光离子化检测器在环境应急监测中的应用探讨

探讨了光离子化检测器(PID)在环境应急监测中的应用,与传统的检测方法比较,光离子化检测器灵敏度和准确度均很高,可实时连续对有毒化学物进行检测.在环境事故应急监测中有着其它仪器无法替代的作用.     

井下人员定位系统的设计与实现

为了满足井下无线近距离人员定位的需要,设计了一种符合ZigBee规范的人员定位网络系统.简要介绍了ZigBee技术及其特点,分析了ZigBee无线通信协议,并采用了CC2430芯片和带有定位引擎的CC2431芯片.在此基础上,对人员定位系统的硬件进行了研究与设计,软件上进行了无线通信应用程序的开发,实现了井下人员的精确定位.可提供丰富的数据、图形信息,能从地面实时监测井下人员、统计井下人员数量和分布情况.事故发生后,可快速检索事故发生当时井下工作人员的具体分布位置,从而制定出及时有效的抢救措施.此网络系统满足了井下无线近距离人员定位的要求,成本较低,架设方便,易于使用.     

环保设备运行监控记录仪的研制

介绍了一种基于ARM CORTEX-M3技术的环保设备运行监控记录仪;通过提取环保设备的关键运行、处理参数指标并借助于成熟的传感器检测技术,实现对环保装置实时在线的运行状态监测功能;为环保监测部门的奖惩、统计、决策等提供可靠和有效的管理依据;此仪器具有模块化、体积小、运行稳定、抗干扰能力强的显著特点.     

基于光子技术的实时频率测量方法

研究了一种基于光子技术的实时频率测量方法,该方法利用两个级联强度调制器构成光子混频结构.通过理论分析与模拟仿真,设计了光通道与射频通道延时差,以优化测量带宽,同时保证测量精度.由于测量系统对微波信号实现混频后,输出的直流光功率与频率存在对应关系,利用光功率计对直流光功率进行监测,便可实现实时频率测量.该系统未采用光电探测器,极大地降低了系统成本.实验结果表明,在1~6GHz频率下,测量误差低于±0.12GHz.     

基于无线传感器网络的空气质量实时监测系统研究

为了解决传统空气质量监测人工采样与实验室分析相结合的方法成本高,且不能对多点同时进行实时在线监测的问题,设计了一基于无线传感器网络的城市空气质量实时监测系统.该系统不需要线缆、基站等基础设施,其组网更加方便,采集的实时监测数据通过GPRS网络传输给远程数据管理中心,可以实现大范围空气质量监测.     

COS事件服务的实时性研究与实现

在分布式环境下,许多分布式实时应用都需要一个可扩展的事件驱动通信模型来使得事件提供者和消费者实现异步通信,同时能够增强目前的分布式应用的QoS特性,CORBA事件服务体现了事件提供者与消费者的灵活异步通信机制,本文在探讨CORBA事件服务及其不足的基础上,讨论了扩展CORBA事件服务实时特性的总体框架及实时性能设计,并实现了一个基于CORBA的分布式实时事件服务,最后,测试结果验证了该服务能够满足一定的实时需求.     

基于单光子激光雷达远距离海上测距的实现

单光子激光雷达具有探测灵敏度高、响应速度快、测量精度高等优势,但在实际工作中易受到背景噪声等问题干扰。针对海面远距离平程目标测量,提出基于高速数字信号全通道实时处理(digital signal process,DSP)研究,通过分析海面上空大气溶胶对激光测量的影响,分析不同的海面能见度对测量系统造成影响的差别,对比相同海域条件下常规测距与单光子测距威力的差别,同时开展适应海面环境的单光子回波通道的数字处理算法研究。在良好天气条件下,对海岸线静止目标53 km大山(发射光学衰减10 dB)探测概率高于95%,对海上38 km运动渔船等小目标进行实时跟踪测量,获得到目标距离信息,且该系统工作稳定可靠。     

基于柔性导电涂料的城市隧道裂缝监测技术

柔性导电涂料固化成导电膜,制备的传感系统附着在混凝土表面或内嵌到混凝土内部,使其与混凝土协调变形,通过仪器检测其电阻变化,实时地感知裂缝出现以及是否扩展.针对城市隧道的裂缝出现机理,研制成本低且对裂缝敏感的导电涂料,实现对隧道裂缝早期大范围监测,并通过工程试点验证,保证城市隧道的优质、安全、高效、长久的正常运营,具有应用价值和应用前景.     

