无线传感网络测量系统关键技术

介绍无线传感网络测量系统的发展背景、系统组成及特点。从“低耗自组、泛在协同、异构互联“3个方面详细论述无线传感网络测量系统关键技术,并具体阐述低功耗无线传感网络测量系统硬件设计、协作信号处理、动态能量管理优化和测量代理技术等理论和关键技术。还介绍无线传感网络测量系统在工业过程及设备监测中的应用情况,体现无线传感网络测量系统的灵活性、高效性和稳定性,具有广泛的应用前景。     

无线传感网络在电力线健康监测中的应用

电力线运行状态的实时监控是智能电网的核心任务之一。无线传感网络具有无中心控制节点、高抗毁性、微型灵活部署、自组织等显著优点。因此,无线传感网络在电力线健康监测中有着广泛的应用前景。本文分析了现有电力线健康监测解决方案缺陷,总结了已有无线传感网络在电力线健康监测中应用的研究成果。     

无线传感器网络节点的设计和实现

无线传感网络是当前国内外传感器技术领域的热点研究课题，本文给出了一种构建智能无线传感网络通用节点的体系结构，并运用该体系结构的设计思想完成了无线传感节点的研制。该智能无线传感节点采用的软件开发系统是专用于无线传感网络的开放源代码的操作系统TinyOS，运用该平台完成了节点的性能测试和试验。结果表明，该节点达到了设计要求，该设计思想可以提高无线传感网络节点的研制效率。     

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。     

基于ZigBee无线传感网络的港口机械监测系统

为保证港口物流的运行安全,针对港口机械的作业条件和现场环境设计了一种基于ZigBee无线传感网络的港口机械监测系统.该系统通过组建ZigBee无线传感网络采集和监测港口机械的作业状态参数、性能参数、环境参数等实况信息,通过TCP/IP协议传输到服务器;设计基于实况数据的港口虚拟场景模块,并根据服务器端的故障诊断专家系统判定港口机械的运行状态,及时发送报警信息.介绍了系统的硬件和软件的设计思想和实现方法,实现了对港口机械的实时监测,保障了港口物流的安全运行,降低了维护成本.     

基于JN5139-Z01-M00的无线传感器网络节点设计

针对机械设备振动的无线监测问题,在简要介绍无线传感器网络节点体系结构的基础上,对Jennic公司开发的单片可编程超高频收发器模块JN5139-Z01-M00的功能特点进行了研究,并基于该模块设计了一个加速度无线传感系统,最后运用该系统对某液压设备电磁阀的壳体振动进行了监测。试验结果表明,该节点体积小、功耗低、可靠性高且安装使用方便。     

智能无线传感网络关键技术及应用研究

智能无线传感网络是计算机、信息处理、嵌入式计算、通信和传感器技术相融合的产物，是一种全新的信息获取和处理方法。研究了无线传感网络的特点、传感网络的关键技术和近几年在军事、工业、日常生活中的应用。对其相关的协议和算法以及研究进展进行了介绍，随着理论研究及应用的深入，无线传感网络必将逐步进入人类生活的各个领域。     

一种机器运行状态信息监测系统设计

通过构建无线局域网,结合传感技术,设计了一种新的机器运行状态的监测系统。该系统能实现对机器运行状态的实时在线监测,并给出报警;也能够将数据进行存储与分析,为寻找机器的运行状态规律提供数据支持。同时,该系统具有无线传输的优点,特别适用于一些危险环境中的机器运行状态信息监测。     

基于复合振动能量采集器的自供电无线传感微系统研究

工业机械装备的在线实时状态监测和故障预警是保障工业生产安全、提高工业生产效率的重要手段.目前大多数机械装备的状态监测设备都存在体积大、功耗高的问题,并且依赖于电缆或化学电池供电,机动性、灵活性、环境适应性差.本文提出了一种基于复合振动能量采集器的高集成度自供电无线传感监测微系统,设计了压电-电磁-摩擦电三种发电方式复合...     

利用 Wi-Fi 信道的超低功耗无线传感系统

现有的无线传感系统的传感节点需要主动发射射频电磁波进行数据传输,功耗高;利用反向散射调制的无源无线传感系统需要高成本专用阅读器,应用受限。针对上述问题,本文提出利用Wi-Fi信道的无线传感系统,用反向散射调制将传感数据调制于Wi-Fi设备发射的信号中,影响Wi-Fi信道参数。使用Wi-Fi接收设备获取信道状态信息,通过支持向量机训练识别传感数据的检测器,实现无需专用阅读器的超低功耗无线传感系统。用路由器、无线网卡、传感节点搭建无线温度传感系统,传感节点最高功耗不超过350μW,安装无线网卡的Wi-Fi接收设备可读取传感节点距路由器5 m内,以200 bit/s速率传输的传感数据。该系统为智能家居、可穿戴设备等应用的超低功耗无线传感需求提供了有效解决方案。     

用于设备状态监测的接入网关装置研制

为了满足流程工业设备状态监测的实际需求,研制了一种基于嵌入式Linux操作系统的接入网关装置。文章详述了装置各部分软硬件的组成和具体实现方法。该接入网关成功地解决了用于设备状态监测的无线传感器网络与Modbus/TCP工业以太网之间的互联和集成,测试结果表明该网关具有实用性和可靠性。     

