基于ARM的水电站远程网络视频采集及监控系统的设计与实现

传统水电站视频数据采集以及监控中存在监控硬件适用性不强、监控效率低下、精准度不高、算法分析效率较低、分析精准度低等问题。为了提高水电站远程网络视频监控能力,本设计通过对于算法和采集硬件的改进来解决。在硬件方面,利用嵌入式技术设计出多通道的数字视频采集设备,同时基于MPT监测技术进行监控系统整体的设计,加强了监控系统的监测能力并提高了监测的效率与实时数据传输能力。通过TMS320DM8168作为主控芯片,视频采集应用了TVP5158计算芯片,将现场水电站运行情况通过图像采集的方式获取数据信息,提高了现场视频信息提取能力。在算法方面,基于EMD混合分布算法,将现场采集到的数据信息转换为微观数据的分析方式,提高了故障识别与监控设备调整的能力。通过试验,最大传输速度可达到1.65 GB/s,在最大的数据体量下传递时间只需43 s。     

基于WSN的天然气管道压力预警监测仪装置设计

天然气管道的压力预警监测仪装置设计是实现天然气在管道中安全传输的关键。提出一种基于无线传感器网络(WSN)的天然气管道的压力预警监测仪设计方法,设计了天然气管道压力信号采集和预警识别算法,采用最小方差响应不变波束形成进行压力信号识别。进行监测仪系统硬件模块设计,设计压力传感器运算放大器电路,基于WSN实现天然气管道压力预警监测仪的改进设计。系统测试结果表明,该监测仪表装置能准确采集天然气管道压力信号,能提高对天然气管道压力信号的采集识别性能,为实现天然气管道压力预警监测仪提供准确的数据基础,监测仪装置能实现对管道内的各种参数的全面、实时、动态的监控。     

电网监测系统主控中心的设计

为了有效解决远程实时监测电网线路的ABC三相电温度和周边环境情况,实现电网的智能预警,减少人力和物力资源的投入及人工监控的弊端,设计了电网监测系统。该系统在嵌入式Linux操作系统基础上,采用GPRS无线通信技术,通过基于ARM10的PXA270处理器对采集的传感器信息进行处理,实现了智能实时监控,为整个电网的安全经济运行创造了条件。电网监测系统分为主控中心和监控终端两部分。本文主要讨论电网监测系统的主控中心设计。     

结合红外传感器的室内输电线路老化监测系统

本文针对目前老旧房屋建成使用年份较早,线路老化十分严重,极易引发电气火灾的现状,结合可见光传感器、红外传感器和电磁感应装置,设计了一套室内输电线路热老化监测系统.电磁感应装置用于探测墙体内输电线缆的位置,红外传感器采用多点测温的方式监测墙体内导线或配电箱内导线的温度,可见光传感器用于监测点视频监控和对异常部位拍摄照片.如果发现数据异常等问题,本装置通过以太网通信模块将异常数据和照片传输至上位机.用户可以通过手机APP或PC客户端查看当前监测点温度、当前监测点实时视频监控和设置温度及电磁力阈值.一旦监测温度和电磁力数据超过阈值,系统将发出线路老化预警,用户可以收到手机APP和PC客户端的报警推送和异常部位的图片信息,及时处理老化线缆,避免因线路老化引发电气火灾.     

山洪监测声光电一体化预警系统设计及应用

为解决山洪监测预警能力不足的问题,结合山洪成灾特点,在分析目前山洪监测预警系统存在主要问题的基础上,利用当前先进数字和物联感知技术,依托数据分析算法,采用水位和雨量模块化设计思路,设计和研发山洪监测声光电一体化预警系统。搭建以水位监测、雨量监测、视频监控、预警广播为一体的监测预警系统结构框架,能够显示实时水位、雨量等数据,根据水位和降雨量的预警阈值自行演算进行现地预警,并且能够将采集数据、图像及预警信息传输到云端。基于及时、准确、可靠的山洪监测声光电预警一体化系统,切实提高山洪灾害全天候、全过程的监测预警能力,在实践应用中预警系统适用于沟渠、河道等多种场景,具有实时监测数据准确、预警精度高、预见期足够、预警设备适用性强等优点。     

基于边缘计算和多传感器融合的输电线路监测研究

为了提高输电线路运行的安全性,研究设计了一种基于边缘计算和多传感器融合的输电线路监测系统;研究利用多种传感器采集数据,采用Edge X Foundry平台作为系统构架,对数据进行处理,从而通过边缘计算实现低延迟、高可靠性的实时监测、在线查看现场、无线通讯等功能;实验结果显示,优化后的ARIMA模型的最小MAE为0.476,最小MSE为0.623,最大为0.984;监测系统在白天和夜晚对线路舞动的最高预警准确率分别达到了97.1%和93.5%,说明设计的监测系统对导线舞动的预警性能具有显著的准确性和可靠性,为输电线路的安全运行提供了实践依据。     

