基于MSP430F149的血氧饱和度检测仪设计

血氧饱和度检测仪是一种可对动脉血氧饱和度进行实时检测的医学检测仪器。文章详细介绍了基于Beer-Lambert定律的非侵入式脉搏血氧检测系统的工作原理。以MSP430F149为核心,配以Nellcor DS-100A型脉搏血氧探头、LCD模块等,给出了数字脉搏血氧检测系统的设计方案,设计了血氧饱和度检测仪。该检测仪实现了血氧饱和度和脉率的实时检测功能。系统运用IIR和FIR数字滤波器抑制系统噪声信号干扰,提高了检测的的稳定性和可靠性。由于MSP430F149单片机超低功耗的特点,极大地降低了系统运行时的功耗。     

结合背景图的高分辨率视频人像实时抠图网络

目的 近年来,采用神经网络完成人像实时抠图已成为计算机视觉领域的研究热点,现有相关网络在处理高分辨率视频时还无法满足实时性要求,为此本文提出一种结合背景图的高分辨率视频人像实时抠图网络。方法 给出一种由基准网络和精细化网络构成的双层网络,在基准网络中,视频帧通过编码器模块提取图像的多尺度特征,采用金字塔池化模块融合这些特征作为循环解码器网络的输入;在循环解码器中,通过残差门控循环单元聚合连续视频帧间的时间信息,以此生成蒙版图、前景残差图和隐藏特征图,采用残差结构降低模型参数量并提高网络的实时性。为提高高分辨率图像实时抠图性能,在精细化网络中,设计高分辨率信息指导模块,通过高分辨率图像信息指导低分辨率图像的方式生成高质量人像抠图结果。结果 与近年来的相关网络模型进行实验对比,实验结果表明,本文方法在高分辨率数据集Human2K上优于现有相关方法,在评价指标(绝对误差、均方误差、梯度、连通性)上分别提升了18.8%、39.2%、40.7%、20.9%。在NVIDIA GTX 1080Ti GPU上处理4 K分辨率影像运行速率可达26帧/s,处理HD(high definition)分辨率影像运行速率可达43帧/s。结论 本文模型能够更好地完成高分辨率人像实时抠图任务,可以为影视、短视频社交以及网络会议等高级应用提供更好的支持。     

基于WiFi网络的可视化遥控搬运机器人设计

基于WiFi网络的可视化无线遥控搬运机器人,通过机器人安装的传感器实现数据采集,利用WiFi网络高速传输实时视频图像。采用WiFi网络通信可使控制端多样化,可用手机、电脑等具备WiFi功能的设备进行控制,此外,还可将机器人接入Internet实现更远距离的控制。本设计在S3C6410平台上移植了Linux操作系统,用于接收命令并对硬件设备进行控制,其中移植了MJPGstreamer作为视频服务器,BOA作为WEB服务器。     

基于ZigBee与GSM技术的温度采集控制系统

文融合ZigBee和GSM网络搭建一个完整的温度监测及控制平台,由ZigBee网络、温度传感器和温度调节设备组成WSN,采集的温度数据通过ZigBee网络上报到网关,网关通过GSM网络上报数据到手持设备。     

基于SOA的海量准实时数据服务平台接入/访问研究

电网数据已成为电力企业发展的重要资产,但缺乏有效的技术手段对准实时数据进行高效的接入/访问。从松耦合、可重复性、标准化等架构设计原则考虑,通过数据接入方案和数据访问方案设计并实现了基于SOA技术的海量准实时数据服务平台。平台通过设计的数据接入/访问工具将不同业务系统的准实时数据统一接入,以测点形式有序集成,并统一对外提供订阅、查询和获取所需数据访问服务来支撑业务应用。同时通过平台电网模型同步与模型树建立和高级应用支撑的关键技术,建立主网模型,并借助变电站设备模型挂接完成主网与配网模型拼接,形成电网标准的模型树,实现电网准实时数据的高效集成和访问,更好的满足电力企业准实时数据纵向贯通和横向交互的需求。     

实时工业以太网无线通信节点的设计与实现

实时控制网络是新型网络化、智能化工业装备的重要支撑技术。在研究POWERLINK实时工业以太网协议的基础上,以FPGA为核心,设计和实现了一个实时无线通信嵌入式硬件节点。其中,以FPGA作为实时网络协议栈处理单元,采用并行接口与主控单元实现高速数据交互,并基于典型射频模块实现无线数据传输接口,可支持高速无线数据传输。通过所集成POWERLINK IP核的实时链路层管理机制,实现了工业网络中多节点间数据的无线实时传输。     

