基于呼吸机传感器系统故障关联的失效率和可靠性研究

目的 针对呼吸机使用过程中存在的故障率高、危害性强等问题,分析呼吸机传感器系统故障关联,探究呼吸机传感器系统的失效率和可靠性,为呼吸机预防性维护提供参考。方法 选取2010—2022年间我院及原厂工程师提供的单一型号呼吸机传感器系统相关维修工单为研究对象,使用伽马分布模型和参数估计方法,选取拟合优度检验、K-S检验,拟合优度评价指标包括均方误差、均方根误差、平均绝对误差对模型进行验证分析。结果 呼吸机6种故障点K-S检验统计量D值分别为1.99×10^(-2)、2.98×10^(-2)、4.03×10^(-2)、4.06×10^(-2)、3.13×10^(-2)、6.22×10^(-2),拟合优度检验统计量χ2分别为396.95、601.01、23.25、13.94、52.35、5.55。除气体混合压力传感器故障外,各故障点模型计算值与实际值分布相同,差异具有统计学意义(P<0.05)。6种故障点平均故障间隔时间、可靠性均值时间以及极值时间均与实际结果基本保持一致。结论 基于伽马理论的故障分布模型,可对呼吸机传感器系统的故障分布、失效率以及可靠性进行有效分析,为制定有针对性的预防性维护方案提供循证依据。

带时间相关乘性噪声多传感器系统的分布式融合估计

研究带时间相关乘性噪声多传感器系统的分布式融合估计问题,其中时间相关的乘性噪声满足一阶高斯-马尔科夫过程.通过引入虚拟状态和虚拟过程噪声,构建了虚拟状态的递推方程.首先,基于新息分析方法,分别对系统状态和虚拟状态设计局部一步预报器.然后,基于一步预报器设计状态的局部线性滤波器、多步预报器和平滑器.推导了任意两个局部状态估计误差之间的互协方差矩阵.接着,基于线性最小方差意义下的矩阵加权、对角矩阵加权和标量加权融合算法,给出相应的分布式融合状态估值器.最后,分析算法的稳定性.仿真研究验证了该算法的有效性.

无线运动传感器系统设计

针对日常运动中心率、体温、运动量等信息无线监测所存在的问题,文中设计一种基于STM32单片机和ESP32WiFi微控制器的无线运动传感器系统。首先,使用LMT70、ADS1292及MPU6050高精度模拟前端芯片,实时采集人体的体温、心率及步态信号,传输并存储至STM32中;其次,通过信号处理方法对原始数据进行优化,通过构造合适的滤波处理方法对心电信号进行处理并计算心率,并设计查表法计算人体的体温数据,利用优化的阈值筛选方法从陀螺仪三轴数据中获取运动状态和步态信息;再次,将生成的运动信息进行打包传输并至ESP32中,通过MQTT协议在ESP32与云服务器之间建立信息连接,将运动信息上传至云服务器中保存;最后,通过检测传输进行实验验证。结果表明:所设计系统能快速获取人体准确的运动信息并上传保存;此外,还可进一步向可观测实时信息的用户终端发送运动信息,实现运动信息的无线监测、异地监测。

智能传感器系统课程案例库建设与研究

传统的教学方式以教师为主导,灌输式课堂教学会降低学生的主动性,学生缺少参与感,在学习中也会存在基础不扎实和缺乏兴趣等问题。对此,将案例教学和翻转课堂相结合,以翻转课堂的形式将学生和教师的角色互换,以学生为主导引入应用案例教学,以增强课堂教学的互动性,促进教学内容的拓展,提高教学质量。具体实施方案包括引导学生查阅文献汇报、智能传感器技术分析方法学习分享、自主设计题目。所提方法不仅能提高学生的参与度,而且能更好地激发学生在课堂上主动思考,增强学生的实践能力。最后建设智能传感器系统教学案例库,将符合案例选取原则的应用案例添加到案例库中,为后续教学奠定良好的基础。

