柴油机尾气颗粒捕集器状态监测与分析系统研究
这是一篇关于柴油机颗粒捕集器,远程状态监测,嵌入式,物联网,Web应用的论文, 主要内容为随着日益严苛的排放法规相继颁布与实施,柴油颗粒捕集器作为控制柴油机颗粒物排放最为行之有效的技术手段,已成为柴油机颗粒物排放治理应用广泛且不可或缺的后处理产品。颗粒捕集器在工作过程中发生故障若不能及时发现并进行处理,将导致柴油机工作效率下降、颗粒物排放超标等问题发生,且车主出于成本考虑可能对颗粒捕集器做出直接拆卸等篡改行为。本课题针对《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB17691-2018)等国标文件中对于污染排放控制装置的远程监测及防篡改需求,基于国内外针对颗粒捕集器状态参数及远程监控系统开发的研究现状,利用嵌入式技术、物联网技术及Web应用开发技术研究并实现了柴油机尾气颗粒捕集器状态监测与分析系统,由车载数据采集终端及大数据展示与分析平台两部分构成。车载数据采集终端通过嵌入式技术与物联网技术融合开发,实现颗粒捕集器状态监测与数据云端存储。终端整体由主控制器、颗粒捕集器状态信息采集单元、定位采集模块、电源模块、SD卡存储模块、无线传输模块、LCD显示模块与警示单元构成。选取STM32F103RCT6作为终端的主控制器,通过颗粒捕集器状态信息采集单元采集颗粒捕集器两端压差、两端温度及排气口颗粒物浓度三种状态特征参数,若异常则利用警示单元发出声光报警提醒车主及时处理。所采集的数据在LCD显示模块中显示,经SD卡存储模块存储后通过4G无线传输模块上传至物联网云平台。针对所采集压差信号与温度信号中的干扰问题,采用一种结合中值与一阶滞后滤波的滤波算法,减少信号中的噪声与毛刺干扰,使数据能够更加真实地反映颗粒捕集器状态。大数据展示与分析平台基于B\S架构,采用前后端分离模式进行开发,其中后端工程使用Spring Boot与My Batis Plus搭建,前端展示采取Vue与Element UI构筑,平台数据库则由My SQL与Redis共同组成。平台共设计有数据中心、轨迹管理、信息维护以及系统设置四个功能单元,实现了云端数据多样化展示、与百度地图结合进行车辆位置监测及超区判断、维护平台中相关数据等功能。对柴油机尾气颗粒捕集器状态监测与分析系统进行了实际测试,测试结果显示系统符合预期,能够正常稳定运行。本课题所设计的系统对于降低因颗粒捕集器故障或被篡改导致的柴油机工作效率下降及颗粒物超排等现象发生的概率具有实际意义,有利于提升颗粒捕集器装置的安全性。柴油机尾气颗粒捕集器状态监测与分析系统可根据需要接入监管平台,形成更加精细完整的颗粒物排放监管网络,为节能减排做出实质贡献。
嵌入式无线接入点和无线站配置管理平台的设计与实现
这是一篇关于无线局域网,嵌入式,Client/Server,Browser/Server,配置管理的论文, 主要内容为伴随着有线网络的快速发展和广泛应用,快捷高效、组网灵活的无线网络技术也在飞速发展。无线网络技术解决了有线网络“线”的限制,在很多场合无线局域网成为了有线局域网的替代解决方案。与此同时,伴随着计算机硬件技术、半导体微电子技术以及相关通信技术发展起来的嵌入式系统也以其惊人的速度成长起来。嵌入技术和无线通信技术紧密结合,能够较好地满足移动无线应用的要求。本文研究的地铁无线通信系统正是无线局域网与嵌入式技术集成应用的典型。 地铁无线通信系统用于动态的监控地铁运行状况,地铁上的无线通信终端STA与架设在隧道沿岸的无线访问接入设备AP组成了符合802.11b标准的无线局域网。管理计算机如何对AP和STA参数进行实时监控和管理,以便获取或调整列车运行参数,这是本文的主要研究内容。 本文根据项目需求,基于嵌入式Linux操作系统,设计并实现了一套对地铁无线通信系统中的AP、STA等设备进行监控和管理的软件,监控和管理的内容主要包括无线设备参数、网络层IP地址配置等参数以及当前AP状态、STA连接状态等。