基于GD32F103的多参数码头安全监控终端设计

在港口码头船舶作业过程中,为了保证作业安全,需要对码头周围海流、潮位等水文参数及船舶靠离泊情况进行连续监测,为此研制了多参数码头安全监控终端。该终端以国产GD32F103C8T6为主控芯片,通过诺泰克AWAC采集海流数据,通过罗斯蒙特5402雷达水位计采集潮位数据,通过双路邦纳LT300激光测距仪采集船舶状态数据,通过GPRS将数据发送到服务器,实现对码头安全的实时监测。经过1年时间在某矿石码头的运行情况表明,该系统具有稳定性好、精度高、功耗低等特点,适用于港口码头安全监控作业。

一种轨道式渠道自动测流系统的研制与应用

针对引黄灌区缺少适用面广、使用方便的量水系统的问题,提出了一种轨道式灌区明渠量水方法。结合PLC自动化技术、计算机及无线数据传输技术,通过系统集成的方法,研制了包括渠道断面自动测流车和远程控制管理软件的轨道式渠道断面自动测流系统。该系统可测量水位、水深、分层流速等多个参数,通过内置模型自动计算断面流量,使用GPRS无线网络将测量数据上传到控制软件,同时具备自主充电、自动启闭测流房卷帘门等功能,实现了真正意义上的无人值守和全自动测量。经在部分引黄灌区渠道比测试验,该系统流量测量结果与流速仪精测法的测量结果相比,误差在2%以下,满足灌溉渠道系统量水规范的要求。与传统的明渠量水系统相比,该系统具有效率高、适用性强、精度高等特点。

一种轨道式推移质自动加沙器的设计

介绍一种轨道式推移质自动加沙器的设计。装置由轨道和加沙器两部分组成,加沙器包含运动小车、盛沙容器、控制系统、输入输出四部分组成。通过设置工作参数可使行走速度、加沙速度连续可调。装置具备较高的自动化程度,具备缺沙、低电压报警、计算加沙率、与上位机通信等功能。装置使用PLC智能控制器作为控制核心,使用步进电机驱动设备运动,具备较好的控制精度和较强的稳定性。该装置可有效的替代人工加沙,可提高相关模型试验的试验精度和自动化程度。

一种物理模型试验用无线数据采集系统

为解决水运工程物理模型试验中传感器种类数量繁多、布线麻烦的问题,研制了一种无线数据采集系统。利用STM32F103单片机作为数据采集电路的主要部件,扩展模拟量、脉冲量、数字量采集模块。采集数据存储于FLASH存储器,以无线方式将数据传输至上位机。采集器内置可充电锂电池和无线数据传输模块。该系统可挂载波高、压力、水位、流速等多种传感器,亦可应用于其他不方便布线的数据采集场合。

基于STM32的自容式无线波高传感器设计

为解决水运工程物理模型试验使用多只波高传感器采集波浪数据存在的布线繁琐、信号干扰、维护困难的问题,该文设计了一款自容式无线波高传感器。传感器以STM32F103C8T6为主控芯片,CAV444为测量芯片,完成了各功能模块设计,给出了电源管理、C/V转换、信号调理、OLED显示、数据存储、无线通信等主要模块的硬件电路设计方案。同时介绍了传感器的软件设计流程。通过实验室试验和现场测试,结果表明该传感器布设使用方便、采集数据准确、传输数据快捷可靠,能够较好满足模型试验领域实际需要。

基于STM32及NB-IOT的超声跟踪水位仪设计

为解决水运工程物理模型试验水位高精度自动化采集存在的精度不足问题,该文设计了一款基于STM32及NB-IOT的超声跟踪水位采集仪器。采集仪以STM32F103C8T6为主控芯片,EA01模块为通信单元,集成电机控制,高精度超声测距传感器,实现了重复精度0.2 mm的大量程高精度水位测量。完成了各功能模块设计,给出了MCU控制、信号调理、电机控制、OLED显示、数据存储、无线通信等主要模块的硬件电路设计方案。同时介绍了传感器的软件设计流程。通过实验室测试,结果表明该传感器使用方便、水位采集数据准确、传输数据快捷可靠,能够较好满足模型试验领域实际需要。

