基于VxWorks的船载多传感器采集系统设计

船载多传感器采集系统的设计需要满足数据采集的并发性、数据分析的正确性、数据传输的可靠性与数据处理的实时性等条件。基于实时操作系统(RTOS)设计一种新型的具有广泛适应性的船载多传感器采集系统,采用VxWorks作为传感器数据处理系统,利用其多任务并发的特性进行数据采集与数据处理,并与Windows系统协同工作,共同完成数据应用。设计中采用多任务并发、Socket通信等关键技术,对XBT和AirMar气象站两种传感器所采集的数据进行采集、处理及应用。

基于虚拟仪器的多传感器信息采集平台设计

随着家用电器等电类设备的广泛使用,火灾的发生率正在逐年上升,而温度和烟雾浓度等信息是预防发生火灾需要监控的重点。该设计将温度和烟雾传感器采集到的信息,通过单片机处理,再经MAX232传入计算机,通过LabVIEW的编程实现对数据的处理、显示、存储及报警功能。通过仿真,能够达到对火灾现场信息的实时采集、处理、显示、存储和报警的预期目的。

多传感器信息融合的低压电网窃电设备在线监测方法

低压电网窃电设备的在线监测是电网安全工作过程中不可缺少的步骤,但监测过程易受噪声信号、电压强度、磁场干扰等问题的影响,为此提出基于多传感器信息融合的低压电网窃电设备在线监测方法。该方法利用多传感器采集窃电设备的运行信号并将信号融合,再通过局域波分解算法剔除信号中的噪声,避免噪声对监测过程产生影响,其次采用原子分解算法提取信号的特征,最后将信号特征输入到正弦基神经网络模型中,通过对信号的自动分类与监测完成低压电网窃电设备的在线监测。实验结果表明,所提方法的信号监测效果好、响应时间短。

基于多传感器数据的燃煤锅炉烟气污染物排放监测系统设计

燃煤锅炉烟气中的污染物种类多,包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等,同时燃煤锅炉烟气排放监测产生的数据庞大且复杂,影响污染物监测的精度。为了实现对燃煤锅炉烟气中多种污染物的实时监测,设计了基于多传感器数据的燃煤锅炉烟气污染物排放监测系统。该系统的硬件设计主要包括多传感器模块、数据采集器和通信模块等。将通过硬件部分的多个传感器采集到的燃煤锅炉烟气污染物排放数据传送到系统的软件部分中,利用高斯烟羽模型获取烟气污染物的排放扩散范围,并基于通信距离去除传感器采集过程中的无用数据,以此节省监测时间。引入差分吸收光谱法反演出烟气污染物各成分的排放浓度,并使用通信协议将结果数据传送至硬件系统中,实现燃煤锅炉烟气污染物排放的实时监测。实验结果表明,所提方法设计的监测系统能够精确预测出烟气污染物排放的扩散范围,且监测精度、鲁棒性以及稳定性高。

基于贝叶斯估计的气体污染源方位辨识

气体污染源的方位辨识是监控部分企业废气超标排放及治理空气污染的一项重要措施。针对气体污染源的方位辨识问题,设计了基于贝叶斯概率模型的污染源方位辨识的多传感器检测系统,该系统使用4个气体传感器组建检测系统,4个传感器按照90°间隔均匀等半径放置,系统可辨识16个方向,分辨角度为22.5°。首先对八个标准方向进行标定,确定八个方向的先验概率,再根据八个方向的先验概率和4个传感器检测到的实时样本值,由贝叶斯模型计算各方向后验概率,进而由各后验概率来确定气体污染源的方位。实验表明,基于贝叶斯模型的气体污染源方位辨识方法是可行的、有效的。

自动水下航行器测量子系统实时多任务软件设计

针对多传感器测量系统中存在的单任务软件系统很难实现同步、实时测量的问题,引入了实时多任务操作系统。基于开放式、面向任务、模块化设计思想,研究了自动水下航行观测平台测量子系统的多任务软件系统。描述了多任务软件的静态结构和动态模型,实现了多传感器测量任务并发执行,保证了各个传感器测量数据的实时性和有效性。

基于改进的EEMD数据融合方法在轴承故障诊断中的应用

提出一种基于改进的EEMD谱峭度的多传感器联合轴承故障诊断方法,通过多个加速度传感器联合采集振动信号,利用EEMD自适应地将信号分解成多个分量,通过计算每个IMF分量的互相关系数法进行自适应重构以突出故障特征信号;对合成后的信号画快速峭度图,获得峭度最大时的中心频率和带宽;根据快速峭度图自适应确定电子谐振器的参数,并对此合成信号进行谐振增益;对谐振增益后的信号进行Hilbert解调,并与理论计算的轴承故障特征频率比较,从而确定故障部位.通过仿真的故障轴承信号和滚动轴承实验进行了验证,结果表明:该方法对滚动轴承故障的检测精度更高,提取精度和抗噪声能力方面有了明显的改进,对工程实践具有重要的指导意义.

