基于WSN的图像采集传输系统的设计

设计基于无线传感网的图像采集传输系统,该系统以支持ZigBee协议的CC2530模块为下位机主控模块,采用串口摄像头模块C328采集图像.上位机软件采用Visual C++6.0开发,实现图片浏览、拓扑显示、数据曲线、数据列表、错误日志等功能.为适应不同的传感器应用,为上位机与下位机之间的通信设计统一的帧格式.实验结果表明:该系统具有能耗低、自组织、易于扩展其他应用等优点,能很好地实现图像传输.     

虹膜识别门禁系统设计

设计了一种基于虹膜识别的门禁系统,该系统由虹膜采集装置、门控电路以及上位机构成。虹膜采集装置在摄像头前加装半透半反镜帮助使用者自主定位.装置内采用红外光和可见光配合照亮虹膜并提高图象质量。门控电路基于89S52单片机,具有人机交互、与上位机的通信和电磁锁控制等功能。上位机用来处理虹膜算法。该系统采集装置体积小,采集图像质量高。门控系统性能优良。     

基于C8051F060和VB的电涡流传感器静标定系统

针对目前电涡流传感器出厂的检测和标定全是由人工来进行,位移和输出电压信号都是靠人工读取,不可避免人工误差、不能获得连续曲线、无法确定具体零点位置等缺点,给出了基于C8051F060单片机和VB的电涡流传感器静标定系统的设计.该系统主要由下位机、上位机、静标台、步进电机和打印机等组成.下位机行程控制及数据采集程序由汇编语言开发,上位机数据接受及处理软件由VB编写;给出了系统的硬件结构框图和软件流程框图.与传统人工采集方法相比,该系统实现了标定过程的自动化,具有精度高、结构简单、操作灵活等特点.实际运行结果表明,该系统运行可靠,精确度和稳定性均达到了设计要求.     

铝电解槽爆炸焊钢板和阴极钢棒窄间隙自动焊接机器人

针对铝厂特殊环境所研制的焊接机器人以控制系统为核心,由移动平台、机械臂和焊接装置组成。该机器人的运动控制系统由下位机和上位机组成:下位机采用运动控制器MC464来实时控制伺服电机;上位机采用平板电脑用于人机交互,采集摄像头数据,以及与焊机和手脉通信。机器人可处于示教和再现2种工作模式。研究结果表明:该机器人可完成电解槽中阴极母线和爆炸焊钢板的多层多道自动焊接,大幅度降低连接处压降,不仅节能减耗,而且可以保障电解槽电流均布,有效提高电解槽寿命。     

电动汽车试验运行参数监控系统研究

在电动汽车的研发过程中,需要对车辆及关键零部件的运行状态信息进行实时采集和监测,因此设计开发了电动汽车试验运行参数监控系统．首先在下位机开发数据采集器,对车辆信息进行实时采集;然后采用无线通讯技术将下位机采集的数据传给上位机,在上位机实现远程监控及信息管理．实车测试结果表明该系统能够准确、可靠地完成实时数据的采集、传输和管理,具有优良的性能．     

注汽锅炉在线监控系统

为了保证注汽锅炉安全、可靠的运行,开发了注汽锅炉在线监控系统.系统由上位机和下位机二级系统构成.上位机监视注汽锅炉的运行状况,对注汽锅炉的运行参数进行自动控制.下位机完成注汽锅炉重要参数的采集,对注汽锅炉的运行参数进行手动调节.实际使用证明了该系统的有效性.     

风电安装船嵌入式升降监控系统的开发

为实现对风电安装船升降过程的远程监控,本文以移动终端作为上位机,西门子S7-1200系列PLC作为下位机开发了风电安装船分布式升降监控系统.下位机PLC基于USS协议实现对现场变频器的控制,基于Modbus协议与现场数据采集模块通讯,实时采集现场数据,下位机PLC负责对风电安装船升降过程的实时控制;上位机移动终端负责过程监视和人机交互,操作人员通过上位机移动终端对风电安装船升降过程远程监控.上位机与下位机之间通过TCP/IP协议进行通讯.系统试运行表明,该系统运行稳定,操作简单,能够满足风电安装船升降过程远程监控的要求.     

