基于NB-IoT的城市桥梁监测与信息共享系统设计

<正>为及时、准确地监测城市桥梁的各项健康指标，设计了一款基于窄带物联网（NarrowBandInternetof Things, NB-IoT）技术的桥梁健康状况监测系统。该系统采用STM32F103C8T6单片机及ADXL345、DS18B20等数字传感器实时采集桥梁应力、倾角、风速以及温度数据，通过NB-IoT组网实现数据的远程传输，监测数据上传至OneN ET云平台，实现云端存储，通过个人电脑或移动端方式进行查阅，实时观测桥梁的健康状态。测试结果表明，该系统工作稳定可靠，具有功耗低、测量精度高的优点，实现了对桥梁健康状况的监测。     

雷达组网中通信链路监测软件设计

雷达网中通信畅通对雷达网的性能起决定性作用,通信链路状态监测是保证通信链路畅通的前提.文中在介绍雷达组网通信系统原理及构成的基础上,描述了通信链路监测软件的设计方案和Socket通信、探询帧通信协议、链路通断状态判断、链路故障设备定位等关键技术,实现了雷达组网中有线链路、无线链路状态的有效监测及故障诊断.     

基于以太网的桥梁健康监测系统的软件设计

近年来,桥梁健康监测技术得到了飞速的发展,但是相应的监控软件的开发却很滞后.介绍了基于VC++软件平台开发出来的桥梁健康监测软件系统,该系统充分利用套接口Socket编程实现了采集数据的以太网传输,然后通过两个线程将采集到的数据绘制成实时曲线,同时将数据保存到Excel文件.利用该软件系统和基于DSP芯片设计的监测仪,能够实现桥梁健康的在线实时监测.     

基于植入式光纤传感网络的固体火箭发动机结构健康监测

为实现对固体火箭发动机结构健康状态的实时监测和评估,设计并研制了一种高强度飞秒光栅传感网络,重点研究了传感器与信号传输链路的涂覆和封装。开展了发动机界面脱粘模拟实验。设计可用于发动机应变、温度和载荷的模拟演示系统,建立了基于光纤传感器采集数据的发动机数字孪生模型,形成发动机实物与数字孪生体的精准映射。最后将光纤传感器阵列植入发动机,对发动机开展水压监测实验、高低温存储实验、长周期监测实验和点火实验。对监测结果进行无损检测验证,结果表明该传感网络能够准确测量出发动机的应变状态,为固体火箭发动机的结构健康管理提供有效的数据支撑。     

基于Fabry-Perot光纤应变传感技术的监测系统

介绍了外腔式光纤法布里-珀罗(F-P)应变传感器的基本原理和信号调理技术。设计了基于F-P应变传感技术和虚拟仪器技术的结构应变实时监测系统并应用于桥梁健康监测现场。现场应用结果表明,法布里-珀罗光纤传感器与传统传感器相比具有响应速度快、动静态测量、绝对测量、抗电磁干扰和易于与钢筋、混凝土复合等特点,适用于桥梁等结构的应变测试。所设计的应变监测系统可用于结构健康状态的在线监测。     

中小梁桥安全健康监测技术分析

梁桥健康监测系统,即在桥梁重要部位布设可长期使用的传感器,将传感器采集到的数据传送到远程云服务器进行数据挖掘分析,提取桥梁结构关键信息的损伤识别指标并进行分析和评估。文章就现今在浙江省某地区实施的一种基于物联网的梁桥远程安全监测系统进行技术分析,并就这些技术在梁桥养护方面进行了阐述和展望。     

有线电视前端设备运行监测软件的设计

设计一个统一的运行监测平台,利用微机对常年不间断工作的不同厂家、不同型号的有线电视前端设备运行数据进行实时采集和检测,对保证有线电视信号传输的稳定、可靠和安全播出有着十分重要的意义.主要讨论有线电视前端设备运行监测系统微机软件的设计.     

