80C196KC单片机在光纤电压传感器中的应用

光纤电压传感器是近年来出现的用于实时高压监测的一种新型的传感器,其实时监测性能与数据处理单元密切相关。分析了光纤电压传感器的数据处理单元的硬件框图和软件结构。实验表明,用单片机８０Ｃ１９６ＫＣ作为光纤电压传感器的信息处理单元,基本可以满足实时监测的各项要求。     

基于虚拟仪器技术的EFPI光纤微位移传感器数据处理系统

设计了一套EFPI光纤微位移传感器数据处理系统.该系统以虚拟仪器技术为设计思想,采用SICL (标准仪器控制库)函数,用面向对象软件设计技术编写系统程序,实现了对光纤传感器光谱测试和腔距实时监测.实验结果表明该系统基本达到自动化和实时化操作,为将来传感器实际应用时的数据处理提供了参考方案.     

光纤表面等离子体波传感器中共振波长的理论计算

光纤SPR传感器是一种新型传感器,可在多个领域实现远距离实时在线监测.根据表面等离子体波的共振条件计算了光纤SPR传感器的关键参数--共振波长,并且给出在一定条件下传感器的最大量程.为光纤SPR传感器的设计提供了有力的工具.     

基于USB的分布式液位监测系统

为实现集散式液位监测,设计了一种新型基于USB的光纤传感检测系统.系统利用强度补偿反射式光纤位移传感器和单片机完成多点液位信号的采集和数据处理.通过USB接口与PC机进行短距离高速数据通信,实现多处液位集中实时监测和超限报警.实验表明,本系统具有易于扩展、实时性强、精度高、本质安全等特点,有较高应用价值.     

基于光纤光栅振动传感器的桥梁索力实时监测

将研制成功的光纤光栅振动传感器以及桥梁索力实时监测系统应用于武汉长江二桥进行索力长期远程实时监测.光纤光栅振动传感器输出的信号可在光纤中进行远程传输,能在任何气候条件下长期稳定工作,适合于桥梁拉索索力的长期远程实时监测;开发的桥梁索力实时监测系统软件,具有拉索特征频率自动识别能力,可以实时进行索力计算.通过对武汉长江二桥拉索索力的实时监测,得到了桥梁索力的分布及其运行状况,为桥梁安全评估提供了可靠的依据.该系统可推广应用于其他大型斜拉索桥.     

基于光纤传感网的高压输电塔线状态监测系统

电力系统是国民经济命脉,高压输电线路是电力系统的桥梁。实时监测高压输电线路的状态安全对国民经济至关重要。早期,使用人工巡查监测线路状态,之后使用无线传感设备监测线路状态。人工巡检效率低下且不能实时监测、无线传感设备易受高压线路电磁干扰。光线传感器以其抗干扰能力强、传速速度快等特点能够解决高压输电塔线监测的安全性和实时性问题。首先根据高压输电塔线需监测的物理量研制光纤传感器,其次架设光纤传感网络,然后设计开发高压输电线路监测软件平台,最后,根据西靖线的实际情况布设传感器、构建传感网络、部署监测平台得到实时监测数据。系统能实时接收传感器数据,监测高压输电线路状态     

基于浮空总线的蓄电池组监测传感器的研制

针对大型蓄电池组维护难的问题,提出了采用总线浮空的设计方法.研制了一种在线式的蓄电池组监测传感器,将每节蓄电池单元的电压、温度、内阻数字化实现实时在线测量,从而及时发现失效的电池单元.同时给出了监测传感器的结构、原理和硬件系统的设计.与采用模拟信号隔离的集中监测设计相比,该设计具有更好的可靠性、采集精度、安全性和稳定性,且成本低、体积小,具有良好的工程应用前景.     

一种新型光纤腐蚀传感器

报道了一种用电化学方法制备的光纤腐蚀传感器,通过光纤纤芯上电镀的Ｆｅ－Ｃ合金膜传递腐蚀信息,实现腐蚀监测,初步实验结果表明,当Ｆｅ－Ｃ合金膜发生腐蚀时,光纤输出的光功率增加３５％,且钝化的Ｆｅ－Ｃ合金膜发生腐时,传感器响应时间比未钝化的膜延长三倍,与金属钝化理论分析结果一致。     

基于分布式光纤传感的溶液浓度自动监测系统

介绍了一种基于分布式光纤传感器的溶液浓度的自动监测系统.该系统采用单片机作为系统的信号处理单元,以发光二极管(LED)为光源,利用脉冲宽度调制(PWM)方式控制发光脉冲,通过光纤传递光信号,用测量反射光的光纤探头作为敏感元件,对雪崩光电二极管(APD)接收到的采样信号进行处理,通过光纤将多个光纤溶液浓度传感器联成分布式测量网络,可以实现溶液浓度的大面积实时智能监控.通过对氯化钠(NaCl)溶液进行检测,得出系统的浓度检测灵敏度为0.1％,在1％ 浓度梯度下,其误差范围不大于0.7％.     

