传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用

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1、传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用贵州六广建设工程有限公司摘要：木文主要讨论了适用传感器、遥测技术等的低功耗、低频带的无线内部网络，解释了现代建筑控制系统主要取决于拥有快速而精确的传感器，提出了未来智能办公楼的感知用户接口的关键问题：在安全和保障领域分析了改进建筑场所安全性的新的传感系统和技术，希望为提高建筑工程的舒适性、可靠性、安全性提供参考。关键词：传感器检测技术；智能建筑；自动化!/•■、刖目现代建筑中，尤其是智能建筑中的家庭设施、安全及能量控制需要机械的、化学的以及牛.物的多种类型的传感器。并且

2、这些传感器系统也在朝着高性能的传感器、新型传感器、集成化、低成木的方向发展。同时建筑内的电器设施也可直接连接到外部网络（如因特网、周域电信网）或住宅区网络上，实现远程监视、诊断及管理，从而提高服务的效率，降低交通费用。1现代建筑工程中传感器系统的需求特殊用途的传感器的开发要求对传感器设备、技术、信号处理以及网络系统进行正确的选择。因此，传感器系统的新发展从这些领域内技术的不断进步中受益。对现代化智能建筑传感器系统的发展来说，应当考虑到被端用广接受的基木先决条件。由于在整个楼宇的自动化控制中，使用大量的传感器，

3、对成木及支出的考虑十分重要。用户不愿被迫为系统的购买付过高的费用，或者在运行期间受到麻烦的维护过程的困扰。为此，在必要部件的选择和开发时要考虑到许多方面。传感器系统应当总体上满足许多要求，比如：低成木、小型化、安装简易、运行简易且成木低等。对大多数应用而言，为了实现一个主要功能，同时需使用若干传感器。因此，在多传感器模型中集成型传感器更为合适，这可由微系统技术来实现，从而，制造成本和安装成本都显著减少。低成本运行不仅涉及降低功耗，还包括高可靠性和长期稳定性，这大大减少了维护成本。通过使用微系统技术、周期性操作

4、模式以及对单独系统部分的操作模式进行管理，传感器系统在运行期间的能耗可大大降低。2传感器与检测技术在建筑机电一体化体系中的应用分析2.1传感器在楼宇自控系统的应用(1)基于路由的无线传感器网络数据融合无线传感器网络以数据为中心的特点要求了数据在从源节点转发到汇聚节点(简称节点)的过程中，中间节点要根据数据的内容，对来自多个数据源的数据进行融合操作，以降低信息冗余，减少传输的数据量，达到节能的0的。为此，需要将路由技术和数据融合结合起来，通过在数据转发的过程中适当地进行数据融合，减轻数据汇聚过程中的网络拥塞，协

5、助路由协议延长网络的生存周期。路由协议负责将数据分组从源节点通过网络转发到0的节点，包括两方面的功能：寻找源节点和B的节点间的优化路径；将数据分组沿着优化路径正确转发。在无线传感器网络中，路由协议需要高效利用能量，并且传感器节点数量往往很多，节点只能获取局部拓扑结构，这就要求路由协议能在局部网络信息的基础上选择合适路径。此外无线传感器节点采集的原始数据的数据量非常人,同一区域的节点所采集的信息具有很大的冗余性。因此在无线传感器网络的信息融合中，要在保证实现任务B标的同时通过本地计算和融合，减少无线通信的信息量

6、，节省能量来延长网络生存周期［1】。(1)无线传感器对建筑物监测应用任何建筑物都右一定的使用周期，建筑物的安全性会随着使用吋间的增加逐渐恶化。周期性的监测能够提供建筑物的健康程度信总，对险情及吋报警,从而减少一些不必要的人员、财产损失。传统的建筑物监测系统多采用奋线方式，即传感器节点布设在建筑物内一些重要的位置上，通过光缆与监测中心连接。这种有线监测系统存在较多缺点：首先是成本高，系统使用的光缆和专用传感器价格昂贵；苏次是可靠性差，光缆会随着使用时间的延长逐渐老化，在强风、地震等恶劣气候的影响下，线路很容易遭

7、到破坏而不能进行可靠的数据传输。构建无线传感器网络监测系统可以有效的解决这一问题，其技术要点主要应考虑：1）节能问题。对于一些大型建筑物，传感器节点需要分布在各个角落，其中人部分离监测中心很远。而无线监测系统，由于无线传输的距离冇限i传感器节点只依靠电池供电的方式工作，如何远距离地传送数据以及如何节省能量以便尽量延长系统的维护周期是构建无线监测系统所需要考虑的关键问题。2）无线传感器的选择。传统的建筑物健康监测传感器具冇价格昂贵、布局闲难和能量消耗等缺点，不适合应用在无线监测中。随着微机电（MEMS）技术的出

8、现与发展，传感器在成本和能量消耗上已经大大降低。选择价格合适、性能符合要求的传感器也是很重要的。3）数据的产生速率。在建筑健康监测的准实吋系统中，需要考虑测量建筑响应吋传感器节点中数据的产生率，它给出了接近实吋性能的系统吞吐量需求。4）数据的同步。在无线监控环境中，由于从传感器节点数据采样到监测站接收数据的延吋是不可控的，因此系统必须提供分布传感器数据冋步的方法。2.2安全传感器检测系统（1）火情检