基于低功耗策略的自供电无线状态监测系统研究

大型机械设备的健康监测是判断设备工况与预估设备工作效能的关键手段之一。为了解决传统机械设备的健康监测装置受限于有线或电池供电而难以进行大面积、分布式安装与长期使用的问题,本文提出一种低功耗的自供电无线状态监测系统。采用磁悬浮的电磁发电结构作为振动俘能器为系统供电,通过设计双电池智能充放电与动态功率管理策略,降低了系统功耗,提高了供电效率及系统可靠性。测试结果表明,本系统能够有效收集并高效分配利用采集到的振动能量,解决了无线监测装置的续航和数据传输的问题,实现了对环境振动和温度信息的长期、可靠、实时采集与无线传输,为机械设备健康监测装置的分布式安装与在线监测提供了新方案。     

基于WSNs的水轮发电机组振动监测系统设计

开发了基于CC2430的水轮发电机组振动监测系统,讨论了无线传感器网络(WSNs)节点的软硬件设计、监控系统的软件设计及存在的问题和解决方案。通过实例应用表明:设计和开发的基于WSNs的水轮发电机组振动监测系统可靠、实用。     

Zig Bee技术在振动监测中的应用

提出了一种基于Zig Bee技术的无线振动监测系统,主要应用于中小型建筑结构物的监测。阐述了无线系统的各组成单元,给出了主要单元的软件和硬件设计原理与框图。在可靠的通信协议下,通过上位机软件实现了以无线方式对各远端数据采集节点的数据传输,并对本系统进行了对比实验研究。结果表明：该无线系统高效、可靠、精度高,验证了设计方案的可行性。     

温湿度及加速度信号在线监测低功耗无线传感系统设计

提出一种用于在线监测工业设备自身振动信号和工作环境温湿度的低功耗无线传感器的模块化设计方法。该无线传感系统采用低功耗单片机MSP430F5438作为核心控制单元,由振动加速度检测模块、温湿度模块、射频通信模块、串口通信模块及供能模块构成。主要研究了采用高集成单元器件以低功耗运行的工作方式,实现振动信号和工作环境温湿度参数监测的设计方法,以及使监测系统满足低功耗和性能监测要求的系统的各个模块的工作模式（包括时序）和电源管理模式。使监测节点在满足在线完成实时监测以及信号传输等性能要求的基础上,降低系统功耗延长系统节点采用电池供电的寿命要求。     

基于MSP430的低功耗无线温度测量技术研究

以低功耗为出发点,系统选用MSP430G2xx系列超低功耗单片机作为核心控制器,采集1-Wire器件DS18B20数字温度传感器的温度,并通过单片射频收发芯片nRF2401将温度数据无线发送给接收系统。整个系统均采用低功耗芯片设计,有效降低了无线温度测量系统的功耗,测量温度范围从-40℃到125℃,最高精度可达0.5℃,可靠无线数据传输距离50米以上。     

滚动轴承振动信号无线采集系统设计

针对滚动轴承振动信号有线监测系统存在现场布线不便的问题,设计了一种滚动轴承振动信号无线采集系统。该系统采用加速度传感器MMA7260采集滚动轴承振动信号的X、Y、Z轴向加速度信号,由无线射频收发芯片nRF9E5将该信号传输到PC机进行信号分析与处理,实现了滚动轴承振动信号的采集和短距离无线收发功能。实验结果验证了该系统的有效性。     

采空区自然发火监测系统的设计

针对现有的采空区自然发火监测方式成本高、易出现故障、维护困难且有线传输方式不可靠的问题,采用无线射频技术和CAN总线技术设计了一种采空区自然发火监测系统,详细介绍了系统的整体架构,主要硬件部分的设计,以及无线通信频率、探头工作时序、无线接收分站工作流程、无线路由控制协议等关键技术的实现等。测试结果表明,该系统组网快速,当两探头间距小于150 m时能够对各监测节点处的温度数据进行实时采集及可靠传输,工作寿命达90 d。     

直升机地面共振试验测试技术方法研究与应用

地面共振检查试验是新直升机研制过程中的重要试验之一。传统测试方法中,采用有线测试,不仅增加了试验难度同时也增加了试验风险。本文研究设计了一种以无线振动传感器为核心的测试系统,论述了测试系统原理及方法,设计开发了系统软件。本测试系统中,前端振动感应元件采用北京必创科技开发的无线加速度传感器,经过系统集成、软件开发、地面联调和环境试验考核,结合某型直升机地面共振检查试验任务,进行了装机实际应用。试验遵循直升机"地面共振检查"设计规范。通过工程应用表明,该测试系统稳定、可靠,降低了试验难度,提高了试验安全性,达到预期试验目的,对类似领域的工程具有重要参考价值。     

高压供电线路故障定位系统的无线传输网络设计

无线传输网络是高压供电线路故障定位系统的重要环节。为了实现供电线路故障信号的可靠传输,作者在分析比较现有无线传输技术的基础上,采用Zigbee无线传输技术设计出高压供电线路故障定位系统的无线传输网络电路。选用带功率放大模块的Zigbee芯片,使信号无线传输距离达一千米以上,节省了传输节点的个数,降低了成本。该无线传输网络具有性能可靠、传输距离远、运行费用低的特点。     