矿热炉电量数据采集系统的设计与实现

矿热炉是一种需要巨大电流的工作系统,提高其功率因数对于节约能耗、降低运行成本、提高产品产量具有重大意义。针对矿热炉低压无功补偿系统电气参数监控的需要,设计并实现了矿热炉电量数据采集系统。该系统由实时数据采集下位机子系统和上位机子系统构成,实时数据采集下位机子系统采用TI公司生产的TMS320F2812型数字信号处理器为控制芯片,以TLC1549为数据采集模块,实现了对矿热炉电量数据的实时采集;上位机子系统基于组态王KingView软件开发,实现对采集数据的管理。经实验测试,该系统可以满足矿热炉电量数据实时采集和管理的需求。     

基于USB的圆度误差测量系统设计

设计了一种基于USB的圆度误差测量系统．该系统以MSP430F149单片机作为下位机,由单片机自带的12位A／D模块采集传感器数据,通过USB接口芯片PDIUSBD12将数据传给上位机．上位机以LabVIEW为软件开发平台,利用LabVIEW强大的数据处理能力对采集的数据进行实时处理、分析和显示,实现了圆度误差的自动测量．与同类产品相比,该系统具有硬件电路简单、成本低、速度快等优点．     

混凝土冻融试验机及监控系统

设计了混凝土冻融试验机及监控系统.下位机由控制器、温度传感器、开关控制电路以及电源监控电路组成,其中ATmega32控制器负责信息的采集,并通过串口与上位机通信.上位机软件基于Lab Windows/CVI平台开发,可实现温度信息及电源信息的实时采集与处理、数据存储及历史查询等功能.系统根据上位机设定的冻融循环次数对混凝土试件进行冻融破坏实验,根据结果可确定混凝土的抗冻等级.采用混凝土标准件进行实验,验证了系统的可靠性.     

全数字光纤传感测试系统的设计

为克服传统光纤传感测试系统器件分散性大、过程复杂等局限性，结合红外光电传感及物联网技术，设计了全数字光纤传感测试系统。该系统以MCU( Micro Control Unit) 为主控单元，采用红外接近传感器作为IＲLED( Infrared Light Emitting Diode) 驱动以及光电转换输出单元，ＲTC ( Ｒeal-Time Clock) 芯片及EEPＲOM( Electrically-Erasable Programmable Ｒead-Only Memory) 进行时间读取及光电数据的实时存储，WiFi ( Wireless Fidelity) 模块实现光电数据的网传、按键及LCD( Liquid Crystal Display) 显示单元完成人机交互等功能。实验结果表明，该系统可用于特殊环境下的非接触物体检测与颜色识别等场合，为进一步实现光纤传感测试系统的小型化及智能化提供了一种可行性方案。     

基于残差神经网络的视频内容快速检索系统研究

为解决公共安全视频图像信息轨迹追踪的问题,设计一个基于图像识别的视频内容快速检索系统,使用方向梯度直方图特征提取( HOG: Oriented Histogram Feature Extraction) 算法进行人脸定位,通过迁移学习对ＲesNet 模型进行再训练建立专用的神经网络的分类器。进行视频内容检索的过程是提取视频关键帧,对其中人物进行定位,提取其特征值,使用训练好的分类模型进行分类。将分类信息标注在图片上,将有关信息存入数据库,使用时查询数据库,得到详细信息。实验结果表明,该系统可有效地对视频内信息进行快速定位,对截取图片可以进行精准识别,在公共安全领域具有应用前景。     

无线三轴振动测试系统的设计

目前我国对于发动机振动参数的故障检测技术仍采用传统的人工经验与技师测试的方法，在检测过程中 存在一定的主观性问题。针对此现象设计了一种基于微机电系统(MEMS: Micro-Electro-Mechanical System)加 速度传感器和蓝牙无线通信的无线三轴振动测试系统，并配备有上位机，可以用于发动机的故障检测与状态诊 断。首先通过安装在发动机外侧的传感器得到振动曲线; 然后通过无线模块发送至相应的上位机中，继而进行 相应振动参数的判断，确定发动机的运行状态。经过振动系统测试和实际现场实验表明，该无线三轴振动测试 系统性能指标满足发动机振动检测要求，能应用于发动机在线故障的监测和故障诊断，同时，设计的无线三轴 振动测试系统具有易安装、测量快速准确等特点。     

基于蓝牙技术的无导联线动态心电仪设计

为满足亚健康人群在居家情况下实时方便的监测心电情况,将传统方式下电极贴与心电图机间的导联线去除,由心电采集集成芯片ads1191 采集两路心电信号( ＲA 和LA) ,通过SPI( Serial Peripheral Interface) 方式传输至MSP430F2132,经蓝牙模块配对后将信号传至上位机,实现心电信号的采集与分析处理。通过低通滤波滤除工频干扰及二阶差分方法实现对心电波形中Ｒ 波位置监测,从而求得所需心率值。在实现心电仪基本功能前提下,避免了导联线对采集结果干扰,保证数据准确传输。实验表明,该仪器所选芯片体积小、功耗低,在1 000 mA·h的电池供电下,系统可连续工作48 h,可保证佩戴者在3 ～ 4 m 范围内正常数据传输,满足日常佩戴需要。     

Literature Review on Wireless Sensing——Wi-Fi Signal-Based Recognition of Human Activities

