基于AVR单片机的路基温度采集系统研究与设计
这是一篇关于路基,温度,采集系统,人工神经网络的论文, 主要内容为在多年冻土和季节性冰冻寒区,公路质量不仅与其修建质量有关，还与路基强度有关。含水量和温度变化决定着路基结构的强度和稳定性，其中温度是土体中水分迁移的动力和水分发生相变的重要条件，分析路基中温度的分布和变化规律，是研究季节性冰冻地区水泥或沥青混凝土路面稳定性的基础。因此开展能够自动、连续获得寒区公路路基温度在冻融期内变化规律的路基温度采集系统，将为寒区公路路基稳定性评价及公路设计施工提供依据，具有重要的经济和科学意义。 针对路基温度的多通道自动检测需求，提出了上下位机通讯的路基温度采集系统。上位机用LabVIEW编写数据采集系统，通过串口通讯与下位机实现参数设置和数据采集。下位机采用Pt100为温度传感器，采用74LS138和74HC4051设计了多通道拓展方案，以ATmega16A为MCU，通过SPI总线与AD采集模块AD7709和存储模块AT45DB041D通讯，通过I2C总线连接PCF8563时钟模块，通过MAX3232实现串口通讯，通过电源模块将电池电压转为3.3V给系统供电，并在Altium Designer完成硬件电路原理图和PCB板的设计，实现了128通道的路基温度采集系统硬件设计。 下位机采用休眠—中断的工作模式实现低功耗，用C语言在AVR Studio中设计了时钟模块、多通道选择模块、AD采集模块、数据存储模块、电源检测模块、中断服务模块，通过自定义的串口通讯协议，与上位机管理程序LabVIEW实现系统初始化、时钟参数设置、报警设置、存储器数据读取和清除等功能，并通过实验对软件和硬件系统进行了调试和完善。 为了实现路基温度的预测功能，在路基温度检测与预测上提出用人工神经网络的时间序列NAR网络模型建立路基温度的预测模型，实现路基温度变化规律的预测，实验表明所建预测模型的最大相对误差达到0.443%，具有较好的预测精度。 该系统经调试验证结果表明其测量误差满足设计要求，具有成本低、可采集面积大、用户操作性好、使用方便、可扩展性强等优点，可以在路基尤其是冻土地区路基高效准确地实现多通道的数据采集。长期野外工作证明本测量系统可长期稳定可靠工作，不仅可以实现对路基温度的多通道采集，也可以将此系统应用于其他工业现场采集温度数据。
基于物联网的干腌火腿发酵环境监控系统设计
这是一篇关于干腌火腿发酵,物联网,采集系统,智能控制的论文, 主要内容为随着政府部门越来越重视数字农业的建设和发展,物联网作为一项新兴的信息化技术,越来越受到重视并广泛应用在食品与农业生产中。我国传统干腌火腿属于自然发酵肉制品,生产工艺复杂且标准化程度较低,一般中小企业和家庭式作坊,生产干腌火腿发酵过程大多在自然条件下进行,很大程度上限制了火腿的品质和统一性。干腌火腿发酵的环境条件对于火腿的品质好坏有很大影响。基于目前较为成熟的物联网技术,考虑适宜的成本,设计一套干腌火腿发酵环境监控系统,为制定火腿发酵标准化与规范化提供参考,提高干腌火腿发酵环节的科学管理,本文主要研究内容与结果如下:1、设计了干腌火腿发酵环境物联网监控系统的整体方案。通过文献查询和调研访谈等方法,对干腌火腿发酵系统进行需求分析后设计了系统总体方案。2、完成了系统的硬件和软件部分设计。系统采用STM32F103RET6主控芯片,LTE组网方式,针对火腿发酵环境,选择合适的食品级传感器,采集相关环境数据,采用RS485网关,MQTT传输协议,将采集环境信息数据,即时上传至物联网平台存储并进行分析。3、研究建立了火腿发酵室内环境控制策略。本设计采用温湿度PID耦合控制模型来实现,建立温湿度PID控制模型后,通过仿真实验验证其效果,仿真结果表明温湿度PID耦合控制模型控制效果比单温度、湿度PID控制模型更优。4、完成了环境监测数据采集和火腿理化指标检测。系统共收集环境监测数据33568条。监测火腿发酵成熟后,对火腿理化指标进行检验,检验结果表明监测发酵火腿的理化指标符合GB 2730-2015食品安全国家标准,理化品质也与传统发酵火腿的质量相似。通过系统测试,验证了系统各部分功能完整;在实地测试点测试,测试系统能稳定运行、正常监测和采集环境数据;操作便捷,测试效果较好,对科学管理干腌火腿的发酵环节有一定参考价值。
纺织企业能源管理信息系统的研究与开发
