基于ZigBee的空气质量监测系统的研究设计

针对石油化工领域中安全事故的频繁发生,提出了一种基于ZigBee无线技术的工业现场空气质量监测方案,并设计了完整的空气质量监测系统。系统主要包括：检测终端、无线路由器、无线网关以及空气质量监测软件;系统可以测量多种气体参量,包括：温度、湿度、CO含量、CO2含量以及空气质量;整个系统具有测量精度高、灵敏度高以及监测范围广等特点。     

基于无线通信的高压设备温度监测系统的设计

在对现有高压设备温度监测技术进行分析研究的基础上,研制了基于无线通信的高压设备温度监测系统.该系统的高压侧单片机通过高压侧无线发射接收模块与低压侧的无线发射接收模块进行无线双向通信,实现了高压设备的温度监测信号向低压侧传送.本文针对该系统的关键问题,重点介绍了以PCB板铜箔为介质的无线通信天线设计的基本方法与计算式,设计了无线发射模块的PCB板铜箔环形天线参数;介绍了高压侧以太阳能电池为主的专用电源的设计,该电源由处于低压侧的单片机系统控制的聚光灯为高压侧的太阳能电池提供能量,通过低功耗稳压模块输出稳定电压3.3 V;介绍了综合性能较好的温度传感器及其特性处理方式.实验室运行验证了该系统通信的可靠性.     

适用于输电线路监测的自供电无线在线监测系统

高空输电线路的实时在线监测对于电网安全可靠运行非常重要,然而输电线路在线监测系统的传统电源供给方式如感应取电、太阳能等方式,难以满足实际应用场景的需求。提出一种基于电磁-压电-摩擦纳米发电机的混合式自供电能量收集方法,将输电线路振动能转换为电能为在线监测系统供电,同时采集输电线路温度、弧垂、微风振动信息,无线发送至终端服务器,实现对电网线路的实时监控预警。系统包括复合能量收集器、电源管理模块、传感监测模块、无线通信模块、数据分析与处理模块等,实现低功耗自供电感知、无线数据收发、电磁屏蔽、数据分析与展示及实时监控预警等多项功能。系统收集环境振动能实现自供电传感,结合无线传输互联网技术形成的无线输电线监测网络实时性强、监测效率高,对提高国家电力系统的稳定性和可靠性具有非常重要的意义。     

铅酸蓄电池实时温度监测系统设计

介绍了铅酸蓄电池实时温度监测系统设计方案,系统以超低功耗16位单片机MSP430F1121PW为核心,通过表贴式Pt1000构建的电桥电路对铅酸蓄电池壳体温度进行实时监测;系统采用nRF24L01构建了无线数据通信模块,实现了温度监测结果的远程传输;为了匹配蓄电池供电的低功耗要求,系统设计了基于TLV70433和TPS76933的两级电源管理单元;理论分析表明,系统具有较低的功耗和较高的测量精度。     

基于无源无线传感技术的高压设备温度监测系统分析

提出了一种面向高压设备的基于无源无线传感技术的温度智能监测和预警系统,探讨了高压设备温度监测的必要性及其技术现状,介绍了无源无线传感技术,并给出了系统的实现方法。该系统可以对高压设备各接点温度升高进行实时监测,从而快速发现相关故障,以保障高压设备的稳定、安全和可靠运行。     

输电铁塔螺纹紧固件轴力远程实时监测与松动状态分析

针对我国西北部大风、大温差区域输电铁塔紧固件易松动、实时轴力难以监测、松动状态无法分析的问题,本文基于无线传感器网络技术设计并研发了一套远程实时监测系统。系统以太阳能作为能源供给,集数据测量、信号采集、无线传输、GPRS远程发送、数据管理于一体,实现了远程上位机监测中心对现场数据的实时监测。整套系统具有良好的可行性和可靠性,通过长期数据的监测与分析发现,提高初始预紧力对提升剩余紧固轴力百分比具有明显效果,对输电铁塔螺纹紧固件防松措施的研究具有指导性意义。     

基于MEMS传感器的无线振动测量节点设计

针对机械设备有线振动监测系统存在监测盲区、部署成本高等不足,现有无线振动节点存在的高频率振动信号拾取困难、通信速率低、硬件性能差等问题进行了应用研究。基于射频和嵌入式技术,采用精密MEMS传感器,设计了基于STM32微控制器的高精度数据采集、无线射频通信、大容量存储及电源调理等硬件电路,并根据测量频率范围设计了2类不同通信速率的振动节点,实现了节点的无线组网通信、TPSN时间同步等软件设计,研制适合机械设备振动监测应用的无线振动测量节点。最后搭建振动对比校准实验台对该节点进行参数标定,经实测节点具有较高测量灵敏度和精度,具有一定应用参考价值。     

ZigBee技术在污染源应急监测系统中的应用

针对目前应急监测系统有线部署、单点测量的局限,设计了一种基于ZigBee技术的污染源应急监测系统,并详细论述了系统设计方案、硬件设计和软件设计。系统采用星型网络拓扑结构,构造了一个基于ZigBee的无线传感器网络,实现了污染源应急监测系统中对污染源数据的采集。研究结果表明,该污染源应急监测系统具有无线传输、快速部署、多点测量等特点,能够满足应急监测的需求。     

基于WSN的墒情监测节点双电源设计

保证无线传感器网络中的节点长期稳定工作的关键设计之一是节点的电源模块设计。为了解决这一问题,文中设计完成了一种基于WSN的城市绿地墒情监测节点的太阳能电池板和锂电池结合的节点双电源供电系统。该设计采用TI的BQ25504电源管理芯片,并在节点上对电源管理程序进行了优化,可为节点提供稳定的电源输出,理论上能将锂电池的寿命延长3~5年,使系统具有更长的生命周期。该电源模块设计扩展性强,可扩展应用于各种户外监测的无线传感器网络节点,如环境监测、精细农业等。测试结果表明,此电源模块设计满足为墒情监测节点提供长期稳定的5 V和3.3 V供电需求,达到了预期设计目标。     

基于GPRS的城市电缆接头温度实时监测系统

为了解决因城市电缆接头温度过高而引发火灾的问题,开发了基于GPRS的电缆接头温度实时监测系统,给出了系统总体结构框图,并对系统硬件和软件设计方案进行了详细阐述.该系统以AT89S51为主控制芯片,利用单总线温度传感器DS18B20和MC35模块组成温度测控与数据传输终端,使用GPRS网络作为无线传输网络,通过TCP/IP协议进行管理机和现场机之间的无线数据传输.实验结果表明:该系统测量精度高,误差小于±0.5 ℃,超温报警准确率100%,满足了测量的实际要求.