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信号处理电路毕业论文

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信号处理电路毕业论文

浅谈信息管理与知识管理摘要:通过信息管理、知识管理概念的比较分析,论述了知识管理与信息管理的区别与联系,阐述了知识管理在管理的对象、管理的方式和技术以及管理的目标上的拓展、改进和深化。最后得出结论:知识管理是信息管理适应知识经济时代发展的必然结果,知识管理是信息科学发展中新的增长点。关键词:信息管理;知识管理;比较研究l信息管理与知识管理的概念1.1信息管理的概念。‘信息管理’,这个术语自20世纪70年代在国外提出以来,使用频率越来越高。关于 魏 管理”的概念,国外也存在多种不同的解释。尽管学者们对信息管理的内涵、外延以及发展阶段都有着种种不同的说法,但人们公认的信息管理概念可以总结如下:信息管理是个人、组织和社会为了有效地开发和利用信息资源,以现代信息技术为手段,对信息资源实施计划、组织、指挥、控制和协调的社会活动。既概括了信息管理的三个要素:人员、技术、信息;又体现了信息管理的两个方面:信息资源和信息活动;反映了管理活动的基本特征:计划、控制、协调等。通过对国内外文献资料的广泛查阅,发现人们对信息管理的理解表现在以下五种不同含义:信息内容管理,信息媒体管理,计算机信息管理,管理信息系统,信息产业或行业的队伍管理。l.2知识管理的概念。关于知识管理的定义,在国内外众{5{纷纭。在国外,奎达斯认为,知识管程,以满足现在或将来出现的各种需要,确定和探索现有和获得的知识资产,开发新的机会。巴斯认为,知识管理是指为了增强组织的效绩而创造、获取和使用知识的过程。丹利尔�6�1奥利里认为,就唇降组织收到的各种来源的信息转化为知识,并将知识与人联系起来的过程。马斯认为,知识管理是—个系统的发现、选择、组织、过滤和表述信息的过程,目的是改善雇员对待特定问题的理解。美国德尔集团创始人之一卡尔�6�1费拉保罗认为,知识管理就是运用。是为企业实现显性知识和隐性知识共享提供的新途径。而如何识别、获取、开发、分解、储存、传递知识,从而使每个员工在最大限度地贡献出其积累的知识的同时,也能享用他人的知识,实现知识共享则是知识管理的目标。在国内,乌家培教授认为,知识管理是信息管理发展的新阶层,它同信息管理以往各阶段不一样,要求把信息与信息、信息与活动、信息与人连结起来,在人际交流的互动过程中,通过信息与知识(除显性知识外还包括隐性知识)的共享,运用群体的智能进行创新,以赢得竞争优势。他指出。对于知识管理的研究,最宽的理解认为,知识管理就是知识时代的管理,最窄的理解则认为,知识管理只是对知识资产(或智力资本)的管理。2信息管理与知识管理的联系信息管理是知识管理的基础,知识管理是信息管理在深度和广度上的进一步深化和发展。信息管理为知识管理提供了坚实的基础,因为共享信息是其关键因素之一,因而如果—个组织不能进行有效的信息管理就不可能成功地进行知识管理。首先,知识管理需要信息管理理论与技术的支撑。知识管理的杨 黾知识仓嘶,知识仓! 是一个连续不断的过程。在知识经济时代,知识已成为一种基本的生产资料,但知识的创新离不开信息,而知识不能简单地从所得数据进行归纳概括中产生,由知识与信息的互动性决定了信息资源演变成为知识资源的过程中,不可避免地需要运用信息管理理论与技术对信息资源进行感知、提取、识别、检索、规划、传递、开发、控制、处理、集成、存储和利用,通过学习过程与价值认知使信息转化为知识。信息管理理论和技术的发展为知识的采集与加工、交流与共享、应用与创新提供了得天独厚的环境和条件,为知识管理项目的实施奠定了坚实的基础。因此,知识管理与信息管理是相互依存的。其次,知识管理是对信息管理的扬弃。这主要表现在三个方面:一是传统的信息管理以提供一次、二次文献为主,而知识管理不再局限于利用片面的信息来满足用户的需求,而是对用户的需求系统分析,向用户提供全面、完善的解决方案,帮助用户选择有用的文献,提高知识的获取效率。二是传统的信息管理仅局限于对信息的管理,而忽视对人的管理。其实在信息获取的整个流中,人才是核心。知识管理认为对人的管理既可以提供广泛的知识来源,又可以建立良好的组织方式用以促进知识的传播,这适应了知识经济时代的要求。三是姗识管理通过对知识的管理。抛弃了信息管理中被动处理信息资源的工作模式,它与知识交流、共享、创新和应用的全过程融合,使知识管理成为知识创新的核心能力。第三,知识管理是信息管理的延伸与发展。如果说售息管理使数据转化为信息,并使信息为组织设定的目标服务,那么知识管理则使信息转化为知识,并用知识来提高特定组织的应变能力和创新能力。信息管理经历了文献管理、计算机管理、信息资源管理、竞争性情报管理,进而演进到知识管理。知识管理是信息管理发展的新阶段,它同信息管理以往各阶段不一样,要求把信息与信息、信息与活动、信息与人联结起来,在人际交流的互动过程中,通过信息与知识(除显性知识外还包括隐性知识)的共享,运用群体的智慧进行创新,以赢得竞争优势。3信息管理与知识管理的比较研究信息管理与知识管理的主要区别:3.1信息管理活动主要涉及到信息技术和信息资源两个要素,而知识管理除信息技术和信息资源之外,还要管理人力资源。知识管理的目标就是运用信息技术、整合信息资源和人力资源,促进组织内知识资源的快速流动和共享。有效的控制显性知识(信息资源)和隐性知识(人力资源)的互相转化,实现知识创新。3.2从管理对象看,信息管理着重显性知识(信息资源)的管理,而知识管理着重隐性知识(信息资源)的管理与开发。信息管理的工作重心是解决社会信息流的有序化、易检性和信息资源的整合问题。主要是通过对信息的收集、加工与处理,形成高度相关、比纳与检索和利用的信息资源。知识管理的工作重心是对信息进行分析、综合和概括,把信息提升为对用户决策有重大价值的知识资源,实现知识发现、知识创造和知识利用。信息管理强调信息的加工、保存和服务;知识管理则以知识的共享、创新和利用为核心。传统戏系管理比较偏重于信息、知识资源的收集、整理、分析、传递、利用,把显性知识看作管理的唯一对象,忽略了知识包断。知识管理把信息管理的平台,机械的方式变为动态的知识创新活动,从而把信息管理提高到—个更高的层次。4信息管理向知识管理的转化知识管理是信息管理过程中的产物,也就是说知识管理是信息管理发展的—个新阶段。概括地说,知识管理是随着人们对资源认识的不断深化和管理能力的不断提高而产生和发展起来的,是人力资源管理和知识资源管理的高级化合物,代表了信息管理的发展方向。从信息管理到知识管理,大致经历了三个阶段:2O世纪40年代及40年代以前,被称为文献信息的管理阶段,也被称为传统的手工方式的信息管理阶段;20世纪50年代至80年代初,由于信息总量的迅速增加,信息涌流的严峻形势使信息处理技术受到高度重视,信息系统和办公自动化系统被广泛应用,这是信息技术管理阶段;20世纪8O年代至90年代中期,以信息资源和信息活动的各种要素为管理对象的这—时期,被称为信息资源管理阶段。自1995年以来,在现代怠息技术与网络技术的作用下,进入了知识管理阶段,即信息管理的综合集成阶段,它标志着信息管理扩大到了知识管理的应用领域。从信息管理到知识管理的转化是管理理论与实践中“以人为本”的管理的进一步体现。人成为知识管理的对象,也是知识管理的目的。知识管理是信息管理适应经济时代发展的必然结果和趋势,是信息科学发展中新的增长点,是信息科学的实质、目标和任务的充分体现。实行知识管理,推进信息化建设,标志着人类社会开始进入全球经济—体化的知识文明时代。参考文献[1]何平.高洁.信息管理概论[M].北京:科学出版社,2007。4[2]郭阳.信息管理系统与知识管理系统之比较[J]情报杂志.2006,~2.

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毕业设计(论文)报告 系 别: 电子与电气工程学院 专 业: 电子信息工程 班 号: 电子 0 8 5 学 生 姓 名: 傅浩 学 生 学 号: 080012212 计 论 ) 目 设 ( 文 题 : 基于AT89C51 的数字温度计的设计 指 导 教 师: 傅浩 设 计 地 点: 起 迄 日 期: 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 毕业设计(论文)任务书 专业 电子信息工程 班级 电子 085 姓名 傅浩一、课题名称:基于 AT89C51 的数字温度计的设计二、主要技术指标: 1、测温范围-50℃-110℃ 2、精度误差小于 ℃ 3、LED 数码直读显示 4、可通过人机接口任意设定温度报警阀值三、工作内容和要求:(1)、要求数字温度计能对环境的温度进行实时监测。(2)、数字温度计要能够实时显示环境的温度信息,使用户及时了解到环境温度情况。(3)、数字温度计能够在程序跑飞的情况下自动重启,对环境温度进行正确的测量。 四、主要参考:1.李勋.刘源单片机实用教程M.北京航空航天大学出版社,20002.李朝青.单片机原理及接口技术(简明修订版)M.杭州:北京航空航天大学出版社,19983.李广弟.单片机基础M.北京:北京航空航天大学出版社,19944.阎石.数字电子技术基础(第三版)M.北京:高等教育出版社,19895.廖常初.现场总线概述J.电工技术,19996.王津.单片机原理与应用M.重庆大学出版社,2000 学 生(签名) 年 月 日 指 导 教师(签名) 年 月 日常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 教研室主任(签名) 年 月 日 系 主 任(签名) 年 月 日 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目 基于 AT89C51 的数字温度计的设计一、选题的背景和意义: 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研等各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,它给人带来的方便也是不可否定的。要为现代人生活提供更好、更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。 本文将要设计的数字温度计具有性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点,广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制中,为人们生活水平的提高做出了巨大的贡献。二、课题研究的主要内容: 1.本文是以单片机 AT89C51 为核心进行设计。 2.通过 DALLAS 公司的单总线数字温度传感器 DS18B20 来实现环境温度的采集和 A/D转换。 3.其输出温度采用数字显示,用 3 位共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。 4.此温度计属于多功能温度计可以用来测量环境温度,还可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文三、主要研究(设计)方法论述: 1. 通过查阅书籍了解数字温度计的基本概念等信息,结合以前所学的电子专业知识认真研究课题。 2. 借助强大的网络功能,借鉴前人的研究成果更好的帮助自己更好地理解所需掌握的内容。 3. 通过与老师与同学的讨论研究,及时地发现问题反复地检查修改最终完成。 四、设计(论文)进度安排:时间(迄止日期) 工 作 内 容 ~ 查找资料,确定论文题目 ~ 根据选题方向查资料,确定基本框架和设计方法 ~ 完成开题报告 ~ 完成初稿并交指导老师审阅 ~ 根据指导老师意见修改论文 ~ 根据模板将论文排版 ~ 仔细阅读论文并作细节完善后上交 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文五、指导教师意见: 指导教师签名: 年 月 日六、系部意见: 系主任签名: 年 月 日 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 目录摘要Abstract第 1 章 前言 ...................................................... 1第 2 章 数字温度计总体设计方案 .................................... 2 数字温度计设计方案.......................................... 2 总体设计框图................................................ 2第 3 章 数字温度计的硬件设计 ...................................... 3 主控制器 AT89C51 ............................................ 3 AT89C51 的特点及特征 .................................... 3 管脚功能说明............................................ 3 片内振荡器.............................................. 5 芯片擦除................................................ 5 单片机的主板电路............................................ 6 温度采集部分的设计.......................................... 6 温度传感器 DS18B20 ...................................... 6 DS18B20 温度传感器与单片机的接口电路 ................... 10 显示部分设计............................................... 10 74LS164 引脚功能及特征 ................................. 10 温度显示电路........................................... 11 报警系统电路............................................... 12第 4 章 数字温度计的软件设计 ..................................... 13 系统软件设计流程图......................................... 13 数字温度计部分程序清单..................................... 15第 5 章 结束语 ................................................... 20答谢辞参考文献 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 摘 要 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子。 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示。该设计控制器使用单片机 AT89C51,测温传感器使用 DS18B20,用 3 位共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示。本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。 此外本文还介绍了数字温度计的硬件设计和软件设计,硬件设计主要包括主控制器、单片机的主板电路、温度采集部分电路、显示电路以及报警系统电路。 软件设计包括系统软件的流程图和数字温度计的部分程序清单。关键词:AT89C51 单片机,数字控制,测温传感器,多功能温度计 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 Abstract As peoples living standard rising SCM is undoubtedly one of theobjectives pursued by the people the convenience it brings is equallynegative and one digital thermometer is a typical example. The design presented in the traditional thermometer digitalthermometer and compared with a reading convenience a wide range oftemperature measurement temperature measurement accuracy the output ofthe temperature digital display. The design of the controller usingmicrocontroller AT89C51 temperature sensor uses DS18B20 with threecommon anode LED digital tube to serial transmission of data to achievetemperature display. The thermometer is multi-functional thermometeryou can set the upper and lower alarm temperature range when thetemperature is not set you can alarm. Besides the paper also describes the digital thermometer in hardwaredesign and software design hardware design includes the main controllermicrocontroller circuit board the temperature acquisition part of thecircuit display circuit and the alarm system circuit. Software designincluding system software flow chart and the digital thermometer in thepart of the program words: AT89C51 microcontroller digital control temperature sensormulti-function thermometer 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文第1章 前言 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。 现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现。 能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低,但需后续信号处理电路,而且可靠性相对较差,测温准确度低,检测系统也有一定的误差,所以传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点。 本文是以单片机 AT89C51 为核心,通过 DALLAS 公司的单总线数字温度传感器 DS18B20 来实现环境温度的采集和 A/D 转换,用来测量环境温度,温度分辨率为 ℃,并能数码显示。因此本文设计的数字温度计具有读数方便,测温范围广,测温精确,数字显示,适用范围宽其电路简单,软硬件结构模块化,易于实现等特点。 数字式温度计的设计将给人们的生活带来很大的方便, 为人们生活水平的提高做出了贡献。数字温度计在以后将应用于我们生产和生活的各个方面,数字式温度计的众多优点告诉我们:数字温度计将在我们的未来生活中应用于各个领域,它将会是传统温度计的理想的替代产品。 -1- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文第2章 数字温度计总体设计方案 数字温度计设计方案方案 一: 采用热敏电阻器件,利用其感温效应,再将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行 A/D 转换后,利用单片机进行数据的处理,然后在显示电路上,将被测温度显示出来。 方案 二: 利用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器 DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换就可以满足设计要求。 分析上述两种方案可以看出方案一是使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,进行 A/D 转换后,利用单片机进行数据的处理,在显示电路上被测温度显示出来,这种设计需要用到 A/D 转换电路,感温电路比较麻烦。方案二是利用温度传感器直接读取被测温度,读数方便,测温范围广,测温精确,适用范围宽而且电路简单易于实现。 综合方案一和方案二的优缺点,我们选择方案二。 总体设计框图 温度计电路设计总体设计方框图如图 2-1 所示, 控制器采用单片机 AT89C51,温度传感器采用 DS18B20,用 4 位 LED 数码管以串口传送数据实现温度显示。 L 单片机复位 E D 主 显 控 示 报警点按键调整 制 器 温 度 时钟振荡 传 感 器 图 2-1 总体设计方框图 -2- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文第3章 数字温度计硬件设计 主控制器 AT89C51 的特点及特性: 40 个引脚,4K Bytes FLASH 片内程序存储器,128 Bytes 的随机存取数据存储器(RAM) ,32 个外部双向输入/输出(I/O)口,5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断,2 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。 此外,AT89C51 在空闲模式下,CPU 暂停工作,而 RAM 定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存 RAM 的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三种封装形式,以适应不同产品的需求。 主要功能特性: 兼容 MCS-51 指令系统 4k 可反复擦写gt1000 次)ISP FLASH ROM 32 个双向 I/O 口 工作电压 2 个 16 位可编程定时/计数器 时钟频率 0-33MHZ 全双工 UART 串行中断口线 128X8 BIT 内部 RAM 2 个外部中断源 低功耗空闲和省电模式 中断唤醒省电模式 3 级加密位 看门狗(WDT)电路 软件设置空闲和省电功能 灵活的 ISP 字节和分页编程 双数据寄存器指针 管脚功能说明: AT89C51 管脚如图 3-1 所示: -3- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 图 3-1 AT89C51 管脚图 (1)VCC:供电电压。 (2)GND:接地。 P0 P0 (3) 口: 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口, 每脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时,被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在 FIASH 编程时,P0 口作为原码输入口,当 FIASH 进行校验时,P0 输出原码,此时 P0 外部必须被拉高。 (4)P1 口:P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后,被内部上拉为高,可用作输入,P1 口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH编程和校验时,P1 口作为第八位地址接收。 (5)P2 口:P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P2 口缓冲器可接收,输出 4 个 TTL 门电流,当 P2 口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2 口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时,P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 (6)P3 口:P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口,可接收输出 4个 TTL 门电流。当 P3 口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3 口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口,如下所示: RXD(串行输入口) TXD(串行输出口) /INT0(外部中断 0) /INT1(外部中断 1) T0(记时器 0 外部输入) T1(记时器 1 外部输入) /WR(外部数据存储器写选通) /RD(外部数据存储器读选通) -4- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 (7)RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。 (8)ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在 FLASH 编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。此时,ALE 只有在执行 MOVX,MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止,置位无效。 (9)/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN 有效。 但在访问外部数据存储器时, 这两次有效的/PSEN信号将不出现。 ( 10 ) /EA/VPP : 当 /EA 保 持 低 电 平 时 , 则 在 此 期 间 外 部 程 序 存 储 器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时,/EA 将内部锁定为 RESET;当/EA 端保持高电平时,此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间,此引脚也用于施加 12V 编程电源(VPP)。 (11)XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 (12)XTAL2:来自反向振荡器的输出。 片内振荡器: 该反向放大器可以配置为片内振荡器,如图 3-2 所示。 图 3-2 片内振荡器 芯片擦除: -5- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 整个 PEROM 阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合, 并保持ALE 管脚处于低电平 10ms 来完成。在芯片擦操作中,代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前,该操作必须被执行。 此外,AT89C51 设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下,CPU 停止工作。但 RAM、定时器、计数器、串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下,保存 RAM 的内容并且冻结振荡器,禁止所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。单片机 AT89C51 具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 单片机 AT89C51 具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要, 很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 单片机主板电路 单片机 AT89C51 是数字温度计的核心元件,单片机的主板电路如图 3-3 所示,包括单片机芯片、报警系统电路、晶振电路、上拉电阻以及与单片机相连的其他电路。 图 3-3 单片机的主板电路 温度采集部分的设计 温度传感器 DS18B20 DS18B20 温度传感器是美国 DALLAS 半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现 9~12 位的数字值读数方式。 -6- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 TO-92 封装的 DS18B20 的引脚排列见图 3-4,其引脚功能描述见表 .