回声测深仪计量检定装置的研究

为研究浅水回声测深仪计量检定标准装置,以完成量值传递,文章介绍了2种不同的检定装置,可根据具体环境条件选择水槽比对方式和模拟器方式对回声测深仪进行检定,并对回声测深仪的基本原理、工作流程、2种检定装置的构造、测试结果和优缺点进行了简要的阐述。

回声测深仪远程计量校准研究

简要介绍回声测深仪校准装置的工作原理、实现方式及在远程计量校准工作中的使用价值,重点介绍回声测深仪远程交互功能实现方式、实现原理、硬件设计及组网模式,将无线通信功能集成于回声测深仪校准装置上从而能够实现待测仪器设备和远程终端的交互功能。通过对两种不同品牌型号的回声测深仪和不同水深值进行校准试验,回声测深仪校准装置的校验精确性和远程交互功能传输稳定性符合要求,测量误差偏离值符合国家计量检定要求。其远程交互功能能够实现100 m范围内仪器设备连接和远程终端的数据准确传输。

流速仪计量检定装置研制及应用

完善水运工程计量体系建设,为流速仪的量值溯源和计量管理提供有力技术保障,该文基于PLC控制、2.4 G无线远程传输、步进电机精确动力驱动等技术,以通用计数器量值溯源流速仪的方法,设计、实施流速仪计量检定装置。装置调速范围大、远程控制、精确移动、操作简单,为流速仪在水运工程领域精确测量的应用提供强有力的技术支持。该装置为国家流速仪计量建标的建立奠定一定的基础。

实验室小尺度自航船模发展现状及智能化趋势

实验室小尺度自航船模通常与水工/河工模型配合开展试验,通过分析船模航行过程中的轨迹与航行参数,来判断通航水流条件的优劣和实际船舶的操纵状态。因其具有理论基础,并能直观反映水流和船舶的相互作用,因此作为一种重要技术手段被广泛应用于水路交通的前期论证研究中。对实验室小尺度自航船模发展现状展开论述,分析其技术特点及存在的问题,并就上述问题对试验结果可能产生的影响深入剖析。结合试验装备智能化与信息化背景以及小尺度自航船模发展存在的问题,从船舶视角与操纵方式、船体感知系统、基于大数据的水域条件自动识别及智能航行等方面,探讨了实验室小尺度自航船模智能化发展趋势。

基于VB.NET的图像处理

Visual Basic.NET编程语言是微软推出的最新版本。它以继承类的方式实现图像处理,极大的方便了图像处理程序的开发。结合图像处理技术,运用GDI+提供的功能,实现对bmp图像的二值化、区域计算等处理。

基于CAV444的电容式波高传感器的设计与温度补偿

针对传统波高传感器电路结构复杂,易受环境温度影响的问题,提出了一种以新型电容测量集成芯片CAV444为核心的检测电路的设计方案,同时采用遗传算法的BP神经网络对传感器进行温度补偿来消除温度对测量结果的影响,并结合最小二乘多项式曲线拟合法进行分析比较。实验结果表明,该修正方法对提高波高传感器的测量精度是行之有效的。

多路波高传感器自动率定系统

本自动率定系统是PLC控制技术与计算机终端技术相结合,以《2008型数据采集系统》为基础设计而出的多路波高传感器自动率定系统。此系统具备率定过程全自动化、最多可128路传感器同时率定的优势,采用PLC工控设备大幅度提高了传感器率定的效率和可靠性。该自动率定系统现已实际应用在水运工程模型试验传感器率定中,并满足水运工程模型试验的实验要求,在逐步改进和提高的基础上得到了应用方技术人员的肯定。

