摘要：现有玻璃温室采用独立管理,人力投入大,难以适应规模化设施基地集中控制需求。为此,设计了基于ZigBee的玻璃温室远程控制系统,由无线控制节点、控制分发节点和基地管理平台3部分组成。无线控制节点以CC2530为核心,完成温室内多路设备的按需控制,控制分发节点以ZigBee协议和GPRS协议实现无线控制节点和基地管理平台之间的信息交互,从而完成玻璃温室的远程控制。试验结果表明,该系统运行稳定,可实现温室环境远程控制。

摘要：土壤温湿度作为农业生产的重要影响因素,对作物的生长状况起到关键性作用,实现实时、长期、连续地监测多层土壤的温湿度对于指导农事种植与操作具有重要意义。为此,针对多层土壤温湿度监测,设计了4层土壤温湿度监测节点,并提出太阳能分段利用方法设计了太阳能分段利用供电模块,使其能长期、稳定的运行。同时,利用Zig Bee网络进行数据传输,实现了低功耗、高精度、高稳定度的数据采集及传输。

摘要：【目的】针对现有农业环境监测网关设备开发成本高、系统功耗大、操作复杂等不足,设计开发一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关节点。【方法】网关节点以低功耗芯片CC2530为核心处理单元,通过外围状态指示电路、电源管理模块等,完成ZigBee网络组网和监测节点数据收集及处理功能;同时通过串口方式连接SIM900A模块,采用GPRS方式将监测数据上传至中心服务器。最后在农田进行了监测数据误包率与信号接收强度测试,并通过实地部署试验验证了系统的稳定性及可靠性。【结果】所设计的网关节点能实现4种农业环境数据的采集,节点间距小于120m时数据传输误包率低于1%,监测数据在30d农田试验期内连续变化,可长时间上传至服务器,且稳定性、可靠性良好。【结论】所设计开发的基于CC2530的网关节点具有丢包率低、运行稳定可靠的特点,能够满足多种农田环境因子的监测需求,具有良好的应用前景。

摘要：位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)是一种高精度的二维位移测量传感器,利用三片二维PSD的组合实现空间六自由度相对运动的位移和角度测量。测量系统主要包括三片PSD传感器(包括PSD光敏面和发光管)、低噪声的信号调理和AD采集电路,采用三片PSD正交布局方案,通过PSD光敏面的光点位置计算相对运动的位移和角度。设计了六自由度的PSD标定测试系统,用于PSD测量系统中心偏移和发光管安装误差的标定测试。测试结果表明,PSD测量系统的测量范围优于位移±10mm、角度±2.5°,标定后PSD测量系统的噪声误差为位移0.1mm、角度0.02°,测量系统的绝对位移误差小于0.5mm、角度误差小于0.14°,满足系统0.5mm和0.5°的指标要求。此外,对PSD传感器的环境适应性进行了评估。PSD测量系统具有量程宽、精度高、线性度好的优点,成功应用于天舟1号货运飞船微重力主动隔振装置的相对运动测量中。

摘要：涂层作为一种有效的表面改性技术,具有材料选择范围广、性能可调节性好的优点,适用于多种工况和结构要求,在零部件的减摩耐磨中得到了广泛的应用。传统的单一涂层分为减摩涂层和耐磨涂层两类。前者采用类石墨层状结构润滑材料制备,用于减小摩擦副的摩擦系数,但磨损率较高;后者则采用陶瓷等高硬材料制备,用于抵抗磨损、保护基体材料,但摩擦系数较大。这两种涂层在使用中都不能同时发挥减摩、耐磨的作用。随着机械、航天等领域的不断发展,在不能采用传统油润滑的特殊环境中,传统涂层无法同时满足零部件之间较小的摩擦系数和较低的磨损率的要求。而多层膜结合选材和层状结构设计,兼具减摩、耐磨作用,其相关研究为解决材料摩擦学性能不足这一关键问题提供了可能。构筑多层膜的基本原理是采用磁控溅射等手段,在基体材料上制备软硬交替分布的层状结构涂层,单层厚度在微米和纳米级之间。其摩擦学性能取决于自身的结构参数和制备工艺参数,二者通过改变多层膜的结晶状态、力学性能进而影响其摩擦学性能。如何优化结构、工艺参数以获得最佳的减摩耐磨性能是目前亟待解决的主要问题,相关研究集中在三个方面:一是控制多层膜的晶粒生长和晶体择优取向;二是提高多层膜的韧性;三是降低多层膜的残余应力。通过优化结构、工艺参数,控制制备过程中的不良因素,强化有利因素,多层膜的摩擦学性能得到了进一步提升。研究表明,调整多层膜中的单层膜厚度可以实现内部材料结晶状态的演变及抑制晶体取向的转变。另外,多层膜层状结构产生的大量界面可以在涂层受载产生裂纹时吸收能量,抑制或偏转裂纹扩展,因此可以通过引入高质量层间界面优化其韧性。多层膜制备过程中产生的残余应力随溅射过程逐渐累积,降低基片偏压是控制残余应力的有效手段;多层膜的层状结构可以打断残余应力的累积,也能从时间效应上控制残余应力。从研究成果来看,影响多层膜摩擦学性能的因素存在最佳值。从实验数据来看,大气环境中干摩擦磨损率可以降至3×10-10mm3/(N·m),并且摩擦系数始终稳定在0.1左右。本文归纳了多层膜的研究现状,主要从设计原则(包括影响因素和控制方法)、性能表征和检测手段、近期研究成果三个方面进行阐述和分析。指出目前多层膜研究中面临的问题,并对未来的研究方向进行展望,以期为相关学者提供参考。

