海底观测网直流输电设计

设计了一套应用于海底观测网的远距离高压直流输电(HVDC)系统。将交流电通过换流站整流变成高压直流电,通过直流输电线路送往节点,经过高压直流转换器将高压直流电降压处理为可利用电源。解决了海底观测网的远距离长期供电问题。     

基于Linux的海底观测网节点控制软件设计

节点系统是海底观测获取实时数据信息的通讯中继与控制终端。本文介绍了一种基于Linux的海底观测网节点电路软件设计方法,阐述了节点电路硬件环境、软件功能及节点客户端程序设计等内容。试验证明,该节点控制软件运行可靠,且易于岸站远程监控与维护。     

远程非接触式人体测量系统的研究与实现

针对目前服装定制电子商务中非现场人体尺寸获取无法获取的问题,研究实现了一种远程非接触式人体测量系统。由服装定制者自己摄取人体正、侧面正交图像上传,系统对图像进行规范化处理,可直接获得人体长度、宽度等有关尺寸信息;而人体的围度尺寸则依靠已建成的人体数字模形数据库和对应二维图像库,经比较、修正、拟合和计算间接获取。结果表明此方法可靠易行,对在线服装定制领域有着很好的应用前景。     

缆系海底观测网远程电能监控系统

为提高缆系海底观测网的用能效率和运行可靠性,根据其物理架构特点设计了远程电能监控系统的总体结构,根据功能将该系统划分为数据采集、负载管理和网络分析三个子系统,说明了子系统的主要功能和相互关系.并研究了该系统的时间同步方案、负载供电优化策略和网络分析算法.通过理论分析,获得了分支单元节点电压向量的加权最小二乘状态估计公式,并基于电切换型分支单元的可控性,提出了海缆接地故障定位的新方法.研究内容可为未来国家海底观测网的设计和运行提供参考.     

基于ARM9的海底观测网节点电路硬件设计

为满足海底观测实时获取数据的功能需求,设计了一种基于ARM9的海底观测网节点电路控制系统。采用嵌入式系统硬件模块化设计,构建了包括节点串口扩展通讯、ADC数据采集、以太网通讯、电平转换及USB接口的电路系统。现场试验证明,该节点电路运行稳定可靠,且易于岸站监控与维护。     

基于以太网的新型非接触式IC卡读写器的设计与实现

随着IC卡在不同领域的广泛应用,IC卡读写器也在不断地更新和发展,文中介绍了基于以太网的非接触式IC卡读写器的系统结构,并介绍了新型读写器的设计和功能实现。     

非接触式呼吸频率检测技术的设计和实现

为实现高效、准确、安全的非接触式呼吸频率检测,针对3种非接触式呼吸特征采集装置提出相应的呼吸特征提取方法。即基于Kinect的特征提取方法,利用深度传感器获取胸部深度值;基于普通网络摄像头的特征提取方法,利用光流法检测胸部运动;基于热像仪,获取鼻口区域热度变化来测量呼吸频率。将提取的呼吸特征通过快速傅里叶变换转换成呼吸频谱图,实现呼吸频率的检测;然后基于长短期记忆网络技术,增加呼吸异常情况的预判功能。对比实验结果表明:所设计的非接触式呼吸频率检测技术具有便捷性、有效性和安全性,但3种特征提取方法各有其优缺点,应用中应针对不同场景选择不同方法。     

