低功耗、便携式室内空气质量检测系统设计

本系统以MSP430F5529单片机为核心,采用MQ138甲醛检测传感器、MS2200-P1一氧化碳检测传感器等多种传感器检测室内空气中甲醛、一氧化碳等有害气体并检测甲醛浓度;利用AM2301温湿度传感器对现场温湿度进行实时监测,并通过段式液晶显示屏实时显示甲醛浓度读数,温度、湿度读数。整个系统体积小,重量轻,采用电池供电,携带方便。系统功耗低,价格低,适合家庭使用的空气质量检测系统,能快捷服务健康生活。     

室内甲醛检测仪的设计

本文设计了一种基于单片机的甲醛浓度实时检测系统。该系统以AT89C52单片机为核心,选用专用的CH20/S—10甲醛传感器检测甲醛浓度。甲醛气体经甲醛传感器后,得到相应的电压信号,再经电路放大转换成标准电压信号,输入模/数转换器ADC0809,经单片机进行相应的数据处理,得到的数字信号送入LCD显示器,把相应的气体浓度值显示出来。该系统可以达到实时检测甲醛气体浓度的目的。     

基于Pd-Ni/Si Nanowires电极室内甲醛实时监测处理装置

研究设计一种室内甲醛气体实时监测和处理一体化装置。首先,通过电化学方法刻蚀大面积硅纳米线阵列并通过无电镀技术制备镍/硅纳米线(Ni/Si Nanowires)和钯-镍/硅纳米线(Pd-Ni/Si Nanowires)阵列电极,Pd-Ni/Si Nanowires阵列电极对甲醛有很强电化学催化氧化作用,以其为电化学甲醛传感器工作阳极,以Ni/Si Nanowires阵列为对电极,Ag/AgCl为参考电极,循环伏安技术测试结果显示该传感器对甲醛浓度灵敏度高达0.265 mA/(mmol/L),三倍信噪比检测限为2μmol/L。其次,利用STC12C5410AD单片机产生三角波扫描电压模拟循环伏安原理,可利用回路中因催化氧化产生的峰电流值来监测室内甲醛浓度,并进一步通过恒压电催化将甲醛处理。该设计方案新颖、成本低廉、便于携带,具有较大实际应用价值。     

有毒气体无线监测网络设计

设计了一个基于传感器阵列的有毒气体监测网络,采用多类电化学气体传感器采集信号及无线传感器网络进行数据收发和处理,能够在线检测环境中的气体浓度.整个系统功能更加集成化、体积小、很容易与后续处理设备(如空气净化设备)集成并能智能控制后续处理设备.介绍了系统的整体构成、工作原理、无线传感器网络的构建,并进行了信号调理模块线性度测试实验和系统气体浓度检测对比试验.实验表明所研制系统的输出信号能实时测量环境的气体浓度,已经达到了市场上单一气体检测设备的精度.     

基于片上系统协同计算的实时自动检测电化学传感器

针对应用于生物体内特征物质检测与跟踪的电化学传感器的智能化和集成化问题,提出了一种基于片上系统的支持实时数据自动检测的电化学传感器。将应用于电化学传感器结构,通过将测量样品、检测溶液接口、多电极和检测传导器等单元集成在片上系统,结合信号转换和电源装置,实现电化学传感器的独立计算、存储和通信功能。通过实现待测量物多电极、检测溶液电极子和单片机逻辑控制的协同计算满足自动检测需求。基于数据整合与自动化处理,设计了支持实时数据检测的电化学传感器。验证结果表明：在数据检测精度和实时性方面所提方案明显优于传统的非片上系统电化学传感器。     

一种便携式室内空气质量快速检测仪设计

设计一种涉及室内甲醛（ HCHO）、氨（ NH3）和苯（ C6 H6）三种有害气体浓度的便携式快速检测仪。该仪器采用新型电化学传感器与基于FPGA的新型高精度信号处理电路得到对应气体的初始浓度值,并结合室内环境气压和温湿度实时监测情况,修正初始浓度值,对浓度超标气体进行声光报警。该仪器具有检测速度快、精度高和携带方便等优点,为大众家庭实时快速检测室内空气质量提供一种简单可靠的方法与手段。     

