针对现有高压输电杆塔姿态监测系统存在监测方式单一、监测精度低、无法实时监测和提前预警等缺点的问题,提出了一种基于远距离无线电和窄带物联网的杆塔姿态监测系统。系统采用STM32F103C8T6嵌入式单片机搭配微机电系统(micro-electro-...针对现有高压输电杆塔姿态监测系统存在监测方式单一、监测精度低、无法实时监测和提前预警等缺点的问题,提出了一种基于远距离无线电和窄带物联网的杆塔姿态监测系统。系统采用STM32F103C8T6嵌入式单片机搭配微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)陀螺仪倾角传感器实时采集杆塔姿态数据,使用远距离无线电(long range radio,LoRa)局域网通信技术完成杆塔监测区域内多节点的数据交互与汇总,并通过窄带物联网专网将汇总后的数据上报至OneNET云平台以实现在线监测杆塔倾斜状态。同时为提高倾角传感器的测量精度及稳定性,针对零偏不稳定性、速率斜坡和角度随机游走白噪声建立随机漂移误差模型,通过引入Softmax函数完成自适应调节反馈功能,动态调整测量噪声协方差矩阵和过程噪声协方差矩阵来优化卡尔曼滤波算法,以提升在角速率变化较快的情况下卡尔曼滤波器的跟踪性能。杆塔姿态监测系统经过测试,具有输出数据精度高、功耗低的优点,工作稳定可靠,能够实时监测高压输电杆塔的姿态和完成预警等功能,对预防高压输电杆塔倾斜、倒塌,维持电力系统的安全运行有一定的促进作用。展开更多
针对当前电能表计量数据采集精度低,且无法实现同步的问题,引入远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信技术,开展电能表计量数据采集方法的设计研究。基于LoRa通信技术,设定电能表通信传输协议;进行离散化和滤波处理,去除电能表信号...针对当前电能表计量数据采集精度低,且无法实现同步的问题,引入远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信技术,开展电能表计量数据采集方法的设计研究。基于LoRa通信技术,设定电能表通信传输协议;进行离散化和滤波处理,去除电能表信号中的噪声;通过同步控制设计,确保电能表计量数据的同步采集。通过对比实验证实,应用文章提出的采集方法可以实现对电能表计量数据的同步高精度采集。展开更多
为有效解决传统电气火灾监控报警系统存在的火灾探测灵敏度低、无线传感距离短、功耗较大以及部署烦琐等问题,利用分析法与综合法,结合无线通信、物联网和远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信等技术,构建一种具有低功耗、部署便捷...为有效解决传统电气火灾监控报警系统存在的火灾探测灵敏度低、无线传感距离短、功耗较大以及部署烦琐等问题,利用分析法与综合法,结合无线通信、物联网和远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信等技术,构建一种具有低功耗、部署便捷、智能化及无线传感距离长的电气火灾智能监控系统。计算机仿真模拟测试表明,该电气火灾智能监控系统拥有良好的探测灵敏性与安全性,能够准确显示室内温度数据,实现快速报警。展开更多
对电力设备状态的监测,可以有效保障电力系统的安全运行。传统的状态感知方式多采用传感器结合通信线缆传递设备状态数据。由于电力设备运行环境复杂,需要监测的数据日益增多,增加了系统布点及布线的难度。基于此,研究低功耗广域网技术...对电力设备状态的监测,可以有效保障电力系统的安全运行。传统的状态感知方式多采用传感器结合通信线缆传递设备状态数据。由于电力设备运行环境复杂,需要监测的数据日益增多,增加了系统布点及布线的难度。基于此,研究低功耗广域网技术和物联网(Internet of Things,IoT)传感器技术,采用基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的无线组网方式,结合低功耗无线传感器,实现对电力设备状态的立体化全方位监测。结合工程案例,全面介绍监测系统的设计方案与配置。展开更多
