机场助航单灯监控无线传感器网络低能耗路由研究

为合理利用节点有限的资源,完成高效的数据采集任务,延长无线传感器网络使用寿命,以机场进近区助航灯的无线传感器网络监测为研究对象,提出了针对机场助航灯监测的基于分区的WSN(Wireless Sensor Network)路由协议AL-CADE(Airfield Lighting-Clustering Algorithm based on Distance and Energy)。该协议将监控区域按助航灯分布的地理位置分成几个区域,在各分区中设置了高级节点作为中继节点。对椭圆分区内节点进行了簇头数优化,提出了基于能量和距离分布的簇头选举算法。仿真结果表明:该协议可有效降低节点能耗,延长网络寿命。助航灯监控系统的使用对保障飞机的起飞和着陆安全,提高机场维修工作效率和维修保障能力十分重要。     

机场助航单灯监测无线传感器网络的数据压缩研究

以机场助航单灯监测无线传感器网络为研究对象,为了合理利用节点有限的能量、延长无线传感器网络的使用寿命,详细讨论了在簇头及汇聚节点上对节点监测信息进行压缩的策略及其实现.结合助航灯光故障变化缓慢的特点,使用差分编码算法来大幅减少汇聚节点每次巡检后需要上传的数据.基于灯光故障类型的分布特点及灯位位置标识编码间的相关性,对现有的管道压缩算法进行了改进和实现.仿真结果表明,改进的管道压缩算法能够在汇聚及簇头节点上取得较小的数据压缩比.     

无线传感器网络节点的电压监测

电池供电的无线传感器网络节点在电量不足时,节点上的有源器件不能稳定工作。基于网络节点中的CC2430/31芯片,在Zig Bee协议栈中添加定时功能,使以电池供电的节点能够周期性地采样电池电压并进行判断,当电压低于预先设定的报警低限时,利用LED灯的闪烁进行报警。同时该节点进入非正常工作状态,断开与网络的联系,以保证其他节点交互信息的可靠性。     

基于PSoC的无线传感器网络系统设计

无线传感器网络能够实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,但是无线传感器网络节点能耗高、容易失效。针对这一问题,提出一种基于PSoC的无线传感器网络系统设计方案,采用CYPRESS公司PSoC芯片(可编程片上系统)CY8C29466作为节点处理器,实时采集网络各节点的电池电量,引入抗干扰能力较强的Wire-lessUSB通信技术构建无线网络,提高无线数据传输的可靠性,以车位锁管理系统设计为例,详细阐述了该传感器网络系统的硬件和软件设计。实际应用结果表明,该方案充分利用PSoC芯片内部的模拟资源和数字资源,缩小了体积,缩短开发周期,且能有效地降低系统的能耗,检测网络各节点当前的电量,通知管理人员及时更换电池。     

机场助航灯故障检测系统研究

基于电力线载波的机场助航灯故障检测系统,主要由调光器、定位系统主控单元、灯位信息采集单元、定位系统上位机以及塔台控制计算机等组成。灯位检测单元检测每个助航灯的信息,定位系统主控单元采集每个助航灯的信息。机场助航灯故障检测系统应用电力线载波技术,通过FSK调制解调模块把信息调制成可以在电力线中传播的信号,从而实现定位系统主控单元和灯位检测单元之间信息传递。故障检测系统接入机场监控系统之后,可以有效的监控助航灯的状态。     

基于神经网络的助航灯故障诊断实现

助航灯光尤其是着陆区灯的正常工作保障了飞机的安全着陆.采用灯光巡检方法时,信息需要具有较高的准确性.为此,提出了一种基于神经网络的汇聚节点数据融合方法.应用C语言和Verilog语言编程仿真,并在硬件FPGA中进行验证.通过汇聚节点的数据处理,省去了以往的巡检单元的设计,并对权值处理问题进行了讨论.实验结果表明,用FPGA实现神经网络算法能够提高BP网络学习和分类速度,能有效地进行故障的应急处理.     

