嵌入式机房多功能模块智能监控系统设计

为充分提高嵌入式机房运维能力,及时排除异常情况,提出嵌入式机房多功能模块智能监控系统。设计信号采集层、数据传输层、后台监控层的多层架构模式。硬件结构设计用户登录模块、传感器运行模块、数据记录模块和监控显示模块,四个功能模块在多层架构下工作。软件部分通过数据传输程序连接终端设备与云计算中心,利用数据处理程序完成功能模块参数设置,完成嵌入式机房运行数据自动监控。实验结果表明,所设计系统数据采集精度高,可以实时响应接入设备,及时获取预警信息,实现嵌入式机房自动智能监控。     

基于WEB的太湖水资源远程影像智能预警技术研究

为提高蓝藻污染综合治理效率,降低环境监测人员负荷,研究基于影像的远程实时智能预警技术,构建了基于WEB的太湖水资源远程影像智能预警系统;该系统利用GPRS/GSM技术将淡水湖面水资源影像实时传送给远端服务器,环境监测人员以不同的权限进入WEB监控平台,通过实时网络访问、控制、管理监控终端各个模块,观测和处理图像数据,提高了监测的灵活性和便捷性;开发了基于经验RGB值域的自动预警评估模块,实现了对水体蓝藻污染的远程影像智能预警;该智能预警系统在无锡太湖水域自来水水库入口处监测点进行了应用试验,实践表明:本系统可以实现对水资源影像的远程监控和智能预警并取得良好效果。     

基于时空自编码网络的水力发电站机组状态视频监控系统

设计基于时空自编码网络的水力发电站机组状态视频监控系统,有效监控水力发电站机组状态,实现水力发电站机组管理。通过数据采集模块的数字摄像头采集水力发电站机组状态视频和图像,同时利用数字温湿度传感器采集温度和湿度数据;将采集的全部数据传输至无线通信模块,该模块集多种通讯方式于一体,以Modbus通讯协议为基础,将采集数据发送智能诊断模块;在智能诊断模块采用时空卷积自编码网络,对机组状态视频监控数据实施时空块处理,经训练后得出重构误差,依据重构误差的规则分数,判断机组状态,实现机组状态监控,并向应用模块发送机组状态监控结果;应用模块可在终端设备上查看水力发电站机组状态监控数据,实现水力发电站机组状态监测。实验结果表明：该系统在不同温度下的通讯速率均保持稳定;采用时空自编码网络可准确监控出水力发电站机组状态;该系统设计界面清晰简洁,且功能齐全,水力发电站运维管理人员在客户端可实时查询水力发电站机组状态视频监控数据,实现水力发电站机组管理。     

城市内涝监测预警信息系统研究

针对越来越严重的暴雨至涝现象,为了让普通民众可以通过智能移动终端应用便捷地获取并分享汛情信息,更好地避灾避险并参与到抢险救灾中,基于现有城市道路积水监测系统的基础数据,采用移动GIS和云服务等技术,设计了具有道路实时积水呈现、道路通行重要告警、汛情实景图片、政府信息通告等功能的一体化城市内涝监测预警信息系统;该系统包括内涝监测预警信息服务平台和智能移动终端应用两部分,基于云技术构建“内涝监测e警”平台并设计了基于移动云服务的数据统一调度与管理,基于移动Web技术开发“内涝监测e警”智能终端应用,应用和平台之间基于移动Web和移动GIS技术实现数据访问;测试显示该系统支持大量用户的并发访问,能够简洁有效实现内涝监测数据信息共享,对城市内涝监测预警具有实际的应用意义。     

基于卫星遥感数据的恶劣气象监测预警系统设计

针对传统恶劣气象监测预警系统的检测准确率低、预警时效性较差的问题,提出基于卫星遥感数据的恶劣气象监测预警系统。利用GDAL软件自带的读写功能,处理已读取的遥感影像基本信息,再根据辐射定标与亮温计算数值,完成卫星遥感影像的预处理模块设计。连接插件模块的逻辑结构,利用待集成的平台插件,控制下级遥感信息显示与预警模块,实现恶劣气象监测预警系统的设计与应用。按照系统多线程的同步与通信关系,完成遥感数据的云识别处理,实现卫星遥感程序与恶劣气象监测预警模块之间的实时交互。选取风向指标作为实验对象,分析对比实验数据可知,在不同风向条件下,卫星遥感型监测系统所检测出的风向指标均呈现显著性状态,能够及时响应系统主机的预警指令。     