传感器网络中协作任务的实时调度

在传感器网络实时监测应用中,大量传感器散布在监测区域中感知监测域的各种环境或监测对象的信息,一组功能有限的传感器往往相互协作地完成一个大的实时感知任务,协作性是传感器网络的重要特性,它要求实时任务之间的资源共享。单纯的实时系统为保证任务的实时性通常采用资源隔离机制而不能很好地解决传感器网络环境中的采集流数据处理的协作性问题。本文基于服务器的调度框架,使用了实时环境中的时间属性,将数据时间与程序时间相结合,从而将应用语义与系统中运行的程序相联系,提出了一种基于时间依赖关系的实时调度模式,并给出了基于此模式的事件驱动并发数据流程图模型及其实现机制。分析表明,该模型能有效地解决传感器网络监测区域中采集流数据处理过程的协作性问题,减少了数据丢失,提高了系统响应的实时性。     

基于CAN总线网络智能传感器的设计与应用

电梯监测系统是集电子技术、通信技术和数据处理技术在特种设备检测领域的广泛应用丽产生的一个新兴领域.以电梯实时监测系统为应用背景,利用网络智能传感器实现了对电梯运行状态的实时监测.提出并分析了基于CAN总线网络智能传感器的功能特点,给出了网络智能传感器的硬件组成及软件数据处理方法,介绍了系统的软件设计流程.实验表明,该系统能实现电梯监测功能,同时克服了人工定检所存在的标准化和规范化程度不高的缺点,是非常有效的监测系统.     

光纤光栅传感器在公路隧道衬砌结构安全监测中的应用

从工程实用角度归纳了光纤光栅传感器相对于其他传统监测仪器的主要优势,阐述了其在隧道结构安全监测中的适宜性.在此基础上结合某公路隧道衬砌结构的薄弱部位和具体条件,设计了现场自动化监测和无线数据通信系统,采用光纤光栅传感器对隧道支护结构的变形和受力状态进行了实时监测实验,结果真实有效地反映了结构物的运行性态,表明光纤光栅传感器在公路隧道结构安全监测中具有良好的实用效果.     

基于压电加速度传感器的天车监测系统设计

天车吊运系统不能实时监测大车、小车的运行速度和行车位置,为实现对天车的实时监测,将压电式加速度传感器应用到天车吊运系统中;介绍了加速度传感器的基本原理;阐述了振动信号采集系统的硬件组成,并利用图形化开发工具LabVIEW平台实现信号的高速采集;通过采集加速度传感器的输出电压,根据输出电压和灵敏度的关系,获得加速度的值,将加速度的值积分运算可进一步获得天车的速度和位移量;最终达到天车运行状态的实时监测,提高了天车运行系统的可靠性。     

一种新型光纤府蚀传感器􀀁

报道了一种用电化学方法制备的光纤腐蚀传感器（ＦＯＣＳ）,通过光纤纤芯上电镀的Ｆｅ－Ｃ合金膜传递腐蚀信息,实现腐蚀监测．初步实验结果表明,当Ｆｅ－Ｃ合金膜发生腐蚀时,光纤输出的光功率增加 ３ ５％,且钝化的 Ｆｅ－Ｃ合金膜发生腐蚀时,传感器响应时间比未钝化的膜延长三倍,与金属钝化理论分析结果一致。     

F-P光纤应变监测系统在桥梁工程中的应用探讨

介绍了基于多波长复色光F-P光纤干涉原理,利用F-P光纤应变传感器组成了对桥梁主梁的应变实时监测系统,并对其监测系统的安装和应用工程中存在的问题进行讨论.     

基于光子晶体光纤传感器的瓦斯监测系统

空芯带隙型光子晶体光纤以其独特的结构和导光机制,具有其它普通光纤无法比拟的优势,这种光纤传感器在气体检测方面灵敏度更高。设计了以这种传感器为检测元件,基于Zig Bee的无线传感器网络的瓦斯监测系统,实验测试结果与样本值比较表明:相对误差在10%以内,基本达到了实时在线监测瓦斯的目的。     

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。     

一种光纤光栅智能夹层的实验研究

根据智能结构中光纤自诊断系统标准化、集成化、模块化的要求,基于双重光纤Bragg光栅(FBG)传感器,研制了一种光纤智能夹层系统,实验表明:它可以对结构同一位置的应变和温度响应进行同时区分监测。利用智能夹层中FBG传感器网络和先进的信息处理技术,可以建立结构损伤主动、在线和实时监测系统。     

基于物联网技术的货车载荷实时监测系统设计

针对目前货车载荷监测主要依靠固定式称重的现状,设计了一种基于物联网技术的货车载荷实时监测系统。系统以嵌入式系统和多传感器融合算法为核心,由信号采集,信号处理与传输,云服务器等单元组成。采用主控芯片STM32F105RCT6和电阻式应变片传感器,实现数据采集与数据处理;处理后的信息通过无线通信模块发送至云端,云端服务器利用神经网络技术对所得到的数据进行拟合处理,实现了用户在远程情况下对货车的载重量进行实时的监测与管控。实验测试证明,本系统能够准确,高效地采集到货车载荷量,并且所测货车载荷量的精度在2.75%以内,无线传输效果稳定,并能将载荷数据实时上传至云平台,反馈于用户。本系统综合运用了智能传感器、物联网和云计算等技术,具有实时强、精度高、装配便捷等特点。     

基于压力式光纤液位传感器的变压器油高度监测系统

针对传统电力变压器绝缘油位测量的局限性,提出一种压力式光纤液位传感器的变压器绝缘油位监测系统.系统采用压力式光纤液位传感器作为绝缘油位的传感器件,该传感器对光源强度变化、光纤传输过程中的光功率损耗具有光强起伏补偿功能;以数字信号处理器TMS320F2812为处理和控制核心,实现对变压器油位的无人实时在线监测.分析了油位...