斜井提升防掉道保护监测与分析

针对斜井箕斗在运输过程中易出现脱轨,设计了新型无线信息传感器传输网络系统。通过安装于箕斗矿车底部的感应传感器与光电传感器可以实时监测箕斗与轨道的接触状态。在牵引箕斗配重块与箕斗的钢丝绳处安放载荷传感器,用来监测钢丝绳的受力情况;在井口安装到位传感器,用来监测箕斗的到位状态。姿态传感器利用XL66系列无线转换器与M系列RS485数据采集模块将信息发送到井口接收装置,利用通讯电缆与上位机相连,通过组态王软件实时获取监测数据与画面。现场测试表明,本设计可以满足实际需求,提高了矿井的安全性能与生产效率。     

单片机在煤矿负压监测中的应用

设计一种新型煤矿用智能化负压传感器，利用该传感器可以监测扇风机的负压及开关状态，既可以进行现场显示又可以作为二次仪表使用。     

智能生理监测护腕设计

人体生命体征的监测对于疾病的早期发现与治疗具有非常重要的意义,传统的人体生命体征检测设备存在操作不便、速度慢、携带性差等缺点,我们将温湿度传感器、血压传感器、脉搏传感器和单片机构成一个便携系统———智能生理监测护腕,该系统能够方便、快捷、随时监测人体生命体征指标,并能及时分析、预警。     

基于混合算法的机翼多功能盒段传感器优化布置

采用混合传感器优化布置算法,将其应用在某多功能机翼盒段模型的结构健康监测试验中。用有限元方法进行模态分析,运用混合算法得到传感器的布置方案。通过有效独立法确定传感器的初始测点,然后利用MAC法确定传感器的数量,最终得到传感器的布置方案。对已完成传感器布置的机翼盒段进行拉拉疲劳试验,采用作者提出的损伤特征量构造方法进行结构健康监测。结果表明,采用混合算法布置的传感器可以有效采集结构信息,满足在实际工程中的应用要求。     

车内空气质量监测系统的设计与开发

车内空气质量的优劣对乘客及驾驶员有着较大影响,特别是会造成驾驶员的疲劳,为此开发了一款车内空气质量监测系统。该系统基于AT89C52单片机,采用MG811传感器监测二氧化碳浓度、MQ138传感器监测甲醛浓度、DHT11传感器监测温湿度,利用A/D转换器将上述信息转换成数字信号后传递给单片机,在利用液晶显示的同时与设定值相对比,如果超过设定值则进行报警。经实际测试,该系统可以实现车内空气质量的监测,且由于该系统成本较低,有一定的应用价值。     

基于光纤光栅的振动参数监测及信号处理系统

针对光纤光栅传感与其他传感技术相比,有其独特的优点,对光纤光栅传感器进行了理论分析,建立了通过测量光纤光栅传感元件的波长而得到振动参数的理论模型,介绍了测量信号处理系统的结构,作了光纤光栅传感器与加速度传感器的振动参数监测实验,并对实验结果进行了比较。结果表明,光纤光栅传感器的性能很好,可以用于低频振动结构的动态实时监测。     

无线传感器监测网络动态节点调度

为了提高无线传感器监测网络系统的容错性和优化系统的工作寿命,基于连通图提出监测图的概念,并在此基础上提出一种在高节点失效率情况下,有效延长无线传感器监测网络工作寿命的动态节点调度策略.通过对由目标节点和传感器节点组成的监测图的计算,在各个子监测图内实现分布式、动态的节点调度.所提出的节点调度策略是一种回合制的动态调度策略,在每一回合根据传感器节点当前的电能储备以及传感器节点和目标节点度的大小进行节点调度,在提高系统的工作寿命的同时有效改善容错性.通过对工作参数的设置可以实现在能耗与容错性之间进行权衡.     

