炮膛内高过载环境力测量系统设计

了获取弹丸在膛内高过载情况下的加速度信号,设计了一种弹载数据采集系统。选用高性能的Zynq 7000系列SoC芯片作为控制核心,将采集到的加速度信号通过A/D转换芯片送入大容量Nand Flash存储器完成数据的采集。通过对成品电路板的全面灌封技术,提高了系统整体的抗冲击能力。通过对实测结果进行分析,表明此系统可以准确地获取弹丸的膛内加速度变化曲线。     

一种基于无线传感器网络的太阳能电池监控系统

为管理太阳能电池组件运行工况,设计了一种基于无线传感器网络的太阳能电池实时监控系统.该系统通过分布式无线传感器网络将各数据采集模块组成自组织网络,经过多跳路由将采集的数据汇聚到监控节点以实现实时监控.系统的数据采集模块设计主要包括ZigBee的系统级芯片CC2530以实现控制和无线通信功能,以及高精度电能计量芯片CS5464,在此基础上实现了符合IEC61036标准的智能数据采集模块.系统软件部分研究了CC2530的数据传输和与CS5464数据交互等实现技术,并基于TI的ZStack-Apps Package实现了整个ZigBee通信协议.     

编码器动态特性检测高速数据传输系统

为实现编码器动态特性检测中,动态误差数据采集系统与PC电脑的高速、实时数据传输,利用高速USB芯片CY7C68013和FPGA芯片设计了高速的数据传输系统。首先,系统采用CY7C68013芯片作为USB总线传输模块,并利用FPGA芯片对CY7C68013芯片进行控制,使USB芯片工作在SlaveFIFO模式下,完成与上位机电脑数据的发送与接收;然后,利用在PC中利用VC＋＋编写软件,完成对CY7C68013芯片的数据传送、接收和固件程序的烧写,并将接收到的数据显示和打印出来。系统具有传输速度快、数据准确、使用方便等优点,可以用在其他数据传输中。经过实验,系统在编码器误差数据采集系统的数据传输中,能够高速、实时的完成数据的传输工作,可以在PC软件中显示采集到的编码器数据,满足编码器误差数据采集系统设计和使用要求。     

SMES变流器监控系统及其可视化设计

针对用于超导磁储能SMES(Superconducting Magnets Energy Storage)的变流器监控需要,设计了具有人机交互功能的可视化监控系统。该系统基于微控制器(MCU)+数字信号处理(DSP)双处理器的形式,使用C8051F020单片机作为监控系统主处理器,实现SMES变流器监控系统液晶终端的监控参数显示和人机交互界面;采用TMS320F2812芯片作为DSP控制处理器,用于实时数据采集、数据处理和变流器功率模块开关管控制。对SMES变流器监控系统的工作原理、硬件接口电路、软件程序设计进行了研究。采用该监控系统,通过传感器、DSP、单片机实时采集和处理各监控量的运行参数判断变流器的运行状态,可将各监控量在液晶终端上实时显示,同时DSP接收液晶终端的控制命令,从而控制变流器的运行状态。实验测试结果表明设计的SMES变流器监控系统可以实现对变流器系统运行状态的实时可靠监控。     

智能配电自动化远方终端数据采集系统设计

配电自动化远方终端设备数据采集系统在配电网监控方面起到决定性作用。针对传统数据采集系统设计复杂度高、精度低等不足,采用在ARM控制器外扩16位高精度A/D采样芯片,配合测频电路设计出实时调节采样频率的新型数据采集系统架构。对数据进行软件滤波,并采用快速傅里叶变换提高实时性。采用信号发生器和高精度开关电源作为信号输入,分别进行了频率测试、电压精度测试和快速傅立叶变换实验。实验结果表明,简化后的终端数据采集系统具有较高精度和稳定性。     

基于嵌入式系统的同步数据采集设计及应用

为实现对发电设备电参量的实时测量和监控,介绍了基于AT91RM9200的外部总线接口(EBI)与数据采集芯片MAX1324的高速数据采集方法。设计出了总线接口方法、VxWorks下驱动程序的实现及系统的多任务调度,推导出了计算各电参量的快速算法。从对实验结果的精度及功能分析表明该发电机电参量实时监测装置可以实现对不同频率发电机基本电参量的信息反馈。该方法对嵌入式系统在电气工程领域的应用具有一定的参考价值。     

