防水傳感器解決方案范文

導語：如何才能寫好一篇防水傳感器解決方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

摘要：

配料皮帶秤在燒結生產過程中大量使用，如預配料稱量、配料稱量及燒結成品礦計量等方面，對燒結成品礦質量起著根本性的作用。如何在當前鋼鐵大環境觸底的情況下，通過用好燒結配料皮帶秤提高成礦質量及產量是一個亟待解決的問題。簡要介紹了皮帶秤工作原理、秤架構成以及重鋼新區燒結廠配料皮帶秤現場使用情況，針對原料供應緊張及礦質品質較低導致粘接、掩埋、損壞傳感器，引起稱重誤差，使得燒結礦質量不佳等問題，理清故障處理思路，找準問題核心，并提出了解決的辦法，可以有效保證配料系統的順利運行，最后簡要介紹配料皮帶秤在運行中的主要故障現象及處理。

關鍵詞：

燒結；配料皮帶秤；稱重傳感器；測速傳感器；稱重顯示器

一、配料皮帶秤簡介

燒結礦的生產中配料是一道重要工序，它能將含鐵原料、熔劑、燃料等多種物質按一定的比例配制，經混合加水后，至燒結機中進行燒結成品礦生產。整個配料過程中，通過配料皮帶秤的準確計量出各種物料的下料量，并在計算機的監控下指導燒結生產配料。[1]皮帶秤是一種稱量設備，能夠測量、指示物料的瞬時輸送量，并能進行累積顯示物料的總量。它與自動調節系統配套，可實現物料輸送量的自動控制。因此，皮帶秤在燒結廠中被廣泛應用在自動配料上。配料皮帶秤由秤框、傳感器、測速頭及稱重顯示器（非現場安裝）組成（見圖1皮帶秤基本構成）。按一定速度運轉的皮帶機有效稱量段上的物料重量，通過秤框作用于傳感器上，同時通過測速頭，輸出頻率信號，經測速單元轉換為0-5V直流電壓，再經儀表放大后轉換成0-10mA的直流電流信號輸出。電流的變化反映了有效稱量段上物料重量的瞬時值及累積總量，從而達到電子皮帶秤的稱量及計算目的。稱重傳感器的靈敏度高，精度在1.5%左右，不受皮帶拉力的影響。由于采用電動滾筒作為傳動裝置，配料皮帶秤結構簡單，運行平穩可靠，維護量小，經久耐用，便于實現自動配料。圓盤給料機由傳動機構、圓盤、套筒和調節給料量的閘門及刮刀組成。電動機經聯軸器通過減速機來帶動圓盤。圓盤轉動時，料倉內的物料隨圓盤一起運動并向出料口的一面移動，經閘門或刮刀排出物料，出量的大小可用閘門或刮刀裝置來調節，當精礦或粉礦用量較大時，宜用帶活動刮刀的套筒；而熔劑或燃料用量小，而且要求精確性高時，宜用閘門式套筒。圓盤給料機給料均勻準確，容易調節，運轉平穩可靠，管理方便，一般能滿足生產要求。這種設備的主要缺點是：當物料的粒度、水分以及料柱高度變動時，容易影響其配料準確性。[2]

二、配料秤稱重誤差及處理

重鋼新區二號燒結配料室共有配料秤20臺，其中配料皮帶秤14臺、螺旋稱6臺，從投產至今，并未出現過大的配料計量誤差，但是小的問題卻時有發生。不管是配料秤的自身問題、周圍環境問題還是來料進料問題，都會導致燒結成品礦在質量上的波動，影響燒結的作業連續性。其中具有代表性的引起誤差的事件為以下兩例：

1、中控室操作工反映

現場3號配料秤在設定給定下料量的情況下，實際下料量存在較大波動，經過值班人員的校零后有一定好轉，但間隔1小時后，再次出現波動情況。于是到現場查看，（見圖2）由于來料質量成分問題，現場中儲倉內物料發生板結現象，不能正常下料，使用倉壁上的振打器也不理想，現場操作工就在倉頂加水，加速放料，雖然物料最終通過圓盤下料，但是過于稀釋的物料在運動過程中將整個秤架完全掩埋。等完全清理出秤架，打開接線盒檢查時，發現物料漿液已經進入接線盒內，引起短路，導致故障現象的發生。在不耽誤現場生產的情況下，做了臨時處理，將現場傳感器引出線與至配料室二次表線進行直接連接，然后下來對接線盒進行吹風機風干處理，待完全干燥后，恢復正常接線方式，故障消失，配料穩定。與中控室聯系得知，此種用水沖倉下料的模式，還要持續一段時間，針對這種情況我們對現場接線盒進行了防水密封處理，并對容易積水、進水線路做了改造。至今未出現過此類故障現象。

2、值班人員按照皮帶秤維護規程

在交接班過程中，對配料皮帶秤進行常規性的校零和標定工作，但是發現不管是重復校零，還是校零后校標定，都存在較大的零點漂移情況。到達現場后，通過目測，未在秤架及傳感器周圍發現引起稱重誤差的因素，拆開接線盒，用萬用表測量S型稱重傳感器輸出mV值，發現皮帶在空載時，兩側輸出值分別為4.03mV和1.25mV，差距較大，初步判斷為1.25mV側傳感器有問題，再測量其內部電阻值，輸入電阻415Ω，輸出電阻382Ω，處于正常范圍，傳感器本身故障排除。對該稱重傳感器固定件按標準進行檢查時，發現固定傳感器的連接螺帽處松動（見圖3），導致稱重傳感器并未受力，導致秤架單邊情況發生，引起下料波動。待緊固螺帽，將兩側傳感器輸出毫伏值調為平衡狀態，校表后恢復正常。但在使用過程中，又出現固定頻率的波動顯示，但實際下料量并未波動，再次對稱重傳感器輸出值進行測量為8.21mV，到配料室二次表后端子測量為6.01～9.45mV之間規律波動，判斷為中間線路屏蔽故障。沿線路敷設路徑檢查，找到故障點，處理后完全恢復正常。

三、配料皮帶秤主要誤差產生原因及解決方案

電子皮帶秤誤差產生的原因主要有以下幾種：電磁場環境的影響、氣候條件的影響、皮帶運行速度的影響、稱重機構產生的影響。[3]

1、電磁場產生的影響及解決方案

在燒結廠作業環境中，電磁場無處不在，由其產生的電磁效應會對配料皮帶秤的二次儀表產生嚴重的干擾。儀表自身無法消除干擾，解決的方法就是盡量遠離電機、變頻器等電器設備，將屏蔽電纜可靠接地做好，獨立穿管鋪設信號電纜，避免電纜線斷裂，端子連接緊固避免進水進塵，防水等級達到要求。

2、環境產生的影響及解決方法案

因皮帶秤所處部位基本在露天環境或未封閉的皮帶通廊中，有可能遭受機械擦靠和粘料使稱重數據受到影響。為了避免此類問題，應盡量改善皮帶運行條件，將皮帶安裝在封閉的通廊中或室內，并給皮帶增加清掃器。當氣溫驟變引起熱敏效應，稱重、測速傳感器及稱重顯示器中的電氣元件會產生溫度漂移，皮帶張力也會因熱脹冷縮而發生變化，這些因素會引起空皮帶的零點值偏差，所以在季節更替時一定要對皮帶秤進行零點校準及實物校準，同時安裝好皮帶重力調整裝置，保證皮帶機處于穩定運行狀態并防止皮帶跑偏情況。[4]

3、皮帶運行速度偏差的影響及解決方案

皮帶運行速度產生的偏差，一般是由皮帶內表面粘料、測速傳感器粘料失圓、皮帶連接處接頭過多、皮帶重力調整裝置未起作用導致運行過程中抖動等因素引起。要解決這個問題就必須加強對皮帶秤的托輥及首尾輪進行經常性清掃，防止粘料，并盡量使用一根整皮帶，整個皮帶秤的稱重系統必須要安裝在運行穩定的皮帶機上。

4、稱重結構故障的影響及解決方案

皮帶秤在長期運行后，由于震動、抖動導致緊固件松動，秤架在運行中弄扭動，從而產生計量誤差，集中表現為零點波動頻繁。針對此類問題應加強秤架的檢查和緊固，尤其是傳感器連接件、支點簧片座、簧片吊掛組件、稱重托輥等種重點部位。四、結束語通過以上皮帶秤主要誤差產生原因及解決方案分析，可在較短的時間內查找出配料皮帶秤不能正常計量的根源，排除故障恢復皮帶秤的正常配料使用，保證生產任務的順行，也極大提高了現場維護人員的維護技能，從另一方面證明了理論知識指導實際生產工作可行性及重要性。

參考文獻：

[1]段良賓.配料電子皮帶秤在燒結生產中的應用[J].科技信息,2011,(25):88.

