LoRa在分布式光伏电站监控系统中的应用与研究

针对分布式光伏电站的特点进行分析,提出采用无线通信模块LoRa来替代传统有线通信方式进行监控组网。根据LoRa模块的功能特点,设计了基于LoRa和ARM的无线通信板卡,并对该板卡的无线通信性能进行测试验证和对比,试验证明,在分布式光伏电站监控系统设计中,采用基于LoRa模块的无线通信组网从成本上、传输距离、信号可靠性方面具有明显优势。     

植入式医学传感器体内通信的建模与分析

研究植入式医学传感器体内通信的人体信道传输特性.采用有限元方法建立植入式医学传感器体内通信的准静态场模型,设计实验平台验证模型的正确性,计算出模型电导率分别为各向同性和各向异性时体内电信号沿轴向和径向传输的电位增益.结果表明,植入式医学传感器的体内通信信号在准静态场频段内沿轴向衰减明显,沿径向稳定传输;信号增益受频率变化的影响较小;当电导率为各向异性时信号增益明显大于各项同性的情况;并比较了体内通信对射频通信在信号增益上的优势.     

基于ZigBee技术的粮库监测系统的设计与实现

针对传统粮库监测系统存在的布线复杂、成本高等问题,设计了一种基于ZigBee技术的多传感器粮库监测系统设计方案。系统以CC2530为无线通信芯片,通过多种传感器采集环境参数,利用Z-Stack协议栈实现数据的无线传输。经串口实现与PC机的即时通信,开发上位机监控软件,实现对粮库环境数据的实时查看、数据分析及预测调度功能。经实际测试,该系统成本低、检测精度较高、无线通信稳定,满足了粮库的实际需求。     

基于GPRS探井生产参数监测系统的研究

为了实现探井生产参数的信号采集与数据远程监控,系统达到了探井生产数据资源共享的目的.系统采用现场采集终端对探井生产中的压力、流量、大钩载荷、位移传感器等参数进行实时监测,并将实时监测的数据通过GPRS和Internet进行远程传输、控制、管理.实验表明:GPRS数据传输网络在探井生产参数监测系统中完全适用.     

无线瓦斯传感器节点的设计

针对瓦斯浓度监测以及如何将监测信号实时、低成本地传输到监测点等关键问题,结合智能传感器的设计思想,提出了一种基于无线通信技术的瓦斯浓度检测传感器节点.概述了该无线瓦斯传感器节点的工作原理,重点介绍了系统硬件电路结构及总体方案,详细描述了系统的软件架构及实现方法.测试结果表明:该系统性能稳定可靠,基本实现了对瓦斯的实时监测与预测控制.     

基于LabVIEW和Web服务器的光纤气体传感器监控系统

光纤气体传感器作为本质安全的传感器,具有其独特的优势。传感器的光谱信号解调及数据远程传输是该传感器实用化的基础。基于Lab VIEW和Web服务器开发了一套光纤气体传感器的监控系统,实现了用户管理,传感器光谱信号采集、处理及气体浓度的信号解调等功能,并通过开发Web服务器实现了数据的远程监控。该系统为光纤气体传感器信号解调及工业现场远程实时监测和数据远程传输提出了一种实用方法。     

面向带宽电力线通信系统的双向耦合器设计

为了提升高压电力线中的高频通信信号传输质量,设计了一种用于宽带电力线通信的双向耦合器,并分析了耦合器与电力线的阻抗匹配问题。该耦合器作为收发器可用于发送和接收通信数据,结合陷波器解决了耦合器与电力线之间阻抗不匹配问题。建立了电力线网络测试的实验室样机进行仿真实验,实验结果表明,所提方法能够提升双向宽带传输,并且传输信号不会受到通信信道失真的影响。     

基于无线传感器网络的中央监控系统的设计

设计了一种无线传感器网络中央监测系统.以承栽ZigBee技术的CC2430芯片为无线节点的检测与信息处理核心,结合温度、湿度传感器模块,构成无线传感器网络终端检测节点,对现场环境实时检测.并通过路由节点将数据上传;路由节点模块设计,采用无线或RS-485标准的方式与中心节点进行信息通讯,现场循环检测数据能实时传送给中央监控计算机.实现深入现场内部的多点检测和实时监测.在草莓大棚的应用表明,系统可以满足大棚信息采集需求.     