风沙活动实时监测系统设计与实现

探讨将通信技术、数据库技术及GIS技术相结合,初步构建风沙活动实时监测系统,旨在解决沙漠中实时数据采集的难题以及定量分析监测站点的风沙活动.基于B/S与C/S混合模式,采用面向对象的程序设计方法进行系统设计与实现.实现了从数据采集、数据管理与分析到信息发布的一套完整的监测体系.从理论设计和实际应用两方面来研究风沙活动实时监测系统,探讨了利用仪器实时监测风沙活动的可能性.     

分布式智能照明控制系统的研究

设计了一种分布式智能照明控制系统。将光照度传感器LC1112、人体检测器DT-7380和无线接收器RF301-1的数据传递给信号检测模块XI308-1,转换为数字信号后通过CAN总线传送给CPU模块LC313-1,根据CPU的指令控制调光驱动模块LA304-8,实现各类场合照明的定时控制、场景设置、事件控制及可编程控制。同时,在OptiVIEW开发平台上还可以通过计算机对照明系统进行监测、控制与管理。经过试验分析,该分布式智能照明控制系统能够通过人体检测器、光照度传感器、无线控制、手动控制方式对照明灯具的状态及亮度进行控制和调节,也可以通过上位机或集成管理计算机实现对照明系统的监测、控制与管理。     

毛巾织物毛圈固结力影响因素的研究

在毛巾织物的机械物理性能中,毛圈的固结性能是比较重要的,也是比较实用的。本文通过自己改装的仪器,对毛巾试样(同一组织、同一原料但不同规格)的毛圈固结特性进行测试分析,提出了毛巾织物结构参数对毛圈固结力影响的多元回归方程,结果表明:①依靠电子计算机技术,用主成分分析及回归方法能够较好地求得毛圈固结力与多个结构参数的数学模型;②固结力的测试方法是正确的,在对固结力的影响因素中,经纬纱密度;地经纱和纬纱的捻系数是主要的因素。如果经纬炒的密度、捻系数等确定后,可通过计算得到它们对毛圈固结力的贡献;③在设计毛巾织物时,可根据得到数学模型,综合考虑固结力与其它性能,确定最合适的结构参数。     

多重天线引力波探测器

在材料相同及总质量相等的条件下,由多根小天线组成的符合探测器的灵敏度与单根大天线探测器的灵敏度相同。在机械振动干扰源至各小天线之间的传输通道中人为地引入不同的传输时延后,符合探测器可以辨别干扰信号、实现单机运转独立判断引力辐射脉冲事件的目标。     

基于异频相位处理的高精度频率测量系统

提出了一种基于异频相位处理的高精度频率测量系统的设计方案.在异频鉴相技术的基础上,通过脉宽调整电路减少相位重合点簇中的脉冲个数和附加相位控制电路有效捕捉最佳相位重合点,降低了计数闸门动作的随机性,极大地提高了系统的测量精度.新方案结合现场可编程门阵列片上技术,既保留了相位重合检测技术克服±1个计数误差的优越性,同时也提高了测量速度,简化了测量设备,降低了成本和功耗.实验结果和分析表明了新方案设计的科学性和先进性,其实际测量精度可达10-13s-1量级,明显优于传统测频方法的测量精度,具有广泛的应用和推广价值.     

电子车速表的设计

针对机械式车速表的缺馅,设计了由霍尔器件３０３１Ｔ、光隔离器４Ｎ３７、比较器ＬＭ３１１、发光二极管显示器、ＭＣＳ－８０５１单片机等构成的电子车速表文中详细介绍了它的基本设计原理及脉冲信号的产生、定时计数、速度数据处理、车速显示等基本操作过程,同时还提供了具体的硬件电路图、元器件选用说明,及有关程序框图这种电子车速表具有实时测速、反应灵敏、测速精度高、显示清晰直观、结构简洁、成本较低等特点,且测速精度及灵敏度是可调的,这可通过选用具有不同磁钢对数的霍尔器件及通过设置不同定时记数的时间常数来实现,因而可以满足不同测速场合下的精度及灵敏度要求特别适合于发动机后置、变速箱离驾驶室较远的场合     

