煤机设备无线自供电状态监测系统

针对当下煤机设备状态监测系统时效性差、通信电缆铺设困难、需要定期更换电池等问题,提出了一种基于无线传感器网络与自供电技术的监测系统设计方法。系统由能量采集模块、无线传感器网络及监测上位机组成,通过能量采集模块收集煤机设备振动能量为节点电路供电,采用无线传感器网络与上位机实现设备关键状态信息的采集、传输与处理。测试结果表明,系统可在30 m有效范围内实现对煤机设备运行状态的实时监测,能量采集模块最大输出功率可达378 mW,能够有效收集设备振动能量实现系统能源自供给。     

用于锂电池的大电流充电电源设计

在阐述了反激式电源基本原理的基础上,设计了一种基于LD7575芯片的具有低压大电流输出的充电电源。该单端反激式充电电源具有恒压、恒流2种工作模式,适用于单体大容量锂电池充电,及其他需要低压大电流的场合。工作状态指示模块和保护模块,确保电源的工作安全。实际使用结果验证该开关电源具有输入范围广,性价比高和效率高等特点。     

基于FDSI的无线传感器网络煤矿甲烷气体监测系统

针对煤矿矿井开采过程中对甲烷气体安全监测系统的固定采样频率和固定数据传输频率能耗高的问题,该文设计了一种基于无线传感器节点动态采样策略FDSI的无线传感器网络甲烷气体监测系统。该方案将FDSI动态采样策略、基于ZigBee协议的传感器网络等技术融为一体,实现对矿井中甲烷气体的在线动态监测。试验验证该系统对矿井甲烷气体的实时监测具有能耗低、稳定性好、信息丢失率低等优点。     

基于无线传感器网络的矿用温度测控系统设计

为了满足矿井温度测控的需要,应用DS18820和PIC18F458,开发了一种基于无线传感器网络的智能化温度传感器系统。系统硬件部分主要由传感器模块、微处理器模块、无线收发模块、显示和报警模块、串口模块和供电模块等组成;软件部分给出了ZigBee无线通信协议、传感器节点、汇聚节点的工作原理及设计流程。试验表明：该系统具有高精度、高可靠性、低功耗的特点,有效地实现了对矿井温度的实时检测与监控。     

无人机用无线充电技术研究

随着无人机的普及,无人机用无线充电技术得到了人们更多的关注,其是应用于无人机充电的非直接接触式电能传输技术。因此,介绍当前主流的几类无线充电技术,分析磁耦合谐振式无线充电的工作原理、工作电路等,并验证了电路输出电压或电流是否满足充电时的恒压和恒流。     

移动网无线信号的远程监测

本文提出了一种实现移动网无线信号远程实时监测的新方法。结合经济有效的无线传感器、微处理器和成熟的无线接入技术，研发完成了移动监控系统并进行了现场实验和实际应用，验证了这一方法实现无线信号监测的准确性和有效性。     

基于无线传感器网络的矿用瓦斯监控系统

基于无线网络技术,探讨一种应用于矿井瓦斯监测的无线传感器网络的设计。节点采用高性能的ATm ega128为主控制器,CC2420为无线收发单元。网络采用一种集中控制式的主从结构,根据无线传感器网路的特点及监测环境的特殊性,给出了用于煤矿瓦斯监测的无线传感器网络系统方案。与传统的监控系统相比,该系统具有结构灵活、可扩展性强、测量准确等特点。     

基于WSN的井下皮带机打滑保护监测系统设计

为了满足矿井监测监控的需要,设计了一种基于无线传感器网络的皮带打滑保护监测系统,该系统克服了有线传感器网络的局限性,避免了其他无线通信技术高功耗的缺点.以CC2430单片机设计传感器节点,以CC2420和MSP430F149设计sink节点,并给出了硬件设计和软件流程.该系统简单、可靠、经济,具有很好的应用前景.     

基于无线传输的甲烷监测系统的设计

介绍了无线传输甲烷监测系统的整体设计方案,从传感器节点、路由器节点和协调器节点等方面介绍了甲烷监测系统的节点设计。分析认为,采用无线传输技术的智能型甲烷传感器可以降低系统的功耗,减少系统更换电源的频率,提高系统的稳定性。     

基于无线传感器网络与GIS的设备综合监管系统

设计实现了一种设备综合监管系统,集自动实时监控与人工定期巡检管理于一体。采用无线传感器网络实现设备感知与巡检记录实时提取,给出了传感器节点设计及ISO14443A标准RFID阅读器的实现;无线传感器网络结合OPC技术实现监管系统开放性,便于与企业原有系统互联互通;利用GIS构建电子地图化的管理平台,提高了检视直观性和监管效率。     

基于单片机的扭矩测量技术研究

阐述了一种基于单片机的扭矩测量系统.该系统利用应变式扭矩传感器实现了扭矩及轴向力的监测,并详细介绍了用AD7705芯片采集传感器的输出电压进行模数转换,通过无线收发芯片nRF2401实现数据的无线传送,实现了扭矩的实时监测.     

