近年來,瓦斯事故在煤礦生產事故中所占比例越來越高,給礦工的生產生活帶來了極大的災難,必須加強對瓦斯的監測監控,避免瓦斯爆炸事故。因此對瓦斯氣體進行快速、實時檢測對于煤礦安全生產及環境保護有特別重要的意義。便攜式甲烷檢測報警儀是各國應用最早最普遍的一種甲烷濃度檢測儀表,可隨時檢測作業場所的甲烷濃度,也可使用甲烷傳感器對甲烷濃度進行連續實時地監測。大體上當前應用的便攜式甲烷檢測儀器,按檢測原理分為光學甲烷檢測儀、熱導型甲烷檢測儀、熱催化型甲烷檢測報警儀、氣敏半導體式甲烷檢測儀等幾種。 光干涉甲烷檢測儀性能穩定、使用壽命長,測量準確,是我國煤礦主要的便攜式甲烷檢測儀器。但現有的光干涉甲烷檢測儀存在自動化程度低、測量方法繁瑣、讀數不直觀,人為誤差較大、不能存儲數據等缺點。為此本文在干涉型甲烷檢測儀實現的原理上提出利用線陣型電荷耦合器件(CCD)對干涉條紋進行非接觸式的自動測量,獲得條紋信息,通過CCD驅動、高速模數轉換、數據采集等關鍵技術,實現了干涉條紋位移的精確測量,由單片機對量化后的測量信號進行智能處理,數字化顯示甲烷含量的測量結果。 光干涉甲烷檢測的關鍵是對干涉條紋中白基線以及黑色條紋位置的檢測,本設計采用線陣CCD成像獲取條紋信息判別其位置。CCD是一種性能獨特的半導體光電器件,近年來在攝像、工業檢測等科技領域里得到了廣泛的應用。將CCD技術應用于位置測量可以實現高精度和非接觸測量的要求;運用FPGA實現CCD芯片的驅動具有速度快、穩定高等優點:模數轉換之后的數據沒有采用專用存儲芯片進行存儲,而采用FPGA硬件開發平臺和Verilog HDL硬件描述語言編寫代碼實現數據采集模塊系統,同時提高數據采集精準度,既降低成本又提高了存儲效率。 本文設計的新系統使用方便、精度高、數據可儲存,克服了傳統光干涉甲烷檢測儀的缺點,技術指標和功能都得到較大改善。
上傳時間: 2013-06-08
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根據交通部公布的數據,交通事故呈逐年上升趨勢,交通事故不僅給公民的財產造成了損失,而且給公民的人身安全也會造成威脅。因此如何更好地避免交通事故成為一個焦點課題,汽車安全系統更是成為汽車生產商和研究機構的研究熱點。 當前汽車安全系統有兩大種類:一是被動式安全系統。例如:安全帶,安全氣囊等。二是主動式安全系統。主動安全系統又分為主動被動式和主動自動式。前者有ABS等。后者有汽車自動防撞系統和倒車雷達等。 本文采用激光測距系統,開發一種汽車在高速公路上行駛的主動式防撞系統,本文的重點是開發測距預警系統,采用專門的激光測距芯片和接收芯片,并采用FPGA(Filed Programmable Gate Array)作為主控芯片,對前車進行有效的監控,根據檢測得到的數據,實時提出建議和報警,提醒駕駛員減速或者采取制動措施,從而達到預防追尾碰撞的目的。本文工作主要有以下幾個方面: 1) 在比較分析激光、雷達和毫米波等測距方法的基礎上,根據市場需求及潛在用戶分析,確定采用激光脈沖測距方式。針對激光脈沖測距存在的技術難題,提出以FPGA作為系統核心控制模塊的測距系統設計方案。 2) 根據對車載動態測距系統測量精度、測量頻率和測量范圍的基本要求,結合脈沖激光測距的特點,提出采用多頭脈沖激光測距和多周期脈沖測量的技術方案。該方案可有效提高系統測距精度和測量范圍,降低系統成本。 3) 基于上述方案,完成了基于FPGA的多頭脈沖激光測距系統的各功能模塊的詳細設計、功能仿真、綜合優化及板級測試實驗。實驗表明,各主要功能模塊基本達到預期設計要求,為測距系統的后期開發奠定了基礎。 4) 完成了激光測距傳感器外圍光電轉換電路、電源轉換電路及通訊接口的設計、制作、安裝及實驗室調試。 5) 最后對論文研究工作進行了總結,提出了系統的不足之處和進一步研究工作的方向。
上傳時間: 2013-05-24