灾害防御区域气象观测站服务数据监测系统设计

受到灾害防御区外界环境干扰,观测站服务数据监测结果不精准,提出灾害防御区域气象观测站服务数据监测系统设计;利用TS910测控通信设备采集区域灾害防御气象观测站的服务数据,结合现场的视频图像,获取预警信息;报警子系统采用不同颜色的灾害预警指示灯,结合采用控制中心和探测引擎构建防御子系统,抵御外部攻击,避免受到外部环境的干扰;利用ArcGIS模块处理业务数据,根据所设计的监控和预警功能,结合WebSocket通信协议设计出三维可视化流程,并将结果实时地显示在计算机上;将冷空气等级作为评判未来天气趋势预判指标,以此为实验对象进行验证分析;由实验结果可知,该系统天气数据监测结果与实际结果一致,具有精准监测效果。     

基于发电机励磁系统的数据实时存储方案设计

研究在发电机励磁系统中设计实时数据记录及参数显示模块,将总线传递的数据进行处理,并实时存储的一种设计方案。系统采用铁电存储器、磁电阻随机存储器扩展了存储容量,使故障录波得以实现;应用RTC和PIT,完成了毫秒级的计时,完善了录波功能。     

基于ARM控制器的智能雷电监测系统设计

针对输变电杆塔等电力设施的雷电故障快速定位、雷电特征研究等需要一定数量的雷电接闪监测系统,设计了一种智能雷电监测系统。该系统由雷电信号采集模块、中心控制模块、显示模块、控制模块、储存模块、时钟模块和PC上位机模块等组成。设计合适的罗氏线圈,利用采集模块采集雷电信号,实现雷电的监测;以STM32F103ARM微控制器为主控制器,将采集到的雷电数据经过处理后,通过显示模块实现数据的显示,通过SD卡、时钟模块实现数据的存储和回溯查询;通过RS485总线将数据传送给PC上位机,实现远程的实时监控和数据记录。     

500 kV变电站二次综合自动化设备故障录波测距系统

为及时检测识别变电站二次综合自动化设备故障位置，保证电网正常运行，设计一种500 k V变电站二次综合自动化设备故障录波测距系统。将系统划分成数据采集、数据管理与分析2个单元，利用故障录波器、电平变换隔离器、总线母板等设备搭建系统硬件；系统软件包含数据管理、文件续传、波形分析、保护动作评价、故障录波测距5个模块，在故障录波测距模块引入最小二乘法，同步处理电路两端录波数据，使用电压、电流计算故障点电压序分量，消除故障点电流值与过渡电阻干扰，输出故障录波测距结果。实验分析表明，该系统故障录波测距精度高，且系统没有过多占用CPU利用率，吞吐量大，应答延时小，具备极强实用性。     

校园食堂就餐人数实时监测系统的设计与实现

从校园食堂就餐来看,人流量不断增大造成食堂拥堵现象日渐明显.因此为实时监测食堂人数,便于校园食堂日常管理,各个学校都在开发智能实时监测系统.本文就是以蓝牙低功耗技术的单片机(CC2540视频)为核心,控制温湿度与红外光电传感器采集数据,并将数据通过WiFi模块传动到终端设备,从而实现就餐人数的实时监测目的.     

基于多维度业务数据融合的继电保护移动运维系统设计及实现

针对继电保护设备台账多端维护及信息与现场不一致、巡检记录繁琐易出错、人工定值校核工作量大且易漏核、智能变电站光纤回路及信号无法可视化展示等运维问题。本文通过构建基于多维度业务数据融合的继电保护移动运维系统,与统计分析系统融合实现台账数据单端维护、多系统共享;与状态检修系统融合实现巡检内容标准化、报告整理智能化;与二次设备在线监视系统及OMS定值整定系统融合实现定值校核智能化,提高校核效率;与SCD管控系统融合实现智能设备虚回路、虚端子及回路关系图形化直观展示。通过上述分析本系统实现变电站继电保护信息自动采集、智能整理、交互融合和网络共享,在降低运维成本的同时,有效提升继电保护设备及二次回路现场运行、检修的作业水平和管理水平。     

省级电网智能变电站二次设备在线监视与故障诊断系统

为满足电网运行和智能调度对二次设备信息的需求,安徽省调试点建设了省级电网智能变电站二次设备在线监视与故障诊断系统,实现继电保护装置远程巡视与运维、状态监视与预警、缺陷故障诊断及动作行为分析。本文结合系统试点与应用实践,深入分析硬软件架构和功能模块的建设需求和实现思路,并针对系统在逐步推广过程中需要关注的技术问题提出展望。本系统的建设应用,为调度人员快速处理电网故障提供决策依据,对智能变电站二次设备故障消缺和状态检修工作开展提供有效的技术支撑。     

森林火灾智能预警系统设计与实现

森林火灾在自然界频发,给各个国家带来了不小的损失,一套森林火灾智能预警系统的设计就显得尤为重要。本设计基于ZigBee智能组网系统,由火警信息采集系统前端模块、系统数据转发模块以及远程终端模块组成。通过系统的前端数据采集模块实时将森林现场的火警信息传递给终端模块,这些信息经过终端处理后形成信息判断,即可以在数据监控中心实时显示报警,可通过手机终端发送给巡逻人员,对现场进行实时监控。     