铁路信号轨道电路毕业论文

铁道信号自动化论文

铁道信号是一种控制列车运行间隔保证列车运行的一种技术手段,本文为铁道信号自动化论文,希望对大家有帮助!

摘要: 铁路信号设备的地位是组织指挥列车运行,保证行车安全,提高运输效率,传递信息,改善行车人员劳动条件的关键设施。信号继电器是铁路信号中所用各类继电器的统称。信号机和信号表示器构成信号显示,用来指示列车运行和调车作业的命令。轨道电路用来监督列车对轨道的占用和传递行车信息。

关键词: 铁路信号设备 信号继电器 动作原理

安全型继电器是铁路信号继电器的主要定型产品,采用24V直流系列的重弹力式直流电磁继电器,其基本结构是无极继电器。电磁原理使其吸合,依靠重力使其复原。信号机和信号表示器构成信号显示,在列车提速的情况下,迫切需要将机车信号主体化,其显示方式也逐步实现数字化。轨道电路有调整状态、分路状态和断轨状态三种最基本的工作状态,其基本参数有道岔电阻、钢轨阻抗等。信号设备大体上可以分为车站联锁设备、区间闭塞设备、机车信号和列车运行控制设备、调度监督和调度集中、驼峰调车、道口信号设备等,信号现代化的方向是数字化、网络化、智能化和综合化。

1 铁路信号继电器

(1)继电器的基本原理。由接点系统和电磁系统两大部分组成,电磁系统由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动的衔铁。接点系统由动接点、静接点构成。(2)动作原理。当线圈中通入一定数值的电流后,由于电磁作用或感应方法产生电磁吸引力,吸引衔铁,由衔铁带动接点系统,改变其状态、从而反映输入电流的状况。可以说明继电器最基本的工作原理:可见,继电器具有开关特性,利用其接点的通、断电路,从而构成各种控制表示电路。(3)继电器的作用。能够以极小的电信号控制执行电路中相当大的对象,能够控制数个对象和数个回路,也能控制远距离的对象。有着良好的开关性能:闭合阻抗小、断开阻抗大,有故障→安全性能,能控制多回路、抗雷击性能强、无噪声、温度影响小等。在以继电技术构成的系统中,大量使用,在以电子元件和微机构成的系统中,作为接口部件,将系统主机与信号机、轨道电路、转辙机等执行部件结合起来。

2 安全型继电器

AX系列安全型继电器是直流24V系列的重弹力式直流电磁继电器,其典型结构为无极继电器,其它各型号都是由其派生而成。因此,决大部分零件都能通用。

插入式和非插入式

外观上是否有防尘罩,前者单独使用,后者匝内使用。

型号的表示法

采用汉字拼音字母和数字表示,字母表示继电器种类,数字表示线圈的阻值.

安全型继电器的结构和动作原理

(1)无极继电器:结构:电磁系统(线圈、铁心、轭铁、衔铁)接点系统(拉杆、动静接点组);动作原理:电→磁→力→动作拉杆,F吸引力>F重力为吸起状态。F吸引力  3 铁路信号中的继电器的应用继电器构成的各种控制表示电路,统称继电电路。

(1)选择继电器的一般原则。继电器的类型、线圈电阻,应满足各种电路的基本要求。电路中串联使用继电器时,串联继电器的数量满足电压的要求。继电器接点通过的`电流不应小于电路的工作电流,必要时采用并联。继电器接点数量不够时(不能满足电路要求时),设置复示继电器反映主继电器工作状态。电路中串联继电器接点时,接点的接触电阻满足电路要求(不影响电路正常工作)。

(2)继电器的表述。继电器的名称符号根据主要用途和功能命名。如:按钮继电器为AJ,信号继电器为XJ等。对于同一功能和作用的继电器不止一个时,名称必须加以区别。如:XLAJ,SLAJ等。

(3)继电器的定位。

1)继电器的定位状态必须和设备的定位状态一致。如:信号机以关闭为定位状态;道岔以开通定位为定位状态,轨道电路以空闲为定位状态。

2)继电器的落下状态必须与设备的安全侧相一致,满足故障——安全原则。如:信号继电器落下——信号机的关闭,轨道继电器的落下——轨道电路被占用。在电路中,凡是以吸起为定位状态的继电器,其接点和线圈均以“↑”符号表示,凡是以落下为定位状态的继电器,其接点和线圈以“↓”表示。

3)继电器的符号,对于线圈必须注明其定位状态箭头和线圈端子号。对于其接点只须标出其接点组号,而不必详细标明动、前、后接点号。但必须标出箭头方向。

4 继电器线圈的使用的要求

必须满足继电器的工作安匝和释放安匝。串联:前后线圈串联;如:JWXC-1700。并联:前后线圈并联;如:JWXC-850/850。单线圈使用时,为了保证得到与两线圈串联使用同样的工作安匝,通过线圈的电流必须比串联时大一倍,所消耗功率也大一倍。此时,电源容量要大,线圈易发热。因此,继电器大都采用两线圈串联使用的方法。但当电路需要时,也采用分线圈使用的方法。两线圈并联使用时,所需电压比串联时低一半,一般使用在较低电压的电路中。

参考文献

[1]25HZ相敏轨道电路(第三版).人民铁道出版社.

[2]陈广存.铁路信号概论.

[3]铁路信号基础设备.西南交通大学出版社,2008.

[4]铁路信号新技术概论(修订版).中国铁道出版社.