摘要：针对软件排序速度慢、排序数据量小以及占用CPU资源多等问题,设计了一种基于FPGA的硬件排序系统。排序过程采用DMA工作方式,不占用CPU资源;数据传输采用SISO(串行输入/串行输出)方式,减少FPGA内部布线资源,增强排序系统可靠性。利用Modelsim仿真工具对硬件排序系统进行仿真验证,仿真结果表明,硬件排序系统可以有效提高排序效率以及降低CPU使用率。

摘要：纳米贝氏体轴承钢具有优异的综合性能,然而长时间的等温转变周期是限制其广泛应用的主要难题.为了加速GCr15Si1Mo轴承钢纳米贝氏体转变,本文中以常规一步(190℃)等温淬火工艺作为对比,设计了1种复合三步(157℃+190℃+250℃)等温淬火工艺,并对试验钢进行了不同工艺下的热处理.使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和洛氏硬度仪等对GCr15Si1Mo轴承钢微观组织和力学性能进行了表征,利用UMT摩擦磨损试验机和三维形貌轮廓仪对试验钢的摩擦磨损性能进行了测试,并分析了其磨损机制.结果表明:复合等温淬火工艺从纳米贝氏体的孕育期和转变期两阶段对其转变进行加速,当转变相当含量贝氏体(53%~55%)时其相转变时间较常规等温淬火工艺缩短了5 h,明显提高了贝氏体转变效率;与常规等温淬火工艺相比较,复合等温淬火工艺材料微观组织中的残余奥氏体含量明显降低,且块状残余奥氏体大量转变为薄膜状残余奥氏体,材料的冲击韧性明显提高,但随复合等温淬火时间的延长,材料的冲击韧性出现了先升高后降低的趋势;当复合等温淬火工艺参数为157℃×5 min+190℃×2.0 h+250℃×1.0 h时,材料的强韧性匹配和耐磨性最佳,且其耐磨性明显也优于常规等温淬火工艺下材料的耐磨性.磨损机制结果表明:复合等温淬火和常规等温淬火处理后试验钢的磨损机制均以磨粒磨损为主,但复合等温淬火工艺下材料的磨粒磨损程度有所减轻并伴随轻微的黏着磨损和疲劳磨损.

摘要：为了分析HLA时间管理策略和时间推进机制,提出采用分析仿真步长内时间采样值的方法分析时间同步程度。使用MAK RTI和VR-Link建立实验环境,基于仿真成员之间两两相互约束,设计时间同步策略。在实验数据的基础上获得HLA小尺度和大尺度时间同步的规律特点,证实了基于仿真成员两两相互约束的时间同步策略具有优异的时间同步能力。

摘要：大直径钢护筒是外海桥梁设计施工中广泛应用的一种桩基础结构形式,其在波浪作用下的受力问题是海洋工程领域研究的热点问题之一。目前已有的研究成果大多基于数值计算和模型试验,现场监测方面的研究成果较少。文章依托"一带一路"标志性工程项目——中马友谊大桥,在主桥20号墩大直径钢护筒上布置了多组压力传感器,对其所受环境荷载进行了现场监测工作。采用快速傅里叶变换和滤波方法处理实测数据,分离不同频率成分,明确了潮汐的影响周期,得到了波浪引起的压强分量,波浪压强的最大值约为4 k Pa,相关的结论对于设计临时结构物有重要参考意义。