海底观测网岸基控制运行与数据管理系统

针对在我国南海海域构建一个海底观测网试验系统,使之成为我国深海海底观测技术的试验基地,使我国初步具备构建海底观测网的技术能力,为进一步开展海底观测网的建设提供支撑的项目研究目标,该课题的主要研究内容包括:开发岸基运行管理系统,实现对各接驳与传感设备系统运行状态的监视与控制;集成岸基高压电源及备用不间断电源系统,设计开发实施监控与管理系统;建立GPS天秒对时服务器及其管理系统,实现水下设备的时间同步管理;建立基站远程监控与实时维护与管理系统,实现无人值守时的监控与管理;建立基站应急响应系统;设计并建立海底网观测控制与数据处理中心;实现海底观测试验网多类型、多学科、多源数据的有效获取和分类存储,以及可控分发、可视化展示和监测;开发海底观测网通用管理软件系统;建立数据服务系统平台,形成可根据不同用户的需求逐步扩充的集成服务支撑体系;建立海底观测试验网专用网站,采用可视化与多媒体技术发布、演示海底观测试验网数据结果,满足不同用户需求,特别是针对社会公众的宣传和科普教育需求。课题研究目标:基于国际海底网络通用标准和协议,开发建设岸基运行控制系统、岸基运行保障系统,实现岸基服务器与水下接驳设备、水下监测设备的双向信息传输控制与管理;实现南海试验网的高压电能的持续、可靠供给;实现对水下设备监控、同步和对时。同时,完成海底观测试验网数据管理系统、海底观测试验网信息服务系统,实现海底观测试验网海量数据的实时收集、存储、融合,甄别、处理、发布、查询与显示;建立海底观测试验网专用网站,为海底环境的在线可视化监测与观测结果展示提供途径。通过岸基控制运行与数据管理系统的建立,将使研究人员可以在线了解海底观测网试验系统和海底观测仪器设备的运行状态,对整个系统进行远程监控、实时维护和应急响应;获得长期、连续的海底观测资料,实时了解海底动力环境、地球物理环境和深海化学环境信息。该课题对实现项目目标至关重要,并对海洋科学研究、海洋环境保护、以及海底资源勘探与开发等相关领域的工作具有重要意义和深远影响。     

浅海观测网的系泊系统的设计

文中研究了浅海观测网的系泊系统的设计问题。考虑对不同风速下(包括极端风速)锚链、钢桶、各节钢管、浮标进行受力分析、综合使用经典力学、悬链线理论等方法,分别建立系泊系统受力、重物球质量迭代等模型,利用Matlab编程,得出不同风速下钢桶和各节钢管的倾角、浮标的吃水深度及游动区域、锚链的形状及约束条件下的重物球的质量等结果。     

一种非接触式实时视线追踪系统的设计

为方便残疾人和老年人使用计算机进行信息交互,设计了一种非接触式低成本视线追踪系统.系统设计了一种双环形红外光源,通过交替照射用户脸部,用单CCD摄像机得到"亮瞳"和"暗瞳"的相邻两帧图像.将这两帧图像做差得到瞳孔的位置,使用椭圆拟合方式求得瞳孔中心,加之在"暗瞳"图像上得到的普洱钦斑中心,从而确定了局部视线的盯视方向.基于人类视线移动的特点,提出了使用神经网络和卡尔曼滤波相结合的方法进行瞳孔跟踪,最后给出了视线映射模型和校准方式.     

缆系海底观测网电力系统结构与拓扑可靠性

缆系海底观测网可持续提供充裕电能和通信带宽给大量海底科学仪器.基于可靠性和经济性的原则,分析得观测网电力系统适合采用负高压单极直流输电、以海水作为电流回路、海底负载并联供电和级联式高频直流变换的总体方案,并以此为基础设计了观测网的物理架构.根据观测网的特点,总结了海底电力系统适合采用的几类典型拓扑,并以水下基站平均供电可靠度为可靠性指标,计算并比较了这些典型拓扑的可靠性,可为观测网的拓扑规划提供依据.进一步设计了海底电力系统的运行模式,以提高观测网的容错能力.研究结果可为国家未来建设大规模观测网提供参考.     

