防水传感器解决方案范文

导语：如何才能写好一篇防水传感器解决方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

摘要：

配料皮带秤在烧结生产过程中大量使用，如预配料称量、配料称量及烧结成品矿计量等方面，对烧结成品矿质量起着根本性的作用。如何在当前钢铁大环境触底的情况下，通过用好烧结配料皮带秤提高成矿质量及产量是一个亟待解决的问题。简要介绍了皮带秤工作原理、秤架构成以及重钢新区烧结厂配料皮带秤现场使用情况，针对原料供应紧张及矿质品质较低导致粘接、掩埋、损坏传感器，引起称重误差，使得烧结矿质量不佳等问题，理清故障处理思路，找准问题核心，并提出了解决的办法，可以有效保证配料系统的顺利运行，最后简要介绍配料皮带秤在运行中的主要故障现象及处理。

关键词：

烧结；配料皮带秤；称重传感器；测速传感器；称重显示器

一、配料皮带秤简介

烧结矿的生产中配料是一道重要工序，它能将含铁原料、熔剂、燃料等多种物质按一定的比例配制，经混合加水后，至烧结机中进行烧结成品矿生产。整个配料过程中，通过配料皮带秤的准确计量出各种物料的下料量，并在计算机的监控下指导烧结生产配料。[1]皮带秤是一种称量设备，能够测量、指示物料的瞬时输送量，并能进行累积显示物料的总量。它与自动调节系统配套，可实现物料输送量的自动控制。因此，皮带秤在烧结厂中被广泛应用在自动配料上。配料皮带秤由秤框、传感器、测速头及称重显示器（非现场安装）组成（见图1皮带秤基本构成）。按一定速度运转的皮带机有效称量段上的物料重量，通过秤框作用于传感器上，同时通过测速头，输出频率信号，经测速单元转换为0-5V直流电压，再经仪表放大后转换成0-10mA的直流电流信号输出。电流的变化反映了有效称量段上物料重量的瞬时值及累积总量，从而达到电子皮带秤的称量及计算目的。称重传感器的灵敏度高，精度在1.5%左右，不受皮带拉力的影响。由于采用电动滚筒作为传动装置，配料皮带秤结构简单，运行平稳可靠，维护量小，经久耐用，便于实现自动配料。圆盘给料机由传动机构、圆盘、套筒和调节给料量的闸门及刮刀组成。电动机经联轴器通过减速机来带动圆盘。圆盘转动时，料仓内的物料随圆盘一起运动并向出料口的一面移动，经闸门或刮刀排出物料，出量的大小可用闸门或刮刀装置来调节，当精矿或粉矿用量较大时，宜用带活动刮刀的套筒；而熔剂或燃料用量小，而且要求精确性高时，宜用闸门式套筒。圆盘给料机给料均匀准确，容易调节，运转平稳可靠，管理方便，一般能满足生产要求。这种设备的主要缺点是：当物料的粒度、水分以及料柱高度变动时，容易影响其配料准确性。[2]

二、配料秤称重误差及处理

重钢新区二号烧结配料室共有配料秤20台，其中配料皮带秤14台、螺旋称6台，从投产至今，并未出现过大的配料计量误差，但是小的问题却时有发生。不管是配料秤的自身问题、周围环境问题还是来料进料问题，都会导致烧结成品矿在质量上的波动，影响烧结的作业连续性。其中具有代表性的引起误差的事件为以下两例：

1、中控室操作工反映

现场3号配料秤在设定给定下料量的情况下，实际下料量存在较大波动，经过值班人员的校零后有一定好转，但间隔1小时后，再次出现波动情况。于是到现场查看，（见图2）由于来料质量成分问题，现场中储仓内物料发生板结现象，不能正常下料，使用仓壁上的振打器也不理想，现场操作工就在仓顶加水，加速放料，虽然物料最终通过圆盘下料，但是过于稀释的物料在运动过程中将整个秤架完全掩埋。等完全清理出秤架，打开接线盒检查时，发现物料浆液已经进入接线盒内，引起短路，导致故障现象的发生。在不耽误现场生产的情况下，做了临时处理，将现场传感器引出线与至配料室二次表线进行直接连接，然后下来对接线盒进行吹风机风干处理，待完全干燥后，恢复正常接线方式，故障消失，配料稳定。与中控室联系得知，此种用水冲仓下料的模式，还要持续一段时间，针对这种情况我们对现场接线盒进行了防水密封处理，并对容易积水、进水线路做了改造。至今未出现过此类故障现象。

2、值班人员按照皮带秤维护规程

在交接班过程中，对配料皮带秤进行常规性的校零和标定工作，但是发现不管是重复校零，还是校零后校标定，都存在较大的零点漂移情况。到达现场后，通过目测，未在秤架及传感器周围发现引起称重误差的因素，拆开接线盒，用万用表测量S型称重传感器输出mV值，发现皮带在空载时，两侧输出值分别为4.03mV和1.25mV，差距较大，初步判断为1.25mV侧传感器有问题，再测量其内部电阻值，输入电阻415Ω，输出电阻382Ω，处于正常范围，传感器本身故障排除。对该称重传感器固定件按标准进行检查时，发现固定传感器的连接螺帽处松动（见图3），导致称重传感器并未受力，导致秤架单边情况发生，引起下料波动。待紧固螺帽，将两侧传感器输出毫伏值调为平衡状态，校表后恢复正常。但在使用过程中，又出现固定频率的波动显示，但实际下料量并未波动，再次对称重传感器输出值进行测量为8.21mV，到配料室二次表后端子测量为6.01～9.45mV之间规律波动，判断为中间线路屏蔽故障。沿线路敷设路径检查，找到故障点，处理后完全恢复正常。

三、配料皮带秤主要误差产生原因及解决方案

电子皮带秤误差产生的原因主要有以下几种：电磁场环境的影响、气候条件的影响、皮带运行速度的影响、称重机构产生的影响。[3]

1、电磁场产生的影响及解决方案

在烧结厂作业环境中，电磁场无处不在，由其产生的电磁效应会对配料皮带秤的二次仪表产生严重的干扰。仪表自身无法消除干扰，解决的方法就是尽量远离电机、变频器等电器设备，将屏蔽电缆可靠接地做好，独立穿管铺设信号电缆，避免电缆线断裂，端子连接紧固避免进水进尘，防水等级达到要求。

2、环境产生的影响及解决方法案

因皮带秤所处部位基本在露天环境或未封闭的皮带通廊中，有可能遭受机械擦靠和粘料使称重数据受到影响。为了避免此类问题，应尽量改善皮带运行条件，将皮带安装在封闭的通廊中或室内，并给皮带增加清扫器。当气温骤变引起热敏效应，称重、测速传感器及称重显示器中的电气元件会产生温度漂移，皮带张力也会因热胀冷缩而发生变化，这些因素会引起空皮带的零点值偏差，所以在季节更替时一定要对皮带秤进行零点校准及实物校准，同时安装好皮带重力调整装置，保证皮带机处于稳定运行状态并防止皮带跑偏情况。[4]

3、皮带运行速度偏差的影响及解决方案

皮带运行速度产生的偏差，一般是由皮带内表面粘料、测速传感器粘料失圆、皮带连接处接头过多、皮带重力调整装置未起作用导致运行过程中抖动等因素引起。要解决这个问题就必须加强对皮带秤的托辊及首尾轮进行经常性清扫，防止粘料，并尽量使用一根整皮带，整个皮带秤的称重系统必须要安装在运行稳定的皮带机上。

4、称重结构故障的影响及解决方案

皮带秤在长期运行后，由于震动、抖动导致紧固件松动，秤架在运行中弄扭动，从而产生计量误差，集中表现为零点波动频繁。针对此类问题应加强秤架的检查和紧固，尤其是传感器连接件、支点簧片座、簧片吊挂组件、称重托辊等种重点部位。四、结束语通过以上皮带秤主要误差产生原因及解决方案分析，可在较短的时间内查找出配料皮带秤不能正常计量的根源，排除故障恢复皮带秤的正常配料使用，保证生产任务的顺行，也极大提高了现场维护人员的维护技能，从另一方面证明了理论知识指导实际生产工作可行性及重要性。

参考文献：

[1]段良宾.配料电子皮带秤在烧结生产中的应用[J].科技信息,2011,(25):88.

