基于拉曼散射的分布式光纤测温系统应用研究

传统的水库水温监测将大坝上游坝面混凝土内部的点式温度测值近似为库水温度,存在一定的误差,且测点数量有限。基于拉曼散射的分布式光纤测温系统具有抗电磁干扰、抗腐蚀、电绝缘、高灵敏度、低成本以及可实现空间上连续分布测量等优点。从光时域反射、拉曼散射及散射光解调原理等方面研究了基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的测温原理,并将该系统应用于长江三峡水利枢纽坝前库水温度监测中,对分布式光纤的布置、安装及观测等展开了研究。库水温度监测成果显示,三峡水库坝前库水温度沿水深方向的分布没有明显的分层现象,库水温度随气温变化而变化,最高库水平均温度约27℃,发生在8月,最低库水平均温度约10℃,发生在2月。基于拉曼散射的分布式光纤测温系统在三峡水利枢纽中的成功应用,表明该技术可以较好地应用于高坝大库的库水温度监测,具有一定的推广应用价值。

基于波分复用技术的FBG传感器线性阵列测温系统应用研究

不同的光纤光栅可具有不同的中心波长,利用光通信技术中的波分复用技术,可以实现在一根光缆中同时传输多个不同中心波长的光信号,将这些不同波长的光纤光栅传感器级联在一根光缆上,构成传感器线性阵列拓扑结构,则可以实现准分布式的多点测量。将基于波分复用技术的光纤布拉格光栅传感器线性阵列测温系统应用于大体积混凝土施工过程中的温控测量,目前在国内尚不多见。通过在三峡工程升船机塔柱安全监测项目的温控测量,为延拓光纤布拉格光栅测温系统的应用范围积累了一些有益经验,也为光纤布拉格光栅测温系统应用于大型水利工程的混凝土温控测量获取了宝贵资料。

无人值守传感器网络的低通信成本存储算法

针对无人值守传感器网络的数据存储问题,提出了一种低通信成本的分布式数据存储算法。算法采用步数为cn的定向随机游走机制,将网络中的k个源数据包按照一定的接收概率分散存储到了网络中所有的n个节点,在每个节点形成了一个存储数据包。实验表明,基于该算法的存储过程完成之后,即使有部分传感器节点损坏,sink节点只要随机收集到k+ε(ε≥10)个存储数据包,就能成功计算出原来的k个源数据包。与具有代表性的基于LT码方法相比,该算法在节约sink节点访问成本的同时,也将网络的通信时间复杂度从O(n ln n)降到了O(n),具有良好的应用潜质。

无人值守传感器网络的一种分布式数据存储算法

针对无人值守传感器网络的数据存储可靠性问题,提出一种实现简单、性能高效的分布式存储算法。算法采用定向随机游走规则,将网络中的k个源数据包传递到网络中所有的n个节点,网络中的每个节点按一定的概率接收一个新到达的源数据包并将其异或到之前存储的存储数据包中。数值实验表明:存储过程完成之后,即使有部分传感器节点损坏,Sink节点只要收集到任意k+ε,ε≥8个存储数据包,就能计算出原来的k个源数据包;与相关文献提出的基于LT码的方法相比,本算法节省存储过程中各传感器节点约61%的通信成本,同时降低Sink节点约40%的访问成本,具有较好的应用潜质。

基于CAN总线的塑料注吹中空成型机人机界面装置

根据塑料注吹双工位一步法中空成型机的工艺要求,以ARM7作为控制核心,CAN现场总线作为电气控制系统的通讯网络,研制了一种新型的人机界面装置。在描述该设备工艺过程的基础之上,论述了其电路设计,μC/OS-Ⅱ的移植和多任务的实时切换;移植μC/GUI实现图形、文字的显示。以任务为单位,编写人机界面应用程序。CAN总线通信以报文形式发送到CAN总线上的相关节点,实现各模块之间的通信,达到实用的要求。

无人值守传感器网络的高性能分布式存储算法

为解决无人值守传感器网络的数据存储可靠性问题,提出了一种具有低通信成本和低访问成本的分布式存储算法.算法采用步数为cn的并行定向随机游走机制,将网络中的k个源数据包按照一定的接收概率分散存储到网络中所有的n个节点,在每个节点形成一个存储数据包.理论分析和实验结果表明,基于该算法的存储过程完成之后,即使有部分传感器节点损坏,Sink节点只要随机收集到k+ε,ε大于等于11个存储数据包,就能成功地计算出原来的k个源数据包.与具有代表性的基于LT码的算法相比,文中算法将存储每个源数据包的通信次数从约3nlnn降至约3n;将读取源数据包的节点访问次数从大于k+100降至约k+11.