摘要：为了实现远端多节点的高效检测并降低成本,设计了一种新颖的分布式光纤气体传感系统。该系统采用共享一个工作于特种波长的分布反馈半导体激光器,将其置于一个本地控制节点内并通过双向光纤链路串联各远端检测节点,同时使用特殊设计的远端节点结构和光纤段,在每个检测节点,用两个Y型耦合器接入气室,将系统中信号分为上行流和下行流,避免来自其它节点信号影响并直接实现时分复用;并以三节点系统的瓦斯体积分数检测为例进行数值计算和实验。结果表明,激光二极管占总成本比重可由约60%降至约38%,且增加循环检测次数能使各节点测定气体体积分数的相对误差降低,首个节点的相对误差可降至0.2%以下,甚至更低,该方案能够精简高效地实现共享光源的分布检测。

摘要：针对管道机器人定位问题,通过磁偶极子理论建立了以极低频电磁脉冲为检测手段的定位模型,推导出了定位模型的非线性方程组。在此基础上设计了基于粒子群优化-拟牛顿混合算法用于定位方程组的求解,提高了管道机器人的定位精度,避免了粒子群优化算法局部精细搜索能力差和拟牛顿算法对初值敏感的不足。数值仿真与实验结果验证了管道机器人定位模型和数值算法的有效性和可行性,实验定位平均误差满足管道机器人工作中定位的需要,采用改进的混合算法后,平均定位误差在x、y、z三个方向上分别降低了4.19 cm、3.81 cm、4.65 cm,提高了定位精度。

摘要：为了满足未来蜂窝物联网(IoT)中超高可靠和超低时延的要求,该文提出一种适用于多小区多用户超高可靠极低时延网络短包域公平性能量效率最大化算法。首先,以最小用户传输速率、每个发射机最大功率等约束为限制,构建了一个关于波束成形矢量的非线性分式规划资源配置模型。随后,采用变量代换、连续凸近似等技术,将原始非凸优化问题转化为标准的凸问题,进而提出一种短包域迭代能量效率最优化方法进行求解。最后,数值仿真结果验证了所提算法在短包域具有良好的能量效率性能。

摘要：为了实现光子晶体光纤在近红外波段下的高灵敏度传感,设计了一种基于表面等离子体共振的光子晶体光纤(SPR-PCF)折射率型传感器。光纤内部的空气孔呈六边形排列,金纳米层完全包覆光纤外璧并与圆形待测物通道接触。利用有限元矢量软件COMSOL对SPR-PCF传感器的光学特性进行数值模拟仿真,得到不同待测物折射率的共振波长并绘制出纤芯损耗光谱,通过纤芯损耗光谱来对SPR-PCF传感器的传感特性进行分析。实验结果表明,其折射率测量区间为1.31~1.38,最大光谱灵敏度为104 nm/RIU,最大振幅灵敏度为200RIU-1,折射率测量精度为2.94×10-5RIU。

摘要：设计了1种基于ATmega128能够精确测量引爆瓦斯最小能量的瓦斯引爆能量测控装置。该装置控制高压放电引爆瓦斯气样,可以通过对点火电压的控制以及电流、紫外线的检测,完成瓦斯的引爆实验和参数监测,从而得到引爆不同浓度瓦斯所需的最小能量。

摘要：针对光纤温度传感装置普遍结构复杂且灵敏度偏低的问题,文章提出并仿真验证了一种具有高灵敏度的椭圆形气孔温度传感装置。利用表面等离子体技术与光纤温度传感技术相结合实现温度传感。在光纤外侧包覆一层金属膜,待测物质使用氯仿酒精混合物作为温度感应物质,通过有限元矢量软件COMSOL进行模拟仿真。仿真结果表明,当入射波长由0.5μm增加到1.0μm时,其温度测量区间为-20~120℃,可以得到最大光谱灵敏度6 nm/℃,分辨率为1 337.12 RIU-1,测量精度为2.85×10^-5 RIU。

摘要：本文针对采用确定放置式布网的WSN系统,基于VB和SQL Server2000数据库,设计了一种WSN传感器节点采集参量监测界面。包括监测系统中主菜单界面设计、各子功能界面设计以及VB和SQL Server2000中各数据库相关操作程序设计等。系统能实现WSN系统中各节点位置信息的显示;节点工作状态显示;实时参量值显示;参量变化曲线的实时绘制;阈值设置;声光报警;数据信息的存储查询等功能。

摘要：为解决传统实验方法受空间、时间、设备等限制的问题,提升教学质量,设计并开发了检测技术虚拟实验与数据处理软件。该软件采用面向对象的程序设计,综合利用Visual Basic 6.0、Photoshop 9.0、Visio2003等软件,开发设计了多个实验模块,并实现了实验环境、操作过程和现象的仿真模拟。软件同时具有对虚拟实验和实物实验数据进行方便保存、绘制拟合曲线、分析误差等功能。

摘要：通过在完整三角晶格空气孔型光子晶体平板中引入两条空气槽型波导,并在槽型波导中引入折射率随甲烷气体浓度变化的敏感薄膜,设计并优化了一种甲烷与温度双参量传感器。建立光子晶体波导传感分析模型,利用平面波展开法、等效折射率方法、时域有限差分法对甲烷和温度的传感特性进行了理论分析。结果表明,两条传感通道的通带峰值中心波长会随甲烷气体浓度增加发生线性蓝移,而随温度增加出现线性红移。其中,通道1的甲烷传感灵敏度能达到0.012 nm,温度传感灵敏度达到1.69 nm/℃,通道2的甲烷传感灵敏度能达到0.0108 nm,温度传感灵敏度达到1.66 nm/℃,同时结合双参数矩阵法正好能解决传感交叉敏感问题。

摘要：温湿度与日常生产生活息息相关,在很多情况下都要对温湿度信息进行采集监测。传统的有线温湿度采集监测在监测环境和数据信息传输距离上都有一定的限制。本文在无线传感器网络相关理论的基础上研究设计一种温湿度无线采集监测系统。它能实现多节点温湿度的实时检测,并能通过无线收发和GSM通信将采集的信息发送到终端用户,实现在终端监测界面的动态监测,终端用户还可以通过无线收发和GSM通信发送控制信息,实现对温湿度的控制,在一定程度上能实现自动控制并克服传输距离的问题,具有广阔的应用前景。