基于片上系统协同计算的实时数据自动检测电化学传感器

针对应用于生物体内特征物质检测与跟踪的电化学传感器的其智能化和集成化问题,文章提出了一种基于片上系统的支持实时数据自动检测的电化学传感器;首先,将应用于电化学传感器结构,通过将测量样品、检测溶液接口、多电极和检测传导器等单元集成在片上系统,结合信号转换和电源装置,实现电化学传感器的独立计算、存储和通信功能;接着,通过实现待测量物多电极、检测溶液电极子和单片机逻辑控制的协同计算满足自动检测需求;最后,基于数据整合与自动化处理设计了支持实时数据检测的电化学传感器;验证结果表明,在数据检测精度和实时性方面所提方案明显优于传统的非片上系统电化学传感器。     

航空腐蚀环境多参量集成监测技术研究

针对典型腐蚀环境参数监测需求,提出了基于单片机MSP430的航空腐蚀环境多参量集成监测技术.探索了基于交叉指状电极的湿润时间传感器机理及特性,设计了基于电化学原理的微液膜氯离子浓度传感器封装结构及调制电路.最终构建了具有多参量实时采集、数据存储与通信等功能的航空结构腐蚀环境多参量集成监测系统.实验表明:能够实时获取温度、湿度、湿润时间以及氯离子浓度等多种环境信息,为后续航空结构腐蚀状态监测与评估提供依据.     

用于实时、动态检测多组分气体的多传感器技术与电化学传感器系统

依据待测多组分气体交叉反应的动力学特性和暂态电化学原理,融合计算机控制的快速电势调制方法,提出并建立了基于单个气敏微电极的多传感器技术,构建了一类新的电化学多组分气体传感器系统.该系统既保持了电化学传感器的优点,又具备信息采集和处理的能力,成功地将单个气敏电极对多组分气体交叉敏感的致命缺陷转化为快速同时检测多组分混合气体的动力学条件加以利用,用单个气敏元件(电极)实施多组分气体的实时、动态检测.本文还就传感器系统的暂态电化学响应机制、检测精度、测量速度和连续检测的长期稳定性作了讨论.     

远程空气质量监测系统设计

为满足对城市空气质量的实时监测,设计了基于GPRS通信的远程空气质量监测系统.系统终端节点利用电化学空气传感器和MSP430F149单片机分别完成对气体浓度的检测和数据处理,然后将数据经GPRS通信模块送至中心服务器.中心服务器建立了数据库存储数据,并配置了专用软件完成查询、统计和绘图等操作.系统采用模块化设计,使用方便灵活.     

基于无线传感器网络的多参数火灾探测节点研究

设计了基于无线传感器网络的多参数无线火灾探测节点,实现对温度、湿度和烟雾的自动探测,通过多参数符合探测方法来降低火灾误报率,实现对火灾的可靠监测.针对火灾特征参数多跳传输提出一种基于CSMA/CA机制的最短路径路由算法,探测器能自动组网实现对火灾特征参数的无线实时监测.实验结果表明,探测器单跳通信距离最远可达100米,多跳通信每跳传输延时约50 ms,对火灾烟雾响应达到I级灵敏度,湿度参数可有效消除水汽引起的火灾误报.     

基于ATmega128的多参数室内环境监测仪的设计与实现

为了有效克服目前国内的环境监测仪器可测参数单一、不能实时监测环境的变化、采集精度低以及无报警措施的缺点,研制了基于ATmega128单片机技术和传感器技术的室内环境监测仪.多参数室内环境自动监测仪能够对温湿度、CO、甲醛、CO2、SO2,以及可吸入颗粒等多参数进行动态测量、实时分析、自动分等级报警,并根据测量结果,采取相应的反馈动作.已对监测仪的各个模块进行软硬件调试,系统工作稳定,参数的测量误差均在允许范围之内,可投入使用.     

气敏元件阵列评定P25光催化降解甲醛效率的研究

在治理甲醛的方法中,光催化降解技术最具发展前途。而研究过程中测定甲醛浓度的仪器大多分析周期长,操作较繁琐,价格昂贵,无法实现实时在线测试,同时很难与降解装置进行集成,成为更为实用的测试仪器。本文设计一套光催化降解与检测相融合的装置,并提出了一种预测甲醛浓度的新方法。采用金属氧化物半导体(MOS)气敏传感器阵列来评定光催化材料降解甲醛的效率。通过提取10次P25降解不同浓度甲醛的实验数据,采用BP-ANN的定量识别方法进行数据分析,可实现对新样本中甲醛浓度的预测,且预测结果与实际结果间的最大误差仅为4.33%。     

基于多协议融合的实时移动视频监控系统

提出一种支持多协议融合的实时视频监控系统的设计与实现方案.系统可通过 Hi3520嵌入式处理器平台和移动端摄像头进行视频采集,采用H.264/AVC压缩编码和参数优化,兼容RTP/RTSP和RTMP多种通信协议进行媒体流传输;设计的Android的移动客户端可以实现视频数据的实时解析、网络串流等.实验测试表明： PC和采集端显示的画面仅有1~1.5秒延迟,系统可以灵活实现不同应用场景下的高清、实时监控.     