基于Zigbee无线传感器网络的水环境监测系统

针对现有有线水环境监测系统布线困难、成本高、监测水域范围受限制等问题,设计了一种基于Zigbee无线传感器网络的水环境监测系统。该系统以Zigbee无线传感器网络和3G网络为核心,通过布置在监测水域的传感器节点进行数据采集,多个传感器节点构成1个无线网络,网关节点负责数据收集并通过3G网络传输给远程数据管理中心。实验表明:系统构建简单,工作稳定可靠,适应于大范围的水环境实时监测。     

基于CC2530的实验室设备管理系统

传统高校实验室设备管理采用人工方式管理与登记,需要投入大量的精力且管理效果不理想。提出基于CC2530无线传感器网络的实验室仪器设备管理系统,该系统由中央管理计算机、无线传感器传输网络、仪器设备传感节点三部分组成。实验结果表明,该系统具有监控实时、资产数据准确、可靠性高、大量节省人力等优点。     

基于Android平台智能家居客户端的设计与实现

针对智能家居系统中功能实现的便捷性问题,对智能家居系统控制实现的通信模块、数据库和消息通信格式等方面进行了分析与实现,从而设计了智能家居系统客户端。首先基于Android平台采用MVC设计模式将客户端的设计分为View视图、Activity控制层和逻辑功能部分;其次自定义客户端与嵌入式网关之间的数据消息格式,从而采用格式化的消息交互格式提高了系统的可扩展性和网络传输的可靠性;设计并实现了客户端的数据库,以便保存用户设置数据及传感器历史数据;对客户端与网关交互的Socket通信和HTTP协议通信进行了设计与实现。最后结合网关和无线传感网络节点对客户端功能进行了测试。研究结果表明,该客户端能够方便、快捷地实现各功能,符合预期要求。     

地下管线安全监测系统

为了防止地下管线被破坏,开发了一种基于ZigBee无线传感器网络的地下管线安全监测系统.监测系统由上位PC机、基于CC2530的中心控制节点和传感器节点以及传感器模块组成.在分析地下管线安全监测系统特点的基础上,确定采用长直线型拓扑结构.搭建了具有1个中心控制节点和5个无线传感器节点的无线传感器网络.设计了声音传感器和震动传感器节点的硬件电路.用C语言在IAR Embedded Workbench for MCS-51 Evaluation环境下开发无线传感器节点程序.基于Qt Crealor平台开发了上位机控制系统软件.     

无线传感器网络多级融合的机械故障诊断方法

针对无线传感器网络(wireless sensor networks,简称WSNs)在机械故障诊断应用中大量振动信号不能实时传输的问题,提出基于无线传感器网络多级分层信息融合的机械故障诊断方法。采用簇树网络结构扩大网络监测覆盖范围,将WSNs信息融合分为数据级融合、特征级融合及决策级融合3个级别,终端节点对原始振动信息进行数据级融合以提取特征信息,簇头节点对特征信息进行特征级融合得到模式识别结果,网关节点对识别结果进行决策级融合以评估机械设备运行状态。实验表明,该方法能有效应用于机械故障诊断。     

基于GPRS技术的水质分析传感网络构建

基于分组无线业务(GPRS)技术特性,采用无线射频传感网络的搭建、面向对象的软件开发语言(JAVA)、安卓技术、光的散射原理以及光谱水质检测技术,开发了面向水环境的自动检测、分析系统,该系统主要实现对环境水浊度的检测。利用无线分组服务数据通信技术远程传输检测数据,并将检测软件嵌入到手机上,实现手机随时检测水浊度,全面提升了系统的自动化水平;利用功放技术,使射频范围扩大至2 000m,且实测丢包率小于0.5%;利用射频传感网络组网,实现2 000m半径范围共用一个GPRS网关连接互联网,一个组网下挂探头最多可达255个,成本减少40%,同时读取255个探头的实测网络耗时不超过5s。通过系统硬件与软件的设计,模拟实验结果表明,该系统可以实现可靠的远程管理和无线传感网络的高速率通讯。     

基于WSN的水质自动监测系统硬件电路设计

针对水资源污染日益严重的问题,融合WSN技术、嵌入式技术和4G技术重点设计了一款水质自动监测系统。系统通过数量众多的传感器节点采集水质的温度、pH值、电导率、浊度等参数,并将其传输给以树莓派3为控制核心的无线网关。无线网关将数据通过4G网络传输至OneNET云,监测中心从云服务器获取数据进行相关处理。通过搭建的实验系统进行功能测试。测试结果表明,所设计的硬件系统能够对水质参数进行远程实时监测,实现数据的实时、精确、低功耗采集与传输,有效降低了人力支出,且系统部署方便,组网灵活,应用前景广阔。     

基于ZigBee的无线振动检测系统设计

针对机械设备的振动信号检测问题,采用ZigBee技术设计了一套无线传感器网络振动检测系统,详细介绍了系统结构,硬、软件设计方案和通信方法。基于Zig Bee技术并结合MEMS传感器开发的无线传感器系统,能够实现无线检测运行机械设备的三轴振动信号,利用Qt框架设计的上位机软件系统可以实现三轴振动信号的波形显示、数据存储以及利用快速傅里叶变换获得的频谱图检测设备的运行状况。实验表明,通过该系统可实时无线检测现场机械设备的振动信号,提高了机械设备故障诊断的自动化水平。     

两级树模型无线传感网络在制造现场的应用

针对制造现场信息采集和传送的特点,采用基于Zigbee标准的两级树模型无线传感网络来实现制造现场信息的实时准确的采集和传送,开发了简洁实用的协议栈软件。最后建立了B/S架构的制造现场系统软件平台,在基于网络公共数据库的基础上实现现场信息的系统集成。