基于CC2530的无线监控系统设计与实现

建立涉密场所的人员、环境、物体实时监控网络对保证涉密场所的安全具有十分重要的意义。本文针对传统有线监控系统耗材多、造价高、功耗大等缺点,采用CC2530芯片组建了基于ZigBee无线通信技术的无线监控网络,并在此基础上进行了上位机软件设计和ZigBee网络软件设计,最后对涉密大楼内部人员、环境和物品实施实时监控,进行了该系统的组网测试、通信距离测试以及数据传输测试。实验测试结果表明,本系统组网正常,数据传输稳定,能够很好的对大楼实施监控,可广泛应用于办公场所的监控领域。     

基于ARM嵌入式技术的室内环境参数采集系统设计

本文论述了应用具有实时仿真和嵌入式跟踪功能的16位ARM微控制器LPC2134芯片作为主芯片所设计的室内环境数据采集系统硬件电路、通信协议,介绍了上层监控软件。该系统用于对空调室内房间的温湿度和空调系统参数进行采集,为建立室内房间空调负荷模型提供支持。     

基于ZigBee的楼宇安防报警系统的设计与实现

为了实现对楼宇安全的实时监测,系统控制器采用高性能低功耗的CC2430单片机为核心,通过多种传感器对室内环境参量进行实时的数据采集.若发生异常信息,先进行本地报警,同时ZigBee无线网络将报警信息发送到保安室控制中心的汇聚节点,通知保安前去处理,最后控制中心通过GSM控制模块以短信息的形式通知户主,从而实现对楼宇安全的实时数据监控和报警集中管理.实验结果表明,系统能够可靠完成实时数据采集,并且能够精确的完成报警功能,提高了系统有效性.     

基于无线局域网的通信电源监控系统设计

在分析通信电源监控系统功能要求和性能指标的基础上,以嵌入式S3C2440 AL芯片为基础,设计了由终端系统和中心服务器组成的通信电源监控系统。该系统的终端系统负责完成基站设备电压、电流及环境变量的数据采集,并利用嵌入式网关与因特网相连,并通过因特网将采集数据实时发送至中心服务器。中心服务器对各个基站设备进行集中管理,实现设备运行过程的远程监视及控制。硬件调试结果表明,该系统工作稳定可靠、控制简单方便,具有一定的推广价值。     

融合多传感器的飞行器电缆网状态在线监测系统

飞行器电缆网承担着电气、信号和数据传输等关键职能。在飞行器超声速飞行过程中电缆网面临诸如高温、振动、电流过载和低气压等挑战,对飞行器电气系统的安全性和可靠性产生影响。本研究设计了电缆网多传感器监测系统和基于多传感器融合的电缆网健康状态监测算法。在监测系统中实现了电压、电流、温度、加速度和气压等数据采集、存储以及无线传输功能。算法在预处理阶段通过归一化的方式,综合考虑了高温、振动、电流过载和低气压等稳态和瞬态值对电缆网健康状态的影响,算法健康状态分类部分设计了多层分类网络对电缆网状态进行分类,在实际实验数据集与仿真数据集中,本文多层分类网络相比于SVM分类网络正确率平均提升6.4%,虚警率平均降低了77.2%;本文的多传感器监测算法相比于单通道监测算法,正确率有显著提升,对比实验结果验证了本文算法在电缆网健康状态分类任务中的有效性。实验结果表明,电缆网多传感器监测系统可以有效监测并识别飞行器电缆网的健康状态,为飞行器电气系统运行提供了有力保障。     

基于微机电系统加速度计的杆塔倾斜检测装置的开发

输电线路杆塔倾斜是处于不良地质区(采空区、滑坡区、高盐冻土区等)的输电线路随时会出现的严重故障,为了及时发现杆塔倾斜并修复,需要对杆塔的状态进行实时监测。依据重力加速度测量值计算倾斜角原理,设计开发了一种输电线路杆塔倾斜检测装置,采用基于微机电系统的三轴加速度计ADXL345作为传感元件进行数据采集,采用含有无线射频电路及Zigbee协议栈的STM32W108片上系统作为中央处理器进行加速度采样数据处理,并经Zigbee网络传送至上位机,实现了杆塔倾斜角的实时检测。     