[2]郭晖于鹏飞王文涛葛兰.浅析360m2烧结机配料皮带秤[J].计算机光盘软件与应用,2012,(12):63

[3]宋玉国.配料皮带秤控制系统的计量误差分析及改造[J].科技致富向导,2014,(21):153，249

篇2

关键词：电子汽车衡 检定 问题 解决方法

引发汽车衡故障的原因很多， 故障现象也很复杂， 有时几个故障现象同时出现。除了上述情况外， 还有诸多因素都能使汽车衡产生故障。所以，在处理汽车衡故障时， 应认真分析故障原因， 详细检查可能产生故障的环节， 才能迅速、准确地将故障排除。因此， 我认为技术人员必须在安装和调试过程中具有清晰的操作思路， 认真的分析， 积极的总结和积累， 以便及时消除和解决发生的故障问题， 为电子汽车衡长期、稳定的使用提供有力的保障。

1、下边根据本人实际经验分析几种检定工作中常见的问题及解决方法。

1.1称体问题

用肉眼观察秤体底部、秤体与两端护边框间隙有无异物卡住，秤体永久变形，秤体移位，连接件断裂（剪切梁式传感器）、秤体水平度破坏、多段秤体之间连接松动、传感器移位和基础下沉等。秤体与护边框的间隙一般为10～15mm，横向限位和纵向限位，观察限位装置的限位间隙是否正常。一般情况下，横向限位间隙≤2mm，纵向限位间隙≤3mm。称体接地不可忽视，为达到高质量的接地，最理想的接地是在2m的地下做一4m×4m的地极网并垫、覆木炭、成本较高。现在我们多采用间隔4m垂直打4根长2m的角铁沉入地下2m的方法，实践证明效果不错。

1.2仪表问题

要找出仪表故障发生的部位，最简便的方法是借助模拟器来查找。将接线盒至仪表的信号电缆断开，将模拟器的插头插入仪表的232接口，接通电源，看仪表功能是否正常，如果仪表工作正常，说明故障在秤台上，如仪表工作不正常，则故障在仪表。仪表故障诊断最简便有效的方法就是用替代法。若怀疑是PCB出现问题，可用一块好的PCB替代后，再用模拟器检查或观察故障现象是否消失。注意更换新的PCB后，必须按照说明书重新进行参数设置、称量标定。通常情况下，仪表出现问题，返厂维修

1.3，接线盒问题

首先检查接线盒有无水气侵入，如有水气，用酒精擦洗，然后用吹风机吹干。查找接线有无短路。在接线盒里，用万用表测量屏蔽线与其它各线和秤台的电阻，有无泄漏和短路。同时检查各导线与地线或信号电缆外层不锈钢屏蔽线有无泄漏和短路。

1.4信号线问题

造成信号线故障原因很多，松动、虚焊、电缆破损造成接触不良等等。典型有：⑴连接线被夹在定位基础板与基础之间，因受挤压有两根线破皮，且被散落的水泥凝固，当气温高时，两根破皮线短路造成故障，当气温低时，则收缩接触不上，使仪表恢复正常。⑵虚焊或脱焊，用“替代法”和“扯线法”查出故障是由某个传感器引起的，可能传感器的信号线被老鼠咬破，有时能接触上，则仪表正常，有时则处于断开状态，仪表显示负超载。找到破损处，把此传感器信号线从咬剪断，用环氧树脂处理后（或用防水胶带缠好）做个接头，汽车衡恢复正常，。由于信号线破损处查找相当麻烦，通常方法是用根备用信号线，直接连接传感器和接线盒，即可判断。

1.5，传感器问题

测电阻值：±EX之间（780）±5Ω左右，±Si之间（700）±2Ω左右，传感器电阻值以实际使用的传感器标称电阻值为准。 测电压值：±Si之间一般为0～25 mV，通电后，空秤一般为0-5mV。 测传感器绝缘性能：将数字万用表置在20MΩ档上，表棒一头搭在外壳或屏蔽线上，另一头在{±EXC，±SI}中任一根上，如果万用表显示1，则说明绝缘电阻无穷大，则传感器是好的。

也可用以下三种方法判断：

⑴ 电阻法判断：用万用表测量传感器的两根输出端、输入端电阻，信号电缆各芯线与屏蔽层间的绝缘电阻，如所测电阻超出该传感器合格证所给值或绝缘性能下降，即可判断为传感器故障。若正常，可用此法做进一步检查。先给仪表通电，逐个将传感器的输出信号线断开，在空秤条件下用万用表测量其mV输出值。假设额定激励电压为U（V），传感器灵敏度为M（mV/V），传感器的额定容量为F（kg），传感器承受的载荷重量为K（kg），那么每只传感器的额定输出电压应为：U×M×K/F（mV）。⑵查找其故障比较简便但很有效的方法就是逐个将传感器接线脱开接线板，直至某只传感器脱开接线板时，仪表显示稳定，即可判断该传感器损坏。或是将所有的传感器接线全部拆掉，把模拟器接入接线板给仪表送电信号，如显示稳定，则逐只将传感器与模拟器并联接入，每接一只观察仪表的显示是否稳定，直到哪一只接入后显示不稳定了，就是故障传感器。

2、通常情况下，我们通过仪表显示可判断故障具置

2.1，零点漂移大

1.基础不实造成秤零位不稳（冬夏温差大，冬季气温低对基础的要求很高）。

2.清扫保养不彻底造成秤零位不稳（限位器与秤的基础摩擦）。

3，接地不良造成秤零位不稳（电子仪器要求接地阻值在4Ω以下且为独立地极）

如汽车衡零点发生漂移，在称量十几吨重货车时，与另一台秤相比，少一吨多。用砝码压角，发现中间两个传感器误差最大，一个比标准重量少，另一个更少，而两头四个传感器基本正常，估计是误差最大角上的传感器损坏。

2.2，显示重量误差较大

（1）秤体有异物卡住或限位螺栓接触秤体。

（2）连接件断裂，传感器移位。

（3）信号电缆芯线断开。

（4）仪表放大电路损坏。

（5）秤体水平度破坏。

（6）传感器线性改变。

解决方法：

（1）在秤体处于良好状态下，并确认仪表无故障后，首先做偏载测试，以初步判断哪只传感器损坏。若偏载测试合格则重新进行称量校准；若偏载不合格则说明某一只传感器损坏，须更换。

（2）检查信号电缆是否断裂，接线板的接线有无脱开现象。

（3）参照前述方法检查传感器。

2.3，仪表显示不稳定

（1）仪表故障。

（2）信号线接线松动或焊点虚焊、电缆破损造成接触不良。

（3）接线盒有水汽，接线板受潮，输出信号时大时小不稳定。

（4）秤体有异物卡住或限位螺栓接触秤体。

（5）传感器信号线与屏蔽层间短接或绝缘性能下降。

（6）传感器损坏。

（7）感量设置是否过小，AD转换速率是否设置过高，是否有振动、风吹等干扰，秤台是否碰触物.

解决方法：

（1）首先用模拟器向仪表输送信号，如显示正常，则可排除仪表故障。

（2）再查秤体有无异物卡住，限位间隙是否正常，如无问题，可查接线盒是否有水汽、水滴、灰尘等，接线有无虚接、松动，若有，重新焊接、接线，使其连接可靠。

（3）检查信号线有无破损，若有，则须将其切断重新连接，用防水胶带缠好。

2.4仪表开机及卸载后应回零而不回零

（1）仪表故障。

（2）秤体有异物卡住或限位螺栓接触秤体，开机后常出现负值，显示值不稳定，或基础不实，清扫保养不彻底。

（3）传感器零点漂移。

（4）连接件支承柱断裂。

（5）接线盒受潮。

（6）秤体受到外部冲击，传感器移位。

（7）自动归零范围是否设置过小，秤台上是否有物品.

（8）手动归零范围是否设置过小，当前读数是否稳定

（9）零位跟踪设置是否过小，秤台是否碰触异物

（10）是否经过标定，感应器连线是否完好，是否设置了检重

解决方法：

（1）检查秤体是否处于良好的状态和仪表是否完好。

（2）检查传感器是否发生漂移。可以在空秤状态下，测试每只传感器的输出信号是否超出计算值，若漂移不严重，则重新校准；若漂移严重，则更换传感器。

（3）重新设置、标定。

2.5，开机仪表无显示

（1）仪表保险管损坏。

（2）仪表PCB损坏。

（3）仪表自检后无显示，可能是激励线断路或短路。

（4）接线盒严重积水。

（5）传感器总信号电缆与仪表的接插件松动或未接触或插头信号线焊点脱焊。（6）传感器漂移。

故障处理：

（1）检查保险管是否完好，确认仪表故障。

（2）检查接线盒积水。

（3）检查所有接线以及传感器。

（4）更换仪表。

结束语

通过以上判断，可以得出排除故障方法，排除故障时应由简单到复杂，逐个排除，先排除仪表故障，再逐个排除传感器故障，确定故障原因，但以上只是工作中出现的常见故障，然而实际工作中故障现象多种多样，这就需要我们按照定位、分析、解决的步骤透过现象看本质，根据实际情况归纳分析。不断积累经验，努力提高自身技术素质，在保证贸易结算的称量精度要求的条件下，提高检定、维修的工作效率。