配置管理系统支持两种交互模式,分别为Client/Server和Browser/Server模式,能适用于不同计算能力的嵌入式系统。在C/S模式下,本文设计并实现了一种通信平台,将底层通信与上层参数管理分开,功能独立便于模块移植;B/S模式下,本文在嵌入式Linux平台上,通过Boa服务器与CGI应用程序交互,实现了客户端对参数的查看和配置,操作简单。通过外场测试表明,本系统能够在列车静止和运行模式下通过C/S和B/S两种方式对AP和STA设备进行配置管理。
嵌入式GPS定位系统的设计与实现
这是一篇关于GPS,嵌入式,定位系统,Windows CE的论文, 主要内容为随着微电子技术和空间大地测量技术的发展为地理信息系统的发展带来无穷的活力。近些年来,由于全球定位系统(GPS)能够提供位置、速度、时间等信息,使其应用越来越广泛,已经涉及到国民经济的各个领域。嵌入式系统具有广阔的科技前沿和应用前景,已成为继个人电脑和互联网以后最为重要的发明之一。将GPS、嵌入式等技术集成实现目标的实时定位,从而完成嵌入式定位系统的设计与实现,有着极大的开发和应用前景。 本课题主要是研究一种基于ARM9微处理器的GPS定位系统的设计与实现方法。论文研制基于ARM9嵌入式架构的GPS定位系统,重点研究和设计基于嵌入式处理器S3C2410为核心的电路系统,并且根据嵌入式硬件系统定制Windows CE软件平台,在Windows CE环境下采用Embedded Visual C++ 4.0软件开发设计Motorola M12GPS接收模块的驱动和控制程序以及具有空间地理信息显示功能的定位系统,并且利用Windows CE的图形显示方式,设计具有电子地图位图显示形式的定位显示模式。本论文研究内容主要涉及嵌入式系统硬件研制,GPS定位原理和接收模块的应用开发,嵌入式操作系统Windows CE的定制和系统构建,基于C语言的接口驱动程序设计和嵌入式可视化应用程序设计等技术,更重要的是基于这些技术实现具有地理图形模式的嵌入式定位系统。 本文针对嵌入式定位系统的软硬件设计和实现,提出了利用以ARM9核为硬件基础和以Windows CE操作系统为软件基础的设计实现定位系统的的解决方案。实验结果证实,所研制的嵌入式定位系统能够完成预期的定位功能,对基于嵌入式技术的定位系统设计具有一定的参考价值。
基于云平台的智能家居生态与安防系统设计与研究
这是一篇关于安防监控,嵌入式,云服务器,图像处理,MVC架构,移动终端的论文, 主要内容为安防监控一直以来都是备受国内外关注的热门话题,以国内为例,从城市的大街小巷到高级会议室、酒店、餐厅,甚至是偏僻的农村,都可以看到监控的存在,然而普遍还是以传统安防监控为主,传统的安防虽然能够以视频的形式纪录一段时间内监控场景的变化,但是必须依靠管理人员实时观察才能捕捉画面的异常信息,这样一来当监控点很多时,就无法满足实时监控的需求,造成只有事情发生才去调取监控查看情况,信息反馈严重滞后的局面。针对这一现象,本课题采用高效的图像检测算法,结合安全可靠的云平台,辅助以快速的互联网通信技术进行智能化场景监控,摆脱了对人的依赖,弥补了传统安防系统的缺陷。本系统针对现代家庭安防设计,硬件平台采用基于ARM Cortex-A8内核的三星S5PV210处理器为核心,移植了开源稳定的嵌入式Linux操作系统,结合跨平台的Qt应用程序开发技术,实现了电力线载波串口数据读取、USB摄像头图像采集等功能,对于图像数据系统使用压缩算法处理后借助以太网进行远程传输。软件开发方面主要面向于云服务器,不仅设计了相应的数据解码、图像处理和MySQL数据库服务等程序,而且为了能够更好的支持web和移动终端,还搭建了JavaEE MVC架构。此外在图像处理算法上,通过对多种运动物体检测算法和人体识别算法的研究,改进了三帧差分法和HOG+SVM人体检测算法的处理结构,实现了快速运动物体分割和人体特征判别。本课题最终完成了云平台安防监控硬件平台搭建和软件程序开发,并在此基础上对系统进行了功能测试,通过测试不断地查找系统的缺陷,改进图像处理算法、优化多线程数据处理,使得算法在运算速度和识别精度上有了很大提升,希望未来的智能家居安防监控系统能够不断升级,不仅用在实验室,而且还可以真正的投入市场,发挥它的实用价值。