柔性涡流传感器裂纹原位定量监测技术

针对传统柔性涡流阵列传感器感应通道数多、裂纹监测深度低等不足,提出了一种基于隧道磁阻(TMR)传感器的柔性涡流传感器,实现了结构表面和亚表面裂纹的定量监测,且有效减少了感应通道数。通过模拟不同深度裂纹扩展的方法,验证了采用TMR传感器测量y轴磁场分量进行裂纹定量监测具有较好的效果;通过建立二维有限元模型,分析了不同激励频率对涡流分布和裂纹识别灵敏度的影响。实验结果显示:对于表面裂纹的监测,基于隧道磁阻传感器的柔性涡流传感器具有良好的定量监测效果,且裂纹监测灵敏度随着激励频率增加而增大,激励频率从1 kHz增加到5 kHz时,裂纹识别灵敏度从108.41%增加至741.64%;对于2 mm以下的亚表面裂纹,在激励频率为1 kHz时,对裂纹定量监测效果不明显,通过增加激励频率可以改善裂纹监测效果并提高裂纹监测灵敏度;传感器的裂纹监测精度为5 mm,与激励线条之间的间距一致。该研究成果有效地减少了感应单元数,并解决了深层裂纹定量监测问题。     

一种低耗的无线传感器网络状态监测方法

传感器网络包含大量的微型无线传感器节点,并以无人值守的方式工作。为了有效地管理传感器网络,提出了一种模型辅助的传感器网络状态监测方法来支持传感器网络的状态监测,该方法的思想是在基站与节点上建立描述传感器网络状态的变化模型来辅助传感器网络状态的监测。实验结果表明:这种方法能够降低传感器网络状态监测的能量消耗。     

一种新型的磨屑在线监测传感器的实验研究

在分析国际上现行的磨屑在线监测传感器的基础上,提出了一种新型的磨屑监测传感器一电磁铁重复聚集磨屑,霍尔器件测量磨屑量的变化的磨屑,并对磨屑的传感与测量方式进行了实验研究.对监测输出与磨屑浓度的关系进行了理论分析,最后对样机进行了实验研究.实验研究表明,所研究的磨屑传感器可以有效地反映磨屑浓度的变化,具有较好的应用前景.     

ZigBee技术和GPRS在输电线路在线监测中的应用

针对高压输电线路的分散性大,所处地理环境、气候条件复杂的现状,以实际项目开发为背景,设计了一套以GPRS和ZigBee无线传感器网络技术为基础的输电线路综合监测系统。该系统中由传感器节点采集导线拉力、倾角和气象等信息,由ZigBee无线传感器网络传输到监测子站系统进行数据融合处理,并通过GPRS公网把数据传回主站监测系统。文中详细阐述监测子站和无线传感器节点模块的硬件结构,以及导线弧垂在线监测装置的工作原理,给出主站系统、子站系统的软件工作流程。该系统经实际运行测试,结果表明:基于ZigBee技术的输电线路综合监测系统具有良好的可扩展性、可靠性,功耗较低,维护方便,是目前行之有效的方法,完全可以满足输电系统在线监测的需要。     

基于FBG传感器的三维空间应变监测

目的研究基于光纤布拉格光栅(FBG)传感器的三维空间应变监测方法,实现FBG传感器对测点三维空间应变状态的监测.方法根据空间直角坐标系建立立方体框架,在框架内特定的方向上布设6个FBG应变传感器与1个FBG温度传感器形成三维空间FBG传感体.在所有传感器协同工作下,对测点的三维空间应变与温度进行监测.结果给出了基于FBG传感器的三维空间主应变,最大切应变及任意方向正应变的计算方法,并且根据该计算方法在Lab VIEW平台下开发了三维空间应变监测与分析系统.结论根据本监测方法制作的三维空间FBG传感体可以应用在房屋、桥梁、道路、大坝、雕塑等结构的监测当中.该传感体与相应的解调设备和所研发的应变监测与分析系统构成了完整的三维空间应变监测体系.     