用于变压器状态监测的RFID传感器设计

油浸式变压器发生故障时会导致铁芯和绕组振动异常、温升过大并传递到箱体,为了能够同时对变压器运行时的振动和温度状态进行在线监测,设计了一种基于双天线的RFID传感器,集成温度和加速度传感器芯片,并增加一块“L”型金属反射板以增强辐射效率。在实验室对RFID传感器准确度进行测试,结果表明振动和温度的测试误差仅为0.7%和1.6%,并以OFPSZ-150000/220变压器为实验对象进行了现场监测实验。结果表明：RFID传感器监测到的变压器箱体振动信号主要集中在以100 Hz为基频,100～500 Hz之间;而箱体的温度在越靠近中间位置越高,越接近边缘越低。实验结果表明所测数据与现场数据非常接近,加速度和温度测量误差仅为6.25%和1.9%,证明了RFID传感器的可靠性。     

基于GPS的室外放射源信息监控系统设计

针对室外放射源人工监控方式不科学、监控参数单一等问题,研究一套基于GPS的室外放射源信息监控系统,实时在线监测室外放射源信息,结合GSM/GPRS技术、剂量检测技术和SQL Server数据库技术等,建立以位置信息、剂量信息、完整性信息和温度信息为检测量,C/S体系架构的监控系统,提出滑动平均测量法、设计FIR滤波算法和IIR+FIR滤波算法等分别对位置、剂量和温度等前端信号进行处理,并设计数据可靠性传输机制,提高系统准确性、稳定性和可靠性。实验结果表明:系统能实时准确监测放射源现场状态,现场数据处理算法可有效减少传感数据误差。     

PLC在沼气发电监控系统的应用

为了克服沼气发电过程中干扰大、系统控制稳定性和可靠性性不好的缺陷,设计了基于PLC的沼气发电监控系统。系统在各种检测传感器的配合下对沼气发电过程进行实时监控,并依据所检测的数据对沼气发电各个工艺过程监控装置等进行控制;系统通过PROFIBUS现场总线实现PLC与自动控制系统设备及分散I／O的通讯,采用MPI方式实现PLC与上位监控机的通讯。     

基于ARM9的视频监控与目标检测方法的研究

数字视频监控系统取代模拟监控系统,是监控行业未来大发展方向与趋势。所设计的监控系统是以S3C2440微处理器作为控制核心,其上运行剪裁过的Linux系统,精简了资源。在目标检测方面,选择了更加适合本系统所应用环境的算法-背景相减法,实现静态背景下对动态目标的检测,获得目标特征。     

基于GPRS无线通信的配变监测系统设计

针对配变监测系统对数据传输可靠性和实时性的要求,介绍了一种基于移动GPRS无线通信方式的配电变压器电力参数实时监测系统的设计方案。设计了由TMS320LF2407型DSP为核心的配变监测单元、GPRS无线模块(EP120P)和监控主站组成的监测系统。该系统利用GPRS的无线通信及Internet接入功能,实现了数据的实时采集和传输。     

基于ZigBee开关柜触点监测系统的设计

针对目前开关柜触点状态的监测较难的问题,本文设计了一种基于ZigBee的开关柜触点安全表带式无线监测系统。首先根据开关柜触头的工作环境以及工作参数监测要求,设计了整体的监测系统方案;随后根据监测方案,对系统的各个硬件部分进行分别设计电路并对设备选型;其次,完成了系统采集端的软件设计,实现了数据采集、无线发送功能,且可与协调器设备进行无线通信。最后,通过烟雾实验验证了设计的系统的通信及测量较为准确。本监测系统采用锂电池供电,表带式安装。设计的监测系统可以对开关柜触点的电流、电压、温度、烟雾等运行参数进行实时测量,并对过流过载、短路、火灾等安全故障进行预报。     

大型循环流化床锅炉的仪表与控制系统

结合引进的法国ALSTOM公司鲁奇(Lurgi)炉型技术及在建的四川白马1×300 MWCFB示范电厂项目,对大型循环流化床(CFB)锅炉仪表与控制系统设计进行探讨。研究了大型CFB锅炉检测仪表的特殊要求和需增设的检测仪表认为,CFB锅炉应设置汽包水位工业电视和烟气连续监测系统,带点火装置的燃烧器应装设火焰检测装置;CFB锅炉不宜设置炉膛火焰工业电视和炉管泄漏检测装置。论述了CFB锅炉的控制方式和自动化水平,讨论了CFB锅炉的热工调节、联锁和保护设计。