多功能配电房状态监测传感器的设计

为提高配电房的环境监控力度和运维管理水平,设计了一款能实时监测多种气体浓度和温湿度的多功能传感器。对传感器的原理、电路设计、软件设计和功能参数等进行了详细介绍。传感器以STM32L151RDT6微处理器为主控芯片,以先进光谱和电化学技术为原理对多种气体同时进行检测,使用基于ZigBee（一种短距离无线传输协议）的无线传输模块和485有线网络实现传感器与监控中心之间的数据传输和通信,通过上位机对配电房运行状态作出判断和预警。经过测试：设计的KIS-GTH5A型多功能传感器的气体检测精度在量程的±3%之内,温度和相对湿度检测精度分别在±0.5 ℃和±3%之内。具有性能高、体积小、功耗低等优点,符合配电房气体的浓度和温湿度的检测要求。     

一种基于CAN总线的CO气体监测系统

为顺应当今楼宇自动化发展趋势,提高室内气体检测有效性,设计了一种基于CAN总线和电化学传感器的家庭或工业环境中的CO实时在线监测和远端控制系统,该系统采用电化学传感器完成气体采集,以低功耗单片机MSP430F5438为数字信号处理平台,并设置了CAN总线的接口.同传统的可燃性气体监测仪器相比,该系统具备功耗低、监测数据准确、实时性强、数据存储和远程传输等优点.经过对实验装置的测试,本系统准确检测气体浓度,达到预定的指标要求.     

基于卡尔曼滤波的车内空气质量远程实时监测系统

针对车内空气质量远程实时监测,设计了一种基于卡尔曼滤波的车内空气远程实时监测系统。系统以Exynos 4412微处理器为控制与信号处理核心,通过多个气体传感器采集PM2．5、PM10、甲醛浓度以及温度、湿度数据,在均值滤波消除数据的脉冲噪声后,利用卡尔曼滤波递归估计出气体最优数值,降低车辆不同状态下对传感器采集数值的精度影响,提高车辆空气质量监测的精度。监测数据在安卓开发板上绘图显示,并发送至移动终端,实现远程实时监测。当超过空气正常阈值,移动端可反向对车内进行声光报警与通风控制。实验表明,该系统能够有效提高污染气体监测的准确性与移动性。     

基于ZigBee无线传感器网络的煤矿监测系统

设计了基于ZigBee无线传感器网络的环境参数检测与人员定位为一体的煤矿井下安全监测系统.系统利用安装于矿井现场的ZigBee节点采集井下多种环境数据(瓦斯、CO、温度、湿度),采用三边定位方法基于测距的无线传感器网络实现三维空间的人员定位,并利用卡尔曼滤波算法修正量测过程中的随机误差,以提高定位精度.检测信息通过工业以太网传送至地面监控主机,主机分析软件实现数据的存储、并为监控人员提供实时的矿井环境信息和人员位置信息.现场测试结果表明本系统运行稳定、功耗低、定位精度高、信息传输可靠.     

基于物联网的禽畜智能养殖监控系统的设计

设计了一套基于物联网的养殖场自动监控系统.系统运用各种传感器组成无线传感网络,实现养殖棚环境中的温度、湿度、光照强度、CO2浓度、NH3浓度等物理量参数的检测.依靠2.4G无线技术、ZigBee技术和GPRS网络将采集的数据传输至远程服务器.由控制器根据设定的参数控制供热、供湿、排风等设备的运作.同时将采集到的数据传送到企业的Web服务器,实现用户对养殖现场的监测与控制,达到养殖环境的全自动智能化监控功能.该套系统经过合作企业的实地测试,系统正确、实时地采集到了各节点的环境状态,充分证明了系统的可行性和稳定性,说明了系统具有准确,方便,快捷的特点.     

