一种基于三电极体系的人工电子舌的实现方法

阐述了一种基于电化学三电极体系、研究溶液体系特性的高性能电子舌的设计原理和方法.它具有恒电位扫描、循环伏安扫描、调幅脉冲扫描、复频调幅脉冲扫描等多种功能,能对溶液体系施加多种方式的激励信号,得到多种相应特性,从而实现对溶液的全面分析.该电子舌能在酒类品质分析、食品安全检测、水质污染检测中发挥积极作用.     

基于两电极体系脉冲计时电流法的离子选择性检测

以全固态离子选择性电极为工作电极,活性炭电极为对电极,搭建了一个基于脉冲计时电流法的两电极体系离子检测系统。使用不同的离子选择性工作电极,施加连续脉冲电压信号,通过采集响应电流,可实现待测溶液中相应离子的定量检测。将其应用于pH,钙离子与氯离子的检测,结果表明,该检测系统具有精确度高、选择性好等优点,相比于传统电位分析方法,不易受电荷积累的影响。加之采用全固态两电极体系,使检测系统易于维护及小型化,在水质的实时在线监测中具有较好的应用前景。     

水质参数监测系统设计与实现

为了实现水质参数的远程监控,提出了一种基于MSP430和GPRS的水质参数监测系统设计方案--以MSP430F149单片机为核心,由水质参数检测模块,语音报警模块、数据储存模块、时钟模块、人机通信模块、GPRS通信模块和上位机软件平台组成,并给出了系统的构成及主要设计,实现了水质参数的检测及传输.     

基于鸿蒙OS的多源数据融合水质监测系统设计

针对传统水质监测系统可靠性差、维护困难和未能直观反映水质情况的不足,设计了一种基于鸿蒙嵌入式系统的水质监测系统。基于鸿蒙嵌入式系统设计了传感器各检测参数的调理电路,通过WiFi技术将采集到的pH、TDS和浊度数据汇总至阿里云物联网平台;经阿里云物联网平台数据流转后,将检测数据发送到PC端上位机软件;上位机将接收的数据通过隶属度中心法、加权平均法和D-S证据理论进行数据融合后可得到水质情况。仿真和实验结果表明,该系统具有较强的鲁棒性并能够准确分析水质情况。     

基于传感器的水质污染监测系统设计

为提高传统水质污染监测系统的时效性和易操作性,结合无线传感器技术,设计一种基于无线传感器网络的水质监测系统。首先,根据系统需求,对水质监测系统的整体框架进行构建。然后分别对硬件和软件两个方面进行详细设计,其中硬件设计主要从ZigBee模块最小系统、水质参数采集模块、ZigBee/GPRS网关的接口三个模块进行设计和实现;软件设计则从网络协调器、路由节点和传感器节点三个模块进行设计。最后通过搭建系统软硬件平台,并对系统模块进行串口通信和节点组网实验,以及系统整体性能进行测试。结果表明,本文设计的水质污染检测系统可在2分钟内完成对温度、PH值和电导率的测量,且测试值与实际值误差较小,具备良好的实时性和可靠性。     

一种物联网水质监测云系统设计与实现

为实现智能环保系统的水质监测功能,文中设计实现了基于STM32和阿里云的水质监测云系统,能够对水样的温度、浊度、pH和TDS参数进行连续、自动监测。数据实时自动上传云平台,用户可在阿里云物联网平台查询实时监测信息,克服了传统水质监测系统中数据采集周期长、实时性差等缺点,具有一定的创新性和应用价值。     

基于ZigBee和ARM的数据采集与监控系统设计及应用

提出了基于ZigBee和ARM的远程数据采集系统设计方案,用于实现远程无线信息以及各种现场数据的采集和传输。研究了ZigBee的通讯原理,采用基于ARM的S3C2440芯片为核心设计的硬件电路,利用传感器进行水质各参数的实时数据采集,设计了一种基于CC2430的WSN节点,通过公网GPRS通道为传输手段,构建了监控管理信息平台。测试表明,该系统可实现对水质参数的无线实时监测和数据分析,且在实际应用中具有很好的灵活性。     

