基于ZigBee的人体参数监测系统设计

基于Zig Bee无线网络和蓝牙4. 0无线通信技术,提出了一种基于无线网络技术的人体生理参数监测系统。通过对病患体温、血压、血氧、脉率四项生理参数的样本数据分析比较,制定了可行的人体生理参数采集方案。系统根据方案设计了Cortex-M3系统电路、CC2530无线模块电路,为硬件平台选择了适合的芯片及传感器采集模块。在此基础上,对软、硬件平台进行分析研究,完善了系统硬件电路的设计。基于STM32平台完成了系统生理信号釆集程序及系统控制、显示、存储、无线模块通信、蓝牙模块通信等程序的开发;基于CC2530平台完成了Zig Bee网络采集节点、路由节点、协调器节点的程序开发,采用Zig Bee协议栈实现了Zig Bee网络组建功能,实现了系统整体设计。经过调试,完成了Zig Bee无线网络设计与组网工作,实现了生理参数采集节点的主要功能。     

基于LabVIEW和ZigBee无线传感网络土壤温湿度监测系统

随着现代农业和林业向自动化、智能化方向发展,针对土壤温湿度监测领域中人工监测和有线传输的缺点,该文提出了一种基于Zig Bee的无线传感网络土壤温湿度监测系统。该系统以ZigBee模块为核心,将传感器模块采集到的数据通过Zig Bee模块无线传输到计算机端,计算机端的上位机软件通过LabVIEW编写,实时显示监测信息并对信息进行保存、打印等。该监测系统已经应用于实际工程,经过测试,系统能够实现土壤温湿度信息的采集、无线传输、显示、存储、打印等功能,符合监测要求。     

WirelessHART无线传感器网络系统的硬件设计与测试

由于Zig Bee终端节点功耗高、精度低、通信距离短等原因,以Wireless HART标准为平台,设计了无线通信、主板电路以及传感器等模块。对设备节点关键参数、设备节点入网以及无线传感器网络系统整体性能进行测试。测试结果表明:设计的Wireless HART设备节点相比Zig Bee终端节点功耗低、精度高、通信距离明显增加,节点可快速加入网关与上位机组建的Wireless HART网络并且完成数据传输。在干扰信号环境下,可通过增加少许供电电压、调整天线增益和延长测试时间来减小信号扰动,提高系统抗扰性。     

ZigBee网络侦听系统设计与实现

提出了一种对无线传感器网络的优劣、可靠性和通信效率的评估方案,在现有的硬件平台的基础上,搭建了一个Zig Bee网络侦听系统;该系统用于监测整个网络,同时又独立于受监控网络,不会干扰整个系统的运行;硬件平台的无线模块采用的是TI的CC2430射频芯片。基于IEEE802.15.4标准和实际应用的需要,在底层传感器节点上用C语言编写节点侦听程序,完成对Zig Bee网络中数据包的获取;在上层pc端用C#语言编写数据分析软件,实现对ZigBee网络中数据包的解析和网络拓扑的生成,并对网络状态进行评估。     

基于ZigBee的便携式无线列车轴温监测系统设计

列车车轴是列车重要部件之一,极易受到列车运行环境影响,是易损耗部件。随着中国铁路的不断提速,准确实时监测列车轴温度关系到列车的正常安全运行。本设计提出一种基于Zig Bee开发平台的便携式轴温监测系统,当列车的轴温监测系统出现故障时,可使用该系统应急监测轴温以保证列车正常运行。该系统包括协调器节点以及一系列车厢采集终端,下位机采集终端节点采用DS18B20数字温度传感器采集温度数据,通过Zig Bee组建的无线网络将温度数据传输到协调器,协调器Zig Bee内置的增强型8051 CPU处理温度数据,再将温度数据通过串口通信的方式发送到PC终端,车辆管理人员在列车上通过笔记本电脑使用上位机软件对轴温进行实时监测。     

基于ZigBee技术的变电站高压室温湿度监控系统的设计

针对传统的变电站高压室温湿度监控方式布线复杂、易受干扰、受安装环境限制等问题,提出了基于Zig Bee无线网络技术的改进方案,该方案以CC2530为主控芯片,通过Zig Bee自组网技术,实现终端节点与中心节点之间数据传输,利用串口与监控主机通信,完成高压室温湿度数据的采集、传输、显示、分析、处理,最后对系统进行了实地测试,测试结果表明,系统具有较高的测量精度和通信距离,实用性和可靠性较好,可以实现变电站高压室温湿度的监控。     