铁路信号计算机联锁毕业论文篇二 浅谈铁路信号计算机联锁及调度监督系统 【摘要】本文简要介绍了我公司铁路运输系统概况、计算机联锁系统及其在我公司铁路信号当中的应用。以计算机网络设备技术为基础,将下属各铁路站场的信息资源集中起来,设计了用于铁路调车作业宏观调控与监督的调度监督系统。 【关键词】计算机联锁 调度监督系统 一、天津石化公司铁路系统运输概况 由于我公司是集石油化工化纤采集、运输、加工、生产、销售于一体的特大型国有企业。二级单位的位置分布决定了我们三个铁路站场的特点是:每个队作为一个相对独立的站场,以各队的调度为中心的线路向各作业部发射延伸、点多线长、位置分散。设备所在地区受风沙、盐碱、潮湿、干燥、地质等方面的不良影响较为严重,从而导致的计算机联锁系统室内外设备尤其是室外设备故障发生率较高。 二、计算机联锁系统 1、联锁及故障导向安全 所谓联锁即道岔、进路和信号三者之间相互制约、相互依存的关系,实现联锁的设备叫做联锁设备。计算机联锁系统是在电气集中成功 经验 的基础上,以工业控制计算机装置取代电气集中选择组和执行组的继电器电路,用计算机软件实现电气集中全部技术要求的新型车站集中联锁系统。计算机联锁装置主要由室内设备和室外设备两大部分组成。车站值班人员通过计算机联锁控制台或操作员站办理行车作业、进行人机对话,该控制台包括按钮盘或鼠标和彩色站场 显示器 ,可实时显示该站的各项作业情况和现场设备工作状态。 通俗的来说故障导向安全就是当影响机车运行的设备发生或存在故障时,联锁计算机应当在机车作业前事先发出警报,通知电务或工务人员及时解决,防止机车或列车在作业中发生事故,任何计算机联锁系统都必须首先保证故障导向安全这一前提。 2、VSI 2000A计算机联锁系统 由于我们三个调车场联锁系统大同小异,以二队系统为例对计算机联锁系统做简要分析说明。VSI 2000A计算机联锁系统可以分成三层结构。结构框图如1所示: 上层为操作员站(通常也叫上位机)。是供信号操作员办理进路,操纵设备的人机对话设备。它是由两台高可靠工业控制计算机,构成冗余工作方式。两套操作员站分别设置显示器、鼠标和音箱等操作表示设备。用彩色光带图形和文字语音等手段,提供站场图、设备状态显示及操作提示和报警。 三、调度监督系统及其设计 1、调度监督系统简析。调度监督系统是以信息处理为核心,以 网络技术 为基础构成的实时监督和管理信息系统,它利用各车站计算机联锁系统中的各车站的股道占用、信号显示、进路排列、列车运行及相关资料等重要信息,经处理后及时准确地提供给各级调度指挥人员,实现列车运行和车站站场作业的实时监督显示,提高调度指挥管理水平。 2、调度监督系统的模式选择。调度监督系统的实现通常有两种模式。一种是利用联锁系统的远程点对点通讯功能,每个站场利用电话线将一对调制解调器连接起来配上相应的通讯软件使数据传送到服务器上,服务器提供给 其它 共享终端使用数据。第二种模式是利用联锁系统提供的以太网功能和其它网络进行互联通讯,共享有关数据信息。为了安全起见,不宜对联锁主机进行操作,而是将历史站中时时更新的数据库发送到调度监督系统中的服务器上。 3、调度监督系统的总体设计方案。如图2可以看出,系统的整体结构分为三部分。上层调度监督系统和基层车站系统和公司办公共享部分。上层调度监督系统由服务器、局域网交换机、调监显示工作站、调度员工作站、UPS电源等构成局域网系统。利用计算机联锁系统远程通讯或以太网互联功能,采用客户端/服务器(Client/Server)型数据库,用光纤将上层调度监督系统和各基层站场计算机联锁系统的数据库联接起来构成一个星形专线网络连接,完成基层车站与上层调度系统的数据交换。将各站场的数据库作为监督系统的远程数据库,对于运行在服务器上的应用程序而言,远程、本地数据库是完全一样的,这就保证了监督系统与个站场信息的一致性。 调度监督 操作系统 采用通用标准的网络操作系统WindowsNT/2000和网络通信协议TCP/IP,为调度监督系统的扩展和资源共享提供软件基础。根据各铁路系统不同条件,服务器可考虑采用高可靠性的DELL微机或双机热备份系统,以确保适应恶劣的环境。 四、计算机联锁系统和调度监督系统的维护与检修 (1)在日常巡检时,加强对执行机、模块状态灯、电源各种板块、联锁机的检查,只有这样才能及时通过状态灯的变化发现并处理设备中存在的问题。(2)加强对UPS、电源的监控,对电源电流、电压每日进行在线测试,按季度对UPS实行容量和充放电检查。通过对电源进行实时测试,发现二路电源具有不稳定性,停电次数较多。所以为了减少单电源运行对现场运输作业造成的安全隐患,应该制订信号电源停电的应急方案,找出突发停电状况下现场运输操作的注意事项。(3)定期对电源、上位机、通讯板、UPS等进行切换试验,从而避免设备长期运行造成通讯异常、 死机 等问题,在降低对现场作业产生影响的基础上,定期实行重新起机测试、切换试验等操作,从而使设备能够长周期运行。(4)利用计算机联锁系统和调度监督系统的监测机和电务维修机记录的数据,并根据回放的站场运行情况、电压电流值的检索记录,正确的对电源供电状态、执行机模块状态、联锁机、通讯状态等进行分析,从而准确把握整个系统的运行趋势。重点分析执行机模块的进行状态,记录执行模块产生问题时的原因和状态,并提出相应地维修建议。 通过对计算机联锁系统和调度监督系统的关键部位进行精细维护检修,充分利用和分析监测机记录的数据,这两个系统一定能长期、稳定、安全地运行,确铁路的运输安全。 参考文献 [1] [美]Sue Plumley 著. 中小型网络联网宝典. 北京:电子工业出版社 [2] 李馥娟 编. 局域网经典案例教程. 北京:清华大学出版社 [3] HOLLIAS VSI 2000A.三取二铁路信号计算机联锁系统 [4] 铁道通信信号.铁道科学研究院通信信号研究所 [5] 中华人民共和国铁路技术管理规程.中华人民共和国铁道部 铁路信号计算机联锁毕业论文篇三 浅谈安全型铁路信号计算机联锁热备系统实现 摘要:铁路信号是铁路日常运行管理中的重点项目。计算机联锁系统是实现铁路现代化运行的重要基础,能有效的提升车站的通车能力。与传统的电气联锁系统相比,计算机联锁系统拥有维修方便、设计简单等优势,便于日后的改造和管理,推动了铁路管理的智能化、信息化和网络化。 关键词:计算机联锁;铁路信号;提升 随着信息技术的不断发展,铁路信号联锁控制系统经历了诸多发展时期,有传统的机械、机电系统转化为现代社会中微电子、计算机等现代控制系统。计算机联锁能高效、安全的维持车站运转,提高车站整体运行效率。本文结合相关计算机联锁技术分析我国应该如何开展安全型铁路信号计算机联锁热备系统的实现工作。 一、安全型铁路信号计算机联锁热备系统的总体设计 铁路信号计算机联锁热备系统能有效的提高铁路信号系统的实用性可靠性。本文依据传统铁路信号的计算机联锁系统的特点,设计实用性能较高的双机热备系统。 1、双机热备系统 双机热备计算机连锁系统是由两台计算机同时控制,进行逻辑运转计算。在工作过程中,只有一台计算机控制输电线路,另一台则保持待机状态。如果在运转中主机出现故障而备机无故障,则自动切换到备机工作,由备机切换成主机,继续控制输电线路运行。 在传统铁路信号计算机联锁系统中,大多都采用人工冷备份来保证联锁系统的稳定性,但与双机热备系统相比,这种存在明显的弊端。首先当主机出现故障时,需要用人工来切换备机设备,便捷性能差。其次,在主机和备机切换过程中,容易出现信息缺失。最后,在安全性能方面,双机冷备系统具有明显缺陷,单机效率不足。正是由于传统的双冷备分中存在明显不足,因此要加快双机热备系统研制工作。 2、设计双机热备系统的原则 在设计双机热备系统过程中,要明确设计工作的前提、目标和原则,保证设计过程的科学性。、 设计双机热备系统的前提条件就是确保信息传输的安全性和效率性,最大程度保证行车安全。 在设计过程中,要考虑到以下几个因素: (1)准确性:主机和备机之间工作互补是双机热备系统中的一大特色。当主机发生故障时,要保证备机能准时发送信号并开始工作,同时展开主机与备机之间的信息交换程序。当主机重新恢复工作时,备机要将信息再次传输回主机。 (2)便捷性:便捷性主要是指主机和备机之间能顺利完成信息交换工作。 3、系统功能的实现 双机热备系统要从五个层次加以实现,包括:人机对话层、联锁运算层、复核驱动层、接口层和监控对象层。本文通过划分该五个层面,对开展设计分析。 (1)人机对话层 人机对话层由显示屏、音响、鼠标等计算机基础设备组成。它依靠鼠标、键盘出入命令信息,通过串口传输到两台计算机中。通常情况下,可以使用一机多屏的技术来显示整个车站情况(车站大小决定显示器数量),也要将车站站台的动态信息与计算机联锁系统中的文字信息通过动态显示屏或LED显示屏上显示,方便工作人员检查管理。当主机出现故障时,要通过音响音乐进行报警。在显示屏上也应该设置故障闪烁信号灯,保证管理人员能在第一时间掌握故障情况并加以处理。 在设置人机对话层过程中,要保证系统能够自动实现启动和关闭。要根据站台的实际情况发送开车、停车指令。能准时实施光学报警,方便操作人员管理维修。 (2)联锁运算层 在双机热备系统中,联锁计算机是整个系统的核心部分,它由互补的两台热备份联锁计算机及相关共享器组成。在运行过程中,联锁计算机通过内部联锁软件的完成命令信号的判断、对联锁信号的分析、生成控制命令、诊断铁路信号故障等工作。在双机热备系统中,两台热备份联锁计算机要具有相同的配置,保证系统和操作人员在检测出联锁计算机出现故障时,通过共享器完成信息的自动切换或人工切换,使故障计算机退出应用信息管理程序,并发出警报。 (3)复核驱动层 复合驱动层是由两套配置完全相同的PLC可编程逻辑控制器组成。复核驱动器主要负责采集车站的具体信息,并完成对相关信息进行分析、对联锁运算机所发出的命令进行复核同时驱动车站信号、辅助系统完成自我监测等工作。PLC可编程逻辑程序控制器同样是互为热备的系统,它能通过对故障的检测发现CPU和I/O等功能模块的故障状态,也能进行PLC程序中CPU和I/O等功能模块之间相互切换工作。 (4)接口层 接口层是链接计算机联锁系统和监控对象的关键。接口层主要承担以下任务: ①时刻监控车站现场的监控,完成表示信息的电平向静/动转换以及PLC系统信号的之间的脉冲驱动信号向电平表示信息转换。 ②监控专用电路控制设备运行,并支持系统完成监控。 (5)监控对象层 监控对象层主要指将计算机连锁系统用于监控车站状态控制以及调动机车的信号控制设备。在车站运行中,监控对象层的相关设备主要包括车站中用于指示列车运行的有色信号灯、转动岔道的转辙机、检测车站中轨道空闲区段以及占用状态的轨道电路等。 二、 系统安全 保护 在提高计算机联锁系统安全性过程中,国内外都采用二模动态亢余方案或三模静态亢余方案。三模静态亢余方案能利用硬件亢余提升系统的可靠性,二模动态亢余方案是利用整合硬件亢余资源,结合相关故障检测技术进行分析处理。在保护双机热备系统安全工作中,可以根据具体形式选择解决方案。 结束语:本文通过简单分析安全型铁路信号计算机联锁热备系统中双机热备系统的设计流程,为未来铁路信号信息化发展提供一个方向,希望能为相关部门解决实际问题提供帮助。在具体实施过程中,会出现信息交换不流畅、数据不稳定等情况,希望工作人员能克服实际困难,大胆实践,不断丰富双机热备系统,使双机热备系统更具体化、实用化。 猜你喜欢: 1. 计算机联锁毕业论文 2. 浅谈计算机联锁系统的论文 3. 计算机应用毕业论文范本 4. 车站计算机联锁论文

轨道交通信号安全论文

轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。最典型的轨道交通就是由传统火车和标准铁路所组成的铁路系统。下面我们来看一下关于轨道交通信号的论文吧。

摘 要: 城市轨道交通是缓解现代城市交通压力的重要方式。近年来,我国各大城市纷纷加快了轨道交通的投资与建设,以此提高城市公共交通运输能力缓解地面交通压力。在地铁工程建设与发展中,轨道交通系统作为大容量公共交通工具,其安全性直接关系到广大乘客的生命安全,信号系统是城市轨道交通的重要基础设施之一,作为保证列车安全、正点、快捷、舒适、高密度不间断运行的重要技术装备在轨道交通系统中有着举足轻重的地位,同时也是关系到列车行驶安全的关键。现就城市轨道交通信号系统进行简要论述,主要介绍信号系统的构成、功能、控制模式、在我国的应用情况以及存在的不足和发展对策。

关键词:轨道交通;信号系统;现状;发展趋势

一、城市轨道交通信号的发展

轨道交通信号的发展背景

轨道交通通起源于英国,最早的列车指挥是由一位带绅士礼帽、穿黑大衣和白裤子的铁路员工骑马在前引导运行的,他边跑边以各种手势发出信号指挥列车的前进和停止。

为确保安全,人们开始研究使用固定的信号设备:用一块长方形的板子,横向线路是停车信号,顺向线路是行车信号。可是顺向线路的板子实际上很难观察,故又在顶端加块圆板。当必须在晚间开车时,就以红色灯光表示停车信号,白色灯光表示行车信号。

1841年,英国人戈里高利提出用长方形臂板作为信号显示,装设在伦敦车站,这是铁路上首次使用臂板式信号机。而慢慢随着科技的发展出现了色灯信号机渐渐代替了臂板信号机,直到现在的列车自动控制系统。

轨道交通信号的发展现状

众所周知,城市轨道交通系统因基建成本高,往往采用高速度、高密度方式运营,这样就必须依靠先进的通信信号设备来进行控制和管理。城市轨道交通的信号系统,已从早期的固定闭塞发展到了准移动闭塞,正在向移动闭塞方向发展。传统的信号系统即以地面信号显示为依据,司机按行车规则操纵列车运行。现代信号系统有6个基本目标:以安全的方式控制列车有条件地前进;使本列车与前行车或股道尽头保持安全距离;防止出现列车冲突进路;使列车能够按要求的时间间隔运行;使列车能够按时刻表速度运行,以便最大程度地避免危及安全的各种干扰;保证关键点闭锁在正确位置。目前世界各国的城市轨道交通信号系统大都采用列车自动控制系统(ATC),已基本上满足上述基本目标。

我国轨道交通的ATC系统目前大多采用进口设备,主要来自德国SIEMENA、英国WESTINGHOUSE、美国US&S、法国ALSTON等公司。国产信号系统由于多种原因尚未形成完整的产品,近年来ATP系统等开始逐步在正线得到应用。

城市轨道交通的发展趋势

当下我国城市轨道交通建设正处于高速发展阶段,各种各样交通信号系统纷纷踏入中国轨道交通市场,那么如何选择先进、安全、可靠、经济、使用性的信号系统成为了当前我国城市轨道交通的一项重要课题。当前国外主流的城市轨道交通通信系统主要有数字轨道电路系统、分析模拟轨道电路系统和基于通信的列车运行控制系统模式,我们要结合国内外各类轨道交通信号的优缺点,寻找出适合我国国情的城市轨道交通信号系统,在未来城市轨道交通系统国产化建设才是正确的发展方向。城市轨道交通国产化,不仅能降低建设成本(国产的CBTC比引进国外的系统造价低20%),而且能降低运营成本,更重要的是促进我国城市轨道交通技术水平的大幅提升,有利于人才培养。并且参与国际竞争。

那么,参与技术服务,国内硬件加工,逐步吸收熟悉国外技术是首要的。其次,通过技术引进,掌握系统功能单元间接口协议和技术标准,最后要积极跟踪并参与CBTC的研究。

城市轨道交通的信号系统,已从早期的固定闭塞发展到了准移动闭塞,正在向移动闭塞方向发展。传统的信号系统即以地面信号显示为依据,司机按行车规则操纵列车运行。现代信号系统有六个基本目标:以安全的方式控制列车有条件地前进;使本列车与前行车或股道尽头保持安全距离,防止出现列车冲突进路;使列车能够按照要求的时间间隔运行;使列车能够按时刻表速度运行,以便最大程度地避免危及安全的各种干扰,保证关键点锁闭在正确位置。