With the rapid development and wide deployment of wireless technology, Wi-Fi signals have no longer been confined to the Internet as a communication medium. Wi-Fi signals will be modulated again by human actions when propagating indoors, carrying rich human body state information. Therefore, a novel wireless sensing technology is gradually emerging that can realize gesture recognition, human daily activity detection, identification,indoor localization and human body tracking, vital signs detection, imaging, and emotional recognition by extracting effective feature information about human actions from Wi-Fi signals. Researchers mainly use channel state information or frequency modulated carrier wave in their current implementation schemes of wireless sensing technology, called "Walls have eyes", and these schemes cover radio-frequency technology, signal processing technology, and machine learning. These available wireless sensing systems can be used in many applications such as smart home, medical health care, search-and-rescue, security, and with the high precision and passively device-free through-wall detection function. This paper elaborates the research actuality and summarizes each system structure and the basic principles of various wireless sensing applications in detail. Meanwhile, two popular implementation schemes are analyzed. In addition, the future diversely application prospects of wireless sensing systems are presented.     

磁粉探伤机新型磁化装置设计及智能化控制研究

针对铁路和风电行业中大量大齿圈工件尺寸较大、其周向和径向不能同时进行磁化探伤、工件探伤率受到限制和影响的状况,设计了适用于大齿圈工件磁粉探伤机的新型磁化装置。该装置基于PLC的磁粉探伤控制系统和图像自动识别系统,采用开合式闭路磁轭和开合式矩形线圈的结构,磁化检测时将开合式闭路磁轭和开合式矩形线圈围绕在大齿圈工件单边齿圈的周围,使大齿圈同时产生同向、径向、轴向等多方向的磁场;喷洒荧光磁粉悬液的工件表面在磁场的作用下,磁粉被吸附在漏磁场处形成磁痕,荧光磁粉在紫外光照射下发射出荧光;用高像素全帧CCD摄像机对荧光进行摄像,并将荧光磁粉图像转换为视频电子信号,再通过信号采集卡将视频信号转换为计算机能处理的数字图像信号,从而完成工件表面缺陷生成磁痕的自动检测。智能磁粉探伤样机的测试表明,该新型磁化装置可实现同时对大齿圈工件的周向、径向和轴向进行全方位的多向磁化,工件无磁化盲区,检测精度高。     

红外测油仪中信号调理电路的设计与研究

为实现并提高红外测油仪技术指标,对红外测油仪中的信号调理电路进行全新设计。信号调理电路通过由模拟开关器构成的相敏检波电路与双路理想积分器相结合的方式,能在提高信噪比的同时,加快光谱图的扫描速度。系统的控制信号采用AＲM7 系列的LPC2136 芯片实现。该电路适用于处理光信号经过红外测油仪内样品池、热释电传感器以及前置放大和滤波后输出的电压信号。通过大量实验表明,测油仪扫描速度得到了提高,精度也有明显改善,实验结果验证了该电路的可靠性和有效性,实现了对于红外测油仪中信号调理电路的优化。     

基于S3C2440的嵌入式无线视频采集系统设计

为提高视频信息传输和存储速度，针对无线视频监控的应用环境，设计并实现一个无线视频采集系统。设计了视频采集系统的硬件结构和软件体系结构，硬件核心控制单元采用S3C2440 微控制器，通过USB 接口扩展连接ZC301P 摄像头和ＲT3070 无线网卡，并扩展内部存储器，视频采集系统软件结构包括嵌入式操作系统Linux、视频采集API 接口、视频数据编码，利用V4L 编程接口实现视频信息压缩、数字图像处理，实现快速的视频信息传输和存储。     

多学科交叉融合的模拟电路实验设计

为更好地推进新工科建设,培养具有跨界整合能力的工程科技人才,提出一种交叉创新型模拟电路实验 教学方法,设计了厚基础、活模块、多学科、主题式和创新型的实验教学内容,应用TBL-ＲBL( Team Based Learning-Ｒesearch Based Learning) 双轨教学法,融合光学、信号与信息处理等多学科的知识,以基于红绿蓝的 发光二极管( ＲGB-LED: Ｒed Green Blue-Light Emitting Diode) 的可见光通信系统设计实验案例为例,阐述了模拟 电路实验教学中交叉创新型实验的设计方法。实验案例表明,学科交叉创新实验可开阔学生的视野,培养学生 解决复杂工程问题的能力和创新能力。     

远程终端可控AI门禁系统

为解决传统门禁系统安全性低、用户体验差、无法满足社会对于智能家居的需求问题,开发了一种基于远程终端可控的人工智能门禁系统。该系统以因特尔UP2 嵌入式平台为硬件基础,乌班图操作系统为软件基础,融合人脸识别、指纹识别、语音识别、射频卡识别等技术,采用PyQt 语言编写图形界面,通过搭建云端服务器,实现远程终端控制。该系统集成了多种身份识别及开锁方式,实现开锁的智能化、便捷化,并能较好地适应不同的生活情境,同时采用多种识别方式组合验证,改善了门禁系统的安全性。