基于微积分控制的智能灌溉动态监控系统设计

为了解决当前农田灌溉水肥配比不均匀、不精确的问题,借助微积分控制原理,设计了智能灌溉动态监控系统。系统分为监测部分和控制部分,监测部分加载了显示软件、监控软件、MySQL数据库、水肥浓度控制算法的工业计算机,控制部分是指嵌入式控制器及其外围电路。整个系统的工作过程为:用户设置灌溉施肥参数,监测部分通过TCP通信将灌溉指令发送给嵌入式控制器,控制器收到指令后,启动变频器和增压泵,由此打开水肥一体机的电动球阀,开始灌溉作业;与此同时,EC传感器、pH传感器、管道压力传感器、流量计实时采集灌溉过程中水肥溶液的相关参数,并发送给嵌入式控制器;由控制器将数据发送给监测部分,监测部分将采集的数据与设定阈值进行对比,如不满足误差,则启动水肥浓度控制模块,输出调节电动球阀的开合度的指令,从而调整水肥浓度,满足灌溉需求。

基于多传感器的室内环境监控系统设计

为满足室内环境监控的新需求,设计并实现了一种基于多传感器的室内环境远程监控系统。系统采用物联网三层架构体系包括感知层、网络层和应用层,感知层主要实现室内环境信息监控、室内舒适性判断及有害气体预警功能;网络层负责传递数据信息;应用层负责数据发布,供用户远程实时获取室内环境信息。实验结果表明,该系统能远程实时监控室内环境,具有低功耗、操作简单、成本较低等优点。

不平衡数据下基于SVM增量学习的指挥信息系统状态监控方法

针对指挥信息系统历史状态样本有限的特点,基于支持向量机(support vector machines,SVM)设计了一种面向不平衡数据的SVM增量学习方法。针对系统正常/异常状态样本不平衡的情况,首先利用支持向量生成一部分新样本,然后通过分带的思想逐带产生分布更加均匀的新样本以调节原样本集的不平衡比。针对系统监控实时性要求高且在运行过程中会有新样本不断加入的特点,采用增量学习的方式对分类模型进行持续更新,在放松KKT(Karush-Kuhn-Tucker)更新触发条件的基础上,通过定义样本重要度并引入保留率和遗忘率的方式减少了增量学习过程中所需训练的样本数量。为了验证算法的有效性和优越性,实验部分在真实系统中获得的数据集以及UCI数据集中3类6组不平衡数据集中与现有的算法进行了对比。结果表明,所提算法能够有效实现对不平衡数据的增量学习,从而满足指挥信息系统状态监控的需求。

无人船载监控系统的设计与开发

为了满足无人船实时通信和远程操控需要,综合利用计算机、传感器及无线通信等技术,设计一种无人船载监控系统,实现了对无人船的实时监测、控制与实时通信。设计一种双驱动独立控制方案,实现了无人船遥控器控制与计算机控制的相互分离,可提高无人船运行操控的安全性与可靠性。提出采用插件式软件架构,将易变动的功能模块以插件的方式动态加载至系统框架中,加快了开发速度,降低了系统的耦合程度,提高了系统的可扩展性,并利用插件动态加载与卸载方法,实现了插件功能的动态加载与在线升级,提高了系统应对任务多样化的能力。

高校实验室安全风险监控融合预警与数字化决策系统

高校实验室风险点与危险源密集,人机环管因素持续变化,且人员流动快、前沿探索多,导致风险隐患动态识别难、预判预警精准度不高、风险管控精细化水平不足。围绕实验室安全风险精准辨识与快速响应这一关键问题,基于实验室安全风险—隐患—事故演化规律,建立安全风险监测监控指标体系,运用物联网、人工智能、大数据分析等技术,开发安全隐患视频图像智能辨识算法,研发多源信息感知融合分析技术,研究应急响应辅助决策方法,从而构建“云边端”一体化的融合监控预警与数字化决策系统,并在学校安全工程学院实验室应用。实践表明,该系统能够对实验室进行全时间—空间—要素的多维度持续覆盖,及时发现风险隐患并有效应急响应,有助于提升实验室安全风险管控与应急能力,具有一定推广应用价值。

基于OneNET云平台的智慧消防远程监控系统的设计

针对传统消防监控系统存在开发成本高、误警率高、实时监控不便的问题,提出一种基于物联网云平台的智慧消防远程监控系统。采用STM32单片机作为中枢控制芯片,经多传感器采集温度、湿度、烟雾、火焰等环境数据,通过窄带物联网(NB-IoT,Narrow Band Internet of Things)上传至OneNET云平台。经数据分析后以可视化方式呈现,对异常数据触发报警实时响应。通过手机APP实现数据实时监测及一键处置。经测试,监控系统报警准确率高于97.2%,数据延迟低于50 ms,表明该系统能够实现消防火警的无线远程监控,并做出快速反应,满足中小微企业和普通家庭用户的消防监控需要。