基于多传感器数据融合技术的臭氧监测系统设计

针对臭氧在进行保鲜和消毒时的特点和要求,设计了一种基于多传感器数据融合技术的监测系统,用来严格监测臭氧浓度。系统采用自主设计且拥有专利的臭氧传感器进行数据采集,并通过搭建无线传感器网络实现对臭氧浓度的实时监测。为了提高数据的准确度,首先要剔除可疑数据,然后选择适当的算法对数据进行数据融合。仿真结果表明:数据融合后所得到的融合值更加平稳,可靠性高,通过选择适合的融合算法可以提高臭氧浓度采集的精度。     

直流特高压带电线路近电安全感应预警监控系统设计

传统直流特高压带电线路中,安全感应预警监控系统存在的监测数据难以实时上传,通信不流畅、数据采集误差大,针对该问题,设计了一种基于MPPT监测的监控系统,能够将直流特高压带电线路中信息提取功率导向存储装置,并通过两个控制模块和实时监控装置,加强监控系统的监测能力,大大提高了监测效率与实时数据传输能力。同时构建了机器人学习算法的GEN算法,对预警机制进行改进,提高了预警能力,也提高了数据处理效率,增强了数据适应性,通过仿真实验,所设计的硬件在安全数据监控时,监控率最高可达94.01%。     

基于ZigBee技术高压开关柜温度在线监测系统研究

为了解决高压开关柜触头温度在线监测的实时通信、远程测控、低功耗和低成本等问题,以荧光式光纤测温传感器为基础,结合ZigBee短距离无线通信及RS485总线网络,设计一种高压开关柜温度在线监测系统。通过温度传感器分节点、ZigBee协调器节点和远程监控主站的软硬件设计,实现了温度数据的实时采集、无线传输和集中控制等功能。实测数据对比分析表明,在线监测系统实测数据的误差和温升变化率均满足高压电气设备温度监测应用需求,系统集成封装功能完备,应用效果好。     

基于WiFi网络的家庭环境远程监测系统设计

利用物联网思想和WiFi网络传输技术,设计完成了一种基于WiFi网络的家庭环境远程实时监测系统.采用STM32F103硬件平台搭载传感器采集环境数据,通过WiFi模组与云服务器建立连接并传输数据,利用Android手机APP与服务器通信获取数据以达到远程实时监测的目的.此外,还能在室内烟雾或天然气浓度超标时通过短信网关技术发送报警短信提醒用户及时处理.经测试,系统运行稳定,具有功耗小、实时性好、成本低、方便部署等优点.     

基于Hadoop技术的气象数据实时传输监控系统设计

气象数据在传输过程中,可能会出现数据丢失、重复、错误等问题,为准确分析气象问题表现情况,实现对气象问题的实时监控,设计了基于Hadoop技术的气象数据实时传输监控系统。联合JTAG调试电路与数据采集器,调节风速风向、雨雪、雷电、温湿度四个基础监控模块,完成气象数据实时传输监控系统的硬件设计。根据Hadoop架构体系连接形式,搭建Hadoop架构体系,预处理气象数据。在此基础上,匹配数据库机制与业务信息表单,实现应用系统的实时传输监控功能,再联合相关系统硬件,完成基于Hadoop技术的气象数据实时传输监控系统的设计。实验结果表明,在本文设计系统作用下,能够有效实现对风、雨、雪、雷四种气象问题的实时监测,可以准确分析气象问题表现情况。     

基于移动通信的森林安全监测系统

为达到远距离监测森林安全的目的,采用基于移动通信的GPRS网络系统进行监测一体化设计.本系统以STM32为控制核心,配套温湿度、烟雾等多种传感器和摄像头模块,由远程传感器和摄像头将数据实时通过网络传回监控终端,实现对森林监控信息的采集与处理.通过编写良好、直观的人机交互界面,可以实时显示监测环境,实现远程监测的目的.