基于波分复用技术城域光网络的实现

本文针对城域光网络的特性要求、介绍了适于城域组网的波分复用技术．并提出了OADM和OXC是实现光联网和建设WDM光网的核心节点技术。     

基于无线传感网及边缘网关的智慧农业大棚监控系统设计

在不断发展的物联网、大数据及云计算等技术的交叉融合下,基于无线传感自组网及边缘网关,应用边缘计算,设计实现了一种智慧农业大棚监控系统。系统设计基于物联网架构,传感层以CC2530芯片为核心分别构建了传感型采集节点和控制型节点;采用正三角形网格的节点部署方案,高质量实现了无线传感网构建。边缘网关以STM32F103ZET6 MCU为核心,一方面负责与无线传感器网络中的各节点进行数据通信,完成边缘计算并对网络中的节点进行管理和控制;另一方面通过WiFi、4G/5G等通信模块进行数据的无线传输,把采集到的数据封装处理打包传输到服务器端,实现边缘网关作为连接传感节点与服务器监控中心的相应功能。应用层通过EMQTT服务器和Node-RED搭建云平台构建,用户可以通过PC端、手机端登录数据处理中心的WEB服务器,实现对物联网设备的控制及环境的监测。     

分布式无线网络下的多移动机器人控制系统

根据移动机器人的控制要求设计实现一个基于分布式无线网络条件下的多移动机器人控制系统.采用多节点连接方式的网络拓扑结构将多个机器人或其它设备连接组成机器人控制网络.机器人控制采用分层递阶的结构,并根据网络控制系统的特点和要求特别是在时延的特点上进行优化.控制系统实现了一定的自主决策并能体现出一定的智能性.通过对不同网络条件下机器人控制过程的时延进行了测试,根据实际实验数据分析评价了分布式无线网络控制系统的可行性与实际控制效果.     

基于Lonpoint接口模块的组网技术

利用网络设计、调试、安装工具LonMaker for Windows将智能节点（设备）连接到现场总线网络上.经过捆绑建立节点网络变量的逻辑连接,实现节点设备的互操作和网络通信.本文介绍了用LonPoint接口模块,利用组网工具LonMaker for Windows来组网的方法.     

分布式网络时钟同步研究

为了实现分布式测控系统的时钟同步,提出了基于物理层物理介质无关接口的时钟同步方法。详细分析了分布式网络主从节点间实现时间同步的过程,提出了基于介质无关接口的时间服务单元的设计。在时间服务单元准确获取网络数据帧离开和到达时刻的基础上,实现了各从节点相对主节点的频率偏差修正,通过往返法测量链路时延,通过实时计算交换时延补偿交换时延的不确定性,从而实现了主节点到从节点的高精度时间同步。针对分步式网络的特点,在时间同步的基础上提出了基于时间信息的同步触发方法。试验证明,基于介质无关接口的开环时间传递能够实现25 ns的高精度时钟同步。     

基于对等网络的集成交换网络技术研究

为有效地实现协同作业环境中企业应用系统间的信息集成,提出了一种集成交换网络技术。该技术通过构建十字交叉的信息交换矩阵,为进行信息交换的应用实体间建立起面向领域的一对多的广播式信息传送通道,提高了信息集成的效率和可操作性。在集成交换网络中,采用对等网络技术建立数据路由服务,采用Webservices封装建立主动式数据泵。集成交换网络技术使共享的资源具有更强的适用性和主动性,并能有效地缩短资源获取时间,提高数据集成效果。     

基于MSP430F149与CC2530的多种气体传感器网络设计与应用

设计了一种以MSP430F149和CC2530为核心的低功耗高性能的多种气体传感器网络,该网络由多个气体传感器节点、路由节点、主控节点以及应用系统软件组成。气体传感器节点用于测量区域范围内气体的成分和浓度;路由节点用来实现数据传输转发,具有数据中继、延伸网络容量的功能;主控节点连接在计算机上,用于接收来自气体传感器节点和路由节点的数据;应用系统软件对采集到的数据进行处理,并生成多种需要的数据报表,实现对多种气体的监测和分析。该气体传感器网络,在环境气体成分分析及浓度监测的实际应用和多种研究实验中,具有使用方便快捷、采集数据准确、性能稳定可靠等特点,取得了很好的效果。     

