基于嵌入式的电量计量采集系统研究

考虑到目前电量计量采集系统线路布置复杂,针对窃电行为的监测和判断能力弱,本文研究一种基于嵌入式的电量计量采集系统。嵌入式电量计量系统的构成有两部分：高压侧用电信息无线监测装置和低压侧用电信息远程监测装置。高压侧用电信息无线监测装置的工作原理为对高压侧的电路信息进行采集,之后通过发射模块将信息传递至远程监控单元,监测人员可通过监控中心直接对电路信息进行远距离实时读取。低压侧用电信息远程监测装置对各个用电用户的用电信息进行直接识别,而后将识别分析结果输送到监控主站的信息库中。实验结果表明：高压无线检测装置检测到的数据通过换算后得到的用户用电情况曲线却不能和低压侧无线检测装置得到的数据曲线重合,说明该装置能够检测到人为窃电操作,验证了本文研究的嵌入式电量计量采集系统能够实现窃电的精确识别。     

基于STM32F103ZET6的水培生菜生长环境远程检测系统设计

本文根据水培生菜生长环境的远程监测需求,设计监测系统。采用STM32F103ZET6单片机作为核心控制器,设计监测控制单元。通过modbus总线轮询读取液位、电导率、PH值传感器测量值,按照IEEE 754 标准转换测量值后,在OLED显示屏显示参数值,并使用ESP8266模块,TCP透传的方式远程发送数据至ONENET智能云。设置ONENET智能云控制台和图形界面,实现远程实时查看数值功能。     

关于无线传感器网络数据库的研究与实现

近些年来,无线通信技术和传感器技术等得到前所未有的发展。无线传感器网络可以将各种通讯手段通过相关设备实现实物的处理和数据交互,已经被应用于军事、自然环境监测等领域。本文通过对无线传感器网络数据库的基本内容的概述,论述了无线传感器网络数据库实现的关键技术。     

固态降水传感器现场核查装置技术研究

针对气象观测台站固态降水传感器现场核查及测试的实际需求,研制了现场核查装置,结合砝码法实现了固态降水传感器的现场核查和测试;现场核查装置由基于ZigBee无线网络的数据获取装置和加重装置构成,数据获取装置具备环境气压、温度、相对湿度的实时检测能力,具备RS232、RS485及通断信号方式3种固态降水传感器接口的数据读取能力;加重装置由三角支架、OPD降水模拟器及砝码托盘组成,其中降水模拟器采用阻挡原有OPD降水发生探测器红外光束,人为给定指定频率脉冲信号的方法实现了降水的模拟,能够兼容多种型号的固态降水传感器;经实验测试,固态降水传感器能够准确识别加入其中的砝码重量,数据获取装置的3种接口数据读取准确度均达到100%;降水量测量值与理论值相关系数为0.9999;表明现场核查装置能够应用于固态降水传感器现场核查及测试业务。     

数字孪生下的继电保护装置故障远程VR在线诊断系统设计

为了远程、在线交互地诊断继电保护装置故障,保证异常信号的完整性和监测过程的效率,设计数字孪生下的继电保护装置故障远程VR在线诊断系统。采用数字孪生技术构建继电保护装置诊断系统,通过感知层的感知设备、地面激光雷达采集继电保护装置电流电压数据以及点云数据,经网络层传输至平台层后,平台层利用运检管控平台管理、协调以及储存继电保护装置相关数据。应用层调用平台层整合后数据,运用小波信号检测理论检测继电保护装置的信号异常点,并通过故障诊断模块对比异常点数据与预期数据,VR远程监测模块将设备三维模型引入VR设备,可视化展现继电保护装置实时监控和检修作业情况,并通过统一视频平台完成与用户的虚拟交互。实验结果表明：该系统操作流畅、画面清晰,能够清晰监测继电保护装置的故障,迅速获取继电保护装置的异常信号。     

基于PCS7扩展卡尔曼滤波器的反应器控制

为了动态监测反应器生产过程内部状态和更精确控制反应器温度,采用了基于PCS7扩展卡尔曼滤波器功能块和动态前馈控制的方法。对反应器进行机理建模、通过软传感器测量反应器内部状态不可测参数,对传感器数据进行卡尔曼滤波预测估计,利用软测量得到的反应热实现对反应器温度执行动态前馈控制等实验,实验结果能够实时监测反应器建模内部状态、通过软测量得到反应热等数据,实现了反应器温度控制更加快速、平稳和精确。     

一种测量固体材料含水率的水分传感器

一种用于测量固体材料含水率的水分传感器已研制成功．它的原理及特点是通过大量实验数据的理论分析得到了各种固体材料含水率的归一化的线性数学德型，运用单片机软件功能实现的．传感器测量范围为4％～50％，精度高于0.5％.     

