基于Gossip算法的无线传感器网络时间同步

将Gossip算法用于实现无线传感网络的分布式时间同步,提出单Gossip同步算法和多Gossip同步算法,解决传统无线传感器网络时间同步算法中存在的计算复杂度高和同步收敛速度慢等问题.单Gossip同步算法首先利用构造生成树算法得到一个生成树,然后,依次对生成树每条边的两节点时钟信息进行Gossip运算,反复循环,最终可使网络各节点的时钟信息收敛于它们初始时钟信息的平均值.多Gossip同步算法对生成树进行边染色,相同染色的边可以同时进行Gossip运算.这2种同步算法减小了消息交换数,降低了计算复杂度,提高了同步的收敛速度.用随机矩阵理论和图论进行了理论证明,通过计算机仿真对理论分析进行了数据验证.     

轨道车辆PT温度传感器振动检测实验台结构设计

为了检测轨道车辆PT(铂)温度传感器在振动条件下的性能,设计了轨道车辆PT温度传感器振动检测实验台。根据传感器实际工况确定了实际工况模拟条件以及振动检测实验台机械结构。应用ANSYS软件对关键部件进行有限元分析,CATIA软件对各部件进行建模。实验仿真曲线表明,该检测实验台能准确模拟PT温度传感器的实际振动工况。     

一种新型室内空气质量检测仪的设计

为了普通民众能够准确得知室内空气污染状况,设计了一种涉及室内甲醛(HCHO)、氨(NH3)和苯(C6H6)这三种气体浓度的新型室内空气质量快速检测仪.该仪器主要通过气体传感器得到对应气体浓度的微弱电流信号,再通过一种新型的高精度信号处理电路和基于FPGA的模数转换电路得到对应气体的初始浓度值,结合室内环境气压、温湿度情况和修正算法得到更准确的浓度值.该仪器还具有浓度超标报警、测量数据打印输出等功能及检测精度高、速度快、稳定性好、携带方便等优点.     

辐射剂量分布对低能电子束分层固化复合材料层间剪切强度的影响

为了进一步降低电子束固化复合材料制造成本,研究了预浸带双面辐射分层固化复合材料的最小电子束能量值,以及双面辐射剂量分布对复合材料层间剪切强度的影响。试验验结果表明,125keV低能电子束双面辐射可以获得较好的穿透性,并且辐射固化比较均匀,是能够实现复合材料分层制造的最小电子束能量值。相对于双面等剂量辐射固化复合材料层合板的层间剪切强度(ILSS)的61.7MPa,双面不等剂量辐射固化复合材料层合板的ILSS达到66.3MPa,提高幅度为7.5%。光学显微镜及SEM分析与DSC测试结果表明,辐射剂量分布导致的层间键合树脂基体活性官能团数量,是造成双面等剂量与双面不等剂量辐射复合材料层合板ILSS产生较大差异的主要原因。     

A Rhodamine-Based Sensor-for Chromogenic Detection of Cu^2＋ and Fluorescent Detection of Fe^3＋

A rhodamine-benzimidazole conjugate(RB) as a probe was investigated.UV-Vis analysis showed that a strong absorption band at 552 nm was formed with the addition of Cu~(2+),while other transition metal ions induced a little more absorption.The absorption value of RB solution at 552 nm has a linear correlation with Cu~(2+) concentration between 35-70 μmol/L;the detection limit reached 6.82×10~(-2) μmol/L,which is lower than the settled limitation for copper in the drinking water(~30 μmol/L) standardized by World Health Organization(WHO).Moreover,FL analysis showed that only Fe~(3+) could induce large fluorescence intensity enhancement at 582 nm;other common metal ions including Cu~(2+) cannot induce the enhancement.There was a good linear correlation between relative fluorescence intensity and Fe~(3+) concentration ranging from 2 μmol/L to 20 μmol/L,and the detection limit reached1.70×10~(-2) μmol/L.The results showed that RB could detect Cu~(2+)and Fe~(3+) simultaneously,with the UV-Vis and fluorescence spectroscopy,respectively.     

棒束花状α-Fe_2O_3的制备及其气敏特性

以FeCl_3·6H_2O为前驱体,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP,分子量为8 000)为表面活性剂,先通过水热反应,再经高温煅烧制备具有棒束花状多级结构的α-Fe_2O_3,并用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)表征样品结构.结果表明:样品结构由棒束以自组装的方式形成,每个棒束由多个单晶纳米棒构成;由该结构制成的传感器件在200℃对丙酮具有良好的选择性及较高的灵敏度.     

基于无线传感器网络的城市空气质量监测节点设计

给出了面向城市空气质量监测应用的无线传感器网络CO_2监测节点设计.该节点采用锂电池供电,使用LM3S811作为微处理器来处理TGS4161传感器采集的数据,再通过具有ZigBee协议芯片的CC2420来实现对数据的传输以及各个节点之间的无线通信.现场测试结果表明,基于本文的方案设计的CO_2监测节点与其它同类型方案相比具有成本更低、监测精度更高、能效更高的优点.     

基于测距权重的蒙特卡罗定位改进算法

针对传统蒙特卡罗定位算法采样效率低,对锚节点密度要求高的特点,本文基于蒙特卡罗定位算法MCL提出一种改进的移动传感器网络的节点定位算法IMCB.该算法利用历史锚节点信息和RSSI测距,以及运动模型的改进对待定位节点的位置采样范围进行了进一步限制,对有效采样点的权重进行了区分.仿真结果表明:该算法的定位精度相比MCB算法提高了16.6%.     

一种用于室内定位的线性规划算法

针对基于ToA定位中存在的信标节点较少和发送时间不能提前预知的问题,提出了一种新的应用于无线传感网络室内定位的线性规划算法.通过考虑测量值的最小平均绝对值误差,利用线性逼近方法,将一个复杂的、非凸的室内定位问题转换为一个简单的线性规划问题,并用迭代求精的方法求出最优解.仿真结果表明,提出算法计算复杂度低,收敛速度快,可以快速地求出未知节点的坐标;通过和已有的定位算法相比,提出算法在信标节点较少的情况下,仍能保持很好的定位精度,利用较少的节点资源达到比已有算法更好的定位性能.     

基于太阳辐射量控制的新型跟踪系统研究

为了减少系统能耗,提高太阳能系统的发电量和收益率,设计了一种基于太阳辐射量控制的太阳能跟踪系统。采用太阳运行轨迹跟踪和传感器跟踪结合的方式跟踪太阳位置,同时用太阳辐射量传感器信号来判断是否执行跟踪,使跟踪条件更加精确。实验结果表明理论计算所设定的跟踪阈值满足实际跟踪的要求,同时该跟踪方式相对固定摆放方式,提高了太阳能电池发电效率约30%。