用数据中继方式实现数据信号增强,并用统计法动态配置中继子站,优化了通信网络.重点介绍了该系统的软硬件在无线通信方面的设计与抗干扰措施.经过实际运行检验,系统运行稳定可靠,收到了良好效果.     

远距离不停车刷卡停车场管理系统

通过对停车场情况的分析,针对内部停车场和持永久卡的车辆提出了一种IC卡结合蓝牙无线通讯方式的远距离不停车刷卡停车场管理系统设计方案.包括主机模块、蓝牙模块、存储器模块、处理器监控模块、显示模块、时钟模块等,主要介绍了蓝牙模块、存储器模块和处理器监控模块的电路设计.通过蓝牙模块可以实现不停车刷卡,读取IC卡资料,与主机通讯,并且使用处理器监控模块监控电源等工作情况,确保系统正常运行.     

基于LoRa技术的智能电能表研究

针对目前的智能电能表的无线通信方式无法同时兼顾低功耗和远距离的问题,文中研究了基于LoRa技术的智能电能表,对电能表整体架构及各模块进行详细设计,以FM3308芯片为控制核心,以高精确度的采样电路对被计量线路的电压和电流进行采样,采用高速、多功能电能计量专用集成电路,对电压和电流采样信号进行计量,通过LoRa技术实现低功耗、远距离的通信,使用ESAM加密芯片实现加密安全,并且从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计。文章设计实现的LoRa智能电能表同时实现了远距离传输和低功耗特性,优秀的抗干扰能力有利于实现远距离的集中抄表行为,可以大大降低中继器的布置,在降低设计要求的同时减少了成本投入,有助于推动智能电网的建设。     

基于ZigBee的无线智能门禁系统设计

无线传感器网络是随着无线通信和嵌入式计算技术、传感器技术、微机电技术的发展而发展起来的一种新兴的信息获取技术。网络中的节点具有体积小、价格便宜以及低能耗等特点,同时还具备信号采集、数据处理、短距离通信等功能。基于上述的特点,无线传感器网络在军事、环境监测、智能家庭等方面都有着较大的潜在应用价值。提出了一种基于ZigBee无线传输技术的智能门禁系统设计方案并介绍方案的具体实施过程。     

基于改进机器学习的输电线路弧垂温度估计方法

针对采空区地质塌陷造成的杆塔倾斜、构件断裂等问题,以及现有输电线路弧垂和温度估计方法抗干扰性较低且准确度不高,为此,提出了一种基于LoRa通信与神经网络的输电线路弧垂温度非接触式监测,以保障输电线路的安全运行。首先,利用安装在线路上的智能摄影机和传感器获得线路的弧垂与温度数据。然后,提出了基于LoRa的远程无线通信系统传输监测数据,并发送至数据采集与监视控制系统进行分析以估计线路状态。最后,基于遗传-支持向量机算法估计输电线路的弧垂,以及采用GA-Elman神经网络算法估计输电线路的温度,提高了线路状态估计的准确率。采用搭建的实验平台对所提方法进行论证,结果表明所提方法能够快速获取复杂环境下的监测数据,并且弧垂温度估计准确率优于其他对比方法。     

基于无线传感器网络的高压开关柜多点温度监测

对高压开关柜温度在线监测的必要性进行了分析,并对目前测温的方法进行了对比。依据无线传感器网络与一点对多点通信系统原理,提出了一种基于无线温度传感器网络的高压开关柜一点对多点监测系统的设计方案,包括系统的硬件选型、系统的软件和双向通信协议设计。该系统成本低、结构简单、便于安装、功耗低,通信协议简单,数据通信稳定性高,监控显示界面直观,可以应用于变电站的高压开关柜多点测温。     

远程实时堤坝边坡监测系统设计

针对堤坝远程监测有线传输方式信号失真、后期维护不便,以及部分无线通信技术开发难度大、成本高等问题,利用传感器多节点测量,结合RS485有线传输、2.4 G无线组网和GPRS网络,提出一种低成本、低功耗、易于开发的数据远程无线传输方案,实现高精度、大范围、全天候的堤坝边坡自动化监测.经测试,系统精度高、抗干扰性强,保持同一状态倾角传感器测量相对误差小于0.2％,温度传感器满足±3 ℃的精确度,湿度传感器满足±3％RH的测量精度,测试过程中无线组网稳定、远程数据传输可靠,监测界面直观明了.该系统在堤坝边坡稳定性和边坡防护检测方面具有实用价值.     

一种基于Lora无线局域网的智能型医用点滴监护系统设计与实现

针对采用ZigBee等传统无线技术的医用点滴监护系统存在数据传输距离有限、系统功耗高等诸多问题,设计了一款基于Lora技术的低功耗医用点滴监护系统。按照实现的功能不同可将整个点滴监护系统划分为3个部分,各个部分之间通过Lora无线网络实现数据交互。其中检测端的核心器件为红外光电传感器,其将获取的点滴速度和药液余量一方面通过Lora无线网络发送给手持端,另一方面通过语音播报和液晶显示传达给病人,检测端还负责接收手持端和后台端发送来的病人信息。手持端接收检测端发送来的信息,护士根据接收的信息实时监测病人的点滴情况,手持端还负责将病人信息发送给后台端。后台端负责全方位监测病人和护士情况。实测结果表明,所设计的医用点滴监护系统具有较强的抗干扰能力,能够实现数据远距离传输,不仅功耗低,而且便于组网,具有广泛的应用前景。     

基于ZigBee技术的带压作业监测系统设计

针对目前带压作业有线监测系统存在的布线复杂、安全性差以及难以维护等缺点,设计了一种基于ZigBee技术的带压作业监测系统。该系统包含一个汇聚节点和多个用于参数终端采集的传感器节点,可在无线情况下安全有效地采集带压作业运行过程中的各种数据。数值模拟结果表明,通信距离小于150 m时,丢包率为0;通信距离为200 m时,丢包率为0.4%,系统可够满足实际应用中传输距离为50 m的要求。实际应用结果表明,该系统克服了传统物理布线的束缚,方便高效地实现了数据信息的采集,实现了带压作业的无线监控,在带压作业中具有广阔的应用前景。