ZigBee技术在煤矿安全监测中的应用

提出了以ZigBee技术为基础组成无线传感器网络,并将其应用于煤矿井下环境的安全监测系统中.该系统用于监测煤矿工作环境的各项指标,收集必要信息,将有效信息传送到监测中心进行数据分析,从而对煤矿井下作业环境进行实时监测.实验结果表明,该无线传感器网络充分考虑了系统的需要,组成的安全监测系统运行良好,能达到预期要求.     

基于物联网技术农产品引种决策系统设计与实现

针对农产品引种移植的实际需求,设计以无线传感器网络为基础的农作物区域环境信息无线监测网络,结合3G通信技术,实现对农作物生长环境的实时远程监测,并以此为基础,提出基于事件驱动的反馈调度策略,解决传感器能耗的问题。同时,使用WebService方式解决系统多平台数据调用存储的问题。文中的方法为最终的农产品引种决策提供一种有效的解决方案。     

一种智能传感器系统的设计

随着传感器的广泛使用和网络技术的发展，智能传感器系统成为传感器发展的一种趋势。参考IEEE 1451.2标准，设计了基于STM32F103的智能传感器系统，它包括智能传感器模块、网络适配器模块、上位机等硬件及相应的运行软件。智能传感器模块采用IIC（inter-integrated circuit，内部集成电路总线)与网络适配器模块通信；网络适配器模块采用Wi-Fi与上位机通信，并作为智能传感器模块和上位机之间通信的桥梁。实验结果表明：智能传感器模块内部能够存储模块自身与传感器的信息，并实现传感器的即插即用；网络适配器模块能够实现智能传感器模块的即插即用；上位机能够实现指令发送和结果接收与管理，并实时监测其与网络适配器模块的连接状态。该智能传感器系统可实现无线远程监测，摆脱了线缆的束缚，能够适应更多的监测场景；能够读取传感器的信息，从而对传感器进行识别，并兼容不同类型的传感器；能够实现传感器的自校准功能，使测量结果更加准确。研究结果可以为大型智能传感器系统的研制和应用提供参考。     

大型结构应变场光纤分布监测系统

研究了一种用于大型工程结构应变、变形状态监测的基于光时域反射技术的分布式光纤应变传感系统。设计了一种新型的光纤微弯传感器结构,用于对沿传感光纤分布各测量点的应变信息进行提取;在此新结构的基础上,了全光纤型应变传感器串行阵列,以对构件应变测量和安全监测为主要目标,建立了起了分布光纤应变实时监测系统,进行了系统实验了得到了良好的结构。     

基于CAN总线的客车车内环境实验检测系统设计

针对目前实验室铁道客车车内环境实验检测系统的不足,设计并实现了基于CAN总线的分布式车内环境检测系统.整个检测系统由设备级和车辆级两层结构组成,设备级由若干具有CAN通信接口功能的智能传感器节点组成,主要完成车内环境温度、湿度、风速和风压等信息的实时检测,并通过CAN总线将检测到的数据信息上传给车辆级计算机.采用虚拟仪器编程技术,车辆级计算机具有良好的人机界面,主要负责检测数据信息的处理、显示和报警.整个系统经实际调试,性能良好,达到设计要求.     

基于AVR和LabVIEW的带式输送机安全监测系统设计

针对目前矿用带式输送机应用的安全监测系统信息不集中、监测界面不直观、报警方式单一等问题,本文做了优化,采用AVR单片机ATmega16A作为下位机,采集带式输送机七大保护装置传感器的信号数据,通过485通信电缆和串口与LabVIEW上位机实时通信,LabVIEW界面直观实时动态显示现场各种检测传感器数据,进行故障预测和声光报警。该系统可以实现带式输送机各种工况信息集中监测,对提高带式输送机的安全性有重要意义。     

基于北斗通信的河道水质监测系统设计

针对当前水污染监测费时费力的问题,为了实现实时在线检测水质信息,提出了一种基于北斗通信的浮标监测系统,该系统包括浮标体数据采集系统和岸基接收站系统。以新型设计的浮标为载体的数据采集系统,采用STM32芯片,通过RS485协议读取传感器数据后发送并保存至SD卡中;同时通过北斗模块将数据发送至岸基,岸基上位机可远程浏览浮标状态数据、水质数据以及位置信息。整个系统采用太阳能供电方式,以此完成从数据采集、数据保存到数据传输、数据处理。经测试,整个系统运行状况良好,可实现水质自动化监测,达到预期设计要求。     