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現場可編程門陣列(FPGA)器件是能通過對其進行編程實現具有用戶規定功能的電路,特別適合集成電路的新品開發和小批量ASIC電路的生產。近幾年來,FPGA的發展非常迅速,但目前國內廠商所使用的FPGA芯片主要還是從國外進口,這種狀況除了給生產廠家帶來很大的成本壓力以外,同時也影響到國家信息產業的保密和安全問題,因此在國內自主研發FPGA便成為一種必然的趨勢。 基于上述現實狀況及國內市場的巨大需求,中國電子科技集團公司第58研究所近年來對FPGA進行了專項研究,本論文正是作為58所專項的一部分研究工作的總結。本文深入研究了FPGA的相關設計技術,并進行了實際的FPGA器件設計,研究工作的重點是在華潤上華(CSMC)0.5μm標準CMOS工藝基礎上進行具有6000有效門的FPGA的電路設計與仿真。 論文首先闡述了可編程邏輯器件的基本結構,就可編程邏輯器件的發展過程及其器件分類,對可編程只讀存儲器、現場可編程邏輯陣列、可編程陣列邏輯、通用邏輯陣列和復雜PLD等的基本結構特點進行了討論。接著討論了FPGA的基本結構與分類及它的編程技術,另外還闡述了FPGA的集成度和速率等相關問題。并根據實際指標要求確定本文研究目標FPGA的基本結構和它的編程技術,在華潤上華0.5μm標準CMOS工藝的基礎上,進行一款FPGA芯片的設計研究工作。進行了可編程邏輯單元的基本結構的設計,并用CMOS邏輯和NMOS傳輸管邏輯實現了函數發生器、快速進位鏈和觸發器的電路設計,并對其進行了仿真,達到了預期的目標。
上傳時間: 2013-08-01
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隨著經濟的發展,生活水平的逐步提高,購置房屋和車輛的人越來越多,但安全問題也給人們帶來巨大的經濟損失。與此同時,相應的安全防盜系統也應運而生。目前市場上,低端的方案是利用單片機和通訊單元相結合構成系統。這種系統雖然價格便宜,實現起來也相對簡單,但是功能不夠完善,不能實現正真的影、音、像圖文全方位監控。而高端的方案則使用專用集成電路,雖然功能強大,但是價格昂貴,并且對于新的接口標準存在兼容性問題,而且也不易升級。 基于FPGA的安全監控系統,是FPGA和通訊單元相結合的產物。其核心FPGA可多次配置,靈活性強,在性能和價格中找到一個很好的平衡。其易于維護和升級,以滿足市場上不斷推陳出的新的接口標準。 整個系統將是對視頻圖像處理、圖像加密技術、傳感器、PIC總線通訊等諸多技術的整合。而本文將側重于論述該系統中視頻圖像處理、控制接口和視頻傳送部分的內容。全文分為五個章節,第一章簡要介紹了視頻信號處理的原理和結構,對一些專業術語進行介紹,并展示了通用的視頻處理過程。第二章針對監控系統的案例,對視頻信號處理模塊的解決方案進行論述,將實際的視頻信號處理劃分為轉換、計算和傳送三個子模塊,并且分別進行功能介紹。第三章著重介紹視頻轉換和視頻計算兩大模塊,對相應的接口配置和模塊主要代碼實現作了深入分析。第四章將論述視頻處理中的重要課題:數字圖像的壓縮技術,并對相應的重要模塊和關鍵步驟作實際建模分析。第五章將探討視頻傳送的相關技術,介紹傳統的Camera-Link標準和最新的千兆以太網傳送標準,對可行性應用進行了比較。
上傳時間: 2013-07-17