基于微控制器的风速风向传感器系统设计

提出了一种基于惠斯通全桥电路的热式风速风向传感器系统设计方案。传感器芯片结构利用ANSYS软件进行了热学和电学的耦合仿真,并进行了结构优化。芯片采用剥离工艺在陶瓷衬底上加工而成,利用直接安装技术对传感器进行封装。系统采用恒温差工作原理进行控制,热温差工作原理测量风速和风向。系统中微控制器集成的电流型D/A对传感器恒温差控制模式的初始状态进行设定,同时补偿环境温度的变化造成的输出信号的漂移,使得系统的工作温度扩展到-40-60℃。热温差检测模式利用位于片上的8个温敏元件构成两路惠斯通全桥电路连接,这种设计在保证灵敏度的同时提高了其测量范围。本系统的微控制器集成了大量模拟和数字模块,减少片外元件使用量,大幅缩小系统体积,同时能够提高测量系统的测量精度及可靠性。通过风洞测试表明,该系统能够完成360o风向检测,精度达到3°,风速的检测范围达到35 m/s。

Rail Vision公司将会为以色列列车提供传感器系统

Rail Vision公司已经被以色列铁路公司指定负责在客运列车上安装光电传感器系统,这是一种驾驶辅助技术,支持列车远程检测物体和障碍物,属于发展列车自动运行(ATO)的重要基础。Rail Vision公司是一家以色列公司,由克诺尔公司(Knorr-Bremse)持股33%,将会在2023年年底前为以色列铁路公司提供10套光电传感器系统。

可重构传感器系统相关技术综述

传感器可重构技术是物联网技术与传感器技术相结合的产物,逐步被多个国家重视并投入大量资源研发和部署基于信息化技术的传感器可重构系统。在物联网、大数据和人工智能等新兴技术迅速发展的背景下,文章系统地介绍了传感器可重构技术的关键技术。

基于ICM20948多传感器系统的FPGA数据同步采集方法

针对多个ICM20948九轴传感器在采样率上存在微小差异,且无法从芯片端输入同步参考时钟进行多片同步的问题,提出一种基于ICM20948多传感器系统的FPGA数据同步采集方法。利用划分置信区间的方法实现多个ICM20948九轴传感器数据的同步采集,确保数据同步采集精度为毫秒级别。实验结果表明,多个ICM20948九轴传感器的加速度计和陀螺仪的数据同步采集精度约为10ms,磁力计的数据同步采集精度约为100 ms,验证了该方法的有效性。

分布光纤喇曼光子传感器系统的一种解调方法

本文提出一种新的解调方法，在ＤＯＦＲＰＳ（分布光纤喇曼光子传感器）系统中采用Ｒａｙｌｅｉｇｈ散射ＯＴＤＲ（光学时域反射）曲线解调Ｒａｍａｎ散射ＯＴＤＲ曲线，提高了系统的测温灵敏度、测温精度，扩展了系统的功能，在２ｋｍ光纤上可实时测量１０００个点的温度、应力和压力；在系统中设置了光纤取样环，确定系统的修正系数，通过计算机进行实时修正，提高了测量稳定性，实验结果与理论分析一致，系统的测温精度达±１℃．

数据融合方法在单传感器系统中的应用

为了提高数据处理的精度 ,提出了一种适用于单传感器系统的数据融合方法。该方法先将来自单传感器的n个样本观测值细分成 k组 ,并把各细分组所对应的样本均值假想为来自 k个不同传感器的样本观测值 ,借助于极大似然函数估计法导出数据融合公式。基于该融合公式 ,证明了在单传感器系统中 ,当样本观测值一定时 ,分组数据融合的估计效果优于单组算术平均的估计效果 ;若再细分原有的分组 ,则细分后的融合估计效果优于细分前的融合估计效果。

基于B样条递推最小二乘的非线性MISO传感器系统建模方法

提出了基于B样条递推最小二乘的非线性MISO传感器系统建模方法。B样条函数良好的逼近性能保证了建模精度; B样条基函数的递推定义及最小二乘的无矩阵求逆递推使建模简单易行;当数据呈矩形网格分布时,运用降维处理降低了计算复杂度。理论分析、仿真及实际传感器数据处理结果表明,B样条递推最小二乘方法能够有效地提高非线性MISO传感器系统建模的精度、稳定性以及运算效率。方法易于在微处理器上实现,适合在线建模应用。

