基于无线传感器网络的温室CO2浓度监控系统

设计了一种温室二氧化碳(CO_2)浓度监控系统,该系统由传感器节点、CO_2浓度调控节点、无线通信网络和上位机软件平台构成。采用红外CO_2测量模块S300作为传感器节点的核心模块对温室CO_2浓度进行实时测量,并将采集到的CO_2浓度、温湿度、光照等环境信息通过无线网络传输至上位机软件平台,实现了对温室环境的远程监控。上位机软件平台对采集到的环境参数进行处理、信息网络同步,并通过模糊PID算法对温室内CO_2浓度进行智能调节。在通信过程中,传感器节点实时采集接收信号强度(RSSI),在保证数据传输质量的同时有效调整无线发射功率以延长节点寿命。在实验室条件下配备了标准浓度的CO_2气体样品对设计的传感器节点性能进行了标定和表征,结果显示,该传感器对CO_2体积分数的检测下限小于5×10~(-5);对体积分数为3×10~(-4)和6.5×10~(-4)的CO_2气体样品分别进行了10 h的长期测量,相对波动小于2.6%。将该监测系统在吉林省长春市双阳区奢岭镇国信采摘园进行了现场调控试验,试验温室面积为640 m~2,设定温室中CO_2的目标体积分数为8×10~(-4),经调控后温室中CO_2体积分数的波动范围约为(8±0.42)×10~(-4)。该CO_2监测系统具有小型化、高性价比、高测量精度等优势,实现了信息的智能化管理与远程同步,以及温室内CO_2浓度的智能调控。     

基于MOCPs-MWCNTs的大肠杆菌电化学免疫传感器

食源致病菌引起的食品安全问题已成为全世界关注的焦点。设计了一种基于多壁碳纳米管(MWCNTs)-有机配位聚合物(MOCPs)高效固定抗体的大肠杆菌电化学免疫传感器。利用NaAuCl_4与1,4-苯二硫醇(BDT)反应生成金属有机配位聚合物,同时在BDT的还原作用下生成大量纳米金,并包埋大量吸附在MWCNTs表面的大肠杆菌抗体,最终将抗体高效包埋在MOCPs-MWCNTs中,基于MOCPs-MWCNTs固定抗体研制修饰电极,在目标物大肠杆菌O157:H7的存在下,辣根过氧化氢酶标记的抗体(HRP-Ab)随后特异性捕获于电极表面形成典型夹心结构,通过HRP催化底物产生电化学信号从而实现大肠杆菌O157:H7的检测。MOCPs-MWCNTs特有的高比表面积高效固定了大量抗体,增加了传感器结合抗体的效率并提高了传感器的灵敏度。该传感器对大肠杆菌O157:H7的检测线性范围为67~6.7×10~6cfu/mL,最低检出限为40 cfu/mL。     

汽车电子与传感器检测

传感器是电控汽车系统中重要的元件,担负着发动机电控系统、底盘电控系统、车身控制系统、电器设备等控制系统的信息采集和传输,是电子控制系统中重要的元件.如果传感器不能正常工作,汽车就不能正常地行驶.文章从汽车用传感器作用、结构、原理、检测方法和它与电控系统的联系来阐述.     

基于多传感器融合的珍稀树木立体监测系统设计

针对现有的人员巡更存在的监管不力问题,基于物联网技术提出了一种多传感器融合的珍稀树木监测系统,采用温湿度传感器采集土壤水分与环境信息,融合热释红外传感器、震动与声音传感器实现防破坏保护;当周围环境发生异常时,控制模块与GPRS模块通信,完成现场情况的捕捉,并将图像发送至服务器;工作人员可以通过手机APP端获取树木周围的各项信息,实现对珍稀树木的立体式实时监测及保护功能。     