基于单片机的冰箱CO检测报警系统设计

针对室内CO中毒和独立式CO报警器在住宅中的应用程度低等问题,研究了基于单片机的冰箱CO检测报警系统.该系统利用半导体气敏传感器测量住宅内的CO浓度,借助单片机技术,简单便携的C语言编程和液晶显示技术实现对传感器数据的采集、处理、显示和声光报警.实验结果表明集成在冰箱上的该系统能简单、准确地检测和显示出住宅内CO浓度,验证了系统的可行性.     

便携式油井环境监测及气体检测系统设计

为了提高油井的安全生产水平和其环境的监控力度,提出了一种以STC12C5A60S2微控制器、NRF24L01无线通信模块和无线AV模块为核心的便携式油井环境监测及气体检测系统的设计。它利用STC12C5A60S2芯片的A／D转换功能和气体传感器来采集气体的浓度,用带云台的摄像机采集环境画面,通过NRF24L01无线发送模块和无线AV数据传输模块,将采集的浓度数据和环境画面传输到手持显示终端上进行显示。实验结果表明装置可以实时传回环境画面和准确的气体浓度,误差结果在允许范围内。该装置的使用,有利于确保检测人员的人身安全、检测效率及检测的精度,实用性强。     

基于LoRa的无线多参数环境监测节点设计

为了提高对大气污染物违规排放的监控能力,针对传统的大气环境监测站数量少、监测范围小、成本高等不足,提出了一种以STM32F103微控制器为核心基于LoRa的无线多参数环境监测节点的设计。利用STM32F103内置基于DMA功能的ADC采集6路电化学传感器的气体浓度数据;利用串口功能实现GPS定位数据、PM2.5/PM10颗粒物浓度数据和温湿度等参数的处理;通过LoRa无线模块,将采集的数据传输至LoRa网关并在终端上进行显示。测试结果表明,监测节点可以远程实时监测6种气体浓度、PM2.5/PM10颗粒物浓度、温湿度及行程轨迹等参数,误差结果在允许的范围内。该节点结合无人机、无人车等载体平台使用,具有监测范围广、检测效率高、机动性强、成本低等优点,为环境监测提供一种新的技术手段。     

基于气体扩散模型的气体源定位系统

为了快速准确地确定气体泄漏源的位置,利用无风连续泄漏点源浓度的扩散模型,提出了基于加权质心算法的气体源定位法。采用气敏传感器阵列对目标区域的气体浓度进行检测,并通过ZigBee无线传感器网络把收集的数据反馈给协调器,协调器把打包好的数据传递给主处理器,处理器依靠测量的结果计算出气体源位置,并可视化显示。在目标区域为4 m×4 m,以乙醇蒸汽为实验目标气体进行气体源定位实验。结果表明,平均定位结果相对误差不超过6%,验证了该方法的准确性。     

一种非接触式接地网腐蚀状态检测系统的研究

论文分析了国内外接地网腐蚀状态检测方面的发展动态,研发了一种非接触式接地网腐蚀状态检测系统的研制,该检测系统包括基于电化学测量理论研制的接地网腐蚀状态三电极传感器和以微控制器STC89C54RD+为核心的接地网腐蚀状态检测仪。三电极传感器埋设于接地网附近区域,用来模拟该站点附近接地网的腐蚀状况。接地网腐蚀状态检测仪主要是完成传感器激励施加和参数采集功能。该检测仪有电源控制模块,传感器激励模块,响应数据采集模块,土壤电阻测量模块等。将采集到的数据经过GPRS网络发送到接地网腐蚀状态多站虚拟平台,对数据进行实时采集并存储,经过分析计算后显示结果。     

基于nRF401无线通信系统

在无线通信系统的设计时,保证主系统和各子系统之间可靠的数据通信是首要的.文中介绍基于无线收发芯片nRF401的单片机多机无线通信系统的设计思想及其实现方法.该系统结构简单、数据传送可靠,可广泛应用于无线通信领域.     

