矿用柴油机车中新型无源液位传感器设计

针对目前矿用柴油机车液位传感器无法动态调整水箱剩余水位的报警高度、可靠性较差等问题,提出一种新型无源液位传感器的设计方案。该液位传感器采用干簧管和电阻阵列等无源器件,实现了对水箱水位高度的连续监测,并可设置报警深度,可靠性和耐高温性能较好。     

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。     

一种基于DSP的瓦斯传感器校验仪设计

针对传统的瓦斯传感器校验仪校验点少、准确度不高、体积大的问题,设计了一种基于DSP的瓦斯传感器校验仪,详细介绍了该校验仪的软硬件设计。该校验仪以DSP芯片TMS320LF2407为主控芯片,实现了对8台瓦斯传感器的同时校验,且校验结果准确度高,大大提高了工作效率,节省了工作时间。     

高压带电体温度检测装置

针对传统高压带电体测温方法存在的难以实现电气绝缘、精度低等问题,介绍了一种新型高压带电体温度检测装置的设计方案。该装置采用传统接触式测温方式下的温度传感器采集温度信号,采用可调电流源+感生电源方式实现供电,各感生电源与可调电流源通过高压线连接,不同测温点的感生电源之间没有电气连接,且采用光纤传输温度信号,从而很好地实现了电气绝缘。实验结果表明,该装置的感生电源电压稳定,测温精度高,抗干扰能力强。     

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。     

基于ZigBee的温室监测系统的低功耗设计

针对传统温室大棚有线监测系统存在施工复杂、线路多和维护难等缺陷,提出了一种基于ZigBee无线传感网络技术的低功耗温室监测系统的设计方案;通过对系统各部分的能耗进行分析,结合实际情况对传感器节点采用低功耗设计策略;硬件设计上采用低功耗射频芯片和智能开关芯片,软件编写上采用事件驱动方法延长节点休眠时间;该系统能够准确采集温室内光照度、空气温湿度、土壤水分和二氧化碳浓度等环境信息,并具有低功耗、低成本和易扩展等特点;测试结果验证了该方案的可行性。     

有源电光调制式高功率瞬态电场传感器的研制

瞬态电场防护及应用技术的研究离不开瞬态电场测试系统;文中基于有源电光调制法,研制了一种高功率瞬态电场传感器;通过建立该传感器的等效电路模型,并借助CST仿真建模,分别从频域和时域角度分析了传感器的接收特性,并得到了一致的结果;最后利用脉冲噪声模拟器和吉赫兹横电磁波小室对研制的传感器性能进行了测试;结果表明:接收天线为单极子天线,天线负载采用高阻时响应电压与被测电场场强成正比;研制的传感器带宽为10kHz～314MHz,可用于纳秒级高功率瞬态电场的时域测试。     

基于云自适应遗传算法的NoC路径分配研究

路径分配是NoC设计流程中的两个关键步骤之一;路径分配的结果对NoC系统的性能尤其是通讯延时有着很重要的影响;多约束条件下的NoC路径分配问题是NP完全问题,要求出其最优解比较困难,目前常用的方法是利用启发式算法求得其较优解;文中提出一种基于云自适应遗传算法的NoC路径分配解决方案,该算法利用云模型对传统遗传算法加以改进,采取新的方法自动调整遗传算法过程中的交叉概率pc和变异概率pm,将适应度与云模型的3个参数Ex、En、He相互结合,从而达到优化遗传算法的目的;将此算法应用于2D-Mesh拓扑结构的NoC中,以平衡链路负载和联合优化为实验目标,以优化静态通讯分配结果;实验证明,文章所采取的算法在平衡链路负载和联合优化方面均取得了良好的效果。     

基于蚁群优化的WSN能耗均衡链状路由协议

为了从路由技术的角度解决无线传感器网络的能耗问题,综合蚁群优化算法和PEGASIS协议的思想提出了ACO-PEGASIS路由协议;该协议采用蚁群优化算法构建通信链,解决了PEGASIS协议中由于贪婪算法的局部性产生的相邻节点间的长链问题;并在成链过程中综合考虑节点间距离、节点剩余能量等因子,以均衡全网的能量消耗;同时根据距离和能量因素选取链头节点并采用一定措施降低链头重选次数;仿真结果表明,与PEGASIS协议相比,该协议更加有效地均衡了全网的能量消耗,延长了网络的生存周期。