基于MSP430单片机的温湿度监测与报警系统设计

基于越来越多的场合需要及时监测环境温湿度的需求,给出了基于MSP430单片机的温湿度监测与报警系统的设计方案,系统以MSP430单片机为核心,采用SHT11温湿度传感器芯片,对温湿度监测与报警系统的软硬件进行了设计。结果表明：该系统具有温湿度采集和实时显示及超过设置上、下限温湿度自动报警等功能;该系统还具有成本低、环境采集误差小、作业效率高等特点,具有广阔的应用前景。     

光伏式智能水塔监测控制系统的设计与实现

为了解决广大农村地区的水塔自动化程度低、容易发生缺水和溢水现象、浪费人力电力资源等问题,该文设计了基于STM32的光伏式水塔智能监测控制系统。通过ZigBee无线网络接收传感器信号,利用NXP公司推出的STM32微控制器作为主机和子机的控制核心,使监测系统可以实时地对接收到的传感器信号和信息进行运算处理,实现对水位、水质、水压和水温的实时监测,同时具有增压、清污、防干抽和防漏水的功能。     

基于ZigBee的客车环境监测实验系统设计

为更方便地获取客车车厢内部环境参数,设计基于ZigBee无线传感器网络的客车环境参数监测实验系统.整个实验系统主要由多个ZigBee无线采集模块、路由器、协调器以及上位机软件组成,协调器汇集系统中分布于空间不同位置的多个采集节点采集的车厢内部温湿度、CO浓度和气压等数据,并实时传送至上位车辆管理计算机,上位机程序采用LabVIEW编写.实验表明:所设计的无线传感器网络监测实验系统使用方便、性能良好,达到预期设计的要求.     

基于光纤传感器的输油管道远程安全监测系统研究

鉴于Bragg光纤光栅传感器的温度和应变敏感特性,将其引入远程安全监测系统,设计开发确保油气管道安全传输的远程监测系统。该系统设计包括硬件部分和软件部分,其中硬件设计主要是对光纤光栅传感器、信号解调与分析、数据通信与传输、数据处理与分析中心四大系统的详细设计;软件设计采用LabVIEW语言编程,实现动态监测和实时分析两大功能。试验表明该系统有助于确保输油管道安全运行,工程实用价值较高。     

油品含水率多点实时监测系统的研制

提出了润滑系统油品含水率多点在线实时监测系统的实现方法,设计了基于变介电常数式电容传感器的润滑油品含水率变送器,根据高速线材厂液压循环润滑系统的特点,利用组态王软件,实现对液压系统的润滑油含水率进行多点实时监测.通过在高速线材厂液压循环系统的使用证明,该系统能够准确、快速地测出润滑油品的含水率并及时报警,从而避免了润滑失效所带来的潜在危害.     

办公空间智能空气管理系统设计研究

目的办公空间智能空气管理系统通过采用人工智能技术,依托物联网系统和交互设计,对办公空间中不同场所的空气质量进行自动监测和治理。方法通过智能空气管理系统中空气监测传感器对办公空间不同场所的室内空气进行实时监测,将信息上传到服务器进行数据分析,当室内空气污染指数、温度、干湿度等数值超过设定的适合工作环境的阈值,服务器发出命令,该房间的中央空调、空气净化器、新风系统、加湿器等相应设备自动清理空气中的污染物,调节温度和干湿度。结论利用开源硬件Arduino,ZigBee无线传输模块,按约定的协议,将空气监测传感器、空气管理设备和服务器连接起来进行信息交换和通信,构成一个智能空气管理系统,实现对办公空间空气质量的精准监测、智能控制与决策处理。     

自平衡小车原理研究

系统的主控芯片为飞思卡尔的16位单片机9S12XS系列ATMEGA16A,它负责协调各部份的工作和综合处理各种数据信息;电池为充电电池,它为系统提供动力;传感器可以又多种传感器,例如红外避障传感器、超声波传感器或电磁传感器等,它负责给主控芯片提供外界的信息,为其决策提供信息支持;MMA7260为飞思卡尔的加速度传感器,ENC-03为村田电子的陀螺仪,它们的作用是判断系统的实时倾斜角度,系统的实时倾斜角度是系统保持直立平衡的的重要判断依据,因而对其要求比较苛刻,所以我们采用加速度传感器与陀螺仪相结合的方式来获取,目的是结合2种传感器的优点,使获取的数据更加准确;2种传感器获取的信息经过卡尔曼滤波之后即为系统的实时倾角。获取系统的实时倾角之后,主控芯片可以根据实时角度信息来驱动直流电机的运转,编码器可以给系统提供实时的速度信息,可以构成对电机运转的闭环控制,电机运转采用PID算法进行控制。     

