海产品冷链物流监测系统设计与实现

针对海产品运输环节实时监测的需要,利用无线传感器网络部署方便、成本低、低功耗等特点,设计出能有效监控海产品冷链物流运输全过程的系统.该系统设计实现了超低功耗测量终端,能对对车厢内的温湿度进行检测无线传输功能;实现了无线网关系统,利用北斗定位系统、加速度计、GPRS等设备实现了对车辆状态的监控以及监控信息的转发和传输功能;利用GIS技术实现了车辆在地图中的显示的服务器系统.     

基于解析模型的石化装置状态监测系统研究

由石化生产测量数据推理设备运行状态,可以提高设备故障预测和事故分析的能力.基于解析模型建屯了石化设备的状态监测系统,提出了设计和运行模式下状态监测的具体构建方法.应用物料衡算、热量衡算、动量衡算和相平衡方程建立解析模型.选择欧拉法为模型算法,形成的石化设备模块可以系统、机理地分析设备内部运行状况.由SQL Server数据库获取石化装置在线操作数据,由解析模型预测设备内参数变化趋势,从而实现状态监测.状态监测分为设计和运行2种模式,前者给定解析模型输入数据和模型参数,后者显示设备状态.开发了石化装置状态监测系统软件,系统采用模块化思想进行构建.用VisualC++ 2005分别开发了模型运算模块、设计模式界面和运行模式界面,形成了独立的DLL库函数,可供系统主程序按照用户需要来调用.针对换热器等5类设备实现了具体设备的状态监测功能,结果表明该软件可以帮助操作人员分析设备内部状况,很好地起到了故障诊断的作用.     

一种基于智能终端的温度/振动点检系统设计

工业设备在故障发生前通常伴随着异常振动或者局部超阈值高温，针对机械设备重要环节实施振动、温度监测对机械设备安全可靠运行和故障预警具有重要意义。鉴于当前设备状态点检系统自动化程度低、数据汇总滞后等问题，提出一种基于智能终端的温度/振动点检系统。系统由状态监测层、点检终端层和数据汇总层组成。状态监测层基于红外温度传感器和ICP型加速度传感器设计了便携式状态监测节点；点检终端层以Android系统为开发平台设计了终端软件，软件功能包括：数据曲线绘制、阈值报警、历史数据查看和数据统计参量获取等；数据汇总层利用Java和MySQL设计实现了数据库服务器。系统验证实验结果表明：状态监测节点加速度、温度测量准确，相比于标准测量系统，本系统加速度测量最大相对误差为0.21%，终端软件和数据库服务器运行正常，符合预期设计目标。     

车载无线传感器网络监测系统设计

基于IEEE 802.15.4和ZigBee标准实现了一个车载无线传感器网络监测系统.借助通用无线传感器网络,为车载系统扩展了监控范围和监控功能,实现了车载设备状态的数据采集和状态监视,以及必要的设备控制、拓扑控制、拓扑查询等功能.     

设备状态监测与故障诊断软件系统国内领先

设备状态监测与故障诊断软件系统国内领先曲阜师范大学和梵州矿务局兴隆庄煤矿研究的“设备状态监测与故障诊断计算机软件系统”，在应用数学方法的综合性和系统功能的多样性等方面处于国内领先地位，已由专家通过了技术鉴定。这项成果实现了设备状态监测与故障诊断的统计...     

基于STM32的矿山钻机智能监测保护系统设计

为了监测矿山钻机运行状态,提高钻探工作的安全性和效率;利用STM32单片机与安卓嵌入式系统,开发了一种钻机运行状态实时监测与保护系统;该系统由软件与硬件两大部分组成,以单片机为核心的测量电路(下位机)实现对钻机功耗参数(电压、电流、功率)和钻机容易出现高温部位,电机温度的测量。单片机串口将测得的数据发送至Android App(上位机)中实时显示,并完成数据处理与数据存储等功能。最后,软件结合钻机电气参数与电机温度参数,使用PID控制算法,智能管理钻机运行;该系统已运行于某钻探设备公司的钻机测试系统中,实验结果表明,该系统具有良好的性能,可以实时监测钻机运行状态与自动调整钻机运行,确保钻机处于安全的运行状态。     

风力发电机组状态监测系统研究

针对风力发电系统的运行要求,提出一种先进的状态监测与故障诊断系统,该系统以风力发电机组齿轮箱等设备的振动信号等实际测量信号作为信号源,利用自主研发的嵌入式微处理器对采样数据进行信号分析,并可通过远程计算机对机组运行状态进行在线监测;同时嵌入了视频、音频实时监控,可以实现工作人员对机组运行状态的全面、实时远程监控.该系统已在某风电场投入使用,其有效性和准确性得到了验证.     