基于以太网的超声波检测仪器设计

介绍了一种基于网络的超声波检测仪器系统的设计方案,通过超声波技术实现实时检测,同时引进单片机以太网传输系统,以较低的成本将检测信息方便地接入广域网络,使信息的远程获取及设备的远程控制成为可能,系统集成度高、性能稳定,可有效获取信息。     

基于SNMP和AHP的网络设备安全态势分析系统

为了解决日益严峻的网络设备安全形势,设计并实现了一种网络设备安全态势分析的综合分析方法和分析系统。首先,引入了运筹学中经典的决策方法--AHP,并且提出了一种网络设备安全态势分析的综合分析方法;然后,设计了一个网络设备安全态势分析的模型与框架;最后,基于SNMP协议,实现了该分析系统。实验结果表明该系统能够实时、有效地分析网络设备的安全态势,并且对异常的安全态势进行实时地报警,从而达到了对网络设备的实时监控和管理。     

一种分组并行的轻量化实时微观三维形貌重建方法

微观三维形貌重建作为精密制造领域生产制造的关键环节,其重建过程依赖于高分辨率稠密图像的采集.而面对复杂应用场景的高时效性需求,高分辨率稠密图像的输入会导致运算量与计算复杂度呈几何倍增加,无法实现高效率低延时的实时微观三维形貌重建.针对上述现状,本文提出一种分组并行的轻量级实时微观三维形貌重建方法GPLWS-Net,GPLWS-Net以U型网络为基础构造轻量化主干网络,以并行分组式查询加速三维形貌重建过程,并针对神经网络结构进行重参数化设计避免重建微观结构的精度损失.另外,为弥补现有微观三维重建数据集的缺失,本文公开了一组多聚焦微观三维重建数据集(Micro 3D),其标签数据利用多模态数据融合的方式获取场景高精度的三维结构.结果表明,本文提出的GPLWS-Net网络不仅可以保证重建精度,而且在三组公开数据集中相比于其他五类深度学习方法平均耗时降低39.15%,在Micro 3D数据集中平均耗时降低50.55%,能够实现复杂微观场景的实时三维形貌重建.     

基于国产网络设备的火箭地面测发控网络平台设计

高可靠的测试网络作为运载火箭远距离测发控的基础平台,是实现运载火箭地面远距离测试发控的重要技术保障;通过对运载火箭地面测发控网络架构深入研究,采用国产商用网络设备搭建原型平台、开展原理性验证试验,经过反复试验,不断改进技术方案,解决了冗余热备网络协议选用、冗余故障切换、故障切换实时性、网络可靠性等技术难题,提出了基于国产化设备的网络架构设计方案;对网络架构的工作原理、可靠性、实时性、安全性进行了详细分析;建立的国产化高可靠网络架构,不仅能够应对复杂的火箭测试现场,使网络平台具有更好的可靠性、实时性、扩展性和灵活性,更进一步提高了网络的安全性;设计的国产化网络平台架构可用于运载火箭地面测发控网络使用。     

An Evaluation of the Utility of Large High-Resolution Displays for Comparative Scientific Visualisation

In many disciplines, such as computer aided drug design, multiple simulation runs are performed with varying parameters, yielding ensembles of data sets. Comparative visualisation of these simulation results can help understanding the influence different parameters have. However, researchers might need to compare large numbers of variants. Single desktop monitors often do not have the resolution and screen size required for showing a whole ensemble at once with sufficient detail. Wall-sized high-resolution displays can be a solution for this problem. Although a number of studies has been conducted on how large high-resolution displays affect the speed and accuracy of certain tasks, only few of them are related to actual scientific visualisation tasks. We built a system for comparative visualisation of simulation results that can be used with conventional desktop monitors and with large high-resolution displays. We conducted a study using biochemical simulation data to evaluate the impact of screen size and 3D stereo output on a comparison task.     

放样测量中的ZigBee无线传输系统设计

针对传统放样法因放样人员与观测人员交流不便而影响施工进度的问题,提出一种ZigBee无线传输系统设计方案;给出了系统总体结构,并详细介绍了系统软硬件设计。该系统采用星形网络结构,通过与全站仪相连的网络协调器节点将放样点与目标点的差值发送给由跑点人员手持的RFD节点,并将结果显示在液晶显示器上。测试表明,该系统数据传输及时、误差率低。     

放电故障紫外检测系统及其状态识别方法

紫外成像检测技术是一种检测高压设备故障的新方法;在此技术上研究设计了一种放电故障紫外检测系统,该系统能对实时采集的紫外图像进行相关的技术处理,同时可对故障点进行准确定位;根据数据建立了设备状态模型并提出一种基于人工神经网络的状态识别方法,应用MATLAB工具进行神经网络的设计和模拟,仿真结果达到预期效果;该系统可以准确地诊断设备的故障和运行状况,有较好运用前景和理论意义。     

