关键词： 沙棘质量监测   无线传感网   先验原理算法   质量评价规范   实时计算   多维传感  

摘要： 沙棘具有很高的营养价值,常被应用于植物原料提取行业。但由于沙棘品质监测技术的缺失,导致基于沙棘制造的副产品质量难以保证。目前沙棘质量检测主要采用单一的沙棘化学成份含量检测,难以满足对沙棘品质监测的技术需求。从沙棘生长特征出发,利用无线传感网技术和多传感技术对沙棘生长环境的多维度参数进行采集传输,基于改进Apriori(先验原理)对多维传感参量特征关联规则进行数据挖掘,分析标签值,选择出较高的沙棘副产品对应的沙棘生长环境特征数据,挖掘数据特征之间存在的映射关系,作为沙棘溯源质量监测评价的参考规范。基于Spark Streaming实时数据处理技术,构建沙棘质量监测系统。通过映射规则构造条形图直观展示,便于指导沙棘原料的筛选。从沙棘副产品质量监管出发,利用优质沙棘副产品溯源环境数据构建沙棘原料质量监测体系,提高以沙棘为原料的副产品品质监管。

关键词： 数据通信   工控总线   IIC协议   SPI协议   FPGA技术   故障注入  

摘要： 针对工程监测对工控总线进行外出现场测试时存在的问题,为精简设备的携带量和提高监测对复杂应用场景的适应性,提出一种基于FPGA、通过PCIe连接上位机并支持IIC、SPI总线的数据综合监测系统。设计首先给出综合监测系统的整体设计,然后依据硬件可重构和软件现场定义原则对硬件及逻辑分别给出详细的设计方案。设计给出8路的IIC和SPI以适应工业监测设备过多的问题,减少硬件接口并增加软件协议选择。依据需求分析自顶向下设计模块并进行划分以完成代码设计。针对容错能力设计出监控及故障注入功能,进行板级调试,最终完成上位机测试。结果表明,所设计的通信板卡合格通过整体验证。

关键词： 船闸   高水头   人字闸门   实时在线监测系统   安全运行  

摘要： 船闸人字闸门运行频繁,尤其是高水头人字闸门长期在深水恶劣工况下运行,闸门结构安全性不能实时被掌握。为了实时掌握闸门运行状态,保证其安全运行,需要对闸门进行实时在线监测。将实时在线监测技术应用到大藤峡水利枢纽人字闸门上,实现了对高水头人字闸门实时在线监测,确保了闸门安全运行,为船闸实时在线监测提供了成功范例。

关键词： 水电站   地下式厂房   环境监测系统   通信模块   感知层  

摘要： 为解决水电站地下式厂房规模和结构均较复杂、内部环境存在较多不可控因素的问题,设计了水电站地下式厂房智能环境监测系统。分析系统内部环境感知层、网络传输层、逻辑处理层和应用交互层的功能,提出水电站地下式厂房智能环境监测系统总体架构。应用网络技术与集散控制技术,设计水电站地下式厂房智能环境监测系统硬件结构。利用1214C型微型中央控制器,设计环境感知层硬件结构;结合C++编程语言,采集智能环境监测数据。创新性地依据环境监测数据的变量方向设置二维矩阵,应用K-均值聚类和主成分分析方法实现智能环境监测。试验结果表明:传输监测数据量为50 GB时,所提系统耗时42.4 s,延迟时间仅为0.27 s。该系统受并发用户数量影响较小,耦合度较高,系统性能较好;同时,具备较好的兼容性,且通信传输速度较快。

关键词： 薄膜电化学传感器   分光光度计   多传感器数据融合   造纸厂   污水排放监测  

摘要： 随着环境保护意识的不断提高,造纸厂等企业的污水排放监测越来越受到重视。传统的监测方法往往采用单一传感器实施测量,存在数据波动大、准确性低等问题。为了解决这些问题,提出一种基于多传感器数据融合的造纸厂污水排放监测系统。在数据采集与传输模块中,由传感器连续测量造纸厂污水排放的各项指标,将监测数据记录黑匣子作为远程数据终端,将传感器信号转换成数字信号,通过互联网与GPRS网络发送至终端监测中心站,实现造纸厂污水排放远程在线监测。对于设计的五种传感器,通过多传感器数据融合模块实施各种传感器的数据融合处理,以获得更加精准的污水排放监测结果。监测中心站配备了储存容量大、功能强大的上位机,无线电台以及打印机等。实验测试结果表明,设计系统在监测几种项目时误差均较低,在一个月的测试中未出现数据异常波动的情况。