ATP的主要作用是根据故障-安全原则,执行列车间安全间距的监控、列车的超速防护、安全开关门的监督和进路的安全监控等功能,确保列车和乘客的安全;ATO主要执行站间自动运行、列车在车站的定点停车、在终点的自动折返等功能;ATS的主要作用是监督列车状态、产生列车时刻表、自动调整列车运行时刻和保证列车按时刻表正点运行、生成运行报告和统计报告、向旅客向导系统提供信息等。

由于通信技术的发展,ATC系统中ATS子系统的功能也越来越强,已不仅仅是传统意义上的“列车自动监督”,ATS子系统正在向集成化方向发展;维修管理更加重要为了提高系统的可靠性、减少维护费用,信号系统的监控管理以及维修管理信息系统都非常重要。

二、城市轨道交通系统的构成及功能

列车自动监控子系统(ATS)

ATS系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。ATS系统在ATP系统的支持下完成对列车运行的自动监控,实现以下基本功能:

(1)通过ATS车站设备,能够采集轨旁及车载ATP提供的轨道占用状态、进路状态、列车运行状态以及信号设备故障等控制和监督列车运行的基础信息。

(2)根据联锁表、计划运行图及列车位置,自动生成输出进路控制命令,传送至车站联锁设备,设置列车进路、控制列车停站时分。

(3)列车识别跟踪、传递和显示功能。系统能自动完成正线区段内列车识别号(服务号、目的地号、车体号)跟踪,列车识别号可由中央ATS自动生成或调度员人工设定、修改,也可由列车经车—地通信向ATS发送识别号等信息。

(4)列车计划与实迹运行图的比较和计算机辅助调度功能。能根据列车运行实际的偏离情况,自动生成调整计划供调度员参考或自动调整列车停站时分,控制发车时间。

(5)ATS中央故障情况下的降级处理,由调度员人工介入设置进路,对列车运行进行调整,由ATS车站完成自动进路或根据列车识别号进行自动信号控制,由车站人工进行进路控制。

(6)在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制及管理,并具有较强的人工介入能力。通过设在车辆段的终端,向车辆段管理及行车人员提供必要的信息,以便编制车辆运用计划和行车计划。

(7)列车运行显示屏及调度台显示器,能对轨道区段、道岔、信号机和在线运行列车等进行监视,能在行调工作站上给出设备故障报警及故障源提示。

(8)能在中央专用设 备上提供模拟和演示功能,用于培训及参观。能自动进行运行报表统计,并根据要求进行显示打印。

(9)能在车站控制模式下与计算机联锁设备结合,将部分或所有信号机置于自动模式状态。

(10)向通信无线、广播、旅客向导系统提供必要的信息。

列车自动防护子系统(ATP)

ATP系统由地面设备、车载设备组成,监督列车在安全速度下运行,确保列车一旦超过规定速度,立即施行制动,主要实现以下功能:

(1)自动连续地对列车位置进行检测,并向列车发送必要的速度、距离、线路条件等信息,以确定列车运行的最大安全速度。提供列车速度保护,在列车超速时提供常用制动或紧急制动,保证前行与后续列车之间的安全间隔,满足正向行车时的设计行车间隔和折返间隔。对反向运行列车能进行ATP防护。

(2)确保列车进路正确及列车的运行安全。确保同一径路上的不同列车之间具有足够的安全距离,以及等防止列车侧面冲撞。

(3)防止列车超速运行,保证列车速度不超过线路、道岔、车辆等规定的允许速度。

(4)为列车车门的开启提供安全、可靠的信息。

(5)根据联锁设备提供的进路上轨道区间运行方向,确定相应轨道电路发码方向。

(6)任何车—地通信中断以及列车的非预期移动(含退行)、任何列车完整性电路的中断、列车超速(含临时限速)、车载设备故障等均将产生安全性制动。

(7)实现与ATS的接口和有关的交换信息。

(8)系统的自诊断、故障报警、记录。

(9)列车的.实际速度、推荐速度、目标速度、目标距离等信息的记录和显示。具有人工或自动轮径磨耗补偿功能。

列车自动驾驶子系统(ATO)

ATO子系统是控制列车自动运行的设备,由车载设备和地面设备组成,在ATP系统的保护下,根据ATS的指令实现列车运行的自动驾驶、速度的自动调整、列车车门控制。

(1)自动完成对列车的启动、牵引、巡航、惰行和制动的控制,以较高的速度进行追踪运行和折返作业,确保达到设计间隔及旅行速度。

(2)在ATS监控范围的入口及各站停车区域(含折返线、停车线)进行车—地通信,将列车有关信息传送至ATS系统,以便于ATS系统对在线列车进行监控。

(3)控制列车按照运行图进行运行,达到节能及自动调整列车运行的目的。

(4)ATO自动驾驶时实现车站站台定点停车控制、舒适度控制及节省能源控制。

(5)能根据停车站台的位置及停车精度,自动地对车门进行控制。

(6)与ATS和ATP结合,实现列车自动驾驶、有人或无人驾驶。

信号ATC系统依据控制方式以及信息传输方式的不同,系统结构组成和配置方式也完全不同,在工程设计中选择何种配置,须根据行车组织、车辆性能、车站规模、线路条件等,以安全性、可靠性为基本原则,兼顾成熟性、经济性、合理性,以发挥最大效能为目标,并需适当考虑先进性等。

三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统,实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合,构成一个以安全设备为基础,集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。

联锁系统

在铁路车站上,为了保证机车车辆和列车在进路上的安全,有效利用站内线路, 高效率地指挥行车和调车,改善行车人员的劳动条件,利用机械、电气自动控制和远程控制、计算机等技术和设备,使车站范围内的信号机、进路和进路上的道岔相互具有制约关系,这种关系称为联锁。为完成联锁关系而安装的技术设备称为联锁设备。

(1)联锁的基本内容

防止建立会导致机车车辆相互冲突的进路;必须使列车或调车车列经过的所有道岔均锁闭在与进路开通方向相符合的位置;必须使信号机的显示与所建立的进路相符合。进路上各区段空闲时才能开放信号;进路上有关道岔在规定位置时才开放信号;敌对信号未关闭时,防护该进路的信号机不能开放。同时这三点也是联锁最基本的三个个技术条件,只有在满足了这三点条件,联锁才能成立,列车进路与调车进路才能安全进行。

(2)联锁设备

控制车站的道岔、进路和信号机,并实现它们之间的联锁关系的设备,称之为联锁设备。联锁设备是轨道交通的重要信号设备,用来在车站和车辆段实现联锁闭塞关系,建立进路,控制道岔的转换和信号机的开关,以及进路解锁,以保证行车安全。联锁设备分为正线车站联锁设备合车辆段联锁设备。联锁设备早期为机械联锁,后来发展成为继电器集中联锁。随着3C技术的快速发展,计算机联锁已经成为联锁设备的主要发展方向。

三、结 论

城市轨道交通信号系统是技术含量高,行车指挥自动化和保障安全的重要技术装备,就现在我国的情况而言,城市轨道交通是人们普遍会选择的交通出行方式,安全是我们首要考虑的问题,就目前而言,我国在世界的大发展中还是处于较为落后的局面。对我国城市轨道交通现代信号国产化进程滞后的现状,必须引起高度关注,尽快提高我国信号装备的技术水平,取长补短,吸取国外先进经验,发展具有中国特色的城市轨道交通现代信号系统,使中国的轨道交通通信信号系统处于国际的前沿。

致 谢

本文是在王静老师的精心指导和支持下完成的,所以首先要感谢我的论文老师王静。通过老师的精心指导以及我这一阶段的努力,我的毕业论文《浅谈城市轨道交通通信系统》终于完成了,这同时也意味着大学三年的生活即将结束。

在大学阶段我在学习上和思想上都受益非浅这除了自身的努力外与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。在本论文的写作过程中我的导师王静老师倾注了大量的心血从选题到开题报告从写作提纲到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题严格把关循循善诱在此我表示衷心感谢。同时感谢我的爸爸妈妈焉得谖草言树之背养育之恩无以回报你们永远健康快乐是我最大的心愿。在论文即将完成之际我的心情无法平静从开始进入课题到论文的顺利完成有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助在这里请接受我诚挚谢意。

参 考 文 献

〔1〕肖宝弟。 对我国城市轨道交通信号系统发展战略的思考。 [J]。现代城市轨道交通 , 2004

〔2〕何蕾 。 城市轨道交通运营管理。[M]。北京:中国铁道出版社 ,2007

〔3〕徐金祥。 城市轨道交通信号基础。[M]。北京:中国铁道出版社 ,2014

〔4〕颜景林 。城市轨道交通设备。[M]。成都:中国铁道出版社 ,2004

〔5〕吕永宏 。刘红燕 。3种城市轨道交通控制系统。[J]。甘肃科技:,2008

〔6〕张唯 。铁道运输设备。[M]。北京:中国铁道出版社,2002

〔7〕张凡。钱传贤。城市轨道交通概论。[M]。成都:西南交通大学出版社,2007

〔8〕林瑜筠 。城市轨道交通信号设备。[M]。北京:中国铁道出版社 ,2006

〔9〕魏晓东 。城市轨道交通自动化系统与技术。[M]北京:电子工业出版社 ,2011

〔10〕赵祎 。地铁CBTC信号系统。〔DB/OL〕2010

〔11〕蔡爱华 季锦章 。地铁信号系统的现状及发展趋势。电子工程师。[J]2000

信号处理本科毕业论文

学术堂最新整理了一部分关于通信工程毕业论文的题目供大家进行参考:LTE多层组网负荷均衡策略研究基于WIFI的无线监控报警系统智能家居照明系统设计面向高速铁路的无线信道模型研究基于训练序列的OFDM系统同步技术的研究MIMO通信系统中传输技术的研究基于单片机的温度监控系统的设计无线通信中MIMO系统空时编码的性能研究LTE技术在轨道交通车地无线通信系统中的应用研究电力通信网络中的信息通信技术研究变电站自动化通信网络的研究与设计GSM-R网络在湘桂柳南铁路电气化改造中的应用研究大数据分析在移动通信网络优化中的应用研究无线通信系统选择分集技术研究基于Android字符识别系统的设计与实现多载波OFDM信号接收机的频率偏差补偿设计与分析面向5G通信的射频关键技术研究针对电力通信网的信息安全技术研究某高校校园网络安全实施方案设计与实现

通信工程专业本科毕业设计(论文)选题指南(摘自网络)一、通信工程专业的学科领域通信工程专业属于电气信息类专业。电气信息类专业还包括:电气工程及自动化(080601);自动化(080602);电子信息工程(080603);计算机科学与技术(080605);电子科学与技术(080606);生物医学工程(080607)。二、通信工程专业的主要研究方向和人才培养目标1、通信工程专业的主要研究方向(1)数据通信传输问题的研究;(2)信号及信息处理方面的研究;(3)通信系统仿真方面的研究;(4)通信新技术方面的应用;(5)通信电子电路或微机接口方面的研究;(6)通信方面的软件开发,网络层协议研究等;(7)网络信息安全的研究2、通信工程专业的人才培养目标通信工程专业培养具备通信技术、通信系统和通信网等方面的知识,能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的高级工程技术人才。本专业学生主要学习通信系统和通信网方面的基础理论、组成原理和设计方法,受到通信工程实践的基本训练,具备从事现代通信系统和网络的设计、开发、调测和工程应用的基本能力。通信工程专业的毕业生应具备以下几方面的知识能力和素质结构:(1)掌握通信领域内的基本理论和基本知识。(2)掌握光波、无线、多媒体等通信技术。(3)掌握通信系统和通信网的分析与设计方法。(4)了解通信系统和通信网建设的基本方针、政策和法规。(5)了解通信技术的最新进展与发展动态。(6)具有设计、开发、调测、应用通信系统和通信网的基本能力。(7)掌握文献检索、资料查询的基本方法、具有一定的科学研究和实际工作能力。(8)善于运用已有知识来学习挖掘新知识,具有能够将所学知识运用到实践活动中去和运用科学知识分析解决实际问题的能力。(9)具有独立观察,分析问题,敢于标新立异,勇于置疑,具备开展科学创新活动的基本能力,能灵活地把所学知识服务于社会。3、通信工程专业课程群分类(1)数字通信与网络交换:概率论与数理统计、随机信号分析、通信原理、无线通信原理、通信组网与程控交换、计算机通信与网络、移动通信、光纤通信、微波通信、电磁波与电磁场;(2)信号及信息处理:信号与系统、数字信号处理、通信原理、数据结构、数字图像处理、信息理论与编码;(3)电子电路:电路分析、模拟电路、数字电路、高频电子线路、DSP原理及应用、EDA技术、混合集成电路;(4)计算机应用方面:计算机文化基础、C语言程序设计、汇编语言、数据库原理及应用、软件工程、面向对象程序设计、多媒体技术、微机原理与接口技术、单片机原理应用等。三、毕业设计(论文)选题原则本专业毕业论文(设计)题目的选择要遵循以下原则:1、要结合所学专业毕业论文主要用来衡量学生对所学知识的掌握程度,所以论文题目不能脱离所学的专业知识。有些学生工作与所学专业没有关系,而本人对所从事的工作有一定的探索或研究,毕业论文就写了这方面的内容。这只能算是工作总结,但不能算是一篇毕业论文。工科学生学习的专业往往和他们从事的工作有较紧密的关系,他们有较丰富的实验经验和感性认识,经过几年的系统学习,可以学到相应的理论知识,使他们对自己的工作有一种新的认识,他们可以利用所学知识对原来的工作方式、工作程序、工作工具进行改进,以提高工作效率。2、内容要新工科论文除了具有理论性之外,更重要的是它的实践性和实际操作性。工科各学科发展非常之快,往往教科书刚进入课堂,内容就已经落后了。待学生毕业时,所学知识可能几近淘汰,所以学生选题要注意所用知识不能陈旧,要能跟上学科的发展。3、题目要大小适当,难易适度论文题目不宜过大,否则必然涉及的范围大广。学生处涉科研,普遍存在着知识面窄、理论功底不足的问题,再加上学生主要以业余学习为主,题目太大,势必讲得不深不透,乃至丢三落四,难以驾驭。因此,选题必须具体适中。题目选择要难易适度。过难,自己不能胜任,最后可能半途而废,无法完成论文;太容易,则论文层次太低,不能很好地反映几年来的学习成绩和科研水平,同时自己也得不到锻炼。选题最好能合乎个性兴趣爱好,如果自己对论题兴趣很高,就会有自发的热情和积极性,文章就容易写出新意来。四、毕业设计(论文)选题选题是决定毕业设计(论文)训练成败与质量好坏的关健之一。1、通信工程专业本科从选题的内容上可以分为理论型毕业设计(论文)和应用型毕业设计(论文)两大类。2、从本科毕业设计(论文)课题的来源,也可以分为教师命题型和自选型毕业设计(论文)两大类。3、学生要根据通信工程专业课程群来确定选题方向,数字通信与网络交换方向及信号及信息处理方向的所有应用方面课程均可以作为选题内容。但是,电子技术应用方向及计算机应用方向必须与通信或信号信息处理相结合,其中要有与通信相关的内容。4、从通信工程专业本科毕业设计(论文)所涉及的研究领域来看,可以是以下内容:(1)网络交换与数据传输分析;(2)通信网络或数字通信仿真(MATLAB,Systemview等);(3)信号及信息处理,(如数据采集,USB接口传输,图像数据处理等);(4)红外线遥感技术(如防盗遥感技术)(5)网络信息安全(如编码技术)(6)通信类软件开发,(如C语言与蓝牙结合)(7)数据传输类接口电路设计或软件设计(如嵌入式蓝牙设计)(8)光纤、无线、移动等通信新技术方面的应用或开发;(9)微波技术,电磁波传输技术,卫星雷达等方面(10)计算机网络或计算机控制方面(11)通信在军事方面的应用研究;(12)程控交换,交互式有线电视网等。(13)其他与通信相关的命题。为了您的安全,请只打开来源可靠的网址打开网站 取消来自:

·ADSL接入网技术研究 (字数:24985,页数:36) ·直序扩频技术的仿真与应用 (字数:14521,页数:37) ·音频数字水印的实现 (字数:15331,页数:28) ·DVB系统设计 (字数:14318,页数:28) ·PAM调制解调系统设计 二 (字数:9181,页数:31 ) ·上位PC机与下位单片机之间进行串口通信 (字数:12645,页数:30) ·图像梯形退化校正的研究与实现 (字数:12616,页数:34) ·简易数字电压表设计实现 (字数:7436,页数:24 ) ·基于计算机视觉库OpenCV的文本定位算法改进 (字数:9674,页数:32 ) ·基于编码的OFDM系统的C语言设计与实 (字数:11190,页数:34) ·基于ofdm系统的接受分集技术 (字数:11057,页数:28) ·基于FPGA的交织编码器设计 (字数:13239,页数:39) ·红外异步数字通信的数据采集装置设计与实现 (字数:19577,页数:68) ·Visual C++环境下的基于肤色图像的人脸检测算法 (字数:11186,页数:28) ·PAM调制解调系统设计 (字数:13922,页数:43) ·P2P网络通信设计 (字数:8075,页数:39 ) ·NAND Flash设备 (字数:10928,页数:49) ·MPEG4播放技术 (字数:13207,页数:38) ·Butterworth滤波器设计 (字数:8348,页数:28 ) ·基于单片机的智能教师点名器 (字数:10627,页数:29) ·基于CPLD的CDMA扩频调制解调器建模设计与实现 (字数:14327,页数:63) ·带CC1100无线收发模块基本控制系统 (字数:15224,页数:50) ·基于CPLD的CMI码传输系统设计 (字数:11429,页数:41) ·一个简单光纤传输系统的设计 (字数:12785,页数:37) ·基于MCS51微控制器的FSK调制解调器设计——电路设计 (字数:13439,页数:39) ·中小型网络的设计与配置 (字数:16254,页数:42) ·基于AT89S52的FSK调制解调器设计 (字数:14064,页数:45) ·远端光纤收发器断电断纤的识别 (字数:15759,页数:89) ·脉冲成形BPSK调制电路的设计与实现 (字数:11472,页数:36) ·基于XR2206的函数信号发生器设计与实现 (字数:9179,页数:31 ) ·基于MCS51微控制器的FSK调制解调器的设计——程序设计 (字数:12191,页数:46) ·基于CPLD的QPSK调制器实现——电路设计 (字数:11621,页数:33) ·QPSK调制器的CPLD实现——程序设计 (字数:5973,页数:30 ) ·基于卷积码的BPSK基带系统C语言实现 (字数:9361,页数:30 ) ·白噪声发生器的设计 (字数:11398,页数:34) ·基于单片机的机床控制系统 (字数:12085,页数:35) ·低压电力线载波通信模块设计 (字数:15460,页数:68) ·基于SH框架的电子技术交流平台 (字数:10333,页数:38) ·带隙基准电压源的设计 (字数:10396,页数:31) ·电子计时器系统设计与实现 (字数:9780,页数:31 ) ·无线局域网的组建与测试 (字数:17392,页数:48) ·抑制载波双边带调幅电路的设计 (字数:9787,页数:24 ) ·宽带放大器的设计与实现 (字数:12200,页数:36) ·基于单片机的遥控芯片解码的设计与实现 (字数:9802,页数:39 ) ·多种正交幅度调制QAM误码率仿真及星座图的优化 (字数:10967,页数:43)

随着时代的发展,网络通信已广泛地应用于政治、军事,经济及科学等各个领域,它改变了传统的事务处理方式,对社会的进步和发展起着很大的推动作用。下面我给大家带来通信工程专业 毕业 论文题目_通信专业论文怎么选题,希望能帮助到大家!

通信工程毕业论文题目

1、 通信工程项目管理系统集成服务浅探[J]

2、 试述我国通信工程发展现状与前景[J]

3、 网络传输技术在通信工程中的应用探析[J]

4、 通信工程中多网融合技术的应用问题探析[J]

5、 探究有线传输技术在通信工程中的应用及发展方向[J]

6、 探讨通信工程项目的网络优化[J]

7、 应用型通信工程专业计算机类课程建设研究[J]

8、 结合3G/4G网络与GPS定位技术实现通信工程现场监理[J]

9、 通信工程的风险管理探讨[J]

10、 如何解决通信工程管理中的问题[J]

11、 通信工程设计单位标准化管理研究[J]

12、 传输技术在通信工程中的应用解析[J]

13、 通信工程施工管理模式的创新研究[J]

14、 通信工程中有线传输技术的应用及改进[J]

15、 通信工程项目中的风险管理与控制策略研究[J]

16、 探析通信工程中传输技术的广泛应用[J]

17、 浅谈通信工程项目的质量管理[J]

18、 项目管理 方法 在移动通信工程管理中的应用研究[J]

19、 通信工程项目管理研究[J]

20、 通信工程光缆施工的质量控制探讨[J]

21、 试论在通信工程施工过程中信息化管理的应用[J]

22、 浅谈传输技术在通信工程中的应用及发展[J]

23、 浅谈通信工程技术传输的有效管理策略[J]

24、 信息通信工程中传输技术的有效应用[J]

25、 铁路通信工程中无线接入技术的应用探究[J]

26、 试论通信工程的特点及发展现状与前景[J]

27、 浅谈通信工程发展前景[J]

28、 以华为公司为例探析通信工程技术的社会经济价值[J]

29、 传输技术在通信工程中的应用与发展趋势[J]

30、 通信工程建设进度控制研究[J]

31、 关于多网融合在通信工程中的应用分析[J]

32、 基于通信工程传输技术的应用研究[J]

33、 强化通信工程安全管理的对策[J]

34、 通信工程存在的经济问题和发展分析[J]

35、 通信工程管理在项目中的应用[J]

36、 探讨通信工程项目的网络优化方式[J]

37、 传输技术对通信工程的作用[J]

38、 浅谈通信工程传输技术的应用[J]

39、 通信工程中有线传输技术的应用及改进[J]

40、 刍议通信工程传输技术的现状与未来发展[J]

41、 浅析我国通信工程发展现状与展望[J]

42、 通信工程项目管理中关键点的标准化研究[J]

43、 软交换技术在通信工程中的应用及发展方向[J]

44、 探究通信工程专业学生就业现状及对策研究[J]

45、 如何提高通信工程监理企业的竞争力[J]

46、 通信工程监理企业竞争力探析[J]

47、 浅谈通信工程信息技术[J]

48、 通信工程中土建工程质量控制探讨[J]

49、 通信工程项目管理中系统化、集成化实现的路径分析[J]

50、 通信工程中有线传输技术的改进研究[J]

移动通信毕业论文题目

1、大数据分析在移动通信网络优化中的应用研究

2、典型移动通信基站电磁环境影响模型化研究

3、高速移动通信场景下基于LTE-A中继系统的资源调度关键技术研究

4、基于专利信息分析的我国4G移动通信技术发展研究

5、移动通信基础设施建设中多方合作研究

6、移动通信基站管理系统的设计与实现

7、“营改增”对内蒙古移动通信公司 财务管理 的影响及对策研究

8、低轨宽带卫星移动通信系统OFDM传输技术研究

9、雷电脉冲对移动通信基站影响的研究

10、平流层CDMA移动通信蜂窝网的性能研究

11、B3G/4G系统中的无线资源分配的研究

12、下一代移动通信系统中跨层资源分配研究

13、基于OFDM的GEO卫星移动通信系统关键技术研究

14、下一代移动通信系统中的关键传输技术研究

15、基于SCP的海峡两岸移动通信产业比较研究

16、多场景下移动通信系统业务承载性能研究

17、未来移动通信系统资源分配与调度策略研究

18、高速铁路移动通信系统性能研究

19、下一代移动通信网络中的无线资源管理与调度策略研究

20、下一代卫星移动通信系统关键技术研究

21、混能供电移动通信网络的节能方法研究

22、移动通信数据挖掘关键应用技术研究

23、移动通信系统中的认证和隐私保护协议研究

24、基于移动通信定位数据的交通信息提取及分析方法研究

25、电信运营商在移动通信标准发展中的产业作用关系研究

26、天津移动通信市场非线性预测及面向3G的发展策略研究

27、移动通信产业链创新系统研究

28、移动通信智能天线关键技术研究

29、移动通信运营商产品品牌 文化 研究

30、宽带移动通信系统资源调度和干扰管理的研究

31、未来移动通信基站体系结构--定性理论、方法与实践

32、移动通信系统中天线的分析与设计

33、基于客户的移动通信品牌资产模型及影响机理研究

34、中国移动通信业价格竞争行为研究

35、具有NFC功能的移动通信终端电路设计

36、具有电子支付功能的移动通信终端软件设计

37、移动通信服务业顾客满意度及忠诚度影响因素比较研究

38、移动通信企业 市场营销 成本管理研究

39、移动通信 无线网络 建设项目的质量管理研究

40、卫星移动通信系统编码协作技术

通信工程专业论文题目

1、基于61单片机的语音识别系统设计

2、红外遥控密码锁的设计

3、简易无线对讲机电路设计

4、基于单片机的数字温度计的设计

5、甲醛气体浓度检测与报警电路的设计

6、基于单片机的水温控制系统设计

7、设施环境中二氧化碳检测电路设计

8、基于单片机的音乐合成器设计

9、设施环境中湿度检测电路设计

10、基于单片机的家用智能总线式开关设计

11、 篮球 赛计时记分器

12、汽车倒车防撞报警器的设计

13、设施环境中温度测量电路设计

14、等脉冲频率调制的原理与应用

15、基于单片机的电加热炉温

16、病房呼叫系统

17、单片机打铃系统设计

18、智能散热器控制器的设计

19、电子体温计的设计

20、基于FPGA音频信号处理系统的设计

21、基于MCS-51数字温度表的设计

22、基于SPCE061A的语音控制小车设计

23、基于VHDL的智能交通控制系统

24、基于VHDL语言的数字密码锁控制电路的设计

25、基于单片机的超声波测距系统的设计

26、基于单片机的八路抢答器设计

27、基于单片机的安全报警器

28、基于SPCE061A的易燃易爆气体监测仪设计

29、基于CPLD的LCD显示设计

30、基于单片机的电话远程控制家用电器系统设计

31、基于单片机的交通信号灯控制电路设计

32、单片机的数字温度计设计

33、基于单片机的可编程多功能电子定时器

34、基于单片机的空调温度控制器设计

35、数字人体心率检测仪的设计

36、基于单片机的室内一氧化碳监测及报警系统的研究

37、基于单片机的数控稳压电源的设计

38、原油含水率检测电路设计

39、基于AVR单片机幅度可调的DDS信号发生器

40、四路数字抢答器设计

41、单色显示屏的设计

42、基于CPLD直流电机控制系统的设计

43、基于DDS的频率特性测试仪设计

44、基于EDA的计算器的设计

45、基于EDA技术的数字电子钟设计

46、基于EDA技术的智力竞赛抢答器的设计

47、基于FPGA的18路智力竞赛电子抢答器设计

48、基于USB接口的数据采集系统设计与实现

49、基于单片机的简易智能小车的设计

50、基于单片机的脉象信号采集系统设计

51、一种斩控式交流电子调压器设计

52、通信用开关电源的设计

53、鸡舍灯光控制器

54、三相电机的保护控制系统的分析与研究

55、信号高精度测频方法设计

56、高精度电容电感测量系统设计

57、虚拟信号发生器设计和远程实现

58、脉冲调宽型伺服放大器的设计

59、超声波测距语音提示系统的研究

60、电表智能管理装置的设计

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检测与信号处理电气论文

刘科满 刘修善 杨春国 张进双

(中国石化石油工程技术研究院,北京 100101)

摘 要 针对电磁波随钻测量系统易于受到井场噪声影响的现象,提出一种基于ZigBee协议的远程微弱低频电磁波阵列接收处理方法,用于电磁波随钻测量系统的电磁波信号远程接收及井下信息实时测量领域,以提高随钻测量系统地面接收机的检测性能。实验结果表明,该方法较传统的接收方法可提高处理增益10dB左右,在随钻测量领域具有良好的应用前景。

关键词 电磁波随钻测量 阵列信号 电磁波 ZigBee协议

Research of Remote Electromagnetic Signal Reception andProcessing Based on ZigBee Technology

LIU Keman,LIU Xiushan,YANG Chunguo,ZHANG Jinshuang

(SINOPEC Research Institute of Petroleum Engineering,Beijing 100101 ,China)

Abstract An algorithm of reception and processing of remote electromagnetic signal of Electromagnetic Measurement While Drilling System based on ZigBee technology is proposed method measured the electromagnetic signal by using an electrode array far away from a well site,which can enhances the communication receiver's ability to extract very weak signals from amounts of ambient environmental experimental results taken from a well site show that the proposed method can enhance the processing gain of10dB,and has good prospects for applying it to an Electromagnetic Measurement While Drilling system.

