基于嵌入式系统的煤层气排采远程监控系统

针对某些地区煤层气井分布较远,难于管理等问题,对无线传输技术和远程监控技术进行了研究,提出了一种基于嵌入式系统、触摸屏、GPRS远程传输模块、服务器及客户端的煤层气排采远程监控系统。首先介绍了该系统的结构,包括数据采集节点、现场人机终端和服务器,其次描述了该系统的具体设计过程,最后对煤层气排采远程监控系统的现场实时监控与远程监控进行了测试。研究结果表明,该系统能够使煤层气井的生产信息在现场和远程集中显示,具备实时监控、查询历史数据等功能,满足了煤层气排采监控的要求。     

压风机恒压供风系统设计

针对某矿压风机往井下输送高压空气时存在输气总管压力波动大且调节困难的问题,设计了一种基于变频调速和闭环负反馈控制的压风机恒压供风系统。该系统通过输气总管上的压力传感器采集实时压力信号,与输入压力信号比较后得到偏差信号,PLC对偏差信号进行分析和处理,并输出相应的变频器调节信号,使变频器改变压风机电动机的电源频率,从而达到调节输气总管压力的目的。实际应用表明,该系统运行稳定、可靠,实现了输气总管高压空气的恒压输送。     

一种简易心肌细胞搏动压检测单元设计

提出并设计开发一套心肌细胞搏动压检测单元。基于压电薄膜传感器,设计心肌细胞搏动信号前端采集单元,并加入合理的数字滤波算法对采集到的信号进行滤波。经过CAN总线传输,将处理后的数据送到后端触摸屏显示;后端控制单元接受触摸屏输入信号,通过CAN总线将控制信号送到前端,从而实现培养液供给的智能控制。完成系统整体方案设计,前后端单元的硬件电路设计以及相应控制算法的软件开发,经初步试验,实现心肌细胞搏动参数实时检测和显示。该设计为心肌细胞搏动参数实时观察以及无菌、无污染的智能化小规模培养提供一种有效途径。     

窄带阻抗匹配下信号传输的偏差控制仿真

窄带信号传输偏差控制是提高信号传输速率和满足大众需求的关键技术,针对当前相关研究成果存在实现后系统运行稳定性控制效果有待优化的问题,提出基于判决反馈的窄带阻抗匹配下信号传输的偏差控制方法。通过窄带信号抽样定理,利用降低采样频率实现窄带阻抗匹配下信号采集,根据采集到的信号,考虑到偏差通常在各种干扰下产生,设计并构建双环判决反馈下自适应滤波器,在偏差控制中,设定系统含有直扩部分,抑制信号传输中的干扰,并以减少信号失真为目的,引入判决反馈电路,判决反馈系统根据传输信号码片获取干扰信号估算值,并将所得估算值当作参照输入至自适应滤波器中,利用参照信号和原始信号的直扩部分相关性减小,使判决反馈可以更好地对窄带阻抗匹配下信号传输干扰进行抑制,并减少信号失真情况,从而实现信号传输偏差控制。实验结果表明,所提方法可以很好地抑制各种干扰,实现了信号传输偏差的高效控制。     

煤层气车载钻机电控系统设计

针对传统机械仪表及液控方式不能满足煤层气车载钻机安全、精准、高效的施工需求问题,设计了一种煤层气车载钻机电控系统。该系统由传感器、副控台、控制箱、主控台组成:副控台采集柴油机参数并实现柴油机启停、油门调节和油门切换等控制功能;控制箱通过驱动液压系统电磁阀进行逻辑控制;主控台用于司钻人员观察钻进参数和操作钻进作业。现场应用结果表明,该系统可实时、准确地监测并显示柴油机和钻机钻进参数,实现柴油机运行及钻机钻进逻辑控制,为辅助钻进施工及提升钻进质量提供了保障。     

煤层气排采后期远程控制系统设计

在煤层气排采后期产气阶段,人工排采存在实时性和精细化难以达到要求等问题,为此,本文对仪表通信技术、自动控制技术、无线通信技术和远程监控技术等方面进行了研究,并且提出了一种基于ARM内核单片机和4G网络的煤层气排采后期远程控制系统。首先通过分析排采后期的主要参数,确定了主控变量。然后依次介绍了硬件系统的整体结构和各模块功能,以及现场终端程序的设计和服务器端程序的架构。最后通过搭建试验台对整套控制系统进行测试。研究结果表明,该系统实现了对各项排采参数的实时监测以及对排采的自动化控制和远程控制,满足了对煤层气排采实时性和精细化的要求。     

