《监测系统的组成》课件.pptxVIP

监测系统的组成创作者：ppt制作人时间：2024年X月

目录第1章简介

第2章传感器技术

第3章信号采集与处理

第4章数据传输与存储技术

第5章数据分析与应用技术

第6章总结

01第1章简介

监测系统概述根据定义，监测系统是由多个组成要素相互作用而成的系统。其目的是为了获取某个需要监测的物理量，并将其转化为可供人类理解的信息。这种非常重要的信息可以用来评估各个方面的状况，从而采取措施来确保安全和健康。下面，我们将深入了解监测系统的分类和应用领域。

监测系统分类电气/机械/环境等按监测物理量实时/历史按监测时间机器/建筑/土地/水体等按监测对象

监测系统应用领域防止设备故障和维护设备监测保证建筑安全和稳定结构监测随时监控污染和环境变化环境监测

监测系统构成要素通常是用来测量某个物理量的设备传感器将传感器收集到的信号进行处理和转化信号采集与处理将信号处理后的数据传输到数据中心或云端存储数据传输与存储通过分析数据来判断结论并作出相应的措施分析处理与应用

监测系统设计原则监测系统的设计应该符合以下原则：目标明确、数据准确、可靠性高、可维护性强。这些原则可以确保系统能够正常运行，并保持高效率和可靠性。

监测系统应用案例监测结构的稳定性和安全性，避免发生灾难事故建筑结构监测及时监测地质灾害变化，减少损失地质灾害监测掌握环境的变化，防止污染扩散环境污染监测

02第2章传感器技术

传感器类型传感器是测量和采集环境信息的装置，根据测量的物理量可以分为不同类型，主要包括机械量传感器、光学传感器、化学传感器和生物传感器。

机械量传感器测量机械变量如位移、加速度等应用基于约束变形和机械振动等物理效应原理结构简单、精度高、抗干扰能力强优点

光学传感器测量光学变量如光强、颜色、折射率等应用基于光电效应、光学干涉等物理效应原理精度高、响应速度快、测量范围广优点

化学传感器测量化学变量如PH值、气体浓度等应用基于化学反应、电化学效应等物理效应原理快速响应、高灵敏度、具有选择性优点

生物传感器检测生命体征如心率、脑电等应用基于生物分子识别、生物反应等物理效应原理高灵敏度、高选择性、无创检测优点

传感器原理不同类型的传感器原理不同，例如电阻式传感器是利用被测物理量导致电阻值变化的原理，电容式传感器是利用被测物理量导致电容值变化的原理，磁电传感器是利用磁场变化导致电势变化的原理，光电传感器则是利用光电效应将光信号转化为电信号的原理。

传感器选择对于特定应用而言，精度是传感器选择的重要因素，通常取决于传感器的测量范围和分辨率。精度灵敏度是指传感器输出信号随被测量物理量变化的程度，通常用传感器的曲线斜率描述。灵敏度传感器在实际应用中往往会受到噪声干扰等干扰信号的影响，因此抗干扰能力也是一个重要的选择因素。抗干扰能力传感器的工作环境涉及温度、湿度、压力等条件，因此需要选择适合特定工作环境的传感器。工作环境

利用传感器对桥梁结构进行动态监测，确保桥梁的安全运行。桥梁结构监测0103利用传感器对医疗设备的温度、压力等参数进行监测，确保医疗设备的正常运行。医疗设备监测02利用传感器对矿井内部环境进行监测，预防瓦斯爆炸等安全事故。矿井安全监测

光学传感器精度高

响应速度快

测量范围广

价格较高化学传感器快速响应

高灵敏度

具有选择性

测量范围较小生物传感器高灵敏度

高选择性

无创检测

价格较高传感器比较机械量传感器结构简单

精度高

抗干扰能力强

测量范围小

03第3章信号采集与处理

信号采集方式用于高频信号采集脉冲式采集用于周期性信号采集连续采集用于多信号同时采集多通道采集用于高速运动信号采集高速采集

信号处理技术用于去除噪声滤波技术用于消除系统误差系统校正技术用于减少数据存储空间数据压缩技术用于提取信号特征特征提取技术

信号采集与处理系统实现用于接收传感器信号信号采集卡用于处理采集的数据数据处理软件用于存储采集的数据数据存储设备用于将数据传输至远程服务器数据通信设备

实时监测叶片损伤及发电机转速等参数风电机组监测0103实时监测生产过程中的温度、压力、流量等参数工业生产过程监测02实时监测发动机的温度、气压、转速等参数汽车发动机监测

信号采集与处理信号采集与处理是监测系统的重要组成部分，可以实时获取和处理系统中各种传感器的信号，从而实现对被监测对象的有效监测。信号采集方式有脉冲式采集、连续采集、多通道采集、高速采集等，信号处理技术包括滤波技术、系统校正技术、数据压缩技术、特征提取技术，信号采集与处理系统的实现需要信号采集卡、数据处理软件、数据存储设备、数据通信设备等，具体应用包括风电机组监测、汽车发动机监测、工业生产过程监测等。

信号处理技术用于去除高频噪声低通滤波器用于去除低频噪声高通滤波器用于去除