基于Arduino的智慧农业大棚环境监控系统设计

【目的】为了提高农作物产量、生产效益及生产效率,同时实现大棚农业的自动化、智能化管理,以Arduino控制主板为核心,设计出智慧农业大棚环境监控系统。【方法】该系统通过温度传感器、光照检测传感器、土壤湿度传感器来采集大棚内的相关数据,并将采集到的数据上传到Arduino主芯片,通过对数据进行对比,实现自动化控制,调整大棚内的各项环境参数,使农作物达到生长最佳状态。【结果】当检测到温度不佳时,自动开启温度控制系统,进行散热或加热,调整大棚内温度,使大棚内的温度达到理想状态;当检测到光线不利于农作物生长时,自动开启光电控制系统来调整光照强度;当检测到土壤湿度不利于植物生长时,自动启动灌溉系统,直到土壤湿度达标才自动停止灌溉。【结论】经过试验测试,该系统对检测到的数据能快速处理,且控制模块的灵敏度高。智慧农业大棚可实现自动化、智能化管理,更符合现代农业大棚种植需求。     

基于无线通信的多功能数字电表设计

【目的】基于智能电表发展需求，设计一款具有无线通信功能的数字电表。【方法】以STC89C52为硬件核心来执行电能的运算处理、信息的读取显示和开关的定时控制。同时，增加时钟电路、WiFi电路和开盖报警等功能，帮助人们通过手机查看家用设备用电消耗情况，具有一定的研究价值与应用价值。【结果】通过对所设计的多功能数字电表软、硬件联合调试，该系统可正常运行，能检测不同用电设备不同时间段的耗电量。【结论】试验结果验证了该多功能数字电表可有效地检测电能情况。     

基于nRF24L01的无线温度报警系统设计

【目的】随着社会经济发展，温度检测系统在日常生产和生活中变得越来越重要。为准确检测温度及实现快速报警功能，本研究设计一种基于nRF24L01无线传输模块的温度检测报警系统。【方法】系统通过无线传输方式来实现温度检测和报警功能，整个测温报警系统由主机和从机两部分组成。主机和从机均采用STC89C52RC单片机，从机将DS18B20温度传感器检测到的温度数据通过无线传输方式发送给主机。当检测到的温度超过设定值时，主机部分的单片机就会及时报警。【结果】在单片机电路板上连接好各个模块的接线，烧录完程序后对系统进行测试。系统能快速准确地检测温度，当检测到的温度超过设定值时可迅速报警。【结论】系统具有硬件结构简单、功耗较低、成本低廉等优点，在家居、农业、工业等领域有很好的应用价值。     

基于Home Assistant简易家电智能控制系统的设计

【目的】本研究基于开源的Home Assistant(HA)智能家居平台，设计出门禁、照明、电视机、窗及窗帘等简易家电的智能控制系统，能有效解决当前智能家居系统存在的成本高、操作烦琐及其众多系统互联互通难的问题。【方法】该系统以AMR主控板为核心，以人脸识别、智能感应和用户界面（UI）为用户交互终端，实现人脸识别和自动感应来控制家居终端设备，也可通过手机APP、电脑界面系统来远程控制家电设备。【结果】该系统的设计方案可靠，容易设计与实现，具有成本低廉、交互性灵活和操作简便等特点。【结论】其对家电智能化管理及智能家居的推广具有一定的指导意义。     

智能住宅小区安防系统的设计

为了提高住宅小区智能化水平,针对住宅小区所面临的盗窃、火灾及煤气泄漏等安全问题,设计基于STC89C52单片机为控制核心的小区安防系统。在进行需求分析的前提下,采用集成芯片LM393、MQ-5气体传感器、火焰传感器、DS18B20温度传感器组成检测电路,上位机实时显示监测信息。该系统可检测并显示火灾、煤气泄漏及室内盗窃等安全方面的突发事件,并具有声光报警的功能,有效地提高了小区安防的智能化水平。     

教室照明系统的智能控制

从节能的角度出发,利用远红外装置和照度计(光电管)及辅助电路组成“教室照明系统的智能控制”装置。该装置能够实现教室无人或者光照充足时自动关灯,有人到来且光照不足时自动开灯,根据教室中人的多少和位置的不同来点亮对应区域的照明灯。既达到了节能的目的,又显著提高了校园电能的使用率。     

激光雷达在地下矿井障碍物检测中的应用

【目的】地下矿井是自动驾驶技术实现落地应用的一个重要场景，障碍物检测是自动驾驶感知算法的重要组成部分，现有的检测算法多存在准确性不高、实时性不够等问题。【方法】针对检测算法中存在的问题，本研究提出一种适用于地下矿井障碍物检测的算法，使用该算法对激光雷达点云进行处理。首先，对地下矿井中的路面存在坡度的场景，提出多平面拟合的地面分割方法，准确地提取高程障碍物点云。其次，优化密度聚类算法，采用自适应阈值的组合参数，实现对障碍物的检测。【结果】本研究基于公开数据集和地下矿井实际采集数据集进行验证。【结论】本研究提出的算法具有良好的障碍物检测效果。     