融合虚拟现实技术的桥梁监测系统设计与实现

针对桥梁健康监测系统直观、高效的业务需求,研究当前的工业监测系统模式,提出了融合虚拟现实技术的桥梁监测系统的设计方案。该系统能够应用开源框架Three.js对桥梁信息进行三维可视化监测显示,全方位展现桥梁内外部结构,并结合传感器的实时数据实时反映其当前健康状态;为优化Web系统实时访问监测数据的速度,提出实时和历史数据分离的二层数据存储结构。实践应用结果表明,以Web3D模型为主,多层数据分离存储为辅的监测系统,可以对桥梁监测数据高效地、直观地呈现以及预警,对桥梁管养单位分析、维护桥梁健康情况具有重要意义。     

基于多目标模拟退火算法的导航卫星激光星间链路拓扑动态优化

根据激光星间链路的技术特点,并考虑导航卫星星间链路需兼顾通信、高精度测量与自主定轨的多重要求,研究了全球导航卫星系统(GNSS)激光星间链路拓扑的动态优化问题。采用有限状态自动机(FSA)思想建立了一种导航卫星激光星间链路的链路周期表。综合卫星平台、轨道动力学、激光终端捕获跟踪性能等工程约束条件,以网络时延和链路空间位置精度因子(PDOP)作为通信性能和高精度测量的量化指标,建立拓扑的多目标优化模型。提出一种基于多目标模拟退火算法(MOSA)的改进算法,求解全局最优拓扑结构,并在某卫星或某条激光链路不可用时进行动态优化。此外,还设计了一种避免冲突的链路交叉算法,改进了多源最小时延路由算法。仿真结果表明:在包括24颗MEO和3颗IGSO卫星的GNSS中,经该算法优化的拓扑结构具有良好的通信和测量性能,能够有效改善网络时延、PDOP值;当个别卫星或个别激光链路不可用时,改进算法计算出的拓扑结构仍能较好地兼顾高速通信与高精度测量性能。     

基于LabVIEW的电机转速监测系统的设计

在电机控制系统中,转速测量的精确度、实时性和稳定性直接影响电机调速系统的性能。文中设计了一种基于LabVIEW软件平台的电机转速监测系统,选择绝对式光电编码器和单片机作为前端转速信号的采集系统,通过RS-232串口通信将数据传送至上位机;利用LabVIEW的数据处理和显示功能,对转速信号进行实时地处理、显示和保存。该设计在开关磁阻电机调速系统中进行了实验测试,结果证明,该方法人机界面良好、测速范围宽、精度高、响应速度快、抗干扰能力强。     

基于物联网的远程健康管理系统的设计

为了能够帮助个人保持良好的身体健康状态,采用物联网三层架构实现了人体健康状态的感知、监测、预警及服务。应用Java语言开发了"个人健康专家"手机软件,该软件利用蓝牙通信功能,采集传感器测量的健康指标;利用3G通信功能,实现了与云计算中心的通讯,上传健康指标,下载警示信息和健康指导信息。此系统能够成为个人用户的私人健康顾问,帮助用户保持良好健康状态。     

卷积神经网络在桥梁结构健康监测系统中的应用

桥梁结构健康监测中对于桥梁状态的判断主要依赖对桥梁上的传感器数据的分析和判断。由于长期监测中环境的影响,日常的采集信号数据会含有大量的噪声数据,这会对桥梁结构健康状态的判断造成很大的影响。利用卷积网络模型对传感器数据进行有监督的分类学习,能够不需要对原始信号数据进行降噪过滤处理和经验模型判断,由训练好的模型计算获得测试结果与实际结果一致,所以卷积神经网络在桥梁结构健康系统中对于桥梁状态判断是一种有效的方法。     

电网调控运行安全风险在线监控系统设计

为了提升安全风险监控的准确性和全面性,设计了基于人工智能的电网调控运行安全风险在线监控系统.对配电线路监测终端内置网络状态监测模块,传输的异常数据信息,实行故障逻辑判断,并利用反向隔离装置,将故障判断结果传送给配电自动化通信前端,经正向隔离装置输送至监测装置外网组件,实现电网调控运行安全风险的监测和控制.实验结果显示:...     

