基于iFIX高速公路隧道监控系统的设计与实现

高速公路及隧道监控系统中,没有现成可用的I/O驱动,无法直接通过组态软件的I/O驱动获取数据。只能通过用户编写大量复杂的通信程序与之进行数据交换。为降低开发难度、提高开发效率,提出在组态软件脚本语言环境下运用API函数实现系统的通信设计。该系统以iFIX组态软件为平台,开发上位机监控系统软件,系统硬件部分搭建了以光纤作为传输介质的PLC冗余环网。运行结果表明,该系统占用资源小、维护方便、通信稳定且数据传输率高。     

基于CAN总线的隧道环境监控系统的研究

提出一种通过CAN总线实现隧道环境监控系统的设计方案,重点讨论了监控系统的总体构成以及软、硬件设计方法.监控系统中的区域控制部分采用ARM Cortex-M3作为主控芯片,结合嵌入式实时操作系统,保证了系统的高可靠性和高实时性.     

并发计算重复问题与控制方法

数据竞争问题是并发程序开发与测试难题,发现数据竞争可能导致计算重复,重复会导致系统性能下降.从实例出发定义了并发计算重复问题(concurrent computation redundancy problem,简称CCRP),给出了相关性能指标和判断方法,设计了通用并发重复控制机制.并发程序一般都可以基于生产者-消费者模型进行CCRP分析.以带数据源的生产者-消费者为例详细分析了CCRP,给出了单条件、条件交叉两种重复控制算法,算法具有不同的适用范围,都可以作为固定模式来解决CCRP,基于Petri网作了相关性质的证明与仿真.并发程序实验结果说明了并发重复控制的必要性和有效性,比较了两种算法的差异.该研究对于数据竞争检测、并发程序设计具有参考价值.     

基于分布式全光纤传感器的电机故障诊断系统研究

构造了全光纤振动传感系统,可用于对发电机组,飞机发动机等大型电机设备的健康状况监测。全光纤振动传感系统由于传感臂是光纤,属于无源器件,不会受到电磁干扰,其检测到的信号完全是由电机振动产生,且监测的灵敏度极高。克服了传统的加速度传感器容易受到电磁干扰导致信号检测出错的缺点。用全光纤振动传感器对电机的振动进行实时的采集,基于LabVIEW平台对振动信号进行实时的频谱分析,很容易判断电机是否工作正常。该检测系统结构简单,振动检测灵敏度高,能够很好地应用于电机健康状况的监测。     

实时数据分发系统软件的设计与实现

实时数据分发系统指使用实时数据分发服务中间件的分布式系统。实时数据分发服务中间件采用实时发布-订阅协议,通过在数据发布方和订阅方之间配置的服务质量参数,可以实现不同的数据需求和传输方式。该中间件能够跨平台操作,屏蔽底层操作系统的差异,这有利于系统灵活动态地扩展和升级。文中阐述了数据分发服务的思想和模型,以RTI公司的数据分发服务中间件DDS为例,具体研究了该中间件的软件设计和实现。     

面向环境监测的传感器网络系统设计与实现

传统的环境监测方法存在着成本高、非实时、难以实现等缺点,而新兴无线传感器网络技术具有部署简便、成本低、监测范围大的优点,将其应用到环境监测具有明显的优势。结合项目需求,设计了应用于精细农业的无线传感器网络监控系统。通过试运行证明,该系统运行稳定且功耗低。     

基于ARM9的便携脑血氧监测仪及其以太接口设计

介绍了一种应用双光源的便携嵌入式近红外脑血氧监测设备.该设备采用三星S3C2410A微控制器和以太网控制芯片DM9000A进行软硬件设计,可实现同时对双侧脑组织局部血、氧参数的监测.     

基于分布式参数电路模型检测电缆故障

设计一种基于分布式参数模型查找电缆故障点系统,以NiosⅡ软核处理器和所需的外设IP核嵌入到FPGA中为硬件架构,移植μC/OS-Ⅱ实时操作系统为软件体系,实现故障的检测,具有广泛的适用性和良好的应用前景。     

基于自适应模糊聚类多模型过程监控及应用

对乙烯裂解炉建立实时监控模型具有重要的现实意义,而传统的多元统计过程监控方法都是假设过程处于单一工况下,而随着过程参数(进料负荷、产品组分等)的改变,工况也随之改变,传统方法便不再适用.本文针对工业过程中的多工况问题,提出了一种基于自适应模糊聚类的多模型过程监控方法,该方法可以减少监控方法对过程知识的依赖性,并且能够适应实际工业过程的非高斯性和非线性特征.首先对影响工况的过程变量利用自适应模糊聚类进行工况划分,然后对每种工况的建模数据分别利用最大方差展开(MVU)提取低维信息,再用支持向量数据描述(SVDD)建立多模型过程监控模型,最后再利用相应的统计指标进行过程监控.将上述方法应用在乙烯裂解炉上,并与基于高斯混合模型的多PCA方法(GMM-MPCA)进行了比较.仿真实验中,监控对裂解炉运行影响最大的33个变量,根据聚类有效性指标,将数据划分为5类时可以得到最佳的聚类效果.通过实验,将33维建模数据降到20维时误报率最小.仿真结果表明该方法在对非线性和非高斯性过程的监控上,能达到很好的效果,误报率和检测率均优于GMM-MPCA方法.     

基于ZigBee的无线温度监测系统设计

为解决恶劣环境下温度监测布线困难、维护不易的缺点,设计了一种基于ZigBee的远程无线温度监测系统.系统采用DS18B20温度传感器测量温度信息,通过以CC2420为核心的无线网络实现数据的传输,通过串口通信发送数据至服务器,用户可通过监测软件监控和查询信息,并能通过互联网完成对温度的远程监测.实验验证了系统的可行性,得出了数据更新与无线节点测量距离的关系.