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高速公路隧道屬于特殊路段,隧道洞內外環境差別非常大,需要在隧道內設置電光照明,以消除司機的“暗適應"與“明適應’’視覺問題,保證隧道行車安全。而當前的大部分高速公路隧道照明控制系統簡單,照明光源舒適度不高,未根據洞外環境亮度,綜合車速車流量及洞內煙霧濃度等因素,實時調節隧道洞內照明亮度,存在盲目加大隧道照明的亮度的問題,給行車安全帶來隱患,造成能源浪費,不符合設計規范和國家節能的政策要求。 本文介紹了當前隧道照明的發展及照明燈具智能控制的研究狀況,針對當前隧道照明的控制系統存在的問題,給出了基于ZigBee的隧道照明無線控制系統的 架構;分析比較了當前各種隧道照明光源的特點,針對當前普遍采用的高壓鈉燈照明和新興的LED燈照明做了詳細的經濟效益對比,根據系統使用壽命周期內的性價比,選擇大功率LED作為隧道照明燈具;在分析ZigBee協議及組網流程的基礎上,設計了基于ZigBee技術的簇樹型隧道照明無線測控網絡,系統采用CC2430無線模塊作為網絡節點的硬件解決方案,對網絡中的協調器、路由器及終端節點的組網及其數據處理流程進行了詳細設計;設計了利用ZigBee技術作為控制命令和數據傳輸的可調光LED燈具,滿足所提出的控制系統對燈具的要求:針對隧道照明控制參數及燈具光效難以建立精確數學模型的特點,系統采用基于專家經驗的隧道照明的模糊控制算法,設計了隧道照明控制程序,并嵌入到利用WinCC設計的隧道照明的控制系統中。論文最后對所設計的系統進行了測試,驗證了系統的可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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gb4943-2009培訓教程,是對信息技術設備的安全最新要求
上傳時間: 2013-06-19
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隨著我國工農業生產的發展和人民生活水平的提高,作為國民經濟基礎之一的電力行業取得了迅猛的發展,電力系統輸配電的安全性和可靠性也越來越受到電力系統運行、管理和科研人員的關注。輸電線路的各種事故是影響電力線路安全運行的重要因素之一。本文正是在這一前提下,在參考國內外大量文獻及研究成果的基礎上,設計實現了一套輸電線路綜合在線監測系統。 本文研制的輸電線路在線監測終端通過測量線路的泄漏電流、分布電壓、氣候參數以及圖像信息,并將數據進行采集、處理后,將數據發送到后臺監控中心,達到對輸電線路運行狀況進行實時監測的目的,并以此為依據給出線路的評估信息提供給電力部門作為其安排檢修的依據,可以大大減少電力部門的工作量并預防線路事故的發生。 針對本系統功能豐富、監測參數眾多的特點,作者設計了基于ARM的數據采集與傳輸系統。通過對ARM資源的合理分配,實現了監測終端的數據采集處理功能。終端的數據傳輸功能由ARM和無線傳輸模塊配合完成,實現了GPRS和GSM SMS兩種數據傳輸方式。 本文是對輸電線路綜合在線監測終端數據采集與傳輸系統設計和研究工作的總結,本文內容主要偏重于監測終端硬件和軟件的研究設計。論文在最后一部分對運行得到的數據也進行了分析、總結。 本文研制的輸電線路綜合監測終端已在在幾條高壓輸電線路上掛網運行,運行結果表明系統各方面性能良好,滿足設計要求。
上傳時間: 2013-07-20
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隨著當今生產力的發展和技術的進步,生產設備的自動化程度越來越高,傳統的監控手段已不能滿足生產自動化、智能化和網絡化的需求。智能巡檢終端作為生產安全的重要輔助設備,能在復雜環境下實現對多設備多信號量的實時采集和處理,可以作為解決生產設備安全運行的主要手段之一。近來年嵌入式技術以其強大的處理能力、高度的可靠性在微控制領域的應用越來越廣泛。無線通信技術,特別是GPRS無線網絡技術的快速發展。使互聯網等寬帶數據網絡與無線通信網絡實現互聯,能夠大大提高無線監控效率。在分析研究了當前國內、外設備巡檢系統研究現狀,并結合嵌入式技術和GPRS無線網絡通訊技術的基礎上,根據實際項目企業的具體生產要求,論文提出了一種基于GPRS無線通信技術與嵌入式技術的無線智能設備巡檢系統。 