基于网络传感器的大坝安全监测系统

网络传感器是传感器领域发展的一项新兴技术。它在统一网络协议的基础上实现了传感器信号的数字化、网络化变送。为解决传统安全监测系统的弊端,介绍了一种利用微处理器ADμC812和RS-485接口芯片SN65LBC184设计的网络传感器的原理及实现,并利用网络传感器构成网络化大坝监测系统。结果表明:该网络传感器具有通用性好、灵活性强、可靠性高等优点,代表了大坝安全监测系统的新的发展方向。     

差阻式传感器的大坝安全监测系统设计

差阻式传感器是大坝安全监测工程中应用最为广泛的设备之一.针对差阻式传感器自身的特点,设计了一种以低功耗MSP430芯片和高精度采样ADS1248芯片为核心的大坝安全监测系统.该系统实现了对多路差阻式传感器和四线制电阻温度传感器的测量.测试结果表明,该系统稳定性好、功耗低、测量精度高,能为大坝安全监测提供精确的实时数据.     

长距离输水工程自动监测系统优化设计

为了提高长距离输水工程的自动监测和控制能力,设计长距离输水工程自动监测系统,结合对输水工程的水流、水压以及输水管道的状态进行自动监测和控制,提出一种基于FPGA的自动监测系统设计方法。系统主要由输水管道的工况检测模块、AD模块、信息集成处理模块、监测过程控制模块和人机交互模块组成,采用可编程逻辑处理芯片进行长距离输水工程的自动监测系统的处理器设计。设计长距离输水工程监测的自动控制算法,采用程序加载过程控制方法进行监测系统的指令设计,在DSP和FPGA集成处理环境中实现长距离输水工程自动监测系统的硬件开发设计。系统测试结果表明,采用该方法进行长距离输水工程监测的自动性能较好,监测数值与实际值拟合度高于传统方法,误报率低,系统稳定可靠。     

用于大坝安全监测的长距离WSNs节点设计

针对大坝安全监测的需求,结合无线传感器网络的特点,设计了一种基于JN5139无线射频模块的用于大坝安全监测的无线传感器网络节点。简要介绍了无线传感器网络的典型网络结构,重点描述了无线传感器网络节点的硬件和软件设计,并通过在野外环境下搭建簇—树型网络,对传感器网络进行测试。实验结果表明节点数据采集准确,传输可靠。     

基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统

根据阻抗测量法设计了一种基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统,详细介绍了该系统硬件电路及软件设计。该系统采用基于AD5933的阻抗测量模块、基于MSP430F169的单片机处理模块、12864液晶显示模块以及供电模块完成了磁致伸缩材料共振频率的数据采集、处理、存储及图谱显示。测试结果表明,该系统具有测量误差小、抗干扰性强、实时性高的特点,检测误差低至7Hz。     

基于Zig Bee技术的大坝安全监测WSNs节点设计

针对无线传感器网络(WSNs)在大坝安全监测中的需求,结合大坝安全监测传感器网络和ZigBee技术的特点,提出一种基于射频芯片CC2430的WSNs大坝安全监测系统解决方案。简要介绍了传感器网络体系结构,重点阐述了其网络节点的硬件设计和软件设计。并在实验室环境下搭建了一个簇-树型传感器网络,对传感器网络进行了测试并对节点进行了标定。实验表明:节点采集传感器数据准确,在实验室环境下数据传输可靠、准确,数据丢失率为0。     

温湿度及加速度信号在线监测低功耗无线传感系统设计

提出一种用于在线监测工业设备自身振动信号和工作环境温湿度的低功耗无线传感器的模块化设计方法。该无线传感系统采用低功耗单片机MSP430F5438作为核心控制单元,由振动加速度检测模块、温湿度模块、射频通信模块、串口通信模块及供能模块构成。主要研究了采用高集成单元器件以低功耗运行的工作方式,实现振动信号和工作环境温湿度参数监测的设计方法,以及使监测系统满足低功耗和性能监测要求的系统的各个模块的工作模式（包括时序）和电源管理模式。使监测节点在满足在线完成实时监测以及信号传输等性能要求的基础上,降低系统功耗延长系统节点采用电池供电的寿命要求。     

综合型分布式大坝安全监测系统Auto—3000介绍

介绍了一种新型的分布式大坝安全监测系统一Auto－3000大坝安全监测系统,该系统将大坝的内部、外部观测综合在一个系统中,可适应不同阶段、不同规模和范围监测的要求,构成分层分布式自动化系统。     

集线式水库大坝安全监测系统设计

针对水库大坝安全监测系统的智能化程度低、稳定性差、数据传输滞后、数据丢失等缺点,提出了一种集线式水库大坝安全监测系统设计。该系统的硬件部分采用LPC2368FBD和STC12C5410AD为主控制器,将渗压采集、水位采集、雨量采集、温度采集、电压采集、数据传输、数据处理、数据发布等功能集于一体。首先,通过有线或无线传输方式将监测数据传送至大坝端服务器;再通过公网或移动的APN专网将数据传送至省大坝中心数据库;最后通过后台处理对水库大坝的运行性态做出评价并将评价结果及时发送给相应的水行政主管部门,以便他们针对可能出现的灾情做提前预防。软件部分通过定时或实时发送采集命令,控制系统进行数据采集。将本系统应用于实际水库大坝安全监测中,结果表明:在测量精度、可靠性、稳定性、实时性等方面都满足了设计要求,其频率测量精度±1%,水位测量精度±0.25%,雨量测量精度±1.5%,温度测量精度±1%,电压测量精度±1%。     

基于UWB三维定位的飞行控制系统

文章设计了一种基于UWB室内定位的多旋翼飞行系统.设计并实现了系统的飞行控制模块、UWB定位模块和无线数据传输模块,以及飞行状态监测模块.通过传感器数据的融合、空间定位算法的实现以及PID参数的整定,系统实现了多旋翼飞行器的室内定位功能.最后,测试了系统硬件部分的可靠性以及软件部分的有效性,分析了多旋翼飞行器的飞行数据,该系统具有良好的稳定性.该系统在室内救灾抢险、大型仓库的安全巡检等方面具有广泛的应用价值.     

