智能传感器数据处理方法

为提高智能传感器的测量准确度,根据数据处理的最小二乘法原理给出了动态测量中的数据平滑方法;利用神经网络良好的非线性映射能力,对标定数据进行输入/输出特性的反非线性逼近训练。结果表明:利用数据平滑处理方法,可以提高传感器测量准确度和抗干扰能力;利用神经网络进行的数据处理,相对于传统数据平滑方法,能使传感器的准确度由6.67%提高到0.98%。     

清洗机器人倾角传感器信号处理研究

针对目前清洗机器人倾角传感器测量精度低、控制算法复杂等缺陷,提出了一种新的倾角传感器信号处理方法,通过Savitzky-Golay平滑滤波技术对传感器采集数据进行滤波预处理,建立了以温度、滤波后准确的传感器数字信号为输入变量的BP神经网络模型,将倾角传感器的测量精度提高到0.91％,实现了对机器人倾角传感器信号的高精度处理.研究结果表明,该方法能有效提高倾角传感器的测量精度,可为清洗机器人准确完成清洗作业提供技术借鉴.     

面向三维导航的智能终端传感器数据处理技术

针对智能终端传感器在三维场景导航交互中不稳定问题,提出了一种基于可变平滑归一化模型的传感器数据处理算法.根据传感器数据特点和不同滑动平滑模型数据处理的特性,将不同平滑模型进行组合,并实现平滑窗口可变;同时,运用归一化算法,对数据进行等距处理.在基于终端的三维导航交互系统的实验结果表明,所提算法对传感器低频数据处理后,数据标准方差减小了71.3%,明显地减少了数据扰动;对高频数据处理后,数据标准方差减小了7.9%,有效地保留了信号特征.所提方法能够提高智能终端在三维导航交互中的稳定性和连续性.     

智能检测系统中的数据融合技术

介绍了一种数据融合方法在智能仪表多传感器系统中的应用，它时测量值进行一致性检测和分批估计．得出融合值。实验数据分析结果表明，使用此算法处理的数据有更小的误差和方差。这种实时数据处理方法采用有限次等精度测量，具有计算量小，计算机编程容易等特点，适用于缓变量智能检测系统。     

SAMD20/21+ATWINC1500的智能容栅位移传感器设计

介绍了一款使用SAMD20/21+ ATWINC1500方案设计并实现的WIFI智能容栅位移传感器,并详细介绍其原理和相关技术.本文设计的传感器可以将测量的位移数据通过WIFI接口上传到Internet,异地终端接收数据并处理,不但可以实现异地测量,而且可以实现多个传感器智能组网、协同处理,扩大了容栅位移传感器的使用范围.     

卡尔曼滤波在电流互感器电磁测量中的应用

针对TPY电流互感器暂态特性测试过程中,霍尔传感器的零点漂移和噪声干扰引起的磁通测量不准确问题,提出了一种应用卡尔曼滤波原理进行数据融合的分阶段测量方法。通过分析传感器误差对测量结果的影响,辨识出了传感器的测量误差值,并根据铁磁介质的电磁关系和传感器的特点,应用卡尔曼滤波的良好修正能力,消除了测量误差对高精度测量的影响。实验结果表明:经过卡尔曼滤波处理之后,不仅可以消除传感器零点漂移引起的误差积累问题,而且可以使测试得到的曲线更加准确平滑。     

一种基于平衡指数平滑的交通流数据预测方法

为了解决传统指数平滑法在滤波后的数据与原始数据之间存在一个因累积误差而导致右偏移的问题,提出一种基于平衡指数平滑的交通流数据预测方法。该方法对传感器采集的异常数据和缺失数据进行处理,对于超过阈值的数据,则用前一时刻数据取代该数据;对于缺失数据,则插人前后时刻的均值。对处理过的数据采用平衡指数平滑法进行滤波。通过三次指数平滑预测模型对数据进行预测。实验仿真表明,该方法能有效消除传统指数平滑的右偏移误差,提高数据预测的准确性。     

基于李萨如分析法的微型传感器系统

针对变压器成套的电压电流传感器测量输出值均较大、不便测量的缺陷,使用应用于三相智能电表中微型电压传感器与微型电流传感器构建李萨茹图分析法的工频信号传感器微系统,可实现将PT与CT测量值精确转换为适于处理的较小值.此微型系统测量精度高,额定工作频率、电压和电流可与变压器成套PT和CT相配合,便于采集卡对数据进行采集.     