基于虚拟仪器的锂电池监测系统设计研究

针对动力电池堆组的性能不稳定等问题,提出了基于虚拟仪器的电池监测系统,设计了电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块和友好地人机交互界面,完成三段式充电过程(涓流预充电、恒流充电和恒压充电),实现电池状态的实时监测和故障警报等,保证了电源的功能和性能要求。试验测试表明该系统可以准确地对相关参数准确测量。     

ZigBee无线传感器网络在矿井巷道监测系统中的应用

为了满足矿井巷道环境多参数监测的需求,根据矿井巷道地形的特点,介绍了一种可靠的基于ZigBee无线传感器网络的矿井巷道监测系统。详细阐述了以CC2430为核心的传感器节点、以CC2430和MCP2515为核心的Sink节点的软硬件设计和工作流程。通过在某煤矿大巷实验,测得了2.4 GHz频率在井下的传输特性,并确定在巷道中两个无线传感器节点的距离为15 m时,可实时、可靠的监测巷道的环境参数。     

基于μC/OS-Ⅱ和LabVIEW的车载电源监控系统设计

为了在驾驶室内远程管理车载电源,实现电源输出通断、电源调节控制,以及电源工作状态的监测,设计了一种基于分布式管理的车载电源监控系统。该系统以TMS320LF2407A为载体,利用μC/OS-Ⅱ操作系统的多任务实时性,结合Lab VIEW监控平台的设计,实现了车载电源的分布式管理。     

变电站巡检机器人电源系统研究

为满足巡检机器人电源系统自动化水平高、稳定性强的要求,提出一种应用于变电站巡检机器人的电源系统,全面监测电池电压、电流、电量及温度,全面记录历史事项信息,具有过放、过充、欠压等多重保护,实现机器人内部温度自动调节及电池自动充电。该系统电源状态监测全面,自动化程度较高,交互性好,实用性强,能够满足变电站巡检机器人长期自主运行的功能需求,并已在工程现场验证了其良好的安全性和稳定性。     

矿用地面压风机无人值守系统的改造应用探讨

为实现煤矿工作面压风机的自动化监控和智能调控功能,基于现有矿山的地面压风机无人值守系统优化改造目标,提出了无人值守通风系统的新设计改造方案,对整套软硬件进行了升级,结合现有无线传感器和相对应通讯控制算法使无人值守系统达到智能化调控预警,经过实例验证了该智能化系统可实现矿井的智能化应用管理,提高生产效率和生产安全性.     

智能高频开关电力操作电源系统

兖州矿业(集团)公司研制的,应用于济宁市泗河口煤港6 kV变电所的智能高频开关电力操作电源系统,为小型一体柜系统,由3个充电模块、1个监控模块、1个配电监控单元、1个降压硅链单元、1个绝缘监测继电器、1个交流配电单元和1个直流馈电单元组成。其监控模块、配电监控板和充电模块内置监控构成分级集散控制系统,能对电源系统进行全方位管理和控制,实现无人值守。该系统可应用于发电厂水电站以及各类变电站,为断路器分、合闸及2次回路的仪器仪表、继电保护和故障照明提供直流电源。智能高频开关电力操作电源系统@李剑锋     

宽范围输出电压电池充电调节器的研究

旨在设计一款单向、非隔离、降压型的宽范围输出电压电池充电调节器(Battery Charge Regulator,BCR),作为卫星电源系统母线至蓄电池的充电通路。选择耦合电感Superbuck变换器作为电池充电调节器的主拓扑。分析变换器工作原理后,得到耦合电感的零输入电流纹波条件,推导出系统开环传递函数;得到避免右半平面零点出现的阻尼参数限制条件。根据先恒流后恒压的充电控制策略,选择平均电流控制模式作为变换器控制方式,在恒流充电阶段,仅电流内环工作,变换器工作在电流源状态;恒压充电阶段,利用平均电流模式的双环控制特点,变换器工作在电压源状态。通过仿真和实验结果验证了设计的正确性。     

热电耦合无线传感能量管理系统及其在精密主轴热监测中的应用

针对无线传感器热电耦合自供能存在的输出电量低和电压波动等问题,提出一种新型能量管理系统电路拓扑结构及基于最优时间的充放电控制策略,以保证自供能无线传感器在各种主轴转速条件下稳定工作。建立了机床主轴的热网络模型,分析了热发电能量管理系统输入特性。然后,设计了能量管理系统的多电容电路拓扑结构,并通过电容充放电时间参数的优化计算,获取最优的热发电平均输出功率。实验研究证实了在主轴不同转速下热发电构件及能量管理系统可以使无线传感器稳定的工作。对不同的电容充电和放电时间设置方案进行了比对,验证了最优时间控制策略的优越性。最后,利用热电耦合自供能无线传感器和传统有线传感器所监测的温度数据分别进行了主轴轴向热变形建模实验,结果表明：采用无线传感器可以监测有线传感器难以配置的主轴核心部件,从而获取和主轴热变形具有更高相关性的温度数据,使所建热变形预测模型的误差减少约40%以上。     

基于ZigBee技术的数据采集系统的设计

作为一种短距离通信技术,ZigBee以其低成本和低功耗成为无线传感器网络的一种理想数据传输方法。基于无线传感器网络的数据采集系统在工农业中有广泛的用途。基于ZigBee协议,设计并实现了无线传感器网络中的终端节点、数据采集节点和系统的监控软件,同时采用ZigBee协议在网络路由的基础上实现了传感器网络的组网和传输。为了保证数据参数的安全性,在无线传感器网络中采用LBlock算法实现受信任的安全协议。实验表明,该数据采集系统能够实时采集和监控多种信息数据。