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关键词：产品设计 水位检测 城市涵洞 界面设计

中国分类号：TG802

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2015）03-0028-02

城市涵洞水位检测警示仪是一款用来检测涵洞积水情况后作出有效信息提示，及时告知驶入涵洞的驾驶者的产品。通过网络资料检索，水位检测技术主要应用在江河湖泊、水井、水塔及蓄水池等地方。其中，李志刚提出了―种面向城市涵洞水位检测系统，对涵洞水位信息进行采集、传输报警等处理，实现水位监测的实时性和自动化。刘文亮提出了针对城市排水系统问题，利用无线传感网络和超声水位传感器的技术提出了系统的解决方案。传统的水位尺仅仅通过阿拉伯数字显示水位信息，有的甚至在涵洞墙上直接标写水位数字，存在许多问题。而针对现有的城市涵洞积水问题，还没有―款可以陕速检测水位、集声音、灯光和图像的直观而有效的水位检测警示产品。

文中通过分析城市涵洞现状、汽车底盘数据信息、现有产品和驾驶者心理等问题，提出产品的设计要求，应用关键技术，并从产品的功能、结构、外观、界面设计制作样机与实验测试等方面进行详细叙述。为城市涵洞积水问题提出―种有效的解决方案，避免驾驶者的经济损失和人员伤亡。

1 问题分析

1.1 城市涵洞现状

涵洞是指在公路工程建设中，为了使公路顺利通过水渠不妨碍交通，修筑于路面以下的排水孔道。文中论述的涵洞是指位于城市桥梁、道路下方，采用钢筋混凝土材料经浇筑或砌筑而成的构筑物，用于人、车通行的通道。城市涵洞一般具有以下几个问题：（1）照明条件差：由于处在桥梁和道路下方，自然光难以进入，甚至有人工照明也难以查明道路情况，需要借助机动车灯光照明；（2）排水系统差：涵洞地势相对较低，下水道排水量设计小等原因，往往在台风、强降雨等突发性极端天气时造成涵洞排水系统瘫痪，导致涵洞被水淹没；（3）通过性较差：由于涵洞宽度相对有限，导致行驶受限，雨天行驶比普通道路更容易堵车形成排长龙现象，甚至发生车辆故障或事故；因此，雨天地势较低的城市涵洞往往水中含有大量砂石和垃圾，极易导致下水道堵塞，形成涵洞积水，驾驶者难以识别浑浊积水的道路情况而导致车辆故障或熄火。

1.2 现有产品分析

目前的水位检测技术主要有浮子式水位检测技术、电容式水位检测技术、压力式水位检测技术、超声波式水位检测技术和气泡式水位检测技术等。这些水位检测技术主要应用在排水、水文采集、灌溉、河道、太阳能热水器等方面，而针对城市涵洞积水开发的相关产品还尚未出现，传统的水位尺因显示方式单一，安装位置不佳等，存在许多问题：

（1）提示方式单一：通过数字标示水位，往往无法正确有效地传达给驾驶者，需要从灯光、声音、图像等进行综合提示，才能发挥最大的警示效果；

（2）安装位置不佳：水位尺一般位于涵洞入口侧面墙上，驾驶者因观察角度不佳和位置太远无法识别水位尺上的信息情况，驾驶者容易盲目行驶造成危险；

因此，应用合适的水位检测技术，并结合城市涵洞的特点，设计一种有效的水位提示产品非常必要。

1.3 驾驶者心理分析

在驾驶过程中，当人、车、路三个因素失去平衡或存在不安全因素时，就可能发生交通事故，而三个因素中最不稳定的因素是人。安全驾驶往往与人的心理状态相关。主要影响安全驾驶的心理有：

（1）麻痹心理：由于驾驶员具有一定的驾驶经验和技能后，往往容易产生麻痹心理，对城市积水涵洞的安全隐患存在侥幸心理，容易忽视细节而盲目行驶。

（2）紧张心理：当驾驶员进入城市积水的涵洞，遇到熄火等突况时，往往容易产生紧张情绪，紧张心理易造成操作不当，从而影响安全行车。

（3）刺激心理：在平时生活、工作中受到伤害、损失、刺激或发生矛盾时，心理会产生焦虑、郁闷甚至赌气和报复心态，从而危险驾驶引发事故。

1.4 汽车底盘信息

通过网络和实地调查，搜集了大量机动车地盘高度信息。一般汽车底盘离地间隙数据：轿车一般在112～200mm，城市suv一般在180～220mm，客车一般在180～290mm，货车一般在180～300mm，矿用自卸汽车一般大于320mm，越野汽车一般在260～370mm，经过数据分析归类，归纳以下三类主要车辆的数据作为设计参考。具体见下表1。

2 设计实例

2.1 设计要求

城市涵洞常处于交通要道，交通流量大，环境情况复杂，在这种特殊环境中的产品需要具备防水、防尘、结构牢固、性能稳定、易维修安装等特点。具体有以下要求：

（1）防水防尘要求：城市涵洞往往处在地势较低位置，大雨天气雨水容易倒灌形成积水，因此产品设计要有较高的密封性；同时涵洞处交通流量非常大，尘土和垃圾多极易堆积，对产品的防水防尘要求比较高。

（2）性能稳定要求：选用适合涵洞水质条件下的检测技术，采用稳定的电源供电，保证产品能长期稳定地工作。

（3）安装与维护要求：由于处在交通复杂路段，产品设计时需要考虑产品的安装和维护，尽量简化结构，采用可多次拆卸固定方式。

（4）材料工艺要求：采用易成型、强度高、不易生锈的金属材料，使产品具有一定强度而不易损坏。

2.2 关键技术分析

（1）水位检测技术

水位检测技术采用水压力传感器，工作原理是被测水压的压力直接作用于传感器的膜片上，使膜片产生与水压成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，用电子线路检测这一变化，并转换输出一个相对应压力的标准测量信号。水位测量可以通过一个直观的计算公式表达，将实际水位值直接计算得出：

H=ADC_res/3L+G

式中：ADC_res-水位测量后转换的信号值

H――测量的水位值，mm；

3L――3倍的涵洞实际水位值，mm；

G――压力传感器的高度值，mm；为了消除传感器高度带来的误差，这个数值可以根据安装条件的不同做相应的调试。

（2）信息处理技术

信息处理技术主要由单片机STC12C5A6052-351-LQFP48G完成，单片机由运算器、控制器、存储器和输入输出设备构成。通过设定水位检测的对应程序，单片机对程序进行读取、运算，将结果通过无线模块发送出去。

（3）无线传输技术

无线传输技术采用2.4G无线模块，它的距离可以稳定传输十几米，在检测模块和显示模块内分别置入2.4G无线模块，检测模块内的水位处理信息经过单片机处理后，通过2.4G无线发射模块传送至一定距离内的显示模块中的2.4G无线接受模块，完成水位信息的发射和传送功能。

（4）显示技术

显示技术采用LED显示屏，由一个个小的LED模块面板组成。通过显示模块内的单片机STC12C5A6052-351-LQFP48G，将接收到的水位信息按照程序的设定，将图标和数值显示在LED显示屏上，完成信息的显示。各种技术的电子元器件见图1。

2.3 产品工作原理

城市涵洞水位检测仪包括检测模块和显示模块两个部分。检测模块位于涵洞侧边最低处，当涵洞开始形成积水时，通过水位传感器感知水位上涨信息，同时处理器开始将水位信息通过无线发射模块发送至显示模块内的无线接受模块，经过处理器将水位信息显示在LED显示屏上，显示时根据水位高度的变化进行图形、色彩和报警声的综合提示，为涵洞过往的车辆提供参考。工作原理如图2。

2.4 产品造型设计

根据前期的问题分析、设计要求及工作原理，通过RHINO软件为平台，对城市涵洞水位检测仪进行三维造型设计，在设计过程中综合考虑形态、结构、工艺、人机界面、灯光信息等条件，进行整体形态的模型创建，后续通过Keyshot软件模拟金属喷漆效果材质进行渲染，采用深灰和浅白两种中性色彩，模拟仿真的视觉效果，为后续样机制作提供参考。

具体从功能、结构、造型、色彩等方面进行具体的产品设计；（1）功能上：产品分两大模块：检测模块位于涵洞内地势较低处用于检测水位信息，并作为信息发送端。内置水压传感器、处理器、无线发射模块、电池模块等部件；显示模块位于涵洞入口处用于接收和显示水位信息，提示车辆进入涵洞前了解涵洞内的积水情况。包括LED显示屏、处理器、无线接收模块、电源模块等；（2）结构上：产品各零件结合处采用卡槽设计用螺钉固定，方便安装和平时的维护，内部电子元器件部分进行统一壳体密封设计；（3）造型上：采用包裹形式设计整体造型简洁大气，细节圆角设计降低产品生硬感觉；（4）色彩上：采用中性深灰和浅白色搭配设计进而凸显信息重要性；整体效果如图3。

