基于Arduino的“一氧化碳还原氧化铜”实验的数字化改进

基于Arduino平台利用机器人原理，将传感器和电机等装置引入到传统的化学实验中，在一氧化碳还原氧化铜实验中将气体的通入和尾气处理等实验操作由Arduino主机通过预设程序自动完成，简化实验操作降低实验难度；同时利用氧气浓度传感器对装置内的气体进行监测并提示，实时了解是否可以进行加热操作，提升实验的安全性。     

基于STM32的环境监测系统设计

为实现工厂、家庭等场合的实时监测,设计了一款小型化、低功耗的环境监测系统,系统采用低功耗STM32单片机作为核心控制系统,利用温湿度传感器、PM2.5烟雾传感器采集环境中的相关参数,通过嵌入式内核处理所采集的数据,再将数据传输到OLED显示屏显示,实现了对周围环境的实时监测。同时,系统采用GSM模块进行无线通信,实现了数据的无线传输。测试结果表明：该环境监测系统能够较好地实现对环境温湿度与PM2.5的监测,并实现数据的远程接收与监测。     

地下水位监测系统的研究与设计

合理开发、利用和保护地下水资源是生态发展工作的重点之一，所以地下水水位是重要的监测指标。本文设计了一款地下水水位监测系统，它利用STM32单片机作为主控单元，利用温度传感器DS18B20和水位传感器检测地下水的信息，通过无线数据传输，最后在终端进行显示。中央处理单元STM32系列单片机，对压力传感器或者温度传感器的各项数据进行实时采集或定时采集。数据采集之后再经过相应的运算处理后，经过无线网络传输到显示终端。该设计完成了硬件和软件的设计，最终实现了实时监测地下水水位的功能。该系统具有对地下水水位进行实时监测的功能，节约了人力成本，具有一定的现实意义。     

基于单片机和LabVIEW的电机多参数在线监测系统

针对传统电机监测存在的测量参数少、智能化程度低、离线监测问题,提出了一种基于单片机和LabVIEW的电机多参数在线监测系统。该系统通过传感器、信号调理电路和单片机实现了对电机运转过程中温度、转速及噪声等参量的采集,利用RS-232通信串口将数据传输到上位机。上位机采用图形化界面软件LabVIEW实现电机运行过程中的多参数的在线监测。结果表明:该系统具有测量精度高、实时性强、智能化程度高及可扩展性强等优点,有助于防止电机故障的发生。     

基于物联网技术的大棚环境监测系统

随着无线通信技术的快速发展,物联网技术在环境监测的应用不断深化。设计了基于物联网的大棚环境检测系统,可有效地解决大棚有线环境监测布线困难等一系列问题。该系统由终端传感器节点采集环境数据,利用GPRS和ZigBee相结合的无线网络技术将采集的数据传送至终端用户,管理人员通过终端就可以监测大棚蔬菜的生长环境。测试结果表明:该系统能够实时准确地监测大棚蔬菜的环境,可以完成预期的工作目标。该系统不仅工作性能稳定,还具有低功耗和低成本的优点。     

基于Android平台的实时地铁变形监测系统软件设计

为了完善实时地铁变形监测系统设计方案,提高系统数据采集精度,丰富数据类型,为用户提供手机接收数据服务,本文在Android平台开发一套地铁变形监测系统.该系统通过核心控制器,控制关键部位应力监测传感器、线形监测传感器、接触压力监测传感器、接触位移监测传感器采集地铁变形数据,通过无线传输模块发送数据,利用服务器接收数据,...     