[2]郭暉于鵬飛王文濤葛蘭.淺析360m2燒結機配料皮帶秤[J].計算機光盤軟件與應用,2012,(12):63

[3]宋玉國.配料皮帶秤控制系統的計量誤差分析及改造[J].科技致富向導,2014,(21):153，249

篇2

關鍵詞：電子汽車衡 檢定 問題 解決方法

引發汽車衡故障的原因很多， 故障現象也很復雜， 有時幾個故障現象同時出現。除了上述情況外， 還有諸多因素都能使汽車衡產生故障。所以，在處理汽車衡故障時， 應認真分析故障原因， 詳細檢查可能產生故障的環節， 才能迅速、準確地將故障排除。因此， 我認為技術人員必須在安裝和調試過程中具有清晰的操作思路， 認真的分析， 積極的總結和積累， 以便及時消除和解決發生的故障問題， 為電子汽車衡長期、穩定的使用提供有力的保障。

1、下邊根據本人實際經驗分析幾種檢定工作中常見的問題及解決方法。

1.1稱體問題

用肉眼觀察秤體底部、秤體與兩端護邊框間隙有無異物卡住，秤體永久變形，秤體移位，連接件斷裂（剪切梁式傳感器）、秤體水平度破壞、多段秤體之間連接松動、傳感器移位和基礎下沉等。秤體與護邊框的間隙一般為10～15mm，橫向限位和縱向限位，觀察限位裝置的限位間隙是否正常。一般情況下，橫向限位間隙≤2mm，縱向限位間隙≤3mm。稱體接地不可忽視，為達到高質量的接地，最理想的接地是在2m的地下做一4m×4m的地極網并墊、覆木炭、成本較高?，F在我們多采用間隔4m垂直打4根長2m的角鐵沉入地下2m的方法，實踐證明效果不錯。

1.2儀表問題

要找出儀表故障發生的部位，最簡便的方法是借助模擬器來查找。將接線盒至儀表的信號電纜斷開，將模擬器的插頭插入儀表的232接口，接通電源，看儀表功能是否正常，如果儀表工作正常，說明故障在秤臺上，如儀表工作不正常，則故障在儀表。儀表故障診斷最簡便有效的方法就是用替代法。若懷疑是PCB出現問題，可用一塊好的PCB替代后，再用模擬器檢查或觀察故障現象是否消失。注意更換新的PCB后，必須按照說明書重新進行參數設置、稱量標定。通常情況下，儀表出現問題，返廠維修

1.3，接線盒問題

首先檢查接線盒有無水氣侵入，如有水氣，用酒精擦洗，然后用吹風機吹干。查找接線有無短路。在接線盒里，用萬用表測量屏蔽線與其它各線和秤臺的電阻，有無泄漏和短路。同時檢查各導線與地線或信號電纜外層不銹鋼屏蔽線有無泄漏和短路。

1.4信號線問題

造成信號線故障原因很多，松動、虛焊、電纜破損造成接觸不良等等。典型有：⑴連接線被夾在定位基礎板與基礎之間，因受擠壓有兩根線破皮，且被散落的水泥凝固，當氣溫高時，兩根破皮線短路造成故障，當氣溫低時，則收縮接觸不上，使儀表恢復正常。⑵虛焊或脫焊，用“替代法”和“扯線法”查出故障是由某個傳感器引起的，可能傳感器的信號線被老鼠咬破，有時能接觸上，則儀表正常，有時則處于斷開狀態，儀表顯示負超載。找到破損處，把此傳感器信號線從咬剪斷，用環氧樹脂處理后（或用防水膠帶纏好）做個接頭，汽車衡恢復正常，。由于信號線破損處查找相當麻煩，通常方法是用根備用信號線，直接連接傳感器和接線盒，即可判斷。

1.5，傳感器問題

測電阻值：±EX之間（780）±5Ω左右，±Si之間（700）±2Ω左右，傳感器電阻值以實際使用的傳感器標稱電阻值為準。 測電壓值：±Si之間一般為0～25 mV，通電后，空秤一般為0-5mV。 測傳感器絕緣性能：將數字萬用表置在20MΩ檔上，表棒一頭搭在外殼或屏蔽線上，另一頭在{±EXC，±SI}中任一根上，如果萬用表顯示1，則說明絕緣電阻無窮大，則傳感器是好的。

也可用以下三種方法判斷：

⑴ 電阻法判斷：用萬用表測量傳感器的兩根輸出端、輸入端電阻，信號電纜各芯線與屏蔽層間的絕緣電阻，如所測電阻超出該傳感器合格證所給值或絕緣性能下降，即可判斷為傳感器故障。若正常，可用此法做進一步檢查。先給儀表通電，逐個將傳感器的輸出信號線斷開，在空秤條件下用萬用表測量其mV輸出值。假設額定激勵電壓為U（V），傳感器靈敏度為M（mV/V），傳感器的額定容量為F（kg），傳感器承受的載荷重量為K（kg），那么每只傳感器的額定輸出電壓應為：U×M×K/F（mV）。⑵查找其故障比較簡便但很有效的方法就是逐個將傳感器接線脫開接線板，直至某只傳感器脫開接線板時，儀表顯示穩定，即可判斷該傳感器損壞?；蚴菍⑺械膫鞲衅鹘泳€全部拆掉，把模擬器接入接線板給儀表送電信號，如顯示穩定，則逐只將傳感器與模擬器并聯接入，每接一只觀察儀表的顯示是否穩定，直到哪一只接入后顯示不穩定了，就是故障傳感器。

2、通常情況下，我們通過儀表顯示可判斷故障具置

2.1，零點漂移大

1.基礎不實造成秤零位不穩（冬夏溫差大，冬季氣溫低對基礎的要求很高）。

2.清掃保養不徹底造成秤零位不穩（限位器與秤的基礎摩擦）。

3，接地不良造成秤零位不穩（電子儀器要求接地阻值在4Ω以下且為獨立地極）

如汽車衡零點發生漂移，在稱量十幾噸重貨車時，與另一臺秤相比，少一噸多。用砝碼壓角，發現中間兩個傳感器誤差最大，一個比標準重量少，另一個更少，而兩頭四個傳感器基本正常，估計是誤差最大角上的傳感器損壞。

2.2，顯示重量誤差較大

（1）秤體有異物卡住或限位螺栓接觸秤體。

（2）連接件斷裂，傳感器移位。

（3）信號電纜芯線斷開。

（4）儀表放大電路損壞。

（5）秤體水平度破壞。

（6）傳感器線性改變。

解決方法：

（1）在秤體處于良好狀態下，并確認儀表無故障后，首先做偏載測試，以初步判斷哪只傳感器損壞。若偏載測試合格則重新進行稱量校準；若偏載不合格則說明某一只傳感器損壞，須更換。

（2）檢查信號電纜是否斷裂，接線板的接線有無脫開現象。

（3）參照前述方法檢查傳感器。

2.3，儀表顯示不穩定

（1）儀表故障。

（2）信號線接線松動或焊點虛焊、電纜破損造成接觸不良。

（3）接線盒有水汽，接線板受潮，輸出信號時大時小不穩定。

（4）秤體有異物卡住或限位螺栓接觸秤體。

（5）傳感器信號線與屏蔽層間短接或絕緣性能下降。

（6）傳感器損壞。

（7）感量設置是否過小，AD轉換速率是否設置過高，是否有振動、風吹等干擾，秤臺是否碰觸物.

解決方法：

（1）首先用模擬器向儀表輸送信號，如顯示正常，則可排除儀表故障。

（2）再查秤體有無異物卡住，限位間隙是否正常，如無問題，可查接線盒是否有水汽、水滴、灰塵等，接線有無虛接、松動，若有，重新焊接、接線，使其連接可靠。

（3）檢查信號線有無破損，若有，則須將其切斷重新連接，用防水膠帶纏好。

2.4儀表開機及卸載后應回零而不回零

（1）儀表故障。

（2）秤體有異物卡住或限位螺栓接觸秤體，開機后常出現負值，顯示值不穩定，或基礎不實，清掃保養不徹底。

（3）傳感器零點漂移。

（4）連接件支承柱斷裂。

（5）接線盒受潮。

（6）秤體受到外部沖擊，傳感器移位。

（7）自動歸零范圍是否設置過小，秤臺上是否有物品.

（8）手動歸零范圍是否設置過小，當前讀數是否穩定

（9）零位跟蹤設置是否過小，秤臺是否碰觸異物

（10）是否經過標定，感應器連線是否完好，是否設置了檢重

解決方法：

（1）檢查秤體是否處于良好的狀態和儀表是否完好。

（2）檢查傳感器是否發生漂移?？梢栽诳粘訝顟B下，測試每只傳感器的輸出信號是否超出計算值，若漂移不嚴重，則重新校準；若漂移嚴重，則更換傳感器。

（3）重新設置、標定。

2.5，開機儀表無顯示

（1）儀表保險管損壞。

（2）儀表PCB損壞。

（3）儀表自檢后無顯示，可能是激勵線斷路或短路。

（4）接線盒嚴重積水。

（5）傳感器總信號電纜與儀表的接插件松動或未接觸或插頭信號線焊點脫焊。（6）傳感器漂移。

故障處理：

（1）檢查保險管是否完好，確認儀表故障。

（2）檢查接線盒積水。

（3）檢查所有接線以及傳感器。

（4）更換儀表。

結束語

通過以上判斷，可以得出排除故障方法，排除故障時應由簡單到復雜，逐個排除，先排除儀表故障，再逐個排除傳感器故障，確定故障原因，但以上只是工作中出現的常見故障，然而實際工作中故障現象多種多樣，這就需要我們按照定位、分析、解決的步驟透過現象看本質，根據實際情況歸納分析。不斷積累經驗，努力提高自身技術素質，在保證貿易結算的稱量精度要求的條件下，提高檢定、維修的工作效率。