2.5 显示设计

检测模块在获取水位信息后传送至涵洞入口处显示模块的LED显示屏上，不同的水位信息通过灯光颜色和图形来区分。（1）水位未到达150mm时，灯光为绿色，提示安全行驶；（2）水位到达150mm时，灯光为橙色，数字图标交替显示禁止轿车通行；（3）水位到达200mm时，灯光为红色，数字图标交替显示禁止城市suv通行；（4）水位到达320mm时，灯光为深红色，数字图标交替显示禁止大型货车通行，并启动报警声；通过以上四种警示模式，有效提醒驾驶者雨后驶入涵洞安全驾驶。四种警示模式如图4。

2.6 样机制作与测试

制作产品样机是为了有效检验产品外观和结构装配的合理性，在完成数字模型创建后，将数据发送至手板厂进行手板制作，并同时展开电子电路的编程设计与制作。后期将内部元器件装配至手板模型中进行功能测试。将检测模块置于透明水箱中，并持续往水箱内灌水，根据设定的不同水位值检查显示模块是否显示出三种不同颜色灯光的图形警示信息，测试结果达到预期效果。测试实验如图5。

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关键词：消防水炮；多模式；Arduino；Zigbee；图形化

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：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

随着我国经济的平稳高速发展和现代化、城市化进程的加剧，直接导致城区区域面积不断扩大，建筑物高度、密度的不断增加，给新时期消防工作带来了新的挑战[1]。

各项消防设施中，使用最为广泛且使用频率最高的，当属消防水炮。从早期的手动控制式、水力自摆式发展到现在的按键电控式消防水炮，虽然自动化程度不断提高，也在一定程度上减轻了操作人员的工作强度，但是都存在一个较大的缺陷，即由于上述控制系统一般都与水炮炮体连接紧密，因此操作人员在实际实施灭火救援时，不可避免的必须近距离操作设备。而一旦火场环境恶劣或实施救援过程中突发险情，不仅救援效果很难保证，而且会直接危及操作人员的人身安全，例如2015年8月12日在天津市滨海新区发生的危险品仓库爆炸事故中就发生了类似的悲剧。此外，传统消防水炮的手动控制系统、水力自摆系统或按键电控系统在工作模式选择、可调精度范围等方面已经不能满足复杂多变的救援环境，在火场情况日趋多样化和复杂化的今天，操作人员很难实现精确控制以实现最快救援。

基于以上现状，本文提出一种多模式融合的水炮控制系统模型，在充分考虑消防水炮工作效率的前提下，针对控制系统部分关键指标提出有效解决方案。

2 基于Arduino平台多模式融合

控制系统软硬件基于Arduino开源软硬件项目开发平台，采用Arduino平台开发的最大优势在于：主控设备与各部件间均采用模块化设计，可根据实际功能需求灵活增减模块，便于系统调整与升级。除主控设备外，可对现有手动控制式、水力自摆式或按键电控式等模式的消防水炮进行模块化升级，尽量避免因设备升级造成的原有资源浪费。

优化后的水炮控制系统在保留上述几种传统控制模式基础上，针对原有控制系统进行升级整合，增设远距离无线遥控模式，配合上、下位机结构以实现多模式融合，适应实际救援环境的多样化和复杂化要求，提高系统的易操作性、可靠性和易维护性[2]。

系统使用性价比较高的AVR ATmega2560微控制器为核心器件，上位机部分为基于zigbee的手持终端，下位机部分与炮体电控、机械驱动部分连接。在保证处理速度的同时，可实现极简方式与传感器、步进电机等模块接驳[3]。系统下位机结构图如图1所示。

图1 系统下位机结构图

3 采用多冗余Zigbee自组网络通信

增设的远距离无线遥控模式，充分考虑到火灾救援现场的恶劣环境，为避免出现通信中断等情况，采用多冗余Zigbee自组网络实现对消防水炮的远距离控制。较之其他常见无线通信模式，如移频键控（FSK）、振幅键控（ASK）等模式，采用Zigbee模式具有低功耗、高信道容量、短时延、高安全性、传输灵活等优点，特别是在工业现场控制等低信噪比环境下，具有较低的位误码率，提高了实时通信的可靠性[4]。

采用多个上位机节点思路来构建通信网络，实现多冗余通道，避免出现单个节点故障导致控制中断等故障，实际上位机节点数量可依据现场情况适时调整。多冗余Zigbee自组网络示意图如图2所示。

图2 多冗余Zigbee自组网络示意图

4 基于图形化操作界面的坐标定位系统

消防水炮要在实际救援中发挥应有的功效，很大程度上取决于水炮控制系统的易操作性。在实际使用中，如何快速准确将水炮炮口调整至指定位置或区域范围则显得尤为重要。传统消防水炮早期人工调节，调节速度、精度均较粗放，费时费力，且实际救援效能浪费严重；采用按键电控系统后，调节精度和速度有所提高，但在一些需要设定水炮自摆范围的救援场合，设置过于繁琐，容易造成误操作[5]。针对这些问题，本系统以图形式操作界面为主，辅助按键操作面板。正常情况下，采用图形化界面操作，当图形化操作界面出现故障时，可采用按键操作面板进行应急补充。

图形化操作界面配合坐标定位系统可方便实现消防水炮水流运动轨迹的立体调整，完成水炮的空间定位，例如通过两点或多点坐标定位可设置水炮实现二维或三维空间内的智能自摆，提高灭火效能。同时，图形化操作界面能直观显示系统电源状态、电池电量、各模块工作状态等相关信息。

5 结束语

较之传统消防水炮控制系统，多模式融合的水炮控制系统模型针在兼容原有设备，提高控制系统可靠性，简化操作提升效能及充分保障操作人员安全等控制系统部分关键指标上提出了合理、简便、可靠的解决方案，具有一定实际应用价值和借鉴意义。

参考文献：

[1] 李华嵩， 李小兵， 董全义. 基于CANOPEN的智能消防水炮系统设计[J].微计算机信息，2007，23（14）：32-34.

[2] 徐健， 杨亚琴， 查兵. 基于嵌入式控制器的智能多模消防水炮控制系统设计[J].制造业自动化，2011，33（21）：128-130.

[3] 卞永明， 申睿章. 消防水炮电机驱动系统的设计与实现[J].电子制作，2013（4）：37.

篇5

村田概念手环

来自日本的村田制作所可是高交会的“老朋友”了，此次展出了可穿戴技术整体解决方案、智能照明整体解决方案以及整体解决方案中应用到的传感器、无线通信模块等最尖端产品。在可穿戴技术展区，记者看到了集成村田可穿戴技术的概念手环，其相比去年的概念手环不仅是设计上更精致，在原有的体表温度监测、心率检测、3D定位等功能上又追加了NFC功能。NFC天线可以应用到智能手机移动支付、终端配对，解锁、安全应用、健康医疗数据认证，健康和运动监控等领域。

村田传感装置

在村田的传感器区域，一款能监测人体的呼吸、睡眠质量等的传感装置吸引了众多媒体和参观者的眼球。据了解，该装置是内置了适用于心脏检测器的MEMS加速度传感器与无线通信结合的模块，通过磁铁便可轻便地安装在椅子、床、沙发等人体可以接触到的载体上，无需直接接触人体就能监测睡眠、心率、呼吸等方面的数据。同时，该装置内置无线通信模块，如安装在养老机构或医院病床上，在服务台就能远程实时监测到睡眠状态，既省事省力，也可提高服务效率。记者从工作人员口中了解到，无锡、昆明的个别医院以及南京、杭州的部分养老院已开始使用此装置。

82英寸10K超高清显示屏

京东方的全球首款82英寸10K超高清显示产品也借此次高交会的舞台首次在国内亮相。据介绍，这是全球唯一将10K技术转化为现实的产品，其横屏宽高比为21：9，竖屏宽高比为9：21，分辨率高达10240×4320，是目前主流高清电视分辨率的21倍，色域达90%，主要定位于高端商业、视讯转播、公共显示、博物馆、艺术馆等领域。

打令魔镜

保千里视像科技集团也携多系列视像系统及解决方案亮相此次高交会，并带来了近期于北京的打令夜单、打令魔镜、打令全球拍三款智能新品。这台看似苹果手机的产品便是主打智能健康美容的打令魔镜，它拥有4K极清镜面，能完美呈现精致妆容。更重要的是，它采用先进的智能传感技术，能对肌肤水分进行测试，让用户随时了解自己的肌肤水分。同时，它还能智能分析检测数据，有针对性地为用户提供护肤建议。此外，它还具有红外温度测试、为手机应急充电的功能。