电力隧道监测及巡检监控技术应用

【目的】通过设计一种电力隧道监测及巡检监控系统，来解决对城市电力隧道和综合管廊中的电缆输送通道及载体运维状态进行检修时存在的智能化水平低、运维效率低、危险度高等问题。【方法】该系统通过对隧道内电缆本体进行环流和光纤测温在线监测，完成对电缆数据的实时收集、分析和预警，增强电力电缆运行的可靠性。通过对隧道内的视频监控、环境温湿度、有毒有害气体、门禁、排水、风机、照明等配套设备进行状态感知和控制，提高隧道环境和辅助设备的智能化水平。移动巡检设备可对电缆进行红外测温，并根据巡检任务进行自行巡检，增强智能巡检和快速响应的能力。【结果】该系统软件基于B/S架构进行设计，具有分布性强、维护简便的特点，可实现多点、多账户共同操作，用户访问更加便利。【结论】电力隧道监测及巡检监控能有效提高电力隧道辅助设备和电缆运维检修能力，实现电力隧道的智能化与高效化运维检修。     

基于LabVIEW和Modbus/TCP的温湿度数据采集系统设计

【目的】在环境试验中,通过人工来采集高低温箱内的温湿度数据有诸多不便,需要设计出一套用于采集高低温试验箱内温湿度数据的远程监控系统。【方法】基于LabVIEW开发环境和Modbus/TCP通信协议,通过上位机与温湿度记录仪的远程通信来实现数据采集,并用数据库来存储处理信息,设计开发出一套实时温湿度数据采集系统。【结果】该系统实现了对多套高低温试验箱温湿度数据的实时监控和数据分析,能有效对试验环境进行监控。【结论】试验结果证明,该系统运行稳定、操作简单、界面友好,能满足实验室远程监控的需求,提高了对温箱设备的信息化管理水平。     

基于AT89C51控制的公交车自动报站器的设计

设计一种以AT89C51单片机为控制核心自动播报公交车站名的应用系统,并结合红外检测和ISD1420语音芯片,实现特定站点的自动到站检测和语音报站功能.     

基于无人机摄影测量的桥梁实景三维重建

【目的】随着三维建模技术的发展，建筑信息模型已成为工程分析和信息化管理的基础。对实际工程中缺失设计资料的老旧桥梁进行智能化检测和可视化管理及维护具有重要意义。【方法】针对老旧桥梁结构，提出基于无人机摄影测量的三维形态测量法，利用搭载单目相机的无人机来采集綦江城北大桥和内江沱江四美大桥的引桥部分影像，利用Smart3D软件来重建桥梁结构的实景三维模型，测量其具体尺寸，并与设计图纸进行对比分析。【结果】仿真结果证明了该方法的可行性，获取到的桥梁三维实景模型纹理清晰、尺寸数据精度较高。【结论】了解桥梁结构的状况及获取尺度数据，为后续BIM重建提供数据支持。     

基于物联网技术的农作物颜色筛选机

为实现使用颜色传感器自动检测筛选农作物,设计了以TCS230颜色传感器、STC89C52单片机为主体的颜色检测筛选系统的.系统将测得的颜色数据与优劣等级颜色数值范围进行对比,当颜色属于等级劣颜色数值范围时筛选除掉劣质农作物.经过实验证明该系统实现了通过颜色检测来筛选农作物的功能,且具有成本低、操作简便等优点.该系统代替人工分拣,大大提高农作物生产线的工作效率,具有大面积应用推广的良好发展前景.     

一种多功能智能小车设计

【目的】针对现有视频智能小车运动场景受限制、视频画面抖动、换向方式复杂等问题进行设计。【方法】一方面悬挂装置通过可转动的连接与地面自动匹配相对转角，另一方面悬挂装置的减震器可通过物理平衡的方式对车身进行回正。换向装置采用平行四边形换向装置。在平衡装置中通过陀螺仪和加速度传感器将信号传输至主控芯片，主控芯片通过内置算法来控制稳定装置内置的驱动电机，从而对角度进行修正。【结果】该设计实现了智能小车在复杂地形的稳定移动，提高了智能小车的机动性和视频传输画面的稳定性。利用平行四边形的特性，可使其更迅速平稳地进行换向。【结论】本研究成功解决了智能小车运动场景受限制、视频画面抖动、换向方式复杂的问题。     