光纤智能材料在振动传感器中的应用

针对传统振动传感器不适应大规模组网监测及振动信号的无中继远距离传输的问题,设计研制了一种新型的基于光信号并适宜信号远传的匹配滤波光纤光栅振动传感器.该传感器结构简单,匹配滤波环节少,生产简便.实验室性能测试结果表明,传感器响应频率与测试频率一致,信噪比高,满足桥梁低频响应的检测要求.实桥监测结果验证了其信号远距离传输的可靠性及对结构低阶频率的良好识别效果.     

基于无线网络传感器技术的危险源实时监测系统

本文介绍了一种基于无线网络传感器技术的危险源的实时监控系统,系统由DS18B20温度传感器、涡流振动传感器、LPC900系列低功耗MCU、ZigBee无线模块等组成,主要实现对危险源的温度检测和振动监测,并将其温度和振动信号的实时状态经ZigBee模块传送给上位机.本文对系统的原理、无线网络传感器的电路原理图和程序设计、无线通信模块中的信息帧格式和无线网络传感器的组网设计做了详细介绍.     

ZigBee技术的多通道振弦式传感器测频仪

针对隧道、地铁等地下工程中传统振弦式传感器测量仪器通道数少、相互之间通信困难、实时性差的缺点,设计了基于ZigBee(紫蜂)短程无线通信技术的多通道振弦式传感器测频仪(简称测频仪).测频仪选用ARM7处理器作为控制单元,在μC/OS 2操作系统上实现多通道分组式测量,并利用ZigBee无线通信模块使多台测频仪之间自动组建无线网络并建立动态路由,方便实现多监测点环境下数据的采集和传输,适用于测量点数多、覆盖范围大、传统无线网络不能覆盖而对实时性要求较高的工程.     

基于ARM单片机的无线涡轮流量计的设计

传统涡轮流量计需要铺设电源线和信号传输电缆,使用起来极不方便。而现有的无线通信方式繁多,特点不一,为了实现计量点分散情况下流量计的远程实时报警、监测流量等功能,对主要无线通信方式进行了简要分析。给出了以ARM单片机为核心处理器,集成无线通信模块的流量计设计方案,并对涡轮流量计的软硬件进行了具体设计。该方案能够实现流量测量、数据存储、流量显示、远程实时报警、远程监控等功能。     

变压器电气故障综合预警系统研究

从变压器内部故障的高频电流、振动、噪声以及泄漏电流出发,集成噪音传感器、振动传感器、高频传感器、泄漏电流传感器及配套的处理软件,建立了变压器内部电气故障综合监测和预警系统,实现了变压器局部放电、铁芯多点接地、直流偏磁、谐波负载、附件松动、冷却装置磨损、内部绕组松动以及铁心松动等运行缺陷的有效判别与预警。研究结果表明,设计的预警系统能够在准确识别故障的同时,通过 4G 、 Wi-Fi 通信接口进行数据实时远程传输,能够有效进行变压器内部电气故障的实时在线监测和预警。     

多传感器的环境信息无线监测网络设计

针对环境信息有线监测存在的问题,设计并制作3个传感节点和1个协调器的多传感器环境信息无线监测网络。提出并编写了1个地址匹配和导引码识别相结合的应用层通信协议,使传感节点与协调器形成1个简单稳定的星形拓扑网络。采用VB和数据库开发了1个具有数据显示、存储查询和控制功能的上位机监测软件,实现了良好的人机交互。经过测试,多传感器环境信息无线监测网络可以在大区域内和复杂环境下稳定、准确地监测环境中的温湿度和光照强度,并可将结果实时显示在上位机监控界面上,实现远程监测。系统可应用于气象环保、煤矿工业、精准农业等领域,具有一定的实用价值和良好的市场前景。     