动态测量中传感器非线性拟合方法

从坏值概率分析基础上提出了动态测量中传感器数据的坏值剔除方法 ,用可靠的数据代替剔除的坏值 ,为后续的传感器数据处理保证了数据的合理性 ,如传感器的非线性拟合。并通过对动态测量中某霍尔位移传感器位移 -电压数据进行了坏值剔除和三次多项式非线性拟合 ,表明动态测量中传感器数据的非线性处理方法。     

智能压力传感器补偿方法研究

以一种智能压力传感器为例,通过对智能压力传感器进行实验测试,得到实验数据,以此实验数据为基础,分别采用两种不同补偿方法对实验数据进行处理,得到压力传感器的补偿参数。将补偿参数应用于压力传感器,采用数学仿真的方法对补偿效果进行初步验证。将补偿参数采用软件编码烧写至压力传感器,通过高低温试验考核,对两种补偿方法效果进行更深一步的对比,最后优选出一套智能压力传感器的补偿方法,该方法具有软件编码简单、易实现,实时性快的特点。主要从智能压力传感器的测试、数学仿真、试验验证和数据分析展开论述,重点描述智能压力传感器的补偿方法应用及效果比对。     

新一代大坝智能数据采集终端的设计与实现

随着大坝岩土监测系统中传感器测量技术的快速发展,各种测量原理(差阻式、振弦式、电压电流型、电容式、智能通讯型等)的传感器得到了大量应用。出现了同一测量地点,使用不同测量原理传感器进行数据对比和校准的情况。并且在后期的维护和数据分析中,多种类传感器之间进行替换,这就要求自动数据采集装置具备任意通道接入多种类型传感器并能进行数据读取和存储的功能。同时随着无线通信的快速发展,对其数据传输方式也提出了更高的要求。装置不仅能通过串口和网口来实现各种数据的交互,也应具备通过手机WiFi实现数据交互和通过4G/GPRS或NB-lot无线技术进行实时数据召测、历史数据读取、参数修改、应用程序远程升级的功能。该装置由于其在上下位机交互,工作稳定性等多方面的优势,特别是远程程序升级技术在实际工程中得到了成功的应用,为水利工程的安全监测提供了准确可靠的数据。     

基于测量数据优化修匀的特性曲线样条插值方法

针对传感器特性曲线拟合存在的一些问题,提出了测量数据优化修匀思想以有效消除测量数据的随机误差.应用数值处理软件Matlab结合实验数据研究了基于不同修匀方案的特性曲线的三次样条插值表示并提供了可视化的结果.经过对比不难发现,依据优化修匀数据的三次样条插值误差明显减小,可应用于任意类型传感器或其它仪器仪表的特性曲线的描述与分析.     

表面处理对气敏元件特性的影响

利用表面修饰技术，通过不同气氛、溶液处理气敏元件表面，提高了元件的灵敏度，改善了选择特性．     

基于Web 的桥梁健康监测系统设计与实现

在桥梁健康监测的建设中,需要布置多种终端传感器设备,例如温湿度、应变传感器等。但是在现有的桥梁监测系统中,其传感器都是由多个厂商部署,其数据格式、接口不一,导致数据相对孤立。基于计算机技术,将多种协议转换成以太网,实现一种多传感器数据融合的桥梁健康监测系统。该系统具有传感器设备的注册修改删除,用户注册修改删除,传感器监测数据实时显示存储,桥梁结构安全的评估预警等功能。传感器通过串口、模拟信号、光纤光栅信号等连接至下位机,下位机通过单片机A/D采样以及解调仪等将多种信号转换为数字信号通过串口传至上位机,上位机采用ARM Cortex-A9运行主程序,实现多线程网络通信,通过协议转换网关后,经光纤发送至Web服务器以及Oracle数据库进行展示和存储。     