基于手机APP的血液病患者居家护理智能监控系统设计

针对传统居家护理智能监控系统存在的监控精度低、适配性差的问题,以手机APP为开发形式,实现血液病患者居家护理智能监控系统的优化设计。改装系统核心处理器,并通过相关传感器设备的选型,实现血液病患者生命数据和输液信息采集模块的硬件设备,在ZigBee无线通信网络的支持下,实现实时监控数据的远程传输。收集血液病患者的基本信息、护理数据和实时生命体征数据,并将其存储到系统数据库中。构建居家护理智能监控APP模型,在该模型下设置人体生命体征的正常范围,以此作为监控预警的参考标准。实时监测患者健康数据并智能控制血液病患者用药,最终通过设置安全预警程序,实现系统的智能监控功能。通过系统测试得出结论：与传统监控系统相比,设计系统的监控误差更低,适配性达到了99.8%。     

基于AT89C51的输电线路监控系统的硬件设计

输电线路是电力系统的动脉,由于环境灾害等方面的因素都将对线路造成损害,从而严重威胁到了电网的正常运行。监控输电线路数据对故障及时预警,从而使整个电力系统正常运行。本文设计了由单片机AT89C51为核心的监控装置的硬件电路,使其能够完成常年对数据进行定时采集、存储、上传等功能,整个系统工作安全指数高,监控装置能够实现的功能采集和储存接收到的数据信息。管理人员根据监测到的数据,高效、合理的调整工作方式,尽可能避免故障的发生,并能够提升输电装置的利用率。     

空冷岛动态参数监测系统设计

针对直接空冷机组空冷岛规模庞大、难以实现温度和风速大规模测量的问题,设计了一套空冷岛动态参数监测系统。对空冷岛的测点进行优化布置,并详细介绍了硬件系统和软件系统。在空冷岛上安装搭载有温度和风速传感器的实时移动监测装置,并采用传感器技术,对现场数据进行采集和传输。选取IFIX作为上位机监控软件,使用OPC技术来实时监测和管理空冷岛的相关动态参数,使整个监控过程可视化。上述监测系统基本实现对现场数据的釆集、处理和监控功能,为直接空冷系统的防冻预警、安全运行和空冷岛空气侧的场分布提供可靠的数据依据,对全面、准确把握直接空冷系统的运行状态、提高电厂的安全经济运行具有重要意义。     

基于图像识别技术的输电线路智能监控系统应用

针对持续多发的输电线路外力破坏事件,人工巡视以及传统监控设备并不能及时有效发现事故隐患,因此提出基于图像识别技术的输电线路智能监控系统.该系统应用卷积神经网络的深度学习算法训练模型,可以智能识别出输电线路现场的安全隐患.建立起前端采集图像,数据无线传输,后台识别分析,隐患定向推送的智能监控新模式.在佛山地区应用实践中,该系统实现了对输电线路现场的24小时实时监控预警,提高了对外力破坏隐患的监管能力,有效预防了大型施工机械所致的线路跳闸事故.     

继电保护信息系统终端设备智能测试系统

为了达到快速、精准的继电保护信息系统终端设备测试效果,设计一种继电保护信息系统终端设备智能测试系统。利用无线方式将数据采集模块所采集的终端设备数据传输至数据处理模块;利用信号处理算法除掉原始数据中的干扰数据,使其符合监测预警模块的要求;实现终端设备运行状态量变化实时监测,并发出预警等级信息;智能测试模块将高于监测预警指标的终端设备数据形成录波数据,利用保护装置结合录波数据获取保护运作行为结果,通过评价运作行为结果完成终端设备智能测试。实验结果表明,所研究的系统能够实现继电保护信息系统终端设备的智能化测试,提升测试终端设备的工作效率与电力企业的经济效益。     

基于WebGIS的特殊气象特征安全监测预警系统设计

为了更好地融合分析地理信息数据与气象信息数据,预测出准确的气象特征,完成气象的安全监测预警工作,设计一种基于WebGIS的特殊气象特征安全监测预警系统,在系统硬件区域内更新设计系统运行的基本架构,为系统软件区域提供运行基础;在系统的软件区域融入最新系列的网络地理信息系统,排除环境因素对于气象特征预测的干扰,完成特殊气象特征的预测;最后通过对比实验测试,证明设计的特殊气象特征安全监测预警具有综合分析能力,对于特殊气象特征的预测不具有延时性,从而提高系统对气象事件预测的准确效果,最快速度做出防范措施,降低气象带来的危害。     

