新型瓦斯浓度测定系统

为了数字化监控矿井瓦斯浓度,研制了一种基于高性能ATmega8单片机的矿井瓦斯浓度测定系统,介绍了瓦斯浓度测定系统的信号采集原理和设计程序.系统通过实时采集瓦斯浓度传感器的变换电压,将其数字化为实际瓦斯浓度值,并经远程数据传送模块将数据传送到井上计算机监测平台进行处理.试验结果表明,该系统可以安全准确地采集瓦斯浓度数据和及时处理瓦斯浓度信号,具有瓦斯浓度状况监测、历史记录数据查询和数据分析等多种功能.     

大型电机远程实时监测系统的设计

针对工业现场大型电机运行状态的实时监测,设计出了一种以AVR单片机为控制核心的监测系统。系统主要分为监测模块部分和上位机监测部分。监测模块部分以微处理器为核心,对大型电机运行状态的电量参数以及温度进行采集,并将信息上传给上位机。上位机可对现场监测节点进行数据显示。介绍了各主要部分电路以及系统软件。系统结构设计简单,可靠性强,具有良好的工业应用价值。     

基于ZigBee的图书馆环境监控系统设计

为了改善图书馆阅读环境,提出了一种基于ZigBee的图书馆环境监控系统。该系统以TI公司的CC2530芯片为核心,结合CC2591芯片、各类型传感器及PC上位机构建系统网络的硬件平台。终端节点采集图书馆各处的温湿度、光照强度、有无烟雾以及是否有人等信息,通过Zigbee协议搭建无线通信网络,将数据信息发送到协调器节点,协调器将接收的数据通过串口通信发送给上位机,通过上位机软件对数据分析、显示、处理。系统不仅能实现多重数据的实时监测、对异常情况进行报警,还可以根据管理员的操作实现相应调控。     

母线接头温度在线监测系统设计

为方便电缆母线接头的温度监测,提出了利用ZigBee无线技术和以太网通信的母线接头温度在线监测系统。设计了基于ZigBee协议的温度监测系统的总体结构,包括上位机、路由器、中继器和节点。节点设备根据指令将采集的温度数据发送给中继器,中继器转发给上位机,上位机软件通过Kalman滤波、最小二乘法温度预测(平均误差在0.38℃左右)等处理,实现温度数据的实时显示、保存以及报警等功能。应用结果表明,该母线接头温度在线监测系统运行稳定、便于管理和维护,可为母线的安全使用提供更可靠的保障。     

基于SCADA 的物联网大气环境监测系统设计

为解决传统监测系统无法做到精确、实时地监控各地区大气环境数据的问题, 设计了基于SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统, 集组态软件、计算机和数据库技术于一体的物联网大气环境监测系统。该系统使用便携式气体检测仪作为下位机对大气污染物浓度进行采集, 利用组态软件搭建中央监控平台对采集数据进行接收处理与分析。该系统实现了下位机接收数据, 服务器存储数据, 并能实时进行数据监测及历史数据查询。实验结果显示, 该系统既可实时监控监测节点的大气环境变化, 又可实现监测节点的历史数据查询, 生成历史报表, 具有采集数据、存储数据及气体浓度预警的功能。解决了传统监测系统存在的监测范围无法细化、监测数据无法实时更新与发布的问题, 为更加方便、实时、高效地监测大气环境提供了技术保障。     

无线传感网络温室环境监测病害诊断系统的构建

采用低功耗单片机ATmega8、无线通信模块SZ05以及环境因子检测传感器构建了一个无线传感网络数据采集系统.基于ZigBee无线传输协议设计温室无线传感网络,实现了对温室温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度及反映作物病害状况的声发射信号的采集,并将数据传送至上位机监控中心进行实时监测.基于LabVIEW8.6设计上位机监测界面,对采集到的数据进行存储、显示和分析.对番茄病害种类和防治方法进行分类,建立了数据库,根据声发射信号及环境因子的变化情况,即可诊断作物的病症,并给出相关的防治方法.     