有机磷农药残留分子印迹聚合物研究现状与展望

为解决有机磷农药在土壤及水体中的残留污染问题,分子印迹技术在该类农药残留检测中的应用研究已得到迅速发展。文章就有机磷农药分子印迹聚合物 (molecularly imprinted polymers,MIPs) 的研究背景、分子印迹技术基本原理及分类、计算化学在筛选优化虚拟模板及功能单体中的应用,以及有机磷农药残留MIPs的制备与应用研究等内容进行了综述。MIPs因具有结构可预测、特异识别和应用普遍的特性,可广泛用于光学传感、化学传感、电化学传感、光电传感、质量敏感传感、仿生催化及样品前处理等众多领域。可通过Discovery Studio、HyperChem及Gaussian 3种分子模拟软件对 (虚拟) 模板、功能单体以及二者所形成的加合物进行计算模拟以获得最低能量的优势构象,通过计算加合物的结合能来优化筛选 (虚拟) 模板和功能单体。将计算化学与实验研究相结合,相信在未来几年,有机磷农药残留MIPs有可能在原位显色传感、农产品农药残留高通量筛查及计算机自动化检测等领域得到长足发展。     

蛋壳品质评估的研究进展和应用前景

工业化生产中有8%～10%的蛋在日常操作中存在蛋壳损坏的问题。1995年Hunton报道指出平均产蛋量为288个的10万只鸡群,每增加1%的破壳蛋,这个鸡场年收入就会减少10,000美元。因此,破壳蛋就成了鸡蛋产量和销售的主要经济影响因素,如果破壳蛋通过检测系统而未被识别,还会影响食品的安全性。在日常操作过程中减少破壳蛋已经取得了相当大的成效,我们可以在包装部门对破壳蛋进行在线检测,并且对蛋壳品质特别是蛋壳强度进行评估和改善。最近,DeKetelaere等(2004)重述了现代化的非破坏性传感器技术,该技术普遍应用于禽蛋的联机分级,因此本文不再详述。本文集中描述了对蛋壳品质进行评估的新方法,以及在将来如何把这些技术应用于实际家禽育种计划。     

表面等离子共振检测蓖麻毒素

采用氨基偶联的方法,分别将RT抗体分子和RT分子交联固定于葡聚糖表面,进行直接和间接检测溶液中RT的含量,建立了SPR检测蓖麻毒素方法。在0～2 000μg/L范围内,线性相关系数R2=0.988 7,最低检测浓度为0.05μg/L,检测时间为18min。结果显示,RT与其单抗具有良好的特异性和敏感性,能够满足RT快速检测的需求。     

基于扩展卡尔曼方法的无速度传感器直接转矩控制

由于无速度传感器感应电机在农业生产、交通运输等方面的应用日益广泛,针对传统直接转矩控制(DTC)存在低频脉动和控制精度差等问题,提出利用扩展卡尔曼滤波器对感应电机控制系统进行状态估计的方法,从而实现无速度传感器直接转矩控制。首先分析应用于感应电机的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,设计了一种基于EKF的观测器,用于同时估计感应电机的转速和负载转矩,由此建立无速度传感器EKF-DTC控制系统。仿真实验结果表明,系统具有较强的鲁棒性。相比传统DTC控制,EKF-DTC控制系统在低频脉动抑制和随动控制性能上有明显改善。     

基于GSM的家庭无线防盗报警系统

针对传统的电子安防系统非智能,局域化等缺点,设计了智能化、集成化的基于GSM短信模块的新型家庭无线防盗报警系统。解决了传统系统的隐患,让家庭防盗更及时、可靠。借助最成熟的GSM移动网络,直接把报警信息反映到用户的手机屏幕上。它采用主动式外传感器进行检测,变有形的传统防盗网为无形,给火灾时的逃生提供方便。并配备烟雾和燃气泄漏传感器,实现防火、防燃气泄漏的作用。     

土白蚁巢探测仪和防治仪一体化设计

根据土白蚁巢内气体CO2是空气中CO2浓度的20～333倍的特性,采用红外吸收型CO2传感器,将单片机技术、传感器技术、电子技术、通信技术和自动化技术综合运用于探测防治仪中,实现了探测防治一体化。探测防治仪具有快速读取、探测准确和便于携带等特点。