关键词： NoSQL   SOCKET   高密度   高并发   负载均衡   多线程   监控数据  

摘要： 针对目前大部分工矿企业都在数字化转型,数字化后的安全生产监控数据具有实时性强,数据体量庞大等特点,部分系统的数据量如钢丝绳探伤系统每秒钟高达几十万条,常用的SQL数据库已经无法胜任如此庞大的数据存储、分析任务。研究通过NoSQL数据库、负载均衡、多线程、SOCKET等技术体系,构建基于NoSQL的具备高并发、高密度数据处理能力的高密度数据采集系统;实现工矿企业安全生产相关数据的高密度接入,满足高密度数据采样周期的硬性需求。

关键词： 模数转换器(ADC)   逐次逼近寄存器(SAR)   工艺-电压-温度(PVT)   低压   低功耗  

摘要： 采用0.11-μm CMOS工艺设计了一款10位亚1 V工艺-电压-温度(Process-Voltage-Temperature,PVT)综合稳健的逐次逼近寄存器型(Successive-Approximation-Register,SAR)模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)IP核.由于SAR ADC数字化程度较高,为了降低整体功耗,采用小于标准电压的亚1 V供电.然而,对于异步SAR ADC,在低压下面临严峻的PVT不稳健问题,传统采用固定延迟电路的方式无法应对所有的PVT偏差,会导致ADC良率下降.提出一种用于异步SAR ADC的可配置延迟调控技术,采用3输入译码器调节延迟电路的电流,以满足ADC在多种PVT组合下所需的延时,在TT,SS,FF,SF,FS这5种工艺角,0.9~1 V供电范围和-40~85℃的温度范围下,均取得了良好的动态特性.在0.95 V供电,采样速率为200 kS/s时,总功耗为2.24μW,FoM值仅为16.46 fJ/Conv.-step.

关键词： 顶驱防碰   智能   低功耗   无线传输   锂电池  

摘要： 随着顶部驱动钻井的发展,对顶驱防碰系统也提出了更高的要求。为了提升智能顶驱防碰装置有效功能和续航能力,文章设计了通过无线方式采集吊环倾斜角度位置信息,低功耗系统和一种大容量磷酸铁锂电池芯供电电池。现场测试结果表明:低功耗系统的智能顶驱防碰装置能够满足现场使用功能需求,能有效预防现场安全事故发生,且可以根据实际需求切换不同工作状态,大部分时间处于睡眠状态,降低功耗效果明显,增加顶驱防碰装置的续航能力,提高钻井作业施工效率。

关键词： 中国芯   令仪   龙芯  

摘要： “我最大的心愿就是匍匐在地,擦净祖国身上的耻辱!”这是女科学家黄令仪发自内心的呐喊。高龄的她带队研制出“龙芯3号”,打破了西方的技术封锁。遗憾的是,2023年4月20日,民族功臣黄令仪逝世于北京,享年86岁。她的名字应该被更多的国人铭记。

关键词： 电离层垂测仪   类巴克码   图像处理   O/X波分离   临界频率  

摘要： 研制了一台低功耗电离层垂测仪,该系统采用新型Delta天线、可变接收时长和类巴克码脉冲编码设计,安装在宁夏银川地震监测试验场。2021年8月开展了全天连续观测试验,观测获得的科学数据验证了垂测仪的探测能力和探测效率。试验结果表明:F2层临界频率日变化与银川地区太阳高度角日变化趋势存在一定的正相关性;采用图像处理技术实现了原始频高图中O/X波自动分离,获得两极化波临界频率之差约为0.7 MHz,与银川当地0.5倍磁旋频率0.7 MHz基本一致。该电离层垂测仪系统运行稳定,试验数据可靠,对后续星地联合多维度探测和信号处理具有一定的算法参考和数据积累意义。

关键词： 输电导线   动态微应变   在线检测装置   低功耗  

摘要： 当输电导线频繁发生微风振动且持续时间较长时,容易引起导线断股、断线等事故,严重时会造成较大规模的断电,为此研究输电导线在线检测技术具有十分重要的现实意义。设计了一款基于ARM的动态微应变在线检测装置,设备的芯片选型主要从低功耗出发,对电源电路、电桥电路、信号调理电路等硬件电路进行了设计。为了便于实际应用,测量方式可在单臂、半桥和全桥之间自由切换。此外,在软件开发部分加入了数字滤波器的设计,可降低环境噪声对采集精度的影响,同时采用大容量SD卡存储历史数据。最后,通过试验验证了设计的动态微应变在线检测装置可完成对输电导线进行在线检测的任务。

