基于关联规则算法的卷烟厂空调系统传感器故障实时检测方法

针对卷烟厂空调系统传感器故障检测方法检测精度低的问题,提出基于关联规则算法的传感器故障实时检测方法。根据空调系统的运行原理,建立卷烟厂空调系统工作模型,在该模型下,确定传感器的类型、安装位置以及运行原理。从偏差、漂移、精度下降以及完全失效四个方面,分析传感器的故障类型及其特征。利用关联规则算法,实时采集传感器运行数据,通过与故障量化特征对比,得出空调系统传感器故障检测的实时输出结果。实验结果表明,设计故障检测方法的检测误差得到有效控制,且错检率和漏检率降低了约14.8%和11.5%,提高了检测精度。

风力发电系统传感器故障诊断

随着社会经济的不断发展,人们环境保护意识的增强,风力发电的重要性越发凸显。风力是主要的清洁能源,通过风力发电可以有效提高资源利用率,促进电力能源结构调整,对我国电力资源、环境保护极为有利。在此情况下,对风力发电系统传感器故障诊断就显得十分重要,只有将其中故障扫清,才能切实确保风力发电系统的正常运行。本文以风力发电简述与现状为出发点,着重探讨风力发电系统传感器故障诊断方法。

电阻断层成象系统传感器系统的设计

电阻断层成象技术是近年来国际上出现的一项高新检测技术，在涉及液－液，液－固混合物的生产过程中，有着广泛的应用．本文对电阻断层成象系统中的传感器系统，进行了设计．实验表明，所设计系统具有较高的灵敏度及稳定性，可用于电阻断层成象系统及其它需要电阻测量的场合．

基于微机电系统传感器的杆塔倾斜度无线监测系统

提出一种新型的基于微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)传感器的杆塔倾斜度无线监测系统。硬件设计选用STM32F103CT86为控制器,以BMI160、AK8963为传感器,STM32通过四元数卡尔曼滤波算法对传感器数据进行解算、融合,得到杆塔的倾斜角,通过试验与三轴姿态传感器对比结果表明九轴姿态传感器更为稳定,其安装固定方法简单,成本低。如果本产品大范围推广,挽回的损失足以抵消成本,随着时间的积累,挽回的损失将远大于成本,并且会带来不可估量的经济效益。

非稳态条件下暖通空调系统传感器金属材料故障诊断

暖通空调系统的运行状态会随时间发生变化,在这种非稳态条件下进行传感器金属材料故障诊断,会导致诊断性能下降,对此,研究非稳态条件下暖通空调系统传感器金属材料故障诊断方法。首先,利用CEEMD法与小波变换法对采集到的数据进行预处理,降低非稳态条件下的噪声干扰。然后,根据已知的传感器金属材料故障类型进行故障特征提取;最后,采用LSTM网络实现暖通空调系统传感器金属材料故障诊断。实验结果表明,所提方法去噪效果好、检测精度高、检测效率高,适用于暖通空调系统传感器金属材料的故障诊断。

铁路系统中传感器的低功耗电源管理系统设计

探讨铁路系统中无线传感器的低功耗电源管理策略,并提出一种创新的改进策略。先介绍了铁路传感器系统的架构和相关的能源管理电路设计,然后分析了系统的状态转换过程,包括状态切换时间点和功耗问题。基于这些分析,提出一种自适应功耗模块激活策略,该策略根据传感器传输数据的频率和重要性来动态调整功耗模块的激活频率。此外,还研究了基于状态切换的功率优化方法,以最大限度地减小功率消耗。

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。

基于IQPSO-EKF的多传感器融合姿态测量方法研究

为解决自动化竖井掘进设备的定位调姿精度对竖井、孔桩挖掘效率与质量的影响,提出了一种基于改进量子粒子群(IQPSO)-扩展卡尔曼滤波(EKF)的姿态测量算法,以提高微机电系统(MEMS)传感器测量精度。首先,对MEMS传感器数据进行了预处理(除噪、滤波、校准等);然后,参考现有飞行器的坐标系,建立了姿态解算模型,通过姿态角数学模型及运动学分析,构建了EFK状态方程,针对EKF方法参数估计不准确的问题,以分段混沌映射优化初始种群,引入平均位置最优值来避免陷入局部最优的IQPSO-EFK算法,优化EKF的系统、测量噪声的协方差参数;最后,对改进算法和三组姿态误差估计进行了对比实验。研究结果表明:对比三种典型目标函数,IQPSO-EFK相较于普通粒子群算法(QPSO-EFK)具有更强的寻优能力与收敛精度;对比三组旋转速度姿态测量误差,基于IQPSO-EKF算法的姿态测量方法在测量误差时比真实测量误差减少了约86.3%,比扩展卡尔曼滤波减少了约68.7%,比普通粒子群算法减少了约28.2%,证明该算法有效地提高了MEMS传感器测量精度。

可重构传感器系统关键技术研究

文中研究了面向复杂环境感知的传感器系统可重构技术,并提出了具体的系统实现方案。该论文的主要工作包括:提出了面向环境参数动态感知的任务需求,设计了“协议转换单元+传感器管理服务平台”的系统结构模型,针对传感器系统设备动态识别与驱动/设备加载、感知设备硬件接口优化配置、感知数据解析与标准化转换等关键技术做出相应解决方案,并基于这些技术研制了面向复杂环境感知的可重构传感器系统,进行了详细测试验证。文中的研究成果有效提升了在突发情况下,面对复杂环境传感器的部署效率,为研究具备动态适配、快速重构典型特征的传感器系统提供了理论支持和工程应用价值。