智能移动影院Royole-X

柔宇科技展出了该公司于今年9月份的全球首创可折叠式超高清智能移动影院Royole-X，炫酷感十足，吸引了许多参观者驻足体验。据介绍，Royole-X首次艺术性地将超高清大屏显示与立体声头戴消噪耳机完美融合为一体，自由折叠，完美贴合脸部，长期佩戴也不疲劳。其采用无损传输，超高对比度，显示屏分辨率高达3300ppi，为国际显示屏产业的最高分辨率，能完美展现每个细节，再结合有源降噪立体声效，仿如身临其境，让旅途中的人们也能随时享受观影的乐趣。

Smart Pulse Analyzer

太阳诱电在此次高交会上展出了众多凝聚了公司技术的高端产品，其中，最引人瞩目的是搭载了压电式压力传感器的Smart Pulse Analyzer，现场即可为参观者检测血管年龄。据介绍，Smart Pulse Analyzer是通过压电元件直接检测血管壁的震动，可连续地输出非常清晰的加速度脉搏波波形，通过脉搏波解析算法，可自动推算血管年龄。不仅如此，它还可做“动脉硬化指数”、“疼痛压力成都”、“打点滴偏移错位”等与动脉相关的各项检测，堪称新时代医疗保健机器。

3D BOX

深圳超多维光电子有限公司则带来了刚获得美国先进影像协会AIS科技大奖的裸眼3D智能硬件――3D BOX。工作人员向记者介绍，3D BOX是一款全新的裸眼3D智能硬件，独创“Z”字形造型设计，搭载6寸FHD裸眼3D屏幕。其可以与iPhone进行无线连接，通过iPhone就可以实现菜单选择、游戏手柄操控，3D照片拍摄，以及摇动手机暂停和播放影片等功能，使得无论是观影、游戏还是APP互动都兼具易用性，趣味性和互动性。

Waterever智能水杯

Waterever智能水杯容量为368ml，外观是书卷卷轴设计，杯身采用低功耗LED软板方案，打造水温过热提醒的灯带和及时显示水温、互动图案（调情）的LED点阵屏。杯盖采用一体式设计，保证密封防漏。而内胆采用Tritan奶瓶级材料，支持高温沸水，同时达到IP6防水等级，支持直接水洗。

小精灵-高清航拍无人机

深圳市鼎峰无限电子有限公司是一家专业从事无线射频产品，网络云存储，数字视频设备以及无人机产品等的研发，为客户定制提供高性价比的产品方案的国家高新技术企业。在此次高交会该公司展出了他们最新的无人机产品，据介绍其可以广泛应用于航视摄影、婚庆摄影、警用巡查、农业生产、电力巡查、环境监测等。无人机具备高精准定位，高清拍摄，高稳定性能，长续航能力，已得到广大客户地支持与肯定。

O2云音响

据介绍，O2云音响不仅具备传统WiFi音响的远程控制、云端播放等功能，还可以做到语音操控、可视操作，并支持苹果手表的连接，可以说功能俱全。另外，O2云音响具有内外兼备的高颜值：3个内磁钕铁硼全频喇叭，2.1声道独立腔体，渐变L型低频增强倒相技术， HiFi级独立解码芯片，10段DSP调音。并可以通过全角度音场设计，再现3D音效，在每一个角度，都能感受到音乐带来的震撼。

裸眼3D屏幕

雅士星达拥有全球领先的裸眼3D显示屏研究中心，目前已集聚了大批日本、台湾和国内高校的科学家和专业科研团队。本次高交会其展出了最新的裸眼3D技术和3D平板电脑。

AIRMASS KJF I7-260W智能空气净化器

AIRMASS KJF I7-260W是一款划时代空气净化器，采用全世界最先进的3M高效Merv18-MD60 HEPA过滤系统，对于PM10/2.5/0.3等颗粒物净化率高达99.99%，甚至对于PM0.1颗粒物的一次净化率也高达99%以上；同时，采用3M最新型4in1过滤材料，防霉防菌防过敏防病毒。而I7能做到真正的PM0.3“零颗粒”，也就是说，在出风口测PM0.3污染颗粒为零，这是迄今为止净化器里面最令人震撼的指标和效果了！

卫小宝儿童智能手表

作为卫小宝儿童手表系列第二代产品，“卫小宝K2”配置1英寸彩色触控大屏，家长可以通过手表与配套手机“卫小宝APP”，实现双向通话、4+1智能定位、语音对讲、表情互动、一键SOS等功能。佩戴“卫小宝K2”的儿童之间还可以互加好友，并发送儿童语音表情来和小伙伴进行简单的社交互动。

小西儿童智能机器人

“小西儿童智能机器人”重点放在儿童教育和互动娱乐上，真正帮助家长做到寓教于乐、乐中生智。其把优秀的儿童教育资源与流畅的用户体验结合，让孩子轻松梳理学习思路，培养良好的学习习惯。并为家长和孩子之间提供一种新型的亲子互动玩具，在互动娱乐中轻松地进行家庭教育，帮助孩子收获成长快乐，共享温馨回忆。

小飞鱼儿童手表

小飞鱼儿童手表致力于丰富亲子沟通和生活，以父母情怀，倾情打造双向通话、单向聆听、语音微聊、一键SOS呼叫、精准定位“五位一体亲子互动”体验。同时家长还可以通过手机APP设置管理亲情通讯录，杜绝骚扰电话打扰，让孩子远离游戏，给宝贝一个纯静成长环境。采用法拉利专用的瑞士U-BLOX的卫星定位芯片，联发科（MTK）的GSM芯片、联发科的wifi以及飞思卡尔的重力感应芯片精心铸造的小飞鱼儿童手表，集合GPS卫星定位、WiFi热点定位、GSM基站定位、重力感应、大数据分析“五重定位”技术。

汇泽H7K

汇泽H7K是一款7寸高清屏双系统的家用娱乐视频智能机，采用了极速护航的全志A33四核处理器，同时机身设计小巧，携带方便。跟其它产品最大的不同就是，它是一款“智能”产品，搭载了目前最先进的“汇泽云”平台技术，将老年人需要的娱乐服务（比如看戏、看电视、听收音机、和子女视频聊天、听广播等等）和资源（戏曲节目、影视节目等等）整合到了一个系统。不仅可以通过U盘外接节目文件观看，而且可以通过WIFI无线网络连接，实现节目的云端播放，在播放的节目上也可以通过网络无限选择，从此不再受外接文件的限制。

PT-690宠物定位追踪器

PT-690是一款专为家庭生活设计的体积小巧、佩带简单且色彩多样的宠物追踪器。它内置高灵敏度GPS模块和天线，能让它快速而准确地定位。PT-690支持四频的GSM网络，包含850/900/1800/1900MHz，支持标准的TCP/IP协议。设备支持多种方便使用的如低电，电子围栏等报警。跟APP相结合可以实现对设备的远程参数设置和状态查看。同时IP66的防水设计能适应宠物的多种生活方式。

Dlodlo V1 VR智能眼镜

Dlodlo（多哚）展示的V1 VR智能眼镜机身仅78g，太阳眼镜式的造型，以及特别的光学结构和算法等都属于世界首创，为VR头显的发展指明了方向。作为开发者版，其已经具有量产的雏形。

光启马丁飞行包

早已名声在外的光启马丁飞行包也在本届高交会上展露其“真身”。该产品是全球首款商业个人立式飞行器，可连续飞行30分钟，载重120公斤。它解决了传统直升机无法在狭窄巷道、楼宇之间、布满天线的屋顶、森林树丛等复杂环境下作业的难题，可用于应急救援、公安、消防、旅游等领域。

神画Z1智能投影仪

神画Z1采用了独特的双镜头结构设计，主镜头负责投影画面的输出，副镜头负责对投影画面的实时监控和遥控交互，并搭载了神画科技独家专利的2秒自动对焦和影像虚拟触控技术。无需用户手动调焦即可实现清晰的对焦效果，此外，其应用了虚拟触控技术，只需和神画Z1搭配的专用遥控器进行操作，就能够模拟出手指在屏幕上滑动、点击、拖动的效果。

正品元帮厨机器人

据现场工作人员介绍，正品元这款帮厨机器人可以烹饪面条、米粉、馒头和米饭四种主食，让你的一日三餐不再单调，同时也解决了南北通婚家庭众口难调的大难题。这款帮厨机器人操作简单便捷，只需在水箱中加满水，将食材放入锅中，并在操作界面上选择相应的主食，点击启动制作就可以了，即使上了年纪的老人也能轻松掌握。你也可以通过手机App对它进行远程遥控，这样你下班回到家就可以享受热气腾腾的美食了。

