多传感器融合的穿戴式心率监测系统

为提高日常行为下心率监测准确率,用多传感器融合的方法分别融合与生物电生理和生物机械力密切相关的心电、脉搏波信号,实现基于Android平台的高可靠、穿戴式心率监测系统.使用本系统和ST-1212心电工作站进行了18例日常行为下不同动作不同强度的同步采集和分析实验.通过分析信号时域特征得到反映信号质量高低的信号质量指数,根据质量指数自适应调节卡尔曼滤波器对两路信号获得的心率做最优估计,最后通过卡尔曼滤波残差调节权重得到融合心率.结果表明,融合心率相比单从心电或者脉搏波信号所得心率准确度提高46%以上。该系统通过多传感器融合的方式能有效降低干扰对心率估计的影响,可相对长时间地进行心率低负荷连续监测.     

用于高压电气设备监测装置的激光发生器

针对电网中的高压电气设备监测装置稳定性受其供电电源影响的问题,为了保证其能够长期稳定运行,研制了高稳定性激光供电发生器.激光供电发生器由主控制器单元、脉冲信号发生单元、压控恒流源单元和保护电路单元组成.采用线性深度负反馈提高激光供电发生器长期稳定性,为了进一步提升系统稳定性,对MOSFET输出特性曲线采用高精度分段拟合,构成二阶稳定系统.结果表明,最窄驱动脉冲宽度为15 ns,最大驱动脉冲幅值为10 A,长期稳定性优于3×10^-6,为高压电气设备监测装置在电网中的稳定运行提供保障.     

基于C8051F020的车载数据记录仪的硬件电路

研制了基于C8051F020的车载数据记录仪,可对车速、温度等各种汽车参数进行动态监测,该仪器精确度高,稳定性好,其硬件电路部分不仅实现了各个传感器的信号采集与处理,而且实现了数据的显示、存储、报警等功能.利用C8051F020的在系统编程功能,能够很方便地实现软件系统的更新.     

多节点协作的WSN监测目标和定位算法研究

针对具体应用场合无线传感器网络监测目标的动态特性,研究一种适用于对动态特性目标进行监测和定位的方法.首先,基于目标的动态特点,进行需求分析,构建出适应于动态目标监测的WSN新型网络模型;其次,通过基础理论探究,提出一种具有容错能力的多节点协作目标监测和定位算法(MCFTMP),给出算法的具体步骤和相关性能评价指标;最后,基于MATLAB工具平台对算法的容错能力和定位性能进行仿真分析.仿真结果较好地评价了算法的正确性和有效性.     

基于高速摄像机的动态血压非接触获取

为了实现基于高速摄像机的非接触、非介入式的动态血压获取,对血压与脉搏信号相位差、心率之间的函数关系进行理论推导;基于成像式光电容积描记技术,实现了通过高速摄像机非接触获取脉搏信号的相位差和心率;基于血压与脉搏信号相位差、心率之间的函数关系以及基于高速摄像机所获得的脉搏信号相位差和心率,通过曲线拟合得到血压与脉搏信号相位差、心率之间的函数关系的参数值,实现了基于高速摄像头的动态血压的非接触获取.为了验证基于高速摄像头获得的血压的准确性,以欧姆龙智能电子血压仪获得的血压为参照进行误差分析,所得的收缩压的误差为-4.03%~8.44%,舒张压的误差为-6.58%~8.90%.     

基于LabVIEW的统计告警算法在麻醉术中的设计与实现

提出了一个针对麻醉术中血容量不足的实时智能监测告警算法：统计告警算法.该算法综合了血压、心率、脉量和呼气末二氧化碳浓度等指标,能够提供足够的诊断支持信息,并可随时调节告警灵敏度,通过Kappa分析,在线状态下新算法与麻醉师的诊断结果一致性为76%;并基于LabVIEW平台设计了算法的系统框图和各功能模块.     