农药运输安全实时监管系统设计与实现

为保障农药运输的安全,实现农药运输的实时监控与管理,将北斗+GPS双模定位、4G/GPRS通信网络和多传感器应用在农药运输监管方面,利用Web技术将实时监管呈现于前端网页。基于模块化的设计思路实现了农药运输数据实时采集、运输过程监控以及数据管理。系统通过监测信息实时掌握运输车辆和农药的状态,可及时发现异常并报警。通过测试运行,软、硬件方案可行,系统运行稳定,实时性强,监管效果良好,对保障农药运输安全有十分重要的意义。     

工业现场数据采集常用方案的设计

工业现场各种在线监测设备通过不同类型的传感器,对现场监测的指标进行实时的收集,这些收集起来的数据可能会通过各种不同的接口,将测量数据传输至数据采集设备上去。数据采集设备采集数据的准确性与稳定性,对于后期的监控至关重要。因此,如何设计采集精度高的系统,成为我们系统设计的首要问题。     

IoT网络中基于多天线技术的无人机通信传输性能优化

为了提高无人机通信传输性能，研究了在物联网中结合多天线技术对无人机通信的上下行链路功率控制。采用可配置波束宽度和功率的阵列天线，对无人机通信的上行链路和下行链路的传输性能进行分析和优化。对于下行链路，提出一种基于地面传感器设备位置信息的自适应功率分配算法，通过研究地面传感器设备接收性能与无人机发射功率和相对位置之间的关系，分析无人机采用固定功率发射时地面传感器设备获得通信速率与其位置的关系，从而最大化下行链路的传输容量。同时针对实际工程需求，考虑覆盖范围内所有用户的服务质量，提出一种基于地面传感器设备位置的功率预均衡算法，从而获取良好的QoS。对于上行链路，考虑在频谱共享环境下的通信机制，提出一种基于地面传感器设备位置的非合作博弈功率控制方法，根据相对位置和最小通信速率需求设计效用函数，证明纳什均衡的存在性和唯一性。最后，针对提出的上下行链路功率控制优化算法，通过仿真结果验证了其正确性，有效保证了系统的传输性能。     

雾霾天气对红外光通信信道容量的影响研究

为改善红外光通信系统,研究雾霾天气对红外光通信信道容量的影响。在两个地区分别进行红外光通信链路的架设,在晴朗天气下对架设通信链路的红外光通信信道容量进行测量,并将该组数据作为对比组数据,在不同颗粒直径即不同浓度的雾霾天气下,通过实验设备获取架设的红外光通信链路的红外光通信信道容量,利用本端的激光大气通信机等设备进行伪随机序列码的发送,利用对端的红外光通信链路等设备对接收的伪随机序列码进行误码分析,通过误码分析结果计算红外光通信信道容量,将所得数据作为实验组数据,对比实验组数据与对比组数据,对雾霾天气对红外光通信信道容量的影响进行分析。根据分析结果可知,随着雾霾浓度的逐渐增加,红外光通信信道容量也随之逐渐减少,雾霾浓度与红外光通信信道容量呈反比状态。雾霾天气会导致红外光通信信道容量的减少,影响红外光通信。     

用于通信基站的蓄电池监测系统的研制

本文介绍了一种用于通信基站的远程蓄电池巡回监测系统的设计和实现技术.该监测系统可以对基站电池端电压、充放电电流和电池温度3种主要参数进行监测.温度的测量采用数字式传感器DSI8B20.其供电设汁采用了闩锁保护技术以提高系统安全可靠性,测量数据能通过公网GPRS以无线数传方式实现集中监控.测试结果表明:此远程监测系统具有安全可靠、监测参数全面、数据传输稳定等特点.     

基于压缩感知技术的冷链监控系统研究

基于无线传感器网络监控的冷链运输系统可实现产品实时跟踪和质量管理。传统监测系统需要运输车辆将其传感器数据实时传输到控管中心,可能导致数据链路和通信系统超载,反而减少数据采集和传输效率。本研究旨在为冷链运输设计一套无线传感器网络监控系统,使用压缩感知技术有效降低数据采样率以减少系统压力。测试结果表明,该系统能够准确、高效地恢复传感器采集的数据,实时反馈货物在冷链各个环节的温度变化情况,为货物的运输提供有效监管和安全保证。     

光纤光栅位移传感器的开发及应用

针对全光纤结构健康监测系统中对位移监测的需求,设计了一种基于等强度悬臂梁结构的光纤光栅(FBG)位移传感器,它具有结构简单、测量精度高、温度自补偿等优点。通过对传感器进行标定试验,结果显示其线性相关系数可以达到0.999以上,传感器的测量精度为0.326%FS。该传感器在桥梁支座监测中的成功应用表明其可靠性高、对结构自身影响小,可直接测量支座位移,适合于长期工程结构监测。