基于LabVIEW的传感器测量系统设计与性能优化

传感器测量系统在科学、工程和监测领域中具有广泛的应用,其设计与性能优化对于确保准确、可靠的测量结果至关重要。本文对传感器测量系统进行了一定论述,在此基础上,分别从系统架构和组件设计、传感器选择和布置以及数据采集和实时监测等方面探讨了传感器测量系统设计,并结合系统特点,提出了针对性的性能优化措施,进而为传感器测量系统的高效运行建立良好的基础。

基于多传感器的扫地机器人导航系统避障研究

探讨了扫地机器人导航系统中基于多传感器的避障问题。通过设计一套多传感器避障方案,结合多传感器数据融合算法、避障路径规划算法,并考虑其他潜在影响因素,实现扫地机器人导航系统性能。

装备保障科目中两种气温雨量多传感器标准系统的差异分析

2019年起,国家地面气象观测站开展气温雨量多传感器标准系统改造,正式开展业务运行。基于装备保障科目设计的设备安装、调试、故障诊断与排除、直连调试等题目,分析安装在DZZ4、DZZ5型自动气象站的2种气温雨量多传感器标准系统考点,为广大县级综合气象业务人员开展新技术、新方法的学习提供参考。

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。

传感器技术理论与实践教学研究与探讨

探究传感器技术理论和实践教学方法,提高学生传感器系统设计的综合能力。首先在基础传感器理论和实践教学中,通过传感器测量电路的对比教学,以及相同功能不同原理的传感器比较教学,夯实学生的传感器基础知识;其次以自顶向下的系统设计方法,引导学生进行传感器系统的设计与调试,培养他们解决复杂工程问题的能力;另外通过引入最新型传感器以及科研热点,拓宽学生的视野。通过这种从基础到系统,再到科学前沿的教学方式,为学生呈现一个深邃而宽广的传感器世界,使学生不仅学会传感器基础知识,而且学会怎么用,还能思考未来如何创新。

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。

GNSS/多传感器融合定位中的欺骗检测技术

全球卫星导航系统(GNSS)与多传感器组成的融合定位系统由于其精确性和鲁棒性,已经在自动驾驶和无人探测等领域得到广泛应用。然而,GNSS容易受到欺骗干扰影响,导致融合定位系统输出错误信息,进而引发严重后果。鉴于传感器能够提供不受GNSS欺骗干扰的载体状态信息,融合定位系统能够通过GNSS和传感器信息的相互校验实现欺骗检测。本文对此类GNSS欺骗检测技术进行了综述,首先概述了GNSS/多传感器融合定位的传感器组成和信息融合算法;其次将现有GNSS/多传感器定位中的欺骗检测技术分为独立信息一致性监测和信息融合异常检测2类,并总结分析了不同算法的基本原理、实现方法和性能效果;最后对GNSS/多传感器融合定位中欺骗检测技术的未来发展趋势进行了展望。

用于海洋三维温度场监测的MEMS温压一体式传感器

海水温度和深度信息的采集在水文、气象、渔业、生态保护等领域具有重要意义。基于微机电系统(MEMS)技术研制了一种用于海水温度及深度检测的温压一体式传感器。该传感器采用双面设计,利用薄膜式铂电阻传感单元和压阻式压力传感单元分别检测温度和深度信息。两种传感单元均可通过MEMS工艺进行制作,且制作工艺互相兼容,因此,该传感器具有尺寸小、易于大批量制造、可与CMOS集成等优点。经对该传感器性能进行测试,温度传感单元在0~40℃范围内的电阻温度系数为0.27%/℃,测量精度为±0.04℃,同一批次样品电阻温度系数标准偏差为±0.0049%/℃;压力传感单元的量程为0~10 MPa,在该量程范围内其有良好的线性度(R^(2)=0.9993)、灵敏度(14.14 mV/MPa)和批量一致性(灵敏度的标准偏差为±0.896 mV/MPa)。此外,利用温度传感单元信号对压力传感单元在不同温度下的输出电压进行温度-压力解耦,解耦后压力传感单元在5~35℃温度范围内的最大相对误差由8.42%降低至1.07%。开发的MEMS温压一体式传感器满足了海水温度和深度检测的性能需求,有望解决海洋三维温度场监测的难题,在海洋环境保护和水文信息采集等领域有着广泛的应用前景。

基于MEMS电场传感器的电压反演方法研究

针对电场逆问题的电压反演方法涉及复杂的矩阵逆运算问题,提出了一种基于微机电系统电场传感器的电压反演测量方法。首先介绍电场积分法反演电压原理,其次建立仿真模型获取空间电场分布规律;然后利用电场积分法进行计算分析;最后通过模拟架空线路测试平台对电场积分法进行验证。结果表明:仿真显示比例系数k=0.9时,3点高斯-切比雪夫积分法可实现三相电压的准确反演,最大误差为2.55%;k=0.7时,测试得到的反演电压幅值误差为5.75%。通过仿真与试验结果验证了所提反演方法的有效性,其研究结果可为架空线路非侵入电压反演测量提供理论方法指导。

高精度传感器自动化测试系统的设计

为提高传感器测试的精度及工作效率,介绍了一种基于数据采集卡的力敏传感器测试系统,该系统是基于PCI数据采集板卡、VB6.0开发平台、后台采用Aces数据库开发而成,可以有效提高传感器各项静态性能指标测试的效率及精度。该系统符合传感器测试工作要求,在传感器测试中具有良好的推广应用价值。