针对现有高压输电杆塔姿态监测系统存在监测方式单一、监测精度低、无法实时监测和提前预警等缺点的问题,提出了一种基于远距离无线电和窄带物联网的杆塔姿态监测系统。系统采用STM32F103C8T6嵌入式单片机搭配微机电系统(micro-electro-...针对现有高压输电杆塔姿态监测系统存在监测方式单一、监测精度低、无法实时监测和提前预警等缺点的问题,提出了一种基于远距离无线电和窄带物联网的杆塔姿态监测系统。系统采用STM32F103C8T6嵌入式单片机搭配微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)陀螺仪倾角传感器实时采集杆塔姿态数据,使用远距离无线电(long range radio,LoRa)局域网通信技术完成杆塔监测区域内多节点的数据交互与汇总,并通过窄带物联网专网将汇总后的数据上报至OneNET云平台以实现在线监测杆塔倾斜状态。同时为提高倾角传感器的测量精度及稳定性,针对零偏不稳定性、速率斜坡和角度随机游走白噪声建立随机漂移误差模型,通过引入Softmax函数完成自适应调节反馈功能,动态调整测量噪声协方差矩阵和过程噪声协方差矩阵来优化卡尔曼滤波算法,以提升在角速率变化较快的情况下卡尔曼滤波器的跟踪性能。杆塔姿态监测系统经过测试,具有输出数据精度高、功耗低的优点,工作稳定可靠,能够实时监测高压输电杆塔的姿态和完成预警等功能,对预防高压输电杆塔倾斜、倒塌,维持电力系统的安全运行有一定的促进作用。展开更多
在稀土磁性材料压型生产过程中,一般通过导出压型机可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)历史数据,分析质量不合格产品产生的原因,其效率低、实时性差、准确度低,缺乏对质量不合格产品记录、跟踪及统计的数字化手段,无...在稀土磁性材料压型生产过程中,一般通过导出压型机可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)历史数据,分析质量不合格产品产生的原因,其效率低、实时性差、准确度低,缺乏对质量不合格产品记录、跟踪及统计的数字化手段,无法及时优化生产控制参数。通过开发稀土磁性材料压型生产数据网关,获取压型机PLC生产数据、环境数据及生产要素数据等,使用窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术上传到云端服务器,实现生产数据的实时采集、处理、分析、呈现以及报警等功能。结果表明,该系统可以在实际生产环境中稳定运行,采集及上传数据及时,丢包率低,系统可靠性较高,可有效提升稀土磁性材料压型生产效率和产品质量。展开更多
基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)技术发展迅猛,随着节点数目的急剧增加及窄带无线网络的开放性,其安全问题面临严重的挑战。针对NB-IoT的不可信或窃听节点会带来严重安全威胁的问题,利用其上下行信道状态...基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)技术发展迅猛,随着节点数目的急剧增加及窄带无线网络的开放性,其安全问题面临严重的挑战。针对NB-IoT的不可信或窃听节点会带来严重安全威胁的问题,利用其上下行信道状态可知和半双工的特性,提出利用中继节点地放大转发、协作拥塞及联合协作保障物理层安全。放大转发节点对源信号进行放大和转发,协作拥塞节点发射干扰信号,调整波束赋形因子和功率使干扰到达目的节点为零而到达窃听者非零。仿真表明,中继节点所带来的分集增益能显著改善接收节点的信号质量,提升5倍安全容量,在不需要加密算法的情况下,确保窃听者无法获取有用信息,保证信息传输的安全。安全容量是指合法接收端可以正确接收,而窃听者即无法获取信息的最大可达通信速率。展开更多