这是一篇关于能源管理信息系统,采集系统,BP神经网络,能源预测的论文, 主要内容为随着控制朝复杂网络化方向发展,控制设计人员不仅要解决底层实时控制问题,还要解决上层信息集成带来的管理优化等综合自动化问题。纺织企业高能耗的特点,决定其必须关注能源节约问题。因此,本文对某纺织企业能源信息管理优化问题进行了研究,设计并实现了一个能源管理信息系统。该系统能够自动采集能源数据,统计分析主要生产要素对能耗的影响,并预测能源消耗情况,从而从节能角度为企业选择订单和合理安排生产提供了计算机辅助决策支持。首先,本文对纺织企业能源管理存在的问题进行了分析,明确了系统开发目标,将整个能源管理信息系统划分为能源采集监控子系统和能源信息综合管理子系统,并设计了各个子系统的功能。其次,本文对能源采集监控子系统进行了总体设计,将系统分为计量采集层、过程控制层和监控管理层三层架构。对各层进行了硬件选型,并对监控管理层组态软件进行了选择和功能设计。然后,本文选择SQL Server 2008 R2作为数据库管理系统,按照需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计步骤对数据仓库和能源综合管理子系统数据库进行了设计。数据仓库从SCADA数据库、生产调度系统数据库、设备系统数据库和产品系统数据库定期抽取转换与装载数据,作为能源信息综合管理子系统的源数据库。能源信息综合管理子系统的数据库为能源统计、分析和预测等功能服务。接着,本文对能源预测问题进行了研究,提出了一种适合纺织企业的BP神经网络能源预测方法。首先对影响纺织企业能源消耗的主要生产要素进行了分析,在此基础上建立了基于BP神经网络的预测框架,然后使用能源样本数据并选择Levenberg-Marquardt算法进行学习训练,得到能源预测模型。测试结果表明该模型能够比较准确地预测能源消耗,为选择订单和安排生产提供有效的辅助决策支持。最后,本文编程实现了能源信息综合管理子系统。系统基于C/S架构,前台使用C#,后台使用SQL Server,智能算法使用C#与Matlab混合编程。论文给出了系统设计原则,并用几个典型实例阐述了程序代码开发主要设计思想与实现过程。
供电公司用户用电信息采集系统的设计与实现
这是一篇关于采集终端,采集系统,用电信息,负荷预测的论文, 主要内容为随着科技的进步以及城市化、信息化水平的不断提高,人们对供电的质量、资费、可靠性等提出了更高的要求。进一步规范用电信息采集终端的功能、性能以及验收等相关要求,提高用电信息采集系统的规范化、标准化管理水平已成为国家电网以及各省市级供电部门的建设目标。为达到此目标,本文拟为某供电公司设计并实现一套基于B/S结构的用电信息采集系统,以使得能够有效管理供电公司管辖范围内的终端用户的用电信息。论文在某供电公司原有抄表系统的基础上,在对系统及其优化方案进行需求分析及可行性分析论证的基础上,采用无线分组GPRS(General Packet Radio Service)技术、低压电力载波通信技术、JDBC等技术,使用Struts2应用框架为该供电公司设计并实现了具有表现层、逻辑层和数据层三层逻辑架构的一套工作业务流程规范、工作效率较高、可操作性强的用电信息采集系统。其中,表现层动态显示数据时,往往是借助JSP技术,逻辑层主要通过过滤器以及拦截器来掌控操作流程。论文详细论述了采用面向对象技术对系统逻辑层的采集管理、数据分析、控制管理、运维管理及统计查询等功能构件的设计与实现过程,以及系统数据库的设计过程与结果,最后,给出了对系统进行功能测试和非功能测试的结果。本文所设计实现的系统现已上线部署,已经在供电公司的供电、用电、电力核查等管理工作中得到初步应用,取得了较为良好的效果。但是,目前该系统还只能完成用电信息的采集和初步应用,后面拟将采集到的用电信息应用到错峰用电等领域。
基于移动终端的古树名木信息采集与公众服务系统研究
这是一篇关于古树名木,数据标准,Android,采集系统,公众服务的论文, 主要内容为古树名木是特殊的自然资源,也承载着历史和文化,有“活文物”、“活化石”、“活档案”之称,具有重要的生态、经济、科研价值。为了有效地保护好古树名木,跟踪其生长态势,实施针对性的救护,同时,加强宣传,提高公众保护意识,根据浙江省全省古树名木普查的要求,架构了古树名木监管平台,平台由移动数据采集系统、桌面管理系统、数据库管理系统和公众服务系统组成。本文主要针对移动数据采集、公众服务展开研究。1、基于国家、省的古树名木数据标准,结合其历史文化管理以及公众的要求,完善了标准化指标体系,不仅有自然的属性,也有历史文化的属性;2、基于android移动设备开发古树名木野外数据采集系统,采集系统具有数据采集、查询和统计功能,可以根据多种组合条件查询和统计古树名木的相关信息,满足相关部门的管理需要。3、开发了公众服务系统对挂牌的古树名木通过移动终端扫描二维码,能自动调取后台服务器中相关古树名木的信息,用于宣传、普及古树名木知识以及背后的故事。4、解决了图像存储,移动端与服务器数据交互及数据对接等关键技术问题。并将数据采集系统、公众服务系统融合到古树名木监管平台,实现古树名木数据采集标准化、网络化和集成化。
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