High-voltage equipment condition monitoring and diagnosis system based on information fusion

As high-voltage electric equipment has complex structure and works in harsh environments, fiber Bragg grating (FBG) sensors are applied to realize the real-time monitoring of some parameters in which temperature is the main parameter. Using FBG sensors to monitor temperature of high-voltage electric equipment can overcome the disadvantages of harsh monitoring environment such as high-voltage, big current, strong electromagnetic interference and so on. The fault of high-voltage electric equipment is difficult to be distinguished as there may be many different reasons. The traditional or simple methods cannot totally meet the demand of fault diagnosis of high-voltage electric equipment. First, taking neural network as a classifier to distinguish different fault types from complex fault information in the feature layer can supply a good foundation to final information fusion diagnosis. Second, Dempster–Shafer evidence theory is used to make a comprehensive diagnosis of fault information in the decision layer. All the uses above can increase the speed and accuracy of diagnosis and have practical significance. The fault diagnosis system shows good results and provides an effective way to realize the real-time condition monitoring and more accurate fault diagnosis of high-voltage electric equipment.     

基于SOA的医院设备控制系统设计

SOA作为一种非常流行的系统架构设计思想,在各个领域的系统设计中得到了广泛使用,本文的研究对象是一套基于SOA开发的医院设备控制系统。该设备控制系统具备了医疗设备实时监控功能,历史设备使用信息、状态信息、维护信息等的可视化展示功能,以及对医院全部设备的实时监控功能。该系统采用基于web service技术实现SOA架构思想,通过分布式的架构设计方法实现了对系统内部功能模块之间复杂逻辑关系的服务治理。此外,为解决医疗设备控制中关键的设备状态感知和故障预警问题,本文设计了一个基于actor-critic强化学习算法的设备状态感知和故障预警算法,实验表明,经过多轮迭代,该算法的预测准确率高达到97.9%,可以有效实现对医疗设备的状态感知和故障预警。经过对系统的部署、测试和验证,证明了该系统可以有效完成项目开始之初设定的功能性和非功能性需求,可以有效承担医院医疗设备管理的任务。     

基于反射内存网络的风洞测量系统状态监测系统设计

为了解决某风洞测量系统监测覆盖面不全、监测手段缺乏、监测数据管理效率低下等不足,在现有设备基础上搭建了环形反射内存网络,构建了状态监测系统;介绍了系统的硬件组成和软件设计方案及实现;状态监测软件基于LabVIEW和SQL Server开发,将测量设备状态信息集中采集、处理、存储,实现了对测量系统设备的实时监测和数据分析等功能;应用结果表明,系统具有良好的实时性和可靠性,功能完备,界面友好,满足风洞试验运行监测要求。     

一种远程的屏幕图像传输方法

以VC++6.0为开发环境,实现纯软件网络服务器程序和客户端程序。服务器程序实时采集屏幕图像,并对其应用高效压缩算法,使用CAsyncSocket套接字类,客户端程序实时接收、解压并显示图像。该方法可满足一般的同步视频传输的需要。     

基于LabVIEW的移动机器人远程网络监控系统

介绍了一种基于LabVIEW的移动机器人远程网络监控系统。该系统利用LabVIEW中网络和串口通信的相关函数,实现了计算机和控制对象间的数据传送,并且通过计算机网络达到了远程监控的目的。同时该系统使用了远程无线通讯模块,从而实现了对移动机器人的实时信息采集和无线控制。另外,该系统将监控对象实时运行的数据记录到一定的文件中,以便进行历史查询或者相关数据的分析。     

基于RTX的实时数据处理系统

为了解决远程设备数据处理不及时的问题,提出了一种基于RTX实时操作系统的设备数据处理系统.该系统由RTX实时数据处理进程和人机交互进程两部分组成,其中RTX实时数据处理进程负责接收远程设备端的数据并进行实时的处理,将处理过的数据经共享内存和同步事件对象等通信方式,传输到Win32的人机交互进程进行显示和存储数据,同时用户可以通过控制指令修改远程设备的状态.实验证明,该系统解决了设备数据处理不及时的问题,保证了设备管控的实时性和稳定性,能够满足对远程设备进行实时管控的要求.     

可穿戴式跌倒检测智能系统设计

为提高对老年人跌倒检测的正确率,设计一种可穿戴式跌倒检测系统.研制基于三轴加速度计的跌倒检测设备,给出系统硬件和软件的实现方案;提出基于反向传播(BP)神经网络的跌倒检测算法,将训练好的网络参数植入研制的可穿戴式跌倒检测设备,实现对跌倒的实时检测.实验结果表明:所研制的跌倒检测智能系统能够有效地区分跌倒与非跌倒,正确率达97.37％.