森林火灾智能预警系统设计与实现

森林火灾在自然界频发,给各个国家带来了不小的损失,一套森林火灾智能预警系统的设计就显得尤为重要。本设计基于ZigBee智能组网系统,由火警信息采集系统前端模块、系统数据转发模块以及远程终端模块组成。通过系统的前端数据采集模块实时将森林现场的火警信息传递给终端模块,这些信息经过终端处理后形成信息判断,即可以在数据监控中心实时显示报警,可通过手机终端发送给巡逻人员,对现场进行实时监控。     

基于大数据的电力环保数据平台建设

针对火电环保领域海量的环保数据无法高度利用问题,本文采用大数据、人工智能和机器学习等信息技术,构建国家能源集团的基于大数据的火电厂智慧环保平台,结合龙源环保公司脱硫、脱硝系统方面的专业技术和优化运行模型,将海量的脱硫脱硝等环保数据全部纳入管理,对电厂开展了深层挖掘数据使用价值的研究。建设覆盖公司全管理领域和业务领域的智慧环保大数据平台,打造集数据采集、数据处理、监测管理、预测预警、优化运行、深度分析于一体的大数据中心。实现火电厂环保岛系统的智能控制和智慧管控,提升公司脱硫脱硝系统专业化服务能力和智慧化服务水平。本文以北京国电龙源环保工程有限公司为例,进行了环保数据平台建设,实现设备的全生命周期管理,帮助运维负责人员实现对企业环保资产的有效管理。     

基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统设计

为缩小预警监测指标与测试指标之间的数值差,实现对气象灾害现象的准确监测,设计基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统。在中心站体系内建立自动监测站局域网络,按照实际响应需求,连接影像显示模块与预警、响应模块,完成监测预警系统主站部分的设计。求解遥感影像数据集,根据卫星信息堆叠系数求解结果,定义核函数任务映射表达式,实现基于卫星遥感技术的气象灾害监测信息处理。建立数据库模型,通过分析中间件性能需求的方式,确定监测数据的XML同步处理结果,完成数据库同步中间件的搭建,结合相关设备元件,实现基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统设计。实验结果表明,卫星遥感及数据库同步处理技术可以有效控制预警监测指标与测试指标之间的数值差,其最大取值结果不超过0.26,符合精准监测气象灾害现象的应用需求。     

基于GPS/GIS/GSM的多功能报警系统设计

报警系统由移动终端和监控中心两部分组成。移动终端以SPCE061A单片机为核心,外扩了嵌入式语音识别应答模块、GSM模块、传感器模块等功能模块,使系统的报警或求助信号可以由多种方式产生,以适应不同的工作场合。多传感器信息融合技术的采用,保证了安防信息处理的快速性和正确性。移动终端将GPS接收机接收的定位信息与报警类型数据重新组合,以短信息的方式通过GSM网络发送给监控中心。监控中心从短信息中提取GPS定位信息和报警信息,定位信息与GIS系统构建的电子地图进行地图匹配,实现对移动终端的定位;同时根据报警信息查询数据库,显示该终端用户的资料及报警原因。     

基于CAN总线的煤矿安全分布式监控系统

本文针对煤矿监测系统存在网络瓶颈、采集终端不兼容的不足,研究了基于CAN总线的煤矿安全分布式监控系统,根据矿井的特点设计了通用智能环境监控终端和机电设备运行状态监控终端,并通过CAN总线实现多节点高速、高可靠性的网络互联,对煤矿环境安全参数和设备运行状态进行实时监控,各监控终端可根据优先级别自主通讯.主机对全局参数进行信息融合、综合分析与诊断及预警连锁及辅助决策.     

数字孪生下的继电保护装置故障远程VR在线诊断系统设计

为了远程、在线交互地诊断继电保护装置故障,保证异常信号的完整性和监测过程的效率,设计数字孪生下的继电保护装置故障远程VR在线诊断系统。采用数字孪生技术构建继电保护装置诊断系统,通过感知层的感知设备、地面激光雷达采集继电保护装置电流电压数据以及点云数据,经网络层传输至平台层后,平台层利用运检管控平台管理、协调以及储存继电保护装置相关数据。应用层调用平台层整合后数据,运用小波信号检测理论检测继电保护装置的信号异常点,并通过故障诊断模块对比异常点数据与预期数据,VR远程监测模块将设备三维模型引入VR设备,可视化展现继电保护装置实时监控和检修作业情况,并通过统一视频平台完成与用户的虚拟交互。实验结果表明：该系统操作流畅、画面清晰,能够清晰监测继电保护装置的故障,迅速获取继电保护装置的异常信号。