传统的科技馆展厅控制系统在设备改变时需要手动进行操作,往往无法及时改变设备的运行状态以适应游客的需求。为此,设计了基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)物联网的科技馆展厅智能控制系统。在硬件上,设计数据采集器和控制模块...传统的科技馆展厅控制系统在设备改变时需要手动进行操作,往往无法及时改变设备的运行状态以适应游客的需求。为此,设计了基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)物联网的科技馆展厅智能控制系统。在硬件上,设计数据采集器和控制模块,以提高工作效率和避免数据丢失,软件方面,设计信息命令接收模块,并利用数据处理模块对接收到的命令进行数据处理,在LoRa物联网技术的基础上,结合模块设计,实现科技馆展厅智能控制,系统测试结果表明该研究方法具备具有良好的反馈速度,系统的基础运行性能更好。展开更多
针对远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术在物联网(Internet of Things,IoT)中的应用挑战,提出了一系列有效的解决方案,旨在设计低功耗通信协议。采用自适应数据封装与解封装的方法,确保数据传输的高效率和高可靠性,以适应不同数...针对远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术在物联网(Internet of Things,IoT)中的应用挑战,提出了一系列有效的解决方案,旨在设计低功耗通信协议。采用自适应数据封装与解封装的方法,确保数据传输的高效率和高可靠性,以适应不同数据大小和频率的应用需求。将随机指数后退算法作为通道访问与调度机制,成功降低了通信碰撞率,提高了通信成功率,特别适用于高竞争的通信环境。最后,利用节点管理和能耗优化策略,综合考虑节点的休眠与唤醒、数据更新和远程管理,延长了电池使用寿命、增强了网络的可维护性。展开更多
通过研究基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)硬件协议的无线传输采集节点,提出了一种LoRa自定义通信协议。利用软件协议完成网络节点之间的信息通信,实现采集节点之间的控制请求、控制应答、上报请求以及上报应答。利用单片机的...通过研究基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)硬件协议的无线传输采集节点,提出了一种LoRa自定义通信协议。利用软件协议完成网络节点之间的信息通信,实现采集节点之间的控制请求、控制应答、上报请求以及上报应答。利用单片机的灵活扩展性,将传统工业上的ModBus-RTU通信、模拟量输入与继电器输出集成在无线传输采集节点上。以STM32G030F6P6为主控芯片搭建硬件电路,编写软件程序并制作出样机。经过测试,设计的样机基本满足所需功能要求。展开更多
从远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)信号的基本原理出发,介绍了信号的调制与解调基本方法,重点分析了LoRa信号解调时所需参数的盲估计方法,综合其他研究成果提出了一种互相关峰值二维搜索的载波误差及信号同步检测方法,最后通过计...从远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)信号的基本原理出发,介绍了信号的调制与解调基本方法,重点分析了LoRa信号解调时所需参数的盲估计方法,综合其他研究成果提出了一种互相关峰值二维搜索的载波误差及信号同步检测方法,最后通过计算机仿真了高斯白噪声信道下LoRa信号的同步检测概率,验证了载波误差估计及同步检测方法的可行性。展开更多
文摘针对现有高压输电杆塔姿态监测系统存在监测方式单一、监测精度低、无法实时监测和提前预警等缺点的问题,提出了一种基于远距离无线电和窄带物联网的杆塔姿态监测系统。系统采用STM32F103C8T6嵌入式单片机搭配微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)陀螺仪倾角传感器实时采集杆塔姿态数据,使用远距离无线电(long range radio,LoRa)局域网通信技术完成杆塔监测区域内多节点的数据交互与汇总,并通过窄带物联网专网将汇总后的数据上报至OneNET云平台以实现在线监测杆塔倾斜状态。同时为提高倾角传感器的测量精度及稳定性,针对零偏不稳定性、速率斜坡和角度随机游走白噪声建立随机漂移误差模型,通过引入Softmax函数完成自适应调节反馈功能,动态调整测量噪声协方差矩阵和过程噪声协方差矩阵来优化卡尔曼滤波算法,以提升在角速率变化较快的情况下卡尔曼滤波器的跟踪性能。杆塔姿态监测系统经过测试,具有输出数据精度高、功耗低的优点,工作稳定可靠,能够实时监测高压输电杆塔的姿态和完成预警等功能,对预防高压输电杆塔倾斜、倒塌,维持电力系统的安全运行有一定的促进作用。