作者簡介：

篇3

關鍵詞：產品設計 水位檢測 城市涵洞 界面設計

中國分類號：TG802

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2015）03-0028-02

城市涵洞水位檢測警示儀是一款用來檢測涵洞積水情況后作出有效信息提示，及時告知駛入涵洞的駕駛者的產品。通過網絡資料檢索，水位檢測技術主要應用在江河湖泊、水井、水塔及蓄水池等地方。其中，李志剛提出了―種面向城市涵洞水位檢測系統，對涵洞水位信息進行采集、傳輸報警等處理，實現水位監測的實時性和自動化。劉文亮提出了針對城市排水系統問題，利用無線傳感網絡和超聲水位傳感器的技術提出了系統的解決方案。傳統的水位尺僅僅通過阿拉伯數字顯示水位信息，有的甚至在涵洞墻上直接標寫水位數字，存在許多問題。而針對現有的城市涵洞積水問題，還沒有―款可以陜速檢測水位、集聲音、燈光和圖像的直觀而有效的水位檢測警示產品。

文中通過分析城市涵洞現狀、汽車底盤數據信息、現有產品和駕駛者心理等問題，提出產品的設計要求，應用關鍵技術，并從產品的功能、結構、外觀、界面設計制作樣機與實驗測試等方面進行詳細敘述。為城市涵洞積水問題提出―種有效的解決方案，避免駕駛者的經濟損失和人員傷亡。

1 問題分析

1.1 城市涵洞現狀

涵洞是指在公路工程建設中，為了使公路順利通過水渠不妨礙交通，修筑于路面以下的排水孔道。文中論述的涵洞是指位于城市橋梁、道路下方，采用鋼筋混凝土材料經澆筑或砌筑而成的構筑物，用于人、車通行的通道。城市涵洞一般具有以下幾個問題：（1）照明條件差：由于處在橋梁和道路下方，自然光難以進入，甚至有人工照明也難以查明道路情況，需要借助機動車燈光照明；（2）排水系統差：涵洞地勢相對較低，下水道排水量設計小等原因，往往在臺風、強降雨等突發性極端天氣時造成涵洞排水系統癱瘓，導致涵洞被水淹沒；（3）通過性較差：由于涵洞寬度相對有限，導致行駛受限，雨天行駛比普通道路更容易堵車形成排長龍現象，甚至發生車輛故障或事故；因此，雨天地勢較低的城市涵洞往往水中含有大量砂石和垃圾，極易導致下水道堵塞，形成涵洞積水，駕駛者難以識別渾濁積水的道路情況而導致車輛故障或熄火。

1.2 現有產品分析

目前的水位檢測技術主要有浮子式水位檢測技術、電容式水位檢測技術、壓力式水位檢測技術、超聲波式水位檢測技術和氣泡式水位檢測技術等。這些水位檢測技術主要應用在排水、水文采集、灌溉、河道、太陽能熱水器等方面，而針對城市涵洞積水開發的相關產品還尚未出現，傳統的水位尺因顯示方式單一，安裝位置不佳等，存在許多問題：

（1）提示方式單一：通過數字標示水位，往往無法正確有效地傳達給駕駛者，需要從燈光、聲音、圖像等進行綜合提示，才能發揮最大的警示效果；

（2）安裝位置不佳：水位尺一般位于涵洞入口側面墻上，駕駛者因觀察角度不佳和位置太遠無法識別水位尺上的信息情況，駕駛者容易盲目行駛造成危險；

因此，應用合適的水位檢測技術，并結合城市涵洞的特點，設計一種有效的水位提示產品非常必要。

1.3 駕駛者心理分析

在駕駛過程中，當人、車、路三個因素失去平衡或存在不安全因素時，就可能發生交通事故，而三個因素中最不穩定的因素是人。安全駕駛往往與人的心理狀態相關。主要影響安全駕駛的心理有：

（1）麻痹心理：由于駕駛員具有一定的駕駛經驗和技能后，往往容易產生麻痹心理，對城市積水涵洞的安全隱患存在僥幸心理，容易忽視細節而盲目行駛。

（2）緊張心理：當駕駛員進入城市積水的涵洞，遇到熄火等突況時，往往容易產生緊張情緒，緊張心理易造成操作不當，從而影響安全行車。

（3）刺激心理：在平時生活、工作中受到傷害、損失、刺激或發生矛盾時，心理會產生焦慮、郁悶甚至賭氣和報復心態，從而危險駕駛引發事故。

1.4 汽車底盤信息

通過網絡和實地調查，搜集了大量機動車地盤高度信息。一般汽車底盤離地間隙數據：轎車一般在112～200mm，城市suv一般在180～220mm，客車一般在180～290mm，貨車一般在180～300mm，礦用自卸汽車一般大于320mm，越野汽車一般在260～370mm，經過數據分析歸類，歸納以下三類主要車輛的數據作為設計參考。具體見下表1。

2 設計實例

2.1 設計要求

城市涵洞常處于交通要道，交通流量大，環境情況復雜，在這種特殊環境中的產品需要具備防水、防塵、結構牢固、性能穩定、易維修安裝等特點。具體有以下要求：

（1）防水防塵要求：城市涵洞往往處在地勢較低位置，大雨天氣雨水容易倒灌形成積水，因此產品設計要有較高的密封性；同時涵洞處交通流量非常大，塵土和垃圾多極易堆積，對產品的防水防塵要求比較高。

（2）性能穩定要求：選用適合涵洞水質條件下的檢測技術，采用穩定的電源供電，保證產品能長期穩定地工作。

（3）安裝與維護要求：由于處在交通復雜路段，產品設計時需要考慮產品的安裝和維護，盡量簡化結構，采用可多次拆卸固定方式。

（4）材料工藝要求：采用易成型、強度高、不易生銹的金屬材料，使產品具有一定強度而不易損壞。

2.2 關鍵技術分析

（1）水位檢測技術

水位檢測技術采用水壓力傳感器，工作原理是被測水壓的壓力直接作用于傳感器的膜片上，使膜片產生與水壓成正比的微位移，使傳感器的電阻值發生變化，用電子線路檢測這一變化，并轉換輸出一個相對應壓力的標準測量信號。水位測量可以通過一個直觀的計算公式表達，將實際水位值直接計算得出：

H=ADC_res/3L+G

式中：ADC_res-水位測量后轉換的信號值

H――測量的水位值，mm；

3L――3倍的涵洞實際水位值，mm；

G――壓力傳感器的高度值，mm；為了消除傳感器高度帶來的誤差，這個數值可以根據安裝條件的不同做相應的調試。

（2）信息處理技術

信息處理技術主要由單片機STC12C5A6052-351-LQFP48G完成，單片機由運算器、控制器、存儲器和輸入輸出設備構成。通過設定水位檢測的對應程序，單片機對程序進行讀取、運算，將結果通過無線模塊發送出去。

（3）無線傳輸技術

無線傳輸技術采用2.4G無線模塊，它的距離可以穩定傳輸十幾米，在檢測模塊和顯示模塊內分別置入2.4G無線模塊，檢測模塊內的水位處理信息經過單片機處理后，通過2.4G無線發射模塊傳送至一定距離內的顯示模塊中的2.4G無線接受模塊，完成水位信息的發射和傳送功能。

（4）顯示技術

顯示技術采用LED顯示屏，由一個個小的LED模塊面板組成。通過顯示模塊內的單片機STC12C5A6052-351-LQFP48G，將接收到的水位信息按照程序的設定，將圖標和數值顯示在LED顯示屏上，完成信息的顯示。各種技術的電子元器件見圖1。

2.3 產品工作原理

城市涵洞水位檢測儀包括檢測模塊和顯示模塊兩個部分。檢測模塊位于涵洞側邊最低處，當涵洞開始形成積水時，通過水位傳感器感知水位上漲信息，同時處理器開始將水位信息通過無線發射模塊發送至顯示模塊內的無線接受模塊，經過處理器將水位信息顯示在LED顯示屏上，顯示時根據水位高度的變化進行圖形、色彩和報警聲的綜合提示，為涵洞過往的車輛提供參考。工作原理如圖2。

2.4 產品造型設計

根據前期的問題分析、設計要求及工作原理，通過RHINO軟件為平臺，對城市涵洞水位檢測儀進行三維造型設計，在設計過程中綜合考慮形態、結構、工藝、人機界面、燈光信息等條件，進行整體形態的模型創建，后續通過Keyshot軟件模擬金屬噴漆效果材質進行渲染，采用深灰和淺白兩種中性色彩，模擬仿真的視覺效果，為后續樣機制作提供參考。

具體從功能、結構、造型、色彩等方面進行具體的產品設計；（1）功能上：產品分兩大模塊：檢測模塊位于涵洞內地勢較低處用于檢測水位信息，并作為信息發送端。內置水壓傳感器、處理器、無線發射模塊、電池模塊等部件；顯示模塊位于涵洞入口處用于接收和顯示水位信息，提示車輛進入涵洞前了解涵洞內的積水情況。包括LED顯示屏、處理器、無線接收模塊、電源模塊等；（2）結構上：產品各零件結合處采用卡槽設計用螺釘固定，方便安裝和平時的維護，內部電子元器件部分進行統一殼體密封設計；（3）造型上：采用包裹形式設計整體造型簡潔大氣，細節圓角設計降低產品生硬感覺；（4）色彩上：采用中性深灰和淺白色搭配設計進而凸顯信息重要性；整體效果如圖3。