基于原位检测技术的无线水质监测系统研究

针对我国的水环境问题，水质监测系统布线困难、非原位和成本高等问题，基于原位检测技术，设计了一种无线原位水质监测系统。该检测方法为无损检测，在水质取样后原位检测，使水质检测更加接近真实。该仪器体积小，可单人操作，水质参数通过无线设备直接联网，便于构建水质监测网络。该仪器采用S7-200PLC作为控制器，通过无线数据终端通信及PLC接收器实现PLC和触摸屏的远程连接。通过软硬件调试，能够远程实时操控并显示设备及测试状态，实现了无线原位水质监测的初衷。     

基于嵌入式Linux的养殖水质监控智能仪表的平台设计

介绍了一种基于嵌入式Linux的养殖水质监控智能仪表的平台设计。该仪表通过ARM核心处理器连接其他外设功能模块,实现硬件平台搭建;通过裁剪和移植Linux内核,完善操作系统和驱动程序等开发,实现硬件平台上成功安装操作系统。该智能仪表主要用于水产养殖领域的各项水质参数的监测,能够满足未来养殖的高效率和高质量的需要。     

基于物联网的水质在线监测系统设计

针对传统水质监测方案布线困难、成本高等不足,设计了一种基于物联网的水质在线监测系统,实现了对溶解氧、PH值、温度等多参数的采集、传输、处理。该方案便于远程监测,适用于饮用水及养殖业水质监测等领域。     

“互联网+”水务巡检闭环化研究与实践

以碧圣水务公司运营水厂巡检事务管理系统建设为例,依据《全国水利信息化"十三五"规划》和水利工程标准化的事务处理闭环化理念,构建一种闭环化的水务巡检事务管理流程,提出一种利用GPS定位和二维码扫描相结合的签到巡检模式,并利用移动互联网、二维码、GPS和GIS等信息化技术及WebOS,Java技术,开发基于Android/iOS操作系统的智能巡检App和PC事务管理平台,实现多终端一体化、跨平台协同办公的水务巡检事务管理。实践表明:巡检事务管理系统能有效规范巡检事务处理流程,提高办公效率,提升数据集约共享程度。     

水库 GIS 智能巡检系统研究与应用

巡视检查是目前大多数水库安全管理的重要手段。水库GIS智能巡检系统以物联网、元素化、GIS平台、4G网络、移动开发和三维仿真等技术为基础,基本实现大坝巡视检查工作中感知交互、隐患识别、应急处置、信息共享等业务要求。巡检系统前端App和后端巡检平台功能从不同岗位操作者的实际需要出发,将普通巡检工作和专业巡检管理进行分离和融合,基本解决传统大坝安全巡检中的业务与管理问题,可满足现行的大坝安全管理规范和水库管理单位日常管理需要,同时与水利部建设智慧水利信息管理平台的需求相一致。     

航电设备通用检测维护台的设计

为了适应机载武器装备系统的多样化以及通用性要求,搭建了基于PXI总线的航电设备通用检测维护台,在系统架构、硬件设计以及软件开发等各方面进行了通用性设计;该航电设备通用检测维护台基于PXI构架,挂装不同种类的适配器,操作通用平台上的人机接口,可满足多种设备的检测、测试任务;航电设备通用检测维护台在一个机柜内实现了人机交互操作,大功率、高精度、多种类通用电源及PXI智能测试平台等的高度集成;该通用平台具有良好的通用性和扩展性,适用多种机型、多种航电设备;通用平台已在某型航电设备的检测维护中完成了工程验证,系统性能稳定,适用性强,可实现多种航电设备的检测维护工作,也可推广至海军舰艇、兵器车载装备等。     

基于INtime的六自由度运动平台实时测控系统

在六自由度运动平台的测控系统中,既需要满足控制的实时性和较高的定时精度,又需要有较强的图形图像交互功能。针对现有测控系统采用的上下位机分开实现方式带来的缺点,设计了一种基于INtime的六自由度运动平台实时测控系统。该测控系统通过INtime进程对数据采集和控制板卡的直接操作实现实时性,同时在Windows进程中并行运行非实时任务,能够在一台工业控制计算机上实现测控系统的要求。实际运行测试结果显示,该系统具有高实时性能,满足实时控制的要求,图形渲染流畅,验证了该方案的可行性和有效性。     