基于无线通信技术的温室环境参数监测系统

运用STC89C52单片机、DHT11温/湿度传感器、BH1750光照传感器、nRF24L01无线模块、LCD1602液晶及12864液晶显示模块等器件,设计了基于无线通信技术的温室环境参数监测系统。该系统可以对温室内的温/湿度和光照参数进行多点采集,并将采集的温室参数通过无线模块送到终端(接收端),最后由终端设备将参数送至PC机。实现了对温室大棚中温度、湿度和光强的监控,解决了温室大棚人工控制测试的温/湿度误差大、费时费力及效率低等问题。     

基于无人机的模块化环境监测系统

无人机结合遥感技术具有立体监测、响应速度快、监测范围广、地形干扰小等优点,是今后大气突发事件污染源识别和浓度监测的重要发展方向之一。针对城市化速度的加快带来的环境污染问题,本文研发了一套基于无人机的模块化大气污染监测系统。该系统搭载了摄像头、多枚高精度气体传感器,可对大气中微量的VOCs、SO2、NO2、NO3、PM2.5等数据进行同时监测,最高检测精度达到亚ppb级别。系统会先对大气情况进行监测,随后将空气质量气体传感器数据、有毒气体应急监测数据汇入到统一平台,并对各类监测数据进行实时展示,同时记录采集每组大气数据的时间、经纬度、绝对高度等信息,为后续决策提供更多依据。本系统采用模块化设计,可以实现快速拆装、替换。     

典型石化高温设备监测数据的处理研究

为实现基于多参数的典型石化高温设备健康监测系统开发,对声发射、温度、振动传感器进行了数据采集、处理和分析,以得到有效的数据为后续分析提供数据基础。研究发现温度数据的形式单一,但采集到的声发射以及振动的数据量大,特征参数多,传输不便,需要对其进行预处理以简化参数。研究结果表明,通过分析声发射信号的特征参数,关注循环温度下的温度曲线及温度梯度,提取振动数据的功率谱,以及对多参数数据进行耦合分析,能够较好地实现对典型高温设备的健康监测。     

物联网技术在注塑车间环境监测系统中的应用

针对注塑车间环境变量众多且难以综合监测的问题,设计了基于Zigbee技术的物联网注塑车间环境监测系统。该系统由感知子系统、网络通信子系统和显示子系统共三个部分组成。感知子系统由光照传感器和温湿度传感器组成,用以采集注塑车间内光照强度及温湿度信息作为环境数据;网络通信子系统采用Zigbee物联技术搭建局域网,使用Zigbee网关服务器,将传感器的环境数据传输到显示子系统;显示子系统设计出相应上位机软件与移动端软件用以实时查询环境数据。选择多个注塑车间对该系统进行测试,结果表明:该系统可以实时监测注塑车间环境的温湿度及光照强度信息,使工作车间具有危险提前预防功能,同时具有较好的应用价值和发展前景。     

基于支持向量机的矿山微震波形识别和分类研究

为了对微震监测系统每天采集到的大量波形数据进行识别和分类,建立了一个基于支持向量机并具有智能学习功能的波形自动分类器模型。通过对某段时间采集的波形进行人工分析,得到相关特征参数,包括频率、最大幅值、释放总能量、持续时间、触发时间、测试感知率等信息,结合经验与理论的分析方法区分判断该波形的类别,利用这些已经人为判定的波形类别和特征参数对支持向量机分类器进行训练、优化,最后得到最优的分类器模型参数。结果表明该分类器能够将微震波形进行良好的分类处理。     

基于LabVIEW的电能质量监测和分析平台

针对传统的电力参数监测系统硬件体积庞大以及难以适应复杂、实时多参数测试等问题,基于DAQ设备构建一个完整的USB数据采集系统,采用NI信号流处理技术,通过USB设备实现同步高速信号流处理,不但完成各项电能质量指标的监测,而且实现用户通过网页浏览器进行远程电能质量数据的监测。该电能质量监测分析软件平台基于Lab VIEW完成数据采集、处理、分析、存储及结果显示等,与Fluke 437型电能质量分析仪的实验结果对照可知:该平台测试结果准确、可靠性较高。     

基于ARDUINO控制器的高速电镀线传输钢带振动与变形检测系统

介绍了一种基于Arduino控制器的位移检测系统的设计。通过差动电容式位移传感器获得电镀生产线传送钢带的位移数据,由Arduino控制器判断处理后,经nRF2401无线模块发送到监控终端,实现了对集成电路产品电镀传送钢带运行过程中的振动与变形状况的实时监测。     