CC2420和MMA7260的无线传感器数据采集系统

简要介绍了ZigBee技术协议以及CC2420和MMA7260的性能和特点,设计了一种基于CC2420和MMA7260的无线传感器数据采集系统,给出了具体的软、硬件设计方法以及实际测试结果。该系统选用高灵敏度的三轴加速度传感器芯片MMA7260来采集机构的振动加速度信号,再通过支持ZigBee无线传输协议的CC2420把数据发送给接收装置。     

振弦式传感器在矿山边坡应力监控系统的应用

为了实现对边坡应力的监控,确保露天煤矿生产的安全,通过对振弦式传感器的理论研究和分析,研制了一款以其为核心的边坡无线远程监控系统。首先叙述了振弦式传感器的工作原理,然后对分节点应力采集与数据传输部分的硬件、测频的关键技术以及软件部分进行设计,最后提出测周法计频实验。实际应用表明:振弦式传感器在边坡无线远程监控系统应用中具有感应灵敏、硬件电路可靠、激振高效、价格低廉、连续快速检测等特点,对矿用相关产品的研发具有重要价值,拥有广阔的应用前景。     

PVDF传感器和WSN的振动信号测量系统

为了满足振动传感器阵列对多点信号实时传输的要求,研制了一种基于压电薄膜(PVDF)传感器以及无线传输的振动信号测量系统。该系统包含振动信号采集模块及主控单元,前者集成了振动信号调理电路、ATmega8A微处理器以及nRF24L01无线传输模块,用于采集来自PVDF传感器的振动信号以及实现信号调理和无线传输功能;后者包括Cortex-M3微控制器、SD卡和无线接收模块,用于实现传感器数据的接收和存储。实验结果表明,本系统能够实现准确的振动信号测量以及实时、可靠的数据传输。     

基于ZigBee的图像采集传输系统的设计与实现

介绍了一种基于ZigBee的图像采集传输无线多媒体传感网络系统的设计与实现。系统采用JPEG压缩摄像头及CC2530无线SoC芯片构成节点,实现了参数设置、图像浏览、拓扑结构显示、数据分析和列表等功能,能够实现图像的采集和无线传输。系统具有自组织组网、多种供电方式、功耗低、稳定性强、可扩展性好等特点。     

基于VC＋＋开发的微震动监控报警系统的设计与实现

利用微震测量技术可以建立一套监控各种微弱震动的监控报警系统,广泛应用于各种爆破性事件的监测与报警。介绍了该系统的软件的设计思路与实现效果。本文采用VC＋＋开发了一套运行于震动监控报警系统上的软件．实现了数据实时采集、数据无线传输、信号分析处理、震动事件判别报警、数据存储回放等功能。     

基于ZigBee技术的铝电解车间无线网络组建方案设计

针对铝电解车间无线通信组网的需求,提出了一种基于ZigBee技术的无线组网方案,详述了系统设计原理与软硬件的实现方法。系统采用无线通信模块CC2430,利用传感器采集数据,通过ZigBee实现对采集数据的无线发送和接收,实现了数据远程存储、上传等功能。设计具有组网灵活、低成本、功耗小、可靠性高等特点,适合于在铝电解车间内广泛应用。     

基于ZigBee的多传感器物联网无线监测系统

针对无线传感器网络在物联网无线监测中的应用,基于ZigBee技术组建树形无线网络,以SoC芯片CC2530为核心设计模块化无线节点硬件,集成了含温湿度和振动量等的多传感器模块,基于Z-stack协议栈完成了多传感器有限状态机程序和低功耗节点程序,并改进了协议栈对链路失效的管理机制。通过大量实验获取统计数据,无线节点点对点传输速率典型值为20 kb/s,多跳传输典型值为0.3 kb/s,系统具有较强的扩展性,能够较好地满足智能家居和安防监测等物联网应用。     

嵌入式预充电电源控制系统的设计与实现

研制了基于PC/104总线为核心的嵌入式预充电电源控制系统,重点阐述了该控制系统的硬件结构与软件设计;该控制系统以SBC-4680为控制系统主板,通过PC/104总线控制PCM-5120模拟量输入输出卡,控制PCM-5134的IO和定时计数卡,同时制作相应的接口电路及看门狗电路,在DOS操作系统中,利用C++编写底层软件,控制中采用PID算法及特殊数据处理方法,利用VB编写上位机操作界面与图形显示软件,实现与底层软件的以太网通信、信号的实时传输、显示与处理;实验证明,采用此预充电控制系统以后,使高压电源的波头质量得到极大提高,既消除了震荡,又避免了电压跌落等情况的出现,同时该电源的控制精度达到1%,因此,该控制系统完全满足电源控制及保护需要。     

基于VC的车辆监控系统的设计实现

本文在对GPS/GIS/GSM车辆监控系统的系统结构介绍的基础上,论述了应用VC实现车辆监控系统监控调度中心管理软件的方法,包括软件的结构设计、VC与MapInfo的集成、无线通信的实现、GPS定位数据的处理等,在此基础上提出了GSM与GPRS相结合进行无线通信的构思,并展望了3G技术在车辆监控系统中的应用前景。