非接触式检测海底管线防腐层破损点的方法

海底管线防腐层的阴极保护状态在深海环境下难以直接测量,分析防腐层破损引起周围环境电场电位变化关系,首次提出通过测量海底管线周围的环境电场电位分布而实现不接触检测海管表面防腐层破损点的方法.一是研制新型的深海用全固态的银/氯化银参比电极;二是利用虚拟仪器技术设计环境电场测量系统.在青岛滨海采用非接触测量系统进行了实验,实验结果表明该系统在距离海底管线4 m内均可以准确测量其周围的环境电场电位分布,检测出管线表面破损点.     

基于MSP430f2274的非接触式IC读卡器的设计与实现

针对非接触式13.56M读写器在功耗高、体积大等方面问题,提出了一种低功耗、高安全性的研究模型。模型采用MSP430F2274为主控芯片和MF RC522为射频芯片,在保证通信稳定、抗干扰力强、通信距离能达到10cm的前提下,可以使系统有效降低功耗和体积。经实验,结果表明系统3.3V供电完全适合MF RC522供电要求,实现了低功耗的完美结合。     

一种实用的非接触式IC卡读写器系统的设计

介绍非接触式 IC卡 ,阐述了读写器系统的硬件构成 ,提出单片机、报警电路和天线的设计思路 ,最后给出一种非接触式 IC卡读写器的设计实例     

超声波非接触式距离检测系统

介绍了利用超声波传感器实现的非接触式距离检测系统。该系统可以用于制药设备的液位和物位的非接触式测量。介绍了超声波传感器原理及系统各单元的设计。系统采用了AT89C51型单片机作为主控制器,单片机发出的超声波,通过换能器发射出去,遇到被测物体后反射回来,计算此超声波从发射出到接收的时间差从而得出被测物体到测距仪的距离。利用单片机设定距离值和输出控制信号。最终距离用串行的方法在数码管上显示出来,可以直观地查看距离值,以实现测距、显示、输出控制信号的功能。并介绍了其硬件设计与软件流程。     

一种实用的非接触式IC卡读写器系统的设计

介绍非接触式IC卡,阐述了读写器系统的硬件构成,提出单片机、报警电路和天线的设计思路、最后给出一种非接触式IC卡读写器的设计实例.     

非接触式定尺切割系统中阈值自动调整的实现

在现有的非接触式定尺切割系统中,由于连铸坯种类的不同,且在生产过程中受到拉速等因素以及周围环境光等光电干扰的影响,存在频繁出现不检测或切长短尺,且容易受外界环境的影响,故障率较高的现象。针对这种实际情况,本文结合自动检测、图像处理等技术,研究通过阈值自动调整的方法,来实现对连铸坯头部的精确识别和提高对外界各种光电的抗干扰性,从而保证切割精度。     

一种非接触式数字旋转测速系统的研究及实现

基于高压频闪灯闪光频率与被测物体转速同步的原理,提出一种新的非接触数字旋转测速方法,分析了测速原理,给出测速系统的具体实现方案,并进行了硬件设计和软件分析.实验结果和现场应用表明,该数字旋转测速系统具有性价比高、性能稳定可靠等诸多优点.     

非接触式定尺切割系统中阈值自动调整的实现

在现有的非接触式定尺切割系统中,由于连铸坯种类的不同,且在生产过程中受到拉速等因素以及周围环境光等光电干扰的影响,存在频繁出现不检测或切长短尺,且容易受外界环境的影响,故障率较高的现象。针对这种实际情况,本文结合自动检测、图像处理等技术,研究通过阈值自动调整的方法,来实现对连铸坯头部的精确识别和提高对外界各种光电的抗干扰性,从而保证切割精度。     

船舶水下轴频电场测量系统的设计与实现

电场信号是船舶一种重要的水下目标信号特征,为了对其特性进行深入研究,设计完成了一套移动台站式水下轴频电场测量系统,并使用该系统对海洋环境电场和船舶轴频电场进行了测量和分析。结果表明:该系统能够完成对水下环境电场和船舶轴频电场的测量工作,船舶水下轴频电场在频域上有明显的线谱特征,适合作为对海上船只进行远程探测的信号源。