时间：2022-10-24 02:26:11
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇自动检测论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】PCB；细分驱动；自动光学检测(AOI)；图像识别
电子产品的核心部分——印刷电路板(PCB)，是集成各种电子元器件的信息载体，在各个领域得到了广泛的应用，是电子产品中不可缺少的部分。PCB的质量成了电子产品能否长期、正常、可靠的工作的决定因素[1]。随着科技的发展，PCB产品的高密度、高复杂度、高性能发展趋势不断挑战PCB板的质量检测问题。传统PCB缺陷检测方式因接触受限、高成本、低效率等因素，己经逐渐不能满足现代检测需要，因此研究实现一种PCB缺陷的自动检测系统具有很大的学术意义和经济价值[2]。国内外研究的PCB缺陷检测技术中，AOI（Automatic Optic Inspection自动光学检测）技术越来越受到重视，其中基于图像处理的检测方法也成为自动光学检测的主流。本文通过图像处理技术研究了一种大视场、高精度、快速实时的PCB缺陷自动检测系统，设计了硬件结构和软件算法流程。通过改进的电机驱动方式配合一键式自动检测软件的设计，大大提高了系统的检测速度，对结果分析模块的缺陷识别算法的改进提高了检测结果的准确性。
1.系统结构
PCB缺陷自动检测系统主要由运动控制模块、图像采集模块、图像处理模块、结果分析模块组成。系统工作过程如下：上位机控制步进电机运动，步进电机带动二维平台运动，将CCD摄像机传输到待检测PCB上方，对PCB进行大场景图像采集，采集的图像经过图像采集卡送到上位机，上位机软件对采集的图像进行拼接、图像预处理，对处理的图像进行准确定位并校准，通过图像分割、图像形态学处理等，最后进行模板匹配、图像识别，得出缺陷检测结果。系统设计包括硬件设计和软件设计，系统软硬件相互协调工作构成一个整体。
2.系统硬件设计
PCB缺陷自动检测系统的硬件设计主要包括二维运动平台、电机运动控制板、电机驱动板、CCD摄像机、图像采集卡、PC等，其结构如图1所示。
2.1 CCD摄像机和图像采集卡
CCD摄像机的主要特性参数包括摄像机制式、光敏面尺寸、像素尺寸、分辨率、电子快门速度、同步系统的方式、最小照度、灵敏度、信噪比等。其中摄像机制式和是否在线检测决定了图像采集卡的采样频率，光敏面尺寸、像素尺寸、分辨率以及成像透镜系统的放大率的平衡选择取决于测量范围和测量精度[3]。考虑到以上各个因素以及系统要求，在实验中采用的是广州视安公司的枪式摄像机，该摄像机的特点是数字面阵CCD逐行扫描，提供AV复合视频接口和标准镜头接口，提供VC的SDK软件开发包，方便设计软件处理模块。
图像采集卡，又称视频捕捉卡，是视频卡的一种类型。图像采集卡完成的主要功能是把摄像机的连续模拟视频信号转换成为离散的数字量。其基本原理：从摄像机输出的各种制式的视频输出信号，经过输入选择模块处理后，形成能被图像采集卡识别的视频信号。模拟视频信号经过转换后，存储在卡上的帧缓存存储器内，由计算机CPU通过计算机总线控制具体的图像传递，最终存储在计算机的内存或硬盘，用于图像处理[4]。本设计采用的图像采集卡型号是：NV7004-N，将CCD摄像机模拟信号转化为数字信号传输到上位机实时显示，并能完成图像的抓拍功能。
2.2 电机运动控制器及精密二维运动平台
PCB缺陷自动检测系统的运动控制器为自行设计的MCU控制板，核心芯片为ATMEL公司生产的单片机AT89S52，控制板通过RS-232串行通信接口与上位机进行通信。通过操作人机交互界面对控制板发送命令，控制板输出控制信号以及各种频率的方波信号到步进电机驱动板，以控制步进电机的转速、方向以及移动距离。
二维运动平台由两个日本SUS Corp公司生产的精密运动导轨搭建，运动导轨为滚珠丝杆型，非常精密，误差很小。步进电机与运动导轨相连，从而带动导轨的运动。步进电机为日本TAMAGAWA公司生产的两相四线制混合式步进电机，该型号步进电机运行稳定、噪声小。
2.3 电机驱动
步进电机的驱动实际上就是通过控制步进电机的各相励磁绕组的电流，使步进电机的内部磁场合成方向发生变化，从而使步进电机转动起来。各相励磁绕组的电流产生的合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转转矩的大小，相邻两合成磁场矢量之间的夹角大小决定了步距角的大小[5]。
在拍数一定的情况下，齿数越多，步距角就越小，但由于受制作工艺的限制齿数不能做得很多，因此步进电机的步距角就不可能很小。改变步进电机的拍数也可以改变步距角，拍数是指完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数。当步进电机的相数确定时，拍数也就确定。通过增加步进电机的齿数和相数来减小步距角，步距角减小的度数非常有限，很难满足生产的要求。
细分数越多，电流变化越小，从而大大减少了电机的振荡和噪音。采用阶梯状正弦波对电流进行细分时，阶梯越多(即细分数越多)，波形就越接近正弦波，通入的阶梯电流就越小，步距角也就越小[6]。从而大大减少了步进电机运行时的丢步率，降低了步进电机运行时的噪音和颤动，也使步进电机运行更加稳定，更易于控制。
3.系统软件设计
3.1 系统算法流程
手动检测可以根据需要在采集图像时直接通过控制步进电机运动将CCD摄像头运动到待测PCB板的主要部位，在进行图像处理时也可以根据图像质量来选择与之相适应的图像处理算法来实现，使系统具有交互性。自动检测初始化设置参数后，可以一键实现缺陷检测得出检测结果，减少了操作复杂度，也大大提高了检测的速度，使系统具有自动化、操作简单、速度快等优点。本文结合二者于一体，使PCB缺陷自动检测系统更加优秀，更加实用。
3.2 缺陷检测
当前印刷电路板缺陷检测方法主要分为参考比较法、非参考比较法和混合法三大类，参考比较法将被测图像和参考图像进行特征对特征的比较；非参考比较法不需要任何的参考图像，只是根据先前设计的规则标准来判断出是否有缺陷，如果不符合标准便认为此有缺陷；混合法是参考比较法和非参考比较法综合应用。本文主要使用参考比较法，通过检测PCB图像与标准图像进行对比分析，判断该PCB板是否有缺陷[7]。
3.3 缺陷识别
3.4 结果分析
4.结论
本文基于计算机视觉和图像处理设计了一个印刷电路板(PCB)缺陷自动检测系统，并对其功能进行了验证，实验结果表明该系统界面友好，操作简单，检测方法简单，检测过程迅速，检测结果准确。该系统为PCB缺陷的检测提供了一个很好的解决方案，具有重要的应用价值。
参考文献
[1]孙晓婷.PCB视觉检测系统的研究[D].长沙:中南大学硕士论文,2008.
[2]2012-2016年中国PCB连接器市场预测及投资建议报告[R].中商情报网.
[3]俞玮.AOI技术在PCB缺陷检测中的应用研究[D].成都:电子科技大学硕士论文,2007.
[4]崔怀峰.PCB表面缺陷自动光学检测技术的研究[D].江门:五邑大学硕士论文,2010.
[5]李玲娟,刘景林,王灿.两相混合式步进电机恒转矩细分驱动技术研究[J].微电机,2007,40(3):48-50.
[6]黄露.基于FPGA的步进电机控制系统设计与实现[D].重庆:重庆大学硕士论文,2011.
[7]齐立荣.基于图像处理的PCB缺陷自动光学检测系统的研究与实现[D].北京:北京邮电大学硕士论文,2010.