基于移动互联网的小型水库大坝安全巡查系统应用及研究

广东省小型水库数量众多、分散、管理难度大的特点给水利部门的管理工作带来诸多不便,而水库大坝现场巡查是大坝安全管理不可或缺、极为重要的环节。基于移动互联网和GIS技术,结合"一个登录门户,分级权限管理"的设计思想,以信息采集层、网络传输层、资源共享层、综合业务应用层的架构设计小型水库大坝安全巡查系统,分别介绍系统中的采用Java EE开发的水库大坝巡查管理平台,以及基于Android/iOS的移动巡查终端的业务流程、功能实现等内容。该系统能够明确水库大坝的巡查部位、频次和路线,规范巡查行为,进一步提升水库大坝安全管理标准化、专业化水平。     

竹地板选片工艺的机器视觉化研究及实现

针对竹地板加工中的“选片工艺”,构建了基于机器视觉的竹片缺陷检测与颜色分拣平台,研究了竹片缺陷与颜色检测过程中图像采集、光学成像、光学照明等关键问题,设计了竹片缺陷检测及颜色识别的图像处理算法及软件流程,并探讨了竹片缺陷检测与颜色分拣平台的机械传动、分拣执行装置及电控实现。仿真实验表明,提出的竹片缺陷检测及颜色识别算法能够对采集系统摄取的竹片图像进行准确的检测与识别,能够完成竹片6种常见的缺陷检测以及4种以上的色差识别,对提高选片工艺的生产效率具有重要意义。     

A CAD-based inspection planning strategy for video measuring instrument

A CAD-based inspection planning strategy for video measuring instrument is proposed to improve manufacturing effectiveness.The system consists of a video probe that enables itself to inspect a work piece based on a CAD model.The measurement software includes CAIP module and MDP module.The CAIP module is developed based on a CAD development platform whose kernel is the Open CASCADE.The entire system was tested,and relevant examples show that the system can accomplish automatic inspection planning task for common parts efficiently.     

井间ERT电极阵列优化及监测实验系统设计与开发

为了开发用于地层中CO2运移监测的井间ERT系统,研究了ERT电极阵列和工作模式优化设计方法并研制了井间ERT监测模拟实验系统。基于COMSOL平台构建了模拟井间ERT测量响应的有限元数值模型,利用数值模型分析了电极间距和宽度等参数对监测区域电场灵敏度的影响规律以及不同电极阵列工作模式下场域灵敏度的分布特征,确定了井间ERT实验系统中最优的电极参数,即电极间距、宽度与监测范围的比值分别为0.200、0.025,电极阵列的工作模式为AM-BN。在对实验系统进行功能需求分析、总体设计以及上述优化设计的基础上,分别对系统硬件部分和软件部分进行了开发,采用多路切换开关并配合精密电桥仪实现了对电阻抗参数的测量,利用以LabVIEW为平台开发的测控软件实现了对实验系统的自动化控制。以埋放绝缘物体来模拟注入地层CO2的方式开展了实验测试,结果显示测量到的电阻抗数据可以灵敏地反映出监测区域电参数的变化且能够用于定位绝缘物体的位置,从而验证了所开发系统的可用性。所建立的电极阵列优化设计方法以及开发的井间ERT监测模拟实验系统为下一步深入研究基于复电导率参数的CO2饱和度评价模型和开发现场适用的井间ERT监测系统提供了实验平台。     

In‐water visual ship hull inspection using a hover‐capable underwater vehicle with stereo vision

Underwater visual inspection is an important task for checking the structural integrity and biofouling of the ship hull surface to improve the operational safety and efficiency of ships and floating vessels. This paper describes the development of an autonomous in‐water visual inspection system and its application to visual hull inspection of a full‐scale ship. The developed system includes a hardware vehicle platform and software algorithms for autonomous operation of the vehicle. The algorithms for vehicle autonomy consist of the guidance, navigation, and control algorithms for real‐time and onboard operation of the vehicle around the hull surface. The environmental perception of the developed system is mainly based on optical camera images, and various computer vision and optimization algorithms are used for vision‐based navigation and visual mapping. In particular, a stereo camera is installed on the underwater vehicle to estimate instantaneous surface normal vectors, which enables high‐precision navigation and robust visual mapping, not only on flat areas but also over moderately curved hull surface areas. The development process of the vehicle platform and the implemented algorithms are described. The results of the field experiment with a full‐scale ship in a real sea environment are presented to demonstrate the feasibility and practical performance of the developed system.