基于蓝牙Mesh技术的酒店客房控制系统设计

针对传统的酒店客房控制系统存在功能单一、布线复杂、扩展性差等问题,提出一种采用蓝牙Mesh组网技术的酒店客房控制系统。该系统采用ESP32系列芯片作为主控制器,通过蓝牙Mesh组网实现客房内部设备之间通信消息的接收和转发,实现了酒店灯光、空调的无线控制和室内环境监测功能。各设备的工作状态数据通过MQTT传输技术上传到云平台,并通过微信小程序实现客房内设备的远程控制。测试结果表明,该酒店客控系统通信正常,并实现了预设功能,具有免布线、功能易扩展等优点。

基于无线Mesh自组网煤矿液压支架压力传感器设计与应用

通过研究现有无线矿山压力监测系统中液压支架传感器应用情况,发现普遍存在数据传输不稳定与传感器功耗高问题,为此利用无线Mesh自组网技术设计煤矿液压支架压力传感器,克服数据传输不稳定及功耗高的问题。以STM32L412单片机为核心处理器,定时采集液压支架压力数据,对压力数据进行处理和存储,并控制数据通过无线Mesh网络传输至监测分站,最终到达地面监测系统。设计中将无线Mesh模块唤醒机制与STM32L412单片机低功耗模式结合设计,保证数据传输可靠性同时,兼顾传感器低功耗。经过现场实际应用,所设计的液压支架压力传感器在矿井下环境中数据传输稳定、传感器功耗低,适合煤矿工作面液压支架压力采集监测。

一种小型无线Mesh监测终端中的功率放大器设计

为解决矿井下通用型无线Mesh监测终端中的射频收发前端尺寸过大的问题,提出一种矿井下小型无线Mesh监测终端的射频收发前端设计方案.对该射频收发前端的发射链路中的驱动功率放大器和末级功率放大器采用微带线与集总元件混合的匹配电路设计方式,大大减小了电路尺寸,研制的射频收发前端样机尺寸仅为98mm×72mm×17mm.测试结果表明,样机的发射性能达到设计指标,实现了射频收发前端的小型化;本文提出的混合匹配电路设计方法是有效的.

基于无线Mesh的电力通信规划关键技术研究

本文旨在探索基于无线Mesh的电力通信规划关键技术。通过深入研究无线Mesh网技术特点、电力通信网络规划要点以及关键技术类别,提出了网络拓扑设计、通信质量保障、网络资源优化分配等创新方案。在应用方面,移动通信技术融合、电力通信规划智能创新和电力物联网场景规划创新,为系统提供了多层次的创新路径。研究结果显示,这些创新将使电力通信系统更智能、高效、可靠,从而促进电力系统在数字时代的快速发展。

基于Mesh网络技术的电力应急通信技术应用

电力通信专网是保障国家电力系统安全稳定运行的重要网络,电力通信设施分布在人员稀少的户外,这种环境下不可避免会出现一些电力通信设施的突发损坏情况。电力应急通信技术作为在电力通信专网因突发事件而中断时的快速通信手段,在保障电网安全运行生产上产生非常重要的作用。其中,Mesh网络技术作为一种新型的无线通信技术,组网快速方便,为电力抢修应急通信等工作提供更为良好的通信方式。文章通过对Mesh网络技术在电力应急通信中的应用进行探究,对Mesh网络技术的网络体系结构以及应用优势进行分析,结合电力应急通信中对通信系统的需求构建完善的Mesh网络系统,并将其应用在电力抢修应急工作中,进一步提高电力抢修的工作质量和安全性。

全数字化M310核电机组DCS系统Mesh网络可靠性研究及应用

M310全数字化核电方家山机组在国内率先成功实施DCS一层网络拆分,本文从解决双机组数字化仪控系统相互影响出发,结合方家山机组DCS一层Mesh网络构架设计和跨机组通讯测试与应用,研究分析Mesh网络架构改变后数据通讯可靠性提升策略,可为同类型核电机组Mesh网络变更改造提供重要经验反馈和技术支持,亦可为全数字化核电机组DCS系统网络设计提供良好参考借鉴。

监测预警Mesh通信系统的宽带射频功率放大器设计

为解决基于Mesh技术的实时监测预警系统中单频无线监测终端易被外部干扰而无法使用的问题,设计了一种可应用于无线监测的1.0~1.5 GHz的宽带射频功率放大器.该宽带射频功率放大器由驱动放大器和末级放大器构成.采用单载连续波和20 MHz的64QAM宽带数字射频信号测试该射频功率放大器的性能,得到:增益大于20 dB,末级放大器输出(P1dB)大于43 dBm,射频信号峰均比(PAR)大于6 dB,邻信道功率比(ACPR)小于-34 d Bc@37 d Bm,直流功耗小于40 W,第2~4次谐波小于-50 dBc.测试结果表明,该宽带射频功率放大器达到了设计要求.

