基于非竞争机制的改进GAF拓扑控制算法

能量问题是制约无线传感器网络发展和应用的瓶颈之一。为均衡网络节点的能量消耗,延长网络的生命周期,需要建立高效的拓扑控制机制。在深入研究GAF算法的基础上,提出了一种基于非竞争机制的改进算法。利用建立的适合度函数和顺序表优化了簇头的选举策略;通过改进虚拟单元格的划分方法,并推导出动态剩余能量阈值估算公式,有效地改善了GAF算法的相关性能。仿真结果表明,改进算法对于减少拓扑控制耗费、延长网络生命周期具有显著效果。     

智能力敏传感器的研制

针对传统的差压密度计和压力式液位计分别存在可靠性不高、不适用于介质密度经常变化的场合的问题,设计了一种基于Freescale MC9S08AW60微控制器的智能力敏传感器,详细介绍了该传感器主要电路的设计。该智能传感器实现了数据采集、信号处理、数据通信和电流环输出式数模转换功能。实际应用表明,在-20～+80℃的工作温度范围内,密度测量精度可达±5kg/m3,液位测量不受悬浮液回流和液位波动的影响,很好地满足了工业现场的应用。     

气动锚杆钻机冲击频率测量仪的设计

针对气动锚杆钻机冲击频率不易测量的问题,提出了一种新型气动锚杆钻机冲击频率测量仪的设计方案。该测量仪采用压力传感器采集钻机冲击信号,采用电压比较器和单稳态触发器处理冲击信号并输入到单片机,由单片机计算出钻机冲击频率。实际应用表明,该测量仪可准确、方便地测量出钻机冲击频率。     

经济型矿用无极绳绞车控制装置设计

介绍了经济型矿用无极绳绞车控制装置的组成、工作原理、硬件及软件设计。该装置以主控制箱为核心,可实时检测速度信号和绞车运行信息,并可将信息实时显示在触摸显示屏上,具有绞车启停、正反向控制、调速和自动加减速控制、机头机尾过卷、启车预警、岔道告警等功能;当绞车出现故障时能够立即停车,确保绞车安全运行。该装置既可以作为无极绳绞车的软启或直启控制系统,又可以作为无极绳绞车变频控制系统。     

矿用区域温度监测系统研制

针对现有的火灾探测器仅能对已发生的火灾进行探测,而在火灾发生前、环境温度较低时,却无法发出报警信号的问题,设计了一种可应用于非煤矿山的基于测温电缆的区域温度监测系统。该系统采用线状温度传感器连续监测探测区域的最高温度,在火灾未发生时即可发出预警信号,从而避免事故发生或引起火灾。试验结果验证了该系统的可行性。     

工业远程监测系统中自组织网络结构研究与实现

针对工业远程监控系统覆盖地域广、监控对象的通讯环境差异大的问题,探讨了异构网络融合技术和自组织网络结构,提出了根据工业现场环境对监控系统的要求,采用多种通讯方式相结合、多种网络结构共存的方法组建工业远程监控网络;以供热管网远程监控系统为应用对象论证了方法的可行性,详细阐述了系统的自组织协议和软、硬件设计方案;该方案有效地利用了各种通讯方式的优点,避开了现场环境的限制,提高了系统的可靠性,降低了系统的建设、运行成本。     

基于神经网络观测器的飞控传感器在线故障诊断

为提高无人机飞行安全可靠性,针对飞行控制系统中常出现的传感器故障以及非线性气动力模型参数难以确定的问题,提出了基于BP神经网络观测器估计的故障诊断方法;引用LM改进算法对网络参数进行调整,构造了神经网络观测器模型逼近非线性系统,并运用于飞行控制系统进行在线数字仿真,对垂直陀螺输出卡死故障、恒偏差故障和恒增益故障分别进行仿真分析;仿真结果表明,所设计神经网络观测器可以有效估计系统输出,在线诊断传感器故障。     

彩色CCD比色测温的灰度值融合处理方法研究

设计了基于两个彩色CCD通道的比色测温系统,提出了用于比色测温时彩色CCD的R、G、B亮度(灰度)值融合处理方法,解决了在不同快门下利用两个通道的灰度值进行比色测温计算的问题;黑体炉实验结果表明,与常用的基于面阵CCD的简化比色测温方法相比较,基于两个彩色CCD通道的比色测温方法系统虽稍显复杂,但由于采用了经融合处理后的亮度值进行比色测量计算使得测温精度较高。     

基于北斗卫星的森林火灾监控终端设计

针对传统森林火灾监控方式存在的受地形限制,导致火灾发现不及时和定位难的缺陷,设计了基于北斗卫星的森林火灾监控系统,实现了火灾智能识别和预警,并且可以对火源、火场进行快速定位和信息通报;终端包括烟采集处理模块、图像采集模块、DSP处理模块、ARM主控模块和北斗卫星通信模块五部分,从烟和火焰两个方面对森林实时进行监控,分别采用离子烟雾传感器和DSP火焰识别混合算法,提取火焰图像差值和火焰图像边界参数的方法,提高了识别的准确率;试验证明,系统具有结构简单、使用方便和识别智能化的特点。     

MMA7361L的高精度角度检测平台设计

倾角是许多控制系统中需要测量的一个重要参数。针对倾角测量,设计了一种基于ARM微控制器和加速度传感器的角度测量平台。该平台采用基于ARMCortex—M3内核的STM32F103VE为数据处理的核心,利用高精度加速度传感器MMA7361L为测角传感器,同时配置液晶屏和小型键盘实现了人机交互。该平台具有测量精度高、灵敏度高、价格低的特点,应用前景广阔。