本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee技術(shù)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機(jī)械設(shè)備是工業(yè)化時(shí)代生產(chǎn)制造行業(yè)的關(guān)鍵承載體。假如設(shè)備出現(xiàn)了故障，不僅會(huì)損壞設(shè)備自身，而且會(huì)影響企業(yè)的正常生產(chǎn)工作，為國(guó)家和企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失，，所以非常有必要對(duì)運(yùn)行過程中的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。目前，大部分設(shè)備都是使用有線方式進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，雖然有線方式傳輸速度快，但仍有其缺陷，例如布線麻煩、維護(hù)成本高、擴(kuò)展性差等，而運(yùn)用無線網(wǎng)絡(luò)的方式對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)則非常少見。 ZigBee技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)和無線通信的代表性技術(shù)之一，這種技術(shù)擁有成本低廉、網(wǎng)絡(luò)可靠性高、覆蓋面積大、便于擴(kuò)展等方面的優(yōu)勢(shì)，可以很好的彌補(bǔ)有線方式的不足。使用ZigBee技術(shù)組建的無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)車間眾多設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，可以很大程度上降低成本，同時(shí)也非常容易擴(kuò)展新的設(shè)備。所以本文提出將ZigBee技術(shù)運(yùn)用到設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)中。 本文首先介紹了本課題研究的目的與意義、ZigBee技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀、狀態(tài)監(jiān)測(cè)的研究現(xiàn)狀；之后通過對(duì)比多種無線通信技術(shù)說明ZigBee技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，又深入分析和研究了ZigBee技術(shù)的理論、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及協(xié)議規(guī)范等。設(shè)計(jì)了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和各部分結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)說明了系統(tǒng)各部分的功能。然后研究和設(shè)計(jì)了采集模塊和ZigBee無線模塊的硬件及軟件部分，使得采集模塊擁有數(shù)據(jù)采集處理功能，無線模塊擁有組網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸功能，并通過多個(gè)試驗(yàn)驗(yàn)證了上述功能的有效性。最后，運(yùn)用LabVIEW軟件設(shè)計(jì)出上位機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了用戶登錄、參數(shù)設(shè)置、在線監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀取、預(yù)警顯示和信號(hào)分析等功能，并通過仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了信號(hào)分析功能的有效性。
【關(guān)鍵詞】：ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò) 狀態(tài)監(jiān)測(cè) LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN92;TH165.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題研究的背景和意義10-11
• 1.2 ZigBee 技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 1.3 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)15-16
• 2 ZigBee 技術(shù)研究16-26
• 2.1 ZigBee 技術(shù)16-18
• 2.1.1 無線通信技術(shù)對(duì)比16-17
• 2.1.2 ZigBee 技術(shù)優(yōu)勢(shì)17-18
• 2.2 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)18-21
• 2.2.1 ZigBee 的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)類型18-19
• 2.2.2 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)19-21
• 2.3 ZigBee 協(xié)議框架21-25
• 2.3.1 ZigBee 物理層(PHY)21-23
• 2.3.2 ZigBee MAC 層23
• 2.3.3 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)層(NWK)23-24
• 2.3.4 ZigBee 應(yīng)用層(APL)24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)26-31
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則26
• 3.1.1 可靠性26
• 3.1.2 性價(jià)比26
• 3.1.3 擴(kuò)展能力26
• 3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26-28
• 3.3 系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及功能分析28-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)31-41
• 4.1 采集模塊硬件設(shè)計(jì)31-37
• 4.1.1 傳感器選擇31-32
• 4.1.2 信號(hào)調(diào)理電路32-33
• 4.1.3 微處理器選擇33-35
• 4.1.4 電源模塊35-36
• 4.1.5 時(shí)鐘電路36
• 4.1.6 SD 存儲(chǔ)卡36-37
• 4.2 ZigBee無線模塊硬件設(shè)計(jì)37-40
• 4.2.1 ZigBee 芯片選擇37-38
• 4.2.2 無線模塊電源設(shè)計(jì)38
• 4.2.3 JTAG 接口電路38-39
• 4.2.4 天線及巴倫電路設(shè)計(jì)39-40
• 4.2.5 串口通信模塊40
• 4.3 本章小結(jié)40-41
• 5 采集和無線通信的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)41-58
• 5.1 采集模塊軟件設(shè)計(jì)41-46
• 5.1.1 A/D 采集轉(zhuǎn)換單元程序設(shè)計(jì)42-44
• 5.1.2 串口通信軟件設(shè)計(jì)44-46
• 5.2 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計(jì)46-53
• 5.2.1 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)47-49
• 5.2.2 終端節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)49-50
• 5.2.3 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)50-53
• 5.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)53-57
• 5.3.1 星形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組建53-55
• 5.3.2 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)55-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 6 上位機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)58-69
• 6.1 軟件平臺(tái)開發(fā)環(huán)境介紹58-59
• 6.2 系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)59-66
• 6.2.1 用戶登錄模塊59-60
• 6.2.2 參數(shù)配置模塊60-61
• 6.2.3 在線顯示模塊61-63
• 6.2.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀取模塊63-64
• 6.2.5 預(yù)警顯示模塊64-65
• 6.2.6 信號(hào)分析模塊65-66
• 6.3 信號(hào)仿真實(shí)驗(yàn)66-68
• 6.4 本章小結(jié)68-69
• 7 總結(jié)與展望69-71
• 7.1 總結(jié)69-70
• 7.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果75-76
• 致謝76-77

【參考文獻(xiàn)】

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5 張克;李洋;陳煉;徐熙宗;;基于ZigBee的傳感器網(wǎng)絡(luò)在石化工業(yè)中的應(yīng)用探討[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2007年02期

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  本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee技術(shù)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：252378