HT-1旋转式井壁取心仪保护监测系统原及其干扰抑制

HT-1旋转式井壁取心仪内设置了保护监测装置,其主要功能是对井下探头缺油状况和灌浆状况进行监测,保护监测过程由硬件电路和软件控制共同完成。外界干扰信号会影响保护监测电路的正常工作。结合仪器原理,介绍了一系列抑制保护监测干扰的措施。     

HT-1旋转式井壁取心仪保护监测系统原理及其干扰抑制

HT-1旋转式井壁取心仪内设置了保护监测装置,其主要功能是对井下探头缺油状况和灌浆状况进行监测。保护监测过程由硬件电路和软件控制共同完成。外界干扰信号会影响保护监测电路的正常工作。结合仪器原理,介绍了一系列抑制保护监测干扰的措施。     

工矿区陆面演变动态监测中的遥感信息处理

以工矿区陆面演变遥感动态监测为研究目标，建立了包括图像运算、图像变换、分类统计、模型分析4个层次的遥感动态监测应用体系，在分析现有算法的基础上，提出了综合动态监测方法和基于灰度回归的变化检测算法，最后通过多时相主成分分析方法进行了实例分析．     

配电网内外过电压在线监测装置研究

针对目前国内在线监测装置功能单一,后台分析能力不足,通信能力弱等问题,在选用4通道采样频率高达30 MHz的PCI-1714U高速数据采集卡的基础上,通过硬件选型设计和软件开发设计研制一套功能齐全的电力系统电压在线监测装置。实验室调试证明该装置能够准确稳定地监测配电网内外过电压波形并进行快速分析,从而确定设备故障的类型,为系统安全、可靠和稳定地运行提供科学依据。     

低功耗自供电机械设备状态监测系统设计

为解决机械设备安全运行监测设备的续航能力差、需要频繁更换电池的问题,设计了一种低功耗自供电机械设备状态监测系统.该系统由磁悬浮电磁能量采集器、能量管理电路、低功耗无线传感电路以及监测上位机组成,通过收集机械设备运行状态下溢散的振动能量为监测节点供电,同时将机械设备运行状态下的温度和振动信息通过蓝牙传输方式发送到接收器,并在监测上位机显示和存储.设计了低功耗传感监测电路并优化了供电逻辑.对监测系统性能进行了实验测试,结果表明该系统可以实现机械设备的无线自供电监测.     

基于位移传感器的汽车超载动态监测预警系统

针对物联网中载货汽车异常装载状态动态监测预警问题,基于位移传感器设计了一种高精度带过载保护的汽车载荷状态动态检测装置。结合悬架的动态特性,应用经验模态分解法(EMD)构建了动态检测装置对悬架变形量动态检测信号的处理算法以求解移动中车辆的动态载荷状态。以中国第一汽车集团公司生产的解放载货汽车为试验车、研华UNO2170工控机为车载终端,结合全球定位系统GPS和通用无线分组业务GPRS,设计开发了车辆超载动态监测预警系统平台。经过反复多次试验,系统可以准确地检测车辆的载荷状态,检测误差小于5.0%,实现了监控中心对车辆超载远程实时监测预警。     

数字化人体心率检测仪的设计

文章介绍了一种基于人体脉搏信号特征的数字化人体模型心率检测仪的设计.该仪器采用反射式红外传感器获取脉搏信号,以uPSD3234单片机为主控芯片,对红外信号进行A/D转换,采样数据经低通滤波,数字微分后,选择适于脉搏微分波形的模板进行匹配滤波处理,实现了对脉搏波的检测,并使用了一种中值算法来提取有效的脉搏时间间隔,从而获得精确的心率值.实验表明：检测仪的设计和数据处理方法是可行的.     

基于混合蒙特卡罗算法的网络隐式节点监测方法研究

为了提高动态分簇传感网络的节点转发能力,提出了一种基于混合蒙特卡罗算法的网络隐式节点监测方法.首先,采用分布式均衡控制方法进行网络节点优化设计,构建动态分簇传感网络的输出信道模型.其次,利用自适应链路转发协议进行网络的路由探测设计,构建动态分簇传感网络的隐式节点路由均衡控制模型,提取隐式节点输出信息的关联特征量.最后,利用混合蒙特卡罗算法进行特征检测和信息提取,根据网络隐式节点的特征规律性分布对网络隐式节点信息进行监测.仿真结果表明,本文方法对网络隐式节点具有较好的监测效果,对网络隐式节点监测的最高丢包率仅为0.05,显著低于蚁群算法(0.29)与PEAS算法(0.48).     