关键词：桥梁挠度测量 人工测量 自动检测 预测方向
桥梁的挠度变形是桥梁健康状况评价的重要参数，在桥梁检测、危桥改造以及新桥验收等方面都需要准确测量桥梁的静、动态挠度值。随着桥梁健康监测技术的进步，人们研究了许多用于位移及挠度测量的方法。目前，国内外测量桥梁挠度的方法有许多种，下面对常见的几种测量方法的原理、特点及适用范围做以简要介绍。
1、传统的人工测量方法
1.1百分表测量法
百分表测量法是较传统的挠度测量方法。百分表的工作原理，就是利用齿轮转动机构所检测位置的位移值放大，并将检测的直线往返运动转换成指针的回转转动，以指示其位移数值。
特点：1）优点是设备简单，可以进行多点测量，直接得到各测点的挠度值测量结果稳定可靠；2）缺点比较繁琐，耗时较长，工作效率较低，现场应用有很大局限性；3）适用于桥下可搭设支架的桥梁工程。
1.2 精密水准仪测量法
水准测量又名“几何水准测量”，是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。
特点：1）具有速度快、计算方便、精度高和能够及时比较观测结果的特点；2）主要适用于测点附近能够提供测站条件、范围不大的桥梁挠度变化、观测点数不多的精密水准测量。
1.3 全站仪测量法
全站仪挠度测量基本原理是三角高程测量。三角高程测量通过测量两点间的水平距离和竖直角求定两点间高差的方法。
特点：1）这种测量方法简单，不受地形条件限制，是测量桥梁挠度的一个基本方法。2）在桥梁加、卸载过程中，由于全站仪和棱镜固定不动，这就完全消除了仪器高和棱镜高的量测所带来的误差。3）采用高精度全站仪可以更加有效地提高桥梁荷载试验挠度测量精度。
2、桥梁挠度自动检测技术
2.1 连通管测量法
利用连通管原理，根据安装在桥梁各处连通管内液面高度的变化获得桥梁挠度的变化。当桥梁梁体发生变形时，固定在梁体上的水管也将随之移动，此时，各竖直水管内的液面将与基准点处的液面保持在同一水平面，但各测点处的竖直水管液面却发生了大小不等的相对移动，测得的相对位移量即是该被测点的挠度值。
特点：连通管法测量桥梁挠度的优点是可靠、易行，当挠度的绝对值大于20mm时，它1mm最小读数至少可有5%的相对精度。
2.2 倾角仪法
使用倾角法测量桥梁的挠度，并不同于传统的方法如百分表法、水准仪法直接测得桥梁某一点的挠度值，而是首先使用倾角仪测得桥梁变形时几个截面的的倾角，根据倾角拟合出倾角曲线，进而得到挠度曲线，这样就可以求得桥梁上任意一点的挠度值。倾角法实际上是一种间接地利用倾角仪测量得到桥梁挠度的方法。
特点：桥梁不需要静止的参考点，特别适于测量跨河桥、跨线桥、大型的跨海、跨峡谷桥梁和高桥，大大提高了测量效率。
2.3 激光图像挠度测量
激光图像挠度测量利用了激光良好的方向性。随着桥梁不同程度的变形，照射在被测点固定不动的光电接收器上的激光光斑中心发生等量变化，因此只要获取光斑中心位置就可得到桥梁挠度。
特点：具有很高的测量精度，可达到0.1 mm，且采样速率高、成本较低；适合于跨度不大的中小型桥梁。
2.4 GPS挠度测量
利用一台接收机(基准站)安在参考点(岸基)上固定不动，另一台接收机(移动站)设在桥梁变形较大的点，2台接收机同步观测4颗或更多卫星，以确定变形点相对岸基的位置。实时获取变形点相对参考点的位置，可直接反映出被测点的空间位置变化从而得到桥梁结构的挠度值。
特点：具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力；具有良好的抗干扰性和保密性。
2.5 光电成像挠度测量
光电成像挠度测量是在桥梁的测点上安装一个目标靶，并在靶上制作一个光学标志点(光标)。通过光学系统(光学镜头)把标志点成像在CCD接收面阵上，当桥梁产生挠度/位移时，目标靶也随之移动。通过测出靶上光标点在CCD接收面上成像位置的变化值，就可计算出桥梁实际的挠度/位移量。
挠度测量方法的比较图
3、桥梁挠度监测的发展方向
(1)长期在线自动动态测量
现在和未来，人们对桥梁，尤其是大型桥梁的安全评估不仅要求在施工过程中进行严格的检测，而且，更加注重成桥后在正常载荷下的长期在线自动监测。成熟的网络技术使人们不再局限于对一座桥梁进行集中监控，而逐步要求实现区域内多座大型桥梁的集群式监控。
(2)大量程测量
随着建筑材料和工艺的不断成熟，现代桥梁呈现出/跨度大、结构柔等特点，这就造成桥梁结构本身在各种外界环境的影响下，会出现较大的形变，将来挠度测量的量程相应地要求成倍提高。
总之，随着计算机等级的提高、数据采样技术的进步，今后桥梁的挠度测量将在此方法基础上进一步完善。未来桥梁挠度监测将会沿着/高度集中自动化、大量程测量的方向继续发展.
参考文献：
[1]余加勇，朱建军，邹峥嵘，张坤[J]. 大跨径桥梁挠度测量新方法研究.湖南大学学报(自然科学版)，2007，34(10):31-34
[2]吴晖.利用新型倾角仪测量桥梁挠度方法的理论分析研究(硕士学位论文).兰州：兰州交通大学.2009.
[3]谢浩元. 基于无线倾角传感器的桥梁挠度测量研究(硕士学位论文).大连：大连理工大学.2010.
[4]徐学文，管树国.几种挠度测量方法的比较.林业科技情报.2005(37):85
[5]郑玉福.桥梁挠度测量方法的探讨.黑河科技，2002（4）:47-48
[6]曹少飞.桥梁结构试验检测应变和挠度测量新方法研究(硕士学位论文).西安：长安大学.2007.
本论文系统详细的介绍了电网干扰监测系统的软件及硬件电路设计，该系统能自动监测电网电压质量，并对电网参数进行测量。本文首先论素了本课题的目的和意义，同时介绍了研究的总体思路，并对各部分电路进行方案论证，确定了总体方案。
软件部分主要包括主程序和子程序模块，本设计软件硬件的结合，使系统获得更高的精确度。
硬件部分是由平均值测量电路，正负峰值检测电路，干扰脉冲检测电路，频率检测电路，采样保持电路，A/D转换电路，LED显示及打印输出等部分组成。
本监测系统能够自动检测以上电压值并显示和打印，同时当中线对地电压峰值超过5V能自动报警。
其次对设计调试冲出现的问题加以论述，并把实验数据结果记录下来。
最后，对于部分模拟电路采用了另外的先进方法，并对其原理加以论述。
第一章 概述
当今社会是信息时代，随着电子技术的发展，电子设备大量采用半导体器件和集成电路，近年来已经广泛采用微型计算机控制技术。计算机和智能仪器等各种设备已经大量进入各个领域，然后热门花了大量的时间和很高的代价才认识到供电设备的供电威胁着信息设备，特别是电网供电对信息设备的影响。
工业电网的供电质量是一个棘手的问题，一方面现场电网的电压和频率的波动范围较大，波形不好以至频繁的停点；另一方面用电系统要求供电波形稳定性能好，而这些都设计到电网供电质量的检测。
：18000多字 有中英文摘要、目录、流程图
300元
备注:此文版权归本站所有；。
关键词：机器视觉，图像识别，无损检测，裂纹检测
引 言
在工业中，由于各种原因会对零件产生损伤。这些损伤随着使用将生长成为微裂纹，微裂纹逐渐扩展生长成为宏观裂纹并导致破坏零件。尤其是在核反应堆和航空发动机中，其多数零件均在高温、高压或强热冲击的环境中工作的，所受载荷复杂，使用环境恶劣，故障发生频率高，造成的后果严重。
因此，研究一个精度高、实用性强、便于集成的表面微裂纹检测系统，是现代检测技术的重要发展方向。由于具有准确度高，对表面无损伤等优点，计算机视觉检测受到了国内外同行的广泛关注。裂纹检测是质量检查和安全检测的重要方面之一。免费论文，机器视觉。但人工检测费时费力，且易受人眼分辨能力和疲劳等主观因素的影响。如果使用基于谐波小波的图像识别技术的计算机自动检测方法，会大大提高检测效率及准确率。在使用阶段，关键零件表面裂纹的及时发现对于防止事故的发生由为重要。一、图像获取
图像获取即图像采集，是进行图像处理的前提条件。利用图像采集卡作为图像输入设备，通常要占用PC机总线的一个插槽，主要包括图像存储器单元、CCD摄像头接口、PC机总线接口等。
1.1图像采集卡的工作过程
图像获取是用摄像头对工件零件进行实时或准实时扫描，经A/D转换后，图像数据存放在图像存储单元，主机可读取存储单元的内容，从而显示图像。由于所使用的CCD摄像头的不同，图像采集卡具有不同的使用方法。
1.2系统基本工作原理
基于线阵CCD的工件表面裂纹检测系统结构框图如图(1)所示，利用线阵CCD扫描工件，将某一行数据存储到图像采集卡缓存,计算步进电机前进一步，线阵CCD机读取该缓存数据；再扫描一行，如此重复，一幅图像数据采集完毕，计算机对图像进行处理，并识别该图像，从而实现工件表面裂纹及缺陷的自动检测。
图(1)系统结构框图
Graph(1)System structure diagram
二、图像预处理
本系统采用的图像预处理主要是根据噪声所具有的一般性质进行噪声消除的平滑性。由于大部分噪声，如由敏感元件、传输通道、整量化器等引起的噪声，多半是随机的。它们对某一像素点的影响，都可以看作是孤立的。因此，和邻近各点相比，该点的灰度值将有显著的不同。基于这一分析，本系统采用了邻域平均法来判断每一点是否含有噪声，并用一种基于小波变换阈值消噪的方法消除所发现的噪声。
2.1 消噪处理基本步骤
首先图像经预处理（灰度调整等），然后利用小波变换把图像分解到多尺度中，在每一尺度下去除属于噪声的小波系数，保留并增强属于图像的小波系数，最后反演恢复图像。免费论文，机器视觉。
2.2 消噪处理流程