农业节水灌溉远程监控系统的设计与实现

为了提高农业灌溉的效率,节省灌溉成本,进行农业节水灌溉智能监控系统设计,提出一种基于ZigBee多传感器分布式数据采集的监控系统设计方法,系统设计分为硬件和软件两部分,首先进行农业节水灌溉远程监控系统的总体设计构架,灌溉远程监控系统的硬件模块化设计包括农业节水灌溉传感信息采集模块、AD模块、集成控制模块和接口电路。基于FPGA嵌入式设计方法,构建ZigBee多传感器分布式阵列,进行远程多点灌溉控制和监控。软件开发建立在LabWindows/CVI工程开发环境中,通过程序加载控制,实现远程监控系统改进设计。测试结果表明,该系统进行农业节水灌溉远程监控具有较好的人机友好性,监控的覆盖度较高,性能较好。     

基于HART协议的二线制涡轮流量变送器的开发

以HART协议为通信标准,提出了系统的总体方案设计,通过对HART协议的理解与掌握,详细的给出了基于涡轮流量变送器的软硬件设计;硬件设计部分包括涡轮脉冲采集模块,微处理器模块,HART通信模块和4~20 mA环路电流模块4个模块,其中HART通信模块采用HART调制解调器芯片AD5700实现,4~20 mA环路电流模块采用环路供电专用芯片AD5421实现,二者共同构成了HART协议的物理层接口,文章硬件电路所采用的都是低功耗芯片,用纯硬件的方法解决了HART总线设备的低功耗难点;软件设计部分包括主监控程序、变送计算程序和HART协议通信程序3个程序模块,重点讲述了HART协议的数据链路层和应用层的实现过程;最后文章对涡轮流量变送器的二线制传输功能和HART通信功能进行了测试;测试结果表明,变送器的设计要求基本实现了。     

基于物联网和SOM算法的信息监控系统设计

在物联网环境下进行信息监控系统设计,实现对网络信息的监控和自适应采集,保障网络安全。针对采用传统的神经网络控制方法进行信息监控的数据挖掘准确性不好的问题,提出一种基于物联网和自组织映射SOM算法的信息监控系统设计方法,首先进行信息监控系统的总体设计和功能模块化分析,然后设计改进的SOM算法,应用在信息监控的数据挖掘和分类识别中,在程序加载模块中进行算法加载,最后在物联网环境下构建嵌入式Linux内核进行信息监控系统的软件设计和开发。系统仿真实验结果表明,采用该信息监控系统进行大型物联网的数据信息监控,对数据的准确挖掘和识别性能较好。     

基于OPC的钠离子浓度监测系统的研究与设计

针对当前火力发电厂中监控系统存在多系统、多网络协议并存的情况,研究与设计了基于OPC的钠离子浓度监测系统。系统采用LM3S8962为核心处理器,16位高精度无偏差模数转换器AD7705作为AD采样模块,采用Modbus TCP为网络通信协议,设计一个基于Modbus TCP协议的OPC服务器,真正实现钠离子浓度监测系统的智能化、网络化和规范化。     

基于GIS的震裂坡地降雨量监测预警系统设计

为了解决在汛期阶段,由过量降雨引发的震裂带山体崩塌问题,设计一种基于GIS的震裂坡地降雨量监测预警系统。按照GIS平台的开发标准,连接WebApp构件与其它硬件模块设备,完成震裂坡地降雨量监测预警系统的概要设计。在此基础上,根据震裂坡地质环境条件、气象水文特征和其它性能统计结果,完成监测预警系统的主要需求分析。再通过分析监测预警系统组成与GIS体系结构的方式,处理常规GIS体系的巡检操作功能,实现震裂坡地降雨量监测预警系统的顺利应用。实用测试结果表明,应用监测预警系统后,震裂坡地降雨量空间插值的最大数据结果不超过4.0×1017T,降雨区域的危险性等级也出现明显下降,汛期过程中存在的震裂带山体崩塌行为得起有效控制。     

露天煤矿边坡无线远程监测系统

露天煤矿边坡无线远程监测系统,在VC＋＋6.0环境下,通过对TI公司的MC35短信模块的控制,接收和发送短信,同时规定边坡监测的通信协议,继而可以准确的查询边坡荷载的数据,实现远程数据的图形显示及预警功能。     

基于ZigBee技术的远端通信站监控系统及其实现

提出了一种基于ZigBee技术的远端通信站环境监控系统设计方案。包括系统结构、Zigbee通信接口、单片微处理器、温度采集等模块的软硬件设计。此方案设计的监测系统已在某远端无人小型频谱监测站使用。