同步收放线装置的设计与实现

由于光缆质地脆、机械强度差,为保证其使用寿命,进行收放线操作时需要实现线缆张力的精确控制。针对现有收放线结构不能实现精细化收放的缺点,本文研究了一种用于高速移动测试车辆的通讯光缆同步收放线装置。在满足实验设备与主控端的远距离高速通讯需求的前提下,设计了两级缓冲机构避免设备运行时光缆受到较大冲击,采用前馈+PID闭环反馈控制策略在系统运行过程中通过离合器进行张力补偿控制,实现了收放光缆过程中张力的自动调节。为了优化控制参数,采用MATLAB建立收放线系统的数学模型,仿真结果验证了所提出控制策略的可行性与有效性。现场测试表明,该收放线装置具有响应速度快、张力控制准确、收放线精细化程度高等优点,可满足不同应用场景下高速收放线的需求,并可为野战情况下通讯线缆的布设及回收应用提供参考。     

基于图像技术的钢球精确计数与尺寸识别系统

为解决轴承钢球生产过程中,人工称重计数不准确,容易造成球面擦伤、混球等问题,提出了基于图像技术的钢球精确计数与尺寸识别系统。该系统采用CCD( Charge Coupled Device) 工业相机连续拍摄计数盘中钢球的图像以计算钢球的数量,并识别钢球的尺寸。整个系统由进料通道、预计数盘、精确计数盘、CCD 工业相机、单球补偿装置和计算机等组成。首先,钢球通过进料通道滚动至预计数盘,并且在预计数盘上呈单层排列。预计数盘的面积根据钢球的尺寸和数量可以调整,通过面积调整使预计数盘中的钢球数量小于等于所需要的钢球数量。预计数之后钢球进入精确计数盘,通过精确计数盘上方的CCD 相机采集钢球图像,经过图像二值化处理及双灰度阈值算法精确计算钢球数量。根据精确计数的钢球数量与预定数的差值,采用单球补偿 装置进行补偿,以准确获得钢球的预定数量。通过在划定的区域内进行相邻钢球的球心距离对比识别异常尺寸的钢球。经过样机试验证明,所设计的钢球自动计数与尺寸识别系统,可以覆盖直径为4． 763 ～ 25． 4 mm 的钢球计数,其计数准确率和尺寸识别混球判断率均达到100%。     

一种柴油机燃烧过程的可视化实验装置

文章介绍了一种基于高速摄影技术的柴油机燃烧过程的可视化实验装置,它主要由进气系统、光学发动机系统、高速摄影系统和数据采集系统等组成.该装置为视窗上置式结构,具有结构简单、对产品柴油机改动小等优点,利用本装置可实现对柴油机的着火和燃烧过程进行可视化分析,在改善柴油机燃烧过程和排放特性方面具有重要意义.     

图像采集系统的线性CCD驱动电路设计

文章介绍基于高速线性CCD器件的图像采集系统的构成及其应用。通过对CCD图像传感器TCD1209D驱动时序及数模转换芯片AD9224的转换时序的分析,结合图像采集系统硬件功能要求,设计用于图像采集的高速线性CCD驱动电路,并采用单片复杂可编程逻辑器件(CPLD)进行了实现;测试表明驱动时序产生电路满足目标图像采集系统的应用需要。     

数字式频率相位差测量仪的设计

以单片机为控制核心，用可编程逻辑控制芯片CPLD，产生双32位的计数器和相位差检测器，进行等精度的频率、相位差测量．计数器的计数时间宽度和显示方式由键盘设定．单片机读入计数值，进行浮点运算，测量结果显示于液晶屏上。     

双盘球式自动平衡装置动态特性分析

球式自动平衡装置用于在线自动平衡转子的不平衡,并对振动进行控制。目前相关研究集中在平面运动的单盘球式自动平衡装置,然而实际高速运动的转轴大多产生非平面运动。考虑转子系统动不平衡,建立双盘球式自动平衡装置的数学模型,采用拉格朗日方程推导运动微分方程。通过平均法对稳定性和主共振进行理论分析论证,进行数值模拟仿真,分析不同转速转子的运动特性和滚球运动规律。研究表明,该装置在过临界转速时发生稳态振动,有良好的平衡制振性能。研究结果可为自动平衡装置设计提供理论参考。