分布式电磁频谱自动监测系统研制

为实现对多个区域的电磁环境同时进行监测,分析了分布式电磁监测系统的设计原则,确立了监测系统的硬件连接方案,利用以太网-GPIB控制器、集线器和控制计算机来对多台仪器进行集中控制的方式,设计了相应的系统软件。测试结果表明,该系统具备同时控制多台频谱分析仪的功能,能够实时测量电磁频谱、背景噪声、频段占用度等数据,具备测量数据存储、回放与分析、报表生成的功能,具有状态反馈和异常状态提示的功能,完全能满足多个区域电磁监测的要求。     

基于VITE的风洞测量系统自动检测诊断平台

基于对高速风洞测量系统现状的分析和风洞试验现场对测量设备性能状态进行检测的需求,在改进测量系统可测性、检测方法规范化、检测数据信息化等方面进行重点设计,采用基于自动测试系统(ATS)的系统框架和虚拟仪器测试环境(VITE),以国家军用标准为依据开发了诊断和测试程序集,建立了“测试/诊断/管理一体化”的通用平台。系统在高速风洞中成功应用,满足了风洞测量设备原位检测和在线状态监测的需求,为试验前测量设备性能确认、试验期间设备状态监测、以及各项性能指标的定期检测与长期跟踪分析提供了自动化手段,提升了风洞测量系统健康管理的水平。     

组合式空调机组网络化监测系统的设计开发

针对某靶场组合式空调机组设备现有监测手段存在的监测信息不全面、自动化程度低、交互性差、数据共享困难和故障隔离率低等问题,采用虚拟仪器、数据库和网络通信等技术,构建了基于B/S模式的组合式空调机组的网络化状态监测系统,完成了系统网络架构搭建和相关软硬件的设计开发,实现了组合式空调机组各设备运行状态及测点信息的WEB浏览、故障预警和辅助决策等功能。该系统目前一直在某靶场现场运行,效果良好,具有功能全面、人机交互性高、运行安全稳定和易于升级等优点,对实现组合式空调机组网络化监测具有应用价值和现实意义。     

基于EtherCAT和LabVIEW的风洞安全联锁及状态监测系统设计

安全联锁与状态监控系统是保障风洞运行安全的重要系统,基于EtherCAT环网实现了风洞联锁和监控信号的实时、可靠采集,构建了多网络融合的联锁与状态监控系统。介绍了系统的硬件组成和软件总体功能,利用TwinCAT2设计下位机安全联锁软件,实现了吹风前和吹风过程中的联锁策略,保障了风洞运行安全;基于LabVIEW开发了状态监测软件,通过TCP/IP、OPC等多种通信协议实现了多网络数据利用,利用LabVIEW DSC多个子模块实现了数据存储与查询功能,利于数据溯源。应用结果表面,系统具有良好的实时性和可靠性,功能完备、界面友好,在使用过程中有效保证了风洞及设备安全,并为设备性能分析提供有效分析手段。     

大型暂冲式风洞自主式维修保障系统研究

2.4米×2.4米暂冲式风洞长期面临着繁重的试验任务,部分设备经常处于超负荷运行状态,故障频次、维修负担也逐年加重。为了解决风洞试修矛盾,提升风洞试验能力,本文基于故障预测与健康管理技术,针对2.4米×2.4米暂冲式风洞的运行和保障需求,结合风洞装备管理业务流程,从数据采集、数据存储、数据分析、数据应用这四个工作流程出发设计了系统软硬件架构,最终搭建了大型暂冲式风洞自主式维修保障系统。实现对故障的实时监测、诊断、预测。经过系统运行实践证明,风洞设备的故障率显著降低,试验能力和效率提升明显,初步建立了风洞的视情维修保障体系。     

基于风洞的设备健康管理与数据有效性判定平台研究

低速增压风洞是满足我国航空工业科技发展而建设的一座气动力重大基础试验设施;为了保障该设施的高效率和可靠地运行,以各机电设备、电气测控设备、机械装置为对象,根据其故障模式和故障特点选取合适的监测点,获取实时工作状态数据,再以数据为基础,进行状态监测、故障诊断、故障预测,实现预先性决策和针对性快速维修;基于OSA-CBM+体系构建的风洞健康管理系统,根据设备的运行状态,实现对试验数据的有效性进行实时判定,并实现了风洞装备由事后维修向视情维修转变;实现了装备从使用、维护、管理模式由分散式管理向集约式管理的转变;实现了装备系统故障诊断、预测及判读从人工智能向机器智能的转变。     

动力系统的智能化监测与安全保护设计

直升机旋翼模型风洞试验是高转速、高风险的动态试验,为保护试验的安全运行,必须实时、准确、可靠地监测试验台关键驱动设备-动力驱动系统及辅助系统的运行状态,并根据运行状态分级采取相应的保护措施。本文以动力系统主控PLC为基础,打通试验台各系统之间的信息孤岛,提出了一种基于历史数据分析的设备运行状态分级评价及风险评估方法,根据实时运行数据判断动力系统运行风险,给出安全操作建议。风洞试验应用效果表明本文构建的旋翼模型试验台动力系统智能监测与安全保护设计数据分析科学,状态监测实时,安全保护可靠。提高了直升机试验的安全可靠性。     

