PROFIBUS_DP总线技术在楼宇空调自控系统中的应用

智能楼宇空调系统为人们提供了舒适良好的空气环境.而楼宇空调系统的自控能力则是影响空气质量和运营成本的关键因素.从硬件和软件两方面着手设计一个基于PROFIBUS_DP总线技术的楼宇空调自控系统.设计分主站和从站两方面,从站中的DP协议转换模块是设计的核心,主要由STC89C52处理器、SPC3协议芯片、HCPL-2601光电隔离器、MAX485驱动芯片和MAX188A/D转换芯片构成.力求实现高效、可靠、性价比高的楼宇空调自控系统.

复杂三维体高效布尔运算技术的研究与实现

高效、稳健的复杂三维体布尔运算是地理信息中的重点与难点。针对难点提出软硬件协同加速计算框架。在软件层面采用多种算法加速优化技术,包括:降维碰撞检测、三维多边形保留与丢弃的原则、新生成三维多边形的构建方法、三维线段与三维多边形的高效求交、三维点或三维多边形与三维体包含关系的高效判断;基于以上加速优化技术提出一套高效的计算框架;在硬件层面基于GPU的众核算力加速计算,提出软硬件协同加速计算框架。实验证明,该计算框架高效性且稳健性,与现有的方法相比,软件层面计算框架效率提高3倍左右,软硬件协同加速框架将效率进一步提高3倍左右。

基于Android技术的企业考勤信息系统的设计与实现

传统考勤系统的数据匹配结果相似度较低,导致员工身份识别的准确率较差。为此设计一个基于Android技术的企业考勤信息系统。硬件设计方面,根据Android技术的分层架构理论设计系统总体架构,并对系统单片机加以改进。软件设计方面,采取可视化程序开发语言增强数据库访问功能,利用识别算法计算图像与考勤目标相似度,实现企业考勤的信息管理。将设计系统与2个传统系统进行对比实验,设置测试时间和环境,改变用户考勤数量和检测条件,结果表明,设计系统识别准确率高于传统系统,具备更好地抗误检性能。

触觉代偿理论下的视障儿童绘画玩具设计实践

探究触觉代偿介入下的视障儿童绘画玩具系统设计,创新视障儿童的绘画体验。通过文献研究法得出当前国内外触觉代偿相关研究现状,基于文献及市场调研分析得到视障儿童玩具设计的现状分析,进而得出当前视障儿童玩具对于触觉代偿的设计需求,并归纳出视障儿童绘画玩具系统的设计路径及框架。以使视障儿童绘画行为形成正向有益的良性循环为目标,基于前期研究得出的设计路径及框架,进行视障儿童绘画玩具系统设计实践。触觉代偿指导下的视障儿童绘画玩具系统能够改善并提升视障儿童绘画历程中的综合体验,同时为视障儿童提供了一个新的感知世界和表达自我的视角。

空间信息与数字技术专业实践教学模式探讨

以培养高素质的空间信息与数字技术专业人才为目标,针对空间信息综合实践教学,结合空间信息科学专业知识面广、系统性强、与工程结合紧密和新技术发展迅速等特点,设计了层次化的人才培养模式,构筑了由综合设计实验层和创新实验层构成的双层实验实践教学体系。采用软件仿真与阶段实物实践相融合的实验教学模式,培养学生理论与实践紧密结合的综合能力,并能够运用辩证思维,分析科学问题和工程实际问题,从而培养学生科学思维和解决复杂工程问题的能力。

基于AHP和QFD的学龄前儿童植物生长认知产品设计

获取学龄前儿童对植物生长认知产品的真实需求,找到需求与设计特征的对应关系,并完成一款学龄前儿童植物生长认知产品设计。文章使用SET模型分析设计的必要性,通过KJ法调研、分析并整理用户需求,利用AHP层次分析法量化用户各项需求权重,采用QFD质量功能展开将用户需求转化为产品设计特征并排序。依据需求和设计特征排序,完成一款“线上App”+“线下硬件”的学龄前儿童植物生长认知产品设计。该套设计流程可为学龄前儿童产品设计与开发提供参考。

