光谱吸收型光纤气体传感器及解调系统

基于光谱吸收型气体传感器的传感机理,搭建了实验平台,研究了基于一、二次谐波幅度比值法实现气体浓度检测的可行性,设计了一种新型的光纤气体传感器;基于32位嵌入式软核处理器NiosⅡ和FPGA技术设计了光纤气体传感器的解调系统.实验结果表明,该光纤气体传感器及其解调系统具有易维护、高速、高分辨率、高精度等优点.     

体育运动训练中体能指标数据采集与监测系统研究与设计

为了解决传统体育体能监测系统无法动态性和综合性数据采集监测问题,设计了多传感运动数据采集与监测系统。该系统主要通过感知层、数据采集层和数据融合层,完成体能指标的采集、传输和分析。系统硬件架构主要通过O₂传感器、CO₂传感器、压电薄膜传感器和视频监控传感器实现数据的采集,完成二级体能指标核心数据的记录。系统软件架构主要通过数据库、管理子系统、应用子系统和传感感知,完成指令控制和数据分析监测。测试结果表明,该体能指标采集监测系统的特征分布值0.01相似文献   

化工企业有害气体监控分析系统开发

为实现对化工企业生产与存储环境产生的甲醛、甲烷、苯、一氧化碳等有害气体进行有效监测,设计并实现一套室内有害气体监控分析系统.该系统以STC89C52单片机为控制芯片,通过MQ138、MQ5、MQ135、MQ7气体传感器实时检测分析,当有害气体浓度超过设定阈值时,控制有害气体排放装置实现管控智能化.系统测试及初步应用表明:该系统性价比高、鲁棒性好,能够有效实现化工企业生产、存储环境的室内有害气体监控分析,具有一定的市场应用前景.     

多参数轴承振动测量实验平台的研制

为研究多参数变化对轴承振动信号的影响,研制了能够同时监测多种工况参数,并能够对轴承振动与故障诊断进行多参数测量的实验平台。该平台实现了对实验轴承的动态加载,集成了用于测量多种参数的多种类型的传感器,以LabVIEW软件为开发平台,并结合Matlab软件,实现了对轴承振动信号的实时监测,对信号的处理、分析、存储、回放,以及对振动幅值的超标报警等多种功能。将该平台应用于传感技术课程实验教学,能够达到使学生应用传感元件设计传感监测系统的实践教学目标。     

基于定向天线无线传感网络的生猪养殖环境监测系统

猪舍的环境对生猪生长和养殖场的经济效益有很大影响。针对养殖环境参数监测过程中存在有建筑物影响,考虑定向天线具有传输距离远、增益高、抗干扰性特点,该文设计了一款基于定向天线适用于生猪养殖环境监测的无线传感网络。节点以传感器节点以MSP430系列单片机作为主控芯片,无线通信采用nRF905射频模块,温湿度采用SHT11数字传感器,有害气体检测采用H2S和NH3传感器,并以该节点为硬件平台编写了通信协议、应用程序和后台管理软件。试验结果表明,该系统性能稳定,传感精度及其环境自动调控均达到实际应用需求。     

光时域反射型传感器网络的设计

提出了一种基于光时域反射(OTDR)的反射式光路拓扑结构,该结构使用了一根光纤,多个气室通过光耦合器连接在光纤上,每个气室输入的光信号通过分光器分配,基于该结构可以实现光谱吸收型远距离多点气体浓度的检测。与传统时分复用(TDM)结构相比,实现了单根光纤测量多点气体的系统,减少了光纤和耦合器的衰减损耗。实验结果表明,该网络提高了远距离多点气体浓度检测的精度,同时增大了检测距离。针对该结构以及户外测量的要求,设计了开放反射吸收型气室,相比于现有光纤气体传感器所采用的气室,结构更加小巧紧凑,更适合于传感信息耦合入单根光纤网络进行传输。     