0.6米跨超声速风洞安全联锁控制系统研制

0.6米跨超声速风洞控制系统采用基于现场总线和网络的开放式集散系统,具有运行控制设备多、逻辑关系复杂的特点,为保证风洞复杂系统的状态监控和运行安全,研制了安全联锁控制系统。系统硬件包括应用层上位机、中间层PLC、执行层各设备终端,软件采用共享变量服务器SVE统一管理实现通信;通过硬件电路和ProfiNet连接两种方式的结合,实现了对风洞各设备的状态信息检测和控制指令发送;通过对风洞状态监控、安全保护功能进行分析,采用了三级冗余安全关车策略的关键技术和方法。经调试实现了检测与控制所有与风洞运行安全相关的信息和设备,能够在风洞运行出现异常时,抢占控制权限,控制各设备在安全状态下关车,压力控制精度优于0.5%。经实际应用满足了技术上保护风洞设备和参试人员安全的工程应用。     

基于CompactRIO的风洞喷管执行器位置监测系统开发

针对大型超声速风洞喷管设备,采用Compact RIO模块化仪器架构和LabVIEW开发平台,通过传感器、数据采集卡及上/下位机软件实现了对喷管执行器位置数据的采集、状态显示、分析、存储和预警等功能。利用该系统对2米超声速风洞喷管执行器进行监测分析,实验表明,该系统能实时显示喷管型面工作状态,及时判断故障产生的位置和超限情况,满足了执行器位置监测的实际需求,为操作者提供了有效的监测工具,提高了风洞喷管运行的安全性和可靠性。     

基于MX1601B-R的风洞数据采集系统设计与实现

为了满足MX1601B-R数采设备在风洞中进行数据采集的功能需求,基于MX1601B-R设计了一个风洞数据采集系统。本文首先从系统的结构组成以及工作原理对系统进行了分析。其次,对系统的数据采集硬件设备以及设计平台进行了概述。随后,详细的给出了本系统的设计思路,并从设备扫描连接、模块参数设置、零点显示、数据监控、数据采集以及数据查看与分析等方面对系统进行了模块化设计。最后,使用本系统对某风洞的温度排架进行数据采集与分析,并对系统进行功能验证。验证结果表明,本系统能够有效的对风洞吹风试验数据进行零点显示、数据监控、同步采集、多样化显示以及数据分析等,同时,系统的采集启动时间误差优于0.01s。由此,可以说明该系统界面简洁、功能齐全并且采集响应快,能够满足风洞吹风试验的数据采集需求。     

风洞油源控制系统的设计

油源系统作为风洞的动力系统,在风洞运行和试验中担当着重要角色,而由于长期处于高油高蚀的环境,其各种部件和机构非常容易老化。文中风洞是国内主力生产型风洞,任务繁重,功能要求高,原油源控制系统已非常老旧,故障频发,维修工作复杂耗时,已不能很好的满足试验需求,因此对风洞油源控制系统的重新设计显得尤为重要。针对这一现状,设计了基于PLC控制的风洞油源控制系统,包括系统硬件设计、下位机PLC软件设计和人机界面设计等,综合部署在风洞测控间和风洞现场,实现了风洞油源系统的机泵组启停控制、油压无级调节、油液冷却控制、油源系统状态监测、本地/远程控制等控制功能和操作方式,具有较高的自动化程度、状态监测和功能拓展能力。     

基于机器视觉的共轴双旋翼桨尖位移实时监测系统

共轴双旋翼直升机风洞实验中,配平状态是不可预测或预知的,具有很高的风险性,为了保证实验的安全,开发了一种基于机器视觉测量方法的桨尖位移实时监测系统。根据实验的高转速、高风险的特点,采用高速相机实时采集桨尖图像,通过增加光照、优化相机参数等措施获得了清晰的图像。采用图像分割、目标检测等数字图像处理方法,获取了桨尖的实时位置,通过桨尖位置解算出上下桨尖距离。通过相机外部触发与同步,实现不同转速条件下,桨叶的识别和测量。基于Matlab软件平台开发了系统软件,实现了旋转状态下旋翼桨尖的图像采集、图像实时处理、数据实时显示等功能。在4 m共轴旋翼实验中,获取了悬停状态、前飞状态下的桨尖位移和桨尖距离数据,数据符合共轴双旋翼空气动力学理论。实验验证表明,该系统完全满足实验需求,对保障共轴旋翼实验的安全具有重要意义。     

基于PMAC的超声速风洞控制系统软件开发设计

目前设计的超声速风洞控制系统软件采集精准度低,软件程序安全性差;基于PMAC开发设计了一种新的超声速风洞控制系统软件,通过Windows XP平台中的语言编辑器开发与调试程序,选择PMAC运动控制卡操作控制程序,利用XP系统进行程序协调,完成程序内的上位机与通信模型的数据编写,在64种功能函数下计算和提取程序代码,根据3个独立的风动参数进行PID计算,应用集成软件统一配置计算机中的软件资源,确保在程序的控制下其他软件程序可以自行执行相应的工作,以Fame View组态软件作为此程序的运行基础,采用C++语言编写,开发监控程序;实验结果表明,基于PMAC的超声速风洞控制系统软件采集精准度得到了提高,监测范围较大,且监测波动较稳定,有效保证了软件程序的安全性。