信息处理与控制技术综合实训中心建设探讨

按照"三对接、三层次、三促进"建设思路,打造信息处理与自动控制技术一体化的"理实一体、产训合一、虚实互补、开放共享"综合实训中心。从人才培养、师资队伍、管理规范、服务地方和专业文化展示等方面探讨了实训中心的平台建设,为应用型信息技术人才培养和实践教学基地建设形成示范和辐射效应。

基于无线传感器网络的震波采集同步协议

针对基于无线传感器网络的煤矿井巷震波超前探测系统在采集震波时,采集节点之间的晶振频偏导致采样时间误差的问题,通过建模分析了采集节点之间的晶振频偏与最大采样次数之间的量化关系,并提出了一种无线传感器网络节点的连续同步协议。该协议通过汇聚节点向采集节点发送2次广播,采集节点利用广播时间间隔进行计数,实现高精度的时钟同步。实验结果表明,采用该协议后,在5kHz采样频率、持续3s的震波采集过程中,每次采样时采集节点之间的最大采样时间误差小于2μs。

煤矿救灾机器人无线通信协议设计

本文针对煤矿井下救灾机器人应用的特殊环境,结合无线网络特点,提出了一种全节点比例定时交替传输协议,实现比例可调的双向不对称可靠通信。

基于WSN的煤矿井下人员定位系统防碰撞算法的研究

文章根据煤矿井下人员定位跟踪系统的实际要求,对无线传感器网络非同步状态的多传感器节点在低功耗要求下的碰撞问题进行了实验研究,通过单片机编程分别对先听后发法、时间片调度法以及连续漏读筛选法进行了设计及实现。实验结果表明,连续漏读筛选法比较简单实用,能够在保证功耗的要求下很好地解决碰撞问题。

基于Android的实验设备远程控制系统设计

针对布-加综合征实验设备的工作特点和工作要求,设计开发了一套基于Android平台的布-加综合征实验设备远程控制系统。介绍了系统的组成与工作原理、硬件设计方案以及软件开发工作。基于Android平台实现了布-加综合征实验室设备的远程操作控制,提高了实验设备的管理和使用效率,为布-加综合征的研究提供更好、更便捷的服务。

基于Android的医疗数据监测系统设计与实现

针对现代化病房医疗数据监测系统的工作特点和工作要求,应用Socket通信技术和Eclipse开发了一套智能医疗数据监测系统。采用Socket技术使Android手机终端接收医疗数据,通过Web Service通信获取数据库服务器中的历史数据,将数据保存到本地的SQLite数据库中,实现心电、血氧、脉搏、体温和病房环境的实时监测,保证患者生命安全,极大地提高医护人员工作效率。

基于Matrix Pencil的OFDM信号的TOA/AOA定位

为提高估计精度,提出一种基于低复杂度的矩阵束方法(MPM)的OFDM信号超分辨率TOA/AOA二维定位方法。首先,对信道频率响应(CFR)采用MPM方法进行时延估计,得出首径(FAP)时延,即OFDM信号的TOA估计;然后,对天线接收信号的频域阵列信号使用同样的算法进行AOA/DOA估计;最后,联合TOA、AOA估计结果在二维平面内确定目标的位置。由于载波间的相关性和相干多径的影响,使AOA估计的RMSE偏差比TOA估计大,所以对TOA估计过程中的各径幅值,设置权值对非首径的幅值进行抑制,减少对后续首径AOA估计的影响。利用OFDM信号进行仿真,其结果表明,非首径幅值抑制方法能明显提高AOA估计精度和无偏性,使整体定位误差明显改善,满足单基站或接入点室内定位的需要。

MATLAB软件在数字图像处理实验教学中的应用

本文从数字图像处理的特点和培养应用型人才出发,针对图像处理课程的特点,分析了MATLAB在图像处理中进行教学的方法,并结合实例说明MATLAB在图像处理教学中的应用。结果表明,MATLAB软件界面友好、操作方便等优点。MATLAB软件的应用有利于高校师生的实验教学和科研工作。

输液实时监护系统实验设计与实现

为了提高医学类院校工科学生科研创新能力,实现医学和工学的结合,开发了一种输液实时监护实验系统。该系统以微控制器STC89C52为核心,利用称重传感器对输液瓶及瓶内药液进行实时重量检测,采用近距离无线通信技术,实现数据的转发、自动报警、监测和显示。学生自主设计完整的系统,提高学生对专业知识与技能的综合运用能力、自主学习能力以及工程实践创新能力。

矿井应急通信无线中继节点配置算法研究

采用多个无线中继节点接力组成线型链路的关键是中继节点的配置问题.文章分析了等距离、等RSSI和等丢包率3种经典的中继节点配置算法,提出了综合考虑距离、RSSI和丢包率的RSSI-PLR算法.通过仿真比较证明,RSSI-PLR算法能在节点数量受限时,保证两个端节点之间的距离和丢包率达到最优要求.