监测变压器绕组热点温度智能模糊传感器系统的研究

基于模糊神经网络技术构造了智能模糊传感器系统 ,并用于监测大型电力变压器绕组热点温度。模糊神经网络技术为智能模糊传感器系统设计提供了强有力的技术支持。进行了实验研究 ,结果表明 ,智能模糊传感器系统测试结果令人满意。

分布式光纤传感器系统的稳定性研究

分布式光纤传感技术是适应现代工程技术的迫切需要而发展起来的一类全新的传感技术 ,其稳定性是该技术能得到广泛应用的基本保证。文章系统分析了影响分布式光纤传感器稳定性的因素。

被动传感器系统模糊-概率双加权数据关联新算法

针对被动传感器系统中的数据关联问题,提出了一种新的被动传感器系统模糊-概率双加权数据关联算法。该算法首先利用候选关联的方位角建立检验统计量,进行方位的粗关联,排除一部分虚假候选关联,减少计算量;再对保留的候选关联进行交叉定位,计算每个交叉定位点与各个目标的关联概率;同时对相应的候选关联建立模糊关联度,来修正目标的关联概率,最后采用最大值搜索方法得到各个目标的正确关联。仿真结果表明,该方法可以快速、准确的排除虚假定位点,能够有效的对多个目标进行跟踪。

多被动传感器系统四时差量测数据关联算法

针对已有四时差数据关联算法在多目标环境下性能较差的不足,提出一种基于新关联度的局部最优数据关联算法,并在此基础上,进一步提出基于统计量检验的两级数据关联算法,给出各种算法的复杂性分析.与已有四时差数据关联算法相比,新关联度算法目标正确关联率高,而所提两级数据关联算法除具有上述优点外还具有运算复杂性较低的优点,仿真实验验证了新算法的可行性与有效性.

分布式多传感器系统航迹关联算法评述

根据计算速度、存贮量、通讯量、正确关联率、适应环境、对局部跟踪器和参数设置要求等几个方面,采用定量与定性相结合的方法,综合比较和评价独立序贯法、相关序贯法、独立双门限法、相关双门限法、MKNN法、第一类模糊双门限法、第二类模糊双门限法和模糊综合法等8种新的航迹关联算法的优劣,并重点讨论它们的差异和特点。同时把它们与最近邻域法、加权法、修正法和KNN算法这4种经典方法进行全面比较。

嵌入式公路健康监测传感器系统设计

针对公路健康监测系统监测参数多、监测范围广、实时性要求高及有线监测布线困难且易损坏等特点,设计了一种无线传输的嵌入式公路健康监测系统。该系统采用三层式结构设计,由数据采集节点、中继节点及监测中心组成;利用多传感器集成技术、单片机智能控制技术及组态王控制系统开发技术等进行软硬件构建,通过无线射频技术和数据传输装置(DTU)模块进行层间通信,最终实现对路基内部温度、湿度、压力、应变及加速度信息的实时采集与处理。初步实验结果表明:系统在4km范围内工作稳定可靠,可以满足中远距离公路监测传输需要。

基于光纤通信技术的物联网传感器系统

物联网是当前的研究热点,针对当前物联网稳定性差、可靠性低的缺陷,提出一种光纤通信技术的物联网传感器系统。该系统采用光纤传感器作为数据采集节点,可以实时监控目标的状态,同时采用Zig Bee技术进行传感器通信协议,在降低系统通信成本时,获得了较好的通信效果,将系统应用于火灾检测中,结果表明,该系统的数据丢包率相当低,可以保证数据准确发送到目的地,可以正确描述火灾变化状态,提高了火灾检测正确率,达到了预期的目标。

异类多传感器系统中基于跟踪质量的辐射控制研究

提出了基于跟踪质量的二种雷达辐射控制方式 ,给出了基于辐射控制的异类多传感器系统管理与综合方法 ,通过仿真对基于不同辐射控制方式的多传感器系统目标跟踪性能进行了分析 。

提高分布光纤温度传感器系统稳定性的方法

简要介绍了分布式光纤温度传感器系统的工作原理 ,分析了引起系统不稳定的主要因素 ,提出了提高系统稳定性的方法 ,最后比较了提高系统稳定性的几种方法的效果 .