Key words Electromagnetic Measurement While Drilling;array signal processing;electromagnetic wave; ZigBee protocol

电磁波式随钻测量系统(Electromagnetic Measurement While Drilling,简称EM -MWD)作为解决气体钻井及各种充气钻井中随钻测量问题的主要技术手段,一直备受国内外石油服务公司的关注。然而,由于EM -MWD工作环境的特殊性,低频电磁波在地层介质中传播时不可避免地受到信道介质的影响,特别是在非均匀性分布地层传输信道介质中,电磁波传播的衰减、畸变更为严重,导致EM -MWD系统的传输性能急剧退化,使得其传输深度大大降低[1~4]。因此,在井场噪声和信道噪声干扰下,低频电磁波信号的接收与处理技术研究一直是EM -MWD系统研究的重点与难点。

目前,EM -MWD系统的地面接收机主要是采用检测地面电极与井架间携有井下信息的电磁信号来获取井下信息,电极与井架间距离约100m。其工作原理是:耦合变压器来感应携有井下信息的微弱电磁信号,然后通过前置放大器、低通滤波器等对数据进行处理,最后采用数字信号处理技术对携有井下测量信息的电磁信号解码,获取井下信息。专利申请号200810101407发明了一种使用两幅天线分别接收井下发送的电磁信号和井场噪声信号的EM-MWD系统,其地面接收机具有处理井下发送上来的携带有测量数据信息的电磁信号功能[5]。专利申请号发明了一种能够处理媒质中的电磁波信号的随钻测量遥测系统[6]。专利申请号发明了一种用解决井上测量系统拾取微弱电磁信号困难的问题。以上这些专利都是在井场电磁干扰环境下处理微弱电磁信号,然而这些方法不同程度地易受井场电磁噪声干扰,特别是这种接收方式易于受到井场各种电气设备如钻机、柴油机、发电机、泥浆泵、传动链条、振动筛等设备产生的电磁噪声的影响,使得EM -MWD系统地面接收机处理低频电磁信号的性能严重退化,接收灵敏度大大降低。

基金项目:国家重大专项《海相油气井井筒环境监测技术》(2011ZX05005-006)。

针对电磁波随钻测量系统易于受到井场噪声影响的现象,作者提出了一种基于ZigBee协议的远程微弱低频电磁波阵列接收处理方法,该方法以阵列信号处理为核心,用传感器阵列方式接收处理携有井下测量信息的微弱电磁波信号,采用ZigBee协议芯片实现信号的远程传输。该方法可有效地降低井场噪声对EM-MWD的影响,提高EM-MWD系统地面接收机的处理增益和灵敏度。

1 EM-MWD远程接收系统设计

EM-MWD远程接收系统工作原理及主要完成功能

EM-MWD远程接收系统由井场接收机和远程接收机组成;其中远程接收机包括传感器阵、耦合变压器、前置放大器、带通滤波器、DSP信号处理器和无线收发器。电磁波随钻测量系统远程无线接收系统如图1所示。

图1 电磁波随钻测量远程无线接收系统

电磁波随钻测量远程无线接收系统工作原理如下:定向探管测量井下信息,并按照指定的协议方式将测量信号传输至井下发射机,井下发射机在对测量信息进行编码和调制后,将携有井下测量信息的电磁波发出去,电磁波通过钻杆、裸露的井壁以及地层将电磁波传输至地面,安装在地面的远程传感器阵接收电磁波信号,接收到的电磁波信号经过滤波、放大、解调等处理后,再进行编码、加密等环节,通过基于ZigBee技术的无线收发器发射出去,井场接收机接收无线信号,将接收到的数据进行保存管理,并在司钻指示器上井下显示。

远程接收完成的主要功能有:(1)采用传感器阵列接收远离井场的井下EM -MWD系统发射的信号;(2)对接收到的微弱电磁波信号进行信号、消噪、叠加等处理;(3)将处理后的信号打包、加密,采用ZigBee协议模块发射。

远程无线接收系统与现有的电磁波随钻测量系统的不同在于:(1)增加了ZigBee技术,即使得地面电极远离井场,可有效地降低井场噪声干扰;(2)采用阵列接收方式,即采用多通道信息采集技术,并利用阵列信号处理技术,进行信号处理,降低噪声干扰。

传感器阵设计及阵列信号处理技术

现有的EM -MWD系统采用单通道差分接收方式接收井架与地面电极间的信号。为了有效地降低井场噪声的干扰,采用地面电极阵列接收携有井下信息的电磁信号。

假设接收装置的传感器组为N个阵元的天线阵,如图2所示。多通道的远程接收装置信号处理框图如图3所示。

图3 远程接收装置信号处理框图

阵元编号为1#、2#……N#,等间距阵元间距为d(图4),发射机载波频率为ω,波长为λ,传播速度v,信号到达2#阵元较1#阵元的传播时间延迟为τ,延迟路程为u,则相邻阵元间延迟为

图4 远程地面接收线阵

油气成藏理论与勘探开发技术:中国石化石油勘探开发研究院2011年博士后学术论坛文集.4

假设所接收信号为X(t),有用电磁信号为s(t),噪声为n(t),则有

油气成藏理论与勘探开发技术:中国石化石油勘探开发研究院2011年博士后学术论坛文集.4

则观测到的信号的总响应为

油气成藏理论与勘探开发技术:中国石化石油勘探开发研究院2011年博士后学术论坛文集.4

油气成藏理论与勘探开发技术:中国石化石油勘探开发研究院2011年博士后学术论坛文集.4

根据发射机发射频率、阵元间距、延迟等参数,可布设合适的传感器阵。从信号分析的观点来说,接收到的含有井下信息的电磁信号和干扰波之间存在以下不同:(1)载波信号的谱与噪声谱不同;(2)统计规律不同。因此,可采用数字信号处理技术如信号叠加法、时频滤波法等,从而有效地降低噪声干扰,提高处理增益和接收灵敏度。在EM-MWD远程接收系统中采用阵列设计的目的是为了最大限度地提高接收数据的信噪比,降低井场噪声的影响。在实际实施过程中,需合适地安排和选择接收点及其相互位置。采用线列阵而不是面阵,避免了调试的复杂性,降低了成本。

对于电磁波随钻测量系统的远程接收系统来说,远程接收系统采用单片机或DSP系统,构建远程主控单元,利用DSP强大的信号处理能力,对接收到的阵列信号进行处理,将处理结果通过ZigBee协议模块发送至井场接收机。本设计选用TMS320LF2812和含有ZigBee协议模块的芯片构建远程小型接收装置,井场接收机也配置同样ZigBee协议模块即可。这样,远程接收装置即可将远程的传感器阵列接收微弱电磁信号传输至井场接收机,完成远程信息的采集、接收和处理功能。电磁波随钻测量系统的远程接收系统监控软件设计包括DSP主程序、算法处理程序和监控程序。其中DSP程序和算法处理程序采用C语言编写,监控程序采用Labview编写。地面接收机软件包括DSP程序和地面监控程序。采用C语言编程实现,主要完成信号与噪声数据采集、A/D转换、数字滤波、解码,并通过RS-232接口与数传模块连接,数据由数传模块发送出去。此处不再赘述。

2 实验结果分析

2010年10月该系统在华北大牛地气田D66-129井进行了现场实验。电磁波随钻测量系统的远程接收系统的主要工作参数如下:EM-MWD远程接收系统的前置放大器放大倍数为1~100000倍可调,带通滤波器的频带范围为1~35Hz,带宽可调;井下发射机发射信号频率为3~25 Hz(根据地层特性可调);地面电极距井架500~1000 m,共用电极8组;采样8通道数据;观测灵敏度在-120dBV左右。图5给出了实时采集的井场噪声波形。采样频率fs=2000Hz。从图5可以看出,EM-MWD系统工作频带内存在两根线谱,即6Hz和。井场发电机组及相关钻井设备的50Hz工频也是井场噪声的主要组成部分。而发射机发射信号频率10Hz线谱很难从噪声谱中发现。

图5 D66-129井井场噪声波形

采用8通道数据采集后,利用式(6)和式(7),可得到图6所示噪声谱,明显看出,图7发射机频率的10Hz线谱较图6的10Hz线谱提高10dB左右。需要说明的是,由于井场工作设备仪器的启停在很大程度上会影响原有的EM-MWD系统的工作性能,特别是当较大功率的用电设备(如发电机组、泥浆泵)工作时。

图6 D66-129井井场噪声谱

图7 经过阵列信号处理后观测到的噪声谱

通过对D66-129井和DPS-2井的井场噪声分析,发现当关闭转盘或顶驱时,井场噪声近似平稳高斯分布;而当开启转盘或顶驱时井场噪声具有明显的非平稳、非高斯特性。这种非平稳、非高斯特性的噪声,直接影响着目前国内外EM-MWD系统的地面解码性能,特别是当转盘开启或顶驱开启时,数据误码率升高,数据的可信度降低。本文提出的远离井场的接收方法,虽然在一定程度上使得接收信号的幅度降低,但是噪声幅度的下降程度较信号的下降程度更明显。通过阵列信号处理及多通道数据叠加,可以有效地提高远程接收系统的处理增益。ZigBee远程接收装置,采用纽扣电池供电,这种采用ZigBee远程接收的方式,既省去了野外远距离布线的不便,又大大降低了成本。

3 结 论

本文提出的基于ZigBee协议的远程微弱低频电磁波阵列接收处理方法,用于解决目前EM -MWD系统的电磁波信号易于受到井场噪声干扰的问题。

通过现场试验表明:

1)在距离井架100m以外安放地面电极时,随着电极距离井场位移的增大,在相同的工作条件下,噪声的衰减幅度较信号的衰减幅度明显。

2)布设合适的传感器阵时,需考虑井下发射机以及井眼位置,特别是发射机发射频率、阵元间距、延迟等参数。实验结果表明,本文提出的方法较传统的接收方法可提高处理增益10dB左右。

参考文献

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浅谈机电一体化中的接口技术 摘要:接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越 重要。文章以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机接口与机电接口两大类进行探讨。 关键词:机电一体化;接口技术;人机接口;机电接口 机电一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分,各部分 连接须具备一定条件,这个联系条件通常称为接口。各分系统又 由各要素(子系统)组成。本文以机电一体化控制系统(微电子 系统)为例,将接口分为人机与机电接口两大类。 一、机电接口:由于机械系统与微电子系统在性质上有很大 差别,两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,因 此机电接口起着非常重要的作用:(1)行电平转换和功率放大。一 般微机的I/O芯片都是TTL电平,而控制设备则不一定,因此必 须进行电平转换;另外,在大负载时还需要进行功率放大;(2)抗 干扰隔离。为防止干扰信号的串入,可以使用光电耦合器、脉冲 变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离;(3) 进行A/D或D/A转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量 时,必须在微机系统和被控对象之间设置A/D和D/A转换电路, 以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。1、模拟 信号输入接口:在机电一体化系统中,反映被控对象运行状态信 号是传感器或变送器的输出信号,通常这些输出信号是模拟电压 或电流信号(如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电 阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控对 象进行控制,必须获得反映系统运行的状态信号,而计算机只能 接受数字信号,要达到获取信息的目的,就应将模拟电信号转换 为数字信号的接口——模拟信号输入接口。2、模拟信号输出接 口:在机电一体化系统中,控制生产过程执行器的信号通常是模 拟电压或电流信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、 滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号,并通过运算 产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换 成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输 出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行 器,达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数 字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。3、 开关信号通道接口:机电一体化系统的控制系统中,需要经常处 理一类最基本的输入/输出信号,即数字量(开关量)信号包括: 开关的闭合与断开;指示灯的亮与灭;继电器或接触器的吸合与 释放;电动机的启动与停止;阀门的打开与关闭等。这些信号的 共同特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化 控制系统中,对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的 一个状态,此状态作为控制依据。(1)输入通道接口。开关信号 输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信 号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一 种电平各异的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入 通道(DI)。由于开关信号只有两种逻辑状态“ON”和“OFF”或 数字信号“1”和“0”,但是其电平一般与计算机的数字电平不相 同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声 隔离等设计问题,它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和 地址译码电路等组成。(2)输出通道接口。开关信号输出通道的 作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行 器(如继电器或报警指示器)。它实质是逻辑数字的输出通道,又 称为数字输出通道(DO)。DO通道接口设计主要考虑的是内部与 外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口 主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。 二、人机接口:人机接口是操作者与机电系统(主要是控制 微机)之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向,可以分 为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示 系统的各种状态、运行参数及结果等信息;另一方面,操作者通 过输入接口向机电系统输入各种控制命令,干预系统的运行状态, 以实现所要求的功能。1、输入接口。(1)拨盘输入接口。拨盘是 机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的 参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式 具有保持性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十 进制输入、BCD码输出的BCD码拨盘。BCD码拨盘可直接与控 制微机的并行口或扩展口相连,以BCD码形式输入信息。(2)键 盘输入接口。键盘是一组按键集合,向计算机提供被按键的代码。 常用的键盘有:1)编码键盘,自动提供被按键的编码(如ASCII 码或二进制码);2)非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断 (“0”或“1”电位),而按键的扫描和识别,则由设计的键盘程序 来实现。前者使用方便,但结构复杂,成本高;后者电路简单,便 于设计。2、输出接口。在机电一体化系统中,发光二极管显示器 (LED)是典型的输出设备,由于LED显示器结构简单、体积小、 可靠性高、寿命长、价格便宜,因此使用广泛。常用的LED显示 器有7段发光二极管和点阵式LED显示器。7段LED显示器原理 很简单,是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮 而显示不同字形的。点阵式LED显示器一般用来显示复杂符号、 字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。 结语:接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题,使系 统中信息和能量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分有机地结 合在一起,形成完整的系统。接口技术是在机电一体化技术的基 础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重 要;同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种 意义上讲,机电一体化系统的设计,就是根据功能要求选择了各 部分后所进行的接口设计。接口的好与坏直接影响到机电一体化 系统的控制性能,以及系统运行的稳定性和可靠性,因此接口技 术是机电一体化系统的关键环节。 参考文献: [1]杨德麟等.例尺数字测图的理论方法与应用.大学出版社.2001 [2]李青岳.工程测量学.测绘出版社.2000 [3]张光东.数字化地形测量的实践.第一届全国交通工程测量学术讨论 会论文集.西安地图出版社

生物医学信号处理方法论文

生物医学信号处理是指据生物医学信号特点,应用信息科学的基本理论和方法,研究如何从扰和噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学信号中所携带的信息,并对它们进步分析、解释和分类。以下是我精心准备的生物医学信号处理方法论文,大家可以参考以下内容哦!