基于解释结构模型和复杂网络的制造系统关键脆性因子辨识

针对制造系统关键脆性因子难以辨识的问题,基于解释结构模型(ISM)和复杂网络理论,在充分考虑不同脆性因素影响的基础上,综合节点局部和网络全局两个方面提出一种制造系统关键脆性因子辨识方法.将脆性因素视为网络节点,依据复杂网络理论构建脆性因子复杂网络模型,从节点局部连接特性出发对复杂网络中节点的多个重要网络特征参数进行分析求解;同时结合ISM理论,对复杂网络进行层级划分,明晰各节点在整个网络中的层次结构关系并绘制基于ISM的网络递阶有向图,从网络全局的视角分析节点重要性,辨识出制造系统中的关键脆性因子,为制造系统的安全运行提供保障.以某装配系统为例验证了该方法的正确性,并将其用于ARPA网络,结果表明,相比于其他方法,所提方法更能有效区分网络中各节点重要性的差异,进一步验证了所提方法的有效性.     

基于LonWorks总线的智能安全传感器的研究与实现

本文介绍了一种基于LonWorks总线的智能安全防范报警节点的工作原理．硬件电路和软件实现。这种节点采用Host-Based结构．以MC68332为主处理器．以神经元芯片3150为通信协处理器．具有烟火感探测．煤气泄漏探测和防盗报警的功能。它连接到LonWorks网络上，一旦发生盗情，火灾．煤气泄漏．能立即发出警笛声．同时将警情通过LonWorks总线传递到其它LonWorks节点和监控中心。     

基于OSEK的汽车总线网关控制系统设计

为实现车辆CAN(Controller Area Network)总线和LIN(Local Interconnect Network)总线之间信息交换并提高总线间信息交换效率,设计了基于OSEK(open systems and the corresponding interfaces for automotive electronics)操作系统和飞思卡尔MPC560X系列32位微处理器的汽车网关控制系统。阐述了系统的设计思路以及总体结构,并详细介绍了网关控制系统的网络通讯模块、网络管理模块、故障诊断管理模块和应用功能模块的硬件电路及软件架构。实验结果表明,本网关控制系统能够实现新增节点与原网络间的通讯。通过实车的功能验证,本系统已经具有商业化的价值。     

A study on an object transport system using ultrasonic wave excitation

The development of information and telecommunication industries leads to the development of semiconductor and optical industries. In recent years, the demand of optical components is growing due to the demand of faster network. On the other hand, conventional transport systems are not adequate for transporting precision optical components and semiconductors. Because the conveyor belt can damage precision optical components with contact force and a magnetic system would destroy the inner structure of semiconductor with magnetic field, a new system for transporting optical components and semiconductors is required. One of the alternatives to the existing systems is a transport system using ultrasonic wave excitation since it can transport precision components such as semiconductors and optical components without damage. In this paper, a transport system using 2-mode ultrasonic wave excitation was developed for transporting optical components and semiconductor, and its performance was evaluated. The relationship between transporting characteristics and flexural beam shapes were evaluated.     

振动仿真分析网络交换设备加固设计

对网络交换设备进行了二次加固减振设计,同时利用ANSYS仿真分析对产品进行减振辅助设计,以缩短产品开发周期,降低设计成本。通过对网络交换设备进行合理简化,建立了其有限元网格模型。利用ANSYS对网络交换设备进行振动冲击有限元计算,分别获取了网络交换模块印制板在冲击振动下的应力及位移响应曲线。通过ANSYS有限元分析的后处理功能,得到隔振器的最大伸长量以及各部件最大位移量和最大等效应力值。结果表明,隔振器的伸长量在额定范围之内,设备结构的最大等效应力与材料的屈服强度还相差甚远,结构没有产生塑性变形,验证了结构设计的合理性。为网络交换设备的抗振动冲击设计提供了一定的理论参考依据。     

基于机器学习的分组交换电力光网络流量异常检测

流量异常检测能够提示和发现电力系统和电力通信的可靠性隐患.为此,对分组交换电力光网络的流量异常检测进行了分析.根据电力通信网络业务分析了电力分组交换网络的结构和特点.针对电力通信网络的特殊性进行了说明,说明了网络流量特征以及数据特征挖掘的流程.分析了现阶段流量异常检测方法,提出了优先级调度算法对网络流量异常情况进行检测,利用仿真分析说明了所提方法在丢包率、平均时延指标方面的优势.     