用于无线Mesh通信的宽带线性功放模块设计

针对单频点工作的无线Mesh通信系统在复杂空间电磁环境下,工作频点被占用或干扰时导致无法使用的问题,设计一种工作在(1~1.5)GHz的宽带射频线性功放模块,该模块可应用于宽带无线Mesh通信系统。在(1~1.5)GHz频带内采用6个单频点对该功放模块的驱动放大器和末级功率放大器仿真设计和模块测试。测试结果表明:①(1~1.5)GHz工作频带内,任意单频载波增益≥20 dB,输出P1dB≥43 dBm,支持射频信号峰均比(PAR)≥6 dB;②采用64QAM,20 MHz的数字射频信号输出37 dBm时,ACPR小于-34 dBc,直流功耗≤40 W;③2~4次谐波≤-50 dBc。

一种802.11s mesh网在农村电力通信接入网中部署的新策略

农村电网进一步的升级改造工程急需建设能够提供安全可靠的双向通信网络平台。农村电网地理环境的复杂性和总信息量低的特点更适合建设无线专网。为了给农村电网通信提供真正可靠、自愈和高吞吐量的无线通信网络,对如何在农村电力通信接入网中部署802.11smesh网进行了研究,分析了适用于农村电力通信接入网的mesh网络拓扑结构,选用基于簇的AP(access point)部署方案对农村电力通信接入网进行规划部署。通过NS-3仿真建模技术对新方法进行验证,仿真结果证明新方法使求的最优解更加合理,在实时性和吞吐量这两方面能够满足农村电力通信接入网的需求。

大功率干扰监测下无线Mesh网络扰动容错方案

在无线Mesh网络中,常受到大功率动态干扰,MAC层协议扰动容错方案设计是提高Mesh网络抗大功率干扰,提高网络监测性能的关键技术。传统方法采用无线Mesh路由修复算法实现扰动容错方案设计,MAC层协议容错性能不好。提出一种基于自适应神经模糊系统网络动态大功率干扰监测的无线Mesh网络扰动容错方案,进行无线Mesh网络设计,在无线Mesh网络中,任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器,网络中的每个节点都可以发送和接收信号,在Sink对进行数据融合,实现大功率干扰监测数学模型构建。采用自适应神经模糊系统进行Mesh扰动容错方案设计,改进大功率干扰监测下无线Mesh网络扰动容错方案,提高Mesh网络抗大功率干扰能力。仿真实验表明,该方法具有较好的鲁棒性,该容错方案得到的网络生命周期延长了1.24倍和1.39倍,节省了能量,延迟了网络生命周期,保证无线Mesh网络系统的稳定性和高效性。

大型风电齿轮箱宏观参数优化设计

在大兆瓦级风电齿轮箱设计中,为了提高功率密度同时又尽量减小振动噪声,提出一种齿轮宏观参数优化设计方法。以功率密度、啮合刚度为优化目标,抓住最主要的影响因素,建立多目标优化模型,在模型函数中综合考虑重合度、啮合刚度、齿轮强度与宏观参数设计的关系,得出高效可行的优化方法。对5MW风机高速级齿轮优化结果进行对比,该优化方法在保证齿轮强度条件下,可有效增加啮合刚度,减小传递误差,提高动力学性能,与试验结果对比,降低噪音值4%左右。

基于传动比法3K(Ⅲ)型行星轮系自锁及效率最大化研究

行星轮系结构紧凑、传动效率高,在工业制造领域中运用广泛;对于具有自锁特性的机构,行星轮系存在广阔的运用空间。基于传动比法分析了3K(Ⅲ)型行星轮系的功率流向及效率公式,通过对该种行星轮系自锁时的效率进行优化处理,改善其运行性能,从而得到提高传动效率后的行星齿轮组反向自锁的传动比设置以及相应的效率大小。首先,利用基本公式求解周转轮系的传动比;其次,针对不同的情况分析周转轮系的功率流向;然后,综合上述条件绘制出效率曲线,并结合实例分析轮系自锁时的传动比状况;最后,通过具体案例验证了该方案的准确性和有效性。该方法能够得出存在反向自锁现象、行星轮系效率最大化时的传动比参数。

认知无线Mesh网络中联合功率控制与信道分配的拥塞避免

受制于频谱资源有限性及链路负载差异性,网络拥塞成为认知无线Mesh网络研究中亟待解决的关键性问题.针对该问题,通过量化节点通信功率等级,并综合考虑网络干扰、链路有效容量及流量守恒等因素,建模了联合功率控制与信道分配的拥塞避免模型.进一步,提出了基于嵌套优化的拥塞避免机制,包括基于遗传算法的功率控制与信道分配、基于遗传算法的路由调度以及基于链路需求的最优路由算法.分别设计了组合编码和序列编码规则及流量守恒的约束控制机制,以保证个体进化的有效性及算法的快速收敛.一系列仿真实验表明该算法能够有效提高网络吞吐量,满足数据传输的实时性需求.