基于J2EE的输电线路在线监测管理系统的设计与实现

为保障高压输电线路的安全稳定运行,解决线路人工巡视不能及时发现安全隐患的问题,实现对高压输电线路运行状态进行远程在线监测,设计开发一套能对输电线路进行实时监测的计算机管理系统。该系统以企业级应用开发标准J2EE为基础,采用J2EE框架和JSP技术,将安装在输电设备上的传感器实时采集传回的数据进行图形化的展示和分析,并能根据相应准则对输电设备进行预警和报警,从而保证设备的安全运行。     

基于倾角传感器的大型广告牌匾倾斜监测系统设计

为了提高城市安全管理水平,方便监管单位快速掌握突发情况,提出应用传感器技术进行大型广告牌匾倾角监测的监管方式,并设计了基于倾角传感器的监测系统。系统由前端信息采集装置和后台信息处理与展示部分组成。其中,利用前端信息采集装置中的MEMS倾角传感器每隔一定时间间隔采集大型广告牌匾的倾角数据,并将监测数据通过GSM无线通信方式传送给后台服务器,最终由服务器完成数据解析、数据入库、监测和预警及We b界面展示。系统具有全天候、实时性的特点,在提升大型广告牌匾监管效率的同时大大节约了人力成本,是物联网技术应用于“智慧城市”领域的一次有益尝试。     

输电线路放线滑车施工过程监测系统设计与实现

针对张力放线施工过程中放线滑车的监测及分析需求,设计了放线滑车的监测系统,采用基于传感器信息智能融合技术的多参量监测装置,集成空间姿态、载荷等参量传感监测单元,实现包括放线滑车的三轴姿态角度、空间位置及载荷信息等多参量的数据实时采集和传输。结合放线施工计算方法,提出了放线滑车的空间姿态角度计算方法,可通过不同阶段的牵引绳、导线运行状态,获得放线滑车载荷、空间姿态角变化的计算结果,并在系统中与监测数据进行对比分析,实现施工过程的实时预警。通过输电线路工程中的验证试验,测量数据与计算数据相对误差小,验证了监测系统的有效性和准确性。放线滑车监测系统可为张力放线施工过程的安全性提供技术保障。     

淤地坝监测场景下边缘计算协作式任务调度方法

针对目前我国西北地区淤地坝实时监测问题,研究了淤地坝监测与预警任务的调度方法.为避免淤地坝坝体隐患发现不及时,提高预警系统的时效性,本文考虑了任务卸载至边缘服务器的平均等待时间,提出了一种淤地坝监测场景下边缘计算协作式任务调度方法.根据任务计算量、边缘服务器计算能力等信息建立计算任务完成时间模型,然后采用模拟退火算法优化计算任务卸载位置,设计了一种多个边缘计算服务器相互协作的任务调度策略.实验结果表明,该方法有效降低了监测任务的计算时间,提高了监测预警的时效性.     

发动机进气道监测系统设计和实现

发动机性能验证时须对发动机与进气道相容性进行飞行监测测试,用实测数据分析进气道畸变与发动机的匹配特性。设计了一种适合多传感器类型的多板卡、实时监测、在线算法诊断的进气道综合监测系统,对多传感器参数完成实时监测、数据预处理、预警等。前端测量传感器主要包含各类气压参数中稳态、压差、总压、动态压力传感器以及进气总温传感器,面对采集通道众多、频率差异化难题,为改善数据的在线监测相关性同步采样和关联参数在线计算处理的能力,采用多板卡级联并行传输总线解决数据实时交互问题,并通过多类型总线接口匹配后端记录、告警、遥测监测设备。经系统验证,设计的方案简单且合理可行,具有一定实用性。     

尾矿库安全自动化监测系统的设计与实现

为了实现尾矿库的自动化管理,降低尾矿事故发生频率,提高尾矿生产效率,分析了我国尾矿库开发的现状,介绍了尾矿库系统的基本理论,并设计实现了在Visual Studio 2010下用C#语言的尾矿库安全自动化监测系统.该系统可对尾矿库相关数据进行实时监测,同时利用获取的各种数据完成图形输出、报表输出和分级报警功能,此外,系统还提供了GPS控制点在X、Y、Z三个方向上是否超限的预警功能,直观地反映出控制点在空间方向的实时状态.