2.5 顯示設計

檢測模塊在獲取水位信息后傳送至涵洞入口處顯示模塊的LED顯示屏上，不同的水位信息通過燈光顏色和圖形來區分。（1）水位未到達150mm時，燈光為綠色，提示安全行駛；（2）水位到達150mm時，燈光為橙色，數字圖標交替顯示禁止轎車通行；（3）水位到達200mm時，燈光為紅色，數字圖標交替顯示禁止城市suv通行；（4）水位到達320mm時，燈光為深紅色，數字圖標交替顯示禁止大型貨車通行，并啟動報警聲；通過以上四種警示模式，有效提醒駕駛者雨后駛入涵洞安全駕駛。四種警示模式如圖4。

2.6 樣機制作與測試

制作產品樣機是為了有效檢驗產品外觀和結構裝配的合理性，在完成數字模型創建后，將數據發送至手板廠進行手板制作，并同時展開電子電路的編程設計與制作。后期將內部元器件裝配至手板模型中進行功能測試。將檢測模塊置于透明水箱中，并持續往水箱內灌水，根據設定的不同水位值檢查顯示模塊是否顯示出三種不同顏色燈光的圖形警示信息，測試結果達到預期效果。測試實驗如圖5。

篇4

關鍵詞：消防水炮；多模式；Arduino；Zigbee；圖形化

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）31-0184-02

Construction of Key Indicators to Fire Water Monitor Control System Model

TANG Xian-jun， ZHA Bing

（School of Electronic Engineering， Jiujiang University， Jiujiang 332005， China）

Abstract： For some key indexes of fire water monitor control system such as compatibility， system reliability， easy operation， operation personnel safety， a reasonable， simple and reliable solution for this system is put forward， and thus as the foundation established a multi model fusion water cannon control system model.

Key words： fire water monitor； multi-mode； Arduino； Zigbee； graphical

1 概述

隨著我國經濟的平穩高速發展和現代化、城市化進程的加劇，直接導致城區區域面積不斷擴大，建筑物高度、密度的不斷增加，給新時期消防工作帶來了新的挑戰[1]。

各項消防設施中，使用最為廣泛且使用頻率最高的，當屬消防水炮。從早期的手動控制式、水力自擺式發展到現在的按鍵電控式消防水炮，雖然自動化程度不斷提高，也在一定程度上減輕了操作人員的工作強度，但是都存在一個較大的缺陷，即由于上述控制系統一般都與水炮炮體連接緊密，因此操作人員在實際實施滅火救援時，不可避免的必須近距離操作設備。而一旦火場環境惡劣或實施救援過程中突發險情，不僅救援效果很難保證，而且會直接危及操作人員的人身安全，例如2015年8月12日在天津市濱海新區發生的危險品倉庫爆炸事故中就發生了類似的悲劇。此外，傳統消防水炮的手動控制系統、水力自擺系統或按鍵電控系統在工作模式選擇、可調精度范圍等方面已經不能滿足復雜多變的救援環境，在火場情況日趨多樣化和復雜化的今天，操作人員很難實現精確控制以實現最快救援。

基于以上現狀，本文提出一種多模式融合的水炮控制系統模型，在充分考慮消防水炮工作效率的前提下，針對控制系統部分關鍵指標提出有效解決方案。

2 基于Arduino平臺多模式融合

控制系統軟硬件基于Arduino開源軟硬件項目開發平臺，采用Arduino平臺開發的最大優勢在于：主控設備與各部件間均采用模塊化設計，可根據實際功能需求靈活增減模塊，便于系統調整與升級。除主控設備外，可對現有手動控制式、水力自擺式或按鍵電控式等模式的消防水炮進行模塊化升級，盡量避免因設備升級造成的原有資源浪費。

優化后的水炮控制系統在保留上述幾種傳統控制模式基礎上，針對原有控制系統進行升級整合，增設遠距離無線遙控模式，配合上、下位機結構以實現多模式融合，適應實際救援環境的多樣化和復雜化要求，提高系統的易操作性、可靠性和易維護性[2]。

系統使用性價比較高的AVR ATmega2560微控制器為核心器件，上位機部分為基于zigbee的手持終端，下位機部分與炮體電控、機械驅動部分連接。在保證處理速度的同時，可實現極簡方式與傳感器、步進電機等模塊接駁[3]。系統下位機結構圖如圖1所示。

圖1 系統下位機結構圖

3 采用多冗余Zigbee自組網絡通信

增設的遠距離無線遙控模式，充分考慮到火災救援現場的惡劣環境，為避免出現通信中斷等情況，采用多冗余Zigbee自組網絡實現對消防水炮的遠距離控制。較之其他常見無線通信模式，如移頻鍵控（FSK）、振幅鍵控（ASK）等模式，采用Zigbee模式具有低功耗、高信道容量、短時延、高安全性、傳輸靈活等優點，特別是在工業現場控制等低信噪比環境下，具有較低的位誤碼率，提高了實時通信的可靠性[4]。

采用多個上位機節點思路來構建通信網絡，實現多冗余通道，避免出現單個節點故障導致控制中斷等故障，實際上位機節點數量可依據現場情況適時調整。多冗余Zigbee自組網絡示意圖如圖2所示。

圖2 多冗余Zigbee自組網絡示意圖

4 基于圖形化操作界面的坐標定位系統

消防水炮要在實際救援中發揮應有的功效，很大程度上取決于水炮控制系統的易操作性。在實際使用中，如何快速準確將水炮炮口調整至指定位置或區域范圍則顯得尤為重要。傳統消防水炮早期人工調節，調節速度、精度均較粗放，費時費力，且實際救援效能浪費嚴重；采用按鍵電控系統后，調節精度和速度有所提高，但在一些需要設定水炮自擺范圍的救援場合，設置過于繁瑣，容易造成誤操作[5]。針對這些問題，本系統以圖形式操作界面為主，輔助按鍵操作面板。正常情況下，采用圖形化界面操作，當圖形化操作界面出現故障時，可采用按鍵操作面板進行應急補充。

圖形化操作界面配合坐標定位系統可方便實現消防水炮水流運動軌跡的立體調整，完成水炮的空間定位，例如通過兩點或多點坐標定位可設置水炮實現二維或三維空間內的智能自擺，提高滅火效能。同時，圖形化操作界面能直觀顯示系統電源狀態、電池電量、各模塊工作狀態等相關信息。

5 結束語

較之傳統消防水炮控制系統，多模式融合的水炮控制系統模型針在兼容原有設備，提高控制系統可靠性，簡化操作提升效能及充分保障操作人員安全等控制系統部分關鍵指標上提出了合理、簡便、可靠的解決方案，具有一定實際應用價值和借鑒意義。

參考文獻：

[1] 李華嵩， 李小兵， 董全義. 基于CANOPEN的智能消防水炮系統設計[J].微計算機信息，2007，23（14）：32-34.

[2] 徐健， 楊亞琴， 查兵. 基于嵌入式控制器的智能多模消防水炮控制系統設計[J].制造業自動化，2011，33（21）：128-130.

[3] 卞永明， 申睿章. 消防水炮電機驅動系統的設計與實現[J].電子制作，2013（4）：37.

篇5

村田概念手環

來自日本的村田制作所可是高交會的“老朋友”了，此次展出了可穿戴技術整體解決方案、智能照明整體解決方案以及整體解決方案中應用到的傳感器、無線通信模塊等最尖端產品。在可穿戴技術展區，記者看到了集成村田可穿戴技術的概念手環，其相比去年的概念手環不僅是設計上更精致，在原有的體表溫度監測、心率檢測、3D定位等功能上又追加了NFC功能。NFC天線可以應用到智能手機移動支付、終端配對，解鎖、安全應用、健康醫療數據認證，健康和運動監控等領域。

村田傳感裝置

在村田的傳感器區域，一款能監測人體的呼吸、睡眠質量等的傳感裝置吸引了眾多媒體和參觀者的眼球。據了解，該裝置是內置了適用于心臟檢測器的MEMS加速度傳感器與無線通信結合的模塊，通過磁鐵便可輕便地安裝在椅子、床、沙發等人體可以接觸到的載體上，無需直接接觸人體就能監測睡眠、心率、呼吸等方面的數據。同時，該裝置內置無線通信模塊，如安裝在養老機構或醫院病床上，在服務臺就能遠程實時監測到睡眠狀態，既省事省力，也可提高服務效率。記者從工作人員口中了解到，無錫、昆明的個別醫院以及南京、杭州的部分養老院已開始使用此裝置。

82英寸10K超高清顯示屏

京東方的全球首款82英寸10K超高清顯示產品也借此次高交會的舞臺首次在國內亮相。據介紹，這是全球唯一將10K技術轉化為現實的產品，其橫屏寬高比為21：9，豎屏寬高比為9：21，分辨率高達10240×4320，是目前主流高清電視分辨率的21倍，色域達90%，主要定位于高端商業、視訊轉播、公共顯示、博物館、藝術館等領域。