关键词： NB-IoT技术   传感网络   燃气管网   检测预警   低功耗  

摘要： 随着社会经济的快速发展,我国能源需求日益增长,人们对燃气使用的安全性也越来越重视。但由于天然气本身不稳定并且容易泄漏,燃气安全问题一直是人们关注的重点。为实现燃气的实时在线检测,本文设计并完成基于NB-IoT技术的燃气预警装置远程测试系统。系统设计分为硬件和软件设计,其中硬件由NB-IoT模块、蜂鸣器、气体传感器模块、压力传感器模块、微控制器构成。在完成系统软硬件构建之后,对其进行模拟实验测试。实验结果表明,该系统运行稳定,能够及时、准确地对城市燃气管网进行预警,有效预防燃气泄漏事故,从而保障城市燃气安全运行。

关键词： 低功耗设计   数据转换   远程控制   人机操作交互界面   独立供电  

摘要： 在煤炭开采行业内,井下的开采设备为了满足工矿自动化的需求也在快速的进行种类和数量的增加以及功能迭代。在目前阶段的井下综采控制系统内,诸多的设备需要组合为一套完整的系统,其主要包含井上的数据监控系统以及井下液压支架控制系统,井下液压支架控制系统内有成组的液压支架,另外每一组的液压支架又包含了标准型或网络型控制器,电源供给装置,各种智能传感设备,声光报警设备以及视频监控设备等,不同的设备采用的数据传输总线方案不同,有数字信号也有模拟量信号,这样要完成液压支架控制系统的数据采集,传输,计算整合,上传下发等就产生一定的困难。目前常用的单功能数据转换装置,其数据转换功能还是比较单一的,属于纯硬件转换,不能编程控制,这种转换器硬件电路部分复杂度高,功耗高。普通硬件转换器不仅仅功耗高还造成了设备布设的困难程度,为了解决上述问题本文重点论述了信号转换器的低功耗系统设计与应用,论述了信号转换器的低功耗设计方向,以及在液压支架控制系统中的信号转换功能及系统功能的分担,本文的信号转换器设计方案降低了硬件电路的复杂度和电路功耗,同时设计了可编程的低功耗动态控制算法,解决了液压支架控制系统中信号转换器高功耗的弊端,对进一步实现智能化低功耗开采具有深远意义。

关键词： 可穿戴设备   低功耗蓝牙   宠物用品   连锁店   蜂窝物联网   澳大利亚   适量运动   成年犬  

摘要： 自20世纪70年代以来,宠物在家庭中的角色发生了很大的变化。先前宠物仅仅只是宠物,但根据Phys Org报道,现在社会学家发现超过80%的狗主人和超过70%的猫主人认为牠们是家庭中的正式成员。这表明现在人们更希望让宠物安全、健康和快乐,然而,这并非易事。例如,根据澳大利亚宠物用品连锁店Pet Barn数据,一般成年犬每天需要30到60分钟的运动时间,精力旺盛的犬种和工作犬种则需要更多,但人们生活日益繁忙,可能很难确保宠物得到适量运动。

关键词： 核辐射/核环境监测   仪表放大器   纹波抑制   偏移电压   可重构   自动差分对匹配   有效面积   低功耗  

摘要： 小面积、低功耗和低噪声的仪表放大器广泛应用于核辐射和核环境监测系统的模拟前端作为弱电流放大器。对此,提出了一种新的方案来实现这种高精度斩波稳定仪表放大器;具体来说,在对仪表放大器中的偏移来源的分析基础上,为了减少仪表放大器中第一级差分对的不匹配,提出了采用可重构差分对来校正不匹配。同时为了稳定和提高偏移电压的检测精度,提出了一种新的数字辅助技术——自动差分对匹配环路来检测并最小化偏移电压;采用标准180 nm CMOS工艺制作了一个完整的仪表放大器,实现了0.05 mm^(2)的有效面积,小于3.4μV的偏移电压,13.3 nV/√Hz的输入参考噪声,以及190μA的电流消耗和7.1的放大器的噪声效率因子。实验结果充分证明了所提出方案的有效性。