基于软硬件结合的控制流完整性保护技术

针对影子栈难以兼顾安全性和性能,软件实现的前向CFI(control-flow integrity)技术性能开销过大、难以进行实际部署,提出基于软硬件结合的CFI(control-flow integrity based on the combination of software and hardware,SHCFI)技术。通过二进制重写器对程序反编译,生成中间语言,并判断转移指令类型。对于后向控制流的保护,提出基于返回地址加密的平行影子栈方案,使用随机数对栈上的返回地址进行异或加密,将加密结果备份到原始栈固定偏移处的影子栈中,在函数返回时对影子栈中的地址异或解密,将解密结果作为实际的返回地址。对于前向控制流的保护,使用硬件ENDBRANCH状态机指令标记间接转移指令的目标地址,在运行时对目标地址进行合法性检查,以降低性能开销。实验结果表明,SHCFI加固后的程序能够有效地防御代码重用攻击,且具有良好的运行开销。

基于单片机技术的多功能智能小车设计

在自动化技术及智能化技术快速发展形势下,对小车智能化的要求越来越高,设计了基于单片机的多功能智能小车系统。介绍了多功能智能小车硬件系统的设计、软件系统的分析及确定、软件程序的编写与仿真,并进行了实物的调试试验,结果表明:所设计的基于单片机技术的多功能智能小车系统可以实现发电和驱动功能、循迹功能、金属探测功能、显示行驶距离及检测被测金属数量的功能;系统方案有效可行,能够满足小车的智能化要求。

基于软件无线电的高清音频传输系统设计

在5G时代背景下,随着高清音频传输需求的不断增长,对于传输速率、延迟、稳定性等方面提出了更高的要求。为了应对更高的传输需求,文中基于软件无线电技术,使用eLabRadio软件和eNodeX 10F-DS硬件设备设计实现了一个高清音频传输系统。该系统采用CVSD编码、卷积和差分组合信道编码、BPSK调制等关键技术,构建了无硬件仿真、自发自收和一发一收三种不同工作模式的音频传输系统。经过测试验证可知:当发射衰减为10 dB、接收增益为50 dB时,该系统能够在0~6 m距离内实现高质量、低延迟的音频文件传输,抗干扰能力强;同时固定发送设备与接收设备之间的距离为2 m、发送衰减为10 dB,当接收增益为30 dB和在50~60 dB范围内时,音频的传输效果较好。

基于物联网技术的信息系统数据存储系统

为了提高海量数据的存储安全性和可靠性,设计了基于物联网技术的数据存储系统。明确了物联网技术应用框架,理清系统设计需求,利用光纤网络交换机和阵列存储硬盘等设备构建存储系统硬件环境,通过存储层、服务层和应用层设计系统功能化结构,在此基础上,确定出数据的具体业务类型,根据数据写入业务处理流程进行数据写入后,对数据进行存储,完成基于物联网技术的数据存储系统设计。经实验证明,该研究系统下数据的存取性能较好、较高效且可行性较强,架构合理、存储速率速度及时,可实现各种类型数据的存储和管理。

物联感知技术在供配电系统中的应用

以金隆铜业有限公司为例,为提升供配电系统的安全性与可靠性,探讨了物联感知技术在0.4 kV低压供配电系统中的应用。该厂通过系统网络构成设计、硬件与软件配置更新,以及信息集成系统的建立,引入了先进的物联感知设备,实现了实时故障信息的采集,并能上传至企业MES系统。研究结果显示,该系统能够确保管理人员迅速获取故障信息,及时响应处理,有效消除火灾隐患。同时,系统还具备强大的数据分析功能,为点检人员提供了设备运行状态的重要参考。

选煤厂配煤控制系统软硬件系统设计研究

在李雅庄选煤厂原有配煤控制系统的基础上,针对现有配煤控制系统存在的问题,设计了一种选煤厂配煤控制系统软硬件系统方案,对选煤厂原有配煤控制系统进行改造升级。该设计主要包括硬件设计和软件设计2部分内容。将设计的改进方案在李雅庄选煤厂实践应用,通过对比改造升级前后系统性能变化,表明改造后的系统控制精度显著提升,新系统应用效果良好。

矿井通风机节能技术的实例应用研究

通风机在矿井通风系统中扮演着重要角色,担负向井下输送新鲜空气、稀释空气中的有害物质和排放粉尘等任务。主要以矿山通风实验平台为基础,建立智能通风实验平台,对控制系统硬件与软件进行设计选型,实现通风节能监测监控系统的采集、处理和控制功能。同时,对实验系统数据进行整理分析,验证了系统节能技术的可靠性。研究旨在提高系统自动化与智能化水平,为后续通风机研究提供借鉴基础。

