基于Linux的智能船舶数据采集系统设计

为满足智能船舶数据采集系统的多通信协议传输需求,确保数据传输的实时性、可靠性和稳定性,在采用嵌入式操作系统Linux的工控机上设计一种支持多通信模式的船舶数据采集系统。该系统包含数据传输、数据解析和数据存储等3个模块,其中:数据传输模块采用CAN(Controller Area Network)协议、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)协议和串口RS232协议实现;数据解析模块用于对数据进行格式转换,以TCP/IP协议的形式将其发送给上位机,并在上位机中利用MATLAB软件对其进行解析。以北斗导航接收机为数据源对该系统的有效性进行试验验证,结果表明,基于Linux的多通信模式数据采集系统能满足智能船舶多样化传感器接口,以及数据可靠、准确、实时传输和处理的需求。

农田灌溉系统网络安全模型的设计

以农田灌溉系统数据传输过程为研究对象,基于无线网络通信传输的方式,搭建灌溉系统数据交互系统。利用温湿度传感器对农田区域内的土壤湿度进行监测,监测数据经通讯网络发送至上位机,与设定阈值比对后生成灌溉控制指令。运行试验数据表明:系统运行过程稳定高效,数据传输安全,在农田灌溉过程中具有较高的实用性。

基于大数据分析的灌区配水渠道流量预测分析研究

为提升灌区配水渠道流量预测效果,有效指导灌区水资源管理,研究基于大数据分析的灌区配水渠道流量预测分析方法。以玛河灌区的玛纳斯县灌区为研究工程,在灌区配水渠道上下游分别安装水位计采集配水渠道水位信息,通过RTU终端汇总水位信息后,通过GPRS无线通信传输至上位机流量预测终端,流量预测终端利用大数据分析技术构建基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)的流量预测模型,以水位信息为模型输入,输出灌区配水渠道流量预测结果。分析研究结果显示:该方法可有效预测灌区配水渠道流量,且流量预测结果与实际流量之间的相对误差较小。该方法具备灌区配水渠道流量预测实际应用性,可为灌区水资源规划提供数据基础。

车载式铁路轨道巡检数据无线传输加密系统设计

车载式铁路轨道巡检数据在运行中传输中,随着传输数据量的增大,局域网络布局不合理的弊端体现,导致数据传输能力与安全性下降;设计一种车载式铁路轨道巡检数据无线传输加密系统。由车载设备、DMS、无线通信模块、数据接收天线以及数据接收装置搭建数据无线传输加密系统框架,采用多个无线AP构建成局域网络,与车载无线传输网络实时链接并进行铁路轨道巡检数据传输;在系统框架的支持下,分别对系统硬件与软件进行设计;系统硬件主要分为业务逻辑、数据解析和无线通信3个层次;系统软件主要是利用AES对巡检数据进行加密,并获得对应的数字签名,对已加密的数据进行无线网络传输;经系统应用试验证明,当传输时间为5.0 s的情况下,该系统的数据无线传输速度为423 Mbps;当加密次数为5的情况下,该系统的数据加密覆盖率为94%;该系统的丢包率最大值为6.9%,最小值为3.6%,说明该系统具备良好的车载式铁路轨道巡检数据传输能力,且数据加密性能良好,传输速度快。

一种配电变压器非电量监测装置

该文研制一种集成油温、油位、压力和桩头温度等的配电变压器非电量监测功能的一体化装置。实现对配电变压器各类非电量信号的采集、处理及数据的传输,并且设定相关阈值对可能发生的异常情况进行预警。最后通过装置的实际运行情况,验证装置运行的稳定性、可靠性及未来推广应用的前景。

电网调度WAMS系统高速数据总线的设计与实现

为保证广域测量系统(WAMS)中海量数据的高效、可靠传输,提出了一种面向广域测量系统的海量数据传输总线。该总线采用订阅/发布机制、数据缓冲区管理、一对多并发传输、数据传输链路管理等关键技术,实现了WAMS系统中海量数据在进程间和网络上的快速传递,与传统电网调度自动化系统消息中间件相比,其在数据通信的实时性和可靠性等方面有明显提升。实践证明,海量数据传输总线能够满足WAMS系统海量实时数据的高实时、可靠传输需要,保障WAMS系统海量数据传输的稳定性。