一场“无警而警”的演习——奇诺计算机通信系统有限公司新产品演示会纪实

10月22日,记者身临其境地感受了一场模拟的“远程”图像交换演示会,进行演示的是上海奇诺计算机通信系统有限公司。由地处南丹路的奇诺公司与上海市电话局莘闵分局的中心机房进行两地的远程图像交换演示。 莘闵分局模拟的是实时的控制中心。奇诺公司则模拟被监控的现场,两地各安装一套图像采集与传输设备及相关的摄像头,通过ISDN进行实时的图像传输与控制。 演示现场模拟的是美国拉斯维加斯赌场的监控报警系统。莘闵分局假设是赌场的远程监控中心,奇诺公司就暂且当一回拉斯维加斯赌场。当赌场的精准摄像系统监测到移动物体时,立即会为监控中心传来信号,这时监控中心通过ISDN向当地的摄像头发出指令,要求其传送声音与图像。同时,监控中心     

一种简易心肌细胞活跃度检测单元设计

基于压电薄膜传感器,提出并设计一套心肌细胞活跃度检测单元,该系统包含心肌细胞搏动信号前端采集单元,并加入合理的数字滤波算法对采集到的信号进行滤波。经过可靠的CAN总线传输,将处理后的数据送到后端触摸屏显示;后端控制单元可接受触摸屏输入信号,通过CAN总线将控制信号送到前端,从而实现培养液供给的智能控制。通过系统整体方案设计,前后端单元的硬件电路设计以及相应控制算法的软件开发,经初步试验,实现心肌细胞搏动参数实时检测和显示,为心肌细胞搏动参数实时观察以及无菌化、无污染的智能化小规模培养提供一种有效途径。     

基于STM32F407的微震信息采集系统设计

为了能够准确地采集和传输微震监测数据,实时监控煤矿井下冲击地压情况,设计了一套基于STM32F407的微震信息采集系统。该系统通过传感器和前端采集控制模块FPGA采集煤矿井下的微震信号,并将其传送到STM32F407进行处理,同时,STM32F407根据现场数据采集需要,可向FPGA发送增益控制、同步控制等信息,实时调整采集电路参数;处理后的微震信号经以太网传送至地面服务器,服务器对采集的信息进行分析和显示,可判断出震源位置。试验结果表明,该信息采集系统可靠、高效,能满足现场微震信息实时采集与传送的要求。     

基于AT89S51单片机的PWM专用信号发生器的设计

介绍一种脉冲涡流无损检测系统所使用的多波形专用PWM信号发生器的设计.该信号发生器以单片机为核心控制单元,通过对外围芯片的控制来实现对输出波形的频率、电压幅值、占空比的连续调节,并能对运行信号参数进行实时显示.经实验验证,该信号发生器便于观察和调节,完全满足脉冲涡流检测系统所需激励信号的要求.     

MATLAB GUI在表征煤层气解吸行为过程的应用

建立煤层气解吸过程的数学模型,利用MATLAB软件中图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)功能,完成煤层气解吸过程的界面设计,编写各控件回调函数的程序代码,实现各控件相应的功能。软件界面简单、操作方便、内容丰富、交互性好,可以快速的绘制煤层气解吸过程系列曲线,直观的表征煤层气解吸过程的特征。具有在任何位置取点的功能,及可获取煤层气解吸过程三个关键压力点(转折压力、启动压力和敏感压力),并对曲线进行划分,从而指导实际生产。     

基于开关矩阵的卫星通信测控站多路频谱监测系统设计

针对目前人工监测方法受到干扰信号影响而导致监测精准度低的问题,提出了基于开关矩阵的卫星通信测控站多路频谱监测系统设计。设计监测系统总体结构,通过接入基带上行中频信号,获取遥控信号频谱,采用USB接口将计算机与频谱分析仪连接,实现频谱分析器下的四个下行载波信号分时显示,利用串行EEPROM器件,内集成总线为双线串行进行数据传输,选用MAX3232芯片进行电平转换,运用视窗2000作为载体,实现PC机与频谱仪之间交互,分析发射信号、传输信号延时时间和其对应的时间差,利用开关矩阵控制干扰信号,设计基于开关矩阵的多路频谱监测系统软件流程,实现多路频谱监测控制。实验结果表明,该系统监测信号强度与实际值偏差较小,监测精准度较高,能够实现卫星通信信号高效监测。     

煤层气井压力和温度监测系统设计

针对目前煤层气井压力、温度信息获取方式存在因人工采集导致信息孤岛、无法连续获得数据、压力传感器和温度传感器漏水等问题,提出了一种基于物联网的煤层气井压力和温度监测系统,给出了系统结构和软硬件架构,重点介绍了基于MEMS技术设计、真空封装、采用电阻负载调制方式发送数据的新型传感节点的设计方案。测试及试运行结果表明,该系统具有较好的可靠性、实时性和易操作性,其应用有效减少了现场人数,降低了安全事故发生频率。     