基于云平台的智慧渔业水质监控物联网系统研制

如何有效地监测和控制水质是水产养殖业中确保高产优质的关键问题之一,为此,开发了一种硬件成本低廉及软件构架方便的智慧水质监控系统。包括用于水质现场数据采集的嵌入式系统节点,以及一个用于数据可视化和嵌入式节点配置的在线管理云平台。同时,该系统可以自动检测超出预先设置阈值的水质参数,并发出管理警报,也可自动启动相关水质调节模块及时调节水质参数至阈值范围内。所设计的体系结构不仅成本低,而且高度可定制,测试结果表明,数据传输的置信度较高,丢包率为0.62%。因此,该系统能够实现水产养殖水质的实时远程监测,对减轻劳动强度、提高水产品质量、保护水环境具有重要的现实意义。

基于预知维修的小麦播种机运行监控系统设计

为了减少播种机故障频率,提升小麦播种机的播种效率和播种质量,基于预知维修对小麦播种机的运行监控系统进行了设计。系统的主要组成包括主控单片机、检测系统、显示监控系统、报警系统及电源。为了对播种机进行预知维修,将灰色模型和神经网络模型结合,建立了动态灰色神经网络模型,并进行了算法设计。为了验证小麦播种机监控系统性能和预知维修算法的有效性,对其进行了监测精度和趋势预测试验,结果表明:监测系统的监测精度较高,播种机可有效对数据趋势进行预测。

嵌入式机房多功能模块智能监控系统设计

为充分提高大型机房智能化运维能力,及时排除各种异常情况,实现高精度、低功耗的系统设计目标;提出基于嵌入式的机房多功能模块智能监控系统设计方法;设计针对机房空间的传感信号采集层、数据传输层、后台监控层的多层系统架构;硬件结构设计了用户登录模块、传感器运行模块、数据记录模块和监控显示模块,4个功能模块在多层架构下工作;软件部分通过数据传输程序连接终端设备与云计算中心,利用数据处理程序完成功能模块参数设置,完成嵌入式机房运行数据自动监控,针对系统的功耗问题,设计了微结构级功耗模型,降低系统功耗;实验结果表明:所设计系统容错率在80%以上,数据采集精度高,当浓度超过100 ppm时,自动对烟雾超标情况启动报警装置;可以实时响应接入设备,及时获取预警信息,功耗低,平均响应时间均在2.8 s以下,实现嵌入式机房自动智能监控。

玉米播种施肥监控系统设计

为了实现玉米播种机播种、施肥性能指标的在线监控,文章在分析播种、施肥性能监控原理的基础上,设计了一种以PLC为控制核心的播种施肥监控系统。播种施肥监控系统由检测系统、控制系统和显示监控系统组成。本播种施肥监控系统设计包括PLC程序和触摸屏程序设计。PLC程序是系统监测和控制核心,结合播种性能监控原理和施肥性能监控原理进行播种、施肥性能指标的监控。触摸屏程序用于实时监控播种施肥性能指标,主要用来进行参数设置和播种施肥性能指标的实时显示。研究结果表明,播种施肥监控系统能够实时检测播种机播种量、合格率、漏播率、重播率、播种均匀性及排肥量等性能指标。

某海洋石油平台暖通环境监控系统设计浅析

本文依托某海洋石油平台EPCI总包项目,对暖通系统进行智能化设计,设计方案既针对相关设备进行升级改造,并引进传感器,实现暖通系统的环境监控数字化功能。

基于物联网技术的育雏鸡舍环境监控系统设计与应用

本文设计基于物联网技术的育雏鸡舍环境监控系统,在监控系统设计中从软件与硬件两个部分对整体结构进行构建。其主要功能包括育雏鸡舍环境温湿度监测,有害气体浓度监测以及自动加温与报警。主要功能设计完成后,分别从软件与硬件两个部分进行系统调试,设计系统整体功能实现符合育雏鸡舍环境内部监控系统使用要求,能够帮助提升育雏鸡舍管理能力,降低管理中投入的人力成本。

基于多源传感技术的铁路货运智慧监控模拟实验系统设计

在“新工科”教育背景下,为进一步丰富和优化铁路货运实验教学内容,设计了基于多源传感技术的铁路货物运输智慧监控模拟实验系统,即使用多源传感信息技术对货物运输环境和货物运输状态进行监测以及预警。结合OBE教育理念开展教学改革实践,提出提高学生综合能力的教学和评价方法。学生能对铁路货物运输的全过程有更为深刻的认识,提升对货物运输系统的操作能力,为今后从事铁路货运工作打下坚实的基础。