基于ArcGIS模型构建器的多灌区一张图矢量数据批量合并方法研究

灌区一张图建设是实现灌区现代化、信息化、数字化的首要工作。当前,全国开展以灌区为单元的灌区一张图建设工作,收集了大量灌区一张图矢量数据。文章研究了基于GIS模型构建器的多灌区一张图矢量数据批量合并方法,通过GIS模型构建器中的迭代工作空间结合追加工具,介绍了快速实现多灌区一张图矢量数据合并到指定地理信息数据库的模型建立步骤和使用方法。该模型的应用可快速高效地实现多个灌区一张图矢量数据合并,使用简捷。

基于云计算平台的大面积精准灌溉系统布局

针对传统的灌溉方式存在水资源浪费和人力成本较高的问题,基于云计算平台对大面积精准灌溉系统进行了设计。该精准灌溉系统的体系架构主要包括基础设施层、数据层、平台服务层、软件服务层和服务群体层。为了提升该精准灌溉系统的精度,采用三级数据融合算法进行数据传输的处理,保证数据采集的精度;采用DV-Hop算法进行节点定位,提升定位精度。为了验证该精准灌溉系统的有效性,对其进行数据传输试验和精准灌溉试验,结果表明:系统可有效提升数据精度,并进行农田的精准灌溉。

一种广域无线传感网络移动Sink节点路径规划方法

在广域无线传感网络中,大量Sink节点处在移动状态,路径规划过程易受其他节点特征的干扰,导致规划效果较差,提出一种针对广域无线传感网络的移动Sink节点路径规划方法。利用Sink数据采集协议确定节点的最佳位置,通过计算最大网络寿命成本比确定节点的最佳数量后,根据节点的最佳位置和数量规划出最大容量路径。依据最大容量路径计算出Sink节点在四个方向上的权值系数,并沿着最大权值系数的方向移动,完成广域无线传感网络移动Sink节点路径规划。仿真结果表明,所提方法的运行时间低于6 s、路径长度最长为53 cm、拐点数量少于9个、迭代次数高达69次。

基于无线传输的稻田灌溉监控系统

为实现稻田环境的监控和节水灌溉,该文设计了基于无线传输的稻田灌溉监控系统,其中包括1个主站和18个基站,采用日精ND250A数传电台进行无线数据通信。基站可按设定的时间间隔自动采集稻田水温、土壤湿度、稻田水位等参数,并当接到主站指令时通过无线传输将数据上传到主站;基站供电采用太阳能蓄电池,以满足传感器运行及无线通讯的能耗需求。PLC控制灌溉设备的运行,运用组态软件设计人机交互界面,可自动或手动进行灌溉操作;工控机可运行基于Web的信息管理系统,监控灌溉现场的运行情况并在显示器上动态显示各种实时操作。该系统运行稳定,能够实现准确的无线数据采集,适用于稻田灌溉的实时监控。

基于电力调度数据网的广域消息总线设计与实现

互联大电网中各电网调度系统间通知、告警、运行信息等实时数据通信需求日益强烈,而目前电网调度系统中的消息总线提供的消息传输服务局限在单一系统的局域范围内,缺少通用、高效的多系统间广域实时信息交互手段。分析了现有消息总线的特点,在此基础上提出了适用于广域范围实时数据通信的广域消息总线,研究了基于电力调度数据网的广域消息总线架构,介绍了该架构下广域消息的订阅、同步、监控、推送、跟踪、可靠传输等关键技术。广域消息总线建立了贯通各级电网调度系统的实时消息传输机制,能够有效提高广域范围各应用之间消息传输的通用性、可靠性和高效性。

无线数据传输在节水灌溉自动控制中的应用

采用自动控制技术实现节水灌溉是当今的发展方向之一。该文给出了节水灌溉自动化系统中的无线数据采集子系统、节水灌溉自动控制子系统、系统控制软件结构设计和抗干扰措施。利用nRF903收/发芯片实现数据的无线传输,采集端将传感器的输出信号进行模数转换,利用无线数字传输技术将数据发送到接收端,在接收端对数据进行存储和显示。该文从硬件和软件两方面描述了系统的设计及实现方法。实践证明,该系统使用灵活,数据传输可靠,更适合不便连线的测试和控制场合应用。

智能变电站过程层组网改进方案

提出了一种智能变电站过程层组网改进方案。在利用虚拟局域网(VLAN)技术实现网络报文精确控制、确保网络传输性能的同时,参照站内总的网络数据流量和网络记录分析仪以及故障录波装置单光口推荐的接收容量,将经单光口发送至网络记录分析仪以及故障录波装置的数据,借助VLAN技术分为几个光口分别进行传输,有效解决了当智能变电站网络传输流量较大,特别是网络传输流量超出网络记录分析仪以及故障录波装置的百兆以太网光口容量时的数据可靠接收问题。与现有解决方案相比,所提改进方案充分发挥了智能变电站站内信息共享的优势,有效避免了投资成本的大幅增加及直连光纤和光接收模块的大量消耗,并已广泛应用于湖南电网。