扩展BANYAN网络的可重构 无阻塞8×8矩阵光开关

在分析CROSSBAR网络(CN)和BANYAN网络(BN)结构的基础上,提出了一种新的扩展BANYAN网络(EBN)可重构无阻塞结构。以8×8矩阵光开关为例,分析了EBN结构的两种形式及其可重构无阻塞特性,给出了开关单元驱动逻辑。从理论上计算了SiO₂波导EBN结构矩阵光开关的光学损耗和功耗。对于8×8开关,插入损耗为3.3 dB。按理论计算设计制作了8×8矩阵光开关,测得波导传输损耗为0.1 dB/cm,光纤-波导耦合损耗为0.5 dB/point。光开关插入损耗为4.6 dB,平均串扰为-38 dB,平均偏振相关损耗为0.4 dB,开关平均功率为1.6 W,响应时间约为1 ms。实验结果与理论计算基本符合。     

微束XRF系统中X射线聚焦光学元件研究

高性能X射线聚焦光学元件是实现亚微米分辨率微束X射线荧光分析系统(XRF)的关键器件。给出一种新型的微束XRF系统设计结构,介绍两种典型的X射线聚焦光学元件:X射线聚焦毛细管透镜和X射线组合折射透镜的结构与光学参数。数值计算比较了X射线聚焦毛细管透镜和X射线组合折射透镜的光学聚焦性能。分析结果体现了X射线聚焦组合透镜作为聚焦光学元件在焦斑大小、透过率、强度增益和检测范围等方面的优势。     

基于结构自适应径向基神经网络的油样光谱数据建模

基于光谱分析数据的机械磨损状态预测有利于发现机械系统的早期磨损故障。由于神经网络对于非线性模型的辨识和非平稳信号的预测，与传统预测模型相比具有明显的优势，将神经网络预测方法运用于光谱分析，提出了基于神经网络预测的光谱分析监测技术。在预测模型中采用了在函数逼近、分类能力和学习速度均优于BP网络的径向基函数（RBF）神经网络模型，针对RBF网络的结构对于信号预测或模型辨识的精度具有影响很大的问题，提出了结构自适应RBF网络预测模型。利用遗传算法，对神经网络输入节点数、径向基函数分布系数及网络训练误差进行了优化，得到了最优的RBF网络预测模型。最后，对某航空发动机实际的光谱分析数据进行了预测和分析，并与ARMA模型进行了比较，结果充分表明了文中方法的有效性和优越性。     

改进细菌觅食优化算法在贝叶斯网络结构学习中的应用

针对目前已有的贝叶斯网络结构学习算法一般存在算法易早熟、学习效果不理想、算法效率较低等问题,提出了基于改进细菌觅食优化算法的贝叶斯网络结构学习策略,对传统细菌算法中的趋化算子、繁殖算子和迁移算子进行了改进。将自适应理论应用于细菌游动步长的计算和繁殖个体的选择中;在迁移算子的迁移概率计算中,引入了遗传算法中的轮盘赌方法;在互信息理论的基础上,给出了一种新的网络结构随机进化方法,代替了传统细菌算法中的随机迁移。对不同规模的经典贝叶斯网络进行了仿真实验。研究结果表明,该算法在贝叶斯网络结构学习方面,在收敛性上表现稍逊于别的算法,但在学习效果上,特别是针对结构相对复杂的网络,优势明显。     

制冷器件晶粒相邻面准共焦成像检测的光学装置

提出了一种半导体制冷器件晶粒相邻面同时准共焦成像检测的光学装置。选择晶粒天面成像光路中直角反射转像棱镜到玻璃载物转盘之间的距离调节来实现双面准共焦成像。设计了晶粒相邻面缺陷同时准共焦成像检测的光学系统,完成了晶粒相邻面缺陷同时准共焦成像检测的实验验证。结果表明,该检测装置可以实现晶粒相邻面缺陷同时成像检测的功能,满足晶粒相邻面缺陷成像检测的性能要求。具有提高检测速度、简化结构且提高系统可靠性等优点,可在晶粒缺陷智能检测筛选系统中获得应用。     

基于光纤光栅技术的大型钢结构安装监测系统

介绍了大型钢结构应力温度监测系统的组成结构,详细研究分析了光纤光栅传感技术在钢结构监测中的应用原理及方法,设计开发了一套基于多线程模式的上位机软件.该系统克服了传统传感技术的诸多缺陷,具有精度高、抗干扰性强、实时性好、应用方便等优点,并已成功应用于北京五棵松体育馆屋顶钢结构安装过程监测,达到了预定目标.