打令魔鏡

保千里視像科技集團也攜多系列視像系統及解決方案亮相此次高交會，并帶來了近期于北京的打令夜單、打令魔鏡、打令全球拍三款智能新品。這臺看似蘋果手機的產品便是主打智能健康美容的打令魔鏡，它擁有4K極清鏡面，能完美呈現精致妝容。更重要的是，它采用先進的智能傳感技術，能對肌膚水分進行測試，讓用戶隨時了解自己的肌膚水分。同時，它還能智能分析檢測數據，有針對性地為用戶提供護膚建議。此外，它還具有紅外溫度測試、為手機應急充電的功能。

智能移動影院Royole-X

柔宇科技展出了該公司于今年9月份的全球首創可折疊式超高清智能移動影院Royole-X，炫酷感十足，吸引了許多參觀者駐足體驗。據介紹，Royole-X首次藝術性地將超高清大屏顯示與立體聲頭戴消噪耳機完美融合為一體，自由折疊，完美貼合臉部，長期佩戴也不疲勞。其采用無損傳輸，超高對比度，顯示屏分辨率高達3300ppi，為國際顯示屏產業的最高分辨率，能完美展現每個細節，再結合有源降噪立體聲效，仿如身臨其境，讓旅途中的人們也能隨時享受觀影的樂趣。

Smart Pulse Analyzer

太陽誘電在此次高交會上展出了眾多凝聚了公司技術的高端產品，其中，最引人矚目的是搭載了壓電式壓力傳感器的Smart Pulse Analyzer，現場即可為參觀者檢測血管年齡。據介紹，Smart Pulse Analyzer是通過壓電元件直接檢測血管壁的震動，可連續地輸出非常清晰的加速度脈搏波波形，通過脈搏波解析算法，可自動推算血管年齡。不僅如此，它還可做“動脈硬化指數”、“疼痛壓力成都”、“打點滴偏移錯位”等與動脈相關的各項檢測，堪稱新時代醫療保健機器。

3D BOX

深圳超多維光電子有限公司則帶來了剛獲得美國先進影像協會AIS科技大獎的裸眼3D智能硬件――3D BOX。工作人員向記者介紹，3D BOX是一款全新的裸眼3D智能硬件，獨創“Z”字形造型設計，搭載6寸FHD裸眼3D屏幕。其可以與iPhone進行無線連接，通過iPhone就可以實現菜單選擇、游戲手柄操控，3D照片拍攝，以及搖動手機暫停和播放影片等功能，使得無論是觀影、游戲還是APP互動都兼具易用性，趣味性和互動性。

Waterever智能水杯

Waterever智能水杯容量為368ml，外觀是書卷卷軸設計，杯身采用低功耗LED軟板方案，打造水溫過熱提醒的燈帶和及時顯示水溫、互動圖案（調情）的LED點陣屏。杯蓋采用一體式設計，保證密封防漏。而內膽采用Tritan奶瓶級材料，支持高溫沸水，同時達到IP6防水等級，支持直接水洗。

小精靈-高清航拍無人機

深圳市鼎峰無限電子有限公司是一家專業從事無線射頻產品，網絡云存儲，數字視頻設備以及無人機產品等的研發，為客戶定制提供高性價比的產品方案的國家高新技術企業。在此次高交會該公司展出了他們最新的無人機產品，據介紹其可以廣泛應用于航視攝影、婚慶攝影、警用巡查、農業生產、電力巡查、環境監測等。無人機具備高精準定位，高清拍攝，高穩定性能，長續航能力，已得到廣大客戶地支持與肯定。

O2云音響

據介紹，O2云音響不僅具備傳統WiFi音響的遠程控制、云端播放等功能，還可以做到語音操控、可視操作，并支持蘋果手表的連接，可以說功能俱全。另外，O2云音響具有內外兼備的高顏值：3個內磁釹鐵硼全頻喇叭，2.1聲道獨立腔體，漸變L型低頻增強倒相技術， HiFi級獨立解碼芯片，10段DSP調音。并可以通過全角度音場設計，再現3D音效，在每一個角度，都能感受到音樂帶來的震撼。

裸眼3D屏幕

雅士星達擁有全球領先的裸眼3D顯示屏研究中心，目前已集聚了大批日本、臺灣和國內高校的科學家和專業科研團隊。本次高交會其展出了最新的裸眼3D技術和3D平板電腦。

AIRMASS KJF I7-260W智能空氣凈化器

AIRMASS KJF I7-260W是一款劃時代空氣凈化器，采用全世界最先進的3M高效Merv18-MD60 HEPA過濾系統，對于PM10/2.5/0.3等顆粒物凈化率高達99.99%，甚至對于PM0.1顆粒物的一次凈化率也高達99%以上；同時，采用3M最新型4in1過濾材料，防霉防菌防過敏防病毒。而I7能做到真正的PM0.3“零顆?！?，也就是說，在出風口測PM0.3污染顆粒為零，這是迄今為止凈化器里面最令人震撼的指標和效果了！

衛小寶兒童智能手表

作為衛小寶兒童手表系列第二代產品，“衛小寶K2”配置1英寸彩色觸控大屏，家長可以通過手表與配套手機“衛小寶APP”，實現雙向通話、4+1智能定位、語音對講、表情互動、一鍵SOS等功能。佩戴“衛小寶K2”的兒童之間還可以互加好友，并發送兒童語音表情來和小伙伴進行簡單的社交互動。

小西兒童智能機器人

“小西兒童智能機器人”重點放在兒童教育和互動娛樂上，真正幫助家長做到寓教于樂、樂中生智。其把優秀的兒童教育資源與流暢的用戶體驗結合，讓孩子輕松梳理學習思路，培養良好的學習習慣。并為家長和孩子之間提供一種新型的親子互動玩具，在互動娛樂中輕松地進行家庭教育，幫助孩子收獲成長快樂，共享溫馨回憶。

小飛魚兒童手表

小飛魚兒童手表致力于豐富親子溝通和生活，以父母情懷，傾情打造雙向通話、單向聆聽、語音微聊、一鍵SOS呼叫、精準定位“五位一體親子互動”體驗。同時家長還可以通過手機APP設置管理親情通訊錄，杜絕騷擾電話打擾，讓孩子遠離游戲，給寶貝一個純靜成長環境。采用法拉利專用的瑞士U-BLOX的衛星定位芯片，聯發科（MTK）的GSM芯片、聯發科的wifi以及飛思卡爾的重力感應芯片精心鑄造的小飛魚兒童手表，集合GPS衛星定位、WiFi熱點定位、GSM基站定位、重力感應、大數據分析“五重定位”技術。

匯澤H7K

匯澤H7K是一款7寸高清屏雙系統的家用娛樂視頻智能機，采用了極速護航的全志A33四核處理器，同時機身設計小巧，攜帶方便。跟其它產品最大的不同就是，它是一款“智能”產品，搭載了目前最先進的“匯澤云”平臺技術，將老年人需要的娛樂服務（比如看戲、看電視、聽收音機、和子女視頻聊天、聽廣播等等）和資源（戲曲節目、影視節目等等）整合到了一個系統。不僅可以通過U盤外接節目文件觀看，而且可以通過WIFI無線網絡連接，實現節目的云端播放，在播放的節目上也可以通過網絡無限選擇，從此不再受外接文件的限制。

PT-690寵物定位追蹤器

PT-690是一款專為家庭生活設計的體積小巧、佩帶簡單且色彩多樣的寵物追蹤器。它內置高靈敏度GPS模塊和天線，能讓它快速而準確地定位。PT-690支持四頻的GSM網絡，包含850/900/1800/1900MHz，支持標準的TCP/IP協議。設備支持多種方便使用的如低電，電子圍欄等報警。跟APP相結合可以實現對設備的遠程參數設置和狀態查看。同時IP66的防水設計能適應寵物的多種生活方式。

Dlodlo V1 VR智能眼鏡

Dlodlo（多哚）展示的V1 VR智能眼鏡機身僅78g，太陽眼鏡式的造型，以及特別的光學結構和算法等都屬于世界首創，為VR頭顯的發展指明了方向。作為開發者版，其已經具有量產的雛形。

光啟馬丁飛行包

早已名聲在外的光啟馬丁飛行包也在本屆高交會上展露其“真身”。該產品是全球首款商業個人立式飛行器，可連續飛行30分鐘，載重120公斤。它解決了傳統直升機無法在狹窄巷道、樓宇之間、布滿天線的屋頂、森林樹叢等復雜環境下作業的難題，可用于應急救援、公安、消防、旅游等領域。

神畫Z1智能投影儀

神畫Z1采用了獨特的雙鏡頭結構設計，主鏡頭負責投影畫面的輸出，副鏡頭負責對投影畫面的實時監控和遙控交互，并搭載了神畫科技獨家專利的2秒自動對焦和影像虛擬觸控技術。無需用戶手動調焦即可實現清晰的對焦效果，此外，其應用了虛擬觸控技術，只需和神畫Z1搭配的專用遙控器進行操作，就能夠模擬出手指在屏幕上滑動、點擊、拖動的效果。

正品元幫廚機器人

據現場工作人員介紹，正品元這款幫廚機器人可以烹飪面條、米粉、饅頭和米飯四種主食，讓你的一日三餐不再單調，同時也解決了南北通婚家庭眾口難調的大難題。這款幫廚機器人操作簡單便捷，只需在水箱中加滿水，將食材放入鍋中，并在操作界面上選擇相應的主食，點擊啟動制作就可以了，即使上了年紀的老人也能輕松掌握。你也可以通過手機App對它進行遠程遙控，這樣你下班回到家就可以享受熱氣騰騰的美食了。