引航员登离船人体姿态算法研究与实现

在引航员登离船过程中,单一采取加速度阈值判断方法不能完整表征引航员登离船过程上升下降的信息,导致对登离船信息造成误判.为此,提出一种基于人体姿态的双重信号滤波的引航员登离船监测算法.采集姿态传感器节点引航员姿态数据,进行卡尔曼滤波滤除部分测量噪声,估计出人体姿态状态;构造软件数字低通滤波器滤除重力加速度的影响;构建FIR滤波器滤除所需线性加速度中的噪声,并检测引航员登离船过程中的姿态信息;最终与攀爬防护装置进行联动配合实现.实验结果表明:该检测方法实现了引航员登离船姿态判断,降低了姿态判断的误操作率,能够较好地区分其他误动作.

引航员登离船安全防护装置研究

引航员登离软梯过程中,使用手动方式上下移动安全带实现引航员安全防护较为繁琐,且会出现二次伤害风险。为此,提出一种新型登离船安全防护装置,包括姿态监控装置和攀爬防护装置。姿态监控装置通过姿态传感器 MPU(Multi-chip Unit)-9250 获取人体姿态信息,并实现人体步数的判断;攀爬防护装置以直流电机作为装置驱动源,配合爬绳同步轮组,设计攀爬防护装置机械结构、锁紧结构和电控装置,实现了引航员登离船过程中装置跟随人体的自动跟随功能。实验结果表明:该装置相对于传统手动攀爬方式具有更好的智能性、便携性、安全性。

一种基于TCP协议的多线程数据采集应用

数据采集是监测类信息化项目的基本功能。实现该功能的方法有多种,而最常用的是借助GPRS技术利用TCP协议进行采集后数据传输的方法。本文建设的基于TCP协议的多线程数据采集系统利用C#编程技术实现,考虑到多终端同时发送数据的实际情况,采集处理用到了多线程技术。

基于STM32的回声测深仪模拟检定装置研究

针对回声测深仪校准的需求,设计了一种以STM32为核心处理器的模拟检定装置系统.充分利用STM32单片机具有72MHz主频及多定时器的功能,对采集到的回声测深仪信号进行计数和定时处理,最终得到精确的延时时间后的回波信号.该系统主要包括有脉冲计数单元,定时处理单元、回波发生及发送单元等.经试验验证,本系统可以精确的模拟测深仪所测水深,完全可以满足我们对测深仪校准的要求.

一种软梯攀爬的自动跟随安防装置设计

设计了一种软梯攀爬自动跟随装置,可完成姿态信号的采集、处理和传输。通过单片机对姿态传感器信息的处理和识别,进行攀爬步数的计算。采用蓝牙模块与安全防护装置进行通信,采集的步数信息通过蓝牙模块上传至安全防护装置,装置接收到步数指令后进行上升或者下降移动,实现了人体与安全防护装置的同步移动和全程防护。该装置在引航员登离船安全防护方面具有良好的应用前景。

电力线通信在水运工程项目中的应用

电力线通信(Power Line Communication,PLC)是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。终端用户只需要将电力猫插上电源插座,就可以实现因特网接入。文章在介绍电力线上网的发展状况以及基本原理的基础上,重点对电力线上网在水运工程项目中应用的优缺点进行了分析。

一款新颖电子门锁的实现

介绍一款新颖电子门锁系统的实现。该电子门锁以DS2401增强型硅序列号芯片作为电子密匙,该芯片采用1-Wire总线技术而且序列号全球唯一;锁体利用高可靠性的单片机AT89C2051来完成密匙识别和开锁控制,同时利用I2C总线接口的EEPROM芯片AT24c32来完成对密码的存储和修改,可掉电保存密码。因此整个系统具有安全、实用、成本低等特点,符合住宅用锁的要求,可作为产品进行开发。