关键词： 安丘市   于家河水库   安全监测  

摘要： 文章论述了于家河水库大坝监测现状,通过对监测设施功能、性能等方面的分析,提出自动化监测系统构建框架及建设内容,以实现对大坝的渗流、沉降位移、应变,以及水位、雨量等重要参量的实时监测和预警。

关键词： 井盖   监测系统   Lora+WiFi   STM32单片机  

摘要： 针对企业、小区等产权单位管理的井盖数量规模不大但需求灵活的特点,提出了一款基于Lora+WiFi进行组网的低成本井道监测系统.该系统以STM32单片机为主控器、采用Lora组网技术实现井盖间的无线数据传输、采用WiFi模块进行远程数据传输及数据上传云端.通过硬件设计与软件编程,实现多点井盖角度变化、供电状态、井道内气体浓度、液面深度等信息的监测,利用手机APP对系统进行监测和控制,以轮循方式实现井盖终端与云端的数据上传与命令下达.通过对实物系统进行测试,结果表明该系统能够实现对多个井盖点环境参数的有效监测.

关键词： 最小可探测活度   CeBr3探测器   核应急航空监测系统   全能谱分析   蒙特卡罗  

摘要： 在核设施发生重大事故后,快速获取事故应急区内的辐射水平,对后续应急决策及救援、保护公众免受辐射危害具有至关重要的意义,核应急航空辐射监测是核应急早期快速获取辐射水平的重要技术手段和方法之一,因此核工业航测遥感中心自主研发了无人机载CeBr3航空监测系统。为准确评估该监测系统的探测能力,文章使用蒙特卡罗方法对该监测系统进行了建模,并通过60Co点源对模型的准确性进行了验证。在此基础上,采用全能谱分析、蒙特卡罗及实验相结合的方法获得监测系统对天然辐射单位能谱,并以核事故后地面受到一个新的137Cs放射性沉降场景为例,计算监测系统在不同测量条件下(天然辐射本底、晶体体积、测量高度)对无限大137Cs面源的探测效率及最小可探测活度浓度。通过模拟及计算监测系统对天然辐射本底及核应急人工放射性核素的单位能谱,准确评估了自研的无人机载CeBr3核应急航空监测系统的探测能力,为后续利用该监测系统开展核与辐射航空监测可提供重要理论依据及数据支撑。

关键词： 输电杆塔   绝缘子串   输电线路杆塔   电力设施   采煤沉陷区   风偏角   高压架空   输电系统  

摘要： 为解决采煤沉陷区因地质特殊而导致的高压输电杆塔容易发生倾斜、位移等问题,采用多传感器数据融合的方法,研发了针对采煤沉陷区的输电系统位移监测预警系统,应用于采集、传输和分析输电线路杆塔及变电站的倾斜、沉降、环境风速、风向等关键参数。通过采集输电杆塔的倾斜角和绝缘子串风偏角等数据,并对这些数据进行融合处理,得到杆塔的实时倾斜数据,在此基础上分析了输电杆塔健康状况。结果表明,该系统能够较为准确地监测输电杆塔倾斜情况,并在必要时发出预警信号,提高输电杆塔的巡检效率,为确保电力设施安全稳定运行提供了有力保障。

关键词： 红外特征提取   PCA降维   DBSCAN聚类   灰色关联分析   故障预警  

摘要： 水电站电气设备的安全稳定运行至关重要。为了实现设备故障的自动预警,通过红外特征提取并进行灰色关联分析,提出建立主成分分析(PCA)和基于密度的聚类算法(DBSCAN)的设备故障预警模型。首先,通过数据预处理补全缺失数据,剔除异常数据后进行主成分分析降维并提取新的主成分特征。其次,将新的主成分采用DBSCAN算法构建特征样本集,建立灰色关联模型,计算灰色关联系数,然后,通过灰色关联系数的变化程度突变点进行故障预警。实验结果表明,所提方法能有效提取红外特征,并在设备异常状态下实现设备故障预警,故障预警准确率达到97.88%。