基于WSN的森林土壤含水率在线监测系统

设计了一种基于WSN(无线传感器网络)的森林土壤含水率在线监测系统,通过频域反射技术(FDR原理)设计土壤含水率传感器,以Zig Bee模块构建无线传感器网络,通过自组的方式形成网络,实现森林土壤含水率的在线测量,使得土壤含水率监测更加实时、便利、准确。     

基于ZigBee无线传感器的工业污水监测系统

针对现有污水处理监测中存在数据采集难度大、实时性不强、稳定性差等问题,设计了一种基于Zig Bee无线传感器的污水监测系统。该系统以微处理器STM32为控制核心,利用无线Zig Bee芯片CC2420以及各种测量传感器,设计了污水处理过程中多参数的监测系统。实际实验表明,该系统传输速率快、实时性强、稳定性高,可以有效地对工业污水进行远程监测。     

基于ZigBee的三维定位系统设计与实现

研究设计了基于Zig Bee的三维定位系统。定位系统采用基于接收信号强度指示(RSSI)的测距方法,并采用极大似然估计法计算未知节点的位置;节点硬件采用以TI公司的CC2530芯片为核心的Zig Bee模块,并在Z-Stack协议栈基础上编写了Zig Bee网络协调器、参考节点和未知节点的程序,实现了未知节点采集定位信息的功能;定位管理计算机根据未知节点采集到的定位信息实现了未知节点的位置解算功能,并通过实验测试证明了该方案可以实现节点的三维定位功能。     

无线同步索力测试系统的研究与应用

斜拉索作为斜拉桥结构体系中至关重要的受力构件,长期受桥体自重与桥梁上部多种荷载的作用。因此,测试并分析斜拉索的受力状态对斜拉桥整体的安全评估具有重要意义。基于Zig Bee技术标准研制了桥梁索力测试无线传感系统,提出了改进的延迟测量时间同步算法,完成了时间同步算法的仿真验证,并对大连某斜拉桥进行了多根斜拉索同步测试。结果表明:该无线同步索力测试系统测量索力准确度高,同时具备实时性好、同步精度高、工程布设便捷等特点,在斜拉索健康监测与评估领域中有良好的应用前景。     

基于ZigBee的锂离子动力电池在线监测系统

针对AGV车用锂离子动力电池实时工况诊断的问题,开发了基于Zig Bee的锂离子动力电池在线监测系统。系统由前端数据采集终端,协调器以及监控平台组成。前端数据采集终端实时检测动力电池电流、电压、温度以及SOC等参数,实现动力电池过冲、过放和过热等保护功能,并通过Zig Bee无线网络将测量参数传输至监控平台进行分析与记录,为锂离子动力电池的故障分析和日常维护提供决策依据。系统具有安全可靠、稳定性好以及自动化程度高等优点,成功应用于汽车发动机组装及测试等柔性装配生产线,并取得了较好的经济效益。     

矿井提升机主轴轴承状态监控研究

主轴是提升机重要组成零部件,主轴故障中轴承故障占比较高,实现轴承状态监测对提升主轴运行可靠性、降低故障发生率具有显著促进意义。基于此,综合使用Zig Bee网络、传感器检测技术以及信息融合分析技术构建主轴轴承状态监测系统。该系统采用传感器实现主轴振动、温度以及驱动电机电流、电压参数检测,通过Zig Bee网络将检测参数传输至服务器,通过服务器内置故障检测与诊断系统实现信息融合分析,达到判定轴承状态、故障预警等目的。现场测试发现,该系统可实时监测、记录主轴轴承状态,故障时发出预警信息,达到增强提升机主轴运行可靠性目的。     

基于树莓派的车辆识别与车流监测系统的设计

为实现交通路段的车流监测与交通灯智能控制,搭建了一套基于树莓派的车辆识别与车流监测系统。系统硬件设计借助嵌入式开发平台,利用摄像头采集路口车辆的图片信息,使用Zig Bee技术实现无线数据传输,采用树莓派主控模块完成图像数据分析与实时学习。系统软件设计综合应用了OpenCV、TensorFlow神经网络模型和Keras深度学习库等技术,采用图像处理技术对车辆数据进行检测、跟踪、分类,实现车辆识别。实验结果表明,系统可准确识别车流量,并能根据路口实际车流量对各方向交通灯时长进行合理控制和分配。     