基于无线传感器网络的温湿度监控系统

本文设计并实现了由一些相互独立可移动传感器节点、基站构成的无线温湿度监控系统。每个可移动传感器节点以STC12LE5A32S2微处理器为核心,附加温湿度传感器、射频收发模块nRF905及其他外围设备,实现了数据的采集,处理和收发等功能;基站主要由基站节点及上位机组成,是数据的总监测中心,实现温湿度数据的实时显示、绘图、报警、存储等功能。     

基于SunSPOT无线传感器网络的水轮机组机械振动监测系统的研究

利用SunSPOT无线传感器网络硬软件平台开发了一套水轮机组机械振动监测系统。该系统能够对水轮机组转动部件的振动信息进行实时的采集、传输和存储。水电厂的控制中心对这些数据进行分析、处理并且作出判断决策,以确保水轮机组安全运行和适时检修,降低事故的发生概率。讨论了SunSPOT无线传感器网络硬件结构,6LoWPAN无线通信协议,基于Java语言的NetBeans软件开发平台以及SPOTWORLD虚拟机。介绍了终端节点的数据采集和传输,基站的数据接收和储存所用到的接口和类的代码。     

基于物联网的实验室环境监测系统设计

目的:设计基于物联网的实验室环境监测系统,解决传统的实验室环境监测系统存在的重复测量、实时监测效果差、数据交换不便等问题。方法:分析了实验室环境监测系统的设计意义和功能需求,基于物联网对实验室环境监测系统的硬件(包括基于CC2530芯片设计的协调器模块、终端采集节点模块,控制端的继电器模块)和软件(包括ZigBee协议栈以及各节点模块、上位机)进行了设计。结果与结论:系统利用无线射频网络ZigBee技术构建起树型网络,实现对实验室环境的覆盖,通过终端节点上的温湿度传感器、光敏传感器和烟雾传感器采集温湿度、光照强度和烟雾浓度等数据,然后将采集数据通过无线网络发送给上位机进行处理,实现了实验室环境监测和控制。     

LonWorks技术在温度控制系统中的应用

以LonWorks技术为基础，采用Delphi语言，SQL Server数据库系统，设计了一套温度控制系统，包括温度控制节点硬件和软件的设计及上位机监控软件的设计。该系统实现了下载预设温度曲线到控制节点、上传历史温度数据到上位机、实时监控各节点的温度值等功能。     

基于单片机的井下瓦斯实时监测报警系统

设计了一种用于井下瓦斯气体实时监测报警系统.该系统运用单片机基本控制原理,实现对井下瓦斯气体的数据采集及显示,并将采集的数据转换为对应频率的脉冲信号,上传到监控主机,实现远程实时监控及预警.该监测报警系统的优点是:该装置采用红外遥控技术,不用打开设备即可完成数据的查询、仪表的校准及报警值的设定,适应防爆现场的要求;该装置具有超限声光报警、切断用电设备电源的功能,可有效预防爆炸或人员伤亡事故的发生;该装置的软硬件设计在Proteus的虚拟环境下进行了联合调试.     

基于WebBrowser实时数据采集接口的实现

在某石化公司部署的S8000大型旋转机械在线状态监测和分析系统的基础上,利用WebBrower组件,巧妙设计数据结构,运用数学理论和存储过程技术,实现了监控数据实时采集、原系统零开发以及数据自动入库为一体的接口。该接口为设备监控预警系统的顺利研发提供了坚实的数据基础,并在VB6.0下封装成动态链接库,运行效率高,调用灵活,在今后的网页数据实时抓取、捕捉以及新旧系统的融合等方面做出了有益的探索。     

基于DSP的嵌入式炉膛火焰监测系统

针对电站锅炉火焰监视和燃烧诊断系统中火焰图像处理计算能力差、实时性差等问题,提出了一种以数字信号处理为核心的嵌入式火焰监测系统设计方案.系统采用EMP240控制图像的采集与存储,由TMS320VC5416实现温度场测量及燃烧诊断算法,LPC2378作为主控制器负责系统管理、人机界面和网络通信.解决了数字图像海量数据处理和复杂算法采用通用CPU无法实时运行的瓶颈,并且使火焰监控和燃烧诊断的实时性和可靠性得到了保证.     