图(2)表示了消噪处理流程,首先将二维图像矩阵按水平、垂直、正对角线和负对角线方向批排列成一维方向数组，然后分别进行小波变换消噪处理，并反演成二维图像；再将反演图像进行平均后的图像施以二维小阈值小波消噪。处理过程中小波分解的层次和小波函数的选择均具有一定的灵活性，如Sobel算子、Laplacian 算子、LOG 算子等，可依据图像和噪声的实际情况而定。
图(2)消噪处理流程框图
Graph (2) Noise Cancellation Process Diagram
三、图像分割
图像分割是裂纹检测的关键步骤。本方案采取阈值分割和边缘检测两种方法。在获取的零件裂纹图像中，对象和背景占据不同的灰度级范围。对于这类图像，用阈值分割法能成功地把对象从背景中显露出来。为了进一步突出图像的特征信息，还需采用直方图修正。
3.1阈值法分割目标背景
在图像中,检测目标只占整个图像的一小部分。由于图像不均匀的影响，背景因素常常会降低特征提取的准确性,因此有必要对目标与背景进行分割,排除背景对目标特征提取的不利影响。
根据统计学理论,工程应用中许多模型具有近似于高斯函数的分布,因此假设目标和背景的灰度近似为高斯分布,采用阈值法分割目标与背景。
设目标像素和背景像素分布密度函数分别是p( z) 和q ( z)
其中， 和分别为目标像素灰度分布的均值和方差； 和 分别为背景像素灰度分布的均值和方差。
设目标像素s 的概率为θ, 背景像素b 的概率则为1-θ，整幅图像的混合概率密度分布为：
背景和目标的最佳分割阈值为：
分割后图像在( x , y) 处的灰度值为：
3.2 直方图修正
受成像工艺条件限制，所获取射线图像的动态范围常常较小， 图像对比度低。通过直方图修正的方法，突出了图像的特征信息。映射函数为：
式中；α为调节因子，T为目标—背景分割阈值。
所有的预处理操作完成之后,图像质量有明显改善,细小的元器件特征得到突出,利于下一步的检测。图(3)为原始图像与预处理后的图像的对比。
（1） 原始图像及其直方图 （2） 预处理过的图像及其直方图
图(3)原始图像与预处理后的图像对比图
Graph (3)Pretreatment of the original image and the image comparison chart
四、特征抽取
4.1 去除孤立小区
孤立小区即颜色较浅、面积极小，所含象素小于或等于2的连续区域。经过对大量图像的分析，这样的孤立小区不可能是裂纹所致，因此在对光斑抽取特征之前，应先去除孤立小区，以这样可提高处理一幅图像的速度。免费论文，机器视觉。去除孤立小区的原则为：与孤立小区相邻像素的灰度值为255。免费论文，机器视觉。免费论文，机器视觉。
4.2 区分裂纹光斑和其他干扰光斑
抽取两个特征参数：光斑的面积与光斑中心的位置。用区域生长法计算出每一个连续区域的面积及每一个连续区域离图像上边缘的距离。因为在摄像机、光源和零件三者的位置确定后，由光反射形成的干扰光斑在图像中的位置是固定不变的，据此可以区分裂纹光斑与干扰光斑。
4.3 利用边界链码表示区域边界
对于边缘检测后的图像，借助边界链码计算傅立叶系数，提取形状特征：对于区域边界的封闭曲线，如果在曲线上任选一点为起始点，并且沿曲线逆时钟移动，的坐标变化则是一个周期函数。通过规格化后，这个周期函数可以展开成傅立叶级数。傅立叶级数中的一系列系数与边界曲线的形状有关，可以用作形状的描述。当增加级数的项数使系数取得足够多的阶次时，几乎可把形状信息完全提取出来，并且可以通过这些重建原来的几何形状。利用这个特性，达到判断的目的，同时计算了裂纹图像的圆形度和细长度形状特征参数。
五、裂纹判断
根据上述所抽取的特征，本项目的研究内容可解决在线检测裂纹的关键技术──划痕与裂纹的区分图像识别技术，对待检零件有无裂纹的判断原则为:如果存在面积大于预设定的像素并且它不在干扰光斑的位置上，则被测零件含有裂纹，反之则无裂纹。免费论文，机器视觉。这种方法的特点是正确率高，检测速率高，定位准确。
结束语：
通过图像获取、图像预处理、图像分割、特征提取、判断决策等模块的实验设计，研究出一套机器视觉检测表面裂纹的系统（见图4）是完全可行的。浙江及周边地区有很多需要裂纹检测的生产企业，设计这样一套可进行长期不间断监测，不受周围环境影响，且识别率高的机器视觉检测表面裂纹的系统，对提高浙江乃至全国的产品质量和检测效率都具有重要的意义。
图(4)机器视觉检测表面裂纹系统示意图
Graph (4)Machine vision detecting system of surface crack
参考文献：
[1]胡亮,段发阶,丁克勤,等.基于线阵CCD 钢板表面缺陷在线检测系统的研究[J].计量学报,2005 ,26 (3) :200～203.
[2]洪海涛,等.图像技术用于零件尺寸测量的研究[J].仪器仪表学报,2001 ,22 卷第2 期增刊:214～2151
[3]李文艳,等.产品内部构件状态的自动检测方法[J].华北工学院学报,1999 ,20 (1):67 ～701
[4]J . G. Campbell ,C. Fraley ,F. Murtagh ,A. E. Raffery. Linearflaw detection in woven textiles using model2based clustering[J].Pattern RecognitionLetters ,1997 (18) :1539～1548.
[5]宋万忠,苏显渝.基于结构光投影的三维物体识别[J].光电子·激光,1999 ,10 (1) :59～ 62.
[6]雷艳敏,黄秋元.基于数学形态学的图像边缘检测[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2005,27(5):25～2
[7]Canny J1F1 ,A computational approach to edgedetection. IEEE Trans. PA-MI,1986 ,8 (6) :679～698.
摘 要
近年来，基于对矿井生产系统安全的监测，国内外先后研制出多种类型的计算机监测系统，但由于现有监测系统具有成本高、功耗高和设备庞大等特点，不适应大多数中小型煤矿特别是小型煤矿的需求，而当前矿难大多数发生在中小型煤矿特别是小型煤矿中。因此，为了满足大多数中小型煤矿的需求，本论文设计了1种关于煤矿瓦斯浓度测试的新型传感器。
针对目前情况设计1种井下便携式瓦斯探测器，当瓦斯气体浓度接近危险值时，自动发出报警，提醒井下人员立刻离开。该设备同时还具备灵敏度调节和检测强度调节开关，有简单、方便、准确、实用等特点。该设计是1种基于单片机控制的瓦斯探测器，具有简单实用、可控性强等特点。从组成框图、硬件设计以及程序流程及代码等几方面对其进行了介绍。
本文采用了气敏传感器，气敏传感器是能够感知环境中某种气体及其浓度的1种敏感器件，它将气体成分、浓度等有关的信息转换成电信号，从而可以进行检测、监控、报警；还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。目前，人们对气敏传感器的测试方法主要停留在用人工手动的方式来操作，开发出1种实用高效的智能化传感器测试装置是极为必要的。而语音信号是信息的又1主要载体，如果在这些测量场合能用语音直接报出结果，将给操作人员带来极大方便，本文就介绍1种新型的气敏传感器测试系统。
由于各种条件的限制和现有的能力，本论文只进行了该系统的基本原理设计，要形成产品进入市场销售，还需做大量的后期工作。
关键词:瓦斯; 气敏传感器；单片机；
Based on the control of the microcontroller gas concentration sensor design
Abstract
In recent years, based on to the mine pit production system security monitor, domestic and foreign successively developed the many kinds of types the computer monitor system, but because the existing monitor system had the cost high, the power loss high and the equipment is huge and so on the characteristic, the unsuitable majority middle and small scale coal mine specially was the small coal mine demand, but the current ore difficult majority to occur in the middle and small scale coal mine specially is in the small coal mine. Therefore, in order to satisfy the majority middle and small scale coal mine the demand, the present paper has designed one kind about the coal mine gas density test new sensor.
