基于Android和WiFi的医用衰弱表型采集系统

为了方便高效测量衰弱老年人的身高、体重及步速,设计一种基于Android和WiFi的医用衰弱表型采集系统.以32位系列单片机STM32F103RCT6为主控芯片,结合传感器采集、WiFi无线数据通信,实现参数的采集及传输,通过Android软件实时存储及显示数据.实验结果表明:采集系统的测量数据有较高的准确性,达到了设计要求.该采集系统能提高测量效率、减轻医护人员的劳动强度,具有推广价值.     

高精度测井井深计量系统的研究

井深位置和仪器上下行速度是测井作业中不可缺少的测量数据.提出了基于马丁代克传感器和现场总线(CAN总线)式的集成化测量系统设计方案,采用Lattice公司的CPLD芯片ispM4A5-64,设计了测井系统中马丁代克传感器的脉冲信号检测、计量电路和CAN总线数据传输电路,给出了电路设计图、仿真波形和测试结果.现场试验表明,该系统具有较高的测量精度,井深测量最大相对误差≤0.1%;而且提高了数据传输的可靠性,满足测井井深测量系统的设计要求.     

基于无线传感网络的三峡流域水环境监测系统

为解决长江三峡库区流域因幅员辽阔、地形复杂难以实施大范围水质监控,设计了一种基于无线传感网络的水环境监测系统.该系统采用无人值守的无线传感网络架构,借助分布式数据采集方式,基于GPRS通过无线网络实现鉴定检测数据的传输,提高了监测精确度,降低了对单个节点传感器的精度要求;大量冗余节点的存在,使得系统具有很强的容错性能;密集分布的节点增大了覆盖的监测区域,减少了洞穴或者盲区.讨论了环境监测系统的结构,设计了监测设备的软硬件系统,基于搭建的系统在线测试环境,给出了主要的实际水环境检测参数的测量数据.测试数据分析结果表明,所设计的系统可以满足三峡库区对水环境参数监测的需要.     

基于DSP的磁致伸缩液位传感器的设计

基于当前国产磁致伸缩材料的前提,结合传统的设计方法,并且针对本课题前期完成的大量基础试验所发现的影响磁致伸缩液位传感器测量精度的因素,提出了采用数字信号处理技术提高测量精度的设计思路及方法.提高了国内磁致伸缩液位传感器测量精度,以满足多种工业液位参数的测量要求,结果表明本设计方法相比传统的设计方法测量精度有了较大的提高.     

光纤光栅传感器在机电设备振动监测中的应用

基于光纤光栅传感技术,设计了一种机电设备振动在线监测系统。通过测试,光纤光栅振动传感器具有较好的频响和重复性。将该系统应用于汽轮机的振动检测,实现了对设备状态的实时在线监测。该系统与标准加速度传感器及手持式速度仪进行了现场对比实验,测量结果基本一致。现场长时间监测应用结果表明,该系统具有较高的精度和稳定性。     

基于ZigBee技术的体温监测系统的设计

为实现大规模的对临床患者的体温进行实时采集和监测,及时发现体温异常现象,设计了基于ZigBee技术的体温监测系统.该系统能够实现大规模、准确和实时的群体体温监测,同时又能够提高医务人员工作效率、降低工作强度.系统以医院病房区所有临床患者的体温为监测对象,在病房区布置ZigBee无线体温监测网络,实现病房区临床患者体温测量、体温相关数据的汇聚,体温监测网络通过串口RS232与PC机通信,PC机通过串口接收、显示和处理数据.实验结果表明,该系统能同时实现对多个体温信号的采集、传输和监测,可广泛应用于临床测量.     

基于ZigBee技术的体温监测系统的设计

为实现大规模的对临床患者的体温进行实时采集和监测,及时发现体温异常现象,设计了基于ZigBee技术的体温监测系统.该系统能够实现大规模、准确和实时的群体体温监测,同时又能够提高医务人员工作效率、降低工作强度.系统以医院病房区所有临床患者的体温为监测对象,在病房区布置ZigBee无线体温监测网络,实现病房区临床患者体温测量、体温相关数据的汇聚,体温监测网络通过串口RS232与PC机通信,PC机通过串口接收、显示和处理数据.实验结果表明,该系统能同时实现对多个体温信号的采集、传输和监测,可广泛应用于临床测量.     