基于IEEE802.15.4标准的无线传感器网络

设计实现了一种基于IEEE 802.15.4标准的无线传感器网络,传感器对周围的环境进行监测,内嵌的单片机对数据进行处理,通过基于IEEE 802.15.4标准的无线模块进行无线传输,构成一个无线传感器网络.对无线传感器的结构设计和无线传输网络的具体实现过程进行了阐述,最后,给出了实验数据,并进行了分析.     

无线传感器网络Agent 数据分流策略

移动Agent(mobile agents,简称MA)技术在无线传感器网络的异常事件监测中广泛应用.基于异常事件的性质,数据中心(即sink点)派出实现特定功能的MA到异常目标位置附近收集传感器节点(数据源节点)的感应监测数据.与传统的客户端-服务器传输模型不同,MA技术往往能够对收集到的感应数据进行压缩和融合,从而大大减少了在网络中传播的数据流量,降低了数据传输的能量消耗.通常情况下,MA经过的源节点越多,其收集的数据量越大.通过对目前已有的MA行程规划算法进行研究,提出了实现Agent数据分流的传输技术.该技术基于分流规则,决定是否提前把MA已收集到的数据传回sink,而不携带数据的MA继续访问余下的传感器节点.该Agent数据分流技术解决了由于MA携带大量数据访问源节点而造成的源节点能量消耗过快的问题,适用性强.大多数目前常用的MA行程规划算法都可以采用该技术来提高性能.Agent数据分流的最终目标是减少源节点传输的数据量,尽可能地延长源节点的工作寿命,从而更长时间地实现对异常目标的监控.     

基于维诺图和二分图的水面移动基站路径规划方法

水面传感器网络（Surface sensor networks,SSNs）具有节点稀疏布置的特点（节点间距离通常大于节点通信半径）,因此难以通过节点间的多跳路由汇聚数据,目前主要采用移动基站（Mobile sink,MS）收集网络中的数据,其中移动基站的路径规划是一个关键问题.该文提出一种基于维诺图和二分图的水面移动基站路径规划方法,首先利用维诺图理论生成数据收集“候选点”;然后以二分图描述候选点对网络中传感器节点的支配关系,并基于支配集理论求解出“最小有效支配集”,即可以收集网络中所有节点数据的最小的候选点集合;最后针对最小有效支配集形成最优路径.大量实验结果表明该方法可以有效地规划出水面传感器网络中移动基站的路径,不仅可以完成全网数据收集任务,而且具有路径长度短、能量效率高和节点能耗均衡的优点.     

Entity Notation: enabling knowledge representations for resource-constrained sensors

The forthcoming ambient systems will contain a large amount of sensors. Representing the data produced by these sensors in a format suitable for ambient intelligence applications would enable a large number of useful services. However, such formats tend to require processing power and communication bandwidth not available in many sensors utilizing ultra low-power microcontrollers and radio chip solutions. This paper presents a lightweight data representation, Entity Notation, to tackle this problem. Sensors with limited computation and communication capabilities can use Entity Notation to describe the data they produce. Entity Notation can be transformed into knowledge representations in a straightforward manner, and hence, the data produced by sensor nodes can be utilized with ease by any ambient intelligence system compatible with the common knowledge representations. This paper presents the design of Entity Notation, its implementations on embedded sensors and the evaluation of its performance.     

测量多振动参数的PVDF传感器的设计

传统测量振动参数多采用压电式加速度传感器。设计了正弦和余弦形状PVDF传感器,可以测量位移、角位移、弯矩、剪力和功率流等多个振动参数。并以测量位移和功率流为例,对其结果进行了比较,结果表明:PVDF传感器测量更方便、数据更精确,功能更齐全、应用更广泛。