Designs one kind of mine shaft portable gas detector in view of the present situation, when the gas gas density approaches the dangerous value, automatically sends out reports to the police, the reminder mine shaft personnel leaves immediately. At the same time this equipment also has the sensitivity adjustment and the examination intensity regulating cock, has simply, convenient, accurate, is practical and so on the characteristic. This design is one kind the gas detector which controls based on the monolithic integrated circuit, has simply practical, Controllable nature is strong and so on the characteristic. From the composition diagram, the hardware design as well as the procedure flow and the code and so on several aspects have carried on the introduction to it.
This article used had been mad the sensitive sensor, was mad the sensitive sensor was can in the sensation environment some kind of gas and its the density one kind of sensitive component, it the gaseous component, the density and so on the related information transformed the electrical signal, thus was allowed to carry on the examination, the monitoring, reports to the police; Also may through the connection electric circuit and the computer composition automatic detection, controls and the alarm system. At present, the people to were mad the sensitive sensor the test method mainly pauses is using the artificial manual way to operate, develops one kind of practical highly effective intellectualized sensor testing device is extremely essential. But the pronunciation signal is an information main carrier, if can use the pronunciation in these survey situations directly to send out the result, will give the operator to bring enormously is convenient, this article introduced one kind will have the new function the new gas sensitive sensor test system.
将无人机航拍技术运用到道路异常情况的检测，属于无人机在交通领域的应用。此论文介绍的这款检测软件，目的在于用无人机自动检测代替传统的人力检测。此软件的制作思路如下：首先，针对道路交通情况进行采集样本，建立数据库，样本分为两大类，一类是正样本：无道路异常情况图像，另一类是负样本：有道路异常情况图像；然后将所有样本图像进行hog算法的特征提取，得到的hog特征作为SVM分类器的原始数据源；接下来通过SVM的训练和测试原理制成分类器；最终再通过滑动窗口检测法针对航拍视频中的每一帧图像进行检测，找出视频中存在异常情况的路段。
1 用hog算法进行特征提取的原理及优点
方向梯度直方图（Histogram of Oriented Gradient， HOG）特征是一种在计算机视觉和图像处理中用来进行物体检测的特征描述子。它通过计算和统计图像局部区域的梯度方向直方图来构成特征，其主要思想是在一副图像中，局部目标的表象和形状能够被梯度或边缘的方向密度分布很好地描述。具体的实现方法是：首先将图像分成小的连通区域，我们把它叫细胞单元。然后采集细胞单元中各像素点的梯度的或边缘的方向直方图。最后把这些直方图组合起来就可以构成特征描述器。
与其他的特征描述方法相比hog算法有以下优点：首先，由于HOG是在图像的局部方格单元上操作，所以它对图像几何的和光学的形变都能保持很好的不变性，这两种形变只会出现在更大的空间领域上。其次，在粗的空域抽样、精细的方向抽样以及较强的局部光学归一化等条件下，只要观测物体大体上能够保持直立的姿势，可以容许有一些细微的动作，这些细微的动作可以被忽略而不影响检测效果。
2 SVM分类器原理
数据分类是指在已有分类的训练数据的基础上，根据某种原理，经过训练形成一个分类器，然后使用分类器判断没有分类的数据的类别。支持向量机（SVM）是一种基于分类边界的方法。它的基本原理是（以二维数据为例）：如果训练数据分布在二维平面上的点，它们按照其分类聚集在不同的区域。基于分类边界的分类算法的目标是，通过训练，找到这些分类之间的边界（直线的DD称为线性划分，曲线的DD称为非线性划分）。对于多维数据（如N维），可以将它们视为N维空间中的点，而分类边界就是N维空间中的面，称为超面（超面比N维空间少一维）。线性分类器使用超平面类型的边界，非线性分类器使用超曲面。
3 滑动窗口检测框架
滑动窗口检测是采用固定大小窗口对所给图像的缩放进行扫描的方式。其流程结构如图1所示。
4 以“道路裂缝”为例具体介绍本款软件的制作及检测过程
4.1 图像数据库建立阶段
总样本数量1913张，分为正样本和负样本。正样本选择没有裂缝的正常道路图像，数量1334张；负样本选择道路裂缝图像，负样本必须覆盖裂缝的全部类型，样本数量579张。所有样本图像要求“大小128X128 ；同一裂缝需要进行角度变换，每10°采样一次；每个样本做灰度处理”。
4.2 hog算法进行图像特征提取
取579张正样本与1334张负样本，从1～1913排序，将1913张样本通过matlab进行hog算法提取图像特征，形成hogtraindata.mat文件。另外建立一个mat文件，取正样本为1，负样本为-1，令前579个数为1，后1334个数为-1，形成hogtrainlabel.mat文件。
4.3 SVM数据训练
结合hogtraindata.mat文件和hogtrainlabel.mat文件，用SVM进行训练：
完成训练过程。
4.4 SVM数据测试
4.4.1 为验证SVM训练后的效果，进行SVM数据测试
另找不同的156张正样本和278张负样本，按照步骤（二），形成hogtestdata.mat和hogtestlabel.mat两个文件，用SVM进行测试：
SVM测试完成。
4.4.2 SVM训练后效果分析
由SVM数据测试所得准确率为93%，此训练效果一般。
4.5 滑动窗口检测及其成果
输入一段无人机航拍视频，进行隔帧滑动窗口算法检测，纵步距为50，横步距为50，窗口大小为128*128，从检测结果中选取两张异常图像（图2，图3）。
5 总结
此软件制作思路及过程仍存在以下缺点：
（1）由于时间有限及实验仪器的使用受限，数据库中样本图像的数量太少，还需要继续丰富。
（2）特征提取算法太过单一，制作过程中未将hog算法与其他算法进行效果的比较分析，寻找检测效果更佳的特征提取算法。
（3）滑动窗口检测涉及的运算量很大，并且道路异常情况分很多种，每一种异常情况都采用SVM二分类的思想来进行分类，涉及的运算量对于系统的运算速度要求十分高。
总之，若想要实现无人机自动检测道路异常情况，必须要提高检测的准确率，目前本软件的检测准确率低于95%，究其原因，在于此软件需要一个强大的数据库支持，而本项目所建立的数据库还远远没有达到目标。因此，此论文更侧重于检测软件制作思路的介绍，而此软件的实用性与有效性，还需要进一步提高。
参考文献
[1]傅志勇.HOG+SVM行人检测算法在DM6437上的实现与优化[D].华南理工大学， 2012.
[2]张虎.基于滑动窗口的行人检测技术研究[D].安徽大学，2012.