中興通訊智慧城市2.0

在本屆高交會上，中興通訊以“智慧城市?繪世界”為主題，聚焦惠及民生、科學管理、產業衍生三大板塊，充分展示了中興通訊在智慧城市領域具備從頂層設計、產品方案、集成交付、投融資和運營等端到端服務的能力與實力，形象生動地演繹了如何用大數據、云計算等新科技實現城市“智慧”的升級與蛻變，成為本屆智慧城市專館在實踐應用方面的最大亮點之一。也再次為全球智慧城市發展探索出跨界融合的創新發展方向，并提供了可參考、可復制的成熟經驗。中興通訊智慧城市領域最新的應用成果，包括可持續可交互可運營的智慧城市2.0理念、銀川智慧政務平臺、為中小企業實現“大眾創新，萬眾創業”服務的“中興云”等。

藍牙4.0智能家居遙控系統

在本屆高交會上，深圳市愛美家電子科技有限公司給我們帶來了全新的智能家居遙控系統，受到了來訪觀眾和媒體的關注，這款藍牙4.0智能遙控系統，可以用一個遙控器控制電視機、機頂盒、吊燈、壁燈、燈帶、窗簾，插座等（在這些開關、插座及窗簾驅動器內內置了藍牙模塊），同時，遙控器還能發射藍牙無線信號，控制電視機、機頂盒等，做到“一機在手、控制所有”。

洛比智能學習機器人

云知聲研發出了“最接地氣”的智能學習機器人Robuddy（洛比）。它內置了強大的語音識別引擎，可以實現語音控制和定制化的語音互動；作為一個動作玩具，它的頭部、手部和身體都能單獨控制運動，加上眼部的形狀顯示，可以實現豐富的表情和肢體語言，進行人性化互動；它還可以提供新聞、天氣、音樂、百科、計算器和問答等內容，支持在線學習；更為重要的是，它還具有親子微信互動交流功能，可以陪伴孩子成長不留遺憾。

篇6

[關鍵詞]人員定位、水情監測、OPC、自動化控制

中圖分類號：X936 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）40-0305-02

引言

隨著現代采煤技術的不斷發展，海下采煤已經成為現實，并逐步得到推廣和應用。北皂煤礦做為我國第一個海域采煤的現代化礦井，為保障海下采煤萬無一失，堅持依靠科技進步，積極推進信息化礦井建設，提升礦井安全保障能力，實現了海下采煤安全生產。

一、應用背景

海下采煤最大的隱患是海水潰入。2005年，我們建立了海域水情、水質在線監測系統。在煤層頂板各含水層中設置觀測孔，安裝監測傳感器，接入礦井監控平臺，在調度室對觀測孔的水壓、水溫、水位標高以及水倉流量進行動態在線監測，出現異常，實時分級報警。實現了對海水潰入的超前預知、預測、預警、預報。一旦發生險情，可立即啟動應急預案，迅速組織人員撤離，關閉設在海域的八道防水閘門，將海域與陸地采區完全隔離。針對海域開采過程中海水潰入的隱患，我們充分融合礦井信息化系統，將海域水情、水質在線監測系統、人員定位系統、通訊聯絡系統及防水閘門的遠程控制系統進行整合實現聯動效果。

二、系統構成

融合的信息系統通過OPC服務器及工業以太環網進行數據交互，完成海域水情在線監測系統、海域人員定位系統的數據采集，集成到海域防水閘門遠程控制系統，做為防水閘門遠程控制的先決條件。

三、工作原理及解決方案

1、防水閘門遠程控制系統

根據海域防水閘門現場布置設計方案，確定整個系統分為上下層兩部分，上層是監控管理層（地面集成），通過工業以太網對整個現場設備運行狀況遠程監控，主要是對防水閘門開、關門，卡軌移除、復位，架空線移除、復位的遠程控制及監測；下層是現場設備控制層（現場部分），通過工業以太網與PLC相連，實現對現場設備的控制。

為確保防水閘門自動化系統的順利實施，針對以上問題我們采取了以下解決方案：

（1）軌道移除的方案

部分防水閘門有礦車軌道，經常有車輛通過，為了保證軌道的通暢，又能保證防水閘門的順利關閉，根據現場情況我們設計了折疊式卡軌，正常通車時卡軌平鋪；關門時，卡軌成豎起折疊狀，這種卡軌占地面積小，移動靈活，操作方便。折疊式卡軌主要由油缸、軌道、軸承、搖臂、支座、軸、連接板和滾輪等零部件組成， 搖臂用鍵安裝在軸的一端， 搖臂另一端與油缸鉸接， 軸承的底面與軌道的一端聯接， 兩軌道之間用連接板鉸接連接， 軌道的另一端裝有滾輪， 軌道另一端設有搭尖， 搭尖與相銜接的軌道鉸接。

（2）防水閘門的驅動方案

由于是在原有防水閘門的基礎上進行自動化改造工作，需分別在防水閘門左右兩側各安裝一個油缸，利用油缸的伸縮來實現防水閘門的關閉和開啟。為了確保油缸伸到最長時防水閘門能夠開到最大位置，油缸收縮到最小時能夠使防水門關閉嚴密，我們在現場通過多次測量和試驗，最后根據油缸拉力、行程及防水閘門開、關動作的行程確定了油缸的安裝位置和方式，并取得了最佳效果。

（3）停電后防水閘門控制的解決方案

考慮到防水閘門在停電狀態下，系統無法對其操作這一問題，我們給液壓站設計了儲能器及控制系統UPS，液壓站在正常工作時，儲能器儲備能量。停電時，就可以利用儲能器的能量對防水閘門進行操作，這樣就具備了斷電情況下關閉防水閘門的功能。

2、海域人員定位系統及海域水情在線監測系統的與自動化控制系統的融合

海域防水閘門遠程控制平臺實時數據庫通過接口與人員定位系統和海域水情在線監測系統SQL數據庫連接，采集系統的實時數據和報警數據。整個系統分為數據集成層、數據接口層和數據表現層，如圖所示。

信息平臺的層次結構圖

為了減少數據的耦合和各個子系統的相互影響，我們采用了“三權分離”的全新平臺架構。三權即結構、內容和行為。使用xhtml+css可以使得結構和內容成功分離，同時，使用結構與行為也采用分離的模式。為了確保海域水情在線監測系統和海域人員定位系統數據采集的實時性，采取了如下解決方案。

（1）海域水情在線監測系統數據采集示意圖

（2）海域人員定位系統數據采集示意圖

四、系統實現的功能

海域人員定位系統、海域水情在線監測系統和海域防水閘門遠程控制系統融合后實現的功能如下：

1、可以在防水閘門遠程控制平臺內實現人員定位系統海域區域的數據實時顯示功能。實時頁面顯示出當前海域區域總人數以及各區域人數，點擊人員顯示出該人員身份資料。

2、實現了防水閘門遠程控制平臺內海域水情在線監測系統數據的實時顯示以及歷史數據的查詢功能，具備歷史曲線圖和實時曲線圖。

3、海域所有防水閘門、軌道及架空線可實現遠程、就地控制，具備停電情況下關閉防水閘門的功能。

篇7

【關鍵詞】　雙臺面計重設備 防弊系統

山西省高速公路自2006年試行對載貨汽車實施計重收費至今，計重收費工作整體開展順利，有效遏制了超載超限的現象，保證了高速公路的正常運行，促進了我省公路運輸業的健康發展。隨著計重收費的進一步開展，受利益的驅使，越來越多的駕駛人員針對計重設備的特點，采取違規行駛方式來降低實際貨車總重，從而達到逃避正常繳費的目的，作弊的方式主要有：跳磅過秤（跳車頭）、拖磅過秤、高速沖磅、壓邊過磅、扭磅（走“S”型）等形式，并且作弊方式種類呈增多的趨勢。

車輛不規范過秤造成了收費車道的堵塞，產生了惡劣的社會影響，增加了收費部門的管理難度；超限超載運輸車輛在公路上行駛，致使公路損壞嚴重，極大的縮短了使用壽命，危及人民群眾的生命財產安全；不規范的過秤行為加大了對計重設備的沖擊，嚴重影響了計重設備的正常稱量，降低了計重設備的使用壽命，給企業和國家造成了巨大的經濟損失。

基于以上原因實行雙臺面計重設備防作弊動態稱重系統。新系統有更高的稱重精度，對車輛不規范行駛有較強的識別和修正能力，另一方面穩定性和可靠性有大幅度的提高，能適應各種氣候環境，延長了設備的使用壽命。

1　雙臺面稱重設備防作弊系統介紹

1.1　作弊識別

為了判斷出各種作弊行為，必須要對稱重系統本身做改進并進行優化；保證在稱重過程中能實時采集秤臺（雙秤臺）四角8支傳感器的重量；首先增加數據采集的速率，也就是在短時間內采集大量的數據。通過對采集到得數據進行分析，再根據各種作弊方式的不同特征判斷是那種作弊類型。根據不同的作弊方式進行不同的重量修正。對某些特殊的作弊類型還可以根據重量來判斷。

此算法的核心是基于對作弊車輛判斷的基礎上，進行適當的重量補償或修正，最大程度的降低通行費流失的同時基本上消除收費爭議，本算法可行性好，是一種解決車輛違規行駛的解決方案。