基于ZigBee的矿井监测节能系统设计

目前传统的矿井监测网络大都采用有线传输方式造成了布线繁琐、覆盖范围有限、线路依赖性强等问题,一些无线传输网络使用射频感应技术造成节点的功耗过大出现了节点耗能严重而死亡的问题;提出一种基于ZigBee的矿井监测节能控制系统,设计基于ZigBee网络的矿井传感器节点软件与硬件方案,根据矿井网络中节点终端的网络结构设计灵活的路由选择协议使节点的能量消耗达到均衡。实验表明,基于ZigBee的矿井节能控制系统能够有效地进行组网,控制节省节点能量损耗减少节点死亡率,实用性较强。     

助航灯光单灯监控系统的数据传输设计与实现

针对助航灯光单灯监控系统数据传输存在的问题,提出了基于无线传感网络技术和GPRS/GSM技术的综合通讯方案。对系统组成中的微处理器、射频模块、GPRS/GSM模块硬件进行了介绍,重点阐述了通讯模块软件的设计以及监控系统平台的搭建.该系统实现了助航灯巡检自动化,可以实时监控灯光设备运行状况。对通讯中关键技术一点对多点通信进行了讨论。测试结果表明,系统能够稳定可靠进行数据传输,满足了机场对助航灯自动巡检要求。 基于无线通信技术的助航灯光单灯监控系统能够增强机场地面保障能力。     

基于ZigBee的光伏电站环境实时监测系统

为了监测和研究环境参数对光伏电站的影响,提出了一种基于ZigBee的光伏电站环境实时监测系统。以CC2530芯片为控制核心实现了传感节点、路由节点和网关节点的硬件电路,且在Z-STACK协议栈基础上,应用改进的Cluster-Tree算法组成无线传感网络。利用网络计算机的Yeelink物联网平台实现上位机监测,科研人员可远程登录Yeelink平台和手机APP查看光伏电站环境状况。经实验测试,该系统实现了光伏电站温湿度、光照强度和气压信息的实时监测,数据可靠性高,且网关节点的数据收包率超过75%。     

基于ZigBee技术的多节点设备无线物联自组网设计

设计了一种基于ZigBee的多节点设备无线物联自组网络,采用ZigBee芯片CC2530构建终端采集节点、路由节点和协调器节点。终端采集节点周期性采集数据并通过多跳路由和协调器将数据上报到PC监控端。系统节点之间能够自组织构建网络,节点发生故障时,网络能够自我修复,使系统正常工作。     

单片机与LoRa通信模块的电气火灾探测器设计

本文设计了一套基于单片机与LoRa组合式电气火灾探测器.探测器设计了电压采集调理电路、电流采集调理电路、剩余电流采集调理电路及温度采集调理电路,检测线路中的三相电压、三相电流、剩余电流及温度等电参量与温度参量,若线路存在过欠电压、短路、开路、漏电及温度异常等电气故障,现场立即发出声光报警且显示其故障信息,并通过LoRa...     

基于异类信息融合的模拟电路故障诊断方法

针对模拟电路故障诊断中存在的可测节点电压信息不足、单一信息不能表征所有故障状态等问题,提出了一种基于神经网络和D-S证据理论的模拟电路异类信息融合故障诊断方法.该方法首先提取两类故障信息并分别将其输入不同的神经网络对其进行初步诊断,并得到各自的诊断结果,然后根据初步诊断结果,运用D-S证据理论对其进行融合,做出最终决策.     

基于单片机的按摩机传动数字控制电路设计

对基于单片机的按摩机传动控制电路进行设计。以单片机为核心控制芯片,以直流电机PWM调速技术为基础设计电源电路、复位电路、电机和指示灯控制电路、按键及显示电路等部分,利用软件编程实现人机交互及按摩功能。按键操作选择按摩机工作状态,报警装置示警或提示按摩完成,指示灯显示当前工作状态,LED数码管显示当前电机转速。经过理论分析及实验研究,该系统能够实现基本的按摩功能,结构简单、性价比高、体积小,可较好地满足人体腰部、足部以及颈部的按摩需要。     