信息化技术在承压类特种设备检验中的应用

【目目的的】为了实现对承压类特种设备的信息资源的大数据管理，构建一个数字化设备综合管理系统，建立特种设备检验管理平台。【方法】通过将信息化技术融入承压类特种设备检验管理过程中，设置检验检测人员管理、检验检测记录管理、出具检验报告、检验仪器管理等功能模块，并实现将检验检测数据上传到特种设备监督管理信息系统的功能。【结果】该系统实现了各项过程的流转、审批及查询等操作的全程可控，可记录各个承压类特种设备的检测信息，并生成检测记录、报告及检测情况告知书。【结论】该系统采用模块集成化设计，功能独立完善，能满足检验检测机构全面深入的管理需求。     

环网开关设备机械状态在线监测设计

【目的】对配电网系统中环网开关设备机械状态在线监测技术进行研究，满足电力系统设备智能化、数字化功能需求。【方法】分析环网开关设备机械状态在线监测系统设计方案及元器件构成，分析传感元件融合开关，选择非直接嵌入方式感知数据，对适合机械特性监测的传感器规格进行选型设计。【结果】完成适用于环网开关操动机构的传感器选型，实现传感器与本体融合设计。【结论】该融合方案满足环网开关设备传感器测量曲线状态数据需求，为环网开关柜工程设计人员对机械状态在线监测设计提供思路。     

智能公交系统的大数据平台信息资源规划

【目的】城市公交系统的跨越式建设存在着诸多亟待解决的问题，其中“散”的建设模式迫切需要得到改变，以便全面、系统地梳理行业的信息资源。【方法】本研究使用分层构建的方式来建设大数据分析云平台，并采用基于数据标准化检测的智能公交系统信息资源目录，构建数据交换平台与可视化数据资源平台。【结果】基于上述方法，本研究提出智能公交大数据平台的一整套建设方案以及依赖该平台的信息资源规划方案。【结论】从而实现对数据源的整合与深度利用，解决信息孤岛、共享程度低等问题。     

基于机器视觉的彩色塑料齿轮缺陷检测系统设计

【目的】彩色塑料齿轮受设计、制造等因素影响，可能会出现缺齿、短齿、披峰等缺陷，引起设备故障或局部失效。因此，对彩色塑料齿轮的品质进行检测显得尤为重要。【方法】本研究设计的彩色塑料齿轮自动检测系统包括硬件平台与软件系统，硬件平台可实现齿轮采样、定位及图像采集等功能，软件系统对采集到的图像进行处理与分析。【结果】经过试验测试与数据分析表明，该系统能有效检测齿轮品质，大幅度提高生产效率，降低生产成本。【结论】检测系统与产品的自动化流水线加工设备配套，可及时发现产品缺陷，最大限度减少经济损失，整个系统可实现高度自动化。     

水库水电站非汛期优化调度系统应用研究

【目的】为实现水库水电站非汛期的合理优化调度，满足水库运行智能化调度功能需求。【方法】构建了水库水电站优化调度模型，并开发形成了具有优化调度功能的陆浑水库水电站优化调度系统。【结果】研究结果表明：优化调度系统可以实现水库水电站非汛期标准工况调度、期初和期末水位变化工况调度、来水及用水变化工况调度等工况的仿真模拟，从而可以制定相应的调度方案。【结论】研究成果可为类似水库水电站的非汛期优化调度提供合理的参考，指导水库水电站的调度运行。     

基桩静载检测不等速维持荷载法研究

【目的】针对基桩静载检测慢速维持荷载法检测周期长、快速维持荷载法承载力判断缺乏量化依据的缺陷，提出了不等速维持荷载法。【方法】该方法前九级加荷采用快速维持荷载法的判稳标准，最后一级采用慢速维持荷载法的判稳标准，既可以保证检测效率，又兼顾了承载力判定的准确性。【结果】通过现场数十组不同加载方法的足尺静载对比试验，分别从承载力判定、沉降量测读、最后一级荷载维荷时间等方面与慢速法和快速法进行了对比分析。不等速维持荷载法检测效率比慢速维持荷载法更高，接近快速法；检测精度比快速维持荷载法更好，接近慢速法。【结论】本研究编制了自动加载的程序，实现了自动加载，可以作为桩基静载检测的推荐加载方法。     

基于树莓派和GPS导航的智能避障小车设计

【目的】实现无人驾驶智能多功能小车的自动感知、规避障碍物功能，并使其按GPS导航的路径行驶。【方法】基于树莓派和GPS导航对智能避障小车进行设计，以自主开发的多功能控制系统为小车的指挥协调中枢，从而实现小车高速行驶时的黑线循迹单元功能。同时，系统通过轮询机制来实现均衡负载，可确保小车的操作能准确感知规避障碍物，并减少由每1 s进行一次数据传输造成的系统繁忙或网络拥塞。【结果】研究结果表明，智能避障小车可自动准确地感知和规避障碍物，并按规划路径行驶。【结论】基于树莓派和GPS导航的智能避障小车设计具有良好的商业应用前景。