自适应Tree-Mesh结构的大棚无线监测网络设计

针对大棚基地作物状态及环境信息的无线采集的需求,设计了改进的分簇Tree-Mesh混合拓扑结构无线传感器网络,并利用ZigBee实现了组网和多跳通信,以CC2530为核心设计了多传感器无线节点硬件系统,基于Z-Stack协议栈设计了有限状态机节点程序。同时,针对无线节点低功耗和网络信息低冗余的要求,设计了基于接收信号强度指示的最佳发射功率自适应机制,和基于感知数据差值的最小传输数据冗余自适应机制。试验结果表明,节点单跳和多跳通信速率典型值分别为20与0.3kb/s,采用干电池供电和直流供电的节点通信距离分别可达30和90m。仿真结果证明采用低功耗自适应机制的节点功耗降低了38.44%,可用作大棚基地的环境监测。

无线Mesh网络在输电线状态监测系统中的应用

文章针对输电线状态监测系统的要求,结合无线Mesh网络的特点,提出了一种应用无线Mesh网络构建输电线状态监测通信系统的方案。该方案实现了无光纤接入条件下,线路状态监测数据的高速、安全可靠传输,利用Mesh网络的多跳特性实现了监测数据的远距离传输。

无线mesh网络中基于效用最优的联合信道分配和功率分配算法

该文针对多信道无线mesh网络,采用基于效用最优的定价机制,提出了一种功率-干扰价格模型,并基于该模型提出了一种分布式联合信道分配和功率分配算法。每个节点根据自己所消耗功率状况合理地定功率价格,并根据自己所受干扰状况合理地定干扰价格。通过功率价格和干扰价格来调节链路的信道分配和功率分配,使网络效用最大化。仿真结果表明:所提出的算法能够快速、平稳地收敛到近似最优解。同时还仿真了网络可用信道数目、节点射频数目和功率对系统性能的影响,可以为网络配置提供参考。

基于电子齿轮箱的内啮合强力珩齿同步误差补偿方法研究

电子齿轮箱作为一种特殊的多轴联动控制技术,是齿轮展成加工机床数控系统中的控制核心,其同步控制精度决定齿轮加工精度。内啮合强力珩齿作为一种重要的齿轮精密加工工艺,其展成加工精度很大程度上由电子齿轮箱的控制精度决定。文章结合强力珩齿加工的运动学模型,建立了内啮合强力珩齿的电子齿轮箱模型,将强力珩齿加工各运动轴跟踪误差的相对差值定义为同步误差,并将其映射到齿距偏差、齿廓偏差和螺旋线偏差上;提出一种基于电子齿轮箱的同步误差补偿控制方法,建立了同步补偿控制模型;在dSPACE半实物多轴运动仿真平台上,进行内啮合强力珩齿加工的运动控制实验。实验结果表明:所提出的基于电子齿轮箱的同步误差补偿方法可以有效降低内啮合强力珩齿的同步误差。

基于Mesh结构的电源地布线网优化设计

提出了一种优化Mesh结构电源 地布线网的快速算法,使电源 地线网在可靠性约束条件下,通过调整线段的长度和宽度,布线面积达到最小。其基本思想是将约束条件下的非线性规划问题转化为线性规划问题,得到所需的线段长度和宽度。

无线mesh网络的拓扑控制算法研究

针对无线mesh网络(WMN)中由于无线信号干扰造成的端到端吞吐量并不是很理想的问题,提出了一种通过以最小化最大冲突负载为策略构造无线mesh网络拓扑的拓扑控制算法。在形成网络拓扑之后,算法通过调整节点的传输功率到一个合理水平来降低干扰,从而提高信道的空间复用度以优化网络的吞吐量。最后以最大冲突域负载作为性能指标的仿真结果表明:通过拓扑控制能够提升无线mesh网络的吞吐量。

基于迭代隐式线性化的网状配电网潮流计算及其最优潮流模型

随着分布式能源和储能容量的增加以及电动汽车的普及,配电网的功率流动由单向转变为双向,且网络拓扑由径向转变为复杂的网状结构。为了高效应对网状配电网的潮流(power flow,PF)分析和最优潮流(optimal power flow,OPF)问题,以及进一步提升现有线性化模型的近似精度、完善对网络损耗等元素的线性近似,该文构建迭代隐式线性化潮流(iterative implicit linearization power flow,IIL-PF)模型及其最优潮流模型(IIL-OPF)。该模型将非线性潮流流形M(Manifold)视为节点电压和节点注入功率之间的隐式代数关系,之后利用切平面对M进行局部近似,并迭代更新线性化点以提高线性模型的近似精度。此外,所提模型充分考虑了支路始/末端潮流、支路潮流平方、支路损耗等因素,并对其进行明确的线性化推导。最后,基于修改的IEEE 33系统,分别在径向和网状运行方式下,验证所提模型可快速收敛,并具有较高的近似精度。其中IIL-PF计算结果、IIL-OPF的目标函数和发电机出力等优化结果与MATPOWER的非线性模型相比,误差均在1%以内,因此所提模型可以满足工程规划或日前运行模拟等应用要求。