基于物联网的农业机械远程监控系统功能开发

近年来,物联网技术有效推动了各个产业的现代化发展,农业作为社会经济的重要支柱,农机化生产已经成为现阶段的主要模式,利用物联网技术对农业机械进行远程监控和实时管理,有利于提高农机作业效率,实现农业生产高质量实施,符合资源、能源、人力优化利用的需求。该文将物联网与农机化生产特征及需求相结合,深入分析农业机械远程监控系统所需的功能,设计了主体结构层及各个功能模块,该技术应用对于提升农业生产效率、降低生产成本、提高生产安全性具有积极作用。

面向可配置复合磨削中心的监控系统设计与实现

智能制造的大环境不断推动先进制造装备和信息通信技术的进一步融合,面向可配置复合磨削中心,设计开发监控系统实现对复合磨削中心加工状态的监控功能。针对复合磨削中心可配置的不同数控系统,标准化封装其通信接口;同时,设计开发基于C/S架构的监控系统,实时读写接口数据,达到监测复合磨削中心加工状态的目的。

基于特征模式识别的农田监控系统研究

针对农田监控系统中存在的识别准确度不高、数据处理效率低等问题,提出了一种基于特征模式识别的农田监控系统。对农田监控系统的功能进行了设计,包括系统整体架构设计、数据采集与传输模块设计、特征提取与模式识别算法设计,结合用户界面设计实验与结果分析,验证了所提出系统的有效性和性能优势。对农田监控系统在实际农业生产中的应用前景进行了展望,并提出了未来改进方向和研究趋势。

基于PLC控制下水肥一体化智能监控系统设计

水肥一体化系统通过实时监测土壤湿度、植物生长状态等参数,精确控制水肥供给,避免过量使用水和肥料,这对于解决水资源短缺和减少农业生产对肥料的依赖具有重要意义。通过深入分析PLC技术,基于西门子S7-1200作为控制核心,采用先进的传感器技术,实现了对土壤湿度、植物生长状态等关键参数的实时监测,通过智能设备,实时监测农田状态,并远程调整水肥系统的运行参数。试验结果表明,基于PLC控制的水肥一体化智能监控系统能够显著提高水肥利用率,减少资源浪费,降低生产成本,可以为农业生产提供一种先进、高效的管理方案,不仅有助于解决当前农业面临的水资源和肥料管理难题,也为实现可持续农业发展贡献重要的技术手段。

基于OTDR的集成监控管理系统的设计与实现分析

光时域反射仪(OTDR)是光纤测量中最主要的仪器,被广泛地应用于光纤光缆工程的测量、施工、维护和验收工作中,是光纤系统中使用频度最高的现场仪器,被人形象地称为光通信中的“万用表”。为了更好地解决传统OTDR价格相对昂贵、无法进行实时监测等弊端,明确提出了一种采用虚拟仪器技术设计的基于PC的OTDR新方案,采用PC-DAQ系统结构,由数据采集卡和数据处理方法两大部分组成,可实现光纤回传数据信号的实时采集、存储和解析,具有一定的工程实用价值。

智能视频监控及分析技术在综合安防系统中的应用

本文讲述了智能视频监控在综合安防系统中的应用。介绍了智能视频监控的定义和发展历程,以及系统的构成和技术算法。然后阐述了综合安防系统的定义、目标、组成和问题。接着探讨了智能视频监控如何提升安防系统效能,以及应用的领域和案例分析。然后讨论了智能视频监控如何改进次优综合安防系统,以及对现有系统的补充。总结了应用和优势,并探讨了限制和改进。

基于物联网的箱式变电站远程监控系统的设计

箱式变电站是电力系统中的关键环节,承担着用户侧降压和电力分配工作。为保证变电站可靠稳定运行的同时降低人工运营成本,以STM32单片机为核心控制单元,结合温湿度传感器、烟雾浓度传感器、人体红外感应传感器和电压电流功率计传感器等设计了一套远程监控系统。采集影响箱式变电站安全运行的环境信息数据如温度、湿度、输出电压电流值和烟雾浓度等,并通过WiFi模块将采集的数据实时与手机APP进行通信。同时在手机端可以设置可预知的危险阈值范围来判断预警信息,并且可以通过ESP32CAM摄像头模块视频监控变电站现场,方便后台运维人员进行安全管控。通过模拟实物的制作并进行测试,运行结果表明,该系统能够实时监测箱式变电站运行环境信息,拥有简单易操作、稳定可靠、成本低等优点,具有一定的实用性。