地下基础设施监测设备架构设计与工程实现

针对地下基础设施复杂环境中的多源异构传感器信息获取的问题,该文基于Real Time-Thread物联网操作系统,设计了总线式数据获取、传输、处理和上报的信息处理框架。通过设计传感器插入主动监测与识别机制、传感器运行调度与数据采集机制,以及不同形式传感器信息编码等手段,实现了设备随应用场景需要即插即用、不同原理传感器数据结构化、多传感器同时在线调度和较强的地下复杂环境适应性的能力。环境试验和地铁现场示范性部署表明,该文设计的面向地下基础设施一体化监测终端具有良好的指标拓展性能、可靠的现场运行能力和稳定的传感器数据采集及上报能力。

Data acquisition,analysis and applications of multi-sensor integration

This paper presents some key techniques for multi-sensor integration system, which is applied to the intelligent transportation system industry and surveying and mapping industry, e.g. road surface condition detection, digital map making. The techniques are synchronization control of multi-sensor, space-time benchmark for sensor data, and multi-sensor data fusion and mining. Firstly, synchronization control of multi-sensor is achieved through a synchronization control system which is composed of a time synchronization controller and some synchronization sub-controllers. The time synchronization controller can receive GPS time information from GPS satellites, relative distance information from distance measuring instrument and send space-time information to the synchronization sub-controller. The latter can work at three types of synchronization mode, i.e. active synchronization, passive synchronization and time service synchronization. Secondly, space-time benchmark can be established based on GPS time and global reference coordinate system, and can be obtained through position and azimuth determining system and synchronization control system. Thirdly, there are many types of data fusion and mining, e.g. GPS/Gyro/DMI data fusion, data fusion between stereophotogrammetry and PADS, data fusion between laser scanner and PADS, and data fusion between CCD camera and laser scanner. Finally, all these solutions presented in paper have been applied to two areas, i.e. land-bone intelligent road detection and measurement system and 3D measurement system based on unmanned helicopter. The former has equipped some highway engineering Co. , Ltd. and has been successfully put into use. The latter is an ongoing resealch.

多信道电子皮带秤原理和应用价值分析

本文从电子皮带秤产品及应用现状,提出了多传感器信息融合技术以及相应的多信道电子皮带秤,针对皮带秤影响量因素,应用多传感器信息融合技术讨论了实际的技术方案,可望有效的提高皮带秤长期稳定性和耐久性,本文还对基于多传感器信息融合技术的动态在线标定技术和多信源电子皮带的拓展应用进行了介绍。

基于无人值守的电网环境智能监测系统设计

针对目前电网设备无法实时监测预警以及人力、能源浪费现象,设计了一种基于自供能、无线传输网络和多传感技术的无人值守智能监测系统。该系统包括自供电能源管理模块、微控制器模块、多传感器模块、无线通信模块以及上位机。自供电能源处理模块采集当前环境中的太阳能并将其转换为3.3 V稳定电压为系统供电。多传感器模块采集当前环境中的温度、振动及声音信息传给微控制器模块融合处理,通过无线传输模块将数据信息发送给上位机进行实时显示预警。实验表明,系统工作性能优异稳定,适用于电网设备长时间的可靠监测。

结构化步态特征表征和快速步态识别方法

对于只有单一步态信息的特征数据库,在人数众多时,遍历识别算法识别时间长、识别率低.针对这个缺点,提出一种结构化步态特征表征和快速步态识别方法,将人的步态信息与身高、性别、年龄等一起构成结构化的步态特征,用不同传感器采集数据,不同的方法提取各个特征分量并独立加以利用.结构化的步态特征便于识别算法对步态识别问题进行分级处理,缩小识别范围.实验表明,文中方法不仅能够提高识别速度,而且能获得更高的识别率.