高精度连续可调高压开关电源的设计

提出了一种高精度连续可调的高压开关电源设计方案。电源采用基于SG3525的恒频脉宽调制技术,通过单片机控制可控增益放大器实现输出电压的连续调整,该电源具有高电压输出精度高、连续可调、功耗小等特点。实验结果表明,当该电源输出电压由1kV-25kV可调输出时,输出电压误差最大为1．6％。     

压电传感器信号调理及输出芯片设计

为了提高压电传感器测量系统的集成度,采用1μm高压双极—互补金属氧化物半导体—双重扩散金属氧化物半导体(BCD)工艺,设计了一种适用于压电传感器的信号调理及输出芯片.集成了电压放大型阻抗变换电路、可调增益放大电路、二线制电流输出电路.仿真结果表明:芯片具有输入阻抗高,单位增益带宽大,总增益可调范围广等特点,在12~24 V宽供电范围下可正常工作,耗电仅为3.1 mA.     

电力参数的微机交流采样技术

以80C196KB单片机为核心,介绍了一种实现电力参数交流采样技术的基本算法,并对其硬件测量电路进行了详细的阐述。采用该交流采样算法和具体硬件电路设计了高低压配电间监测系统,现场运行结果表明,系统运行情况良好,各项参数的测量精度均达到了预期的设计要求。     

一种基于射极输出器关断的声光控LED照明灯

声光控开关的主电流回路一般用可控硅控制.220 V市电输出端串接普通白炽灯;交流电源经过桥式整流后输出的脉动交流开关接可控硅阳极,控制白炽灯的亮与暗.用基于射极输出器关断的声光控开关,控制LED照明灯工作,用于没有220 V市电电网的特殊公共场所的照明.照明方法简便,方便人们生活.     

低压低功耗CMOS微电容式传感器数字型接口电路研究

针对便携、无线设备的低电压、低功耗需求,基于TSMC 0.18μm CMOS工艺设计提出一种面向CMOS微电容式传感器的接口转换电路。将敏感电容、参考电容与接口电路集成于同一芯片,可以将对湿度敏感的电容变化量线性转换为方波脉冲信号的宽度,并直接输出数字信号。实验仿真结果显示在1.5 V电源供压下电路消耗的功耗仅为1.95 mW,转换分辨率达到4.38μs/pF,与同类接口电路相比具有线性度好、有效减少电容间失配和对温度与工艺角变化不敏感等优点。     

信息融合在模拟电路故障诊断系统中的应用

设计一种基于信息融合和神经网络理论的模拟电路故障诊断系统。采用基于单片机的信号采集系统,对电路可及点电压和不同激励频率下的电路输出电压峰值进行采样,得出电压和电路放大倍数2类故障特征参数,利用其进行基于BP神经网络的初步诊断,运用模糊变换方法进行融合诊断及故障定位。实例诊断结果表明,与基于单一信息的诊断系统相比,该系统能定位不同类型的元件故障,诊断准确率较高。     

电磁干扰下变频器调速装置智能维护系统设计

由于以往系统只能在无干扰条件下,对变频器调速装置进行维护,无法保障系统在有干扰条件下是否能够正常运行,避免以往系统出现的问题,提出了电磁干扰下智能维护系统设计。采用AT89C51ED2型号芯片作为单片机主控制器,设计电源箱控制电路,经过该电路可将二次侧电压信号传递到VIN+移动端,二次侧电流信号传递到IIN+接信号源端。利用RS485总线构成变频调速传感网络,在该网络环境下选择应用功率较大的晶闸管作为开关器件,在维护电路中增加继电器,保证系统在正常情况下和外界干扰条件下都能智能切换变频调速模式。设计单片机应用程序,计算电池剩余容量关键词在不同参数中的重要程度,以此作为系统维护初始输入值,使用图形化语言编程开发软件,根据硬件结构中的UPS放电维护原理,实现维护功能设计。通过实验对比结果可知,该系统最高维护效率可达到98%,为自动化设备的高效运行奠定基础。