支持物联网的智能切削刀具视觉在线监测系统

针对国内数控加工中心刀具管理混乱、刀具损耗严重进而导致加工工件次品率急剧上升等实际问题,结合国内外智能切削刀具的研究现状和发展水平,提出一种支持物联网的智能切削刀具视觉在线监测系统。该系统构建支持物联网的机器视觉刀具磨损在线监测,采用Zig Bee技术组建无线传感器网络,通过机床关键部位安装的传感器,实现数据的实时传输。通过以太网传输到智能管理系统,并对在线视觉监控和实时传输数据进行分析与整理,完成对刀具生命全周期的在线监测和管理,在保证加工质量的同时提高加工效率和降低成本。     

基于ZigBee的生产车间数据采集系统

针对生产车间中的数据采集问题,对生产车间的设备层和管理层之间的网络通讯协议等方面进行了研究,提出了一种基于Zig Bee无线通信技术的数据采集方案。首先介绍了整个数据采集系统的结构。然后详细介绍了基于CC2530芯片的数据采集节点的硬件设计方法及基于TCP/IP协议的协调器与服务器的通讯协议,最后利用中继节点对系统进行了误码率和丢包率测试实验。研究结果表明:Zig Bee不仅可以实时采集设备的各项数据,而且该系统在远距离数据传输下稳定性好。     

基于ZigBee无线组网的真空断路器温度在线监测系统设计

针对变电站中断路器特殊的应用环境,应用COMSOL软件对真空断路器简化模型进行温度场的仿真分析确立合适的监测点;选取以声表面波原理为基础,通过频率变化反应温度变化的声表面波传感器测量温度;以Zig Bee协议栈为基础,构建以Zig Bee协调器和多个终端节点为元素的无线通信网络实现温度数据的收发,设计了利用声表面波进行温度测量及Zig Bee技术组网的真空断路器温度在线监测系统。该系统具有可靠性高,易于扩展等特点。     

基于ZigBee的智能电网高级量测体系数据采集系统

为了满足高级量测体系(AMI advanced metering infrastructure)技术发展对数据采集和传输的远程性、实时性、低功耗等要求,开发了一套基于Zig Bee的智能电网用户数据采集系统。系统包括监控中心、基于Zig Bee和GPRS的网关节点、Zig Bee采集器和智能电表。通过数据采集系统将用电量、实时功率、瞬时电流进行采集,监控中心通过MFC程序对数据进行显示和分析。测试表明,该系统稳定可靠,在AMI的应用中具有很强的参考和使用价值。     

基于ZigBee技术的充填液压支架压力监测系统设计

针对充填工作面工作环境的复杂性,现有的井下有线充填液压支架压力监测系统布线不可靠性等问题,提出了一种基于Zig Bee技术的充填液压支架压力监测系统。该系统利用无线分站采集数据并结合CAN总线进行数据传输,实现了对充填液压支架无线网络传输全覆盖的在线监测。监测结果表明:该系统明显提高了数据的传输速率,同时又验证了该系统能够实时、准确以及稳定监测压力数据的变化。     

基于Android的10kV真空开关状态监测系统的设计

现有农网中尤其是偏远山林区中10k V真空开关因其在恶劣环境的运行过程中容易发生单相接地、短路故障导致频繁的跳闸等现象,严重影响用户的用电质量,而现有的这些开关中除了有几档可调的过流保护之外无其他功能。故特提出一种将Zig Bee技术与Android、ARM-Linux相结合的无线监测系统设计方案。在主控制系统上实现3G、Zig Bee的接入,使用相应的sensor(传感器)对空开中各数据的采集,通过Zig Bee无线组网的模式采集数据,通过协调器节点发送至主控制器,然后由主控制器通过3G网络发送给手机终端,使监控人员能够在任意有网络的地方从手机上浏览10kv空关状态的相关数据,以便检修人员在后续检修的工作中能够排除非故障点,提高检修效率,更是符合全面智能电网的需求。     

基于ZigBee技术的变电站分离式智能驱鸟系统研究

针对变电站驱鸟防护问题,对传统的电力系统驱鸟方式所存在的弊端进行了分析,基于Zig Bee无线组网技术、多普勒效应和超声波技术提出了一种新型变电站分离式智能驱鸟系统,将传统驱鸟装置分割为检测和驱赶两种独立的设备,根据各设备的作用范围,研究了检测设备、驱赶设备在变电站中的布置方法,采用Zig Bee技术在各设备间建立了通信网络,使检测和驱赶设备协同完成驱鸟工作,实现了驱鸟防护网的全站覆盖。基于CC2530核心芯片和Z-Stack协议栈提供了一种Zig Bee网络解决方案,对该系统进行了具体实现,并在某变电站实地环境下进行了相关性能的实验测试。研究结果表明,该系统驱鸟范围广、效率高、管理方便,为变电站驱鸟提供了一种新的解决方案。