基于灰色理论的露天矿边坡位移预测预警研究

为监测预警露天矿边坡的变形位移,提出了基于灰色理论的位移变形预测模型。通过采集有效数据,首先对时间序列数据进行平滑处理,然后建立灰色系统模型对处理后的位移变形数据进行预测分析。将该理论模型应用到某露天矿边坡的监测系统中,与回归预测、一次指数平滑法等进行对比,得到了更为准确的预测结果,表明该理论模型充分利用了边坡变形数据的灰色模型特性,精度和预测能力都得到了明显提高,可用于露天矿边坡监测系统的预警分析。     

基于FPGA的燃烧动态监测系统设计

设计了一种基于FPGA的燃烧动态监测系统,介绍了该系统的硬件结构。该系统能够实现对燃烧室动态压力信号和加速度信号的实时采集、缓存、Blackman加窗、FFT变换和频域稳定性分析功能。此外该系统还可以通过PCIe接口将日常运行数据发送至上位机,由上位机保存到硬盘进行备份。最后通过仿真和硬件调试,验证了方案的可行性。     

配电网故障诊断装置的研究

在嵌入式系统之中,研制了一种兼具监测与诊断功能的配电网故障诊断装置,该装置通过采集电气设备运行时产生的特定参数,将数据进行系统化的分析与处理后,可以精确地显示出电气设备及整个配电网的运行状态,从而快速的得到故障的定位并为该类故障提供一系列的数据保存以便于精准预判。     

土木工程结构安全性在线评估及监测技术研究

针对土木工程监测方案中存在的人工成本高、检测精度较低和无法实时监控等问题，利用分布式光纤布里渊监测技术设计一套在线监测系统，实现土木工程结构的实时监控。利用小波变换对传感器采集的布里渊频移数据进行降噪处理，实现建筑损伤的精确识别；为验证本设计方案的可靠性，比较不同波基的算法的降噪效果。采用波基为N=3的小波滤波最大误差为4.21%，波基为N=5的小波滤波最大误差为3.38%；研究采用波基为db5的滤波方案，将其与孤立森林算法进行比较，得出采用db5小波滤波方案处理数据相对误差降低了3.8%。将光纤布里渊频移监测方案与拉压力传感器监测方案的检测数据进行比较，得出采用光纤布里渊频移监测方案其平均误差降低了5%以上。     

智能传感教学平台能源管理系统设计

智能传感教学平台以能源管理分散控制系统为核心,阐述了智能传感教学平台能源管理系统结构组成,针对软硬件需求对系统的采集和数据传输进行设计,利用智能传感器把生产过程中的相关数据采集并传输到组态软件,通过建立数据系统,通过NT6000能源管理系统可以实时监控、分析设备运行状态,实现能源集中管理,降低企业能源消耗成本。     

煤制清洁燃料过程通用能效评价系统研究

为了提高煤化工企业节能减排效果,构建和开发了一套煤制清洁燃料过程通用能效评价系统。通过对煤制油工厂实际数据进行采集、归纳和整理,将实际数据录入系统,按照煤化工通用能效计算公式进行能效、能耗计算,并可将其中任意数据作为变量进行优化。结果表明,该系统具有流程自由组态、能效计算与评价、专家知识库及诊断等功能。该系统可通过流程组态模拟不同工艺过程,结合各单元模块工艺参数和能效消耗数据,自动完成物料平衡、能效、能耗、碳排放等计算,并通过专家系统进行诊断和分析,给出节能参考建议。该系统可以应用于煤制烯烃、煤直接液化、煤间接液化和煤分级炼制等过程能效分析和评价等。     

基于物联网的粉尘浓度数据采集优化设计

针对无线传感器网络节点数据传输的耗能性和物联网数据的海量性特点，提出一种LEACH协议和线性回归模型相结合的PM2.5数据采集优化检测系统。该系统以PM2.5粉尘浓度传感器为检测节点，通过研究基于物联网感知层的数据融合算法，提出将线性回归模型与簇状网络结构相结合，构建系统函数，实现节点间相关参数的传输，减少了网络的总能耗，延长了网络生命周期。仿真结果表明：所提数据融合策略达到了节能高效、优化采集数据的目的。