基于GF-1卫星数据监测灌区灌溉面积方法研究——以东雷二期抽黄灌区为例

由于田块破碎、灌区信息化水平不高、土壤墒情反演困难等原因,在我国开展较高精度灌溉面积遥感监测依然面临很多困难。基于GF-1较高空间分辨率卫星数据,通过光谱匹配方法像元尺度应用,并引入OTSU自适应阈值算法,构建了高分辨率灌溉面积遥感监测新方法。选择我国西北干旱半干旱区典型渠灌灌区即东雷二期抽黄灌区为研究区,对其2018年的主要粮食作物种植强度及其灌溉面积开展了遥感识别提取研究。结果表明,东雷二期抽黄灌区灌溉面积为81 571.58 hm^2,其中双季轮作(小麦与玉米轮作)灌溉面积为40 335.88 hm^2,单季小麦灌溉面积为15 276.94 hm^2,单季玉米灌溉面积为14 059.14 hm^2;各灌溉子系统灌溉面积由大到小排序依次是流曲、孙镇、兴镇、荆姚、刘集、蒲城和大荔;通过野外采样精度验证,结果总体精度为88.27%(Kappa系数为0.8308),与国际水管理研究所灌溉数据产品相比,能更有效识别小田块灌溉分布及建设用地信息,在作物种植强度及其灌溉面积分布方面更符合我国实际情况,可为干旱监测预警、灌溉面积监测、灌溉用水效益评估等提供技术保障。

无线传感网络在节水灌溉中的应用研究

针对农田灌区范围广、数据量大、实时传输难的特点,提出在节水灌溉控制系统中利用无线传感网络传送农作物需水信息,该方案解决了灌区信息实时传输的问题。根据农田灌区的具体情况,结合无线传感网络的特点,设计了一个切实可行的灌区无线传感网络系统,系统中解决了网络结构、节点定位、路由和能量监控等问题。

基于无线数字传输的节水灌溉数据采集系统研究

采用灌溉数据实时采集实现节水灌溉自动控制是当今的发展方向之一。该系统介绍的为节水灌溉自动化系统中的无线数据采集子系统,利用nRF903收/发芯片实现数据的无线传输。该系统由采集和接收两部分组成:采集端将传感器的输出信号进行模数转换,利用无线数字传输技术将数据发送到接收端,在接收端对数据进行存储和显示。阐述了系统的总体结构,并从硬件和软件两方面描述了系统的设计及实现方法。实践证明,该系统使用灵活,数据传输可靠,适合不便连线的一般测试场合应用。

可穿戴设备的现状及未来发展方向

穿戴式技术是当前重要的研究热点,可以应用于医院内患者实时监测和家庭健康护理领域,具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力。穿戴式技术对设备的可穿戴性和数据传输的可靠性、安全性提出了更高要求,技术发展中存在一些需要深入研究和解决的问题。文章对穿戴式技术的研究现状和产业化进展进行了综述,并对穿戴式技术的未来研究和发展前景进行了展望。

中国地震台网现状及其预警能力分析

本文讨论了影响地震预警能力的决定性因素.通过对我国现有地震台网布局、数据传输延时和台网运行状况等方面的讨论,对能否满足地震预警需求进行了分析,并对台网现状的改进提出了相应的建议.总体来说,中国地震台网现状并不能满足地震预警需求,除了需要对台网进行加密和提高相应的运行率之外,还应对现有数据采集器和实时传输软件进行必要升级,以达到地震预警对数据延时的需求.

基于RSView32农田灌溉系统的数据传输与处理

针对农田手工作业和自动化管理水平较低的现状,提出基于RSView32的智能农田监控与管理设计方案。简要介绍了系统的层次结构与软硬件配置,在分析RSView32与关系数据库的三种通信方式基础上,提出了利用数据库存储过程和任务进行数据自动计算与统计汇总,率先提出对大规模历史数据进行数据生命周期设计和数据库二次开发,具有较好的推广价值和借鉴意义。

基于无线数据传输的节水灌溉控制系统研究

在分析了自动控制系统的原理、数据传输方式和控制方式选择的基础上,设计了一种采用无线通信模块nRF2401来实现数据传输的节水灌溉控制系统,介绍了该系统的总体结构和主站、子站的工作流程。研究表明,该系统稳定性好,数据传输可靠性高,基本达到了设计要求。