基于多传感器的目标轨迹融合算法

动态目标监测在军事、航空等领域起着重要的作用,但由于实际情况相当复杂,使单传感器难以捕捉和跟踪检测目标。采用多传感器数据融合技术对运动目标进行监测,该技术采用优化的最邻近数据关联算法判断各离散点是否来自于同一个目标,实现了目标轨迹提取;然后采用样条插值法把离散的观测轨迹连续化,并对各监测点的轨迹进行了时间配准,最后采用修正系数模型来消除监测系统的偏差。实验表明,采用该算法在识别精度及稳定性上具有明显的优势。     

基于光谱吸收的甲烷气体光纤传感器

甲烷是一种易燃、易爆气体,实时可靠的检测甲烷浓度对煤矿安全生产有着重要的社会意义和经济意义.光纤光栅可以很容易地得到各种各样气体的谱特性,具有低的插入损耗、高的反射率、低成本,且有很高的可靠性等特点.将光纤传感与瓦斯检测结合,具有传统检测无法比拟的优势.在分析甲烷气体光谱吸收的基础上,利用差分吸收技术,根据光纤对甲烷吸收线选择的分析,设计光纤气体传感器.利用光纤传感器的优势,实现了测量瓦斯浓度的在线检测系统,又通过监测网络由软件来实现适时测量瓦斯浓度的要求,具有较高精度和很好的应用前景.     

工程结构网络化监测系统关键技术研究

针对工程结构网络化高性能监测及低成本维护的需求,提出一个总体监测系统研究方案,整个监测系统研究包含网络化智能监护系统通用模型与协同机制、多传感协同检测与自校正方法、低功耗IPv6与IPv4网络融合技术等关键技术,可以实现从工程结构监护系统模型的硬件架构、信号流走向、检测准确度、网络传输与通信等方面协同综合。提出的监测系统方案对促进智能传感技术的应用与发展具有一定的参考价值。     

基于OTDR的分布式光纤微弯传感系统设计

针对面向工程应用的实验需要,开发了分布式光纤微弯传感实验系统。阐述了实验系统的总体结构设计方案,以及光纤微弯传感器的基本原理和关键技术,搭建了混凝土路面塌陷监测、崩塌滑坡岩土灾害监测2个工程应用项目。系统可实现基于光时域反射仪(OTDR)的光纤微弯传感器衰减检测和分布检测,能监测模拟混凝土路面和模拟岩土山坡在压力下的空洞塌陷和滑坡现象。该系统可作为岩土结构体监测研究和教学实验的实验平台。     

催化重整装置含氯气体的监测报警

气体检测的关键结构单元是气敏元件和气体传感器。该文概述了气体传感器的主要类型及其应用范围,根据装置的特点选用电化学传感器,并配置以记录仪和声、光报警器组合成对含氯气体的环境监测报警技术,能保证铂重整装置催化剂再生系统的正常运转。该监测报警技术不仅适用于铂重整装置催化剂再生系统,对其它含氯气体的环境监测报警也具有普遍的实用意义。     

基于无线传感技术的智能地下水动态监测系统

以智能网络传感技术为基础.并根据智能网络传感技术及系统结构特点.通过对传感器模块、信号转换模块、数据处理模块和无线传输模块的设计,完成了基于智能网络传感技术的地下水动态监测网的设计.本系统通过传感器对地下水的水位、水温进行监测.嵌入式单片机对数据进行处理,通过GSM数据模块TC35实现数据的无线传输.构成一个用于地下水动态监测的智能传感器网络.对地下水动态监测系统的结构设计和无线传输网络的具体实现进行了阐述,给出了简要的系统原理图和程序流程图. .     