1.2　作弊車輛重量校正功能

1.2.1　“跳秤”重量校正

在對“跳秤”車輛重量校正的部分主要采用經驗模型修正算法。對采集的數據按車型、總軸重進行排序，分別統計其對應的前軸重量隨總軸重變化的平均值，總結出各種軸型車輛前軸重量隨總軸重變化的統計平均重量函數曲線。

當車輛跳秤時，前軸重量小于統計平均重量函數時，以統計平均重量函數曲線，修正前軸重量。為保證統計函數直線段的線性符合客觀實際，我們對空車和重車分別進行校正。以下列出的是重車開始修正的下線值：　159、1129、129軸型從30噸開始修正。

當車輛跳秤時，前軸重量大于統計平均重量函數時，不對違規行駛重量進行修正。

1.2.2　“S型”重量校正

基于S型行駛，由于車軸一側輪胎先上稱，等到這個輪胎快下稱時，再讓另一側輪胎上稱，從而使得該軸兩側輪胎全在稱臺上的時間很短，故車在稱臺上的完全稱重時間較短。針對完全稱重時間較短的情況，能夠通過提高數據的采集速率，在短時間內數據分析器有更多的數據分析，減少對不正常數據的處理從而計算出軸的實際重量。

1.2.3　基于車輛動力學模型的“點剎車”重量校正方法

對于點剎車這種行駛方式，車輛后軸行駛到稱臺邊緣后駕駛員點剎車，后軸會在稱臺上滑過，軸重沒有全部作用于稱臺上，導致稱重后重量偏輕。由于軸重沒有全部作用于稱臺上，但是稱臺上瞬間還是能獲得車輛的真實軸重。在大量的數據分析中可以找到此軸的最大值然后和算出的軸重的關系，根據這些來識別和對軸重進行相應的處理。對兩聯軸和三聯軸的車也可以根據聯軸軸重的關系來判斷“點剎車”這種情況并對軸重進行相應的處理。

1.3　作弊車輛異常報警功能

很多情況下，作弊車輛的車軸沒有完全作用在稱臺上，這時稱重系統從原理上無法采集到車輛真實的重量信號。但計重設備中的稱重算法可以識別出這時的作弊行為，并發出報警。

另外其他已知的稱重信息異常情況可以實現自動報警功能。

（1）車輛通過稱臺速度超過40公里/小時計量檢定有效范圍自動報警；

（2）車輛載重量明顯低于空載重量的90%異常自動報警。

2　雙臺面防作弊稱重設備組成及主要性能參數

2.1系統組成

用于公路車輛計重收費、超限檢測的雙臺面稱重系統，由計重平臺（雙秤臺）、電感線圈及控制器、輪胎識別傳感器和控制器、紅外光幕分離器、2路稱重數據及8路模擬量采集器、數據處理器組成。采用了沿行車方向串聯并組合成一體、秤臺與秤臺之間力學上相互獨立的兩秤臺結構。當車輛依次通過兩個秤臺時，既避免了車輛兩輪軸同上一個臺面互相干擾的現象，又增加了有效的動態稱重時間，稱重采樣量遠大于單秤臺，進而得到更準確的數據，兩秤臺結構的測量誤差小于單秤臺的1／5，從而減少了糾紛。此外，兩秤臺結構的多傳感器的設備冗余提高了系統的可靠性。

2.2　防弊系統的主要參數

2.2.1　承載器（雙秤臺）

承載器由計重平臺（雙秤臺）、稱重傳感器（8支）、整體框架、信號電纜和安裝部件等構成。承載器的計重秤臺采用高精度稱重傳感器作為計重元件，選用高強度優質鋼結構焊接而成，標準載荷30t，經時效處理后加載250%F.S，使其形變符合設計要求。整體防銹處理并涂多層防銹漆，不論是埋入地下部分還是外露部分都不銹蝕；與數據采集器的傳輸是無損耗的傳輸；秤臺采用了8支精度為0.02%，單支載荷30噸，材質為40CrNiMn，鋼制密封傳感器，整個秤體具有60噸的負荷能力，多年的現場使用證明它具有良好的抗沖擊性、抗過載、高穩定精度和動態快速反應；防水、防潮、防浸泡，延長了傳感器的使用壽命，減少維護工作量，提高設備使用可靠性，保障公路暢通；當傳感器發生故障時，可以通過中央處理器向收費系統發送故障報警信號，收費界面可以顯示明確的故障信息；秤臺底座的作用是支撐秤臺。其尺寸大小要考慮混凝土的承壓能力及底座的變形。底座設有獨立的接地裝置，采用紫銅扁平電纜與1.5m深的接地鋼釬相連。秤臺臺面與底座之間用四條紫銅扁平電纜跨接，保證雷電電流繞過傳感器流入地下。整體秤臺接地電阻不大于2Ω，保證傳感器免遭雷擊（圖1）。

2.2.2　紅外線車輛分離器

車輛分離器由成對配置的紅外線光幕發射和接收裝置、控制器構成。采用進口紅外線光幕，使用編碼掃描方式工作，不受陽光、雨、雪、霧的干擾，能安全消除跟車現象，可以檢測拖車掛鉤，將半掛車、全掛車、單車可靠分離，保證計重檢測數據與車輛的一一對應關系，可以忽略雪、石塊、昆蟲或飛鳥的干擾，將其安裝于計重平臺前方兩側路邊，對于從離地400mm～1648mm范圍內，用高密度的52對紅外光幕連續掃描，能對間距≥200mm的車輛準確分離，能對連接件高度≥40cm拖掛車準確識別。當第一輛車進入光幕區后，光幕被遮擋，系統開始進行數據檢測，整車通過過程中光幕相關部分被遮擋，系統開始進行數據檢測，整車通過過程中光幕相關部分被遮擋，車輛全部通過時，任何一對光幕均不被遮擋，判定本車通過，對本次車輛進行收尾，相應地結束數據的檢測。第二輛車相隔較近，但仍有一定間隙，間隙大于200mm時，光幕正常工作，系統進行第二輛車的檢測，光幕采用編碼掃描，能在惡劣環境下如強陽光直照、雨雪天、霧天可靠工作；此外本系統采用的紅外光幕具有容錯功能，在光幕有兩個光點被非正常遮擋三分鐘以上時（如泥點、飛蟲等物），光幕發出報警信號并仍能正常工作；光柵窗口玻璃具有加熱功能，防止結冰、結霧，從而保證惡劣天氣下光幕正常工作。

2.2.3　輪胎識別器

輪胎識別器由傳感器、安裝部件、數據采集卡構成。車輛在車道內通過，不同的車胎觸地寬度不同，本系統由多個高靈敏度的應變片壓力傳感器組成，通過檢測傳感器被車輪胎觸發的數量檢測輪胎總寬度，從而識別每軸單側的單、雙胎情況；輪軸識別器采用多個傳感器并排列布置組成，測量準確性高，且工作穩定、耐用。

對車輛的輪胎數進行自動識別，檢測通過的車輪在輪軸識別器上的傳感器個數，經軟件判斷，來確定是單輪還是雙輪。對通過的貨車的軸型識別，可靠性≥99%；當輪胎識別器發生故障時，可以通過硬件和軟件發出故障消息。

2.2.4　車輛檢測器

收尾（開始）線圈由埋于車道的環形感應線圈、線圈檢測器、信號電纜等構成。當紅外線車輛分離器發生故障時，系統自動切換為使用線圈，對車輛進行分離和輔助收尾；在車距不少于2m時，判斷精度≥99%；在雨雪霧天，特別是凝露結冰使紅外車輛分離器無法正常工作時非常有用（圖2）。

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藍牙耳機立體聲

立體聲藍牙耳機已成為2005年手機配件的重要發展方向，諾基亞的最新立體聲藍牙耳機HS-12W為無線享受移動音樂和通話功能提供了完美的解決方案。HS-12W通過藍牙技術讓用戶可以在戶外無線收聽音樂之余輕松進行通話，當有來電時它能自動暫停音樂切換至通話，待通話結束之后即可自動切換回收聽音樂狀態。此外，HS-12W的液晶線控可提供來電顯示功能，接收MMS/SMS信息報告以及當前播放歌曲、FM調頻狀態信息，還內置了FM RDS調頻功能，可支持自動搜索。

時尚的返璞歸真

時尚從來都是輪回，復古向來都是潮流的方式之一。對MP3，我們講究過金屬外殼的質感，追求過工程塑料外殼的通透，現在，我們該返璞歸真了。iLog實在是一個很有創意的名字，“i時代的原木”充分說明了這款MP3的設計，把一塊原木剖成兩半，然后裝入MP3的核心。當然，功能一點也不含糊，它具有錄音功能，能與Mac以及Windows進行同步。沒有顯示屏，純木材外殼只有3寸厚度，放在口袋里也不會覺得累贅。

動起來，三星新迷你攝像機

戶外運動已是時下的流行，為了滿足在戶外惡劣天氣條件下拍攝的需要，三星緊跟防水潮流，發售了一款具有防水功能的迷你數碼攝像機SC-X105L。這款攝像機的外殼采用了防水材料設計，機身小巧，適合戶外運動時隨身攜帶。它還另配一活動攝像頭，可以安裝在頭盔上。該產品采用70萬像素的CCD圖像傳感器，配備10倍光學變焦鏡頭，電子防抖裝置，及2英寸可旋轉LCD顯示屏，內置512MB的閃存，僅重145g。