文摘针对当前电能表计量数据采集精度低,且无法实现同步的问题,引入远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信技术,开展电能表计量数据采集方法的设计研究。基于LoRa通信技术,设定电能表通信传输协议;进行离散化和滤波处理,去除电能表信号中的噪声;通过同步控制设计,确保电能表计量数据的同步采集。通过对比实验证实,应用文章提出的采集方法可以实现对电能表计量数据的同步高精度采集。
文摘为有效解决传统电气火灾监控报警系统存在的火灾探测灵敏度低、无线传感距离短、功耗较大以及部署烦琐等问题,利用分析法与综合法,结合无线通信、物联网和远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信等技术,构建一种具有低功耗、部署便捷、智能化及无线传感距离长的电气火灾智能监控系统。计算机仿真模拟测试表明,该电气火灾智能监控系统拥有良好的探测灵敏性与安全性,能够准确显示室内温度数据,实现快速报警。
文摘对电力设备状态的监测,可以有效保障电力系统的安全运行。传统的状态感知方式多采用传感器结合通信线缆传递设备状态数据。由于电力设备运行环境复杂,需要监测的数据日益增多,增加了系统布点及布线的难度。基于此,研究低功耗广域网技术和物联网(Internet of Things,IoT)传感器技术,采用基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的无线组网方式,结合低功耗无线传感器,实现对电力设备状态的立体化全方位监测。结合工程案例,全面介绍监测系统的设计方案与配置。
文摘传统的科技馆展厅控制系统在设备改变时需要手动进行操作,往往无法及时改变设备的运行状态以适应游客的需求。为此,设计了基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)物联网的科技馆展厅智能控制系统。在硬件上,设计数据采集器和控制模块,以提高工作效率和避免数据丢失,软件方面,设计信息命令接收模块,并利用数据处理模块对接收到的命令进行数据处理,在LoRa物联网技术的基础上,结合模块设计,实现科技馆展厅智能控制,系统测试结果表明该研究方法具备具有良好的反馈速度,系统的基础运行性能更好。
文摘针对远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术在物联网(Internet of Things,IoT)中的应用挑战,提出了一系列有效的解决方案,旨在设计低功耗通信协议。采用自适应数据封装与解封装的方法,确保数据传输的高效率和高可靠性,以适应不同数据大小和频率的应用需求。将随机指数后退算法作为通道访问与调度机制,成功降低了通信碰撞率,提高了通信成功率,特别适用于高竞争的通信环境。最后,利用节点管理和能耗优化策略,综合考虑节点的休眠与唤醒、数据更新和远程管理,延长了电池使用寿命、增强了网络的可维护性。
文摘通过研究基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)硬件协议的无线传输采集节点,提出了一种LoRa自定义通信协议。利用软件协议完成网络节点之间的信息通信,实现采集节点之间的控制请求、控制应答、上报请求以及上报应答。利用单片机的灵活扩展性,将传统工业上的ModBus-RTU通信、模拟量输入与继电器输出集成在无线传输采集节点上。以STM32G030F6P6为主控芯片搭建硬件电路,编写软件程序并制作出样机。经过测试,设计的样机基本满足所需功能要求。
文摘从远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)信号的基本原理出发,介绍了信号的调制与解调基本方法,重点分析了LoRa信号解调时所需参数的盲估计方法,综合其他研究成果提出了一种互相关峰值二维搜索的载波误差及信号同步检测方法,最后通过计算机仿真了高斯白噪声信道下LoRa信号的同步检测概率,验证了载波误差估计及同步检测方法的可行性。