用于高压电气设备监测装置的激光发生器

针对电网中的高压电气设备监测装置稳定性受其供电电源影响的问题,为了保证其能够长期稳定运行,研制了高稳定性激光供电发生器.激光供电发生器由主控制器单元、脉冲信号发生单元、压控恒流源单元和保护电路单元组成.采用线性深度负反馈提高激光供电发生器长期稳定性,为了进一步提升系统稳定性,对MOSFET输出特性曲线采用高精度分段拟合,构成二阶稳定系统.结果表明,最窄驱动脉冲宽度为15 ns,最大驱动脉冲幅值为10 A,长期稳定性优于3×10-6,为高压电气设备监测装置在电网中的稳定运行提供保障.     

PVDF型脉搏传感器信号处理电路的设计

针对PVDF型脉搏传感器用于脉搏信号的采集,提出了一种脉搏信号处理方法。信号处理硬件电路包括一级放大器、基线校正电路、带通滤波器、50Hz工频陷波电路和二级放大电路等组成,软件去除噪声干扰信号采用数字滤波技术中的中值滤波技术。此方法较好地还原了真实的脉搏信号,有利于脉搏信号的测量和监测.     

运动负荷下心血管血流参数无损伤动态检测系统的研究

提供了一种运动负荷下连续实时动态无损伤检测人体血压、血流与心率的新方法。方法的特征是在运动负荷下连续采集脉搏压力信号，然后将脉搏压力信号的幅值及波形特征变化和心血管数学模型结合起来，从而得出不同运动负荷下血压、血流和心率等血流参数的动态变化值及动态趋势图，临床对比实验证实了本方法的可行性。     

电力系统实时动态监测子站关键技术研究

作为广域测量系统的基本单元,电力系统实时动态监测子站能够提供带精准时标的相量数据。而随着大规模新能源接入以及交直流互联电网日趋复杂,对电力系统实时动态监测子站提出新的需求。在此背景下,首先对电力系统实时动态监测子站典型结构进行剖析,其次对涉及到实时动态监测组网技术、多间隔TV/TA断线判断、同步相量算法、次同步振荡监测算法的动态监测子站关键技术进行深入研究并提出解决方案。最后,对伪振荡现象的产生机理进行阐述并指出应对方法,指出计算频率不当可能导致伪低频振荡及伪次同步振荡问题。     

基于D-InSAR技术和SVR算法的开采沉陷监测与预计

针对传统开采沉陷监测和预计方法存在诸多缺陷且两者无法实现集成化的问题,提出了利用合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)进行开采沉陷监测,并将监测结果与支持向量回归算法(SVR)相结合进行开采沉陷动态预计,最终实现开采沉陷监测与动态预计的一体化.首先利用D-InSAR技术获取开采沉陷的影响范围与发展趋势;然后将监测结果作为SVR算法的训练与学习样本建立预计函数;最后在已建立预计函数的基础上采用滚动预测方法进行开采沉陷动态预计.以陕西省大柳塔矿某工作面为例,采用所提出的方法,使用13景TerraSAR-X雷达影像进行实验研究与分析.结果表明:D-InSAR监测结果能够很好地反映开采沉陷的影响范围与发展趋势,其开采沉陷的最大绝对和相对预计误差分别为19mm,5.4%.实验结果证明了该方法的可行性.     

矿井通风机风流参数实时监测装置的研制

矿井通风安全是井下安全生产的重要组成部分.为了保证井下安全生产,需要对通风机的风量、风压进行实时有效的监测.介绍了以ATmega16单片机为核心的用于矿山通风系统的新型风流参数监测装置的工作原理,硬件、软件的设计及现场测试情况.该装置能实现实时监测、就地显示、上位机传输等功能.现场测试结果表明该装置具有高测量精度和可靠性.