此系统按要求利用MSP430单片机系列的F449芯片制作了一个简易智能电动车，采用红外线发送和接收器件构成的寻迹电路，再通过软件设计来实现智能小车的自动寻迹功能。本系统实现的主要功能是：小车从起点出发，自动检测黑线位置，自动调整，沿引导线正确行驶。
关键词：智能电动车；自动寻迹；单片机
MSP430的特点简单介绍:
1、16位精简指令结构。
2、内含10,12,14位快速ADC/SLOP ADC。
3、内含FLASH ROM多致60K字节,多致2K RAM。
4、片内资源丰富,有ADC,PWM,若干TIME,串行口，WATCHDOG,比较器,模拟信号。
5、有多种省电模式，功耗特别省，一颗电池可工作10年,在液晶显示时也能达到0.8uA的低电源消耗。
6、开发简单，仿真器价格低廉，不需昂贵的编程器。
同其它微控制器相比，带Flash的微控制器可以将功耗降低5倍，既缩小了线路板空间又降低了系统成本。
高效16位RISCCPU可以确保任务的快速执行，缩短了工作时间。大多数指令可在一个时钟周期里完成。
6微秒的快速启动时间可以延长待机时间并使启动更加迅速，降低了电池的功耗。
MSP430产品系列可以提供多种存储器选择，从14位ADCs到LCD驱动电路的混合信号外设，简化了各类应用中 MSP430的设计。
ESD保护，抗干扰力特强。
1.8V-3.6V低电压供电。
电路的选择：
1、传感器引导法
这种方法核心是单片机通过对传感器信号检测来控制制动电机和电机转向的动作，智能化大大增强，可以用下图形象的表示出来：
我们把任务分为了直道 + 弯道区、障碍区，划分依据是：两个部分所用到的感应器不同，实现方法也存在差别。
寻迹：直道 + 弯道区主要用黑白检测光电传感器。
避障：障碍区则是用到了红外传感器。
这种方案应用面更广，也更接近实用化，智能化。重要的是单片机可以通过对感应器信号的检测来控制电机运作，从而大大提高了运行过程中的实时性，准确性、使得电动车能够轻松的完成整个过程。
MSP430F449片内已含有LCD驱动模块、AD转换模块、时钟模块。因此，电路主要是设计寻迹、避障传感电路和直流电机驱动电路设计。
ST178：单光束红外传感器。
2、红外探测法
红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限，一般最大不应超过15cm。对于发射和接收红外线的红外探头，可以自己制作或直接采用集成式红外探头。
自制红外探头电路如（图1）所示，红外光的发送接收选用型号为ST168的对管。当小车在白色地面行驶时，装在车下的红外发射管发射红外线信号，经白色反射后，被接收管接收，一旦接收管接收到信号，那么图中光敏三极管将导通，比较器输出为低电平；当小车行驶到黑色引导线时，红外线信号被黑色吸收后，光敏三极管截止，比较器输出高电平，从而实现了通过红外线检测信号的功能。将检测到的信号送到单片机I/O口，当I/O口检测到的信号为高电平时，表明红外光被地上的黑色引导线吸收了，表明小车处在黑色的引导线上；同理，当I/O口检测到的信号为低电平时，表明小车行驶在白色地面上。此种方法简单，价格便宜，灵敏度可调，但是容易受到周围环境的影响，特别是在图1较强的日光灯下，对检测到的信号有一定的影响。
寻迹方案：
采用普通红外发射接收器件检测。它包括一个可以发射红外光的固态发光二极管和一个用作接收器的固态光敏二极管（或光敏三极管），再附以电路以消除背景光的干扰。由于采用红外管代替普通可见光管，可以降低环境光源干扰。
控制方法的选择：
主电路采用可逆PWM―M的双极式H型电路。运用4个C2655晶体管和4个续流二极管组成的桥式电路，靠晶体管导通和关闭的占空比D来实现电动机调速的目的，输出端的电位极性不同可以使电机正转和反转。应用中应尽量提高斩波频率，减少电流的脉动。
1、电动车车体的选择
自制车体。可以在车模店自己选购配件组装，或者自己加工。优点是这种方法能够制作出完全适合自己设计意图的车体，缺点是需要较多时间和高水平的加工工艺。将小车设计成三轮车，前面为两个主动轮，后面为一个从动轮。主动轮又直流电机驱动，从动轮为普通的万向轮，无动力系统。
2、电动车动力方案选择
采用直流电机驱动。可以采用双电机差速驱动，优点是动力好，速度快。缺点是难于精密控制。
直流电机控制主要采用H桥电路，本课题中选择LM293专用驱动芯片。
结论
整个系统的设计是以单片机为核心，通过调试，本系统能实现如下功能：自动寻迹：小汽车在行驶过程中，应能自动检测引导黑线行驶。
参 考 文 献
[1] 刘刚，刘凤，于军. MSP430单片机构成Σ-型AD转换器原理及实现方法[J]
[2] 李华.MCS-51实用接口技术[M]北京：北京航空航天大学出版社，199
[3] 陆坤等. 电子设计技术[M]. 成都：电子科技大学出版社，1998.10
[4] 黄俊，王兆安.电力电子技术（第三版）[M] 北京：机械工业出版社，1999.12
[5] 罗志增.机器人感觉与多信息融合[M].北京:机械工业出版社,2002,6
关键词：驾驶员，桩考，实时监控
一、引言
道路交通安全事关人民群众的安居乐业，事关经济社会的协调发展，加强道路交通安全工作，保障人民群众的生命和财产安全，是政府以及交管部门一直以来的重点工作。为了彻底改变以往的人工考试模式，提高驾驶员的驾驶技术，降低考试员的劳动强度，同时使考试更加公平、公正。全国各地的车管所及驾驶员培训学校都逐步启用了“机动车驾驶员桩考”系统。
桩考系统的基本原理是通过在考试车上安装信号检测传感器、数据处理系统以及无线发射机，在场地上安装电子吊杆及远红外检测光路等，使得考试过程中各种动态信息可以通过有线和无线两种方式传输到主控制室，这样监考员就可以利用主控计算机显示屏实时监控考试的全部过程。论文参考网。论文参考网。目前，整个考试过程已经全部实现自动化控制，并且最后可以将考生的考试结果存档、打印。但是，通过实际调研发现所采用的各种桩考系统仍普遍存在着以下缺陷：
1．系统功能单一，运行速度较慢
2．抗干扰能力较差，无线传输时容量出现误码现象。
3．模拟（场地考车）跟踪显示界面单一，跟踪速度较慢。
4．红外光路在恶劣天气（大雾、风沙）时接收灵敏度下降。
5．单机版，不能全国联网。
由于科学技术的进步，无线传输技术、信号采集及处理技术、传感技术都有了长足发展，集成电路的多功能、抗干扰等也都有了很大提高， 因此有必要对传统的“机动车驾驶员桩考”系统进行改进，使考试系统更加完善。本文就此提出一种新型的计算机驾驶员桩考系统的设计方法。
二、系统总体设计
（一）基本功能
根据我国《机动车驾驶员考试管理办法》有关科目二考试（桩考）的规定。方案拟采用计算机监控管理、单片机实时检测处理、集成数字电路、进口无线通信和红外线报警设备，结合机电一体化等高新技术。由主监控仪及车载分机实时采集考车、桩杆、库线等信号，经过计算机分析判断，在监视屏上真实模拟、跟踪考车进行状况，同时对桩考过程中出现的：
1．不按规定路线、顺序行驶；
2．碰擦桩杆；
3．车身出线；
4．移库不入；
5．中途停车(两次)；
6．发动机熄火；
等犯规动作进行自动监测和管理，对以上所有犯规动作，系统可以进行自动报警，并在驾驶员考试记录表上打印结果。监考人员只需通过监视器就可以在室内全面了解场地桩考情况，同时，考生通过语音提示可以了解考试结果及犯规种类。另外，计算机系统可对考生的情况进行存储，综合查询，对桩考结果进行综合统计查询。
该系统从功能上大致划分为考试监控、考生信息查询、考试统计查询及系统参数设置四个模块。各功能模块的具体功能如图1所示。
图1 系统功能图
（二）基本组成
为了实现系统设计的基本功能，新型的计算机驾驶员桩考系统主要由主控制室、场地、考车三个组成部分。如图2所示。
1．主控制室
由专用计算机，打印机，桩考监控仪，交换机，无线通信机，电源等构成。
2．场地
（1）越库线红外监测装置
场地由对射式红外线发射、接收器形成对大型车和小型车的桩考库线报警和移库状态判断系统，它用来检测车身越线、移库不入行进路线出错等犯规项目。
（2）碰杆电子报警系统
场地安装固定龙门架， 悬挂可以360度任意碰撞、自动归位的电磁吊杆，构成考车碰、檫杆自动检测报警系统。它用来监测碰杆犯规项目。场地系统的电平信号通过电缆各自直接地连接到控制室的系统监控仪上。
3.考车
采用专用考车，在考车上安装检测前进、后退、停车、熄火等传感器及考车信号监测仪， 考车监测系统实时监测考车运行状况,将检测信号进行分析、处理后通过无线通讯方式传输到主控室。
图2 系统组成图
（三）拟达到的技术指标
1．软件系统功能增强，人机界面友好，操作智能化，
2．软件可在不同操作系统下运行。
3．监控室中仪器（计算机系统、主机系统），可适应温度为-10℃～40℃。要求室内保持清洁、干燥以及电压稳定（220±20V）。
4．场地桩杆、吊架、红外线装置等均采用防风、防水、防冻、耐高温等措施，能适应我国各地的高温、高寒天气情况（-35℃～60℃）。
5．红外发射、接受设备可全天候工作，不受任何恶劣天气（大雾、风沙）的影响。
6．考车信号监控系统芯片及传感器均采用进口元器件,温度系数可达到-40℃～70℃。论文参考网。
7．建立远程网络数据库，与公安部联网，实现异地查询考生档案，信息共享。
三、系统应用前景
所设计的新型计算机驾驶员桩考系统在软件、硬件方面都将采用当今最先进和主流的技术及进口传感器件，使软件功能更强大，速度更快，图像可实时跟踪考车行车轨迹，运用无线传输自动判断考车熄火，远红外幕墙检测考车碰线、出库，计算机自动判断并语音提示，彻底排除了人为因素。场地硬件部分可灵活组合成单库、双库（大库套小库），节约场地，可适合不同用户的需要。同时，该系统技术先进，主控计算机可以实现高速图象跟踪、自动变库，完全符合公安部的考试要求，因此将会有很强的市场竞争力。
目前市场上正在使用的桩考系统基本上都处于更新换代的时期，而随着经济的不断发展和人民生活水平的提高，买车、学车的人越来越多，新的驾校及驾驶员培训基地不断建立，新型的计算机驾驶员桩考系统的研制成功必将会有先入为主的优势和广阔的市场空间。
参考文献：
[1]黄爱民,陈万里. 机动车辆自动识别系统[J]国防科技大学学报, 1998,(05) .