矿井空压机无人值守技术研究与应用

针对矿井空压机监控数据单一、故障感知能力差等问题,对空压机监控技术进行研究并设计了一套基于PLC的空压机无人值守监控系统。系统采用多传感器融合采集方案实现对设备温度、压力等参数的精确采集,并具备远程监测与故障预警诊断功能,实现了空压机无人值守,有效提高了空压机智能化运行水平。

基于磁引导的AGV控制系统

针对特种车辆装配现场的零配件运输过程中实时定位需求和避障问题,设计了一种固定线路磁引导型控制系统。该系统采用通用硬件和控制软件相结合的方式,硬件以西门子1200PLC为核心处理器,并搭载避障器,MOXA无线模块等装置,控制软件由AGV车载控制系统、导航系统、智能调度系统组成,可以有效控制AGV的行进和转向、导引和避障、监视AGV运动状态和位置并反馈详细信息等各项功能。经装配现场实际投入运行测试显示,该系统具有成本投入少,开发周期短且满足客户物料运输需求等优点。

皮表微流控出汗率检测系统的软硬件设计

汗液检测已成为可穿戴生化检测研究的热点,其中出汗率检测是汗液检测的重要研究内容。基于微流控技术的导纳式出汗率传感器具有低成本、抗干扰能力强的优势,是出汗率检测的主流方法,而导纳/阻抗测量是出汗率检测系统的核心。首先,文章论述了微流控出汗率传感的基本原理;然后,详细设计了基于AD5933芯片的导纳/阻抗检测系统的硬件电路结构,并阐述了其工作原理;最后,给出了面向铜电极的出汗率检测系统的程序设计要点。

通信原理实验平台建设的探索与实践

通信原理课程具有概念多、理论抽象的特点,学生普遍反映理解并应用这些知识存在一定难度。为提高学生的实践动手能力,将理论与实践相结合,文章基于不同平台构建了一套实验体系,包括基于软件仿真的验证性实验、基于虚实结合的设计性实验、基于无线通信实验平台的综合性实验。教师可根据学生基础知识水平以及可用的实验环境,选择合适的平台来配合理论教学。实践结果表明,这套多平台的课程实验体系不仅可以实现理论与实践的相互融合,帮助学生更好地理解通信原理及流程,还能极大地派发学生的创新精神,为学生的毕业设计、科技创新项目提供了便利的平台和启发性思路。

基于Markov过程的硬/软件综合系统可靠性分析

现代大型监控系统通常是一个复杂的硬/软件综合系统,其可靠性分析对于系统的设计、评估具有重要意义.综合考虑硬件、软件特点以及两者之间的相互作用关系,提出一种基于Markov过程的综合系统可靠性分析模型,模型中将系统失效分为硬件失效、软件失效与硬/软件结合失效.实际应用中,由于系统的状态数较大,提出利用循环网络方法对Markov状态转移方程进行求解,从而方便地得到系统处于各状态的瞬时概率与稳态概率.通过分析硬/软件综合系统可靠度、可用度与系统可靠性参数之间的关系,指出硬/软件结合失效将影响系统可用度,忽略硬/软件结合失效将导致可靠性估计值偏离实际值.

一种新型水下航行器半实物仿真系统的实现

针对水下航行器控制系统高精度仿真的需要,给出了由AD/RTS仿真机、三轴转台、水压仿真器和视景仿真工作站组成的仿真系统的总体设计,完成了由反射内存实时网络互连的三个平台的实时通信程序开发,研究了Simulink和C/C++混合编程技术并建立了航行器模块化仿真模型,已完成了系统调试。结果表明,该仿真系统满足了仿真实时性要求,对于水下航行器研制具有重要的应用价值。

应用虚拟现实技术的人机交互仿真系统开发

针对现有虚拟仿真系统在人机交互、实时响应、数据采集等方面存在的不足,综合运用多种虚拟现实软、硬件技术构建出一个可供人与虚拟操作对象进行实时人机交互的仿真系统。利用数据转换技术将设计对象导入该系统后,系统能通过实时采集人机交互过程中的相关操作数据,测量人机交互绩效,继而评价设计质量。实例应用证明了系统的可行性。