风/光/储混合微电网远程监测系统设计

为了提高微电网监测系统的信息化程度,有效降低远程监测成本,利用通用分组无线业务(GPRS)通信和物联网传感器技术,结合Android手机开发设计了风/光/储混合微电网运行状态远程监测系统。实现了对微电网运行设备电压、电流、功率等电气量参数的远程采集及数据存储功能。只要用户位于网络覆盖区域,便可通过Android手机应用(App)随时观测微电网运行状态信息,大大提高了监测效率。系统应用于多电源地区电网运行与控制实验室进行功能测试,结果表明:手机远程监测系统与现场监控中心测量数据基本一致,各项监测指标均达要求,数据传输实时准确,运行安全可靠,具有广泛的应用前景。     

基于物联网技术的智能水泵控制系统

随着物联网技术、云平台技术的发展,国家电网在变电站中采用的物联网方案和技术也在不断发展,并且在实践应用中不断得到完善。作为智能辅助监控系统的一部分,智能水泵控制系统基于传感器技术、无线通信技术和强大的物联网平台,具备水情监测功能、水情控制功能、远程监控功能、水泵保护功能,实现了水泵的本地手动和自动控制、远程手动和自动控...     

组态MCGS中RS-485串口通信与实时数据存储

组建数据采集与存储系统是当前教学、科研和试验等领域的迫切需求。采用具有串口通信功能的数字化传感器,结合监控与数据采集系统(MCGS)组态软件中的标准MODBUS RTU协议,快速、低成本地开发了一套应用程序系统。创新性地将软件系统中的莫迪康指令与传感器的RTU指令进行了映射关联,以便在上位机读取传感器内存中的实时数据与参数;同时,利用互斥原理对上位机内存数据进行分时保存和定时文件存储,既保证了数据的读写安全,又避免了因突然断电等故障而导致的数据丢失。用户可以在需要时通过按钮进行择机存储。这项技术适用于多点对多点的数字化通信领域,尤其是蓬勃发展的物联网,结合上位机的智能算法,可以实现终端的测量、控制和优化等功能。     

矿用多功能WiFi信号转换器的设计

介绍了矿用多功能WiFi信号转换器的组成及信号的转换方式。该转换器可通过天线收发无线信号,可实现无线信号与RS485口、以太网口、传感器接口和语音接口等有线信号的相互转换,方便地完成了煤矿井下各种监控设备接口之间的互联,有效解决了各种监控系统和通信系统之间的兼容性问题。     

LTE-230电力无线专网的通信终端设备设计

针对目前LTE 230 MHz电力无线专网应用的发展,提出了一种适用于LTE 230 MHz电力无线专网的通信终端设备.该方案以ARM架构的处理器MKV58F1M0VLQ24为核心,通过UART串口与无线模组BRU2111E进行配置与数据交互,外部通信端口有串口和网口,实现与其他基站的数据交互和控制.业务终端以指令的方...     

基于STM8的水质pH检测仪的设计

pH是影响水质的关键因素,而国内传统的pH值检测方法多是人工操作,采用比色法测定pH值。由于人力和物力的限制,监测工作仅限于几个点,检测精度也不高,不能保证所测数据的准确性和实效性,难以实现对环境全时段监测。所以,研制一款便捷的p H值监测仪,具有十分重要的意义。随着物联网和传感器技术的快速发展,无线网络技术也被应用在水质监测方面。通过传感器将pH参数转换成易于处理和传输的数字信号,通过NB-lot无线方式完成数据的传输,满足pH值监测的实时性和准确性的要求,实现了远程监控。     

Structural environmental informatization using sensor network with heterogeneous sensors

In the present paper, a configuration of a sensor network system for monitoring the usage patterns of a house is proposed. The sensor network system has many active type radio-frequency identifications (RFIDs) as a network node. The RFID has advantages of low cost and low power consumption. Also the RFID can connect various sensors for measuring environment information, since having I/O port as external interface. Environment information is stored on a database through the RFID’s wireless radio communication function. The sensor types in this system are variety from slow changing information like temperature and humidity data to event notification like a human detection data. The paper will be described a acquisition procedure for various characteristic sensor data on the same sensor network. Also, the installation locations of the sensors are critical for highly accurate detection of the environmental conditions. Finally, based on the sensor data, capability of analysis of the usage pattern for a house will be discussed.     