面向无人机数据采集的 LoRa 扩频因子预测模型研究

针对在缺少移动网络覆盖的偏远地区实现大面积数据采集与环境监测,首先设计了无人机移动网关与地面节点的 LoRa 通信协议;在此基础上提出了一种基于改进极限学习机(PG-ELM)的扩频因子预测模型,以实现扩频因子的动态调整。 为 提高预测准确度与效率,该模型以信号强度、信噪比、距离、丢包率、温度和相对湿度作为输入,以粒子群算法(PSO)和灰狼算法 (GWO)联合算法对 ELM 模型进行改进。 通过无人机移动通信试验获取 LoRa 通信数据样本集,进行模型训练获得优化的 PG-ELM 模型。 试验结果表明,在 20 kB 数据大小的情况下,本方案的数据采集时间比单一 SF12、SF7 减少约 78% 和 26% ,平均 通信能耗比单一 SF12 降低 70% 以上,数据包投递率(PDR)高达 98% ,在能效性和预测实时性等方面优势明显。     

基于全域红外热成像的空预器积灰监测技术

空气预热器是燃煤火力机组的核心换热元件,由于氨逃逸引起的空预器堵灰现象,对其安全稳定运行会产生严重影响。针对堵灰问题,提出了一种基于全域红外热成像的空预器换热元件局部堵塞状态监测方法,运用高分辨率红外热成像测温技术实现换热元件温度的准确观测,同时采用多点协同观察和视角优化设计方法,达到换热元件全域观察能力,并设计集成边缘计算监测系统,对多点全域红外热像图进行实时智能识别与积灰诊断,红外画面与诊断结果经光纤通讯传输至机组监控中心。该方法可有效解决火力发电机组空预器积灰监测精准难题,确保机组空预器安全稳定运行。     

基于数字信号处理的电力光纤通信网络状态监测

提出了一种基于数字信号处理的电力光纤通信网络状态监测方法.首先,针对光纤通信网络的结构进行了说明,提出了光纤通信网络状态监测的流程,结合监测参数进行了说明.然后,对传统状态估计方法以及数字信号处理方法进行了分析,提出了基于数字信号处理的光纤通信监测方法.最后,针对通信网络状态监测的应用,结合故障检测、非线性补偿、软件定义网络等进行了应用说明.     

基于STC12C5410AD的分布式测温系统研究

以DS18B20作为数字式实时温度传感器,以STC12C5410AD单片机为核心构建温度采集、显示、测量单元模块,根据仓库、矿井等测温场所的实际需要,组建不同规模的分布式测温网络.多个测温模块经RS-485总线联成网络,各模块温度数据通过通信接口打包发出,PC接收端按规定好的透信协仪将数据解包,实现数据的集中处理、实时显示等功能,完成对现场分布域测点的温度监控.     

基于Super-ZigBee的高大建筑物台风监测系统

基于Super-ZigBee技术设计了一种应用于高大建筑物台风监测的无线传感器网络系统,系统采用CC2530芯片作为无线传输系统的核心,结合专用的风荷载传感器,实现了低功耗、实时采集传输、自组织的功能,解决了传统高大建筑物监测环境中布线供电困难,改善了常规ZigBee网络的实时性差和通信距离短的缺陷.实验表明,系统具有良好的实时性,网络通信稳定可靠.     

Distributed monitoring and diagnosis system for hydraulic system of construction machinery

This paper mainly presents a distributed monitoring and diagnosis system for the hydraulic system of construction machinery based on the controller area net (CAN) field bus. The hardware of the distributed condition monitoring and fault diagnosis system is designed. Its structure including the sensors, distributed data acquisition units, central signal processing unit, and CAN field bus is introduced. The software is also programmed. The general software design and its realization are studied in detail. The experiments and applications indicate that the distributed condition monitoring and fault diagnosis system can effectively realize its function of real-time online condition monitoring and fault diagnosis for the hydraulic system of construction machinery.