基于门控宽度模型的结构监测数据预测

随着信息技术的不断发展,机器学习在结构自动化监测中的应用逐渐增长。数据分析与预测作为结构自动化监测的重要一环,是保障结构安全的关键。针对目前结构监测数据预测方法未充分挖掘数据特征和运算时间冗长的问题,提出一种基于门控宽度模型（gated broad learning system, G-BLS）监测数据预测模型。G-BLS在BLS特征节点增加遗忘门和循环反馈门机制,能够控制特征节点提取相关性高的信息。与深度模型相比,G-BLS模型网络结构简单,在保证预测精度的同时大大减少了模型训练时间。实测的地铁基坑沉降数据测试结果表明,G-BLS可有效实现预测监测数据的可靠性与实时性,是一种精准快速的结构监测数据预测方法。     

基于RTX的虚拟无线电高速数据接口实时性研究

基于Windows的虚拟无线电具备界面友好、用户基础广、易于维护升级等优势,受到业界广泛关注,但其实时性缺陷是制约其应用前景的主要因素。采用RTX提高Windows操作系统实时性是扩展该类系统应用的有效途径。针对RTX虚拟无线电系统,给出了其中的高速数据接口设计方案,提出了基于XILINX ML605开发板完成FPGA程序,基于RTX系统设计驱动程序的方法,进行了数据接口实时性能测试。经过100万次测量,结果显示中断响应时延一直稳定在40μs以下,99.99%的中断响应时延小于20μs,基于RTX的数据接口中断响应时延比较稳定,达到10μs级的实时性能。     

基于高灵敏度电化学传感器的有害气体检测系统设计

针对低浓度有害气体实时监测的问题,采用高精度电化学气体传感器,设计了用于检测低浓度CO、NO₂的环境有害气体检测系统,将卡尔曼滤波与小波滤波相结合对存在噪声的微小信号进行提取,并将嵌入式技术与Web技术相结合构建了实时低浓度CO、NO₂的有害气体检测系统。通过研究电化学气体传感器特性,设计了恒电位操作电路和nA级电流检测电路。针对标定过程中存在有害气体污染等问题,设计了更加安全的标定实验。所设计系统实现了10^-6级电化学传感器的驱动、检测、信号处理远传和网络查看监控数据等功能,检测系统具有良好的精度和友好的用户界面。     

基于CAN总线的高校实验室监控管理系统的设计方案

概述现场总线的基本概念,描述CAN总线的结构及特点,并提出基于CAN总线技术的高校实验室及其设备监控管理系统的设计方案。方案利用CAN总线构建的实验室监控管理系统,在上位机通过组态软件如组态王以实现数据的实时采集与监控,便于实验室的集中管理,且界面友好简单,控制快捷可靠。下位机采用CAN控制网络,成本低,可扩充性。整个系统开发周期短,费用小,集成简单,且安全可靠,是实现高校实验室网络化监控管理的最佳方案之一。     

基于深度森林算法的分布式WSN入侵检测模型

针对现有的特征选择算法和分类算法在无线传感器网络(WSN)入侵检测系统中检测性能表现不佳、检测实时性差、模型复杂度高等问题,提出一种基于随机森林和深度森林算法的分布式WSN入侵检测模型.该模型首先对传感器节点流量数据进行预处理;然后将轻量级随机森林分类器部署到传感器节点和簇头节点,传感器节点和簇头节点合作对流量数据进行处理,并在基站上采用深度森林算法从大量流量数据中发现攻击行为;最后对WSN中的入侵行为进行实时分类入侵检测.使用无线传感器数据集WSN-DS和NSL-KDD数据集来评估所提出的模型性能.实验结果表明,该模型与现有的入侵检测模型相比,具有良好的检测性能,实时性较高,可避免模型过度拟合.     

校园网流量监测系统的研究与实现

为了便于网络管理、并为网络升级和故障分析提供可靠的依据,基于实时监测网络流量情况构造一个网络流量监测软件系统。该系统采用关系数据库对流量数据进行存储;并利用Jbuilder 2005设计出便捷的用户操作管理界面,实现处理保存流量数据的校园网流量监测。通过在某大学校园网上的示范应用表明,该软件不仅提供图形化的用户接口、将收集的历史数据和实时数据在其中以图形的方式直观地显示出来,还能为用户提供可视化的监控操作与管理、方便用户使用。这种方法简便易行、性能指标较好地满足网络流量实时监测的需求。