无线4G管网监测系统在新疆某工程中的应用

为了解决长距离供水管道运行状况及企业用水量巡查困难、实现对长距离供水管道运行状况及企业用水量实时监测,设计了以微功耗遥测终端、流量计、压力传感器作为现地控制单元,以操作员站、服务器、工程师站等作为信息管理及中央控制层的无线4G管网监测系统。该监测系统通过4G网络技术连接现地控制单元和中央控制层,实现了对管网的压力、流量、企业用水量的实时监测。介绍了系统组成、系统功能、通信网络、电源。实际应用表明,该系统在实现管网监测过程中的可靠性、准确性。该系统充分发挥了微功耗终端、4G网络的优势,使供水管网监测更经济、可靠、简单易行,为解决长距离、监测点多且分散的管网监测提供了参考。     

基于无线传感器网络的液压支架压力监测系统设计

针对有线液压支架压力监测系统存在布线复杂以及数据传输可靠性不高等问题,设计了一种基于无线传感器网络的液压支架压力监测系统。该系统以CC2530芯片为核心,通过数据采集节点采集液压支架的压力值,路由节点接收采集的压力值并通过多跳的方式传至Sink节点,Sink节点结合CAN总线将压力值上传至上位机,实现整个无线传感器网络覆盖范围内的液压支架压力监测。测试结果表明,该系统可实时、准确地监测井下液压支架压力数值的变化。     

煤田火灾无线远程监测预警系统设计

针对传统的煤田火区温度监测系统人工检测方式存在预测预报范围小,安装、维护工作量大,不能提供实时监测和预警等问题,设计了一种基于ZigBee技术、GPRS技术和Internet技术的煤田火灾远程监测预警系统。该系统通过设立在各个监测点的无线测温终端和网关将采集的温度信号发送到GPRS网络,经SGSN和GGSN接入Internet网络;上位机监测中心服务器再与Internet网络相连,以网页的形式显示监控界面,从而实现了煤田火区温度远程监测预警功能。现场试验结果表明,该系统解决了目前煤田火灾远程实时监测预警的难题,具有一定的实用性。     

基于压电加速度传感器的天车监测系统设计

天车吊运系统不能实时监测大车、小车的运行速度和行车位置,为实现对天车的实时监测,将压电式加速度传感器应用到天车吊运系统中;介绍了加速度传感器的基本原理;阐述了振动信号采集系统的硬件组成,并利用图形化开发工具LabVIEW平台实现信号的高速采集;通过采集加速度传感器的输出电压,根据输出电压和灵敏度的关系,获得加速度的值,将加速度的值积分运算可进一步获得天车的速度和位移量;最终达到天车运行状态的实时监测,提高了天车运行系统的可靠性。     

无线信道的多参量自动化测量系统设计与实现

基于LabVIEW虚拟仪器开发平台,设计了一套28GHz毫米波在无线信道环境下的多参量自动化测量系统,并且在系统中加入了温湿压传感模块。硬件系统采用Keysight公司的矢量信号发生器E8267D和信号分析仪N9010A,通过通用接口总线(General-Purpose Interface Bus, GPIB)转通用串口总线(Universal Serial Bus, USB),与笔记本电脑连接,LabVIEW编写仪器支持的标准命令语言(Standard Commands for Programmable Instruments, SCPI)控制仪器,实现测量系统自动化测量。实际测量结果表明系统运作良好,敏感度高,自动化获取测量信道环境温湿压数据、实时显示波形曲线、自动保存数据。该系统实现了对无线信道环境的实时监控及无线信道多参量的统计,具有很好的实际应用价值。     

基于GPRS网络的飞机除冰液加热监控系统

针对飞机除冰液加热,设计了一种基于GPRS(通用分组无线服务)网络的远程监控系统.它可以实现对设备的实时监控,及时有效地完成飞机地面除冰.该系统由上位机和下位机两部分组成:PLC作为下位机的控制系统,对执行机构进行控制输出,并且由A/D转换模块采集加热设备管道内的物理参数;远程控制中心作为上位机的监控系统,包括两种方式:一是利用数据服务中心作为远程控制中心,二是利用组态软件设计系统的操作界面作为远程控制中心.GPRS DTU(data transfer unit)通信模块通过GPRS网络完成与远程控制中心的无线通信,实现上位机与下位机之间的数据交互.     

基于USB2.0的振动监测系统的研究与设计

在对振动信号研究的基础上,采用现代计算机测量与控制技术开发了一种新型的振动信号监测系统;硬件以嵌入式微控制器LPC1768作为核心控制芯片,配合891-2型测振仪完成振动信号的采集和传输;软件采用LabVIEW虚拟仪器技术设计完成,实现了振动信号的时域分析、频域分析以及实时显示等功能;系统采用USB2.0总线实现数据传输,有效提高了传输速度,方便现场工作;试验测试表明,系统性能稳定,传输速度快,采集精度高,可适用于各种振动信号的工程监测,具有一定的实用和推广价值。