基于物联网技术的微型空气站设计

针对化工园区废气排放种类多及监测范围广、布线难等问题,利用物联网技术、智能控制技术和现代传感技术,设计了一种微型空气站。该微型空气站以STM32系列处理器为核心,配合专用气路结构和多种传感器,实现环境气体的抽取、过滤和废气因子的自动检测、自动校准,并采用4G通信技术与多个环保中心实现对接。现场运行结果表明,该微型空气站检测精度高,运行稳定可靠,可为环境自动监测和治理提供一种科学手段。     

基于STM32的多气体传感器检测光传输创新实验系统设计

设计了通信专业创新实验案例—基于STM32的多气体传感器检测光传输创新实验系统,并对实验系统的气体检测模块和光传输模块进行了软硬件设计。实验结果表明该实验系统能实时检测多种有害气体浓度,可通过光纤进行远距离信息传输。通过设计实验系统,不但使学生可以掌握通信、电路、电子设计和单片机技术,而且使学生的应用创新能力和实践能力得到提升。     

基于贝叶斯滤波方法的心脏运动信号实时滤波算法

提出一种基于贝叶斯滤波递推状态估计的心脏运动测量信号实时滤波算法,提高心脏数据的测量精度,该方法建立了心脏运动模型与传感器误差模型,采用了扩展卡尔曼滤波与粒子滤波两种贝叶斯滤波方法的实现形式。实验结果表明,提出的算法有效地还原了心脏运动的真实值,并且满足了跟踪系统实时数据处理的要求,为整个系统精度的提高提供了保证。     

基于Zigbee技术的温室大棚无线监测系统设计

将Zigbee技术与GSM技术相结合,利用相关传感器特性,设计了一个对大规模温室大棚进行实时监测的系统。在每个大棚的一处或多处安装温/湿度、光照度、土壤PH值、二氧化碳浓度以及红外报警等传感器,组建一个基于Zigbee的无线传感器网络,该系统可以将大棚内多个传感器节点的数据通过GSM网络与用户手机通信,实现远程实时监测控制。     

浅谈纳米传感技术的一些应用

纳米材料作为材料科学的重要部分,已发展成为一门高度交叉的综合科学技术,不断为化学学科带来了更多的可能.在简要概述纳米传感技术的基本概念、方法及原理的同时介绍了利用纳米传感器YVO4∶Eu3+探测酒精浓度,及而后发展的通用型气体传感器,利用光纳米传感器检测离子和生物探针传感器等相关研究结果并对纳米传感进行了展望.     

基于物联网的赤潮监测系统

近海赤潮的频繁爆发对海洋环境和海洋经济产生了极大的破坏力,对赤潮的监测与预报尤为重要。为了能够实时快速地监测赤潮发生前的水质的变化情况,利用物联网技术,设计了近海赤潮环境的监测系统。在该系统中综合运用无线传感网络技术、嵌入式计算技术、移动通信技术、GPS技术,对赤潮发生的重灾区进行动态监控,移动传感模块可以与数字与和模拟类传感器相连接,可监测多个水体参数,能够准确的提供海水的盐度、温度、流速、叶绿素等参数的变化梯度。该系统采用C/S构架实施数据的发布和数据用户界面的显示及交互,利用ArcGIS Map实现用户的交互界面,达到对赤潮爆发灾情的预报。     

浅谈纳米传感技术的一些应用

纳米材料作为材料科学的重要部分,已发展成为一门高度交叉的综合科学技术,不断为化学学科带来了更多的可能.在简要概述纳米传感技术的基本概念、方法及原理的同时介绍了利用纳米传感器YVO4∶Eu3+探测酒精浓度,及而后发展的通用型气体传感器,利用光纳米传感器检测离子和生物探针传感器等相关研究结果并对纳米传感进行了展望.     

基于分布式传感器的室内安防报警系统可行性研究

针对我国传感器的关键基础件发展滞后,核心传感元器件受制于人,已成为我国物联网发展的主要障碍的现状,提出把泄漏同轴电缆作为分布式传感器应用于物联网和智能家居的室内安防入侵检测,在室内形成全方位的防护,使用寿命可达二三十年,实现很低的误报漏报率.在前期研发出室外漏缆周界入侵检测系统的基础上,从3个方面研究漏缆用于室内安防的可行性:一是设计新的开槽结构,使仅一墙之隔的邻近房间有人走动时不会触发报警;二是采用有限元方法研究室内应用时漏缆对信号处理系统的干扰;三是建立电路模型和远场近似解析式研究墙壁直角拐弯处漏缆的传输和辐射特性的变化.