本系統采用三星公司的ARM920TS3C2410芯片作為系統處理器,處理器從外部傳感器采集到的相關數據,如:溫度、濕度、壓力等,通過SIM—300GRPS無線通訊模塊的AT命令將數據通過無線網絡傳送到移動運營商GPRS網絡中,然后將數據傳送到生產監控中心(指定IP地址或域名)監控中心,監控中心可以通過專門軟件對從各監控點傳遞的數據作出分析處理,并通過GPRS網絡將相關控制命令反饋給各個監控點。 本課題主要工作集中在兩個方面:一方面是GPRS無線收發設備硬件實現,在這一部分涉及到模塊硬件功能設計、無線模塊、嵌入式處理器的選型;另一方面是軟件設計,給出了系統軟件開發流程,完成了各模塊的開發工作。研究和試驗表明,該系統具有價格低廉、穩定可靠的特點,能滿足遠程無線數據傳輸的實際需求。
上傳時間: 2013-06-01
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工程機械監控系統是利用計算機技術、現場總線技術、無線通信技術以及衛星定位技術對工程機械的運行狀態、位置等進行監測,是一個既復雜又龐大的系統,涉及的領域廣,而且由于其工作環境的特殊性,對系統的安全性、穩定性要求特別高。現在隨著嵌入式技術的不斷成熟與發展,高可靠性、小型化、人性化、網絡化和智能化將是其發展方向。 本文采用底層單元控制系統、車載監控系統和遠程監控系統三級網絡總體結構,對起重機底層安全控制單元進行監控。在底層單元中引入CAN總線,研究基于CAN總線協議的Hilon A協議實現底層各單元的通信。中間層以S3C2410和Linux為核心,融合嵌入式技術,開發Qt.Embedded界面,對實時采集起重機的吊重、風速、仰角信號狀態參數,以及通過計算比較判斷是否發生異常的狀態進行顯示。最后研究了GPRS網絡,完成遠程數據傳輸和遠程終端監控的通訊。 文中詳細介紹了系統的各部分硬件設計,結合硬件平臺實現了Linux操作系統的移植、引導加載程序BootLoader,構建了根文件系統。結合Linux操作系統平臺,實現了CAN總線通信、GPRS通訊、PPP腳本撥號、Socket網絡編程、LCD幀緩沖顯示設備Framebuffer、觸摸屏、A/D轉換器驅動程序的開發,并通過嵌入式圖形用戶Qt/Embedded在嵌入式Linux平臺上的移植,開發了友好的人機交互界面。
上傳時間: 2013-06-30
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諧波帶來的影響已經嚴重危及到電力系統的安全、經濟、穩定運行。解決諧波污染的關鍵在于精確實時地確定諧波的成分、幅值和相位等因素。而今普通工業控制計算機已越來越不能滿足系統運行的高效性、高實時性、高穩定運行性和高可靠性等要求,給諧波的測量帶來誤差,因而開發新一代基于ARM平臺和嵌入式Linux系統的電力諧波檢測裝置來滿足這些要求顯得很重要。 同時,友好的圖形界面也已經成為人們普遍關注的一個熱點問題。電力諧波檢測裝置的圖形用戶系統更是存在著進程獨立、網絡通信能力、跨平臺等特殊需求。在眾多的圖形用戶界面軟件中,因QT/Embedded具有跨平臺、面向對象、能設計精美的人機界面等優點,系統便選取QT/Embedded作為支撐平臺,并解決了QT/Embedded跨平臺移植和中文化等問題。 因頻譜泄露和柵欄效應以及系統基本頻率的波動,普通的FFT算法不能準確測量諧波和間諧波成份。為了提高測量精度,本文先用頻域插值法確定系統的基本頻率,以及插值多項式方法重構時域采樣信號,接下來用FFT計算整數次諧波成份,以及頻域插值方法計算間諧波成份。 系統選用長沙科瑞捷機電有限公司提供的基于ARM處理器的SAM7430模塊,在此基礎上開發諧波檢測軟件,包括數據采集、FFT分析以及界面顯示程序。經初步調試系統工作穩定可靠,具有一定的實用參考價值。
上傳時間: 2013-08-02
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