[2]王未央,黄皎,梁长河,范新南. 基于实时数据采集的驾驶桩考系统的实现[J]计算机应用, 2000,(11) .
[3]刘晓冬,苏光大,周全,田超. 一种可视化智能户外监控系统[J]中国图象图形学报, 2000,(12) .
[4]公安部公开征求对《中华人民共和国机动车驾驶证登记办法》《中华人民共和国机动车驾驶员考试办法》(征求意见稿)的意见[J].道路交通管理, 2003,(01)
[5] 孙步战. 驾驶培训综合库教学操作要领依据的研究[J].教育与职业, 2006,(32)
[6] 孙步战. 驾驶培训侧方停车、单边桥教学研究[J].中国科技信息, 2007,(01)
伴随社会经济的全面进程，新建成的楼宇设施也大量融合的科技元素，近年来集成化的楼宇设施监控系统也被逐渐重视。例如电梯系统、配电系统与照明、供暖、制冷系统，上述集成化设备监控系统在楼宇中具有非常重要的作用，经对楼宇内电气设施的全面管理，能够从根本深化电气设备监控系统的有效性，同时为节约型社会的发展奠定良好的基础。
关键词：
集成化；楼宇电气设备；监控系统
1集成化的楼宇电气设备监控系统的现状
自上世纪八十年代，楼宇电气设备监控系统在国内得到广泛应用。此系统的构建机制是依附于差异化功能系统予以区分，也就是电气设备的构建及管理分为两个体系，同时设计以及施工直到完成所有过程，即经差异化的施工单位所完成。这就导致了下述问题：（1）因为生产商存在差异，造成设备间出现不兼容现象，因此造成系统交互过程出现问题；（2）因为子系统的功能存在差异，同时系统之间存在独立特性，造成资源在予以互换时出现问题。此类构建举措致使楼宇的电气设备在使用环节存在隐患。所以集成化的楼宇电气设备需要每一个子系统结构互同，协议与接口也要有统一的指标，因此规避子系统互联与硬件设施互操作所存在的弊病，达到资源与信息共享的目的。
2集成化的楼宇电气设备监控系统结构
集成化的楼宇电气设备监控系统的功能室能够控制管理楼宇中的给排水、空调以及照明等电气设施。为确保楼宇的电气设备可靠运行，我们要深化软硬件的稳定性。举例说明，为楼宇实施最简单的供电及配电过程中，我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标，电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为匹配于可持续发展的相关需要，楼宇要侧重于节能减排，楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施，为控制资源浪费，对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。举例说明在楼宇内，我们要对卫生间、走廊以及停车场等地予以电路设计，可以择取声控传感设备；同时拟定相匹配的电路监测，予以各水位及压力的控制，达到节能控制的基本要求；针对空调系统，设计完善的启动与停止控制系统，不但可以减少楼宇的负荷，同时可以达到节能减排的要求。
3集成化的楼宇电气设备监控系统设计
集成化楼宇电气设备监控系统，是把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合，自动检测楼宇的基础电气设施，同时予以控制及保护，举例说明，供配电系统的监测，检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性，为信息与资源的共享奠定良好的基础；而且，通过互联网，对网络内外的资源与予以全面利用，因此达到自动化与集成化的要求，可以很好的为信息集成提供依据；经上述举措，能够实现电气设施的集成化管理，而且最大化的节能。在监督合控制功能的基础上，达到全面监视楼宇内电气设备的工作情况，我们要予以参数采集。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输，此措施不但有远程通信的优势，同时还具有一定的广度。在此环节，要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度，参数存在繁琐的特性，所以不能只追求响应速度，在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性，而且，要保障系统的稳定性。
4集成化的楼宇电气设备监控系统设计的一些建议
站在行业角度来分析，全面利用现前沿的技术，对常规技术实施改造。举例说明，把信息技术与集成化技术进行有机结合，对常规的电气产业予以智能化的改造。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能；综合建筑内，把一些设备予以联网改造，能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展，一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中，进行了一系列功能完善，其中包括空调的生产。在配电设施的智能化功能方面，能够在常规的基础上，深化智能化的检测控制系统，这样不但能够具备基础功能，还可以传输相关电量参数，同时予以远程控制设备。常规的空调设施以及配电设施等加装智能化系统，所生产的产品本身具备智能化的监控功能，在楼宇应用过程，无需设置BA系统，仅将设备予以联网，就能够实现集中管理的电气设备自控系统。现阶段一些大型的楼宇电气设备生产企业已经以此为侧重点予以研究，比如空调冷机厂商，目前的产品大部分均为具有智能化控制系统的设施，其控制设施能够对所有设备予以整体的监控，所控制的设备其中涵盖冷水出口温度、压缩机、冷却水出口温度、冷水入口温度、阀门开度、冷却水入口温度与冷冻泵等设施，经整体开、停控制，达到启动速度快与停机时间缩减的目的，可以解决耗能，深化了中央空调系统的稳定性。而且实施各机组间设备的启、停具有连锁及时间顺序控制、相关机组运行时间自动调节，同时可以确保机组的稳定运行，对相关数据予以了保护。对相关参数予以长久的在线储存，构建历史报表以及历史趋势指标。重要的参数能够经网络传输至控制中心，在控制中心予以遥控等操作，具有智能化特点，具备BA系统所有的监控及管理功能，同时较之常规的楼控系统对设备的管理更为全面。举例说明，智能化的开关配电设施，是在常规的开关柜上，予以智能化系统的完善，在常规配电柜的先决条件上架设了智能化的监控模式，不仅能够实现常规BA系统的电量参数传输以及交流接触设备远程控制等功能，同时还具备常规BA系统所没有的管理功能，其中包括故障录波等，使设施趋于全智能化，同时使配电柜本身具备远程监控能力，这样就能够在中心控制室内对配电设施予以整体性管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上，现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制，不过在相关动力以及组合式空调机控制等，自身具备智能化系统的设施现阶段还较少，如一台组合式的中央空调机组，其予以室内温度以及湿度收集，同时和设定的温度与湿度进行对比，依附于公式，对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制，调节温度、湿度，以达到相关需要，上述功能已然要利用加装的BA系统完成。而很多空调及电气设施在一幢大厦内，具有分布零散的特性，所以，需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。空调以及电气设施制造企业在此类产品中，已然有一定的开发空间，所以要深化智能化系统在上述设备中的应用价值。目前各厂商所开发具有智能化控制系统的楼宇电气设备，在应用环节，怎样将相关电气系统集中至一个建筑设施监控体系的平台中，是亟待解决的一个内容。要达到相关电气设备的集成，那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中，全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。例如产品接口支持微软OPC功能，这是一类相对理想的解决措施。OPC功能能够经软件在中央控制系统上对下属系统OPC接口予以参数交互，仅需向集成用户出示接口技术的相关规格以及说明即可，在此基础上用户经接口软件通过监控系统对系统予以网络监控。只要在产品研发过程中顾及到此类接口功能，那各厂家的设施就可以十分方便的集成到一起，进而达到建筑设备监控系统的相关需要。择取指标化的现场总线技术实施楼宇电气设备及集成，这也是未来发展的大趋势。在研发楼宇电气设备过程中，各电气系统全部依附于指标的现场总线技术予以设计，这样能够便捷各厂商的设备的集成。如通过LONWORKS技术的智能楼宇电气设备，只要匹配于LONMARK认证指标，则相关系统就能够很便捷的集成至一个平台，进而达到建筑设备监控系统的相关需要。近年来有一些产品匹配于LONMAR论证，空调设备与配电系统等厂商在研发产品的过程，要尽可以应用此技术。
5总结