保護頸椎，Kensington時尚筆記本支架

筆記本電腦小巧的體積和越來越豐富的網絡資訊，悄然之中霸占了人們更多的時間。當人們把筆記本電腦放到桌子上的時候，會不由自主地低下頭，彎下腰來迎合它的高度，久而久之，頸椎病、腰椎病等帶來的傷痛就很容易找上門來。美國Kensington公司推出了Laptop Desktop USB 2.0筆記本電腦專用頸椎保護擴展架：支架上筆記本的屏幕高度、傾斜度可以隨身體的高度調整；架子具有旋轉性，能很好保證最佳的視角和舒適性；內嵌式的4個端口USB 2.0 hub可以方便快捷地對電腦附件進行連接；同時它還具有防滑的底座設計。另外，支架的內嵌式閱稿架與筆記本屏幕位于同一線上，非常方便瀏覽。

手機照片無線打印

S65和SF65是西門子最高端的百萬像素拍照手機，但在眾多的高像素拍照手機中，它們顯得并不足夠出眾。但現在情況改變了，佳能和西門子攜手推出了一套便捷的高分辨率手機照片打印解決方案?，F在，利用佳能PIXMA iP90和SELPHY DS700圖片打印機，西門子S65和SF65用戶可以通過手機的藍牙或紅外功能，方便地實現手機照片的無線打印。這兩款打印機體積輕便，容易攜帶，從而令移動打印成為可能。

奢華，

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文印店日常上門的零散文印業務，主要為打印黑白和彩色文檔、身份證、宣傳單頁和海報等，并且許多用戶去文印店打印或復印文檔后需要馬上帶走，因此對打印速度、打印質量和打印機功能等方面的要求較高。

經過深入細致的調研，愛普生近日面向文印行業用戶推出了將低能耗、高負荷、高穩定性集于一身的重量級產品――搭載全新墨包耗材支持的WF-R8593 A3+ 幅面彩色商用墨倉式數碼復合機。它不僅功能齊全，應用廣泛，還可全面提升服務品質，大幅降低運營成本，與其他大型打印設備完美互補，提升客戶體驗，讓散單不再流失，成為文印行業的圖文散單新利器。

得益于愛普生的微壓電打印技術，WF-R8593打印ISO/IEC FCD24734標準樣張黑白、彩色文檔的速度可以達到24頁/分鐘，首頁輸出時間僅為7秒，大幅減少用戶等待時間。WF-R8593配備了創新性的雙面掃描傳感器組件，配合自動雙面輸稿器，可以實現一次走紙雙面復印、掃描、傳真，事半功倍。針對大量的身份證卡復印業務，WF-R8593可以選裝身份證刷卡復印解決方案，支持身份證卡自動雙面復印，操作者只需將身份證卡放置在設備上，設備就可以自動進行雙面掃描，既快捷又方便。

值得一提的是，WF-R8593采用了全新的DURABrite Pro顏料墨水，而且針對日常使用的普通紙張做了特別優化，輸出的文檔色彩表現力更好，而且具備防水、耐光、耐涂抹、速干等特性，保存時間更長。

WF-R8593支持多種介質輸出，比如最長支持1.2米加長圖紙、加長特種紙封面、皮紋紙標書封面等藍圖、建筑效果圖等打印，滿足用戶特殊需求，拓展文印店業務。

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GPS相機的大致分類

基本上來講可以分為三大類，第一類就是內置GPS模塊的相機，這也是我們本文的主角，雖然目前這類機型有限，但數量卻在不斷增加中。第二類是通過外加GPs模塊實現GPS地理信息記錄功能的相機。譬如尼康為其數碼單反相機提供的GPS模塊。第三類其實也不能算是GPS相機了，而是普通的相機通過Exif信息修改工具將利用GPS軌跡記錄儀記錄的坐標信息置入對應的照片中。相對來說，第一種方式使用最為方便省事，只需和拍攝普通照片一樣按下快門即可，在記錄照片的同時，數碼相機已經將對應的坐標信息記錄在了照片中。

富士FinePiX F550EXR――全高清攝像、15倍光學變焦、8fps高速連拍

富士在GPS方面有著自己的解決方案，除了內建GPS之外。還能夠通過機內簡單的設置，利用TAG標簽搜索相應的照片。此外，相冊助手也是一個不錯的功能，能夠在相機內管理你的照片，進行各種分類等。不過最為厲害的是帶有圖片導航功能，譬如當你下次想再來你曾拍照的這個地方，只需要調出這張照片，相機上會顯示出當前距離上次拍照地點的距離，這比較適合在小范圍內尋找上次拍照地點，因為F550EXR可沒有內置地圖，無法給你提供準確的道路導航。除此之外，該機在配置方面相當奢華，1／2英寸1600萬像素EXR CMOS算是2011年消費類相機中最高像素的機器，還支持1920×1080／30fps的全高清視頻拍攝功能、全像素下的8fps高速連拍功能以及全手動曝光功能。該機的鏡頭為15倍光學變焦(其35mm等效焦距為24～360mm，最大光圈F3.5-5.3)，并且它也帶有傳感器防抖、像素融合技術以及先進防抖模式。

富士FinePiX XP30――四防、720p高清攝像、5倍光學變焦

作為一款內置GPS的四防數碼相機，富士XP30在導航方面的功能與F550EXR無異，譬如可以通過將坐標信息與多達50萬個世界名勝相對應，甚至可以直接告訴你照片的拍攝地點。同時，XP30還允許用戶自行追加額外的地點(比如用戶的家或者公司等)，同樣支持照片導航，并且能夠和Google Maps結合制作出與眾不同的旅行相冊。富士XP30更為吸引人的是，該機是首款GPS四防相機，能夠在各種嚴苛環境(5米防水、1.5米抗震、-10度耐寒、防沙塵)中使用，絕對是驢友的最佳GPS相機。FinePix XP30采用了1/2.3英寸、1400萬像素CCD圖像傳感器，它支持720P視頻拍攝(AVI)和CCD防抖功能，搭載5倍光學變焦的富士瓏鏡頭(涵蓋28―140mm常用焦段)，感光度達ISO3200。機背配置了一塊2.7英寸的液晶顯示屏。XP30搭載了先進的雙圖像穩定系統，以防止照片拍模糊，在水下或夜間拍攝時這項功能將尤其有用，1.5米防震，以及-10度抗凍能力使其可能成為新一代四防相機代表。它支持SDXC存儲卡，三圍尺寸只有99mm×68mm×24mm，重量僅為148g。

索尼DSC-TXl00V――全高清攝像、3D拍照、10fps連拍、觸控式OLED屏幕

DSC-TX100V是索尼在本屆CES大展上的型號，具備了GPS坐標記錄功能。不過，需要說明的是，按照慣例，這款相機在國內之后，型號應該為Dsc-TXl00c，而本文暫且使用DSC-TX100V。DSC-TXl00V在GPS特性方面除了擁有記錄地理坐標信息之外，并且能夠在網絡上分享和定位照片的拍攝地點。DSC-TX100V依舊保持了最強悍卡片的特質：最新的1620萬像素Exmor R CMOS傳感器，支持全高清1920×1080／60fps視頻拍攝，格式為AVCHD，最高碼率是28Mbps。值得一提的是，它還增加了全新的靜態3D拍攝功能，此功能不同于索尼過去的3D全景掃描拍攝(利用鏡頭平移的方式合成3D全景照片)，它是通過連續拍攝兩張焦點不同的照片來合成一張全像素的3D照片。另外，DSC-TX100V還支持全像素10fps連拍，并能在攝像過程中拍攝300萬像素的照片。其他方面，DSC-TX100V受體積限制僅提供4倍光學變焦鏡頭(支持光學防抖)，而其背后則是一塊令人贊嘆的的3.5英寸觸控式OLED顯示屏，像素高達122.9萬像素。

索尼DSC―HX7V――10倍光學變焦、全高清攝像、3D拍攝、全像素10fps連拍

索尼DSC―HX7V也是新近亮相的機型，與前面的DSC―TX100V類似，估計等到它在國內正式的時候，型號會變成DSC―HX7C。在GPS功能方面，DSC―HX7V和DSC―TX100V并沒有區別，譬如記錄地理坐標信息、在網絡上分享和定位照片的拍攝地點。作為索尼旗下最新一款全功能高端消費級數碼相機，DSC―HX7V相比2010年初的DSC―HX5來講，性能上提升了不少，首先，DSC―HX7V采用了最新的1/2.3英寸1620萬像素Exmor R CMOS傳感器，能夠實現1 920×1080@30fps全高清視頻(AVCHD編碼、能在攝像過程中拍攝300萬像素照片)拍攝，并能在全像素下實現10fps高速連拍。在鏡頭方面，索尼DSC HX7V基本沿用了DSC-H×5的10倍光學變焦G型鏡頭，其35mm等效焦距為25～250mm，最大光圈F3.3～5.5。DSC-HX7V采用一塊3英寸、92萬像素的高分辨率液晶顯示屏，它新增了“用戶指南”功能(菜單中提供各項功能的相關說明)，也同樣保留了HDR、智能掃描全景拍攝以及美顏等功能。