Optimization of power‐efficient wireless mesh networks in outdoor and indoor environments in Japan

This paper proposes the optimization of power‐efficient wireless mesh networks in outdoor and indoor environments, particularly for gas metering in Japan. We investigate the effect on total power consumption by changing the output power and allocated frequency band of a gas metering system. From the simulation results, we show that these changes are effective in achieving low power consumption. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

新型无线压降测试系统开发与设计

无线变比测试仪是通信的关键技术之一。介绍基本原理,在此基础上对今后的研究方向进行了概括的描述。     

WiNoC中协同拥塞控制的高性能路由器设计

无线路由器作为无线片上网络中无线通信的关键部件,若出现拥塞将会严重影响网络性能。基于此,提出一种协同拥塞控制的路由器(C~3WR)设计方案。该设计针对无线接口接收端缓冲区拥塞,首先通过无线输入端口与本地其他输入端口缓冲区级联的方式,为拥塞的数据提供多路径传输,其次提出WCC算法分流数据包缓解无线接收端拥塞。针对无线接口发送端缓冲区拥塞,采用动态路由策略,降低对拥塞无线路由器的流量注入率。实验结果表明,相较于对比对象,C~3WR路由器吞吐率最多增加33.80%,网络延时最多降低33.17%,面积功耗开销可接受。该方案以协同拥塞控制的方式均衡网络流量分布,保证了系统的性能又充分利用了可用资源。     

多功能家庭安全无线监控系统

应用基于短距离无线通信技术的无线收发芯片NRF9E5设计了集防盗、防火、防燃气泄露和紧急呼救等功能于一体的多功能家庭安全无线监控系统。系统运行稳定可靠、便于扩展,能有效避免多路报警数据包的碰撞问题。通过设定白天、夜晚和外出三种工作模式,实现家庭安全监控和报警,且能够以短信方式将报警信息通知用户以便及时采取措施。     

Examination of the dual‐band microwave wireless access system using radio on fiber technique

The Radio on Fiber (ROF) technique has great potential in wireless communication systems. In this paper, we report on a fundamental examination of microwave wireless access systems based on Radio on Fiber. First, we designed and constructed examination systems by applying dual band (2.4 and 5 GHz) multiservice transmission systems and confirmed that there was sufficient performance through a transmission experiment. Then, application of FP‐LD (Fabry Perot Laser Diode) was considered in order to reduce the system cost, and for the most part degradation of the transmission characteristics was not observed when FP‐LD was used. Finally, a BIDI (bidirectional) module which integrated LD and PD within one package was made to further reduce costs. By measuring the transmission performance, applying the BIDI module to ROF systems was shown to be effective. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 160(4): 32–40, 2007; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20471     

电力系统寻呼网的发展应用分析

通过对国内寻呼业的发展分析,结合电力系统优势,介绍今后电力寻呼网的几种发展可能及社会应用。     

基于解码芯片的无线能源唤醒模块设计

无线传感器功耗较大并且对电源电压的要求比较严格,使用自带的小尺寸电池该传感器工作时间短并且存在由于电源电压不稳而造成损坏的几率。针对上述问题,设计了一种低功耗无线能源唤醒模块,在需要工作时可开启电源,向传感器稳定供电;否则将关闭电源。实验结果表明,采用无线能源唤醒技术能够在使用小尺寸电池的条件下大大延长传感器系统的工作时间,并且为无线传感器提供稳定的能源供给增强其实用性。对于一种用于桥梁安全检测的无线传感器网络,加装本模块后,使其工作时间由原先的几十个小时延长至一年并且降低了该无线传感器由于电源不稳而造成损坏的几率。     

DCT1800 GAP在电厂中的应用

介绍了DCT1800GAP无线接入系统的特点及其在电厂行政管理、检修指挥和运行调度工作中的应用。     

外场环境信息无线监测系统设计

鉴于环境信息复杂多变,设计了一种环境信息无线监测系统,实时采集环境信息,预报可能的自然灾害.系统以MSP430系列超低功耗单片机为核心,结合温度、雨量等传感器模块,对现场环境信息进行实时采集与处理.采用ZigBee技术作为无线通信方式并结合电平转换模块与计算机进行通讯,使现场监测数据实时传送给计算机.实现了对温度、雨量...