基于射频感应技术的相位传感器设计

设计了一种局部放电在线监测用工频相位传感器,该传感器基于射频感应的原理,采用定制的工频感应天线和信号滤波放大模块。设计的传感器在实验室和变电站现场经过试验,可以较好地感应出工频信号,频率相位一致性好。     

基于Voronoi算法的无线多媒体传感器网络覆盖控制研究

无线多媒体传感器网络(Wireless Multimedia Senor Networks,WMSNs)的覆盖控制技术是传感器网络研究的关键问题,只有合理的部署传感器节点,才能达到对目标区域的全面监测。Voronoi图具有良好的区域划分性质,可以将监测区域划分成多个小的区域。所以,提出一种基于Voronoi算法的无线多媒体传感器网络的覆盖策略。通过Voronoi图形寻找新增传感器节点的坐标,计算出节点的质心点坐标,调整节点的方向。实现用比较少的节点,获得较高的覆盖率。     

综合传动油液金属磨粒在线监测传感器研究

针对目前履带装甲车辆无法实时监测润滑油中的金属磨粒,不能有效实现履带装甲车辆的故障预警与诊断的问题,建立了新的电感式磨粒传感器数学模型。通过仿真分析获得了不同参数对传感器性能的影响规律,据此进一步优化了传感器设计参数。优化匹配了激励线圈频率与电容,并开发了传感器样件,先后进行了无油液金属磨粒监测试验与台架油液磨粒在线监测试验。试验结果表明:与国内同类传感器相比,该传感器可以在润滑油流量为5~40 L/min的工况下,将铁磁性磨粒检测精度从200μm提升至80~90μm,从而可实现履带装甲车辆故障预警与诊断。     

用荧光光纤技术检测局部放电信号传感器的研究

为探索利用放电光效应对局部放电进行检测的新方法 ,在分析荧光光纤和局部放电的光谱特性的基础上 ,提出了用来检测放电的三种荧光光纤传感器的结构。对 3种传感器特性进行了试验研究比较 ,并将其中一种传感器用于高压电机的局部放电检测。结果表明该传感器和其它检测手段相配合可以有效地提高电机定子绝缘状态监测与保护的可靠性。采用相关分析可以提高传感器的灵敏度。     

基于WiFi的体温监测传感器设计

为了满足体温监测传感器在应用中的无线化需求,设计了一种基于WiFi技术的体温监测传感器系统.采用了基于CO2128的WiFi通信解决方案,提高了系统的集成度和兼容性;使用了24位高精度A/D转换器,提高了测量精度.同时,结合四线制的体温测量方法,提高了测量的信噪比,并且降低了电路复杂度.通过详细的设计验证和性能试验,证明了基于WiFi的体温监测传感器具有较强的使用价值,具有较低的功耗,可以满足体温监测的精度和使用寿命要求.     

基于压电传感器的管道泄漏监测仪的研制

提出了通过提高输油管道泄漏信号的信噪比进而提高泄漏检测的可靠性和灵敏度的方法；在定量分析、比较压阻式压力传感器和压电式动态压力传感器各自信号的特征和信噪比的基础上，提出了基于压电传感器的管道泄漏监测方法。阐述了基于压电传感器的管道泄漏监测、定位原理以及基于MSP430F149单片机的管道泄漏监测仪软、硬件设计方法及实现。现场泄漏检测试验结果表明，基于压电传感器的管道泄漏监测仪可以较好地提高泄漏检测的可靠性和灵敏度。     

基于ZigBee的无线温湿度采集系统设计

基于ZigBee技术设计了一套无线温湿度采集系统.将该系统部署到环境中,节点自发组网通信,终端采集节点可将环境的温湿度数据发送给协调器汇聚,再通过串口发送给上位机实时显示;协调器搭配联网模块可以连接云平台,客户端小程序订阅相关主题后也可以接收到协调器上报的数据,并查看到数据的变化趋势.该系统不仅能应用于家庭环境监测,还可以应用于工农业生产中.     

光纤布拉格光栅监测系统在现场监测混凝土挡土墙早期性能中的应用(英文)

应用光纤布拉格光栅温度传感器和应变传感器现场监测了混凝土挡土墙浇注早期的变形和温度变化情况。由于光纤布拉格光栅同时感应温度和变形,需要用布拉格光栅温度传感器对应变传感器进行温度补偿。监测结果表明,光纤布拉格光栅监测系统适用于混凝土早期性能的现场监测,通过与普通传感器监测结果对比,光纤传感器的结果更稳定,准确,且该监测系统可继续对混凝土结构的中长期性能进行实时监测。