中兴通讯智慧城市2.0

在本届高交会上，中兴通讯以“智慧城市・绘世界”为主题，聚焦惠及民生、科学管理、产业衍生三大板块，充分展示了中兴通讯在智慧城市领域具备从顶层设计、产品方案、集成交付、投融资和运营等端到端服务的能力与实力，形象生动地演绎了如何用大数据、云计算等新科技实现城市“智慧”的升级与蜕变，成为本届智慧城市专馆在实践应用方面的最大亮点之一。也再次为全球智慧城市发展探索出跨界融合的创新发展方向，并提供了可参考、可复制的成熟经验。中兴通讯智慧城市领域最新的应用成果，包括可持续可交互可运营的智慧城市2.0理念、银川智慧政务平台、为中小企业实现“大众创新，万众创业”服务的“中兴云”等。

蓝牙4.0智能家居遥控系统

在本届高交会上，深圳市爱美家电子科技有限公司给我们带来了全新的智能家居遥控系统，受到了来访观众和媒体的关注，这款蓝牙4.0智能遥控系统，可以用一个遥控器控制电视机、机顶盒、吊灯、壁灯、灯带、窗帘，插座等（在这些开关、插座及窗帘驱动器内内置了蓝牙模块），同时，遥控器还能发射蓝牙无线信号，控制电视机、机顶盒等，做到“一机在手、控制所有”。

洛比智能学习机器人

云知声研发出了“最接地气”的智能学习机器人Robuddy（洛比）。它内置了强大的语音识别引擎，可以实现语音控制和定制化的语音互动；作为一个动作玩具，它的头部、手部和身体都能单独控制运动，加上眼部的形状显示，可以实现丰富的表情和肢体语言，进行人性化互动；它还可以提供新闻、天气、音乐、百科、计算器和问答等内容，支持在线学习；更为重要的是，它还具有亲子微信互动交流功能，可以陪伴孩子成长不留遗憾。

篇6

[关键词]人员定位、水情监测、OPC、自动化控制

中图分类号：X936 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）40-0305-02

引言

随着现代采煤技术的不断发展，海下采煤已经成为现实，并逐步得到推广和应用。北皂煤矿做为我国第一个海域采煤的现代化矿井，为保障海下采煤万无一失，坚持依靠科技进步，积极推进信息化矿井建设，提升矿井安全保障能力，实现了海下采煤安全生产。

一、应用背景

海下采煤最大的隐患是海水溃入。2005年，我们建立了海域水情、水质在线监测系统。在煤层顶板各含水层中设置观测孔，安装监测传感器，接入矿井监控平台，在调度室对观测孔的水压、水温、水位标高以及水仓流量进行动态在线监测，出现异常，实时分级报警。实现了对海水溃入的超前预知、预测、预警、预报。一旦发生险情，可立即启动应急预案，迅速组织人员撤离，关闭设在海域的八道防水闸门，将海域与陆地采区完全隔离。针对海域开采过程中海水溃入的隐患，我们充分融合矿井信息化系统，将海域水情、水质在线监测系统、人员定位系统、通讯联络系统及防水闸门的远程控制系统进行整合实现联动效果。

二、系统构成

融合的信息系统通过OPC服务器及工业以太环网进行数据交互，完成海域水情在线监测系统、海域人员定位系统的数据采集，集成到海域防水闸门远程控制系统，做为防水闸门远程控制的先决条件。

三、工作原理及解决方案

1、防水闸门远程控制系统

根据海域防水闸门现场布置设计方案，确定整个系统分为上下层两部分，上层是监控管理层（地面集成），通过工业以太网对整个现场设备运行状况远程监控，主要是对防水闸门开、关门，卡轨移除、复位，架空线移除、复位的远程控制及监测；下层是现场设备控制层（现场部分），通过工业以太网与PLC相连，实现对现场设备的控制。

为确保防水闸门自动化系统的顺利实施，针对以上问题我们采取了以下解决方案：

（1）轨道移除的方案

部分防水闸门有矿车轨道，经常有车辆通过，为了保证轨道的通畅，又能保证防水闸门的顺利关闭，根据现场情况我们设计了折叠式卡轨，正常通车时卡轨平铺；关门时，卡轨成竖起折叠状，这种卡轨占地面积小，移动灵活，操作方便。折叠式卡轨主要由油缸、轨道、轴承、摇臂、支座、轴、连接板和滚轮等零部件组成， 摇臂用键安装在轴的一端， 摇臂另一端与油缸铰接， 轴承的底面与轨道的一端联接， 两轨道之间用连接板铰接连接， 轨道的另一端装有滚轮， 轨道另一端设有搭尖， 搭尖与相衔接的轨道铰接。

（2）防水闸门的驱动方案

由于是在原有防水闸门的基础上进行自动化改造工作，需分别在防水闸门左右两侧各安装一个油缸，利用油缸的伸缩来实现防水闸门的关闭和开启。为了确保油缸伸到最长时防水闸门能够开到最大位置，油缸收缩到最小时能够使防水门关闭严密，我们在现场通过多次测量和试验，最后根据油缸拉力、行程及防水闸门开、关动作的行程确定了油缸的安装位置和方式，并取得了最佳效果。

（3）停电后防水闸门控制的解决方案

考虑到防水闸门在停电状态下，系统无法对其操作这一问题，我们给液压站设计了储能器及控制系统UPS，液压站在正常工作时，储能器储备能量。停电时，就可以利用储能器的能量对防水闸门进行操作，这样就具备了断电情况下关闭防水闸门的功能。

2、海域人员定位系统及海域水情在线监测系统的与自动化控制系统的融合

海域防水闸门远程控制平台实时数据库通过接口与人员定位系统和海域水情在线监测系统SQL数据库连接，采集系统的实时数据和报警数据。整个系统分为数据集成层、数据接口层和数据表现层，如图所示。

信息平台的层次结构图

为了减少数据的耦合和各个子系统的相互影响，我们采用了“三权分离”的全新平台架构。三权即结构、内容和行为。使用xhtml+css可以使得结构和内容成功分离，同时，使用结构与行为也采用分离的模式。为了确保海域水情在线监测系统和海域人员定位系统数据采集的实时性，采取了如下解决方案。

（1）海域水情在线监测系统数据采集示意图

（2）海域人员定位系统数据采集示意图

四、系统实现的功能

海域人员定位系统、海域水情在线监测系统和海域防水闸门远程控制系统融合后实现的功能如下：

1、可以在防水闸门远程控制平台内实现人员定位系统海域区域的数据实时显示功能。实时页面显示出当前海域区域总人数以及各区域人数，点击人员显示出该人员身份资料。

2、实现了防水闸门远程控制平台内海域水情在线监测系统数据的实时显示以及历史数据的查询功能，具备历史曲线图和实时曲线图。

3、海域所有防水闸门、轨道及架空线可实现远程、就地控制，具备停电情况下关闭防水闸门的功能。

篇7

【关键词】　双台面计重设备 防弊系统

山西省高速公路自2006年试行对载货汽车实施计重收费至今，计重收费工作整体开展顺利，有效遏制了超载超限的现象，保证了高速公路的正常运行，促进了我省公路运输业的健康发展。随着计重收费的进一步开展，受利益的驱使，越来越多的驾驶人员针对计重设备的特点，采取违规行驶方式来降低实际货车总重，从而达到逃避正常缴费的目的，作弊的方式主要有：跳磅过秤（跳车头）、拖磅过秤、高速冲磅、压边过磅、扭磅（走“S”型）等形式，并且作弊方式种类呈增多的趋势。

车辆不规范过秤造成了收费车道的堵塞，产生了恶劣的社会影响，增加了收费部门的管理难度；超限超载运输车辆在公路上行驶，致使公路损坏严重，极大的缩短了使用寿命，危及人民群众的生命财产安全；不规范的过秤行为加大了对计重设备的冲击，严重影响了计重设备的正常称量，降低了计重设备的使用寿命，给企业和国家造成了巨大的经济损失。

基于以上原因实行双台面计重设备防作弊动态称重系统。新系统有更高的称重精度，对车辆不规范行驶有较强的识别和修正能力，另一方面稳定性和可靠性有大幅度的提高，能适应各种气候环境，延长了设备的使用寿命。

1　双台面称重设备防作弊系统介绍

1.1　作弊识别

为了判断出各种作弊行为，必须要对称重系统本身做改进并进行优化；保证在称重过程中能实时采集秤台（双秤台）四角8支传感器的重量；首先增加数据采集的速率，也就是在短时间内采集大量的数据。通过对采集到得数据进行分析，再根据各种作弊方式的不同特征判断是那种作弊类型。根据不同的作弊方式进行不同的重量修正。对某些特殊的作弊类型还可以根据重量来判断。

此算法的核心是基于对作弊车辆判断的基础上，进行适当的重量补偿或修正，最大程度的降低通行费流失的同时基本上消除收费争议，本算法可行性好，是一种解决车辆违规行驶的解决方案。