综上所述，为确保楼宇的电气设备可靠运行，我们要深化软硬件的稳定性。举例说明，为楼宇实施最简单的供电及配电过程中，我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标，电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为达到可持续发展的相关需要，楼宇要侧重于节能减排，楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施，为控制资源浪费，对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合，自动检测楼宇的基础电气设施，同时予以控制及保护，举例说明，供配电系统的监测，检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性，为信息与资源的共享奠定良好的基础；而且，通过互联网，对网络内外的资源与予以全面利用，因此达到自动化与集成化的要求，可以很好的为信息集成提供依据；经上述举措，能够实现电气设施的集成化管理。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输，此措施不但有远程通信的优势，同时还具有一定的广度。在此环节，要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度，参数存在繁琐的特性，所以不能只追求响应速度，在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性。现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制，不过在相关动力以及组合式空调机控制等，自身具备智能化系统的设施现阶段还较少，如一台组合式的中央空调机组，其予以室内温度以及湿度收集，同时和设定的温度与湿度进行对比，依附于公式，对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制，调节温度、湿度，以达到相关需要，上述功能已然要利用加装的BA系统完成。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能；综合建筑内，把一些设备予以联网改造，能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展，一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中，进行了一系列功能完善，其中包括空调的生产。而很多空调及电气设施在一幢大厦内，具有分布零散的特性，所以，需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上，现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制，不过在相关动力以及组合式空调机控制等，自身具备智能化系统的设施现阶段还较少。要达到相关电气设备的集成，那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中，全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。
参考文献：
[1]宏文;消防电子产品和通信技术的研究基地——科研所研究成果介绍之二[J];消防科学与技术;2015年04期
[2]河南金融管理干部学院计算机教研室陈学军河南省华兴建设监理公司孙向阳;从模拟到数字[N];网络世界;2013年
[3]冯玉萍;由天津万丽宾馆施工图设计引发——对建筑施工图设计细节问题的思考[J];工程建设与设计;2014年S1期
[4]吴成富;杨雪玲;李炳林;陈绍伟;当前民用建筑施工图设计中的常见问题与思考[J];广东建材;2011年05期
[5]赵起升,朱静孙,王平;智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用[J];华中科技大学学报(城市科学版);2013年03期
[6]吴国松;周水兴;顾安邦;立交桥异形块集成CAD系统的开发思路和技术关键[A];中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十三届年会论文集（下册）[C];2015年
[7]敖清;石洞;童頫;CAD专家系统工具ESTEA的初建——图形功能与系统集成环境的实现[A];中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十二届年会论文集（下册）[C];2012年
[8]齐笑;争做一流的楼宇自控产品生产厂商——访北京信和瑞丰科技有限公司总经理姜永东[J];智能建筑;2013年02期
【关键词】浇注机；机器视觉；图像处理；ARM
【Abstract】Along with the rapid development of image sensor and embedded technology， machine vision is more and more widely used， It is possible to locate sand pouring cup position through the machine eye . Therefore， this paper adopts ARM embedded platform and PLC electric control system， using CMOS image sensor， image acquisition of casting machine， and image processing， feature extraction， and then achieve the intelligent automatic pouring.
【Key words】Casting machine； Machine vision； Image processing； ARM
0 前言
铸造是获得机械铸件的主要工艺和重要基础环节。提高浇注的智能化程度，是实现高精度、高品质铸件生产的保障，还是工人从繁重的从事浇注工作的体力劳动和恶劣的生产环境中解放出来的重要手段。
1 系统整体方案设计
本论文通过工业可编程序控制器（PLC）和嵌入式技术（ARM）的数字化平台，采用机器视觉[1]液位定位技术、伺服控制技术，实现了自动瞄准浇口杯，自动检测铁水液面变化，模拟人工示教的方法自动完成浇注过程。实时补偿浇注包，因金属液体长时间高温浸蚀挂渣所导致的浇注状态的恶化，进一步提高了自动浇注机的精确度，改善了自动浇注机的性能。
2 电气控制系统的软硬件设计
2.1 电气控制系统的硬件设计及选型
电气控制系统整体结构：PLC变频器控制柜、伺服驱动控制柜、人机界面及按钮、浇注机。
PLC选型：根据项目任务需要，该项目选择S7-300 315-2 DP作为该系统电气控制系统主控单元。
变频器选型：变频器选择高精度、高性能的SINAMICS S120 变频器。
伺服电气选型：选择德国SEW伺服电机及其驱动器。
该浇注机主要由孕育剂给料机、卷扬机、倒铁水槽、浇包、上行车、下行车、底座、电控系统等几个重要部分组成。
（1）孕育剂给料机
孕育剂经过减速电机驱动的螺旋体进入孕育剂接管，通过气流带动与铁水同时流入砂型内，即随流孕育。孕育剂接管可手动调节其角度。
（2）卷扬机
卷扬机由带有制动器的减速电机驱动，带动钢丝绳连接的浇包盖，使其掀起。
（3）倒铁水槽
倒铁水槽内也需要搪耐火材料，当浇包内铁水温度达不到浇注工艺要求或由于机器故障等原因需要长时间停机时，需将浇包内铁水通过此槽倒出。
（4）浇包及浇包模
浇包是整台浇注机的核心部分。本机浇包为扇形浇包，铁水出口在扇形圆心附近。浇包内放入浇包模并定位后，将混合好的耐火材料倒入，待凝固后可形成约140mm厚的耐火层。浇包由伺服电机带动链条驱动绕扇形中心旋转，控制精度高。
（5）上行车
上行车控制浇包X方向移动（与造型线垂直方向），此运动由减速电机变频驱动，并设有机械限位和电气限位。上行车也是浇注系统的架体，其上放有浇包平轮支架以及浇包小V型轮支架，此二支架支撑并导向浇包的旋转运动，此外倒铁水槽、孕育给料机也固定在上行车上。
（6）下行车
下行车控制浇包沿Y方向移动（与造型线平行方向），此运动由减速电机变频驱动，并设有机械限位和电气限位。
（7）底座
底座为下行车车轨，并设有机械限位和电气限位，以保证下行车运动顺畅。
2.2 电气控制系统的软件流程图
3 电子控制系统的软硬件设计
3.1 电子控制系统的硬件设计及选型
电子控制系统的结构主要为ARM和图像传感器。ARM选择四核1.6Ghz的ARM cortex-A9，图像传感器选择功耗低、价格便宜、像素高的CMOS传感器OV5640，500万像素。
3.2 电子控制系统的软件结构
ARM的软件部分，完成了图像的采集，图像的预处理，图像的特征提取[2] ，模具的定位以及部分图像信息的存储。
4 实施效果及性能检测
浇注机加满铁水后，在自动浇注生产线上配合砂型成型机，连续浇注50个铸件，浇注完后检测浇注的准确度、铸件的合格率，以及浇注机的浇注效率，这三个指标与该厂普通的浇注机的检测值进行比较计算，测试的数据如下所示：
