• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      基于LoRa傳輸?shù)拇皞鞲衅鞴?jié)點溫度采集系統(tǒng)研究

      2019-12-17 08:03:55游鑫
      科技風(fēng) 2019年33期
      關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)船舶

      摘 要:通過對船舶無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)據(jù),進行船舶無線傳感組網(wǎng)設(shè)計,提高對船舶運行狀態(tài)的分析和監(jiān)測能力,無線傳感器網(wǎng)具有自動化程度高、可靠性高、維護簡潔等特點,應(yīng)用于艦船上,可以減少核動力裝置儀表與控制系統(tǒng)電纜布線工作量,布點靈活便捷,節(jié)點[2]數(shù)多,可有效縮短艦船的維護時間,提升艦船自動化系統(tǒng)信息化水平。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相對于傳統(tǒng)的傳感器節(jié)點有明顯的優(yōu)勢,包括信號采集范圍廣、信號精度高、信號處理能力強等。而節(jié)點[3]通過自組織的方式構(gòu)成具有一定規(guī)模的通信網(wǎng)絡(luò),在該網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍內(nèi)。

      關(guān)鍵詞:船舶;無線傳感器網(wǎng)絡(luò);LoRa傳輸;溫度采集

      1 擬搭建的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)樣機平臺

      主要由三部分組成:無線傳感器(壓力和溫度),無線網(wǎng)關(guān),無線監(jiān)控界面。

      (1)無線傳感器監(jiān)測壓力和溫度參數(shù),并通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)至主機。設(shè)計過程中重點考慮低功耗和時延。(2)無線傳感網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)傳感數(shù)據(jù)。(3)無線監(jiān)控界面接收無線數(shù)據(jù)并在主機上顯示。

      主要性能:

      (1)單個傳感器節(jié)點獨立連續(xù)工作時間不低于2年。

      (2)單個網(wǎng)段內(nèi)支持傳感器數(shù)量不低于128個。

      (3)網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲時間不大于500ms。

      整個無線傳感節(jié)點分4塊板卡,一是電源板卡,為其他各板卡供電;二是壓力傳感板卡,包括將壓力轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件;三是核心處理及溫度傳感板卡,包括將溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,并帶有核心處理器;四是lora通信板卡,負責(zé)收發(fā)無線數(shù)據(jù)。

      2 硬件電路[4]

      (1)溫度變送器板卡。擬選用伊萊科壓簧式熱電阻熱電偶Pt100溫控儀探頭溫度傳感器WZPT-01,基于AD7124-8[1]低功耗、低噪聲、24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),測量在-50℃至+200℃的測量溫度范圍內(nèi)具有±1℃的整體系統(tǒng)精度。系統(tǒng)的典型無噪聲碼分辨率約為15位。AD7124-8采樣的信號以spi接口的形式發(fā)送至CPU(選用低功耗的STM32芯片STM32L151C8T6),該CPU還與lora無線模塊相連,以發(fā)送數(shù)據(jù)。

      (2)壓力變送器板卡。擬選用擴散硅形式的壓力傳感頭,電橋輸出采用帶寬為39.6kHz的共模濾波器(4.02k、1nF)以及帶寬為2kHz的差模濾波器(8.04k、10nF)濾波。AD8226是理想的儀表放大器選擇,因為它具有低增益誤差(0.1%,B級)、低失調(diào)(G=50時58uV,B級;G=50時112uV,A級)、出色的增益非線性度(75ppm=0.0075%)以及軌到軌輸出特性。

      (3)LoRa無線通信電路。選用RHF76-052商品模塊,其中的MCU為低功耗STM32L051/052,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與LoRa通信功能,見下圖。

      3 軟件方案

      整個上位機軟件可歸納為,人機界面,常規(guī)監(jiān)控功能(包括溫度壓力監(jiān)測、數(shù)據(jù)管理,網(wǎng)絡(luò)模塊)實時性、可靠性測試相關(guān)功能(實時傳輸速率監(jiān)測、終端信道與速率設(shè)置,終端跳頻模擬測試,終端掉線重連模擬測試,終端數(shù)據(jù)篡改模擬測試,終端速率自適應(yīng)測試,節(jié)點能量監(jiān)測等)三大塊。

      可靠性測試相關(guān)的模塊:①實時傳輸速率監(jiān)測:實時檢測各個終端的傳輸速率,確保單艙室在包含128個無線終端的情況下,能在500ms內(nèi)完成128個無線終端的數(shù)據(jù)傳輸。②終端信道與速率設(shè)置:使上位機能更方便的管理設(shè)置各個無線終端的關(guān)鍵參數(shù)。③終端跳頻模擬設(shè)置:可以使正常通信時使用472MHZ載波頻率的無線終端順利跳轉(zhuǎn)800MHZ的載波頻率,可以通過上位機手動設(shè)置跳頻,也可以根據(jù)干擾情況自動跳頻。④終端掉線與重連模擬:當(dāng)無線終端丟包率低于一定限值,將處于掉線狀態(tài),經(jīng)過一段時間能自動重新連接LoRa網(wǎng)絡(luò)。上位機能通過手動提高丟包率模擬這種情況,驗證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。⑤數(shù)據(jù)篡改功能模擬:該功能是證明無線網(wǎng)絡(luò)能夠檢測到IEC61784-3規(guī)定的能影響到網(wǎng)絡(luò)可靠性與安全性的數(shù)據(jù)報文錯誤。這些錯誤包括:包括報文重復(fù)、報文丟失、報文插入、報文亂序、報文損壞、報文延時、尋址錯誤等。

      參考文獻:

      [1]李登.高精度嵌入式電導(dǎo)率儀的研制[J].華南理工大學(xué).

      [2]費祥,張梅.基于LoRa的溫濕度監(jiān)測節(jié)點設(shè)計[J].安徽理工大學(xué).

      [3]趙全,徐光,郝龍,韓衛(wèi)濟,馬德常.基于LoRa的無線多參數(shù)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J].北京航天試驗技術(shù)研究所.

      [4]王明超.船舶無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)據(jù)的采集方法研究[J].無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院.

      作者簡介:游鑫(1993-),男,漢族,重慶沙坪壩區(qū)人,碩士,研究方向:控制工程。

      猜你喜歡
      無線傳感器網(wǎng)絡(luò)船舶
      船舶避碰路徑模糊控制系統(tǒng)
      計算流體力學(xué)在船舶操縱運動仿真中的應(yīng)用
      基于改進譜分析法的船舶疲勞強度直接計算
      船舶!請加速
      BOG壓縮機在小型LNG船舶上的應(yīng)用
      船舶壓載水管理系統(tǒng)
      中國船檢(2017年3期)2017-05-18 11:33:09
      基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的綠色蔬菜生長環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
      基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的葡萄生長環(huán)境測控系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用
      一種改進的基于RSSI最小二乘法和擬牛頓法的WSN節(jié)點定位算法
      無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)可靠性分析
      五大连池市| 曲水县| 威信县| 逊克县| 绥阳县| 视频| 大姚县| 红桥区| 平遥县| 靖江市| 招远市| 平果县| 长葛市| 桑植县| 株洲市| 新密市| 郯城县| 龙口市| 安平县| 藁城市| 鹤峰县| 寻乌县| 延吉市| 慈溪市| 巴林右旗| 历史| 石屏县| 禹州市| 留坝县| 十堰市| 东山县| 临西县| 石渠县| 姜堰市| 静宁县| 天台县| 道孚县| 高碑店市| 云霄县| 济南市| 石屏县|