1.2　作弊车辆重量校正功能

1.2.1　“跳秤”重量校正

在对“跳秤”车辆重量校正的部分主要采用经验模型修正算法。对采集的数据按车型、总轴重进行排序，分别统计其对应的前轴重量随总轴重变化的平均值，总结出各种轴型车辆前轴重量随总轴重变化的统计平均重量函数曲线。

当车辆跳秤时，前轴重量小于统计平均重量函数时，以统计平均重量函数曲线，修正前轴重量。为保证统计函数直线段的线性符合客观实际，我们对空车和重车分别进行校正。以下列出的是重车开始修正的下线值：　159、1129、129轴型从30吨开始修正。

当车辆跳秤时，前轴重量大于统计平均重量函数时，不对违规行驶重量进行修正。

1.2.2　“S型”重量校正

基于S型行驶，由于车轴一侧轮胎先上称，等到这个轮胎快下称时，再让另一侧轮胎上称，从而使得该轴两侧轮胎全在称台上的时间很短，故车在称台上的完全称重时间较短。针对完全称重时间较短的情况，能够通过提高数据的采集速率，在短时间内数据分析器有更多的数据分析，减少对不正常数据的处理从而计算出轴的实际重量。

1.2.3　基于车辆动力学模型的“点刹车”重量校正方法

对于点刹车这种行驶方式，车辆后轴行驶到称台边缘后驾驶员点刹车，后轴会在称台上滑过，轴重没有全部作用于称台上，导致称重后重量偏轻。由于轴重没有全部作用于称台上，但是称台上瞬间还是能获得车辆的真实轴重。在大量的数据分析中可以找到此轴的最大值然后和算出的轴重的关系，根据这些来识别和对轴重进行相应的处理。对两联轴和三联轴的车也可以根据联轴轴重的关系来判断“点刹车”这种情况并对轴重进行相应的处理。

1.3　作弊车辆异常报警功能

很多情况下，作弊车辆的车轴没有完全作用在称台上，这时称重系统从原理上无法采集到车辆真实的重量信号。但计重设备中的称重算法可以识别出这时的作弊行为，并发出报警。

另外其他已知的称重信息异常情况可以实现自动报警功能。

（1）车辆通过称台速度超过40公里/小时计量检定有效范围自动报警；

（2）车辆载重量明显低于空载重量的90%异常自动报警。

2　双台面防作弊称重设备组成及主要性能参数

2.1系统组成

用于公路车辆计重收费、超限检测的双台面称重系统，由计重平台（双秤台）、电感线圈及控制器、轮胎识别传感器和控制器、红外光幕分离器、2路称重数据及8路模拟量采集器、数据处理器组成。采用了沿行车方向串联并组合成一体、秤台与秤台之间力学上相互独立的两秤台结构。当车辆依次通过两个秤台时，既避免了车辆两轮轴同上一个台面互相干扰的现象，又增加了有效的动态称重时间，称重采样量远大于单秤台，进而得到更准确的数据，两秤台结构的测量误差小于单秤台的1／5，从而减少了纠纷。此外，两秤台结构的多传感器的设备冗余提高了系统的可靠性。

2.2　防弊系统的主要参数

2.2.1　承载器（双秤台）

承载器由计重平台（双秤台）、称重传感器（8支）、整体框架、信号电缆和安装部件等构成。承载器的计重秤台采用高精度称重传感器作为计重元件，选用高强度优质钢结构焊接而成，标准载荷30t，经时效处理后加载250%F.S，使其形变符合设计要求。整体防锈处理并涂多层防锈漆，不论是埋入地下部分还是外露部分都不锈蚀；与数据采集器的传输是无损耗的传输；秤台采用了8支精度为0.02%，单支载荷30吨，材质为40CrNiMn，钢制密封传感器，整个秤体具有60吨的负荷能力，多年的现场使用证明它具有良好的抗冲击性、抗过载、高稳定精度和动态快速反应；防水、防潮、防浸泡，延长了传感器的使用寿命，减少维护工作量，提高设备使用可靠性，保障公路畅通；当传感器发生故障时，可以通过中央处理器向收费系统发送故障报警信号，收费界面可以显示明确的故障信息；秤台底座的作用是支撑秤台。其尺寸大小要考虑混凝土的承压能力及底座的变形。底座设有独立的接地装置，采用紫铜扁平电缆与1.5m深的接地钢钎相连。秤台台面与底座之间用四条紫铜扁平电缆跨接，保证雷电电流绕过传感器流入地下。整体秤台接地电阻不大于2Ω，保证传感器免遭雷击（图1）。

2.2.2　红外线车辆分离器

车辆分离器由成对配置的红外线光幕发射和接收装置、控制器构成。采用进口红外线光幕，使用编码扫描方式工作，不受阳光、雨、雪、雾的干扰，能安全消除跟车现象，可以检测拖车挂钩，将半挂车、全挂车、单车可靠分离，保证计重检测数据与车辆的一一对应关系，可以忽略雪、石块、昆虫或飞鸟的干扰，将其安装于计重平台前方两侧路边，对于从离地400mm～1648mm范围内，用高密度的52对红外光幕连续扫描，能对间距≥200mm的车辆准确分离，能对连接件高度≥40cm拖挂车准确识别。当第一辆车进入光幕区后，光幕被遮挡，系统开始进行数据检测，整车通过过程中光幕相关部分被遮挡，系统开始进行数据检测，整车通过过程中光幕相关部分被遮挡，车辆全部通过时，任何一对光幕均不被遮挡，判定本车通过，对本次车辆进行收尾，相应地结束数据的检测。第二辆车相隔较近，但仍有一定间隙，间隙大于200mm时，光幕正常工作，系统进行第二辆车的检测，光幕采用编码扫描，能在恶劣环境下如强阳光直照、雨雪天、雾天可靠工作；此外本系统采用的红外光幕具有容错功能，在光幕有两个光点被非正常遮挡三分钟以上时（如泥点、飞虫等物），光幕发出报警信号并仍能正常工作；光栅窗口玻璃具有加热功能，防止结冰、结雾，从而保证恶劣天气下光幕正常工作。

2.2.3　轮胎识别器

轮胎识别器由传感器、安装部件、数据采集卡构成。车辆在车道内通过，不同的车胎触地宽度不同，本系统由多个高灵敏度的应变片压力传感器组成，通过检测传感器被车轮胎触发的数量检测轮胎总宽度，从而识别每轴单侧的单、双胎情况；轮轴识别器采用多个传感器并排列布置组成，测量准确性高，且工作稳定、耐用。

对车辆的轮胎数进行自动识别，检测通过的车轮在轮轴识别器上的传感器个数，经软件判断，来确定是单轮还是双轮。对通过的货车的轴型识别，可靠性≥99%；当轮胎识别器发生故障时，可以通过硬件和软件发出故障消息。

2.2.4　车辆检测器

收尾（开始）线圈由埋于车道的环形感应线圈、线圈检测器、信号电缆等构成。当红外线车辆分离器发生故障时，系统自动切换为使用线圈，对车辆进行分离和辅助收尾；在车距不少于2m时，判断精度≥99%；在雨雪雾天，特别是凝露结冰使红外车辆分离器无法正常工作时非常有用（图2）。

篇8

蓝牙耳机立体声

立体声蓝牙耳机已成为2005年手机配件的重要发展方向，诺基亚的最新立体声蓝牙耳机HS-12W为无线享受移动音乐和通话功能提供了完美的解决方案。HS-12W通过蓝牙技术让用户可以在户外无线收听音乐之余轻松进行通话，当有来电时它能自动暂停音乐切换至通话，待通话结束之后即可自动切换回收听音乐状态。此外，HS-12W的液晶线控可提供来电显示功能，接收MMS/SMS信息报告以及当前播放歌曲、FM调频状态信息，还内置了FM RDS调频功能，可支持自动搜索。

时尚的返璞归真

时尚从来都是轮回，复古向来都是潮流的方式之一。对MP3，我们讲究过金属外壳的质感，追求过工程塑料外壳的通透，现在，我们该返璞归真了。iLog实在是一个很有创意的名字，“i时代的原木”充分说明了这款MP3的设计，把一块原木剖成两半，然后装入MP3的核心。当然，功能一点也不含糊，它具有录音功能，能与Mac以及Windows进行同步。没有显示屏，纯木材外壳只有3寸厚度，放在口袋里也不会觉得累赘。

动起来，三星新迷你摄像机

户外运动已是时下的流行，为了满足在户外恶劣天气条件下拍摄的需要，三星紧跟防水潮流，发售了一款具有防水功能的迷你数码摄像机SC-X105L。这款摄像机的外壳采用了防水材料设计，机身小巧，适合户外运动时随身携带。它还另配一活动摄像头，可以安装在头盔上。该产品采用70万像素的CCD图像传感器，配备10倍光学变焦镜头，电子防抖装置，及2英寸可旋转LCD显示屏，内置512MB的闪存，仅重145g。