从以上结果可看出，浇注铸件的合格率达98%，浇注机效率相对于扇形浇注机提高了1倍，相对于传统的人工操作提高了2倍多 ，浇注的准确度高达98%。经检验，控制系统达到的指标与设计性能指标一致。
【参考文献】
关键词：PLC温度程序，可编程终端
1 引言
S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。
普通的蒸汽灭菌器的工作原理是采用设备自身的真空系统强制抽出灭菌室内的空气，再导入饱和纯蒸汽并维持一定的时间、一定的温度（压力）。，可编程终端。当饱和纯蒸汽与被灭菌物接触时利用散热原理导致细菌微生物的蛋白质变性死亡，从而达到灭菌消毒的作用。而防污蒸汽灭菌器的基本工作原理同样如此，但是因其“防污”的特新，需增加二次灭菌系统，对灭菌室内部排出的废液等污染物进行进一步的灭菌，同时其管道的设计也需避免污染死角。此类灭菌器特别适用于P3级别的实际需求，亦适用于其它入医院实验室、科研试验室、药厂实验室。，可编程终端。
2 设计方法
2.1电控系统的设计
根据设备运行的流程及所要控制的电气元件，安排PLC的接口，写出I/O地址分配表。
表1 PLC I/O地址分配
Table 1 PLC I/O addressassignment
触摸屏与PLC COM1口进行通讯，打印板通过PLC COM2口进行通讯。
图1人机界面联接
Figure1 man-machine interface connection
显示温度压力等记录各种数据/班次/
过程参数、动态被灭菌物品/时间日期
显示阀门动作、/过程曲线
报警信息等
2.2程序设计
该设备共设置12种灭菌方式，每种灭菌有三步骤，因此在设计程序时需要12个标志位（M储存区）来控制参数的传送和程序的运行。，可编程终端。
设备采用温度压力双重控制运行步骤。下面就对温度与压力采集进行一下详解。
在灭菌室内用Pt100铂电阻检测室温，经温度变送器处理后送给PLC的模拟量输入模块，经A／D转换后得到与温度成比例的数字量，CPU将它与温度给定值比较来控制加热设备开关，实现对温度的开环控制。
图2 温度采集程序
Figure2 temperature collection procedures
在温度数据采集程序中我们可以看到，首先将EM235采集的模拟量数据传送至VW4814,然后进过计算与滤波处理得到温度值。
图3 压力采集程序
Figure3 pressure collection procedures
在压力数据采集程序中我们可以看到，首先将EM235采集的模拟量数据传送至VW4818,然后进过计算与滤波处理得到压力值。，可编程终端。
2.3控制画面的设计
该设备使用了MT506触摸屏，能实时监视系统和设备的运行状态、运行参数，及时报告设备的故障和解决方法，对现场设备进行操作。，可编程终端。
在画面设计时，我们可以通过MT506的编程软件中的“PLC控制”元件来控制画面的跳转，如设置VW0为画面切换设置地址，将需要切换的画面号送入VW0即可切换画面。
图3 运行画面
Figure 3Operation
画面中的文字显示可以在字符串中设置，并且在对应的数据区里写入各个字符的数值。，可编程终端。其中温度和时间的可以通过数值显示元件进行显示。
3 结束语
在防污蒸汽灭菌器上应用PLC,提高了设备的自动化程度，使设备可靠、稳定地运行。存在不足之处就是在PT100精度要求高，温度得不到很好的控制，其波动性较大。
参考文献
[1]汪晓平等．PLC可编程控制器系统开发实例导航．北京：人民邮电出版社，2004
[2]隋媛媛等西门子系列PLC原理及应用．北京：人民邮电出版社2006
[3]苏秦豫等PLC控制系统参数修改界面的设计石油化工自动化2003，4：62
[4]江秀汉等可编程序控制器原理及应用西安电子科技大学出版社2003
论文关键词：项目，项目管理，阀门检测仪，链传动
0 前言
项目管理，就是项目的管理者，在有限的资源约束下，运用系统的观点、方法和理论，对项目涉及的全部工作进行有效地管理。即从项目的投资决策开始到项目结束的全过程进行计划、组织、指挥、协调、控制和评价，以实现项目的目标。
1 项目管理实例分析
1.1 项目的目标范围
【项目名称】：研制塑料阀门新型检测仪
【项目发起人】：胡先龙（教授、高级工程师）
【项目经理】：覃羡烘
【项目目标】：开发研制塑料阀门新型检测仪
开发这种塑料阀门新型检测仪，不要采用电子程控系统，改用机械与液压气压控制，其生产效率要求在原来的基础上提高一倍。完成任务后，可以检验此成果的先进性，并将其推广，为我国的塑料阀门产业开闯一条新路。
【项目范围】：塑料阀门将逐步取代金属阀门，这领域韩国走在前沿。在广东肇庆高要白土镇有一韩资塑料阀门厂，所有设备都是从韩国迁来，近来由于订单增多链传动，塑料阀门的检测成了薄弱环节（每件阀门出厂前都要经过气压检测）——全厂仅有两台检测仪：一台是大型的电子程控液压半自动检测仪，一次可以同时检测4件注塑装配球芯成型式阀门。但是电子程控系统太娇，坏了国内还不能维修，现在已经坏了一件，目前只能同时检测3件。此仪器设备每台近十万元；另一台为手动操作拧螺塞压紧装置的小型气测检测仪，但生产效率低，每检测一件阀门平均需要45秒，不能满足其生产发展的要求。因此厂方要求我们为其开发一种新型检测仪，不要采用电子程控系统，改用机械与液压气压控制，其生产效率要求提高一倍。
【项目的起止时间】：2009年8月15日—2010年8月30日
1.2 确定资源
1.2.1 物质资源：①学校实训中心的数控车床、铣床和数控加工中心可以使用；②图书馆电子阅览室可以上网查阅资料；③图书馆中的相关资料可以任意查询；④厂家的几台机器可供参考。
1.2.2 人才资源：①覃羡烘（女 肇庆科技职业技术学院教师，助教，机械工程大学本科毕业，在读工程硕士研究生，机械基本知识扎实，有四年多的液气压技术研究和机械基础学科的教学经验。本次研究负责液气压技术、CAD绘图及总装）；
②林名升（男 肇庆科技职业技术学院教师，教授，高级工程师。关于机械理论和实践知识方面相当丰富，获得过专利奖。本次研究负责机械链轮连续传动设计）；
③倪元相（男 肇庆科技职业技术学院教师，数控系副主任，机械工程硕士研究生，机械基本工扎实，有四年多的数控加工技术研究和教学经验。本次研究负责数控加工）核心期刊目录。
1.2.3经费资源：申请获得批准经费20000元人民币。
1.3 可行性分析
根据具体研究的内容进行可行性分析，拟解决的关键问题：
我们在研发过程中不采用高成本电子程控液压气测装置，而改用机械与液压传动的气测装置，这样可以节省成本费用。关键是设计一专用气阀，此专用气阀只需要一次装夹，即可检测阀门的两头密封情况，比传统的两次装夹可以节约十几秒时间。此外，采用链轮连续传动代替目前的手动断续传动链传动，又可以节约几秒到十几秒时间。我们这种塑料阀门新型检测仪的研究方案的可行性已得到厂方专家的认可，在此，可以进行本次研究。
1．4 里程碑计划
1.4.1 具体实施计划（含年度进度情况）：
1)2009年8月15日，申请立项，递交项目研究立项书；
2)2009年9月1日~9月30日，现场调研；
3） 2009年10月1日～2009年11月30日，设计并制作专用气阀。在现有仪器上替换现用的标准气阀，实现一次装夹代替两次装夹；
4） 2009年12月1日～2010年3月30日（寒假一个月除外），在现有仪器上改装并设计新的链轮传动；
5) 2010年4月1日～2010年7月30日，完成检测仪的整体设计，并进行试行使用。用新型检测仪取代现有的电子程控检测仪，并能实现一次检测2 ~ 4件阀门，生产效率提高一倍；
6) 2010年8月1日~2010年8月30日，广泛查阅相关资料，并仔细调研论证，对该研发成果申请专利。
1.4.2 项目预期成果及提交成果形式：
1) 提供一套完整的设计方案，包括设计图纸，技术说明书，效益分析等设计资料（其中只给厂方提供设计图纸）；
2) 由厂方和校方组织相关专家对研发的塑料阀门新型检测仪进行相关成果鉴定，并给出鉴定结果；
3) 总结研发过程中的得失，发表一定数量的论文，推广此技术；
4) 在广泛查阅相关资料，并仔细调研论证的基础上，方可决定是否对该研发成果申请专利。
1.4.3 时间基线：
我再用一个时间基线来帮助大家看清楚我们每个阶段的可交付成果。
1.5 工作分解结构WBS
工作分解结构是（WorkBreakdownStructure,WBS）作为范围定义的工具和成果，是所有项目管理中最重要的文件之一，它以可交付成果、服务为导向，将任务进行分解以便更好地执行项目。项目运用WBS方法，目的是使工作分解完全、彻底，确保满足用户需求的工作范围，有助于为管理层提供良好的监控和决策支持。
在项目的实施过程中链传动，经常会将整个项目分成若干个小的项目，项目经理应有效的利用好时间，做到各个项目之间的有效、合理衔接，保持整体计划的合理性和连贯性。项目计划粗细程度，是一个需要小心把握平衡的问题。越细则控制力度越大，但项目管理的成本越高；反之亦然。以国内目前的状况，个人看法，3个月以下的项目应细到人天，至少2～3人天；半年以上的项目，至少应详细到人月。
我作为一个项目经理，对本次研制塑料阀门新型检测仪要创建WBS。通过创建WBS，我就能正确地预测下面的几个方面的内容：①WBS明确了完成项目所需要进行的工作；②WBS能产生紧迫感；③WBS能防止项目范围盲目扩大；④WBS提供了一种控制手段；⑤WBS是范围基线。