基于4G网络的温室环境监测系统的设计与实现
这是一篇关于TD-LTE,J2EE,嵌入式,温度监测的论文, 主要内容为设施农业,是通过现代工程技术手段,保证农作物高效生长的一种手段。在不适宜植物生长的季节,也能保证植物的正常生长,并保证产量,是现代农业不可缺少的重要组成部分。在北方地区,随着季节的变化,温度的变化直接影响着农作物的生长,通过温室可以有效的为植物提供适宜的生长环境,而对温室中农作物的生长环境控制,已经由传统的个人管理模式,逐渐的转向现代化,集中化的统一管理方式。高度的集中管理,可以有效的降低管理成本,能在最短的时间内做出及时、准确的判断,保证了温室的正常运行,保证了温室农作物中的正常生产。但是,由于集中化管理覆盖的范围较大,温室的环境温度又是温室工作的基础,而普通的温室环境温度监测系统大多数只能工作在小范围,这对于集中管理来说是一个难题。本文以环境监测系统为研究对象,设计了基于TD-LTE网络和嵌入式的环境温度监测系统。采集装置的核心采用三星公司的ARM系列嵌入式处理器S3C2440A,它是整个硬件系统的核心;温度传感器采用DS18B20,该传感器具有体积小,抗干扰能力强,精度高等特点;在数据传输方面使用了TD-LTE,TD-LTE具有传输速度快,响应速度快等优势。服务器采用了红旗LINUX操作系统,并且试用J2EE设计基于WEB方式的B/S结构的上位机软件,编写了可视化界面,以实现对环境温度的实时动态监测和预警功能,基于TD-LTE网络的全面覆盖,为温室环境温度监测系统提供了,不受距离限制的无线传输方式和高效的数据快速传输服务。
基于NB-IoT的智能供热系统设计与实现
这是一篇关于智能供热,机器学习,热负荷预测,嵌入式,JavaEE的论文, 主要内容为能源安全、环境问题和经济问题是研究减少能源消耗和温室气体排放的驱动因素,能耗估算和监控是实现节能减排目标的重要途径。我国建筑能耗占社会能源消费比例的30%,其中建筑供暖能耗占建筑能源消耗的60%左右。城市集中供热系统存在供热粗放、缺乏控制、供热过程热量浪费严重、冷热不均匀等问题。随着物联网、嵌入式、云计算、机器学习技术的发展,城市集中供热系统的转型升级迎来了新的契机。为解决城市集中供热系统存在的问题,本文基于当前主流的物联网通信技术NB-Io T设计实现了智能监控系统。将供热系统中的硬件设备接入到物联网云平台,监控系统能够维护云平台中设备信息,实时监控能耗情况。管理人员能够通过监控系统下发设备控制指令,实现远程控制。针对项目背景本文首先分析了国内外研究现状,提出了供热系统的改造方案,根据改造方案对系统软硬件需求进行了论证。采集了供热系统的热负荷原始数据和气象数据,对数据进行了清洗和特征提取,分析了供热系统的非线性和时延特点,确定使用神经网络和SVR对热负荷进行预测。然后论述了二次网用户侧阀门控制器的软硬件设计与实现,进行了MCU选型和外围电路设计,根据硬件电路设计了相应的驱动程序。探讨了NB设备与电信物联网云平台的对接协议和对接方法,对NB设备的入网进行了测试验证。最后使用JavaEE技术设计实现了供热系统运行监控软件,实现系统用户管理、权限控制、设备管理、告警通知等功能,根据系统需求设计了测试用例,对系统功进行了功能测试和压力测试,验证系统满足需求。
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