保护颈椎，Kensington时尚笔记本支架

笔记本电脑小巧的体积和越来越丰富的网络资讯，悄然之中霸占了人们更多的时间。当人们把笔记本电脑放到桌子上的时候，会不由自主地低下头，弯下腰来迎合它的高度，久而久之，颈椎病、腰椎病等带来的伤痛就很容易找上门来。美国Kensington公司推出了Laptop Desktop USB 2.0笔记本电脑专用颈椎保护扩展架：支架上笔记本的屏幕高度、倾斜度可以随身体的高度调整；架子具有旋转性，能很好保证最佳的视角和舒适性；内嵌式的4个端口USB 2.0 hub可以方便快捷地对电脑附件进行连接；同时它还具有防滑的底座设计。另外，支架的内嵌式阅稿架与笔记本屏幕位于同一线上，非常方便浏览。

手机照片无线打印

S65和SF65是西门子最高端的百万像素拍照手机，但在众多的高像素拍照手机中，它们显得并不足够出众。但现在情况改变了，佳能和西门子携手推出了一套便捷的高分辨率手机照片打印解决方案。现在，利用佳能PIXMA iP90和SELPHY DS700图片打印机，西门子S65和SF65用户可以通过手机的蓝牙或红外功能，方便地实现手机照片的无线打印。这两款打印机体积轻便，容易携带，从而令移动打印成为可能。

奢华，

篇9

文印店日常上门的零散文印业务，主要为打印黑白和彩色文档、身份证、宣传单页和海报等，并且许多用户去文印店打印或复印文档后需要马上带走，因此对打印速度、打印质量和打印机功能等方面的要求较高。

经过深入细致的调研，爱普生近日面向文印行业用户推出了将低能耗、高负荷、高稳定性集于一身的重量级产品――搭载全新墨包耗材支持的WF-R8593 A3+ 幅面彩色商用墨仓式数码复合机。它不仅功能齐全，应用广泛，还可全面提升服务品质，大幅降低运营成本，与其他大型打印设备完美互补，提升客户体验，让散单不再流失，成为文印行业的图文散单新利器。

得益于爱普生的微压电打印技术，WF-R8593打印ISO/IEC FCD24734标准样张黑白、彩色文档的速度可以达到24页/分钟，首页输出时间仅为7秒，大幅减少用户等待时间。WF-R8593配备了创新性的双面扫描传感器组件，配合自动双面输稿器，可以实现一次走纸双面复印、扫描、传真，事半功倍。针对大量的身份证卡复印业务，WF-R8593可以选装身份证刷卡复印解决方案，支持身份证卡自动双面复印，操作者只需将身份证卡放置在设备上，设备就可以自动进行双面扫描，既快捷又方便。

值得一提的是，WF-R8593采用了全新的DURABrite Pro颜料墨水，而且针对日常使用的普通纸张做了特别优化，输出的文档色彩表现力更好，而且具备防水、耐光、耐涂抹、速干等特性，保存时间更长。

WF-R8593支持多种介质输出，比如最长支持1.2米加长图纸、加长特种纸封面、皮纹纸标书封面等蓝图、建筑效果图等打印，满足用户特殊需求，拓展文印店业务。

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GPS相机的大致分类

基本上来讲可以分为三大类，第一类就是内置GPS模块的相机，这也是我们本文的主角，虽然目前这类机型有限，但数量却在不断增加中。第二类是通过外加GPs模块实现GPS地理信息记录功能的相机。譬如尼康为其数码单反相机提供的GPS模块。第三类其实也不能算是GPS相机了，而是普通的相机通过Exif信息修改工具将利用GPS轨迹记录仪记录的坐标信息置入对应的照片中。相对来说，第一种方式使用最为方便省事，只需和拍摄普通照片一样按下快门即可，在记录照片的同时，数码相机已经将对应的坐标信息记录在了照片中。

富士FinePiX F550EXR――全高清摄像、15倍光学变焦、8fps高速连拍

富士在GPS方面有着自己的解决方案，除了内建GPS之外。还能够通过机内简单的设置，利用TAG标签搜索相应的照片。此外，相册助手也是一个不错的功能，能够在相机内管理你的照片，进行各种分类等。不过最为厉害的是带有图片导航功能，譬如当你下次想再来你曾拍照的这个地方，只需要调出这张照片，相机上会显示出当前距离上次拍照地点的距离，这比较适合在小范围内寻找上次拍照地点，因为F550EXR可没有内置地图，无法给你提供准确的道路导航。除此之外，该机在配置方面相当奢华，1／2英寸1600万像素EXR CMOS算是2011年消费类相机中最高像素的机器，还支持1920×1080／30fps的全高清视频拍摄功能、全像素下的8fps高速连拍功能以及全手动曝光功能。该机的镜头为15倍光学变焦(其35mm等效焦距为24～360mm，最大光圈F3.5-5.3)，并且它也带有传感器防抖、像素融合技术以及先进防抖模式。

富士FinePiX XP30――四防、720p高清摄像、5倍光学变焦

作为一款内置GPS的四防数码相机，富士XP30在导航方面的功能与F550EXR无异，譬如可以通过将坐标信息与多达50万个世界名胜相对应，甚至可以直接告诉你照片的拍摄地点。同时，XP30还允许用户自行追加额外的地点(比如用户的家或者公司等)，同样支持照片导航，并且能够和Google Maps结合制作出与众不同的旅行相册。富士XP30更为吸引人的是，该机是首款GPS四防相机，能够在各种严苛环境(5米防水、1.5米抗震、-10度耐寒、防沙尘)中使用，绝对是驴友的最佳GPS相机。FinePix XP30采用了1/2.3英寸、1400万像素CCD图像传感器，它支持720P视频拍摄(AVI)和CCD防抖功能，搭载5倍光学变焦的富士珑镜头(涵盖28―140mm常用焦段)，感光度达ISO3200。机背配置了一块2.7英寸的液晶显示屏。XP30搭载了先进的双图像稳定系统，以防止照片拍模糊，在水下或夜间拍摄时这项功能将尤其有用，1.5米防震，以及-10度抗冻能力使其可能成为新一代四防相机代表。它支持SDXC存储卡，三围尺寸只有99mm×68mm×24mm，重量仅为148g。

索尼DSC-TXl00V――全高清摄像、3D拍照、10fps连拍、触控式OLED屏幕

DSC-TX100V是索尼在本届CES大展上的型号，具备了GPS坐标记录功能。不过，需要说明的是，按照惯例，这款相机在国内之后，型号应该为Dsc-TXl00c，而本文暂且使用DSC-TX100V。DSC-TXl00V在GPS特性方面除了拥有记录地理坐标信息之外，并且能够在网络上分享和定位照片的拍摄地点。DSC-TX100V依旧保持了最强悍卡片的特质：最新的1620万像素Exmor R CMOS传感器，支持全高清1920×1080／60fps视频拍摄，格式为AVCHD，最高码率是28Mbps。值得一提的是，它还增加了全新的静态3D拍摄功能，此功能不同于索尼过去的3D全景扫描拍摄(利用镜头平移的方式合成3D全景照片)，它是通过连续拍摄两张焦点不同的照片来合成一张全像素的3D照片。另外，DSC-TX100V还支持全像素10fps连拍，并能在摄像过程中拍摄300万像素的照片。其他方面，DSC-TX100V受体积限制仅提供4倍光学变焦镜头(支持光学防抖)，而其背后则是一块令人赞叹的的3.5英寸触控式OLED显示屏，像素高达122.9万像素。

索尼DSC―HX7V――10倍光学变焦、全高清摄像、3D拍摄、全像素10fps连拍

索尼DSC―HX7V也是新近亮相的机型，与前面的DSC―TX100V类似，估计等到它在国内正式的时候，型号会变成DSC―HX7C。在GPS功能方面，DSC―HX7V和DSC―TX100V并没有区别，譬如记录地理坐标信息、在网络上分享和定位照片的拍摄地点。作为索尼旗下最新一款全功能高端消费级数码相机，DSC―HX7V相比2010年初的DSC―HX5来讲，性能上提升了不少，首先，DSC―HX7V采用了最新的1/2.3英寸1620万像素Exmor R CMOS传感器，能够实现1 920×1080@30fps全高清视频(AVCHD编码、能在摄像过程中拍摄300万像素照片)拍摄，并能在全像素下实现10fps高速连拍。在镜头方面，索尼DSC HX7V基本沿用了DSC-H×5的10倍光学变焦G型镜头，其35mm等效焦距为25～250mm，最大光圈F3.3～5.5。DSC-HX7V采用一块3英寸、92万像素的高分辨率液晶显示屏，它新增了“用户指南”功能(菜单中提供各项功能的相关说明)，也同样保留了HDR、智能扫描全景拍摄以及美颜等功能。