多传感器数据融合技术在锅炉热效率计算中应用研究

实现锅炉热效率实时计算对优化锅炉燃烧经济性具有重要意义,其难点在于飞灰含碳量的在线测量,目前广泛采用微波飞灰测碳仪进行在线监测.然而在实际中烟气密度和流速对仪器的测量精度有重要影响,使测量结果产生较大波动.本文设计了对烟气密度和流速的测量方法,并构造了基于多传感器数据融合技术的测量系统,利用BP神经网络对多传感器信息进行有效融合,在一定程度上提高了飞灰含碳量的测量精度.进而通过采集排烟温度、氧量等运行参数,依据反平衡方法给出锅炉效率的在线计算模型.     

低温共烧陶瓷激光测厚系统设计与误差分析

基于提升低温共烧陶瓷（LTCC）厚度的检测精度、测量效率和可溯源性的需求,设计了一套LTCC激光测厚系统。针对测量精度难以满足需求的问题,对存在误差进行分析,采用厚度测量用调整夹具消除同轴度误差和线性度误差,优化设计结构降低倾角误差,循环传感器标定消除重复度误差,通过数据优化和滤波处理降低机械振动误差,提高了系统测量精度。与实际产品厚度数据对比,最终精度误差≤5?,符合产品的应用要求,具有广阔的应用市场。     

基于LC谐振的非侵入式眼压监测系统

为保证眼压(IOP)获取的实时性、准确性和易操作性,基于电感电容(LC)串联谐振原理,提出一种非侵入式的柔性LC眼压传感器,具有可穿戴性．传感器采用一种基于软光刻和热塑成型的微通道液态金属注入的制备方法,应变单元是由液态金属制成的电感线圈,极大提高了传感器灵敏度和佩戴舒适度．同时设计了一种专用于该眼压传感器的信号采集装置,包括扫频信号发生电路、幅值相位检测电路、单片机控制单元和读取线圈．通过读取线圈与眼压传感器的耦合,采用幅值相位检测电路得到耦合之后的等效阻抗实部最大值,从而得到传感器的谐振频率．实验测试结果表明：非侵入式眼压监测系统在眼压监测方面达到了467.3 Hz/Pa的灵敏度,且得到系统的眼压测量精度为±0.2 kPa,满足测量要求．     

基于Zigbee-WiFi的异构无线传感网实时数据融合机制研究

研究了IEEE 802.15.4 Zigbee协议及IEEE 802.11b WiFi协议,基于Zigbee-WiFi的媒体接入控制层(MAC),设计了一种具有Zigbee与WiFi协议转换的网桥,同时引入数据重组转发的概念,实现了Zigbee无线传感网与WiFi传输通信的异构融合.仿真结果表明,融合的网络的服务质量相对于非异构网络有很大提高.     

基于Pt1000和nRF905的无线网体温实时监测系统的设计

设计了一种基于温度传感器、单片机、无线网和个人计算机的医用体温信号实时监测系统.系统采用多片MSP430F149单片机进行控制,选用nRF905进行无线通讯,采用Pt1000进行温度数据采集,达到对人体体温实时监测的目的.当单片机系统不与计算机相连时它就是一个改进型便携式电子体温计,可随身携带.实验结果表明：该系统实现了多对一通讯、实时监测体温和高精度测量.     

基于物联网的大气环境PM2.5实时监测系统

大气环境中可吸入颗粒物(PM2.5)的实时监测是评价大气颗粒物的重要指标之一.基于物联网技术开发了PM2.5浓度检测系统.采用光散射法的PM2.5传感器获得大气环境中的PM2.5浓度值.传感器通过WiFi无线技术与网络路由器(WiFi热点)连接,网络路由器通过3G/4G移动网络与远程嵌入式ARM-Linux服务器连接.服务器基于C/S(客户端/服务器)模式实现了计算机与移动设备实时数据的查询.实验结果表明,该系统具有巡检时间短(20s)、自组织、多节点、灵敏度高等优点.     