物联网时代单片机教学的思考与改革

本文在探讨物联网的概念和技术特点,分析单片机教学的现状和不足后,以单片机教学与物联网战略、产业的对接为目的,给出物联网时代单片机教学的改革思路,使单片机教学更具时效性、知识结构更加优化。

基于ZigBee技术的悬浮式单体液压支柱监测装置设计

针对煤矿井下悬浮式单体液压支柱监测在空间上受限且装置功耗较大、测量精度较低等问题,设计了基于ZigBee无线通信技术的悬浮式单体液压支柱监测装置。开发了柱体及其内压检测和无线通信三位一体的取压接口模块,在检测硬件上引入内压检测触发休眠机制,在通信软件上开发启发式分布负载均衡算法,有效降低了监测装置的运行功耗。测试结果表明,该装置不仅提高了悬浮式单体液压支柱内压测量精度,而且通过ZigBee无线通信将压力信息传输至上位机,实时监测悬浮式单体液压支柱的受力情况,为井下安全预警提供第一手数据。

井下支护安全监测系统与预警关键技术研发

为了实现井下支护设备及井下工作面在线监测与预警,设计出基于无线传感网络技术和CC2530主控芯片嵌入式技术的井下支护安全监测系统。该系统提出启发式分布LBC-TO算法和基于支护-围岩关系的工作面顶板失稳预警模型,解决簇首消耗均衡问题,提高信息传输的可靠性,实现基于井下支护分布无线网络结构的井下支护及工作面顶板状态预警。实验现场测试结果表明,该系统较好地实时监测支护设备承压状态,为井下支护设备及工作面状态监测预警提供有利保障。

矿山本安型无线压力计研发

井下支护安全直接影响煤矿井下的安全生产,早期发现支护设备缺陷及实现井下支护在线监测与预警,提高支护设备的可靠性和安全性,为煤矿井下生产提供安全而可靠地工作环境。本研究将围绕单体液压支柱,利用无线传感网络技术和基于CC2530主控芯片的嵌入式技术,研发一种具有无线通信功能的矿山本安型无线压力计,实现准确而抗干扰的支护状态信息监测。通过现场测试,充分验证该矿山本安型无线压力计的信息检测传输的有效性和可靠性。

生物无线传输链路的研究

经自组织网的方式,将采集的脉搏、血压、温度等传感器信息,传输到汇聚节点,通过低功耗的无线收发模块转发到达基站,构成多跳传输链路,并提出一种转发控制算法,分析了模块的传输速率,实现比例可调的上下不对称双向传输。

基于WiFi的人员动作识别实验演示系统

为了帮助学生了解物联网前沿技术,针对“物联网技术”课程前沿性实验设备不足问题,开发基于WiFi的人员动作识别实验系统。系统由信号采集模块和动作判识模块两部分组成,信息采集模块负责采集不同行为信号,并将信号传输到判识系统进行人员动作判识。判识模块通过信号处理、标注学习、模型训练等步骤实现人员行为判识。

基于多阶结构表示的超分辨率重构图像质量盲评价方法

为了客观地预测超分辨率重构图像的质量,提出了一种基于多阶结构表示的超分辨率重构图像无参考质量评价方法。利用多阶导数信息表示超分辨率重构图像的主要结构和细微纹理,并利用局部二值模式提取超分辨率重构图像的多阶结构特征;结合主观分数,利用随机森林回归训练图像质量预测模型,再利用模型预测待测图像的质量。为了证明该算法的有效性和优越性,对比实验在一个大尺度超分辨率图像数据库上进行。该算法的斯皮尔曼相关系数和皮尔森线性相关系数分别为0.910 3和0.918 3。实验结果表明,该算法优于现有的无参考质量评价算法,与主观评价结果保持较高的一致性。此外,该算法时间复杂度低,运行时间适中。

ICU生命体征监护系统实验设计与实现

为提高医学类院校工科学生的工程实践能力与创新能力,实现医工结合,设计开发了一套ICU生命体征监护系统,介绍了系统的组成与工作原理、硬件设计方案以及软件开发工作,使传统护士的"记、听、看"模式变为依据手机提示工作的新型模式。该系统应用于电子课程设计实践教学中,既丰富了实验教学内容,又提高了学生对专业知识与技能的综合运用能力以及科研创新能力。

井下单体液压支柱无线安全监测节点设计

围绕井下单体液压支柱,利用芯片Z1000和芯片SH79F166分别设计基于ZigBee无线传感网络技术的无线通信模块和基于嵌入式技术的主控制模块,并设计了安全的电源电路模块。通过现场测试,设计能满足数据采集的有效性和可靠性要求,功耗较低,达到信息监测的传输性质高的水平,对井下液压支柱的压力值可以实现实时监测与报警,降低事故发生率,并能实际用于井下安全生产。

井下支护监测节点与无线传感网络系统设计

煤矿井下液压支柱是井下支护通用的支护方式,研究围绕单体液压支柱压力监测具有重要实用价值。在信息融合技术和故障诊断模型的基础上,利用无线传感网络技术和基于SH79F166和Z1000主控芯片的嵌入式技术,设计无线传感网络井下支护安全监测节点与网络系统。通过测试,设计能满足数据采集的有效性和可靠性要求,并有效预测井下支护的可靠性和使用寿命,延长了网络使用时间。