摘 要: 生物医学信号是人体生命信息的集中体现,深入进行生物医学信号检测与处理的理论与方法的研究对于认识生命运动的规律、探索疾病预防与治疗的新方法都具有重要的意义。

关键词: 生物医学信号 信号检测 信号处理

1 概述

1。1 生物医学信号及其特点

生物医学信号是一种由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,属于强噪声背景下的低频微弱信号,信号本身特征、检测方式和处理技术,都不同于一般的信号。生物医学信号可以为源于一个生物系统的一类信号,这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息。生物医学信号种类繁多,其主要特点是:信号弱、随机性大、噪声背景比较强、频率范围一般较低,还有信号的统计特性随时间而变,而且还是非先验性的。

1。2 生物医学信号分类

按性质生物信号可分为生物电信号(Bioelectric Signals),如脑电、心电、肌电、胃电、视网膜电等;生物磁信号(Biomagnetic Signals),如心磁场、脑磁场、神经磁场;生物化学信号(Biochemical Signals),如血液的pH值、血气、呼吸气体等;生物力学信号(Biomechanical Signals),如血压、气血和消化道内压和心肌张力等;生物声学信号(Bioacoustic Signal),如心音、脉搏、心冲击等。

按来源生物医学信号可大致分为两类:(1)由生理过程自发产生的主动信号,例如心电(ECG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)、眼电(EOG)、胃电(EGG)等电生理信号和体温、血压、脉博、呼吸等非电生信号;(2)外界施加于人体、把人体作为通道、用以进行探查的被动信号,如超声波、同位素、X射线等。

2 生物医学信号的检测及方法

生物医学信号检测是对生物体中包含的生命现象、状态、性质和成分等信息进行检测和量化的技术,涉及到人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分析与处理技术等工程领域,也依赖于生命科学研究的进展。信号检测一般需要通过以下步骤(见图1)。

①生物医学信号通过电极拾取或通过传感器转换成电信号;②放大器及预处理器进行信号放大和预处理;③经A/D转换器进行采样,将模拟信号转变为数字信号;④输入计算机;⑤通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理,得到有意义的结果。

生物医学信号检测技术包括:(1)无创检测、微创检测、有创检测;(2)在体检测、离体检测;(3)直接检测、间接检测;(4)非接触检测、体表检测、体内检测;(5)生物电检测、生物非电量检测;(6)形态检测、功能检测;(7)处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测;(8)透射法检测、反射法检测;(9)一维信号检测、多维信号检测;(10)遥感法检测、多维信号检测;(11)一次量检测、二次量分析检测;(12)分子级检测、细胞级检测、系统级检测。

3 生物医学信号的处理方法

生物医学信号处理是研究从扰和噪声淹没的信号中提取有用的生物医学信息的特征并作模式分类的方法。生物医学信号处理的目的是要区分正常信号与异常信号,在此基础上诊断疾病的存在。近年来随着计算机信息技术的飞速发展,对生物医学信号的处理广泛地采用了数字信号分析处理方法:如对信号时域分析的相干平均算法;对信号频域分析的快速傅立叶变换算法和各种数字滤波算法;对平稳随机信号分析的功率谱估计算法和参数模型方法;对非平稳随机信号分析的短时傅立叶变换、时频分布(维格纳分布)、小波变换、时变参数模型和自适应处理等算法;对信号的非线性处理方法如混沌与分形、人工神经网络算法等。下面介绍几种主要的处理方法。

3。1 频域分析法

信号的频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f),从而将时间变量转变成频率变量,帮助人们了解信号随频率的变化所表现出的特性。信号频谱X(f)描述了信号的频率结构以及在不同频率处分量成分的大小,直观地提供了从时域信号波形不易观察得到频率域信息。频域分析的'一个典型应用即是对信号进行傅立叶变换,研究信号所包含的各种频率成分,从而揭示信号的频谱、带宽,并用以指导最优滤波器的设计。

3。2 相干平均分析法

生物医学信号常被淹没在较强的噪声中,且具有很大的随机性,因此对这类信号的高效稳健提取比较困难。最常用的常规提取方法是相干平均法。相干平均(Coherent Average)主要应用于能多次重复出现的信号的提取。如果待检测的医学信号与噪声重叠在一起,信号如果可以重复出现,而噪声是随机信号,可用叠加法提高信噪比,从而提取有用的信号。这种方法不但用在诱发脑电的提取,也用在近年来发展的心电微电势(希氏束电、心室晚电位等)的提取中。

3。3 小波变换分析法

小波分析是传统傅里叶变换的继承和发展,是20世纪80年代末发展起来的一种新型的信号分析工具。目前,小波的研究受到广泛的关注,特别是在信号处理、图像处理、语音分析、模式识别、量子物理及众多非线性科学等应用领域,被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。小波分析有许多特性:多分辨率特性,保证非常好的刻画信号的非平稳特征,如间断、尖峰、阶跃等;消失矩特性,保证了小波系数的稀疏性;紧支撑特性,保证了其良好的时频局部定位特性;对称性,保证了其相位的无损;去相关特性,保证了小波系数的弱相关性和噪声小波系数的白化性;正交性,保证了变换域的能量守恒性;所有上述特性使小波分析成为解决实际问题的一个有效的工具。小波变换在心电、脑电、脉搏波等信号的噪声去除、特征提取和自动分析识别中也已经取得了许多重要的研究成果。

3。4 人工神经网络

人工神经网络是一种模仿生物神经元结构和神经信息传递机理的信号处理方法。目前学者们提出的神经网络模型种类繁多。概括起来,其共性是由大量的简单基本单元(神经元)相互广泛联接构成的自适应非线性动态系统。其特点是:(1)并行计算,因此处理速度快;(2)分布式存贮,因此容错能力较好;(3)自适应学习(有监督的或无监督的自组织学习)。

参考文献

[1] 邢国泉,徐洪波。生物医学信号研究概况。咸宁学院学报(医学版),2006,20:459~460。

[2] 杨福生。论生物医学信号处理研究的学科发展战略。国外医学生物医学工程分册,1992,4(15):203~212。

光电信号检测与处理论文

关注微信公众号 获取最新考试信息 姓 名:刘越所在单位:北京理工大学光电学院联系电话:68912565-17E-mail:liuyue#学科专业一光学工程研究方向一虚拟现实与增强现实、微弱光电信号处理、计算机视觉学科专业二社会兼职中国图象图形学会青年工作委员会委员 中国光学学会光电技术专业委员会委员 中国仪器仪表学会高级会员 中国仪器仪表学会光机电技术与系统集成分会理事个人概况1992年9月进入吉林工业大学电子系通信与电子系统专业攻读硕士学位,硕士论文题目是塑膜彩色套印自动对版系统及其控制算法的研究。1997年3月进入吉林大学信息工程学院通信与信息系统专业攻读博士学位,博士论文题目是极低信噪比条件下正弦信号参量估计算法及其性能的研究。2000年12月进入北京理工大学博士后流动站,主要从事虚拟现实和增强现实人机交互与跟踪注册技术方面的研究工作。2002年10月作为引进人才进入北京理工大学光电工程系光电信息技术与颜色工程研究所工作,2005年7月获得研究员专业技术职务任职资格。 讲授本科生学位课波动光学,本科生选修课虚拟现实技术,研究生学位课虚拟现实与增强现实技术,研究生选修课微弱信号检测技术,作为项目负责人主持包括国家自然科学基金项目虚拟现实中手部跟踪技术的研究、高精度姿态测量系统及其自动校正技术研究、国家重点研究基础发展计划(973计划)子课题、军队863项目、中国博士后科学基金项目、装甲兵装备技术研究所武器装备国防重点实验室建设项目、空军第三飞行学院、总装备部轻武器论证研究所、海军航空工程学院委托项目等在内的十余项国家和省部级课题,科研经费充足。作为导师指导硕士研究生16名,有两名已毕业的硕士研究生的学位论文被评为北京理工大学优秀硕士学位论文。 主要研究方向包括虚拟现实与增强现实系统人机交互技术、摄像机位置和姿态的准确跟踪、环境特征标志的准确提取、三维立体图形的生成与显示、摄像机标定技术、微弱光电信号检测技术、医学图像处理与手术导航系统跟踪技术等,近年来共发表论文50余篇,其中6篇已被SCI检索、21篇已被EI检索,已申请专利5项(作为第一发明人已获得2项授权),获2002年度国家安全部科技进步二等奖一项。研究生报考咨询1V1指导(点击咨询)免责声明本文章来源为院校研究生官网,如对稿件内容有疑问,请与院校招生办联系。研招网转载出于非商业性的教育和科研之目的,不代表赞同其观点或证实其内容的真实性。如转载稿涉及版权等问题,请来函联系修改或删除。标签: 导师介绍返回列表

传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,下面我给大家分享一些检测与传感技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

传感器与检测技术课程教学探索

摘 要:传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用,文中针对课程的特点及现存的问题,对该课程的教学内容调整与 教学 方法 改进进行了有益的探讨,以期获得更好的教学质量与效果。

关键词:传感器与检测技术;教学改革;教学方法

中图分类号:G71 文献标识码:A

文章 编号:1009-0118(2012)05-0132-02

传感器与检测技术是自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,主要研究自动检测系统中的信息提取、信息转换及信息处理的理论与技术为主要内容的一门应用技术课程。传感技术是自动检测系统,更是控制系统的前哨,它广泛的应用于各个领域,在在促进生产发展和现代科技进步方面发挥着重要作用。学生学好这门课程不仅能为后续课程打下好的基础,也对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用,自从2005年课程教学大纲调整以后,在教学中出现了一些新的问题,原有的传统教学模式很难获得良好的教学质量与效果。

一、课程教学现存的问题

自2005年起我校重新制定了自动化专业的教学大纲,其中将传感器与检测技术由考试课调整为考查课,并将课时由64学时更改为32课时,通过几年的 教学 总结 出该课程在教学中存在的一些困难:

(一)教学内容多而散

课程内容多且散,涉及知识面广,有物理学,化学,电子学,力学等等,属于多学科渗透的一门课程,学生学习有难度,特别是对于一些基础不太好的同学更是有困难。

(二)典型应用性

传感器与检测技术属于典型的应用课程,要学习各种传感器的原理,并掌握它的使用,在此基础上掌握搭建检测系统的方法,单靠理论的学习必定是有差距的。而实验课时不充裕,实验条件也有限。

(三)学时越来越少

学校目前对学生的定位是“培养优秀的工程应用型人才”,为了加大实践环节的因此对课程设置与课时作了调整,本课程课时被缩减至32课时。

(四)学生的学习主动性差

由于本课程被定为考查课,所以有相当一部份同学从 学习态度 上不太重视,没有投入必要的精力和时间,学习主动性差,直接影响教学效果。

二、教学内容与教学方法的探索

(一)教学内容的调整

目前大部分的传感器与检测技术的教材多侧重于传感器的工作原理、测量线路及信息处理等方面,而对具体应用涉及较少,针对课程的内容多课时少的情况,教学时无法做到面面俱到,教学内容必须做适当调整。根据学校对工科本科生工程应用型人才的定位,教学内容的调整遵循以下原则:

1、避免繁琐的理论推导过程,以避繁就简的方式向学生讲解传感器的工作原理。例如:用幻灯片演示使用酒精灯分别燃烧热电偶的两端,在两端存在温差的时候两电极间即出现电势差,无温差时电势差消失,通过这个实例讲解电势差之所以存在的原因,可以配以大家能够理解的简单的公式推导,而不把重心放在构成热电偶的温差电动势和接触电动势形成的公式推导上。

2、重点讲述传感器的实物应用。增加实际案例是学生能够对传感器的应用有更感性的认识。

3、适当补充传感器与系统互联的方法。在先期几种传感器的应用中加入传感器接入控制器的方式介绍,使其思考所学课程之间的关联,对所学专业课程之间的联系能更加深入的认识,建立起系统的概念。