基于嵌入式的农田信息采集四旋翼飞行器设计

农业生产中,实时对农作物的生长环境信息、作物状态信息、图像信息等进行采集是必不可少的,而当前,农作物生长监测方式大多针对点的监测,监测范围小,费时费力,不具有普遍性。本项目旨在突破单点监测方式,以STM32为主控芯片,结合GPS全球定位技术、传感器采集及电量监测技术,遥控视距内四旋翼飞行,采集目标一定范围内的地理位置、温湿度、光照及飞行器电量的信息,利用上位机显示采集数据,并生成数据文档。此无人机监测方式,在无损农作物的前提下,能够实现对农田多方位的便捷监测,弥补了当前农田环境监测方式的不足,且采集到的数据存储系统化,对农田作物生长监测具有重要意义。     

基于MSP430的空气环境质量监测系统设计

为了实现城市环境参数的分布式检测和集中统计管理,设计了一个空气环境质量监测系统。该系统分为上位机监控中心和下位机检测与传输终端两部分,下位机采用MSP430F149单片机作为控制核心,以温湿度传感器SHT11和PM2.5传感器进行数据采集。下位机有液晶显示,可以实时显示测量数据,并可手动设置报警值,检测数据同时通过Sim900无线模块传至监控中心。监控中心完成空气环境质量数据的统计管理,生成报表,便于管理部门做出决策。该系统已经在大学校园环境下进行了测试、应用,效果良好。     

纸包装印刷环境监测系统设计

为保证纸包装印刷过程中纸张湿度适宜,进行基于STM32的印刷环境监测系统的研究设计,以对印刷环境中温湿度数据的采集和监测,便于对纸包装印前、印刷、印后和不同车间的集中监测和管理。根据系统设计方案进行系统硬件部分设计,主要包括主控板选型、传感器接口电路设计、显示器电路设计蜂鸣器电路设计,再根据系统研究目标及硬件组成进行系统的软件设计,最终通过环境监测系统能够实现对印刷车间温湿度的实时监测,并能够在温湿度超过设定值时发出警报。印刷车间通常规模较大,不便人力测量环境参数,通过自动监测环境及实时显示系统,可以集中监测管理各印刷车间,实时性好,效率高。     

基于无线传输的装备健康环境监测系统

装备健康管理系统已成为复杂装备的有机组成部分,装备的贮存、运输以及使用环境是影响装备健康状态的重要因素。对武器装备所经历的环境剖面进行实时监测和数据分析,为装备建立全寿命周期的环境信息档案,为武器装备的健康管理提供保养、维修与状态监控的有效数据依据成为直接需求。该文介绍了一种装备健康环境监测系统,可以完成对环境参数的实时监测,实现对数据的实时回传存储及后台分析,可以为相关系统的设计提供参考。     

基于GPRS技术实现的远程交通信息通信

介绍利用GPRS技术实现远程交通信息通信,说明硬件、软件的具体设计过程。系统为准确、实时地监测公路运行状况提供技术途径,是GPRS技术在交通领域的应用。     

基于多路稀疏自编码的轴承状态动态监测

机械系统的运行是一个时变的过程,为了更好的监测系统的健康状况,通常在设备系统的关键部位加装各种传感器,由此产生大量的数据,传统的单一数据或者人为经验指导均无法快速有效的提取其中的状态信息,排除冗余成分的影响,实现对设备运行状态实时有效的判断。为了有效利用设备上的多路传感器信息,并融合这些信息提取描述系统运行状态的有效成分,实现对机械系统的在线监测。提出利用稀疏自编码深度学习模型对各个传感器采集到的数据进行融合,并结合平方预测误差SPE(Square Prediction Error)指标描述设备运行状态,轴承仿真及轴承故障实验证明,采用稀疏自编码与平方预测误差相结合的模型能够有效的监测轴承故障,并对故障部位进行准确定位。