E+H组合式过程测控装置及实时监控系统设计

Endress+Hauser(E+H)工业现场仪表广泛应用于石油、冶金、电力、生命科学等多个核心行业,具有可靠集成、精准测量、交互式数据管理等特点。为提高实验装置工业适用性,培养学生熟练运用工业级传感器和过程监控的操作技能,将这类传感器引入实验室,设计了一套E+H组合式过程测控装置与实时监控系统。系统以过程控制涉及的典型对象为基础,以PLC为控制主体,组合装配多类工业级E+H传感器完成检测与控制,并具备实时组态控制显示和远程可视化监控功能。可实现自主设计并完成工业过程中常见的液位、流量、温度、溶液PH等控制量的测控实验,为自动化、测控技术、传感器等相关专业课程提供综合实验平台。     

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STM32的铁路运输站内NB-IoT可视化云BAS系统设计

BAS系统（机电设备监控系统）主要完成车站内的机电设备如空调机组、新风换气机、送/排风机、风幕机、潜污泵、电/扶梯、风冷热泵等设备的自动监视、控制和管理。为了更好地优化BAS系统的可视化界面设计、提高监控质量,以达到节能、安全、提高管理水平的目的,本设计将NB-IoT技术、 Oceanconnect云平台设计及嵌入式技术综合融入到BAS系统中,实现远程监管各个站内数据并实时控制各站内设备以应对突发情况。本系统采用STM32作为微控制器,设计温湿度及光照总控中心和调控节点电路,总控中心通过NB-IoT无线通信模块组网与各安装在站内的多个调控节点进行指令下发和数据上报的双工通信,将通过各节点的温湿度及光照传感器采集到的数据经STM32单片机处理后,通过NB-IoT无线通信模块上传至根据实际要求设计的Oceanconnect云模型中,实现总控制中心及节点电路的云端数据可视化及数据分析,同时还可以由上位机云端模块直接控制各站内下位机的空调机组,换气机污水泵等设备,以实现实时的监管与控制各站内现场环境。经过实验测试结果表明,系统可视化界面清晰简洁易操作且性能稳定可靠,能够实现实时数据的通信分析与控制,提高车站内现场控制的有效性,能够对突发情况进行快速自动处理。     

基于WSN的青藏铁路温度监测系统研究

无线传感器网络综合了传感技术、MEMS技术、无线通信技术和分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器,实时、全方位地监测被测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过自组织无线通信网络,以多跳中继方式将所感知信息传送到终端。利用无线传感器网络可以很好地实现对青藏铁路冻土区的无人实时监测和无线数据传输,可以对冻土区铁路工程进行长期、全面、系统的观测,确保青藏铁路安全运营,并对铁路长期运营、维修和养护提供科学依据。     

无线通信技术在化工生产过程中的应用研究

化工生产过程中工业自动化控制已广泛应用,无线通信技术的快速发展可实现仪表之间数据信号的无线传输。将无线传输模块应用到化工生产的分布式控制系统中,实现化工无线分布式控制系统的设计,并应用于甘氨酸生产过程控制系统中,结果显示:实时数据库包括图形显示、数据报表、历史报表和历史数据库数据,与通讯管理模块互联;通过无线分布式控制系统运用管理层协议实现所有连接设备之间的通信自由,化工无线分布式控制系统的运行和生产过程控制不受系统器件故障的影响。对精馏塔控制设备工艺流程中的部分开关量控制进行了模拟测试,达到了预期效果。     

基于ZigBee的大水域水质环境监测系统设计

为了提高工厂化水产养殖的智能化水平,提出了基于Zig Bee协议的无线传感器网络（WSNs）的水质监测系统方案。设计了主要水质参数溶解氧、pH值、氨氮传感器的变送器电路,实现了对溶解氧、pH值、温度、氨氮含量等多参数的采集、处理,并通过无线网络传给终端节点,终端节点通过RS—232串口将数据传送给监测中心。测试表明：该系统实时性好,测量误差小,满足大水域水质监测需求。