基于Android的室内定位系统的研究与实现

为满足定位市场的服务需求,改进传统的定位技术在室内使用存在着定位精确度低、耗电量大等缺点,作者对基于WiFi位置特征匹配的室内定位技术进行了深入研究,分析了各种因素对WiFi信号的影响以及一些常用定位算法的对比,通过在特征库建立阶段采用高斯过滤法剔除误差较大的信号强度值,提高了数据库中采集值的数据精度.在定位阶段采用改进的K加权近邻法,将改进后的算法作为在线匹配算法,有效地避免定位过程中偶然的信号波动给定位带来误差,设计与实现了一个基于Android系统的WiFi室内定位系统.     

Sensorless Sensing with WiFi

Can WiFi signals be used for sensing purpose? The growing PHY layer capabilities of WiFi has made it possible to reuse WiFi signals for both communication and sensing. Sensing via WiFi would enable remote sensing without wearable sensors, simultaneous perception and data transmission without extra communication infrastructure, and contactless sensing in privacy-preserving mode. Due to the popularity of WiFi devices and the ubiquitous deployment of WiFi networks, WiFi-based sensing networks, if fully connected, would potentially rank as one of the world's largest wireless sensor networks. Yet the concept of wireless and sensorless sensing is not the simple combination of WiFi and radar. It seeks breakthroughs from dedicated radar systems, and aims to balance between low cost and high accuracy, to meet the rising demand for pervasive environment perception in everyday life. Despite increasing research interest, wireless sensing is still in its infancy. Through introductions on basic principles and working prototypes, we review the feasibilities and limitations of wireless, sensorless, and contactless sensing via WiFi. We envision this article as a brief primer on wireless sensing for interested readers to explore this open and largely unexplored field and create next-generation wireless and mobile computing applications.     

复合结构钢水连续测温传感器有限元分析

提出了一种由鳞片石墨质量分数分别为20%和30%的Al2O3-C材质构成的复合结构钢水连续测温传感器,以解决钢水连续测温系统响应速率慢的问题.为研究其有效性及可行性,采用有限元法对该传感器在开浇过程中的传热和瞬态热应力场进行分析.结果表明,复合结构钢水连续测温传感器热应力最大区域位于传感器本体部分内壁,靠近本体与测温段结合部位,应力最大约为4 MPa,小于传感器的强度.在能够满足强度要求的同时,采用复合结构能够显著提高传感器响应速率,达到实际温度的98%所用时间小于原有传感器的一半.     

基于LabVIEW的温度传感器特性实验数据分析系统设计

简要介绍了温度传感器特性实验,曲线拟合算法以及虚拟仪器软件LabVIEW,并利用LabVIEW设计了对温度传感器特性的实验数据进行曲线拟合的数据分析系统.实验表明,该数据分析系统界面友好,扩展性强,不仅可以便捷有效地对实验数据进分析,达到很高的精度,而且还提高了实验管理的自动化水平.     

基于ZigBee技术的体温采集系统的设计

利用短距离无线通信ZigBee技术实现了体温采集系统的设计.该系统通过刷卡操作触发体温采集节点工作,由读卡器读取人员身份标识卡信息,红外温度传感器采集人体温度.ZigBee设备通过ZigBee网络将人员体温数据传输至主节点,主节点数据处理软件对人员体温数据进行加工处理并存储.管理监控人员通过管理软件管理系统和实时监控单位内人员的体温.该系统节点位置变换灵活、组网速度快、人员体温数据以无线传输方式汇集,可以快速、准确地完成体温采集.     

基于AT89S51和RE200B的教室照明节能控制系统设计

为了实现对教室照明系统的智能控制和节约用电,设计了基于单片机和热释电红外传感器的教室照明节能控制系统.该系统以AT89S51单片机作为主控芯片,利用人体的恒温特性,采用热释电红外传感器RE200B探测人体的存在,用光敏电阻检测当前环境的光照强度,对教室照明灯实行分区控制的策略,从而实现了对教室照明系统的智能和节能控制.     

基于三角定位算法的WiFi室内定位系统设计

【目的】改善室内定位系统的质量,提高室内定位的准确率和效率。【方法】利用无线WiFi信号自身的特点,在Android平台的基础上设计一种基于三角定位算法的WiFi室内定位系统。【结果】实验测试结果表明该WiFi室内定位系统能准确地进行室内定位。【结论】基于三角定位算法的WiFi室内定位系统定位准确率高,具有很高的商业使用价值。