(二)教学方法的改革

为了克服课程教学中客观存在的困难,获得良好的教学效果,在课堂教学使用多种教学方法和手段,力求将教学内容讲解得更加生动、具体。

1、采用多媒体技术,使用现代化的教学手段来提升教学效果和教学质量

采用多媒体课件教学,一方面可以省去教师用于黑板板书的大量时间,克服课时减少的问题;另一方面,以动画的形式生动形象的演示传感器的工作原理,展示所学传感器的各种照片、复杂检测系统的原理图或线路图,使学生能够直观地认识传感器,更容易理解传感器的工作原理和应用。例如,学习光栅传感器时,使用传统的教学手段,很难使同学们理解莫尔条文的形成及其移动过程,使用对媒体课件就可以以动画的形式使同学们直观的明暗相间的莫尔条纹是什么样子,还可以以不同的速度使指示光栅在标尺光栅上进行移动,清晰的看出条纹移动的方向与光栅夹角及指示光栅移动方向的关系。学习增量式光电编码器时,很多同学很难理解编码器的辨向问题,通过使用幻灯片展示编码器的内部结构,直接了解光栏板上刻缝、码盘及光电元件的位置关系后,同学们就能更容易的理解辨向码道、增量码道与零位码道形成脉冲的相位关系,佐以简单的辨向电路就可以使同学们更高效的学习该传感器的工作原理及应用方法。

总而言之,利用多媒体技术使学生能够获取更多的信息,增强学习的趣味性和生动性。

2、重视绪论,提升学生的学习主动性

很多教材的绪论写的比较简略,但我个人认为这不代表它不重要,特别是面对学生主观上不重视课程的情况下,更要下大力气上好绪论这第一次课,吸引学生的注意力,激发学习兴趣,使学生认识到这门课程的实用价值。通过幻灯片演示传感器与检测技术在国民经济中的地位和作用,使同学们了解到小到日常生活,大到航空航天、海洋预测等方面都有着传感器与检测技术的应用,更根据各种行业背景中需要检测的物理量,自动控制理论在实现过程中传感器与检测技术的关键作用,使学生认识该课程的重要性。另一方面,我校长年开展本科生科研实训项目,在开设本课程时已有部分同学成功申请实训课题,一般本专业的同学还是围绕专业应用领域申请课题,其中大部分会涉及传感器与检测技术的内容,所以也就他们正在进行的课题中使用传感器解决的具体问题进行讨论,更加直接的体会到本课程的关键作用,从而提升学生学习的兴趣,增强主动性,克服考查课为本课程教学带来的部分阴影。

3、加大案例教学比重、侧重应用

根据培养工程应用型人才的目标,本课程教学的首要目的是使学生能够合理选择传感器,对传感器技术问题有一定的分析和处理能力,知晓传感器的工程设计方法和实验研究方法。所以在教学中注意分析各类传感器的区别与联系,利用大量的具体案例分析传感器的应用特点。

例如,教材中在介绍电阻应变式传感器是,主要是从传感器的结构、工作原理及测量电路几个方面进行分析介绍的,缺乏实际应用案例。在教学中用幻灯片展示不同应用的实物图,譬如轮辐式的地中衡的称重传感器,日常生活中常见的悬臂梁式的电子秤、人体称、扭力扳手等。用生动的动画显示不同应用下的传感器的反应,例如,进行常用传感器热电偶的学习时,展示各种类型热电偶的实物照片,补充热电偶安装的方式,以换热站控制系统为案例,分析热电偶在温度测量上的应用,重点讲解传感器的输出信号及与控制系统互连问题。在介绍光电池传感器时补充用于控制的干手器、用于检测的光电式数字转速表及照度表的应用案例,通过案例是同学们对传感器应用的认识更加深入。

4、利用学校的科研实训提升学生的学习兴趣、加强学生的实践能力

我校学生自二年级起可以开始申请科研实训项目,指导老师指导,学生负责,本课程在学生三年级第一学期开设,在此之前已有部分同学参加了科研实训项目,在这些项目中,譬如智能车项目、数据采集系统实现等实训项目中都包含传感器与检测技术的应用,上课前教师了解这些项目,就可以就实际问题提出问题,让学生带着问题来学习,提升学习的兴趣。另外可以在学习的同时启发同学们集思广益,与实验中心老师联系,联合二年级同学进行传感器的设计制作,或者进入专业实验室进行传感器应用方面的实训实验,鼓励同学申报的科研实训项目,提高学生的实践能力。

三、结束语

通过几年的教学与总结,对教学内容、教学方法进行了分析研究,作了适当的改革。调整的教学内容重点更突出,侧重应用,补充了丰富的案例,激发了学生的学习兴趣,多媒体的教学方法增强了教学的生动性,与科研实训的相结合,对课堂教学进行拓展,加强了学习的主动性,提升了实践能力。从近几年的网上评教结果来看,所做的教学调整与改革受学生的欢迎和好评,取得了较好的教学效果。

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[4]张齐,华亮,吴晓.“传感器与检测技术”课程教学改革研究[J].中国教育技术装备,2009,(27):42-43.

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建议去科技论文网去查,你去你们学校图书馆问问,有没有买什么数据库,一般学校都有的。然后输入你的关键字去查都能查到。透光脉动传感器的影响因素研究 论文透光脉动传感器是一种非接触式光电检测装置,通过对混凝过程中形成的絮体颗粒的检测,可以得到反映颗粒聚集状态的检测参数R。其检测不受混凝剂种类以及原水水质等条件的限制,其输出值不受取样管管壁的粘污以及电子元件老化、漂移等不利因素的影响,广泛适用于饮用水处理以及工业废水处理中混凝过程的在线连续检测[1]。以该传感器为核心的透光脉动混凝投药控制系统在高浊度水的混凝剂自动投加控制方面得到了良好的应用[2],近年来开始在常规浊度水的混凝剂自动投加控制方面得到应用[3]。在实际使用中,透光脉动传感器的检测性能受诸多因素的限制。作者在综合实践应用经验和试验结果的基础上对透光脉动传感器的主要影响因素进行了研究,并确定了其最优工作参数。1 透光脉动传感器 透光脉动传感器由水样检测部分和信号处理部分构成,分别完成信号的检测和处理,其工作原理如图1所示。由光源发射一束狭窄的光照射到传感器取样管中流动的悬浮液,透过光由光检测器接收并转换成电信号,然后通过后续的信号处理电路完成对电信号的处理,输出透光脉动检测值。检测值可以通过数码显示器(LED)显示,也可以通过输出端子输出,通过接口与计算机等连接,以实现检测值的在线采集和分析处理。式中:L—取样管管径; A—光柱有效照射面积; Ni—第i种颗粒的数量浓度; Ci—第i种颗粒的散射截面积。 从表达式可以看出,在被检测对象即悬浮液中颗粒的性质一定的情况下,检测值受光源的有效照射面积及取样管管径等因素的影响。在实际应用中,取样流速和传感器信号处理部分的放大倍数等因素也对检测值有明显影响,下面将对这些影响因素进行具体分析。2 影响因素分析 光源的影响 对于透光脉动传感器来说,光源的选择无疑是至关重要的。受透光脉动检测技术的限制,只有当被测水样体积足够小时,颗粒的脉动现象才能被传感器检测到。在实际应用中为保证检测效果,必须尽量减小光柱的有效照射面积,因此应选择发射角小的光源,如激光二极管。 在水处理领域,国际标准化组推荐使用波长为860nm的近红外光和550nm的紫外光作为光源[4]。为了保证传感器的灵敏度,光源发射光的波长应随着被测颗粒尺寸的增大而增大,对于透光脉动传感器来说,它检测的是尺寸较大的絮体颗粒,因此宜选择发射波长为860nm的光源。在860nm处水中的溶解性物质对光的吸收非常弱,这一点对于没有色度补偿的透光脉动传感器来说很重要。 取样流速的影响 由透光脉动检测技术特性可知[5],颗粒的脉动频率与取样流速有关,只有在保证最低取样流速,使得被检测水样能及时得到一定程度的更新的前提下,经过处理后的检测信号才能真实地反映出颗粒的脉动情况,且此时检测值应与取样流速无关。为了验证取样流速对检测值的影响,用内径为3mm的取样管分别对未混凝和混凝的悬浮液进行了连续检测。对于未混凝的悬浮液,当取样流量小于20mL/min时,此时水样流速太小,脉动信号的频率过低,其在信号处理过程中被滤波电路滤掉一部分,从而导致检测值偏小。取样流量在20mL/min左右时检测值波动较大,而当取样流量大于25mL/min时检测值比较稳定,仅当取样流量达到100mL/min时,检测值才略有下降。从试验结果可得,当取样流量在25mL/min以上即取样流速在以上时,检测值与取样流速无关。对于混凝的悬浮液,当取样流量为25~40mL/min即取样流速为时,流量变化对检测值的影响很小,而当取样流量大于50mL/min后,取样管中层流剪切力造成絮体明显破碎,导致检测值随流量的增大有明显的下降趋势,当取样流量降低后,絮体破碎程度降低,检测值则重新升高。 试验结果表明,当取样管管径为3mm时,对于未混凝的悬浮液,取样流速在以上时检测值与取样流速无关;而对于混凝的悬浮液,为了保证检测值能反映絮体颗粒真实的聚集情况,应尽量避免絮体在取样过程中的破碎,将取样流速合理的控制在。 取样管管径的影响絮体在取样管中层流剪切力的作用下会有一定程度的破碎,检测值将受到影响。研究表明,层流的平均剪切率和管径的立方成反比,和流速成正比,因此除通过适当降低取样流速外,还可以通过增大取样管管径的方式来减小剪切率。取样管管径可以根据使用目的以及所检测水样的絮凝情况综合考虑,例如在实验室小试研究中,为了尽量节约试验用水,取样管管径宜选择得小一些,如3mm,在适当控制取样流速的情况下,可以保证絮体基本不破碎。从图4可看出,当取样管管径小至1mm时管中的平均剪切率变得非常大,例如当取样流量仅为时,剪切率即达到约300s-1,这样高的剪切率很容易造成絮体的破碎。因此,在实际应用中往往不是用1mm的取样管来检测颗粒的聚集过程,而是充分利用层流剪切力对悬浮液中颗粒的破碎作用,将其用于研究絮体颗粒的抗剪性能或者颗粒物质在悬浮液中的分散过程等[6]。 在水处理工艺中,混凝效果良好时形成的絮体颗粒粒径较大,絮体强度相对较小,特别是在原水浊度较高、投药量较大的情况下;另外,为了保证在长时间运行时取样管不易被沉积物堵塞,必须保证较大的取样流速,这样都容易导致絮体的破碎。当取样管管径仅为3mm时,颗粒破碎程度明显增大,此时需要选择管径较大的取样管。生产实践表明,当取样管管径增加到5mm左右时,就可以保证水样流过取样管时絮体基本不会破碎,当然,也可以根据原水性质选用直径更大的取样管,如在高浊度水絮凝过程的检测中则建议使用内径为8mm左右的取样管 放大倍数的影响 透光脉动传感器直接检测到的脉动信号很微弱,必须经信号处理部分放大和滤波等处理后才能参与控制。为了研究信号处理部分的放大倍数对检测值的影响,选取放大倍数分别为K1和K2的两个传感器进行了试验研究,在改变水样的絮凝程度时的检测 传感器的放大倍数K1较小,其检测值的变化幅度相当小,仅在之间变化,而2号传感器的放大倍数K2较大,检测值在之间变化,由此可见放大倍数对于检测值的输出具有相当大的影响。把两条曲线绘于不同的坐标下时发现其变化规律非常接近,说明两个传感器的检测性能基本相同,只是由于信号处理部分的放大倍数不同,导致输出值差异很大。对于投药控制系统来说,传感器信号处理部分的放大倍数过高,检测值波动太大,导致系统稳定性差;放大倍数过低,检测值无法准确反映出絮体颗粒的变化情况,控制系统无法调节投药量,因此在控制系统投入运行之前必须调节好放大倍数。一般来说,放大倍数可以根据所检测水样的性质现场调节,其调节可以分为两步:首先将絮凝充分的水样通过传感器,调节放大倍数使得检测值在40%左右,然后较大幅度地改变取样流速或者水样的絮凝程度,使检测值大约在20%~80%之间变化即可。3 结论通过对传感器的工作参数进行优化,可以改善传感器的检测性能,使其在生产中获得更加良好的应用,主要应注意以下几个方面: (1)光源应选择发射光的波长范围窄、发射角小的激光二极管等,波长宜选择860nm; (2)对于混凝的悬浮液,其检测值受取样流速的影响,在生产中应合理控制取样流速; (3)为了减小絮体在取样管中的破碎,应根据悬浮液的絮凝程度合理选用取样管,试验研究中一般选用1~3mm,生产应用中则选用5~8mm; (4)传感器信号处理部分的放大倍数对检测值的输出有很大影响,为了保证控制系统的控制性能,必须合理确定好放大倍数,其值可根据被检测水样的性质在现场调节确定。参考文献:[1] Gregory, J. , Nelson, . A New Optical Method for Flocculation Monitoring[A]. Solid-Liquid Separation[C]. Chichester,Ellis Horwood:.[2] 于水利, 李邦宜, 曹世杰, 李虹, 李圭白. 新型在线光学絮凝检测仪的原理、设计与制造[J]. 传感器技术, 1997, 16(1):18-20.[3] 孙连鹏. 透光率脉动混凝投药控制系统的应用研究及系统优化[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2001.[4] ISO qulity-Determination of turbidity[S].[5] Gregory, J. Laminar dispersion and the monitoring of flocculation processes[J]. J. of Colloid Interface Sci., 1987,118(2):397-409.[6] 李星, 张正磊, 齐文明. 颗粒分散和破碎过程在线检测研究[J]. 哈尔滨建筑大学学报, 1999,32(6):31-34. [来源:论文天下论文网 ] 论文天下 希望对你有帮助

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