以覆盖类别为状态变量建立了窄带物联网(NB-IoT, narrow-band internet of things)覆盖类别更新机制的马尔可夫链模型,给出了平均接入失败概率和平均功耗的优化模型及求解办法,分析了前导码重复次数、系统负载、全局最大传输次数对各覆...以覆盖类别为状态变量建立了窄带物联网(NB-IoT, narrow-band internet of things)覆盖类别更新机制的马尔可夫链模型,给出了平均接入失败概率和平均功耗的优化模型及求解办法,分析了前导码重复次数、系统负载、全局最大传输次数对各覆盖类别最大传输次数最优取值的影响。数值分析表明:常规覆盖类别和扩展环境覆盖类别的最大传输次数对系统性能影响较大,最大传输次数取值范围应分别控制在[1,5]和[1,7]之间;极端环境覆盖类别的最大传输次数对系统性能影响不大,可取[1,10]之间的任意值,建议取值为1;所提的引入覆盖类别回退机制的覆盖类别更新机制的平均功耗比协议模型低约95%。展开更多
文摘针对现有高压输电杆塔姿态监测系统存在监测方式单一、监测精度低、无法实时监测和提前预警等缺点的问题,提出了一种基于远距离无线电和窄带物联网的杆塔姿态监测系统。系统采用STM32F103C8T6嵌入式单片机搭配微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)陀螺仪倾角传感器实时采集杆塔姿态数据,使用远距离无线电(long range radio,LoRa)局域网通信技术完成杆塔监测区域内多节点的数据交互与汇总,并通过窄带物联网专网将汇总后的数据上报至OneNET云平台以实现在线监测杆塔倾斜状态。同时为提高倾角传感器的测量精度及稳定性,针对零偏不稳定性、速率斜坡和角度随机游走白噪声建立随机漂移误差模型,通过引入Softmax函数完成自适应调节反馈功能,动态调整测量噪声协方差矩阵和过程噪声协方差矩阵来优化卡尔曼滤波算法,以提升在角速率变化较快的情况下卡尔曼滤波器的跟踪性能。杆塔姿态监测系统经过测试,具有输出数据精度高、功耗低的优点,工作稳定可靠,能够实时监测高压输电杆塔的姿态和完成预警等功能,对预防高压输电杆塔倾斜、倒塌,维持电力系统的安全运行有一定的促进作用。
文摘在稀土磁性材料压型生产过程中,一般通过导出压型机可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)历史数据,分析质量不合格产品产生的原因,其效率低、实时性差、准确度低,缺乏对质量不合格产品记录、跟踪及统计的数字化手段,无法及时优化生产控制参数。通过开发稀土磁性材料压型生产数据网关,获取压型机PLC生产数据、环境数据及生产要素数据等,使用窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术上传到云端服务器,实现生产数据的实时采集、处理、分析、呈现以及报警等功能。结果表明,该系统可以在实际生产环境中稳定运行,采集及上传数据及时,丢包率低,系统可靠性较高,可有效提升稀土磁性材料压型生产效率和产品质量。
文摘基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)技术发展迅猛,随着节点数目的急剧增加及窄带无线网络的开放性,其安全问题面临严重的挑战。针对NB-IoT的不可信或窃听节点会带来严重安全威胁的问题,利用其上下行信道状态可知和半双工的特性,提出利用中继节点地放大转发、协作拥塞及联合协作保障物理层安全。放大转发节点对源信号进行放大和转发,协作拥塞节点发射干扰信号,调整波束赋形因子和功率使干扰到达目的节点为零而到达窃听者非零。仿真表明,中继节点所带来的分集增益能显著改善接收节点的信号质量,提升5倍安全容量,在不需要加密算法的情况下,确保窃听者无法获取有用信息,保证信息传输的安全。安全容量是指合法接收端可以正确接收,而窃听者即无法获取信息的最大可达通信速率。
文摘以覆盖类别为状态变量建立了窄带物联网(NB-IoT, narrow-band internet of things)覆盖类别更新机制的马尔可夫链模型,给出了平均接入失败概率和平均功耗的优化模型及求解办法,分析了前导码重复次数、系统负载、全局最大传输次数对各覆盖类别最大传输次数最优取值的影响。数值分析表明:常规覆盖类别和扩展环境覆盖类别的最大传输次数对系统性能影响较大,最大传输次数取值范围应分别控制在[1,5]和[1,7]之间;极端环境覆盖类别的最大传输次数对系统性能影响不大,可取[1,10]之间的任意值,建议取值为1;所提的引入覆盖类别回退机制的覆盖类别更新机制的平均功耗比协议模型低约95%。
